JP4334277B2

JP4334277B2 - Vehicle travel control device

Info

Publication number: JP4334277B2
Application number: JP2003143391A
Authority: JP
Inventors: 勉佐々木
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP2004345446A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のサスペンションに乗り心地を向上するためにエアサスペンションを用いるものがある。
【０００３】
大型車両のように、後輪２軸のうち、一方（例えば後前軸）を駆動軸、もう一方（例えば後後軸）を従動軸としたものは、駆動軸の荷重（軸重）が小さすぎる場合、走行に影響するため、駆動軸のエアサスペンションの空気圧を相対的に高くして、駆動軸の荷重分担を大きくするようにしている。
【０００４】
したがって、積載量等が少なく、滑りやすい路面（低摩擦係数路面）や登坂路面にて発進するとき等、駆動力が低下することなく、またスリップを抑えて、発進できるようになっている（特許文献１〜３）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１０９６４５号
【特許文献２】
特開平９−２０２１２３号
【特許文献３】
特開２００１−２１３１３０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような軸重配分は、後輪２軸車にあっては行えるが、前輪１軸、後輪１軸の車両には適用できない。
【０００７】
後輪１軸車の場合にも、積載量等が少なく、滑りやすい路面や登坂路面にて発進する際は、駆動力が低下したり、スリップが発生して、良好な発進を得にくいことがあるが、駆動軸のエアサスペンションの空気圧を相対的に高くしても、荷重分担は変わるわけではない。
【０００８】
この発明は、このような課題に注目してなされたものであり、駆動輪に動的荷重を付与して、後輪１軸車でも良好な発進を確保し得る車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、前車軸ならびに後車軸に備えるエアサスペンションに対して、エアタンクからエアサスペンションへの所定圧のエアの供給とエアサスペンションのエアの排出とを行う弁手段を備える車両において、前車軸側および後車軸側の車高レベルを検出する車高検出手段と、前車軸および後車軸の軸重を検出する軸重検出手段と、駆動輪のスリップ状態を検出するスリップ検出手段と、
発進時に、前車軸側および後車軸側の車高レベルと、前車軸および後車軸の軸重とに基づき、駆動輪のスリップ状態を生じた場合、駆動輪に動的荷重を付与するべく駆動車軸のエアサスペンションを伸動もしくは縮動するよう弁手段を制御すると共に、発進後は、元の車高レベルに戻すように弁手段を制御する発進制御手段と、を備え、
前記発進制御手段は、発進時に、前車軸側および後車軸側の車高レベルが所定レベル以下のときは、駆動車軸のエアサスペンションを瞬時的に伸動させるよう弁手段を制御すると同時に駆動車輪以外のエアサスペンションを瞬時的に縮動させるよう弁手段を制御する一方、前車軸および後車軸の軸重が所定値以下で、前車軸側および後車軸側の車高レベルが所定レベルを越えているときは、駆動輪のエアサスペンションを瞬時的に縮動させるように弁手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、前車軸ならびに後車軸に備えるエアサスペンションに対して、エアタンクからエアサスペンションへの所定圧のエアの供給とエアサスペンションのエアの排出とを行う弁手段を備える車両において、前車軸側および後車軸側の車高レベルを検出する車高検出手段と、前車軸および後車軸の軸重を検出する軸重検出手段と、登坂路を検出する登坂路検出手段と、
登坂路の発進時に、前車軸側および後車軸側の車高レベルと、前車軸および後車軸の軸重とに基づき、駆動輪に動的荷重を付与するべく駆動車軸のエアサスペンションを伸動もしくは縮動するよう弁手段を制御すると共に、発進後は、元の車高レベルに戻すように弁手段を制御する発進制御手段と、を備え、
前記発進制御手段は、登坂路の発進時に、前車軸側および後車軸側の車高レベルが所定レベル以下のときは、駆動車軸のエアサスペンションを瞬時的に伸動させるよう弁手段を制御すると同時に駆動車輪以外のエアサスペンションを瞬時的に縮動させるよう弁手段を制御する一方、前車軸および後車軸の軸重が所定値以下で、前車軸側および後車軸側の車高レベルが所定レベルを越えているときは、駆動輪のエアサスペンションを瞬時的に縮動させるように弁手段を制御することを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、エンジンならびに回転電機によって走行可能な車両にあって、前記発進制御手段の制御は、回転電機の出力のみによる発進時およびエンジンの出力と回転電機の出力を併用しての発進時に実行することを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
第１の発明においては、発進時に駆動輪のスリップ状態を生じた場合、前車軸側および後車軸側の車高レベルと、前車軸および後車軸の軸重とに基づき、駆動輪に動的荷重が付与され、接地圧が瞬時的に高まって、発進が行われる。したがって、滑りやすい路面にて発進する場合、スリップによる駆動力の低下を抑えて、積載量に合った発進を行え、良好な発進を得ることができる。
【００１４】
第２の発明においては、登坂路の発進時に、前車軸側および後車軸側の車高レベルと、前車軸および後車軸の軸重とに基づき、駆動輪に動的荷重が付与され、発進が行われる。したがって、登坂路にて発進する場合、スリップによる駆動力の低下を抑えて、積載量に合った発進を行え、良好な発進を得ることができる。
【００１５】
第１の発明または第２の発明においては、駆動車軸以外のエアサスペンションを駆動車軸のエアサスペンションと反対方向に動作するように弁手段を制御することにより、駆動輪の動的動作をアシストできる。
【００１６】
第３の発明においては、ハイブリッド車両において回転電機の出力の変化によるスリップを抑制して発進を行える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、前輪１軸（前車軸：遊動輪）、後輪１軸（後車軸：駆動輪）のハイブリッド車両におけるシステム構成図を示す。
【００１８】
図１において、１はエンジン、２はインバータ３を備える回転電機（モータジェネレータ）であり、エンジン１ならびに回転電機２はそれぞれクラッチ４、５を介して変速機６に連結され、変速機６の出力は後車軸２２の駆動輪３４に伝達される。
