JP2024025551A - Vehicle - Google Patents

Vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2024025551A
JP2024025551A JP2022129069A JP2022129069A JP2024025551A JP 2024025551 A JP2024025551 A JP 2024025551A JP 2022129069 A JP2022129069 A JP 2022129069A JP 2022129069 A JP2022129069 A JP 2022129069A JP 2024025551 A JP2024025551 A JP 2024025551A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering angle
wheel drive
drive device
output
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022129069A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
記孝 多久田
Noritaka Takuda
英樹 窪谷
Hideki Kubotani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2022129069A priority Critical patent/JP2024025551A/en
Publication of JP2024025551A publication Critical patent/JP2024025551A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique which protects components transmitting driving force into front wheels and suppresses deterioration of drive feel when steering angle is large or steering angle cannot be obtained due to failure of a sensor and the like.
SOLUTION: A vehicle comprises: a front-wheel drive device driving a front wheel; a rear-wheel drive device driving a rear wheel; a controller which controls output ratio of the rear-wheel drive device to total output of the front-wheel drive device and the rear-wheel drive device. The controller increases, when a steering angle of the front-wheel exceeds a steering angle threshold value or the steering angle is unknown, the output ratio of the rear-wheel drive device relative to a case that the steering angle is the steering angle threshold value or less, that is, decreases the output ratio of the front-wheel drive device. The vehicle decreases output of the front-wheel drive device and increases output of the rear-wheel drive device, thereby protecting components transmitting driving force into the front-wheels and suppressing deterioration of drive feel.
SELECTED DRAWING: Figure 2
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本明細書が開示する技術は、前輪と後輪を駆動する自動車に関する。 The technology disclosed herein relates to an automobile that drives front wheels and rear wheels.

特許文献1、2に、パワ-ステアリング装置に関する技術が開示されている。パワーステアリング装置は、電動モータで運転者の操舵を補助する。特許文献1、2の技術は操舵角が所定の閾値を超えると電動モータの出力を制限し、パワーステアリング装置の部品の保護を図る。 Patent Documents 1 and 2 disclose techniques related to power steering devices. A power steering device uses an electric motor to assist the driver in steering. The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 limit the output of the electric motor when the steering angle exceeds a predetermined threshold value to protect components of the power steering device.

特開2004-175196号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-175196 特開2003-72573号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-72573

前輪駆動車の場合、前輪の舵角が大きく、かつ、前輪に伝達される駆動トルクが大きいと、前輪に駆動力を伝達する部品にも高い負荷が加わる。それゆえ、前輪の舵角が大きい場合は前輪の駆動トルクを制限して部品の保護を図ることが考えられる。しかし、車両の駆動トルクが小さくなると、運転者が感じる自動車の運動特性(いわゆるドライブフィール)が低下する。本明細書は、前輪と後輪のそれぞれを駆動する四輪駆動車の特性を活用し、舵角が大きいとき、あるいは、センサの故障などで舵角が取得できないときに、前輪に駆動力を伝達する部品の保護を図りつつ、ドライブフィールの低下を抑える技術を提供する。 In the case of a front-wheel drive vehicle, when the steering angle of the front wheels is large and the drive torque transmitted to the front wheels is large, a high load is also applied to the parts that transmit the driving force to the front wheels. Therefore, when the steering angle of the front wheels is large, it is conceivable to limit the driving torque of the front wheels to protect the parts. However, as the driving torque of the vehicle decreases, the driving characteristics of the vehicle (so-called drive feel) felt by the driver deteriorate. This specification takes advantage of the characteristics of a four-wheel drive vehicle that drives each of the front wheels and rear wheels, and applies driving force to the front wheels when the steering angle is large or when the steering angle cannot be obtained due to sensor failure. We provide technology that suppresses the deterioration of drive feel while protecting the transmitting parts.

