JP5663368B2 - Vehicle driving support control device - Google Patents
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Description
本発明は、ドライバが4輪駆動車でブレーキペダルを踏むことなくエンジンブレーキを作用させて降坂走行する際に予め設定する一定速で降坂走行する車両の運転支援制御装置に関する。 The present invention relates to a driving support control device for a vehicle that travels downhill at a constant speed set in advance when a driver travels downhill by applying an engine brake without stepping on a brake pedal in a four-wheel drive vehicle.
一般に、車両においては、ドライバはエンジンブレーキを使いながら降坂走行する際、路面の勾配により車速が上昇していくとフットブレーキを使って速度を抑えているが、このような降坂走行を補助する技術が提案されている。例えば、特開2010−60010号公報(以下、特許文献1)では、エンジンと駆動輪との動力伝達を断接するクラッチと、下り坂走行時、車速を一定に保つ定速走行制御を行う下り坂定速走行(降坂時定速走行)制御において、車両の走行路面の傾斜角度を検出する傾斜角度センサを設け、傾斜角度検出値が設定値未満の緩傾斜降坂走行時、変速比を維持したままクラッチの滑り締結制御を実行するセミニュートラル走行制御と、傾斜角度検出値が設定値以上の急傾斜降坂走行時、車速を一定に保つ変速制御を実行するシフト走行制御とを実行する自動変速機の制御装置の技術が開示されている。 In general, when driving downhill while using an engine brake in a vehicle, the driver uses a foot brake to reduce the speed when the vehicle speed increases due to the slope of the road surface. Techniques to do this have been proposed. For example, in JP 2010-60010 A (hereinafter referred to as Patent Document 1), a clutch that connects and disconnects power transmission between an engine and driving wheels, and a downhill that performs constant speed running control that keeps the vehicle speed constant during downhill running. In constant speed running (downhill constant speed running) control, an inclination angle sensor that detects the inclination angle of the road surface of the vehicle is provided, and the gear ratio is maintained when traveling down a gentle slope with a detected inclination angle less than the set value. Automatic running to perform semi-neutral running control that executes slip engagement control of the clutch while performing shift running control that performs shift control that keeps the vehicle speed constant during steep downhill driving where the detected tilt angle value is equal to or greater than the set value Techniques for transmission control devices are disclosed.
しかしながら、上述の特許文献1に開示されるように、降坂時定速走行制御を変速比制御を利用して行う技術では、急傾斜降坂走行時には、シフトダウンにより一定速走行を保とうとするため、シフトダウンの度に変速ショックが生じてドライバに不快感を与える可能性があり、また、シフトダウンの度に路面とタイヤとの間のグリップ状況に急変が生じるため、この変化がきっかけとなってタイヤがスリップを生じる虞もある。そこで、変速制御することなく、不足する制動力を自動で補って降坂時定速走行を実現することが考えられるが、エンジンブレーキに対して制動力を補うに際して、エンジンブレーキはエンジン回転数により変動し、このエンジンブレーキに対して、特に僅かなブレーキ力を付加するような場合、制御分解能上から付加するブレーキ力を精度良く発生することが難しくなり、降坂時における定速走行を安定して精度良く実行することができなくなる可能性がある。また、降坂時定速走行制御の際に、エンジンブレーキのみで走行する場合と、自動ブレーキを付加して走行する場合とで、車輪の制動力の配分が異なると、降坂する際の車両の走行がスムーズにならず、ドライバに対して不快感を与えたり、ロードインフォメーションを的確に伝達することができずにタイヤにスリップを生じてしまう可能性がある。
However, as disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、降坂時定速走行制御による定速走行を、たとえエンジンブレーキでは制動力が不足するような領域でも精度良く安定して行うことができ、また、ドライバに対して的確なロードインフォメーションを伝達しつつ、降坂時定速走行制御を変速ショックや振動等の不快感を与えることなくスムーズに行うことができる車両の運転支援制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can perform constant speed traveling by downhill constant speed traveling control accurately and stably even in a region where the braking force is insufficient with engine braking, To provide a vehicle driving support control device capable of smoothly performing downhill constant speed running control without causing discomfort such as a shift shock or vibration while transmitting accurate road information to a driver With the goal.
