JP2009274550A - Turning system and fuel cell powered vehicle - Google Patents
Turning system and fuel cell powered vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009274550A JP2009274550A JP2008126811A JP2008126811A JP2009274550A JP 2009274550 A JP2009274550 A JP 2009274550A JP 2008126811 A JP2008126811 A JP 2008126811A JP 2008126811 A JP2008126811 A JP 2008126811A JP 2009274550 A JP2009274550 A JP 2009274550A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- collision
- wheel
- fuel cell
- turning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、転舵システムおよび燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a steering system and a fuel cell vehicle.
下記特許文献1および2には、車両が衝突を回避することができないと判定した場合に、自車両の進行方向を変える等して衝突による衝撃や乗員の負傷を軽減させる技術が開示されている。
ところで、近年、車載発電システムとして燃料電池を搭載する燃料電池車両(FCHV;Fuel Cell Hybrid Vehicle)の開発が進められている。燃料電池は、燃料である水素と酸素を反応させて発電するシステムである。したがって、燃料電池車両が衝突し、その衝突による衝撃で燃料電池が損傷する可能性がある。特に、柱状の物体と衝突した場合には、衝突箇所に荷重が集中するため、衝突物が車両の内部にまで侵入し、燃料電池を損傷させる可能性が高まる。 By the way, in recent years, development of a fuel cell vehicle (FCHV; Fuel Cell Hybrid Vehicle) on which a fuel cell is mounted as an in-vehicle power generation system has been promoted. A fuel cell is a system that generates electricity by reacting hydrogen and oxygen as fuel. Therefore, there is a possibility that the fuel cell vehicle collides and the fuel cell is damaged by the impact caused by the collision. In particular, in the case of a collision with a columnar object, the load concentrates at the collision location, so that there is a high possibility that the colliding object will enter the inside of the vehicle and damage the fuel cell.
燃料電池は、車両中央の床下部分に配置されることが多く、その配置範囲は車両の側面付近にまで及ぶ。一般に、自動車の車体は、前方や後方からの衝突に対する耐久性に比べ、側方からの衝突に対する耐久性の方が低い。したがって、上記特許文献1および2に記載されている技術を用いて衝突時の衝撃を軽減したとしても、例えば、車両側面に柱状の物体が衝突した場合には、衝突物が車両の内部にまで侵入し、燃料電池を損傷させるおそれがある。 In many cases, the fuel cell is arranged in the lower part of the floor in the center of the vehicle, and the arrangement range extends to the vicinity of the side surface of the vehicle. In general, an automobile body has lower durability against a collision from the side than a collision from a front or rear side. Therefore, even if the impact at the time of collision is reduced using the techniques described in Patent Documents 1 and 2, for example, when a columnar object collides with the side surface of the vehicle, the colliding object reaches the inside of the vehicle. There is a risk of intrusion and damage to the fuel cell.
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するために、車両が他の物体と衝突したときに衝突物の車両への侵入を抑制することができる転舵システムおよび燃料電池車両を提供することを目的とする。 The present invention provides a steering system and a fuel cell vehicle that can suppress the intrusion of a colliding object into the vehicle when the vehicle collides with another object in order to solve the above-described problems caused by the prior art. For the purpose.
上述した課題を解決するため、本発明に係る転舵システムは、それぞれ独立して転舵可能な複数の車輪と、衝突を検知する衝突検知手段と、衝突検知手段によって衝突が検知された場合に、車両を上方から見たときに車両が衝突箇所を中心にして回転可能なように各車輪をそれぞれ独立して転舵させる転舵制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the steering system according to the present invention includes a plurality of wheels that can be steered independently, a collision detection unit that detects a collision, and a collision detected by the collision detection unit. And a steering control means for turning each wheel independently so that the vehicle can rotate around the collision point when the vehicle is viewed from above.
この発明によれば、車両が衝突した場合に、衝突箇所を中心にした車両の回転を容易にすることができ、車両が回転することで衝突物が車両内部に侵入する事態を抑制することができる。 According to the present invention, when the vehicle collides, the vehicle can be easily rotated around the collision location, and the situation where the collision object enters the vehicle due to the rotation of the vehicle can be suppressed. it can.
上記転舵システムにおいて、上記転舵制御手段は、各車輪をそれぞれ独立して転舵させる際に、各車輪の向きが衝突箇所を中心とする同心円の接線方向とそれぞれ合致するように制御することとしてもよい。 In the steering system, the steering control means controls each wheel so that the direction of each wheel coincides with the tangential direction of a concentric circle centering on the collision point when each wheel is steered independently. It is good.