本明細書が開示する自動車は、前輪を駆動する前輪駆動装置と、後輪を駆動する後輪駆動装置と、前輪駆動装置と後輪駆動装置の合計出力に対する後輪駆動装置の出力割合を制御する制御器を備える。制御器は、前輪の舵角が所定の舵角閾値を超えている場合、または、舵角が不明の場合、舵角が舵角閾値以下のときよりも後輪駆動装置の出力割合を高くする。後輪駆動装置の出力割合を高くすることは、前輪駆動装置の出力割合を下げることと等価である。本明細書が開示する自動車は、前輪駆動装置と後輪駆動装置の合計出力は変えずに出力割合を変えることで、別言すれば、前輪駆動装置の出力を小さくするとともに後輪駆動装置の出力を大きくすることで、前輪へ駆動力を伝達する部品の保護を図りつつドライブフィールの低下を抑えることができる。 The vehicle disclosed in this specification includes a front wheel drive device that drives the front wheels, a rear wheel drive device that drives the rear wheels, and controls the output ratio of the rear wheel drive device to the total output of the front wheel drive device and the rear wheel drive device. It is equipped with a controller to When the steering angle of the front wheels exceeds a predetermined steering angle threshold, or when the steering angle is unknown, the controller makes the output ratio of the rear wheel drive system higher than when the steering angle is below the steering angle threshold. . Increasing the output ratio of the rear wheel drive system is equivalent to lowering the output ratio of the front wheel drive system. The automobile disclosed in this specification changes the output ratio without changing the total output of the front wheel drive device and the rear wheel drive device. In other words, the output of the front wheel drive device is reduced and the output of the rear wheel drive device is reduced. By increasing the output, it is possible to protect the parts that transmit the driving force to the front wheels while suppressing a decrease in drive feel.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be explained in the following "Detailed Description of the Invention".

実施例の自動車の駆動系のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a drive system of an automobile according to an embodiment. 制御器が実行する出力割合制御のフローチャートである。It is a flowchart of output ratio control performed by a controller.

図面を参照して実施例の自動車2を説明する。図1に、自動車2の駆動系のブロック図を示す。実施例の自動車2は、走行用にフロントモータ11とリアモータ21を備えている。フロントモータ11は、前輪ドライブシャフト12を介して前輪13を駆動する。リアモータ21は後輪ドライブシャフト22を介して後輪23を駆動する。自動車2は、電動の四輪駆動車である。 An example automobile 2 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of the drive system of the automobile 2. As shown in FIG. The automobile 2 of the embodiment includes a front motor 11 and a rear motor 21 for driving. Front motor 11 drives front wheels 13 via front wheel drive shaft 12 . A rear motor 21 drives a rear wheel 23 via a rear wheel drive shaft 22. The automobile 2 is an electric four-wheel drive vehicle.

前輪13は運転者が操舵可能である。ステアリングホイール14は、ステアリングギア機構15とステアリングリンク16を介して前輪13の舵角と連動する。ステアリングギア機構15にはステアリングモータ17が付随している。ステアリングホイール14に加わる運転者の力に応じてステアリングモータ17がトルクを出し、運転者の操舵操作を補助する。すなわち、自動車2はパワーステアリング機能を備えている。 The front wheels 13 can be steered by the driver. The steering wheel 14 is linked to the steering angle of the front wheels 13 via a steering gear mechanism 15 and a steering link 16. A steering motor 17 is attached to the steering gear mechanism 15. The steering motor 17 generates torque in response to the driver's force applied to the steering wheel 14 to assist the driver's steering operation. That is, the automobile 2 is equipped with a power steering function.

前輪13の操舵角は、舵角センサ18によって計測される。舵角センサ18が計測した前輪13の舵角は制御器31に送られる。アクセルペダル32の開度とブレーキペダル33の開度も制御器31に送られる。制御器31は、アクセルペダル32の開度と車速に基づいて自動車2を走行させるための目標出力を決定する。制御器31はフロントモータ11の出力とリアモータ21の合計出力が目標出力に追従するように、フロントモータ11とリアモータ21を制御する。 The steering angle of the front wheels 13 is measured by a steering angle sensor 18. The steering angle of the front wheels 13 measured by the steering angle sensor 18 is sent to the controller 31. The opening degree of the accelerator pedal 32 and the opening degree of the brake pedal 33 are also sent to the controller 31. The controller 31 determines a target output for driving the automobile 2 based on the opening degree of the accelerator pedal 32 and the vehicle speed. The controller 31 controls the front motor 11 and the rear motor 21 so that the total output of the front motor 11 and the rear motor 21 follows the target output.

