JP2020023284A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動輪の全てが路面に対して空転しているスタック状態に車両が陥ったときにスタック状態を解消させる車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that eliminates a stuck state when the vehicle falls into a stuck state in which all of the drive wheels are idling with respect to a road surface.
車両の走行中、路面に対して空転する駆動輪（以下、「スリップ輪」とも称呼される。）が出現する場合がある。この場合、スリップ輪を路面に対して空転していない状態（路面に対して空転していない駆動輪は、以下、「グリップ輪」とも称呼される。）に戻すため、スリップ輪に伝達される駆動トルクを減少させるトラクションコントロールを実行する車両の制御装置が知られている。 During traveling of the vehicle, there may be a case where a driving wheel that idles on the road surface (hereinafter, also referred to as a “slip wheel”) appears. In this case, the slip wheel is transmitted to the slip wheel in order to return to a state where the slip wheel does not idle with respect to the road surface (the drive wheel that is not idle with respect to the road surface is hereinafter also referred to as a “grip wheel”). 2. Description of the Related Art A control device for a vehicle that performs traction control for reducing driving torque is known.
ところで、駆動輪の全てがスリップ輪となる「スタック状態」に車両が陥る場合がある。例えば、車両（車体）の底面が路上の突起部に乗り上げると、車両がスタック状態になり得る（図３（Ａ）を参照。）。この場合、トラクションコントロールによってスリップ輪をグリップ輪へと変化させることができない。そこで、従来の車両の制御装置（以下、「従来装置」とも称呼される。）の１つは、車両がスタック状態になると、操舵角度を変化させることによってスリップ輪であった転舵輪をグリップ輪に変化させていた（例えば、特許文献１を参照。）。 By the way, the vehicle may fall into a "stacked state" in which all of the drive wheels become slip wheels. For example, when the bottom surface of a vehicle (vehicle body) rides on a protrusion on a road, the vehicle may be stuck (see FIG. 3A). In this case, the traction control cannot change the slip wheel into a grip wheel. Therefore, one of the conventional vehicle control devices (hereinafter, also referred to as “conventional device”) is to change a steering wheel, which is a slip wheel, to a grip wheel by changing a steering angle when the vehicle is in a stuck state. (For example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来装置が操舵角度を変化させることによってグリップ輪を出現させたとき、車両のスタック状態が発生したときと比較して操舵角度が変化している。その結果、スタック状態を脱して走行を再開した場合の車両の走行経路（脱出走行経路）は、スタック状態が発生する前に運転者が想定していた予定走行経路と異なる。そのため、脱出走行経路に障害物があると、グリップ輪が出現したにも拘わらず、車両が走行を再開できない事態が発生する。 However, when the conventional device makes the grip wheels appear by changing the steering angle, the steering angle changes compared to when the vehicle stuck. As a result, the traveling route (escape traveling route) of the vehicle when the vehicle has left the stuck state and resumed traveling is different from the planned traveling route assumed by the driver before the stuck state occurred. Therefore, if there is an obstacle in the escape traveling route, the vehicle may not be able to resume traveling despite the appearance of the grip wheel.
そこで、本発明の目的の１つは、車両の操舵角度を変更することなくスタック状態を解消することが可能となる車両の制御装置を提供することである。 Therefore, one of the objects of the present invention is to provide a vehicle control device that can eliminate a stuck state without changing the steering angle of the vehicle.
上記目的を達成するための車両の制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）は、差動装置、制動装置及びキャンバー角度可変装置を備える車両（１０）に適用される。本発明装置はキャンバー角度変更部及び分配トルク調整部を備える。 A vehicle control device for achieving the above object (hereinafter, also referred to as “the present invention device”) is applied to a vehicle (10) including a differential device, a braking device, and a camber angle variable device. The device of the present invention includes a camber angle changing unit and a distribution torque adjusting unit.
前記差動装置（センターデフ３３、フロントデフ３４及びリアデフ３５）は、
駆動輪（車輪２０）のそれぞれに対して「車両の駆動力源が発生させる駆動トルク（発生トルクＴｇ）」を分配し且つ前記駆動輪のそれぞれの回転速度（車輪速Ｖｗのそれぞれ）の差分を吸収できる。
The differential device (
The “drive torque (generated torque Tg) generated by the driving force source of the vehicle” is distributed to each of the drive wheels (wheels 20), and the difference between the rotational speeds of the drive wheels (each of the wheel speeds Vw) is calculated. Can be absorbed.
前記制動装置（車輪制動装置４０及び作動油加圧装置４５）は、
前記駆動輪のそれぞれに対して駆動輪制動力を発生させ且つ前記駆動輪制動力の大きさを互いに相違させることができる。
The braking device (
A driving wheel braking force may be generated for each of the driving wheels, and the magnitudes of the driving wheel braking forces may be different from each other.
前記キャンバー角度可変装置（図２）は、
前記駆動輪のそれぞれのキャンバー角度（Ｃａ）を変化させることができる。
The camber angle changing device (FIG. 2)
The camber angle (Ca) of each of the drive wheels can be changed.
