JP2023062931A - Moving body, control device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、移動体、制御装置、及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to mobile bodies, control devices, and programs.
下記特許文献1に記載されているように、例えば電動車両のような移動体は、駆動力を発生させるための回転電機と、移動体を減速させ停止させるための制動装置と、移動体を旋回させるための操舵装置とを備えており、それぞれの装置によって「走る」、「止まる」、「曲がる」の各動作を実現している。 As described in Patent Document 1 below, for example, a moving body such as an electric vehicle includes a rotating electric machine for generating a driving force, a braking device for decelerating and stopping the moving body, and turning the moving body. It is equipped with a steering device for making it move, and each device realizes each operation of "running", "stopping", and "turning".
本発明者らは、例えば市街地における近距離移動のような特定の目的に使用される移動体であって、低速走行のみが可能な「スローモビリティ」とも称される移動体を、より簡素化した構成で実現することについて検討を進めている。構成を簡素化すれば、移動体の小型化及び低コスト化を実現できる。更に、「走る」、「止まる」、「曲がる」の各動作を実現するために複雑な制御を行う必要が無くなるので、制御のロバスト性を向上させることもできる。 The present inventors have further simplified a mobile body, also called "slow mobility", which is used for a specific purpose, such as short-distance movement in an urban area, and can only run at low speeds. We are studying how to realize it by configuration. By simplifying the configuration, it is possible to reduce the size and cost of the moving body. Furthermore, since it is no longer necessary to perform complicated control to realize each action of "run", "stop", and "turn", the robustness of control can be improved.
しかしながら、上記構成の移動体において、例えば回転電機や制御装置が故障し、回転電機の制御が正常に行えなくなってしまった場合には、「走る」、「止まる」、「曲がる」についての全ての機能が失陥してしまうので、移動体を安全に停止させることが難しくなってしまう。 However, in the moving object with the above configuration, if, for example, the rotating electrical machine or the control device fails and the rotating electrical machine cannot be controlled normally, all of the "running", "stopping", and "turning" Since the function fails, it becomes difficult to safely stop the moving body.
本開示は、移動体の構造を簡素化しながらも、装置の故障が生じた場合には安全に停止することのできる移動体やその制御装置、及び、当該制御装置を動作させるためのプログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure provides a mobile body that can stop safely in the event of a device failure while simplifying the structure of the mobile body, its control device, and a program for operating the control device. intended to
本開示に係る移動体は、駆動輪(20L,20R)と、駆動輪にトルクを付与する回転電機(201L,201R,202L,202R)と、路面から受ける力によって回転し、且つ、路面から受ける力によってその舵角を変化させる従動輪(30L,30R)と、駐車時において、駆動輪及び従動輪のうちの少なくとも一方の回転を停止させておくための駐車ブレーキ(32L,32R)と、回転電機の動作を制御する制御部(101、102、103、211L、212L、213L、211R、212R、213R)と、制御部による制御の状態を監視する監視部(150,220L,220R)と、を備える。監視部は、制御部及び回転電機のうちの少なくとも一方の動作が異常であると判定した場合には、駐車ブレーキを作動させる。 The moving body according to the present disclosure rotates due to drive wheels (20L, 20R), rotating electric machines (201L, 201R, 202L, 202R) that apply torque to the drive wheels, and the force received from the road surface. driven wheels (30L, 30R) for changing the steering angle by force; parking brakes (32L, 32R) for stopping rotation of at least one of the driving wheels and the driven wheels during parking; A control unit (101, 102, 103, 211L, 212L, 213L, 211R, 212R, 213R) that controls the operation of the electric machine, and a monitoring unit (150, 220L, 220R) that monitors the state of control by the control unit. Prepare. The monitoring unit operates the parking brake when determining that at least one of the control unit and the rotating electrical machine is operating abnormally.
上記構成の移動体では、制御部及び回転電機のうちの少なくとも一方の動作に異常が生じると、監視部がこれを検知し、駐車ブレーキを作動させる。駐車状態を維持しておくための駐車ブレーキを、走行中の移動体を停止させるための制動装置として利用することで、移動体を安全に停止させることができる。 In the moving body configured as described above, when an abnormality occurs in the operation of at least one of the control unit and the rotating electric machine, the monitoring unit detects this and operates the parking brake. By using a parking brake for maintaining a parked state as a braking device for stopping a traveling moving body, the moving body can be stopped safely.
本開示によれば、移動体の構造を簡素化しながらも、装置の故障が生じた場合には安全に停止することのできる移動体やその制御装置、及び、当該制御装置を動作させるためのプログラムが提供される。 According to the present disclosure, while simplifying the structure of the moving body, it is possible to safely stop the moving body in the event of a failure of the device, its control device, and a program for operating the control device is provided.
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements in each drawing are denoted by the same reference numerals as much as possible, and overlapping descriptions are omitted.
図1に示される車両10は、本実施形態に係る移動体であって、乗員が行う運転操作によって走行する電動車両として構成されている。車両10は、例えば市街地における近距離移動のような特定の目的に使用される移動体であって、低速走行のみが可能な「スローモビリティ」とも称されるものである。車両10により達成し得る走行速度は、所定の速度以下、例えば20km/h以下や50km/h以下に制限されている。車両10は、駆動輪である左側駆動輪20L、右側駆動輪20Rと、従動輪である左側従動輪30L、右側従動輪30Rと、を備えた4輪の車両である。尚、車両10が備える車輪の数は、これとは異なっていてもよい。例えば、従動輪が、車両10の左右方向に沿った中央に1つだけ設けられているような3輪の車両であってもよい。また、車両10は、本実施形態のように前輪駆動の車両として構成されていてもよいが、後輪駆動の車両として構成されていてもよい。
A
左側駆動輪20Lは、車両10のうち前方且つ左側となる位置に配置された車輪である。左側駆動輪20Lのホイールには、インホイールモーターである左側回転電機200Lが埋め込まれている。左側回転電機200Lは、駆動輪の1つである左側駆動輪20Lにトルクを付与するための回転電機である。ここでいう「トルク」には、駆動トルク及び制動トルクの両方が含まれる。
The left drive wheel 20</b>L is a wheel arranged at a front and left position of the
左側回転電機200Lは、左側インバータ210Lから供給される3相の交流電力によってトルクを発生させ、当該トルクを左側駆動輪20Lに加える。左側インバータ210Lは、不図示のバッテリから供給される直流電力を、3相の交流電力に変換して左側回転電機200Lに供給するための電力変換器である。車両10の制動時において、左側インバータ210Lは、左側回転電機200Lで生じた回生電力を直流電力に変換し、当該直流電力をバッテリに供給することもできる。このように、左側インバータ210Lは双方向の電力変換器として構成されている。本実施形態の左側インバータ210Lは、左側回転電機200Lに内蔵されており、左側回転電機200Lと共に左側駆動輪20Lのホイールに埋め込まれているのであるが、これとは異なる位置に設けられていてもよい。左側インバータ210Lの動作は、後述の制御装置100によって制御される。
The left rotating
尚、後に図4を参照しながら説明するように、左側回転電機200Lには、第1回転電機201Lと第2回転電機202Lとからなる2つの回転電機が含まれる。左側インバータ210Lは、第1回転電機201L及び第2回転電機202Lのそれぞれに対して個別に駆動信号を送ることにより、それぞれの回転電機において個別にトルクを生じさせることが可能となっている。
As will be described later with reference to FIG. 4, the left side rotating
車両10には、左側駆動輪20Lの単位時間あたりにおける回転数、すなわち左側駆動輪20Lの回転速度を取得するための回転数センサ23Lが設けられている。本実施形態の回転数センサ23Lは、左側インバータ210L等と共に左側駆動輪20Lのホイール内に設けられているのであるが、これとは異なる位置に設けられていてもよい。「単位時間あたりにおける回転数」のことを、以下では単に「回転数」と表記することもある。回転数センサ23Lによって取得された左側駆動輪20Lの回転数を示す信号は、制御装置100に入力される。回転数センサ23Lによって取得される左側駆動輪20Lの回転数のことを、以下では「左側回転数Rb1」とも称する。
The
右側駆動輪20Rは、車両10のうち前方側且つ右側となる位置に配置された車輪である。右側駆動輪20Rのホイールには、インホイールモーターである右側回転電機200Rが埋め込まれている。右側回転電機200Rは、もう1つの駆動輪である右側駆動輪20Rにトルクを付与するための回転電機である。ここでいう「トルク」には、駆動トルク及び制動トルクの両方が含まれる。
The right driving wheel 20</b>R is a wheel arranged on the front side and right side of the
右側回転電機200Rは、右側インバータ210Rから供給される3相の交流電力によってトルクを発生させ、当該トルクを右側駆動輪20Rに加える。右側インバータ210Rは、不図示のバッテリから供給される直流電力を、3相の交流電力に変換して右側回転電機200Rに供給するための電力変換器である。車両10の制動時において、右側インバータ210Rは、右側回転電機200Rで生じた回生電力を直流電力に変換し、当該直流電力をバッテリに供給することもできる。このように、右側インバータ210Rは双方向の電力変換器として構成されている。本実施形態の右側インバータ210Rは、右側回転電機200Rに内蔵されており、右側回転電機200Rと共に右側駆動輪20Rのホイールに埋め込まれているのであるが、これとは異なる位置に設けられていてもよい。右側インバータ210Rの動作は、制御装置100によって制御される。
The right rotating
尚、先に述べた左側回転電機200Lと同様に、右側回転電機200Rには、第1回転電機201Rと第2回転電機202Rとからなる2つの回転電機が含まれる。右側インバータ210Rは、第1回転電機201R及び第2回転電機202Rのそれぞれに対して個別に駆動信号を送ることにより、それぞれの回転電機において個別にトルクを生じさせることが可能となっている。
As with the left rotating
車両10には、右側駆動輪20Rの回転数、すなわち右側駆動輪20Rの回転速度を取得するための回転数センサ23Rが設けられている。本実施形態の回転数センサ23Rは、右側インバータ210R等と共に右側駆動輪20Rのホイール内に設けられているのであるが、これとは異なる位置に設けられていてもよい。回転数センサ23Rによって取得された右側駆動輪20Rの回転数を示す信号は、制御装置100に入力される。回転数センサ23Rによって取得される右側駆動輪20Rの回転数のことを、以下では「右側回転数Rb2」とも称する。
The
左側従動輪30Lは、車両10のうち後方側且つ左側となる位置に配置された車輪である。右側従動輪30Rは、車両10のうち後方側且つ右側となる位置に配置された車輪である。これらはいずれも、回転電機からのトルクではなく、路面から受ける力によって回転する従動輪として設けられている。左側従動輪30L及び右側従動輪30Rは、路面から受ける力によってその舵角をも変化させる、所謂「旋回キャスター」として構成されている。
The left driven
図2には、左側従動輪30L及びその近傍の構成が側面視で模式的に示されている。左側従動輪30Lは、支持体315Lによって、図2に示される回転軸312Lの周りにおいて回転自在な状態で支持されている。回転軸312Lは路面に対して平行な軸であって、その向きは支持体315Lに対して固定されている。支持体315Lは、車両10のボディ11に対して取り付けられた部材であって、図2に示される回転軸310Lの周りにおいて回転自在な状態で取り付けられている。回転軸310Lは路面に対して垂直な軸である。回転軸310Lの周りにおいて支持体315Lが回転すると、それに伴って先に述べた回転軸312Lの向きが変化する。
FIG. 2 schematically shows the configuration of the left driven
右側従動輪30Rは、左側従動輪30Lが有する支持体315L、回転軸310L、回転軸312L、のそれぞれに対応する要素として、支持体315R、回転軸310R、回転軸312Rを有している。右側従動輪30Rの構成は、以上に説明した左側従動輪30Lの構成と同じであるから、その具体的な構成については説明する。
The right driven
図1に示される舵角θLは、車両10の前後方向に対し左側従動輪30Lのなす角度である。回転軸310Lの周りにおいて左側従動輪30Lの向きが変化すると、この舵角θLが変化する。左側従動輪30Lの近傍には、回転数センサ40Lと舵角センサ50Lとが設けられている。回転数センサ40Lは、左側従動輪30Lの回転数を測定するためのセンサである。舵角センサ50Lは、左側従動輪30Lの舵角θLを測定するためのセンサである。回転数センサ40Lで測定された左側従動輪30Lの回転数を示す信号、及び、舵角センサ50Lで測定された左側従動輪30Lの舵角θLを示す信号は、いずれも、制御装置100に入力される。
A steering angle θL shown in FIG. 1 is an angle formed by the left driven
図1に示される舵角θRは、車両10の前後方向に対し右側従動輪30Rのなす角度である。回転軸310Rの周りにおいて右側従動輪30Rの向きが変化すると、この舵角θRが変化する。左側従動輪30Lの近傍には、回転数センサ40Rと舵角センサ50Rとが設けられている。回転数センサ40Rは、右側従動輪30Rの回転数を測定するためのセンサである。舵角センサ50Rは、右側従動輪30Rの舵角θRを測定するためのセンサである。回転数センサ40Rで測定された右側従動輪30Rの回転数を示す信号、及び、舵角センサ50Rで測定された右側従動輪30Rの舵角θRを示す信号は、いずれも、制御装置100に入力される。
A steering angle θ R shown in FIG. 1 is an angle formed by the right driven
図1に示されるように、左側従動輪30Lには駐車ブレーキ32Lが設けられており、右側従動輪30Rには駐車ブレーキ32Rが設けられている。これらはいずれも、車両10の駐車時において、左側従動輪30Lや右側従動輪30Rを摩擦力によりロックして、それぞれの回転を停止させておくための装置である。駐車ブレーキ32L、32Rは、制御装置100からの信号に応じて同時に作動し、また、同時に解除される。尚、駐車ブレーキは、本実施形態のように従動輪にのみ設けられていてもよいが、駆動輪に設けられていてもよい。また、従動輪及び駆動輪のそれぞれに駐車ブレーキが設けられていてもよい。
