JP2021130361A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置に関する。 The present invention relates to a control device.
車両の車体挙動を安定化する目的で、車輪のスリップを解消するための技術が提案されている。例えば、特許文献1には、車輪がスリップした場合に、車両の駆動トルクを低下させることによって、スリップを解消する技術が開示されている。
For the purpose of stabilizing the vehicle body behavior, a technique for eliminating wheel slip has been proposed. For example,
ところで、車輪のスリップを解消するための技術として、上記のように駆動トルクの制御を利用する技術の他に、ブレーキLSD(Limited Slip Differential)制御がある。ブレーキLSD制御は、左右の駆動輪のうちの一方の駆動輪がスリップした場合に実行され、スリップした駆動輪であるスリップ輪を制動する制御である。例えば、左右の駆動輪のうちの一方の駆動輪が低μ路面(例えば、凍結した路面)に進入してスリップした場合、ブレーキLSD制御を利用することによって、当該一方の駆動輪(つまり、スリップ輪)のスリップを解消し、他方の駆動輪に駆動力を適切に伝達させることができる。しかしながら、ブレーキLSD制御の実行中に、スリップ輪ではない方の駆動輪がスリップしてしまうと、車体挙動が不安定になってしまう。 By the way, as a technique for eliminating wheel slip, there is a brake LSD (Limited Slip Differential) control in addition to the technique using the control of the drive torque as described above. The brake LSD control is executed when one of the left and right drive wheels slips, and is a control for braking the slip wheels, which are the slipped drive wheels. For example, when one of the left and right drive wheels enters a low μ road surface (for example, a frozen road surface) and slips, the brake LSD control is used to cause the one drive wheel (that is, slip). The slip of the wheel) can be eliminated, and the driving force can be appropriately transmitted to the other driving wheel. However, if the drive wheel other than the slip wheel slips while the brake LSD control is being executed, the vehicle body behavior becomes unstable.
そこで、本発明は、このような課題に鑑み、車体挙動を適切に安定化させることが可能な制御装置を提供することを目的としている。 Therefore, in view of such a problem, an object of the present invention is to provide a control device capable of appropriately stabilizing the vehicle body behavior.
上記課題を解決するために、本発明の制御装置は、車両の左右の駆動輪のうちの一方の駆動輪がスリップした場合に、スリップした駆動輪であるスリップ輪を制動するブレーキLSD制御を実行し、ブレーキLSD制御の実行中に、車両をスリップ輪側に旋回させる操舵が行われた場合、車両の駆動トルクを要求トルクよりも小さくするトルクダウン制御を実行する、制御部を備える。 In order to solve the above problems, the control device of the present invention executes brake LSD control for braking the slip wheels, which are the slipped drive wheels, when one of the left and right drive wheels of the vehicle slips. However, when steering is performed to turn the vehicle toward the slip wheel side during execution of the brake LSD control, a control unit is provided that executes torque down control that makes the driving torque of the vehicle smaller than the required torque.
制御部は、トルクダウン制御において、要求トルクが大きいほど、駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくしてもよい。 In the torque down control, the control unit may increase the amount of reduction of the drive torque with respect to the required torque as the required torque is larger.
制御部は、トルクダウン制御において、車両の車速が大きいほど、駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくしてもよい。 In the torque down control, the control unit may increase the amount of reduction of the drive torque with respect to the required torque as the vehicle speed of the vehicle increases.
制御部は、トルクダウン制御において、操舵における操舵角が大きいほど、駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくしてもよい。 In the torque down control, the control unit may increase the amount of reduction of the drive torque with respect to the required torque as the steering angle in steering increases.
制御部は、トルクダウン制御において、ブレーキLSD制御によりスリップ輪に付与される制動力が大きいほど、駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくしてもよい。 In the torque down control, the control unit may increase the amount of reduction of the drive torque with respect to the required torque as the braking force applied to the slip wheels by the brake LSD control is larger.
制御部は、トルクダウン制御を実行した場合、ブレーキLSD制御を停止してもよい。 The control unit may stop the brake LSD control when the torque down control is executed.
制御部は、ブレーキLSD制御の実行中に、操舵が行われた場合であっても、操舵における操舵角が基準舵角よりも小さい場合、トルクダウン制御を実行しなくてもよい。 The control unit does not have to execute the torque down control even when the steering is performed during the execution of the brake LSD control when the steering angle in the steering is smaller than the reference steering angle.
制御部は、トルクダウン制御の実行中に、基準摩擦係数より大きな摩擦係数を有する高μ路面に左右の駆動輪の双方が進入した場合、トルクダウン制御を停止してもよい。 The control unit may stop the torque down control when both the left and right drive wheels enter a high μ road surface having a friction coefficient larger than the reference friction coefficient during the execution of the torque down control.
本発明によれば、車体挙動を適切に安定化させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to appropriately stabilize the vehicle body behavior.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, other specific numerical values, etc. shown in the embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description, and elements not directly related to the present invention are not shown. do.
