JP2020157894A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗用車等の自動車に設けられ旋回時の車両挙動を制御する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device provided in an automobile such as a passenger car and controlling the behavior of the vehicle when turning.
自動車によるスポーツ走行、競技走行などにおいて、曲率半径の小さい曲線路(タイトコーナ)を走行する際に、ステアリング操作による車体ヨーの発生とほぼ同時に、手動式ブレーキ(サイドブレーキ・パーキングブレーキ)を用いて後輪をロックさせ、車両を故意にスピンモードに入れることで急激な車体ヨー挙動を発生させて急旋回するテクニック(サイドブレーキターン)が知られている。
このようなサイドブレーキターンを行う際の車両側の制御に関する従来技術として、例えば特許文献1には、パーキングブレーキを利用したスピンターンを実行する際に、駆動輪である前輪のスリップが過大となることを防止するスリップ制御を中止させることが記載されている。
When driving on a curved road (tight corner) with a small radius of curvature in sports driving or competition driving by automobile, the manual brake (side brake / parking brake) is used at the same time as the vehicle body yaw is generated by the steering operation. A technique (side brake turn) is known in which the wheels are locked and the vehicle is intentionally put into spin mode to generate a sudden yaw behavior of the vehicle body and make a sharp turn.
As a conventional technique relating to control on the vehicle side when performing such a side brake turn, for example,
また、近年の車両には、各車輪のブレーキの制動力を個別に制御することにより、旋回内外輪の制動力差を発生させ、車体に任意のヨーレートを付与する挙動制御装置が設けられている。
このような挙動制御装置に関する従来技術として、例えば特許文献2には、車両の旋回制動中に運転者により行われた追加操舵操作が能動操舵である場合には、車両の回頭性が向上する挙動制御を行うことが記載されている。
Further, in recent vehicles, a behavior control device is provided which controls the braking force of the brakes of each wheel individually to generate a difference in braking force between the inner and outer wheels of turning and gives an arbitrary yaw rate to the vehicle body. ..
As a conventional technique relating to such a behavior control device, for example, Patent Document 2 describes a behavior in which the turning performance of a vehicle is improved when the additional steering operation performed by the driver during turning braking of the vehicle is active steering. It is described that control is performed.
従来、パーキングブレーキを用いたスピンターンを行うためには、ドライバによるステアリング操作や、フットブレーキ(サービスブレーキ)の操作により、車体のヨー挙動を十分に発生させてから、後輪を短時間でロックさせるために強い力で操作する必要があった。
すなわち、十分なヨー挙動が得られていない状態で後輪をロックさせたり、ヨー挙動が十分であってもサイドブレーキの操作が不十分であって後輪をロックできなかった場合には、車両がスピンモードに入ることはなく、ドライバが意図する急旋回を行えない結果、ドライバが意図するラインをトレースすることができない場合があった。
このため、従来パーキングブレーキを用いたスピンターンを適切に行うためには、高度な熟練と体力が要求されていた。
Conventionally, in order to perform a spin turn using a parking brake, the rear wheels are locked in a short time after the yaw behavior of the vehicle body is sufficiently generated by the steering operation by the driver and the operation of the foot brake (service brake). It was necessary to operate with a strong force to make it work.
That is, if the rear wheels are locked when sufficient yaw behavior is not obtained, or if the side brakes are not sufficiently operated even if the yaw behavior is sufficient and the rear wheels cannot be locked, the vehicle Did not enter spin mode, and as a result of not being able to make the sharp turn intended by the driver, it was sometimes impossible to trace the line intended by the driver.
For this reason, in order to properly perform a spin turn using a parking brake, a high degree of skill and physical strength have been required in the past.
これに対し、特許文献2に記載されたような挙動制御装置を用いれば、旋回初期のヨーレートを高めて十分なヨー挙動を発生させることが容易となるが、その後で後輪をロックさせて車両をスピンモードに入れようとした際に、既存の挙動制御では異常なオーバーステア挙動であると認識して回復方向(ヨーレート低減方向)のヨーモーメントを発生させてしまうため、やはりドライバの意図に忠実な急旋回ができないという問題があった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、ドライバの意図に忠実な急旋回を容易に行うことが可能な車両制御装置を提供することである。
On the other hand, if a behavior control device as described in Patent Document 2 is used, it becomes easy to increase the yaw rate at the initial stage of turning to generate sufficient yaw behavior, but after that, the rear wheels are locked to lock the vehicle. When trying to enter the spin mode, the existing behavior control recognizes that it is an abnormal oversteer behavior and generates a yaw moment in the recovery direction (yaw rate reduction direction), so it is still faithful to the driver's intention. There was a problem that it was not possible to make a sharp turn.
In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of easily performing a sharp turn faithful to the intention of the driver.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、車両の後輪の制動力を前輪の制動力とは独立してアクチュエータにより制御可能な後輪制動制御部と、ドライバの急旋回要求を検出する急旋回要求検出部と、前記車両の左右前輪に制駆動力差を発生させて車体にヨーモーメントを与える挙動制御部とを備える車両制御装置であって、前記急旋回要求の検出に応じて、前記後輪制動制御部が前記後輪の制動力を車輪ロックが発生するよう増加させるとともに、前記挙動制御部が前記車体のヨーレートを増加する方向の前記制駆動力差を与える急旋回制御を行うことを特徴とする車両制御装置である。
これによれば、急旋回要求に応じて後輪をロックさせることによって車両をスピンモードに入れ、急激にヨーレートを立ち上げるとともに、挙動制御によって車体のヨーレートを増加する方向のヨーモーメントを発生させることにより、ドライバが急旋回を意図した場合にスピンモードの挙動を伴う高ヨーレートの急旋回(いわゆるスピンターン)を容易に行うことができる。
The present invention solves the above-mentioned problems by the following solutions.
The invention according to
According to this, the vehicle is put into spin mode by locking the rear wheels in response to a sharp turn request, the yaw rate is rapidly increased, and the yaw moment in the direction of increasing the yaw rate of the vehicle body is generated by the behavior control. As a result, when the driver intends to make a sharp turn, a high yaw rate sharp turn (so-called spin turn) accompanied by the behavior of the spin mode can be easily performed.
請求項2に係る発明は、前記急旋回要求検出部は、ドライバによる急旋回要求操作に応じて前記急旋回要求を検出することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置である。
これによれば、ドライバの操作に応じて急旋回制御を開始することにより、ドライバの意図に忠実に急旋回を行うことができる。
The invention according to claim 2 is the vehicle control device according to
According to this, by starting the sharp turn control according to the operation of the driver, it is possible to perform the sharp turn faithfully to the intention of the driver.
請求項3に係る発明は、前記急旋回要求検出部は、車両の旋回初期における舵角、操舵速度、ヨーレート、旋回求心加速度の少なくとも一つが所定の閾値を超過した場合に前記急旋回要求を検出することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置である。
これによれば、ドライバが急旋回を意図していると認められる運転操作に応じて、自動的に急旋回制御が開始されることにより、最低限の操作によりドライバの意図に忠実に急旋回を行うことができる。
According to the third aspect of the present invention, the sharp turn request detection unit detects the sharp turn request when at least one of the steering angle, steering speed, yaw rate, and turning centripetal acceleration at the initial stage of turning of the vehicle exceeds a predetermined threshold value. The vehicle control device according to
According to this, the sharp turn control is automatically started in response to the driving operation recognized that the driver intends to make a sharp turn, so that the driver can make a sharp turn faithfully to the driver's intention with the minimum operation. It can be carried out.