【００１９】
エンジン１は、ディーゼルエンジン（または圧縮天然ガスを燃料とするＣＮＧエンジン）が採用される。回転電機２は、高効率および小形軽量化の面から、永久磁石型同期電動機（ＩＰＭ同期モータ）が使用される。
【００２０】
エンジン１、回転電機２、クラッチ４、５、変速機６は、車両コントロールユニット１０によって、アクセルペダルの踏み量（アクセル操作量：アクセル開度）、エンジン１の回転速度、回転電機２の回転速度、車速、ブレーキペダル１１の踏み量、蓄電装置１２のＳＯＣ（state of chage）等に基づいて制御される。
【００２１】
蓄電装置１２には、ブレーキエネルギを短時間で無駄なく高効率に回生するため、車両の電池許容質量に対して必要な出力密度を確保しやすい、電気二重層キャパシタが使用される。
【００２２】
車両コントロールユニット１０は、蓄電装置１２のＳＯＣをパラメータに、所定の制御マップに回転電機２の出力とエンジン１の出力との分担比を設定してあり、その制御マップから蓄電装置１２のＳＯＣに応じた出力分担比を求め、この分担比と要求駆動力（アクセル操作量）に基づいて、回転電機２の出力およびエンジン１の出力を制御する。
【００２３】
回転電機２の出力分担比＝１（エンジン１の出力分担比＝０）の場合、クラッチ４を切断した状態（クラッチ５は接続）において、アクセル操作量に相当する出力が回転電機２から得られるようにインバータ３を制御する。回転電機２の出力分担比＜１（エンジン１の出力分担比＞０）の場合、クラッチ４を接続した状態において、蓄電装置１２のＳＯＣの低下に連れて回転電機２の分担出力が小さくなり、それに応じてエンジン１の分担出力が大きくなるようにエンジン１の出力およびインバータ３を制御する。エンジン１の出力分担比＝１（回転電機２の出力分担比＝０）の場合、アクセル操作量に相当する出力がエンジン１から得られるようにエンジン１の出力を制御する。
【００２４】
また、アクセルを解放する減速時に、蓄電装置１２への充電が可能な限り、クラッチ４を切断した状態において、回転電機２の発電（回生発電）を行うようにインバータ３を制御する。サービスブレーキ時は、ブレーキペダル１１の踏み量（要求制動力）に基づいて、蓄電装置１２への充電が可能な限り、クラッチ４を切断した状態において、回転電機２の発電（回生発電）を行うようにインバータ３を制御する。
【００２５】
車両の発進に際しては、キースイッチがＳＴ（スタート）に入ると、エンジン１が始動され、クラッチ４が断かつエンジン１がアイドル運転の停車状態において、蓄電装置１２のＳＯＣ等を基に発進モードが選択される。
【００２６】
回転電機２の単独発進の場合、クラッチ５が接続された状態（変速機６は発進段にシフト）で、アクセルペダルの踏み込みにしたがって、回転電機２が要求駆動力を発生するように制御され、車両は走り始めることになる。
【００２７】
エンジン１の出力と回転電機２の出力との併用発進の場合、クラッチ５が接続された状態（変速機６は発進段にシフト）で、アクセルペダルの踏み込みにしたがって、クラッチ４が接続されると共にエンジン１および回転電機２がそれぞれの分担出力を発生するように制御され、車両は走り始めることになる。
【００２８】
エンジン１の単独発進の場合、クラッチ５が切断された状態（変速機６は発進段にシフト）で、アクセルペダルの踏み込みにしたがって、クラッチ４が接続されると共にエンジン１が要求駆動力を発生するように制御され、車両は走り始めることになる。
【００２９】
一方、車両の前車軸２０と車体との間にエアサスペンション２１ａ、２１ｂが、後車軸（駆動軸）２２と車体との間にエアサスペンション２３ａ、２３ｂが設けられる。
【００３０】
エアサスペンション２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂのベローズ（エアスプリング）に対して、それぞれエアリザーバタンク２４からベローズへの所定圧のエアの供給とベローズのエアの排出とを行うソレノイドバルブ２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂが設けられる。
【００３１】
ソレノイドバルブ２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂは、エアサスコントロールユニット３０によって、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルを検出する車高センサ３１ａ、３１ｂの検出信号、エアサスペンション２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂのベローズの内圧（前車軸２０、後車軸２２の軸重）を検出する内圧センサ３２ａ、３２ｂの検出信号、車両コントロールユニット１０の情報（停車、発進、走行等）、ブレーキペダル１１の踏み込み、各車輪（前輪３３、後輪３４）の回転速度を検出する車輪速センサ３５、３６の検出信号、登坂路を検出する傾斜センサ３７の検出信号、車高レベル操作スイッチ（図示しない）の信号等に基づいて制御される。
【００３２】
エアサスコントロールユニット３０は、車高レベル操作スイッチによる要求レベルに前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルを設定するようにソレノイドバルブ２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂを制御する。
【００３３】
車両の発進時には、駆動輪（後輪３４）のスリップ状態を生じた場合あるいは登坂路の場合、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベル、エアサスペンション２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂのベローズの内圧（前車軸２０、後車軸２２の軸重）等に基づいて、駆動輪（後輪３４）にエアサスペンション２３ａ、２３ｂの伸び方向あるいは縮方向に動的荷重を付与するようにソレノイドバルブ２６ａ、２６ｂ等を制御する。
【００３４】
図２は、発進時の制御機能のブロック構成（駆動輪のスリップに対して）を表すものであり、要求駆動トルク算出手段４０、回転電機２の回転加速度を算出する手段４１、回転電機２の駆動軸の慣性トルクを算出する手段４２、駆動輪のスリップ状態を判定する手段４３、回転電機２のトルク値を補正して出力する手段４４、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルを判定する手段４５、エアサスペンション２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂのベローズの内圧より前車軸２０、後車軸２２の軸重（配分）を判定する手段４６、動的荷重を選択する手段４７が備えられる。
