WO2019160158A1 - 車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vehicle control method, a vehicle system, and a vehicle control device that perform control for adding deceleration to a vehicle in a predetermined situation.
- a technique for example, a skid prevention device for controlling the behavior of a vehicle in a safe direction when the behavior of the vehicle becomes unstable due to slip or the like is known. Specifically, it is known to detect that understeer or oversteer behavior has occurred in the vehicle during cornering of the vehicle, and to impart appropriate deceleration to the wheels to suppress them. ing.
- the vehicle motion control device adjusts the load applied to the front wheels, which are the steering wheels, by adjusting the deceleration at the cornering so that the steering incision, acceleration, steering return, etc. are natural and stable. It has been known.
- a vehicle behavior control device in which a sufficient load is quickly applied to a front wheel that is a steered wheel (see, for example, Patent Document 1).
- a load is quickly applied to the front wheels at the start of the steering operation, whereby the frictional force between the front wheels and the road surface is increased, and the cornering force of the front wheels is increased.
- the responsiveness ie, the operability
- the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and a vehicle control method for adding deceleration to the vehicle so as to control the vehicle posture when the steering device is turned.
- An object of the vehicle system and the vehicle control device is to realize a desired vehicle attitude control even when the rear part of the vehicle body is depressed with respect to the front part due to the weight of a trailer or a load.
- the present invention detects a steering angle of a steering device, a driving source that generates torque for driving driving wheels, a generated torque control mechanism that controls generated torque of the driving source, and a steering device.
- a method of controlling a vehicle having a steering angle sensor and a suspension device having an elastic member, the step of determining whether or not the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, and the steering angle detected by the steering angle sensor A step of determining whether or not the steering device has been turned, and a step of controlling the generated torque control mechanism so as to reduce the generated torque of the drive source when it is determined that the steering device has been turned.
- the sinking of the rear part of the vehicle body When body is the predetermined or higher increases the amount of reduction in generation torque of the driving source than when sinking is below a predetermined, it is characterized.
- the drive source when it is determined that the steering device has been turned, when the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, the drive source is generated more than when the sinking is less than the predetermined value.
- the pitching moment in the direction of sinking the front part of the vehicle body when the deceleration is applied to the vehicle can be strengthened compared to when the sinking of the rear part of the vehicle body is less than a predetermined value.
- the present invention provides a braking device that applies braking force to a wheel, a steering angle sensor that detects a steering angle of the steering device, a suspension device that includes an elastic member, And determining whether or not the steering device has been turned on the basis of a steering angle detected by a steering angle sensor, and a step of determining whether or not the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value.
- the braking force generated by the braking device is made larger than when the depression is less than the predetermined value.
- butterflies In the present invention configured as described above, when it is determined that the steering device has been turned, when the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, the braking device generates more than when the sinking is less than the predetermined value.
- the pitching moment in the direction of sinking the front part of the vehicle body when the deceleration is applied to the vehicle can be increased more than when the sinking of the rear part of the vehicle body is less than a predetermined value.
- the vehicle body when a deceleration is applied to the vehicle by the braking force of the braking device even in a situation where the rear part of the vehicle body sinks with respect to the front part due to the weight of the trailer or the load and the vehicle body pitching is suppressed. It is possible to solve the shortage of subsidence at the front and obtain desired vehicle turning performance.
- the present invention relates to a generator that is driven by wheels to perform regenerative power generation, a steering angle sensor that detects a steering angle of a steering device, and a suspension device that includes an elastic member. And determining whether or not the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value and whether or not the steering device has been turned on the basis of the steering angle detected by the steering angle sensor. And a step of causing the generator to perform regenerative power generation when it is determined that the steering device has been turned, and the step of causing the generator to perform regenerative power generation determines that the steering device has been turned.
- the regenerative power generation by the generator is performed more than when the sinking is less than the predetermined value.
- the regenerative power generation by the generator is greater than when the sinking is less than the predetermined value.
- the present invention preferably, in the step of determining whether or not the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, if the vehicle is detected to be pulled, the sinking of the rear part of the vehicle body is equal to or greater than the predetermined value.
- the vehicle is towing the trailer, a vertical load is applied from the trailer to the rear part of the vehicle body via the coupler, and the rear part of the vehicle body sinks more than a predetermined amount with respect to the front part. Even when the vehicle is in the depressed state, it is possible to eliminate the insufficient subsidence of the front part of the vehicle body when the deceleration is applied to the vehicle, and to obtain the desired vehicle turning performance.
- the present invention it is preferable that in the step of determining whether or not the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, if the loading amount of the rear part of the vehicle is greater than or equal to a predetermined value, judge.
- the present invention configured as described above, even when a vertical load is applied to the rear part of the vehicle body due to a heavy object loaded on the vehicle and the rear part of the vehicle body is depressed more than a predetermined amount relative to the front part, When the deceleration is added, it is possible to solve the insufficient subsidence of the front part of the vehicle body and obtain a desired vehicle turning performance.
- the present invention provides a drive source that generates torque for driving the drive wheels, a generated torque control mechanism that controls the generated torque of the drive source, and a steering device.
- a vehicle system comprising a steering angle sensor for detecting a steering angle, a suspension device having an elastic member, and a processor, wherein the processor determines whether or not the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, and determines the steering angle Based on the steering angle detected by the sensor, it is determined whether or not the steering device has been turned, and when it is determined that the steering device has been turned, the generated torque control mechanism reduces the generated torque of the drive source.
- Rudder device when it is determined that the steering device has been turned, when the sinking of the rear portion of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, than when the sinking is less than the predetermined value, Rudder device is configured to increase the amount of reduction in generation torque of the drive source when it is determined that the turning operation, and wherein the. Also according to the present invention configured as described above, in the vehicle attitude control, a desired vehicle attitude control can be realized even when the rear part of the vehicle body is depressed with respect to the front part due to the weight of the trailer or the load.
- the present invention provides a braking device that applies braking force to a wheel, a steering angle sensor that detects a steering angle of the steering device, a suspension device that includes an elastic member, And a processor, wherein the processor determines whether or not the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, and whether or not the steering device has been turned based on the steering angle detected by the steering angle sensor When it is determined that the steering device has been turned, a braking force is generated by the braking device, and when it is determined that the steering device has been turned, the depression of the rear portion of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value.
- a desired vehicle attitude control can be realized even when the rear part of the vehicle body is depressed with respect to the front part due to the weight of the trailer or the load.
- the present invention relates to a generator that is driven by wheels to perform regenerative power generation, a steering angle sensor that detects a steering angle of a steering device, and a suspension device that includes an elastic member. And a processor, wherein the processor determines whether or not the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, and whether or not the steering device has been turned on based on the steering angle detected by the steering angle sensor When it is determined whether or not the steering device has been turned, when the generator performs regenerative power generation and it is determined that the steering device has been turned, the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value.
- the amount of regenerative power generated by the generator when it is determined that the steering device has been turned is smaller than when the subsidence is less than a predetermined value. Is configured to hear, characterized in that. Also according to the present invention configured as described above, in the vehicle attitude control, a desired vehicle attitude control can be realized even when the rear part of the vehicle body is depressed with respect to the front part due to the weight of the trailer or the load.
- the present invention is a vehicle control device including a suspension device having an elastic member, and controls a vehicle posture when a steering device is turned.
- the vehicle is provided with a deceleration adding means for adding a deceleration to the vehicle, and the deceleration adding means is configured such that, when the steering device is operated to cut, if the sinking of the rear part of the vehicle body is not less than a predetermined value, the sinking is less than the predetermined value.
- the deceleration added to the vehicle is increased as compared with a certain time.
- a desired vehicle attitude control can be realized even when the rear part of the vehicle body is depressed with respect to the front part due to the weight of the trailer or the load.
- the present invention is a vehicle control device including a suspension device having an elastic member, and controls a vehicle posture when a steering device is turned.
- the vehicle is provided with a deceleration adding means for adding a deceleration to the vehicle, and the deceleration adding means is more effective when the vehicle is towing when the steering device is turned than when the vehicle is not towing.
- the deceleration applied to the vehicle is increased.
- a desired vehicle attitude control can be realized even when the rear part of the vehicle body is depressed with respect to the front part due to the weight of the trailer or the load.
- a vehicle control device for adding deceleration to a vehicle so as to control the vehicle posture when the steering device is turned, according to the weight of a trailer or a load. Even when the rear portion of the vehicle body is depressed with respect to the front portion, desired vehicle attitude control can be realized.
- FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle equipped with a vehicle control device according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the electric constitution of the control apparatus of the vehicle by embodiment of this invention. It is a flowchart of the vehicle attitude
- FIG. 1 is a schematic side view showing a tow vehicle for towing a trailer.
- the trailer B is connected to the rear part of the towing vehicle A via a connector H.
- the center of gravity of trailer B is located in front of the axle, and an appropriate vertical load (for example, 10% to 20% of the total weight of trailer B) is applied to coupler H. ) Is added. Therefore, during towing, a force that pushes down the rear part of the tow vehicle A via the coupler H acts (arrow in FIG. 1), and the rear part of the car body sinks with respect to the front part by contraction of the rear wheel side suspension.
- FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of a vehicle equipped with a vehicle control device according to an embodiment of the present invention.
- reference numeral 1 denotes a vehicle equipped with a vehicle control device according to the present embodiment.
- An engine 4 is mounted on the vehicle body front portion of the vehicle 1 as a drive source for driving drive wheels (left and right front wheels 2 in the example of FIG. 1).
- the engine 4 is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine.
- the engine 4 is a gasoline engine having a spark plug.
- the vehicle 1 is a steering angle for detecting a rotation angle of a steering device (steering wheel 6 or the like) for steering the vehicle 1 and a steering column (not shown) connected to the steering wheel 6 in the steering device.
- a sensor 8 an accelerator opening sensor 10 for detecting an accelerator pedal depression amount corresponding to an accelerator pedal opening, a brake depression amount sensor 11 for detecting a brake pedal depression amount, a vehicle speed sensor 12 for detecting a vehicle speed, And an acceleration sensor 13 for detecting acceleration.
