JP4415915B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to the technical field of vehicle control devices.
この種の装置として、例えば、車速を制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されたクリープ走行制御装置(以下、「従来の技術」と称する)によれば、坂路勾配において車両をクリープ速度程度の低速度で走行させることによって、坂路での発進走行を容易にすることが可能であるとされている。 As this type of device, for example, a device that controls the vehicle speed has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the creep travel control device disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as “conventional technology”), it is easy to start on a slope by causing the vehicle to travel at a low speed on the slope of the slope. It is possible to make it.
例えば、車両が摩擦係数の低い路面や岩山などの起伏の激しい路面を走行する場合、車輪と路面との接地状態は不安定になり易い。従って、このような走行条件下では、車輪のスリップなどに起因して、車速を維持することが困難になり易い。即ち、従来の技術には、悪路での走行性能が顕著に低下し易いという技術的な問題点がある。更には、接地状態が不安定な場合、車速の維持のみならず、より基本的な走行性能の低下も懸念されるという技術的な問題点もある。 For example, when a vehicle travels on a road surface with a low coefficient of friction or a rough road such as a rocky mountain, the ground contact state between the wheel and the road surface tends to be unstable. Therefore, it is difficult to maintain the vehicle speed under such traveling conditions due to wheel slip or the like. That is, the conventional technique has a technical problem that the running performance on a rough road is likely to be significantly reduced. Furthermore, when the ground contact state is unstable, there is a technical problem that there is a concern that not only the vehicle speed is maintained, but also that the basic running performance is deteriorated.
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、路面状況による走行性能の低下を防止し得る車両の制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can prevent a decrease in traveling performance due to road surface conditions.
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両の制御装置は、操舵手段に対し操舵トルクを補助するための補助トルクを付与する操舵トルク補助手段を備える車両を制御する車両の制御装置であって、前記車両における車輪のグリップ度を特定するグリップ度特定手段と、前記車両の操舵方向を特定する操舵方向特定手段と、前記特定されるグリップ度に基づいて、前記特定された操舵方向に対する前記車輪のグリップ度の変化特性を特定する変化特性特定手段と、前記特定された変化特性が増加特性である場合に前記補助トルクが増加するように前記操舵トルク補助手段を制御する第1制御及び前記特定された変化特性が減少特性である場合に前記補助トルクが減少するように前記操舵トルク補助手段を制御する第2制御を実行する補助トルク制御手段とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a vehicle control apparatus according to the present invention is a vehicle control apparatus that controls a vehicle including a steering torque assisting unit that applies an assisting torque for assisting a steering torque to the steering unit. A grip degree specifying means for specifying a grip degree of a wheel in the vehicle, a steering direction specifying means for specifying a steering direction of the vehicle, and the specified steering direction based on the specified grip degree. A change characteristic specifying means for specifying a change characteristic of a grip degree of a wheel; a first control for controlling the steering torque auxiliary means so that the auxiliary torque is increased when the specified change characteristic is an increase characteristic; and auxiliary performing a second control to control the steering torque assist unit to the auxiliary torque is reduced when the identified change characteristic is reduction characteristics Characterized by comprising a torque control means.
本発明に係る「操舵手段」とは、車両を操舵するための機構、装置及びシステムなどを包括する概念である。従って、操舵手段には、例えば、ステアリングホイール(以下、適宜「ハンドル」と称する)、ステアリングシャフト及びギア機構などの少なくとも一部が含まれてもよい。 The “steering means” according to the present invention is a concept including a mechanism, a device, a system, and the like for steering a vehicle. Accordingly, the steering means may include at least a part of, for example, a steering wheel (hereinafter referred to as “handle” as appropriate), a steering shaft, and a gear mechanism.
係る操舵手段に付与される補助トルクとは、車両の運転者によって操舵手段に加えられる操舵トルクを補助するためのトルクであり、典型的には操舵トルクと同一の方向(即ち、同一の回転方向)に付与されるトルクを指す。補助トルク(アシストトルクとも称される)を付与するための操舵トルク補助手段の態様は、最終的に操舵トルクが補助される限りにおいて何ら限定されない。但し、補助トルクが、モータなどの電気的なトルク発生手段を介して与えられる場合には、車両のエンジン出力とは無関係に補助トルクを付与することが可能となるため好適である。このような操舵トルク補助手段とは、好適には、EPS(Electronic Power Steering:電動パワーステアリング)装置などの形態を採る。尚、操舵トルク補助手段は、操舵手段の一部として構成されていてもよいし、相互に個別に構成されていてもよい。 The auxiliary torque applied to the steering means is a torque for assisting the steering torque applied to the steering means by the driver of the vehicle, and is typically the same direction as the steering torque (that is, the same rotational direction). ). The mode of the steering torque assisting means for applying the assist torque (also referred to as assist torque) is not limited as long as the steering torque is finally assisted. However, it is preferable that the auxiliary torque is applied via an electric torque generating means such as a motor because the auxiliary torque can be applied regardless of the engine output of the vehicle. Such steering torque assisting means preferably takes the form of an EPS (Electronic Power Steering) device or the like. The steering torque assisting unit may be configured as a part of the steering unit or may be configured separately from each other.
本発明に係る車両の制御装置によれば、その動作時には、グリップ度特定手段によって、車両における車輪のグリップ度が特定される。 According to the vehicle control apparatus of the present invention, the grip degree of the wheel in the vehicle is specified by the grip degree specifying means during the operation.
ここで、「車輪のグリップ度」とは、車輪と路面との間のグリップ状態を規定する指標値を包括する概念であり、増加する程グリップ状態が向上し(即ち、グリップする側に推移し)、低下する程グリップ状態が悪化する(即ち、グリップしない側に推移する)値として定義される。グリップ度は、係る概念が担保される限りにおいてどのような値であってもよい。例えば、車輪のグリップ状態は、車輪に加わる接地荷重に影響される。即ち、接地荷重が不十分な(即ち、接地荷重が抜けている)場合、グリップ状態は相対的に悪化する。従って、グリップ度は、係る接地荷重の値そのもの或いは接地荷重の値から何らかの規則又はアルゴリズムに従って導き出される値によって表されてもよい。また、グリップ度は、車両のセルフアライニングトルク及び横力などに基づいて導き出される値であってもよい。或いは、グリップ度は、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどに基づいて、グリップ状態を規定し得ると決定された値であってもよい。 Here, the “grip degree of the wheel” is a concept that includes an index value that defines the grip state between the wheel and the road surface, and as the value increases, the grip state improves (that is, shifts to the gripping side). ) Is defined as a value that worsens the grip state (ie, shifts to a non-grip side) as it decreases. The grip degree may be any value as long as the concept is secured. For example, the grip state of the wheel is influenced by the ground load applied to the wheel. That is, when the ground load is insufficient (that is, the ground load is missing), the grip state is relatively deteriorated. Therefore, the grip degree may be represented by the value of the ground load itself or a value derived from the ground load value according to some rule or algorithm. Further, the grip degree may be a value derived based on the self-aligning torque and lateral force of the vehicle. Alternatively, the grip degree may be a value determined in advance so that the grip state can be defined experimentally, empirically, or based on simulation.
尚、本発明において「特定する」とは、物理的、電気的、機械的、機構的又は化学的に特定対象の値を検出することの他に、物理的、電気的、機械的、機構的又は化学的に検出された、特定対象の値と何らかの対応関係を有する値に基づいて、何らかの規則若しくはアルゴリズムに従って推定又は推測することを含む概念である。或いは、「特定する」とは、特定対象の値を測定する手段、例えば、各種センサ装置などから電気信号として測定結果を受け取る形態を有していてもよい。 In the present invention, “specify” means not only physical, electrical, mechanical, mechanical, or chemical detection of a specific target value, but also physical, electrical, mechanical, or mechanical. Alternatively, the concept includes estimation or estimation according to some rule or algorithm based on a chemically detected value having some correspondence with a value of a specific target. Alternatively, “specify” may have a form in which a measurement result is received as an electrical signal from a means for measuring a value to be specified, for example, various sensor devices.