【００３５】
要求トルク算出手段４０は、アクセル開度と車速とから要求駆動トルクを算出する。回転電機２の要求駆動トルクは蓄電装置１２のＳＯＣに基づく出力分担比によって設定する。
【００３６】
駆動輪のスリップ判定手段４３は、各車輪（前輪３３、後輪３４）の回転速度より駆動輪３４のスリップ状態を判定する。
【００３７】
発進時に、回転電機トルク値補正出力手段４４は、回転電機２が出力分担比の要求駆動トルクを発生するようにトルク指令値をインバータ３へ出力する。
【００３８】
発進時に、動的荷重選択手段４７は、駆動輪３４のスリップ状態が検出された場合、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベル（発進前の値）と、前車軸２０、後車軸２２の軸重（発進前の値）とに基づき、駆動輪（後輪３４）に動的荷重を付与するべくエアサスバルブ（ソレノイドバルブ）２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂを制御するように、エアスプリングバルブ制御手段４８に指令する。
【００３９】
この場合、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルが所定レベル以下のときは、後車軸２２のエアサスペンション２３ａ、２３ｂのベローズへエアリザーバタンク２４から所定圧のエアを瞬時的に供給するようにエアスプリングバルブ制御手段４８に指令する。同時に、前車軸２０のエアサスペンション２１ａ、２１ｂのベローズのエアの瞬時的な排出動作を行う。
【００４０】
また、前車軸２０、後車軸２２の軸重が所定値以下で、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルが所定レベルを越えているときは、後車軸２２のエアサスペンション２３ａ、２３ｂのベローズのエアの瞬時的な排出動作を行うようにエアスプリングバルブ制御手段４８に指令する。
【００４１】
駆動輪３４のスリップ状態が検出されなくなると、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルを元の車高レベルに戻すように、エアスプリングバルブ制御手段４８に指令する。
【００４２】
エンジン制御手段５０は、エンジン１の出力分担比を基にエンジン１の出力を制御する。また、走行中、駆動輪（後輪３２）のスリップ状態を生じた場合、エンジン出力補正手段５１の補正指令に基づきエンジン１の出力を下げるように制御する。
【００４３】
トランスミッション制御手段５２は、ギヤ変速制御手段５３からの指令に基づき変速機６をシフトする。ギヤ変速制御手段５３は、走行中、駆動輪（後輪３２）のスリップ状態を生じた場合、変速を禁止する。
【００４４】
図３は、エアサスコントロールユニット３０の発進制御のフローチャートを示す。
【００４５】
Ｓ１においては、ハイブリッド車両のシステムの起動条件信号を読み込む。
【００４６】
Ｓ２においては、発進条件が成立しているかを判定する。
【００４７】
Ｓ３においては、発進条件が成立している場合、エアサスペンション２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂのベローズの内圧より前車軸２０、後車軸２２の軸重を演算する。
【００４８】
Ｓ４においては、車両の発進状態かを見る。回転電機２の単独発進の場合、クラッチ５が接続された状態（変速機６は発進段にシフト）で、アクセルペダルが踏み込まれた状態か、エンジン１の出力と回転電機２の出力との併用発進の場合、クラッチ５が接続された状態（変速機６は発進段にシフト）で、アクセルペダルが踏み込まれて、クラッチ４が接続された状態（半クラッチを含む）か、エンジン１の単独発進の場合、クラッチ５が切断された状態（変速機６は発進段にシフト）で、アクセルペダルが踏み込まれて、クラッチ４が接続された状態（半クラッチを含む）かを見る。
【００４９】
Ｓ５においては、駆動輪３４のスリップがあるかどうかを見る。
【００５０】
駆動輪３４のスリップがある場合、Ｓ６において前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルを見る。
【００５１】
Ｓ７においては、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルが所定レベル以下のときは、後車軸２２のエアサスペンション２３ａ、２３ｂのベローズへエアリザーバタンク２４から所定圧のエアを瞬時的に供給するようにソレノイドバルブ２６ａ、２６ｂを制御する。同時に、前車軸２０のエアサスペンション２１ａ、２１ｂのベローズのエアの瞬時的な排出動作を行うようにソレノイドバルブ２５ａ、２５ｂを制御する。
【００５２】
また、前車軸２０、後車軸２２の軸重が所定値以下で、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルが所定レベルを越えているときは、後車軸２２のエアサスペンション２３ａ、２３ｂのベローズのエアの瞬時的な排出動作を行うようにソレノイドバルブ２６ａ、２６ｂを制御する。
【００５３】
Ｓ８において、駆動輪３４のスリップがなくなると、Ｓ９において、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルを元の車高レベルに戻すように、ソレノイドバルブ２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂを制御する。
【００５４】
一方、Ｓ４において、登坂路での発進状態かを見て、登坂路での発進状態の場合、駆動輪３４のスリップに関わらず、Ｓ６以降の処理を行う。
【００５５】
このように構成したため、発進時に駆動輪３４のスリップ状態を生じた場合、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルと、前車軸２０、後車軸２２の軸重とに基づき、瞬時的に後車軸２２のエアサスペンション２３ａ、２３ｂが伸動もしくは縮動される。
【００５６】
すなわち、駆動輪（後輪３４）に動的荷重が付与され、これによって接地圧が瞬時的に高まって、変速機６を介して伝えられる駆動力によって、発進が行われる。
【００５７】
この場合、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルが所定レベル以下のときは、後車軸２２のエアサスペンション２３ａ、２３ｂのベローズへのエア供給によるエアサスペンション２３ａ、２３ｂの瞬時的な伸動によって、駆動輪（後輪３４）が路面に押圧動される。同時に前車軸２０のエアサスペンション２１ａ、２１ｂのベローズのエア排出によって駆動輪（後輪３４）の押圧動がアシストされる。
【００５８】
