JP5917906B2 - 車両走行支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両走行支援装置、特に複数の走行支援を実施した場合の制御技術に関する。

近年、車両の走行を支援する装置の搭載が盛んに行われている。例えば、雪道やぬかるみ、凹凸の激しい路面等の悪路を走行する場合、微妙な速度調整が必要となることがある。このような悪路を走行する際に、運転者の運転操作を補助するべくエンジン（駆動源）とブレーキを自動制御できる車両が提案、実用化されている（特許文献１）。この制御は車両の走行状態に応じて駆動源とブレーキとが最適に制御されて、アクセルとブレーキの操作を伴うことなく所定の目標低域車速のうち運転者が指定した低速範囲の速度に走行状態が維持される。以下、このような制御を「低車速走行制御」という。この低車速走行制御を実行することにより、運転者は、低速走行時のアクセル操作やブレーキ操作から解放されハンドル操作に集中することができる。その結果、低速走行が容易かつ正確になり、悪路からの脱出容易性が高められる。また、そのような悪路における走行安全性を高めることができるようになる。

また、車両の走行を支援する装置として、旋回半径を小さくする旋回内輪制御が提案、実用化されている（特許文献２、特許文献３）。車両は、ホイールベースや車輪の最大切れ角などの車両固有の特性により最小回転半径（旋回半径）が決まっているが、状況によっては、車両特性で決まる回転半径よりも小さい回転半径での旋回が望まれる場合がある。このような要望に対し、旋回内輪の制動力が旋回外輪の制動力よりも大きくなるように制動力を制御することで車両の回頭性能を向上し回転半径を小さくしている。

特開２００９−２７５５９１号公報 特開２００８−１２６８５８号公報 特開２００６−１０３５１７号公報

悪路走行では、車両を低速域で走行させると共に旋回半径を小さくして効率的に脱出路へ到達し脱出することが望ましい。そのため、低車速走行制御を実行すると同時に旋回内輪制御を実行したいという要望がある。しかし、低車速走行制御は、所定の低車速を維持しようとして駆動力と制動力を制御する。一方、旋回内輪制御は旋回内輪側と旋回外輪側とに車輪速度差を積極的に設けるように制動力を制御する。このとき、低車速走行制御及び旋回内輪制御はいずれも現実の車輪速度に基づくフィードバック制御で実行される。その結果、例えば、低車速走行制御のみが実行されているときに旋回内輪制御が開始されると、旋回内輪へ制動力が追加付与される。その一方で、低車速走行制御は基本的に４輪の車輪速度が均等になるように駆動力と制動力を制御しようとするので、低車速走行制御が旋回外輪側にも制動力をかけてしまいやすくなる。その結果、旋回内輪制御の旋回半径を小さくする効果を妨げてしまう場合がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低車速走行制御中に旋回内輪制御を実行する場合でも、旋回半径の縮小効果を妨げないようにすることのできる車両走行支援装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両走行支援装置は、車両の車輪に伝達する駆動力を発生する駆動源と、前記車輪のそれぞれに設けられて各車輪に独立した制動力を付与可能な制動機構と、前記車輪の旋回内輪に発生させる制動力を旋回外輪に発生させる制動力より大きくして前記車両を旋回させる旋回内輪制御と、前記駆動力を制御するとともに各車輪の車輪速度が所定の目標低域車速の範囲の上限車輪速度を超えないように前記制動力を制御する低車速走行制御の少なくとも一方を行う制御部と、を含む。前記制御部は、前記低車速走行制御中に前記旋回内輪制御を実行する場合、前記上限車輪速度のうち旋回外輪側の上限車輪速度を前記旋回内輪制御の非実行時に比べて増加設定する。

この態様によると、低車速走行制御中に旋回内輪制御が実行される場合に、旋回外輪側の上限車輪速度を旋回内輪制御の非実行時に比べて増加設定するので、低車速走行制御中でも旋回外輪側に制動力が付与されにくくなる。その結果、旋回内外輪の車輪速度差を形成しやすくなり、低車速走行制御中の旋回内輪制御を妨げにくくできる。

前記低車速走行制御を実行するときの前記目標低域車速の範囲に対応するモードを複数種類の中から選択可能なモード選択部をさらに含んでもよい。前記制御部は、前記目標低域車速として低い車速が選択されている場合、それより高い目標低域車速が選択されている場合に比べて、前記旋回外輪側における前記上限車輪速度を高く設定してもよい。この態様によれば、運転者により選択されたモードごとの詳細な制御が可能になり、低車速走行制御による効果と旋回内輪制御による効果をバランスよく得ることができる。

本発明によれば、低車速走行制御中に旋回内輪制御を実行する場合でも、旋回半径の縮小効果を妨げない車両走行支援装置が提供できる。

実施の形態に係る車両走行支援装置の機能ブロック図である。 実施の形態に係る車両走行支援装置における制御の前段部分を説明するフローチャートである。 実施の形態に係る車両走行支援装置における制御の中段部分を説明するフローチャートである。 実施の形態に係る車両走行支援装置における制御の後段部分を説明するフローチャートである。 実施の形態に係る車両走行支援装置における目標低域車速の範囲ごとに制御量の修正値を変化させることを説明する説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態（以下、実施形態という）にかかる車両１０の車両走行支援装置１２の機能ブロック図である。なお、図１において、車両走行支援装置１２の説明に関係しない構成については図示を省略している。