尚、グリップ度が特定される車輪は、車両に備わる車輪である限りにおいて何ら限定されないが、好適には操舵輪、例えば左右前輪の少なくとも一方を指す。尚、車両が悪路を走行する場合、左右前輪でグリップ状態が大きく異なる場合が多いから、好適には、グリップ度は左右前輪で特定されるのが好ましい。この場合、特定されるグリップ度は、左右前輪の平均値であってもよいし、左右前輪に付与される相応の重み付けに基づいて決定されてもよい。或いは左右前輪のグリップ度として夫々個別に利用されてもよい。 The wheel for which the grip degree is specified is not limited as long as it is a wheel provided in the vehicle, but preferably refers to at least one of steering wheels, for example, left and right front wheels. When the vehicle travels on a rough road, the grip state is often greatly different between the left and right front wheels. Therefore, the grip degree is preferably specified by the left and right front wheels. In this case, the specified grip degree may be an average value of the left and right front wheels, or may be determined based on a corresponding weight given to the left and right front wheels. Or you may utilize separately as a grip degree of a right-and-left front wheel, respectively.
一方、本発明に係る車両の制御装置によれば、操舵方向特定手段によって、車両の操舵方向が特定される。ここで、「車両の操舵方向」とは、操舵トルクの発生する方向であり、車輪の舵角の変化方向を指す。従って、車輪がその時点で左右いずれの方向に向いているかとは無関係な概念である。尚、車輪の舵角は、例えば、操舵角センサ又はハンドル角センサなど何らかの操舵角検出手段の出力に基づいて取得されてもよい。 On the other hand, according to the vehicle control apparatus of the present invention, the steering direction of the vehicle is specified by the steering direction specifying means. Here, the “steering direction of the vehicle” is a direction in which steering torque is generated, and indicates a direction in which the steering angle of the wheel is changed. Therefore, the concept is irrelevant to whether the wheel is facing right or left at that time. The steering angle of the wheel may be acquired based on the output of some steering angle detection means such as a steering angle sensor or a handle angle sensor.
更に、本発明に係る車両の制御装置によれば、変化特性特定手段によって、操舵方向に対するグリップ度の変化特性が特定される。 Furthermore, according to the vehicle control apparatus of the present invention, the change characteristic specifying means specifies the change characteristic of the grip degree with respect to the steering direction.
ここで、操舵方向に対するグリップ度の変化特性を特定する態様は、操舵方向特定手段によって特定される操舵方向に車輪が操舵された場合におけるグリップ度の変化特性、例えば、グリップ度が増加するのか、減少するのか或いは変化しないのかといった特性を特定可能である限りにおいて何ら限定されない。例えば、グリップ度を車両の操舵角に対応付けて記憶しておくことによって、係る変化特性は比較的容易に特定される。或いは、操舵角に対応付けてグリップ度を記憶せずに、現時点の操舵角を含む微小な舵角領域についてグリップ度がどのように変化するのかを推定してもよい。 Here, the aspect of specifying the change characteristic of the grip degree relative to the steering direction is a change characteristic of the grip degree when the wheel is steered in the steering direction specified by the steering direction specifying means, for example, whether the grip degree is increased. There is no limitation as long as it is possible to specify the characteristics of whether to decrease or not change. For example, the change characteristic can be identified relatively easily by storing the grip degree in association with the steering angle of the vehicle. Alternatively, it may be estimated how the grip degree changes for a small steering angle region including the current steering angle without storing the grip degree in association with the steering angle.
尚、このような変化特性の特定は、実際に車輪の操舵操作に伴ってリアルタイムに行われてもよいし、予め操舵方向に対してグリップ度がどのように変化するのかが判明している或いは推定可能である場合には、係る操舵操作以前に行われていてもよい。 The identification of such change characteristics may be performed in real time as the wheels are actually steered, and it has been known in advance how the degree of grip changes with respect to the steering direction. When it is possible to estimate, it may be performed before the steering operation.
ここで、本発明に係る車両の制御装置では、補助トルク制御手段によって、(i)係る変化特性が増加特性である場合に補助トルクが増加するように操舵トルク補助手段を制御する第1制御及び(ii)係る変化特性が減少特性である場合に補助トルクが減少するように操舵トルク補助手段を制御する第2制御が実行される。 Here, in the vehicle control apparatus according to the present invention, the auxiliary torque control means (i) controls the steering torque auxiliary means to increase the auxiliary torque when the change characteristic is an increase characteristic, and (ii) according variation characteristic auxiliary torque when a reduction characteristics are second control is executed to control the steering torque assist unit so as to reduce.
第1制御が実行される場合、補助トルクが増加するように操舵トルク補助手段が制御されるため、運転者は、グリップ度が増加する操舵方向へ操舵操作を行い易くなる。即ち、グリップ度が増加する方向へステアリング操作が誘われることによって、結果的に、車両を相対的にグリップ度の高い路面に導くことが可能となる。 When the first control is executed, the steering torque assisting means is controlled so that the assist torque is increased, so that the driver can easily perform the steering operation in the steering direction in which the grip degree increases. That is, the steering operation is invited in the direction in which the grip degree increases, and as a result, the vehicle can be guided to a road surface with a relatively high grip degree.
また、第2制御が実行される場合、補助トルクが減少されるように操舵トルク補助手段が制御されるため、運転者は、グリップ度が低下する操舵方向へ操舵操作を行い難くなる。即ち、グリップ度が低下する方向へのステアリング操作が阻害されることによって、結果的に、車両を相対的にグリップ度の高い路面に導くことが可能となる。 In addition, when the second control is executed, the steering torque assisting means is controlled so that the assist torque is decreased, so that it is difficult for the driver to perform the steering operation in the steering direction in which the grip degree decreases. That is, the steering operation in the direction in which the grip degree decreases is hindered, and as a result, the vehicle can be guided to a road surface with a relatively high grip degree.
このように第1制御及び第2制御が実行されることによって、車両はグリップ度の高い路面に誘われる。即ち、低μ路や岩山など路面状況による走行性能の低下を効果的に防止することが可能となるのである。 By thus first control and the second control is executed, the vehicle is invited to high grip degree road. That is, it is possible to effectively prevent a decrease in running performance due to road surface conditions such as low μ roads and rocky mountains.
尚、「増加特性である場合に」及び「減少特性である場合に」とは、必ずしも、増加特性又は減少特性である場合の全てでなくともよい趣旨である。例えば、増加特性における増加率や減少特性における減少率など変化特性を規定する値に何らかの閾値が設定されてもよい。即ち、比較的大きくグリップ率が変化する場合に限って、第1又は第2制御が実行されてもよい。 Note that “in the case of an increase characteristic” and “in the case of a decrease characteristic” are not necessarily all in the case of an increase characteristic or a decrease characteristic. For example, a certain threshold value may be set to a value that defines a change characteristic such as an increase rate in the increase characteristic and a decrease rate in the decrease characteristic. That is, the first or second control may be executed only when the grip ratio changes relatively large.