また、前車軸２０、後車軸２２の軸重が所定値以下で、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルが所定レベルを越えているときは、後車軸２２のエアサスペンション２３ａ、２３ｂのベローズのエア排出によるエアサスペンション２３ａ、２３ｂの縮動に対する反動によって、駆動輪（後輪３４）が路面に押圧動される。
【００５９】
一方、登坂路での発進の場合は、前車軸２０側、後車軸（駆動軸）２２側の車高レベルと、前車軸２０、後車軸２２の軸重とに基づき、前述のように駆動輪（後輪３４）に動的荷重が付与され、変速機６を介して伝えられる駆動力によって、発進が行われる。
【００６０】
したがって、滑りやすい路面や登坂路にて発進する場合、スリップによる駆動力の低下を抑えて、積載量に合った発進を行え、路面状態、積載状態に対する高度な運転技術を必要とせず、良好な発進を得ることができる。
【００６１】
この発進時のエアサスペンション２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂの制御は、特に回転電機２の単独発進の場合およびエンジン１の出力と回転電機２の出力との併用発進の場合に行うようにして良い。
【００６２】
ハイブリッド車両において、回転電機２の出力による発進時に駆動輪３４のスリップ状態を生じると、回転電機２の出力が変化して駆動輪３４の回転が急に高まることがあるが、こうしたスリップを抑えて発進を行える。
【００６３】
図４は本発明の別の実施の形態を示す。
【００６４】
これは、板バネ方式の後輪２軸（後前軸６０、後後軸６１）車の後後軸（駆動軸）６１と車体６２との間にエアサスペンション６３ａ、６３ｂを設け、車両の発進時に、後前軸６０、後後軸（駆動軸）６１の軸重に基づき、駆動輪（後輪６４）のスリップ状態を生じた場合あるいは登坂路の場合、駆動輪（後輪６４）に動的荷重を付与するように、ソレノイドバルブ（図示しない）を制御して、エアサスペンション６３ａ、６３ｂのベローズへエアリザーバタンクから所定圧のエアの供給を行う。
【００６５】
このようにすれば、板バネ方式の後輪２軸車に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表すシステム構成図である。
【図２】発進時の制御ブロック構成図である。
【図３】発進時の制御内容を説明するフローチャートである。
【図４】別の実施形態を表す部分概要図である。
【符号の説明】
１エンジン
２回転電機
３インバータ
４、５クラッチ
６変速機
１０車両コントロールユニット
１２蓄電装置
２０前車軸
２１ａ、２１ｂエアサスペンション
２２後車軸
２３ａ、２３ｂエアサスペンション
２４エアリザーバタンク
２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂソレノイドバルブ
３０エアサスコントロールユニット
３１ａ、３１ｂ車高センサ
３２ａ、３２ｂ内圧センサ
３３前輪
３４後輪
３５、３６車輪速センサ
４０要求駆動トルク算出手段
４３駆動輪のスリップ状態判定手段
４４回転電機のトルク値補正出力手段
４５車高レベル判定手段
４６軸重判定手段
４７動的荷重選択手段
４８エアスプリングバルブ制御手段
５０エンジン制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle travel control device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a vehicle suspension that uses an air suspension to improve the ride comfort.
[0003]
As in a large vehicle, among the two rear wheel shafts, one (for example, the rear front shaft) is the drive shaft and the other (for example, the rear rear shaft) is the driven shaft, the load (shaft weight) of the drive shaft is small. If it is too high, it will affect running, so the air pressure of the air suspension of the drive shaft is made relatively high to increase the load sharing of the drive shaft.
[0004]
Therefore, when starting on a slippery road surface (low friction coefficient road surface) or an uphill road surface with a small load capacity, etc., it is possible to start without reducing the driving force and suppressing slippage (patent) Literatures 1-3).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-109645 [Patent Document 2]
JP-A-9-202123 [Patent Document 3]
JP2001-213130
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Such axle load distribution can be performed in a rear-wheel biaxial vehicle, but cannot be applied to a vehicle having a front wheel and a rear wheel.
[0007]
Even in the case of a single-wheel rear wheel, the load is small, and when starting on a slippery road or an uphill road, the driving force may decrease or slip may occur, making it difficult to obtain a good start. However, even if the air pressure of the air suspension of the drive shaft is relatively increased, the load sharing does not change.