本発明の車両の運転支援制御装置の一態様は、ドライバがブレーキペダルを踏むことなくエンジンブレーキを作用させて降坂走行することを検出し、該降坂走行で予め設定する一定速で走行することを選択する降坂時定速走行選択手段と、上記降坂走行の際に、少なくとも上記エンジンブレーキに基づいて車輪に作用する総制動力を算出する総制動力算出手段と、上記降坂走行の際に、少なくとも路面の勾配に基づいて車両が上記予め設定する一定速で走行するのに必要な要求制動力を算出する要求制動力算出手段と、上記総制動力算出手段で算出した上記総制動力と上記要求制動力算出手段で算出した上記要求制動力に基づいて上記降坂走行を上記予め設定した一定速で走行するのに制動力が不足するか否かを判定する制御判定手段と、上記制御判定手段で制動力が不足すると判定した場合には、該不足する制動力を制動手段に発生させる制動力制御手段と、前後軸間の締結トルクを可変制御して該前後軸間の駆動力配分を制御する前後駆動力配分制御手段と、上記制御判定手段で上記総制動力では制動力が不足すると判定した場合には、上記前後駆動力配分制御手段による上記前後軸間の締結トルクを略0に設定し、上記制動力制御手段は上記不足する制動力を車輪の接地荷重配分に応じて上記制動手段で発生させる一方、上記制御判定手段で上記総制動力で制動力が十分と判定した場合には、上記前後駆動力配分制御手段による上記前後軸間の駆動力配分を上記車輪の接地荷重配分に応じて設定し、上記不足する制動力を上記制動手段で発生させる制御手段とを備えた。 One aspect of the vehicle driving support control device of the present invention detects that a driver travels downhill by applying an engine brake without stepping on a brake pedal, and travels at a constant speed preset in the downhill traveling. Downhill time constant speed travel selection means, total braking force calculation means for calculating a total braking force acting on the wheel based on at least the engine brake at the time of downhill traveling, and downhill traveling At this time, the required braking force calculating means for calculating the required braking force required for the vehicle to travel at the preset constant speed based on at least the road surface gradient, and the total braking force calculated by the total braking force calculating means. Control determining means for determining whether or not the braking force is insufficient to travel the downhill traveling at the preset constant speed based on the braking force and the requested braking force calculated by the requested braking force calculating unit; , above If the control determining means determines that the braking force is insufficient, the braking force control means for generating the insufficient braking force in the braking means and the driving force between the front and rear axes by variably controlling the fastening torque between the front and rear axes. When the front / rear driving force distribution control means for controlling the distribution and the control determination means determine that the braking force is insufficient with the total braking force, the fastening torque between the front and rear shafts by the front / rear driving force distribution control means is substantially reduced. The braking force control means sets the insufficient braking force to be generated by the braking means according to the ground load distribution of the wheel, while the control determination means determines that the braking force is sufficient with the total braking force. case, the driving force distribution between the front and rear axes by the front-rear driving force distribution control means is set according to the vertical load distribution of the wheel, and a control means for generating in said braking means the braking force is insufficient the It was.
本発明による車両の運転支援制御装置によれば、降坂時定速走行制御による定速走行を、たとえエンジンブレーキでは制動力が不足するような領域でも精度良く安定して行うことができ、また、ドライバに対して的確なロードインフォメーションを伝達しつつ、降坂時定速走行制御を変速ショックや振動等の不快感を与えることなくスムーズに行うことが可能となる。 According to the vehicle driving support control device of the present invention, constant speed traveling by downhill constant speed traveling control can be performed with high accuracy and stability even in a region where the braking force is insufficient with an engine brake. Thus, it is possible to smoothly carry out downhill constant speed running control without giving discomfort such as a shift shock or vibration while accurately transmitting road information to the driver.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1において、符号1は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン1による駆動力は、エンジン1後方の動力伝達手段としての自動変速装置(トルクコンバータ等も含んで図示)2からトランスミッション出力軸2aを経てトランスファ3に伝達される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1,
