(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-11
(45)【発行日】2022-03-22
(54)【発明の名称】車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置
(51)【国際特許分類】
B60W 30/045 20120101AFI20220314BHJP
B60L 7/18 20060101ALI20220314BHJP
B60L 15/20 20060101ALI20220314BHJP
B60W 10/04 20060101ALI20220314BHJP
B60W 10/20 20060101ALI20220314BHJP
B60W 10/06 20060101ALI20220314BHJP
B62D 6/00 20060101ALI20220314BHJP
B62D 101/00 20060101ALN20220314BHJP
B62D 113/00 20060101ALN20220314BHJP
B62D 119/00 20060101ALN20220314BHJP
【FI】
B60W30/045
B60L7/18
B60L15/20 J
B60W10/00 134
B60W10/06
B60W10/20
B62D6/00
B62D101:00
B62D113:00
B62D119:00
(21)【出願番号】P 2018026776
(22)【出願日】2018-02-19
【審査請求日】2021-01-19
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100059959
【氏名又は名称】中村 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100088694
【氏名又は名称】弟子丸 健
(74)【代理人】
【識別番号】100168871
【氏名又は名称】岩上 健
(72)【発明者】
【氏名】砂原 修
(72)【発明者】
【氏名】梅津 大輔
【審査官】平井 功
(56)【参考文献】
【文献】特許第6202479(JP,B1)
【文献】特開2008-074269(JP,A)
【文献】特開2008-179300(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60W 10/00-60/00
G08G 1/00-99/00
B60L 7/00-13/00
B60L 15/00-58/40
B62D 6/00- 6/10
B60K 6/20- 6/547
F02D 41/00-41/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
前輪を操舵するための操舵装置と、前記操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、前記操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、
コントローラと、を有する車両の制御方法であって、
前記コントローラが、前記操舵装置が操作されているときに、前記操舵アシスト装置により前記操舵装置にアシスト力を付加する工程と、
前記コントローラが、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、
前記コントローラが、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定したときに、前記駆動源の生成トルクを低下させることで前記車両に減速度を付加し、その後前記駆動源の生成トルクを上昇させることで前記車両に付加した減速度を減少させる工程と、を有し、
前記操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、前記車両に付加した減速度を減少させているときに、前記アシスト力を減少させ、
前記操舵装置にアシスト力を付加する工程では、前記車両に付加した減速度の減少量に基づき、前記アシスト力の減少量を決定する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項2】
前輪を操舵するための操舵装置と、前記操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、制動力を車輪に付加する制動装置と、前記操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、
コントローラと、を有する車両の制御方法であって、
前記コントローラが、前記操舵装置が操作されているときに、前記操舵アシスト装置により前記操舵装置にアシスト力を付加する工程と、
前記コントローラが、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、
前記コントローラが、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定したときに、前記制動装置により制動力を増加させることで前記車両に減速度を付加し、その後制動力を減少させることで前記車両に付加した減速度を減少させる工程と、を有し、
前記操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、前記車両に付加した減速度を減少させているときに、前記アシスト力を減少させ、
前記操舵装置にアシスト力を付加する工程では、前記車両に付加した減速度の減少量に基づき、前記アシスト力の減少量を決定する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項3】
前輪を操舵するための操舵装置と、前記操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、前記操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、
コントローラと、を有する車両の制御方法であって、
前記コントローラが、前記操舵装置が操作されているときに、前記操舵アシスト装置により前記操舵装置にアシスト力を付加する工程と、
前記コントローラが、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、
前記コントローラが、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定したときに、前記ジェネレータにより回生発電力を増加させることで前記車両に減速度を付加し、その後回生発電力を減少させることで前記車両に付加した減速度を減少させる工程と、を有し、
前記操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、前記車両に付加した減速度を減少させているときに、前記アシスト力を減少させ、
前記操舵装置にアシスト力を付加する工程では、前記車両に付加した減速度の減少量に基づき、前記アシスト力の減少量を決定する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項4】
前記操舵装置にアシスト力を付加する工程では、前記操舵装置が切り込み操作されているときに、前記アシスト力を増加させる、請求項1から3の何れか1項に記載の車両の制御方法。
【請求項5】
前輪を操舵するための操舵装置と、前記操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、前記操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、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、
前記操舵装置が操作されているときに、前記操舵アシスト装置により前記操舵装置にアシスト力を付加させ、
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したときに、前記駆動源の生成トルクを低下させることで車両に減速度を付加し、その後前記駆動源の生成トルクを上昇させることで前記車両に付加した減速度を減少させ、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定した場合において、前記車両に付加した減速度を減少させているときに、前記操舵アシスト装置による前記アシスト力を減少させ、
前記車両に付加した減速度の減少量に基づき、前記アシスト力の減少量を決定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。
【請求項6】
前輪を操舵するための操舵装置と、前記操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、制動力を車輪に付加する制動装置と、前記操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、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、
前記操舵装置が操作されているときに、前記操舵アシスト装置により前記操舵装置にアシスト力を付加させ、
