JP2007145186A - Controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の車輪に付与するトルクを独立して制御することにより車両の挙動を制御する車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control device that controls the behavior of a vehicle by independently controlling the torque applied to the wheels of the vehicle.
近年、電気自動車の一形態として、車輪にモータを組み込み、車輪をモータで直接駆動する、いわゆるインホイールモータ方式の車両が開発されている。このインホイールモータ方式の電気自動車の利点として、各車輪(駆動輪)に組み込んだモータを個別に回転制御すること、すなわち各モータを個別に力行制御もしくは回生制御することにより、各駆動輪に付与する駆動力もしくは制動力を個別に制御して、車両の駆動力および制動力を走行状態に応じて適宜に制御することができる点、また、従来のエンジンやトランスミッションなどのドライブトレーンを排除することにより、車両の室内やトランクルームなどの空間を広くできる点などが挙げられる。 In recent years, so-called in-wheel motor vehicles have been developed as one form of electric vehicles, in which a motor is incorporated in a wheel and the wheel is directly driven by the motor. As an advantage of this in-wheel motor type electric vehicle, each motor (drive wheel) is individually controlled for rotation, that is, each motor is individually controlled for power running or regenerative control, and given to each drive wheel. The driving force or braking force of the vehicle can be individually controlled, and the driving force and braking force of the vehicle can be appropriately controlled according to the running state, and the conventional drive train such as the engine or transmission is eliminated. As a result, it is possible to widen the space such as the interior of the vehicle or the trunk room.
そのうち、各車輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを個別に制御できる点を利用して、左右それぞれの前輪と後輪との間の駆動トルク(もしくは制動トルク)の大きさに差を設けることにより、車体に上下方向の力を生じさせて、旋回時などに生じる車体のロールを抑制する制御装置が検討されている。 Of these, by making use of the fact that the driving torque or braking torque applied to each wheel can be controlled individually, by providing a difference in the magnitude of the driving torque (or braking torque) between the left and right front wheels A control device has been studied in which a vertical force is generated on a vehicle body to suppress a roll of the vehicle body that occurs during turning.
上記のようなインホイールモータ方式の車両における制御装置では、車体にロールが生じた際に、車体が沈み込む側の後輪に作用する駆動トルクから前輪に作用する駆動トルクを差し引いた偏差が大きくなるように、前記前後輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを制御することにより、ロール時に車体が沈み込む側に、車体を持ち上げようとする力を発生させ、また、ロール時に車体が浮き上がる側の後輪に作用する駆動トルクから前輪に作用する駆動トルクを差し引いた偏差が小さくなるように前記前後輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを制御することにより、ロール時に車体が浮き上がる側に、車体を押し下げようとする力を発生させて、車体のロールが抑制される。 In the control device for an in-wheel motor vehicle as described above, when a roll is generated in the vehicle body, the deviation obtained by subtracting the drive torque acting on the front wheels from the drive torque acting on the rear wheels on which the vehicle body sinks is large. Thus, by controlling the driving torque or braking torque applied to the front and rear wheels, a force for lifting the vehicle body is generated on the side where the vehicle body sinks during rolling, and the vehicle body is lifted when rolling. By controlling the driving torque or braking torque applied to the front and rear wheels so that the deviation obtained by subtracting the driving torque acting on the front wheels from the driving torque acting on the rear wheels is reduced, The force of pushing down is generated, and the roll of the vehicle body is suppressed.
したがって、車体のロール時に車体が沈み込む側に、車体を持ち上げようとする力、すなわちロール時の車体の沈み込みを抑えようとする力を発生させ、また、車体のロール時に車体が浮き上がる側に、車体を押し下げようとする力、すなわちロール時の車体の浮き上がりを抑えようとする力を発生させるように各車輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを制御することによって、車体のロールを抑制することができる。 Therefore, a force to lift the vehicle body, that is, a force to suppress the vehicle body sinking when rolling, is generated on the side where the vehicle body sinks when the vehicle body rolls, and on the side where the vehicle body floats when rolling the vehicle body Controlling the roll of the vehicle body by controlling the driving torque or braking torque applied to each wheel so as to generate a force to push down the vehicle body, that is, a force to suppress the lifting of the vehicle body when rolling Can do.
しかしながら、上記のような車体のロールを抑制するロール制御を実行する際に、例えば車輪のタイヤ空気圧が減少していたり、ロール制御に用いる各種センサ・装置類にフェールが生じていたり、また旋回時に旋回内輪が接地面から浮いてしまったりするなどの異常が発生すると、所望するロール制御を適正に実行できなくなる場合がある。例えば、いずれかの車輪のタイヤ空気圧が他の車輪よりも減少していた場合に通常のロール制御が継続されると、タイヤ空気圧が減少した車輪のタイヤ剛性が低下しているため、その車輪だけ制御応答性が低下し、ロール制御の際に意図しないヨー方向のモーメントが発生したり、ロールを助長するモーメントが発生してしまう可能性がある。このように、従来の技術においては未だ改良の余地があった。 However, when executing the roll control for suppressing the roll of the vehicle body as described above, for example, the tire air pressure of the wheel is decreased, the various sensors / devices used for the roll control have failed, or when turning If an abnormality such as the turning inner ring floating from the ground contact surface occurs, the desired roll control may not be performed properly. For example, if the normal roll control is continued when the tire pressure of one of the wheels is lower than that of the other wheels, the tire stiffness of the wheel whose tire pressure has decreased is reduced, so only that wheel There is a possibility that control responsiveness is reduced, and an unintended yaw moment is generated during roll control, or a moment that promotes the roll is generated. Thus, there is still room for improvement in the prior art.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、各車輪に付与するトルクを個別に制御して車体のロール状態を制御する際に、車両に異常が生じた場合であっても、ロール制御が継続されて車両の挙動の安定性が低下してしまうことを回避できる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and is a case where an abnormality occurs in the vehicle when controlling the roll state of the vehicle body by individually controlling the torque applied to each wheel. Another object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of avoiding that the roll control is continued and the stability of the behavior of the vehicle is reduced.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、少なくとも前後輪を独立して車体に支持するサスペンション機構と、前記前後輪の駆動トルクおよび制動トルクをそれぞれ独立して制御する制駆動トルク制御手段と、前記車体のロール状態を検出するロール検出手段と、前記ロール検出手段により検出される前記ロール状態に応じて前記制駆動トルク制御手段により前記前後輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与し、前記ロール状態を制御するロール制御手段とを備えた車両の制御装置において、前記車両の異常を検出する車両異常検出手段と、前記車両異常検出手段により前記車両の異常が検出された場合に、前記ロール制御手段による前記ロール状態の制御内容を変更するロール制御変更手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a suspension mechanism for independently supporting at least front and rear wheels on a vehicle body, and braking / driving torque for independently controlling driving torque and braking torque of the front and rear wheels. A driving means or a braking torque is applied to the front and rear wheels by the braking / driving torque control means in accordance with the roll state detected by the control means, a roll detecting means for detecting the roll state of the vehicle body, and the roll detecting means. In a vehicle control device comprising a roll control means for controlling the roll state, when a vehicle abnormality is detected by the vehicle abnormality detection means for detecting abnormality of the vehicle and the vehicle abnormality detection means, And a roll control changing means for changing the control content of the roll state by the roll control means. It is the location.
