JP4969905B2 - 車両用モード切換装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の各種の制御モードの切換えを車両挙動を乱さないように的確に行うための車両用モード切換装置に関する。

車速に応じて第１制御値を比較的に大きな値で変化させる第１モードと、車速に応じて第２制御値を比較的に小さな値で変化させる第２モードとをモード切換スイッチで切換え可能とした車両の操舵制御装置において、モードの切換時に一方のモードの制御値から他方のモードの制御値へと徐々に切換えることで車両挙動の急変を防止するものが、下記特許文献１により公知である。
特開昭６３−４１２７９号公報

ところで、モードの切換えには車両挙動を安定させる方向の切換えと不安定にする方の切換えとがあるが、車両挙動を安定させる方向の切換時に切換速度を遅くしても無意味な場合があり、また車両挙動を不安定にする方向の切換時に切換速度を遅くしても車両挙動の急変を防止するのが困難な場合がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、各種の制御モードの切換えを車両挙動を乱さないように的確に行うことを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、運転者の操作入力に対する車両の運動特性が異なる少なくとも三つのモードを選択的に切り換えるモード切換スイッチを備え、車両状態が安定しているか否かを判断し、前記車両状態が安定していることを条件として、前記モード切換スイッチの操作に応じて選択された変更後の前記モードに基づいて、車両を安定させる方向および車両を不安定にさせる方向のそれぞれにモードの切換を行う車両用モード切換装置であって、車両を安定させる方向ヘの前記モードの切換において、変更後の前記モードが第１のモードであるときには、前記車両状態が安定しているか否かに関わらずに、前記第１のモードへの切換を許可し、変更後の前記モードが前記第１モードよりも制御介入量を低減した第２モードであるときには、前記車両状態が安定していない場合に、前記第２モードへの切換えを禁止するとともに、前記第２モードへの切換ができないことを報知手段にて運転者に報知することを特徴とする車両用モード切換装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記報知手段は、前記モード切換スイッチを操作を拘束することでモードの切換ができないことを運転者に報知することを特徴とする車両用モード切換装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記報知手段は、インストルメントパネルに設けたモード表示を点滅させてモードの切換ができないことを運転者に報知することを特徴とする車両用モード切換装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記複数のモードは、サスペンション装置のダンパーの減衰力の大きさが異なることを特徴とする車両用モード切換装置が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記複数のモードは、ステアリング装置の操舵反力の大きさが異なることを特徴とする車両用モード切換装置が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記複数のモードは、車両安定装置の介入量の大きさが異なることを特徴とする車両用モード切換装置が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記複数のモードは、駆動力配分装置の駆動力の配分量の大きさが異なることを特徴とする車両用モード切換装置が提案される。

請求項１の構成によれば、運転者の操作入力に対する車両の運動特性が異なる少なくとも三つのモードを選択的に切り換えるモード切換スイッチを備え、車両状態が安定しているか否かを判断し、車両状態が安定していることを条件として、モード切換スイッチの操作に応じて選択された変更後のモードに基づいて、車両を安定させる方向および車両を不安定にさせる方向のそれぞれにモードの切換を行う。車両を安定させる方向ヘのモードの切換において、変更後のモードが第１のモードであるときには、車両状態が安定しているか否かに関わらずに、第１のモードへの切換を許可するので、モード切換の利便性が損なわれることはない。また変更後のモードが第１モードよりも制御介入量を低減した第２モードであるときには、車両状態が安定していない場合に、第２モードへの切換を禁止するとともに、第２モードへの切換ができないことを報知手段にて運転者に報知するので、モード切換によって車両挙動が不安定になるのを防止することができ、しかも第２モードへの切換ができないことを運転者に報知することができる。

また請求項２の構成によれば、モード切換スイッチの操作を拘束することで、モードの切換ができないことを運転者に報知することができる。

また請求項３の構成によれば、インストルメントパネルに設けたモード表示を点滅させることで、モードの切換ができないことを運転者に報知することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１はモード切換スイッチとそれにより切換えられる各装置を示す図、図２は各モードの切換条件を示す図、図３は作用を説明するフローチャートである。

図１に示すように、自動車のインストルメントパネルＰｉに設けられたモード切換スイッチＳｍは円柱状のダイヤルにより操作されるロータリスイッチよりなり、エコノミーモード、スノーモード、ノーマルモード、スポーツモードおよびレースモードの五つのモードに対応する五つの停止位置を有している。モード切換スイッチＳｍが接続されたインストルメントパネルＰｉには、モード切換スイッチＳｍにより選択されたモードがＬＥＤ表示される。またモード切換スイッチＳｍのモード切換情報は、車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）を介してモードを切換可能な複数の装置に接続される。