更に、このトランスファ3に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸4、プロペラシャフト5、ドライブピニオン軸部6を介して後輪終減速装置7に入力される一方、リダクションドライブギヤ8、リダクションドリブンギヤ9、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸10を介して前輪終減速装置11に入力される。ここで、自動変速装置2、トランスファ3および前輪終減速装置11等は、一体にケース12内に設けられている。
Further, the driving force transmitted to the transfer 3 is input to the rear wheel final reduction device 7 via the rear drive shaft 4, the propeller shaft 5, and the drive pinion shaft portion 6, while the reduction drive
また、後輪終減速装置7に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸13rlを経て左後輪14rlに、後輪右ドライブ軸13rrを経て右後輪14rrに伝達される。前輪終減速装置11に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸13flを経て左前輪14flに、前輪右ドライブ軸13frを経て右前輪14frに伝達される。
The driving force input to the rear wheel final reduction gear 7 is transmitted to the left rear wheel 14rl via the rear wheel left drive shaft 13rl and to the right rear wheel 14rr via the rear wheel right drive shaft 13rr. The driving force input to the front wheel
トランスファ3は、リダクションドライブギヤ8側に設けたドライブプレート15aとリヤドライブ軸4側に設けたドリブンプレート15bとを交互に重ねて構成したトルク伝達容量可変型クラッチとしての湿式多板クラッチ(トランスファクラッチ)15と、このトランスファクラッチ15の締結力(後軸駆動トルク)を可変自在に付与するトランスファピストン16とにより構成されている。従って、本車両は、トランスファピストン16による押圧力を制御し、トランスファクラッチ15の締結力を制御することで、トルク配分比が前輪と後輪で、例えば100:0から50:50の間で可変できるフロントエンジン・フロントドライブ車ベース(FFベース)の4輪駆動車となっている。
The transfer 3 is a wet multi-plate clutch (transfer clutch) as a variable torque transmission capacity clutch in which a drive plate 15a provided on the
トランスファピストン16の押圧力は、複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部31aで与えられる。このトランスファクラッチ駆動部31aを駆動させる制御信号(トランスファクラッチトルク:前後軸間の締結トルク)Tlsdは、前後駆動力配分制御手段としての前後駆動力配分制御部31から出力される。
The pressing force of the
そして、前後駆動力配分制御部31は、通常時においては、例えば、公知の如く、エンジントルクや車両に発生するヨーレート等に応じてトランスファクラッチトルクTlsdを設定して、トランスファクラッチ駆動部31aに出力するが、後述する制御ユニット30からトランスファクラッチトルクTlsdの出力がある場合には、この制御ユニット30から出力されたトランスファクラッチトルクTlsdをトランスファクラッチ駆動部31aに対して出力する。
The front / rear driving force
一方、符号32aは、車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部32aには、ドライバにより操作されるブレーキペダルと接続されたマスターシリンダ(図示せず)が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダルを操作するとマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部32aを通じて、4輪14fl,14fr,14rl,14rrの各ホイールシリンダ(左前輪ホイールシリンダ17fl,右前輪ホイールシリンダ17fr,左後輪ホイールシリンダ17rl,右後輪ホイールシリンダ17rr)にブレーキ圧が導入され、これにより4輪が制動される。
On the other hand,
ブレーキ駆動部32aは、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、上述のドライバによるブレーキ操作以外にも、制動手段としてのブレーキ制御部32からの信号に応じて、各ホイールシリンダ17fl,17fr,17rl,17rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成されている。
The
ブレーキ制御部32は、公知のABS(Antilock Brake System)制御や、横すべり防止制御を行って、所定の車輪を独立して選択し、ブレーキ力を付加するようにブレーキ駆動部32aに信号出力する。この際、ブレーキ制御部32は、後述する制御ユニット30から、前後輪のブレーキ力Fbrkf、Fbrkrの出力信号が入力された場合は、該当するブレーキ力Fbrkf、Fbrkrをブレーキ駆動部32aに出力させる。
The
車両には、ドライバがブレーキペダルを踏むことなくエンジンブレーキを作用させて所望の一定速度(低速)で降坂走行する降坂時定速走行制御の機能が設けられており、車内のインスツルメントパネル等に設けられた降坂時定速走行選択手段としての降坂時定速走行スイッチ41をONにして、降坂車速選択ダイヤル42を操作することにより降坂時おける車両速度が設定されて、制御ユニット30に入力されるようになっている。
The vehicle is provided with a function of constant speed traveling control when driving downhill at a desired constant speed (low speed) by applying the engine brake without stepping on the brake pedal. The vehicle speed during downhill is set by turning on the downhill constant
また、制御ユニット30には、4輪の車輪速センサ43から4輪の車輪速度(左前輪車輪速度Vfl、右前輪車輪速度Vfr、左後輪車輪速度Vrl、右後輪車輪速度Vrr)が入力され、アクセル開度センサ44からアクセル開度θACCが入力され、横加速度センサ45から横加速度(d2y/dt2)が入力され、エンジン回転数センサ46からエンジン回転数Neが入力され、スロットル開度センサ47からスロットル開度TPSが入力され、タービン回転数センサ48からタービン回転数Ntが入力され、道路勾配センサ49から道路勾配θが入力され、トランスミッション制御部50から主変速ギヤ比itmが入力され、ブレーキペダルスイッチ51からブレーキペダルのON−OFF信号が、それぞれ入力される。
Further, the four wheel speeds (left front wheel speed Vfl, right front wheel speed Vfr, left rear wheel speed Vrl, right rear wheel speed Vrr) are input to the
そして、制御ユニット30は、これらの入力信号に基づいて、ドライバが降坂時定速走行スイッチ41をONにして降坂車速選択ダイヤル42により所望の速度Vhdcを設定して降板時定速走行を実行する際には、少なくともエンジンブレーキに基づいて車輪に作用する総制動力(タイヤ総制動力)Ftireを算出し、少なくとも路面の勾配θに基づいて車両が設定車速Vhdcで走行するのに必要な要求制動力Fdemandを算出し、タイヤ総制動力Ftireと要求制動力Fdemandに基づいて降板走行を設定車速Vhdcで走行するのに制動力が不足するか否かを判定し、制動力が不足すると判定した場合には、トランスミッション制御部50に信号出力して、自動変速装置2をニュートラルレンジ位置にさせてエンジン1と車輪14fl,14fr,14rl,14rrとの間の動力伝達を遮断すると共に、車輪の接地荷重配分に応じて不足する制動力(前輪側制動力Fbrkf、後輪側制動力Fbrkr)を設定してブレーキ制御部32に出力する。また、制御ユニット30は、タイヤ総制動力Ftireで制動力が不足すると判定した場合には、前後駆動力配分制御部31に対し、トランスファクラッチトルクTlsdをTlsd_brk_hdc(略0に近い値)に設定するように信号出力する一方、タイヤ総制動力Ftireで制動力が十分であると判定した場合には、トランスファクラッチトルクTlsdを車輪の接地荷重配分に応じて設定させる。