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記車両異常検出手段が、前記前後輪のタイヤの充填気体圧力を検出して所定の充填気体圧力よりも低下しているか否かを判断する手段を含み、前記ロール制御変更手段が、前記車両異常検出手段により前記前後輪のいずれかのタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低下していることが検出された場合に、前記ロール状態の制御のために前記前後輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを低減する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
The invention according to
なお、この場合の「前記車両異常検出手段により前記前後輪のいずれかのタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低下していることが検出された場合に、前記ロール状態の制御のために前記前後輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを低減する手段」とは、「前記車両異常検出手段により前記前後輪のいずれかのタイヤの充填気体圧力の低下が検出された場合に、前記ロール状態の制御のために前記前後輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを“0”まで低減する手段」、すなわち、「前記車両異常検出手段により前記前後輪のいずれかのタイヤの充填気体圧力の低下が検出された場合に、前記ロール状態の制御のために前記前後輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを出力しない手段」、言い換えると、「前記車両異常検出手段により前記前後輪のいずれかのタイヤの充填気体圧力の低下が検出された場合に、前記ロール状態の制御の実行を禁止する手段」を含んでいる。 In this case, when the vehicle abnormality detection means detects that the filling gas pressure of one of the front and rear wheels is lower than a predetermined filling gas pressure, the control of the roll state is performed. Therefore, the means for reducing the driving torque or braking torque applied to the front and rear wheels is “when the vehicle abnormality detection means detects a decrease in the filling gas pressure of any tire of the front and rear wheels,” Means for reducing the driving torque or braking torque applied to the front and rear wheels to “0” for the control of the roll state ”, that is,“ the vehicle abnormality detection means When a decrease is detected, a means for not outputting drive torque or braking torque applied to the front and rear wheels for controlling the roll state, in other words, “front If the decrease of the filling gas pressure of any tire of the front and rear wheels is detected by the vehicle abnormality detection means includes means "to prohibit the execution of control of the roll state.
さらに、請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記車両異常検出手段が、前記前後輪のタイヤの充填気体圧力を検出して所定の充填気体圧力よりも低下しているか否かを判断するとともにその充填気体圧力の低下が生じた車輪を特定する手段を含み、前記ロール制御変更手段が、前記車両異常検出手段により前記前後輪のいずれかのタイヤの充填気体圧力の低下が検出された場合に、前記タイヤの充填気体圧力の低下が検出された車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与する前記ロール状態の制御に対して、前記タイヤの充填気体圧力の低下が検出されていない車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与する前記ロール状態の制御を、所定の遅れ時間を設けて実行する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
Further, the invention according to
また、請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記車両異常検出手段が、前記ロール状態の制御のために用いられる装置の異常を検出する手段を含み、前記ロール制御変更手段が、前記車両異常検出手段により前記装置の異常が検出された場合に、前記ロール状態の制御の実行を禁止する手段を含むことを特徴とする制御装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the vehicle abnormality detecting means includes means for detecting an abnormality of a device used for controlling the roll state, and the roll control changing means includes: A control device comprising: means for prohibiting execution of the roll state control when an abnormality of the device is detected by the vehicle abnormality detection means.
さらに、請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記サスペンション機構が、前記車両の側面視の瞬間回転中心が前記前輪と後輪との間に位置するように構成されていて、前記ロール制御手段が、前記制駆動トルク制御手段により付与する前記前輪と後輪との駆動トルクもしくは制動トルクに差を設けることによって前記ロール状態を制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
Further, the invention of
そして、請求項6の発明は、前記制駆動トルク制御手段が、前記前後輪にトルクをそれぞれ独立して付与する電動機の回転を制御することにより前記駆動トルクおよび制動トルクを制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, the braking / driving torque control means includes means for controlling the driving torque and braking torque by controlling rotation of an electric motor that independently applies torque to the front and rear wheels. Is a control device characterized by
請求項1の発明によれば、前後輪に付与される駆動トルクもしくは制動トルクがそれぞれ独立して制御され、サスペンション機構を介して車体に上下方向の力が作用させられることによって、車体のロール状態を制御するロール制御が実行される。このとき、車両の状態が検出され、その車両の状態に異常のあることが検出された場合、ロール制御の制御内容が適宜に変更される。そのため、ロール制御の実行時に、車両に異常が生じた場合であっても、ロール制御が継続されて車両の挙動の安定性が低下してしまうことを回避できる。 According to the first aspect of the present invention, the driving torque or braking torque applied to the front and rear wheels is independently controlled, and the vertical force is applied to the vehicle body via the suspension mechanism, whereby the vehicle body roll state The roll control for controlling is executed. At this time, when the state of the vehicle is detected and it is detected that the vehicle state is abnormal, the control content of the roll control is appropriately changed. Therefore, even when an abnormality occurs in the vehicle during execution of the roll control, it can be avoided that the roll control is continued and the stability of the behavior of the vehicle is lowered.
また、請求項2の発明によれば、ロール制御が実行される際に、前後輪のタイヤの充填気体圧力が、正常な状態のタイヤの充填気体圧力として予め定められた所定の充填気体圧力よりも低下していることが検出された場合、ロール制御を実行するために各車輪に付与される駆動トルクおよび制動トルクが低減される。もしくはロール制御を実行するために各車輪に付与される駆動トルクおよび制動トルクが零にされる、すなわちロール制御を実行するために各車輪に付与される駆動トルクおよび制動トルクが出力されない、言い換えるとロール制御の実行が禁止される。そのため、不適切なロール制御が継続されて車両の挙動の安定性が低下してしまうことを回避もしくは抑制することができる。
According to the invention of
さらに、請求項3の発明によれば、ロール制御が実行される際に、いずれかの前後輪のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低下していることが検出された場合、そのタイヤの充填気体圧力の低下が検出された車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与するロール制御に対して、タイヤの充填気体圧力が正常な車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与するロール制御が、所定の遅れ時間を伴って実行される。そのため、制御の応答性のアンバランスが解消され、不適切なロール制御が継続されて車両の挙動の安定性が低下してしまうことを回避もしくは抑制することができる。
Further, according to the invention of
また、請求項4の発明によれば、ロール制御が実行される際に、例えばロール制御のために用いられるセンサやアクチュエータなどの各種の装置の異常が検出された場合、ロール制御の実行が禁止される。そのため、ロール制御の実行時に、車両に異常が生じた場合であっても、ロール制御が継続されて車両の挙動の安定性が低下してしまうことを回避できる。 According to the fourth aspect of the present invention, when roll control is executed, if an abnormality is detected in various devices such as sensors and actuators used for roll control, the roll control is prohibited from being executed. Is done. Therefore, even when an abnormality occurs in the vehicle during execution of the roll control, it can be avoided that the roll control is continued and the stability of the behavior of the vehicle is lowered.
さらに、請求項5の発明によれば、前後輪をそれぞれ車体に支持するサスペンション機構が、その車両側面視の瞬間回転中心が常に車両の前後方向における前輪と後輪との間に位置するように構成され、前輪と後輪とに付与される駆動トルクもしくは制動トルクに差を設けること、すなわち、前輪と後輪とに付与されるトルクの大きさあるいは方向に差を設けること、言い換えると、前輪と後輪とに付与されるトルク(駆動トルクもしくは制動トルク)を互いに相違させることによって、車体に上下方向の力が作用させられる。そのため、前輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクと、後輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクとを、それらの間に少なくとも差を設けて、言い換えるとそれらを互いに相違させて任意の大きさに制御することによって、車体に作用させる上下方向の力を任意に設定することができ、ロール制御を容易に実行することができる。
Furthermore, according to the invention of
そして、請求項6の発明によれば、前後輪にそれぞれ付与されるトルクが、各車輪に組み込まれた電動機の回転をそれぞれ独立して制御することによって制御される。そのため、ロール制御を容易に実行することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the torque applied to the front and rear wheels is controlled by independently controlling the rotation of the electric motor incorporated in each wheel. Therefore, roll control can be easily executed.
