JP2022110333A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
従来、例えば特許文献1に記載されているように、左右の駆動輪と、左右の駆動輪それぞれに対応して個別に設けられ、駆動輪を回転駆動する回転電機とを備える車両に適用される車両用制御装置が知られている。 Conventionally, as described in Patent Document 1, for example, it is applied to a vehicle provided with left and right drive wheels and rotating electric machines provided individually corresponding to the left and right drive wheels to rotationally drive the drive wheels. Vehicle controllers are known.
左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生し得る。この異常は、例えば、左右の駆動輪のいずれかに対応する回転電機の駆動制御を適正に実施できなくなる異常である。回転駆動に関する異常が発生する場合であっても、走行中の車両の挙動を極力安定化させることが要求される。 An abnormality related to rotational drive may occur in either of the left and right drive wheels. This abnormality is, for example, an abnormality that makes it impossible to properly perform drive control of a rotating electric machine corresponding to one of the left and right drive wheels. Even if an abnormality related to rotational drive occurs, it is required to stabilize the behavior of the running vehicle as much as possible.
本発明は、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生した場合であっても、走行中の車両の挙動を極力安定化させることができる車両用制御装置を提供することを主たる目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vehicle control device that can stabilize the behavior of a running vehicle as much as possible even if an abnormality related to rotational drive occurs in one of the left and right drive wheels. Main purpose.
本発明は、左右の駆動輪と、
左右の前記駆動輪それぞれに対応して個別に設けられ、前記駆動輪を回転駆動する回転電機と、を備える車両に適用される車両用制御装置において、
左右の前記駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記異常が発生していると判定された場合、左右の前記駆動輪のうち、前記異常が発生していると判定された方の駆動輪である異常側駆動輪の回転速度と、他方の駆動輪である正常側駆動輪の回転速度との乖離を抑制する異常時制御を行う異常時制御部と、を備える。
The present invention includes left and right drive wheels,
A vehicular control device applied to a vehicle including rotating electric machines that are individually provided corresponding to the left and right driving wheels and that rotationally drive the driving wheels,
a determination unit that determines whether or not an abnormality related to rotational drive has occurred in one of the left and right drive wheels;
When the determination unit determines that the abnormality has occurred, the rotation speed of the abnormal side drive wheel, which is the one of the left and right drive wheels determined to have the abnormality, and and an anomaly time control unit that performs an anomaly time control for suppressing deviation from the rotation speed of the normal side drive wheel, which is the other drive wheel.
走行中の車両において、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生すると、左右の駆動輪の回転速度差が大きくなり得る。この場合、車両の挙動が不安定となる懸念がある。 In a running vehicle, if an abnormality related to rotational drive occurs in one of the left and right drive wheels, the rotational speed difference between the left and right drive wheels may increase. In this case, there is concern that the behavior of the vehicle may become unstable.
この点、本発明では、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かが判定部により判定される。判定部により異常が発生していると判定された場合、左右の駆動輪のうち、異常が発生していると判定された方の駆動輪である異常側駆動輪の回転速度と、他方の駆動輪である正常側駆動輪の回転速度との乖離を抑制する異常時制御が異常時制御部により行われる。これにより、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生した場合であっても、走行中の車両の挙動を極力安定化させることができる。 In this regard, in the present invention, the determination unit determines whether or not an abnormality related to rotational drive has occurred in either of the left and right drive wheels. When the determination unit determines that an abnormality has occurred, the rotation speed of the abnormal drive wheel, which is the one of the left and right drive wheels determined to have an abnormality, and the other drive wheel The abnormal time control unit performs an abnormal time control for suppressing deviation from the rotation speed of the normal side driving wheels. As a result, the behavior of the vehicle during running can be stabilized as much as possible even when an abnormality related to rotational drive occurs in either of the left and right drive wheels.
<第1実施形態>
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。制御装置は、車両に搭載されている。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment embodying a control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The control device is mounted on the vehicle.