- Each of these sensors outputs a detected value to the controller 14.
- the controller 14 includes, for example, a PCM (Power-train Control Module).
- each wheel of the vehicle 1 is attached to the vehicle body via a suspension 30 including a spring (elastic member) and a suspension arm.
- the vehicle 1 also includes a brake control system 18 that supplies brake fluid pressure to a wheel cylinder and a brake caliper of a brake device (braking device) 16 provided on each wheel.
- the brake control system 18 includes a hydraulic pump 20 that generates a brake hydraulic pressure necessary to generate a braking force in the brake device 16 provided on each wheel.
- the hydraulic pump 20 is driven by, for example, electric power supplied from a battery, and generates the brake hydraulic pressure necessary for generating the braking force in each brake device 16 even when the brake pedal is not depressed. It is possible.
- the brake control system 18 is provided in a hydraulic pressure supply line to the brake device 16 of each wheel, and a valve unit 22 for controlling the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump 20 to the brake device 16 of each wheel.
- the brake control system 18 also includes a hydraulic pressure sensor 24 that detects the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump 20 to the brake device 16 of each wheel.
- the hydraulic pressure sensor 24 is disposed, for example, at a connection portion between each valve unit 22 and the hydraulic pressure supply line on the downstream side thereof, detects the hydraulic pressure on the downstream side of each valve unit 22, and outputs the detected value to the controller 14. .
- the brake control system 18 calculates the hydraulic pressure supplied independently to each wheel cylinder and brake caliper of each wheel, The number of rotations of the hydraulic pump 20 and the opening degree of the valve unit 22 are controlled according to the hydraulic pressure.
- FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle control apparatus according to the embodiment of the present invention.
- the controller 14 (vehicle control device) according to the present embodiment is based on detection signals output from various sensors that detect the driving state of the vehicle 1, in addition to the detection signals of the sensors 8, 10, 11, 12, and 13 described above.
- Each part of the engine 4 that functions as a generated torque control mechanism (for example, a throttle valve, a turbocharger, a variable valve mechanism, an ignition device, a fuel injection valve, an EGR device, etc.) and a hydraulic pump 20 and a valve of the brake control system 18 In order to control the unit 22, a control signal is output.
- Each of the controller 14 and the brake control system 18 includes one or more processors, various programs that are interpreted and executed on the processors (a basic control program such as an OS, and an application program that is activated on the OS and implements a specific function). And a computer having an internal memory such as a ROM or RAM for storing programs and various data.
- the controller 14 corresponds to a vehicle control device in the present invention.
- the vehicle speed sensor 12, the acceleration sensor 13, and the controller 14 function as a sink detection device that detects the sink of the rear part of the vehicle body.
- the system including the engine 4, the controller 14, the steering angle sensor 8, and the suspension device corresponds to the vehicle system in the present invention.
- FIG. 4 is a flowchart of the vehicle attitude control process according to the embodiment of the present invention.
- the vehicle attitude control process of FIG. 4 is activated when the ignition of the vehicle 1 is turned on and the vehicle control device is turned on, and is repeatedly executed at a predetermined cycle (for example, 50 ms).
- a predetermined cycle for example, 50 ms.
- the controller 14 acquires various sensor information related to the driving state of the vehicle 1. Specifically, the controller 14 detects the steering angle detected by the steering angle sensor 8, the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 10, the brake pedal depression amount detected by the brake depression amount sensor 11, and the vehicle speed sensor 12.
- the detection signals output by the various sensors described above, including the vehicle speed, the acceleration detected by the acceleration sensor 13, the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor 24, the gear stage currently set in the transmission of the vehicle 1, and the like are related to the driving state. Obtain as information.
- step S2 the controller 14 sets a target acceleration based on the driving state of the vehicle 1 acquired in step S1. Specifically, the controller 14 corresponds to the current vehicle speed and gear stage from acceleration characteristic maps (created in advance and stored in a memory or the like) defined for various vehicle speeds and various gear stages. An acceleration characteristic map is selected, and a target acceleration corresponding to the current accelerator opening is determined with reference to the selected acceleration characteristic map.
- acceleration characteristic maps created in advance and stored in a memory or the like
- step S3 the controller 14 determines the basic target torque of the engine 4 for realizing the target acceleration determined in step S2.
- the controller 14 determines the basic target torque within the range of torque that the engine 4 can output based on the current vehicle speed, gear stage, road surface gradient, road surface ⁇ , and the like.
- step S4 the controller 14 executes an additional deceleration setting process and should be added to the vehicle 1 to control the vehicle posture based on the steering speed of the steering device. Set the deceleration. Details of this additional deceleration setting process will be described later.
- step S5 the controller 14 determines a torque reduction amount based on the additional deceleration set in the additional deceleration setting process in step S4. Specifically, the controller 14 sets the torque reduction amount necessary for realizing the additional deceleration due to the decrease in the generated torque of the engine 4 to the current vehicle speed, gear stage, road gradient, etc. acquired in step S1. Determine based on.
- Step S6 the controller 14 determines the final target torque based on the basic target torque determined in Step S3 and the torque reduction amount determined in Step S5. For example, the controller 14 sets the value obtained by subtracting the torque reduction amount from the basic target torque as the final target torque.
- step S7 the controller 14 controls the engine 4 so as to output the final target torque set in step S6.
- the controller 14 determines various state quantities (for example, air filling amount, fuel injection amount) required to realize the final target torque based on the final target torque set in step S6 and the engine speed. , The intake air temperature, the oxygen concentration, etc.) are determined, and the actuators that drive the components of the engine 4 are controlled based on the state quantities.
- the controller 14 sets a limit value or a limit range according to the state quantity, sets a control amount of each actuator such that the state value complies with the limit value or the limit range, and executes control.
- the controller 14 retards (retards) the ignition timing of the spark plug 24 from the ignition timing when the basic target torque is used as the final target torque.
- the generated torque of the engine 4 is reduced.
- the controller 14 reduces the generated torque of the engine 4 by reducing the fuel injection amount from the fuel injection amount when the basic target torque is used as the final target torque as it is. .
- the controller 14 ends the attitude control process.
- FIG. 5 is a flowchart of the additional deceleration setting process according to the embodiment of the present invention
- FIG. 6 is a map showing the relationship between the additional deceleration and the steering speed according to the embodiment of the present invention.
- step S11 the controller 14 determines whether or not the steering wheel 6 is being turned (that is, the steering angle (absolute value) is increasing). As a result, when the cutting operation is being performed (step S11: Yes), the process proceeds to step S12, and the controller 14 determines the steering speed based on the steering angle acquired from the steering angle sensor 8 in step S1 of the vehicle attitude control process of FIG. calculate.
- step S13 the controller 14, the steering speed is determined whether a predetermined threshold S 1 or more.
- the process proceeds to step S14, the controller 14 sets the deceleration with based on the steering speed.
- This additional deceleration is a deceleration to be applied to the vehicle 1 in accordance with the steering operation in order to control the vehicle posture in accordance with the driver's intention.
- the controller 14 sets an additional deceleration corresponding to the steering speed calculated in step S22 based on the relationship between the additional deceleration and the steering speed shown in the map of FIG.
- the horizontal axis in FIG. 6 indicates the steering speed
- the vertical axis indicates the additional deceleration.
- the additional deceleration corresponding zero. That is, when the steering speed is less than the threshold value S 1, PCM 14 does not perform the control for adding the deceleration of the vehicle 1 based on the steering operation.
- step S15 the controller 14 determines that the vehicle 1 is trailer based on the acceleration acquired from the acceleration sensor 13 in step S1 of the vehicle attitude control process of FIG. 4, the target acceleration determined in step S2, and the road surface gradient. It is determined whether or not the vehicle is being pulled. Specifically, the controller 14 is a value obtained by subtracting the influence of the gravitational acceleration due to the road gradient (the actual acceleration difference) from the difference between the target acceleration determined in the vehicle attitude control process and the actual acceleration calculated from the time change of the vehicle speed. Ask for. Since the relationship between the target acceleration and the basic target torque of the engine 4 is set on the premise of the vehicle weight of a single vehicle not towing the trailer, the target acceleration is obtained when the vehicle 1 is towing the trailer.
- the controller 14 determines that the vehicle 1 is towing the trailer when the actual acceleration difference is equal to or greater than a predetermined threshold.
- a traction switch 32 that is switched ON / OFF depending on whether or not the vehicle 1 is towing the trailer is provided, and based on the output of the traction switch 32, it is determined whether or not the vehicle 1 is towing the trailer. Also good.
- step S15 If it is determined in step S15 that the vehicle 1 is towing the trailer (step S15: Yes), in other words, a vertical load is applied from the trailer to the rear portion of the vehicle 1 via the coupler, If it is determined that the vehicle is depressed more than a predetermined amount with respect to the front part, as described above, the vehicle body front part is approximately the same as when the vehicle is not towed by adding deceleration to the vehicle 1 in the vehicle attitude control. In order to sink into the vehicle, it is necessary to generate a higher deceleration than when not towing. Therefore, in step S16, the controller 14 corrects the additional deceleration (absolute value) set in step S14 so as to increase. Thereafter, the controller 14 ends the additional deceleration setting process and returns to the main routine.
- step S11: No the controller 14 sets the additional deceleration The additional deceleration setting process is terminated without returning to the main routine.
- step S15: No the controller 14 ends the additional deceleration setting process without correcting the additional deceleration, and returns to the main routine.
- FIG. 7 is a time chart showing temporal changes of various parameters related to vehicle attitude control when the vehicle 1 equipped with the control device for the vehicle 1 according to the embodiment of the present invention is turned.
- chart (a) shows the steering angle
- chart (b) shows the steering speed
- chart (c) shows the additional deceleration
- chart (d) shows the final target torque
- chart (e) Indicates the actual yaw rate.
- solid lines indicate changes in parameters when the vehicle 1 is towing the trailer (when the rear portion of the vehicle body is depressed more than a predetermined amount relative to the front portion).
- the broken line indicates the change in parameters when the vehicle 1 is not towing the trailer (when the rear part of the vehicle body is not depressed more than a predetermined amount relative to the front part).