請求項4に係る発明は、前記急旋回制御が許可される第1の走行モードと、前記急旋回制御が禁止される第2の走行モードとをユーザが選択可能な選択操作部を備えることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両制御装置である。
これによれば、第2の走行モードが選択された場合には急旋回制御が禁止されることにより、ドライバの誤操作などにより意図しない急旋回が行われることを防止できる。
The invention according to claim 4 includes a selection operation unit in which the user can select a first traveling mode in which the sharp turning control is permitted and a second traveling mode in which the sharp turning control is prohibited. The vehicle control device according to any one of
According to this, when the second traveling mode is selected, the sharp turning control is prohibited, so that it is possible to prevent an unintended sharp turning due to an erroneous operation of the driver or the like.
請求項5に係る発明は、ドライバによる旋回状態の終了操作を検出する終了操作検出部を備え、前記終了操作の検出に応じて前記急旋回制御を終了することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の車両制御装置である。
請求項6に係る発明は、前記終了操作検出部は、舵角の減少に基づいて前記終了操作を検出することを特徴とする請求項5に記載の車両制御装置である。
請求項7に係る発明は、前記挙動制御部は、前記舵角が減少する際の操舵速度の増加に応じて、前記制駆動力差の低下速度を速くすることを特徴とする請求項6に記載の車両制御装置である。
請求項8に係る発明は、前記終了操作検出部は、ドライバによるアクセル操作量の増加に応じて前記終了操作を検出することを特徴とする請求項5に記載の車両制御装置である。
請求項9に係る発明は、前記挙動制御部は、前記アクセル操作量の増加速度に応じて、前記制駆動力差の低下速度を速くすることを特徴とする請求項8に記載の車両制御装置である。
これらの各発明によれば、簡単な制御により急旋回制御を適切かつ自動的に終了し、車両状態を急曲線部を脱出する状態に移行させることができる。
また、請求項7,9に係る発明によれば、旋回状態終了を判別する要因となった終了操作の操作速度の増加に応じて、オーバーステア傾向のヨーモーメントを発生させる制駆動力差の低下速度を速くすることにより、ドライバの意図(急旋回状態からの回復を急速に行うか、緩慢に行うか)に忠実な急旋回状態からの回復を図ることができる。
The invention according to
The vehicle control device according to claim 6, wherein the end operation detection unit detects the end operation based on a decrease in the steering angle.
6. The invention according to claim 6 is characterized in that the behavior control unit increases the reduction speed of the control driving force difference in response to an increase in steering speed when the steering angle decreases. The vehicle control device described.
The vehicle control device according to claim 8, wherein the end operation detection unit detects the end operation in response to an increase in the accelerator operation amount by the driver.
The vehicle control device according to claim 8, wherein the behavior control unit increases the rate of decrease of the control driving force difference according to the rate of increase of the accelerator operation amount. Is.
According to each of these inventions, the sharp turn control can be appropriately and automatically terminated by simple control, and the vehicle state can be shifted to the state of escaping the sharp curve portion.
Further, according to the inventions according to claims 7 and 9, a decrease in the driving force difference that generates an oversteer-prone yaw moment in response to an increase in the operation speed of the end operation that is a factor for determining the end of the turning state. By increasing the speed, it is possible to recover from a sharp turning state that is faithful to the driver's intention (whether the recovery from the sharp turning state is performed rapidly or slowly).
請求項10に係る発明は、エンジンと動力伝達機構との間に設けられるクラッチの接続及び切断を制御するクラッチ制御部を備え、前記クラッチ制御部は、前記急旋回制御の開始に応じて前記クラッチを切断するとともに、前記急旋回制御の終了に応じて前記クラッチを接続することを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の車両制御装置である。
これによれば、急旋回制御において後輪をロックさせる際にクラッチを切断し、急旋回制御の終了に応じてクラッチを接続する一連の操作を自動化し、ドライバの負担を軽減することができる。
請求項11に係る発明は、前記クラッチ制御部は、前記急旋回制御の終了時に前記クラッチを接続する際の締結力の増加速度を、前記制駆動力差の低下速度が速くなることに応じて速くすることを特徴とする請求項10に記載の車両制御装置である。
これによれば、ドライバが意図する急旋回状態からの回復速度に応じたクラッチ接続操作を自動的に行うことができる。
The invention according to
According to this, in the sharp turning control, the clutch is disengaged when the rear wheels are locked, and a series of operations for connecting the clutch according to the end of the sharp turning control can be automated, and the burden on the driver can be reduced.
According to an eleventh aspect of the present invention, the clutch control unit increases the engagement force when connecting the clutch at the end of the sharp turning control, and the reduction speed of the control driving force difference increases. The vehicle control device according to
According to this, the clutch connection operation can be automatically performed according to the recovery speed from the sudden turning state intended by the driver.
請求項12に係る発明は、前記挙動制御部は、前記急旋回制御の終了時におけるアクセル操作量、アクセル操作速度、舵角の少なくとも一つが所定の閾値以上である場合には、後輪の制動力を低下させた後における車両のオーバーステア挙動の抑制制御を制限することを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載の車両制御装置である。
これによれば、ドライバが急旋回制御の終了後も例えばパワーオーバーステアによる旋回状態の維持(例えば定常円旋回への移行)を意図する場合に、適切な車両姿勢制御を行うことができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, the behavior control unit controls the rear wheels when at least one of the accelerator operation amount, the accelerator operation speed, and the steering angle at the end of the sharp turning control is equal to or more than a predetermined threshold value. The vehicle control device according to any one of
According to this, when the driver intends to maintain the turning state by, for example, power oversteer (for example, transition to steady circular turning) even after the end of the sharp turning control, it is possible to perform appropriate vehicle attitude control.
請求項13に係る発明は、車両の前輪駆動力伝達機構と後輪駆動力伝達機構との回転速度差を拘束するトランスファクラッチを制御するトランスファクラッチ制御部を備え、前記トランスファクラッチ制御部は、前記急旋回制御の実行中は前記トランスファクラッチを解放状態に維持することを特徴とする請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の車両制御装置である。
これによれば、急旋回制御において後輪をロックさせる際にトランスファクラッチを解放状態とすることにより、前輪側から後輪へ入力されるトルクによって後輪のロックが妨げられたり、4輪が同時にロックするカスケードロック状態に陥ることを防止できる。
The invention according to claim 13 includes a transfer clutch control unit that controls a transfer clutch that restrains a difference in rotational speed between the front wheel drive force transmission mechanism and the rear wheel drive force transmission mechanism of the vehicle, and the transfer clutch control unit is the said. The vehicle control device according to any one of
According to this, by releasing the transfer clutch when locking the rear wheels in the sharp turning control, the torque input from the front wheels to the rear wheels prevents the rear wheels from locking, and the four wheels are simultaneously locked. Locking It is possible to prevent falling into a cascade lock state.
以上説明したように、本発明によれば、ドライバの意図に忠実な急旋回を容易に行うことが可能な車両制御装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vehicle control device capable of easily performing a sharp turn faithful to the intention of the driver.
<第1実施形態>
以下、本発明を適用した車両制御装置の第1実施形態について説明する。
第1実施形態の車両制御装置は、例えば、前後左右に車輪を有する乗用車等の4輪の自動車に設けられるものである。
また、車両は、前輪及び後輪にエンジンの出力が伝達される4輪駆動(AWD)の駆動力伝達機構を備えている。
第1実施形態において、車両は、ドライバの操作により変速機の変速及びクラッチ動作が行われる手動変速機が搭載されている。
図1は、第1実施形態の車両制御装置を有する車両の構成を模式的に示すブロック図である。
車両は、エンジン制御ユニット10、AWD制御ユニット20、電動パワーステアリング制御ユニット30、挙動制御ユニット40、マスタシリンダ50、ハイドロリックユニット60等を有して構成されている。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment of the vehicle control device to which the present invention is applied will be described.
