JP2005140086A - 車両挙動推定装置、車両挙動制御装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンからATを介して駆動軸に出力される駆動トルクTDの検出を行うと共に(S140)、先に検出しておいた車両の駆動輪の回転速度Vwdr、Vwdl、車体速度Vd、駆動輪トルクTdr、Tdlに基づき路面伝達トルクTd_tireの検出を行う(S160)。そして、駆動トルクTDと路面伝達トルクTd_tireの比較を行い(S170)、TD>Td_tireである場合(S170:YES)には、(TD−Td_tire)の大きさを小さくさせるべくエンジンからの駆動トルクの制御を行うことで(S190、S200)、自動車各部位の振動を低減させる。
【選択図】図3
Description
しかし、現実には車輪や軸の振動は他の部位の動きと密接な関係を持っており、他の部位の動作の影響を受けて振動する場合がある。すなわち、車輪の軸上にはばねを介して車体が配置されており、車体の位置が上下動するとばねが伸縮して車輪に作用する上下方向の力、所謂各輪の接地荷重が変動するが、これにより車輪や軸の回転方向の力も変化せしめられるので、それにより振動が発生する。
Td_tire=(Tdr・Vwdr+Tdl・Vwdl)/Vd
(但し、Td_tire:路面伝達トルク、Tdr:右側駆動輪の駆動輪トルク、Vwdr:右側駆動輪の回転速度、Tdl:左側駆動輪の駆動輪トルク、Vwdl:左側駆動輪の回転速度、Vd:車両の車体速度)
に基づき、路面伝達トルクを推定するものであっても良い。
この場合、駆動トルク検出手段は、特定のものに限定されないものの、例えば、次のように構成されていても良い。
つまり、上述したように、自動車各部位の振動等の望ましくない形で消費されるエネルギーは、駆動トルク検出手段により検出される駆動トルクと、路面伝達トルク検出手段により検出される路面伝達トルクとの差に対応した大きさを有している。
このようなことが起こるのは、例えば、上述のように、路面伝達トルクTd_tireを「(Tdr・Vwdr+Tdl・Vwdl)/Vd」に等価なものとして検出する場合では、駆動輪がホイールスピンを起こした場合が考えられる。駆動輪がホイールスピンすると、駆動輪の回転速度Vwdr、Vwdlが車体の走行速度である車体速度Vdに対応しない非常に大きなものとして検出され、Td_tireが実際の路面伝達トルクに比べて大きなものとして検出されるからである。
図2は、各ECU51、53、55、57、59、61において実行される制御処理を機能ブロックで表すブロック図である。同図に示すように、本実施例では、車両統括ECU61に、車両制御コーディネータ71、車両運動コーディネータ73、運動系動作指針発生部75、駆動系コーディネータ77、駆動系動作指針発生部79が搭載されている。また、車両統括ECU61以外の各ECU51、53、55、57、59には、エンジン11、AT13、ブレーキ装置21FL〜21RR、アクチュエータ28、カーエアコン35の動作制御を行うためのエンジン制御コンポーネント91、AT制御コンポーネント93、ブレーキ制御コンポーネント95、ステアリング制御コンポーネント97、エアコン制御コンポーネント99が夫々設けられている。
まず、エンジン制御コンポーネント91は、エンジン回転数センサ27、吸入空気量センサ29からの検出信号に基づき、エンジン回転数、吸入空気量を算出すると共に、オルタネータ33の作動状態を示す情報をオルタネータ33から入力し、これらの情報(エンジン回転数、吸入空気量、オルタネータ33の作動状態情報)を車両統括ECU61に送出する。AT制御コンポーネント93は、シフトポジションスイッチからの検出信号等に基づき、AT13による変速比を算出し、これを車両統括ECU61に送出する。ブレーキ制御コンポーネント95は、車輪速度センサ23FL〜23RRからの検出信号に基づき各車輪19FL〜19RRの回転速度を検出し、これを車両統括ECU61に送出する。また、エアコン制御コンポーネント99は、カーエアコン35の作動状態を示す情報をカーエアコン35から入力し、これを車両統括ECU61に送出する。