[0008]
The present invention has been made paying attention to such a problem, and provides a vehicle travel control device that can apply a dynamic load to a drive wheel to ensure a good start even with a single-wheel rear wheel. For the purpose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle including valve means for supplying air at a predetermined pressure from an air tank to the air suspension and discharging air from the air suspension with respect to the air suspension provided on the front axle and the rear axle. Vehicle height detection means for detecting vehicle height levels on the side and rear axle sides, axle weight detection means for detecting axle weights of the front axle and the rear axle, slip detection means for detecting the slip state of the drive wheels ,
When starting, if the drive wheel slips on the basis of the vehicle height level on the front axle side and the rear axle side and the axle weight of the front axle and the rear axle, the drive axle is applied to apply a dynamic load to the drive wheel. The valve means is controlled so as to extend or retract the air suspension of the vehicle, and after starting, the start control means for controlling the valve means so as to return to the original vehicle height level ,
The start control means controls the valve means so as to instantaneously extend the air suspension of the drive axle when the vehicle height level on the front axle side and the rear axle side is equal to or lower than a predetermined level at the time of start. The valve means is controlled to instantaneously contract the air suspension of the vehicle, while the axle weights of the front axle and the rear axle are less than a predetermined value, and the vehicle height levels on the front axle side and the rear axle side exceed the predetermined level. In some cases, the valve means is controlled to instantaneously contract the air suspension of the drive wheel .
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle having valve means for supplying air at a predetermined pressure from the air tank to the air suspension and discharging air from the air suspension with respect to the air suspension provided on the front axle and the rear axle. Vehicle height detection means for detecting the vehicle height level on the side and the rear axle side, axle weight detection means for detecting the axle weight of the front axle and the rear axle, and an uphill road detection means for detecting the uphill road ,
When starting up an uphill road, the air suspension of the drive axle is extended or extended to apply a dynamic load to the drive wheels based on the vehicle height levels on the front and rear axles and the axle weight of the front and rear axles. And a start control means for controlling the valve means to return to the original vehicle height level after starting ,
The start control means controls the valve means so as to instantaneously extend the air suspension of the drive axle when the vehicle height level on the front axle side and the rear axle side is equal to or lower than a predetermined level at the start of the uphill road. The valve means is controlled so that the air suspension other than the driving wheel is instantaneously contracted, while the axle weights of the front axle and the rear axle are below a predetermined value, and the vehicle height levels on the front axle side and the rear axle side are at a predetermined level. When exceeding, the valve means is controlled so as to instantaneously contract the air suspension of the drive wheel .
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, there is provided a vehicle that can be driven by the engine and the rotating electric machine, and the start control means controls the start and the engine output only by the output of the rotating electric machine. It is executed at the time of starting using both the output of the motor and the rotating electric machine .
[0013]
【The invention's effect】
In the first invention, when a slip state of the drive wheel occurs at the start of the vehicle, a dynamic load is applied to the drive wheel based on the vehicle height level on the front axle side and the rear axle side and the axle weight of the front axle and the rear axle. Is applied, the contact pressure increases instantaneously, and the vehicle is started. Therefore, when the vehicle starts on a slippery road surface, it is possible to suppress a decrease in driving force due to the slip, perform a start suitable for the load, and obtain a good start.
[0014]
In the second invention, at the time of starting on the uphill road, a dynamic load is applied to the drive wheels based on the vehicle height level on the front axle side and the rear axle side and the axle weight of the front axle and the rear axle, and Done. Therefore, when starting on an uphill road, it is possible to suppress a decrease in driving force due to slip, start according to the load, and obtain a good start.
[0015]
In the first invention or the second invention , the dynamic operation of the drive wheel can be assisted by controlling the valve means so that the air suspension other than the drive axle operates in the direction opposite to the air suspension of the drive axle .
[0016]
In the third aspect of the invention , the hybrid vehicle can start while suppressing slippage due to a change in the output of the rotating electrical machine.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle having one front wheel axis (front axle: idle wheel) and one rear wheel axis (rear axle: drive wheel).
[0018]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine, 2 denotes a rotating electrical machine (motor generator) provided with an inverter 3, and the engine 1 and the rotating electrical machine 2 are connected to a transmission 6 via clutches 4 and 5, respectively. Is transmitted to the drive wheels 34 of the rear axle 22.
[0019]
As the engine 1, a diesel engine (or a CNG engine using compressed natural gas as fuel) is employed. The rotary electric machine 2 uses a permanent magnet type synchronous motor (IPM synchronous motor) from the viewpoint of high efficiency and reduction in size and weight.
[0020]
The engine 1, the rotating electrical machine 2, the clutches 4 and 5, and the transmission 6 are controlled by the vehicle control unit 10 by the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator operation amount: accelerator opening), the rotational speed of the engine 1, and the rotational speed of the rotating electrical machine 2. The vehicle speed, the amount of depression of the brake pedal 11, the SOC (state of chage) of the power storage device 12, and the like are controlled.
[0021]
The power storage device 12 uses an electric double layer capacitor that easily regenerates brake energy in a short time with high efficiency without waste, so that it is easy to ensure a required output density for the allowable battery mass of the vehicle.
[0022]
The vehicle control unit 10 sets the sharing ratio between the output of the rotating electrical machine 2 and the output of the engine 1 in a predetermined control map using the SOC of the power storage device 12 as a parameter, and from the control map to the SOC of the power storage device 12 A corresponding output sharing ratio is obtained, and the output of the rotating electrical machine 2 and the output of the engine 1 are controlled based on the sharing ratio and the required driving force (accelerator operation amount).