車両１０は、四輪駆動車であり、駆動源であるエンジン１４、駆動力を変速する変速機１６、変速機１６から出力された駆動力を減速するとともに前輪１８ＦＬ、１８ＦＲと後輪１８ＲＬ、１８ＲＲとに駆動力を分配する役割を有するトランスファ２０を備える。なお、車輪を特定しない場合には、「車輪１８」と記載する。トランスファ２０では、センターデファレンシャルと副変速機を含む。センターデファレンシャル（以下、センターデフという）は、前後輪に発生する回転差を吸収する。副変速機は、四輪駆動低速ギヤ（「Ｌ４」と表記する）、および四輪駆動高速ギヤ（「Ｈ４」と表記する）を選択可能である。センターデフは、フリー状態とロック状態の切り替えが可能で、フリー状態の場合、前後輪に発生する回転差を吸収して、前後輪に均等に駆動力を振り分けることで、コーナリング時の走行安定性、操縦性を向上させる。一方、ロック状態の場合、前後輪が直結状態となり各車輪に強いトラクションを得られ、ぬかるみにはまった場合や雪道での深いわだちを乗り越えられるようになる。したがって、副変速機の切り換え状態とセンターデフの切り換え状態の組合せにより様々な路面に対応する走行モードの選択ができる。副変速機のギヤの切り換えやセンターデフの切り換えは、運転席近傍に設けられたレバーまたはスイッチ等を運転者が操作することで実行される。

トランスファ２０により分配された前輪駆動力は、前輪プロペラシャフト２２、前輪デファレンシャル２４、および前輪ドライブシャフト２６を経由して、左右の前輪１８ＦＬ、１８２ＦＲに伝達される。トランスファ２０により分配された後輪駆動力は、同様に、後輪プロペラシャフト２８、後輪デファレンシャル３０、および後輪ドライブシャフト３２を経由して、左右の後輪１８ＲＬ、１８ＲＲに伝達される。

トランスファ２０には、副変速機のギヤ位置、すなわち高速ギヤ（Ｈ４）か低速ギヤ（Ｌ４）かを検知する副変速機センサ３４と、センターデフがフリー状態かロック状態かを検知するセンターデフセンサ３６が設けれる。それぞれの検出結果を車両１０の各種装置を制御する制御部として機能する電子制御装置（以下、ＥＣＵという）３８に供給する。ＥＣＵ３８は、副変速機やセンターデフの制御を実行するシャシーＥＣＵ４０の他、エンジン１４の各種制御を実行するエンジンＥＣＵ４２、変速機１６の各種制御を実行するＴ−ＥＣＵ５２、後述する油圧ブレーキ装置を制御するブレーキＥＣＵ４６、低車速走行制御を実行する低車速走行制御ＥＣＵ４８、旋回内輪制御を実行する旋回内輪制御ＥＣＵ５０等を含んで構成されている。これらＥＣＵ４０〜５０には、演算ユニット（ＣＰＵ）の他に、各種制御プログラムや演算マップ及び制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリがそれぞれ設けられている。これらＥＣＵ４０〜５０の入出力信号は、車内ＬＡＮによって相互に伝送される。なお、以下の説明において、「ＥＣＵ３８の実行」という場合には、各ＥＣＵ４０〜５０が協同して実行する場合も含まれるものとする。

本実施形態において、ＥＣＵ３８は車両１０の走行支援として、例えば、車両１０のハンドルの操舵角とホイールベースとによって定まる旋回半径より小さな旋回半径で車両１０を旋回させるような旋回内輪制御を実行する。旋回内輪制御の場合、車輪１８の内輪に発生させる制動力を外輪に発生させる制動力より大きくする。内輪に対して外輪を多く回転させることにより車両１０の回頭性能を向上させる。旋回内輪制御は、車両１０の構造で定まる最小旋回半径よりさらに小さな旋回半径での旋回が可能になるので、Ｕターンや駐車時等大きく車両１０を旋回させる必要がある場合に有効である。また、悪路走行中など車両１０を大きく旋回させて適切な走行路（脱出路）に導く場合等にも有効である。この場合、走行支援装置は、エンジン１４、エンジンＥＣＵ４２、車輪速センサ５０、ブレーキＥＣＵ４６、ディスクブレーキ７４、旋回内輪制御ＥＣＵ５０等により構成されることになる。

また、ＥＣＵ３８は、エンジン１４の駆動力の大きさと各車輪１８にそれぞれ発生させる制動力の大きさを制御して車両１０を所定の目標低域車速の範囲で走行させるような走行支援を行う低車速走行制御を実行する。低車速走行制御における目標低域車速は、例えば１〜５ｋｍ／ｈの範囲で、定められて複数の「モード」の中から運転者が選択可能である。この「モード」は例えば「モード１」から「モード４」がある。「モード１」の場合、目標低域車速の範囲として、車速が１〜１．５ｋｍ／ｈになる制御が行われる。「モード２」の場合、目標低域車速の範囲として、車速が２〜２．５ｋｍ／ｈになる制御が行われる。「モード３」の場合、目標低域車速の範囲として、車速が３〜４ｋｍ／ｈになる制御が行われる。「モード４」の場合、目標低域車速の範囲として、車速が４〜５ｋｍ／ｈになる制御が行われる。このモードの選択は、後述する低車速走行制御スイッチ７０のモード選択スイッチ７０ｂによって行われる。一例として、目標低域車速の範囲として、３〜４ｋｍ／ｈである「モード３」が運転者によって選択された場合を考える。この場合、ＥＣＵ３８は、車輪速センサ５２のなかで最も遅い車輪速度を基準として、その基準車輪の車輪速度が３ｋｍ／ｈを下回った場合には、エンジンＥＣＵ４２を介してエンジン１４の駆動力を増加し、３ｋｍ／ｈを超えた場合には、駆動力を減少するように制御する。つまり、駆動力の調節により目標低域車速の範囲である３ｋｍ／ｈ（下限車輪速度）を逸脱しないような制御ができる。また、ＥＣＵ３８は「モード３」の場合、車輪１８の車輪速度が４ｋｍ／ｈを超えた場合に、ブレーキＥＣＵ４６を介して、ディスクブレーキ７４に対する油圧を上昇させて制動力を発生させ、車輪速度が４ｋｍ／ｈを下回った場合に油圧を低下させて制動力を消失または低減させる。その結果、制動力の調節により目標低域車速の範囲である４ｋｍ／ｈ（上限車輪速度）を超えないように制御できる。結果として、目標低域車速の範囲を継続的に維持して安定的な低車速走行ができるようにしている。このように、低車速走行制御は、アクセル操作やブレーキ操作が不要で所定の超低車速で車両１０が自動制御されるので、例えば、悪路走行中などでハンドル操作に集中することが必要な場合などに有効である。この場合、走行支援装置は、エンジン１４、エンジンＥＣＵ４２、車輪速センサ５０、ブレーキＥＣＵ４６、ディスクブレーキ７４、低車速走行制御ＥＣＵ４８等により構成されることになる。なお、旋回内輪制御と低車速走行制御とは、それぞれ独立的に実行することもできるし、同時に実行することもできる。