更に、前記キャンバー角度変更部（ＥＣＵ６０）は、
前記駆動輪の全てが「路面に対して空転しているスリップ輪」であるとき（図４のステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定）、前記キャンバー角度をネガティブ方向へ変化させる「キャンバー角度変更処理」を実行する（図４のステップ４２５）。
Further, the camber angle changing unit (ECU 60)
When all of the drive wheels are “slip wheels that are idling with respect to the road surface” (determined as “Yes” in
前記分配トルク調整部（ＥＣＵ６０）は、
前記キャンバー角度変更処理を実行したとき、前記スリップ輪の一部が「路面に対して空転していないグリップ輪」になると（図４のステップ４３０にて「Ｙｅｓ」と判定）、前記スリップ輪に対する前記駆動輪制動力を増加させることによって前記グリップ輪に伝達される前記駆動トルクを増加させる「分配トルク調整処理」を実行する（図４のステップ４３５）。
The distribution torque adjustment unit (ECU 60)
When the camber angle changing process is executed, if a part of the slip wheel becomes a “grip wheel that is not idling with respect to the road surface” (determined “Yes” in
例えば、車両が轍に沿って（車輪が轍に入っている状態にて）走行しているとき、車両のスタック状態が発生する可能性が上昇する。より具体的に述べると、車輪が轍に入ると、車両の底面と路面との距離が近くなる。そのため、車輪が轍に沿って走行した結果、「車輪が轍に入っていなければ車両の底面と接触しない路面の突起部」に、車両の底面が乗り上げ、その結果、スタック状態が発生し得る。 For example, when the vehicle is traveling along a rut (while the wheels are in the rut), the possibility of the vehicle becoming stuck increases. More specifically, when a wheel enters a rut, the distance between the bottom surface of the vehicle and the road surface becomes short. Therefore, as a result of the wheels traveling along the rut, the bottom surface of the vehicle rides on the “projections on the road surface that do not contact the bottom surface of the vehicle unless the wheels enter the rut”, and as a result, a stuck state may occur.
このような場合、キャンバー角度が変化することによってスリップ輪であった駆動輪の側面が轍の側壁と接触し、その結果、グリップ輪に変化する可能性がある。加えて、一般に、キャンバー角度の変化によっては操舵角度の変化は発生しない。従って、本発明装置によれば、車両の操舵角度を変化させることなくスリップ輪をグリップ輪へと変化させ、以て、スタック状態を解消することができる可能性が高くなる。 In such a case, when the camber angle changes, the side surface of the drive wheel, which was a slip wheel, comes into contact with the side wall of the rut, and as a result, it may change to a grip wheel. In addition, generally, a change in the steering angle does not occur due to a change in the camber angle. Therefore, according to the present invention, it is possible to change the slip wheel to the grip wheel without changing the steering angle of the vehicle, thereby increasing the possibility of eliminating the stuck state.
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述される実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は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。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。 In the above description, in order to facilitate understanding of the present invention, the names and / or symbols used in the embodiments are attached in parentheses to the configurations of the invention corresponding to the embodiments described later. However, each component of the present invention is not limited to the embodiment defined by the name and / or reference numeral. Other objects, other features, and attendant advantages of the present invention will be easily understood from the description of the embodiments of the present invention described with reference to the following drawings.
（構成）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両の制御装置（以下、「本制御装置」とも称呼される。）について説明する。本制御装置は、図１に概略図が示される車両１０に適用される。図１における上方が、車両１０の前進時における進行方向（即ち、前方）に対応する。加えて、図１における右方が、車両１０の右方に対応する。車両１０は、車輪２０を備えている。車輪２０は、右前輪２１、左前輪２２、右後輪２３及び左後輪２４から構成される。
(Constitution)
Hereinafter, a control device for a vehicle (hereinafter, also referred to as “the control device”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This control device is applied to a
加えて、車両１０は、車輪２０のそれぞれに駆動トルクを伝達するため、エンジン３１、トランスミッション３２、センターデフ３３、フロントデフ３４及びリアデフ３５を備えている。エンジン３１は、車両１０の駆動力源である。エンジン３１が発生させる駆動トルクは、トランスミッション３２に伝達される。トランスミッション３２の入力軸はエンジン３１と接続されている。トランスミッション３２の出力軸はセンターデフ３３と接続されている。