図1に示すように、車両10は、前後の右車輪20R、前後の左車輪20L及び回転電機30を備えている。本実施形態では、4つの車輪20R,20Lのうち、前側の右車輪20Rと前側の左車輪20Lとのそれぞれに対応して個別に回転電機30が設けられている。このため、前側の右車輪20Rと前側の左車輪20Lとのそれぞれは、互いに独立して回転駆動可能な駆動輪とされている。また、本実施形態では、前側の右車輪20Rと前側の左車輪20Lとが操舵輪とされている。
As shown in FIG. 1 , the
なお、回転電機30は、例えば、ロータに永久磁石が設けられた永久磁石同期機である。また、回転電機としては、駆動輪の内周側に設けられたインホイールモータであってもよいし、車体に設けられたオンボード用のモータであってもよい。
The rotating
車両10は、ブレーキ装置21を備えている。ブレーキ装置21は、車輪に制動力を付与する。ブレーキ装置21は、ブレーキディスクと、ブレーキディスクを挟み込むブレーキパッドとを備え、例えば、油圧式又は電動式のものである。本実施形態において、ブレーキ装置21は、前側の右車輪20Rと前側の左車輪20Lとのそれぞれに対応して個別に設けられている。
The
車両10は、インバータ31と、モータ制御装置32とを備えている。インバータ31及びモータ制御装置32は、各回転電機30に対応して個別に設けられている。インバータ31には、図示しない蓄電池等の直流電源が接続されている。モータ制御装置32は、力行駆動制御又は回生駆動制御を行う。力行駆動制御は、直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換して回転電機30の巻線に供給するためのインバータ31のスイッチング制御である。この制御が行われる場合、回転電機30は、電動機として機能し、力行トルクを発生する。回生駆動制御は、回転電機30で発電される交流電力を直流電力に変換して直流電源に供給するためのインバータ31のスイッチング制御である。この制御が行われる場合、回転電機30は、発電機として機能し、回生トルクを発生する。
車両10は、アクセルセンサ40、ブレーキセンサ41、操舵角センサ42及び車速センサ43を含む各種センサを備えている。アクセルセンサ40は、アクセル操作部材としてのアクセルペダルの踏込量であるアクセルストロークを検出する。ブレーキセンサ41は、ドライバのブレーキペダルの踏込量であるブレーキストロークを検出する。操舵角センサ42は、ドライバのハンドル操作に伴うハンドルの操舵角を検出する。車両10の操舵輪の操舵角は、ハンドルの操舵角に応じた角度とされる。車速センサ43は、車両10の走行速度を検出する。各種センサの検出値は、車両10が備える主制御装置50に入力される。
The
主制御装置50は、インバータ31のスイッチング制御及びブレーキ装置21の制動制御を行う。主制御装置50と各モータ制御装置32とは、所定の通信形式(例えばCAN)により情報のやりとりが可能になっている。
The
主制御装置50は、アクセルセンサ40により検出されたアクセルストロークSa及び操舵角センサ42により検出された操舵角θsに基づいて、各回転電機30を構成するロータの指令回転速度N*を算出する。例えば、主制御装置50は、操舵角θsが0近傍の範囲内である場合、右車輪20R及び左車輪20Lそれぞれに対応する回転電機30の指令回転速度N*を同じ値にする。また、例えば、主制御装置50は、操舵角θsが0近傍の範囲外である場合、右車輪20R及び左車輪20Lのうち、外輪に対応する回転電機30の指令回転速度N*を、内輪に対応する回転電機30の指令回転速度N*よりも高くする。
主制御装置50は、各回転電機30を構成するロータの回転速度を指令回転速度N*にフィードバック制御するための操作量として、各回転電機30の指令トルクTr*を算出する。なお、回転速度は、例えば、回転電機30を構成するロータの回転角(電気角θe)を検出するレゾルバ等の回転角センサの検出値に基づいて算出されればよい。
主制御装置50は、算出した指令トルクTr*を各モータ制御装置32に送信する。モータ制御装置32は、回転電機30のトルクを指令トルクTr*に制御すべく、回転電機30の各相巻線に印加する指令電圧を算出し、算出した指令電圧に基づいて、インバータ31を構成する上,下アームスイッチに対するゲート信号を生成する。これにより、インバータ31のスイッチング制御を行う。詳しくは、算出したトルクTeを指令トルクTr*に直接フィードバック制御するトルクフィードバック制御を行ってもよいし、指令トルクTr*に基づくd,q軸指令電流Id*,Iq*に、算出したd,q軸電流Idr,Iqrをフィードバック制御する電流フィードバック制御を行ってもよい。なお、トルクTe及びd,q軸電流Idr,Iqrは、例えば、回転電機30に流れる相電流を検出する電流センサの検出値及び電気角θeに基づいて算出されればよい。
The
ところで、駆動輪である前側の右車輪20R及び左車輪20Lのうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生し得る。本実施形態において、主制御装置50は、異常が発生した場合であっても、走行中の車両10の挙動を極力安定化させる異常時制御を行う。以下、図2を用いて、この制御について説明する。図2の制御処理は、主制御装置50により実行される。本実施形態において、主制御装置50は、車両10が一般道を直進走行していると判定している場合、図2の処理を行う。主制御装置50は、例えば、車両10に備えられたGPS受信機の受信結果及び車両10に備えられた記憶部(具体的にはメモリ)に記憶された地図データ、又は車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両10の周囲の状況から、直進走行しているか否かを判定すればよい。なお、メモリは、ROM以外の非遷移的実体的記録媒体(例えば、ROM以外の不揮発性メモリ)である。
By the way, an abnormality related to rotational drive may occur in either of the
ステップS10では、駆動輪である前側の右車輪20R及び左車輪20Lのうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する。本実施形態では、以下の(A)~(E)のいずれかが発生していると判定した場合、回転駆動に関する異常が発生していると判定する。
In step S10, it is determined whether or not an abnormality related to rotational drive has occurred in either of the front
(A)回転電機30の制御異常
以下の(A1)~(A3)のいずれかが発生していると判定した場合、回転電機30の制御異常が発生していると判定すればよい。
(A) Control Abnormality of Rotating
(A1)モータ制御装置32の異常
例えば、モータ制御装置32におけるトルクTeの算出処理、指令トルクTr*の算出処理、指令電圧の算出処理、回転角センサの検出値に基づく電気角θeの算出処理、又は電流センサの検出値に基づくd,q軸電流Idr,Iqrの算出処理のいずれかに異常が発生していると判定した場合、モータ制御装置32の異常が発生していると判定すればよい。
(A1) Abnormality of the
(A2)センサ異常
例えば、電流センサ又は回転角センサのいずれかに異常が発生していると判定した場合、センサ異常が発生していると判定すればよい。
(A2) Sensor Abnormality For example, when it is determined that an abnormality has occurred in either the current sensor or the rotation angle sensor, it may be determined that a sensor abnormality has occurred.