<車両の構成>
図1〜図3を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置100が搭載される車両1の構成について説明する。
<Vehicle configuration>
The configuration of the
図1は、制御装置100が搭載される車両1の概略構成を示す模式図である。図1に示されるように、車両1は、モータ11と、インバータ12と、バッテリ13と、ディファレンシャル装置14と、駆動輪15(具体的には、左駆動輪15Lおよび右駆動輪15R)と、ブレーキペダル21と、マスタシリンダ22と、液圧制御ユニット23と、ブレーキ装置24(具体的には、左駆動輪用ブレーキ装置24Lおよび右駆動輪用ブレーキ装置24R)と、車輪速センサ31(具体的には、左駆動輪用車輪速センサ31Lおよび右駆動輪用車輪速センサ31R)と、アクセル操作量センサ32と、操舵角センサ33と、車速センサ34と、制御装置100とを備える。
FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of a
例えば、車両1の駆動形式は前輪駆動であり、前輪が駆動輪15である。この場合、左前輪が左駆動輪15Lと対応し、右前輪が右駆動輪15Rと対応する。図1では、従動輪である後輪の図示は、省略されている。なお、車両1の駆動形式は、後輪駆動であってもよく(つまり、後輪が駆動輪15であってもよく)、四輪駆動であってもよい(つまり、前輪および後輪の双方が駆動輪15であってもよい)。
For example, the drive type of the
車両1は、駆動用モータであるモータ11を駆動源として備え、モータ11から出力されるトルクを用いて走行する電気車両である。なお、車両1は、あくまでも本発明に係る制御装置が搭載される車両の一例であり、後述されるように、本発明に係る制御装置が搭載される車両の構成は車両1の構成に特に限定されない。
The
モータ11は、駆動輪15を駆動するトルクを出力するモータである。モータ11は、バッテリ13から供給される電力を用いて駆動される。モータ11は、ディファレンシャル装置14と接続されている。ディファレンシャル装置14は、左駆動輪15Lおよび右駆動輪15Rと、駆動軸を介してそれぞれ連結されている。モータ11から出力されたトルクは、ディファレンシャル装置14に伝達された後、ディファレンシャル装置14によって、左駆動輪15Lおよび右駆動輪15Rへ分配して伝達される。
The
モータ11は、例えば、多相交流式のモータであり、インバータ12を介してバッテリ13と接続されている。バッテリ13から供給される直流電力は、インバータ12によって交流電力に変換され、モータ11へ供給される。
The
モータ11は、駆動輪15を駆動するトルクを出力する機能の他に、駆動輪15の運動エネルギを用いて発電する発電機としての機能を有してもよい。モータ11が発電機として機能する場合、モータ11により発電が行われるとともに、回生制動による制動力が車両1に付与される。モータ11により発電された交流電力は、インバータ12によって直流電力に変換され、バッテリ13へ供給される。それにより、バッテリ13が充電される。
The
インバータ12は、双方向の電力変換を行う電力変換装置である。例えば、インバータ12は、三相ブリッジ回路を含む。インバータ12は、バッテリ13から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ11に供給可能である。また、インバータ12は、モータ11により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ13に供給可能である。
The
バッテリ13は、電力を充放電可能な電池である。バッテリ13として、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池または鉛蓄電池が用いられるが、これら以外の電池が用いられてもよい。バッテリ13は、モータ11に供給される電力を蓄電する。
The
ブレーキペダル21は、ドライバによるブレーキ操作(具体的には、ブレーキペダル21を踏み込む操作)を受け付ける。ブレーキペダル21は、倍力装置(図示省略)を介してマスタシリンダ22と接続されている。
The
マスタシリンダ22は、ブレーキ操作の操作量であるブレーキ操作量に応じて、油圧を発生させる。マスタシリンダ22は、液圧制御ユニット23を介して、各車輪にそれぞれ設けられるブレーキ装置24と接続されている。マスタシリンダ22によって発生した油圧は、液圧制御ユニット23を介して各ブレーキ装置24へ供給される。
The
液圧制御ユニット23は、各ブレーキ装置24へ供給される油圧(つまり、各ブレーキ装置24のブレーキ液圧)を調整可能である。具体的には、液圧制御ユニット23は、ポンプおよび制御弁等の装置を有しており、これらの装置の動作が制御されることにより、各ブレーキ装置24のブレーキ液圧が制御される。それにより、各車輪に付与される制動力が制御される。液圧制御ユニット23は各ブレーキ装置24へ供給される油圧を個別に調整可能であってもよい。また、ブレーキ系統は、2系統であってもよい。
The hydraulic
ブレーキ装置24は、油圧を用いて車輪に制動力を付与する。各車輪に対して各ブレーキ装置24により付与される制動力の合計が、車両1に付与される制動力となる。車両1では、ブレーキ装置24のうちの左駆動輪用ブレーキ装置24Lによって左駆動輪15Lが制動され、ブレーキ装置24のうちの右駆動輪用ブレーキ装置24Rによって右駆動輪15Rが制動される。
The
ブレーキ装置24は、例えば、ブレーキパッドおよびホイールシリンダを含むブレーキキャリパ(図示省略)を有する。ブレーキパッドは、例えば、車輪と一体として回転するブレーキディスクの両側面にそれぞれ対向して一対設けられる。ホイールシリンダは、ブレーキキャリパ内に形成され、ホイールシリンダ内にはピストンが摺動可能に設けられる。ピストンの先端部はブレーキパッドと対向して設けられ、ピストンの摺動に伴ってブレーキパッドがブレーキディスクの各側面へ向けて移動するようになっている。マスタシリンダ22によって発生した油圧は、ブレーキ装置24のホイールシリンダへ供給される。それにより、ブレーキキャリパ内のピストンおよびブレーキパッドが移動することによって、ブレーキディスクの両側面が一対のブレーキパッドにより挟まれ、車輪が制動される。
The
左駆動輪用車輪速センサ31Lは、左駆動輪15Lの車輪速を検出し、検出結果を出力する。
The
右駆動輪用車輪速センサ31Rは、右駆動輪15Rの車輪速を検出し、検出結果を出力する。
The
アクセル操作量センサ32は、ドライバによるアクセル操作(具体的には、アクセルペダル(図示省略)を踏み込む操作)の操作量であるアクセル操作量を検出し、検出結果を出力する。
The accelerator
操舵角センサ33は、ドライバによるステアリングホイール(図示省略)を用いた操舵(具体的には、ステアリングホイールを回す操作)の操作量である操舵角を検出し、検出結果を出力する。
The
車速センサ34は、車両1の車速(つまり、車体速)を検出し、検出結果を出力する。
The