ＥＣＵ３８には、各種センサからの検出信号が提供される。
例えば、前輪１８ＦＬ、１８ＦＲ及び後輪１８ＲＬ、１８ＲＲの近傍には、各車輪１８の車輪速度を検出する車輪速センサ５２が取り付けられる。また、エンジン１４にはエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ５４が設けられる。車室内には運転者のアクセルペダルの踏み具合を検出するアクセル操作量センサ５６が設けられる。また、運転者のブレーキペダルの踏み具合を検出するブレーキ操作量センサ５８、運転者によるシフトレバーの操作位置を検出するシフト位置センサ６０が設けられる。さらに、車両１０の水平方向に対する傾斜角、すなわち、上り勾配角及び下り勾配角を検出する勾配センサ６２、ハンドルの舵角を検出する舵角センサ６４が設けられている。これら各センサの検出信号は、イグニッション（ＩＧ）ＯＮの状態で、ＥＣＵ３８へ提供可能な状態になる。

なお、ＥＣＵ３８には、センターデフをフリー状態にするかロック状態にするかを運転者に選択させるセンターデフロックスイッチ６６、旋回内輪制御を実行するか否かを運転者に選択させる旋回内輪制御要求スイッチ６８が接続されている。さらに、ＥＣＵ３８には、低車速走行制御を実行するときに操作する低車速走行制御スイッチ７０が接続されている。

車両１０は、制動装置として油圧ブレーキ装置７２を備える。油圧ブレーキ装置７２は、前輪１８ＦＬ、１８ＦＲ、後輪１８ＲＬ、１８ＲＲにそれぞれ設けられるディスクブレーキ７４に油圧を伝達して、その車輪１８に制動力を付与する。前述したように、各車輪１８には、車輪速センサ５２が備えられている。

シャシーＥＣＵ４０は、副変速機センサ３４、センターデフセンサ３６からの検出信号、及び副変速機のギヤの切換レバーやセンターデフの切換スイッチの状態にしたがって、副変速機のギア選択やセンターデフのロック状態等を制御する。

エンジンＥＣＵ４２は、各種センサからの信号に基づき、エンジン１４に要求される出力（要求出力）を算出するとともに、エンジン１４の各種制御を実行する。具体的には、アクセル操作量センサ５６に基づき把握されるアクセルペダルの操作量等に応じて図示しない燃料噴射弁の燃料噴射量及び噴射時期を調整すること等により、エンジン出力を調整する。また、低車速走行制御の実行中には、低車速走行制御ＥＣＵ４８で算出された要求駆動力が得られるように、エンジン１４の出力を得るべく各種制御を実行する。例えば、この場合も吸入空気量や燃料噴射量等を調整することでエンジン出力を調整する。

Ｔ−ＥＣＵ４４は、各種センサからの信号に基づき、変速機１６の各種制御を実行する。具体的には、車輪速センサ５２からの信号に基づき把握される車両１０の速度、シフト位置センサ６０からの信号に基づき把握されるシフトレバーの位置、アクセル操作量センサ５６からの信号に基づき把握されるアクセルペダルの操作量等に基づき、予め設定されているシフトパターンのマップにより適切な変速比を決定する。また、低車速走行制御の実行中には、低車速走行制御ＥＣＵ４８で算出された要求駆動力及び要求制動力が得られるような適切な変速比を決定する。そして、変速機１６の変速比を決定された変速比に変更する制御を実行する。

ブレーキＥＣＵ４６は、各種センサからの信号に基づき、油圧の供排状態を調節して運転者の要求する制動力または、車両１０を最適な状態で走行させるために算出した制動力を付与するように各ディスクブレーキ７４を制御する。具体的には、車輪速センサ５２からの信号に基づき把握される車両１０の速度、ブレーキ操作量センサ５８からの信号に基づき把握されるブレーキペダルの操作量等に基づき、要求される制動力を算出して油圧ブレーキ装置７２を制御する。また、低車速走行制御の実行中には、低車速走行制御ＥＣＵ４８で算出された要求制動力が得られるように油圧ブレーキ装置７２を制御する。同様に、旋回内輪制御の制御中には、旋回内輪制御ＥＣＵ５０で算出された要求制動力が得られるように油圧ブレーキ装置７２を制御する。

低車速走行制御スイッチ７０は、低車速走行制御の実行を要求する要求スイッチ７０ａと、低車速走行制御が実行される場合に、所望の低車速範囲を対応するモードを選択するモード選択スイッチ７０ｂを含む。