尚、補助トルクの増加量及び減少量は、このような車両の走行性能の低下を防止し得る限りにおいて何ら限定されない。例えば、補助トルクは、操舵方向に対して、換言すれば操舵トルクの方向に対して付与されるトルクであるから、「補助トルクが減少する」とは、操舵方向とは逆向きの、言わば操舵トルクを打ち消す方向にトルクが付与されることを含む概念である。但し、運転者の操舵意思を反映した車両の制御を実行する観点からは、補助トルクは、操舵方向に限定して付与されるトルクであるのが望ましい。従って、補助トルクの下限値は、ゼロ又はゼロとみなし得る程度に小さい値、或いは運転者が車両を操舵するのに必要な最低限度の(即ち、運転者の感覚としては、操舵トルクが十分に大きい)トルクに設定されるのが好適である。一方で、補助トルクの上限値は、同様に運転者の操舵意思を尊重する観点から、補助トルクのみで車両が操舵される事態が生じない程度の値に設定されるのが好ましい。また、補助トルクの増加量及び減少量は、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどに基づいて、走行性能の低下を効果的に防止し得るように設定されていてもよい。 The amount of increase and decrease of the auxiliary torque is not limited as long as it can prevent such a decrease in the running performance of the vehicle. For example, since the auxiliary torque is a torque applied to the steering direction, in other words, the direction of the steering torque, “the auxiliary torque is reduced” means that the steering direction is opposite to the steering direction. It is a concept that includes the application of torque in a direction that cancels the torque. However, from the viewpoint of executing vehicle control that reflects the driver's steering intention, the auxiliary torque is preferably a torque that is applied only in the steering direction. Therefore, the lower limit value of the auxiliary torque is zero or a value that is small enough to be regarded as zero, or the minimum level necessary for the driver to steer the vehicle (that is, as the driver's sense, the steering torque is sufficiently high). It is preferable that the torque is set to a large value. On the other hand, from the viewpoint of respecting the driver's steering intention, the upper limit value of the auxiliary torque is preferably set to a value that does not cause a situation where the vehicle is steered only by the auxiliary torque. Further, the increase amount and decrease amount of the auxiliary torque may be set in advance so as to effectively prevent a decrease in running performance experimentally, empirically, or based on simulation.
本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記車両は、前記車両を制動するための制動装置及び前記車両を駆動するための駆動装置を更に具備し、前記車両の制御装置は、前記車両の速度が所定値に維持されるように前記制動装置及び前記駆動装置を制御する車速制御手段を更に具備し、前記補助トルク制御手段は、前記車両の速度が前記所定値に維持される場合に前記第1及び第2制御を実行する。 In one aspect of the vehicle control device according to the present invention, the vehicle further includes a braking device for braking the vehicle and a drive device for driving the vehicle, and the vehicle control device includes The vehicle further includes vehicle speed control means for controlling the braking device and the drive device so that the vehicle speed is maintained at a predetermined value, and the auxiliary torque control means is configured to maintain the vehicle speed at the predetermined value. The first and second controls are executed.
車両に備わる制動手段とは、車両を制動するための機構、装置及びシステムを包括する概念であり、例えば、ブレーキ装置又はブレーキシステムなどを指す。また、制動手段は、その機能の少なくとも一部が、例えば、ABS(Antilock Braking System)やVSC(Vehicle Stability Control)装置など、車両の安定化を図るための各種装置と協調的に制御されてもよい。或いはこれら各種装置の一部として一体に構成されていてもよい。 The braking means provided in the vehicle is a concept including a mechanism, a device, and a system for braking the vehicle, and refers to, for example, a brake device or a brake system. Further, at least a part of the function of the braking means may be controlled in cooperation with various devices for stabilizing the vehicle such as an ABS (Antilock Braking System) or a VSC (Vehicle Stability Control) device. Good. Or you may be comprised integrally as a part of these various apparatuses.
一方、駆動手段とは、車両を駆動するための機構、装置及びシステムを包括する概念であり、例えば、エンジン、エンジンに対し空気を供給するためのスロットルバルブ、又はスロットルバルブを駆動するスロットルバルブモータなどを指す。 On the other hand, the drive means is a concept that encompasses a mechanism, a device, and a system for driving a vehicle. For example, an engine, a throttle valve for supplying air to the engine, or a throttle valve motor that drives the throttle valve And so on.
この態様によれば、車速制御手段によって、車両の速度(以下、適宜「車速」と称する)が所定値(以下、適宜「所定車速」と称する)に維持されるようにこれら制動装置及び駆動装置が制御される。 According to this aspect, the braking device and the driving device are maintained by the vehicle speed control means so that the vehicle speed (hereinafter referred to as “vehicle speed” as appropriate) is maintained at a predetermined value (hereinafter referred to as “predetermined vehicle speed” as appropriate). Is controlled.
尚、車速を維持する際の所定車速とは、必ずしも固定値でなくともよく、予め設定される上限値と下限値とによって規定される一定又は不定の車速範囲を含む趣旨である。即ち、このような車速領域に車速が収まっている状態も、本発明に係る「車速が維持される」範疇である。 The predetermined vehicle speed at the time of maintaining the vehicle speed is not necessarily a fixed value, but includes a constant or indefinite vehicle speed range defined by a preset upper limit value and lower limit value. That is, the state where the vehicle speed range vehicle speed is within such as this also according to the present invention, "the vehicle speed is maintained" in the scope.
尚、制動装置及び駆動装置の制御態様は、車両を所定車速に維持し得る限りにおいて何ら限定されない。また、係る車速の維持は、平坦路で行われてもよいし、坂路で行われてもよい。坂路(主として降板路)で車速が維持される場合、例えば車速が目標値を超えた場合に、各車輪に備わるホイールシリンダの油圧を運転者のブレーキペダル操作とは無関係に制御することによって所定車速が維持されてもよい。平坦路で車速が維持される場合、例えばスロットルバルブの開閉状態とホイールシリンダの油圧とを協調的に制御して車速が維持されてもよい。 The control mode of the braking device and the driving device is not limited as long as the vehicle can be maintained at a predetermined vehicle speed. Further, the maintenance of the vehicle speed may be performed on a flat road or on a slope. When the vehicle speed is maintained on a slope (mainly descending road), for example, when the vehicle speed exceeds a target value, the oil pressure of the wheel cylinder provided to each wheel is controlled independently of the driver's brake pedal operation, thereby controlling the predetermined vehicle speed. May be maintained. When the vehicle speed is maintained on a flat road, for example, the vehicle speed may be maintained by cooperatively controlling the open / close state of the throttle valve and the hydraulic pressure of the wheel cylinder.
また、補助トルク制御手段は、車速制御手段によって車速が所定値に維持される場合に第1制御及び第2制御を実行する。車速を維持する場合、車輪は正常とみなし得る程度のグリップ状態を保っている必要がある。従って、例えば悪路においては顕著に車速の維持が困難になり易い。この態様によれば、車速を所定値に維持する場合に、第1及び第2制御が実行されるため、好適に車速の維持が実現される。 The auxiliary torque control means, the vehicle speed by the vehicle speed control means executes the first control and the second control when it is maintained at a predetermined value. In order to maintain the vehicle speed, the wheels need to maintain a grip state that can be regarded as normal. Therefore, for example, it is difficult to maintain the vehicle speed remarkably on a rough road. According to this aspect, in maintaining the vehicle speed at a predetermined value, since the first and second control is performed, it is preferably maintained in the vehicle speed is realized.
尚、「車速が所定値に維持される場合に」とは、必ずしも実際の車速が所定値に維持されている期間のみを表すものではなく、例えば、車速を維持する旨の入力がなされ、車速を維持するための制御モードが起動している期間などを含む概念である。即ち、車速を維持すべく制動手段及び駆動手段が制御されていても、路面の状況によっては、例えば、岩山を走行しているような場合には特に、車両は頻繁に停止する。そのような場合も、車速を維持すべく制御がなされているのであり、「車速が所定値に維持される場合」の範疇である。 Note that “when the vehicle speed is maintained at a predetermined value” does not necessarily represent only the period during which the actual vehicle speed is maintained at the predetermined value. For example, an input to maintain the vehicle speed is made, and the vehicle speed This is a concept including a period in which a control mode for maintaining the power is activated. That is, even if the braking means and the driving means are controlled to maintain the vehicle speed, the vehicle frequently stops depending on the road surface condition, for example, particularly when driving on a rocky mountain. In such a case as well, control is performed to maintain the vehicle speed, which is a category of “when the vehicle speed is maintained at a predetermined value”.