制御装置100は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)、CPUが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるROM(Read Only Memory)、および、CPUの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるRAM(Random Access Memory)等を含む。
The
制御装置100は、車両1に搭載される各装置(例えば、インバータ12、液圧制御ユニット23、車輪速センサ31、アクセル操作量センサ32、操舵角センサ33および車速センサ34)と通信を行う。制御装置100と各装置との通信は、例えば、CAN(Controller Area Network)通信を用いて実現される。
The
なお、本実施形態に係る制御装置100が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、複数の機能が1つの制御装置によって実現されてもよい。制御装置100が有する機能が複数の制御装置により分割される場合、当該複数の制御装置は、CAN等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。
The function of the
図2は、制御装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。例えば、図2に示されるように、制御装置100は、取得部110と、制御部120とを有する。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the
取得部110は、制御部120が行う処理において用いられる各種情報を取得し、制御部120へ出力する。例えば、取得部110は、車輪速センサ31、アクセル操作量センサ32、操舵角センサ33および車速センサ34から出力される各種情報を取得する。
The
制御部120は、車両1内の各装置の動作を制御する。例えば、制御部120は、モータ制御部121と、ブレーキ制御部122とを含む。
The
モータ制御部121は、モータ11の動作を制御する。具体的には、モータ制御部121は、インバータ12のスイッチング素子の動作を制御することによって、バッテリ13とモータ11との間の電力の供給を制御する。それにより、モータ11により出力されるトルクが制御される。このように、モータ制御部121は、車両1の駆動トルク(つまり、車両1を駆動するトルク)を制御することができる。
The
ブレーキ制御部122は、ブレーキ装置24の動作を制御する。具体的には、ブレーキ制御部122は、液圧制御ユニット23の動作を制御することによって、各車輪に対して設けられている各ブレーキ装置24のブレーキ液圧を制御する。それにより、各車輪に付与される制動力が制御される。
The
上記のように、制御部120は、車輪に付与される制動力を制御することができる。特に、制御部120は、車両1の左右の駆動輪15のうちの一方の駆動輪15がスリップした場合に、スリップした駆動輪15であるスリップ輪を制動するブレーキLSD制御を実行する。スリップは、車輪のスリップ率(具体的には、車輪速と車速との差を車速で除算して得られる値)が過度に大きくなり、当該車輪が空転する現象を意味する。左右の駆動輪15のうちの一方の駆動輪が低μ路面に進入してスリップした場合にブレーキLSD制御が実行されることによって、当該一方の駆動輪15(つまり、スリップ輪)のスリップを解消し、他方の駆動輪15に駆動力を適切に伝達させることができる。低μ路面は、基準摩擦係数以下の摩擦係数を有する路面である。具体的には、低μ路面は、車輪のスリップの生じやすさが過度に高くなっている路面(例えば、凍結している路面)である。
As described above, the
ここで、ブレーキLSD制御の実行中に、車両1をスリップ輪側に旋回させる操舵(以下、スリップ輪側操舵とも呼ぶ)が行われた場合、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入するおそれがある。例えば、スリップ輪が左駆動輪15Lである場合、進行方向を向いた状態における左側に車両1を旋回させる操舵(つまり、ステアリングホイールを反時計回りに回動させる操舵)がスリップ輪側操舵となる。一方、スリップ輪が右駆動輪15Rである場合、進行方向を向いた状態における右側に車両1を旋回させる操舵(つまり、ステアリングホイールを時計回りに回動させる操舵)がスリップ輪側操舵となる。
Here, when steering that turns the
図3は、車両1の右駆動輪15Rが高μ路面RS1上に位置し、左駆動輪15Lが低μ路面RS2上に位置している状態から車両1が左側(具体的には、進行方向を向いた状態における左側)に旋回する様子を示す模式図である。
In FIG. 3, the
図3では、車両1が走行している走行路において、右端の近傍の領域が高μ路面RS1となっており、他の領域(左側の領域)が低μ路面RS2となっている例が示されている。高μ路面RS1は、基準摩擦係数より大きい摩擦係数を有する路面である。具体的には、高μ路面RS1は、低μ路面RS2と異なり、車輪のスリップが生じにくくなっている路面(例えば、アスファルト舗装されており乾いている路面)である。
FIG. 3 shows an example in which the region near the right end is the high μ road surface RS1 and the other region (the left region) is the low μ road surface RS2 in the traveling road on which the
左駆動輪15Lが低μ路面RS2に進入してスリップした場合、左駆動輪15Lのスリップを解消するためにブレーキLSD制御が実行される。そして、車両1が直進している間、図3で実線によって示されるように、右駆動輪15Rが高μ路面RS1上に位置し、左駆動輪15Lが低μ路面RS2上に位置している状態となる。ここで、車両1をスリップ輪である左駆動輪15L側(つまり、左側)に旋回させる操舵が行われた場合、図3で矢印A1によって示されるように、車両1が左側に旋回する。そして、図3で破線によって示されるように、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面RS2に進入する。ブレーキLSD制御の実行中に、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面RS2に進入した場合、従来の技術では、右駆動輪15Rがスリップしてしまい、車体挙動が不安定になってしまうおそれがあった。
When the
そこで、本実施形態では、制御装置100の制御部120は、ブレーキLSD制御の実行中に、車両1をスリップ輪側に旋回させる操舵(つまり、スリップ輪側操舵)が行われた場合、車両1の駆動トルクを要求トルク(つまり、駆動トルクとして要求されるトルク)よりも小さくするトルクダウン制御を実行する。それにより、車体挙動を適切に安定化させることが可能となる。なお、制御装置100により行われる車体挙動の安定化のための処理の詳細については、後述する。