In addition, the
トランスミッション３２は、出力軸の回転速度に対する入力軸の回転速度（即ち、エンジン３１の機関回転速度）の比であるギア比Ｒｇを変更することができる。加えて、トランスミッション３２は、入力軸と出力軸との間のトルク伝達を遮断することができる。
The
トランスミッション３２の出力軸から車輪２０のそれぞれに対して駆動トルクが分配される。具体的には、右前輪２１及び左前輪２２に対し、センターデフ３３及びフロントデフ３４を介してトランスミッション３２から駆動トルクが分配される。一方、右後輪２３及び左後輪２４に対し、センターデフ３３及びリアデフ３５を介してトランスミッション３２から駆動トルクが分配される。即ち、車両１０は、４輪駆動車である。
Driving torque is distributed from the output shaft of the
フロントデフ３４は、右前輪２１と左前輪２２との間の回転速度の差分を吸収することができる。一方、リアデフ３５は、右後輪２３と左後輪２４との間の回転速度の差分を吸収することができる。加えて、センターデフ３３は、前輪（即ち、右前輪２１及び左前輪２２）と後輪（即ち、右後輪２３及び左後輪２４）との間の回転速度の差分を吸収することができる。
The
更に、車両１０は、車輪２０のそれぞれに制動力を発生させるため、車輪制動装置４０及び作動油加圧装置４５を備えている。車輪制動装置４０は、右前輪ブレーキ４１、左前輪ブレーキ４２、右後輪ブレーキ４３及び左後輪ブレーキ４４から構成される。
Further, the
車輪制動装置４０のそれぞれは、車輪と一体的に回転するブレーキディスク、ブレーキディスクを両面から押圧する一対のブレーキパッド、ブレーキパッドが固定されるブレーキキャリパーを含んでいる（何れも不図示）。ブレーキキャリパーにはブレーキホース４６を介して作動油加圧装置４５が接続され、車輪制動装置４０のそれぞれと作動油加圧装置４５との間で作動油（ブレーキオイル、ブレーキフルード）の油圧回路が形成されている。作動油加圧装置４５が作動油を加圧すると、ブレーキパッドがブレーキディスクを押圧し、その結果、摩擦力（即ち、制動力）が発生する。
Each of the
作動油加圧装置４５は、作動油を貯留するリザーバタンク及び作動油を加圧するマスターシリンダを含んでいる（何れも不図示）。作動油加圧装置４５は、後述されるＥＣＵ６０からの指示に応じてブレーキホース４６のそれぞれに付加される作動油の圧力（作動油圧）を調整する。
The hydraulic
換言すれば、作動油加圧装置４５は、車輪制動装置４０のそれぞれに大きさが互いに異なる制動力を発生させることができる。車輪制動装置４０のそれぞれが車輪２０のそれぞれに発生させる制動力は、便宜上、「駆動輪制動力」とも称呼される。
In other words, the hydraulic
（構成−キャンバー角度の調整機構）
車輪２０のそれぞれのキャンバー角度Ｃａは、最もポジティブ側にある初期角度Ｃａ０から最もネガティブ側にある限界角度Ｃａｔｈまでの範囲において動的に調整（変更）することができる。車両１０の通常の走行時において、キャンバー角度Ｃａは、初期角度Ｃａ０に設定されている。
(Configuration-camber angle adjustment mechanism)
The respective camber angles Ca of the
キャンバー角度Ｃａの調整機構について左前輪２２を例に図２を参照しながら説明する。左前輪２２以外の他の車輪２０のそれぞれも、左前輪２２と同様のキャンバー角度Ｃａの調整機構を備えている。図２において、左前輪ブレーキ４２、フロントデフ３４から左前輪２２へ駆動トルクを伝達するドライブシャフト、及び、左前輪２２の転舵角を変化させるステアリングラック等は、図示が省略されている。図２（Ａ）は、キャンバー角度Ｃａが初期角度Ｃａ０である状態を表している。一方、図２（ｂ）は、キャンバー角度Ｃａが限界角度Ｃａｔｈである状態を表している。
The mechanism for adjusting the camber angle Ca will be described with reference to FIG. 2 using the
左前輪２２は、ハブ輪５１、ホイール５２及びタイヤ５３を含んでいる。ホイール５２はハブ輪５１に固定されている。タイヤ５３はホイール５２に装着されている。ハブ輪５１は、ナックル５４に回動可能に固定されている。
The
ナックル５４は、ロアアーム５５及びサスペンション装置５６を介して車両１０の車体１０ａに固定されている。より具体的に述べると、ロアアーム５５の一端は、ナックル５４とジョイントを介して揺動（回転）可能に固定されている。ロアアーム５５の他端は、車体１０ａにジョイントを介して揺動可能に固定されている。
The
サスペンション装置５６は、ロアロッド５７、コイルスプリング５８及びショックアブゾーバ５９を含んでいる。サスペンション装置５６の一端としてロアロッド５７がナックル５４にジョイントを介して揺動可能に固定されている。サスペンション装置５６の他端としてコイルスプリング５８及びショックアブゾーバ５９が車体１０ａに固定されている。
The
ショックアブゾーバ５９は、アクチュエータとしての電動機及び電動機の回転運動を往復直線運動に変換する歯車機構を内包している（何れも不図示）。電動機は、ＥＣＵ６０からの指示に応じて回転する。電動機が所定の順方向に回転すると、歯車機構によってショックアブゾーバ５９の長さが減少する（即ち、サスペンション装置５６の長さが減少する。）。ショックアブゾーバ５９の長さが減少すると、図２（Ｂ）に示されるように、左前輪２２のキャンバー角度Ｃａがネガティブ側に変化する。
The
一方、ショックアブゾーバ５９の電動機が「順方向とは逆の方向」に回転すると、歯車機構によってショックアブゾーバ５９の長さが増加する。ショックアブゾーバ５９の長さが増加すると、左前輪２２のキャンバー角度Ｃａがポジティブ側に変化する。即ち、図２（Ｂ）に示された状態から図２（Ａ）に示された状態に遷移する。
On the other hand, when the electric motor of the
（ＥＣＵの作動）
ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを主要素として含む電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。ＣＰＵは、所定のプログラム（ルーチン）を逐次実行することによってデータの読み込み、数値演算、及び、演算結果の出力等を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラム及びルックアップテーブル（マップ）等を記憶する。ＲＡＭは、データを一時的に記憶する。
(Operation of ECU)
The
ＥＣＵ６０は、エンジンセンサ３１ａ、ブレーキセンサ４５ａ、右前輪速センサ６１、左前輪速センサ６２、右後輪速センサ６３、左後輪速センサ６４、加速度センサ６５、アクセル開度センサ６６ａ、ブレーキ開度センサ６７ａ及びトランスファーポジションセンサ６８ａと接続され、これらのセンサのそれぞれによって検出された状態量を表す信号を受信する。
The
エンジンセンサ３１ａは、エンジン３１の運転状態量を検出するセンサである。エンジンセンサ３１ａは、スロットル弁開度センサ、機関回転速度センサ及び吸入空気量センサ等を含んでいる。ブレーキセンサ４５ａは、作動油加圧装置４５のマスターシリンダの作動油圧及びブレーキホース４６のそれぞれの作動油圧等を検出するセンサである。
The
右前輪速センサ６１は、右前輪２１の回転速度である右前輪速Ｖｆｍを検出する。左前輪速センサ６２は、左前輪２２の回転速度である左前輪速Ｖｆｈを検出する。右後輪速センサ６３は、右後輪２３の回転速度である右後輪速Ｖｒｍを検出する。左後輪速センサ６４は、左後輪２４の回転速度である左後輪速Ｖｒｈを検出する。車輪２０のそれぞれの回転速度は、以下、車輪速Ｖｗとも総称される。なお、ＥＣＵ６０は、右前輪速Ｖｆｍ、左前輪速Ｖｆｈ、右後輪速Ｖｒｍ及び左後輪速Ｖｒｈの平均値を車両１０の走行速度である車速Ｖｓとして取得する。
