本发明涉及一种车辆用举动控制装置,尤其涉及对搭载有能够在全缸运转与减缸运转之间切换运转模式的发动机的车辆的举动进行控制的车辆用举动控制装置,全缸运转是指在多个气缸的全部中实施混合气的燃烧,减缸运转是指在上述多个气缸中的一部分气缸中停止混合气的燃烧。
背景技术:
以往,已知有在由于滑动等而车辆的举动变得不稳定的情况下,将车辆的举动朝安全方向进行控制的装置(侧滑防止装置等)。具体而言,已知有如下装置:在车辆的转弯时等,对车辆产生了转向不足、转向过度的举动的情况进行检测,对车轮赋予适当的减速度以便抑制转向不足、转向过度。
另一方面,已知有如下的车辆运动控制装置:与上述那样的用于提高车辆的举动变得不稳定那样的行驶状态下的安全性的控制不同,在转弯时对减速度进行调整而对施加于转向轮即前轮的载荷进行调整,以使在处于通常的行驶状态的车辆的转弯时驾驶员进行的一系列操作(制动、方向盘的转动、加速以及方向盘的返回等)变得自然且稳定(例如,参照专利文献1)。
并且,提出有如下的车辆用举动控制装置:通过根据与驾驶员的转向操作对应的偏航率相关量(例如横摆加速度)使车辆的驱动力降低,由此在驾驶员开始转向操作时,使车辆迅速地产生减速度,将充分的载荷施加于转向轮即前轮(例如,参照专利文献2)。根据该车辆用举动控制装置,在转向操作的开始时将载荷迅速地施加于前轮,由此前轮与路面之间的摩擦力增加,前轮的侧抗力增大,因此进入弯道初期的车辆的回转性能提高,对于方向盘的转动操作的响应性提高。由此,实现按照驾驶员意图的车辆举动。
专利文献1:日本特开2011-88576号公报
专利文献2:日本特开2014-166014号公报
根据上述专利文献2所记载的车辆用举动控制装置,在为了根据驾驶员的转向操作使车辆的驱动力降低而使发动机的输出扭矩降低的情况下,从在根据驾驶员的转向操作而产生了扭矩降低的要求紧后燃烧定时到来的气缸起,依次进行用于降低扭矩的控制(例如点火时间的滞后角化、燃料喷射量的减少等)。
然而,已知有如下技术:在具有多个气缸的多缸发动机中,为了提高燃料消耗率,根据车辆的运转状态,在全部气缸内实施混合气的燃烧的全缸运转与在多个气缸中的一部分气缸内停止混合气的燃烧的减缸运转之间切换运转模式。
如此,在能够进行减缸运转的气缸休止发动机的减缸运转时,在燃烧顺序不连续的气缸中禁止燃烧,在剩余的气缸中依次进行燃烧。即,减缸运转时的燃烧间隔与全缸运转时相比较变长。
即,在气缸休止发动机中,根据上述专利文献2所记载的车辆用举动控制装置,在为了根据驾驶员的转向操作使车辆的驱动力降低而使输出扭矩降低的情况下,在全缸运转时以及减缸运转时,有时从产生扭矩降低要求起到气缸的燃烧定时最先到来并开始用于降低扭矩的控制为止的时间产生差。因而,当在全缸运转与减缸运转之间进行运转模式的切换时,由于输出扭矩的降低而前轮的侧抗力增大的定时、根据侧抗力的增大而转向的反力增大的定时有可能产生差,使车辆的举动变得不同,或者对驾驶员带来不适感。
技术实现要素:
本发明是为了解决上述的现有技术的问题点而进行的,其目的在于提供一种车辆用举动控制装置,能够将车辆的举动控制为,即使在气缸休止发动机中进行全缸运转与减缸运转的切换的情况下,也不会对驾驶员带来不适感,而准确地实现驾驶员意图的举动。
为了实现上述目的,本发明的车辆用举动控制装置为,对搭载有能够在全缸运转与减缸运转之间切换运转模式的发动机的车辆的举动进行控制,全缸运转是指在多个气缸的全部中实施混合气的燃烧,减缸运转是指在多个气缸中的一部分气缸中停止混合气的燃烧,该车辆用举动控制装置的特征在于,具有:发动机控制单元,进行控制,以便在与车辆的偏航率相关的偏航率相关量超过预先决定的阈值的情况下,在车辆的转向角增大且偏航率相关量增大的情况下,偏航率相关量越增大,则使发动机的输出扭矩越降低,在偏航率相关量为阈值以下的情况下,停止输出扭矩的降低;以及阈值设定单元,在发动机的运转模式为全缸运转的情况下,将阈值设定为第1阈值,在发动机的运转模式为减缸运转的情况下,将阈值设定为比第1阈值小的第2阈值。
在如此构成的本发明中,发动机控制单元进行控制,以便在偏航率相关量超过预先决定的阈值的情况下,在车辆的转向角增大且偏航率相关量增大的情况下,偏航率相关量越增大,则使车辆的扭矩降低量越增大,在偏航率相关量为阈值以下的情况下,停止扭矩的降低,因此,在偏航率相关量超过阈值的情况下,根据与该偏航率相关量相应的扭矩降低量对车辆附加减速度,将载荷迅速地施加于车辆,由此对于驾驶员的意图的转向操作能够以良好的响应性对车辆的举动进行控制,在偏航率相关量为阈值以下的情况下,能够抑制对于微小的转向操作而车辆过度地反应的情况,由此,能够将车辆的举动控制为准确地实现驾驶员意图的举动。