このように構成される車両１０において、低車速走行制御中に旋回内輪制御が開始されたり、旋回内輪制御のみが終了したりする場合がある。前述したように、旋回内輪制御は、内輪側の制動力を増加することにより旋回性能を向上させる制御であるため、単純に低車速走行制御中に旋回内輪制御を開始したり終了したりすると、低車速走行制御における目標低域車速に対する制動力の影響が顕著に現れてしまう。例えば、低車速走行制御と旋回内輪制御が同時に実行されていて、目標低域車速が維持されているときに旋回内輪制御のみが終了した場合、旋回内輪制御のための制動力が消失することになる。その結果、急に車輪速度が上がり飛び出し感を運転者や同乗者に与えてしまう場合がある。また、低車速走行制御のみが実行されていて、目標低域車速が維持されているときに旋回内輪制御が開始された場合、旋回内輪制御のための制動力が増加することになる。その結果、急に車輪速度が低下して減速感を運転者や同乗者に与えてしまう場合がある。このような低車速走行制御中の制動力の変化による速度変化は僅かであり、走行安全性の点においては特に問題にならない。しかし、低車速走行制御は、車速が例えば１〜５ｋｍ／ｈのような超低車速の範囲で行われる制御であるため、急な速度変化による運転者や同乗者に与える違和感が顕著に現れてしまう。そこで、本実施形態の車両走行支援装置では、旋回内輪制御の開始条件または終了条件が成立すると旋回内輪制御の開始または終了に伴い生じる実車速と目標低域車速の範囲とのずれを修正するように駆動力の大きさを決定する制御を実行する。

また、低車速走行制御中に旋回内輪制御が実行されると、基本的に４輪の車輪速度が均等になるように制御しようとする目標低域車速と、旋回内輪側と旋回外輪側で車輪速度に差を設けようとする旋回内輪制御とが互いに干渉してしまう。つまり、低車速走行制御が旋回外輪側にも制動力をかけてしまい、旋回内輪制御の旋回半径を小さくする効果を妨げてしまうことがある。そこで、本実施形態の車両走行支援装置では、低車速走行制御中に旋回内輪制御が実行される場合に例外的に旋回内輪側と旋回外輪側で車輪速度に差が生じても外輪側に制動力をかけにくくする制御を実行する。

図２〜図４は、本実施形態の車両走行支援装置による制御を説明するフローチャートである。なお、図示の関係でフローチャートを３分割している。図２は前段部分、図３は中段部分、図４は後段部分である。

まず、低車速走行制御のみが実行される場合を説明する。図２〜図４に示される一連のフローチャートは、所定の制御周期で繰り返し実行される。図２に示すように、イグニッション（ＩＧ）がＯＮされると（Ｓ１００のＹ）、各センサが起動してＥＣＵ３８に各種検出信号が入力されて、ＥＣＵ３８において入力信号の処理が行われる（Ｓ１０２）。Ｓ１００において、ＩＧＯＮでない場合（Ｓ１００のＮ）、何もせずにフローの開始待機状態になる。ＥＣＵ３８に各検出信号が入力されると、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御許可条件が成立しているか確認する。なお、各フローチャートでは、低車速走行制御を便宜上「Ｃ走行」または「Ｃ走行制御」と表記する。低車速走行制御の許可条件としては、例えば、副変速機センサ３４からの検出信号に基づき副変速機が「Ｌ４：四輪駆動低速ギア」であり、かつシフト位置センサ６０からの検出信号に基づき、シフト位置が「Ｄ：ドライブ」か「Ｒ：リバース」のいずれかであることが条件となる。低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御の許可条件が成立している場合で（Ｓ１０４のＹ）、現在、低車速走行制御中ではない場合（Ｓ１０６のＮ）、低車速走行制御の要求スイッチ７０ａ（Ｃ走行ＳＷ）の状態を確認する（Ｓ１０８）。要求スイッチ７０ａは、例えばモーメンタリ型のスイッチで、押下されている間だけ信号を出力する。もし、要求スイッチ７０ａの信号が検出されない場合（Ｓ１０８のＮ）、このフローを一旦終了する。一方、Ｓ１０８において、要求スイッチ７０ａの信号が検出された場合（Ｓ１０８のＹ）、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御の開始処理を実行する（Ｓ１１０）。具体的には、低車速走行制御が可能であること示す制御開始フラグをＯＮする。

続いて、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御のためのエンジン制御用の目標車体速度の演算を実行する（Ｓ１１２）。具体的には、モード選択スイッチ７０ｂのモード選択内容にしたがいエンジン制御用の目標車体速度の演算を実行する。例えば、低車速走行制御のためにモード選択スイッチ７０ｂにより「モード３」が選択されている場合、低車速走行制御ＥＣＵ４８はエンジンＥＣＵ４２に対して、車体速度が３ｋｍ／ｈになるように駆動力を要求することになる。ただし、車両１０が下り勾配の路面に存在して坂下に向かい走行している場合、降坂による速度増加が生じるので、選択されている「モード」に対応する駆動力より少ない要求をエンジンＥＣＵ４２に出す必要がある。逆に、車両１０が登り勾配の路面に存在して坂上に向かい走行している場合、登坂による速度減少が生じるので、選択されている「モード」に対応する駆動力より多い要求をエンジンＥＣＵ４２に出す必要がある。そこで、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、モード選択スイッチ７０ｂで選択されている「モード」と勾配センサ６２からの検出信号と車輪速センサ５２で検出可能な走行方向等に基づき、エンジン制御用の目標車体速度を演算する。