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したときに、前記制動装置により制動力を増加させることで車両に減速度を付加し、その後制動力を減少させることで前記車両に付加した減速度を減少させ、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定した場合において、前記車両に付加した減速度を減少させているときに、前記操舵アシスト装置による前記アシスト力を減少させ、
前記車両に付加した減速度の減少量に基づき、前記アシスト力の減少量を決定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。
【請求項7】
前輪を操舵するための操舵装置と、前記操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、前記操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、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、
前記操舵装置が操作されているときに、前記操舵アシスト装置により前記操舵装置にアシスト力を付加させ、
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したときに、前記ジェネレータにより回生発電力を増加させることで車両に減速度を付加し、その後回生発電力を減少させることで前記車両に付加した減速度を減少させ、
前記操舵装置が切り込み操作されたと判定した場合において、前記車両に付加した減速度を減少させているときに、前記操舵アシスト装置による前記アシスト力を減少させ、
前記車両に付加した減速度の減少量に基づき、前記アシスト力の減少量を決定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。
【請求項8】
前輪を操舵するための操舵装置と、前記操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、を備えた車両の制御装置であって、
前記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と、
前記操舵装置が切り込み操作された場合において、前記車両に付加した減速度を減少させているときに、前記操舵アシスト装置による前記アシスト力を減少させる操舵アシスト力減少手段と、
を備え、
前記操舵アシスト力減少手段は、前記車両に付加した減速度の減少量に基づき、前記アシスト力の減少量を決定する、
ことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述したような従来の車両姿勢制御により、ステアリングの切り込み操作が行われたときに車両に減速度を生じさせて前輪に荷重を加えると、前輪の接地面に発生する横力が増大することにより、路面から前輪を介してステアリングホイールに伝わる反力トルクが増大する。その後、切り込み操作の終了に伴い車両に付加している減速度を減少させると、前輪荷重の減少に応じて反力トルクも減少するので、ステアリングホイールに伝わる反力が減少し、ドライバに違和感を与えるおそれがある。
【0007】
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、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させてもドライバに違和感を与えることを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明は、前輪を操舵するための操舵装置と、操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、コントローラと、を有する車両の制御方法であって、コントローラが、操舵装置が操作されているときに、操舵アシスト装置により操舵装置にアシスト力を付加する工程と、コントローラが、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、コントローラが、操舵装置が切り込み操作されたと判定したときに、駆動源の生成トルクを低下させることで車両に減速度を付加し、その後駆動源の生成トルクを上昇させることで車両に付加した減速度を減少させる工程と、を有し、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、車両に付加した減速度を減少させているときに、アシスト力を減少させ、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、車両に付加した減速度の減少量に基づき、アシスト力の減少量を決定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、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、駆動源の生成トルク低下により車両に付加した減速度を減少させているときに、アシスト力を減少させるので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、アシスト力を減少させることができる。また、付加減速度の減少量に基づきアシスト力の減少量を決定するので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、反力トルクの減少による違和感を抑制するのに適切な量のアシスト力を減少させることができる。これにより、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させたときに、操舵装置を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0009】
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、前輪を操舵するための操舵装置と、操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、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、コントローラと、を有する車両の制御方法であって、コントローラが、操舵装置が操作されているときに、操舵アシスト装置により操舵装置にアシスト力を付加する工程と、コントローラが、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、コントローラが、操舵装置が切り込み操作されたと判定したときに、制動装置により制動力を増加させることで車両に減速度を付加し、その後制動力を減少させることで車両に付加した減速度を減少させる工程と、を有し、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、車両に付加した減速度を減少させているときに、アシスト力を減少させ、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、車両に付加した減速度の減少量に基づき、アシスト力の減少量を決定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、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、制動装置の制動力により車両に付加した減速度を減少させているときに、アシスト力を減少させるので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、アシスト力を減少させることができる。また、付加減速度の減少量に基づきアシスト力の減少量を決定するので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、反力トルクの減少による違和感を抑制するのに適切な量のアシスト力を減少させることができる。これにより、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させたときに、操舵装置を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0010】