Based on these input signals, the
このため、制御ユニット30は、図2に示すように、車速演算部30a、降坂車速設定部30b、タイヤ総制動力算出部30c、要求制動力算出部30d、後輪接地荷重配分比算出部30e、制御選択部30f、トランスファクラッチトルク算出部30g、ブレーキ力算出部30hから主要に構成されている。
Therefore, as shown in FIG. 2, the
車速演算部30aは、4輪の車輪速センサ43から4輪の車輪速度Vfl、Vfr、Vrl、Vrrが入力される。そして、例えば、これら4輪の平均を算出することにより、車速V(=(Vfl+Vfr+Vrl+Vrr)/4)を算出し、タイヤ総制動力算出部30c、要求制動力算出部30d、後輪接地荷重配分比算出部30eに出力する。
The vehicle
降坂車速設定部30bは、降坂車速選択ダイヤル42による出力信号が入力されて、降坂車速選択ダイヤル42の出力信号に基づいたドライバの希望する降坂時定速走行における設定車速Vhdcを設定して要求制動力算出部30dに出力する。
The downhill vehicle
タイヤ総制動力算出部30cは、エンジン回転数センサ46からエンジン回転数Neが入力され、スロットル開度センサ47からスロットル開度TPSが入力され、タービン回転数センサ48からタービン回転数Ntが入力され、トランスミッション制御部50から主変速ギヤ比itmが入力され、車速演算部30aから車速Vが入力される。そして、例えば、以下の(1)式により、エンジンブレーキ、走行抵抗Fresistに基づいて車輪に作用する総制動力(タイヤ総制動力)Ftireを算出して制御選択部30f、トランスファクラッチトルク算出部30g、ブレーキ力算出部30hに出力する。
Ftire=Te・Tr・itm・if/Rt・η−Fresist …(1)
ここで、Teは推定エンジントルクであり、例えば、予め実験等により設定しておいた、図4に示すような、エンジン回転数Neとスロットル開度TPSに基づくエンジンの特性図から求められる。また、Trはトルコントルク比であり、例えば、予め実験等により設定しておいた、図5に示すような、エンジン回転数Neとタービン回転数Ntの比に基づく特性図から求められる。また、ηはパワートレイン伝達効率であり、例えば、予め実験等により設定しておいた、図6に示すような、主変速ギヤ比itmに基づく特性図から求められる。また、ifはファイナルギヤ比、Rtはタイヤ半径である。このように、(Te・Tr・itm・if/Rt・η)の演算項がエンジンブレーキにより発生する制動力の項となっている。また、走行抵抗Fresistは、例えば、予め実験等により設定しておいた、図7に示すような、車速Vに基づく特性図から求められる。このように、タイヤ総制動力算出部30cは、総制動力算出手段として設けられている。
The tire total braking
Ftire = Te.Tr.itm.if / Rt..eta.-Fresist (1)
Here, Te is an estimated engine torque, and is obtained from an engine characteristic diagram based on the engine speed Ne and the throttle opening TPS as shown in FIG. Tr is a torque converter torque ratio, and is obtained from a characteristic diagram based on the ratio of the engine speed Ne and the turbine speed Nt, such as shown in FIG. Further, η is the powertrain transmission efficiency and is obtained from a characteristic diagram based on the main transmission gear ratio itm as shown in FIG. If is the final gear ratio, and Rt is the tire radius. Thus, the calculation term of (Te · Tr · itm · if / Rt · η) is a term of braking force generated by the engine brake. Further, the running resistance Fresh is obtained from a characteristic diagram based on the vehicle speed V as shown in FIG. Thus, the tire total braking
要求制動力算出部30dは、道路勾配センサ49から道路勾配θ(登り側に「+」)が入力され、車速演算部30aから車速Vが入力され、降坂車速設定部30bから設定車速Vhdcが入力される。そして、例えば、以下の(2)式により、道路勾配θに基づいて車両が設定車速Vhdcで走行するのに必要な要求制動力Fdemandを算出し、制御選択部30f、ブレーキ力算出部30hに出力する。
Fdemand=Fkoubai+Fdelv …(2)
ここで、Fkoubaiは、koubaiによる車両加速度であり、例えば、以下の(3)式により、算出される。
Fkoubai=m・g・sinθ …(3)
ここで、mは車両質量、gは重力加速度である。
The requested braking
Fdemand = Fkoubai + Fdelv (2)
Here, Fkoubai is the vehicle acceleration by koubai, and is calculated by the following equation (3), for example.
Fkoubai = m ・ g ・ sinθ (3)
Here, m is the vehicle mass and g is the gravitational acceleration.
また、Fdelvは、設定車速と現在の車速の偏差(V−Vhdc)に基づく減速度であり、例えば、予め実験等により設定しておいた、図8に示すような、特性図を参照することに求められられる。このように、要求制動力算出部30dは、要求制動力算出手段として設けられている。
Fdelv is a deceleration based on the deviation (V-Vhdc) between the set vehicle speed and the current vehicle speed. For example, refer to a characteristic diagram as shown in FIG. Is required. Thus, the required braking
後輪接地荷重配分比算出部30eは、横加速度センサ45から横加速度(d2y/dt2)が入力される。そして、例えば、以下の(4)式により、後輪接地荷重配分比Rfzrを算出し、制御選択部30f、トランスファクラッチトルク算出部30g、ブレーキ力算出部30hに出力する。
Rfzr=(Fzrl+Fzrr)/(Fzfl+Fzfr+Fzrl+Fzrr) …(4)
ここで、Fzfl、Fzfr、Fzrl、Fzrrは、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の接地荷重であり、以下のように算出される。
The lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is input from the
Rfzr = (Fzrl + Fzrr) / (Fzfl + Fzfr + Fzrl + Fzrr) (4)
Here, Fzfl, Fzfr, Fzrl, and Fzrr are contact loads of the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel, and are calculated as follows.
まず、前輪接地荷重Fzfと後輪接地荷重Fzrは、例えば、以下の(5)、(6)式により、算出できる。 First, the front wheel ground load Fzf and the rear wheel ground load Fzr can be calculated by the following equations (5) and (6), for example.