Ｓ１０６において、現在、低車速走行制御中の場合（Ｓ１０６のＹ）、要求スイッチ７０ａの信号が検出された場合（Ｓ１１４のＹ）、つまり、運転者が低車速走行制御を終了しようとして要求スイッチ７０ａを押下した場合、低車速走行制御ＥＣＵ４８は低車速走行制御の終了処理を実行する（Ｓ１１６）。具体的には、現在ＯＮ状態の低車速走行制御の制御開始フラグをＯＦＦする処理を行い、一旦このフローを終了する。また、現在、低車速走行制御中であり、要求スイッチ７０ａの信号が検出されない場合（Ｓ１１４のＮ）、つまり、運転者が低車速走行制御の継続を希望している場合、Ｓ１１２に移行する。そして、現在のモード選択スイッチ７０ｂで選択されている「モード」と勾配センサ６２からの検出信号と車輪速センサ５２で検出可能な走行方向等に基づき、エンジン制御用の目標車体速度を演算する。

Ｓ１０４において、低車速走行制御の許可条件が成立していない場合（Ｓ１０４のＮ）、低車速走行制御の終了処理を実行する（Ｓ１１６）。具体的には、低車速走行制御の制御開始フラグがＯＦＦであれば、そのままＯＦＦを維持する制御を行い、前回処理で制御開始フラグがＯＮ状態であった場合はＯＦＦする制御を行い、このフローを終了する。

続いて、図３を参照して低車速走行制御のみが実行される場合の後続の処理を説明する。
図２のＳ１１２でエンジン制御用の目標車体速度が演算できたら、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、旋回内輪制御ＥＣＵ５０を参照して車両１０が旋回内輪制御の実行中であるか確認する（Ｓ２００）。なお、各フローチャートでは、旋回内輪制御を便宜上「ＴＡ制御」と表記する。旋回内輪制御が実行中であるか否かは、後述する旋回内輪制御の許可条件の成否とハンドルの操舵角によって判定する。例えば、旋回内輪制御の許可条件が成立している場合で、舵角センサ６４から提供される操舵角が所定角以上、例えばハンドルの中立位置から左または右に３００°以上転舵された場合に旋回内輪制御の実行中であるとする。旋回内輪制御の許可条件が成立していても舵角がハンドルの中立位置から左または右に３００°より少ない場合は旋回内輪制御は非実行であるとする。なお、旋回内輪制御が実行中であるか否かの基準となる舵角の３００°は、一例であり、実験等により適宜決定することができる。ただし、前述したように旋回内輪制御の場合、内輪側の制動力を増加させる。例えば、旋回内輪制御開始／終了の基準の舵角を比較的小さな１００°等にすると、旋回の初期の段階や旋回の終盤の段階、つまり車両１０が比較的直進に近い走行を行っている場合に内輪側の制動力が増加し、引き摺り感が出てしまう。もともと、旋回半径を小さくしたい場合、運転者はハンドルをロック位置（最大舵角）付近まで転舵するので、それを考慮して旋回内輪制御開始／終了の基準の舵角を比較的大舵角に設定することが望ましい。

Ｓ２００において、旋回内輪制御の実行中でない場合（Ｓ２００のＮ）、すなわち、低車速走行制御のみを実行する場合、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御における各車輪の上限車輪速度を演算する（Ｓ２０２）。前述したように、低車速走行制御は所定の極低車速を維持するように駆動力と制動力を調整する制御である。そのため、駆動力の制御による車輪速度と制動力の制御による車輪速度とを同じ目標車輪速度にした場合、制動により車輪速度が落ちると直ちに駆動力が増加し、駆動力を増加すると直ちに制動力が増加するようになり目標車輪速度の前後で制御のハンチングを生じてしまう。そこで、本実施形態では、前述したように、モードごとに目標低域車速の範囲を定め、駆動力の目標車輪速度を範囲中の下限車輪速度に設定し、制動力の目標車輪速度を範囲中の上限車輪速度に設定している。例えば、駆動力の目標車輪速度である下限車輪速度が３ｋｍ／ｈの場合、制動力の目標車輪速度である上限車輪速度は、４ｋｍ／ｈに設定する。なお、低車速走行制御と旋回内輪制御とが行われる場合、旋回内輪側と旋回外輪側とで目標車輪速度が異なるが、低車速走行制御のみが行われる場合、各車輪１８の目標車輪速度は基本的には同じ値に設定される。

そして、前回の制御周期の処理で旋回内輪制御が行われていない場合（Ｓ２０４のＮ）、つまり、前回の制御周期の処理のときに低車速走行制御のみが行われていた場合、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御用のエンジン１４の目標駆動力（目標エンジントルク）を演算する（Ｓ２０６）。例えば、「モード３」の場合、車輪速度が３ｋｍ／ｈになるようなエンジン１４の目標エンジントルクを算出する。さらに、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、車輪速度が４ｋｍ／ｈを超えないようにするように各車輪１８のブレーキ圧力要求値を演算する（Ｓ２０８）。

続いて、図４を参照して低車速走行制御のみが実行される場合の後続の処理を説明する。
旋回内輪制御ＥＣＵ５０は、旋回内輪制御を許可するための条件が成立しているか否かを確認する（Ｓ３００）。この場合の旋回内輪制御を許可するための条件とは、例えば、センターデフがフリー状態であることとすることができる。センターデフがロックされている場合は、前後輪に発生する回転差を吸収できない状態になっているので、旋回内輪制御を実行しない。Ｓ３００において、旋回内輪制御を許可するための条件が成立していない場合（Ｓ３００のＮ）、すなわちセンターデフがロック状態の場合は、旋回内輪制御を実行しないように旋回内輪制御の終了処理を実行する（Ｓ３０２）。例えば、前回の制御周期の処理で旋回内輪制御が実行されていた場合は、旋回内輪制御実行用のフラグをＯＦＦして、旋回内輪制御を完全終了させる制御を実行する。また、前回の制御周期の処理で旋回内輪制御が実行されていない場合は、旋回内輪制御実行用のフラグをＯＦＦのまま維持する制御を実行する。そして、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、Ｓ２０６で算出された低車速走行制御用のエンジン１４の目標駆動力（目標エンジントルク）を出力するようにエンジンＥＣＵ４２に要求すると共に、Ｓ２０８で算出した各車輪１８のブレーキ圧力要求値に基づく制動力を出力できるようにブレーキＥＣＵ４６に要求を出す（Ｓ３０４）。その結果、運転者が選択したモードに基づく目標低域車速の範囲内の超低車速を維持する低車速走行制御が実行される。