Therefore, in the present embodiment, when the
<制御装置の動作>
続いて、図4〜図7を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置100の動作について説明する。
<Operation of control device>
Subsequently, the operation of the
図4は、制御装置100による車体挙動の安定化のための処理の流れの一例を示すフローチャートである。図4に示される制御フローは、具体的には、制御部120によって実行され、終了した後に繰り返し開始される。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing flow for stabilizing the vehicle body behavior by the
図4に示される制御フローが開始されると、まず、ステップS101において、制御部120は、左右の駆動輪15のうちの一方の駆動輪15がスリップしたか否かを判定する。一方の駆動輪15がスリップしたと判定された場合(ステップS101/YES)、ステップS102に進み、制御部120は、ブレーキLSD制御を開始する。一方、一方の駆動輪15がスリップしたと判定されなかった場合(ステップS101/NO)、図4に示される制御フローは終了する。
When the control flow shown in FIG. 4 is started, first, in step S101, the
ステップS101の判定処理では、制御部120は、例えば、左駆動輪15Lと右駆動輪15Rとの間での車輪速の差が基準差以上である場合に、車輪速が高い方の駆動輪15がスリップしていると判定する。基準差は、左右の駆動輪15のうちの一方の駆動輪15がスリップしているか否かを適切に判断し得るように設定される値であり、車両1の仕様に応じて適宜設定され得る。
In the determination process of step S101, when the difference in wheel speed between the
なお、ステップS101の判定処理は上記の例に限定されない。例えば、制御部120は、左駆動輪15Lおよび右駆動輪15Rの各スリップ率を特定し、各スリップ率と基準スリップ率との比較結果に基づいて、一方の駆動輪15がスリップしたか否かを判定してもよい。この場合、制御部120は、具体的には、駆動輪15のスリップ率が基準スリップ率以上である場合に、駆動輪15がスリップしていると判定する。基準スリップ率は、車輪がスリップしているか否かを適切に判断し得るように設定される値であり、車両1の仕様に応じて適宜設定され得る。
The determination process in step S101 is not limited to the above example. For example, the
ステップS102のブレーキLSD制御では、制御部120は、スリップした駆動輪15であるスリップ輪を制動する。例えば、左駆動輪15Lがスリップした場合、ブレーキLSD制御において、左駆動輪用ブレーキ装置24Lによって左駆動輪15Lが制動される。一方、右駆動輪15Rがスリップした場合、ブレーキLSD制御において、右駆動輪用ブレーキ装置24Rによって右駆動輪15Rが制動される。
In the brake LSD control in step S102, the
例えば、制御部120は、ブレーキLSD制御において、スリップ輪のスリップ率が0%より大きい目標スリップ率に近づくように、スリップ輪に付与される制動力を制御する。ここで、目標スリップ率は、スリップ輪のタイヤのグリップ力(つまり、タイヤと路面との間に生じる摩擦力)が効果的に回復される範囲内の値に設定されることが好ましい。
For example, in the brake LSD control, the
図5は、スリップ率とグリップ力との間の関係を示す模式図である。図5に示されるように、一般に、グリップ力の進行方向成分である縦グリップ力は、車輪のスリップ率が0%から20%程度まで増大する過程で増大し、その後、車輪のスリップ率が増大する過程では減少する。また、一般に、グリップ力の進行方向に垂直な成分である横グリップ力は、車輪のスリップ率が高くなるにつれて減少する。ゆえに、縦グリップ力および横グリップ力を高い水準で両立させるためには、10%程度から20%程度までの目標領域内に車輪のスリップ率を調整することが好ましい。よって、ブレーキLSD制御における目標スリップ率は、スリップ輪のタイヤのグリップ力が効果的に回復される範囲である上記の目標領域内の値に設定されることが好ましい。以下、図4に戻り、制御フローの説明を続ける。 FIG. 5 is a schematic view showing the relationship between the slip ratio and the grip force. As shown in FIG. 5, in general, the vertical grip force, which is a traveling direction component of the grip force, increases in the process of increasing the slip ratio of the wheel from 0% to about 20%, and then the slip ratio of the wheel increases. It decreases in the process of doing. Further, in general, the lateral grip force, which is a component perpendicular to the traveling direction of the grip force, decreases as the slip ratio of the wheel increases. Therefore, in order to achieve both the vertical grip force and the horizontal grip force at a high level, it is preferable to adjust the slip ratio of the wheel within the target region of about 10% to about 20%. Therefore, the target slip ratio in the brake LSD control is preferably set to a value within the above target region, which is a range in which the grip force of the tire of the slip wheel is effectively recovered. Hereinafter, the control flow will be described by returning to FIG.