As shown in FIG. 1, the left driven
車両10には操作部70が設けられている。操作部70は、車両10のユーザーによる運転操作が行われる部分である。尚、本実施形態においては、上記の「ユーザー」とは車両10の乗員のことであるが、「ユーザー」とは乗員以外であってもよい。例えば、車両10の外部から遠隔操作を行う者や、もしくは自動運転装置等が、上記の「ユーザー」であってもよい。この場合、操作部70には、車両10のアクセル操作量やハンドル操作量を示す信号、及びシフトレンジを設定する信号等が、外部から無線通信等により入力されることとなる。図3に示されるように、本実施形態の操作部70には、Pスイッチ711と、Rスイッチ712と、Dスイッチ713と、PBスイッチ714と、レバー720と、が設けられている。
The
Pスイッチ711、Rスイッチ712、及びDスイッチ713は、いずれも押しボタン式のスイッチとして構成されている。Pスイッチ711、Rスイッチ712、及びDスイッチ713のそれぞれの押下状態は、制御装置100へと送信される。乗員がPスイッチ711を一定時間(例えば1秒間)押下すると、制御装置100は、車両10のシフトレンジをP(パーキング)に切り換える。これにより、車両10が停車した状態となる。乗員がRスイッチ712を一定時間(例えば1秒間)押下すると、制御装置100は、車両10のシフトレンジをR(リバース)に切り換える。これにより、レバー720への操作に応じて車両10が後退可能な状態となる。乗員がDスイッチ713を一定時間(例えば1秒間)押下すると、制御装置100は、車両10のシフトレンジをD(ドライブ)に切り換える。これにより、レバー720への操作に応じて車両10が前進可能な状態となる。
The
PBスイッチ714も、Pスイッチ711等と同様の押しボタン式のスイッチとして構成されている。乗員がPBスイッチ714を一定時間(例えば1秒間)押下すると、制御装置100は、駐車ブレーキ32L、32Rを作動させ、左側従動輪30L及び右側従動輪30Rの両方をロックする。その後、乗員がPBスイッチ714を一定時間(例えば1秒間)再度押下すると、制御装置100は、駐車ブレーキ32L、32Rを解除させ、左側従動輪30L及び右側従動輪30Rの両方を回転自在な状態に戻す。
The
レバー720は、所謂「ジョイスティック」式の操作レバーである。レバー720が倒されている角度の大きさや向きは、制御装置100へと送信される。レバー720が倒されている角度の大きさのことを、以下では「操作量」とも称する。
レバー720が、前方側のS1方向に倒れるように操作されると、制御装置100は、車両10を加速させる。レバー720が、後方側のS2方向に倒れるように操作されると、制御装置100は、車両10を減速させる。このように、レバー720は、乗員がアクセル操作及びブレーキ操作を行う部分として機能する。レバー720が前後方向に倒される角度のことを、以下では特に「アクセル操作量」とも称する。アクセル操作量は、レバー720が前方側に倒される方向を正とし、後方側に倒される方向を負とする。
When
レバー720が、左側のS3方向に倒れるように操作されると、制御装置100は、車両10を左方向へと旋回させる。レバー720が、右側のS4方向に倒れるように操作されると、制御装置100は、車両10を右方向へと旋回させる。このように、レバー720は、乗員が、車両10の旋回方向を変化させるようハンドル操作を行う部分として機能する。レバー720が左右に倒される際における操作量のことを、以下では特に「ハンドル操作量」とも称する。ハンドル操作量は、レバー720が右側に倒される方向を正とし、左側に倒される方向を負とする。
When
尚、レバー720は、図3に示されるS1、S2、S3、及びS4の4方向のみならず、360度に亘る任意の方向に倒れるよう、乗員が操作することができるように構成されている。例えば、レバー720が前方側且つ右側となる方向に倒されると、制御装置100は、車両10を加速させながら右側に旋回させることとなる。
The
本実施形態では、車両10に設けられた4つの車輪のうち、後方側に設けられた左側従動輪30L、右側従動輪30Rのみが、舵角を変化させることが可能となっている。前方側に設けられた左側駆動輪20L、右側駆動輪20Rのそれぞれの舵角は固定されている。
In this embodiment, of the four wheels provided on the
先に述べたように、左側従動輪30L、右側従動輪30Rのそれぞれの舵角は、路面から受ける力によって変化する。車両10には、図1の舵角θL、θRを直接的に変化させるような操舵装置が設けられていない。車両10の旋回動作は、左側駆動輪20Lの回転数と、右側駆動輪20Rの回転数と、の間に差を生じさせることにより実現される。
As described above, the steering angles of the left driven
また、車両10には、走行中において4つの各車輪を制動するための、例えば負圧ブレーキのような制動装置は設けられていない。走行中における車両10の制動動作は、左側回転電機200L、右側回転電機200Rのトルクによって実現される。
Further, the
このように、車両10では、左側回転電機200L及び右側回転電機200Rの動作によって、車両10の走行のみならず、車両10の制動動作及び旋回動作も行われる。操舵装置や制動装置を別途設ける必要性を無くし、構造を簡素化することで、車両10の小型化及び低コスト化の両方が実現されている。車両10の旋回等を実現するために、制御装置100により行われる制御の具体的な内容については後に説明する。
Thus, in the
その他の構成として、車両10にはヨーレートセンサ60が設けられている。ヨーレートセンサ60は、車両10のヨーレートYbを測定するためのセンサである。ヨーレートYbとは、一般的に定義されるヨーレートと同じものであり、車両10の重心点Gを通る鉛直軸周りにおける、車両10の回転角速度のことである。ヨーレートセンサ60により測定されたヨーレートYbを示す信号は、制御装置100に入力される。ヨーレートYbは、車両10が右方向に旋回するときの値を正とする。
As another configuration, the
図4を参照しながら、車両10が有する駆動系の構成について更に説明する。先に述べたように、左側回転電機200Lには、第1回転電機201Lと第2回転電機202Lとからなる2つの回転電機が含まれており、これら2つの回転電機が、同一の左側駆動輪20Lに対してトルクを付与する。同様に、右側回転電機200Rには、第1回転電機201Rと第2回転電機202Rとからなる2つの回転電機が含まれており、これら2つの回転電機が、同一の右側駆動輪20Rに対してトルクを付与する。
The configuration of the drive system of the
このように、本実施形態では、1つの駆動輪に2つの回転電機が搭載されている。このような構成は、例えば、インホイールモーターにおいて周方向に沿って配置された複数のコイルのうち、半分を第1回転電機201Lのコイルとして用い、残りの半分を第2回転電機202Lのコイルとして用いることにより実現される。
Thus, in this embodiment, two rotating electric machines are mounted on one driving wheel. In such a configuration, for example, half of the plurality of coils arranged along the circumferential direction in the in-wheel motor are used as coils for the first rotating
先ず、制御装置100の構成について説明する。制御装置100は、CPU、ROM、RAM等を有するコンピュータシステムである。制御装置100は、左側回転電機200L及び右側回転電機200Rを含む車両10の全体を統括するための装置として構成されている。制御装置100は、単一の装置として構成されていてもよいが、互いに双方向の通信を行う複数の装置として構成されていてもよい。制御装置100は、その全体が車両10に搭載されていてもよいが、一部または全部が例えばクラウドサーバー上の機能として実現されていてもよい。制御装置100は、第1算出部101と、第2算出部102と、切り換え部103と、監視部150と、を有している。
First, the configuration of the
第1算出部101は、第1回転電機201L及び第1回転電機201Rのそれぞれについて、目標トルクを算出する部分である。第1算出部101によって算出される目標トルクのうち、第1回転電機201Lについての目標トルクのことを、以下では「目標トルクTL1」とも称する。また、第1回転電機201Rについての目標トルクのことを、以下では「目標トルクTR1」とも称する。このような第1算出部101は、各駆動輪に設けられた「第1回転電機」の動作を制御する部分であって、本実施形態における「第1制御部」の1つに該当する。
The
第2算出部102は、第2回転電機202L及び第2回転電機202Rのそれぞれについて、目標トルクを算出する部分である。第2算出部102によって算出される目標トルクのうち、第2回転電機202Lについての目標トルクのことを、以下では「目標トルクTL2」とも称する。また、第2回転電機202Rについての目標トルクのことを、以下では「目標トルクTR2」とも称する。このような第2算出部102は、各駆動輪に設けられた「第2回転電機」の動作を制御する部分であって、本実施形態における「第2制御部」の1つに該当する。
The
本実施形態では、同一の駆動輪に設けられた2つの回転電機において、互いに同一のトルクが生じるように制御が行われる。つまり、目標トルクTL1と目標トルクTL2とは互いに同一の値となるように算出される。同様に、目標トルクTR1と目標トルクTR2とは互いに同一の値となるように算出される。従って、第1算出部101が各目標トルクを算出するために行う処理と、第2算出部102が各目標トルクを算出するために行う処理とは、互いに同一の処理である。その具体的な処理内容については後述する。
In this embodiment, control is performed so that the same torque is generated in two rotating electric machines provided on the same drive wheel. That is, the target torque TL1 and the target torque TL2 are calculated to have the same value. Similarly, the target torque TR1 and the target torque TR2 are calculated to have the same value. Therefore, the process performed by the
切り換え部103は、第1算出部101等で算出された各目標トルクを、トルク指令値として左側インバータ210L及び右側インバータ210Rのそれぞれへと出力する部分である。切り換え部103から出力されるトルク指令値のうち、第1回転電機201Lに対するものとして左側インバータ210Lへと出力されるトルク指令値のことを、以下では「指令値ITL1」とも称する。また、第1回転電機201Rに対するものとして右側インバータ210Rへと出力されるトルク指令値のことを、以下では「指令値ITR1」とも称する。第2回転電機202Lに対するものとして左側インバータ210Lへと出力されるトルク指令値のことを、以下では「指令値ITL2」とも称する。第2回転電機202Rに対するものとして右側インバータ210Rへと出力されるトルク指令値のことを、以下では「指令値ITR2」とも称する。
The
車両10の各部が全て正常に動作している正常時においては、切り換え部103は、目標トルクTL1を指令値ITL1として左側インバータ210Lへ出力し、目標トルクTR1を指令値ITR1として右側インバータ210Rへ出力する。同様に、切り換え部103は、目標トルクTL2を指令値ITL2として左側インバータ210Lへ出力し、目標トルクTR2を指令値ITR2として右側インバータ210Rへ出力する。
In a normal state when all parts of the
監視部150は、第1算出部101や第2算出部102による制御の状態を監視する処理、を行う部分である。監視部150は、第1算出部101等が正常に動作しているか否かを常に監視している。第1算出部101等が正常に動作していないことを検知すると、監視部150は、切り換え部103の動作を変化させる等の処理を行う。その具体的な内容については後に説明する。
The
引き続き図4を参照しながら、左側インバータ210Lの構成について説明する。先に述べたように、左側インバータ210Lは、第1回転電機201L及び第2回転電機202Lのそれぞれに対して個別に駆動信号を送り、それぞれの回転電機において個別にトルクを生じさせるための回転電機として構成されている。「駆動信号」とは、例えば、回転電機が有するu相、v相、及びw相の各コイルに供給される矩形波状の電流のことである。
The configuration of the
左側インバータ210Lは、第1駆動信号生成部211Lと、第2駆動信号生成部212Lと、切り換え部213Lと、監視部220Lと、を有している。
The
第1駆動信号生成部211Lは、制御装置100から入力される指令値ITL1に基づいた電力変換を実行し、これに対応した駆動信号SL1を生成し出力する部分である。駆動信号SL1は、指令値ITL1に対応したトルクが生じるよう、第1回転電機201Lを動作させるための信号として生成されるものである。つまり、第1駆動信号生成部211Lは、第1回転電機201Lのトルクが、第1算出部101で算出された目標トルクTL1となるように、第1回転電機201Lへの駆動信号SL1を生成する部分、ということができる。このような第1駆動信号生成部211Lは、左側駆動輪20Lに設けられた第1回転電機201Lの動作を制御する部分であり、先に述べた第1算出部101と共に、本実施形態における「第1制御部」の1つに該当する。
The first
第2駆動信号生成部212Lは、制御装置100から入力される指令値ITL2に基づいた電力変換を実行し、これに対応した駆動信号SL2を生成し出力する部分である。駆動信号SL2は、指令値ITL2に対応したトルクが生じるよう、第2回転電機202Lを動作させるための信号として生成されるものである。つまり、第2駆動信号生成部212Lは、第2回転電機202Lのトルクが、第2算出部102で算出された目標トルクTL2となるように、第2回転電機202Lへの駆動信号SL2を生成する部分、ということができる。このような第2駆動信号生成部212Lは、左側駆動輪20Lに設けられた第2回転電機202Lの動作を制御する部分であり、先に述べた第2算出部102と共に、本実施形態における「第2制御部」の1つに該当する。
The second
先に述べたように、目標トルクTL1と目標トルクTL2とは互いに同一の値となるように算出される。従って、指令値ITL1と指令値ITL2とは互いに同一であり、これらに応じて出力される駆動信号SL1と駆動信号SL2とも互いに同一である。 As described above, the target torque TL1 and the target torque TL2 are calculated to have the same value. Therefore, the command value IT_L1 and the command value IT_L2 are the same, and the drive signal SL1 and the drive signal SL2 output in response to them are also the same.
切り換え部213Lは、第1駆動信号生成部211Lや第2駆動信号生成部212Lで生成された各駆動信号を、第1回転電機201L及び第2回転電機202Lのそれぞれへと出力する部分である。切り換え部213Lから出力される駆動信号のうち、第1回転電機201Lへと出力される駆動信号のことを、以下では「駆動信号MSL1」とも称する。また、第2回転電機202Lへと出力される駆動信号のことを、以下では「駆動信号MSL2」とも称する。
The
車両10の各部が全て正常に動作している正常時においては、切り換え部213Lは、駆動信号SL1を駆動信号MSL1として第1回転電機201Lへ出力し、駆動信号SL2を駆動信号MSL2として第2回転電機202Lへ出力する。
In the normal state when all the parts of the
引き続き図4を参照しながら、右側インバータ210Rの構成について説明する。先に述べたように、右側インバータ210Rは、第1回転電機201R及び第2回転電機202Rのそれぞれに対して個別に駆動信号を送り、それぞれの回転電機において個別にトルクを生じさせるための回転電機として構成されている。
The configuration of the
右側インバータ210Rは、第1駆動信号生成部211Rと、第2駆動信号生成部212Rと、切り換え部213Rと、監視部220Rと、を有している。
The
第1駆動信号生成部211Rは、制御装置100から入力される指令値ITR1に基づいた電力変換を実行し、これに対応した駆動信号SR1を生成し出力する部分である。駆動信号SR1は、指令値ITR1に対応したトルクが生じるよう、第1回転電機201Rを動作させるための信号として生成されるものである。つまり、第1駆動信号生成部211Rは、第1回転電機201Rのトルクが、第1算出部101で算出された目標トルクTR1となるように、第1回転電機201Rへの駆動信号SR1を生成する部分、ということができる。このような第1駆動信号生成部211Rは、右側駆動輪20Rに設けられた第1回転電機201Rの動作を制御する部分であり、先に述べた第1算出部101と共に、本実施形態における「第1制御部」の1つに該当する。
The first
第2駆動信号生成部212Rは、制御装置100から入力される指令値ITR2に基づいた電力変換を実行し、これに対応した駆動信号SR2を生成し出力する部分である。駆動信号SR2は、指令値ITR2に対応したトルクが生じるよう、第2回転電機202Rを動作させるための信号として生成されるものである。つまり、第2駆動信号生成部212Rは、第2回転電機202Rのトルクが、第2算出部102で算出された目標トルクTR2となるように、第2回転電機202Rへの駆動信号SR2を生成する部分、ということができる。このような第2駆動信号生成部212Rは、右側駆動輪20Rに設けられた第2回転電機202Rの動作を制御する部分であり、先に述べた第2算出部102と共に、本実施形態における「第2制御部」の1つに該当する。
The second
先に述べたように、目標トルクTR1と目標トルクTR2とは互いに同一の値となるように算出される。従って、指令値ITR1と指令値ITR2とは互いに同一であり、これらに応じて出力される駆動信号SR1と駆動信号SR2とも互いに同一である。 As described above, the target torque TR1 and the target torque TR2 are calculated to have the same value. Therefore, the command value IT R1 and the command value IT R2 are identical to each other, and the drive signal SR1 and the drive signal SR2 output in response to them are also identical to each other.