これにより、各車輪の向きを、衝突箇所を中心とする同心円の接線方向にそれぞれ合致させることができるため、車両状態を、衝突箇所を中心に最も回転し易い状態に移行させることができる。 Thereby, since the direction of each wheel can be matched with the tangential direction of the concentric circle centering on the collision location, the vehicle state can be shifted to a state where it is most likely to rotate around the collision location.
上記転舵システムにおいて、上記衝突検知手段は、車両側面の衝突を検知することとしてもよい。 In the steering system, the collision detection unit may detect a collision on a side surface of the vehicle.
これにより、一般に車両の前面および後面よりも衝突耐久性が劣る車両側面への衝突によって衝突物が車両内部に侵入する事態を抑制することができる。 As a result, it is possible to suppress a situation in which a collision object enters the vehicle due to a collision with a vehicle side surface that is generally inferior to the front and rear surfaces of the vehicle.
本発明に係る燃料電池車両は、上記転舵システムと、反応ガスである酸化ガスおよび燃料ガスの供給を受け、当該反応ガスの電気化学反応により電力を発生する燃料電池と、を備えることを特徴とする。 A fuel cell vehicle according to the present invention includes the above-described steering system, and a fuel cell that receives supply of an oxidizing gas and a fuel gas, which are reaction gases, and generates electric power through an electrochemical reaction of the reaction gas. And
この発明によれば、車両が衝突した場合に、衝突箇所を中心にした車両の回転を容易にすることができ、車両を回転することで衝突物が車両内部に侵入する事態を抑制することができる。それゆえに、衝突により燃料電池が損傷する事態を抑制することができる。 According to the present invention, when the vehicle collides, the vehicle can be easily rotated around the collision location, and the situation where the collision object enters the vehicle by rotating the vehicle can be suppressed. it can. Therefore, the situation where the fuel cell is damaged due to the collision can be suppressed.
本発明によれば、車両が他の物体と衝突したときに衝突物の車両への侵入を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when a vehicle collides with another object, the penetration | invasion to the vehicle of a collision object can be suppressed.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る転舵システムの好適な実施形態について説明する。実施形態では、本発明に係る転舵システムを燃料電池車両(FCHV;Fuel Cell Hybrid Vehicle)に搭載した場合について説明する。 Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, a suitable embodiment of a steering system concerning the present invention is described. Embodiment demonstrates the case where the steering system which concerns on this invention is mounted in a fuel cell vehicle (FCHV; Fuel Cell Hybrid Vehicle).
まず、実施形態における転舵システムを搭載した燃料電池車両の構成について説明する。図1は、燃料電池車両を模式的に示した概略構成図である。 First, the configuration of a fuel cell vehicle equipped with the steering system in the embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a fuel cell vehicle.
同図に示すように、燃料電池車両10は、車体11と、4本の車輪12を構成する右前輪12FR、左前輪12FL、右後輪12RRおよび左後輪12RLと、各車輪に対応してそれぞれ設けられるインホイールモータ13および転舵装置14と、車体11の左右の両側部に設けられる衝突センサ15と、燃料電池システム16と、車両全体を統括制御するECU(Electronic Control Unit)17とを有する。
As shown in the figure, the
インホイールモータ13は、各車輪12を独立して回転駆動させる。インホイールモータ13は、例えば、図示しないロータ、ステータおよび減速機構を有する。
The in-
転舵装置14は、各車輪12を独立して転舵させる。転舵装置14は、例えば、図示しない転舵モータおよびタイロッドを有する。
The steered
衝突センサ15は、車体11への衝突を検知するセンサであって、衝突を検知した場合に、衝突した位置に関する衝突位置情報を含む衝突検知信号をECU17に送信する。
The
燃料電池システム16は、反応ガスである酸化ガスおよび燃料ガスの供給を受けて電気化学反応により電力を発生する燃料電池と、酸化ガスとしての空気を燃料電池に供給する酸化ガス配管系と、燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池に供給する水素ガス配管系と、システムの電力を充放電する電力系とを有する。
The
燃料電池は、例えば、高分子電解質型燃料電池であり、多数の単セルを積層したスタック構造となっている。単セルは、イオン交換膜からなる電解質の一方の面にカソード極を有し、他方の面にアノード極を有し、さらにカソード極およびアノード極を両側から挟み込むように一対のセパレータを有する構造となっている。この場合、一方のセパレータの水素ガス流路に水素ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス流路に酸化ガスが供給され、これらの反応ガスが化学反応することで電力が発生する。 The fuel cell is, for example, a polymer electrolyte fuel cell, and has a stack structure in which a large number of single cells are stacked. The unit cell has a structure having a cathode electrode on one surface of an electrolyte made of an ion exchange membrane, an anode electrode on the other surface, and a pair of separators so as to sandwich the cathode electrode and the anode electrode from both sides. It has become. In this case, hydrogen gas is supplied to the hydrogen gas flow path of one separator, oxidizing gas is supplied to the oxidizing gas flow path of the other separator, and electric power is generated by the chemical reaction of these reaction gases.