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。先ず、この発明を適用した車両の構成および制御系統を図4に示す。この発明を実施するための代表的な形態としては、少なくとも前輪1,2と後輪3,4とを独立して車体Boに支持するサスペンション5と、各車輪1,2,3,4へ付与する駆動トルクおよび制動トルクをそれぞれ独立して出力するモータ6およびインバータ7およびバッテリ8と、それらを制御する電子制御装置9とを主として構成される制駆動トルク制御手段と、サスペンション5のストロークセンサ10および横加速度センサ11などの検出値に基づいて車体Boのロール状態を検出するロール検出手段と、ロール検出手段により検出される車体Boのロール状態に応じて制駆動トルク制御手段により各車輪1,2,3,4に駆動トルクもしくは制動トルクを付与し、車体Boのロール状態を制御するロール制御手段とを備えている。そして、例えば車輪速センサ12の検出値を基に推定される、もしくは気体圧センサ(図示せず)などにより検出される各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力の低下、あるいは例えば車輪速センサ12やその他のセンサ・装置類のフェールなどの車両Veの異常を検出する車両異常検出手段と、その車両異常検出手段により車両Veの異常が検出された場合に、前記のロール制御手段による車体Boのロール状態の制御内容を変更するロール制御変更手段とを備えていることを特徴としている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 4 shows the configuration and control system of a vehicle to which the present invention is applied. As a typical mode for carrying out the present invention, at least the
具体的には、この図4に示す車両Veは、左右の前輪1,2および左右の後輪3,4を有していて、各車輪1,2,3,4は、サスペンション5を介して車両Veの車体Boに支持されている。そして、各車輪1,2,3,4のホイール内部には、それぞれモータ6が組み込まれていている。すなわち、それらの車輪1,2,3,4の各モータ6は、いわゆるインホイールモータであり、各モータ6の回転をそれぞれ独立して制御することにより、各車輪1,2,3,4に付与される駆動力および制動力をそれぞれ独立して制御することができる。これらの各モータ6は、例えば交流同期電動機であり、インバータ7を介してバッテリ8に接続されている。そしてインバータ7は、各モータ6の回転を制御する電子制御装置(ECU)9に接続されている。
Specifically, the vehicle Ve shown in FIG. 4 has left and right
各モータ6の駆動時には、バッテリ8の直流電力がインバータ7によって交流電力に変換され、その交流電力が各モータ6に供給されることにより各モータ6が力行されて、車輪に駆動トルクが付与される。また、各モータ6は車輪の回転エネルギを利用して回生制御することも可能である。すなわち、各モータ6の回生・発電時には、車輪の回転(運動)エネルギが各モータ6によって電気エネルギに変換され、その際に生じる電力がインバータ7を介してバッテリ8に充電される。このとき、車輪には回生・発電に基づく制動トルクが付与される。
When each
このように、各車輪1,2,3,4のモータ6、インバータ7、バッテリ8、ECU9等によって、各車輪1,2,3,4の駆動トルクおよび制動トルクをそれぞれ独立して制御することができる。したがって、これらの各モータ6、インバータ7、バッテリ8、ECU9等が、この発明における制駆動トルク制御手段として機能している。
Thus, the driving torque and braking torque of each
モータ6が組み込まれた各車輪1,2,3,4をそれぞれ車体Boに支持するサスペンション5は、例えば、ショックアブソーバを内蔵したストラットおよびコイルスプリングおよびサスペンションアームなどから構成されるストラット形サスペンションや、コイルスプリングおよびショックアブソーバおよび上下のサスペンションアームなどから構成されるウィッシュボーン形サスペンションなどの公知のサスペンション機構であって、それら各種サスペンション機構を適宜に選択して採用することができる。
The
また、各車輪1,2,3,4のサスペンション5は、いずれも、車両Veの側面視の各瞬間回転中心が、車両Veの前後方向における前輪1,2と後輪3,4との間に位置するように構成されている。具体的には、図5に示すように、各車輪1,2,3,4を車体Boに支持する各サスペンション5の車両Veの側面視における各瞬間回転中心C1,C2,C3,C4が、常に車両Veの前後方向における前輪1,2と後輪3,4との間に位置するように構成されている。
Further, in each of the
このように構成された車両Veにおいては、図5の(a)に示すように、車両Veの進行方向に対して、車両Veを減速もしくは制動する方向の力F2tを前輪2の接地点2aに作用させることのできるトルク(この場合は制動トルク)が前輪2に付与されると、前輪2のサスペンション5の瞬間回転中心C2には、鉛直方向上向き(図5での上方向)の分力F2svを有する力F2sが作用する。言い換えると、車体Boには、車輪2のサスペンション5を介して車体Boを持ち上げる方向、すなわちロール時の車体Boの沈み込みを抑える方向(図5での上方向)の力F2svが作用する。同様に、車両Veの進行方向に対して、車両Veを加速する方向の力F4tを後輪4の接地点4aに作用させることのできるトルク(この場合は駆動トルク)が後輪4に付与されると、後輪4のサスペンション5の瞬間回転中心C4には、鉛直方向上向きの分力F4svを有する力F4sが作用する。言い換えると、車体Boには、車輪4のサスペンション5を介して車体Boを持ち上げる方向、すなわちロール時の車体Boの沈み込みを抑える方向の力F4svが作用する。
In the vehicle Ve configured as described above, as shown in FIG. 5A, a force F2t in the direction of decelerating or braking the vehicle Ve is applied to the
一方、図5の(b)に示すように、車両Veの進行方向に対して、車両Veを加速する方向の力F1tを前輪1の接地点1aに作用させることのできるトルク(この場合は駆動トルク)が前輪1に付与されると、前輪1のサスペンション5の瞬間回転中心C1には、鉛直方向下向き(図5での下方向)の分力F1svを有する力F1sが作用する。言い換えると、車体Boには、車輪1のサスペンション5を介して車体Boを押し下げる方向、すなわちロール時の車体Boの浮き上がりを抑える方向(図5での下方向)の力F1svが作用する。同様に、車両Veの進行方向に対して、車両Veを減速もしくは制動する方向の力F3tを後輪3の接地点3aに作用させることのできるトルク(この場合は制動トルク)が後輪3に付与されると、後輪3のサスペンション5の瞬間回転中心C3には、鉛直方向下向きの分力F3svを有する力F3sが作用する。言い換えると、車体Boには、車輪3のサスペンション5を介して車体Boを押し下げる方向、すなわちロール時の車体Boの浮き上がりを抑える方向の力F3svが作用する。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, torque (in this case, driving) that can apply force F1t in the direction of accelerating the vehicle Ve to the
したがって、上記のように構成された車両Veの車体Boにロールが生じた際に、車体Boが沈み込む側の前後輪に、上記の図5の(a)に示す状態の駆動トルクもしくは制動トルクを作用させることによって、すなわち、図5の(a)に示す側がロール時に車体Boが沈み込む側である場合に、前輪2のサスペンション5の瞬間回転中心C2に力F2sが作用するように前輪2のインホイールモータを制御すること、もしくは後輪4のサスペンション5の瞬間回転中心C4に力F4sが作用するように後輪4のインホイールモータを制御すること、もしくは前輪2のサスペンション5の瞬間回転中心C2に力F2sが作用し、後輪4のサスペンション5の瞬間回転中心C4に力F4sが作用するように前後輪2,4のインホイールモータをそれぞれ制御すること、言い換えると、後輪4に付与されるトルクから前輪2に付与されるトルクを差し引いた偏差が大きくなるように前後輪2,4のインホイールモータをそれぞれ制御することによって、車体Boに車体Boを持ち上げる方向、すなわちロール時の車体Boの沈み込みを抑える方向の力Fu(力F2svもしくは力F4sv、あるいは力F2svと力F4svとの合力)を生じさせることができる。
Therefore, when a roll is generated in the vehicle body Bo of the vehicle Ve configured as described above, the driving torque or braking torque in the state shown in FIG. 5A is applied to the front and rear wheels on the side where the vehicle body Bo sinks. In other words, when the side shown in FIG. 5A is the side on which the vehicle body Bo sinks during rolling, the
一方、車体Boが浮き上がる側の前後輪に、上記の図5の(b)に示す状態の駆動トルクもしくは制動トルクを作用させることによって、すなわち、図5の(b)に示す側がロール時に車体Boが沈み込む側である場合に、前輪1のサスペンション5の瞬間回転中心C1に力F1sが作用するように前輪1のインホイールモータを制御すること、もしくは後輪3のサスペンション5の瞬間回転中心C3に力F3sが作用するように後輪3のインホイールモータを制御すること、もしくは前輪1のサスペンション5の瞬間回転中心C1に力F1sが作用し、後輪3のサスペンション5の瞬間回転中心C3に力F3sが作用するように前後輪1,3のインホイールモータをそれぞれ制御すること、言い換えると、後輪3に付与されるトルクから前輪1に付与されるトルクを差し引いた偏差が小さくなるように前後輪1,3のインホイールモータをそれぞれ制御することによって、車体Boに車体Boを押し下げる方向、すなわちロール時の車体Boの浮き上がりを抑える方向の力Fd(力F1svもしくは力F3sv、あるいは力F1svと力F3svとの合力)を生じさせることができる。
On the other hand, the driving torque or braking torque in the state shown in FIG. 5B is applied to the front and rear wheels on the side where the vehicle body Bo is lifted, that is, the side shown in FIG. Is the sinking side, the in-wheel motor of the front wheel 1 is controlled so that the force F1s acts on the instantaneous rotation center C1 of the
