JP2014201217A - 車両の停車制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車輪1,2の操舵角を入力する操舵入力手段21から入力された操舵量信号により定められた転舵量指令値を転舵装置4へ出力する通常時転舵制御部32aと、回転角センサ10から出力された回転角信号より車速を検出し、この検出された車速が閾値以下で、かつ、アクセルの入力値が閾値以下のとき、1輪以上の車輪1,2の転舵装置4を、通常時転舵制御部32aの転舵量指令値よりも大きくトーインまたはトーアウト側へ転舵させて車両をヒルホールドさせる停車時転舵制御部32bとを設けた。
【選択図】 図2
Description
近年、車両の状況(例えば、降坂路の傾斜勾配など)に応じて、制御装置により前記車両に適切な制動力を付与する技術が提案されている。
例えば、傾斜角センサ、地図データ、車載カメラによる撮像画像、またはミリ波レーダ装置などのセンサ装置による検出結果を用いて降坂路の傾斜勾配の大きさを判断し、トーイン方向またはトーアウト方向のトー角を車輪に付与して、車両の制動を図る技術が提案されている(特許文献1)。
従来の制御装置による技術では、GPS情報、Gセンサ、ミリ波レーダ装置、車載カメラ等を用いて制御を行うために、機構が複雑となる。
前記電動機6は、回転角信号を出力する回転角センサ10を有し、
前記車輪1,2の操舵角を入力する操舵入力手段21から入力された操舵量信号により定められた転舵量指令値を前記転舵装置4へ出力する通常時転舵制御部32aと、
前記回転角センサ10から出力された回転角信号より車速を検出し、この検出された車速が閾値以下で、かつ、アクセルの入力値が閾値以下のとき、1輪以上の車輪1,2の前記転舵装置4を、前記通常時転舵制御部32aの転舵量指令値よりも大きくトーインまたはトーアウト側へ転舵させて前記車両をヒルホールドさせる停車時転舵制御部32bとを設けたことを特徴とする。
前記操舵入力手段がジョイスティック21またはステアリングホイールであっても良い。
車両の停車時において、例えば、車両を坂路にて一時的に停車させる場合、停車時転舵制御部32bは、電動機6の回転角センサ10から出力された回転角信号より車速を検出し、この検出された車速が閾値以下で、かつ、アクセルの入力値が閾値以下のとき、次のように車両をヒルホールドさせる。停車時転舵制御部32bは、1輪以上の車輪1,2の転舵装置4を、通常時転舵制御部32bの転舵量指令値よりも大きくトーインまたはトーアウト側へ転舵させる。前記転舵させた車輪1,2と路面との摩擦力により、車両が不所望に後退または前進することを防止できる。このように電動機6に付属の回転角センサ10を利用して車速を検出し、車両をヒルホールドさせることができるため、従来技術よりも構造を簡単化し、製造コストの低減を図れる。また運転者による操作を必要とせずに、ヒルホールドさせることができるため、運転者の操作や技量に依存することなく車両をヒルホールドさせることができ、操作性の向上を図れる。
前記停車時転舵制御部32bは、後輪2のみトーインまたはトーアウト側へ転舵させるように前記後輪2の転舵装置4を転舵させても良い。
前記停車時転舵制御部32bは、前記操舵入力手段から操舵量信号が入力される場合でも、前記操舵量信号に対して定められた転舵量指令値よりもさらに大きく、前輪1のみトーインまたはトーアウト側へ転舵させるように前記前輪1の転舵装置4を転舵させるものとしても良い。
前記停車時転舵制御部32bは、前記操舵入力手段から操舵量信号が入力される場合でも、前記操舵量信号に対して定められた転舵量指令値よりもさらに大きく、後輪2のみトーインまたはトーアウト側へ転舵させるように前記後輪2の転舵装置4を転舵させるものとしても良い。
このように車速が第1の閾値以下で、かつ、アクセルの入力値が閾値以下の条件でヒルホールド制御を行うのではなく、さらに車速が第2の閾値以上のときにヒルホールド制御を行うことで、車両の不所望な動きを停止させる実効性を高めることができる。
前記停車制御装置には、前記停車時転舵制御部32bによる車両のヒルホールドを解除するスイッチを設けても良い。例えば、運転者の好みなどに応じて前記スイッチにより車両のヒルホールドを強制的に解除することで、車両の停車時からこの車両をスムーズに遅滞なく発進させることができる。