ステップS102の次に、ステップS103において、制御部120は、スリップ輪が高μ路面に進入したか否かを判定する。スリップ輪が高μ路面に進入したと判定された場合(ステップS103/YES)、ステップS109に進み、制御部120は、ブレーキLSD制御を停止し、図4に示される制御フローは終了する。一方、スリップ輪が高μ路面に進入していないと判定された場合(ステップS103/NO)、ステップS104に進む。
Following step S102, in step S103, the
ステップS103の判定処理では、制御部120は、例えば、スリップ輪の制動を一時的に停止させ、スリップ輪の制動の停止中にスリップ輪のスリップ率が上昇していない場合、スリップ輪が高μ路面に進入したと判定する。
In the determination process of step S103, for example, the
なお、ステップS103の判定処理は上記の例に限定されない。例えば、制御部120は、スリップ輪のスリップ率が0%の近傍の値まで低下した場合に、スリップ輪が高μ路面に進入したと判定してもよい。
The determination process in step S103 is not limited to the above example. For example, the
ステップS103でNOと判定された場合、ステップS104において、制御部120は、車両1をスリップ輪側に旋回させる操舵(つまり、スリップ輪側操舵)が行われたか否かを判定する。スリップ輪側操舵が行われたと判定された場合(ステップS104/YES)、ステップS105に進み、制御部120は、トルクダウン制御を開始する。一方、スリップ輪側操舵が行われていないと判定された場合(ステップS104/NO)、ステップS103に戻る。
If NO is determined in step S103, in step S104, the
ステップS105のトルクダウン制御では、制御部120は、車両1の駆動トルクを要求トルクよりも小さくする。制御部120は、例えば、アクセル操作量および車速を用いて要求トルクを決定することができる。なお、トルクダウン制御の詳細については、後述する。
In the torque down control in step S105, the
ステップS105の次に、ステップS106において、制御部120は、ブレーキLSD制御を停止する。
Following step S105, in step S106, the
次に、ステップS107において、制御部120は、両駆動輪15(つまり、左右の駆動輪15の双方)が高μ路面に進入したか否かを判定する。両駆動輪15が高μ路面に進入したと判定された場合(ステップS107/YES)、ステップS108に進み、制御部120は、トルクダウン制御を停止し、図4に示される制御フローは終了する。一方、両駆動輪15が高μ路面に進入していないと判定された場合(ステップS107/NO)、ステップS107の判定処理が繰り返される。なお、ステップS107においてNOと判定され続けた場合、特定の条件(例えば、所定時間が経過したとの条件等)が満たされた場合に、ステップS108に進んでもよい。
Next, in step S107, the
ステップS107の判定処理では、制御部120は、例えば、両駆動輪15のスリップ率が0%の近傍の値まで低下した場合に、両駆動輪15が高μ路面に進入したと判定する。
In the determination process of step S107, the
なお、ステップS107の判定処理は上記の例(つまり、各駆動輪15のスリップ率を判定のパラメータとして用いる例)に限定されない。例えば、制御部120は、各駆動輪15に関する種々のパラメータ(例えば、スリップ率の時間変化率、タイヤのグリップ力、タイヤのグリップ力の時間変化率等)に基づいて、各駆動輪15が高μ路面に進入したか否かを判定してもよい。
The determination process in step S107 is not limited to the above example (that is, an example in which the slip ratio of each
なお、上記では、図4の制御フローを参照して、制御装置100による車体挙動の安定化のための処理の流れの一例を説明したが、制御装置100は、上記で説明した以外の他の処理を行ってもよい。例えば、制御部120は、ブレーキLSD制御の実行中に、スリップ輪側操舵が行われた場合であっても、スリップ輪側操舵における操舵角が基準舵角よりも小さい場合、トルクダウン制御を実行しないことが好ましい。基準舵角は、例えば、スリップ輪ではない方の駆動輪15がスリップ輪側操舵に起因して低μ路面に進入する可能性がほぼ無いか否かを判断し得る程度に小さな舵角に設定される。つまり、スリップ輪側操舵における操舵角が基準舵角よりも小さい場合、スリップ輪ではない方の駆動輪15がスリップ輪側操舵に起因して低μ路面に進入する可能性がほぼ無いと判断することができる。ゆえに、スリップ輪側操舵における操舵角が基準舵角よりも小さい場合にトルクダウン制御を実行しないことによって、トルクダウン制御が不必要に実行されることを抑制することができる。
In the above, an example of the flow of processing for stabilizing the vehicle body behavior by the
以下、右駆動輪15Rが高μ路面上に位置し、左駆動輪15Lが低μ路面上に位置している状態(例えば、上述した図3で実線によって示される状態)から車両1が左側(具体的には、進行方向を向いた状態における左側)に旋回する場合における各種状態量の推移について、図6および図7を参照し、比較例および本実施形態の各場合を対比して説明する。比較例では、本実施形態と同様に、車両1の左右の駆動輪15のうちの一方の駆動輪15がスリップした場合に、スリップ輪を制動するブレーキLSD制御が実行される。しかしながら、比較例では、本実施形態と異なり、ブレーキLSD制御の実行中に、トルクダウン制御は実行されない。
Hereinafter, the
図6は、比較例において、右駆動輪15Rが高μ路面上に位置し、左駆動輪15Lが低μ路面上に位置している状態から車両1が左側に旋回する場合における各種状態量の推移の一例を示す図である。具体的には、図6では、各種状態量として、各速度(車速VB、左駆動輪15Lの車輪速である左車輪速VL、および、右駆動輪15Rの車輪速である右車輪速VR)、車両1の駆動トルク、操舵角、および、ブレーキLSD制御実行フラグが示されている。図6では、操舵角の正方向が車両1を右側に旋回させる方向と対応し、操舵角の負方向が車両1を左側に旋回させる方向と対応する。ブレーキLSD制御実行フラグは、ブレーキLSD制御が実行されている場合に1となり、ブレーキLSD制御が実行されていない場合に0となる。ブレーキLSD制御実行フラグは、比較例に係る制御装置により書き換えられ、記憶される。
FIG. 6 shows various state quantities when the
図6に示される例では、右駆動輪15Rが高μ路面上に位置し、左駆動輪15Lが低μ路面上に位置している状態から、時刻t10において、車両1が直進方向に発進する。時刻t10以後において、駆動トルクの増大に伴い、車速VBが上昇している。その後、時刻t11において、左駆動輪15Lがスリップし、時刻t11以後において、左車輪速VLが大きく上昇する(具体的には、車速VBの上昇速度よりも大きな上昇速度で上昇する)。ここで、時刻t11において、左駆動輪15Lがスリップしたことに伴い、ブレーキLSD制御実行フラグが0から1に切り替えられ、ブレーキLSD制御が開始される。それにより、スリップ輪である左駆動輪15Lが制動される。ゆえに、時刻t12以後において、左車輪速VLは下降し、左駆動輪15Lのスリップが解消される。