[0023]
When the output sharing ratio of the rotating electrical machine 2 = 1 (output sharing ratio of the engine 1 = 0), an output corresponding to the accelerator operation amount is obtained from the rotating electrical machine 2 in a state where the clutch 4 is disconnected (the clutch 5 is connected). Thus, the inverter 3 is controlled. When the output sharing ratio of the rotating electrical machine 2 <1 (the output sharing ratio of the engine 1> 0), the sharing output of the rotating electrical machine 2 decreases as the SOC of the power storage device 12 decreases with the clutch 4 connected. Accordingly, the output of the engine 1 and the inverter 3 are controlled so that the shared output of the engine 1 increases. When the output sharing ratio of the engine 1 = 1 (the output sharing ratio of the rotating electrical machine 2), the output of the engine 1 is controlled so that an output corresponding to the accelerator operation amount can be obtained from the engine 1.
[0024]
Further, at the time of deceleration to release the accelerator, as long as the power storage device 12 can be charged, the inverter 3 is controlled to generate power (regenerative power generation) of the rotating electrical machine 2 with the clutch 4 disconnected. At the time of service braking, the rotating electrical machine 2 generates power (regenerative power generation) with the clutch 4 disengaged as long as the power storage device 12 can be charged based on the depression amount (required braking force) of the brake pedal 11. Thus, the inverter 3 is controlled.
[0025]
When the vehicle starts, when the key switch enters ST (start), the engine 1 is started, the clutch 4 is disengaged, and the engine 1 is in the idling stop state, the start mode is set based on the SOC of the power storage device 12 and the like. Selected.
[0026]
In the case of single start of the rotating electrical machine 2, the rotating electrical machine 2 is controlled to generate the required driving force as the accelerator pedal is depressed in a state where the clutch 5 is connected (the transmission 6 is shifted to the starting stage). The vehicle will begin to run.
[0027]
In the case of the combined start of the output of the engine 1 and the output of the rotating electrical machine 2, the clutch 4 is connected in accordance with the depression of the accelerator pedal in the state where the clutch 5 is connected (the transmission 6 is shifted to the start stage). The engine 1 and the rotating electrical machine 2 are controlled to generate their respective shared outputs, and the vehicle starts to run.
[0028]
When the engine 1 starts alone, the clutch 4 is connected and the engine 1 generates the required driving force as the accelerator pedal is depressed while the clutch 5 is disengaged (the transmission 6 is shifted to the starting position). The vehicle will start to run.
[0029]
On the other hand, air suspensions 21a and 21b are provided between the front axle 20 and the vehicle body of the vehicle, and air suspensions 23a and 23b are provided between the rear axle (drive shaft) 22 and the vehicle body.
[0030]
Solenoid valves 25a, 25b, 26a for supplying a predetermined pressure of air from the air reservoir tank 24 to the bellows and discharging the bellows air to the bellows (air springs) of the air suspensions 21a, 21b, 23a, 23b, respectively. , 26b.
[0031]
Solenoid valves 25a, 25b, 26a, and 26b are detected by vehicle height sensors 31a and 31b that detect the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side by the air suspension control unit 30, and the air suspension 21a. , 21b, 23a, 23b bellows internal pressure (front axle 20, rear axle 22 axial weight) detection signals of internal pressure sensors 32a, 32b, vehicle control unit 10 information (stop, start, travel, etc.), brake Depression of the pedal 11, detection signals of wheel speed sensors 35 and 36 for detecting the rotational speed of each wheel (front wheel 33, rear wheel 34), detection signal of an inclination sensor 37 for detecting an uphill road, vehicle height level operation switch (illustrated) Control) based on the signal etc.
[0032]
The air suspension control unit 30 controls the solenoid valves 25a, 25b, 26a, and 26b so as to set the vehicle height levels on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side to the required levels by the vehicle height level operation switch.
[0033]
When the vehicle starts, if the drive wheel (rear wheel 34) slips or is on an uphill road, the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side, air suspensions 21a, 21b, 23a 23b, a dynamic load is applied to the drive wheels (rear wheels 34) in the extending direction or the contracting direction of the air suspensions 23a, 23b based on the internal pressure of the bellows 23b (the axle weight of the front axle 20 and the rear axle 22). The solenoid valves 26a, 26b and the like are controlled.
[0034]
FIG. 2 shows a block configuration of the control function at the time of starting (with respect to the slip of the drive wheel). The required drive torque calculating means 40, the means 41 for calculating the rotational acceleration of the rotating electrical machine 2, and the rotating electrical machine 2 Means 42 for calculating the inertia torque of the drive shaft, means 43 for determining the slip state of the drive wheel, means 44 for correcting and outputting the torque value of the rotating electrical machine 2, the front axle 20 side, the rear axle (drive shaft) 22 side Means 45 for determining the vehicle height level, means 46 for determining the axle load (distribution) of the front axle 20 and the rear axle 22 from the internal pressure of the bellows of the air suspensions 21a, 21b, 23a, 23b, means for selecting the dynamic load 47 is provided.
[0035]
The required torque calculation means 40 calculates the required drive torque from the accelerator opening and the vehicle speed. The required drive torque of the rotating electrical machine 2 is set by the output sharing ratio based on the SOC of the power storage device 12.
[0036]
The drive wheel slip determination means 43 determines the slip state of the drive wheel 34 from the rotational speed of each wheel (front wheel 33, rear wheel 34).