他の観点では、上記の目的を達成するために、前輪を操舵するための操舵装置と、操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、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、コントローラと、を有する車両の制御方法であって、コントローラが、操舵装置が操作されているときに、操舵アシスト装置により操舵装置にアシスト力を付加する工程と、コントローラが、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、コントローラが、操舵装置が切り込み操作されたと判定したときに、ジェネレータにより回生発電力を増加させることで車両に減速度を付加し、その後回生発電力を減少させることで車両に付加した減速度を減少させる工程と、を有し、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、車両に付加した減速度を減少させているときに、アシスト力を減少させ、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、車両に付加した減速度の減少量に基づき、アシスト力の減少量を決定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、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、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、ジェネレータの回生発電により車両に付加した減速度を減少させているときに、アシスト力を減少させるので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、アシスト力を減少させることができる。また、付加減速度の減少量に基づきアシスト力の減少量を決定するので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、反力トルクの減少による違和感を抑制するのに適切な量のアシスト力を減少させることができる。これにより、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させたときに、操舵装置を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0012】
また、本発明において、好ましくは、操舵装置にアシスト力を付加する工程では、操舵装置が切り込み操作されているときに、アシスト力を増加させるのがよい。
【0013】
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、前輪を操舵するための操舵装置と、操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、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、操舵装置が操作されているときに、操舵アシスト装置により操舵装置にアシスト力を付加させ、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したときに、駆動源の生成トルクを低下させることで車両に減速度を付加し、その後駆動源の生成トルクを上昇させることで車両に付加した減速度を減少させ、操舵装置が切り込み操作されたと判定した場合において、車両に付加した減速度を減少させているときに、操舵アシスト装置によるアシスト力を減少させ、車両に付加した減速度の減少量に基づき、アシスト力の減少量を決定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、プロセッサは、付加減速度の減少量に基づきアシスト力の減少量を決定するので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、反力トルクの減少による違和感を抑制するのに適切な量のアシスト力を減少させることができる。これにより、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させたときに、操舵装置を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0014】
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、前輪を操舵するための操舵装置と、操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、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、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、操舵装置が操作されているときに、操舵アシスト装置により操舵装置にアシスト力を付加させ、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したときに、制動装置により制動力を増加させることで車両に減速度を付加し、その後制動力を減少させることで車両に付加した減速度を減少させ、操舵装置が切り込み操作されたと判定した場合において、車両に付加した減速度を減少させているときに、操舵アシスト装置によるアシスト力を減少させ、車両に付加した減速度の減少量に基づき、アシスト力の減少量を決定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、プロセッサは、付加減速度の減少量に基づきアシスト力の減少量を決定するので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、反力トルクの減少による違和感を抑制するのに適切な量のアシスト力を減少させることができる。これにより、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させたときに、操舵装置を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0015】
他の観点では、上記の目的を達成するために、前輪を操舵するための操舵装置と、操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、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、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、操舵装置が操作されているときに、操舵アシスト装置により操舵装置にアシスト力を付加させ、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したときに、ジェネレータにより回生発電力を増加させることで車両に減速度を付加し、その後回生発電力を減少させることで車両に付加した減速度を減少させ、操舵装置が切り込み操作されたと判定した場合において、車両に付加した減速度を減少させているときに、操舵アシスト装置によるアシスト力を減少させ、車両に付加した減速度の減少量に基づき、アシスト力の減少量を決定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、プロセッサは、付加減速度の減少量に基づきアシスト力の減少量を決定するので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、反力トルクの減少による違和感を抑制するのに適切な量のアシスト力を減少させることができる。これにより、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させたときに、操舵装置を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0016】
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、前輪を操舵するための操舵装置と、操舵装置にアシスト力を付加する操舵アシスト装置と、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と、操舵装置が切り込み操作された場合において、車両に付加した減速度を減少させているときに、操舵アシスト装置によるアシスト力を減少させる操舵アシスト力減少手段と、を備え、操舵アシスト力減少手段は、車両に付加した減速度の減少量に基づき、アシスト力の減少量を決定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、操舵アシスト力減少手段は、付加減速度の減少量に基づきアシスト力の減少量を決定するので、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴い操舵装置に伝わる反力トルクが減少するときに、反力トルクの減少による違和感を抑制するのに適切な量のアシスト力を減少させることができる。これにより、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させたときに、操舵装置を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【発明の効果】
【0018】
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、車両姿勢制御の終了時に車両に付加している減速度を減少させてもドライバに違和感を与えることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】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2】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。
【
図3】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】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る。
【
図5】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6】本発明の実施形態による操舵アシスト処理のフローチャートである。
【