このように、各車輪1,2,3,4に、図5に示す状態の駆動トルクもしくは制動トルクが付与されるように各モータ6の回転を制御することによって、車体Boに車両Veの上下方向(図5での上下方向)の力、すなわち車体Boを持ち上げる方向、すなわち車体Boがロールした際の車体Boの沈み込みを抑える方向(図5での上方向)の力Fu、もしくは、車体Boを押し下げる方向、すなわち車体Boがロールした際の車体Boの浮き上がりを抑える方向(図5での下方向)の力Fdを作用させることができる。
In this manner, by controlling the rotation of each
図4に戻り、車体Boの各車輪1,2,3,4に対応する所定の位置に、各サスペンション5のストローク量を検出するストロークセンサ10がそれぞれ設けられている。また、車体Boに生じる横方向の加速度を検出する横加速度センサ11が車体Boの所定の位置に設けられている。それらの各ストロークセンサ10および横加速度センサ11は、ECU9に接続されていて、そしてそれらの検出結果を基に、ロール量あるいはロール角などの車体Boのロール状態を検出することができるように構成されている。したがって、これらの各ストロークセンサ10、横加速度センサ11、ECU9等は、この発明におけるロール検出手段として機能している。なお、上記のストロークセンサ10に代えて、例えば、車高センサ(図示せず)を車体Boの各車輪1,2,3,4に対応する所定の位置に、あるいは上下加速度センサ(図示せず)を車体Boの各車輪1,2,3,4に対応する所定の位置に設けて、各サスペンション5のストローク量を検出もしくは算出することによって、車体Boのロール状態を検出することも可能である。
Returning to FIG. 4,
上記のように、ストロークセンサ10および横加速度センサ11およびECU9等により構成されるロール検出手段によって検出される車体Boのロールに対して、前述の各サスペンション5が、その車両Veの側面視の各瞬間回転中心C1,C2,C3,C4が、それぞれ前輪1,2と後輪3,4との間に位置するように構成されていて、各モータ6、インバータ7、バッテリ8、ECU9等により構成される制駆動トルク制御手段を制御して、車体Boの沈み込みを抑える方向の力Fu、もしくは、車体Boの浮き上がりを抑える方向の力Fdを作用させることによって、車体Boのロール状態を、例えば抑制するように、適宜に制御することができる。したがって、これら各サスペンション5、各モータ6、インバータ7、バッテリ8、ECU9等は、この発明におけるロール制御手段として機能している。
As described above, each of the
また、車体Boの各車輪1,2,3,4に対応する所定の位置に、各車輪1,2,3,4のの回転速度を検出する車輪速センサ12がそれぞれ設けられている。それら各車輪速センサ12は、ECU9に接続されていて、各車輪1,2,3,4の回転速度を検出するとともに、それらの検出結果を基に、車体Boの前後方向における速度(車速)、および車体Boの前後方向における加速度(前後加速度)、あるいは各車輪1,2,3,4のスリップ状態やロック状態などの車両Veの走行状態を検出もしくは算出することができるように構成されている。なお、上記の車輪速センサ12に代えて、例えば、各モータ6の回転を制御する制御信号、あるいは各モータ6に供給される電力の電流値などを検出することによって、車速および車体Boの前後加速度等を検出することも可能である。さらに、車体Boの前後加速度は、前後加速度センサ(図示せず)を設けることによって検出することも可能である。
Further,
そして、ブレーキペダル(図示せず)の踏み込み量(踏み込み角度)あるいは踏み込み圧力を検出するブレーキペダルセンサ13、また、アクセルペダル(図示せず)の踏み込み量(踏み込み角度)あるいは踏み込み圧力を検出するアクセルペダルセンサ14、また、ステアリングホイールの操舵方向および操舵角量を検出する舵角センサ15がそれぞれ設けられている。これらのブレーキペダルセンサ13およびアクセルペダルセンサ14および舵角センサ15は、それぞれECU9に接続されていて、それらの検出結果を基に、車両Veの走行状態を検出もしくは算出するとともに、それらの検出結果に基づいて、各モータ6、あるいはパワーステアリング用の油圧ポンプ(図示せず)もしくは電動モータ(図示せず)などが適宜に制御されるように構成されている。
A
前述したように、この発明は、各車輪1,2,3,4に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを個別に制御して車体Boのロール状態を制御するロール制御の実行時に、センサ・装置類のフェール、あるいは各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力の低下、あるいは旋回時の旋回内輪の浮き上がり現象などの車両Veの異常が発生した場合に、ロール制御が通常の状態で継続されて車両Veの挙動の安定性が低下してしまうことを回避して、車体Boのロール状態を適切に制御することを目的としていて、そのために、この発明の制御装置は以下の制御を実行するように構成されている。
As described above, the present invention provides a sensor / device when performing roll control for controlling the roll state of the vehicle body Bo by individually controlling the driving torque or braking torque applied to each of the
図1は、この発明の制御装置による制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図1において、先ず、車体Boのロール状態に応じて各車輪1,2,3,4に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを制御し、車体Boのロール状態を所望する状態に制御するロール制御を実行する際に用いられる各種センサ・装置類、例えばモータ6、インバータ7、ストロークセンサ10、車輪速センサ12などからのフェール信号が出力されているか否か、すなわちそれら各種センサ・装置類に異常が生じているか否かが判断される(ステップS101)。各種センサ・装置類からのフェール信号が検出されたことによって、このステップS101で肯定的に判断された場合は、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。すなわち、ロール制御の実行が禁止もしくは中止される。
FIG. 1 is a flowchart for explaining an example of control by the control device of the present invention. The routine shown in this flowchart is repeatedly executed every predetermined short time. In FIG. 1, first, roll control is performed to control the driving torque or braking torque applied to each
一方、各種センサ・装置類からのフェール信号が検出されないこと、すなわちロール制御を実行する際に用いられる各種センサ・装置類に異常が生じていないことによって、ステップS101で否定的に判断された場合には、ステップS102へ進み、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が、車両Veが正常に走行できるタイヤの充填気体圧力として予め定められた所定の充填気体圧力(正常値の下限)よりも低いか否かが判断される。
On the other hand, when a failure signal from various sensors / devices is not detected, that is, when there is no abnormality in the various sensors / devices used when performing roll control, a negative determination is made in step S101. In step S102, the filling gas pressures of the tires of the
前述したように、タイヤの充填気体圧力が正常値よりも減少すると、タイヤの剛性が低下し、各車輪1,2,3,4の各モータ6から出力される駆動トルクもしくは制動トルクが各車輪1,2,3,4へ付与されて駆動力もしくは制動力が発生させられる際の制御の応答性が低下してしまう。その状態でロール制御を通常通りに行うと、車輪1,2,3,4で出力される駆動力もしくは制動力の大きさあるいは発生時間などにアンバランスが生じ、例えば不必要なヨー方向のモーメントが生じたり、ロールを助長する方向のモーメントが生じたりするなどして、適正なロール制御を実行できなくなる可能性がある。そのため、このステップS102において、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が低下した異常状態を検出するようになっている。
As described above, when the tire filling gas pressure is reduced below the normal value, the tire stiffness is lowered, and the driving torque or braking torque output from each
したがって、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低いこと、すなわち各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が異常に低下していることによって、このステップS102で肯定的に判断された場合は、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。すなわち、ロール制御の実行が禁止もしくは中止される。
Therefore, the filling gas pressure of the tire of each
一方、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力以上あること、すなわち各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が正常であることによって、ステップS12で否定的に判断された場合には、ステップS103へ進み、旋回内輪荷重が“0”以下であるか否かが判断される。これは、高速での急旋回時などに、車体Boのロールが大きくなり、旋回内輪側の車輪が接地面(路面)から浮き上がってしまう、すなわち旋回内輪側の車輪荷重が“0”以下となる、いわゆる内輪浮き状態を検出するための制御である。内輪浮きが発生すると、ロール制御を実行しても車体Boのロール状態を制御するための力を路面に伝えることができなくなり、適正なロール制御を実行できなくなるため、このステップS103において、内輪浮き状態を検出するようになっている。
On the other hand, the tire filling gas pressure of each