表１は、前記モード切換スイッチＳｍによりモード切換がなされる複数の装置を示している。

可変減衰力ダンパーは、サスペンション装置のダンパーの減衰力を変化させるもので、減衰力はノーマルモードで中間の値に設定されており、スノーモードおよびエコノミーモードに向けて次第に小さくなり、逆にスポーツモードおよびレースモードに向けて次第に大きくなる。

前後左右制動力配分によるヨーコントロール装置は、前後左右の車輪の制動力を個別に制御することで旋回を補助するヨーモーメントあるいは旋回を抑制するヨーモーメントを発生させるもので、車両挙動への介入量はノーマルモードで中間の値に設定されており、スノーモードおよびエコノミーモードに向けて次第に大きくなり、逆にスポーツモードおよびレースモードに向けて次第に小さくなる。

電動パワーステアリング装置は、運転者のステアリング操作をアシストするアシストトルクを発生するもので、ステアリングホイールの重さを示す操舵反力は、ノーマルモードで中間の値に設定されており、スノーモードおよびエコノミーモードに向けて次第に小さくなり、逆にスポーツモードおよびレースモードに向けて次第に大きくなる。

電動パワーステアリング装置の場合は、アシストトルクを増減することで操舵反力を制御するが、電動パワーステアリング装置に代えてステア・バイ・ワイヤ装置を採用した場合には、ステアリングホイールに仮想的な操舵反力を付与する反力モータを制御することにより操舵反力を制御する。

前後左右トルク配分可能な四輪駆動機構は、エンジンの駆動力を前後輪だけでなく左右輪にも配分するもので、ノーマルモードでは前後左右の駆動力配分比率を変化させ、スノーモードでは前輪回転数に対する後輪回転数の増速を停止し、エコノミーモードでは後輪の左右駆動力配分を停止し、レースモードではスライド・コントロール性を重視した駆動力配分を行う。スポーツモードでは前後左右駆動力配分量をノーマルモードよりも大きくし、レースモードでは更に大きくしている。

トランスミッションはノーマルモードではクラッチの断接速度の制御やシフトマップに基づく制御を行い、スノーモードおよびエコノミーモードでは燃料消費量を節減する２速発進を行い、レースモードでは急発進を可能にするランチコントロールを行う。スポーツモードではノーマルモードと比較してクラッチの断接速度を速くするとともに、シフトマップも変更している。

燃料噴射／ドライブ・バイ・ワイヤ装置は、ノーマルモードおよびスノーモードではエンジンの出力を制限する馬力制限やドライブ・バイ・ワイヤ特性の変更を行い、エコノミーモードでは燃料消費量を節減する気筒休止を多用し、スポーツモードでは気筒休止を停止し、レースモードでは気筒休止の停止や急発進を可能にするランチコントロールを行う。

図２に示すように、前記五つのモードの切換えのうち、レースモード→スポーツモードの切換えと、スポーツモード→ノーマルモードの切換えとは、必ず車両挙動を安定させる方向に作用するために常時許可される。一方、上記した二つの場合以外の切換えは車両挙動を不安定にする可能性があるため、車両の安定状態を判別してから切換えを許可するようになっている。

即ち、表２に示すように、エコノミーモードの番号を「１」とし、スノーモードの番号を「２」とし、ノーマルモードの番号を「３」とし、スポーツモードの番号を「４」とし、レースモードの番号を「５」としたとき、「５」→「４」および「４」→「３」の切換えはＯ条件（無条件で許可）となり、その他の「３」→「２」、「２」→「１」、「１」→「２」、「２」→「３」、「３」→「４」および「４」→「５」の切換えはＺ条件（条件付きで許可）となる。

Ｚ条件は、車速が所定値以下、舵角が所定値以下、横加速度が所定値以下、前後加速度の絶対値が所定値以下の四つの条件からなり、これらの四つの条件が全て満たされたときには車両が安定状態にあってモード切換えを行っても車両挙動を乱す虞がないと判断され、モード切換えが許可される。一方、前記四つの条件の一つでも満たされないときには車両が安定状態になく、モード切換えを行うと車両挙動を乱す虞があると判断され、モード切換えが禁止される。

次に、図３のフローチャートに基づいて上記作用を更に説明する。

イグニッションスイッチをＯＮすると、ステップＳ１でノーマルモードが選択され、インストルメントパネルＰｉに「ＮＯＲＭＡＬ」の文字が表示される。続くステップＳ２で運転者が操作したモード切換スイッチＳｍの指示モードを読み込み、ステップＳ３で前回の指示モードと異なると、ステップＳ４で表２に示す安定判別マップを読み込む。続くステップＳ５で安定判別マップの判定値を参照する。例えば前回モードが「３」のノーマルモードであり、今回モードが「４」のスポーツモードであれば、「ＳＰＯＲＴ」の欄と「前回Ｍ＜今回Ｍ」の欄が交差する部分の「Ｚ条件」が判定値となる。あるいは、例えば前回モードが「４」のスポーツモードであり、今回モードが「３」のノーマルモードであれば、「ＮＯＲＭＡＬ」の欄と「前回Ｍ＞今回Ｍ」の欄が交差する部分の「Ｏ条件」が判定値となる。