The right front
加速度センサ６５は、車両１０の加速度Ａｓを検出する。アクセル開度センサ６６ａは、アクセルペダル６６の操作量（踏み込み量）であるアクセル操作量Ａｐを検出する。ブレーキ開度センサ６７ａは、ブレーキペダル６７の操作量であるブレーキ操作量Ｂｐを検出する。
The
トランスファーポジションセンサ６８ａは、トランスファースイッチ６８の操作状態を検出する。トランスファースイッチ６８は、車両１０の車室内に配設されている。車両１０の運転者は、トランスファースイッチ６８の操作状態を「通常走行モード」と「悪路走行モード」と間で切り替えることができる。トランスファーポジションセンサ６８ａは、選択された操作状態（即ち、通常走行モード及び悪路走行モードの何れか）を表す信号をＥＣＵ６０へ出力する。
The
更に、ＥＣＵ６０は、表示装置７１及びスピーカー７２と接続されている。表示装置７１は、車両１０のダッシュボードに配設されている。表示装置７１は、表示画面（液晶ディスプレイ）を備えている。表示装置７１に表示される文字及び図形等は、ＥＣＵ６０によって制御される。スピーカー７２は、車両１０の左右のフロントドア（不図示）のそれぞれの内側（車室内側）に配設されている。スピーカー７２は、ＥＣＵ６０の指示に応じて警告音及び音声メッセージ等の発音を行うことができる。
Further, the
ＥＣＵ６０は、車両１０の駆動力及び制動力を制御する。より具体的に述べると、ＥＣＵ６０は、アクセル操作量Ａｐ、加速度Ａｓ及び車速Ｖｓ等に基づいて要求駆動トルクＴｒを取得（決定）する。更に、ＥＣＵ６０は、実際の駆動トルク（具体的には、トランスミッション３２からセンターデフ３３に伝達されるトルクである発生トルクＴｇ）が要求駆動トルクＴｒと一致するようにエンジン３１の出力である機関出力Ｐｅ及びトランスミッション３２のギア比Ｒｇを制御する。ＥＣＵ６０は、原則として、トランスファースイッチ６８の操作状態として悪路走行モードが選択されているとき、通常走行モードが選択されている場合と比較してギア比Ｒｇを大きな値に設定する。
The
加えて、ＥＣＵ６０は、ブレーキ操作量Ｂｐ、車輪速Ｖｗのそれぞれ及び加速度Ａｓ等に基づいて要求減速度Ｄｒを取得（決定）する。更に、ＥＣＵ６０は、実際の加速度Ａｓ（この場合、加速度Ａｓは負の値）が要求減速度Ｄｒと一致するように、車輪２０のそれぞれに制動力を発生させる。即ち、ＥＣＵ６０は、車輪制動装置４０のそれぞれに付加されるべき作動油圧の目標値（目標作動油圧）を取得（決定）し、更に、車輪制動装置４０のそれぞれに付加される実際の作動油圧が目標作動油圧と一致するように作動油加圧装置４５を制御する。
In addition, the
更に、ＥＣＵ６０は、車両１０の走行状態に応じてトラクションコントロールを実行する。より具体的に述べると、ＥＣＵ６０は、車両１０の走行中、車輪速Ｖｗのそれぞれ及び加速度Ａｓ等に基づいて車輪２０のそれぞれが路面に対して空転している「スリップ輪」であるか否かを判定する。
Further, the
車輪２０の一部がスリップ輪になると、スリップ輪の車輪速Ｖｗが上昇する。一方、センターデフ３３、フロントデフ３４及びリアデフ３５が、車輪速Ｖｗの間の差分を吸収するので、路面に対して空転していない車輪である「グリップ輪」（即ち、車輪２０の内のスリップ輪以外の車輪）の車輪速Ｖｗが、スリップ輪の車輪速Ｖｗと比較して小さくなる。この場合、グリップ輪に伝達（分配）される駆動トルクが小さくなり、その結果、車両１０の走行が停止する「スタック状態」に陥る可能性がある。
When a part of the
そこで、ＥＣＵ６０は、車輪２０の一部がスリップ輪になると、ＥＣＵ６０は、スリップ輪に対して制動力を発生させる。その結果、制動力が発生していない場合と比較してスリップ輪の車輪速Ｖｗが低下し且つスリップ輪に伝達される駆動トルクが低下する。そのため、グリップ輪に伝達される駆動トルクが上昇し、車両１０がスタック状態に陥ることが回避される。
Therefore, when a part of the
（グリップ回復処理）
ところで、車輪２０の全てが略同時にスリップ輪となる場合がある。例えば、車両１０が轍に沿って（車輪２０が轍に入っている状態にて）走行しているとき、車両１０の車体の底部が、路面の突起部に乗り上げ、その結果、車輪２０の全てがスリップ輪となる（即ち、車両１０がスタック状態となる）場合がある。図３（Ａ）の例において、領域Ｒ１に示されるように、車両１０の底部が路面Ｓｒ上の突起部Ｂｕに乗り上げ、車両１０がスタック状態となっている。この場合、上述したトラクションコントロールによって車両１０のスタック状態を解消させることができない。
(Grip recovery processing)
By the way, there is a case where all of the
図３（Ａ）の領域Ｒ２（右前輪２１周辺の領域）の部分拡大図が図３（Ｂ）に示される。図３（Ｂ）における路面Ｓｒの凹部が轍である。図３（Ｂ）から理解されるように、車両１０が突起部Ｂｕに乗り上げた結果、右前輪２１と路面Ｓｒとの間に間隙が発生し、以て、右前輪２１（及び他の車輪２０のそれぞれ）がスリップ輪となっている。
FIG. 3B is a partially enlarged view of a region R2 (a region around the right front wheel 21) in FIG. The recess on the road surface Sr in FIG. 3B is a rut. As understood from FIG. 3B, as a result of the
この場合、ＥＣＵ６０は、「グリップ回復処理」を実行してスタック状態の解消を試みる。より具体的に述べると、車輪２０の全てがスリップ輪となったとき、ＥＣＵ６０は、車輪２０のそれぞれのキャンバー角度Ｃａをネガティブ側に変化させる。車両１０がスタック状態となったときにキャンバー角度Ｃａをネガティブ側に変化させる処理は、便宜上、「キャンバー角度変更処理」とも称呼される。
In this case, the
キャンバー角度Ｃａの変化によって車輪２０の何れか（具体的には、車輪２０の何れかの側面）が路面（図３の例において、轍の側壁）と接触してグリップ輪に変化すると、ＥＣＵ６０は、グリップ輪に伝達される駆動トルクを増加させて車両１０のスタック状態を解消させる。
When any one of the wheels 20 (specifically, any side surface of the wheel 20) comes into contact with a road surface (in the example of FIG. 3, a side wall of a rut) due to a change in the camber angle Ca, the
右前輪２１のキャンバー角度Ｃａがネガティブ側に変化した様子が図３（Ｃ）に示される。図３（Ｃ）の領域Ｒ３から理解されるように、右前輪２１のキャンバー角度Ｃａがネガティブ側に変化した結果、右前輪２１の側面が路面Ｓｒと接触し、以て、右前輪２１がスリップ輪からグリップ輪に変化している。
FIG. 3C shows a state in which the camber angle Ca of the
キャンバー角度Ｃａがネガティブ側に変化した結果、グリップ輪が出現すると、ＥＣＵ６０は、スリップ輪に対する制動力を増加させることによってグリップ輪に伝達される駆動トルクを増加させ、以て、スタック状態を解消させる（即ち、車両１０の移動を開始させる）。キャンバー角度変更処理の実行によってグリップ輪が出現したときにグリップ輪に伝達される駆動トルクを増加させる処理は、便宜上、「分配トルク調整処理」とも称呼される。
If the grip wheel appears as a result of the camber angle Ca changing to the negative side, the