図7】本発明の実施形態による付加減速度の減少量とアシストトルクの補正係数との関係を示したマップである。
【
図8】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が旋回を行う場合の、車両姿勢制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。
【
図9】本発明の実施形態の変形例による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
【
図10】本発明の実施形態の変形例による車両の制御装置を搭載した車両が旋回を行う場合の、車両姿勢制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。
【
図11】本発明の実施形態の変形例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12】本発明の実施形態の変形例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。
【
図13】本発明の実施形態の変形例による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
【
図14】本発明の実施形態の変形例による車両の制御装置を搭載した車両が旋回を行う場合の、車両姿勢制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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方法、車両システム及び車両の制御装置を説明する。
【0021】
<システム構成>
まず、
図1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1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。
【0022】
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。
【0023】
また、車両1は、ステアリングホイール6の操舵をアシストするパワステモータ30を備えている。
【0024】
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、ステアリングホイール6と前輪2とを連結するコラムシャフトに作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ9と、パワステモータ30の回転角を検出するモータ角センサ10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11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12と、車速を検出する車速センサ13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。
【0025】
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。
【0026】
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の電気的構成を説明する。
図2は、本発明の実施形態による車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【0027】
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8~13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)、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、及びパワステモータ30に対する制御を行うべく、制御信号を出力する。
【0028】
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し、減速度付加手段及び操舵アシスト力減少手段として機能する。また、操舵角センサ8、操舵トルクセンサ9、モータ角センサ10、パワステモータ30及びコントローラ14は、本発明における操舵アシスト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。
【0029】
<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3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3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。
【0030】
図3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3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11が検出したアクセル開度、ブレーキ踏込量センサ12が検出したブレーキペダル踏込量、車速センサ13が検出した車速、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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
次に、
図4及び
図5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4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5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。
【0038】
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3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。
【0039】
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。
【0040】
具体的には、コントローラ14は、
図5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5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5に示すように、操舵速度が閾値S
1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S
1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S
1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D
max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D
max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/s
2≒0.05G)。
さらに、操舵速度が閾値S
1よりも大きい閾値S
2以上の場合には、付加減速度は上限値D
maxに維持される。
【0041】
次に、ステップS15において、コントローラ14は、付加減速度が減少中か否かを判定する。具体的には、コントローラ14は、ステップS14で設定した付加減速度が前回の付加減速度設定処理で設定された付加減速度から減少している場合に、付加減速度が減少中であると判定する。
【0042】
その結果、付加減速度が減少中である場合(ステップS15:Yes)、ステップS16に進み、コントローラ14は、付加減速度の減少量を取得する。具体的には、コントローラ14は、ステアリングホイール6の切り込み操作に基づき設定された付加減速度の最大値と現在の付加減速度との差を、付加減速度の減少量として算出する。付加減速度の最大値はメモリに記憶されており、ステアリングホイール6の切り込み操作が開始されステップS13において操舵速度が閾値S1以上となった時から、その後操舵速度が閾値S1未満となる時までの間において、ステップS14で設定された付加減速度がそれまでの最大値を上回る度に更新される。ステップS16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。
【0043】
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)、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。
【0044】
また、ステップS15において、付加減速度が減少中ではない場合(ステップS15:No)、コントローラ14は付加減速度の減少量を取得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。
【0045】
次に、
図6及び
図7を参照して、本発明の実施形態における操舵アシスト処理について説明する。
図6は、本発明の実施形態による操舵アシスト処理のフローチャートであり、
図7は、本発明の実施形態による付加減速度減少量とアシストトルクの補正係数との関係を示したマップである。
【0046】