而且,阈值设定单元为,作为发动机控制单元使与偏航率相关量相应的扭矩的降低执行或者停止时的边界即偏航率相关量的阈值,在发动机的运转模式为全缸运转的情况下设定第1阈值,在发动机的运转模式为减缸运转的情况下设定比第1阈值小的第2阈值,因此,在开始转向时扭矩降低量上升的定时,在减缸运转时早于在全缸运转时。因而,在减缸运转时,在进行发动机的控制以便根据偏航率相关量来降低输出扭矩的情况下,与全缸运转时相比能够从燃烧顺序靠前的气缸开始发动机的控制,由此,能够防止由于输出扭矩的降低而前轮的侧抗力增大的定时、根据侧抗力的增大而转向的反力增大的定时的延迟。此外,通过将减缸运转时的第2阈值小于全缸运转时的第1阈值,由此能够使在减缸运转时进行与偏航率相关量相应的输出扭矩的降低的频率高于全缸运转时,由此,在减缸运转时,能够通过增大进行与偏航率相关量相应的输出扭矩的降低的频率,来补偿由于能够执行用于根据偏航率相关量而使输出扭矩降低的控制的气缸数比全缸运转时少所导致的影响,能够抑制对驾驶员带来不适感。
由此,即便在进行全缸运转与减缸运转的切换的情况下,也不会对驾驶员带来不适感,能够将车辆的举动控制为准确地实现驾驶员意图的举动。
此外,在本发明中优选为,偏航率相关量为车辆的转向速度,第1阈值被设定在3deg/s以上且5deg/s以下的范围内。
在如此构成的本发明中,通过将阈值设定在3deg/s以上且5deg/s以下的范围中,能够防止感觉到相对于直线前进时的转向操作的车辆的举动过于敏感而直线前进性恶化、感觉到相对于直线前进时的转向操作的车辆的响应性较低而不可靠,进而,能够防止方向盘的操作感过重或者感觉到不连续性,由此,对于直线前进时的车辆举动能够可靠地防止对驾驶员带来不适感,并且能够将车辆的举动控制为准确地实现驾驶员意图的举动。
此外,在本发明中优选为,第1阈值被设定为4deg/s。
在如此构成的本发明中,通过将阈值设定为4deg/s,能够防止感觉到相对于直线前进时的转向操作的车辆的举动过于敏感而直线前进性恶化、感觉到相对于直线前进时的转向操作的车辆的响应性较低而不可靠,进而,能够更可靠地防止方向盘的操作感过重或者感觉到不连续性,由此,对于直线前进时的车辆举动能够进一步可靠地防止对驾驶员带来不适感,并且能够将车辆的举动控制为准确地实现驾驶员意图的举动。
此外,在本发明中优选为,第2阈值比第1阈值小1deg/s。
在如此构成的本发明中,在减缸运转时,在进行发动机的控制以便根据转向速度来降低输出扭矩的情况下,能够在比全缸运转时更早的适当的定时开始发动机的控制,由此,能够适当地防止由于输出扭矩的降低而前轮的侧抗力增大的定时、根据侧抗力的增大而转向的反力增大的定时的延迟。
此外,在本发明中优选为,阈值设定单元在发动机的运转模式为减缸运转的情况下,停止混合气的燃烧的气缸数越多,则越减小第2阈值。
在如此构成的本发明中,减缸运转时的休止气缸数越多、燃烧间隔越长,则能够使在开始转向时扭矩降低量上升的定时越早,并且使进行与转向速度相应的输出扭矩的降低的频率越高,由此,即便在减缸运转时的休止气缸数增大的情况下,也能够可靠地防止由于输出扭矩的降低而前轮的侧抗力增大的定时、根据侧抗力的增大而转向的反力增大的定时的延迟,并且能够可靠地抑制对驾驶员带来不适感。
发明的效果
根据本发明的车辆用举动控制装置,能够将车辆的举动控制为,即使在气缸休止发动机中进行了全缸运转与减缸运转的切换的情况下,也不会对驾驶员带来不适感,而准确地实现驾驶员意图的举动。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的车辆的整体构成的框图。
图2是本发明的实施方式的发动机的概要平面图。
图3是表示本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的电气构成的框图。
图4是本发明的实施方式的车辆用举动控制装置对发动机进行控制的发动机控制处理的流程图。
图5是本发明的实施方式的车辆用举动控制装置决定扭矩降低量的扭矩降低量决定处理的流程图。
图6是表示本发明的实施方式的车辆用举动控制装置所决定的目标附加减速度与转向速度之间的关系的映射。
图7是表示与在搭载有本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的车辆进行转弯的情况下、车辆用举动控制装置进行的发动机控制相关的参数的时间变化的线图,图7(a)是示意性地表示进行右转弯的车辆的平面图,图7(b)是表示如图7(a)所示那样进行右转弯的车辆的转向角的变化的线图,图7(c)是表示如图7(b)所示那样进行右转弯的车辆的转向速度的变化的线图,图7(d)是表示基于图7(c)所示的转向速度而决定的附加减速度的变化的线图,图7(e)是表示基于图7(d)所示的附加减速度而决定的扭矩降低量的变化的线图,图7(f)是表示基于基本目标扭矩以及扭矩降低量而决定的最终目标扭矩的变化的线图,图7(g)是表示在基于图7(f)所示的最终目标扭矩进行发动机的控制的情况下车辆产生的偏航率(实际偏航率)的变化、以及不进行基于扭矩降低量决定部所决定的扭矩降低量的发动机的控制的情况下的实际偏航率的变化的线图。