Fzf=Wf−((m・(d2x/dt2)・h)/L) …(5)
Fzr=W−Fzf …(6)
ここで、Wfは前輪静加重、(d2x/dt2)は前後加速度、hは重心高さ、Lはホイールベース、Wは車両重量(=m・g)である。
Fzf = Wf − ((m · (d 2 x / dt 2 ) · h) / L) (5)
Fzr = W−Fzf (6)
Here, Wf is the front wheel static load, (d 2 x / dt 2 ) is the longitudinal acceleration, h is the height of the center of gravity, L is the wheelbase, and W is the vehicle weight (= m · g).
また、左輪側の荷重比率WRlは、以下の(7)式により、算出できる。
WRl=0.5−((d2y/dt2)/g)・(h/Ltred) …(7)
ここで、Ltredは前輪と後輪のトレッド平均値である。
Further, the left wheel side load ratio WRl can be calculated by the following equation (7).
WRl = 0.5 − ((d 2 y / dt 2 ) / g) · (h / Ltred) (7)
Here, Ltred is the average tread value of the front and rear wheels.
これら、(5)、(6)、(7)式により、Fzfl、Fzfr、Fzrl、Fzrrは、以下の(8)、(9)、(10)、(11)式により、算出することができる。
Fzfl=Fzf・WRl …(8)
Fzfl=Fzf・(1−WRl) …(9)
Fzrl=Fzr・WRl …(10)
Fzrr=Fzr・(1−WRl) …(11)
From these equations (5), (6), and (7), Fzfl, Fzfr, Fzrl, and Fzrr can be calculated by the following equations (8), (9), (10), and (11). .
Fzfl = Fzf · WRl (8)
Fzfl = Fzf · (1-WRl) (9)
Fzrl = Fzr · WRl (10)
Fzrr = Fzr · (1−WR1) (11)
制御選択部30fは、降坂時定速走行スイッチ41からのON−OFF信号が入力され、アクセル開度センサ44からアクセル開度θACCが入力され、ブレーキペダルスイッチ51からブレーキペダルのON−OFF信号が入力され、タイヤ総制動力算出部30cからタイヤ総制動力Ftireが入力され、要求制動力算出部30dから要求制動力Fdemandが入力され、後輪接地荷重配分比算出部30eから後輪接地荷重配分比Rfzrが入力される。そして、降坂時定速走行スイッチ41がONされ、且つ、ブレーキペダルがOFF状態で、且つ、アクセル開度θACCが、アクセルペダルが操作されていないとみなせるθ1(例えば、5°〜8°)以下の場合に、降坂時定速走行制御を実行させる。尚、これら、降坂時定速走行スイッチ41、ブレーキペダル、アクセルペダルの何れかの条件が満足されていない場合には、降坂時定速走行制御へと移行することなく、前後駆動力配分制御部31に対しては、通常時における前後駆動力配分制御を実行させる。また、ブレーキ制御部32に対しても、制御ユニット30から信号出力することはしない。
The control selection unit 30f receives an ON-OFF signal from the constant
制御選択部30fは、降坂時定速走行制御に入ると、基本的には、要求制動力Fdemandとタイヤ総制動力Ftireとを比較して、降板走行を設定車速Vhdcで走行するのに制動力が不足するか否かを判定し、タイヤ総制動力Ftireが要求制動力Fdemand以下で、タイヤ総制動力Ftireで制動力が十分な場合は、制動力を補うことはしない。また、トランスファクラッチトルク算出部30gに対しては、制動力が不足する場合と制動力が十分な場合とで前後軸間の駆動力配分が略同一になるように、トランスファクラッチトルクTlsdを後輪接地荷重配分比Rfzrに応じて設定し、前後駆動力配分制御部31に出力して、トランスファクラッチ駆動部31aによりトランスファクラッチトルクTlsdを設定させる。
When entering the downhill constant speed running control, the control selection unit 30f basically compares the required braking force Fdemand with the total tire braking force Ftire to control the descending plate running at the set vehicle speed Vhdc. It is determined whether or not the power is insufficient. If the tire total braking force Ftire is equal to or less than the required braking force Fdemand and the tire total braking force Ftire is sufficient, the braking force is not supplemented. For the transfer clutch
また、タイヤ総制動力Ftireが要求制動力Fdemandを上回り、タイヤ総制動力Ftireのみでは制動力が不足すると判定した場合は、トランスミッション制御部50に信号出力して、自動変速装置2をニュートラルレンジ位置にさせてエンジン1と車輪14fl,14fr,14rl,14rrとの間の動力伝達を遮断すると共に、ブレーキ力算出部30hに信号を出力して、後輪接地荷重配分比Rfzrに応じて不足する制動力Fbrkf、Fbrkrを算出させ、ブレーキ制御部32に出力してブレーキ駆動部32aで発生させる。更に、トランスファクラッチトルク算出部30gに対しては、トランスファクラッチトルクTlsdをTlsd_brk_hdc(略0に近い値)に設定し、前後駆動力配分制御部31に出力して、トランスファクラッチ駆動部31aによりトランスファクラッチトルクTlsdを設定させる。尚、再び、自動変速装置2をニュートラルレンジ位置から通常の変速位置に戻してタイヤ総制動力Ftireのみで制御する場合に復帰するための所定のヒステリシスが、タイヤ総制動力Ftireと要求制動力Fdemandとの比較の際に設定されている。このように、制御選択部30fは、制御判定手段、制御手段として設けられている。
Further, when it is determined that the tire total braking force Ftire exceeds the required braking force Fdemand and the braking force is insufficient only with the tire total braking force Ftire, a signal is output to the