(A3)各モータ制御装置32間の通信異常
例えば、各モータ制御装置32間の通信データに破損が発生したと判定した場合、通信異常が発生していると判定すればよい。
(A3) Abnormal communication between
(B)インバータ31の異常
例えば、インバータ31を構成する上,下アームスイッチのいずれか、又は各スイッチを駆動するドライバのいずれかに異常が発生していると判定した場合、インバータ31の異常が発生していると判定すればよい。
(B) Abnormality of the
(C)駆動輪である車輪20R,20Lを構成するタイヤ内圧の低下異常
(D)駆動輪である車輪20R,20Lのベアリングの転がり抵抗の増加異常
この異常は、例えば、ベアリングの油膜切れ等に起因して発生する。例えば、回転電機30のトルクTeが指令トルクTr*よりも所定トルク以上大きくなったと判定した場合に(D)の異常が発生したと判定すればよい。
(C) Abnormal decrease in the internal pressure of the tires that make up the
(E)ブレーキ装置21の異常
この異常には、ドライバがブレーキペダルを踏みこんでいないにもかかわらずブレーキ装置21から車輪に制動力が付与される異常と、ブレーキセンサ41により検出されたブレーキストロークSbに見合った制動力よりも、実際の制動力が小さくなる異常とが含まれる。
(E) Abnormality of the
なお、本実施形態において、ステップS10の処理が「判定部」に相当する。 In addition, in this embodiment, the process of step S10 corresponds to a "judgment part."
ステップS10において異常が発生していると判定した場合には、ステップS11に進み、右車輪20R及び左車輪20Lのうち、異常が発生していると判定された方の駆動輪を異常側駆動輪として特定し、他方の駆動輪を正常側駆動輪として特定する。
If it is determined in step S10 that an abnormality has occurred, the process proceeds to step S11, and the driving wheel determined to have an abnormality out of the
ステップS12では、異常側駆動輪の回転速度Nabnrと、正常側駆動輪の回転速度Nnrとを比較する。なお、各回転速度Nabnr,Nnrは、例えば、電気角θe又は車両10に備えられた車輪速センサの検出値に基づいて算出されればよい。
In step S12, the rotation speed Nabnr of the abnormal drive wheel and the rotation speed Nnr of the normal drive wheel are compared. The rotational speeds Nabnr and Nnr may be calculated, for example, based on the electrical angle θe or the detected value of a wheel speed sensor provided in the
ステップS13では、ステップS12の比較結果に基づいて、正常側駆動輪の回転速度Nnrが異常側駆動輪の回転速度Nabnrよりも高いか否かを判定する。 In step S13, based on the comparison result in step S12, it is determined whether or not the rotation speed Nnr of the normal drive wheels is higher than the rotation speed Nabnr of the abnormal drive wheels.
ステップS13において肯定判定した場合には、ステップS14に進み、各モータ制御装置32のうち、正常側駆動輪に対応するモータ制御装置(以下、正常側制御装置)に送信する指令値を、指令トルクTr*から指令回転速度N*に変更する。この場合、正常側制御装置は、トルクフィードバック制御を、正常側駆動輪の回転速度Nnrを指令回転速度N*にフィードバック制御する回転速度フィードバック制御に切り替える。主制御装置50は、異常側駆動輪の回転速度Nabnrよりも低い指令回転速度N*を正常側制御装置に送信する。その結果、正常側制御装置により、正常側駆動輪の回転速度Nnrが、異常側駆動輪の回転速度Nabnrよりも低い指令回転速度N*まで低下させられる。
If the determination in step S13 is affirmative, the process proceeds to step S14, in which the command value to be transmitted to the motor control device (hereinafter referred to as the normal side control device) corresponding to the normal drive wheel among the
ステップS14の処理は、車両10の走行安定性を確保するために実施される。つまり、例えば上記(C)又は(D)の異常が発生する場合、上述したトルクフィードバック制御が行われたとしても、右車輪20Rの回転速度と左車輪20Lの回転速度とが大きく乖離してしまい、車両10の走行安定性が低下する懸念がある。この懸念に対処すべく、ステップS14の処理が設けられている。
The process of step S<b>14 is performed to ensure running stability of the
ちなみに、主制御装置50は、ステップS13において肯定判定した場合、各モータ制御装置32のうち、異常側駆動輪に対応するモータ制御装置(以下、異常側制御装置)に対して、異常側制御装置の制御対象となるインバータ31のスイッチング制御の停止指令を送信してもよい。
Incidentally, when the determination in step S13 is affirmative, the
ステップS15では、正常側制御装置に送信する指令回転速度N*を、規定周期Tcntごとに異常側駆動輪の回転速度Nabnrを繰り返し跨ぐようにする。その結果、正常側制御装置により、正常側駆動輪の回転速度Nnrが規定周期Tcntごとに異常側駆動輪の回転速度Nabnrを繰り返し跨ぐようになる。これにより、右車輪20Rの回転速度と左車輪20Lの回転速度とが大きく乖離することを抑制しつつ、直進走行する車両10の走行安定性の低下を抑制する。
In step S15, the command rotational speed N* to be transmitted to the normal-side control device is made to repeatedly straddle the rotational speed Nabnr of the abnormal-side driving wheel at each specified cycle Tcnt. As a result, the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel repeatedly straddles the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel at each specified cycle Tcnt by the normal side control device. As a result, a large discrepancy between the rotation speed of the