图8是表示驾驶员对于使阈值ts变化的情况下的直线前进时的车辆的举动的主观评价的线图。
符号的说明
1:车辆;2:前轮;4:发动机;6:气缸;8:燃料喷射阀;10:火花塞;12:方向盘;14:转向角传感器;16:油门开度传感器;18:车速传感器;20:pcm;22:基本目标扭矩决定部;24:扭矩降低量决定部;26:阈值设定部;28:最终目标扭矩决定部;30:发动机控制部。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的车辆用举动控制装置进行说明。
首先,根据图1以及图2对搭载有本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的车辆进行说明。图1是表示搭载有本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的车辆的整体构成的框图,图2是本发明的实施方式的发动机的概要平面图。
在图1中,符号1表示搭载有本实施方式的车辆用举动控制装置的车辆。在车辆1的车身前部搭载有对驱动轮(在图1的例子中为左右的前轮2)进行驱动的发动机4。
如图2所示,本实施方式的发动机4是具备呈直线状排列的4个气缸6a~6d的直列4气缸型的汽油发动机。该发动机4具有:燃料喷射阀8,朝向各气缸6a~6d的燃烧室喷射燃料;火花塞10,对供给至燃烧室内的进气与燃料的混合气进行点火;活塞,通过燃烧室内的混合气的燃烧而往复运动;以及曲轴,通过活塞的往复运动而旋转。
设置于气缸6a~6d的各活塞按照曲轴转角具有180°(180℃a)的相位差地往复运动。与此相对应,各气缸6a~6d的点火时间被设定为相位各错开180℃a的定时。
本实施方式的发动机4是能够进行使4个气缸6a~6d中的2个休止、使剩余的2个气缸工作的运转、即减缸运转的气缸休止发动机。在发动机4的运转状态处于发动机转速相对低且负载相对低的减缸运转区域的情况下,进行减缸运转,在发动机4的运转状态处于被设定为除了减缸运转区域以外的范围的全缸运转区域的情况下,进行全缸运转。
具体而言,当从图2的左侧起依次将气缸6a设为第1气缸、气缸6b设为第2气缸、气缸6c设为第3气缸、气缸6d设为第4气缸时,在使4个气缸6a~6d全部工作的全缸运转时,按照第1气缸6a→第3气缸6c→第4气缸6d→第2气缸6b的顺序进行点火。
此外,在减缸运转时,在点火顺序不连续的2个气缸(在本实施方式中为第1气缸6a以及第4气缸6d)中禁止火花塞8的点火动作,在剩余的2个气缸(即第3气缸6c以及第2气缸6b)中交替地进行点火。
此外,如图1所示,车辆1具有:对方向盘12的旋转角度(转向角)进行检测的转向角传感器14;对油门踏板的开度(油门开度)进行检测的油门开度传感器16;以及对车速进行检测的车速传感器18。这些传感器的各个将各自的检测值输出至pcm(power-traincontrolmodule:动力控制模块)20。
接着,根据图3对本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的电气构成进行说明。图3是表示本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的电气构成的框图。
本发明的实施方式的pcm20(车辆用举动控制装置)为,除了上述传感器8~12的检测信号以外,还基于对发动机4的运转状态进行检测的各种传感器输出的检测信号,生成并输出用于对发动机4的各部分(例如,节气门、涡轮增压器、可变气门机构、点火装置、燃料喷射阀、egr装置等)进行控制的控制信号。
pcm20具有:基本目标扭矩决定部22,基于包含油门踏板的操作在内的车辆1的运转状态,决定基本目标扭矩;扭矩降低量决定部24,基于车辆1的偏航率相关量,决定用于对车辆1附加减速度的扭矩降低量;阈值设定部26,设定成为对应于车辆1的偏航率相关量的扭矩降低的执行与停止的边界的偏航率相关量的阈值ts;最终目标扭矩决定部28,基于基本目标扭矩和扭矩降低量,决定最终目标扭矩;以及发动机控制部30,将发动机4控制为,输出最终目标扭矩。在本实施方式中,对扭矩降低量决定部24作为偏航率相关量而使用车辆1的转向速度的情况进行说明。
pcm20的这些构成要素的各个由具备cpu、在该cpu上解释执行的各种程序(包含os等基本控制程序、在os上启动而实现特定功能的应用程序)、以及用于存储程序、各种数据的如rom、ram那样的内部存储器的计算机构成。