続いて、低車速走行制御中に旋回内輪制御の開始が準備される場合を説明する。
Ｓ３００において、旋回内輪制御を許可するための条件が成立している場合であって（Ｓ３００のＹ）、今回の制御周期で旋回内輪制御が実行されていない場合（Ｓ３０６のＮ）、旋回内輪制御ＥＣＵ５０は、旋回内輪制御要求スイッチ６８がＯＮされたか確認する（Ｓ３０８）。旋回内輪制御要求スイッチ６８は、例えばモーメンタリ型のスイッチで、押下されている間だけ信号を出力する。もし、旋回内輪制御要求スイッチ６８のＯＮが確認されない場合（Ｓ３０８のＮ）、Ｓ３０４に移行し、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御のみを実行するためのエンジントルクの出力をエンジンＥＣＵ４２に要求するとともに、ブレーキ圧力の出力をブレーキＥＣＵ４６に要求する。

一方、旋回内輪制御要求スイッチ６８のＯＮが確認された場合（Ｓ３０８のＹ）、旋回内輪制御ＥＣＵ５０は旋回内輪制御を実行するための処理を実行する（Ｓ３１０）。具体的には、旋回内輪制御を実行可能にする許可フラグをＯＮして、旋回内輪制御をスタンバイ状態にする。実際に旋回内輪制御を実行するか否かは、例えば、運転者がハンドルを大きく転舵して大きな旋回を要求しているか否かで判断できる。例えば、ハンドルの舵角が中立位置から３００°以上転舵された場合、運転者が車両１０を大きく旋回させることを望むことを示す。この場合に旋回を効率的に行えるように旋回内輪制御を開始する。したがって、舵角＞所定値（例えば、３００°）の場合（Ｓ３１２のＹ）、旋回内輪制御ＥＣＵ５０は、旋回内輪制御用に例えば、リア旋回内輪のブレーキ圧要求値を演算する（Ｓ３１４）。この場合、旋回内輪制御ＥＣＵ５０は、リア旋回内輪の車輪速度が「０ｋｍ／ｈ」になるようなブレーキ圧要求値を算出する。そして、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、選択された「モード」の目標低域車速の範囲で車両１０を走行させられるように、Ｓ２０８で算出した低車速走行制御用のブレーキ圧力要求値と旋回内輪制御を実行するために算出したブレーキ圧力要求値との調停を実行する（Ｓ３１６）。そして、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御及び旋回内輪制御を実行するためエンジントルクの出力をエンジンＥＣＵ４２に要求し、調停されたブレーキ圧力の出力をブレーキＥＣＵ４６に要求する。

なお、Ｓ３１２において、舵角＞所定角（例えば３００°）ではない場合は（Ｓ３１２のＮ）、旋回内輪制御が実行スタンバイ状態であっても旋回内輪制御のためのリア旋回内輪に関するブレーキ圧力要求値の演算は行わず、Ｓ３０４に移行する。そして、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御のみを実行するためエンジントルクの出力をエンジンＥＣＵ４２に要求し、低車速走行制御のみを実行するためブレーキ圧力の出力をブレーキＥＣＵ４６に要求する。

Ｓ３０６において、今回の制御周期で旋回内輪制御が実行されている場合で（Ｓ３０６のＹ）、旋回内輪制御要求スイッチ６８のＯＮが確認されない場合（Ｓ３１８のＮ）、つまり、運転者が旋回内輪制御の継続を要求する場合はＳ３１２に移行する。そして、旋回内輪制御ＥＣＵ５０は、今回の制御周期の車両状態に基づく旋回内輪制御のためのリア旋回内輪に関するブレーキ圧力要求値の演算を行い、それ以降の処理を実行する。また、Ｓ３１８において、今回の制御周期で旋回内輪制御要求スイッチ６８のＯＮが確認された場合（Ｓ３１８のＹ）、つまり、運転者が旋回内輪制御の終了を要求した場合はＳ３０２に移行する。つまり、ＯＮになっていた旋回内輪制御の実行フラグをＯＦＦにして（Ｓ３０２）、Ｓ３０４に移行する。低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御のみを実行するためエンジントルクの出力をエンジンＥＣＵ４２に要求し、ブレーキ圧力の出力をブレーキＥＣＵ４６に要求する。