一方、ステップS13において否定判定した場合には、ステップS16に進み、各ブレーキ装置21のうち、異常側駆動輪に対応するブレーキ装置を操作することにより、ステップS13において肯定判定されるまで、異常側駆動輪に制動力を付与する制動制御を行う。これにより、適正に制御できない状態の異常側駆動輪の回転速度を迅速に低下させることができ、ひいては異常側駆動輪の回転速度Nabnrと正常側駆動輪の回転速度Nnrとの差を迅速に小さくできる。その後、ステップS14,S15の処理を行う。
On the other hand, when a negative determination is made in step S13, the process proceeds to step S16, and by operating the brake device corresponding to the abnormal side drive wheel among the
ちなみに、例えば、回生駆動制御が異常側制御装置において実施可能な場合、ブレーキ装置21に代えて、異常側制御装置の回生駆動制御により、異常側駆動輪に制動力を付与してもよい。
Incidentally, for example, if regenerative drive control can be performed by the abnormal side control device, braking force may be applied to the abnormal side drive wheels by regenerative drive control of the abnormal side control device instead of the
また、例えばブレーキ装置21に異常が発生している場合、ブレーキ装置21に代えて、前側の左車輪20Lを右旋回方向に操舵するとともに、前側の右車輪20Rを左旋回方向に操舵することにより、異常側駆動輪に制動力を付与するようにしてもよい。
Further, for example, when an abnormality occurs in the
なお、本実施形態において、ステップS12~16の処理が「異常時制御部」に相当する。 In this embodiment, the processing of steps S12 to S16 corresponds to the "abnormal time control unit".
図3に、回転駆動に関する異常が発生した場合に主制御装置50により実行される異常時制御の一例を示す。
FIG. 3 shows an example of an abnormality control that is executed by the
時刻t1よりも前において、ステップS16の処理が行われ、異常側駆動輪の回転速度Nabnrが低下させられる。その結果、ステップS13で肯定判定され、ステップS14の処理が行われる。これにより、時刻t1において、正常側駆動輪の回転速度Nnrが異常側駆動輪の回転速度Nabnrを下回る。その結果、その後ステップS15の処理が開始される時刻t2までの時間差ΔTを短縮できる。 Before time t1, the process of step S16 is performed to reduce the rotation speed Nabnr of the abnormal drive wheel. As a result, an affirmative determination is made in step S13, and the process of step S14 is performed. As a result, at time t1, the rotation speed Nnr of the normal drive wheels falls below the rotation speed Nabnr of the abnormal drive wheels. As a result, the time difference ΔT until time t2 at which the process of step S15 is started can be shortened.
時刻t2以降において、ステップS15の処理が行われることにより、車両10を直進走行させるように、正常側駆動輪の回転速度Nnrが規定周期Tcntごとに異常側駆動輪の回転速度Nabnrを繰り返し跨ぐ。
After time t2, the process of step S15 is performed, so that the rotation speed Nnr of the normal side drive wheels repeatedly straddles the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheels at each specified cycle Tcnt so that the
図3に、図2に示す処理が実施されない比較例における正常側駆動輪の回転速度Nnrの推移を破線にて示す。比較例では、異常側駆動輪の回転速度Nabnrと正常側駆動輪の回転速度Nnrとの差が大きくならないように正常側駆動輪の回転速度Nnrが制御されているものの、異常側駆動輪の回転速度Nabnrに対して正常側駆動輪の回転速度Nnrが常に高い。このため、車両10の進行方向を直進方向に維持したいにもかかわらず、維持できなくなる懸念がある。
FIG. 3 shows the transition of the rotational speed Nnr of the normal-side drive wheel in a comparative example in which the process shown in FIG. 2 is not performed by a dashed line. In the comparative example, the rotational speed Nnr of the normal drive wheels is controlled so that the difference between the rotational speed Nabnr of the abnormal drive wheels and the rotational speed Nnr of the normal drive wheels does not increase. The rotation speed Nnr of the normal-side drive wheels is always higher than the speed Nabnr. Therefore, although it is desired to maintain the direction of travel of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to this embodiment detailed above, the following effects can be obtained.