燃料電池は、車両10中央の床下部分に配置されており、その配置範囲は車両10の左右両側面付近にまで及ぶ。
The fuel cell is arranged in the lower part of the floor of the center of the
ECU17は、衝突センサ15から衝突検知信号を受信した場合に、衝突検知信号に含まれる衝突位置情報と各車輪12の位置情報とに基づいて各車輪12をそれぞれ独立して転舵させる車両衝突時転舵制御を実行する。なお、ECU17と転舵装置14とで転舵制御手段を構成する。
When the ECU 17 receives a collision detection signal from the
図2を参照して車両衝突時転舵制御について具体的に説明する。図2は、車両の右側面後方にポールが衝突したときに実行される車両衝突時転舵制御を説明するための模式図である。図2は、車両10を上から見たときの平面図を座標面上に重ねて示した図である。図2では、車両の右側面のうち、右前輪12FRと右後輪12RRとの中点が、座標の原点として設定されている。Pは、車両に衝突したポールを示す。なお、ポールとしては、例えば、信号機や標識、街灯等の支柱および電柱等の柱状の物体が該当する。ただし、車両が衝突する物体は、柱状の物体に限定されず、衝突したときに車両への荷重が衝突箇所に集中し、車両がその周辺を回転可能な物体であればよい。
With reference to FIG. 2, the steering control at the time of a vehicle collision is demonstrated concretely. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the vehicle collision turning control executed when the pole collides with the rear side of the right side surface of the vehicle. FIG. 2 is a diagram in which a plan view when the
最初に、衝突センサ15がポールPの衝突を検知すると、衝突センサ15は、衝突位置情報を含む衝突検知信号をECU17に送信する。衝突位置情報としては、例えば、図2に示す座標面上の座標であって、ポールPが衝突した位置の中心を示す座標(以下、衝突座標という。)に関する情報が該当する。
First, when the
続いて、ECU17が衝突検知信号を受信すると、ECU17は、衝突検知信号に含まれる衝突位置情報と、予めメモリに登録されている各車輪12の位置情報とを用いて、各車輪12の転舵角度をそれぞれ算出する。各車輪12の位置情報としては、例えば、図2に示す座標面上の座標であって、各車輪12のそれぞれの基準位置を示す座標(以下、右後輪座標、右前輪座標、左後輪座標、左前輪座標という。)に関する情報が該当する。
Subsequently, when the
以下に、右後輪12RRの転舵角度を算出する手順を説明する。まず、衝突座標を中心として、衝突座標と右後輪座標とを結ぶ線を半径とする円CRRを求める。次に、円CRRの円周上にある右後輪座標を接点とする接線TRRを求める。次に、接線TRRと車体11の右側端部を示す直線との間の角度θRRを求める。この角度θRRが、右後輪12RRの転舵角度となる。
The procedure for calculating the turning angle of the right rear wheel 12RR will be described below. First, a circle CRR having a radius connecting the collision coordinate and the right rear wheel coordinate with the collision coordinate as the center is obtained. Next, a tangent line TRR having the right rear wheel coordinates on the circumference of the circle CRR as contact points is obtained. Next, an angle θRR between the tangent line TRR and a straight line indicating the right end of the
これと同様にして、右前輪12FRの転舵角度は、衝突座標と右前輪座標とを結ぶ線を半径とする円CFRの接線TFRと車体11の右側端部を示す直線との間の角度θFRを求めることで算出される。なお、図2に示す右前輪12FRおよび右後輪12RRの転舵角度はそれぞれ90度となる。
Similarly, the turning angle of the right front wheel 12FR is the angle θFR between the tangent TFR of the circle CFR having a radius connecting the collision coordinate and the right front wheel coordinate and the straight line indicating the right end of the
また、左後輪12RLの転舵角度は、衝突座標と左後輪座標とを結ぶ線を半径とする円CRLの接線TRLと車体11の左側端部を示す直線との間の角度θRLを求めることで算出される。さらに、左前輪12FLの転舵角度は、衝突座標と左前輪座標とを結ぶ線を半径とする円CFLの接線TFLと車体11の左側端部を示す直線との間の角度θFLを求めることで算出される。
Further, the steering angle of the left rear wheel 12RL is obtained as an angle θRL between a tangent line TRL of the circle CRL having a radius connecting the collision coordinate and the left rear wheel coordinate and a straight line indicating the left end portion of the