The vehicle control device of the first embodiment is provided in, for example, a four-wheeled automobile such as a passenger car having wheels on the front, rear, left and right.
In addition, the vehicle is provided with a four-wheel drive (AWD) driving force transmission mechanism in which the output of the engine is transmitted to the front wheels and the rear wheels.
In the first embodiment, the vehicle is equipped with a manual transmission in which the transmission is changed and the clutch is operated by the operation of the driver.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a vehicle having the vehicle control device of the first embodiment.
The vehicle includes an
エンジン制御ユニット10は、車両の走行用動力源であるエンジン及びその補機類を統括的に制御する装置である。
エンジン制御ユニット10には、アクセルペダルセンサ11が接続されている。
アクセルペダルセンサ11は、ドライバがアクセル操作(加速要求操作)を入力する図示しないアクセルペダルの操作量(アクセル開度)を検出するものである。
エンジン制御ユニット10は、アクセル開度に基づいてドライバ要求トルクを設定するとともに、エンジン10の実際の出力トルクがドライバ要求トルクと一致するように出力制御を行う。
エンジンの出力は、図示しない手動変速機及びAWDトランスファを介して、各車輪に伝達される。
エンジンと手動変速機との間には、ドライバによる切断操作に応じて切断される図示しないクラッチが設けられている。
The
An
The
The
The output of the engine is transmitted to each wheel via a manual transmission and an AWD transfer (not shown).
A clutch (not shown) that is disengaged in response to a disengagement operation by the driver is provided between the engine and the manual transmission.
AWD制御ユニット20は、変速機構部の出力を前輪及び後輪の駆動系に伝達するAWDトランスファに設けられるトランスファクラッチ21を制御するものである。
トランスファクラッチ21は、前輪側の動力伝達機構と後輪側の動力伝達機構との回転速度差を拘束する拘束状態と、回転速度差を許容する解放状態とを、例えば油圧式あるいは電磁式の湿式多板クラッチ等を用いて切換可能となっている。
The
The
電動パワーステアリング制御ユニット30は、車両の操舵装置に設けられ、ドライバによる操舵操作をアシストする電動パワーステアリング(EPS)装置及びその補機類を統括的に制御するものである。
電動パワーステアリング制御ユニット30には、舵角センサ31が接続されている。
舵角センサ31は、例えば、ステアリングシャフトの回転角度位置等を検出することにより、現在の車両の舵角(ステア角)を検出するものである。
The electric power
A
The
挙動制御ユニット40は、例えば、挙動安定化制御、アンチロックブレーキ制御、動的パーキングブレーキ制御等を行うものである。
挙動安定化制御は、車両にオーバーステア挙動、アンダーステア挙動が発生した場合に、旋回内外輪の制動力差を発生させて挙動を抑制(回復)する方向のヨーモーメントを発生させるものである。
アンチロックブレーキ制御は、制動力によるホイールロック(車輪の回転停止)が発生した場合に、当該車輪のホイルシリンダ液圧を周期的に減圧して回転の回復を図るものである。
動的パーキングブレーキ制御は、車両の走行中にパーキングブレーキスイッチ42が操作された場合に、各車輪のホイルシリンダに液圧を与えて制動力を発生させるものである。
The
The behavior stabilization control generates a yaw moment in the direction of suppressing (recovering) the behavior by generating a difference in braking force between the inner and outer wheels of the vehicle when oversteer behavior or understeer behavior occurs in the vehicle.
The anti-lock brake control is intended to recover the rotation by periodically reducing the wheel cylinder hydraulic pressure of the wheel when the wheel lock (stopping the rotation of the wheel) occurs due to the braking force.
In the dynamic parking brake control, when the
挙動制御ユニット40には、モード選択スイッチ41、パーキングブレーキスイッチ42、ヨーレートセンサ43、横Gセンサ44、車速センサ45等が接続されている。
モード選択スイッチ41は、挙動制御スイッチにおける車体挙動制御(挙動安定化制御等)の制御モードを、予め準備された複数の制御モードからユーザが選択する操作が入力されるものである。
制御モードとして、例えば、通常走行用の通常モード、スポーツ走行に適したスポーツモード等が準備される。
スポーツモードにおいては、挙動安定化制御の介入閾値が、通常モードに対して介入しにくくなる傾向に設定されるほか、後述する急旋回制御の実行が許可される。
この点については、後に詳しく説明する。
急旋回制御の実行時において、挙動制御ユニット40は、車両の後輪の制動力を前輪の制動力とは独立して制御可能な後輪制動制御部として機能する。
A
The
As the control mode, for example, a normal mode for normal driving, a sports mode suitable for sports driving, and the like are prepared.
In the sport mode, the intervention threshold value of the behavior stabilization control is set so that it is difficult to intervene in the normal mode, and the execution of the sharp turning control described later is permitted.
This point will be described in detail later.
When the sharp turn control is executed, the
パーキングブレーキスイッチ42は、車両の後2輪のみを制動して停車時等における車両の動き出しを防止するパーキングブレーキ作動操作、及び、後2輪の制動を解除するパーキングブレーキ解除操作等が入力される操作部である。
また、パーキングブレーキスイッチ42は、車両の走行中に前輪及び後輪の制動を行う動的制動の開始操作を行うことも可能である。
さらに、パーキングブレーキスイッチ42は、上述したスポーツモードが選択されている場合であって、所定の旋回条件を充足した場合に、後輪のみを制動してロックさせ、車両をスピンモードに入れ、急旋回させる急旋回制御の開始要求を入力することが可能である。
パーキングブレーキスイッチ42は、本発明にいう急旋回要求検出部として機能する。
パーキングブレーキスイッチ42は、例えば、車両のセンターコンソール、インストルメントパネル、ステアリングホイールなどに、プル式、プッシュ式等の各種スイッチとして設けることが可能である。
The
Further, the
Further, the
The
The
ヨーレートセンサ43は、車体のヨーレート(鉛直軸回りの自転速度)を検出するものである。
横Gセンサ44は、車体の車幅方向加速度を検出するものである。
車速センサ45は、前後左右の各車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の回転速度を検出するものである。
車輪がスリップ状態でない場合には、車輪の回転速度に基づいて、車両の走行速度(車速)を検出することが可能である。
The
The lateral G-
The
When the wheels are not in a slipped state, it is possible to detect the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle based on the rotational speed of the wheels.
上述した各ユニットは、例えば、CPU等の情報処理部、RAMやROM等の記憶部、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。
また、各ユニットは、例えば車載LANシステムを介して、あるいは直接に、通信可能に接続されている。
Each of the above-mentioned units is configured to include, for example, an information processing unit such as a CPU, a storage unit such as a RAM or ROM, an input / output interface, and a bus connecting them.
Further, each unit is communicably connected via, for example, an in-vehicle LAN system or directly.
マスタシリンダ50は、ドライバがブレーキ操作を行う図示しないブレーキペダルの操作量に応じて液圧式サービスブレーキのブレーキフルード液圧を加圧するものである。
液圧式サービスブレーキは、各車輪とともに回転するロータと、摩擦材を有するブレーキパッドをロータに加圧接触させてロータを挟持するキャリパとを備えている。
前後左右の各車輪にそれぞれ設けられたキャリパには、左前ホイルシリンダ61、右前ホイルシリンダ62、左後ホイルシリンダ63、右後ホイルシリンダ64がそれぞれ設けられている。
各ホイルシリンダ61乃至64は、ハイドロリックユニット60から伝達されるブレーキフルード液圧により、摩擦材をロータに加圧接触させて制動力を発生させる。
The
The hydraulic service brake includes a rotor that rotates with each wheel and a caliper that holds the rotor by pressurizing a brake pad having a friction material with the rotor.