切り換え部213Rは、第1駆動信号生成部211Rや第2駆動信号生成部212Rで生成された各駆動信号を、第1回転電機201R及び第2回転電機202Rのそれぞれへと出力する部分である。切り換え部213Rから出力される駆動信号のうち、第1回転電機201Rへと出力される駆動信号のことを、以下では「駆動信号MSR1」とも称する。また、第2回転電機202Rへと出力される駆動信号のことを、以下では「駆動信号MSR2」とも称する。
The
車両10の各部が全て正常に動作している正常時においては、切り換え部213Rは、駆動信号SR1を駆動信号MSR1として第1回転電機201Rへ出力し、駆動信号SR2を駆動信号MSR2として第2回転電機202Rへ出力する。以上のような動作を行う右側インバータ210Rとしては、左側インバータ210Lと同一の構成のものを用いることができる。
In the normal state when all the parts of the
図4に示される構成のうち、左側インバータ210L及び右側インバータ210Rは、制御装置100と共に、それぞれの回転電機の動作を制御するものとして構成されている。このため、左側インバータ210L及び右側インバータ210Rは、制御装置100の一部とみなすことができる。
In the configuration shown in FIG. 4, the
図4に示される構成のうち、第1算出部101、第2算出部102、切り換え部103、第1駆動信号生成部211L、第2駆動信号生成部212L、切り換え部213L、第1駆動信号生成部211R、第2駆動信号生成部212R、及び切り換え部213Rは、回転電機の動作を制御するための「制御部」に該当する。この制御部には、第1回転電機201L、201Rの動作を制御する第1制御部(第1算出部101、第1駆動信号生成部211L、第1駆動信号生成部211R)と、第2回転電機202L、202Rの動作を制御する第2制御部(第2算出部102、第2駆動信号生成部212L、第2駆動信号生成部212R)と、が含まれる。
In the configuration shown in FIG. 4, a
また、以上の制御部による制御の状態は、監視部150、220L、220Rによって監視される。制御部の動作は、後に説明するように、これらの監視部によって適宜調整される。
Further, the states of control by the above control units are monitored by monitoring
正常時においては、第1算出部101で算出された目標トルクTL1、を生じさせるように第1回転電機201Lが制御され、第2算出部102で算出された目標トルクTL2、を生じさせるように第2回転電機202Lが制御される。また、第1算出部101で算出された目標トルクTR1、を生じさせるように第1回転電機201Rが制御され、第2算出部102で算出された目標トルクTR2、を生じさせるように第2回転電機202Rが制御される。
During normal operation, the first rotating
ここで、第1算出部101が行う処理と、第2算出部102が行う処理とは、先に述べたように互いに同一である。従って、目標トルクTL1と目標トルクTL2とは互いに同一であり、目標トルクTR1と目標トルクTR2とは互いに同一である。そこで、以下では、第1算出部101が行う処理の内容について説明し、第2算出部102が行う処理の内容については説明を省略することとする。
Here, the processing performed by the
先ず、第1算出部101の構成について、図5を参照しながら説明する。第1算出部101には、操作部70からの信号や、回転数センサ23L等の各種センサからの信号が入力される。第1算出部101は、これらの信号に基づいて目標トルクTL1及び目標トルクTR1を算出する。第1算出部101は、その機能を表すブロック要素として、基本設定部110と、差分設定部120と、ヨーレート設定部121と、目標トルク算出部130と、を有している。
First, the configuration of the
基本設定部110は、基本回転数Raを設定する処理を行う部分である。説明の便宜上、左側回転数Rb1及び右側回転数Rb2の平均値のことを、以下では「平均回転数Rb」とも称する。つまり、Rb=(Rb1+Rb2)/2である。上記の基本回転数Raとは、平均回転数Rbについて設定される目標値のことである。第1算出部101は、実際の平均回転数Rbが、基本設定部110により設定された基本回転数Raに一致するように、目標トルクTL1及び目標トルクTR1を算出する。
The
差分設定部120は、差分回転数を設定する処理を行う部分である。「差分回転数」とは、左側回転数Rb1と右側回転数Rb2との差について設定される目標値、のことである。説明の便宜上、差分回転数の半分の値のことを、以下では「ΔR」とも称する。つまり、差分回転数=2×ΔRである。後に説明するように、第1算出部101は、左側回転数Rb1が、平均回転数RbにΔRを加算した値となるよう、目標トルクTL1の値を算出する。また、第1算出部101は、右側回転数Rb2が、平均回転数RbからΔRを減算した値となるよう、目標トルクTR1の値を算出する。このように算出された目標トルクTL1及び目標トルクTR1に応じた制御が行われる結果、左側回転数Rb1と右側回転数Rb2との差は、差分回転数である2×ΔRに一致することとなる。差分設定部120が差分回転数の値を適切に設定することで、車両10の旋回動作が制御されることとなる。
The
ヨーレート設定部121は、目標ヨーレートYaを設定する処理を行う部分である。「目標ヨーレートYa」とは、ヨーレートYbについて設定される目標値のことである。後に説明するように、差分設定部120は、目標ヨーレートYaとヨーレートYbとの差分(つまりヨーレートについての偏差)に基づいて差分回転数を設定する。
The yaw
目標トルク算出部130は、目標トルクTL1及び目標トルクTR1のそれぞれの値を算出する処理、を行う部分である。目標トルク算出部130は、左側回転数Rb1及び右側回転数Rb2の平均値(つまり平均回転数Rb)が上記の基本回転数Raとなり、左側回転数Rb1と右側回転数Rb2との差が上記の差分回転数(つまり2×ΔR)となるように、目標トルクTL1及び目標トルクTR1のそれぞれの値を算出する。
The target
目標トルク算出部130は、その機能を表すブロック要素として、左側トルク算出部131と、右側トルク算出部132と、を有している。左側トルク算出部131は、目標トルクTL1の値を算出する処理を行う部分である。右側トルク算出部132は、目標トルクTR1の値を算出する処理を行う部分である。
The target
第1算出部101によって行われる制御の具体的な内容について、図6を主に参照しながら説明する。図6には、第1算出部101によって行われる制御の内容がブロック線図として示されている。
The specific contents of the control performed by the
車両10が走行する際には、操作部70に対し乗員が行った操作の内容を示す信号が、操作部70から第1算出部101へと入力される。図6に示される速度設定部111は、操作部70からの当該信号に基づいて、基本回転数Raを設定する。ただし、速度設定部111で設定される基本回転数Raは、制御に用いられる最終な値ではない。基本回転数Raは、後述の変化制限部112によって補正されることで、制御に用いられる最終な値となる。速度設定部111及び変化制限部112は、図5に示される基本設定部110の機能を表すブロックである。
When the
基本回転数Raを設定するために、速度設定部111で行われる処理の具体的な流れについて、図7を参照しながら説明する。図7に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、第1算出部101において繰り返し実行されるものである。
A specific flow of processing performed by the
最初のステップS01では、車両10の車速が0であるか否かが判定される。当該判定は、回転数センサ23L、23Rによって取得された平均回転数Rbの値に基づいて行われる。尚、車両10の車速は、回転数センサ23L、23Rによって取得されてもよいが、回転数センサ40L、40Rによって取得されてもよい。
In the first step S01, it is determined whether or not the vehicle speed of the
平均回転数Rbが0の場合、すなわち車両10の車速が0である場合には、ステップS02に移行する。ステップS02では、シフトレンジをRとするための操作が、Rスイッチ712に対し行われたか否かが判定される。当該操作が行われた場合にはステップS04に移行する。ステップS04では、フラグFLの値が「R」に設定される。その後、後述のステップS06に移行する。
When the average rotation speed Rb is 0, that is, when the vehicle speed of the
ステップS02において、シフトレンジを「R」とするための操作が行われなかった場合には、ステップS03に移行する。ステップS03では、シフトレンジをDとするための操作が、Dスイッチ713に対し行われたか否かが判定される。当該操作が行われた場合にはステップS05に移行する。ステップS05では、フラグFLの値が「D」に設定される。その後、ステップS06に移行する。
If the operation for setting the shift range to "R" is not performed in step S02, the process proceeds to step S03. In step S03, it is determined whether or not the
ステップS03において、シフトレンジを「D」とするための操作が行われなかった場合には、ステップS06に移行する。ステップS06では、フラグFLの値が「D」であるか否かが判定される。フラグFLの値が「D」であった場合には、ステップS07に移行する。 If the operation for setting the shift range to "D" is not performed in step S03, the process proceeds to step S06. In step S06, it is determined whether or not the value of flag FL is "D". When the value of the flag FL is "D", the process proceeds to step S07.
ステップS07に移行した場合には、車両10のシフトレンジは「D」であるから、車両10は、レバー720に対し行われた操作に基づいて前進する。ステップS07では、例えば図8に示されるマップに基づいて基本回転数Raが設定される。当該マップは、レバー720に対し行われたアクセル操作量(横軸)と、設定される基本回転数Raとの対応関係を表すマップであって、制御装置100が有する不図示の記憶装置に予め記憶されているものである。本実施形態では、レバー720に対し行われるハンドル操作量の大きさに応じて、互いに異なる複数のマップが記憶されている。尚、図8の横軸に示されるアクセル操作量が負値のときには、基本回転数Raの値も負値に設定され、左側回転電機200L等では、アクセル操作量の絶対値に応じた大きさの減速トルクが生じることとなる。つまり、負値のアクセル操作量は「ブレーキ操作量」ともいえるものである。
Since the shift range of
図8において線L1で示されるマップは、ハンドル操作量が比較的小さいとき、すなわち、車両10の進行方向の変化が比較的小さいときにおいて参照されるマップである。線L2で示されるマップは、ハンドル操作量が中程度のとき、すなわち、車両10の進行方向の変化が中程度のときにおいて参照されるマップである。線L3で示されるマップは、ハンドル操作量が比較的大きいとき、すなわち、車両10の進行方向の変化が比較的大きいときにおいて参照されるマップである。尚、ハンドル操作量の大きさに応じて予め記憶されているマップの数は、2以下であってもよく、4以上であってもよい。
The map indicated by line L1 in FIG. 8 is a map that is referred to when the amount of steering wheel operation is relatively small, that is, when the change in the traveling direction of
図8に示されるように、アクセル操作量が大きい程、設定される基本回転数Raの絶対値も大きくなる。また、ハンドル操作量が大きい程、設定される基本回転数Raの絶対値が小さくなるようにマップが選択される。このように、操作部70に対するアクセル操作量及びハンドル操作量の両方に基づいて、基本設定部110による基本回転数Raの設定が行われる。
As shown in FIG. 8, the larger the accelerator operation amount, the larger the absolute value of the set basic rotation speed Ra . Also, the map is selected so that the absolute value of the set basic rotation speed Ra decreases as the steering wheel operation amount increases. In this manner, the basic rotation speed Ra is set by the
いずれのマップにおいても、アクセル操作量が正値であり且つ所定値ST以上になると、基本回転数Raはそれ以上大きくならず一定の値となる。図8に示される「Ramax」は、ハンドル操作量が最も小さい場合に設定される基本回転数Raの最大値である。同様に、アクセル操作量が負値であり且つ所定値-ST以下になると、基本回転数Raはそれ以上小さくならず一定の値となる。図8に示される「-Ramax」は、ハンドル操作量が最も小さい場合に設定される基本回転数Raの最小値である。アクセル操作量及びハンドル操作量がどのような値になったとしても、設定される基本回転数Raの絶対値がRamaxを超えることは無い。このように、基本設定部110は、所定の限られた範囲内において基本回転数Raを設定する。基本回転数Raが所定範囲内に抑えられ、最大車速が抑制される結果、スローモビリティとしての車両10が実現されている。
In any map, when the accelerator operation amount is a positive value and reaches a predetermined value ST or more, the basic rotation speed Ra does not increase any more and becomes a constant value. “R amax ” shown in FIG. 8 is the maximum value of the basic rotational speed R a that is set when the amount of steering wheel operation is the smallest. Similarly, when the accelerator operation amount is a negative value and becomes equal to or less than a predetermined value -ST , the basic rotational speed Ra does not decrease any more and becomes a constant value. “-R amax ” shown in FIG. 8 is the minimum value of the basic rotational speed R a that is set when the steering wheel operation amount is the smallest. No matter what values the accelerator operation amount and the steering wheel operation amount take, the absolute value of the set basic rotation speed Ra does not exceed R amax . Thus, the
図7に戻って説明を続ける。ステップS07では、以上のように図8のマップを参照し得られた値が、基本回転数Raの値として設定される。その後、図7に示される一連の処理を終了する。 Returning to FIG. 7, the description continues. In step S07, the value obtained by referring to the map of FIG. 8 as described above is set as the value of the basic rotation speed Ra . After that, the series of processes shown in FIG. 7 ends.
ステップS06において、フラグFLの値が「D」でなかった場合には、ステップS08に移行する。ステップS08では、フラグFLの値が「R」であるか否かが判定される。フラグFLの値が「R」であった場合には、ステップS09に移行する。 When the value of the flag FL is not "D" in step S06, the process proceeds to step S08. In step S08, it is determined whether or not the value of flag FL is "R". When the value of the flag FL is "R", the process proceeds to step S09.
ステップS09に移行した場合には、車両10のシフトレンジは「R」であるから、車両10は、レバー720に対し行われた操作に基づいて後退する。ステップS09では、ステップS07に移行した場合と同様に、図8に示されるマップが参照される。ステップS09では、図8のマップを参照し得られた値に「-1」を乗じた後の値が、基本回転数Raの値として設定される。その後、図7に示される一連の処理を終了する。このような態様に換えて、前進時に用いられるマップとは異なる形のマップを用いて、後退時における基本回転数Raの値が設定されることとしてもよい。
When the process proceeds to step S09, the shift range of the
ステップS01において、平均回転数Rbが0ではなかった場合、すなわち車両10の車速が0ではなかった場合には、フラグFLの内容を初期値(つまり、「R」でも「D」でもない値)に戻した上で、ステップS06以降の処理が行われる。この場合、ステップS08では「No」の判断がなされるため、基本回転数Raの値を設定することなく、図7に示される一連の処理を終了する。
In step S01, if the average rotation speed Rb is not 0, that is, if the vehicle speed of the
図6に戻って説明を続ける。速度設定部111で設定された基本回転数Raの値は、変化制限部112に入力される。尚、変化制限部112に入力される基本回転数Raの値は、操作部70に対し乗員が行う操作に応じて、時間の経過と共に変化する。変化制限部112は、入力される基本回転数Raに対し、その急激な時間変化を抑制するようにフィルタリングの処理を施すためのブロックとなっている。変化制限部112において行われる当該処理の内容について、図9に示されるフローチャートを参照しながら説明する。
Returning to FIG. 6, the description continues. The value of the basic rotational speed Ra set by the
速度設定部111から変化制限部112に入力される基本回転数Raの値を、ここでは「Ra(i)」のように表記する。「i」は、制御周期が経過する毎にインクリメントされるインデックス値であって、Ra(i)は、最も直近の制御周期において入力される基本回転数Raの値を表している。図9に示される処理の最初のステップS11では、Ra(i)からRa(i-1)を差し引いて得られる差分値が、所定の上限値以下であるか否か判定される。上記の「差分値」は、制御周期あたりにおける基本回転数Raの増加量であるから、車両10の加速度に対応した値ということができる。上記の「上限値」は、例えば、車両10の加速度が0.2Gの場合に対応した値となるように設定される。
Here, the value of the basic rotational speed Ra input from the
差分値が上限値以下である場合には、ステップS12に移行する。差分値が上限値を超えている場合には、ステップS14に移行する。ステップS14では、Ra(i)の値を、Ra(i-1)に上記の上限値を加算して得られる値、に書き換える処理が行われる。その後、ステップS12に移行する。 When the difference value is equal to or less than the upper limit value, the process proceeds to step S12. When the difference value exceeds the upper limit value, the process proceeds to step S14. In step S14, the value of R a (i) is rewritten to a value obtained by adding the upper limit value to R a (i−1). After that, the process proceeds to step S12.
ステップS12では、Ra(i)からRa(i-1)を差し引いて得られる差分値が、所定の下限値以上であるか否か判定される。上記の「下限値」は、例えば、車両10の加速度が-0.2Gの場合に対応した値となるように設定される。
In step S12, it is determined whether or not the difference value obtained by subtracting R a (i−1) from R a (i) is equal to or greater than a predetermined lower limit value. The above "lower limit value" is set to a value corresponding to, for example, the acceleration of the
差分値が下限値以上である場合には、ステップS13に移行する。差分値が下限値を下回っている場合には、ステップS15に移行する。ステップS15では、Ra(i)の値を、Ra(i-1)に上記の下限値を加算して得られる値、に書き換える処理が行われる。その後、ステップS13に移行する。 When the difference value is equal to or greater than the lower limit value, the process proceeds to step S13. When the difference value is less than the lower limit value, the process proceeds to step S15. In step S15, the value of R a (i) is rewritten to a value obtained by adding the above lower limit value to R a (i−1). After that, the process moves to step S13.
ステップS13では、Ra(i)の値を、最終的な基本回転数Raの値として出力する処理が行われる。 In step S13, a process of outputting the value of R a (i) as the final value of the basic rotation speed R a is performed.
以上のような処理が行われることにより、変化制限部112から出力される基本回転数Raの値は、例えば図10に示されるように変化する。図10の線L11に示されるのは、変化制限部112に入力される基本回転数Raの時間変化の例である。同図の線L12に示されるのは、変化制限部112から出力される基本回転数Raの時間変化の例である。この例では、変化制限部112に入力される基本回転数Raの値(線L11)が、時刻t1及び時刻t2のそれぞれにおいてステップ状に変化している。これに対し、変化制限部112から出力される基本回転数Raの値(線L12)は、ステップ状には変化せず、その単位時間当たりの変化量は、上記の上限値及び下限値により制限された変化量となっている。
By performing the above processing, the value of the basic rotation speed Ra output from the
このように、変化制限部112を含む基本設定部110は、単位時間当たりの変化量が所定の範囲内となるように基本回転数Raを変化させる。基本回転数Raの変化量がこのように制限されることで、実測値である平均回転数Rbが、その目標値である基本回転数Raから大きく乖離してしまうことが防止される。
In this manner, the
図6に示されるように、変化制限部112から出力された基本回転数Raは、速度制御部141へと入力される。速度制御部141には、基本回転数Raとは別に平均回転数Rbの値も入力される。速度制御部141では、平均回転数Rbの値を基本回転数Raに近づけるために、左側回転電機200L及び右側回転電機200Rのそれぞれから出力すべきベーストルクTaの値が、フィードバック制御により算出される。
As shown in FIG. 6 , the basic rotational speed Ra output from
例えば、上記フィードバック制御としてPI制御を行う場合には、速度制御部141は、先ず以下の式(1)を用いて速度偏差eVを算出する。
eV=Ra-Rb・・・(1)
For example, when PI control is performed as the feedback control, the
eV=R a −R b (1)
続いて、速度制御部141は、以下の式(2)を用いてベーストルクTaを算出する。
Ta=Kp1×eV+Ki1×∫eV・・・(2)
Subsequently, the
Ta = Kp1 ×eV+ Ki1 ×∫eV (2)
式(2)の右辺第1項における「Kp1」は比例ゲインであり、右辺第2項における「Ki1」は積分ゲインである。Kp1及びKi1のそれぞれの値は、制御の安定性等を考慮して予め設定された固定値である。 “K p1 ” in the first term on the right side of Equation (2) is a proportional gain, and “K i1 ” in the second term on the right side is an integral gain. Each value of K p1 and K i1 is a fixed value preset in consideration of control stability and the like.