（具体的作動）
次に、ＥＣＵ６０の具体的作動について説明する。ＥＣＵ６０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、図４にフローチャートにより表された「グリップ回復処理ルーチン」を繰り返し実行する。具体的には、ＣＰＵは、本ルーチンの処理が終了してから所定の時間が経過すると本ルーチンの処理を再び開始する。
(Specific operation)
Next, a specific operation of the
従って、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図４のステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進み、グリップ回復処理の要求状態がオン状態であるか否かを判定する。本実施形態において、トランスファースイッチ６８を介して運転者が選択した走行モードが悪路走行モードであるとき、グリップ回復処理の要求状態がオン状態となる。
Therefore, at an appropriate timing, the CPU starts the processing from
選択された走行モードが通常走行モードであれば、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進み、本ルーチンの処理を終了する。
If the selected traveling mode is the normal traveling mode, the CPU determines “No” in
一方、選択された走行モードが悪路走行モードであれば、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１０に進み、スタック判定条件が成立しているか否かを判定する。スタック判定条件は、車両１０がスタック状態にあるときに成立する条件である。
On the other hand, if the selected traveling mode is the rough road traveling mode, the CPU determines “Yes” in
具体的には、以下の条件（ａ）〜条件（ｃ）が全て成立しているとき、ＣＰＵは、スタック判定条件が成立していると判定する。
条件（ａ）：要求駆動トルクＴｒが所定のトルク閾値Ｔｔｈよりも大きい。
条件（ｂ）：全ての車輪２０の回転速度が所定の第１速度閾値Ｖｔｈ１よりも大きい。
条件（ｃ）：加速度Ａｓが略「０」である状態が所定時間よりも長く継続している。
Specifically, when all of the following conditions (a) to (c) are satisfied, the CPU determines that the stack determination condition is satisfied.
Condition (a): the required drive torque Tr is larger than a predetermined torque threshold Tth.
Condition (b): the rotation speeds of all the
Condition (c): The state in which the acceleration As is substantially “0” has been continued for longer than a predetermined time.
本実施形態において、第１速度閾値Ｖｔｈ１は、車速Ｖｓが１０ｋｍ／ｈである状態に相当する回転速度に設定されている。加えて、トルク閾値Ｔｔｈは、車輪２０の全てがグリップ輪であり且つ発生トルクＴｇがトルク閾値Ｔｔｈよりも大きいとき、車速Ｖｓが第１速度閾値Ｖｔｈ１に相当する速度よりも大きくなるように設定されている。更に、車両１０が走行しているときに加速度Ａｓが一時的に略「０」となる期間が発生する場合があるので、期間Ｄｔは「車両１０の走行時に発生し得る加速度Ａｓが一時的に略『０』となる期間」よりも長くなるように設定されている。
In the present embodiment, the first speed threshold Vth1 is set to a rotation speed corresponding to a state where the vehicle speed Vs is 10 km / h. In addition, the torque threshold Tth is set such that when all of the
スタック判定条件が成立していれば、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１５に進み、車両１０がスタック状態となったためにグリップ回復処理を開始することを表示装置７１及びスピーカー７２を用いて運転者に通知する。
If the stack determination condition is satisfied, the CPU determines “Yes” in
次いで、ＣＰＵは、ステップ４２０に進み、車輪２０のそれぞれの回転速度が所定の目標回転速度Ｖｒｔｇとなるように車両１０の駆動力及び制動力を制御する。本実施形態において、目標回転速度Ｖｒｔｇは、車速Ｖｓが５ｋｍ／ｈである状態に相当する回転速度に設定されている。
Next, the CPU proceeds to step 420 and controls the driving force and the braking force of the
駆動力及び制動力の制御についてより具体的に述べると、ＣＰＵは、右前輪速Ｖｆｍ、左前輪速Ｖｆｈ、右後輪速Ｖｒｍ及び左後輪速Ｖｒｈの平均値（即ち、算出された車速Ｖｓ）が目標回転速度Ｖｒｔｇとなるように機関出力Ｐｅ及びギア比Ｒｇを制御する。加えて、ＣＰＵは、車輪２０の内の回転速度が目標回転速度Ｖｒｔｇよりも大きい車輪に対し、回転速度が目標回転速度Ｖｒｔｇとなるように制動力を発生させる。
To describe the control of the driving force and the braking force more specifically, the CPU calculates the average value of the right front wheel speed Vfm, the left front wheel speed Vfh, the right rear wheel speed Vrm, and the left rear wheel speed Vrh (that is, the calculated vehicle speed Vs ) Is controlled to the target rotation speed Vrtg by controlling the engine output Pe and the gear ratio Rg. In addition, the CPU generates a braking force on a wheel having a rotation speed higher than the target rotation speed Vrtg in the
更に、ＣＰＵは、ステップ４２５に進み、車輪２０のそれぞれのキャンバー角度Ｃａを所定の角度変化量ΔＣａだけ減少させる。即ち、ＣＰＵは、キャンバー角度Ｃａを角度変化量ΔＣａだけネガティブ側に変化させる。
Further, the CPU proceeds to step 425, and reduces the camber angle Ca of each
次いで、ＣＰＵは、ステップ４３０に進み、車輪２０の何れかがスリップ輪からグリップ輪に変化したか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵは、車輪２０の内の回転速度が所定の第２速度閾値Ｖｔｈ２よりも小さい車輪はグリップ輪であると判定する。本実施形態において、第２速度閾値Ｖｔｈ２は、車速Ｖｓが２ｋｍ／ｈである状態に相当する回転速度に設定されている。