- the turning operation of the steering wheel 6 is performed from time t11.
- the steering speed as shown in chart (b) is a threshold value S 1 or more
- additional deceleration is set as shown in the chart (c) Based on the steering speed.
- the steering speed is the same when the vehicle 1 is towing the trailer and when it is not towing, but the additional deceleration (absolute value) is greater when towing than when not towing. It is getting bigger. This is because when the vehicle 1 is towing the trailer, the additional deceleration (absolute value) is corrected so as to increase in the additional deceleration setting process.
- the final target torque is set as shown in the chart (d). Specifically, when the vehicle 1 is towing the trailer, the final target torque is smaller (that is, the amount of decrease in the generated torque of the engine 4 is larger) than when the vehicle 1 is not towing. Then, by controlling the engine 4 to generate such final target torque, an actual yaw rate as shown in the chart (e) is generated in the vehicle 1. Specifically, substantially the same actual yaw rate is generated in the vehicle 1 when the vehicle 1 is towing the trailer and when it is not towing.
- the additional deceleration (absolute value) is corrected in the additional deceleration setting process so that the amount of decrease in the generated torque is smaller than when the vehicle 1 is not towing.
- the engine 4 By controlling the engine 4 so as to increase, the pitching moment in the direction of sinking the front portion of the vehicle body when the deceleration is applied to the vehicle 1 can be strengthened compared to when the vehicle is not towed.
- the vehicle body front part is not sufficiently submerged when the deceleration is added by the vehicle attitude control.
- the vehicle turning performance by the vehicle attitude control can be appropriately secured. That is, as shown in the chart (e), an appropriate actual yaw rate is generated in the vehicle 1 by the vehicle attitude control regardless of whether or not the vehicle 1 is towing the trailer to obtain a desired vehicle turning performance. Can do.
- the controller 14 determines that the steering device has been turned, and when the vehicle 1 is towing the trailer (that is, when the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value).
- the amount of decrease in the generated torque of the engine 4 when it is determined that the steering device has been turned in is greater than when the vehicle 1 is not towing (that is, when the sinking of the rear part of the vehicle body is less than a predetermined value).
- FIG. 8 is a flowchart of the vehicle attitude control process according to the first modification of the embodiment of the present invention.
- step S21 the controller 14 acquires detection signals output from various sensors as information related to the driving state.
- step S22 the controller 14 sets a target deceleration to be added to the vehicle 1 based on the driving state of the vehicle 1 acquired in step S21.
- a deceleration map (not shown) in which deceleration corresponding to the brake pedal depression amount, the brake pedal depression speed, and the vehicle speed is stored in advance in a memory or the like.
- the controller 14 refers to the deceleration map, and determines the deceleration corresponding to the brake pedal depression amount, the brake pedal depression speed, and the vehicle speed acquired in step S21 as the target deceleration.
- step S23 the controller 14 sets a basic target braking force by the brake device 16 for realizing the target deceleration set in step S22.
- step S24 the controller 14 executes an additional deceleration setting process (see FIG. 5), and controls the vehicle 1 to control the vehicle posture based on the steering speed of the steering device. Set the deceleration to be added to.
- step S25 the controller 14 determines an additional braking force based on the additional deceleration set in the additional deceleration setting process in step S24. Specifically, the controller 14 determines the additional braking force necessary for realizing the additional deceleration by adding the braking force based on the current vehicle speed, road surface gradient, and the like acquired in step S21.
- step S26 the controller 14 determines the final target braking force based on the basic target braking force determined in step S23 and the additional braking force determined in step S25. For example, the controller 14 sets a value obtained by adding the additional braking force to the basic target braking force as the final target braking force.
- step S27 the controller 14 controls the brake device 16 so as to generate the final target braking force determined in step S26. Specifically, the controller 14 outputs a braking force command value to the brake control system 18 based on the final target braking force determined in step S26.
- the brake control system 18 stores in advance a map that defines the relationship between the braking force command value and the rotational speed of the hydraulic pump 20, and by referring to this map, the rotation corresponding to the braking force command value is stored.
- the hydraulic pump 20 is actuated by a number (for example, by increasing the power supplied to the hydraulic pump 20, the rotational speed of the hydraulic pump 20 is increased to the rotational speed corresponding to the braking force command value).
- the brake control system 18 stores, for example, a map that prescribes a relationship between the braking force command value and the opening degree of the valve unit 22, and corresponds to the braking force command value by referring to this map.
- the valve unit 22 is individually controlled so as to have an opening (for example, by increasing the power supplied to the solenoid valve, the opening of the solenoid valve is increased to the opening corresponding to the braking force command value). Adjust the braking force of the wheels.
- step S27 the controller 14 ends the vehicle attitude control process.
- FIG. 9 is a time chart showing temporal changes of various parameters related to vehicle attitude control when the vehicle 1 equipped with the vehicle control apparatus according to the first modification of the embodiment of the present invention is turned.
- chart (a) shows the steering angle
- chart (b) shows the steering speed
- chart (c) shows the additional deceleration
- chart (d) shows the final target braking force
- chart (e ) Indicates the actual yaw rate.
- charts (a) to (c) and (e) are the same as FIG. 7, and only chart (d) is different from FIG.
- the final target braking force is set as shown in the chart (d) in accordance with the additional deceleration shown in the chart (c). That is, when the vehicle 1 is towing the trailer, the final target braking force (absolute value) is larger than when the vehicle 1 is not towing.
- an actual yaw rate as shown in the chart (e) is generated in the vehicle 1. Specifically, substantially the same actual yaw rate is generated in the vehicle 1 when the vehicle 1 is towing the trailer and when it is not towing.
- Modification 2 In the above-described embodiment, when the steering device is turned, the generated torque of the engine 4 is reduced to control the attitude of the vehicle 1, but in another example, the steering device is turned. In this case, the set additional deceleration may be added to the vehicle 1 by causing the generator to be driven by the wheel and generate the regenerative power.
- FIG. 10 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle equipped with a vehicle control device according to a second modification of the embodiment of the present invention
- FIG. 11 is an electrical configuration of the vehicle control device according to the embodiment of the present invention.
- the vehicle 1 has a function of driving the front wheels 2 (that is, a function as an electric motor) and a function of driving by the front wheels 2 to perform regenerative power generation (that is, a generator).
- the motor generator 3 is transmitted with force from the front wheel 2 via the speed reducer 5, and is controlled by the controller 14 via the inverter 7. Further, the motor generator 3 is connected to the battery 25 via the inverter 7. When the driving force is generated, the electric power is supplied from the battery 25, and when it is regenerated, the electric power is supplied to the battery 25 to charge the battery 25. .
- the controller 14 controls the motor generator 3 and the brake control system 18 based on detection signals output from various sensors that detect the driving state of the vehicle 1. Specifically, when driving the vehicle 1, the controller 14 obtains a target torque (drive torque) to be applied to the vehicle 1 and controls the inverter 7 to generate the target torque from the motor generator 3. Output a signal. On the other hand, when braking the vehicle 1, the controller 14 obtains a target regenerative torque to be applied to the vehicle 1 and outputs a control signal to the inverter 7 so as to generate the target regenerative torque from the motor generator 3. .
- a target torque drive torque
- the controller 14 obtains a target regenerative torque to be applied to the vehicle 1 and outputs a control signal to the inverter 7 so as to generate the target regenerative torque from the motor generator 3.
- the controller 14 uses the regenerative torque instead of or uses the regenerative torque and obtains the target braking force to be applied to the vehicle 1 to realize the target braking force.
- a control signal may be output to the brake control system 18.
- the controller 14 controls the hydraulic pump 20 and the valve unit 22 of the brake control system 18 so that a desired braking force is generated by the brake device 16.
- FIG. 12 is a flowchart of a vehicle attitude control process according to the second modification of the embodiment of the present invention.
- step S31 the controller 14 acquires detection signals output from various sensors as information related to the driving state.
- step S32 the controller 14 sets a target acceleration or a target deceleration to be added to the vehicle 1 based on the driving state of the vehicle 1 acquired in step S31. Specifically, the controller 14 sets a target acceleration or a target deceleration based on the accelerator pedal depression amount, the brake pedal depression amount, the vehicle speed, and the like.
- step S33 when the target acceleration is set in step S32, the controller 14 sets a basic target torque of the motor generator 3 for realizing the target acceleration, and on the other hand, in step S32, the target reduction is performed.
- the basic target regenerative torque of the motor generator 3 for realizing the target deceleration is set.
- step S34 the controller 14 executes additional deceleration setting processing (see FIG. 5), and the vehicle is controlled to control the vehicle posture based on the steering speed of the steering device.
- the deceleration to be added to 1 is set.
- step S35 the controller 14 determines a torque reduction amount based on the additional deceleration set in the additional deceleration setting process in step S34. Specifically, the controller 14 determines the amount of torque required to realize the additional deceleration by reducing the generated torque of the motor generator 3 or increasing the regenerative torque, based on the current vehicle speed, gear stage acquired in step S31. Determined based on the road gradient.
- step S36 the controller 14 determines whether or not the vehicle 1 is driven, in other words, whether or not the vehicle 1 is not braked.
- the controller 14 determines that the vehicle 1 is driven while in step S33.
- the controller 14 performs the determination based on detection signals from the accelerator opening sensor 10 and the brake depression amount sensor 11.
- step S36 When it is determined in step S36 that the vehicle 1 is being driven (step S36: Yes), the controller 14 is based on the basic target torque set in step S33 and the torque reduction amount set in step S35 in step S37.
- the final target torque is determined. Specifically, the controller 14 sets a value obtained by subtracting the torque reduction amount from the basic target torque as the final target torque. That is, the controller 14 reduces the drive torque applied to the vehicle 1. If the additional deceleration is not set in step S34 (that is, when the torque reduction amount is 0), the controller 14 applies the basic target torque as it is as the final target torque.
- step S38 the controller 14 sets a command value (inverter command value) of the inverter 7 for realizing the final target torque determined in step S37. That is, the controller 14 sets an inverter command value (control signal) for generating the final target torque from the motor generator 3.
