JP6969440B2 - 車両の運転支援装置 - Google Patents
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Description
(1)「前記左前輪の目標車輪速度及び前記右前輪の目標車輪速度の平均値である目標前輪平均値」に対する「前記左後輪の目標車輪速度及び前記右後輪の目標車輪速度の平均値である目標後輪平均値」の比が前記所定比と等しく、且つ、
(2)前記目標前輪平均値が前記目標車体速度と等しくなるように、
設定する(ステップ565)。
前記所定比が1である場合、
前記制御部は、
前記旋回支援制御における旋回外側の後輪の目標車輪速度を、前記目標車体速度の2倍の値(2ωa)に設定し、
前記旋回支援制御における旋回内側の前輪の目標車輪速度を、前記目標車体速度から所定値(ωb)を減じた値(ωa−ωb)に設定し、
前記旋回支援制御における旋回外側の前輪の目標車輪速度を、前記目標車体速度に前記所定値を加えた値(ωa+ωb)に設定する、ように構成され得る。
本発明の実施形態に係る車両の運転支援装置(以下、「本支援装置」とも称呼される。)は、図1に示したように、車両10に適用される。車両10は、駆動装置20、駆動力伝達機構30、制動装置40、操舵装置50、エンジンECU60、4WDECU70及びブレーキECU80等を備えている。
ローモード: 目標車体速度=1km/h、上限車輪速度=1.8km/h
ロー・ミディアムモード:目標車体速度=2km/h、上限車輪速度=2.8km/h
ミディアムモード: 目標車体速度=3km/h、上限車輪速度=3.8km/h
ミディアム・ハイモード:目標車体速度=4km/h、上限車輪速度=4.8km/h
ハイモード: 目標車体速度=5km/h、上限車輪速度=5.8km/h
本支援装置は、以下に述べる「クロール制御及びTA制御」を実行する。
<クロール制御の概要>
クロール制御は、運転者によるアクセルペダルの操作及びブレーキペダル43の操作を必要とすることなく、選択された走行モードにより特定される所定の「目標車体速度」の車体速度にて車両10を走行させることが可能な運転支援制御である。本支援装置は、駆動装置20が発生する駆動力の大きさと制動装置40により各車輪Wにそれぞれ付与される制動力の大きさとを調整することによりクロール制御を実行する。クロール制御によれば、運転者はアクセル及びブレーキの操作を行う必要がない。従って、運転者は、車両10が例えば路面の凹凸が大きいオフロードを走行している場合にステアリング操作に集中することができる。
・副変速機312にて「L4:四輪駆動低速ギア」が選択されている。
・主変速機22のシフト位置が「D:ドライブ」、「S:シフト」及び「R:リバース」の何れかである。なお、シフト位置が「S:シフト」である場合、運転者はシフトレバーを操作することによって主変速機22の変速段数を変更することができる。
・車体速度が5km/h以下である(車体速度については後述する。)。
・アクセル操作及びブレーキ操作が行われていない。
TA制御は、運転者が車両10を極低速にて走行させながらステアリングホイール51を回転させることにより車両10を旋回させる場合、旋回内側の後輪に相対的に大きな制動力を付与することにより、旋回内側の車輪の車輪速度を旋回外側の車輪の車輪速度より低下させる運転支援制御である。TA制御により、車両10が旋回し易くなるので、車両10の旋回性能(回頭性能)を向上させることができる。
・主変速機22のシフト位置が「D:ドライブ」及び「S:シフト」の何れかである。
・クロール制御が実行されている。
・ステアリングホイール51の操舵角の大きさ|θ|が所定の操舵角θth以上となっている。
いま、クロール制御において選択された走行モードにより特定される目標車体速度を値ωaと置く。この場合、クロール制御を行いながら車両10が直進しているとき、各輪の車輪速度は値ωaに実質的に等しいと考えることができる。従って、前輪用回転軸33の回転速度及び後輪用回転軸34の回転速度は何れもωa(=(ωa+ωa)/2)である。この状態から例えば、運転者が車両10を左旋回させようとしてステアリングホイール51を反時計回りに所定の操舵角θth以上回転させたときに旋回支援制御要求が発生し、その結果、TA制御が開始されたと仮定する。このとき、ブレーキECU80は、図2に示したように、各車輪の目標車輪速度ωwti(iはfl、fr、rl又はrr)を、それぞれ以下の(1)式乃至(4)式に従って設定する。前述したように、TA制御において、旋回内側の後輪(この場合、左後輪WRL)の車輪速度は「0」に設定される。
左前輪WFLの目標車輪速度:ωwtfl=ωa−ωb …(1)
右前輪WFRの目標車輪速度:ωwtfr=ωa+ωb …(2)
左後輪WRLの目標車輪速度:ωwtrl=0 …(3)
右後輪WRRの目標車輪速度:ωwtrr=ωa+ωb …(4)
ωpf=(ωwtfl+ωwtfr)/2=ωa …(5)
ωpr=(ωwtrl+ωwtrr)/2=(ωa+ωb)/2 …(6)
左前輪WFLの目標車輪速度:ωwtfl=ωa+ωb …(1’)