フロントモータ11とリアモータ21の合計出力に対するフロントモータ11(リアモータ21)の出力割合は、予め決まっており、制御器31のメモリに格納されている。なお、運転席にセレクトスイッチが設けられており、フロントモータ11(リアモータ21)の出力割合を幾つかの設定値の中から運転者が選択できるようになっていてもよい。なお、フロントモータ11の出力割合とリアモータ21の出力割合の合計は常に100[%]であり、合計出力が目標出力に追従するように制御器31が制御する。フロントモータ11の出力割合とリアモータ21の出力割合の一方が決まれば他方は従属的に決まる。 The output ratio of the front motor 11 (rear motor 21) to the total output of the front motor 11 and rear motor 21 is determined in advance and stored in the memory of the controller 31. Note that a select switch may be provided at the driver's seat so that the driver can select the output ratio of the front motor 11 (rear motor 21) from among several set values. Note that the sum of the output ratio of the front motor 11 and the output ratio of the rear motor 21 is always 100 [%], and the controller 31 controls so that the total output follows the target output. Once one of the output ratio of the front motor 11 and the output ratio of the rear motor 21 is determined, the other is determined dependently.

制御器31は、前輪13の舵角に応じてフロントモータ11とリアモータ21のそれぞれの出力割合を決定する。フロントモータ11の出力割合とリアモータ21の出力割合の合計は常に100[%]であるので、別言すれば、制御器31は、前輪13の舵角に応じてフロントモータ11とリアモータ21の合計出力に対するリアモータ21の出力割合を決定する。具体的には、制御器31は、前輪13の舵角が所定の舵角閾値を超えている場合、または、舵角が不明の場合、舵角が舵角閾値以下のときよりもリアモータ21の出力割合を高くする。別言すれば、制御器31は、前輪13の舵角が所定の舵角閾値を超えている場合、または、舵角が取得不能(舵角不明)の場合、舵角が舵角閾値以下のときよりもリアモータ21の出力割合を上げる。別言すれば、制御器31は、前輪13の舵角が所定の舵角閾値を超えている場合、または、舵角が取得不能(舵角不明)の場合、舵角が舵角閾値以下のときよりもフロントモータ11の出力割合を下げる。 The controller 31 determines the respective output ratios of the front motor 11 and the rear motor 21 according to the steering angle of the front wheels 13. Since the sum of the output ratio of the front motor 11 and the output ratio of the rear motor 21 is always 100%, in other words, the controller 31 adjusts the total output ratio of the front motor 11 and the rear motor 21 according to the steering angle of the front wheels 13. The output ratio of the rear motor 21 to the output is determined. Specifically, when the steering angle of the front wheels 13 exceeds a predetermined steering angle threshold, or when the steering angle is unknown, the controller 31 controls the rear motor 21 to operate more quickly than when the steering angle is below the steering angle threshold. Increase output rate. In other words, if the steering angle of the front wheels 13 exceeds a predetermined steering angle threshold, or if the steering angle cannot be obtained (unknown steering angle), the controller 31 determines whether the steering angle is below the steering angle threshold. The output ratio of the rear motor 21 is increased compared to when the output ratio of the rear motor 21 is increased. In other words, if the steering angle of the front wheels 13 exceeds a predetermined steering angle threshold, or if the steering angle cannot be obtained (unknown steering angle), the controller 31 determines whether the steering angle is below the steering angle threshold. The output ratio of the front motor 11 is lowered than before.

舵角が大きく、かつ、前輪13に伝達される駆動トルクが大きいと、前輪13へ駆動トルクを伝達する部品(前輪ドライブシャフト12、または前輪ドライブシャフト12に関係する部品)に高い負荷がかかり、部品がダメージを受ける。フロントモータ11の出力割合を下げることで、前輪13へ駆動トルクを伝達する部品に加わる負荷を下げることができる。舵角が大きく、かつ、前輪13に伝達される駆動トルクが大きいときに高い負荷が加わる部品の一例は、前輪ドライブシャフト12を回転支持する軸受である。また、舵角閾値は、舵角の可動範囲の端付近に設定される。典型的には、舵角閾値は、舵角の可動範囲の端(右側舵角の最大値と左側舵角の最大値)に設定される。 When the steering angle is large and the driving torque transmitted to the front wheels 13 is large, a high load is applied to the parts that transmit the driving torque to the front wheels 13 (front wheel drive shaft 12 or parts related to the front wheel drive shaft 12). Parts are damaged. By lowering the output ratio of the front motor 11, the load applied to the components that transmit drive torque to the front wheels 13 can be lowered. An example of a component to which a high load is applied when the steering angle is large and the drive torque transmitted to the front wheels 13 is large is a bearing that rotationally supports the front wheel drive shaft 12. Further, the steering angle threshold value is set near the end of the movable range of the steering angle. Typically, the steering angle threshold value is set at the end of the movable range of the steering angle (the maximum value of the right steering angle and the maximum value of the left steering angle).