- step S39 the controller 14 outputs the inverter command value set in step S38 to the inverter 7. After step S39, the controller 14 ends the vehicle attitude control process.
- step S36 determines the basic target determined in step S33.
- a final target regenerative torque is determined based on the regenerative torque and the torque reduction amount determined in step S35. Specifically, the controller 14 sets the value obtained by adding the torque reduction amount to the basic target regenerative torque as the final target regenerative torque (in principle, the basic target regenerative torque and the torque reduction amount are expressed as positive values). That is, the controller 14 increases the regenerative torque (braking torque) applied to the vehicle 1.
- step S34 that is, when the torque reduction amount is 0
- the controller 14 applies the basic target regenerative torque as it is as the final target regenerative torque.
- step S41 the controller 14 sets a command value (inverter command value) of the inverter 7 for realizing the final target regenerative torque determined in step S40. That is, the controller 14 sets an inverter command value (control signal) for generating the final target regenerative torque from the motor generator 3.
- step S39 the controller 14 outputs the inverter command value set in step S41 to the inverter 7. After step S39, the controller 14 ends the vehicle attitude control process.
- FIG. 13 is a time chart showing temporal changes of various parameters related to vehicle attitude control when the vehicle 1 equipped with the vehicle control apparatus according to the second modification of the embodiment of the present invention is turned. Is illustrated as being driven (that is, step S36 in FIG. 12: No).
- chart (a) shows the steering angle
- chart (b) shows the steering speed
- chart (c) shows the additional deceleration
- chart (d) shows the final target regenerative torque
- chart (e ) Indicates the actual yaw rate.
- charts (a) to (c) and (e) are the same as FIG. 7, and only chart (d) is different from FIG.
- the final target regenerative torque is set as shown in the chart (d) according to the additional deceleration shown in the chart (c). That is, when the vehicle 1 is towing the trailer, the final target regenerative torque is larger than when the vehicle 1 is not towing.
- an actual yaw rate as shown in the chart (e) is generated in the vehicle 1. Specifically, substantially the same actual yaw rate is generated in the vehicle 1 when the vehicle 1 is towing the trailer and when it is not towing.
- the controller 14 determines that the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value when the vehicle 1 is pulling the trailer.
- a predetermined value when the vehicle 1 is pulling the trailer.
- the controller 14 may acquire the load amount of the rear part of the vehicle, and may determine that the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value when the load amount is greater than or equal to a predetermined value.
- the load amount at the rear of the vehicle can be detected based on, for example, the acceleration acquired from the acceleration sensor 13, the target acceleration determined in the vehicle attitude control process, and the road surface gradient. Specifically, a value obtained by subtracting the influence of the gravitational acceleration due to the road surface gradient (the actual acceleration difference) from the difference between the target acceleration and the actual acceleration calculated from the time change of the vehicle speed is obtained.
- the controller 14 determines that the loading amount of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to the predetermined value, that is, the sinking of the rear part of the vehicle body is greater than or equal to the predetermined value.
- a stroke sensor 34 that detects the stroke amount of the suspension 30 on the rear wheel side is provided, and it is also possible to determine whether or not the sink of the rear portion of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value based on the detection value of the stroke sensor 34. it can.
- the rotation angle of the steering column connected to the steering wheel 6 is used as the steering angle.
- Various state quantities rotation angle of a motor that applies assist torque, rack displacement in rack and pinion, etc. may be used as the steering angle.
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Abstract
車両の制御方法は、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程と、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、エンジン(4)の生成トルクを低下させるようにエンジンの各部を制御する工程とを有し、エンジンの生成トルクを低下させるようにエンジンの各部を制御する工程では、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりもエンジンの生成トルクの低下量を大きくする。
Description
本発明は、所定の状況において車両に減速度を付加する制御を行う車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置に関する。
従来、スリップ等により車両の挙動が不安定になった場合に、車両の挙動を安全方向に制御する技術(例えば横滑り防止装置)が知られている。具体的には、車両のコーナリング時等に、車両にアンダーステアやオーバーステアの挙動が生じたことを検出し、それらを抑制するように車輪に適切な減速度を付与するようにしたものが知られている。
一方、上述したような車両の挙動が不安定になるような走行状態における安全性向上のための制御とは異なり、通常の走行状態にある車両のコーナリング時におけるドライバによる一連の操作(ブレーキング、ステアリングの切り込み、加速、及び、ステアリングの戻し等)が自然で安定したものとなるように、コーナリング時に減速度を調整して操舵輪である前輪に加わる荷重を調整するようにした車両運動制御装置が知られている。
更に、ドライバのステアリング操作に対応するヨーレート関連量(例えばヨー加速度)に応じて、エンジンやモータの生成トルクを低減させることにより、ドライバがステアリング操作を開始したときに減速度を迅速に車両に生じさせ、十分な荷重を操舵輪である前輪に迅速に加えるようにした車両用挙動制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置によれば、ステアリング操作の開始時に荷重を前輪に迅速に加えることにより、前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、カーブ進入初期における車両の回頭性が向上し、ステアリングの切り込み操作に対する応答性(つまり操安性)が向上する。これにより、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を実現することができる。以下では、このような制御を適宜「車両姿勢制御」と呼ぶ。
ところで、車両後部にトレーラを連結して牽引走行している場合や、車両後部に重量物を積載している場合には、トレーラや積載物の重量によって後輪側のサスペンションが縮むことにより、車体の後部が前部に対して沈み込む。このように車体後部の沈み込みが発生している状況の下で、上述の車両姿勢制御においてステアリングの切り込み操作に応じて減速度を車両に生じさせた場合、車体後部が既に沈み込んでいるために、減速度の発生に伴う車体前部の沈み込みが抑制されるので、所望の車両姿勢制御を実現できないおそれがある。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、操舵装置が切り込み操作されたときに車両姿勢を制御するように車両に減速度を付加する車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、を有する車両の制御方法であって、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程と、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、駆動源の生成トルクを低下させるように生成トルク制御機構を制御する工程と、を有し、駆動源の生成トルクを低下させるように生成トルク制御機構を制御する工程では、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも駆動源の生成トルクの低下量を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも駆動源の生成トルクの低下量を大きくすることにより、車両に減速度を付加したときの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントを車体後部の沈み込みが所定未満であるときよりも強めることができる。これにより、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでおり車体のピッチングが抑制されている状況でも、駆動源の生成トルクの低下により車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
このように構成された本発明においては、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも駆動源の生成トルクの低下量を大きくすることにより、車両に減速度を付加したときの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントを車体後部の沈み込みが所定未満であるときよりも強めることができる。これにより、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでおり車体のピッチングが抑制されている状況でも、駆動源の生成トルクの低下により車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、制動力を車輪に付加する制動装置と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、を有する車両の制御方法であって、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程と、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、制動装置により制動力を生じさせる工程と、を有し、制動装置により制動力を生じさせる工程では、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも制動装置により生じさせる制動力を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも制動装置により生じさせる制動力を大きくすることにより、車両に減速度を付加したときの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントを車体後部の沈み込みが所定未満であるときよりも強めることができる。これにより、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでおり車体のピッチングが抑制されている状況でも、制動装置の制動力により車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