接着,根据图4至图6对车辆用举动控制装置所进行的处理进行说明。
图4是本发明的实施方式的车辆用举动控制装置对发动机4进行控制的发动机控制处理的流程图,图5是本发明的实施方式的车辆用举动控制装置决定扭矩降低量的扭矩降低量决定处理的流程图,图6是表示本发明的实施方式的车辆用举动控制装置所决定的目标附加减速度与转向速度之间的关系的映射。
在车辆1的点火开关开启而车辆用举动控制装置被接通电源的情况下,图4的发动机控制处理被启动,并被反复执行。
当发动机控制处理开始时,如图4所示,在步骤s1中,pcm20取得与车辆1的运转状态相关的各种信息。具体而言,pcm20作为与运转状态相关的信息,取得包含转向角传感器14检测到的转向角、油门开度传感器16检测到的油门开度、车速传感器18检测到的车速、当前对车辆1的变速器设定的档位、发动机4的运转模式(全缸运转或者减缸运转)等在内的上述各种传感器输出的检测信号。
接着,在步骤s2中,pcm20的基本目标扭矩决定部22,基于在步骤s1中取得的包含油门踏板的操作在内的车辆1的运转状态,设定目标加速度。具体而言,基本目标扭矩决定部22从对于各种车速以及各种档位规定的加速度特性映射(预先制作而存储于存储器等)中选择与当前的车速以及档位对应的加速度特性映射,并参照所选择的加速度特性映射决定与当前的油门开度对应的目标加速度。
接着,在步骤s3中,基本目标扭矩决定部22决定用于实现在步骤s2中决定的目标加速度的发动机4的基本目标扭矩。在该情况下,基本目标扭矩决定部22基于当前的车速、档位、路面坡度、路面μ等,在发动机4能够输出的扭矩的范围内决定基本目标扭矩。
此外,与步骤s2以及s3的处理并行,在步骤s4中,阈值设定部26基于在步骤s1中取得的运转模式,设定转向速度的阈值,该转向速度的阈值成为与车辆1的转向速度相应的扭矩降低的执行与停止的边界。具体而言,阈值设定部26在发动机4的运转模式为全缸运转的情况下,设定第1阈值ts1,在发动机4的运转模式为减缸运转的情况下,设定比第1阈值ts1小的第2阈值ts2。(另外,在以下的说明中,在不需要区别第1阈值ts1以及第2阈值ts2的情况下,将两者统称为阈值ts。)
接着,在步骤s5中,扭矩降低量决定部24执行基于转向操作来决定用于对车辆1附加减速度的扭矩降低量的扭矩降低量决定处理。参照图5对该扭矩降低量决定处理进行说明。
如图5所示,当扭矩降低量决定处理开始时,在步骤s21中,扭矩降低量决定部24判定在步骤s1中取得的转向角的绝对值是否处于增大中。其结果,在转向角的绝对值处于增大中的情况下,前进至步骤s22,扭矩降低量决定部24基于在步骤s1中取得的转向角来计算转向速度。
接着,在步骤s23中,扭矩降低量决定部24判定转向速度的绝对值是否减小。
其结果,在转向速度的绝对值未减小的情况下,即在转向速度的绝对值增大或者转向速度的绝对值未发生变化的情况下,前进至步骤s24,扭矩降低量决定部24基于转向速度来取得目标附加减速度。该目标附加减速度是为了准确地实现驾驶员意图的车辆举动而根据转向操作应当对车辆1附加的减速度。
具体而言,扭矩降低量决定部24基于图6的映射所示的目标附加减速度与转向速度之间的关系,取得与在步骤s22中计算出的转向速度对应的目标附加减速度。
图6的横轴表示转向速度,纵轴表示目标附加减速度。此外,图6的实线表示全缸运转时的目标附加减速度,点划线表示减缸运转时的目标附加减速度。
如图6所示,在转向速度为阈值ts1或者ts2以下的情况下,对应的目标附加减速度为0。即,在全缸运转时转向速度为第1阈值ts1以下的情况下或者在减缸运转时转向速度为第2阈值ts2以下的情况下,pcm20停止用于基于转向操作对车辆1附加减速度的控制(具体而言为发动机4的输出扭矩的降低)。
另一方面,在全缸运转时转向速度超过第1阈值ts1的情况下或者在减缸运转时转向速度超过第2阈值ts2的情况下,随着转向速度增大,与该转向速度对应的目标附加减速度逐渐接近规定的上限值dmax(例如1m/s2)。即,转向速度越增大,则目标附加减速度越增大,且其增大量的增加比例越变小。
接着,在步骤s25中,扭矩降低量决定部24在附加减速度的增大率成为上限值rmax(例如0.5m/s3)以下的范围内决定此次的处理中的附加减速度。
具体而言,扭矩降低量决定部24为,在从在上次的处理中决定的附加减速度向在此次的处理的步骤s24中决定的目标附加减速度的增大率为rmax以下的情况下,将在步骤s24中决定的目标附加减速度决定为此次的处理中的附加减速度。
另一方面,在从在上次的处理中决定的附加减速度向在此次的处理的步骤s24中决定的目标附加减速度的变化率大于rmax的情况下,扭矩降低量决定部24将从在上次的处理中决定的附加减速度按照增大率rmax增大到此次的处理时而得到的值,决定为此次的处理中的附加减速度。