In the example shown in FIG. 6, the
その後、時刻t13において、車両1をスリップ輪側である左側に旋回させる操舵が行われる。それにより、車両1が左側に旋回し、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面に進入する。そして、時刻t14において、右駆動輪15Rがスリップし、時刻t14以後において、右車輪速VRが大きく上昇する(具体的には、車速VBの上昇速度よりも大きな上昇速度で上昇する)。このように、比較例では、ブレーキLSD制御の実行中に、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面に進入して右駆動輪15Rがスリップすることによって、車体挙動が不安定になってしまう。
After that, at time t13, steering is performed to turn the
図7は、本実施形態において、右駆動輪15Rが高μ路面上に位置し、左駆動輪15Lが低μ路面上に位置している状態から車両1が左側に旋回する場合における各種状態量の推移の一例を示す図である。具体的には、図7では、各種状態量として、図6に示されている状態量に加えて、トルクダウン制御実行フラグが示されている。トルクダウン制御実行フラグは、トルクダウン制御が実行されている場合に1となり、トルクダウン制御が実行されていない場合に0となる。なお、本実施形態では、ブレーキLSD制御実行フラグおよびトルクダウン制御実行フラグは、制御装置100の記憶素子に記憶され、制御部120により書き換えられる。
FIG. 7 shows various state quantities when the
図7に示される例では、図6に示される例と同様に、右駆動輪15Rが高μ路面上に位置し、左駆動輪15Lが低μ路面上に位置している状態から、時刻t20において、車両1が直進方向に発進する。その後、時刻t21において、左駆動輪15Lがスリップし、ブレーキLSD制御が開始される。それにより、スリップ輪である左駆動輪15Lが制動される。ゆえに、時刻t21以後において大きく上昇した左車輪速VLは、時刻t22以後において下降し、左駆動輪15Lのスリップが解消される。ここで、ブレーキLSD制御では、上述したように、スリップ輪のスリップ率が0より大きい目標スリップ率に近づくように、スリップ輪に付与される制動力が制御される。
In the example shown in FIG. 7, the
その後、時刻t23において、車両1をスリップ輪側である左側に旋回させる操舵(つまり、スリップ輪側操舵)が行われる。ここで、時刻t23において、スリップ輪側操舵が行われたことに伴い、トルクダウン制御実行フラグが0から1に切り替えられ、トルクダウン制御が開始される。それにより、車両1の駆動トルクが要求トルクTDよりも小さくなる。
After that, at time t23, steering for turning the
ここで、トルクダウン制御では、制御部120は、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rのスリップが回避される程度に車両1の駆動トルクを制御する。このような駆動トルクの制御を適切に行うために、制御部120は、トルクダウン制御において、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量(つまり、要求トルクとトルクダウン制御による減少後の駆動トルクとの差)を、以下の各種パラメータに応じて変化するように、制御することが好ましい。
Here, in the torque down control, the
例えば、制御部120は、トルクダウン制御において、車両1の要求トルクが大きいほど、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくすることが好ましい。要求トルクが大きいほど、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rがスリップしやすい。ゆえに、駆動トルクの上記減少量を要求トルクが大きいほど大きくすることによって、右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rのスリップを適切に回避することができる。
For example, in torque down control, it is preferable that the
また、例えば、制御部120は、トルクダウン制御において、車両1の車速が大きいほど、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくすることが好ましい。車速が大きいほど、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rがスリップしやすい。ゆえに、車速が大きいほど駆動トルクの上記減少量を大きくすることによって、右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rのスリップを適切に回避することができる。
Further, for example, in torque down control, it is preferable that the
また、例えば、制御部120は、トルクダウン制御において、スリップ輪側操舵における操舵角が大きいほど、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくすることが好ましい。スリップ輪側操舵における操舵角が大きいほど、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rがスリップしやすい。ゆえに、スリップ輪側操舵における操舵角が大きいほど駆動トルクの上記減少量を大きくすることによって、右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rのスリップを適切に回避することができる。
Further, for example, in torque down control, it is preferable that the larger the steering angle in steering on the slip wheel side, the larger the amount of decrease in the driving torque of the
また、例えば、制御部120は、トルクダウン制御において、ブレーキLSD制御によりスリップ輪に付与される制動力が大きいほど、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくすることが好ましい。ブレーキLSD制御によりスリップ輪に付与される制動力が大きいほど、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rがスリップしやすい。ゆえに、ブレーキLSD制御によりスリップ輪に付与される制動力が大きいほど駆動トルクの上記減少量を大きくすることによって、右駆動輪15Rが低μ路面に進入した場合に右駆動輪15Rのスリップを適切に回避することができる。
Further, for example, in torque down control, it is preferable that the greater the braking force applied to the slip wheels by the brake LSD control, the greater the amount of reduction of the drive torque of the