Next, the CPU proceeds to step 430, and determines whether any of the
車輪２０の何れもがグリップ輪でなければ（即ち、車輪２０の全てがスリップ輪であれば）、ＣＰＵは、ステップ４３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４６０に進み、キャンバー角度Ｃａが限界角度Ｃａｔｈに達しているか否か（即ち、キャンバー角度Ｃａが限界角度Ｃａｔｈ以下となっているか否か）を判定する。
If none of the
キャンバー角度Ｃａが限界角度Ｃａｔｈに達していなければ（即ち、キャンバー角度Ｃａを更にネガティブ側に変化させる余地があれば）、ＣＰＵは、ステップ４６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４２５に進む。
If the camber angle Ca has not reached the limit angle Cath (that is, if there is room to further change the camber angle Ca to the negative side), the CPU determines “No” in
一方、車輪２０の何れかがスリップ輪からグリップ輪に変化していれば、ＣＰＵは、ステップ４３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４３５に進み、車両１０の制動力を制御する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、車輪２０の内のグリップ輪への制動力の発生を停止する（制動力を発生させていなかったグリップ輪に対しては、制動力が発生されていない状態を維持する。）。加えて、ＣＰＵは、車輪２０の内のスリップ輪への制動力を増加させてスリップ輪の回転速度を「０」にする。
On the other hand, if any of the
次いで、ＣＰＵは、ステップ４４０に進み、車両１０が移動を開始したか否か（即ち、車両１０のスタック状態が解消されているか否か）を判定する。具体的には、ステップ４３５の処理を実行してから所定時間が経過するまでの間に加速度Ａｓが所定の加速度閾値Ａｔｈよりも大きい状態が発生していれば、ＣＰＵは、車両１０が移動を開始したと判定する。
Next, the CPU proceeds to step 440, and determines whether or not the
車両１０が移動を開始していれば、ＣＰＵは、ステップ４４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４４５に進み、グリップ回復処理の実行によって車両１０のスタック状態が解消したことを表示装置７１及びスピーカー７２を用いて運転者に通知する。
If the
次いで、ＣＰＵは、ステップ４５０に進み、車輪２０のそれぞれのキャンバー角度Ｃａを初期角度Ｃａ０に一致させる。加えて、ＣＰＵは、ステップ４５５に進み、グリップ回復処理の実行に伴う駆動力及び制動力の自動制御を停止する。即ち、ＣＰＵは、実際の発生トルクＴｇが要求駆動トルクＴｒと一致するように機関出力Ｐｅ及びギア比Ｒｇを制御し、実際の加速度Ａｓが要求減速度Ｄｒと一致するように作動油加圧装置４５を制御する。更に、ＣＰＵは、ステップ４９５に進む。
Next, the CPU proceeds to step 450 and sets the respective camber angles Ca of the
他方、グリップ輪が出現したと判定されたにも拘わらず車両１０が移動を開始しなければ、ＣＰＵは、ステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４６５に進み、ステップ４６０と同様の処理を実行してキャンバー角度Ｃａが限界角度Ｃａｔｈに達しているか否かを判定する。キャンバー角度Ｃａが限界角度Ｃａｔｈに達していなければ、ＣＰＵは、ステップ４６５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４２０に進む。
On the other hand, if the
キャンバー角度Ｃａが限界角度Ｃａｔｈに達したにも拘わらず、車両１０のスタック状態が解消していなければ、ＣＰＵは、ステップ４６０又はステップ４６５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４７０に進み、グリップ回復処理の実行によって車両１０のスタック状態が解消しなかったことを表示装置７１及びスピーカー７２を用いて運転者に通知する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４５０に進む。
If the camber angle Ca has reached the limit angle Cath but the stuck state of the
なお、ステップ４１０の判定条件が成立していなければ（即ち、スタック判定条件が成立していなければ）、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進む。
If the determination condition in
（第１変形例）
次に、本制御装置の第１変形例に係る車両の制御装置（以下、「第１変形装置」とも称呼される。）について説明する。第１変形装置が適用される車両１１は、車両１０と比較してキャンバー角度Ｃａの調整機構においてのみ異なる。従って、以下、車両１１のキャンバー角度Ｃａの調整機構について、図５を参照しながら説明する。図５（Ａ）は、キャンバー角度Ｃａが初期角度Ｃａ０である状態を表している。一方、図５（ｂ）は、キャンバー角度Ｃａが限界角度Ｃａｔｈである状態を表している。
(First Modification)
Next, a control device for a vehicle according to a first modified example of the present control device (hereinafter, also referred to as “first modified device”) will be described. The vehicle 11 to which the first deformation device is applied differs from the
車両１１において、ハブ輪５１は、ナックル８１に回動可能に固定されている。ナックル８１は、ロアアーム８２及びサスペンション装置８３を介して車両１１の車体１１ａに固定されている。より具体的に述べると、ロアアーム８２の一端は、ナックル８１とジョイントを介して揺動可能に固定されている。ロアアーム８２の他端は、車体１１ａにジョイントを介して揺動可能に固定されている。
In the vehicle 11, the
サスペンション装置８３は、ロアロッド８４、コイルスプリング８５、ショックアブゾーバ８６及びアッパーロッド８７を含んでいる。サスペンション装置８３の一端としてロアロッド８４がナックル８１にジョイントを介して揺動可能に固定されている。サスペンション装置８３の他端としてアッパーロッド８７がアッパージョイント８８を介してアッパーマウント８９に揺動可能に固定されている。アッパーマウント８９は、車体１１ａに固定されている。
The
アッパーマウント８９は、アクチュエータとしての電動機及び電動機の回転運動を往復直線運動に変換する歯車機構を内包している（何れも不図示）。電動機は、ＥＣＵ６０からの指示に応じて回転する。電動機が所定の順方向に回転すると、歯車機構によってアッパージョイント８８が図面上における左方に移動する。アッパージョイント８８が左方に移動すると、図５（Ｂ）に示されるように、左前輪２２のキャンバー角度Ｃａがネガティブ側に変化する。
The
一方、電動機が「順方向とは逆の方向」に回転すると、歯車機構によってアッパージョイント８８が図面上における右方に移動する。アッパージョイント８８が右方に移動すると、左前輪２２のキャンバー角度Ｃａがポジティブ側に変化する。即ち、図５（Ｂ）に示された状態から図５（Ａ）に示された状態に遷移する。