此外,在步骤s23中,在转向速度的绝对值减小的情况下,前进至步骤s26,扭矩降低量决定部24将在上次的处理中决定的附加减速度决定为此次的处理中的附加减速度。即,在转向速度的绝对值减小的情况下,保持转向速度最大时的附加减速度(即、附加减速度的最大值)。
此外,在步骤s21中,在转向角的绝对值未处于增大中(一定或者减小中)的情况下,前进至步骤s27,扭矩降低量决定部24取得在此次的处理中使在上次的处理中决定的附加减速度减小的量(减速度减小量)。例如,基于预先存储于存储器等的一定的减小率(例如0.3m/s3),来计算该减速度减小量。或者,基于根据在步骤s1中取得的车辆1的运转状态、在步骤s22中计算出的转向速度而决定的减小率,来计算该减速度减小量。
然后,在步骤s28中,扭矩降低量决定部24通过从在上次的处理中决定的附加减速度减去在步骤s27中取得的减速度减小量,由此决定此次的处理中的附加减速度。
在步骤s25、s26或者s28之后,在步骤s29中,扭矩降低量决定部24基于在步骤s25、s26或者s28中决定的此次的附加减速度,来决定扭矩降低量。具体而言,扭矩降低量决定部24基于在步骤s1中取得的当前的车速、档位、路面坡度等,来决定为了实现此次的附加减速度而需要的扭矩降低量。在该步骤s29之后,扭矩降低量决定部24结束扭矩降低量决定处理,并返回到主流程。
返回到图4,在进行了步骤s3的处理以及步骤s5的扭矩降低量决定处理之后,在步骤s6中,最终目标扭矩决定部28通过从在步骤s3中决定的基本目标扭矩减去在步骤s5的扭矩降低量决定处理中决定的扭矩降低量,由此决定最终目标扭矩。
接着,在步骤s7中,发动机控制部30将发动机4控制为,输出在步骤s6中设定的最终目标扭矩。具体而言,发动机控制部30基于在步骤s6中设定的最终目标扭矩以及发动机转速,决定为了实现最终目标扭矩而需要的各种状态量(例如,空气填充量、燃料喷射量、进气温度、氧浓度等),并基于这些状态量对分别驱动发动机4的各构成要素的各致动器进行控制。在该情况下,发动机控制部30设定与状态量相应的限制值、限制范围,并设定状态值遵从限制值、限制范围的限制那样的各致动器的控制量而执行控制。
在步骤s7之后,pcm20结束发动机控制处理。
接着,根据图7对本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的作用进行说明。图7是表示与在搭载有本发明的实施方式的车辆用举动控制装置的车辆1进行转弯的情况下、车辆用举动控制装置进行的发动机控制相关的参数的时间变化的线图。
图7(a)是示意性地表示进行右转弯的车辆1的平面图。如该图7(a)所示,车辆1从位置a开始进行右转弯,从位置b到位置c以一定的转向角持续进行右转弯。
图7(b)是表示如图7(a)所示那样进行右转弯的车辆1的转向角的变化的线图。图7(b)的横轴表示时间,纵轴表示转向角。
如该图7(b)所示,在位置a开始朝右的转向,通过进行方向盘的转动操作而朝右的转向角逐渐增大,在位置b朝右的转向角成为最大。之后,到位置c为止转向角被保持为一定(保持转向)。
图7(c)是表示如图7(a)所示那样进行右转弯的车辆1的转向速度的变化的线图。图7(c)的横轴表示时间,纵轴表示转向速度。
车辆1的转向速度通过车辆1的转向角的时间微分来表示。即,如图7(c)所示,当在位置a开始朝右的转向的情况下,产生朝右的转向速度,在位置a与位置b之间转向速度被保持为大致一定。之后,朝右的转向速度减小,当在位置b朝右的转向角成为最大时,转向速度成为0。进而,在从位置b到位置c为止朝右的转向角被保持的期间,转向速度保持为0不变。
图7(d)是表示基于图7(c)所示的转向速度而决定的附加减速度的变化的线图。图7(d)的横轴表示时间,纵轴表示附加减速度。此外,图7(d)的实线表示在图5的扭矩降低量决定处理中决定的附加减速度的变化,点划线表示基于转向速度的目标附加减速度的变化。由该点划线表示的目标附加减速度为,在图7(c)所示的转向速度超过阈值ts时开始增大,在位置a与位置b之间被保持为大致一定,之后减小而在位置b成为0。
如参照图5说明了的那样,扭矩降低量决定部24为,当在步骤s21中转向角的绝对值处于增大中、在步骤s23中转向速度的绝对值未减小的情况下,即、在转向速度的绝对值增大或者转向速度的绝对值未发生变化的情况下,在步骤s24中基于转向速度取得目标附加减速度。接着,在步骤s25中,扭矩降低量决定部24在附加减速度的增大率成为上限值rmax以下的范围内决定各处理循环中的附加减速度。