したがって、旋回内輪荷重が“0”以下であること、すなわち旋回時に内輪浮きが発生していることによって、このステップS103で肯定的に判断された場合は、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。すなわち、ロール制御の実行が禁止もしくは中止される。 Therefore, if the turning inner ring load is “0” or less, that is, if the inner ring floating occurs during turning, affirmative determination is made in step S103, the routine is not performed and this routine is not performed. Is temporarily terminated. That is, the execution of roll control is prohibited or stopped.
一方、旋回内輪荷重が“0”よりも大きいこと、すなわち旋回時の内輪浮きは発生していないことによって、ステップS103で肯定的に判断された場合には、次のステップへ進み、横加速度センサ11あるいはストロークセンサ10などの検出値がECU9に入力される(ステップS104)。ついで、それらの検出値、すなわち車体Boの横加速度Gy、あるいは各車輪1,2,3,4の各サスペンション5におけるストローク量Stに基づいて、車体Boに生じているロール状態を表すロール角RAが算出される(ステップS105)。
On the other hand, if the turning inner ring load is larger than “0”, that is, the inner ring floating during turning has not occurred, and if the determination in step S103 is affirmative, the process proceeds to the next step, the lateral acceleration sensor 11 or a detected value of the
ロール角RAが算出されると、ロール角RAが“0”であるか否か、すなわち車体Boにロールが生じているか否かが判断される(ステップS106)。ロール角RAが“0”であること、すなわち車体Boにロールは生じていないことによって、このステップS16で肯定的に判断された場合は、ロール制御を行う必要がないため、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。 When the roll angle RA is calculated, it is determined whether or not the roll angle RA is “0”, that is, whether or not a roll is generated in the vehicle body Bo (step S106). If the roll angle RA is “0”, that is, no roll is generated in the vehicle body Bo, and if it is determined affirmatively in this step S16, it is not necessary to perform roll control. This routine is temporarily terminated.
一方、ロール角RAが“0”でないこと、すなわち車体Boにロールが生じていることによって、ステップS106で否定的に判断された場合には、ステップS107へ進み、ロール角が“0”よりも大きいか否かが判断される。これは、ロール角RAの正負により、車体Boに生じているロールの方向を検出するための判断ステップであり、この制御例においては、車体Boの左側(車輪1,3側)が浮き上がり、車体Boの右側(車輪2,4側)が沈み込む状態となるロール角RAを正の方向とし、反対に、車体Boの右側(車輪2,4側)が浮き上がり、車体Boの左側(車輪1,3側)が沈み込む状態となるロール角RAを負の方向としている。
On the other hand, if the roll angle RA is not “0”, that is, if the roll is generated in the vehicle body Bo, a negative determination is made in step S106, the process proceeds to step S107, where the roll angle is less than “0”. It is determined whether or not it is large. This is a determination step for detecting the direction of the roll generated in the vehicle body Bo based on whether the roll angle RA is positive or negative. In this control example, the left side of the vehicle body Bo (the
したがって、ロール角RAが“0”よりも大きい、すなわち正の方向のロール角RAで車体Boにロールが生じている状態であることによって、このステップS107で肯定的に判断された場合は、ステップS108へ進み、ロール角RAの大きさに応じて求められるトルクΔTrが、左前輪1の駆動トルクに増加され、左後輪3の駆動トルクから減少される。言い換えると、左前輪1にロール制御のための駆動トルクΔTrが付与され、左後輪3にロール制御のための制動トルクΔTrが付与される。すなわち、車体Bo左側(車輪1,3側)の浮き上がりを抑制するための鉛直方向下向きの力(前述の図5の(b)に示す力Fd)を車体Boに作用させるため、左前輪1に駆動トルクΔTrが付与され、左後輪3に制動トルクΔTrが付与される。
Therefore, if the roll angle RA is larger than “0”, that is, if the roll is generated in the vehicle body Bo at the roll angle RA in the positive direction, if the determination in step S107 is affirmative, Proceeding to S108, the torque ΔTr obtained according to the magnitude of the roll angle RA is increased to the driving torque of the left front wheel 1 and is decreased from the driving torque of the left
また、併せて、トルクΔTrが、右前輪2の駆動トルクから減少され、右後輪4の駆動トルクに増加される(ステップS109)。言い換えると、右前輪2にロール制御のための制動トルクΔTrが付与され、右後輪4にロール制御のための駆動トルクΔTrが付与される。すなわち、車体Bo右側(車輪2,4側)の沈み込みを抑制するための鉛直方向上向きの力(前述の図5の(a)に示す力Fu)を車体Boに作用させるため、右前輪2に制動トルクΔTrが付与され、右後輪4に駆動トルクΔTrが付与される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
At the same time, the torque ΔTr is decreased from the driving torque of the right
これに対して、ロール角RAが“0”よりも小さい、すなわち負の方向のロール角RAで車体Boにロールが生じている状態であることによって、ステップS107で否定的に判断された場合には、ステップS110へ進み、ロール角RAの大きさに応じて求められるトルクΔTrが、右前輪2の駆動トルクに増加され、右後輪4の駆動トルクから減少される。言い換えると、右前輪2にロール制御のための駆動トルクΔTrが付与され、右後輪4にロール制御のための制動トルクΔTrが付与される。すなわち、車体Bo右側(車輪2,4側)の浮き上がりを抑制するための鉛直方向下向きの力を車体Boに作用させるため、右前輪2に駆動トルクΔTrが付与され、右後輪4に制動トルクΔTrが付与される。
On the other hand, when the roll angle RA is smaller than “0”, that is, when the roll is generated in the vehicle body Bo at the negative roll angle RA, the determination is negative in step S107. Advances to step S110, and the torque ΔTr obtained according to the magnitude of the roll angle RA is increased to the driving torque of the right
また、併せて、トルクΔTrが、左前輪1の駆動トルクから減少され、左後輪3の駆動トルクに増加される(ステップS111)。言い換えると、左前輪1にロール制御のための制動トルクΔTrが付与され、左後輪3にロール制御のための駆動トルクΔTrが付与される。すなわち、車体Bo左側(車輪1,3側)の沈み込みを抑制するための鉛直方向上向きの力を車体Boに作用させるため、左前輪1に制動トルクΔTrが付与され、左後輪3に駆動トルクΔTrが付与される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
At the same time, the torque ΔTr is decreased from the driving torque of the left front wheel 1 and increased to the driving torque of the left rear wheel 3 (step S111). In other words, the braking torque ΔTr for roll control is applied to the left front wheel 1, and the drive torque ΔTr for roll control is applied to the left
図2は、この発明の制御装置による他の制御例を説明するためのフローチャートであって、前述の図1に示す制御例と同様、この図2のフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。また、図1のフローチャートの制御内容と同様の制御ステップについては、図1のフローチャートに付けた符号(ステップ番号)と同様の符号を付けて、その制御内容についての詳細な説明は省略する。前述の図1に示す制御例が、車輪のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力(正常値の下限)よりも低い場合に、ロール制御の実行を禁止するように制御する例であるのに対して、この図2に示す制御例は、車輪のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低い場合に、ロール制御のために各車輪1,2,3,4に付与する駆動トルクもしくは制動トルクの大きさを低減するように制御する例である。