On the other hand, when the electric motor rotates in the “direction opposite to the forward direction”, the upper joint 88 moves rightward in the drawing by the gear mechanism. When the upper joint 88 moves to the right, the camber angle Ca of the
（第２変形例）
次に、本制御装置の第２変形例に係る車両の制御装置（以下、「第２変形装置」とも称呼される。）について説明する。第２変形装置が適用される車両１２は、車両１０と比較してキャンバー角度Ｃａの調整機構においてのみ異なる。なお、第２変形例において、グリップ回復処理（具体的には、キャンバー角度変更処理）の実行時、操舵輪である右前輪２１及び左前輪２２のそれぞれのキャンバー角度Ｃａが変更される。
(Second Modification)
Next, a control device for a vehicle according to a second modification of the present control device (hereinafter, also referred to as “second modification device”) will be described. The vehicle 12 to which the second deformation device is applied differs from the
以下、車両１２のキャンバー角度Ｃａの調整機構について、図６を参照しながら説明する。図６（Ａ）は、キャンバー角度Ｃａが初期角度Ｃａ０である状態を表している。 Hereinafter, an adjustment mechanism of the camber angle Ca of the vehicle 12 will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows a state where the camber angle Ca is the initial angle Ca0.
車両１２において、ハブ輪５１は、ナックル９１に回動可能に固定されている。ナックル９１は、ロアアーム９２及びサスペンション装置９３を介して車両１２の車体１２ａに固定されている。より具体的に述べると、ロアアーム９２の一端は、ナックル９１とジョイントを介して揺動可能に固定されている。ロアアーム９２の他端は、車体１２ａにジョイントを介して揺動可能に固定されている。
In the vehicle 12, the
サスペンション装置９３は、ロアロッド９４、コイルスプリング９５及びショックアブゾーバ９６を含んでいる。サスペンション装置９３の一端としてロアロッド９４がナックル９１にジョイントを介して揺動可能に固定されている。サスペンション装置９３の他端としてコイルスプリング９５及びショックアブゾーバ９６が車体１２ａに固定されている。
The
加えて、ナックル９１には、ステアリングラック９７の一端がジョイントを介して揺動可能に固定されている。ステアリングラック９７は、車両１２の操舵装置の一部である。ステアリングラック９７の他端は、右前輪２１のナックル（不図示）にジョイントを介して揺動可能に固定されている。ステアリングラック９７が左右方向（即ち、車両１０の車幅方向）に往復直線運動すると、車両１２の操舵角度が変更される。
In addition, one end of the
更に、ステアリングラック９７は、アクチュエータとしての電動機及び電動機の回転運動を往復直線運動に変換する歯車機構を内包している（何れも不図示）。電動機は、ＥＣＵ６０からの指示に応じて回転する。電動機が所定の順方向に回転すると、歯車機構によってステアリングラック９７の長さが増加する。
Further, the
ステアリングラック９７の長さが増加すると、左前輪２２（及び右前輪２１）のトウー角度Ｔｏがイン側に変化し且つキャンバー角度Ｃａがネガティブ側に変化する。図６（Ｂ）は、ステアリングラック９７の長さが増加した場合における左前輪２２の上面図である。一方、図６（Ｃ）は、ステアリングラック９７の長さが増加した場合における左前輪２２の正面図である。図６（Ｂ）及び（Ｃ）から理解されるように、ステアリングラック９７の長さが増加することによって、トウーイン及びネガティブキャンバーが共に実現されている。
When the length of the
一方、電動機が「順方向とは逆の方向」に回転すると、ステアリングラック９７の長さが減少する。ステアリングラック９７の長さが減少すると、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示された状態から図６（Ａ）に示された状態に変化する。
On the other hand, when the electric motor rotates in the “direction opposite to the forward direction”, the length of the
以上、説明したように、本制御装置、第１変形装置及び第２変形装置によれば、車両（車両１０、車両１１及び車両１２）の操舵角度を変更することなくスタック状態を解消することができる可能性が高くなる。
As described above, according to the present control device, the first modified device, and the second modified device, the stuck state can be eliminated without changing the steering angle of the vehicle (
以上、本発明に係る車両の制御装置の実施形態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。例えば、本実施形態及び各変形例に係る車両の制御装置のそれぞれは、４輪駆動車に適用されていた。しかし、これらの車両の制御装置は、２輪駆動車（即ち、前輪（右前輪２１及び左前輪２２）及び後輪（右後輪２３及び左後輪２４）の何れか一方にエンジン３１が発生させる駆動トルクが伝達される車両）に適用されても良い。
The embodiment of the vehicle control device according to the present invention has been described above. However, 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. For example, each of the vehicle control devices according to the present embodiment and each of the modifications is applied to a four-wheel drive vehicle. However, the control devices of these vehicles generate the
加えて、本実施形態及び各変形例に係るＥＣＵ６０は、グリップ回復処理の要求状態がオン状態であるときにスタック状態が発生すると、グリップ回復処理を自動的に開始していた。しかし、ＥＣＵ６０は、スタック状態の発生を認識した運転者による所定の操作の実行に基づいてグリップ回復処理を開始するように構成されても良い。
In addition, the
更に、ＥＣＵ６０は、予め定められた予定走行経路を運転者の操作に依らず自動的に走行するように構成されても良い。即ち、ＥＣＵ６０は、自動運転車両に適用されても良い。この場合、ＥＣＵ６０は、自動運転の実行中にスタック状態の発生を検出すると自動運転を中断し、その後、グリップ回復処理の実行によってスタック状態が解消すると自動運転を再開するように構成されても良い。