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記グリップ度特定手段は、前記車輪のグリップ度の増加及び低下に応じて夫々低下及び増加する前記車輪のスリップ度を特定することによって前記車輪のグリップ度を特定する。 In another aspect of the vehicle control apparatus according to the present invention, the grip degree specifying means specifies the wheel slip degree that decreases and increases in accordance with the increase and decrease in the grip degree of the wheel, respectively. Specify the grip level.
この態様によれば、スリップ度に基づいてグリップ度が特定される。本発明に係るスリップ度とは、車輪のスリップ状態を規定する値を包括する概念である。車輪の接地荷重が減少すると、グリップ度は低下するのであるが、この際、接地荷重が減少するのに伴って車輪はスリップを開始する。即ち、スリップ度とは、その低下及び増加が夫々グリップ度の増加及び低下に対応する、グリップ度と相反する概念である。 According to this aspect, the grip degree is specified based on the slip degree. The slip degree according to the present invention is a concept that includes values that define the slip state of a wheel. When the ground contact load of the wheel decreases, the grip degree decreases. At this time, the wheel starts to slip as the ground load decreases. That is, the slip degree is a concept contrary to the grip degree, in which the decrease and increase correspond to the increase and decrease of the grip degree, respectively.
従って、スリップ度に基づいて間接的にグリップ度を特定することが可能となる。尚、スリップ度とグリップ度との対応関係が、又はスリップ度と補助トルクの増加又は減少量との対応関係が予め規定されている場合には、スリップ度が特定されることによって間接的にグリップ度が特定されることになるから、実際に補助トルクを増減制御するに際して必ずしもグリップ度を特定する必要は生じない。尚、スリップ現象は、グリップ度の不足によって副次的に発生する現象であるが、スリップ度は、グリップ度よりも簡便に特定され得るから、第1又は第2制御を好適に実行することが可能となる。 Therefore, it is possible to indirectly specify the grip degree based on the slip degree. In addition, when the correspondence between the slip degree and the grip degree or the correspondence relation between the slip degree and the increase or decrease in the auxiliary torque is defined in advance, the grip degree is indirectly determined by specifying the slip degree. Since the degree is specified, it is not always necessary to specify the grip degree when actually increasing or decreasing the auxiliary torque. Note that the slip phenomenon is a phenomenon that occurs secondaryly due to a lack of the grip degree. However, since the slip degree can be specified more simply than the grip degree, the first or second control can be suitably executed. It becomes possible.
尚、グリップ度とスリップ度は、必ずしも相互に一対一に対応しなくてもよい。例えば、車輪がある程度路面をグリップしている状態(即ち、グリップ度が所定値以上である状態)では、車輪はスリップしないのであり、スリップ度は、例えばゼロとなって変化しない。然るに、車両の走行性能を担保する目的に鑑みれば、スリップが生じていない領域では補助トルクを制御する必要は小さく、問題となるのは、スリップが生じて走行性能が低下する場合である。即ち、スリップ度を特定することによってグリップ度が特定される場合には、効率的に車両を制御することが可能となる。 Note that the grip degree and the slip degree do not necessarily correspond to each other one to one. For example, in a state where the wheel is gripping the road surface to some extent (that is, a state where the grip degree is a predetermined value or more), the wheel does not slip, and the slip degree does not change, for example, to zero. However, in view of the purpose of ensuring the running performance of the vehicle, it is not necessary to control the auxiliary torque in a region where no slip occurs, and the problem arises when slip occurs and the running performance deteriorates. That is, when the grip degree is specified by specifying the slip degree, the vehicle can be controlled efficiently.
尚、この態様では、前記グリップ度特定手段は、前記車両の車輪速度に基づいて前記車輪のスリップ度を特定してもよい。 In this aspect, the grip degree specifying means may specify the slip degree of the wheel based on the wheel speed of the vehicle.
この場合、スリップ度が車輪速度に基づいて特定されるので効率的である。車輪速度に基づいてスリップ度を特定する態様は何ら限定されない。例えば、車輪速度に基づいて得られる車速の目標車速に対する超過量(速度の次元である)と、目標車速との比率として規定されるスリップ率が、スリップ度の一形態として特定されてもよい。この場合、比較的正確にスリップ度を特定することが可能となる。尚、この際、車輪速度は、車両の各車輪に備わる車輪速センサなどの車輪速度検出手段の出力値に基づいて特定されてもよい。 In this case, since the slip degree is specified based on the wheel speed, it is efficient. The aspect which specifies a slip degree based on wheel speed is not limited at all. For example, a slip ratio defined as a ratio between the vehicle speed obtained based on the wheel speed with respect to the target vehicle speed (the dimension of the speed) and the target vehicle speed may be specified as one form of the slip degree. In this case, the slip degree can be specified relatively accurately. At this time, the wheel speed may be specified based on an output value of a wheel speed detecting means such as a wheel speed sensor provided in each wheel of the vehicle.
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記補助トルク制御手段は、前記第1又は第2制御における前記補助トルクの増加又は減少量を、前記特定されるグリップ度に応じて決定する。 In another aspect of the vehicle control apparatus according to the present invention, the auxiliary torque control means determines an increase or decrease amount of the auxiliary torque in the first or second control in accordance with the specified grip degree. .
例えば、グリップ度が極端に小さい場合、係る操舵位置では、車両の走行性能が比較的大きく低下する可能性が高いから、比較的大きい補助トルクによって、グリップ度が増加傾向となる操舵方向への操舵操作を促すのが好適である。反対に、グリップ度が減少する操舵方向へは、更なる走行性能の低下を防止する観点から、補助トルクを比較的大きく減じて操舵操作を阻害するのが好適である。この態様によれば、補助トルクの増加又は減少量がグリップ度に応じて決定されるため、効率的且つ効果的に車両の走行性能低下を防止することが可能となる。 For example, when the grip degree is extremely small, there is a high possibility that the running performance of the vehicle will be relatively reduced at such a steering position. Therefore, steering in a steering direction in which the grip degree tends to increase due to a relatively large auxiliary torque. It is preferable to prompt the operation. On the other hand, in the steering direction in which the grip degree decreases, it is preferable to inhibit the steering operation by reducing the auxiliary torque relatively large from the viewpoint of preventing further deterioration in running performance. According to this aspect, since the amount of increase or decrease in the auxiliary torque is determined according to the grip degree, it is possible to efficiently and effectively prevent a decrease in the running performance of the vehicle.
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記補助トルク制御手段は、前記第1又は第2制御における前記補助トルクの増加又は減少量を、前記変化特性を規定する値に応じて決定する。 In another aspect of the vehicle control apparatus according to the present invention, the auxiliary torque control means determines an increase or decrease amount of the auxiliary torque in the first or second control according to a value defining the change characteristic. To do.
この態様によれば、前述したグリップ度ではなく或いはグリップ度に加えて、グリップ度の変化特性を規定する値、例えば、変化特性を表すプロファイル(特性曲線)の傾き、即ちグリップ度の変化率などに応じて補助トルクの増加又は減少量が決定されるため、グリップ度の総体的な変化特性に鑑みた補助トルクの制御が可能となる。尚、変化特性を規定する値に応じた増加又は減少量の設定態様は、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどに基づいて決定されていてもよい。 According to this aspect, instead of the grip degree described above or in addition to the grip degree, a value that defines the change characteristic of the grip degree, for example, the slope of the profile (characteristic curve) representing the change characteristic, that is, the change rate of the grip degree, etc. Accordingly, the amount of increase or decrease in the auxiliary torque is determined, so that the auxiliary torque can be controlled in view of the overall change characteristic of the grip degree. Note that the setting mode of the increase or decrease amount according to the value defining the change characteristic may be determined in advance experimentally, empirically, or based on simulation.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
<実施形態>
以下、適宜図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
<Embodiment>
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate.
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る車両の構成について説明する。ここに、図1は、車両10の模式構成図である。尚、ここでは、車両10の構成を、その動作の一部を交えて説明することとする。
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the vehicle 10. Here, the configuration of the vehicle 10 will be described with a part of its operation.