[0037]
At the time of start-up, the rotating electrical machine torque value correction output means 44 outputs a torque command value to the inverter 3 so that the rotating electrical machine 2 generates a required driving torque having an output sharing ratio.
[0038]
When starting, the dynamic load selecting means 47 detects the vehicle height level (value before starting) on the front axle 20 side, the rear axle (drive shaft) 22 side, and the front axle when the slip state of the drive wheel 34 is detected. 20. Based on the axle load (value before starting) of the rear axle 22, the air suspension valves (solenoid valves) 25a, 25b, 26a, and 26b are controlled so as to apply a dynamic load to the drive wheels (rear wheels 34). The air spring valve control means 48 is commanded.
[0039]
In this case, when the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side is below a predetermined level, air of a predetermined pressure is supplied from the air reservoir tank 24 to the bellows of the air suspensions 23a, 23b of the rear axle 22. The air spring valve control means 48 is commanded to supply instantaneously. At the same time, the bellows air of the air suspensions 21a and 21b of the front axle 20 is instantaneously discharged.
[0040]
Further, when the axle weights of the front axle 20 and the rear axle 22 are not more than a predetermined value and the vehicle height levels on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side exceed a predetermined level, the air of the rear axle 22 The air spring valve control means 48 is commanded to instantaneously discharge the bellows air of the suspensions 23a, 23b.
[0041]
When the slip state of the drive wheel 34 is no longer detected, the air spring valve control means 48 is commanded to return the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side to the original vehicle height level.
[0042]
The engine control means 50 controls the output of the engine 1 based on the output sharing ratio of the engine 1. Further, when the drive wheel (rear wheel 32) slips during running, the engine 1 is controlled so as to reduce the output of the engine 1 based on the correction command of the engine output correction means 51.
[0043]
The transmission control unit 52 shifts the transmission 6 based on a command from the gear shift control unit 53. The gear shift control means 53 prohibits a shift when the drive wheel (rear wheel 32) slips during traveling.
[0044]
FIG. 3 shows a flowchart of the start control of the air suspension control unit 30.
[0045]
In S1, the activation condition signal of the hybrid vehicle system is read.
[0046]
In S2, it is determined whether a start condition is satisfied.
[0047]
In S3, when the start condition is satisfied, the axle loads of the front axle 20 and the rear axle 22 are calculated from the internal pressure of the bellows of the air suspensions 21a, 21b, 23a, 23b.
[0048]
In S4, it is checked whether the vehicle is in a starting state. In the case of single start of the rotating electrical machine 2, the state in which the accelerator pedal is depressed with the clutch 5 connected (the transmission 6 is shifted to the starting stage), or the combined use of the output of the engine 1 and the output of the rotating electrical machine 2 In the case of starting, the state where the clutch 5 is connected (the transmission 6 is shifted to the starting stage) and the accelerator pedal is depressed and the clutch 4 is connected (including the half-clutch) or the engine 1 is started independently. In this case, it is checked whether the clutch 5 is disengaged (the transmission 6 is shifted to the starting stage) and the accelerator pedal is depressed and the clutch 4 is engaged (including the half-clutch).
[0049]
In S5, it is checked whether or not there is a slip of the drive wheel 34.
[0050]
When the drive wheel 34 slips, the vehicle height levels on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side are viewed in S6.
[0051]
In S7, when the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side is equal to or lower than a predetermined level, air of a predetermined pressure is supplied from the air reservoir tank 24 to the bellows of the air suspensions 23a, 23b of the rear axle 22. The solenoid valves 26a and 26b are controlled so as to be supplied instantaneously. At the same time, the solenoid valves 25a and 25b are controlled so as to instantaneously discharge the bellows air of the air suspensions 21a and 21b of the front axle 20.
[0052]
Further, when the axle weights of the front axle 20 and the rear axle 22 are not more than a predetermined value and the vehicle height levels on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side exceed a predetermined level, the air of the rear axle 22 The solenoid valves 26a and 26b are controlled so that the bellows air of the suspensions 23a and 23b is instantaneously discharged.
[0053]
In S8, when there is no slip of the drive wheel 34, in S9, the solenoid valves 25a, 25b, 26a are set so that the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side is returned to the original vehicle height level. , 26b.
[0054]
On the other hand, in S4, it is determined whether the vehicle is starting on an uphill road. If the vehicle is on an uphill road, the processing from S6 onward is performed regardless of the slip of the drive wheels 34.
[0055]
With this configuration, when the drive wheel 34 slips when starting, the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side and the axle weight of the front axle 20 and the rear axle 22 are reduced. Based on this, the air suspensions 23a and 23b of the rear axle 22 are instantaneously extended or contracted.
[0056]
That is, a dynamic load is applied to the drive wheels (rear wheels 34), whereby the ground pressure is instantaneously increased, and the vehicle is started by the driving force transmitted through the transmission 6.
[0057]
In this case, when the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side is equal to or lower than a predetermined level, the air suspensions 23a and 23b are supplied by supplying air to the bellows of the air suspensions 23a and 23b of the rear axle 22. The drive wheel (rear wheel 34) is pressed against the road surface by instantaneous extension. At the same time, the pushing movement of the drive wheels (rear wheels 34) is assisted by the air discharge of the bellows of the air suspensions 21a, 21b of the front axle 20.