在图7(d)中表示从转向速度超过阈值ts时起开始增大的目标附加减速度的增大率超过上限值rmax的情况。在该情况下,扭矩降低量决定部24以增大率=rmax的方式(即,以与由点划线表示的目标附加减速度相比更平缓的增大率)使附加减速度增大。此外,当在位置a与位置b之间目标附加减速度被保持为大致一定的情况下,扭矩降低量决定部24决定为附加减速度=目标附加减速度。
如上所述,减缸运转时的第2阈值ts2小于全缸运转时的第1阈值ts1。因而,在转向开始时转向速度超过阈值ts的定时为,减缸运转时早于全缸运转时。即,在转向开始时目标附加减速度上升的定时为,减缸运转时早于全缸运转时。
此外,由于减缸运转时的第2阈值ts2小于全缸运转时的第1阈值ts1,因此转向速度成为阈值ts以下的频率(即,目标附加减速度成为0的频率)为,减缸运转时低于全缸运转时。
此外,如上所述,当在图5的步骤s23中转向速度的绝对值减小的情况下,扭矩降低量决定部24保持转向速度最大时的附加减速度。在图7(d)中,在朝向位置b而转向速度减小的情况下,与此相伴,由点划线表示的目标附加减速度也减小,但是由实线表示的附加减速度维持最大值直到位置b。
进而,如上所述,当在图5的步骤s21中转向角的绝对值为一定或者减小中的情况下,扭矩降低量决定部24在步骤s27中取得减速度减小量,根据该减速度减小量使附加减速度减小。在图7(d)中,扭矩降低量决定部24使附加减速度减小,以使附加减速度的减小率逐渐变小、即表示附加减速度的变化的实线的倾斜逐渐平缓。
图7(e)是表示基于图7(d)所示的附加减速度而决定的扭矩降低量的变化的线图。图7(e)的横轴表示时间,纵轴表示扭矩降低量。
扭矩降低量决定部24基于当前的车速、档位、路面坡度等参数,来决定为了实现附加减速度而需要的扭矩降低量。因而,在这些参数为一定的情况下,将扭矩降低量决定为与图7(d)所示的附加减速度的变化相同地变化。
此外,如上所述,在转向开始时目标附加减速度上升的定时为,减缸运转时早于全缸运转时。因而,在转向开始时扭矩降低量上升的定时为,减缸运转时早于全缸运转时。此外,目标附加减速度成为0的频率为,减缸运转时低于全缸运转时,因此使与转向速度相应的输出扭矩的降低停止的频率为,减缸运转时低于全缸运转时。换言之,进行与转向速度相应的输出扭矩的降低的频率为,减缸运转时高于全缸运转时。
图7(f)是表示基于基本目标扭矩和扭矩降低量而决定的最终目标扭矩的变化的线图。图7(f)的横轴表示时间,纵轴表示扭矩。此外,图7(f)的虚线表示基本目标扭矩,实线表示最终目标扭矩。
如参照图4说明了的那样,最终目标扭矩决定部28通过从在步骤s3中决定的基本目标扭矩减去在步骤s5的扭矩降低量决定处理中决定的扭矩降低量,由此决定最终目标扭矩。
图7(g)是表示在基于图7(f)所示的最终目标扭矩进行了发动机4的控制的情况下车辆1产生的偏航率(实际偏航率)的变化、以及未进行基于扭矩降低量决定部所决定的扭矩降低量的发动机4的控制的情况(即,以实现在图7(f)中由虚线表示的基本目标扭矩的方式进行了发动机4的控制的情况)下的实际偏航率的变化的线图。图7(g)的横轴表示时间,纵轴表示偏航率。此外,图7(g)中的实线表示以实现最终目标扭矩的方式进行了发动机4的控制的情况下的实际偏航率的变化,虚线表示未进行与扭矩降低量对应的控制的情况下的实际偏航率的变化。
在位置a开始朝右的转向,当从转向速度超过阈值ts时起随着朝右的转向速度增大而如图7(e)所示那样使扭矩降低量增大时,车辆1的转向轮即前轮2的载荷增加。其结果,前轮2与路面之间的摩擦力增加,前轮2的侧抗力增大,因此车辆1的回转性能提高。即,如图7(g)所示,在位置a与位置b之间,与不进行对应于扭矩降低量的控制的情况(虚线)相比,在以实现反映了扭矩降低量的最终目标扭矩的方式进行了发动机4的控制的情况(实线)下,车辆1产生的顺时针(cw)的偏航率变大。
如上所述,由于减缸运转时的第2阈值ts2小于全缸运转时的第1阈值ts1,因此在转向开始时扭矩降低量上升的定时为,减缸运转时早于全缸运转时。因而,在减缸运转时,在以实现与扭矩降低量的上升对应的最终目标扭矩的减小的方式进行发动机4的控制的情况下,能够从与全缸运转时相比点火顺序更靠前的气缸6开始发动机4的控制,由此,能够防止由于输出扭矩的降低而前轮的侧抗力增大的定时、根据侧抗力的增大而转向的反力增大的定时的延迟。
此外,由于减缸运转时的第2阈值ts2小于全缸运转时的第1阈值ts1,因此进行与转向速度相应的输出扭矩的降低的频率为,减缸运转时高于全缸运转时。由此,在减缸运转时,能够通过使进行与转向速度相应的输出扭矩的降低的频率增大,来补偿由于能够执行用于根据转向速度来降低输出扭矩的控制的气缸6(即,在本实施方式中为第3气缸6c以及第2气缸6b)的数量比全缸运转时更少所导致的影响,能够抑制对驾驶员带来不适感。
此外,如图7(d)、图7(e)所示,在朝向位置b而转向速度减小时,目标附加减速度也减小,但是由于将扭矩降低量维持在最大值不变,因此在继续进行转向的期间,对前轮2附加的载荷被维持,车辆1的回转性能被保持。