図1において、車両10は、左前輪FL、右前輪FR、左後輪RL及び右後輪RRを備え、不図示のエンジンの動力によって走行する車両である。 In FIG. 1, a vehicle 10 is a vehicle that includes a left front wheel FL, a right front wheel FR, a left rear wheel RL, and a right rear wheel RR, and travels by the power of an engine (not shown).
車両10は、ハンドル11、シャフト12及び操舵装置13を備える。 The vehicle 10 includes a handle 11, a shaft 12, and a steering device 13.
ハンドル11は、不図示の運転者による操舵操作(以下、適宜「ハンドル操作」と称する)をシャフト12に伝達するための装置であり、運転者によるハンドル操作は、シャフト12に対し回転動力として伝達される。シャフト12が受けた回転動力は、操舵装置13に伝達される。 The handle 11 is a device for transmitting a steering operation (hereinafter referred to as “handle operation” as appropriate) by a driver (not shown) to the shaft 12. The handle operation by the driver is transmitted to the shaft 12 as rotational power. Is done. The rotational power received by the shaft 12 is transmitted to the steering device 13.
操舵装置13は、ラックアンドピニオン形式の操舵装置であり、シャフト12の先端部分に備わる不図示のピニオンギアの回転運動を、係るピニオンギアと噛み合った不図示のラックの図示左右方向への往復運動に変換することによって、駆動輪たる左前輪FL及び右前輪FRの舵角を、運転者のハンドル操作に応じて制御している。尚、ハンドル11、シャフト12及び操舵装置13は、本発明に係る「操舵手段」の一例を構成している。 The steering device 13 is a rack-and-pinion type steering device, and the reciprocating motion of the rack (not shown) meshed with the pinion gear in the left-right direction shown in the figure is caused by the rotational motion of the pinion gear (not shown) provided at the tip portion of the shaft 12. Thus, the steering angles of the left front wheel FL and the right front wheel FR, which are drive wheels, are controlled in accordance with the driver's steering operation. The handle 11, the shaft 12, and the steering device 13 constitute an example of “steering means” according to the present invention.
図1において、車両10は更に、ECU100、スロットルバルブモータ200、起動スイッチ300、ブレーキアクチュエータ400、EPS500、ハンドル角センサ600、制動装置700FL、700FR、700RL及び700RR、ホイールシリンダ710FL、710FR、710RL及び710RR並びに車輪速センサ800FL及び800FRを備える。
In FIG. 1, the vehicle 10 further includes an
ECU100は、不図示のROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを備えると共に、車両10の動作全体を制御する電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ECU100は、ROMに格納されるプログラムに従って、後述するアシストトルク制御処理を実行することが可能に構成されており、係るアシストトルク制御処理の実行過程で生じる各種データをRAMに一時的に格納することが可能に構成されている。
The
スロットルバルブモータ200は、不図示のエンジンに対し、吸気系を介して吸気された空気を供給するための不図示のスロットルバルブを駆動するモータであり、本発明に係る「駆動装置」の一例である。スロットルバルブモータ200は、ECU100と電気的に接続されることによってECU100に上位制御される。
The
起動スイッチ300は、車両10の車室内の所定箇所(例えば、コンソールパネルなど)に設置された、運転者などによって操作される入力装置であり、ECU100と電気的に接続されている。本実施形態において起動スイッチ300が操作された場合には、ECU100に対し車速維持制御の実行を促す起動入力信号が出力される構成となっている。ここで、車速維持制御とは、車両10の車速を予め設定された値又は範囲に維持するための制御である。尚、本実施形態では、係る起動入力信号に応じて、即ち、車速維持制御の実行に伴って、後述するアシストトルク制御処理が実行される構成となっている。
The
ブレーキアクチュエータ400は、ECU100と電気的に接続され、ECU100による上位制御に従って、各ホイールシリンダの油圧を制御することが可能に構成された、本発明に係る「制動手段」の一例である。
The
EPS500は、電子制御式のパワーステアリング装置であり、本発明に係る「操舵トルク補助手段」の一例である。EPS500は、不図示のモータを備え、係るモータによるアシストトルクTA(即ち、本発明に係る「補助トルク」の一例)によって操舵装置13のピニオンギア(実質的にはピニオンギアが固定されたシャフト12)を回転させ、ハンドル11を介してシャフト12に加えられる操舵トルクTSをアシストすることが可能に構成されている。EPS500は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によって上位制御されている。尚、EPS500には、シャフト12の捩れを検出することによって操舵トルクTSを検出する操舵トルクセンサ(不図示)が備わっている。
The
ハンドル角センサ600は、ハンドル11の回転角(即ち、ハンドル角)を検出するセンサである。検出されたハンドル角は、ハンドル角センサ600と電気的に接続されたECU100に、係るハンドル角を表す電気信号として出力される構成となっている。尚、ECU100は、検出されたハンドル角と、操舵装置13におけるステアリングギア比とに基づいて、操舵輪たる車輪FL及びFRの操舵角DSを取得することが可能に構成されている。
The handle angle sensor 600 is a sensor that detects the rotation angle (that is, the handle angle) of the handle 11. The detected handle angle is output to the
制動装置700FLは、左前輪FLに備わり、ホイールシリンダ710FLの油圧に応じて不図示のブレーキパットが不図示のディスクを押圧することによって左前輪FLを制動するディスクブレーキ装置である。同様に制動装置700FR、700RL及び700RRは、夫々ホイールシリンダ710FR、710RL及び710RRと協調して夫々右前輪FR、左後輪RL及び右後輪RRを制動するディスクブレーキ装置である。 The braking device 700FL is a disc brake device that is provided on the left front wheel FL and brakes the left front wheel FL by a brake pad (not shown) pressing a disk (not shown) according to the hydraulic pressure of the wheel cylinder 710FL. Similarly, the braking devices 700FR, 700RL, and 700RR are disc brake devices that brake the right front wheel FR, the left rear wheel RL, and the right rear wheel RR in cooperation with the wheel cylinders 710FR, 710RL, and 710RR, respectively.
尚、各ホイールシリンダには、マスタシリンダ(不図示)及びブレーキアクチュエータ400を介してブレーキオイルの油圧が伝達される構成となっている。通常、運転者によって不図示のブレーキペダルが踏下された際に、その踏下量に応じた油圧がマスタシリンダを介して各ホイールシリンダに伝達される。その一方で、ECU100は、ブレーキアクチュエータ400を制御することによって、運転者のブレーキペダル操作とは無関係に、各ホイールシリンダの油圧を制御することも可能である。各制動装置及び各ホイールシリンダは、ブレーキアクチュエータ400と共に、本発明に係る「制動手段」の一例を構成する。
Each wheel cylinder is configured to transmit the hydraulic pressure of the brake oil via a master cylinder (not shown) and the
車輪速センサ800FL及び800FRは、夫々車輪FL及びFRの回転速度を検出するセンサである。各車輪速センサは、ECU100と電気的に接続されており、検出された車輪速がECU100に出力される構成となっている。ECU100は、係る車輪速に基づいて、車両10の後述するスリップ率SLを取得することが可能に構成されている。
Wheel speed sensors 800FL and 800FR are sensors that detect the rotational speeds of wheels FL and FR, respectively. Each wheel speed sensor is electrically connected to the
<実施形態の動作>
次に、図2を参照し、本実施形態の動作として、ECU100が実行するアシストトルク制御処理の詳細について説明する。ここに、図2は、アシストトルク制御処理のフローチャートである。
<Operation of Embodiment>
Next, with reference to FIG. 2, the details of the assist torque control process executed by the
アシストトルク制御処理は、既に述べた通り、車速維持制御が実行されるのに伴って実行される処理である。車速維持制御は、起動スイッチ300の操作によって発生する起動入力信号に応じて実行される。例えば、運転者によって起動スイッチ300が操作された場合、ECU100は、目標車速(例えば、3〜4km/h程度)が維持されるように、スロットルバルブモータ200及びブレーキアクチュエータ400を制御する。
As already described, the assist torque control process is a process executed as the vehicle speed maintenance control is executed. The vehicle speed maintenance control is executed in response to an activation input signal generated by operating the
具体的には、ECU100は、一方でスロットルバルブモータ200を駆動することによってスロットルバルブの開閉を制御して車両10の駆動力を制御しつつ、他方でブレーキアクチュエータ400を介して運転者によるブレーキペダル操作とは無関係に各ホイールシリンダの油圧を制御することによって車両10を制動し、係る目標車速を維持する。
Specifically, the
係る車速維持制御は、ダート道路や岩山など各車輪のグリップを担保し難い、即ち比較的高い運転技術が要求される悪路状況下において効果的に作用する。一方で、このような悪路状況下では、とりわけ岩山など起伏の激しい路面状況下では、車両10の走行ルートを適切に選択しないと、車輪がスリップするなどして走行性能が低下し易い。そこで、本実施形態では、車速維持制御中には、アシストトルク制御処理が実行され、走行性能の低下が防止されている。 Such vehicle speed maintenance control is effective in rough road conditions where it is difficult to secure the grip of each wheel such as a dirt road or a rocky mountain, that is, a relatively high driving skill is required. On the other hand, under such a rough road condition, particularly under a rough road surface condition such as a rocky mountain, unless the travel route of the vehicle 10 is appropriately selected, the traveling performance is likely to deteriorate due to slipping of the wheels and the like. Therefore, in the present embodiment, assist torque control processing is executed during vehicle speed maintenance control, and a decrease in travel performance is prevented.