図6の操舵アシスト処理は、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、車両姿勢制御処理と並行して所定周期(例えば50ms)で繰り返し実行される。
【0047】
操舵アシスト処理が開始されると、
図6に示すように、ステップS21において、コントローラ14は、操舵トルクセンサ9により検出された操舵トルクτ及び車速センサ13によって検出された車速Vを読み込む。
【0048】
次に、ステップS22において、コントローラ14は、ステップS21で読み込んだ操舵トルクτ及び車速Vに対応するアシストゲインKを取得する。具体的には、コントローラ14は、種々の操舵トルク及び車速とアシストゲインとの関係を規定したアシストゲインマップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)を参照して現在の操舵トルクτ及び車速Vに対応するアシストゲインKを決定する。
【0049】
次に、ステップS23において、コントローラ14は、
図4の付加減速度設定処理で設定された付加減速度が減少中か否かを判定する。具体的には、コントローラ14は、
図4の付加減速度設定処理のステップS15において付加減速度が減少中であると判定された場合に、付加減速度が減少中であると判定する。
【0050】
その結果、付加減速度が減少中である場合(ステップS23:Yes)、ステップS24に進み、コントローラ14は、付加減速度の減少量に対応するアシストトルクの補正係数Aを取得する。具体的には、コントローラ14は、
図7のマップに示す付加減速度減少量と補正係数Aとの関係に基づき
図4の付加減速度設定処理のステップS16で取得された付加減速度減少量に対応する補正係数を取得する。
図7に示すように、付加減速度減少量が0の場合にアシストトルクの補正係数Aは1であり、付加減速度減少量が大きいほど補正係数Aは小さくなる。即ち、付加減速度が減少していない場合にはアシストトルクの補正は行われず、付加減速度が減少している場合には、その減少量が大きいほどアシストトルクが小さくなる。
【0051】
上記のようにステップS24でアシストトルクの補正係数Aを取得した後、ステップS25において、コントローラ14は補正係数Aにより補正したアシストトルクを決定する。具体的には、コントローラ14は、ステップS21で取得した操舵トルクτに、ステップS22で取得したアシストゲインK及びステップS24で取得した補正係数Aを乗じることにより、アシストトルクを算出する(即ちアシストトルク=K×A×τ)。
【0052】
また、ステップS23において、付加減速度が減少中ではない場合(ステップS23:No)、ステップS26に進み、コントローラ14はアシストトルクを決定する。具体的には、コントローラ14は、ステップS21で取得した操舵トルクτに、ステップS22で取得したアシストゲインKを乗じることにより、アシストトルク(即ちアシストトルク=K×τ)を算出する。
【0053】
上述したように、付加減速度減少量が0の場合に補正係数Aは1であり、付加減速度減少量が大きいほど補正係数Aは小さくなる。したがって、付加減速度が減少している場合には、付加減速度が減少していない場合よりもアシストトルクは減少する。
【0054】
ステップS25又はS26の後、ステップS27に進み、コントローラ14は、ステップS25又はS26で決定したアシストトルクに基づきアシストトルク出力指令値をパワステモータ30に出力する。パワステモータ30は、アシストトルク出力指令値に基づき、ステップS25又はS26で決定したアシストトルクを出力する。ステップS27の後、コントローラ14は操舵アシスト処理を終了する。
【0055】
次に、
図8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8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。
【0056】
図8において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵トルクを示し、チャート(c)は操舵速度を示し、チャート(d)は付加減速度を示し、チャート(e)は最終目標トルクを示し、チャート(f)は操舵アシストトルクを示し、チャート(g)は実ヨーレートを示している。
【0057】
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t13までの間、チャート(c)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(d)に示すように付加減速度が設定される。この付加減速度に応じて、チャート(e)に示すように最終目標トルクが設定される。この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(g)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。
【0058】
また、チャート(a)及び(b)に示すように、時刻t11から操舵角の増加に応じて操舵トルクも増大する。この操舵トルクの増大により、チャート(f)に示すように操舵アシストトルクも増大するが、付加減速度が減少する時刻t12から時刻t13までの間は、操舵アシストトルクが減少する。即ち、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴いステアリングコラムに伝わる反力トルクが減少するときには、操舵アシストトルクを減少させる。これにより、ステアリングホイール6を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することが抑制され、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0059】
<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。
【0060】
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した場合において、車両姿勢制御により車両1に付加した減速度を減少させているときに、パワステモータによるアシストトルクを減少させる。即ち、付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴いステアリングコラムに伝わる反力トルクが減少するときには、操舵アシストトルクを減少させるので、ステアリングホイール6を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0061】
<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。
【0062】
(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。
【0063】
まず、
図9を参照して、本発明の実施形態の変形例1による車両姿勢制御処理を説明する。
図9は、本発明の実施形態の変形例1による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
【0064】
まず、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S31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。
【0065】
次いで、ステップS33において、コントローラ14は、ステップS32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。
【0066】
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4参照)、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。
【0067】
次いで、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、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S31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。
【0068】
ステップS33及びS35の処理の後、ステップS36において、コントローラ14は、ステップS33において決定した基本目標制動力と、ステップS35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。
【0069】
次に、ステップS37において、コントローラ14は、ステップS36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S36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S37の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
【0070】
次に、
図10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10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。