図３に戻って、低車速走行制御中に旋回内輪制御が終了する場合及び開始される場合の処理について説明する。
Ｓ２０４において、前回の制御周期の処理で旋回内輪制御が行われていた場合（Ｓ２０４のＹ）、今回の制御周期の制御における目標エンジントルクを減少させる処理を実行する（Ｓ２１０）。つまり、今回の制御周期の処理では旋回内輪制御が行われていないが、前回の制御周期の処理で旋回内輪制御が行われていた場合、今回の制御周期で旋回内輪制御が終了したことになり、旋回内輪制御のための制動力が消失することになる。したがって、旋回内輪制御の終了に伴い、実車速と目標低域車速の範囲とにずれが生じる。その結果、低車速走行制御中にも拘わらず車輪速度が増加して運転者や同乗者に飛び出し感を与えてしまう原因になる可能性がある。そこで、低車速走行制御ＥＣＵ４８はこのずれ量を修正するように駆動力の大きさ（目標エンジントルク）を減少させる減少修正処理を実行する。この場合、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、今回の制御周期における目標エンジントルクを、前回の制御周期における目標エンジントルクに所定のゲインＡを掛けて求める。このときに用いるゲインＡの例を図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、ゲインＡは、目標低域車速の範囲（モード）に応じて変化する１．０以下の値であり、目標低域車速の範囲（モード）の速度が小さいほど１．０に近い値のゲインＡを用い、目標低域車速の範囲（モード）の速度が大きくなるほど１．０から離れた値のゲインＡを用いる。つまり、目標低域車速の範囲の中でも速度が小さい場合、旋回内輪制御に必要になる制動力が小さいため、また、車輪速度自体も遅いので旋回内輪制御のための制動力が消失しても増加する車輪速度が小さい。したがって、１．０に対して変化割合の少ないゲインＡを用いて、目標エンジントルクの減少修正幅を小さくしている。逆に目標低域車速の範囲の中でも速度が大きい場合、旋回内輪制御に必要になる制動力が大きいため、その制動力の消失により増加する車輪速度が大きい。したがって、１．０に対して変化割合の大きなゲインＡを用いて、目標エンジントルクの減少修正幅を大きくしている。このように、旋回内輪制御の終了するタイミングで、その終了に伴い生じる実車速と目標低域車速の範囲とのずれを修正するように目標エンジントルクを修正することで、旋回終了時の車輪速度の増加、つまり飛び出し感の発生を効果的に抑制できる。そして、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、車輪速センサ５２からの車輪速度に基づいてモードで定められた目標低域車速を超えない状態を維持するような各車輪１８のブレーキ圧力要求値を演算する（Ｓ２０８）。例えば「モード３」の場合は、車輪速度が４ｋｍ／ｈを超えないように各車輪１８のブレーキ圧力要求値を演算する。そして、図４のフローの処理を実行する。

Ｓ２００において、旋回内輪制御が実行中である場合（Ｓ２００のＹ）、すなわち、低車速走行制御と旋回内輪制御が同時に行われ、極低車速を維持しながら旋回半径を小さくする制御が行われていることになる。この場合、旋回内輪制御のために内輪側に制動力が付与されると、内外輪の車輪速度差が大きくなる。つまり、内輪側の車輪速度に対して外輪側の車輪速度が大きくなろうとする。一方、低車速走行制御は、基本的に４輪の車輪速度が均等になるようにして目標低域車速を維持するように制動力を制御する。そのため、旋回内輪制御により外輪側の車輪速度が大きくなると、外輪側に制動がかかりやすくなり、内外輪の車輪速度差を減少させてしまう。つまり、低車速走行制御は旋回内輪制御の旋回半径の縮小効果を低減させてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、低車速走行制御中に旋回内輪制御が行われる場合、低車速走行制御において外輪側に制動力が掛かりにくくして、旋回内輪制御における内外輪の車輪速度差が小さくなることを抑制している。その結果、低車速走行制御中でも旋回内輪制御が効果的に実行できるようにしている。具体的には、旋回内輪制御が行われない場合と比較して低車速走行制御のモードに対応する上限車輪速度のうち外輪側の上限車輪速度をかさ上げする修正処理を実行する（Ｓ２１２）。

この場合、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、低車速走行制御のモードに対応する外輪側の上限車輪速度を、低車速走行制御のモードに対応する内輪側の上限車輪速度に所定量のかさ上げを実行することで算出する。このときに用いるかさ上げ速度の例を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）に示すように、目標低域車速の範囲（モード）の速度が小さいほどかさ上げ速度Ｂを大きく、目標低域車速の範囲（モード）の速度が大きくなるほどかさ上げ速度Ｂを小さくする。低車速走行制御において、運転者が目標低域車速の範囲（モード）として、より低速側を選択するのは、路面（悪路）がスリップしやすく、ゆっくりと走行して走破しようと感じている場合が多い。そのため、低車速走行制御における低車速側のモードは、上述したように、少しでも車輪がスリップした場合は直ちに制動力を付与して路面をグリップできるように、制動力が付与される上限車輪速度を低めに設定している。したがって、旋回内輪制御による内外輪の車輪速度差が生じた場合、早めに制動力が掛かってしまう。そのため、低車速走行制御中に旋回内輪制御を実行して旋回効率を向上させる場合、目標低域車速の範囲（モード）の速度が小さいほど外輪側の上限車輪速度のかさ上げ速度Ｂを大きくしている。一方、低車速走行制御において、目標低域車速の範囲（モード）の速度が大きい場合、すなわち、ある程度の速度で悪路を走破しようと運転者が考えている場合、速度があるため多少車輪がスリップしても走行が可能になる。そこで、頻繁な制動力制御が実行されることを回避するために制動力が付与される上限車輪速度を高めに設定している。したがって、旋回内輪制御による内外輪の車輪速度差が生じた場合は比較的遅めに制動力が掛かる。そのため、低車速走行制御中に旋回内輪制御を実行して旋回効率を向上させる場合、目標低域車速の範囲（モード）の速度が大きいほど外輪側の上限車輪速度のかさ上げ速度Ｂを小さくして低車速走行制御のための制動力制御が必要以上に緩慢になることを防止している。