主制御装置50は、駆動輪である前側の右車輪20R及び左車輪20Lのうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する。主制御装置50は、異常が発生していると判定した場合、前側の右車輪20R及び左車輪20Lのうち、異常が発生していると判定した方の駆動輪を異常側駆動輪として特定し、他方の駆動輪を正常側駆動輪として特定する。主制御装置50は、正常側駆動輪の回転速度Nnrを異常側駆動輪の回転速度Nabnrに近づけるべく、異常側駆動輪の回転速度Nabnrよりも低い指令回転速度N*を正常側制御装置に送信する。これにより、駆動輪である右車輪20R及び左車輪20Lのうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生した場合であっても、正常に動作可能な正常側制御装置と、その制御対象となるインバータ31,回転電機30とにより、正常側駆動輪の回転速度Nnrと異常側駆動輪の回転速度Nabnrとの差を的確に小さくできる。その結果、走行中の車両10の挙動を極力安定化させることができる。
主制御装置50は、正常側制御装置に送信する指令回転速度N*を、規定周期Tcntごとに異常側駆動輪の回転速度Nabnrを繰り返し跨ぐようにする。これにより、車両10の進行方向が左側又は右側のいずれかに片寄ることを防止できる。
The
主制御装置50は、異常側駆動輪の回転速度Nabnrが正常側駆動輪の回転速度Nnrよりも高い場合、ステップS14の処理の実行に先立ち、異常側駆動輪と正常側駆動輪との回転速度差を減少させるべく、ブレーキ装置21により異常側駆動輪に制動力を付与する制動制御を行う。これにより、異常側駆動輪の回転速度Nabnrと正常側駆動輪の回転速度Nnrとの差を迅速に小さくできる。
When the rotational speed Nabnr of the abnormal drive wheel is higher than the rotational speed Nnr of the normal drive wheel,
主制御装置50は、制動制御の実行後、ステップS14,S15の処理を行う。これにより、指令回転速度N*を定める基準となる異常側駆動輪の回転速度Nabnrを的確に低下させた状態で、正常側駆動輪の回転速度Nnrを制御できる。その結果、車両10の走行安全性を確保することができる。
After executing the braking control,
<第1実施形態の変形例>
ステップS13の処理を、正常側駆動輪の回転速度Nnrと異常側駆動輪の回転速度Nabnrとの差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する処理に置き換えてもよい。
<Modified Example of First Embodiment>
The process of step S13 may be replaced with a process of determining whether or not the absolute value of the difference between the rotation speed Nnr of the normal drive wheel and the rotation speed Nabnr of the abnormal drive wheel is equal to or less than a predetermined value.
<第2実施形態>
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両10が高速道を走行する場合に回転駆動に関する異常が発生したときであっても、車両10の走行安定性を極力確保できるようにする。以下、図4を用いて説明する。本実施形態において、主制御装置50は、車両10が高速道を直進走行していると判定している場合、図4の処理を行う。図4において、先の図2に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。なお、主制御装置50は、例えば、GPS受信機の受信結果及び地図データ、又は車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両10の周囲の状況から、高速道を走行しているか否かを判定すればよい。
<Second embodiment>
The second embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment. In this embodiment, even when an abnormality related to rotational drive occurs while the
ステップS13において肯定判定した場合、ステップS17に進む。ステップS17では、正常側駆動輪の回転速度Nnrが高いほど、ステップS15で用いる規定周期Tcntを短く設定する。車両10が高速道を走行している場合、図5に実線にて示すように、規定周期Tcntが短くされることにより、車両10の左右の振れ幅を小さくでき、高速道を走行する場合における直進走行の安定性を高めることができる。ちなみに、ステップS17において、車速センサ43により検出された走行速度が高いほど、ステップS15で用いる規定周期Tcntを短く設定してもよい。
When an affirmative determination is made in step S13, the process proceeds to step S17. In step S17, the higher the rotational speed Nnr of the normal-side drive wheel, the shorter the specified cycle Tcnt used in step S15 is set. When the
<第3実施形態>
以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両10が高速道を走行する場合に回転駆動に関する異常が発生したときにおいて、車両10の走行安定性を確保するための処理内容が変更されている。以下、図6を用いて説明する。本実施形態において、主制御装置50は、車両10が高速道を直進走行していると判定している場合、図6の処理を行う。図6において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
<Third Embodiment>
The third embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment. In the present embodiment, when an abnormality related to rotational drive occurs while the
ステップS14の処理の完了後、ステップS15aに進み、正常側制御装置に送信する指令回転速度N*を、高速道の中央側(具体的には例えば、対向車線側)とは反対側の路肩に車両10を徐々に近づけるように、規定周期Tcntごとに異常側駆動輪の回転速度Nabnrを繰り返し跨ぐようにする。これにより、例えば車両10が左側車線を走行する地域においては、高速道における走行車線の左側の路肩に車両10が徐々に近づく。
After the processing of step S14 is completed, the process proceeds to step S15a, and the command rotation speed N* to be transmitted to the normal side control device is set to the road shoulder on the side opposite to the center side of the expressway (specifically, for example, the opposite lane side). In order to gradually bring the
なお、走行車線に対して路肩が左右どちらに位置するかは、地域により異なる。このため、車両10を路肩に近づけるために車両10の進行方向を斜め左側方向又は斜め右側方向にするかは、例えば、車両10が使用される地域毎に予め設定されていてもよいし、GPS受信機の受信結果及び地図データに基づいて設定されてもよいし、車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両10の周囲の状況から設定されてもよい。