【0071】
図10において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵トルクを示し、チャート(c)は操舵速度を示し、チャート(d)は付加減速度を示し、チャート(e)は最終目標制動力を示し、チャート(f)は操舵アシストトルクを示し、チャート(g)は実ヨーレートを示している。
図10は、チャート(a)~(d)、(f)、(g)が
図8と同一であり、チャート(e)のみが
図8と異なる。
具体的には、この変形例1では、チャート(d)に示した付加減速度に応じて、チャート(e)に示すように最終目標制動力が設定される。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(g)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。
【0072】
以上述べたような変形例1によっても、車両姿勢制御による付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴いステアリングコラムに伝わる反力トルクが減少するときには、操舵アシストトルクを減少させるので、ステアリングホイール6を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0073】
(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。
【0074】
まず、
図11及び12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11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12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。
【0075】
変形例2においては、
図11及び12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。
【0076】
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。
【0077】
次に、
図13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13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。
【0078】
図13に示すように、ステップS41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S42において、コントローラ14は、ステップS41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。
【0079】
次に、ステップS43において、コントローラ14は、ステップS42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S42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。
【0080】
また、ステップS42及びS43の処理と並行して、ステップS44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。
【0081】
次に、ステップS45において、コントローラ14は、ステップS44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S41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。
【0082】
次に、ステップS46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S43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S42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S43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S42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11及びブレーキ踏込量センサ12の検出信号に基づき当該判定を行う。
【0083】
ステップS46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S46:Yes)、コントローラ14は、ステップS47において、ステップS43において設定した基本目標トルクと、ステップS45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S44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。
【0084】
次いで、ステップS48において、コントローラ14は、ステップS47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S49において、コントローラ14は、ステップS48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S49の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
【0085】
他方で、ステップS46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S46: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S50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S45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S44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。
【0086】
次いで、ステップS51において、コントローラ14は、ステップS50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S49において、コントローラ14は、ステップS51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S49の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
【0087】
次に、
図14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14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13のステップS46:No)を例示している。
【0088】
図14において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵トルクを示し、チャート(c)は操舵速度を示し、チャート(d)は付加減速度を示し、チャート(e)は最終目標回生トルクを示し、チャート(f)は操舵アシストトルクを示し、チャート(g)は実ヨーレートを示している。
図10は、チャート(a)~(d)、(f)、(g)が
図8と同一であり、チャート(e)のみが
図8と異なる。
具体的には、この変形例2では、チャート(d)に示した付加減速度に応じて、チャート(e)に示すように最終目標回生トルクが設定される。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(g)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。
【0089】
以上述べたような変形例2によっても、車両姿勢制御による付加減速度の減少によって前輪荷重が減少し、それに伴いステアリングコラムに伝わる反力トルクが減少するときには、操舵アシストトルクを減少させるので、ステアリングホイール6を介してドライバが感じる反力が不自然に減少することを抑制でき、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
【0090】
(他の変形例)
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(パワステモータ30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。
【符号の説明】
【0091】
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
9 操舵トルクセンサ
10 モータ角センサ
11 アクセル開度センサ
12 ブレーキ踏込量センサ
13 車速センサ
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
20 液圧ポンプ
22 バルブユニット
24 液圧センサ
3 モータジェネレータ
5 減速機
7 インバータ
25 バッテリ
30 パワステモータ
A 牽引車
B トレーラ
H 連結器