低車速走行制御ＥＣＵ４８は、前回の制御周期の処理でも旋回内輪制御が実行されている場合（Ｓ２１４のＮ）、Ｓ２０６に移行して、低車速走行制御用のエンジン１４の目標駆動力（目標エンジントルク）を演算する。例えば、「モード３」の場合、最も遅い車輪１８の車輪速度が３ｋｍ／ｈになるようなエンジン１４の目標エンジントルクを算出し、Ｓ２０８において、内輪の車輪速度が４ｋｍ／ｈを超えないように、また、外輪がかさ上げ後の車輪速度を超えないように各車輪１８のブレーキ圧力要求値を演算する。そして、図４のフローの処理を実行する。

一方、Ｓ２１４において、前回の制御周期の処理で旋回内輪制御が非実行の場合（Ｓ２１４のＹ）、今回の制御周期で旋回内輪制御が開始されることになる。つまり、旋回内輪制御のために新たな制動力が内輪側の車輪１８に付与されることになり、低車速走行制御中の車両１０が急に減速することになる。これは、運転者や同乗者に違和感を与えてしまう原因になる。そこで、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、この減速量（実車速と目標低域車速の範囲とのずれ量）を修正するように駆動力の大きさ（目標エンジントルク）を増加させる増加修正処理を実行する（Ｓ２１６）。この場合、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、今回の制御周期における目標エンジントルクを、前回の制御周期における目標エンジントルクに所定のゲインＣを掛けて求める。このときに用いるゲインＣの例を図５（ｃ）に示す。図５（ｃ）に示すように、ゲインＣは１．０以上の値であり、目標低域車速の範囲（モード）の速度が小さいほどゲインＣが大きく、目標低域車速の範囲（モード）の速度が大きくなるほどゲインＣが小さくなる。つまり、目標低域車速の範囲の中でも速度が小さい場合、制動力付与により車両１０が停止しやすく速度低下の影響が大きい。したがって、目標エンジントルクの増加修正割合を大きくしている。逆に目標低域車速の範囲の中でも速度が大きい場合、ある程度の速度があるため制動力付与による車両１０の速度低下の影響が小さい。したがって、目標エンジントルクの増加修正割合を小さくしている。このように、旋回内輪制御の開始するタイミングで、その開始に伴い生じる実車速と目標低域車速の範囲とのずれを修正するように目標エンジントルクを修正することで、旋回開始時の車輪速度の減速感の発生を効果的に抑制できる。そして、低車速走行制御ＥＣＵ４８は、Ｓ２０８において、例えば「モード３」の場合、内輪の車輪速度が４ｋｍ／ｈを超えないように、また、外輪がかさ上げ後の車輪速度を超えないように各車輪１８のブレーキ圧力要求値を演算する。そして、図４のフローの処理を実行する。

なお、図５（ａ）〜（ｃ）のゲインＡ、かさ上げ量Ｂ、ゲインＣの変化は便宜上直線で示しているが、モードごとに段階的に変化することになる。

以上説明した処理を所定の制御周期で繰り返し実行することにより、低車速走行制御中に旋回内輪制御を開始または終了する場合でも車両速度の変化を低減して運転者や同乗者の違和感を抑制できる。

上述の実施形態における旋回内輪制御では、旋回内輪側の前後輪に対して制動力の付加制御を行ってもよいし、旋回内輪後輪のみに制動力を付加する制御を行ってもよい。一方、旋回外輪側の上限車輪速度のかさ上げ制御は、旋回により外輪前後の車輪速度が大きくなるので、前後輪に対して実行することが望ましい。

また、上述の実施形態では、４輪駆動車に車両走行支援装置を適用した例を説明したが、例えば、ＦＦ車両に本実施形態の車両走行支援装置を適用しても同様の効果を得ることができる。

上述した実施形態では、ゲインＡ、かさ上げ量Ｂ、ゲインＣを用いた修正処理は各モードに対応して実行する例を説明したが、例えば、特定のモードのときのみ修正処理を実行するようにしてもよい。例えば、ゲインＡは高速側のモードの時のみ適用するようにしてもよい。また、かさ上げ量Ｂは、低速側のモードの時のみ適用するようにしてもよい。

以上、本発明を上述の実施形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、実施形態や変形例の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ 車両、 １２ 車両走行支援装置、 １４ エンジン、 １８ 車輪、 ３８ ＥＣＵ、 ４２ エンジンＥＣＵ、 ４６ ブレーキＥＣＵ、 ４８ 低車速走行制御ＥＣＵ、 ５０ 旋回内輪制御ＥＣＵ、 ５２ 車輪速センサ、 ６８ 旋回内輪制御要求スイッチ、 ７０ 低車速走行制御スイッチ、 ７２ 油圧ブレーキ装置、 ７４ ディスクブレーキ。

Claims (2)

1. 車両の車輪に伝達する駆動力を発生する駆動源と、
   前記車輪のそれぞれに設けられて各車輪に独立した制動力を付与可能な制動機構と、
   前記車輪の旋回内輪に発生させる制動力を旋回外輪に発生させる制動力より大きくして前記車両を旋回させる旋回内輪制御と、前記駆動力を制御するとともに各車輪の車輪速度が所定の目標低域車速の範囲の上限車輪速度を超えないように前記制動力を制御する低車速走行制御の少なくとも一方を行う制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記低車速走行制御中に前記旋回内輪制御を実行する場合、前記上限車輪速度のうち旋回外輪側の上限車輪速度を前記旋回内輪制御の非実行時に比べて増加設定することを特徴とする車両走行支援装置。
2. 前記低車速走行制御を実行するときの前記目標低域車速の範囲に対応するモードを複数種類の中から選択可能なモード選択部をさらに含み、
   前記制御部は、前記目標低域車速として低い車速が選択されている場合、それより高い目標低域車速が選択されている場合に比べて、前記旋回外輪側における前記上限車輪速度をかさ上げするためのかさ上げ速度を大きく設定することを特徴とする請求項１記載の車両走行支援装置。

Images