FIG. 2 is a flowchart for explaining another control example by the control device of the present invention. Like the control example shown in FIG. 1, the routine shown in the flowchart of FIG. Repeated every time. Further, the same control steps as the control contents in the flowchart of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals (step numbers) as those in the flowchart of FIG. 1, and detailed description of the control contents is omitted. The above-described control example shown in FIG. 1 is an example of performing control so as to prohibit execution of roll control when the filling gas pressure of the wheel tire is lower than a predetermined filling gas pressure (lower limit of normal value). On the other hand, in the control example shown in FIG. 2, when the filling gas pressure of the tire of the wheel is lower than a predetermined filling gas pressure, the drive applied to each
すなわち、図2において、先ず、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が、車両Veが正常に走行できるタイヤの充填気体圧力として予め定められた所定の充填気体圧力(正常値の下限)よりも低いか否かが判断される(ステップS201)。各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力以上あること、すなわち各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が正常であることによって、このステップS201で否定的に判断された場合には、前述の図1のフローチャートにおけるステップS103へ進み、それ以降の制御が同様に実行される。
That is, in FIG. 2, first, the filling gas pressures of the tires of the
これに対して、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低いことによって、ステップS201で肯定的に判断された場合には、ステップS202へ進み、ロール制御のために各車輪1,2,3,4に付与する駆動トルクもしくは制動トルクの大きさを低減する低減率αが求められる。この低減率αは、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力の低下度合いに応じて、経験的・実験的に求めることができ、例えば経験的・実験的に設定されたマップ、あるいは計算式等に基づいて求めることができる。
On the other hand, if it is determined affirmative in step S201 because the filling gas pressure of the tires of the
続いて、ステップS104ないしS107における制御が、前述の図1に示す制御例の場合と同様に実行され、ロール角RAが“0”よりも大きいことによって、ステップS107で肯定的に判断された場合は、ステップS203へ進み、ロール角RAの大きさに応じて求められるトルクΔTrに低減率αを掛けた値が、左前輪1の駆動トルクに増加され、左後輪3の駆動トルクから減少される。言い換えると、左前輪1にロール制御のための駆動トルク「ΔTr×α」が付与され、左後輪3にロール制御のための制動トルク「ΔTr×α」が付与される。すなわち、車体Bo左側(車輪1,3側)の浮き上がりを抑制するための鉛直方向下向きの力(前述の図5の(b)に示す力Fd)を車体Boに作用させるため、左前輪1に駆動トルク「ΔTr×α」が付与され、左後輪3に制動トルク「ΔTr×α」が付与される。
Subsequently, when the control in steps S104 to S107 is executed in the same manner as in the control example shown in FIG. 1 described above, and the roll angle RA is larger than “0”, so that a positive determination is made in step S107. Advances to step S203, and the value obtained by multiplying the torque ΔTr obtained according to the magnitude of the roll angle RA by the reduction rate α is increased to the driving torque of the left front wheel 1, and is decreased from the driving torque of the left
また、併せて、トルク「ΔTr×α」が、右前輪2の駆動トルクから減少され、右後輪4の駆動トルクに増加される(ステップS204)。言い換えると、右前輪2にロール制御のための制動トルク「ΔTr×α」が付与され、右後輪4にロール制御のための駆動トルク「ΔTr×α」が付与される。すなわち、車体Bo右側(車輪2,4側)の沈み込みを抑制するための鉛直方向上向きの力(前述の図5の(a)に示す力Fu)を車体Boに作用させるため、右前輪2に制動トルク「ΔTr×α」が付与され、右後輪4に駆動トルク「ΔTr×α」が付与される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
In addition, the torque “ΔTr × α” is decreased from the driving torque of the right
これに対して、ロール角RAが“0”よりも小さいことによって、ステップS107で否定的に判断された場合には、ステップS205へ進み、ロール角RAの大きさに応じて求められるトルクΔTrに低減率αを掛けた値が、右前輪2の駆動トルクに増加され、右後輪4の駆動トルクから減少される。言い換えると、右前輪2にロール制御のための駆動トルク「ΔTr×α」が付与され、右後輪4にロール制御のための制動トルク「ΔTr×α」が付与される。すなわち、車体Bo右側(車輪2,4側)の浮き上がりを抑制するための鉛直方向下向きの力を車体Boに作用させるため、右前輪2に駆動トルク「ΔTr×α」が付与され、右後輪4に制動トルク「ΔTr×α」が付与される。
On the other hand, if the roll angle RA is smaller than “0” and a negative determination is made in step S107, the process proceeds to step S205, where the torque ΔTr obtained according to the magnitude of the roll angle RA is set. A value multiplied by the reduction rate α is increased to the driving torque of the right
また、併せて、トルク「ΔTr×α」が、左前輪1の駆動トルクから減少され、左後輪3の駆動トルクに増加される(ステップS206)。言い換えると、左前輪1にロール制御のための制動トルク「ΔTr×α」が付与され、左後輪3にロール制御のための駆動トルク「ΔTr×α」が付与される。すなわち、車体Bo左側(車輪1,3側)の沈み込みを抑制するための鉛直方向上向きの力を車体Boに作用させるため、左前輪1に制動トルク「ΔTr×α」が付与され、左後輪3に駆動トルク「ΔTr×α」が付与される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
In addition, the torque “ΔTr × α” is decreased from the driving torque of the left front wheel 1 and increased to the driving torque of the left rear wheel 3 (step S206). In other words, the braking torque “ΔTr × α” for roll control is applied to the left front wheel 1, and the driving torque “ΔTr × α” for roll control is applied to the left
図3は、この発明の制御装置によるさらに他の制御例を説明するためのフローチャートであって、前述の図1,2に示す制御例と同様、この図3のフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。前述の図1に示す制御例が、車輪のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力(正常値の下限)よりも低い場合に、ロール制御の実行を禁止するように制御する例であり、前述の図2に示す制御例が、車輪のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力(正常値の下限)よりも低い場合に、ロール制御のために各車輪1,2,3,4に付与する駆動トルクもしくは制動トルクの大きさを低減するように制御する例であるのに対して、この図3に示す制御例は、車輪のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低い場合に、タイヤの充填空気圧が低い異常のある車輪を特定し、異常のある車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与する制御と、異常のない車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与する制御との間に遅れ時間を設けて、制御の応答性のアンバランスを解消するように制御する例である。
FIG. 3 is a flowchart for explaining still another control example by the control device of the present invention. Like the control examples shown in FIGS. 1 and 2, the routine shown in the flowchart of FIG. It is repeatedly executed every short time. The above-described control example shown in FIG. 1 is an example of performing control so as to prohibit the execution of roll control when the filling gas pressure of the wheel tire is lower than a predetermined filling gas pressure (lower limit of normal value), In the control example shown in FIG. 2 described above, when the filling gas pressure of the wheel tire is lower than a predetermined filling gas pressure (the lower limit of the normal value), each