It should be noted that whether the road shoulder is located on the left or right with respect to the driving lane differs depending on the region. For this reason, whether the direction of travel of the
また、例えば、車両10の周囲の状況を監視する超音波センサ等のセンサ検出値に基づいて、車両10と他の走行車両との距離が所定距離以上保たれるように、ステップS15aの処理が実行されればよい。
Further, for example, based on the detection value of a sensor such as an ultrasonic sensor that monitors the surrounding situation of the
図7に、走行車線の左側の路肩に車両10を徐々に近づける場合における正常側駆動輪の回転速度Nnr及び異常側駆動輪の回転速度Nabnrの推移の一例を示す。図7において、異常側駆動輪は左車輪20Lであり、正常側駆動輪は右車輪20Rである。図7に示す破線は、第2実施形態における図4のステップS15の処理が実行される場合の正常側駆動輪(具体的には右車輪20R)の回転速度Nnrの推移を示す。図7に示す例では、ステップS15aの処理が実行される場合における正常側駆動輪の回転速度Nnrは、ステップS15の処理が実行される場合における正常側駆動輪の回転速度Nnrよりも高くされている。
FIG. 7 shows an example of changes in the rotation speed Nnr of the normal driving wheels and the rotation speed Nabnr of the abnormal driving wheels when the
以上説明した本実施形態によれば、異常発生時に車両10を路肩に退避させることができ、車両10の乗員の安全を確保することができる。
According to the present embodiment described above, the
<第4実施形態>
以下、第4実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両10が一般道を走行する場合に回転駆動に関する異常が発生したときにおいて、歩道を歩行中の歩行者の安全を確保できるようにする。以下、図8を用いて説明する。本実施形態において、主制御装置50は、車両10が一般道を直進走行していると判定している場合、図8の処理を行う。図8において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。なお、主制御装置50は、例えば、GPS受信機の受信結果及び地図データ、又は車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両10の周囲の状況から、一般道を走行しているか否かを判定すればよい。
<Fourth Embodiment>
The fourth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment. In this embodiment, the safety of pedestrians walking on the sidewalk can be ensured when an abnormality related to rotational drive occurs while the
ステップS14の処理の完了後、ステップS15bに進み、正常側制御装置に送信する指令回転速度N*を、歩道から車両10を徐々に遠ざけるように、規定周期Tcntごとに異常側駆動輪の回転速度Nabnrを繰り返し跨ぐようにする。これにより、一般道における走行車線のセンターライン側に車両10が徐々に近づくようになり、車両10が歩行者に接触することを防止できる。
After the processing of step S14 is completed, the process proceeds to step S15b, and the command rotational speed N* to be transmitted to the normal side control device is changed to the rotational speed of the abnormal side drive wheel at regular intervals Tcnt so as to gradually move the
なお、車両10が左側車線を走行するか右側車線を走行するかは、地域により異なる。このため、車両10を歩道から遠ざけるために車両10の進行方向を斜め右側方向又は斜め左側方向にするかは、例えば、車両10が使用される地域毎に予め設定されていてもよいし、GPS受信機の受信結果及び地図データに基づいて設定されてもよいし、車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両10の周囲の状況から設定されてもよい。
Whether the
図9に、車両10が左側車線を走行する場合において、車線の左側の歩道とは反対側に車両10を徐々に近づける場合における正常側駆動輪の回転速度Nnr及び異常側駆動輪の回転速度Nabnrの推移の一例を示す。図9において、異常側駆動輪は左車輪20Lであり、正常側駆動輪は右車輪20Rである。図9に示す破線は、第2実施形態における図4のステップS15の処理が実行される場合の正常側駆動輪(具体的には右車輪20R)の回転速度Nnrの推移を示す。図9に示す例では、ステップS15bの処理が実行される場合における正常側駆動輪の回転速度Nnrは、ステップS15の処理が実行される場合における正常側駆動輪の回転速度Nnrよりも低くされている。
FIG. 9 shows the rotation speed Nnr of the normal side drive wheels and the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheels when the
以上説明した本実施形態によれば、異常発生時に車両10が歩道に接近することを防止でき、歩道の歩行者の安全を確保することができる。
According to the present embodiment described above, it is possible to prevent the
<第5実施形態>
以下、第5実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、走行中の車両10の挙動が不安定になるおそれがある場合、インバータ31に供給される電圧を低下させる。
<Fifth Embodiment>
The fifth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment. In this embodiment, the voltage supplied to the
図10は、車両10のうち、インバータ31周辺の構成を示す図である。車両10は、直流電源60と、DCDCコンバータ33とを備えている。直流電源60は、例えば、リチウムイオン蓄電池などの2次電池、又は燃料電池である。DCDCコンバータ33は、モータ制御装置32により制御され、直流電源60の出力電圧を変圧(具体的には昇圧)してインバータ31に供給する。図10に示すVdcは、DCDCコンバータ33からインバータ31に供給される電源電圧である。DCDCコンバータ33は、各インバータ31に対応して個別に設けられていてもよいし、各インバータ31に共通に設けられていてもよい。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration around
図11に、主制御装置50により実行される処理の手順を示す。図11において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
FIG. 11 shows the procedure of processing executed by
ステップS11の処理の完了後、ステップS18に進み、電源電圧Vdcを低下させる必要があるか否かを判定する。具体的には、駆動輪である右車輪20Rと路面との摩擦係数μRと、駆動輪である左車輪20Lと路面との摩擦係数μLとの差が閾値よりも大きいか否かを判定する。この判定には、例えば、車両10が走行する地域の路面情報、又は車両10の挙動を検出するヨーモーメントセンサ等のセンサ検出値が用いられる。
After completing the process of step S11, the process proceeds to step S18 to determine whether or not the power supply voltage Vdc needs to be lowered. Specifically, it is determined whether or not the difference between the friction coefficient μR between the