図2において、ECU100は、車輪のスリップ率SLを算出する(ステップA10)。本実施形態において、スリップ率SLは、目標車速及び車輪速度から得られる車速に基づいて算出される。尚、車輪速度から得られる車速とは、実際の車両10の車速とは異なり、各車輪速センサの出力値に基づいて算出される車速を指す。目標車速が4km/hであって、各車輪速センサの出力値たる車輪速度から得られる車速が8km/hである場合には、車輪速度から得られる車速は目標車速の倍であり、スリップ率は100%となる。尚、スリップ率は、本発明に係る「スリップ度」の一例である。尚、車輪速センサが左右前輪に備わる点に鑑みれば、スリップ率SLは、左右前輪各々において得られる値となるが、本実施形態では、左右前輪のスリップ率SLの平均値が最終的なスリップ率SLとして使用されるものとする。
In FIG. 2, the
アシストトルク制御処理の実行中、ECU100は、所定のクロックに基づいた周期毎にスリップ率SLを算出している。また、この算出されたスリップ率SLは、ECU100のRAMに所定数量バッファリングされる。
During execution of the assist torque control process, the
スリップ率SLが算出されるのと同期したタイミングで、ECU100は、運転者によるハンドル操作の有無を判別する(ステップA11)。ハンドル操作が無い場合(ステップA11:NO)、ECU100は、ステップA11を繰り返す。一方で、ハンドル操作が有った場合(ステップA11:YES)、ECU100は、最新のスリップ率SLが、予め設定されたスリップ率SLの閾値SLthよりも大きいか否かを判別する(ステップA12)。
At a timing synchronized with the calculation of the slip ratio SL, the
ここで、閾値SLthは、予め、実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどに基づいて、何らの対策を施さなくても走行性能の低下を招かないと推定し得る程度の値に設定されている。 Here, the threshold value SLth is set in advance to a value that can be estimated to cause no decrease in running performance without taking any measures, experimentally, empirically, or based on simulation. .
スリップ率SLが閾値SLth以下である場合(ステップA12:NO)、ECU100は、処理をステップA11に戻し、EPS500のアシストトルクTAを通常のアシスト特性に基づいて設定する。ここで、図3を参照して、通常のアシスト特性について説明する。ここに、図3は、EPS500の通常のアシスト特性を表す模式図である。
When the slip ratio SL is equal to or less than the threshold value SLth (step A12: NO), the
図3において、EPS500は、操舵装置13に対し、図示アシストプロファイルに基づいてアシストトルクTAを付与し、操舵トルクTSをアシストする。例えば、操舵トルクTS0に対しては、アシストトルクTA0が対応しており、EPS500は、操舵トルクセンサによって検出される操舵トルクTSがTS0である場合には、アシストトルクTAがTA0となるようにモータ出力を制御する。尚、図3において、アシストプロファイルは、操舵トルクTSがゼロとなる点に対し対照な形状を有しているが、これは、操舵トルクTS及びそれと対応するアシストトルクTAの作用する方向が、操舵方向に応じて正反対となることを表している。
In FIG. 3, the
図2に戻り、スリップ率SLが閾値SLthよりも大きい場合(ステップA12:YES)、ECU100は、操舵方向に対してスリップ率SLが増加特性を有するか否かを判別する(ステップA13)。また、スリップ率SLが操舵方向に対して増加特性を有さない場合(ステップA13:NO)、ECU100は、スリップ率SLが操舵方向に対して減少特性を有するか否かを判別する(ステップA15)。
Returning to FIG. 2, when the slip ratio SL is larger than the threshold value SLth (step A12: YES), the
ここで、図4を参照して、スリップ率SLの変化特性について説明する。ここに、図4は、スリップ率SLの変化特性を表す模式図である。 Here, the change characteristic of the slip ratio SL will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing the change characteristic of the slip ratio SL.
図4において、縦軸及び横軸は、夫々スリップ率SL及び操舵角DSを表す。操舵角DSは、操舵装置13の中立(ニュートラル)位置に対応する操舵角度が基準角度(即ち、ゼロ)となっている。尚、基準角度は、如何なる操舵角に設定されていてもよい。尚、図4は、ハンドル11を左に切る程、即ち車輪が左に操舵される程、操舵角DSが図示左方向へ大きくなり、ハンドル11を右に切る程、即ち車輪が右に操舵される程、操舵角DSが図示右方向へ大きくなることを表している。 In FIG. 4, the vertical axis and the horizontal axis represent the slip ratio SL and the steering angle DS, respectively. In the steering angle DS, the steering angle corresponding to the neutral position of the steering device 13 is the reference angle (that is, zero). The reference angle may be set to any steering angle. In FIG. 4, as the handle 11 is turned to the left, that is, the wheel is steered to the left, the steering angle DS becomes larger in the left direction in the figure, and as the handle 11 is turned to the right, that is, the wheel is steered to the right. This indicates that the steering angle DS increases in the right direction in the figure.
図4において、操舵角DSがゼロである場合のスリップ率(図示白丸)が示される。この操舵位置において、操舵方向が左操舵の方向(図示矢線A方向)である場合、スリップ率SLは増加する。また、操舵方向が右操舵の方向(図示矢線B方向)である場合、スリップ率SLは減少する。即ち、図4では、操舵角DSがゼロである操舵位置において、操舵方向が左であればスリップ率SLは増加特性、操舵方向が右であればスリップ率SLは減少特性となる。 In FIG. 4, the slip ratio (white circle in the figure) when the steering angle DS is zero is shown. In this steering position, when the steering direction is the left steering direction (the direction of the arrow A in the figure), the slip ratio SL increases. Further, when the steering direction is the right steering direction (the arrow B direction in the figure), the slip ratio SL decreases. That is, in FIG. 4, at the steering position where the steering angle DS is zero, if the steering direction is left, the slip ratio SL is an increase characteristic, and if the steering direction is right, the slip ratio SL is a decrease characteristic.