続くS140では、エンジン11からAT13を介して駆動軸15に出力される駆動トルクTDの検出を行う。この処理は、例えば、次のように実行される。
次に、入力されたエンジン回転数、吸入空気量に基づきエンジン11の出力トルク(換言すれば、エンジン11からAT13の入力軸に入力されるトルク;以下、「エンジン出力トルク」ともいう。)を算出する。この算出は、例えば、予め車両統括ECU61のROMに登録された、エンジン回転数、吸入空気量とエンジン出力トルクとの関係を示したマップデータに基づいて行っても良い。
この処理では、例えば、S110で得られた駆動輪19RR、19RLの回転速度Vwdr、Vwdl、S120で得られた車体速度Vd、S150で得られた駆動輪トルクTdr、Tdlを用いた下記式(1)に基づき路面伝達トルクTd_tireが算出される。
そして、続くS170では、S140で得られた駆動トルクTDとS160で得られた路面伝達トルクTd_tireとを比較する。具体的には、駆動トルクTDが路面伝達トルクTd_tireよりも大きいか否かの判断を行う。
エンジン11からAT13を介して駆動軸15に出力されるエネルギーに関しては、その一部が自動車の前後、横、回転の各運動に有効に使われるが、残りは車体や軸(駆動軸15を含む)等の自動車各部位の振動等、望ましくない形で消費される。
また、特に上記のようにS170で肯定判断を行う際(S170:YES)にTDとTd_tireの比較処理の一環として両者のトルク差ΔTを算出する場合においては、ΔTが自動車各部位の振動のために消費されるエネルギーに対応するものであることから、自動車各部位の振動の程度を定量的に評価可能となる。
そして、車体加速度dVdが0以上である場合には車両が加速状態にあると判断して(S180:YES)、S190に移行し、車体加速度dVdが0より小さい場合には車両が減速状態にあると判断して(S180:NO)、S200に移行する処理が行われる。
よって、S190では、路面伝達トルクTd_tireが連動して減少することのない程度に駆動トルクTDを減少させて、トルク差ΔTの大きさを小さくさせる処理が実行されることが望ましい。
本実施例では、車両統括ECU61以外のECU51、53、55、57、59(コンポーネント91、93、95、97、99)から車両統括ECU61に入力される情報や、トルク差ΔTの大きさ、候補となる処理のうちいずれを行うかにつき予め定められた優先順位等に基づき、具体的処理内容が決定され実行される。
よって、S200では、路面伝達トルクTd_tireが連動して増加することのない程度に駆動トルクTDを増加させて、トルク差ΔTの大きさを小さくさせる処理が実行されることが望ましい。
本実施例では、この点についても、車両統括ECU61以外のECU51、53、55、57、59から車両統括ECU61に入力される情報や、トルク差ΔTの大きさ、候補となる処理のうちいずれを行うかにつき予め定められた優先順位等に基づき、具体的処理内容が決定され実行される。
この場合には、無段変速機の変速比を連続的に変えることで駆動トルクTDの滑らかな変更制御が可能となることから、S190、S200では、無段変速機の変速比を変更させる旨の動作指針情報をATECU53に送出することでトルク差ΔTの大きさを小さくさせても良い。
Claims (12)
- 車両に駆動力を付与する駆動力付与手段から駆動軸に出力される駆動トルクを検出する駆動トルク検出手段と、
前記駆動軸から伝達される前記駆動トルクに基づき駆動される前記車両の駆動輪が路面に伝達する路面伝達トルクを検出する路面伝達トルク検出手段と、
前記検出された駆動トルクと路面伝達トルクとを比較する比較手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動推定装置。 - 請求項1に記載の車両挙動推定装置において、
前記車両の各駆動輪の回転速度を夫々検出する駆動輪回転速度検出手段と、
該各駆動輪から出力されるトルクである駆動輪トルクを夫々検出する駆動輪トルク検出手段と、
前記車両の車体速度を検出する車体速度検出手段と、
を備え、
前記路面伝達トルク検出手段は、