右前輪WFRの目標車輪速度:ωwtfr=ωa−ωb …(2’)
左後輪WRLの目標車輪速度:ωwtrl=ωa+ωb …(3’)
右後輪WRRの目標車輪速度:ωwtrr=0 …(4’)
C/D311の状態がロック状態にある場合、前輪用回転軸33と後輪用回転軸34とは互いに拘束されている。よって、前輪用回転軸33の回転速度ωpfと後輪用回転軸34の回転速度ωprとを互いに異なる値に設定することができない。そのため、上記(1)式乃至(4)式のように目標車輪速度を設定すると、前輪用回転軸33の回転速度ωpfが、後輪用回転軸34の回転速度ωpr(=(ωa+ωb)/2)にまで低下してしまう。その結果、旋回外側の前輪の車輪速度が(ωa+ωb)よりも低くなるので、TA制御の開始後において運転者が減速感を覚える可能性が高い。
左前輪WFLの目標車輪速度:ωwtfl=ωa−ωb …(7)
右前輪WFRの目標車輪速度:ωwtfr=ωa+ωb …(8)
左後輪WRLの目標車輪速度:ωwtrl=0 …(9)
右後輪WRRの目標車輪速度:ωwtrr=2ωa …(10)
ωpf=(ωwtfl+ωwtfr)/2=ωa …(11)
ωpr=(ωwtrl+ωwtrr)/2=ωa …(12)
左前輪WFLの目標車輪速度:ωwtfl=ωa+ωb …(7’)
右前輪WFRの目標車輪速度:ωwtfr=ωa−ωb …(8’)
左後輪WRLの目標車輪速度:ωwtrl=2ωa …(9’)
右後輪WRRの目標車輪速度:ωwtrr=0 …(10’)
<運転支援制御>
以下、本支援装置の実際の作動について説明する。ブレーキECU80のCPU(以下、単に「CPU」とも称呼される。)は、一定時間が経過する毎に、図4及び図5にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。なお、後述するクロール制御実行フラグXCR及びTA制御実行フラグXTAは、車両10の図示しないイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置に変更されたとき、それぞれ「0」に設定される。
CPUは所定のタイミングにてステップ500から処理を開始してステップ505に進み、フラグXCRの値が「1」であるか否かを判定する。上述の仮定によれば、フラグXCRの値は「0」である。よって、CPUはステップ505にて「No」と判定し、ステップ595に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。よって、この場合、クロール制御及びTA制御の何れもが実行されない。
1.TA制御実行フラグXTAの値が「0」であるとき
この場合、CPUはステップ505にて「Yes」と判定してステップ510に進み、モード選択スイッチ104によって選択されている走行モードにより特定される「目標車体速度ωa及び上限車輪速度」を特定する。次に、CPUはステップ515に進み、フラグXTAの値が「0」であるか否かを判定する。
この場合(即ち、フラグXCR=1且つフラグXTA=1)、更に、C/D311の状態がフリー状態である場合と、ロック状態にある場合と、に分けて説明を行う。
CPUは、ステップ505にて「Yes」と判定し、ステップ510を経由してステップ515に進む。CPUは、ステップ515にて「No」と判定してステップ540に進み、C/D311の状態がフリー状態であるか否かをC/Dロックスイッチ101の状態又は4WDECU70から受け取る信号に基づいて判定する。
この場合、CPUは、ステップ505にて「Yes」と判定し、ステップ510を経由してステップ515に進む。CPUは、ステップ515にて「No」と判定してステップ540に進む。このとき、C/D311の状態がロック状態であるから、CPUはステップ540にて「No」と判定し、以下に述べるステップ565乃至ステップ580の処理を順に行い、ステップ535を経由してステップ595に進む。
左前輪WFLの目標車輪速度:ωwtfl=ωa−ωb …(13)
右前輪WFRの目標車輪速度:ωwtfr=ωa+ωb …(14)
左後輪WRLの目標車輪速度:ωwtrl=ωc …(15)
右後輪WRRの目標車輪速度:ωwtrr=ωa+ωb …(16)
ωpf=(ωwtfl+ωwtfr)/2=ωa …(17)
ωpr=(ωwtrl+ωwtrr)/2=(ωa+ωb+ωc)/2 …(18)
TA制御による効果を得るために、ωcは少なくとも(ωa−ωb)より低く設定されている。即ち、ωc<ωa−ωbという条件が成立している。従って、この条件によれば、上記(18)式の右辺はωaよりも小さい。
左前輪WFLの目標車輪速度:ωwtfl=ωa+ωb …(13’)
右前輪WFRの目標車輪速度:ωwtfr=ωa−ωb …(14’)
左後輪WRLの目標車輪速度:ωwtrl=ωa+ωb …(15’)
右後輪WRRの目標車輪速度:ωwtrr=ωc …(16’)
左前輪WFLの目標車輪速度:ωwtfl=ωa−ωb …(19)
右前輪WFRの目標車輪速度:ωwtfr=ωa+ωb …(20)
左後輪WRLの目標車輪速度:ωwtrl=ωc …(21)