トランスファクラッチトルク算出部30gは、タイヤ総制動力算出部30cからタイヤ総制動力Ftireが入力され、後輪接地荷重配分比算出部30eから後輪接地荷重配分比Rfzrが入力され、制御選択部30fから判定の結果の信号が入力される。そして、制御選択部30fから降坂時定速走行制御におけるトランスファクラッチトルクTlsdの出力指令信号が入力されると、以下の(12)式により、トランスファクラッチトルクTlsdを算出して前後駆動力配分制御部31に出力し、トランスファクラッチ駆動部31aによりトランスファクラッチトルクTlsdを設定させる。
Tlsd=Ftire・Rt・Rfzr …(12)
また、制御選択部30fから判定の結果で、トランスファクラッチトルクTlsdを略0に設定する信号が入力された場合は、トランスファクラッチトルクTlsdを略0にするように前後駆動力配分制御部31に出力してトランスファクラッチ駆動部31aにより設定させる。
The transfer clutch
Tlsd = Ftire / Rt / Rfzr (12)
In addition, when a signal for setting the transfer clutch torque Tlsd to approximately 0 is input from the control selection unit 30f as a result of the determination, the signal is output to the front / rear driving force
ブレーキ力算出部30hは、タイヤ総制動力算出部30cからタイヤ総制動力Ftireが入力され、要求制動力算出部30dから要求制動力Fdemandが入力され、後輪接地荷重配分比算出部30eから後輪接地荷重配分比Rfzrが入力され、制御選択部30fから判定の結果の信号が入力される。そして、制御選択部30fから不足する制動力を出力する信号が入力されると、以下の(13)、(14)式により、前輪側に付加する制動力Fbrkfと後輪側に付加する制動力Fbrkrを算出してブレーキ制御部32に出力し、ブレーキ駆動部32aで発生させる。
Fbrkf=−(Fdemand−Ftire)・(1−Rfzr) …(13)
Fbrkr=−(Fdemand−Ftire)・Rfzr …(14)
The brake
Fbrkf =-(Fdemand-Ftire). (1-Rfzr) (13)
Fbrkr =-(Fdemand-Ftire) / Rfzr (14)
次に、上述の制御ユニット30で実行される降坂時定速走行制御プログラムを、図3のフローチャートで説明する。
まず、ステップ(以下、「S」と略称)S101で、制御選択部30fは、降坂時定速走行スイッチ41がONか否か判定し、降坂時定速走行スイッチ41がONされているのであれば、S102に進み、ブレーキペダルスイッチ51がONされているか否か判定する。このS102の判定の結果、ブレーキペダルスイッチ51がOFFであれば、S103に進み、制御選択部30fは、アクセル開度θACCが、θ1(例えば、5°〜8°)より大きく(θACC>θ1)、アクセルペダルがドライバにより踏まれている(誤操作も含む)か否か判定する。このS103の判定の結果、θACC≦θ1であって、アクセルペダルがドライバにより踏まれていないと判定された場合は、S104以降の処理(降坂時定速走行制御の処理)へと進む。
Next, the downhill constant speed traveling control program executed by the
First, in step (hereinafter abbreviated as “S”) S101, the control selection unit 30f determines whether or not the downhill constant
また、S101で降坂時定速走行スイッチ41がOFFと判定された場合、或いは、S102でブレーキペダルスイッチ51がONされていると判定された場合、或いは、S103でθACC>θ1で、アクセルペダルがドライバにより操作されていると判定された場合は、S119へと進み、制御選択部30fは、トランスファクラッチトルク算出部30gに対して、トランスファクラッチトルクTlsdの出力を禁止させ、前後駆動力配分制御部31には通常の前後駆動力配分制御を実行させ、S113に進んで、後述するニュートラル位置設定フラグFlHDC_brkをクリア(FlHDC_brk=0)してプログラムを抜ける。
If it is determined in S101 that the downhill constant
すなわち、ニュートラル位置設定フラグFlHDC_brkは、降坂時定速走行制御において、タイヤ総制動力Ftireのみでは制動力が不足すると判定して、自動変速装置2をニュートラルレンジ位置にさせ、不足する制動力を自動ブレーキで補って、トランスファクラッチトルクTlsdを略0に設定させる際にセット(FlHDC_brk=1)されるフラグとなっており、それ以外の場合には、クリア(FlHDC_brk=0)されるフラグとなっている。
That is, the neutral position setting flag FlHDC_brk determines that the braking force is insufficient with only the tire total braking force Ftire in the downhill constant speed traveling control, causes the
S103からS104へと進むと、タイヤ総制動力算出部30cは、前述の(1)式により、タイヤ総制動力Ftireを算出する。
When the process proceeds from S103 to S104, the tire total braking
次いで、S105に進み、要求制動力算出部30dは、前述の(2)式により、要求制動力Fdemandを算出する。
Next, in S105, the required braking
次いで、S106に進み、後輪接地荷重配分比算出部30eは、前述の(4)式により、後輪接地荷重配分比Rfzrを算出する。
Next, in S106, the rear wheel ground load distribution
次に、S107に進むと、ニュートラル位置設定フラグFlHDC_brkが参照されて、FlHDC_brkがセット(FlHDC_brk=1)されているか否か判定される。 Next, in S107, the neutral position setting flag FlHDC_brk is referred to and it is determined whether FlHDC_brk is set (FlHDC_brk = 1).