[0058]
Further, when the axle weights of the front axle 20 and the rear axle 22 are not more than a predetermined value and the vehicle height levels on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side exceed a predetermined level, the air of the rear axle 22 Drive wheels (rear wheels 34) are pressed against the road surface by reaction against the contraction of the air suspensions 23a, 23b due to the air discharge of the bellows of the suspensions 23a, 23b.
[0059]
On the other hand, in the case of starting on an uphill road, as described above, based on the vehicle height level on the front axle 20 side and the rear axle (drive shaft) 22 side, and the axle weight of the front axle 20 and the rear axle 22, A dynamic load is applied to the (rear wheel 34), and the vehicle is started by the driving force transmitted via the transmission 6.
[0060]
Therefore, when starting on slippery roads and uphill roads, it is possible to control the drop in driving force due to slip and start according to the load, and it is not necessary to use advanced driving technology for road surface conditions and load conditions. You can get a start.
[0061]
The control of the air suspensions 21a, 21b, 23a, and 23b at the time of starting may be performed particularly when the rotating electrical machine 2 is started independently and when the output of the engine 1 and the output of the rotating electrical machine 2 are combined.
[0062]
In a hybrid vehicle, if the drive wheel 34 slips when starting with the output of the rotating electrical machine 2, the output of the rotating electrical machine 2 may change and the rotation of the drive wheel 34 may suddenly increase. You can start.
[0063]
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
[0064]
This is because air suspensions 63a, 63b are provided between the rear rear shaft (drive shaft) 61 of the leaf spring type rear wheel (rear front shaft 60, rear rear shaft 61) and the vehicle body 62, and the vehicle starts. Sometimes, if the drive wheel (rear wheel 64) slips on the basis of the axial weight of the rear front shaft 60 and the rear rear shaft (drive shaft) 61, or if it is an uphill road, A solenoid valve (not shown) is controlled so as to apply a static load, and air of a predetermined pressure is supplied from the air reservoir tank to the bellows of the air suspensions 63a and 63b.
[0065]
In this way, the present invention can be applied to a leaf spring type rear wheel biaxial vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control block configuration diagram at the time of start.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the control content at the time of starting.
FIG. 4 is a partial schematic diagram showing another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Rotating electrical machine 3 Inverter 4, 5 Clutch 6 Transmission 10 Vehicle control unit 12 Power storage device 20 Front axle 21a, 21b Air suspension 22 Rear axle 23a, 23b Air suspension 24 Air reservoir tank 25a, 25b, 26a, 26b Solenoid valve 30 Air suspension control units 31a, 31b Vehicle height sensors 32a, 32b Internal pressure sensor 33 Front wheel 34 Rear wheels 35, 36 Wheel speed sensor 40 Required drive torque calculation means 43 Drive wheel slip state determination means 44 Rotating electrical machine torque value correction output means 45 Vehicle height level determination means 46 Axle load determination means 47 Dynamic load selection means 48 Air spring valve control means 50 Engine control means

Claims

In a vehicle provided with valve means for supplying air of a predetermined pressure from an air tank to the air suspension and discharging air of the air suspension with respect to the air suspension provided on the front axle and the rear axle,
Vehicle height detection means for detecting vehicle height levels on the front axle side and the rear axle side;
Axle load detection means for detecting the axle load of the front axle and the rear axle;
Slip detecting means for detecting the slip state of the drive wheel ;
When starting, if the drive wheel slips on the basis of the vehicle height level on the front axle side and the rear axle side and the axle weight of the front axle and the rear axle, the drive axle is applied to apply a dynamic load to the drive wheel. The valve means is controlled so as to extend or retract the air suspension of the vehicle, and after starting, the start control means for controlling the valve means so as to return to the original vehicle height level ,
The start control means controls the valve means so as to instantaneously extend the air suspension of the drive axle when the vehicle height level on the front axle side and the rear axle side is equal to or lower than a predetermined level at the time of start. The valve means is controlled to instantaneously contract the air suspension of the vehicle, while the axle weights of the front axle and the rear axle are less than a predetermined value, and the vehicle height levels on the front axle side and the rear axle side exceed the predetermined level. When the vehicle travel control device , the valve means is controlled so as to instantaneously contract the air suspension of the drive wheel .

In a vehicle provided with valve means for supplying air of a predetermined pressure from an air tank to the air suspension and discharging air of the air suspension with respect to the air suspension provided on the front axle and the rear axle,
Vehicle height detection means for detecting vehicle height levels on the front axle side and the rear axle side;
Axle load detection means for detecting the axle load of the front axle and the rear axle;
An uphill detecting means for detecting the uphill ,
When starting up an uphill road, the air suspension of the drive axle is extended or extended to apply a dynamic load to the drive wheels based on the vehicle height levels on the front and rear axles and the axle weight of the front and rear axles. And a start control means for controlling the valve means to return to the original vehicle height level after starting ,
The start control means controls the valve means so as to instantaneously extend the air suspension of the drive axle when the vehicle height level on the front axle side and the rear axle side is equal to or lower than a predetermined level at the start of the uphill road. The valve means is controlled so that the air suspension other than the driving wheel is instantaneously contracted, while the axle weights of the front axle and the rear axle are below a predetermined value, and the vehicle height levels on the front axle side and the rear axle side are at a predetermined level. A vehicle travel control device characterized by controlling the valve means so as to instantaneously contract the air suspension of the drive wheel when exceeding .

In a vehicle that can be driven by an engine and a rotating electric machine,
3. The vehicle according to claim 1, wherein the control of the start control means is executed at the time of starting by only the output of the rotating electrical machine and at the time of starting by using both the output of the engine and the output of the rotating electrical machine. Travel control device.