続いて、各車輪12の転舵角度を求めたECU17は、各車輪12の向き(車輪が回転したときに車輪が移動する方向)が衝突箇所を中心とする同心円の接線方向とそれぞれ合致するように制御する。具体的に説明すると、ECU17は、転舵角度を含む制御信号を各転舵装置14にそれぞれ送信する。各転舵装置14は、制御信号に含まれる転舵角度を目標値に設定し、自転舵装置14に対応する車輪12を目標値に合致するように転舵させる。
Subsequently, the
上述したように車両衝突時転舵制御が実行されると、各車輪12は、それぞれ独立して転舵し、車両10は、車両を上方から見たときに衝突箇所を中心に回転することになる。すなわち、例えば、図3(a)に示すように、車両10が自車の右方向にあるポールPに衝突する場合には、図3(b)に示すように、各車輪12がそれぞれ独立して転舵され、車両10が衝突箇所を中心にして矢印方向に回転する。
As described above, when the vehicle collision turning control is executed, each wheel 12 turns independently, and the
このように、車両10の側面に柱状の物体が衝突した場合であっても、衝突箇所を中心にして車両10を回転させることができるため、衝突物が車両10の内部に侵入する事態を抑制することができる。
Thus, even when a columnar object collides with the side surface of the
ここで、ECU17は、物理的には、例えば、CPUと、CPUで処理される制御プログラムや制御データを記憶するROM(メモリ)と、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるRAM(メモリ)と、入出力インターフェースとを有する。これらの要素は、互いにバスを介して接続されている。入出力インターフェースには、衝突センサ15等の各種センサが接続されているとともに、インホイールモータ13および転舵装置14のモータ等を駆動させるための各種ドライバが接続されている。
Here, the
CPUは、ROMに記憶された制御プログラムに従って、入出力インターフェースを介して各種センサでの検出結果を受信し、RAM内の各種データ等を用いて処理することで、例えば、車両衝突時転舵制御等を実行する。また、CPUは、入出力インターフェースを介して各種ドライバに制御信号を出力することにより、車両10全体を制御する。
The CPU receives the detection results of the various sensors via the input / output interface according to the control program stored in the ROM, and processes them using various data in the RAM, for example, for vehicle collision turning control. Etc. In addition, the CPU controls the
上述してきたように、本実施形態における転舵システムによれば、車両10の前面および後面に比べて衝突耐久性が劣る車両10の側面に柱状の物体が衝突した場合であっても、衝突箇所を中心にした車両10の回転を容易にすることができる。例えば、走行中の車両10側面に柱状の物体が衝突した場合には、転舵された車輪12の向きに従って各車輪12が回転しながら移動するため、車両10は各車輪12の移動に伴って衝突箇所を中心に回転することになる。一方、停車中の車両10側面に柱状の物体が衝突した場合には、転舵された車輪12の向きに従って各車輪12を移動可能な状態に移行させることができるため、例えば、衝突の衝撃で車両10が動く場合には、衝突箇所を中心にして車両10を回転させることができる。それゆえに、衝突物が車両内部に侵入する事態を抑制することができる。
As described above, according to the steering system in the present embodiment, even if a columnar object collides with the side surface of the
また、衝突物の車両内部への侵入を抑制することで、車両10の側面付近にまで配置されている燃料電池が損傷する事態を抑制することができる。
Moreover, the situation where the fuel cell arrange | positioned to the side surface vicinity of the
さらに、各車輪12の向きを、衝突箇所を中心とする同心円の接線方向にそれぞれ合致させることで、車両10を最も回転し易い状態に移行させることができる。
Furthermore, the
なお、上述した実施形態では、衝突箇所が車両の側面である場合について説明しているが、車両の前面や後面に衝突した場合も、車両の側面に衝突した場合と同様にして本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the collision point is the side surface of the vehicle is described. However, the present invention is applied to the case where the vehicle collides with the front surface or the rear surface of the vehicle in the same manner as when the vehicle collides with the side surface of the vehicle. can do.