Further, the
加えて、本実施形態及び各変形例に係るＥＣＵ６０は、グリップ回復処理の実行時、キャンバー角度Ｃａを角度変化量ΔＣａずつネガティブ側に変化させていた。即ち、ＥＣＵ６０は、キャンバー角度Ｃａを徐々に変化させていた。しかし、ＥＣＵ６０は、グリップ回復処理の開始時にキャンバー角度Ｃａを限界角度Ｃａｔｈに一致させるように構成されても良い。
In addition, the
加えて、本実施形態及び各変形例に係るＥＣＵ６０は、グリップ回復処理の実行時、車輪２０のそれぞれ（即ち、全ての駆動輪）のキャンバー角度Ｃａを変化させていた。しかし、ＥＣＵ６０は、グリップ回復処理の実行時、一部の駆動輪（例えば、右後輪２３及び左後輪２４）のキャンバー角度Ｃａを変化させるように構成されても良い。
In addition, the
加えて、本実施形態及び各変形例に係るＥＣＵ６０は、車両の駆動力及び制動力の制御並びにグリップ回復処理の実行を行っていた。しかし、ＥＣＵ６０が実行していた処理は、複数のＥＣＵによって別個に実行されても良い。
In addition, the
１０…車両、２１…右前輪、２２…左前輪、２３…右後輪、２４…左後輪、３１…エンジン、３２…トランスミッション、３３…センターデフ、３４…フロントデフ、３５…リアデフ、４１…右前輪ブレーキ、４２…左前輪ブレーキ、４３…右後輪ブレーキ、４４…左後輪ブレーキ、４５…作動油加圧装置、４６…ブレーキホース、５１…ハブ輪、５２…ホイール、５３…タイヤ、５４…ナックル、５５…ロアアーム、５６…サスペンション装置、５７…ロアロッド、５８…コイルスプリング、５９…ショックアブゾーバ、６０…ＥＣＵ。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記駆動輪のそれぞれに対して駆動輪制動力を発生させ且つ前記駆動輪制動力の大きさを互いに相違させることができる制動装置と、
前記駆動輪のそれぞれのキャンバー角度を変化させることができるキャンバー角度可変装置と、
を備える車両に適用される車両の制御装置において、
前記駆動輪の全てが路面に対して空転しているスリップ輪であるとき、前記キャンバー角度をネガティブ方向へ変化させるキャンバー角度変更処理を実行するキャンバー角度変更部と、
前記キャンバー角度変更処理を実行したとき、前記スリップ輪の一部が路面に対して空転していないグリップ輪になると、前記スリップ輪に対する前記駆動輪制動力を増加させることによって前記グリップ輪に伝達される前記駆動トルクを増加させる分配トルク調整処理を実行する分配トルク調整部と、
を備える車両の制御装置。
A differential device that distributes a driving torque generated by a driving force source of the vehicle to each of the driving wheels and absorbs a difference in rotation speed between the driving wheels;
A braking device that can generate a driving wheel braking force for each of the driving wheels and can make the magnitudes of the driving wheel braking forces different from each other;
A camber angle variable device that can change the camber angle of each of the drive wheels,
In a vehicle control device applied to a vehicle including:
When all of the drive wheels are slip wheels that are idling with respect to a road surface, a camber angle changing unit that executes a camber angle changing process of changing the camber angle in a negative direction,
When the camber angle changing process is executed, if a part of the slip wheel becomes a grip wheel that is not idling with respect to a road surface, the slip wheel is transmitted to the grip wheel by increasing the driving wheel braking force on the slip wheel. A distribution torque adjustment unit that executes a distribution torque adjustment process that increases the drive torque.
A control device for a vehicle comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018149495A JP2020023284A (en) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | Control device of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018149495A JP2020023284A (en) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | Control device of vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020023284A true JP2020023284A (en) | 2020-02-13 |
Family
ID=69618116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018149495A Pending JP2020023284A (en) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | Control device of vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020023284A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2601353A (en) * | 2020-11-27 | 2022-06-01 | Jaguar Land Rover Ltd | Camber modification for different driving surfaces |
-
2018
- 2018-08-08 JP JP2018149495A patent/JP2020023284A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2601353A (en) * | 2020-11-27 | 2022-06-01 | Jaguar Land Rover Ltd | Camber modification for different driving surfaces |
| GB2601353B (en) * | 2020-11-27 | 2023-05-31 | Jaguar Land Rover Ltd | Camber modification for different driving surfaces |
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