前記電動機6は交流電流を入力とするものであっても良い。
前記電動機6は減速機8を備えたものであっても良い。
前記駆動輪は、前記電動機6を含むオンボード駆動装置により走行駆動されるものであっても良い。
図3(A)の通常走行モードは、通常の直進や、円弧状の曲線方向の走行であり、後述のその場回転モードおよび横方向移動モードである非通常走行モード以外の走行形態である。通常走行モードでは、左右の車輪1,1,2,2は、互いに同じ方向に転舵されることになる。
・通常走行モード
ジョイスティックの前後方向→アクセル操作量に相当。操作量は倒れ角に比例。
ジョイスティックの横方向→ハンドルの操舵量に相当。操舵量は倒れ角に比例。
ジョイスティックを1時30分の方向へ最も倒した場合、前進方向のトルクは最大(例えば4輪合計のホイールでのトルクは400Nm)、転舵角も最大(例えば60°)となる。
・その場回転モード
ジョイスティックの前後方向→反応せず。
ジョイスティックの横方向→アクセル操作量に相当。操作量は倒れ角に比例。
ジョイスティックを3時00分の方向へ最も倒した場合、車両が右回りするトルクは最大(例えば4輪合計のホイールでのトルクは400Nm)となる。
・横方向移動モード
ジョイスティックの前後方向→反応せず。
ジョイスティックの横方向→アクセル操作量に相当。操作量は倒れ角に比例。
ジョイスティックを3時00分の方向へ最も倒した場合、右方向移動のトルクは最大(例えば4輪合計のホイールでのトルクは400Nm)となる。
転舵装置4および走行駆動機構5を制御する制御手段として、前記ECU31と複数のインバータ装置39とを備える。インバータ装置39は、各車輪の走行駆動機構5の電動モータである電動機6を駆動する装置であり、バッテリBt(図5)の直流電力を交流電力に変換するインバータ等のパワー回路部と、このパワー回路部をECU31の指令に従って制御する制御回路部とを有する。
本実施形態では、モード切換制御部34における各モード制御部35,36がヒルホールド制御を行うか否かを判断しているが、この例に限定されるものではない。例えば、停車時転舵制御部32bが、各走行モードにおいてそれぞれヒルホールド制御を行うか否かを判断しても良い。この場合、例えば、停車時転舵制御部32bは、その場回転モードのときのみヒルホールド制御を行わないようにしても良い。
ジョイスティック21において、操舵方向の入力やアクセルの入力が同じようになされても、通常走行運転モード制御部35および非通常運転モード制御部36が介在することで、転舵制御手段32および駆動制御手段33は異なる動作を行うことになる。
通常時においては、車両の運転者がジョイスティック21を操舵すると、通常時転舵制御部32aは、ジョイスティック21から入力された操舵量信号に対して転舵量指令値を転舵装置4へ出力する。
車両の停車時において、例えば、車両を坂路にて一時的に停車させる場合、停車時転舵制御部32bは、電動機6の回転角センサ10から出力された回転角信号より車速を検出し、この検出された車速が閾値以下で、かつ、アクセルの入力値が閾値以下のとき、車輪1,2の転舵装置4を、通常時転舵制御部32aの転舵量指令値よりも大きくトーインまたはトーアウト側へ転舵させる。前記転舵させた車輪1,2と路面との摩擦力により、車両が不所望に後退または前進することを防止できる。このように電動機6に付属の回転角センサ10を利用して車速を検出し、車両をヒルホールドさせることができるため、従来技術よりも構造を簡単化し、製造コストの低減を図れる。また運転者による操作を必要とせずに、ヒルホールドさせることができるため、運転者の操作や技量に依存することなく車両をヒルホールドさせることができ、操作性の向上を図れる。
図8に示すように、停車時転舵制御部32b(図2)は、全車輪1,2の転舵装置4を前記転舵量指令値よりも大きくトーインまたはトーアウト側(図8の例ではトーイン側)へ転舵させるものとしても良い。この場合、全車輪1,2と路面との摩擦力をより大きくして車両を確実にヒルホールドさせることができる。