図7に示されるように、時刻t23において、トルクダウン制御が開始されたことに伴い、ブレーキLSD制御実行フラグが1から0に切り替えられ、ブレーキLSD制御が停止する。時刻t23以後では、ブレーキLSD制御が停止するものの、トルクダウン制御が実行されているので、低μ路面上に位置する左駆動輪15Lのスリップが回避される。図7では、トルクダウン制御が実行されることによって、時刻t23以後においても、左駆動輪15Lのスリップ率がブレーキLSD制御の目標スリップ率と同程度に維持されている例が示されている。このように、トルクダウン制御では、駆動輪15のスリップ率がブレーキLSD制御の目標スリップ率と同程度になるように駆動トルクが制御されることが好ましい。
As shown in FIG. 7, at time t23, when the torque down control is started, the brake LSD control execution flag is switched from 1 to 0, and the brake LSD control is stopped. After time t23, although the brake LSD control is stopped, the torque down control is executed, so that the slip of the
上記のように、本実施形態では、時刻t23において、スリップ輪側操舵が行われたことに伴って、トルクダウン制御が実行される。そして、その後の時刻t24において、駆動トルクが要求トルクTDより小さく制御されている状態で、スリップ輪ではない方の駆動輪15である右駆動輪15Rが低μ路面に進入する。ゆえに、時刻t24以後において、右車輪速VRが上昇し右駆動輪15Rのスリップ率が上昇するものの、右駆動輪15Rのスリップ率は左駆動輪15Lのスリップ率と同程度となる。それにより、右駆動輪15Rのスリップが回避されるので、車体挙動を適切に安定化させることができる。
As described above, in the present embodiment, the torque down control is executed at the time t23 when the slip wheel side steering is performed. Then, at the subsequent time t24, the
<制御装置の効果>
続いて、本発明の実施形態に係る制御装置100の効果について説明する。
<Effect of control device>
Subsequently, the effect of the
本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、ブレーキLSD制御の実行中に、車両1をスリップ輪側に旋回させる操舵(つまり、スリップ輪側操舵)が行われた場合、車両1の駆動トルクを要求トルクよりも小さくするトルクダウン制御を実行する。それにより、スリップ輪ではない方の駆動輪15がスリップ輪側操舵に起因して低μ路面に進入するよりも事前に、車両1の駆動トルクを要求トルクよりも小さくすることができる。ゆえに、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後において、当該駆動輪15のスリップを回避することができる。よって、車体挙動を適切に安定化させることができる。
In the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、トルクダウン制御において、車両1の要求トルクが大きいほど、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくすることが好ましい。それにより、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後における当該駆動輪15のスリップしやすさに応じて、駆動トルクの上記減少量を適正化することができる。ゆえに、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後において、当該駆動輪15のスリップを適切に回避することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、トルクダウン制御において、車両1の車速が大きいほど、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくすることが好ましい。それにより、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後における当該駆動輪15のスリップしやすさに応じて、駆動トルクの上記減少量を適正化することができる。ゆえに、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後において、当該駆動輪15のスリップを適切に回避することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、トルクダウン制御において、スリップ輪側操舵における操舵角が大きいほど、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくすることが好ましい。それにより、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後における当該駆動輪15のスリップしやすさに応じて、駆動トルクの上記減少量を適正化することができる。ゆえに、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後において、当該駆動輪15のスリップを適切に回避することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、トルクダウン制御において、ブレーキLSD制御によりスリップ輪に付与される制動力が大きいほど、車両1の駆動トルクの要求トルクに対する減少量を大きくすることが好ましい。それにより、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後における当該駆動輪15のスリップしやすさに応じて、駆動トルクの上記減少量を適正化することができる。ゆえに、スリップ輪ではない方の駆動輪15が低μ路面に進入した後において、当該駆動輪15のスリップを適切に回避することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、トルクダウン制御を実行した場合、ブレーキLSD制御を停止することが好ましい。それにより、低μ路面上に位置するスリップ輪のスリップがトルクダウン制御によって回避されている状況下で、ブレーキLSD制御が不必要に実行され続けることを抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、ブレーキLSD制御の実行中に、スリップ輪側操舵が行われた場合であっても、スリップ輪側操舵における操舵角が基準舵角よりも小さい場合、トルクダウン制御を実行しないことが好ましい。それにより、スリップ輪ではない方の駆動輪15がスリップ輪側操舵に起因して低μ路面に進入する可能性がほぼ無い状況下で、トルクダウン制御が不必要に実行されることを抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、トルクダウン制御の実行中に、基準摩擦係数より大きな摩擦係数を有する高μ路面に左右の駆動輪15の双方が進入した場合、トルクダウン制御を停止することが好ましい。それにより、トルクダウン制御を実行しなくても駆動輪15がスリップする可能性がほぼ無い状況下で、トルクダウン制御が不必要に実行され続けることを抑制することができる。
Further, in the