このように構成された本発明においては、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも制動装置により生じさせる制動力を大きくすることにより、車両に減速度を付加したときの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントを車体後部の沈み込みが所定未満であるときよりも強めることができる。これにより、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでおり車体のピッチングが抑制されている状況でも、制動装置の制動力により車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、を有する車両の制御方法であって、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程と、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、ジェネレータにより回生発電を行わせる工程と、を有し、ジェネレータにより回生発電を行わせる工程では、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりもジェネレータによる回生発電量を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりもジェネレータによる回生発電量を大きくすることにより、車両に減速度を付加したときの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントを車体後部の沈み込みが所定未満であるときよりも強めることができる。これにより、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでおり車体のピッチングが抑制されている状況でも、ジェネレータによる回生発電により車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
このように構成された本発明においては、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりもジェネレータによる回生発電量を大きくすることにより、車両に減速度を付加したときの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントを車体後部の沈み込みが所定未満であるときよりも強めることができる。これにより、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでおり車体のピッチングが抑制されている状況でも、ジェネレータによる回生発電により車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
また、本発明において、好ましくは、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程では、車両が牽引を行っていることが検出された場合に、車体後部の沈み込みが所定以上であると判定する。
このように構成された本発明によれば、車両がトレーラを牽引中であり、トレーラから連結器を介して車両の車体後部に垂直荷重が加わり、車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んだ状態である場合でも、車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
このように構成された本発明によれば、車両がトレーラを牽引中であり、トレーラから連結器を介して車両の車体後部に垂直荷重が加わり、車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んだ状態である場合でも、車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
また、本発明において、好ましくは、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程では、車両後部の積載量が所定以上である場合に、車体後部の沈み込みが所定以上であると判定する。
このように構成された本発明によれば、車両に積載された重量物により車体後部に垂直荷重が加わり、車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んだ状態である場合でも、車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
このように構成された本発明によれば、車両に積載された重量物により車体後部に垂直荷重が加わり、車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んだ状態である場合でも、車両に減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、所望の車両旋回性能を得ることができる。
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、プロセッサと、を備えた車両システムであって、プロセッサは、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定し、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、駆動源の生成トルクを低下させるように生成トルク制御機構を制御し、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合の駆動源の生成トルクの低下量を大きくするように構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、制動力を車輪に付加する制動装置と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、プロセッサと、を備えた車両システムであって、プロセッサは、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定し、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、制動装置により制動力を生じさせ、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合に制動装置に生じさせる制動力を大きくするように構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、プロセッサと、を備えた車両システムであって、プロセッサは、車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定し、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、ジェネレータにより回生発電を行わせ、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合のジェネレータによる回生発電量を大きくするように構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、弾性部材を有するサスペンション装置を備えた車両の制御装置であって、操舵装置が切り込み操作されたときに、車両姿勢を制御するように車両に減速度を付加する減速度付加手段を備え、減速度付加手段は、操舵装置が切り込み操作された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、沈み込みが所定未満であるときよりも、車両に付加する減速度を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、弾性部材を有するサスペンション装置を備えた車両の制御装置であって、操舵装置が切り込み操作されたときに、車両姿勢を制御するように車両に減速度を付加する減速度付加手段を備え、減速度付加手段は、操舵装置が切り込み操作された場合において、車両が牽引を行っているときには、車両が牽引を行っていないときよりも、車両に付加する減速度を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
このように構成された本発明によっても、車両姿勢制御において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
本発明によれば、操舵装置が切り込み操作されたときに車両姿勢を制御するように車両に減速度を付加する車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置において、トレーラや積載物の重量により車体の後部が前部に対して沈み込んでいる場合でも所望の車両姿勢制御を実現することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の制御装置を説明する。
まず、図1により、車両がトレーラを牽引している場合の車体後部の沈み込みについて説明する。図1は、トレーラを牽引する牽引車を示す概略側面図である。
まず、図1により、車両がトレーラを牽引している場合の車体後部の沈み込みについて説明する。図1は、トレーラを牽引する牽引車を示す概略側面図である。
図1に示すように、トレーラBは、連結器Hを介して牽引車Aの後部に連結される。牽引走行時の走行安定性を確保するために、トレーラBの重心位置は車軸よりも前方に位置しており、連結器Hに適切な垂直荷重(例えばトレーラBの総重量の10%~20%)が加わるようになっている。したがって、牽引時には、連結器Hを介して牽引車Aの車体後部を押し下げる力が働き(図1中の矢印)、後輪側のサスペンションが縮むことにより、車体の後部が前部に対して沈み込む。
このように車体後部が沈み込んでいる状態で牽引車Aを減速させると、牽引車Aの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントが生じるが、トレーラBから連結器Hを介して牽引車Aの車体後部に加わる垂直荷重により車体のピッチングが抑制されるので、車体前部の沈み込みも抑制される。即ち、牽引中の車両が減速したときの車体前部の沈み込みは、牽引中ではない車両が同じ減速度で減速したときの車体前部の沈み込みよりも小さい。したがって、牽引中の車両に減速度を付加することにより車体前部を非牽引時と同程度に沈み込ませるためには、非牽引時よりも高い減速度を生じさせる必要がある。
<システム構成>
次に、図2により、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両のシステム構成を説明する。図2は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。
次に、図2により、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両のシステム構成を説明する。図2は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。
図1において、符号1は、本実施形態による車両の制御装置を搭載した車両を示す。車両1の車体前部には、駆動輪(図1の例では左右の前輪2)を駆動する駆動源として、エンジン4が搭載されている。エンジン4は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジンであり、本実施形態では点火プラグを有するガソリンエンジンである。
また、車両1は、当該車両1を操舵するための操舵装置(ステアリングホイール6など)と、この操舵装置においてステアリングホイール6に連結されたステアリングコラム(図示せず)の回転角度を検出する操舵角センサ8と、アクセルペダルの開度に相当するアクセルペダル踏込量を検出するアクセル開度センサ10と、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ踏込量センサ11と、車速を検出する車速センサ12と、加速度を検出する加速度センサ13とを有する。これらの各センサは、それぞれの検出値をコントローラ14に出力する。このコントローラ14は、例えばPCM(Power-train Control Module)などを含んで構成される。更に、車両1の各車輪は、スプリング(弾性部材)やサスペンションアームなどを含むサスペンション30を介して、車体に取り付けられている。
また、車両1は、各車輪に設けられたブレーキ装置(制動装置)16のホイールシリンダやブレーキキャリパにブレーキ液圧を供給するブレーキ制御システム18を備えている。ブレーキ制御システム18は、各車輪に設けられたブレーキ装置16において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成する液圧ポンプ20を備えている。液圧ポンプ20は、例えばバッテリから供給される電力で駆動され、ブレーキペダルが踏み込まれていないときであっても、各ブレーキ装置16において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成することが可能となっている。また、ブレーキ制御システム18は、各車輪のブレーキ装置16への液圧供給ラインに設けられた、液圧ポンプ20から各車輪のブレーキ装置16へ供給される液圧を制御するためのバルブユニット22(具体的にはソレノイド弁)を備えている。例えば、バッテリからバルブユニット22への電力供給量を調整することによりバルブユニット22の開度が変更される。また、ブレーキ制御システム18は、液圧ポンプ20から各車輪のブレーキ装置16へ供給される液圧を検出する液圧センサ24を備えている。液圧センサ24は、例えば各バルブユニット22とその下流側の液圧供給ラインとの接続部に配置され、各バルブユニット22の下流側の液圧を検出し、検出値をコントローラ14に出力する。
ブレーキ制御システム18は、コントローラ14から入力された制動力指令値や液圧センサ24の検出値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じて液圧ポンプ20の回転数やバルブユニット22の開度を制御する。
ブレーキ制御システム18は、コントローラ14から入力された制動力指令値や液圧センサ24の検出値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じて液圧ポンプ20の回転数やバルブユニット22の開度を制御する。
次に、図3により、本発明の実施形態による車両の制御装置の電気的構成を説明する。図3は、本発明の実施形態による車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
本実施形態によるコントローラ14(車両の制御装置)は、上述したセンサ8、10、11、12、13の検出信号の他、車両1の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、生成トルク制御機構として機能するエンジン4の各部(例えば、スロットルバルブ、ターボ過給機、可変バルブ機構、点火装置、燃料噴射弁、EGR装置等)及びブレーキ制御システム18の液圧ポンプ20及びバルブユニット22に対する制御を行うべく、制御信号を出力する。
コントローラ14及びブレーキ制御システム18は、それぞれ、1つ以上のプロセッサ、当該プロセッサ上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