前記ステップＳ５で判定値がＺ条件であれば、ステップＳ６でＺ条件（表２参照）が成立しているか否かを判定し、不成立であればステップＳ７でインストルメントパネルＰｉに不成立となったモード表示を点滅させて運転者に報知するとともに、モード切換スイッチＳｍの回転を拘束する。尚、モード表示の点滅中にＺ条件が不成立から成立に変化すれば、その時点でモード切換スイッチＳｍの回転を許容するとともに、モード表示を点灯させてモードの切換えを実行する。一方、前記ステップＳ５で判定値が「Ｏ条件」であるか、前記ステップＳ６でＺ条件が成立していれば、そのモード切換を行っても車両挙動を乱す虞がないと判断し、ステップＳ８でインストルメントパネルＰｉのモード表示を更新点灯し、ステップＳ９でモード情報をＬＡＮで対象となる装置に送信してモードを切換える。

以上のように、各種の車両制御装置の複数のモードのうち、ノーマルモードから車両を不安定にさせる方向へのモード切換えは車両状態が安定していることを条件として許可するので、モードの切換えによって車両挙動が不安定になるのを防止することができる。またノーマルモードへと向かう車両を安定にさせる方向へのモード切換えは常時許可するので、モード切換えの利便性が損なわれることはない。またイグニッションスイッチのＯＦＦ時のモードに関わらず、イグニッションスイッチをＯＮすると必ずノーマルモードに復帰するので、停車中に降雪があったような場合に、いきなりレースモードで発進するような事態を未然に回避することができる。

次に、図４に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態にモード切換スイッチＳｍはロータリスイッチで構成されているが、第２の実施の形態のモード切換スイッチＳｍは中立位置に付勢されたシーソ型のスイッチであって、前方に倒す度にエコノミーモード側からレースモード側に１段階ずつ切換えられ、レースモードに達すると前方に倒しても無視されてレースモードに固定される。また後方に倒す度にレースモード側からエコノミーモード側に１段階ずつ切換えられ、エコノミーモードに達すると後方に倒しても無視されてエコノミーモードに固定される。

この第２の実施の形態によっても、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。

以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、モードを切換え可能な装置は実施の形態の可変減衰力ダンパー、左右制動力配分によるヨーコントロール装置、電動パワーステアリング装置、左右トルク配分可能な四輪駆動機構、トランスミッションおよび燃料噴射／ドライブ・バイ・ワイヤ装置に限定されるものではない。

またモードの種類は実施の形態のエコノミーモード、スノーモード、ノーマルモード、スポーツモードおよびレースモードに限定されるものではない。

第１の実施の形態のモード切換スイッチとそれにより切換えられる各装置を示す図 各モードの切換条件を示す図 作用を説明するフローチャート 第２の実施の形態のモード切換スイッチを示す図

Ｓｍ モード切換スイッチ
Ｐｉ インストルメントパネル

Claims (7)

1. 運転者の操作入力に対する車両の運動特性が異なる少なくとも三つのモードを選択的に切り換えるモード切換スイッチ（Ｓｍ）を備え、
   車両状態が安定しているか否かを判断し、前記車両状態が安定していることを条件として、前記モード切換スイッチ（Ｓｍ）の操作に応じて選択された変更後の前記モードに基づいて、車両を安定させる方向および車両を不安定にさせる方向のそれぞれにモードの切換を行う車両用モード切換装置であって、
   車両を安定させる方向ヘの前記モードの切換において、変更後の前記モードが第１のモードであるときには、前記車両状態が安定しているか否かに関わらずに、前記第１のモードへの切換を許可し、
   変更後の前記モードが前記第１モードよりも制御介入量を低減した第２モードであるときには、前記車両状態が安定していない場合に、前記第２モードへの切換えを禁止するとともに、前記第２モードへの切換ができないことを報知手段にて運転者に報知することを特徴とする車両用モード切換装置。
2. 前記報知手段は、前記モード切換スイッチ（Ｓｍ）を操作を拘束することでモードの切換ができないことを運転者に報知することを特徴とする、請求項１に記載の車両用モード切換装置。
3. 前記報知手段は、インストルメントパネル（Ｐｉ）に設けたモード表示を点滅させてモードの切換ができないことを運転者に報知することを特徴とする、請求項１に記載の車両用モード切換装置。
4. 前記複数のモードは、サスペンション装置のダンパーの減衰力の大きさが異なることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用モード切換装置。
5. 前記複数のモードは、ステアリング装置の操舵反力の大きさが異なることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用モード切換装置。
6. 前記複数のモードは、車両安定装置の介入量の大きさが異なることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用モード切換装置。
7. 前記複数のモードは、駆動力配分装置の駆動力の配分量の大きさが異なることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用モード切換装置。

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