また、上述した実施形態では、各車輪の向きが衝突箇所を中心とする同心円の接線方向と合致するように転舵させているが、必ずしも同心円の接線方向と合致させる必要はない。車両を上方から見たときに車両が衝突箇所を中心にして回転可能なように各車輪を転舵させることができればよい。 Further, in the above-described embodiment, the direction of each wheel is steered so as to match the tangential direction of the concentric circle centered on the collision location, but it is not always necessary to match the tangential direction of the concentric circle. It is only necessary that each wheel can be steered so that the vehicle can rotate around the collision point when the vehicle is viewed from above.
また、上述した実施形態では、本発明に係る転舵システムを燃料電池車両に搭載した場合について説明しているが、燃料電池車両以外の各種車両にも本発明に係る転舵システムを適用することができる。 Moreover, although embodiment mentioned above demonstrates the case where the steering system which concerns on this invention is mounted in a fuel cell vehicle, applying the steering system which concerns on this invention also to various vehicles other than a fuel cell vehicle. Can do.
10…燃料電池車両、11…車体、12…車輪、13…インホイールモータ、14…転舵装置、15…衝突センサ、16…燃料電池システム、17…ECU。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
衝突を検知する衝突検知手段と、
前記衝突検知手段によって衝突が検知された場合に、車両を上方から見たときに車両が衝突箇所を中心にして回転可能なように各車輪をそれぞれ独立して転舵させる転舵制御手段と、
を備えることを特徴とする転舵システム。 Multiple wheels that can be steered independently,
A collision detection means for detecting a collision;
When a collision is detected by the collision detection means, a steering control means for individually turning each wheel so that the vehicle can rotate around the collision location when the vehicle is viewed from above;
A steering system characterized by comprising:
反応ガスである酸化ガスおよび燃料ガスの供給を受け、当該反応ガスの電気化学反応により電力を発生する燃料電池と、
を備えることを特徴とする燃料電池車両。 The steering system according to any one of claims 1 to 3,
A fuel cell that receives supply of an oxidizing gas and a fuel gas, and generates electric power by an electrochemical reaction of the reactive gas;
A fuel cell vehicle comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008126811A JP2009274550A (en) | 2008-05-14 | 2008-05-14 | Turning system and fuel cell powered vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008126811A JP2009274550A (en) | 2008-05-14 | 2008-05-14 | Turning system and fuel cell powered vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009274550A true JP2009274550A (en) | 2009-11-26 |
Family
ID=41440369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008126811A Pending JP2009274550A (en) | 2008-05-14 | 2008-05-14 | Turning system and fuel cell powered vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009274550A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107776663A (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-09 | 比亚迪股份有限公司 | Vehicle pivot steering system and vehicle and vehicle pivot stud control method |
-
2008
- 2008-05-14 JP JP2008126811A patent/JP2009274550A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107776663A (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-09 | 比亚迪股份有限公司 | Vehicle pivot steering system and vehicle and vehicle pivot stud control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5077610B2 (en) | Fuel cell system and vehicle | |
KR100803464B1 (en) | Vehicle Collision Safety System | |
JP5251905B2 (en) | Side collision determination device for vehicle and high-voltage power cutoff device | |
US10118492B2 (en) | Vehicular fuel cell system and method of controlling the same | |
US20140172210A1 (en) | Apparatus and method of compensating for motor velocity of fuel cell vehicle | |
US20130096773A1 (en) | Vehicle driving-support apparatus | |
CN101678804B (en) | Mobile body | |
WO2010137149A1 (en) | Fuel cell system, and vehicle | |
CN105313699A (en) | Safety system of a fuel cell vehicle and control method for the same | |
US20200001806A1 (en) | Split vehicle power busses | |
US20140303824A1 (en) | Electric vehicle | |
JP5029978B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6597653B2 (en) | Fuel cell vehicle | |
Lee et al. | Fault-tolerant stability control for independent four-wheel drive electric vehicle under actuator fault conditions | |
CN108327538A (en) | The fault handling method and new-energy automobile that severe insulation fault can restore automatically | |
JP2009274550A (en) | Turning system and fuel cell powered vehicle | |
US20150066307A1 (en) | Mitigation of vehicle shallow impact collisions | |
JP5504035B2 (en) | Charge control method | |
US20150259021A1 (en) | Inverted vehicle and its control method | |
JP2008061311A (en) | Device and method for determining abnormal power generation status of solar power generator | |
JP2007290492A (en) | Vehicular state detecting device | |
JP2017177847A (en) | Steering control apparatus | |
KR20130012827A (en) | Control apparatus for vehicle with in wheel system and method thereof | |
JP2010273496A (en) | Fuel cell system | |
JP2009266537A (en) | Inspection method and inspection device of fuel cell |