进而,在从位置b到位置c转向角的绝对值为一定的情况下,使扭矩降低量平滑地减小,因此与进行转向的结束相对应而逐渐降低对前轮2附加的载荷,使前轮2的侧抗力减小,由此使车身稳定并且使发动机4的输出扭矩恢复。
接着,说明在上述发动机控制处理中成为pcm20执行或者停止用于基于转向操作对车辆1附加减速度的控制(即、发动机4的输出扭矩的降低)时的边界的阈值ts。
本发明人为了找到第1阈值ts1的适当的设定值,而进行了如下实验:在搭载有上述实施方式的车辆用举动控制装置的车辆1中,在1deg/s~8deg/s的范围内每次1deg/s地变更第1阈值ts1,并取得驾驶员对于在各个第1阈值ts1下使车辆1沿直线道路行驶的情况下的车辆1的举动的主观评价。通过多个驾驶员各实施多次实验,并取得主观评价的评分的平均值。实验条件如下所述。
车辆:mazdaaxela(2014年车型、前轮驱动、搭载1.5l汽油发动机以及自动变速器)
车重:1226kg
指角:0.11°±0°20′
方向盘直径:36cm
实验道路:全长1.4km的直线道路
车速:80~100km/h
实验结果在图8中表示。图8是表示驾驶员对于使第1阈值ts1变化的情况下的直线前进时的车辆1的举动的主观评价的线图。在图8中,横轴表示第1阈值ts1,纵轴表示对于车辆1的举动的评分。通过驾驶员对方向盘12的操作感、车辆1的举动(响应性、稳定性)进行打分,由此进行主观评价。评分的5分例如是即使在市场上出现差评也为较少数的水平,6分是差评以及好评几乎都不出现的水平,7分以上是非常好评的水平。
如图8所示,在将第1阈值ts1设定为不足3deg/s的值的情况下,第1阈值ts1越小、则评分越逐渐下降,并停留在6分前后。其原因在于,在使用该范围的第1阈值ts1的情况下,即使在进行了缓慢的微小的转向操作的情况下,也通过pcm20进行扭矩降低,车辆1的回转性能提高,由此驾驶员会感觉到相对于直线前进时的转向操作的车辆1的举动过于敏感、直线前进性恶化。此外,还存在如下情形:由于扭矩降低而车辆1的侧抗力增大,与此相应地转向的反力增大,由此在方向盘12的中心附近感觉到阻力,因此驾驶员会感觉到不适感。
此外,在将第1阈值ts1设定为超过5deg/s的值的情况下,第1阈值ts1越增大、则评分越急剧地下降,并停留在5分左右。其原因在于,在使用该范围的第1阈值ts1的情况下,pcm20使扭矩降低停止的转向速度的范围较大,在驾驶员开始了转向操作之后到pcm20进行扭矩的降低之前产生延迟,因此感觉到直线前进时的车辆1的响应性较低、而不可靠,或者对于方向盘12的操作感感觉到不连续性。
另一方面,在将第1阈值ts1设定为3deg/s以上且5deg/s以下的范围内的情况下,能够得到评分超过7分的较高评价。在使用该范围的第1阈值ts1的情况下,相对于直线前进时的转向操作的车辆1的响应性与方向盘12的操作感之间的平衡良好,由此能够得到较高评价。尤其是,在将第1阈值ts1设定为4deg/s的情况下,对于直线前进时的微小的转向操作,车辆1不会过度地反应,但是对于用于维持直线前进状态的转向操作以良好的响应性来抑制车辆1的举动,因此对于驾驶员而言容易维持直线前进状态,此外,方向盘12的操作感也具有稳定感并且不会过重,由此能够得到最高的评价。
此外,在如上述那样将第1阈值ts1设定为3deg/s以上且5deg/s以下的范围内、更优选设定为4deg/s的情况下,优选将第2阈值ts2设定为比第1阈值小1deg/s的值(即,2deg/s以上且4deg/s以下的范围,更优选为3deg/s)。
接着,对本发明的实施方式的进一步的变形例进行说明。
在上述实施方式中,说明了扭矩降低量决定部24基于作为偏航率相关量的转向速度来取得目标附加减速度,并基于该目标附加减速度来决定扭矩降低量的情况,但是也可以基于油门踏板的操作以外的车辆1的运转状态(转向角、偏航率、滑动率等)来决定扭矩降低量。
例如,扭矩降低量决定部24也可以为,基于根据转向角以及车速计算出的目标偏航率、从偏航率传感器输入的偏航率,计算应当使车辆1产生的目标横摆加速度而作为偏航率相关量,并基于该目标横摆加速度取得目标附加减速度,而决定扭矩降低量。在该情况下,当在全缸运转时目标横摆加速度为第1阈值以下的情况下、或者在减缸运转时目标横摆加速度为比第1阈值小的第2阈值以下的情况下,pcm20停止与目标横摆加速度相应的发动机4的输出扭矩的降低。
另一方面,当在全缸运转时目标横摆加速度超过第1阈值的情况下、或者在减缸运转时目标横摆加速度超过第2阈值的情况下,目标横摆加速度越增大,则pcm20使目标附加减速度越增大、且使其增大量的增加比例越减小。