図9に示すように、停車時転舵制御部32b(図2)は、前輪1,1のみトーインまたはトーアウト側(図9の例ではトーイン側)へ転舵させるように前記前輪1,1の転舵装置4,4を転舵させても良い。この場合、前輪1,1のいずれか一方のみを転舵させるよりも、車輪と路面との摩擦力をより大きくして車両を確実にヒルホールドさせることができる。
停車時転舵制御部32b(図2)は、前輪1のトーイン角またはトーアウト角と、後輪2のトーイン角またはトーアウト角とを異ならせる(例えば、前輪1はトー角+20度、後輪2はトー角+10度)ように前記転舵装置4を転舵させるものとしても良い。例えば、停車時転舵制御部32bは、前輪1をトーイン側へ転舵させ、後輪2をトーアウト側へ転舵させる。逆に、停車時転舵制御部32bは、前輪1をトーアウト側へ転舵させ、後輪2をトーイン側へ転舵させる。これらの場合、前後輪1,2のいずれか一方のみを転舵させる場合よりも路面との摩擦力をより大きくして車両を確実にヒルホールドさせることができる。
停車時転舵制御部32bは、後輪2のみトーインまたはトーアウト側へ転舵させるように前記後輪2の転舵装置4を転舵させても良い。
このように車速が第1の閾値以下で、かつ、アクセルの入力値が閾値以下の条件でヒルホールド制御を行うのではなく、さらに車速が第2の閾値以上のときにヒルホールド制御を行うことで、車両の不所望な動きを停止させる実効性を高めることができる。
前記停車制御装置には、前記停車時転舵制御部32bによる車両のヒルホールドを解除するスイッチを設けても良い。例えば、運転者の好みなどに応じて前記スイッチにより車両のヒルホールドを強制的に解除することで、車両の停車時からこの車両をスムーズに遅滞なく発進させることができる。
駆動輪は、電動機6を含むオンボード駆動装置により走行駆動されるものであっても良い。
転舵装置4を操作する転舵入力手段として、ステアリングホイールを適用しても良い。
4…転舵装置
5…走行駆動機構(インホイールモータ駆動装置)
6…電動機
10…回転角センサ
21…ジョイスティック(操舵入力手段)
32a…通常時転舵制御部
32b…停車時転舵制御部
Claims (5)
- 4輪以上の車輪を有し、全車輪に独立して転舵可能な転舵装置を有し、前記各車輪のうち駆動輪は、各々独立した電動機により走行駆動される車両において、
前記電動機は、回転角信号を出力する回転角センサを有し、
前記車輪の操舵角を入力する操舵入力手段から入力された操舵量信号により定められた転舵量指令値を前記転舵装置へ出力する通常時転舵制御部と、
前記回転角センサから出力された回転角信号より車速を検出し、この検出された車速が閾値以下で、かつ、アクセルの入力値が閾値以下のとき、1輪以上の車輪の前記転舵装置を、前記通常時転舵制御部の転舵量指令値よりも大きくトーインまたはトーアウト側へ転舵させて前記車両をヒルホールドさせる停車時転舵制御部と、
を設けたことを特徴とする車両の停車制御装置。 - 請求項1記載の車両の停車制御装置において、前記操舵入力手段がジョイスティックまたはステアリングホイールである車両の停車制御装置。
- 請求項1または請求項2に記載の車両の停車制御装置において、前記停車時転舵制御部は、前輪のトーイン角またはトーアウト角と、後輪のトーイン角またはトーアウト角とを異ならせるように前記転舵装置を転舵させる車両の停車制御装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の車両の停車制御装置において、前記停車時転舵制御部は、前記回転角センサから出力された回転角信号より車速を検出し、この検出された車速が第1の閾値以下で、かつ、アクセルの入力値が閾値以下の後に、車速が第2の閾値以上のとき、1輪以上の車輪の前記転舵装置を、前記通常時転舵制御部の転舵量指令値よりも大きくトーインまたはトーアウト側へ転舵させて前記車両をヒルホールドさせる車両の停車制御装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の車両の停車制御装置において、前記駆動輪は、前記電動機を含むインホイールモータ駆動装置により走行駆動されるものである車両の停車制御装置。
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