The calipers provided on the front, rear, left, and right wheels are provided with a left
In each of the
ハイドロリックユニット60は、マスタシリンダ50により加圧されたブレーキフルードの液圧を、挙動制御ユニット40からの指令に応じて、車輪毎に独立して加圧、減圧する液圧制御装置(ブレーキアクチュエータ)である。
ハイドロリックユニット60は、モータ等の電動アクチュエータにより駆動される加圧ポンプ、及び、加圧弁、減圧弁、保持弁などの電磁弁を有して構成されている。
ハイドロリックユニット60は、前後左右の車輪にそれぞれ設けられた左前ホイルシリンダ61、右前ホイルシリンダ62、左後ホイルシリンダ63、右後ホイルシリンダ64のブレーキフルード液圧を個別に制御する機能を有する。
The
The
The
次に、第1実施形態の車両制御装置の動作について説明する。
図2は、第1実施形態の車両制御装置における急旋回時の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
Next, the operation of the vehicle control device of the first embodiment will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation at the time of a sharp turn in the vehicle control device of the first embodiment.
Hereinafter, each step will be described step by step.
<ステップS01:挙動制御モード判断>
挙動制御ユニット40は、モード選択スイッチ41において、スポーツモードが選択されているか否かを判別する。
スポーツモードが選択されている場合はステップS02に進み、その他の場合は一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S01: Behavior control mode determination>
The
If the sport mode is selected, the process proceeds to step S02, and in other cases, a series of processes is completed (returned).
<ステップS02:旋回開始判定>
挙動制御ユニット40は、舵角センサ31、ヨーレートセンサ43、横Gセンサ44、車速センサ45等からの情報に基づいて、車両が今後急旋回制御が介入し得る所定の旋回状態を開始したか否かを判別する。
例えば、車速が所定の閾値(例えば、20km/h)以下であり、舵角センサ31が検出する舵角が所定の閾値以上であり、舵角を微分して得られる操舵速度が所定の閾値(例えば、200deg/sec)以上であり、ヨーレートが所定の閾値(例えば、10deg/sec)以上であり、かつ、横Gが所定の閾値以上である場合には、ステップS03に進み、その他の場合は一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S02: Turn start determination>
Based on the information from the
For example, the vehicle speed is equal to or less than a predetermined threshold value (for example, 20 km / h), the steering angle detected by the
<ステップS03:パーキングブレーキスイッチ操作判断>
挙動制御ユニット40は、ステップS02において旋回開始を検出してから所定時間以内に、ドライバがパーキングブレーキスイッチ42を操作したか否かを判別する。
パーキングブレーキスイッチ42が操作された場合は、車両をスピンターン状態とする急旋回制御を開始するためにステップS04に進み、その他の場合は一連の処理を終了する。
<Step S03: Parking brake switch operation judgment>
The
When the
<ステップS04:急旋回制御開始>
挙動制御ユニット40は、ハイドロリックユニット60に指令を与え、左後ホイルシリンダ63、右後ホイルシリンダ64のブレーキフルード液圧を高めて左右後輪をロック(回転停止)させるとともに、旋回内輪側の前輪にロックに至らない程度のブレーキフルード液圧を与えて制動力を発生させ、車両のヨーレートが増大する(回頭性が向上する)方向のヨーモーメントを発生させる急旋回制御を開始する。
このとき、AWD制御ユニット20は、トランスファクラッチ21を解放(切断)し、前輪が回転した状態で後輪がロックすることを許容する状態とする。
その後、ステップS05に進む。
<Step S04: Start of sharp turn control>
The
At this time, the
After that, the process proceeds to step S05.
<ステップS05:急旋回終了検出>
挙動制御ユニット40は、ドライバが車両の急旋回状態(スピンターン状態)を終了する操作を行ったか否かを判別する。
例えば、舵角センサ31が検出する舵角が所定値以下まで減少した(舵が戻された)場合、あるいは、アクセルペダルセンサ11が検出するアクセル開度(アクセルペダル踏込量)が所定値以上に増加した場合に、急旋回状態を終了する操作があったと判別することができる。
挙動制御ユニット40は、ドライバによる旋回状態の終了操作を検出する終了操作検出部として機能する。
急旋回状態を終了する操作があった場合はステップS06に進み、その他の場合はステップS05を所定の時間間隔をおいて繰り返す。
<Step S05: Detection of the end of sharp turn>
The
For example, when the rudder angle detected by the
The
If there is an operation to end the sharp turning state, the process proceeds to step S06, and in other cases, step S05 is repeated at predetermined time intervals.
<ステップS06:オーバーステア維持要求有無判断(1)>
挙動制御ユニット40は、急旋回制御による後輪のロックが回復した後も、ドライバが車両のオーバーステア挙動を維持することを意図しているか否かを判別する。
例えば、舵角センサ31が検出する舵角が旋回内側方向に所定値以上切り込まれており、アクセルペダルセンサ11が検出するアクセル開度が所定値以上(例えば全開)である場合には、ドライバがパワーオーバーステアによるオーバーステア挙動の維持を意図していると判断することが可能である。
このようなオーバーステア挙動を維持する要求が認められる場合はステップS08に進み、その他の場合はステップS07に進む。
<Step S06: Judgment of presence / absence of oversteer maintenance request (1)>
The
For example, when the steering angle detected by the
If the request for maintaining such oversteer behavior is recognized, the process proceeds to step S08, and in other cases, the process proceeds to step S07.
<ステップS07:急旋回制御終了・通常スポーツモードに復帰>
挙動制御ユニット40は、ハイドロリックユニット60に指令を与え、左後ホイルシリンダ63、右後ホイルシリンダ64のブレーキフルード液圧を低下させて後輪を非ロック状態(回転状態)とし、挙動安定化制御をスポーツモードにおける通常の制御に復帰させる。
すなわち、この時点で車両にオーバーステア挙動が発生している場合には、挙動制御ユニット40は、ハイドロリックユニット60に指令を与えて旋回外輪側の前輪に制動力を与え、オーバーステア挙動を抑制する方向のヨーモーメントを発生させる。
このとき、旋回内輪側の前輪のホイルシリンダのブレーキフルード液圧を低下させる速さ(左右前輪の制動力差を低下させる速さ)は、舵角が減少する際の操舵速度(戻し速度)、アクセルが踏み込まれる際のアクセル開度の増加速度の少なくとも一方の増加に応じて速くなるよう制御される。
その後、一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S07: End of sharp turn control / return to normal sports mode>
The
That is, when oversteer behavior is occurring in the vehicle at this point, the
At this time, the speed at which the brake fluid hydraulic pressure of the front wheel cylinder on the turning inner wheel side is reduced (the speed at which the difference in braking force between the left and right front wheels is reduced) is the steering speed (return speed) when the steering angle is reduced. It is controlled to increase in response to an increase in at least one of the speeds of increase in the accelerator opening when the accelerator is depressed.
After that, a series of processing is completed (returned).
<ステップS08:オーバーステア維持制御>
挙動制御ユニット40は、ハイドロリックユニット60に指令を与え、左後ホイルシリンダ63、右後ホイルシリンダ64のブレーキフルード液圧を低下させて後輪を非ロック状態とする。
また、挙動制御ユニット40は、現在のオーバーステア挙動が維持されるよう車体のヨーモーメントを制御するオーバーステア維持制御を行う。すなわち、ヨーレートがさらに増加し発散傾向(スピンモード)にある場合には、ヨーレートを抑制する制御を行う一方、ヨーレートが急減してアンダーステア傾向となる前兆がある場合には、ヨーレートを増大させてオーバーステア挙動を維持する制御を行う。
その後、ステップS09に進む。
<Step S08: Oversteer maintenance control>
The
Further, the
After that, the process proceeds to step S09.