詳細は後述するが、コントローラ14は、本発明における車両の制御装置に相当する。また、車速センサ12、加速度センサ13及びコントローラ14は、車体後部の沈み込みを検出する沈み込み検出装置として機能する。更に、エンジン4、コントローラ14、操舵角センサ8、サスペンション装置を含むシステムは、本発明における車両システムに相当する。
詳細は後述するが、コントローラ14は、本発明における車両の制御装置に相当する。また、車速センサ12、加速度センサ13及びコントローラ14は、車体後部の沈み込みを検出する沈み込み検出装置として機能する。更に、エンジン4、コントローラ14、操舵角センサ8、サスペンション装置を含むシステムは、本発明における車両システムに相当する。
<車両姿勢制御>
次に、車両の制御装置が実行する具体的な制御内容を説明する。まず、図4により、本発明の実施形態において車両の制御装置が行う車両姿勢制御処理の全体的な流れを説明する。図4は、本発明の実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
次に、車両の制御装置が実行する具体的な制御内容を説明する。まず、図4により、本発明の実施形態において車両の制御装置が行う車両姿勢制御処理の全体的な流れを説明する。図4は、本発明の実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
図4の車両姿勢制御処理は、車両1のイグニッションがオンにされ、車両の制御装置に電源が投入された場合に起動され、所定周期(例えば50ms)で繰り返し実行される。
車両姿勢制御処理が開始されると、図4に示すように、ステップS1において、コントローラ14は車両1の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、コントローラ14は、操舵角センサ8が検出した操舵角、アクセル開度センサ10が検出したアクセル開度、ブレーキ踏込量センサ11が検出したブレーキペダル踏込量、車速センサ12が検出した車速、加速度センサ13が検出した加速度、液圧センサ24が検出した液圧、車両1の変速機に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。
車両姿勢制御処理が開始されると、図4に示すように、ステップS1において、コントローラ14は車両1の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、コントローラ14は、操舵角センサ8が検出した操舵角、アクセル開度センサ10が検出したアクセル開度、ブレーキ踏込量センサ11が検出したブレーキペダル踏込量、車速センサ12が検出した車速、加速度センサ13が検出した加速度、液圧センサ24が検出した液圧、車両1の変速機に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。
次に、ステップS2において、コントローラ14は、ステップS1において取得された車両1の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、コントローラ14は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。
次に、ステップS3において、コントローラ14は、ステップS2において決定した目標加速度を実現するためのエンジン4の基本目標トルクを決定する。この場合、コントローラ14は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン4が出力可能なトルクの範囲内で、基本目標トルクを決定する。
また、ステップS2及びS3の処理と並行して、ステップS4において、コントローラ14は付加減速度設定処理を実行し、操舵装置の操舵速度に基づき、車両姿勢を制御するために車両1に付加すべき減速度を設定する。この付加減速度設定処理の詳細は後述する。
次に、ステップS5において、コントローラ14は、ステップS4の付加減速度設定処理で設定した付加減速度に基づき、トルク低減量を決定する。具体的には、コントローラ14は、エンジン4の生成トルクの低下により付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、ステップS1において取得された現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。
ステップS3及びS5の処理の後、ステップS6において、コントローラ14は、ステップS3において決定した基本目標トルクと、ステップS5において決定したトルク低減量に基づき、最終目標トルクを決定する。例えば、コントローラ14は、基本目標トルクからトルク低減量を減算した値を最終目標トルクとする。
次に、ステップS7において、コントローラ14は、ステップS6において設定した最終目標トルクを出力させるようにエンジン4を制御する。具体的には、コントローラ14は、ステップS6において設定した最終目標トルクと、エンジン回転数とに基づき、最終目標トルクを実現するために必要となる各種状態量(例えば、空気充填量、燃料噴射量、吸気温度、酸素濃度等)を決定し、それらの状態量に基づき、エンジン4の各構成要素のそれぞれを駆動する各アクチュエータを制御する。この場合、コントローラ14は、状態量に応じた制限値や制限範囲を設定し、状態値が制限値や制限範囲による制限を遵守するような各アクチュエータの制御量を設定して制御を実行する。
より詳細には、エンジン4がガソリンエンジンである場合、コントローラ14は、点火プラグ24の点火時期を、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとした場合の点火時期よりも遅角させる(リタードする)ことにより、エンジン4の生成トルクを低下させる。
また、エンジン4がディーゼルエンジンである場合、コントローラ14は、燃料噴射量を、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとしたときの燃料噴射量よりも減少させることにより、エンジン4の生成トルクを低下させる。
ステップS7の後、コントローラ14は、姿勢制御処理を終了する。
より詳細には、エンジン4がガソリンエンジンである場合、コントローラ14は、点火プラグ24の点火時期を、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとした場合の点火時期よりも遅角させる(リタードする)ことにより、エンジン4の生成トルクを低下させる。
また、エンジン4がディーゼルエンジンである場合、コントローラ14は、燃料噴射量を、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとしたときの燃料噴射量よりも減少させることにより、エンジン4の生成トルクを低下させる。
ステップS7の後、コントローラ14は、姿勢制御処理を終了する。
次に、図5及び図6を参照して、本発明の実施形態における付加減速度設定処理について説明する。
図5は、本発明の実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートであり、図6は、本発明の実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。
図5は、本発明の実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートであり、図6は、本発明の実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。
付加減速度設定処理が開始されると、ステップS11において、コントローラ14は、ステアリングホイール6の切り込み操作中(即ち操舵角(絶対値)が増大中)か否かを判定する。
その結果、切り込み操作中である場合(ステップS11:Yes)、ステップS12に進み、コントローラ14は、図4の車両姿勢制御処理のステップS1において操舵角センサ8から取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。
その結果、切り込み操作中である場合(ステップS11:Yes)、ステップS12に進み、コントローラ14は、図4の車両姿勢制御処理のステップS1において操舵角センサ8から取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。
次に、ステップS13において、コントローラ14は、操舵速度が所定の閾値S1以上であるか否かを判定する。その結果、操舵速度が閾値S1以上である場合(ステップS13:Yes)、ステップS14に進み、コントローラ14は、操舵速度に基づき付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバの意図に沿って車両姿勢を制御するために、ステアリング操作に応じて車両1に付加すべき減速度である。
具体的には、コントローラ14は、図6のマップに示す付加減速度と操舵速度との関係に基づき、ステップS22において算出した操舵速度に対応する付加減速度を設定する。
図6における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図6に示すように、操舵速度が閾値S1未満である場合、対応する付加減速度は0である。即ち、操舵速度が閾値S1未満である場合、PCM14は、ステアリング操作に基づき車両1に減速度を付加するための制御を行わない。
一方、操舵速度が閾値S1以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Dmaxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値Dmaxは、ステアリング操作に応じて車両1に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される(例えば0.5m/s2≒0.05G)。
さらに、操舵速度が閾値S1よりも大きい閾値S2以上の場合には、付加減速度は上限値Dmaxに維持される。
図6における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図6に示すように、操舵速度が閾値S1未満である場合、対応する付加減速度は0である。即ち、操舵速度が閾値S1未満である場合、PCM14は、ステアリング操作に基づき車両1に減速度を付加するための制御を行わない。
一方、操舵速度が閾値S1以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Dmaxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値Dmaxは、ステアリング操作に応じて車両1に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される(例えば0.5m/s2≒0.05G)。
さらに、操舵速度が閾値S1よりも大きい閾値S2以上の場合には、付加減速度は上限値Dmaxに維持される。
次に、ステップS15において、コントローラ14は、図4の車両姿勢制御処理のステップS1において加速度センサ13から取得した加速度と、ステップS2において決定した目標加速度と、路面勾配とに基づき、車両1がトレーラを牽引中か否かを判定する。具体的には、コントローラ14は、車両姿勢制御処理において決定した目標加速度と、車速の時間変化から算出した実加速度との差から路面勾配による重力加速度の影響を差し引いた値(目実加速度差)を求める。目標加速度とエンジン4の基本目標トルクとの関係は、トレーラを牽引していない車両単体の車両重量を前提として設定されているので、車両1がトレーラを牽引している場合には、目標加速度に対してエンジン4の生成トルクが不足し、実加速度が目標加速度よりも小さくなると考えられる。そこで、コントローラ14は、目実加速度差が所定の閾値以上の場合に、車両1がトレーラを牽引中と判定する。
あるいは、車両1がトレーラを牽引中か否かに応じてON/OFFが切り替わる牽引スイッチ32を設け、この牽引スイッチ32の出力に基づき車両1がトレーラを牽引中か否かを判定するようにしてもよい。
あるいは、車両1がトレーラを牽引中か否かに応じてON/OFFが切り替わる牽引スイッチ32を設け、この牽引スイッチ32の出力に基づき車両1がトレーラを牽引中か否かを判定するようにしてもよい。
ステップS15において、車両1がトレーラを牽引中であると判定された場合(ステップS15:Yes)、換言すればトレーラから連結器を介して車両1の車体後部に垂直荷重が加わり、車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んだ状態であると判定された場合には、上述したように、車両姿勢制御において車両1に減速度を付加することにより車体前部を非牽引時と同程度に沈み込ませるために、非牽引時よりも高い減速度を生じさせる必要がある。そこで、ステップS16において、コントローラ14は、ステップS14で設定した付加減速度(絶対値)が大きくなるように補正する。その後、コントローラ14は付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
また、ステップS11において切り込み操作中ではない場合(ステップS11:No)、又は、ステップS13において操舵速度が閾値S1未満である場合(ステップS13:No)には、コントローラ14は付加減速度を設定することなく付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
更に、ステップS15において、車両1がトレーラを牽引中ではないと判定された場合(ステップS15:No)、即ちトレーラから連結器を介して車両1の車体後部に垂直荷重が加わっておらず、車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んでいないと判定された場合には、コントローラ14は付加減速度を補正することなく付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
更に、ステップS15において、車両1がトレーラを牽引中ではないと判定された場合(ステップS15:No)、即ちトレーラから連結器を介して車両1の車体後部に垂直荷重が加わっておらず、車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んでいないと判定された場合には、コントローラ14は付加減速度を補正することなく付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
次に、図7を参照して、本発明の実施形態による車両1の制御装置の作用について説明する。図7は、本発明の実施形態による車両1の制御装置を搭載した車両1に旋回走行させたときの、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。
図7において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵速度を示し、チャート(c)は付加減速度を示し、チャート(d)は最終目標トルクを示し、チャート(e)は実ヨーレートを示している。チャート(c)、(d)、(e)において、実線は車両1がトレーラを牽引中である場合(車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んでいる場合)のパラメータの変化を示し、破線は車両1がトレーラを牽引中ではない場合(車体の後部が前部に対して所定以上沈み込んでいない場合)のパラメータの変化を示している。
チャート(a)に示すように、時刻t11から、ステアリングホイール6の切り込み操作が行われる。この場合、時刻t11から時刻t12までの間、チャート(b)に示すように操舵速度が閾値S1以上となり、この操舵速度に基づきチャート(c)に示すように付加減速度が設定される。具体的には、車両1がトレーラを牽引中の場合と牽引中ではない場合とで操舵速度は同じであるが、牽引中の場合は牽引中ではない場合よりも付加減速度(絶対値)が大きくなっている。これは、車両1がトレーラを牽引中である場合には、付加減速度設定処理において付加減速度(絶対値)が大きくなるよう補正されたからである。このような付加減速度に応じて、チャート(d)に示すように最終目標トルクが設定される。具体的には、車両1がトレーラを牽引中である場合には、牽引中ではない場合よりも最終目標トルクが小さく(即ちエンジン4の生成トルクの低下量が大きく)なっている。そして、このような最終目標トルクを発生させるようエンジン4を制御することで、チャート(e)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。具体的には、車両1がトレーラを牽引中である場合と牽引中ではない場合とでほぼ同じ実ヨーレートが車両1に発生する。