前記検出された各駆動輪の回転速度、駆動輪トルク、車両の車体速度を用いて、下記演算式
Td_tire=(Tdr・Vwdr+Tdl・Vwdl)/Vd
(但し、Td_tire:路面伝達トルク、Tdr:右側駆動輪の駆動輪トルク、Vwdr:右側駆動輪の回転速度、Tdl:左側駆動輪の駆動輪トルク、Vwdl:左側駆動輪の回転速度、Vd:車両の車体速度)
に基づき、路面伝達トルクを推定することを特徴とする車両挙動推定装置。 - 請求項2に記載の車両挙動推定装置において、
前記車両の各従動輪の回転速度を夫々検出する従動輪回転速度検出手段を備え、
前記車体速度検出手段は、
前記従動輪回転速度検出手段により検出された各従動輪の回転速度の平均値を車体速度として検出することを特徴とする車両挙動推定装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の車両挙動推定装置において、
前記駆動軸に出力される駆動トルクは、前記駆動力付与手段から変速機を介して前記駆動軸に出力されるよう構成され、
前記駆動力付与手段の出力トルクを検出する出力トルク検出手段と、
前記変速機の変速比を検出する変速比検出手段と、
を備え、
前記駆動トルク検出手段は、
前記検出された出力トルクと変速比に基づき、前記駆動軸に出力される駆動トルクを推定することを特徴とする車両挙動推定装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の車両挙動推定装置と、
検出された駆動トルクと路面伝達トルクの差の大きさが小さくなるよう駆動力付与手段からの駆動トルクを調整する駆動トルク調整手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動制御装置。 - 車両に駆動力を付与する駆動力付与手段から駆動軸に出力される駆動トルクを検出する駆動トルク検出手段と、
前記駆動軸から伝達される前記駆動トルクに基づき駆動される前記車両の駆動輪が路面に伝達する路面伝達トルクを検出する路面伝達トルク検出手段と、
検出された駆動トルクと路面伝達トルクの差の大きさが小さくなるよう駆動力付与手段からの駆動トルクを調整する駆動トルク調整手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動制御装置。 - 請求項5に記載の車両挙動制御装置において、
前記駆動トルク調整手段は、前記比較手段により、駆動トルクが路面伝達トルクよりも大きいと判断された際に、駆動トルクと路面伝達トルクの差の大きさが小さくなるよう前記駆動力付与手段からの駆動トルクを調整することを特徴とする車両挙動制御装置。 - 請求項5〜7のいずれかに記載の車両挙動制御装置において、
前記駆動トルク調整手段は、前記車両の車体加速度を検出し、該検出した車体加速度に基づき、前記駆動力付与手段からの駆動トルクを調整することを特徴とする車両挙動制御装置。 - 請求項8に記載の車両挙動制御装置において、
前記駆動トルク調整手段は、
前記検出した車体加速度に基づき車両が加速状態にあるか減速状態にあるかを判断し、前記車両が加速状態にあると判断した際には、前記駆動力付与手段からの駆動トルクを下げることで、また、前記車両が減速状態にあると判断した際には、前記駆動力付与手段からの駆動トルクを上げることで、駆動トルクと路面伝達トルクの差の大きさを小さくさせることを特徴とする車両挙動制御装置。 - コンピュータを、請求項1〜4のいずれかに記載の車両挙動推定装置における駆動トルク検出手段、路面伝達トルク検出手段、及び比較手段として機能させるためのプログラム。
- コンピュータを、請求項5又は7に記載の車両挙動制御装置における駆動トルク検出手段、路面伝達トルク検出手段、比較手段、及び駆動トルク調整手段として機能させるためのプログラム。
- コンピュータを、請求項6、8、9のいずれかに記載の車両挙動制御装置における駆動トルク検出手段、路面伝達トルク検出手段、及び駆動トルク調整手段として機能させるためのプログラム。
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