<ステップS09:オーバーステア維持要求有無判断(2)>
挙動制御ユニット40は、ステップS06と同様に、ドライバが車両のオーバーステア挙動を維持することを意図しているか否かを判別する。
オーバーステア挙動を維持する要求が認められない場合はステップS07に進み、その他の場合はステップS09を所定の時間間隔をおいて繰り返す。
<Step S09: Judgment of presence / absence of oversteer maintenance request (2)>
The
If the request for maintaining the oversteer behavior is not recognized, the process proceeds to step S07, and in other cases, step S09 is repeated at predetermined time intervals.
以下、上述した第1実施形態の効果を、以下説明する本発明の比較例の車両制御装置と対比して説明する。
なお、比較例及び後述する各実施形態において、上述した第1実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
Hereinafter, the effects of the first embodiment described above will be described in comparison with the vehicle control device of the comparative example of the present invention described below.
In addition, in the comparative example and each embodiment described later, the same reference numerals are given to the parts common to the first embodiment described above, the description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described.
比較例の車両制御装置は、パーキングブレーキスイッチ42の操作により後輪をロックさせた場合であっても、オーバーステア挙動の発生に応じて、これを抑制する方向のヨーモーメントを発生させる通常の挙動安定化制御を行うものである。
The vehicle control device of the comparative example has a normal behavior of generating a yaw moment in a direction to suppress the oversteer behavior even when the rear wheels are locked by operating the
図3は、比較例の車両制御装置を有する車両における急旋回時の車両状態推移の一例を示す図である。
図3において、横軸は時間を示し、縦軸は車速、舵角、ヨーレート、パーキングブレーキ状態、前後左右ホイルシリンダのブレーキフルード液圧、フットブレーキ制動力、クラッチ状態、アクセル開度、エンジントルクを示している。(後述する図5、図8において同じ)
図4は、比較例の車両制御装置を有する車両における急旋回時の車両挙動推移の一例を示す図である。
図4において、黒で塗りつぶした車輪はロック状態にあることを示し、網掛けされた車輪はロックには至らない程度の制動力が与えられていることを示している。なお、図4において、車両Vに付される添字(数字)の増加は、時系列における状態の推移を示している。(図6において同じ)
図3、図4においては、車両Vが直線路から左旋回のタイトコーナに進入する状態を示している。(図5、図6において同じ)
先ず、ドライバはアクセルを全開状態から全閉状態に戻した後にフットブレーキによって減速し、その後左方向への転舵を行い、直後にスピンターンを意図してクラッチを切断し、パーキングブレーキスイッチ42を操作している。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a vehicle state transition at the time of a sharp turn in a vehicle having a vehicle control device of a comparative example.
In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents vehicle speed, steering angle, yaw rate, parking brake state, front / rear / left / right wheel cylinder brake fluid hydraulic pressure, foot brake braking force, clutch state, accelerator opening, and engine torque. Shown. (The same applies to FIGS. 5 and 8 described later)
FIG. 4 is a diagram showing an example of vehicle behavior transition during a sharp turn in a vehicle having a vehicle control device of a comparative example.
In FIG. 4, the wheels painted in black indicate that they are in the locked state, and the shaded wheels indicate that braking force that does not reach the lock is applied. In FIG. 4, the increase in the subscripts (numbers) attached to the vehicle V indicates the transition of the state in the time series. (Same in FIG. 6)
3 and 4 show a state in which the vehicle V enters a tight corner turning left from a straight road. (Same in FIGS. 5 and 6)
First, the driver returns the accelerator from the fully open state to the fully closed state, then decelerates with the foot brake, then steers to the left, and immediately after that, disengages the clutch with the intention of a spin turn, and presses the
図4に示す車両V1のように、先ず左前輪Wfl、右前輪Wfrが左方向に転舵されることにより、車両には反時計回り方向のヨーレートが発生し、車両は左旋回を開始する。
その後、車両V2のように、左後輪Wrl、右後輪Wrrをロックさせると、これらの後輪は方向安定性を失って慣性力によって旋回外側(この場合右側)に降り出され、車両Vは強いオーバーステア挙動を伴うスピンモードに入ろうとする。
しかし、比較例においては、挙動制御ユニット40の挙動安定化制御の介入により、右前輪Wfrに制動力Fが与えられ、オーバーステア挙動が抑制されるヨーモーメントが発生する。
その結果、車両V3のように、車両はアンダーステア傾向のまま車線を逸脱する方向へ走行し、結果的に図3に示すように、例えば後輪をロックさせたまま再加速に移れず、クラッチを切断し後輪をロックさせたまま停止してしまうことになる。
As in the vehicle V1 shown in FIG. 4, the left front wheel Wfl and the right front wheel Wfr are first steered to the left, so that the vehicle generates a yaw rate in the counterclockwise direction and the vehicle starts turning left.
After that, when the left rear wheel Wrl and the right rear wheel Wrr are locked like the vehicle V2, these rear wheels lose directional stability and are lowered to the outside of the turn (in this case, the right side) by inertial force, and the vehicle V Attempts to enter spin mode with strong oversteer behavior.
However, in the comparative example, the braking force F is applied to the right front wheel Wfr by the intervention of the behavior stabilization control of the
As a result, like the vehicle V3, the vehicle travels in a direction deviating from the lane with an understeer tendency, and as a result, as shown in FIG. 3, for example, the rear wheels cannot be re-accelerated while the rear wheels are locked, and the clutch is disengaged. It will be cut and stopped with the rear wheels locked.
図5は、第1実施形態の車両制御装置を有する車両における急旋回時の車両状態推移の一例を示す図である。
図6は、第1実施形態の車両制御装置を有する車両における急旋回時の車両挙動推移の一例を示す図である。
第1実施形態においても、比較例と同様に、図6に示す車両V1のように、先ず左前輪Wfl、右前輪Wfrが左方向に転舵されることにより、車両には反時計回り方向のヨーレートが発生し、車両は左旋回を開始する。
その後、車両V2のように、左後輪Wrl、右後輪Wrrをロックさせると、これらの後輪は方向安定性を失って慣性力によって旋回外側(この場合右側)に降り出され、車両は強いオーバーステア挙動を伴うスピンモードに入ろうとする。
このとき、第1実施形態においては、挙動制御ユニット40が旋回内輪側の左前輪Wflに制動力Fを与えることによって、オーバーステア挙動を促進する方向のヨーモーメントが発生し、車両V2は、スピンモードを伴う急旋回挙動を示す。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a vehicle state transition at the time of a sharp turn in the vehicle having the vehicle control device of the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing an example of vehicle behavior transition during a sharp turn in a vehicle having the vehicle control device of the first embodiment.
Also in the first embodiment, as in the comparative example, as in the vehicle V1 shown in FIG. 6, the left front wheel Wfl and the right front wheel Wfr are first steered to the left, so that the vehicle is in the counterclockwise direction. A yaw rate occurs and the vehicle begins to turn left.
After that, when the left rear wheel Wrl and the right rear wheel Wrr are locked as in the vehicle V2, these rear wheels lose directional stability and are ejected to the outside of the turn (in this case, the right side) by inertial force, and the vehicle is released. Attempts to enter spin mode with strong oversteer behavior.