このように、車両1がトレーラを牽引中である場合には、付加減速度設定処理において付加減速度(絶対値)が大きくなるよう補正し、牽引中ではない場合よりも生成トルクの低下量が大きくなるようにエンジン4を制御することにより、車両1に減速度を付加したときの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントを非牽引時よりも強めることができる。これにより、トレーラから連結器を介して車両1の車体後部に加わる垂直荷重により車体のピッチングが抑制されている状況でも、車両姿勢制御により減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。即ち、チャート(e)に示すように、車両1がトレーラを牽引中か否かによらずに、車両姿勢制御により適切な実ヨーレートを車両1に発生させて、所望の車両旋回性能を得ることができる。
<作用効果>
次に、本発明の実施形態による車両の制御装置の作用効果について説明する。
次に、本発明の実施形態による車両の制御装置の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、コントローラ14は、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、車両1がトレーラを牽引中であるとき(即ち車体後部の沈み込みが所定以上であるとき)には、車両1が牽引を行っていないとき(即ち車体後部の沈み込みが所定未満であるとき)よりも、操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合のエンジン4の生成トルクの低下量を大きくする。これにより、トレーラの重量によって車体後部が沈み込み、減速度の発生に伴う車体前部の沈み込みが抑制されている状況では、より大きい減速度を付加することで車体前部の沈み込み不足を解消することができ、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。
<変形例>
次に、本実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上述した実施形態と同一の構成や処理については、その説明を適宜省略する。つまり、ここで特に説明しない構成や処理は、上記した実施形態と同様である。
次に、本実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上述した実施形態と同一の構成や処理については、その説明を適宜省略する。つまり、ここで特に説明しない構成や処理は、上記した実施形態と同様である。
(変形例1)
上記した実施形態では、操舵装置が切り込み操作された場合にエンジン4の生成トルクを低下させることにより、車両1の姿勢制御を行うようにしていたが、他の例では、操舵装置が切り込み操作された場合に、ブレーキ装置16により制動力を生じさせることで、設定した付加減速度を車両1に付加するようにしてもよい。
上記した実施形態では、操舵装置が切り込み操作された場合にエンジン4の生成トルクを低下させることにより、車両1の姿勢制御を行うようにしていたが、他の例では、操舵装置が切り込み操作された場合に、ブレーキ装置16により制動力を生じさせることで、設定した付加減速度を車両1に付加するようにしてもよい。
まず、図8を参照して、本発明の実施形態の変形例1による車両姿勢制御処理を説明する。図8は、本発明の実施形態の変形例1による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
まず、ステップS21において、コントローラ14は各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。次に、ステップS22において、コントローラ14は、ステップS21において取得された車両1の運転状態に基づき、車両1に付加すべき目標減速度を設定する。具体的には、ブレーキペダル踏込量、ブレーキペダル踏込速度及び車速に対応する減速度を定めた減速度マップ(図示せず)が予めメモリ等に記憶されている。コントローラ14は、この減速度マップを参照し、ステップS21で取得したブレーキペダル踏込量、ブレーキペダル踏込速度及び車速に応じた減速度を目標減速度として決定する。
次いで、ステップS23において、コントローラ14は、ステップS22で設定した目標減速度を実現するためのブレーキ装置16による基本目標制動力を設定する。
ステップS22及びS23の処理と並行して、ステップS24において、コントローラ14は、付加減速度設定処理を実行し(図5参照)、操舵装置の操舵速度に基づき、車両姿勢を制御するために車両1に付加すべき減速度を設定する。
次いで、ステップS25において、コントローラ14は、ステップS24の付加減速度設定処理で設定した付加減速度に基づき、付加制動力を決定する。具体的には、コントローラ14は、制動力の付加により付加減速度を実現するために必要となる付加制動力を、ステップS21において取得された現在の車速や路面勾配等に基づき決定する。
ステップS23及びS25の処理の後、ステップS26において、コントローラ14は、ステップS23において決定した基本目標制動力と、ステップS25において決定した付加制動力に基づき、最終目標制動力を決定する。例えば、コントローラ14は、基本目標制動力に付加制動力を加算した値を最終目標制動力とする。
次に、ステップS27において、コントローラ14は、ステップS26において決定した最終目標制動力を発生させるようにブレーキ装置16を制御する。具体的には、コントローラ14は、ステップS26において決定した最終目標制動力に基づき制動力指令値をブレーキ制御システム18に出力する。
ブレーキ制御システム18は、例えば、制動力指令値と液圧ポンプ20の回転数との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、制動力指令値に対応する回転数で液圧ポンプ20を作動させる(例えば、液圧ポンプ20への供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する回転数まで液圧ポンプ20の回転数を上昇させる)。
また、ブレーキ制御システム18は、例えば、制動力指令値とバルブユニット22の開度との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、制動力指令値に対応する開度となるようにバルブユニット22を個々に制御し(例えば、ソレノイド弁への供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する開度までソレノイド弁の開度を増大させる)、各車輪の制動力を調整する。
ステップS27の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
ブレーキ制御システム18は、例えば、制動力指令値と液圧ポンプ20の回転数との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、制動力指令値に対応する回転数で液圧ポンプ20を作動させる(例えば、液圧ポンプ20への供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する回転数まで液圧ポンプ20の回転数を上昇させる)。
また、ブレーキ制御システム18は、例えば、制動力指令値とバルブユニット22の開度との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、制動力指令値に対応する開度となるようにバルブユニット22を個々に制御し(例えば、ソレノイド弁への供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する開度までソレノイド弁の開度を増大させる)、各車輪の制動力を調整する。
ステップS27の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
次に、図9を参照して、本発明の実施形態の変形例1による車両の制御装置の作用について説明する。図9は、本発明の実施形態の変形例1による車両の制御装置を搭載した車両1に旋回走行させたときの、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。
図9において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵速度を示し、チャート(c)は付加減速度を示し、チャート(d)は最終目標制動力を示し、チャート(e)は実ヨーレートを示している。図9は、チャート(a)~(c)、(e)が図7と同一であり、チャート(d)のみが図7と異なる。
具体的には、この変形例1では、チャート(c)に示した付加減速度に応じて、チャート(d)に示すように最終目標制動力が設定される。即ち、車両1がトレーラを牽引中である場合には、牽引中ではない場合よりも最終目標制動力(絶対値)が大きくなっている。そして、このような最終目標制動力を発生させるようブレーキ装置16を制御することで、チャート(e)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。具体的には、車両1がトレーラを牽引中である場合と牽引中ではない場合とでほぼ同じ実ヨーレートが車両1に発生する。
具体的には、この変形例1では、チャート(c)に示した付加減速度に応じて、チャート(d)に示すように最終目標制動力が設定される。即ち、車両1がトレーラを牽引中である場合には、牽引中ではない場合よりも最終目標制動力(絶対値)が大きくなっている。そして、このような最終目標制動力を発生させるようブレーキ装置16を制御することで、チャート(e)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。具体的には、車両1がトレーラを牽引中である場合と牽引中ではない場合とでほぼ同じ実ヨーレートが車両1に発生する。
以上述べたような変形例1によっても、トレーラの重量によって車体後部が沈み込み、減速度の発生に伴う車体前部の沈み込みが抑制されている状況では、より大きい減速度を付加することで車体前部の沈み込み不足を解消することができ、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。
(変形例2)
上記した実施形態では、操舵装置が切り込み操作された場合にエンジン4の生成トルクを低下させることにより、車両1の姿勢制御を行うようにしていたが、他の例では、操舵装置が切り込み操作された場合に、車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータにより回生発電を行わせることで、設定した付加減速度を車両1に付加するようにしてもよい。
上記した実施形態では、操舵装置が切り込み操作された場合にエンジン4の生成トルクを低下させることにより、車両1の姿勢制御を行うようにしていたが、他の例では、操舵装置が切り込み操作された場合に、車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータにより回生発電を行わせることで、設定した付加減速度を車両1に付加するようにしてもよい。
まず、図10及び11により、本発明の実施形態の変形例2による車両の制御装置を搭載した車両のシステム構成を説明する。図10は、本発明の実施形態の変形例2による車両の制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図であり、図11は、本発明の実施形態による車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
変形例2においては、図10及び11に示すように、車両1には、前輪2を駆動する機能(つまり電動機としての機能)と、前輪2により駆動されて回生発電を行う機能(つまり発電機としての機能)と、を有するモータジェネレータ3が搭載されている。モータジェネレータ3は、減速機5を介して前輪2との間で力が伝達され、また、インバータ7を介してコントローラ14により制御される。更に、モータジェネレータ3は、インバータ7を介してバッテリ25に接続されており、駆動力を発生するときにはバッテリ25から電力が供給され、回生したときにはバッテリ25に電力を供給してバッテリ25を充電する。
コントローラ14は、車両1の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、モータジェネレータ3及びブレーキ制御システム18に対する制御を行う。具体的には、コントローラ14は、車両1を駆動するときには、車両1に付与すべき目標トルク(駆動トルク)を求めて、この目標トルクをモータジェネレータ3から発生させるようにインバータ7に対して制御信号を出力する。他方で、コントローラ14は、車両1を制動させるときには、車両1に付与すべき目標回生トルクを求めて、この目標回生トルクをモータジェネレータ3から発生させるようにインバータ7に対して制御信号を出力する。また、コントローラ14は、車両1を制動させるときに、このような回生トルクを用いる代わりに又は回生トルクを用いると共に、車両1に付与すべき目標制動力を求めて、この目標制動力を実現するようにブレーキ制御システム18に対して制御信号を出力してもよい。この場合、コントローラ14は、ブレーキ制御システム18の液圧ポンプ20及びバルブユニット22を制御することで、ブレーキ装置16により所望の制動力を発生させるようにする。
次に、図12により、本発明の実施形態の変形例2において車両の制御装置が行う車両姿勢制御処理を説明する。図12は、本発明の実施形態の変形例2による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
図12に示すように、ステップS31において、コントローラ14は各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。次に、ステップS32において、コントローラ14は、ステップS31において取得された車両1の運転状態に基づき、車両1に付加すべき目標加速度又は目標減速度を設定する。具体的には、コントローラ14は、アクセルペダル踏込量、ブレーキペダル踏込量及び車速などに基づき、目標加速度又は目標減速度を設定する。
次に、ステップS33において、コントローラ14は、ステップS32で目標加速度を設定した場合には、この目標加速度を実現するためのモータジェネレータ3の基本目標トルクを設定し、他方で、ステップS32で目標減速度を設定した場合には、この目標減速度を実現するためのモータジェネレータ3の基本目標回生トルクを設定する。
また、ステップS32及びS33の処理と並行して、ステップS34において、コントローラ14は付加減速度設定処理を実行し(図5参照)、操舵装置の操舵速度に基づき、車両姿勢を制御するために車両1に付加すべき減速度を設定する。
次に、ステップS35において、コントローラ14は、ステップS34の付加減速度設定処理で設定した付加減速度に基づき、トルク低減量を決定する。具体的には、コントローラ14は、モータジェネレータ3の生成トルクの低下又は回生トルクの増加により付加減速度を実現するために必要となるトルク量を、ステップS31において取得された現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。
次に、ステップS36において、コントローラ14は、車両1が駆動されているか否か、換言すると車両1が制動されていないか否かを判定する。1つの例では、コントローラ14は、ステップS33において基本目標トルクを設定した場合(つまりステップS32において目標加速度を設定した場合)には、車両1が駆動されていると判定する一方で、ステップS33において基本目標回生トルクを設定した場合(つまりステップS32において目標減速度を設定した場合)には、車両1が駆動されていないと判定する。他の例では、コントローラ14は、アクセル開度センサ10及びブレーキ踏込量センサ11の検出信号に基づき当該判定を行う。