一方、制御器31は、フロントモータ11とリアモータ21のそれぞれの出力割合を変更するだけであって、フロントモータ11とリアモータ21の合計出力は変更しない。制御器31は、合計出力が目標出力に追従するようにフロントモータ11とリアモータ21を制御する。それゆえ、運転者が感じるドライブフィールは低下しない。自動車2は、舵角が大きいとき、あるいは、センサの故障などで舵角が不明のとき、前輪13への駆動トルク伝達系の部品の保護を図りつつ、ドライブフィールの低下を抑えることができる。 On the other hand, the controller 31 only changes the respective output ratios of the front motor 11 and rear motor 21, but does not change the total output of the front motor 11 and rear motor 21. The controller 31 controls the front motor 11 and the rear motor 21 so that the total output follows the target output. Therefore, the drive feel felt by the driver does not deteriorate. In the automobile 2, when the steering angle is large or when the steering angle is unknown due to sensor failure, etc., it is possible to protect the parts of the drive torque transmission system to the front wheels 13 and suppress a decrease in drive feel.

図2に、制御器31が実行する出力割合制御のフローチャートを示す。舵角が取得可能であり、取得した舵角が舵角閾値以下の場合(ステップS2:NO)、制御器31は、フロントモータ11の出力割合に割合Rfを設定し、リアモータ21の出力割合に割合Rrを設定する(ステップS3)。ここで、割合Rfと割合Rrの合計は100[%]である。 FIG. 2 shows a flowchart of output ratio control executed by the controller 31. If the steering angle can be acquired and the acquired steering angle is less than or equal to the steering angle threshold (step S2: NO), the controller 31 sets the ratio Rf to the output ratio of the front motor 11 and sets the ratio Rf to the output ratio of the rear motor 21. A ratio Rr is set (step S3). Here, the sum of the ratio Rf and the ratio Rr is 100[%].

例えば、割合Rfと割合Rrには、ともに50[%]が設定される。この場合、フロントモータ11とリアモータ21の出力比は1:1になる。 For example, both the ratio Rf and the ratio Rr are set to 50[%]. In this case, the output ratio between the front motor 11 and the rear motor 21 is 1:1.

舵角が舵角閾値を超えているか、または、舵角が取得不能(舵角不明)の場合、制御器31は、舵角の舵角閾値以下の場合よりもリアモータ21の出力割合を上げ、かわりにフロントモータ11の出力割合を下げる。より具体的には、制御器31は、フロントモータ11の出力割合に「割合Rfー割合dR」を設定し、リアモータ21の出力割合に「割合Rr+割合dR」を設定する。 If the steering angle exceeds the steering angle threshold or if the steering angle cannot be obtained (the steering angle is unknown), the controller 31 increases the output ratio of the rear motor 21 compared to when the steering angle is equal to or less than the steering angle threshold. Instead, the output ratio of the front motor 11 is lowered. More specifically, the controller 31 sets the output ratio of the front motor 11 to “ratio Rf−ratio dR”, and sets the output ratio of the rear motor 21 to “ratio Rr+ratio dR”.

例えば、割合Rfと割合Rrがともに50[%]で割合dRが25[%]の場合、変更後のそれぞれの出力割合は、フロントモータ11が25[%]、リアモータ21が75[%]になる。このように、制御器31は、前輪13の舵角が舵角閾値を超えている場合、または、舵角が不明の場合、舵角が舵角閾値以下のときよりも後輪駆動装置の出力割合を高くする。この処理により、前輪13への駆動トルク伝達系の部品の保護を図りつつ、ドライブフィールの低下が抑えられる。 For example, if the ratio Rf and the ratio Rr are both 50 [%] and the ratio dR is 25 [%], the respective output ratios after the change are 25 [%] for the front motor 11 and 75 [%] for the rear motor 21. Become. In this way, when the steering angle of the front wheels 13 exceeds the steering angle threshold, or when the steering angle is unknown, the controller 31 controls the output of the rear wheel drive device to be higher than when the steering angle is below the steering angle threshold. Increase the percentage. This process protects the parts of the drive torque transmission system to the front wheels 13 while suppressing a decrease in drive feel.