速度制御部141は、式(2)で得られたTaの値を、ベーストルクTaとして出力する。尚、Taの値が所定の範囲に収まるよう制限を加えることとしてもよい。
The
速度制御部141で算出されたベーストルクTaの値は、加算器142に入力される。加算器142では、ベーストルクTaに対し差分トルクΔTLが加算され、得られた値(Ta+ΔTL)が第1補正部143へと入力される。差分トルクΔTLは、左側回転数Rb1と右側回転数Rb2との差が、先に述べた差分回転数(2×ΔR)となるように、左側回転電機200LのベーストルクTaに対し加算されるべきトルクの値である。後に説明するように、差分トルクΔTLは、差分設定部120等の処理によって算出されるものである。
The value of base torque Ta calculated by
第1補正部143は、入力されたTa+ΔTLの値に基づいて、第1回転電機201Lから出力すべきトルクの指令値である目標トルクTL1を算出し出力する。第1補正部143は、基本的には、入力されたTa+ΔTLの値を、そのまま目標トルクTL1として出力する。このとき、第1補正部143は、車両10の各部における部品や蓄電池を保護する目的や、トルクの急変に伴う乗り心地の悪化を防止する目的等のために、適宜補正を行った後に目標トルクTL1を出力することとしてもよい。ここでいう「補正」としては、例えば、目標トルクTL1を所定範囲内に収める処理や、目標トルクTL1の時間変化を緩やかにするためのフィルタリング等を行うことができる。第1補正部143で算出された目標トルクTL1は、切り換え部103へと入力される。
The
速度制御部141で算出されたベーストルクTaの値は、加算器144にも入力される。加算器144では、ベーストルクTaに対し差分トルクΔTRが加算され、得られた値(Ta+ΔTR)が第2補正部145へと入力される。差分トルクΔTRは、左側回転数Rb1と右側回転数Rb2との差が、先に述べた差分回転数(2×ΔR)となるように、右側回転電機200RのベーストルクTaに対し加算されるべきトルクの値である。差分トルクΔTLと同様に、差分トルクΔTRは、差分設定部120等の処理によって算出されるものである。
The value of base torque Ta calculated by
第2補正部145は、入力されたTa+ΔTRの値に基づいて、第1回転電機201Rから出力すべきトルクの指令値であるTRを算出し出力する。第2補正部145は、基本的には、入力されたTa+ΔTRの値を、そのまま目標トルクTR1として出力する。このとき、第2補正部145は、車両10の各部における部品や蓄電池を保護する目的や、トルクの急変に伴う乗り心地の悪化を防止する目的等のために、適宜補正を行った後に目標トルクTR1を出力することとしてもよい。ここでいう「補正」としては、例えば、目標トルクTR1を所定範囲内に収める処理や、目標トルクTR1の時間変化を緩やかにするためのフィルタリング等を行うことができる。第2補正部145で算出された目標トルクTR1は、切り換え部103へと入力される。
The
差分トルクΔTL、ΔTRを算出するために行われる処理について説明する。図6に示される差分設定部120は、図5に示される差分設定部120の機能を表すブロックである。差分設定部120は、操作部70から入力される信号や、ヨーレートYb及び平均回転数Rbの値に基づいて、先に述べたΔRの値を算出する。具体的には、差分設定部120は、図11に示される一連の処理を実行することで、ΔRの値を算出する。
Processing performed to calculate the differential torques ΔT L and ΔT R will be described. A
当該処理の最初のステップS21では、平均回転数Rbの値が、車速が3km/hである場合の回転数以上であるか否かが判定される。つまり、平均回転数Rbの値に基づいて、車両10の車速が3km/h以上であるか否かが判定される。当該判定は、回転数センサ40L、40Rの測定値に基づいて行われてもよい。
In the first step S21 of this process, it is determined whether or not the value of the average rotation speed Rb is equal to or higher than the rotation speed when the vehicle speed is 3 km/h. That is, it is determined whether or not the vehicle speed of the
車速が3km/h以上である場合には、ステップS22に移行する。ステップS22では、ΔR0の値を設定する処理が行われる。ΔR0は、ΔRのベース値として用いられるものである。差分設定部120は、例えば図12に示されるマップに基づいてΔR0の値を設定する。図12に示されるマップは、レバー720に対し行われたハンドル操作量(横軸)と、算出されるΔR0との対応関係を表すマップであって、制御装置100が有する不図示の記憶装置に予め記憶されているものである。本実施形態では、車速を示す平均回転数Rbの値に応じて、互いに異なる複数のマップが記憶されている。
If the vehicle speed is 3 km/h or higher, the process proceeds to step S22. In step S22, processing for setting the value of ΔR0 is performed. ΔR 0 is used as the base value for ΔR. The
図12において線L21で示されるマップは、車速が比較的小さいときにおいて参照されるマップである。線L22で示されるマップは、車速が比較的大きいときにおいて参照されるマップである。尚、車速に応じて予め記憶されているマップの数は、3以上であってもよい。 A map indicated by line L21 in FIG. 12 is a map referred to when the vehicle speed is relatively low. A map indicated by line L22 is a map that is referred to when the vehicle speed is relatively high. Note that the number of maps pre-stored according to the vehicle speed may be three or more.
図12に示されるように、ハンドル操作量が大きい程、設定されるΔR0も大きくなる。また、車速を示す平均回転数Rbが大きい程、設定されるΔR0が小さくなるようにマップが選択される。このように、操作部70に対するアクセル操作量及びハンドル操作量の両方に基づいて、差分設定部120によるΔR0の設定が行われる。
As shown in FIG. 12, the greater the amount of steering wheel operation, the greater the set ΔR0 . Further, the map is selected so that the set ΔR 0 decreases as the average rotation speed Rb indicating the vehicle speed increases. In this manner, the
図11のステップS22でΔR0の値が設定された後は、ステップS23に移行する。ステップS23では、ヨーレート設定部121によって目標ヨーレートYaが設定される。ヨーレート設定部121は、例えば図13に示されるマップに基づいて目標ヨーレートYaを設定する。図13に示されるマップは、レバー720に対し行われたハンドル操作量(横軸)と、目標ヨーレートYaとの対応関係を表すマップであって、制御装置100が有する不図示の記憶装置に予め記憶されているものである。本実施形態では、車速を示す平均回転数Rbの値に応じて、互いに異なる複数のマップが記憶されている。
After the value of ΔR0 is set in step S22 of FIG. 11, the process proceeds to step S23. In step S23, the yaw
図13において線L41で示されるマップは、車速が比較的小さいときにおいて参照されるマップである。線L42で示されるマップは、車速が比較的大きいときにおいて参照されるマップである。尚、車速に応じて予め記憶されているマップの数は、3以上であってもよい。 A map indicated by line L41 in FIG. 13 is a map referred to when the vehicle speed is relatively low. A map indicated by line L42 is a map referred to when the vehicle speed is relatively high. Note that the number of maps pre-stored according to the vehicle speed may be three or more.
図13に示されるように、ハンドル操作量が大きい程、設定される目標ヨーレートYaも大きくなる。また、車速を示す平均回転数Rbが大きい程、設定される目標ヨーレートYaが小さくなるようにマップが選択される。このように、操作部70に対するアクセル操作量及びハンドル操作量の両方に基づいて、ヨーレート設定部121による目標ヨーレートYaの設定が行われる。
As shown in FIG. 13, the larger the steering wheel operation amount, the larger the set target yaw rate Ya . Also, the map is selected so that the set target yaw rate Ya decreases as the average rotation speed Rb indicating the vehicle speed increases. In this manner, the target yaw rate Ya is set by the yaw
図11のステップS23で目標ヨーレートYaの値が設定された後は、ステップS24に移行する。ステップS24では、ΔR1の値を算出する処理が行われる。ΔR1は、ΔRのベース値であるΔR0に対し、加算すべき補正値として用いられるものである。ΔR1の値を算出するにあたり、差分設定部120は、先ず以下の式(3)を用いてヨーレート偏差eYを算出する。
eY=Ya-Yb・・・(3)
After the value of the target yaw rate Ya is set in step S23 of FIG. 11, the process proceeds to step S24. In step S24, processing for calculating the value of ΔR1 is performed. ΔR 1 is used as a correction value to be added to ΔR 0 which is the base value of ΔR. In calculating the value of ΔR1 , the
eY= Ya - Yb (3)
式(3)に示されるように、ヨーレート偏差eYは、目標ヨーレートYaと、実測されたヨーレートYbとの差分である。続いて、差分設定部120は、以下の式(4)を用いてΔR1を算出する。
ΔR1=Kp2×eY+Ki2×∫eY・・・(4)
As shown in equation (3), the yaw rate deviation eY is the difference between the target yaw rate Ya and the measured yaw rate Yb . Subsequently,
ΔR 1 = Kp2 ×eY+ Ki2 ×∫eY (4)
式(2)の右辺第1項における「Kp2」は比例ゲインであり、右辺第2項における「Ki2」は積分ゲインである。Kp2及びKi2のそれぞれの値は、制御の安定性等を考慮して予め設定された固定値である。 “K p2 ” in the first term on the right side of Equation (2) is a proportional gain, and “K i2 ” in the second term on the right side is an integral gain. Each value of K p2 and K i2 is a fixed value preset in consideration of control stability and the like.
ステップS24において、ΔR1の値が上記のように算出された後は、ステップS25に移行する。ステップS25では、ΔR1の値が所定の範囲に収まるよう調整される。尚、このような調整は必須ではなく、制御の安定性を確保する目的等により必要に応じて行えばよい。 After the value of ΔR1 is calculated as described above in step S24, the process proceeds to step S25. At step S25, the value of ΔR1 is adjusted to fall within a predetermined range. Such adjustment is not essential, and may be performed as necessary for the purpose of ensuring stability of control.
ステップS25に続くステップS26では、ステップS22で設定されたΔR0に、ステップS24、S25で算出されたΔR1を加算して得られた値が、ΔRとして算出される。 In step S26 following step S25, a value obtained by adding ΔR1 calculated in steps S24 and S25 to ΔR0 set in step S22 is calculated as ΔR.
ステップS26に続くステップS27では、操作部70への操作により設定された現在のシフトレンジが「D」であるか否かが判定される。シフトレンジが「D」である場合には、ステップS26で算出されたΔRが、そのまま最終的なΔRとして差分設定部120から出力される。シフトレンジが「D」ではなかった場合には、ステップS28に移行する。
In step S27 following step S26, it is determined whether or not the current shift range set by operating the
ステップS28では、操作部70への操作により設定された現在のシフトレンジが「R」であるか否かが判定される。シフトレンジが「R」である場合には、ステップS29に移行する。ステップS29では、ステップS26で算出されたΔRに対し(-1)を乗じることで、符号を反転させる処理が行われる。当該処理により得られたΔRが、最終的なΔRとして差分設定部120から出力される。
In step S28, it is determined whether or not the current shift range set by operating the
このように、本実施形態の差分設定部120は、目標ヨーレートYaと、ヨーレートセンサ60で測定された実際のヨーレートYbと、の差に基づいてΔRを算出し、2×ΔRである差分回転数を設定するように構成されている。
Thus, the
ステップS21において、車両10の車速が3km/h未満であった場合には、ステップS30に移行する。ステップS30では、ハンドル操作量が所定値以上であるか否かが判定される。ここでいう「所定値」とは、ハンドル操作量の上限値よりも僅かに小さい程度の値として予め設定されたものである。ハンドル操作量が所定値未満であった場合には、ステップS22に移行し、これまでに説明したものと同様の処理が行われる。ハンドル操作量が所定値以上であった場合には、ステップS31に移行する。
In step S21, when the vehicle speed of the
ステップS31に移行したということは、車両10が停止しているか極めて定速で走行している状態で、比較的大きなハンドル操作が行われたということである。つまり、所謂「据え切り」と称される操作が行われたということである。この場合、本実施形態の差分設定部120では、これまでに説明したものとは異なる方法でΔRの算出が行われる。
Moving to step S31 means that a relatively large steering operation has been performed while the
ステップS31では、ステップS22と同様に、ΔR0の値を設定する処理が行われる。差分設定部120は、例えば図14に示されるマップに基づいてΔR0の値を設定する。図14に示されるマップは、レバー720に対し行われたハンドル操作量(横軸)と、算出されるΔR0との対応関係を表すマップであって、制御装置100が有する不図示の記憶装置に予め記憶されているものである。本実施形態では、車速を示す平均回転数Rbの値に応じて、互いに異なる複数のマップが記憶されている。
At step S31, a process of setting the value of ΔR0 is performed in the same manner as at step S22. The
図14において線L31で示されるマップは、車速が比較的小さいときにおいて参照されるマップである。線L32で示されるマップは、車速が比較的大きいときにおいて参照されるマップである。尚、車速に応じて予め記憶されているマップの数は、3以上であってもよい。 A map indicated by line L31 in FIG. 14 is a map referred to when the vehicle speed is relatively low. A map indicated by line L32 is a map that is referred to when the vehicle speed is relatively high. Note that the number of maps pre-stored according to the vehicle speed may be three or more.
図14に示されるように、ハンドル操作量が大きい程、設定されるΔR0も大きくなる。また、車速を示す平均回転数Rbが大きい程、設定されるΔR0が小さくなるようにマップが選択される。このように、操作部70に対するアクセル操作量及びハンドル操作量の両方に基づいて、差分設定部120によるΔR0の設定が行われる。
As shown in FIG. 14, the greater the amount of steering wheel operation, the greater the set ΔR0 . Further, the map is selected so that the set ΔR 0 decreases as the average rotation speed Rb indicating the vehicle speed increases. In this manner, the
図11のステップS31でΔR0の値が設定された後は、ステップS32に移行する。ステップS32では、θaの値を設定する処理が行われる。θaは、左側従動輪30Lの舵角θLや、右側従動輪30Rの舵角θRについての目標値として設定される舵角である。本実施形態では、据え切りの操作が行われた場合に、舵角θLと舵角θRとの平均値を、目標値であるθaに一致させるように、ΔRの値が適宜設定される。
After the value of ΔR0 is set in step S31 of FIG. 11, the process proceeds to step S32. In step S32, processing for setting the value of θa is performed. θa is a steering angle set as a target value for the steering angle θL of the left driven
差分設定部120は、例えば図15に示されるマップに基づいてθaの値を設定する。図15に示されるマップは、レバー720に対し行われたハンドル操作量(横軸)と、設定されるθaとの対応関係を表すマップであって、制御装置100が有する不図示の記憶装置に予め記憶されているものである。本実施形態では、車速を示す平均回転数Rbの値に応じて、互いに異なる複数のマップが記憶されている。
The
図15において線L51で示されるマップは、車速が比較的小さいときにおいて参照されるマップである。線L52で示されるマップは、車速が比較的大きいときにおいて参照されるマップである。尚、車速に応じて予め記憶されているマップの数は、3以上であってもよい。 A map indicated by line L51 in FIG. 15 is a map referred to when the vehicle speed is relatively low. A map indicated by line L52 is a map that is referred to when the vehicle speed is relatively high. Note that the number of maps pre-stored according to the vehicle speed may be three or more.
図15に示されるように、ハンドル操作量が大きい程、設定されるθaも大きくなる。また、車速を示す平均回転数Rbが大きい程、設定されるθaが小さくなるようにマップが選択される。このように、操作部70に対するアクセル操作量及びハンドル操作量の両方に基づいて、差分設定部120によるθaの設定が行われる。
As shown in FIG. 15, the greater the amount of steering wheel operation, the greater the set θa . Further, the map is selected so that the set θa decreases as the average rotation speed Rb indicating the vehicle speed increases. In this manner, the
図11のステップS32でθaの値が設定された後は、ステップS33に移行する。ステップS33では、ΔR1の値を算出する処理が行われる。ΔR1の値を算出するにあたり、差分設定部120は、先ず以下の式(5)を用いて舵角偏差eθを算出する。
eθ=θa-(θL+θR)/2・・・(5)
After the value of θa is set in step S32 of FIG. 11, the process proceeds to step S33. In step S33, processing for calculating the value of ΔR1 is performed. In calculating the value of ΔR1 , the
eθ= θa− ( θL + θR )/2 (5)
続いて、差分設定部120は、以下の式(6)を用いてΔR1を算出する。
ΔR1=Kp3×eθ+Ki3×∫eθ・・・(6)
Subsequently,
ΔR 1 = Kp3 ×eθ+ Ki3 ×∫eθ (6)
式(6)の右辺第1項における「Kp3」は比例ゲインであり、右辺第2項における「Ki3」は積分ゲインである。Kp3及びKi3のそれぞれの値は、制御の安定性等を考慮して予め設定された固定値である。 “K p3 ” in the first term on the right side of Equation (6) is a proportional gain, and “K i3 ” in the second term on the right side is an integral gain. Each value of K p3 and K i3 is a fixed value preset in consideration of control stability and the like.