At this time, in the first embodiment, the
その後、車両V3の位置においてドライバがクラッチを接続してアクセルを踏み込みつつ、舵角を戻し始めると、挙動制御ユニット40は急旋回制御を終了し、後輪はロック状態から回復する。
この状態では車両V3はコーナの出口方向に向きを変えており、引き続き車両V4に示す状態のように、小舵角で加速しながら迅速にコーナを脱出することができる。
After that, when the driver engages the clutch at the position of the vehicle V3 and starts to return the steering angle while depressing the accelerator, the
In this state, the vehicle V3 is turning in the direction of the exit of the corner, and as shown in the vehicle V4, the vehicle can quickly escape from the corner while accelerating at a small steering angle.
以上説明したように、第1実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)旋回開始時のパーキングブレーキスイッチ42の操作に応じて、左右の後輪Wrl、Wrrをロックさせることによって、車両Vをスピンモードに入れ、急激にヨーレートを立ち上げるとともに、旋回内輪側の前輪に制動力Fを与えて車体のヨーレートを増加する方向のヨーモーメントを発生させることにより、ドライバが急旋回を意図した場合に高ヨーレートの急旋回であるスピンターンを容易に行うことができる。
また、ドライバによるパーキングブレーキスイッチ42の操作に応じて急旋回制御を開始することにより、ドライバの意図に忠実にスピンターンを行うことができる。
(2)モード選択スイッチ41においてスポーツモードが選択された場合にのみ急旋回制御を許可することにより、通常モードでの走行時にドライバの誤操作などにより意図しない急旋回が行われることを防止できる。
(3)舵角の減少又はアクセル開度の増加に応じて急旋回制御を終了することによって、簡単な制御により急旋回制御を適切かつ自動的に終了し、車両状態をタイトコーナを脱出する状態に移行させることができる。
また、舵角減少又はアクセル開度増加の速度増加に応じて、旋回内輪側の前輪の制動力の低下速度を増加させることにより、急旋回状態からコーナ脱出状態へ移行しようとするドライバの意図(穏やかに回復させるか、あるいは急激に回復させるか)に応じたスピンターン状態からの回復を図ることができる。
(4)急旋回制御の終了時に、ドライバがオーバーステア挙動を維持する意図を判定した場合には、後輪のロック回復後も、左右前輪の制動力差によりオーバーステア挙動を維持する挙動制御を行うことによって、ドライバが急旋回制御の終了後も例えばパワーオーバーステアによる旋回状態の維持(例えば定常円旋回への移行)を意図する場合に、適切な車両姿勢制御を行うことができる。
(5)急旋回制御において後輪をロックさせる際に、前輪側動力伝達機構と後輪側動力伝達機構とを拘束するトランスファクラッチ21を解放状態とすることにより、前輪側から後輪へ入力されるトルクによって後輪のロックが妨げられたり、4輪が同時にロックするカスケードロック状態に陥ることを防止できる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By locking the left and right rear wheels Wrl and Wrr in response to the operation of the
Further, by starting the sharp turn control in response to the operation of the
(2) By permitting the sharp turn control only when the sport mode is selected by the
(3) By terminating the sharp turn control in response to the decrease in the steering angle or the increase in the accelerator opening, the sharp turn control is appropriately and automatically terminated by simple control, and the vehicle state is changed to the state of escaping the tight corner. Can be migrated.
In addition, the driver's intention to shift from the sharp turn state to the corner escape state by increasing the decrease speed of the braking force of the front wheels on the turning inner wheel side in accordance with the speed increase of the steering angle decrease or the accelerator opening increase ( It is possible to recover from the spin-turn state according to (whether it recovers gently or rapidly).
(4) If the driver determines the intention to maintain the oversteer behavior at the end of the sharp turn control, the behavior control that maintains the oversteer behavior due to the difference in braking force between the left and right front wheels even after the rear wheels are locked back is performed. By doing so, it is possible to perform appropriate vehicle attitude control when the driver intends to maintain the turning state (for example, transition to a steady circular turning) by, for example, power oversteer even after the end of the sharp turning control.
(5) When the rear wheels are locked in the sharp turning control, the transfer clutch 21 that restrains the front wheel side power transmission mechanism and the rear wheel side power transmission mechanism is released, so that the
<第2実施形態>
次に、本発明を適用した車両制御装置の第2実施形態について説明する。
図7は、第2実施形態の車両制御装置を有する車両の構成を模式的に示すブロック図である。
第2実施形態の車両は、変速機として、第1実施形態の手動変速機に変えて、手動変速機と同様の変速機構及びクラッチをアクチュエータにより駆動する自動化手動変速機(AMT)を備えている。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the vehicle control device to which the present invention is applied will be described.
FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of a vehicle having the vehicle control device of the second embodiment.
The vehicle of the second embodiment is provided with an automated manual transmission (AMT) as a transmission, instead of the manual transmission of the first embodiment, in which a transmission mechanism similar to that of the manual transmission and a clutch are driven by an actuator. ..
図7に示すように、第2実施形態においては、第1実施形態のAWD制御ユニット20に変えて、トランスミッション制御ユニット20Aが設けられている。
トランスミッション制御ユニット20Aには、第1実施形態と同様に制御されるトランスファクラッチ21のほか、変速アクチュエータ22、クラッチアクチュエータ23が接続されている。
トランスミッション制御ユニット20は、車両の走行状態に応じて変速アクチュエータ22に指令を与え、変速動作を行わせる。
また、トランスミッション制御ユニット20は、変速時、停車時等には、クラッチアクチュエータ23に指令を与え、クラッチを解放(切断)させる。
As shown in FIG. 7, in the second embodiment, the
In addition to the
The
Further, the
第2実施形態においては、急旋回制御の開始に応じて自動的にクラッチを解放させるとともに、急旋回制御の終了に応じて自動的にクラッチを締結(接続)させる。
クラッチを締結する際の締結力の増加速度は、旋回内輪側の前輪の制動力低下速度が速くなることに応じて速くなるように設定されている。
図8は、第2実施形態の車両制御装置を有する車両における急旋回時の車両状態推移の一例を示す図である。
図8に示すように、第2実施形態においては、急旋回制御を終了した後、自動的にクラッチを接続してからアクセルオン操作を許可することにより、後輪のロック回復直後に、クラッチの接続により駆動力が急激に変化することによって車両挙動が不安定となることを防止し、急旋回制御におけるスピンモードからの回復から、車両の再加速に至る一連の挙動をスムースにする発進補助制御を実行している。
In the second embodiment, the clutch is automatically released when the sharp turning control is started, and the clutch is automatically engaged (connected) when the sharp turning control is completed.
The speed at which the fastening force is increased when the clutch is engaged is set so as to increase as the braking force decreasing speed of the front wheels on the turning inner ring side increases.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a vehicle state transition at the time of a sharp turn in the vehicle having the vehicle control device of the second embodiment.
As shown in FIG. 8, in the second embodiment, after the sharp turning control is completed, the clutch is automatically engaged and then the accelerator on operation is permitted, so that the clutch is engaged immediately after the rear wheel lock is restored. Start assist control that prevents the vehicle behavior from becoming unstable due to a sudden change in driving force due to the connection, and smoothes a series of behavior from recovery from spin mode in sharp turn control to re-acceleration of the vehicle. Is running.
以上説明した第2実施形態によれば、急旋回制御において後輪をロックさせる際にクラッチを切断し、急旋回制御の終了に応じてクラッチを接続する一連の操作を自動化し、ドライバの負担を軽減することができる。
また、急旋回制御が終了してクラッチを接続する際の締結力の増加速度を、旋回内輪側の前輪の制動力低下速度が速くなることに応じて速くすることにより、ドライバが意図する急旋回状態からの回復の速さに応じたクラッチ接続操作を自動的に行うことができる。
According to the second embodiment described above, the clutch is disengaged when the rear wheel is locked in the sharp turning control, and a series of operations for connecting the clutch are automated according to the end of the sharp turning control, thereby burdening the driver. It can be mitigated.