右後輪WRRの目標車輪速度:ωwtrr=2ωa−ωc …(22)
左前輪WFLの目標車輪速度:ωwtfl=ωa+ωb …(19’)
右前輪WFRの目標車輪速度:ωwtfr=ωa−ωb …(20’)
左後輪WRLの目標車輪速度:ωwtrl=2ωa−ωc …(21’)
右後輪WRRの目標車輪速度:ωwtrr=ωc …(22’)
・更に、本支援装置は、複数の車輪のうちの旋回内側の後輪以外の車輪のそれぞれの目標車輪速度ωwtiを、左前輪WFLの目標車輪速度ωwtfl及び右前輪WFRの目標車輪速度ωwtfrの平均値である目標前輪平均値に対する左後輪WRLの目標車輪速度及び右後輪WRRの目標車輪速度の平均値である目標後輪平均値の比が所定比と等しく、且つ、目標前輪平均値が目標車体速度ωaと等しくなるように設定する。
・加えて、本支援装置は、検出される複数の車輪のそれぞれの車輪速度が、設定されたそれぞれの目標車輪速度ωwtiと等しくなるように、駆動装置20が発生する駆動力及び制動装置40が複数の車輪のそれぞれに付与する制動力を調整する。
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、以下に述べるように、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
Claims (2)
- 左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪を含む複数の車輪と、
車両の駆動力を発生する駆動装置と、
前記駆動力を前記左前輪及び前記右前輪に伝達するための前輪用回転軸と、
前記左前輪及び前記右前輪と前記前輪用回転軸との間に配設され、前記左前輪と前記右前輪との差動を許容する前輪用ディファレンシャルギアと、
前記駆動力を前記左後輪及び前記右後輪に伝達するための後輪用回転軸と、
前記左後輪及び前記右後輪と前記後輪用回転軸との間に配設され、前記左後輪と前記右後輪との差動を許容する後輪用ディファレンシャルギアと、
前記前輪用回転軸と前記後輪用回転軸との差動を許容する状態であるフリー状態と、前記前輪用回転軸と前記後輪用回転軸とを直結させる状態であるロック状態と、の少なくとも二つの状態を選択的に実現可能であり、前記ロック状態において前記前輪用回転軸の回転速度に対する前記後輪用回転軸の回転速度の比が所定比である1となるように構成されたセンターディファレンシャル装置と、
前記複数の車輪のそれぞれに制動力を付与する制動装置と、
を備えた車両に適用され、
前記複数の車輪のそれぞれの車輪速度を検出する車輪速度検出部と、
前記車両の運転者によるアクセル操作及びブレーキ操作を必要とすることなく、前記車両の車体速度が所定の目標車体速度ωaに一致するように、前記駆動装置が発生する前記駆動力及び前記制動装置が前記複数の車輪のそれぞれに付与する前記制動力を調整する極低速走行制御を実行する制御部と、
を備える車両の運転支援装置において、
前記制御部は、
前記極低速走行制御が実行されている状態において前記左前輪及び前記右前輪が転舵されることにより前記車両が旋回する場合に所定の旋回支援制御要求が発生し且つ前記センターディファレンシャル装置の状態が前記ロック状態にあるとき、前記複数の車輪のうちの旋回内側の後輪の目標車輪速度を、前記転舵により前記車両が旋回する場合の前記旋回内側の後輪の車輪速度よりも低い車輪速度に設定するとともに、前記複数の車輪のうちの前記旋回内側の後輪以外の車輪のそれぞれの目標車輪速度を、前記左前輪の目標車輪速度及び前記右前輪の目標車輪速度の平均値である目標前輪平均値に対する前記左後輪の目標車輪速度及び前記右後輪の目標車輪速度の平均値である目標後輪平均値の比が前記所定比と等しく、且つ、前記目標前輪平均値が前記目標車体速度と等しくなるように、設定し、
前記検出される複数の車輪のそれぞれの車輪速度が前記設定されたそれぞれの目標車輪速度と等しくなるように、前記駆動装置が発生する前記駆動力及び前記制動装置が前記複数の車輪のそれぞれに付与する前記制動力を調整する、
旋回支援制御、を実行するように構成され、更に、
前記旋回支援制御における前記旋回内側の前輪の目標車輪速度を、前記目標車体速度ωaから所定値ωbを減じた値ωa−ωbに設定し、
前記旋回支援制御における前記旋回外側の前輪の目標車輪速度を、前記目標車体速度ωaに前記所定値ωbを加えた値ωa+ωbに設定し、
前記旋回支援制御における前記旋回内側の後輪の目標車輪速度を、前記目標車体速度ωaから所定値ωbを減じた値ωa−ωbよりも小さい所定値ωcに設定し、
前記旋回支援制御における前記旋回外側の後輪の目標車輪速度を、前記目標車体速度ωaの2倍の値2ωaから前記所定値ωcを減じた値2ωa−ωcに設定する、
ように構成された、運転支援装置。 - 請求項1に記載の車両の運転支援装置において、
前記制御部は、
前記旋回支援制御における前記旋回内側の後輪の目標車輪速度である前記所定値ωcをゼロに設定するように構成された、
運転支援装置。
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