ステップS33において、ΔR1の値が上記のように算出された後は、ステップS34に移行する。ステップS34では、ΔR1の値が所定の範囲に収まるよう調整される。尚、このような調整は必須ではなく、制御の安定性を確保する目的等により必要に応じて行えばよい。 After the value of ΔR1 is calculated as described above in step S33, the process proceeds to step S34. At step S34, the value of ΔR1 is adjusted to fall within a predetermined range. Such adjustment is not essential, and may be performed as necessary for the purpose of ensuring stability of control.
ステップS34の処理が行われた後は、ステップS26に移行する。ステップS24からステップS26に移行した場合には、ステップS31で設定されたΔR0に、ステップS33、S34で算出されたΔR1を加算して得られた値が、ΔRとして算出される。以降の処理は、先に説明したものと同じである。 After the process of step S34 is performed, the process proceeds to step S26. When the process proceeds from step S24 to step S26, a value obtained by adding ΔR1 calculated in steps S33 and S34 to ΔR0 set in step S31 is calculated as ΔR. Subsequent processing is the same as that described above.
図6に示されるように、差分設定部120で設定されたΔRは、加算器146に入力される。加算器146では、測定された平均回転数Rbの値に対し、ΔRの値が加算され、得られた値(Rb+ΔR)が第1速度制御部147へと入力される。第1速度制御部147には、(Rb+ΔR)とは別に、左側回転数Rb1の値も入力される。第1速度制御部147では、左側回転数Rb1の値を、目標値である(Rb+ΔR)に近づけるために必要となる差分トルクΔTLの値が、フィードバック制御により算出される。
As shown in FIG. 6, ΔR set by
具体的には、第1速度制御部147は、図16に示される一連の処理を実行することで、差分トルクΔTLの値を算出する。
Specifically, the first
当該処理の最初のステップS41では、左側回転数Rb1の目標値であるRLが設定される。ここでは、第1速度制御部147に入力された(Rb+ΔR)の値が、そのままRLとして設定される。
In the first step S41 of the process, RL , which is the target value of the left rotation speed Rb1 , is set. Here, the value of (R b +ΔR) input to the first
ステップS41に続くステップS42では、RLの値が0以上であるか否かが判定される。RLの値が0以上である場合にはステップS44に移行する。RLの値が0未満である場合にはステップS43に移行する。ステップS43では、RLの値が0に設定される。その後、ステップS44に移行する。 In step S42 following step S41, it is determined whether or not the value of RL is 0 or more. When the value of RL is 0 or more, the process proceeds to step S44. If the value of RL is less than 0, the process proceeds to step S43. In step S43, the value of RL is set to zero. After that, the process proceeds to step S44.
ステップS44では、差分トルクΔTLの値を算出する処理が行われる。差分トルクΔTLの値を算出するにあたり、第1速度制御部147は、先ず以下の式(7)を用いて回転数偏差eR1を算出する。
eR1=(Rb+ΔR)-Rb1・・・(7)
In step S44, a process of calculating the value of the differential torque ΔT L is performed. In calculating the value of the differential torque ΔT L , the first
eR 1 =(R b +ΔR)−R b1 (7)
続いて、第1速度制御部147は、以下の式(8)を用いて差分トルクΔTLを算出する。
ΔTL=Kp4×eR1+Ki4×∫eR1・・・(8)
Subsequently, the first
ΔT L =K p4 ×eR 1 +K i4 ×∫eR 1 (8)
式(6)の右辺第1項における「Kp4」は比例ゲインであり、右辺第2項における「Ki4」は積分ゲインである。Kp4及びKi4のそれぞれの値は、制御の安定性等を考慮して予め設定された固定値である。 “K p4 ” in the first term on the right side of Equation (6) is a proportional gain, and “K i4 ” in the second term on the right side is an integral gain. Each value of K p4 and K i4 is a fixed value preset in consideration of control stability and the like.
ステップS44において、差分トルクΔTLの値が上記のように算出された後は、ステップS45に移行する。ステップS45では、差分トルクΔTLの値が所定の範囲に収まるよう調整される。尚、このような調整は必須ではなく、制御の安定性を確保する目的等により必要に応じて行えばよい。 After the value of the differential torque ΔT L is calculated as described above in step S44, the process proceeds to step S45. At step S45, the value of the differential torque ΔT L is adjusted so as to fall within a predetermined range. Such adjustment is not essential, and may be performed as necessary for the purpose of ensuring stability of control.
第1速度制御部147で算出された差分トルクΔTLの値は、先に述べたように加算器142に入力され、ベーストルクTaに対し加算される。
The value of the differential torque ΔT L calculated by the first
図6に示されるように、差分設定部120で設定されたΔRは、加算器148にも入力される。加算器148では、測定された平均回転数Rbの値から、ΔRの値が減算され、得られた値(Rb-ΔR)が第2速度制御部149へと入力される。第2速度制御部149には(Rb-ΔR)とは別に、右側回転数Rb2の値も入力される。第2速度制御部149では、右側回転数Rb2の値を、目標値である(Rb-ΔR)に近づけるために必要となる差分トルクΔTRの値が、フィードバック制御により算出される。
As shown in FIG. 6, ΔR set by
具体的には、第2速度制御部149は、図17に示される一連の処理を実行することで、差分トルクΔTRの値を算出する。
Specifically, the second
当該処理の最初のステップS51では、右側回転数Rb2の目標値であるRRが設定される。ここでは、第2速度制御部149に入力された(Rb-ΔR)の値が、そのままRRとして設定される。
In the first step S51 of the process, RR , which is the target value of the right rotation speed Rb2 , is set. Here, the value of (R b -ΔR) input to the second
ステップS51に続くステップS52では、RRの値が0以上であるか否かが判定される。RRの値が0以上である場合にはステップS54に移行する。RRの値が0未満である場合にはステップS53に移行する。ステップS53では、RRの値が0に設定される。その後、ステップS54に移行する。 In step S52 following step S51, it is determined whether or not the value of RR is 0 or more. When the value of RR is 0 or more, the process proceeds to step S54. If the value of RR is less than 0, the process proceeds to step S53. In step S53, the value of RR is set to zero. After that, the process proceeds to step S54.
ステップS54では、差分トルクΔTRの値を算出する処理が行われる。差分トルクΔTRの値を算出するにあたり、第2速度制御部149は、先ず以下の式(9)を用いて回転数偏差eR2を算出する。
eR2=(Rb-ΔR)-Rb2・・・(9)
At step S54, a process of calculating the value of the differential torque ΔTR is performed. In calculating the value of the differential torque ΔT R , the second
eR 2 = (R b - ΔR) - R b2 (9)
続いて、第2速度制御部149は、以下の式(10)を用いて差分トルクΔTRを算出する。
ΔTR=Kp5×eR2+Ki5×∫eR2・・・(10)
Subsequently, the second
ΔT R =K p5 ×eR 2 +K i5 ×∫eR 2 (10)
式(6)の右辺第1項における「Kp5」は比例ゲインであり、右辺第2項における「Ki5」は積分ゲインである。Kp5及びKi5のそれぞれの値は、制御の安定性等を考慮して予め設定された固定値である。 “K p5 ” in the first term on the right side of Equation (6) is a proportional gain, and “K i5 ” in the second term on the right side is an integral gain. Each value of K p5 and K i5 is a fixed value preset in consideration of control stability and the like.
ステップS54において、差分トルクΔTRの値が上記のように算出された後は、ステップS55に移行する。ステップS55では、差分トルクΔTRの値が所定の範囲に収まるよう調整される。尚、このような調整は必須ではなく、制御の安定性を確保する目的等により必要に応じて行えばよい。 After the value of the differential torque ΔTR is calculated as described above in step S54, the process proceeds to step S55. At step S55, the value of the differential torque ΔTR is adjusted to fall within a predetermined range. Such adjustment is not essential, and may be performed as necessary for the purpose of ensuring stability of control.
第2速度制御部149で算出された差分トルクΔTRの値は、先に述べたように加算器144に入力され、ベーストルクTaに対し加算される。
The value of the differential torque ΔT R calculated by the second
以上のような制御が行われる結果、左側駆動輪20Lの回転数(左側回転数Rb1)、及び右側駆動輪20Rの回転数(右側回転数Rb2)は、両者の平均値が基本回転数Raに一致し、且つ、両者の差分が差分回転数(2×ΔR)に一致するように制御される。このため、例えば左側駆動輪20L等におけるフリクションのばらつきや、左側回転電機200L等におけるトルクばらつき等、様々な外乱が生じたとしても、各駆動輪の回転数が目標値に一致するため、ロバスト性の高い制御を実現することができる。
As a result of the above-described control, the rotation speed of the
また、左側回転数Rb1と右側回転数Rb2との差分を差分回転数に一致させる制御が行われることで、車両10の直進性を確保することができ、「曲がる」動作を適切に行うこともできる。更に、差分回転数は、ヨーレートセンサ60で測定されたヨーレートYbの値に基づいて設定されるので、仮に、左側回転数Rb1の取得値等において誤差が生じたとしても、当該誤差を吸収し、直進動作や「曲がる」動作を適切に行うことができる。
Further, the control is performed so that the difference between the left rotation speed Rb1 and the right rotation speed Rb2 is matched with the differential rotation speed, so that the straightness of the
図16を参照しながら説明したように、左側回転数Rb1の目標値であるRLが負値として算出されるような場合には、RLは0に設定される(ステップS43)。また、図17を参照しながら説明したように、右側回転数Rb2の目標値であるRRが負値として算出されるような場合には、RRは0に設定される(ステップS53)。このため、例えば車両10が停止中もしくは低速走行中において、大きなハンドル操作が行われた場合には、一方の駆動輪の回転数が0に設定され、当該駆動輪を中心として車両10が旋回することとなる。これにより、車両10の旋回動作を安定させることができる。
As described with reference to FIG. 16, when RL , which is the target value of the left rotation speed Rb1 , is calculated as a negative value, RL is set to 0 (step S43). Further, as described with reference to FIG. 17, when RR , which is the target value of the right rotation speed Rb2 , is calculated as a negative value, RR is set to 0 (step S53). . Therefore, for example, when the
制御装置100の第1算出部101は、以上のような方法で目標トルクTL1及び目標トルクTR1を算出する。また、第2算出部102は、以上と同様の方法で目標トルクTL2及び目標トルクTR2を算出する。切り換え部103は、これら4つの目標トルクに基づいて、左側インバータ210Lに出力される指令値ITL1、ITL2や、右側インバータ210Rに出力される指令値ITR1、ITR2を設定する。このような切り換え部103の動作は、監視部150によって調整される。
The
監視部150の具体的な機能について説明する。図18には、制御装置100の具体的な構成が示されている。同図に示されるように、監視部150には、演算監視部151と、マイコン監視部152と、演算監視部153と、マイコン監視部154と、異常検出部155と、が含まれる。
A specific function of the
演算監視部151は、第1算出部101の動作を監視し、第1算出部101で行われる演算が機能的に正しく行われているか否かを判定する部分である。換言すれば、演算監視部151は、第1算出部101の動作を司るマイコンが正常に動作しているか否かを判定する部分である。演算監視部151には、第1算出部101に入力されている各種情報と同じ情報、すなわち、操作部70からの信号や、回転数センサ23L等の各種センサからの信号が入力されている。演算監視部151は、これらの情報に基づいて、第1算出部101から出力される目標トルクTL1及び目標トルクTR1のそれぞれが、正常範囲内となっているかどうかを判定する。目標トルクTL1等が正常範囲を超えている場合には、演算監視部151は、第1算出部101が正常に動作していないと判定する。
The
図19には、上記における「正常範囲」の一例が示されている。図19の横軸は、ハンドル操作量の絶対値である。図19の縦軸は、第1算出部101で算出される目標トルクTL1、TL2の値を示している。線L61は、正常時において算出され得る目標トルクTL1、TL2の最大値を表している。線L62は、正常時において算出され得る目標トルクの最小値を表している。線L61と線L62との間の範囲が、上記の正常範囲である。尚、図19の縦軸に示される「TS」は、ハンドル操作量が0のときに許容される目標トルクTL1、TL2の最大値であって、例えば0.2Gやその近傍に設定される。
FIG. 19 shows an example of the "normal range" in the above. The horizontal axis of FIG. 19 is the absolute value of the steering wheel operation amount. The vertical axis in FIG. 19 indicates the values of the target torques T L1 and T L2 calculated by the
演算監視部151の判定に用いられる正常範囲は、上記のようにハンドル操作量毎に異なる範囲として設定されていてもよく、更に車両10の車速毎に個別に設定されていてもよい。
The normal range used for determination by the
マイコン監視部152は、演算監視部151の上記動作を監視し、演算監視部151の動作が正常に行われているか否かを判定する部分である。換言すれば、マイコン監視部152は、演算監視部151の動作を司るマイコンが正常に動作しているか否かを判定する部分である。マイコン監視部152は、第1算出部101や演算監視部151の動作を司るマイコンとは別のマイコンにより構成されていることが好ましい。また、マイコン監視部152が、第1算出部101や演算監視部151の動作を司るマイコンと同一のマイコンにより構成されている場合には、マイコン監視部152は、第1算出部101や演算監視部151から分離された(つまり影響を受けない)処理ブロックに構成されていることが好ましい。
The
マイコン監視部152は、例えば、チェックサムを用いたROM/RAMチェックや、フローチェック、インストラクションチェック、ウォッチドッグパルスの監視、Q&Aのやり取り等を定期的に行うことで、演算監視部151が正常に動作しているか否かを判定する。
For example, the
このように、本実施形態に係る監視部150は、演算監視部151及びマイコン監視部152を備えることで、第1算出部101の動作に関し複数レベルの機能安全を実現している。演算監視部151及びマイコン監視部152の何れかで異常が検知された場合の処理については、後に説明する。
As described above, the
演算監視部153は、第2算出部102の動作を監視し、第2算出部102で行われる演算が機能的に正しく行われているか否かを判定する部分である。換言すれば、演算監視部153は、第2算出部102の動作を司るマイコンが正常に動作しているか否かを判定する部分である。演算監視部153には、第2算出部102に入力されている各種情報と同じ情報、すなわち、操作部70からの信号や、回転数センサ23L等の各種センサからの信号が入力されている。演算監視部153は、これらの情報に基づいて、第2算出部102から出力される目標トルクTL2及び目標トルクTR2のそれぞれが、正常範囲内となっているかどうかを判定する。目標トルクTL2等が正常範囲を超えている場合には、演算監視部153は、第2算出部102が正常に動作していないと判定する。尚、ここでいう「正常範囲」としては、図19を参照しながら説明したものと同様の範囲が用いられる。演算監視部153の判定に用いられる正常範囲は、ハンドル操作量毎に異なる範囲として設定されていてもよく、更に車両10の車速毎に個別に設定されていてもよい。
The
マイコン監視部154は、演算監視部153の上記動作を監視し、演算監視部153の動作が正常に行われているか否かを判定する部分である。換言すれば、マイコン監視部154は、演算監視部153の動作を司るマイコンが正常に動作しているか否かを判定する部分である。マイコン監視部154は、第2算出部102や演算監視部153の動作を司るマイコンとは別のマイコンにより構成されていることが好ましい。また、マイコン監視部154が、第2算出部102や演算監視部153の動作を司るマイコンと同一のマイコンにより構成されている場合には、マイコン監視部154は、第2算出部102や演算監視部153から分離された(つまり影響を受けない)処理ブロックに構成されていることが好ましい。
The
マイコン監視部154は、例えば、チェックサムを用いたROM/RAMチェックや、フローチェック、インストラクションチェック、ウォッチドッグパルスの監視、Q&Aのやり取り等を定期的に行うことで、演算監視部153が正常に動作しているか否かを判定する。