ステップS18において摩擦係数の差が閾値以下であると判定した場合、電源電圧Vdcを低下させる必要がないと判定し、ステップS12に進む。一方、ステップS18において摩擦係数の差が閾値よりも大きいと判定した場合、電源電圧Vdcを低下させる必要があると判定し、ステップS19に進む。ステップS19では、各インバータ31の電源電圧Vdcを、ステップS18において否定判定する場合よりも低下させる指令を各モータ制御装置32に送信する。具体的には例えば、電源電圧Vdcを1/2にする指令を送信する。これにより、図12に示すように、正常側駆動輪の回転速度Nnr及び異常側駆動輪の回転速度Nabnrを低下させることができる。その結果、例えば左右いずれかの駆動輪がスリップした場合であっても、車両10の挙動を極力安定化させることができる。
If it is determined in step S18 that the difference in friction coefficient is equal to or less than the threshold, it is determined that the power supply voltage Vdc does not need to be lowered, and the process proceeds to step S12. On the other hand, if it is determined in step S18 that the difference in coefficient of friction is larger than the threshold, it is determined that the power supply voltage Vdc needs to be lowered, and the process proceeds to step S19. In step S19, a command is sent to each
<第5実施形態の変形例>
電源電圧Vdcを低下させるための構成としては、図10に示した構成に限らず、例えば図13に示す構成であってもよい。詳しくは、車両10は、第1直流電源61と、第2直流電源62と、切替部34とを備えている。第2直流電源62の出力電圧(例えば定格電圧)V2は、第1直流電源61の出力電圧(例えば定格電圧)V1よりも高い。具体的には例えば、第2直流電源62の出力電圧V2は、第1直流電源61の出力電圧V1の2倍である。切替部34は、例えば主制御装置50により制御され、各インバータ31の電源電圧Vdcを、第1直流電源61の出力電圧V1又は第2直流電源62の出力電圧V2のいずれかに切り替える。
<Modified example of the fifth embodiment>
The configuration for lowering the power supply voltage Vdc is not limited to the configuration shown in FIG. 10, and may be, for example, the configuration shown in FIG. Specifically, the
主制御装置50は、ステップS19において、切替部34を制御することにより、各インバータ31の電源電圧Vdcを、第2直流電源62の出力電圧V2から第1直流電源61の出力電圧V1に切り替える処理を行う。一方、主制御装置50は、ステップS18において否定判定した場合、切替部34を制御することにより、各インバータ31の電源電圧Vdcを第2直流電源62の出力電圧V2にする。
In step S19, the
<第6実施形態>
以下、第6実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、回転駆動に関する異常が発生した場合において、車両10がカーブ路を走行するときであっても、車両10の走行安定性を極力確保できるようにする。
<Sixth Embodiment>
The sixth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment. In the present embodiment, even when the
図14を用いて、主制御装置50が実行する処理について説明する。図14において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
Processing executed by
ステップS11の処理の完了後、ステップS20に進み、車両10の走行路がカーブ路であるか否かを判定する。例えば、GPS受信機の受信結果及び地図データ、又は車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両10の周囲の状況から、カーブ路を走行しているか否かを判定すればよい。
After completing the processing of step S11, the process proceeds to step S20, and it is determined whether or not the traveling road of the
ステップS20において否定判定した場合には、ステップS13に進む。一方、ステップS20において肯定判定した場合には、ステップS21に進み、正常側駆動輪及び異常側駆動輪のうち、いずれが内輪及び外輪であるかを特定する。そして、図15に示すように、内輪の回転速度を外輪の回転速度よりも低くしつつ、内輪と外輪との回転速度差ΔNを操舵角θsに応じた値にするように、正常側制御装置に送信する指令回転速度N*を算出する。具体的には例えば、操舵角θsが大きいほど、内輪と外輪との回転速度差を大きくする。ステップS22では、算出した指令回転速度N*を正常側制御装置に送信する。これにより、例えば、車両10が右カーブ路を走行する場合、左車輪20Lの回転速度が右車輪20Rの回転速度よりも高くなる。その結果、ドライバのハンドル操作に応じた操舵輪の操舵角で車両10を走行させることができる。
If a negative determination is made in step S20, the process proceeds to step S13. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S20, the process proceeds to step S21 to specify which of the normal drive wheels and the abnormal drive wheels is the inner wheel and the outer wheel. Then, as shown in FIG. 15, the normal-side control device controls the rotation speed of the inner ring to be lower than the rotation speed of the outer ring so as to set the rotation speed difference ΔN between the inner ring and the outer ring to a value corresponding to the steering angle θs. Calculate the command rotation speed N* to be transmitted to. Specifically, for example, the greater the steering angle θs, the greater the rotational speed difference between the inner and outer wheels. In step S22, the calculated command rotation speed N* is transmitted to the normal side control device. As a result, for example, when the
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
<Other embodiments>
It should be noted that each of the above-described embodiments may be implemented with the following changes.