或者,也可以为,通过加速度传感器对伴随着车辆1的转弯而产生的横向加速度进行检测而作为偏航率相关量,并基于该横向加速度来决定扭矩降低量。在该情况下,当在全缸运转时横向加速度为第1阈值以下的情况下、或者在减缸运转时横向加速度为比第1阈值小的第2阈值以下的情况下,pcm20停止与横向加速度相应的发动机4的输出扭矩的降低。
另一方面,当在全缸运转时横向加速度超过第1阈值的情况下、或者在减缸运转时横向加速度超过第2阈值的情况下,横向加速度越增大,则pcm20使目标附加减速度越增大、且使其增大量的增加比例越减小。
此外,在上述实施方式中,说明了发动机4是能够进行减缸运转的直列4气缸型的汽油发动机,在减缸运转时使4个气缸6a~6d中的2个休止,使剩余的2个气缸工作的情况,但是也可以是与直列4气缸型不同的形式(例如v型6气缸等)的多气缸汽油发动机,还能够将本发明应用于搭载有多气缸柴油发动机的车辆。
例如,在发动机4为6气缸型发动机的情况下,阈值设定部26为,在发动机4的运转模式为全缸运转的情况下,设定第1阈值ts1,在发动机4的运转模式为减缸运转的情况下,休止的气缸数越多,则将第2阈值ts2设定为越小的值。例如,阈值设定部26为,在全缸运转时的第1阈值ts1为4deg/s的情况下,在减缸运转时将使2个气缸休止时的第2阈值ts2设定为3deg/s,将使4个气缸休止时的第2阈值ts2设定为2deg/s。
接着,对上述本发明的实施方式以及本发明的实施方式的变形例的车辆用举动控制装置的效果进行说明。
首先,发动机控制部30进行控制,以便在转向速度超过预先决定的阈值ts的情况下,在车辆1的转向角增大且转向速度增大的情况下,转向速度越增大则使车辆1的扭矩降低量越增大,在转向速度为阈值ts以下的情况下,停止扭矩的降低,因此在转向速度超过预先决定的阈值ts的情况下,根据与该转向速度相应的扭矩降低量对车辆1附加减速度,将载荷迅速地施加于车辆1,由此相对于驾驶员所意图的转向操作能够以良好的响应性对车辆1的举动进行控制,在转向速度为阈值ts以下的情况下,能够抑制相对于微小的转向操作而车辆1过度地反应,由此能够将车辆1的举动控制为准确地实现驾驶员意图的举动。
然后,阈值设定部26为,作为成为发动机控制部30执行或者停止与转向速度相应的扭矩的降低时的边界的转向速度的阈值ts,在发动机4的运转模式为全缸运转的情况下设定第1阈值ts1,在发动机4的运转模式为减缸运转的情况下设定比第1阈值ts1小的第2阈值ts2,因此转向开始时扭矩降低量上升的定时为,减缸运转时早于全缸运转时。因而,在减缸运转时,在将发送机控制为与转向速度相应地降低输出扭矩的情况下,从与全缸运转时相比点火顺序更靠前的气缸6开始发动机4的控制,由此,能够防止由于输出扭矩的降低而前轮2的侧抗力增大的定时、与侧抗力的增大相应而转向的反力增大的定时的延迟。此外,通过使减缸运转时的第2阈值ts2小于全缸运转时的第1阈值ts1,由此能够使在减缸运转时进行与转向速度相应的输出扭矩的降低的频率高于全缸运转时,由此,在减缸运转时,能够通过使进行与转向速度相应的输出扭矩的降低的频率增大,来补偿由于能够执行用于与转向速度相应地降低输出扭矩的控制的气缸6的数量比全缸运转时少所导致的影响,能够抑制对驾驶员带来不适感。
由此,即使在气缸休止发动机中进行了全缸运转与减缸运转的切换的情况下,也不会对驾驶员带来不适感,能够将车辆的举动控制为准确地实现驾驶员意图的举动。
尤其是,第1阈值ts1被设定为3deg/s以上且5deg/s以下的范围、更优选被设定为4deg/s,因此能够防止感觉到相对于直线前进时的转向操作的车辆1的举动过于敏感而直线前进性恶化、感觉到相对于直线前进时的转向操作的车辆1的响应性较低而不可靠,进而,能够防止方向盘12的操作感过重或者感觉到不连续性,由此,能够可靠地防止关于直线前进时的车辆举动对驾驶员带来不适感,并能够将车辆1的举动控制为准确地实现驾驶员的意图的举动。
此外,第2阈值ts2比第1阈值ts1小1deg/s,因此在减缸运转时,在将发动机4的控制为与转向速度相应地降低输出扭矩的情况下,能够在比全缸运转时早的适当的定时开始发动机4的控制,由此,能够适当地防止由于输出扭矩的降低而前轮2的侧抗力增大的定时、根据侧抗力的增大而方向盘12的反力增大的定时的延迟。
此外,阈值设定部26为,在发动机4的运转模式为减缸运转的情况下,停止混合气的燃烧的气缸数越多,则使第2阈值ts2越小,因此减缸运转时的休止气缸数越多且燃烧间隔越长,则能够使在转向开始时扭矩降低量上升的定时越提早,并且能够使进行与转向速度相应的输出扭矩的降低的频率越提高,由此,即使在减缸运转时的休止气缸数增大的情况下,也能够可靠地防止由于输出扭矩的降低而前轮2的侧抗力增大的定时、根据侧抗力的增大而转向的反力增大的定时的延迟,并且能够可靠地抑制对驾驶员带来不适感。