For example, the
このように、本実施形態に係る監視部150は、演算監視部153及びマイコン監視部154を備えることで、第2算出部102の動作に関しても複数レベルの機能安全を実現している。
As described above, the
異常検出部155は、監視部150の全体の動作を統括する部分である。異常検出部155は、演算監視部151、マイコン監視部152、演算監視部153、及びマイコン監視部154のそれぞれの監視結果に基づいて、切り換え部103の動作を調整する処理を行う。また、異常検出部155は、車両10の各種パラメータ(例えば車速等)を監視し、異常が生じた場合には車両10を停止させるための処理をも行う。異常検出部155によって実行される処理の具体的な内容について、図20のフローチャートを参照しながら説明する。図20に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、制御装置100によって繰り返し実行されるものである。
The
当該処理の最初のステップS61では、第1算出部101が正常に動作しているか否かが判定される。当該判定は、例えば、演算監視部151により行われた判定の結果をフラグの値として記憶しておき、当該フラグを参照することにより行われる。第1算出部101が正常に動作している場合には、ステップS62に移行する。
In the first step S61 of the process, it is determined whether or not the
ステップS62では、演算監視部151が正常に動作しているか否かが判定される。当該判定は、例えば、マイコン監視部152により行われた判定の結果をフラグの値として記憶しておき、当該フラグを参照することにより行われる。演算監視部151が正常に動作している場合には、ステップS63に移行する。
In step S62, it is determined whether or not the
ステップS63では、指令値ITL1の値として目標トルクTL1を設定し、指令値ITR1の値として目標トルクTR1を設定する処理を、切り換え部103に行わせる。
In step S63, the
ステップS63に続くステップS64では、第2算出部102が正常に動作しているか否かが判定される。当該判定は、例えば、演算監視部153により行われた判定の結果をフラグの値として記憶しておき、当該フラグを参照することにより行われる。第2算出部102が正常に動作している場合には、ステップS65に移行する。
In step S64 following step S63, it is determined whether or not the
ステップS65では、演算監視部153が正常に動作しているか否かが判定される。当該判定は、例えば、マイコン監視部154により行われた判定の結果をフラグの値として記憶しておき、当該フラグを参照することにより行われる。演算監視部153が正常に動作している場合には、ステップS66に移行する。
In step S65, it is determined whether or not the
ステップS66では、指令値ITL2の値として目標トルクTL2を設定し、指令値ITR2の値として目標トルクTR2を設定する処理を、切り換え部103に行わせる。
In step S66, the
ステップS66に続くステップS72では、上記のように設定された指令値ITL1、指令値ITL2のそれぞれが、切り換え部103から左側インバータ210Lへと送信される。また、上記のように設定された指令値ITR1、指令値ITR2のそれぞれが、切り換え部103から右側インバータ210Rへと送信される。
In step S72 following step S66, each of command value IT L1 and command value IT L2 set as described above is transmitted from switching
ステップS66を経てステップS72へと移行した場合には、第1算出部101、演算監視部151、第2算出部102、及び演算監視部153のそれぞれが正常に動作していると推測される。このため、目標トルクTL1、目標トルクTR1、目標トルクTL2、目標トルクTR2のそれぞれが正しい値として算出されている可能性が高い。そこで、この場合は上記のように、指令値ITL1の値として目標トルクTL1が設定され、指令値ITR1の値として目標トルクTR1が設定され、指令値ITL2の値として目標トルクTL2が設定され、指令値ITR2の値として目標トルクTR2が設定される。
When the process proceeds to step S72 through step S66, it is assumed that each of the
つまり、第1算出部101を含む第1制御部、及び、第2算出部102を含む第2制御部、の両方が正常であると、監視部150が判定した場合には、第1制御部で算出された目標トルクTL1、TR1を用いて、第1回転電機(201L、201R)が制御され、第2制御部で算出された目標トルクTL2、TR2を用いて、第2回転電機(202L、202R)が制御される。換言すれば、第1制御部が第1回転電機(201L、201R)を制御し、第2制御部が第2回転電機(202L、202R)を制御することとなる。
That is, when the
ステップS64において第2算出部102が正常に動作していないと判定された場合、及び、ステップS65において演算監視部153が正常に動作していないと判定された場合には、ステップS67に移行する。ステップS67では、指令値ITL2の値として目標トルクTL1を設定し、指令値ITR2の値として目標トルクTR1を設定する処理を、切り換え部103に行わせる。その後、ステップS72へと移行する。
If it is determined in step S64 that the
ステップS67を経てステップS72へと移行した場合には、第1算出部101及び演算監視部151のそれぞれが正常に動作している一方で、第2算出部102及び演算監視部153のいずれかが正常に動作していないと推測される。このため、目標トルクTL2、目標トルクTR2のいずれかについては、誤った値として算出されている可能性が高い。そこで、この場合は上記のように、指令値ITL1の値として目標トルクTL1が設定され、指令値ITR1の値として目標トルクTR1が設定される一方で、指令値ITL2の値として目標トルクTL1が設定され、指令値ITR2の値として目標トルクTR1が設定される。
When the process proceeds to step S72 through step S67, while each of the
つまり、第1算出部101を含む第1制御部が正常であり、第2算出部102を含む第2制御部が異常であると、監視部150が判定した場合には、正常な第1制御部で算出された目標トルクTL1、TR1を用いて、第1回転電機(201L、201R)及び第2回転電機(202L、202R)の両方が制御される。換言すれば、正常な第1制御部が、第1回転電機(201L、201R)及び第2回転電機(202L、202R)の両方を制御することとなる。
That is, when the
ステップS61において第1算出部101が正常に動作していないと判定された場合、及び、ステップS62において演算監視部151が正常に動作していないと判定された場合には、ステップS68に移行する。
If it is determined in step S61 that the
ステップS68では、ステップS64と同様に、第2算出部102が正常に動作しているか否かが判定される。第2算出部102が正常に動作している場合には、ステップS69に移行する。
In step S68, similarly to step S64, it is determined whether or not the
ステップS69では、ステップS65と同様に、演算監視部153が正常に動作しているか否かが判定される。演算監視部153が正常に動作している場合には、ステップS70に移行する。ステップS70では、指令値ITL1の値として目標トルクTL2を設定し、指令値ITR1の値として目標トルクTR2を設定し、指令値ITL2の値として目標トルクTL2を設定し、指令値ITR2の値として目標トルクTR2を設定する処理を、切り換え部103に行わせる。その後、ステップS72へと移行する。
In step S69, similarly to step S65, it is determined whether or not the
ステップS69を経てステップS72へと移行した場合には、第2算出部102及び演算監視部153のそれぞれが正常に動作している一方で、第1算出部101及び演算監視部151のいずれかが正常に動作していないと推測される。このため、目標トルクTL1、目標トルクTR1のいずれかについては、誤った値として算出されている可能性が高い。そこで、この場合は上記のように、指令値ITL2の値として目標トルクTL2が設定され、指令値ITR2の値として目標トルクTR2が設定される一方で、指令値ITL1の値として目標トルクTL2が設定され、指令値ITR1の値として目標トルクTR2が設定される。
When the process proceeds to step S72 through step S69, while each of the
つまり、第2算出部102を含む第2制御部が正常であり、第1算出部101を含む第1制御部が異常であると、監視部150が判定した場合には、正常な第2制御部で算出された目標トルクTL2、TR2を用いて、第1回転電機(201L、201R)及び第2回転電機(202L、202R)の両方が制御される。換言すれば、正常な第2制御部が、第1回転電機(201L、201R)及び第2回転電機(202L、202R)の両方を制御することとなる。
That is, when the
ステップS68において第2算出部102が正常に動作していないと判定された場合、及び、ステップS69において演算監視部153が正常に動作していないと判定された場合には、ステップS71に移行する。ステップS71では、指令値ITL1、ITR1、ITL2、ITR2のそれぞれの値として、いずれも「0」が設定される。その後、ステップS72に移行する。
If it is determined in step S68 that the
ステップS71を経てステップS72へと移行した場合には、第1算出部101及び演算監視部151のいずれかが正常に動作しておらず、第2算出部102及び演算監視部153のいずれかも正常に動作していないと推測される。つまり、第1制御部及び第2制御部の両方で異常が生じていると推測される。この場合、上記のように指令値ITL1等の値を0に設定することで、誤って算出された目標トルクTL1等が制御に用いられてしまうことが防止される。
When the process proceeds to step S72 through step S71, either the
ステップS72に続くステップS73では、指令値ITL1、ITR1、ITL2、ITR2の全てが0であるか否かが判定される。指令値ITL1、ITR1、ITL2、ITR2の全てが0である場合には、ステップS77に移行する。ステップS77では、駐車ブレーキ32L、32Rのそれぞれを作動させる処理が、異常検出部155によって行われる。これにより、左側従動輪30L及び右側従動輪30Rの両方がロックされた状態となるので、車両10は強制的に停車させられる。
In step S73 following step S72, it is determined whether or not all of the command values IT L1 , IT R1 , IT L2 and IT R2 are zero. When all of the command values IT L1 , IT R1 , IT L2 and IT R2 are 0, the process proceeds to step S77. In step S77, the
ステップS73を経てステップS77に移行したということは、第1制御部及び第2制御部の両方で異常が生じており、車両10を正常に走行させることが難しくなっている可能性が高い。そこで、この場合には上記のように、駐車ブレーキ32L、32Rのそれぞれを作動させ、車両10を停車させることで、危険な状態での走行が継続されてしまうことが確実に防止される。
The fact that the process has moved from step S73 to step S77 means that an abnormality has occurred in both the first control section and the second control section, and there is a high possibility that it is difficult to drive the
このように、本実施形態に係る車両10では、走行中の制動を行うための負圧ブレーキ等が設けられていない簡素な構成としながらも、装置の故障が生じた場合には、駐車ブレーキ32L、32Rを作動させ安全に停止することが可能となっている。
As described above, the
ステップS73において、指令値ITL1、ITR1、ITL2、ITR2のいずれかが0以外の値であった場合には、ステップS74に移行する。ステップS74では、車両10の車速が正常範囲内であるか否かが判定される。ここでいう「正常範囲」とは、車両10の各部が正常に動作しているのであれば、超えることが無いと想定される車速の範囲のことである。車速が正常範囲を外れてしまっている場合には、異常検出部155は、回転電機の動作が異常であると判定し、ステップS77に移行する。これにより、車両10は停車した状態となる。
If any of the command values IT L1 , IT R1 , IT L2 and IT R2 is a value other than 0 in step S73, the process proceeds to step S74. In step S74, it is determined whether or not the vehicle speed of the
ステップS74において、車速が正常範囲に収まっている場合には、ステップS75に移行する。ステップS75では、車両10の加減速度が正常範囲内であるか否かが判定される。ここでいう「正常範囲」とは、車両10の各部が正常に動作しているのであれば、超えることが無いと想定される加減速度の範囲のことであり、ステップS74の判定に用いられる「正常範囲」とは異なるものである。加減速度が正常範囲を外れてしまっている場合には、異常検出部155は、回転電機の動作が異常であると判定し、ステップS77に移行する。これにより、車両10は停車した状態となる。
In step S74, when the vehicle speed is within the normal range, the process proceeds to step S75. In step S75, it is determined whether or not the acceleration/deceleration of the
ステップS75において、加減速度が正常範囲に収まっている場合には、ステップS76に移行する。ステップS76では、車両10のヨーレートが正常範囲内であるか否かが判定される。ここでいう「正常範囲」とは、車両10の各部が正常に動作しているのであれば、超えることが無いと想定されるヨーレートの範囲のことであり、ステップS74やステップS75の判定に用いられる「正常範囲」とは異なるものである。ヨーレートが正常範囲を外れてしまっている場合には、異常検出部155は、回転電機の動作が異常であると判定し、ステップS77に移行する。これにより、車両10は停車した状態となる。
In step S75, if the acceleration/deceleration is within the normal range, the process proceeds to step S76. In step S76, it is determined whether the yaw rate of the
ステップS76において、ヨーレートが正常範囲に収まっている場合には、ステップS77の処理を経ることなく、図20に示される一連の処理を終了する。この場合、車両10は走行を継続することとなる。
In step S76, if the yaw rate is within the normal range, the series of processes shown in FIG. 20 is terminated without going through the process of step S77. In this case, the
以上のように、監視部150の異常検出部155は、車両10の車速(つまり移動速度)、加減速度、及びヨーレート、のうちの何れかが正常範囲を外れた場合には、回転電機の動作が異常であると判定し、駐車ブレーキ32L、32Rを作動させるように構成されている。これにより、制御装置100を含む車両10の全体において何らかの異常が生じた場合には、車両10を停車させることで乗員の安全が図られる。
As described above, the
制御装置100から出力された指令値ITL1、ITL2は、左側インバータ210Lに入力され、左側回転電機200Lの制御に供される。同様に、制御装置100から出力された指令値ITR1、ITR2は、右側インバータ210Rに入力され、右側回転電機200Rの制御に供される。
Command values IT L1 and IT L2 output from
先に述べたように、左側インバータ210Lでは、第1駆動信号生成部211Lが、制御装置100から入力される指令値ITL1に基づいた電力変換を実行し、これに対応した駆動信号SL1を生成し出力する。また、第2駆動信号生成部212Lが、制御装置100から入力される指令値ITL2に基づいた電力変換を実行し、これに対応した駆動信号SL2を生成し出力する。切り換え部213Lは、これら2つの指令値ITL1、ITL2に基づいて、第1回転電機201Lに出力される駆動信号MSL1や、第2回転電機202Lに出力される駆動信号MSL2を設定する。このような切り換え部213Lの動作は、監視部220Lによって調整される。
As described above, in the
監視部220Lの具体的な機能について説明する。図21には、左側インバータ210Lの具体的な構成が示されている。同図に示されるように、監視部220Lには、演算監視部221Lと、マイコン監視部222Lと、演算監視部223Lと、マイコン監視部224Lと、異常検出部225Lと、が含まれる。
A specific function of the
演算監視部221Lは、第1駆動信号生成部211Lの動作を監視し、第1駆動信号生成部211Lで行われる演算が機能的に正しく行われているか否かを判定する部分である。換言すれば、演算監視部221Lは、第1駆動信号生成部211Lの動作を司るマイコンが正常に動作しているか否かを判定する部分である。演算監視部221Lには、第1駆動信号生成部211Lに入力されている情報と同じ情報、すなわち、指令値ITL1が入力されている。演算監視部221Lは、第1回転電機201Lにおいて実際に生じているトルクが、指令値ITL1に示されるトルクから乖離しているか否かを判定する。尚、「第1回転電機201Lにおいて実際に生じているトルク」は、例えば、第1回転電機201Lのコイルを流れる電流の値と、左側駆動輪20Lの回転数と、に基づいて推定することができる。
The
第1回転電機201Lにおいて実際に生じているトルクが、指令値ITL1に示されるトルクから乖離している場合には、演算監視部221Lは、第1駆動信号生成部211Lが正常に動作していないと判定する。
When the torque actually generated in the first rotating
マイコン監視部222Lは、演算監視部221Lの上記動作を監視し、演算監視部221Lの動作が正常に行われているか否かを判定する部分である。換言すれば、マイコン監視部222Lは、演算監視部221Lの動作を司るマイコンが正常に動作しているか否かを判定する部分である。マイコン監視部222Lは、第1駆動信号生成部211Lや演算監視部221Lの動作を司るマイコンとは別のマイコンにより構成されていることが好ましい。また、マイコン監視部222Lが、第1駆動信号生成部211Lや演算監視部221Lの動作を司るマイコンと同一のマイコンにより構成されている場合には、マイコン監視部222Lは、第1駆動信号生成部211Lや演算監視部221Lから分離された(つまり影響を受けない)処理ブロックに構成されていることが好ましい。
The
マイコン監視部222Lは、例えば、チェックサムを用いたROM/RAMチェックや、フローチェック、インストラクションチェック、ウォッチドッグパルスの監視、Q&Aのやり取り等を定期的に行うことで、演算監視部221Lが正常に動作しているか否かを判定する。
The
このように、本実施形態に係る監視部220Lは、演算監視部221L及びマイコン監視部222Lを備えることで、第1駆動信号生成部211Lの動作に関し複数レベルの機能安全を実現している。演算監視部221L及びマイコン監視部222Lの何れかで異常が検知された場合の処理については、後に説明する。
As described above, the
演算監視部223Lは、第2駆動信号生成部212Lの動作を監視し、第2駆動信号生成部212Lで行われる演算が機能的に正しく行われているか否かを判定する部分である。換言すれば、演算監視部223Lは、第2駆動信号生成部212Lの動作を司るマイコンが正常に動作しているか否かを判定する部分である。演算監視部223Lには、第2駆動信号生成部212Lに入力されている情報と同じ情報、すなわち、指令値ITL2が入力されている。演算監視部223Lは、第2回転電機202Lにおいて実際に生じているトルクが、指令値ITL2に示されるトルクから乖離しているか否かを判定する。尚、「第2回転電機202Lにおいて実際に生じているトルク」は、例えば、第2回転電機202Lのコイルを流れる電流の値と、左側駆動輪20Lの回転数と、に基づいて推定することができる。
The
第2回転電機202Lにおいて実際に生じているトルクが、指令値ITL2に示されるトルクから乖離している場合には、演算監視部223Lは、第2駆動信号生成部212Lが正常に動作していないと判定する。