Further, by increasing the speed of increase of the fastening force when the sharp turning control is completed and the clutch is engaged, the braking force lowering speed of the front wheels on the turning inner ring side becomes faster, so that the sharp turning intended by the driver is increased. The clutch connection operation can be automatically performed according to the speed of recovery from the state.
<第3実施形態>
次に、本発明を適用した車両制御装置の第3実施形態について説明する。
第3実施形態の車両制御装置は、旋回初期における舵角、操舵速度、ヨーレート、横G等により、ドライバが急旋回を意図していると判定された場合に、パーキングブレーキスイッチ42の操作によらず自動的に急旋回制御が開始されることを特徴とする。
第3実施形態においては、挙動制御ユニット40自体がドライバの急旋回要求を検出する急旋回要求検出部として機能する。
図9は、第3実施形態の車両制御装置における急旋回時の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the vehicle control device to which the present invention is applied will be described.
The vehicle control device of the third embodiment operates the
In the third embodiment, the
FIG. 9 is a flowchart showing an operation at the time of a sharp turn in the vehicle control device of the third embodiment.
Hereinafter, each step will be described step by step.
<ステップS11:挙動制御モード判断>
挙動制御ユニット40は、モード選択スイッチ41において、スポーツモードが選択されているか否かを判別する。
スポーツモードが選択されている場合はステップS12に進み、その他の場合は一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S11: Behavior control mode determination>
The
If the sport mode is selected, the process proceeds to step S12, and in other cases, a series of processes is completed (returned).
<ステップS12:急旋回開始検出判断>
挙動制御ユニット40は、舵角センサ31、ヨーレートセンサ43、横Gセンサ44、車速センサ45等からの情報に基づいて、ドライバが急旋回(スピンターン)を意図する運転操作を行ったか否かを判別する。
例えば、車速が所定の閾値以下、舵角が所定の閾値以上、操舵速度が所定の閾値以上、ヨーレートが所定の閾値以上、横Gが所定の閾値以上である場合には、ドライバが急旋回の開始を意図していると判断し、ステップS13に進み、その他の場合は一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S12: Judgment of detection of sudden turn start>
The
For example, when the vehicle speed is below a predetermined threshold, the steering angle is at least a predetermined threshold, the steering speed is at least a predetermined threshold, the yaw rate is at least a predetermined threshold, and the lateral G is at least a predetermined threshold, the driver makes a sharp turn. It is determined that the intention is to start, the process proceeds to step S13, and in other cases, a series of processes is terminated (returned).
<ステップS13:急旋回制御開始>
挙動制御ユニット40は、上述したステップS04と同様に、左右後輪をロック(回転停止)させるとともに、旋回内輪側の前輪に制動力を発生させる急旋回制御を開始する。
このとき、AWD制御ユニット20は、トランスファクラッチ21を解放する。
その後、ステップS14に進む。
<Step S13: Start of sharp turn control>
Similar to step S04 described above, the
At this time, the
After that, the process proceeds to step S14.
<ステップS14:急旋回終了検出>
挙動制御ユニット40は、上述したステップS05と同様に、ドライバが車両の急旋回状態(スピンターン状態)を終了する操作を行ったか否かを判別する。
急旋回状態を終了する操作があった場合はステップS15に進み、その他の場合はステップS14を所定の時間間隔をおいて繰り返す。
<Step S14: Detection of the end of sharp turn>
Similar to step S05 described above, the
If there is an operation to end the sharp turning state, the process proceeds to step S15, and in other cases, step S14 is repeated at predetermined time intervals.
<ステップS15:オーバーステア維持要求有無判断(1)>
挙動制御ユニット40は、上述したステップS06と同様に、ドライバが車両のオーバーステア挙動を維持することを意図しているか否かを判別する。
オーバーステア挙動を維持する要求が認められる場合はステップS17に進み、その他の場合はステップS16に進む。
<Step S15: Judgment of presence / absence of oversteer maintenance request (1)>
The
If the request for maintaining the oversteer behavior is recognized, the process proceeds to step S17, and in other cases, the process proceeds to step S16.
<ステップS16:急旋回制御終了・通常スポーツモードに復帰>
挙動制御ユニット40は、上述したステップS07と同様に、急旋回制御を終了し、通常のスポーツモードの制御に復帰させる。
その後、一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S16: End of sharp turn control / return to normal sports mode>
Similar to step S07 described above, the
After that, a series of processing is completed (returned).
<ステップS17:オーバーステア維持制御>
挙動制御ユニット40は、上述したステップS08と同様にオーバーステア維持制御を行う。
その後、ステップS18に進む。
<Step S17: Oversteer maintenance control>
The
After that, the process proceeds to step S18.
<ステップS18:オーバーステア維持要求有無判断(2)>
挙動制御ユニット40は、ステップS15と同様に、ドライバが車両のオーバーステア挙動を維持することを意図しているか否かを判別する。
オーバーステア挙動を維持する要求が認められない場合はステップS16に進み、その他の場合はステップS18を所定の時間間隔をおいて繰り返す。
<Step S18: Judgment of presence / absence of oversteer maintenance request (2)>
The
If the request for maintaining the oversteer behavior is not recognized, the process proceeds to step S16, and in other cases, step S18 is repeated at predetermined time intervals.
以上説明した第3実施形態によれば、ドライバが急旋回を意図していると認められる運転操作に応じて、自動的に急旋回制御が開始されることにより、最低限の操作によりドライバの意図に忠実に急旋回を行うことができる。 According to the third embodiment described above, the driver's intention is performed by the minimum operation by automatically starting the sharp turn control in response to the driving operation recognized that the driver intends to make a sharp turn. It is possible to make a sharp turn faithfully.
(変形例)
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)車両制御装置及びこれにより制御される車両の構成は、上述した各実施形態に限らず、適宜変更することが可能である。
例えば、各実施形態においては、車両はエンジンを走行用動力源とする4輪駆動(AWD)のものであったが、本発明はエンジン−電気ハイブリッド車や電気自動車等の電動車両にも適用することが可能であり、また、駆動方式も特に限定されない。
(2)各実施形態においては、急旋回時における後輪のロックを、液圧式ブレーキにより行っているが、例えば電動アクチュエータにより制動力を発生させる電動式ブレーキを用いて行ってもよい。
(3)各実施形態においては、車両の変速機は手動変速機又はAMTであったが、変速機はこれらに限定されず、他種のものであってもよい。例えば、無段変速機(CVT)、プラネタリギヤセットを用いたステップAT、DCTなどであってもよい。
(4)各実施形態においては、挙動制御部は旋回内輪側に外輪側よりも大きい制動力を与えることにより回頭性を向上する方向のヨーモーメントを発生させているが、これに限らず、旋回外輪側に内輪側よりも大きい駆動力を与えてもよい。また、制動力及び駆動力を併用した制御を行ってもよい。
(5)各実施形態においては、舵角、アクセル開度等に基づいて自動的に急旋回制御を終了させる構成としているが、本発明はこれに限定されず、ドライバからの操作に応じて急旋回制御を終了させる構成としてもよい。
(6)第1実施形態においては、車速、舵角、操舵速度、ヨーレート、横Gの全てが所定の条件を充足した場合にのみ急旋回制御を許可しているが、これらのうち一部の条件のみが充足した場合に急旋回制御を許可する構成としてもよい。また、これら以外の条件に基づいて急旋回制御を許可する構成としてもよい。同様に、第3実施形態において自動的に急旋回制御を開始する条件も、第3実施形態の構成には限定されない。
(7)第1実施形態においては、急旋回状態を終了する際の舵角及びアクセル開度がともに所定値以上であった場合にオーバーステア挙動の抑制制御を制限しているが、この判別条件はこれに限らず、適宜変更することが可能である。
例えば、舵角、アクセル開度、アクセル操作速度の少なくとも一つが所定値以上である場合に、オーバーステア挙動の抑制制御を制限するようにしてもよい。
(Modification example)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and modifications can be made, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configuration of the vehicle control device and the vehicle controlled by the vehicle control device is not limited to each of the above-described embodiments, and can be appropriately changed.