ステップS36において車両1が駆動されていると判定された場合(ステップS36:Yes)、コントローラ14は、ステップS37において、ステップS33において設定した基本目標トルクと、ステップS35において設定したトルク低減量に基づき、最終目標トルクを決定する。具体的には、コントローラ14は、基本目標トルクからトルク低減量を減算した値を最終目標トルクとする。つまり、コントローラ14は、車両1に付与する駆動トルクを低減させるようにする。なお、ステップS34において付加減速度が設定されなかった場合には(つまりトルク低減量が0である場合)、コントローラ14は、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとして適用する。
次いで、ステップS38において、コントローラ14は、ステップS37において決定した最終目標トルクを実現するためのインバータ7の指令値(インバータ指令値)を設定する。つまり、コントローラ14は、最終目標トルクをモータジェネレータ3から発生させるためのインバータ指令値(制御信号)を設定する。そして、ステップS39において、コントローラ14は、ステップS38において設定したインバータ指令値をインバータ7に出力する。このステップS39の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
他方で、ステップS36において車両1が駆動されていないと判定された場合(ステップS36:No)、つまり車両1が制動されている場合、コントローラ14は、ステップS40において、ステップS33において決定した基本目標回生トルクと、ステップS35において決定したトルク低減量とに基づき、最終目標回生トルクを決定する。具体的には、コントローラ14は、基本目標回生トルクにトルク低減量を加算した値を最終目標回生トルクとする(原則、基本目標回生トルク及びトルク低減量は正値で表される)。つまり、コントローラ14は、車両1に付与する回生トルク(制動トルク)を増加させるようにする。なお、ステップS34において付加減速度が決定されなかった場合には(つまりトルク低減量が0である場合)、コントローラ14は、基本目標回生トルクをそのまま最終目標回生トルクとして適用する。
次いで、ステップS41において、コントローラ14は、ステップS40において決定した最終目標回生トルクを実現するためのインバータ7の指令値(インバータ指令値)を設定する。つまり、コントローラ14は、最終目標回生トルクをモータジェネレータ3から発生させるためのインバータ指令値(制御信号)を設定する。そして、ステップS39において、コントローラ14は、ステップS41において設定したインバータ指令値をインバータ7に出力する。このステップS39の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
次に、図13を参照して、本発明の実施形態の変形例2による車両の制御装置の作用について説明する。図13は、本発明の実施形態の変形例2による車両の制御装置を搭載した車両1に旋回走行させたときの、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートであり、車両1が駆動されていない場合(即ち図12のステップS36:No)を例示している。
図13において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵速度を示し、チャート(c)は付加減速度を示し、チャート(d)は最終目標回生トルクを示し、チャート(e)は実ヨーレートを示している。図13は、チャート(a)~(c)、(e)が図7と同一であり、チャート(d)のみが図7と異なる。
具体的には、この変形例2では、チャート(c)に示した付加減速度に応じて、チャート(d)に示すように最終目標回生トルクが設定される。即ち、車両1がトレーラを牽引中である場合には、牽引中ではない場合よりも最終目標回生トルクが大きくなっている。そして、このような最終目標回生トルクを発生させるようモータジェネレータ3を制御することで、チャート(e)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。具体的には、車両1がトレーラを牽引中である場合と牽引中ではない場合とでほぼ同じ実ヨーレートが車両1に発生する。
具体的には、この変形例2では、チャート(c)に示した付加減速度に応じて、チャート(d)に示すように最終目標回生トルクが設定される。即ち、車両1がトレーラを牽引中である場合には、牽引中ではない場合よりも最終目標回生トルクが大きくなっている。そして、このような最終目標回生トルクを発生させるようモータジェネレータ3を制御することで、チャート(e)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。具体的には、車両1がトレーラを牽引中である場合と牽引中ではない場合とでほぼ同じ実ヨーレートが車両1に発生する。
以上述べたような変形例2によっても、トレーラの重量によって車体後部が沈み込み、減速度の発生に伴う車体前部の沈み込みが抑制されている状況では、より大きい減速度を付加することで車体前部の沈み込み不足を解消することができ、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。
(他の変形例)
上記した実施形態では、車体後部の沈み込みが所定以上であることをコントローラ14が判定する具体例として、車両1がトレーラを牽引中である場合に車体後部の沈み込みが所定以上であると判定する例を挙げたが、これとは異なる条件に基づき、車体後部の沈み込みが所定以上であることを判定するようにしてもよい。
上記した実施形態では、車体後部の沈み込みが所定以上であることをコントローラ14が判定する具体例として、車両1がトレーラを牽引中である場合に車体後部の沈み込みが所定以上であると判定する例を挙げたが、これとは異なる条件に基づき、車体後部の沈み込みが所定以上であることを判定するようにしてもよい。
例えば、コントローラ14が、車両後部の積載量を取得し、この積載量が所定以上である場合に車体後部の沈み込みが所定以上であると判定するようにしてもよい。車両後部の積載量は、例えば、加速度センサ13から取得した加速度と、車両姿勢制御処理において決定した目標加速度と、路面勾配とに基づき検出することができる。具体的には、目標加速度と、車速の時間変化から算出した実加速度との差から、路面勾配による重力加速度の影響を差し引いた値(目実加速度差)を求める。目標加速度とエンジン4の基本目標トルクとの関係は、車体後部に重量物を積載していないときの車両重量を前提として設定されているので、車体後部に重量物を積載している場合には、目標加速度に対してエンジン4やモータジェネレータ3の生成トルクが不足し、実加速度が目標加速度よりも小さくなると考えられる。そこで、コントローラ14は、目実加速度差が所定の閾値以上の場合に、車体後部の積載量が所定以上である、即ち車体後部の沈み込みが所定以上であると判定する。
あるいは、沈み込み検出装置として、後輪側のサスペンション30のストローク量を検出するストロークセンサ34を設け、このストロークセンサ34の検出値により車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定することもできる。
また、上記した実施形態では、ステアリングホイール6に連結されたステアリングコラムの回転角度を操舵角として使用すると説明したが、ステアリングコラムの回転角度に代えて、あるいはステアリングコラムの回転角度と共に、操舵系における各種状態量(アシストトルクを付与するモータの回転角や、ラックアンドピニオンにおけるラックの変位等)を操舵角として用いてもよい。
1 車両
2 前輪
4 エンジン
6 ステアリングホイール
8 操舵角センサ
10 アクセル開度センサ
11 ブレーキ踏込量センサ
12 車速センサ
13 加速度センサ
14 コントローラ
16 ブレーキ装置
18 ブレーキ制御システム
3 モータジェネレータ
30 サスペンション
32 牽引スイッチ
34 ストロークセンサ
A 牽引車
B トレーラ
2 前輪
4 エンジン
6 ステアリングホイール
8 操舵角センサ
10 アクセル開度センサ
11 ブレーキ踏込量センサ
12 車速センサ
13 加速度センサ
14 コントローラ
16 ブレーキ装置
18 ブレーキ制御システム
3 モータジェネレータ
30 サスペンション
32 牽引スイッチ
34 ストロークセンサ
A 牽引車
B トレーラ
Claims (10)
- 駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、前記駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、を有する車両の制御方法であって、
前記車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程と、
前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、前記駆動源の生成トルクを低下させるように前記生成トルク制御機構を制御する工程と、を有し、
前記駆動源の生成トルクを低下させるように前記生成トルク制御機構を制御する工程では、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、前記車体後部の沈み込みが前記所定以上であるときには、前記沈み込みが前記所定未満であるときよりも前記駆動源の生成トルクの低下量を大きくする、
ことを特徴とする車両の制御方法。 - 制動力を車輪に付加する制動装置と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、を有する車両の制御方法であって、
前記車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程と、
前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、前記制動装置により制動力を生じさせる工程と、を有し、
前記制動装置により制動力を生じさせる工程では、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、前記車体後部の沈み込みが前記所定以上であるときには、前記沈み込みが前記所定未満であるときよりも前記制動装置により生じさせる制動力を大きくする、
ことを特徴とする車両の制御方法。 - 車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、を有する車両の制御方法であって、
前記車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程と、
前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、前記ジェネレータにより回生発電を行わせる工程と、を有し、
前記ジェネレータにより回生発電を行わせる工程では、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、前記車体後部の沈み込みが前記所定以上であるときには、前記沈み込みが前記所定未満であるときよりも前記ジェネレータによる回生発電量を大きくする、
ことを特徴とする車両の制御方法。 - 前記車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程では、前記車両が牽引を行っていることが検出された場合に、前記車体後部の沈み込みが所定以上であると判定する、請求項1から3の何れか1項に記載の車両の制御方法。
- 前記車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定する工程では、前記車両後部の積載量が所定以上である場合に、前記車体後部の沈み込みが所定以上であると判定する、請求項1から3の何れか1項に記載の車両の制御方法。
- 駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、前記駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、プロセッサと、を備えた車両システムであって、
前記プロセッサは、
前記車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定し、
前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、前記駆動源の生成トルクを低下させるように前記生成トルク制御機構を制御し、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、前記車体後部の沈み込みが前記所定以上であるときには、前記沈み込みが前記所定未満であるときよりも、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合の前記駆動源の生成トルクの低下量を大きくするように構成されている、
ことを特徴とする車両システム。 - 制動力を車輪に付加する制動装置と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、プロセッサと、を備えた車両システムであって、
前記プロセッサは、
前記車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定し、
前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、前記制動装置により制動力を生じさせ、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、前記車体後部の沈み込みが前記所定以上であるときには、前記沈み込みが前記所定未満であるときよりも、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合に前記制動装置に生じさせる制動力を大きくするように構成されている、
ことを特徴とする車両システム。 - 車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、弾性部材を有するサスペンション装置と、プロセッサと、を備えた車両システムであって、
前記プロセッサは、
前記車体後部の沈み込みが所定以上か否かを判定し、
前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、前記ジェネレータにより回生発電を行わせ、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合において、前記車体後部の沈み込みが前記所定以上であるときには、前記沈み込みが前記所定未満であるときよりも、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定された場合の前記ジェネレータによる回生発電量を大きくするように構成されている、
ことを特徴とする車両システム。 - 弾性部材を有するサスペンション装置を備えた車両の制御装置であって、
操舵装置が切り込み操作されたときに、車両姿勢を制御するように前記車両に減速度を付加する減速度付加手段を備え、
前記減速度付加手段は、前記操舵装置が切り込み操作された場合において、車体後部の沈み込みが所定以上であるときには、前記沈み込みが前記所定未満であるときよりも、前記車両に付加する前記減速度を大きくする、
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 弾性部材を有するサスペンション装置を備えた車両の制御装置であって、
操舵装置が切り込み操作されたときに、車両姿勢を制御するように前記車両に減速度を付加する減速度付加手段を備え、
前記減速度付加手段は、前記操舵装置が切り込み操作された場合において、前記車両が牽引を行っているときには、前記車両が牽引を行っていないときよりも、前記車両に付加する前記減速度を大きくする、
ことを特徴とする車両の制御装置。
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