図2のステップA13及びステップA15に係る処理では、ECU100が、一定周期毎に算出されるスリップ率SLの値を監視し、スリップ率SLの値がRAMにバッファリングされる従前のスリップ率SLの値よりも増加したか或いは減少したかに基づいて操舵方向に対し如何なる変化特性であるのかを判別する。尚、操舵方向とは、操舵角DSの変化方向であり、ハンドル角センサ600の出力値に基づいて容易に特定される。
In the processing according to step A13 and step A15 in FIG. 2, the
尚、図4に例示するスリップ率SLの変化特性は、説明の簡略化のために、比較的広範囲の操舵角についてスリップ率SLを表したものである。実際には、ECU100が、スリップ率SLをRAMにバッファリングする過程で係る広範囲の変化特性を取得できることは稀であり、上述したように操舵操作に対しリアルタイムに変化特性が判別されるのが好適である。但し、事前に図4の如き変化特性が取得可能である場合には、或いは、スリップ率SLの変化特性が推定可能である場合には、勿論実際のハンドル操作以前に、スリップ率の変化特性が特定されてもよい。
The change characteristic of the slip ratio SL illustrated in FIG. 4 represents the slip ratio SL for a relatively wide range of steering angles for the sake of simplicity of explanation. Actually, it is rare that the
図2に戻り、操舵方向に対しスリップ率SLが増加特性である場合(ステップA13:YES)、ECU100は、EPS500を制御して、アシストトルクTAを減少させる(ステップA14)。一方、操舵方向に対し、スリップ率SLが減少特性である場合(ステップA15:YES)、ECU100は、EPS500を制御して、アシストトルクTAを増加させる(ステップA16)。また、操舵方向に対しスリップ率SLが減少特性ではない場合(ステップA15:NO)、ECU100は、アシストトルクTAを、増減制御することなく図3に示すアシストプロファイルに基づいて決定する。
Returning to FIG. 2, when the slip ratio SL has an increasing characteristic with respect to the steering direction (step A13: YES), the
尚、スリップ率SLが操舵方向に対し増加特性であるか減少特性であるかは、スリップ率SLの変化率(スリップ率SLの操舵角DSに対する変化勾配)が予めROMに格納される閾値以上であるか否かによって決定される。即ち、係る閾値(正負両方に設定される)の範囲内であれば、スリップ率SLは増加特性でも減少特性でもないと判別される。 Whether the slip rate SL is an increase characteristic or a decrease characteristic with respect to the steering direction is determined by whether the change rate of the slip rate SL (the change gradient of the slip rate SL with respect to the steering angle DS) is equal to or greater than a threshold stored in the ROM in advance. It is determined by whether or not there is. That is, if it is within the range of the threshold value (set to both positive and negative), it is determined that the slip ratio SL is neither an increase characteristic nor a decrease characteristic.
ステップA16に係る処理によってアシストトルクTAが増加する場合、運転者はハンドルが相対的に軽くなったように感じるため、操舵方向へのハンドル操作が容易になる。一方、ステップA14に係る処理によってアシストトルクTAが減少する場合、運転者はハンドルが相対的に重くなったように感じるため、操舵方向へのハンドル操舵が阻害される。従って、結果的に、車両10は、スリップ率が小さくなる方向へ、即ち、グリップ度が高まる方向へ誘われ、車速維持制御が効果的に実行される。即ち、車両の走行性能の低下が効果的に防止されるのである。 When the assist torque TA is increased by the process related to step A16, the driver feels that the steering wheel has become relatively light, and thus the steering wheel operation in the steering direction is facilitated. On the other hand, when the assist torque TA is reduced by the processing related to step A14, the driver feels that the steering wheel is relatively heavy, and thus steering of the steering wheel in the steering direction is hindered. Therefore, as a result, the vehicle 10 is invited in a direction in which the slip rate decreases, that is, in a direction in which the grip degree increases, and the vehicle speed maintenance control is effectively executed. That is, a decrease in the running performance of the vehicle is effectively prevented.
尚、アシストトルクTAを増加又は減少させる態様は、本発明に係る効果が担保される限りにおいて自由に決定されてよい。ここで、図5及び図6を参照して、アシストトルクTAの増加及び減少量の決定態様について説明する。ここに、図5は、アシストトルクTAを補正するための補正係数マップの一例であり、図6は、同様に補正係数マップの他の一例である。 Note that the mode of increasing or decreasing the assist torque TA may be freely determined as long as the effect according to the present invention is ensured. Here, with reference to FIG.5 and FIG.6, the determination aspect of the increase / decrease amount of the assist torque TA is demonstrated. FIG. 5 is an example of a correction coefficient map for correcting the assist torque TA, and FIG. 6 is another example of the correction coefficient map.
図5において、ECU100のROMに格納される補正係数マップ900Aが示される。補正係数マップ900Aにおいて、縦軸及び横軸は、夫々補正係数P及びスリップ率SLを表している。ここで、補正係数Pとは、図3に示すアシストプロファイルに基づいて決定されるアシストトルクTAに乗じる係数であり、即ち、補正係数が「1」である場合とは、アシストトルクTAには何らかの補正もなされないことを意味する。
In FIG. 5, a correction coefficient map 900A stored in the ROM of the
補正係数マップ900Aにおいて、スリップ率SLが前述のSLth以下の範囲は不感帯に設定されており、補正係数Pは1に設定され、アシストトルクTAには何らの補正もなされない。即ち、アシストプロファイルに従ってアシストトルクTAが決定される。一方、スリップ率SLが閾値SLthより大きい領域では、2種類のアシストトルク補正用のプロファイルが規定される。即ち、プロファイルPri0(図示実線)及びPrd0(図示鎖線)である。 In the correction coefficient map 900A, the range where the slip ratio SL is equal to or less than the above-mentioned SLth is set to the dead zone, the correction coefficient P is set to 1, and no correction is made to the assist torque TA. That is, the assist torque TA is determined according to the assist profile. On the other hand, in the region where the slip ratio SL is larger than the threshold value SLth, two types of assist torque correction profiles are defined. That is, the profiles Pri0 (shown in solid line) and Prd0 (shown in dotted line).
プロファイルPri0は、スリップ率SLの増加に伴って補正係数Pを増加させるプロファイルである。従って、図2におけるステップA16では、このプロファイルPri0が選択される。この場合、スリップ率SLが相対的に大きければ、相対的にアシストトルクTAは大きく設定される。 The profile Pri0 is a profile that increases the correction coefficient P as the slip ratio SL increases. Therefore, in step A16 in FIG. 2, this profile Pri0 is selected. In this case, if the slip ratio SL is relatively large, the assist torque TA is set relatively large.
プロファイルPrd0は、スリップ率SLの増加に伴って補正係数Pを減少させるプロファイルである。従って、図2におけるステップA14では、このプロファイルPrd0が選択される。この場合、スリップ率SLが相対的に大きければ、相対的にアシストトルクTAは小さく設定される。 The profile Prd0 is a profile that decreases the correction coefficient P as the slip ratio SL increases. Therefore, in step A14 in FIG. 2, this profile Prd0 is selected. In this case, if the slip ratio SL is relatively large, the assist torque TA is set relatively small.
例えば、あるスリップ率SL0(SL0>SLth)において、スリップ率SLが操舵方向に対し減少特性であれば、プロファイルPri0に従って補正係数P1(P1>1)が、スリップ率SLが操舵方向に対し増加特性であれば、プロファイルPrd0に従って補正係数P2(P2<1)が、夫々補正係数として設定される。 For example, at a certain slip ratio SL0 (SL0> SLth), if the slip ratio SL is a decrease characteristic with respect to the steering direction, the correction coefficient P1 (P1> 1) according to the profile Pri0, and the slip ratio SL is an increase characteristic with respect to the steering direction. If so, the correction coefficient P2 (P2 <1) is set as the correction coefficient according to the profile Prd0.