すなわち、図3において、先ず、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が、車両Veが正常に走行できるタイヤの充填気体圧力として予め定められた所定の充填気体圧力(正常値の下限)よりも低いか否かが判断される(ステップS301)。各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力以上あること、すなわち各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が正常であることによって、このステップS301で否定的に判断された場合には、前述の図1のフローチャートにおけるステップS103へ進み、それ以降の制御が同様に実行される。
That is, in FIG. 3, first, the filling gas pressures of the tires of the
これに対して、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低いことによって、ステップS301で肯定的に判断された場合には、ステップS302へ進み、タイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低下した車輪が特定され、ロール制御のために各車輪1,2,3,4に付与する駆動トルクもしくは制動トルクの大きさを低減する低減率αが求められる(ステップS303)。
On the other hand, when it is determined affirmative in step S301 because the filling gas pressure of the tire of each
続いて、ロール制御のために各車輪1,2,3,4に駆動トルクおよび制動トルクを付与する際に、タイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低下した車輪にロール制御のための駆動トルクもしくは制動トルクを付与する制御に対して、タイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低下していない正常な車輪にロール制御のための駆動トルクもしくは制動トルクを付与する制御を、所定時間遅らせるための遅れ時間ΔTが求められる(ステップS304)。この遅れ時間ΔTは、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力の低下度合いに応じて、経験的・実験的に求めることができ、例えば経験的・実験的に設定されたマップ、あるいは計算式等に基づいて求めることができる。
Subsequently, when applying driving torque and braking torque to each of the
遅れ時間ΔTが求められると、ステップS305へ進み、タイヤの充填気体圧力が低下していない正常な車輪にロール制御のための駆動トルクもしくは制動トルクを付与する制御が、遅れ時間ΔTが設定されて実行される。この場合に各車輪1,2,3,4にロール制御のための駆動トルクもしくは制動トルクを付与する制御は、前述の図1のフローチャートのステップS106ないしS111における制御内容、あるいは前述の図2のステップS106,S107,S203ないしS206における制御内容と同様に実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
When the delay time ΔT is obtained, the process proceeds to step S305, and the control for applying the driving torque or the braking torque for the roll control to the normal wheel in which the tire filling gas pressure is not reduced is set to the delay time ΔT. Executed. In this case, the control for applying the driving torque or the braking torque for the roll control to each of the
以上のように、この発明に係る制御装置によれば、各車輪1,2,3,4に付与される駆動トルクもしくは制動トルクがそれぞれ独立して制御され、サスペンション5を介して車体Boに上下方向の力が作用させられることによって、車体Boのロール状態を制御するロール制御が実行される。このとき、例えばロール制御のために用いられるセンサやアクチュエータなどの各種センサ・装置類のフェール、あるいは各車輪1,2,3,4のタイヤの充填空気圧の低下、あるいは旋回時のいわゆる内輪浮き状態などの異常が検出された場合、ロール制御の制御内容が適宜に変更される。例えばロール制御のために各車輪1,2,3,4に付与される駆動トルクおよび制動トルクの大きさが低減される。あるいはロール制御の実行が禁止される。そのため、ロール制御の実行時に、車両Veに上記のような異常が生じた場合であっても、ロール制御が通常通りに継続されて車両Veの挙動の安定性が低下してしまうことを回避できる。
As described above, according to the control device of the present invention, the driving torque or braking torque applied to each
また、ロール制御が実行される際に、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が、正常な状態のタイヤの充填気体圧力として予め定められた所定の充填気体圧力よりも低下していることが検出された場合、ロール制御を実行するために各車輪1,2,3,4に付与される駆動トルクおよび制動トルクが低減される。もしくはロール制御の実行が禁止される。タイヤの充填気体圧力が減少すると、タイヤの剛性が低下し、各車輪1,2,3,4に駆動トルクもしくは制動トルクが付与された際のグリップ力の応答性が低下する。したがってその状態でロール制御が実行されると、タイヤの充填気体圧力が減少した車輪とタイヤの充填気体圧力が正常な車輪との間で、制御の応答性のアンバランスが生じ、適切なロール制御を実行できなくなる場合があるが、各車輪1,2,3,4のタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも減少した場合に、ロール制御を実行するために各車輪1,2,3,4に付与される駆動トルクおよび制動トルクが低減されること、もしくはロール制御の実行が禁止されることによって、不適切なロール制御が継続されて車両の挙動の安定性が低下してしまうことを回避もしくは抑制することができる。
Further, when the roll control is executed, the tire filling gas pressure of each of the
さらに、ロール制御が実行される際に、各車輪1,2,3,4のいずれかのタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低下していることが検出された場合、そのタイヤの充填気体圧力の低下が検出された車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与するロール制御に対して、タイヤの充填気体圧力が正常な車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与するロール制御が、所定の遅れ時間ΔTを伴って実行される。いずれかのタイヤの充填気体圧力が減少した状態でロール制御が実行されると、タイヤの充填気体圧力が減少した車輪とタイヤの充填気体圧力が正常な車輪との間で、制御の応答性のアンバランスが生じ、すなわちロール制御の応答に時間差が生じる場合があるが、いずれかのタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも減少した場合に、タイヤの充填気体圧力が正常な車輪に対するロール制御が所定の遅れ時間ΔTを設けて実行されることによって、制御の応答性のアンバランスが解消され、不適切なロール制御が継続されて車両の挙動の安定性が低下してしまうことを回避もしくは抑制することができる。
Further, when the roll control is executed, if it is detected that the filling gas pressure of the tire of each of the
なお、各車輪1,2,3,4をそれぞれ車体Boに支持するサスペンション5が、車両Veの側面視の瞬間回転中心C1,C2,C3,C4が常に車両Veの前後方向における前輪1,2と後輪3,4との間に位置するように構成され、前輪1,2と後輪3,4とに付与されるトルクの大きさあるいは方向に差を設けることによって、車体Boに上下方向の力が作用させられる。そのため、前輪1,2に付与する駆動トルクもしくは制動トルクと、後輪3,4に付与する駆動トルクもしくは制動トルクとを、それらの間に少なくとも差を設けて、言い換えると、それらを互いに相違させて任意の大きさに制御することによって、車体Boに作用させる上下方向の力を任意に設定することができ、ロール制御を容易に実行することができる。
The
また、各車輪1,2,3,4にそれぞれ付与されるトルクが、各車輪1,2,3,4に組み込まれたモータ6の回転をそれぞれ独立して制御することによって制御されるため、ロール制御を容易に実行することができる。
In addition, since the torque applied to each
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップS101ないしS103,S201,S301,S302の機能的手段が、この発明の車両異常検出手段に相当する。また、ステップS106ないしS111の機能的手段が、この発明のロール制御手段に相当する。そして、ステップS101ないしS103,S201ないしS206,S301ないしS305の機能的手段が、この発明のロール制御変更手段に相当する。 Here, the relationship between the above-described specific example and the present invention will be briefly described. The functional means of steps S101 to S103, S201, S301, and S302 described above correspond to the vehicle abnormality detection means of the present invention. The functional means in steps S106 to S111 correspond to the roll control means of the present invention. The functional means of steps S101 to S103, S201 to S206, and S301 to S305 correspond to the roll control changing means of the present invention.