When the torque actually generated in the second rotating
マイコン監視部224Lは、演算監視部223Lの上記動作を監視し、演算監視部223Lの動作が正常に行われているか否かを判定する部分である。換言すれば、マイコン監視部224Lは、演算監視部223Lの動作を司るマイコンが正常に動作しているか否かを判定する部分である。マイコン監視部224Lは、第2駆動信号生成部212Lや演算監視部223Lの動作を司るマイコンとは別のマイコンにより構成されていることが好ましい。また、マイコン監視部224Lが、第2駆動信号生成部212Lや演算監視部223Lの動作を司るマイコンと同一のマイコンにより構成されている場合には、マイコン監視部224Lは、第2駆動信号生成部212Lや演算監視部223Lから分離された(つまり影響を受けない)処理ブロックに構成されていることが好ましい。
The
マイコン監視部224Lは、例えば、チェックサムを用いたROM/RAMチェックや、フローチェック、インストラクションチェック、ウォッチドッグパルスの監視、Q&Aのやり取り等を定期的に行うことで、演算監視部223Lが正常に動作しているか否かを判定する。
The
このように、本実施形態に係る監視部220Lは、演算監視部221L及びマイコン監視部224Lを備えることで、第2駆動信号生成部212Lの動作に関しても複数レベルの機能安全を実現している。
As described above, the
異常検出部225Lは、監視部220Lの全体の動作を統括する部分である。異常検出部225Lは、演算監視部221L、マイコン監視部222L、演算監視部223L、及びマイコン監視部224Lのそれぞれの監視結果に基づいて、切り換え部213Lの動作を調整する処理を行う。また、異常検出部225Lは、車両10の各種パラメータ(例えば車速等)を監視し、異常が生じた場合には車両10を停止させるための処理をも行う。異常検出部225Lによって実行される処理の具体的な内容について、図22のフローチャートを参照しながら説明する。図22に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、左側インバータ210Lの制御部によって繰り返し実行されるものである。
The
当該処理の最初のステップS81では、第1駆動信号生成部211Lが正常に動作しているか否かが判定される。当該判定は、例えば、演算監視部221Lにより行われた判定の結果をフラグの値として記憶しておき、当該フラグを参照することにより行われる。第1駆動信号生成部211Lが正常に動作している場合には、ステップS82に移行する。
In the first step S81 of the process, it is determined whether or not the first
ステップS82では、演算監視部221Lが正常に動作しているか否かが判定される。当該判定は、例えば、マイコン監視部222Lにより行われた判定の結果をフラグの値として記憶しておき、当該フラグを参照することにより行われる。演算監視部221Lが正常に動作している場合には、ステップS83に移行する。
In step S82, it is determined whether or not the
ステップS83では、駆動信号MSL1の値として駆動信号SL1を設定する処理を、切り換え部213Lに行わせる。
In step S83, the
ステップS83に続くステップS84では、第2駆動信号生成部212Lが正常に動作しているか否かが判定される。当該判定は、例えば、演算監視部223Lにより行われた判定の結果をフラグの値として記憶しておき、当該フラグを参照することにより行われる。第2駆動信号生成部212Lが正常に動作している場合には、ステップS85に移行する。
In step S84 following step S83, it is determined whether or not the second
ステップS85では、演算監視部223Lが正常に動作しているか否かが判定される。当該判定は、例えば、マイコン監視部224Lにより行われた判定の結果をフラグの値として記憶しておき、当該フラグを参照することにより行われる。演算監視部223Lが正常に動作している場合には、ステップS86に移行する。
In step S85, it is determined whether or not the
ステップS86では、駆動信号MSL2の値として駆動信号SL2を設定する処理を、切り換え部213Lに行わせる。
In step S86, the
ステップS86に続くステップS92では、上記のように設定された駆動信号MSL1が切り換え部213Lから第1回転電機201Lへと送られ、駆動信号MSL2が切り換え部213Lから第2回転電機202Lへと送られる。
In step S92 following step S86, the drive signal MS L1 set as described above is sent from the
ステップS86を経てステップS92へと移行した場合には、第1駆動信号生成部211L、演算監視部221L、第2駆動信号生成部212L、及び演算監視部223Lのそれぞれが正常に動作していると推測される。このため、駆動信号SL1及び駆動信号SL2のそれぞれが正しい信号として生成されている可能性が高い。そこで、この場合は上記のように、駆動信号MSL1の値として駆動信号SL1が設定され、駆動信号MSL2の値として駆動信号SL2が設定される。
When the process proceeds to step S92 through step S86, it is determined that each of the first drive
つまり、第1駆動信号生成部211Lを含む第1制御部、及び、第2駆動信号生成部212Lを含む第2制御部、の両方が正常であると、監視部220Lが判定した場合には、第1制御部で生成された駆動信号SL1を用いて、第1回転電機(201L、201R)が制御され、第2制御部で生成された駆動信号SL2を用いて、第2回転電機(202L、202R)が制御される。換言すれば、第1制御部が第1回転電機(201L、201R)を制御し、第2制御部が第2回転電機(202L、202R)を制御することとなる。
That is, when the
ステップS84において第2駆動信号生成部212Lが正常に動作していないと判定された場合、及び、ステップS85において演算監視部223Lが正常に動作していないと判定された場合には、ステップS87に移行する。ステップS87では、駆動信号MSL2の値として駆動信号SL1を設定する処理を、切り換え部213Lに行わせる。その後、ステップS92へと移行する。
If it is determined in step S84 that the second drive
ステップS87を経てステップS92へと移行した場合には、第1駆動信号生成部211L及び演算監視部221Lのそれぞれが正常に動作している一方で、第2駆動信号生成部212L及び演算監視部223Lのいずれかが正常に動作していないと推測される。このため、駆動信号SL2については、誤った信号として生成されている可能性が高い。そこで、この場合は上記のように、駆動信号MSL1の値として駆動信号SL1が設定される一方で、駆動信号MSL2の値として駆動信号SL1が設定される。
When the process proceeds to step S92 through step S87, the first drive
つまり、第1駆動信号生成部211を含む第1制御部が正常であり、第2駆動信号生成部212Lを含む第2制御部が異常であると、監視部220Lが判定した場合には、正常な第1制御部で生成された駆動信号SL1を用いて、第1回転電機(201L、201R)及び第2回転電機(202L、202R)の両方が制御される。換言すれば、正常な第1制御部が、第1回転電機(201L、201R)及び第2回転電機(202L、202R)の両方を制御することとなる。
That is, when the
ステップS81において第1駆動信号生成部211が正常に動作していないと判定された場合、及び、ステップS82において演算監視部221Lが正常に動作していないと判定された場合には、ステップS88に移行する。
If it is determined in step S81 that the first drive signal generation section 211 is not operating normally, and if it is determined that the
ステップS88では、ステップS84と同様に、第2駆動信号生成部212Lが正常に動作しているか否かが判定される。第2駆動信号生成部212Lが正常に動作している場合には、ステップS89に移行する。
In step S88, similarly to step S84, it is determined whether or not the second
ステップS89では、ステップS85と同様に、演算監視部223Lが正常に動作しているか否かが判定される。演算監視部223Lが正常に動作している場合には、ステップS90に移行する。ステップS90では、駆動信号MSL1の値として駆動信号SL2を設定し、駆動信号MSL2の値として駆動信号SL2を設定する処理を、切り換え部213Lに行わせる。その後、ステップS92へと移行する。
In step S89, similarly to step S85, it is determined whether or not the
ステップS89を経てステップS92へと移行した場合には、第2駆動信号生成部212L及び演算監視部223Lのそれぞれが正常に動作している一方で、第1駆動信号生成部211及び演算監視部221Lのいずれかが正常に動作していないと推測される。このため、駆動信号SL1については、誤った信号として生成されている可能性が高い。そこで、この場合は上記のように、駆動信号MSL2の値として駆動信号SL2が設定される一方で、駆動信号MSL1の値として駆動信号SL2が設定される。
When the process proceeds to step S92 through step S89, the second
つまり、第2駆動信号生成部212Lを含む第2制御部が正常であり、第1駆動信号生成部211を含む第1制御部が異常であると、監視部220Lが判定した場合には、正常な第2制御部で生成された駆動信号SL2を用いて、第1回転電機(201L、201R)及び第2回転電機(202L、202R)の両方が制御される。換言すれば、正常な第2制御部が、第1回転電機(201L、201R)及び第2回転電機(202L、202R)の両方を制御することとなる。
That is, when the
ステップS88において第2駆動信号生成部212Lが正常に動作していないと判定された場合、及び、ステップS89において演算監視部223Lが正常に動作していないと判定された場合には、ステップS91に移行する。ステップS91では、駆動信号MSL1、MSL2のそれぞれの値として、いずれも「0」が設定される。その後、ステップS92に移行する。
If it is determined in step S88 that the second drive
ステップS91を経てステップS92へと移行した場合には、第1駆動信号生成部211及び演算監視部221Lのいずれかが正常に動作しておらず、第2駆動信号生成部212L及び演算監視部223Lのいずれかも正常に動作していないと推測される。つまり、第1制御部及び第2制御部の両方で異常が生じていると推測される。この場合、上記のように駆動信号MSL1等の値を0に設定することで、誤って生成された駆動信号SL1等が制御に用いられてしまうことが防止される。
When the process proceeds to step S92 through step S91, either the first drive signal generation unit 211 or the
ステップS92に続くステップS93では、駆動信号MSL1、MSL2の両方が0であるか否かが判定される。駆動信号MSL1、MSL2の両方が0である場合には、ステップS97に移行する。ステップS97では、駐車ブレーキ32L、32Rのそれぞれを作動させる処理が、異常検出部225Lによって行われる。これにより、左側従動輪30L及び右側従動輪30Rの両方がロックされた状態となるので、車両10は強制的に停車させられる。
In step S93 following step S92, it is determined whether or not both of the drive signals MS L1 and MS L2 are 0. When both of the drive signals MS L1 and MS L2 are 0, the process proceeds to step S97. In step S97, the
ステップS93を経てステップS97に移行したということは、第1制御部及び第2制御部の両方で異常が生じており、車両10を正常に走行させることが難しくなっている可能性が高い。そこで、この場合には上記のように、駐車ブレーキ32L、32Rのそれぞれを作動させ、車両10を停車させることで、危険な状態での走行が継続されてしまうことが確実に防止される。
The fact that the process has moved from step S93 to step S97 means that both the first control unit and the second control unit are abnormal, and it is highly likely that it is difficult to drive the
ステップS93において、駆動信号MSL1、MSL2のいずれかが0以外の値であった場合には、ステップS94に移行する。ステップS94では、図20のステップS74と同様に、車両10の車速が正常範囲内であるか否かが判定される。車速が正常範囲を外れてしまっている場合には、異常検出部225Lは、回転電機の動作が異常であると判定し、ステップS97に移行する。これにより、車両10は停車した状態となる。
If either of the drive signals MS L1 and MS L2 is a value other than 0 in step S93, the process proceeds to step S94. In step S94, similarly to step S74 in FIG. 20, it is determined whether the vehicle speed of the
ステップS94において、車速が正常範囲に収まっている場合には、ステップS95に移行する。ステップS95では、図20のステップS75と同様に、車両10の加減速度が正常範囲内であるか否かが判定される。加減速度が正常範囲を外れてしまっている場合には、異常検出部225Lは、回転電機の動作が異常であると判定し、ステップS97に移行する。これにより、車両10は停車した状態となる。
In step S94, when the vehicle speed is within the normal range, the process proceeds to step S95. In step S95, it is determined whether or not the acceleration/deceleration of the
ステップS95において、加減速度が正常範囲に収まっている場合には、ステップS96に移行する。ステップS96では、図20のステップS76と同様に、車両10のヨーレートが正常範囲内であるか否かが判定される。ヨーレートが正常範囲を外れてしまっている場合には、異常検出部225Lは、回転電機の動作が異常であると判定し、ステップS97に移行する。これにより、車両10は停車した状態となる。
In step S95, if the acceleration/deceleration is within the normal range, the process proceeds to step S96. In step S96, it is determined whether or not the yaw rate of the
ステップS96において、ヨーレートが正常範囲に収まっている場合には、ステップS97の処理を経ることなく、図22に示される一連の処理を終了する。この場合、車両10は走行を継続することとなる。
In step S96, if the yaw rate is within the normal range, the series of processes shown in FIG. 22 is terminated without going through the process of step S97. In this case, the
以上のように、監視部220Lの異常検出部225Lは、車両10の車速(つまり移動速度)、加減速度、及びヨーレート、のうちの何れかが正常範囲を外れた場合には、回転電機の動作が異常であると判定し、駐車ブレーキ32L、32Rを作動させるように構成されている。これにより、制御装置100を含む車両10の全体において何らかの異常が生じた場合には、車両10を停車させることで乗員の安全が図られる。
As described above, the
尚、本実施形態における右側インバータ210Rの構成は、図21に示される左側インバータ210Lの構成と同様のものである。つまり、右側インバータ210Rの監視部220Rには、演算監視部221Lと同様の演算監視部221Rと、マイコン監視部222Lと同様のマイコン監視部222Rと、演算監視部223Lと同様の演算監視部223Rと、マイコン監視部224Lと同様のマイコン監視部224Rと、異常検出部225Lと同様の異常検出部225Rと、が含まれる。また、本実施形態における右側インバータ210Rにおいて実行される処理の内容は、図22に示される処理と同様のものである。このため、右側インバータ210Rについての具体的な図示や説明については省略する。
The configuration of the
監視部220L、220Rによって実行されるもう一つの処理について説明する。図23に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、監視部220L等により繰り返し実行されるものである。当該処理は、例えば、監視部220Lの異常検出部225Lと、監視部220Rの異常検出部225Rとが、双方向の通信を行い協業しながら実行するものである。当該処理は、図20や図22に示される処理と並行して実行される。
Another process executed by the monitoring
最初のステップS101では、左側駆動輪20Lに設けられた第1回転電機201L及び第2回転電機202Lのうち、一方において故障が生じたか否かが判定される。「故障」には、例えばコイルの断線やショート等が含まれる。第1回転電機201L及び第2回転電機202Lの両方が正常であれば、ステップS102に移行する。
In the first step S101, it is determined whether or not a failure has occurred in one of the first rotating
ステップS102では、右側駆動輪20Rに設けられた第1回転電機201R及び第2回転電機202Rのうち、一方において故障が生じたか否かが判定される。この「故障」にも、例えばコイルの断線やショート等が含まれる。第1回転電機201R及び第2回転電機202Rの両方が正常であれば、図23に示される一連の処理を終了する。
In step S102, it is determined whether or not a failure has occurred in one of the first rotating
ステップS102において、第1回転電機201R及び第2回転電機202Rの一方において故障が生じた場合には、ステップS103に移行する。ステップS103に移行したということは、第1回転電機201R及び第2回転電機202Rの一方が故障していることにより、右側駆動輪20Rにおいては、制御装置100で設定された目標トルクの半分しか生じていないということである。そこで、ステップS103では、左側駆動輪20Lのトルクを半減させる処理が行われる。具体的には、第1回転電機201L及び第2回転電機202Lのトルクがそれぞれ半減するように、例えば第1駆動信号生成部211Lや第2駆動信号生成部212Lの動作を調整し、駆動信号MSL1、MSL2のそれぞれを変化させる処理が行われる。
In step S102, if a failure occurs in one of the first rotating
ステップS101において、第1回転電機201L及び第2回転電機202Lの一方において故障が生じた場合には、ステップS104に移行する。ステップS104に移行したということは、第1回転電機201L及び第2回転電機202Lの一方が故障していることにより、左側駆動輪20Lにおいては、制御装置100で設定された目標トルクの半分しか生じていないということである。そこで、ステップS104では、右側駆動輪20Rのトルクを半減させる処理が行われる。具体的には、第1回転電機201R及び第2回転電機202Rのトルクがそれぞれ半減するように、例えば第1駆動信号生成部211Rや第2駆動信号生成部212Rの動作を調整し、駆動信号MSR1、MSR2のそれぞれを変化させる処理が行われる。
In step S101, when a failure occurs in one of the first rotating
以上のような処理が行われることで、片側の駆動輪において回転電機の故障が生じた場合であっても、左右の駆動輪においてトルクのバランスが崩れてしまうことが防止される。これにより、退避走行を安全に行うことが可能となる。 By performing the above-described processing, even if a rotating electric machine fails in one drive wheel, it is possible to prevent the torque balance from being lost in the left and right drive wheels. As a result, it becomes possible to safely carry out evacuation travel.