この判定の結果、FlHDC_brk=0の場合は、S108に進み、設定値Kを0に設定する(K=0)一方、FlHDC_brk=1の場合は、S109に進み、設定値KをA(制御切替時のチャタリングを抑制するためにヒステリシス特性を持たせるために経験的に予め決められた定数)に設定する(K=A)。 As a result of this determination, if FlHDC_brk = 0, the process proceeds to S108, and the set value K is set to 0 (K = 0). If FlHDC_brk = 1, the process proceeds to S109, and the set value K is set to A (control switching). In order to suppress chattering at the time, it is set to a constant that is empirically determined in order to have a hysteresis characteristic (K = A).
そして、S108、或いは、S109で設定値Kを設定した後は、S110に進み、Fdemandと(Ftire−K)とを比較して、降坂時定速走行制御において設定車速Vhdcで定速走行するのに制動力が不足するか否か判定する。 After setting the set value K in S108 or S109, the process proceeds to S110, where Fdemand is compared with (Ftire-K), and the vehicle runs at a constant speed at the set vehicle speed Vhdc in downhill constant speed running control. However, it is determined whether or not the braking force is insufficient.
この判定の結果、Fdemandが(Ftire−K)以上で、タイヤ総制動力Ftireで十分な制動力が得られると判定される場合は、S111に進んで、トランスファクラッチトルク算出部30gは、前述の(12)式により、トランスファクラッチトルクTlsdを算出し、S112に進んで、制御選択部30fは、トランスファクラッチトルクTlsdを前後駆動力配分制御部31に出力させて、トランスファクラッチ駆動部31aによりトランスファクラッチトルクTlsdを設定させる。
As a result of the determination, if Fdemand is (Ftire-K) or more and it is determined that sufficient braking force can be obtained with the tire total braking force Ftire, the process proceeds to S111, and the transfer clutch
その後、S113に進んで、ニュートラル位置設定フラグFlHDC_brkをクリア(FlHDC_brk=0)してプログラムを抜ける。 Thereafter, the process proceeds to S113, the neutral position setting flag FlHDC_brk is cleared (FlHDC_brk = 0), and the program is exited.
一方、上述のS110の判定の結果、Fdemandが(Ftire−K)を下回って、タイヤ総制動力Ftireのみでは制動力が不足すると判定した場合は、S114に進み、ブレーキ力算出部30hは、前述の(13)、(14)式により、前輪側に付加する制動力Fbrkfと後輪側に付加する制動力Fbrkrを算出する。
On the other hand, if Fdemand is less than (Ftire-K) as a result of the determination in S110 described above and it is determined that the braking force is insufficient with only the tire total braking force Ftire, the process proceeds to S114, and the braking
次いで、S115に進み、制御選択部30fは、ブレーキ力算出部30hに出力指令を出力して、前輪側に付加する制動力Fbrkfと後輪側に付加する制動力Fbrkrをブレーキ制御部32に出力し、ブレーキ駆動部32aで発生させる。
Next, in S115, the control selection unit 30f outputs an output command to the brake
次に、S116に進み、制御選択部30fは、トランスファクラッチトルク算出部30gに出力指令を出力して、トランスファクラッチトルクTlsdをTlsd_brk_hdc(略0に近い値)として前後駆動力配分制御部31に出力させて、トランスファクラッチ駆動部31aによりトランスファクラッチトルクTlsdを設定させる。
Next, in S116, the control selection unit 30f outputs an output command to the transfer clutch
次いで、S117に進み、制御選択部30fは、トランスミッション制御部50に信号出力して、自動変速装置2をニュートラルレンジ位置にさせてエンジン1と車輪14fl,14fr,14rl,14rrとの間の動力伝達を遮断する。
Next, in S117, the control selection unit 30f outputs a signal to the
そして、S118に進んで、ニュートラル位置設定フラグFlHDC_brkをセット(FlHDC_brk=1)してプログラムを抜ける。 In S118, the neutral position setting flag FlHDC_brk is set (FlHDC_brk = 1) to exit the program.