なお、この発明は、上記の具体例に限定されないのであって、具体例では、各車輪の駆動トルクおよび制動トルクを独立して制御する手段として、各車輪の内部に配置されたモータ、すなわち各車輪のホイール内部に組み込まれたいわゆるインホイールモータの回転を制御することにより前記駆動トルクおよび制動トルクを出力する例を示しているが、この具体例以外に、例えば、各車輪に対応させて車体に設置されたモータの出力をドライブシャフト等を介して各車輪にそれぞれ伝達し、各車輪の駆動トルクを独立して制御する機構であってもよい。また、例えば、モータや内燃機関などの動力源が出力する動力を各車輪毎に可変分配できるような機構(例えばトルクスプリット機構など)を採用することもできる。そして、各車輪の制動トルクを独立して制御する手段として、各車輪毎に設けられた制動装置を乗員による制動操作とは別に自動制御できる機構を採用することも可能である。 Note that the present invention is not limited to the above specific example. In the specific example, as means for independently controlling the driving torque and the braking torque of each wheel, a motor disposed inside each wheel, that is, each Although an example in which the driving torque and the braking torque are output by controlling the rotation of a so-called in-wheel motor incorporated in the wheel of the wheel is shown, other than this specific example, for example, the vehicle body corresponding to each wheel The mechanism may be such that the output of the motor installed in is transmitted to each wheel via a drive shaft or the like, and the driving torque of each wheel is controlled independently. Further, for example, a mechanism (for example, a torque split mechanism) that can variably distribute the power output from a power source such as a motor or an internal combustion engine for each wheel can be employed. As a means for independently controlling the braking torque of each wheel, it is possible to employ a mechanism that can automatically control the braking device provided for each wheel separately from the braking operation by the occupant.
また、上記の具体例では、旋回時に生じる車体のロール状態を制御の対象とした例を示しているが、例えば、路面の凹凸や強風(横風)の影響などの他の要因により生じる車体のロール状態を制御の対象とすることもできる。 Further, in the above specific example, an example in which the roll state of the vehicle body that occurs at the time of turning is an object of control is shown. However, for example, the roll of the vehicle body caused by other factors such as road surface unevenness and strong wind (crosswind) The state can also be controlled.
1,2…前輪、 3,4…後輪、 5…サスペンション、 6…モータ(インホイールモータ)、 7…インバータ、 8…バッテリ、 9…電子制御装置(ECU)、 10…ストロークセンサ、 11…横加速度センサ、 12…車輪速センサ、 13…ブレーキペダルセンサ、 14…アクセルペダルセンサ、 15…舵角センサ、 Ve…車両、 Bo…車体。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記車両の異常を検出する車両異常検出手段と、
前記車両異常検出手段により前記車両の異常が検出された場合に、前記ロール制御手段による前記ロール状態の制御内容を変更するロール制御変更手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。 A suspension mechanism for independently supporting at least the front and rear wheels on the vehicle body, braking / driving torque control means for independently controlling the driving torque and braking torque of the front and rear wheels, and roll detection means for detecting the roll state of the vehicle body; And a roll control unit that applies a driving torque or a braking torque to the front and rear wheels by the braking / driving torque control unit according to the roll state detected by the roll detection unit, and controls the roll state. In the control device,
Vehicle abnormality detection means for detecting an abnormality of the vehicle;
A vehicle control apparatus comprising: a roll control changing unit that changes the control content of the roll state by the roll control unit when an abnormality of the vehicle is detected by the vehicle abnormality detection unit.
前記ロール制御変更手段は、前記車両異常検出手段により前記前後輪のいずれかのタイヤの充填気体圧力が所定の充填気体圧力よりも低下していることが検出された場合に、前記ロール状態の制御のために前記前後輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを低減する手段を含む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 abnormality detecting means includes means for detecting whether or not the filling gas pressure of the front and rear tires is lower than a predetermined filling gas pressure,
The roll control change means controls the roll state when the vehicle abnormality detection means detects that the filling gas pressure of any of the front and rear tires is lower than a predetermined filling gas pressure. The vehicle control device according to claim 1, further comprising means for reducing driving torque or braking torque applied to the front and rear wheels.
前記ロール制御変更手段は、前記車両異常検出手段により前記前後輪のいずれかのタイヤの充填気体圧力の低下が検出された場合に、前記タイヤの充填気体圧力の低下が検出された車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与する前記ロール状態の制御に対して、前記タイヤの充填気体圧力の低下が検出されていない車輪に駆動トルクもしくは制動トルクを付与する前記ロール状態の制御を、所定の遅れ時間を設けて実行する手段を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の車両の制御装置。 The vehicle abnormality detection means detects a filling gas pressure of the tires of the front and rear wheels, determines whether or not the pressure is lower than a predetermined filling gas pressure, and identifies a wheel where the filling gas pressure has decreased. Including means,
The roll control change unit is configured to drive torque to a wheel in which a decrease in the filling gas pressure of the tire is detected when the vehicle abnormality detection unit detects a decrease in the filling gas pressure of one of the front and rear wheels. Alternatively, with respect to the control of the roll state for applying the braking torque, the control of the roll state for applying the driving torque or the braking torque to the wheel in which the decrease in the filling gas pressure of the tire is not detected is performed with a predetermined delay time. The vehicle control device according to claim 1, further comprising means for providing and executing the vehicle control device.
前記ロール制御変更手段は、前記車両異常検出手段により前記装置の異常が検出された場合に、前記ロール状態の制御の実行を禁止する手段を含む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 abnormality detection means includes means for detecting an abnormality of a device used for controlling the roll state,
2. The vehicle according to claim 1, wherein the roll control change unit includes a unit that prohibits execution of control of the roll state when an abnormality of the device is detected by the vehicle abnormality detection unit. Control device.
前記ロール制御手段は、前記制駆動トルク制御手段により付与する前記前輪と後輪との駆動トルクもしくは制動トルクに差を設けることによって前記ロール状態を制御する手段を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の車両の制御装置。 The suspension mechanism is configured such that an instantaneous rotation center in a side view of the vehicle is located between the front wheel and the rear wheel,
2. The roll control means includes means for controlling the roll state by providing a difference in driving torque or braking torque between the front wheels and rear wheels applied by the braking / driving torque control means. 5. The vehicle control device according to any one of 4 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005342675A JP2007145186A (en) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | Controller for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=38207104
Family Applications (1)
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011226441A (en) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Denso Corp | Retreat travel control device for vehicle |
JP2011530971A (en) * | 2009-09-04 | 2011-12-22 | チジェ ソ | Wheel with electric drive means |
JP2013179796A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | Power supply control device at abnormality of in-wheel motor drive wheel |
-
2005
- 2005-11-28 JP JP2005342675A patent/JP2007145186A/en active Pending
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