For example, in each embodiment, the vehicle is a four-wheel drive (AWD) vehicle using an engine as a driving power source, but the present invention also applies to an electric vehicle such as an engine-electric hybrid vehicle or an electric vehicle. It is possible, and the drive system is not particularly limited.
(2) In each embodiment, the rear wheels are locked by a hydraulic brake at the time of a sharp turn, but for example, an electric brake that generates a braking force by an electric actuator may be used.
(3) In each embodiment, the transmission of the vehicle is a manual transmission or an AMT, but the transmission is not limited to these, and may be another type. For example, it may be a continuously variable transmission (CVT), a step AT using a planetary gear set, a DCT, or the like.
(4) In each embodiment, the behavior control unit generates a yaw moment in the direction of improving the turning performance by applying a braking force larger than that on the outer ring side to the turning inner ring side, but the turning is not limited to this. A larger driving force may be applied to the outer ring side than to the inner ring side. Further, control using both braking force and driving force may be performed.
(5) In each embodiment, the sudden turning control is automatically terminated based on the steering angle, the accelerator opening, and the like, but the present invention is not limited to this, and suddenly responds to an operation from the driver. It may be configured to end the turning control.
(6) In the first embodiment, sharp turning control is permitted only when all of the vehicle speed, steering angle, steering speed, yaw rate, and lateral G satisfy the predetermined conditions, but some of these are permitted. It may be configured to allow sharp turning control when only the conditions are satisfied. Further, the structure may be configured to allow sharp turning control based on conditions other than these. Similarly, the condition for automatically starting the sharp turning control in the third embodiment is not limited to the configuration of the third embodiment.
(7) In the first embodiment, control for suppressing oversteer behavior is restricted when both the steering angle and the accelerator opening at the end of the sharp turning state are equal to or higher than a predetermined value. Is not limited to this, and can be changed as appropriate.
For example, when at least one of the steering angle, the accelerator opening degree, and the accelerator operating speed is at least a predetermined value, the suppression control of the oversteer behavior may be restricted.
10 エンジン制御ユニット 11 アクセルペダルセンサ
20 AWD制御ユニット
20A トランスミッション制御ユニット
21 トランスファクラッチ 22 変速アクチュエータ
23 クラッチアクチュエータ
30 電動パワーステアリング制御ユニット
31 舵角センサ 40 挙動制御ユニット
41 モード選択スイッチ 42 パーキングブレーキスイッチ
43 ヨーレートセンサ 44 横Gセンサ
45 車速センサ 50 マスタシリンダ
60 ハイドロリックユニット 61 左前ホイルシリンダ
62 右前ホイルシリンダ 63 左後ホイルシリンダ
64 右後ホイルシリンダ
V 車両 F 制動力
Wfl 左前輪 Wfr 右先輪
Wrl 左後輪 Wrr 右後輪
10
Claims (13)
ドライバの急旋回要求を検出する急旋回要求検出部と、
前記車両の左右前輪に制駆動力差を発生させて車体にヨーモーメントを与える挙動制御部と
を備える車両制御装置であって、
前記急旋回要求の検出に応じて、前記後輪制動制御部が前記後輪の制動力を車輪ロックが発生するよう増加させるとともに、前記挙動制御部が前記車体のヨーレートを増加する方向の前記制駆動力差を与える急旋回制御を行うこと
を特徴とする車両制御装置。 A rear wheel braking control unit that can control the braking force of the rear wheels of the vehicle by an actuator independently of the braking force of the front wheels.
A sharp turn request detection unit that detects a sharp turn request of the driver,
A vehicle control device including a behavior control unit that gives a yaw moment to the vehicle body by generating a control driving force difference between the left and right front wheels of the vehicle.
In response to the detection of the sharp turning request, the rear wheel braking control unit increases the braking force of the rear wheels so that wheel lock occurs, and the behavior control unit increases the yaw rate of the vehicle body. A vehicle control device characterized by performing sharp turn control that gives a difference in driving force.
を特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1, wherein the sharp turn request detection unit detects the sharp turn request in response to a sharp turn request operation by the driver.
を特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 The claim is characterized in that the sharp turn request detection unit detects the sharp turn request when at least one of a steering angle, a steering speed, a yaw rate, and a turning centripetal acceleration at the initial stage of turning of a vehicle exceeds a predetermined threshold value. The vehicle control device according to 1.
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両制御装置。 The first aspect of claim 1 is characterized in that the user can select a first traveling mode in which the sharp turning control is permitted and a second traveling mode in which the sharp turning control is prohibited. Item 3. The vehicle control device according to any one of items up to item 3.
前記終了操作の検出に応じて前記急旋回制御を終了すること
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の車両制御装置。 Equipped with an end operation detection unit that detects the end operation of the turning state by the driver
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sharp turn control is terminated in response to the detection of the termination operation.
を特徴とする請求項5に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 5, wherein the end operation detection unit detects the end operation based on a decrease in the steering angle.
を特徴とする請求項6に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 6, wherein the behavior control unit increases the reduction speed of the control driving force difference in response to an increase in the steering speed when the steering angle decreases.
を特徴とする請求項5に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 5, wherein the end operation detection unit detects the end operation in response to an increase in the accelerator operation amount by the driver.
を特徴とする請求項8に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 8, wherein the behavior control unit increases the reduction speed of the control driving force difference according to the increase speed of the accelerator operation amount.
前記クラッチ制御部は、前記急旋回制御の開始に応じて前記クラッチを切断するとともに、前記急旋回制御の終了に応じて前記クラッチを接続すること
を特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の車両制御装置。 It is equipped with a clutch control unit that controls the connection and disconnection of the clutch provided between the engine and the power transmission mechanism.
The first to ninth aspects of the invention, wherein the clutch control unit disengages the clutch in response to the start of the sharp turn control and connects the clutch in response to the end of the sharp turn control. The vehicle control device according to any one of the following items.
を特徴とする請求項10に記載の車両制御装置。 The clutch control unit is characterized in that, at the end of the sharp turning control, the increasing speed of the engaging force when connecting the clutch is increased as the decreasing speed of the controlling driving force difference increases. Item 10. The vehicle control device according to item 10.
を特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載の車両制御装置。 When at least one of the accelerator operating amount, the accelerator operating speed, and the steering angle at the end of the sharp turning control is equal to or greater than a predetermined threshold value, the behavior control unit reduces the braking force of the rear wheels of the vehicle. The vehicle control device according to any one of claims 1 to 11, wherein the suppression control of the oversteer behavior is limited.
前記トランスファクラッチ制御部は、前記急旋回制御の実行中は前記トランスファクラッチを解放状態に維持すること
を特徴とする請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の車両制御装置。 It is equipped with a transfer clutch control unit that controls the transfer clutch that restrains the difference in rotational speed between the front wheel drive force transmission mechanism and the rear wheel drive force transmission mechanism of the vehicle.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 12, wherein the transfer clutch control unit maintains the transfer clutch in an released state during execution of the sharp turning control.
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