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。フロントモータ11が前輪駆動装置の一例であり、リアモータ21が後輪駆動装置の一例である。前輪駆動装置と後輪駆動装置はそれぞれエンジンであってもよい。あるいは、前輪駆動装置と後輪駆動装置の一方が電気モータであり、他方がエンジンであってもよい。 Points to note regarding the techniques described in the examples will be described. The front motor 11 is an example of a front wheel drive device, and the rear motor 21 is an example of a rear wheel drive device. The front wheel drive device and the rear wheel drive device may each be an engine. Alternatively, one of the front wheel drive and rear wheel drive may be an electric motor and the other may be an engine.

舵角は、舵角センサで取得される値でなくても、例えば右前輪と左前輪の回転速度の差から推定した値であってもよい。 The steering angle does not have to be a value acquired by a steering angle sensor, but may be a value estimated from the difference in rotation speed between the right front wheel and the left front wheel, for example.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely illustrative and do not limit the scope of the claims. The techniques described in the claims include various modifications and changes to the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as filed. Further, the techniques illustrated in this specification or the drawings can achieve multiple objectives simultaneously, and achieving one of the objectives has technical utility in itself.

2:自動車 11:フロントモータ 12:前輪ドライブシャフト 13:前輪 14:ステアリングホイール 15:ステアリングギア機構 16:ステアリングリンク 17:ステアリングモータ 18:舵角センサ 21:リアモータ 22:後輪ドライブシャフト 23:後輪 31:制御器 32:アクセルペダル 33:ブレーキペダル 2: Automobile 11: Front motor 12: Front wheel drive shaft 13: Front wheel 14: Steering wheel 15: Steering gear mechanism 16: Steering link 17: Steering motor 18: Rudder angle sensor 21: Rear motor 22: Rear wheel drive shaft 23: Rear wheel 31: Controller 32: Accelerator pedal 33: Brake pedal

Claims (1)

前輪を駆動する前輪駆動装置と、
後輪を駆動する後輪駆動装置と、
前記前輪駆動装置と前記後輪駆動装置の合計出力に対する前記後輪駆動装置の出力割合を決定する制御器と、
を備えており、
前記制御器は、前輪の舵角が所定の舵角閾値を超えている場合、または、前記舵角が不明の場合、前記舵角が前記舵角閾値以下のときよりも前記出力割合を高くする、自動車。
a front wheel drive device that drives the front wheels;
a rear wheel drive device that drives the rear wheels;
a controller that determines an output ratio of the rear wheel drive device to a total output of the front wheel drive device and the rear wheel drive device;
It is equipped with
The controller makes the output ratio higher when the steering angle of the front wheels exceeds a predetermined steering angle threshold, or when the steering angle is unknown, than when the steering angle is below the steering angle threshold. ,car.
JP2022129069A 2022-08-12 2022-08-12 Vehicle Pending JP2024025551A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022129069A JP2024025551A (en) 2022-08-12 2022-08-12 Vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022129069A JP2024025551A (en) 2022-08-12 2022-08-12 Vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024025551A true JP2024025551A (en) 2024-02-26

Family

ID=90010798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022129069A Pending JP2024025551A (en) 2022-08-12 2022-08-12 Vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024025551A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4400270B2 (en) Steering angle ratio control device for vehicle
US7533757B2 (en) Steering system and method of control
US7740102B2 (en) Steering control device for vehicle
US8494721B2 (en) Vehicle integrated control apparatus
JP6844500B2 (en) Vehicle behavior control device
US7441627B2 (en) Vehicle control system
US9738177B2 (en) Electric vehicle
CN110239520B (en) Yaw moment control device for vehicle
CN108657267B (en) Steering control method for vehicle
JP2006029460A (en) Control device of driving force between left and right wheels in vehicle
KR20190143646A (en) Steering control method for vehicles
JP2006111110A (en) Control device for electric power steering device
JP2009214566A (en) Device for controlling driving force of four-wheel drive vehicle
JP2005170116A (en) Steering control device for vehicle
JP2024025551A (en) Vehicle
JP2020192962A (en) Four-wheel drive car
JP2007269062A (en) Steering device of vehicle
JP2007113408A (en) Engine output control device of vehicle
JP2006240400A (en) Driving force distribution controlling device for vehicle
JP2011161957A (en) Central controller
JP5640581B2 (en) Control device for differential limiting mechanism
JP4675655B2 (en) Reaction force control method
JP5090669B2 (en) 4-wheel drive vehicle behavior stabilization control method
JP4572915B2 (en) Steering control device for vehicle
JP5176569B2 (en) Brake control device for vehicle