一方、図6には、ROMに格納される補正係数マップ900Bが示される。補正係数マップ900Bにおいて、縦軸及び横軸は、夫々前述した補正係数P及びスリップ率変化勾配GSLの絶対値を表している。ここで、スリップ率変化勾配GSLとは、スリップ率SLが変化する際の傾きであり、正負いずれの方向にも定義し得る値である。即ち、図示右方向へ向う程、スリップ率SLは急激に変化することを表す。補正係数マップ900Bには、補正係数マップ900Aと同様に不感帯が設定される。補正係数マップ900Bにおける不感帯は、スリップ率変化勾配GSLの絶対値が|GSLth|以内となる範囲である。尚、係る不感帯に属する変化勾配とは、即ち図2において操舵方向に対し増加特性でも減少特性でもないと判別される変化勾配と等価である。補正係数マップ900Bでは、不感帯を超えた領域に2種類のアシストトルク補正用のプロファイルが規定される。即ち、プロファイルPri1及びプロファイルPrd1である。 On the other hand, FIG. 6 shows a correction coefficient map 900B stored in the ROM. In the correction coefficient map 900B, the vertical axis and the horizontal axis represent the absolute values of the above-described correction coefficient P and slip ratio change gradient GSL, respectively. Here, the slip ratio change gradient GSL is an inclination when the slip ratio SL changes, and is a value that can be defined in either positive or negative direction. That is, the slip rate SL changes rapidly as it goes to the right in the figure. A dead zone is set in the correction coefficient map 900B as in the correction coefficient map 900A. The dead zone in the correction coefficient map 900B is a range in which the absolute value of the slip rate change gradient GSL is within | GSLth |. Note that the change gradient belonging to the dead zone is equivalent to the change gradient determined to be neither an increase characteristic nor a decrease characteristic with respect to the steering direction in FIG. In the correction coefficient map 900B, two types of assist torque correction profiles are defined in a region beyond the dead zone. That is, the profile Pri1 and the profile Prd1.
プロファイルPri1は、スリップ率SLが操舵方向に対し減少特性である場合のプロファイルであり、スリップ率変化勾配GSLの絶対値が増加するのに伴って補正係数Pを増加させるプロファイルである。従って、図2におけるステップA16では、例えば、このプロファイルPri1が選択される。この場合、スリップ率SLの変化勾配が相対的に大きければ、相対的にアシストトルクTAは大きく設定される。 The profile Pri1 is a profile when the slip ratio SL has a decreasing characteristic with respect to the steering direction, and is a profile that increases the correction coefficient P as the absolute value of the slip ratio change gradient GSL increases. Therefore, in step A16 in FIG. 2, for example, this profile Pri1 is selected. In this case, if the change gradient of the slip ratio SL is relatively large, the assist torque TA is set relatively large.
プロファイルPrd1は、スリップ率SLが操舵方向に対し増加特性である場合のプロファイルであり、スリップ率変化勾配GSLの絶対値が増加するのに伴って補正係数Pを減少させるプロファイルである。従って、図2におけるステップA14では、例えばこのプロファイルPrd1が選択される。この場合、スリップ率SLの変化勾配GSLが相対的に大きければ、相対的にアシストトルクTAは小さく設定される。 The profile Prd1 is a profile when the slip ratio SL has an increasing characteristic with respect to the steering direction, and is a profile that decreases the correction coefficient P as the absolute value of the slip ratio change gradient GSL increases. Therefore, in step A14 in FIG. 2, for example, this profile Prd1 is selected. In this case, if the change gradient GSL of the slip ratio SL is relatively large, the assist torque TA is set relatively small.
例えば、あるスリップ率変化勾配の絶対値|GSL0|(|GSL0|>|GSLth|)において、スリップ率SLが操舵方向に対し減少特性であれば、プロファイルPri1に従って補正係数P3(P3>1)が、スリップ率SLが操舵方向に対し増加特性であれば、プロファイルPrd1に従って補正係数P4(P4<1)が、夫々補正係数として設定される。 For example, in the absolute value | GSL0 | (| GSL0 |> | GSLth |) of a certain slip ratio change gradient, if the slip ratio SL is a decreasing characteristic with respect to the steering direction, the correction coefficient P3 (P3> 1) is set according to the profile Pri1. If the slip ratio SL is an increase characteristic with respect to the steering direction, the correction coefficient P4 (P4 <1) is set as the correction coefficient according to the profile Prd1.
図2に戻り、ステップA14又はステップA16に係る処理が実行されるか、又はステップA15においてスリップ率SLが操舵方向に対し減少特性ではないと判別されると、ECU100は、処理をステップA11に移行し、速度維持制御が終了するまで一連の処理が繰り返される。
Returning to FIG. 2, when the processing according to step A14 or step A16 is executed, or when it is determined in step A15 that the slip ratio SL is not a decreasing characteristic with respect to the steering direction, the
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Is also included in the technical scope of the present invention.
10…車両、100…ECU、200…スロットルバルブモータ、300…起動スイッチ、400…ブレーキアクチュエータ、500…EPS、600…ハンドル角センサ、FL700、700FR、700RL、700RR…制動装置、710FL、710FR、710RL、710RR…ホイールシリンダ、800FL、800FR…車輪速センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle, 100 ... ECU, 200 ... Throttle valve motor, 300 ... Start switch, 400 ... Brake actuator, 500 ... EPS, 600 ... Handle angle sensor, FL700, 700FR, 700RL, 700RR ... Braking device, 710FL, 710FR, 710RL , 710RR ... wheel cylinder, 800FL, 800FR ... wheel speed sensor.
Claims (6)
前記車両における車輪のグリップ度を特定するグリップ度特定手段と、
前記車両の操舵方向を特定する操舵方向特定手段と、
前記特定されるグリップ度に基づいて、前記特定された操舵方向に対する前記車輪のグリップ度の変化特性を特定する変化特性特定手段と、
前記特定された変化特性が増加特性である場合に前記補助トルクが増加するように前記操舵トルク補助手段を制御する第1制御及び前記特定された変化特性が減少特性である場合に前記補助トルクが減少するように前記操舵トルク補助手段を制御する第2制御を実行する補助トルク制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。 A vehicle control apparatus for controlling a vehicle including a steering torque assisting means for applying an assisting torque for assisting a steering torque to the steering means,
Grip degree specifying means for specifying the grip degree of the wheel in the vehicle;
Steering direction specifying means for specifying the steering direction of the vehicle;
A change characteristic specifying means for specifying a change characteristic of the grip degree of the wheel with respect to the specified steering direction based on the specified grip degree;
The first control for controlling the steering torque assisting means so that the auxiliary torque increases when the specified change characteristic is an increase characteristic, and the auxiliary torque when the specified change characteristic is a decrease characteristic. control device for a vehicle, characterized by comprising an auxiliary torque control means for executing a second control for controlling the steering torque assist unit as decrease.
前記車両の制御装置は、前記車両の速度が所定値に維持されるように前記制動装置及び前記駆動装置を制御する車速制御手段を更に具備し、
前記補助トルク制御手段は、前記車両の速度が前記所定値に維持される場合に前記第1及び第2制御を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 The vehicle further includes a braking device for braking the vehicle and a driving device for driving the vehicle,
The vehicle control device further includes vehicle speed control means for controlling the braking device and the driving device so that the speed of the vehicle is maintained at a predetermined value.
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the auxiliary torque control unit executes the first and second controls when the speed of the vehicle is maintained at the predetermined value. 3.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。 The grip degree specifying means specifies the grip degree of the wheel by specifying the slip degree of the wheel that decreases and increases in accordance with the increase and decrease of the grip degree of the wheel, respectively. Or the control apparatus of the vehicle of 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 3, wherein the grip degree specifying unit specifies a slip degree of the wheel based on a wheel speed of the vehicle.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 The auxiliary torque control means determines an increase or decrease amount of the auxiliary torque in the first or second control according to the specified grip degree. The vehicle control device according to Item.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 The said auxiliary torque control means determines the increase or decrease amount of the said auxiliary torque in said 1st or 2nd control according to the value which prescribes | regulates the said change characteristic. The vehicle control device according to one item.
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