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications in the scope of claims are described. It goes without saying that the modified examples also belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記では、図1を参照して、車両1の構成について説明したが、本発明に係る車両の構成は、このような例に限定されない。本発明に係る車両は、例えば、図1に示される車両1に対して一部の構成要素の削除、追加または変更を加えたものであってもよい。また、本発明に係る車両は、例えば、前輪用の駆動用モータおよび後輪用の駆動用モータが設けられる(つまり、2つの駆動用モータが設けられる)車両であってもよく、各車輪に対してそれぞれ駆動用モータが設けられる(つまり、4つの駆動用モータが設けられる)車両であってもよい。なお、本発明に係る車両における駆動源の一部または全部が駆動用モータ以外の駆動源(例えば、エンジン等)であってもよい。
For example, although the configuration of the
また、例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。 Further, for example, the processes described by using the flowchart in the present specification do not necessarily have to be executed in the order shown in the flowchart. Further, additional processing steps may be adopted, and some processing steps may be omitted.
本発明は、制御装置に利用できる。 The present invention can be used in a control device.
1 車両
11 モータ
12 インバータ
13 バッテリ
14 ディファレンシャル装置
15 駆動輪
21 ブレーキペダル
22 マスタシリンダ
23 液圧制御ユニット
24 ブレーキ装置
31 車輪速センサ
32 アクセル操作量センサ
33 操舵角センサ
34 車速センサ
100 制御装置
110 取得部
120 制御部
121 モータ制御部
122 ブレーキ制御部
1
Claims (8)
前記ブレーキLSD制御の実行中に、前記車両を前記スリップ輪側に旋回させる操舵が行われた場合、前記車両の駆動トルクを要求トルクよりも小さくするトルクダウン制御を実行する、制御部を備える、
制御装置。 When one of the left and right drive wheels of the vehicle slips, the brake LSD control for braking the slip wheel, which is the slipped drive wheel, is executed.
A control unit is provided that executes torque down control that makes the driving torque of the vehicle smaller than the required torque when steering is performed to turn the vehicle toward the slip wheel side during the execution of the brake LSD control.
Control device.
請求項1に記載の制御装置。 In the torque down control, the control unit increases the amount of reduction of the drive torque with respect to the required torque as the required torque increases.
The control device according to claim 1.
請求項1または2に記載の制御装置。 In the torque down control, the control unit increases the amount of decrease of the drive torque with respect to the required torque as the vehicle speed of the vehicle increases.
The control device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の制御装置。 In the torque down control, the control unit increases the amount of reduction of the drive torque with respect to the required torque as the steering angle in the steering increases.
The control device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置。 In the torque down control, the control unit increases the amount of reduction of the drive torque with respect to the required torque as the braking force applied to the slip wheel by the brake LSD control increases.
The control device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の制御装置。 When the torque down control is executed, the control unit stops the brake LSD control.
The control device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の制御装置。 Even if the steering is performed during the execution of the brake LSD control, the control unit does not execute the torque down control if the steering angle in the steering is smaller than the reference steering angle.
The control device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の制御装置。 The control unit stops the torque down control when both the left and right drive wheels enter a high μ road surface having a friction coefficient larger than the reference friction coefficient during the execution of the torque down control.
The control device according to any one of claims 1 to 7.
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