以上のように、本実施形態に係る車両10は、各駆動輪に設けられた回転電機(第1回転電機201L、第2回転電機202L、第1回転電機201R、第2回転電機202R)の動作を制御する制御部と、制御部による制御の状態を監視する監視部(150、220L、220R)と、を備える。この監視部は、制御部の動作が異常であると判定した場合には、駐車ブレーキ32L、32Rを作動させる。また、監視部は、回転電機の動作が異常であると判定した場合(例えば、図20のステップS74、S75、S76のいずれかからステップS77に移行した場合や、図22のステップS94、S95、S96のいずれかからステップS97に移行した場合)にも同様に、駐車ブレーキ32L、32Rを作動させる。駐車状態を維持しておくための、駐車ブレーキ32L、32Rを、走行中の車両10を停止させるための制動装置として利用することで、車両10を安全に停止させることが可能となっている。
As described above, in the
上記の制御部には、第1回転電機201L、201Rの動作を制御する第1制御部(第1算出部101、第1駆動信号生成部211L、第1駆動信号生成部211R)と、第2回転電機202L、202Rの動作を制御する第2制御部(第2算出部102、第2駆動信号生成部212L、第2駆動信号生成部212R)と、が含まれる。監視部が、第1制御部及び第2制御部のうち一方が異常であると判定した場合には、第1制御部及び第2制御部のうち正常である方が、第1回転電機及び第2回転電機の両方の動作を制御する。
The control unit includes a first control unit (
このように、本実施形態に係る車両10では、駆動輪のトルクを算出する制御部から、トルクを発生させる回転電機に至るまでの全体が、完全2重系のシステムとして構成されている。一方のシステムで何らかの異常が生じた場合であっても、他方のシステムにより、車両10の走行を継続させることができる。
As described above, in the
上記の監視部は、第1制御部及び第2制御部の両方が異常であると判定した場合、すなわち、図20のステップS71に移行した場合や、図22のステップS91に移行した場合には、駐車ブレーキ32L、32Rを作動させる。つまり、完全2重系のシステムのうち両方で異常が生じてしまった場合には、車両10を停止させる。これにより、正常な制御を行えない状態で、車両10の走行を継続させてしまうような事態を防止することができる。
When the above monitoring unit determines that both the first control unit and the second control unit are abnormal, that is, when the process proceeds to step S71 in FIG. 20 or when the process proceeds to step S91 in FIG. , to operate the
図20を参照しながら説明したように、上記の監視部が、第1算出部101及び第2算出部102のうちの一方が異常であると判定した場合には、正常な方で算出された目標トルクを用いて、第1回転電機201L、201R、及び第2回転電機202L、202Rの制御が行われる。このとき、第1駆動信号生成部211L及び第2駆動信号生成部212Lのそれぞれは、第1算出部101及び第2算出部102のうち正常である方で算出された目標トルクを用いて、駆動信号を生成することとなる。同様に、第1駆動信号生成部211R及び第2駆動信号生成部212Rのそれぞれも、第1算出部101及び第2算出部102のうち正常である方で算出された目標トルクを用いて、駆動信号を生成することとなる。
As described with reference to FIG. 20, when the above-described monitoring unit determines that one of the
また、図22を参照しながら説明したように、上記の監視部が、第1駆動信号生成部211L及び第2駆動信号生成部212Lのうちの一方が異常であると判定した場合には、第1駆動信号生成部211L及び第2駆動信号生成部212Lのうち正常である方で生成された駆動信号で、第1回転電機201L及び第2回転電機202Lの両方を動作させる制御が行われる。
Further, as described with reference to FIG. 22, when the monitoring unit determines that one of the first drive
同様に、上記の監視部が、第1駆動信号生成部211R及び第2駆動信号生成部212Rのうちの一方が異常であると判定した場合には、第1駆動信号生成部211R及び第2駆動信号生成部212Rのうち正常である方で生成された駆動信号で、第1回転電機201R及び第2回転電機202Rの両方を動作させる制御が行われる。
Similarly, when the monitoring unit determines that one of the first drive
このような構成とすることで、異常が生じた部分を切り離し、正常な部分によって制御を継続する処理を、容易に且つ確実に行うことができる。 By adopting such a configuration, it is possible to easily and reliably perform the process of isolating the part in which an abnormality has occurred and continuing the control using the normal part.
図23を参照しながら説明したように、上記の監視部は、左側駆動輪20L及び右側駆動輪20Rの一方において、当該駆動輪にトルクを付与する第1回転電機及び第2回転電機の一方が故障した場合には、左側駆動輪20L及び右側駆動輪20Rの他方において、当該駆動輪にトルクを付与する第1回転電機及び第2回転電機のそれぞれのトルクを半減させる。これにより、片側の駆動輪において回転電機の故障が生じた場合であっても、左右の駆動輪においてトルクのバランスが崩れてしまうことを防止し、退避走行を安全に行うことが可能となる。
As described with reference to FIG. 23, the above-described monitoring unit detects that one of the first rotating electric machine and the second rotating electric machine that applies torque to one of the
尚、本実施形態では、制御装置100が、各回転電機の目標トルク(TL1等)を算出するように構成されているのであるが、制御装置100が、各回転電機の目標回転数を算出するように構成されている態様であってもよい。
In this embodiment, the
この場合、第1算出部101は、第1回転電機201Lの目標回転数と、第1回転電機201Rの目標回転数と、をそれぞれ算出し、これらを切り換え部103へと入力する構成とすればよい。同様に、第2算出部102は、第2回転電機202Lの目標回転数と、第2回転電機202Rの目標回転数と、をそれぞれ算出し、これらを切り換え部103へと入力する構成とすればよい。切り換え部103は、入力される目標回転数のそれぞれを、回転数についての指令値として、左側インバータ210Lや右側インバータ210Rへと出力することとなる。
In this case, if the
また、この場合の第1駆動信号生成部211Lは、第1回転電機201Lの回転数が、切り換え部103から入力される第1回転電機201Lについての回転数の指令値に一致するように、駆動信号SL1を生成することとなる。第2駆動信号生成部212Lは、第2回転電機202Lの回転数が、切り換え部103から入力される第2回転電機202Lについての回転数の指令値に一致するように、駆動信号SL2を生成することとなる。
Further, in this case, the first drive
同様に、この場合の第1駆動信号生成部211Rは、第1回転電機201Rの回転数が、切り換え部103から入力される第1回転電機201Rについての回転数の指令値に一致するように、駆動信号SR1を生成することとなる。第2駆動信号生成部212Rは、第2回転電機202Rの回転数が、切り換え部103から入力される第2回転電機202Rについての回転数の指令値に一致するように、駆動信号SR2を生成することとなる。
Similarly, in this case, the first drive
この場合においても、切り換え部103や切り換え部213L、213Rは、以上に説明したものと同様の動作を行うこととすればよい。つまり、監視部が、第1算出部101及び第2算出部102のうちの一方が異常であると判定した場合には、第1駆動信号生成部211L及び第2駆動信号生成部212Lのそれぞれは、第1算出部101及び第2算出部102のうち正常である方で算出された目標回転数を用いて、駆動信号を生成することとすればよい。同様に、第1駆動信号生成部211R及び第2駆動信号生成部212Rのそれぞれも、第1算出部101及び第2算出部102のうち正常である方で算出された目標回転数を用いて、駆動信号を生成することとすればよい。
Also in this case, the
以上に説明した制御装置全体の動作、すなわち、制御装置100や左側インバータ210L、及び右側インバータ210Rの動作は、これらの各装置に組み込まれたプログラム(つまり、移動体用のプログラム)によって実現される。当該プログラムは、制御部及び各回転電機のうちの少なくとも一方の動作が異常であると判定した場合に、駐車ブレーキ32L、32Rを作動させる処理を、監視部に行わせる。
The overall operation of the control device described above, that is, the operation of the
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Design modifications to these specific examples by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each specific example described above and its arrangement, conditions, shape, etc. are not limited to those illustrated and can be changed as appropriate. As long as there is no technical contradiction, the combination of the elements included in the specific examples described above can be changed as appropriate.
本開示に記載の制御装置及び制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された1つ又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1つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、1つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含む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。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、1つ又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1つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された1つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。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。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。 The control apparatus and control method described in the present disclosure are provided by one or more dedicated processors provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be implemented by a computer. The control apparatus and control method described in this disclosure may be implemented by a special purpose computer provided by configuring a processor including one or more special purpose hardware logic circuits. The control apparatus and control method described in the present disclosure are configured by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor including one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more special purpose computers. The computer program may be stored as computer-executable instructions on a computer-readable non-transitional tangible storage medium. Dedicated hardware logic circuits and hardware logic circuits may be implemented by digital circuits containing multiple logic circuits or by analog circuits.
10:車両
20L:左側駆動輪
20R:右側駆動輪
201L,201R:第1回転電機
202L,202R:第2回転電機
30L:左側従動輪
30R:右側従動輪
101:第1算出部
102:第2算出部
103:切り換え部
211L,211R:第1駆動信号生成部
212L,212R:第2駆動信号生成部
213L,213R:切り換え部
150,220L,220R:監視部
10:
Claims (9)
前記駆動輪にトルクを付与する回転電機(201L,201R,202L,202R)と、
路面から受ける力によって回転し、且つ、路面から受ける力によってその舵角を変化させる従動輪(30L,30R)と、
駐車時において、前記駆動輪及び前記従動輪のうちの少なくとも一方の回転を停止させておくための駐車ブレーキ(32L,32R)と、
前記回転電機の動作を制御する制御部(101、102、103、211L、212L、213L、211R、212R、213R)と、
前記制御部による制御の状態を監視する監視部(150,220L,220R)と、を備え、
前記監視部は、
前記制御部及び前記回転電機のうちの少なくとも一方の動作が異常であると判定した場合には、前記駐車ブレーキを作動させる、移動体。 driving wheels (20L, 20R);
rotating electric machines (201L, 201R, 202L, 202R) that apply torque to the driving wheels;
driven wheels (30L, 30R) that are rotated by the force received from the road surface and change their steering angles by the force received from the road surface;
parking brakes (32L, 32R) for stopping the rotation of at least one of the drive wheels and the driven wheels when the vehicle is parked;
a control unit (101, 102, 103, 211L, 212L, 213L, 211R, 212R, 213R) that controls the operation of the rotating electric machine;
A monitoring unit (150, 220L, 220R) that monitors the state of control by the control unit,
The monitoring unit
A moving body that operates the parking brake when it is determined that at least one of the control unit and the rotating electrical machine operates abnormally.
前記制御部は、
前記第1回転電機の動作を制御する第1制御部(101,211L,211R)と、
前記第2回転電機の動作を制御する第2制御部(102,212L,212R)と、を含み、
前記監視部が、前記第1制御部及び前記第2制御部のうち一方が異常であると判定した場合には、
記第1制御部及び前記第2制御部のうち正常である方が、前記第1回転電機及び前記第2回転電機の両方の動作を制御する、請求項1に記載の移動体。 The rotating electrical machines include first rotating electrical machines (201L, 201R) and second rotating electrical machines (202L, 202R) that apply torque to the same driving wheels,
The control unit
a first control unit (101, 211L, 211R) that controls the operation of the first rotating electric machine;
a second control unit (102, 212L, 212R) that controls the operation of the second rotating electric machine,
When the monitoring unit determines that one of the first control unit and the second control unit is abnormal,
2. The moving body according to claim 1, wherein the normal one of said first control unit and said second control unit controls operations of both said first rotating electrical machine and said second rotating electrical machine.
前記第1制御部及び前記第2制御部の両方が異常であると判定した場合には、前記駐車ブレーキを作動させる、請求項2に記載の移動体。 The monitoring unit
The moving body according to claim 2, wherein the parking brake is operated when both the first control unit and the second control unit are determined to be abnormal.
前記第1回転電機の目標トルク又は目標回転数を算出する第1算出部(101)と、
前記第1回転電機のトルク又は回転数が、前記第1算出部で算出された目標トルク又は目標回転数となるように、前記第1回転電機への駆動信号を生成する第1駆動信号生成部(211L,211R)と、を有し、
前記第2制御部は、
前記第2回転電機の目標トルク又は目標回転数を算出する第2算出部(102)と、
前記第2回転電機のトルク又は回転数が、前記第2算出部で算出された目標トルク又は目標回転数となるように、前記第2回転電機への駆動信号を生成する第2駆動信号生成部(212L,212R)と、を有し、
前記監視部が、前記第1算出部及び前記第2算出部のうちの一方が異常であると判定した場合には、
前記第1駆動信号生成部及び前記第2駆動信号生成部のそれぞれは、
前記第1算出部及び前記第2算出部のうち正常である方で算出された目標トルク又は目標回転数を用いて、駆動信号を生成する、請求項3に記載の移動体。 The first control unit is
a first calculator (101) that calculates a target torque or a target rotation speed of the first rotating electric machine;
A first drive signal generating unit for generating a drive signal to the first rotating electrical machine so that the torque or rotation speed of the first rotating electrical machine becomes the target torque or the target rotation speed calculated by the first calculating unit. (211L, 211R) and
The second control unit is
a second calculator (102) that calculates a target torque or a target rotation speed of the second rotating electric machine;
A second drive signal generator for generating a drive signal to the second rotating electrical machine so that the torque or rotation speed of the second rotating electrical machine becomes the target torque or the target rotation speed calculated by the second calculating section. (212L, 212R) and
When the monitoring unit determines that one of the first calculation unit and the second calculation unit is abnormal,
Each of the first drive signal generation section and the second drive signal generation section
The moving body according to claim 3, wherein the drive signal is generated using the target torque or the target rotation speed calculated by the normal one of the first calculator and the second calculator.
前記第1駆動信号生成部及び前記第2駆動信号生成部のうち正常である方で生成された駆動信号で、前記第1回転電機及び前記第2回転電機の両方を動作させる、請求項4に記載の移動体。 When the monitoring unit determines that one of the first drive signal generation unit and the second drive signal generation unit is abnormal,
5. The drive signal generated by the normal one of the first drive signal generator and the second drive signal generator to operate both the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine. Mobile as described.
左側に配置された左側駆動輪(20L)と、
右側に配置された右側駆動輪(20R)と、を含み、
前記監視部は、
前記左側駆動輪及び前記右側駆動輪の一方において、当該駆動輪にトルクを付与する前記第1回転電機及び前記第2回転電機の一方が故障した場合には、
前記左側駆動輪及び右側駆動輪の他方において、当該駆動輪にトルクを付与する前記第1回転電機及び前記第2回転電機のそれぞれのトルクを半減させる、請求項2乃至5のいずれか1項に記載の移動体。 The drive wheels are
a left driving wheel (20L) arranged on the left;
a right drive wheel (20R) located on the right side,
The monitoring unit
When one of the first rotating electric machine and the second rotating electric machine that applies torque to one of the left driving wheel and the right driving wheel fails,
6. The method according to any one of claims 2 to 5, wherein the torque of each of the first rotating electric machine and the second rotating electric machine that apply torque to the other of the left driving wheel and the right driving wheel is halved. Mobile as described.
前記移動体の移動速度、加減速度、及びヨーレート、のうちの何れかが正常範囲を外れた場合には、前記駐車ブレーキを作動させる、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の移動体。 The monitoring unit
7. The moving body according to any one of claims 1 to 6, wherein the parking brake is operated when any one of the moving speed, acceleration/deceleration, and yaw rate of the moving body is out of a normal range. .
前記移動体は、
駆動輪と、
前記駆動輪にトルクを付与する回転電機と、
路面から受ける力によって回転し、且つ、路面から受ける力によってその舵角を変化させる従動輪と、
駐車時において、前記駆動輪及び前記従動輪のうちの少なくとも一方の回転を停止させておくための駐車ブレーキと、を有するものであり、
前記回転電機の動作を制御する制御部と、
前記制御部による制御の状態を監視する監視部と、を備え、
前記監視部は、
前記制御部及び前記回転電機のうちの少なくとも一方の動作が異常であると判定した場合には、前記駐車ブレーキを作動させる、制御装置。 A control device for a mobile body,
The moving body is
drive wheels;
a rotating electrical machine that applies torque to the driving wheels;
a driven wheel that rotates by the force received from the road surface and changes its steering angle by the force received from the road surface;
a parking brake for stopping the rotation of at least one of the driving wheels and the driven wheels when the vehicle is parked;
a control unit that controls the operation of the rotating electric machine;
A monitoring unit that monitors the state of control by the control unit,
The monitoring unit
A control device that activates the parking brake when it is determined that at least one of the control unit and the rotating electric machine operates abnormally.
前記移動体は、
駆動輪と、
前記駆動輪にトルクを付与する回転電機と、
路面から受ける力によって回転し、且つ、路面から受ける力によってその舵角を変化させる従動輪と、
駐車時において、前記駆動輪及び前記従動輪のうちの少なくとも一方の回転を停止させておくための駐車ブレーキと、
前記回転電機の動作を制御する制御部と、
前記制御部による制御の状態を監視する監視部と、を有するものであり、
前記制御部及び前記回転電機のうちの少なくとも一方の動作が異常であると判定した場合に、前記駐車ブレーキを作動させる処理を、前記監視部に行わせる、プログラム。 A program for a mobile body,
The moving body is
drive wheels;
a rotating electrical machine that applies torque to the driving wheels;
a driven wheel that rotates by the force received from the road surface and changes its steering angle by the force received from the road surface;
a parking brake for stopping rotation of at least one of the driving wheels and the driven wheels when the vehicle is parked;
a control unit that controls the operation of the rotating electric machine;
a monitoring unit that monitors the state of control by the control unit,
A program for causing the monitoring unit to perform a process of activating the parking brake when it is determined that at least one of the control unit and the rotating electric machine operates abnormally.
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