このように、本発明の実施の形態によれば、ドライバが降坂時定速走行スイッチ41をONにして降坂車速選択ダイヤル42により所望の速度Vhdcを設定して降板時定速走行を実行する際には、エンジンブレーキ、走行抵抗Fresistに基づいてタイヤ総制動力Ftireを算出し、道路勾配θに基づいて車両が設定車速Vhdcで走行するのに必要な要求制動力Fdemandを算出し、タイヤ総制動力Ftireと要求制動力Fdemandに基づいて降板走行を設定車速Vhdcで走行するのに制動力が不足するか否かを判定し、制動力が不足すると判定した場合には、トランスミッション制御部50に信号出力して、自動変速装置2をニュートラルレンジ位置にさせてエンジン1と車輪14fl,14fr,14rl,14rrとの間の動力伝達を遮断すると共に、車輪の接地荷重配分に応じて不足する制動力(前輪側制動力Fbrkf、後輪側制動力Fbrkr)を設定してブレーキ制御部32に出力する。また、制御ユニット30は、タイヤ総制動力Ftireで制動力が不足すると判定した場合には、前後駆動力配分制御部31に対し、トランスファクラッチトルクTlsdをTlsd_brk_hdc(略0に近い値)に設定するように信号出力する一方、タイヤ総制動力Ftireで制動力が十分であると判定した場合には、トランスファクラッチトルクTlsdを車輪の接地荷重配分に応じて設定させる。このため、エンジンブレーキのみでは制動力が不足する際に自動ブレーキを付加して制動力を補う際に、エンジンブレーキの変動や制御分解能の限界から生じる自動ブレーキの精度の悪化や不安定化を未然に防止することができ、降坂時定速走行制御による定速走行を、たとえエンジンブレーキでは制動力が不足するような領域でも精度良く安定して行うことができる。また、制動力が不足するとして補って設定される制動力Fbrkf、Fbrkrは車輪の接地荷重配分に応じて設定され、制動力が十分と判定されて設定されるトランスファクラッチトルクTlsdは車輪の接地荷重配分に応じて設定されるので、降板時定速走行を、エンジンブレーキのみを利用して行う場合とブレーキ力を付加して行う場合とで同じ前後制動力配分で行うことができ、ドライバに対して的確なロードインフォメーションを伝達しつつ、降坂時定速走行制御を変速ショックや振動等の不快感を与える
ことなくスムーズに行うことができる
As described above, according to the embodiment of the present invention, the driver turns on the downhill constant
1 エンジン
2 自動変速装置(動力伝達手段)
3 トランスファ
14fl、14fr、14rl、14rr 車輪
15 トランスファクラッチ
30 制御ユニット
30a 車速演算部
30b 降坂車速設定部
30c タイヤ総制動力算出部(総制動力算出手段)
30d 要求制動力算出部(要求制動力算出手段)
30e 後輪接地荷重配分比算出部
30f 制御選択部(制御判定手段、制御手段)
30g トランスファクラッチトルク算出部
30h ブレーキ力算出部
31 前後駆動力配分制御部(前後駆動力配分制御手段)
32 ブレーキ制御部(制動手段)
41 降坂時定速走行スイッチ(降坂時定速走行選択手段)
42 降坂車速選択ダイヤル
50 トランスミッション制御部
1
3 Transfer 14fl, 14fr, 14rl,
30d Required braking force calculation unit (Required braking force calculation means)
30e Rear wheel contact load distribution ratio calculation unit 30f Control selection unit (control determination unit, control unit)
30g Transfer clutch
32 Brake control unit (braking means)
41 Downhill constant speed travel switch (downhill constant speed travel selection means)
42 Downhill vehicle
Claims (1)
上記降坂走行の際に、少なくとも上記エンジンブレーキに基づいて車輪に作用する総制動力を算出する総制動力算出手段と、
上記降坂走行の際に、少なくとも路面の勾配に基づいて車両が上記予め設定する一定速で走行するのに必要な要求制動力を算出する要求制動力算出手段と、
上記総制動力算出手段で算出した上記総制動力と上記要求制動力算出手段で算出した上記要求制動力に基づいて上記降坂走行を上記予め設定した一定速で走行するのに制動力が不足するか否かを判定する制御判定手段と、
上記制御判定手段で制動力が不足すると判定した場合には、該不足する制動力を制動手段に発生させる制動力制御手段と、
前後軸間の締結トルクを可変制御して該前後軸間の駆動力配分を制御する前後駆動力配分制御手段と、
上記制御判定手段で上記総制動力では制動力が不足すると判定した場合には、上記前後駆動力配分制御手段による上記前後軸間の締結トルクを略0に設定し、上記制動力制御手段は上記不足する制動力を車輪の接地荷重配分に応じて上記制動手段で発生させる一方、上記制御判定手段で上記総制動力で制動力が十分と判定した場合には、上記前後駆動力配分制御手段による上記前後軸間の駆動力配分を上記車輪の接地荷重配分に応じて設定し、上記不足する制動力を上記制動手段で発生させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の運転支援制御装置。 A downhill constant speed travel selection means for detecting that the driver applies the engine brake without stepping on the brake pedal and travels downhill, and selects to travel at a constant speed preset in the downhill travel;
A total braking force calculating means for calculating a total braking force acting on the wheel based on at least the engine brake when traveling downhill;
A required braking force calculating means for calculating a required braking force required for the vehicle to travel at the predetermined constant speed based on at least the road surface gradient during the downhill traveling;
Based on the total braking force calculated by the total braking force calculating means and the required braking force calculated by the required braking force calculating means, the braking force is insufficient to drive the downhill traveling at the preset constant speed. Control determination means for determining whether to do,
A braking force control means for causing the braking means to generate the insufficient braking force when the control determining means determines that the braking force is insufficient;
Front-rear driving force distribution control means for variably controlling the fastening torque between the front and rear axes to control the driving force distribution between the front and rear axes;
When the control determining means determines that the braking force is insufficient with the total braking force, the fastening torque between the front and rear axes by the front and rear driving force distribution control means is set to substantially zero, and the braking force control means When the braking force is generated by the braking means according to the ground load distribution of the wheel while the braking force is determined to be sufficient by the total braking force by the control determination means, the front / rear driving force distribution control means the driving force distribution between the front and rear axes is set according to the vertical load distribution of the wheel, and a control means for generating the braking force is insufficient the above braking means,
A vehicle driving support control device comprising:
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