・4つの車輪20R,20Lのうち、後側の右車輪20Rと後側の左車輪20Lとのそれぞれに対応して個別に回転電機30が設けられていてもよい。この場合、後側の右車輪20Rと後側の左車輪20Lとのそれぞれが駆動輪とされる。
- Of the four
また、4つの車輪のうち2つが駆動輪とされる車両に限らず、図16に示すように、4つの車輪全てが駆動輪とされている車両であってもよい。この場合、例えば、前側の2つの駆動輪20R,20Lの組、及び後側の2つの駆動輪20R,20Lの組のうち、異常側駆動輪が含まれていない組の2つの駆動輪それぞれに対応するインバータ31のスイッチング制御を停止させてもよい。
Further, the vehicle is not limited to a vehicle in which two of the four wheels are drive wheels, and as shown in FIG. 16, a vehicle in which all four wheels are drive wheels may be used. In this case, for example, of the set of the two
・回生駆動制御により駆動輪に制動力を十分付与できる構成であれば、車両10にブレーキ装置21が備えられていなくてもよい。
- The
・主制御装置50が備える上記メモリに記憶されたプログラムが主制御装置50のCPUによって実行されることにより、第1~第6実施形態で説明した処理が実行される。プログラムは、例えば、制御装置の製造工程においてメモリに記憶されたものであってもよい。また、プログラムは、例えば、いわゆるOTA(Over The Air)のように、無線通信を介してメモリに記憶されたプログラムであってもよい。
The CPU of the
・異常発生時における上述した処理を実行する主体は、主制御装置50及びモータ制御装置32の双方に限らない。例えば、主制御装置50及びモータ制御装置32のうち、モータ制御装置32が主体になってもよい。この場合、上述した処理に必要なセンサ検出値等の信号が各モータ制御装置32に入力されるようになっていればよい。また、この場合、各モータ制御装置32のうち、いずれかに例えば(A1)の異常が発生した場合、この異常が発生していないモータ制御装置により、異常発生時における上述した処理が実行されればよい。
- The entity that executes the above-described processing when an abnormality occurs is not limited to both the
・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 - The controller and techniques described in this disclosure can be performed by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program; may be implemented. Alternatively, the controls and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control units and techniques described in this disclosure can be implemented by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may also be implemented by one or more dedicated computers configured. The computer program may also be stored as computer-executable instructions on a computer-readable non-transitional tangible recording medium.
10…車両、20R,20L…駆動輪、30…回転電機、32…モータ制御装置、50…主制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
左右の前記駆動輪それぞれに対応して個別に設けられ、前記駆動輪を回転駆動する回転電機(30)と、を備える車両(10)に適用される車両用制御装置(32,50)において、
左右の前記駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記異常が発生していると判定された場合、左右の前記駆動輪のうち、前記異常が発生していると判定された方の駆動輪である異常側駆動輪の回転速度(Nabnr)と、他方の駆動輪である正常側駆動輪の回転速度(Nnr)との乖離を抑制する異常時制御を行う異常時制御部と、を備える車両用制御装置。 left and right drive wheels (20R, 20L);
A vehicular control device (32, 50) applied to a vehicle (10) provided with a rotating electrical machine (30) individually provided corresponding to each of the left and right driving wheels and rotationally driving the driving wheels,
a determination unit that determines whether or not an abnormality related to rotational drive has occurred in one of the left and right drive wheels;
When the determination unit determines that the abnormality has occurred, the rotation speed of the abnormal drive wheel, which is the one of the left and right drive wheels determined to have the abnormality ( Nabnr) and an abnormality time control unit that performs an abnormality time control that suppresses a deviation between the rotation speed (Nnr) of the normal side drive wheel that is the other drive wheel.
前記異常時制御部は、右側の前記駆動輪と路面との摩擦係数と、左側の前記駆動輪と路面との摩擦係数との差が閾値よりも大きいと判定した場合、前記異常時制御の実行に先立ち、前記インバータの入力電圧(Vdc)を低下させることにより、前記異常側駆動輪及び前記正常側駆動輪それぞれの回転速度を低下させる、請求項1~9のいずれか1項に記載の車両用制御装置。 The vehicle includes an inverter (31) electrically connected to the rotating electric machine,
The abnormality control unit executes the abnormality control when determining that a difference between the friction coefficient between the right drive wheel and the road surface and the friction coefficient between the left drive wheel and the road surface is larger than a threshold value. The vehicle according to any one of claims 1 to 9, wherein the input voltage (Vdc) of the inverter is reduced prior to controller for.
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