JP6135254B2 - 車両制御装置及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置及び車両に関する。

走行状態に応じて左駆動輪と右駆動輪との間にトルク差を発生させる装置が知られている。例えば、特許文献１（国際公開第９３／０８０６３号）には、操舵量に応じて、車両の外輪と内輪との間に回転数（トルク）の差を発生させ、車両の旋回性能を向上させる技術が開示されている。

国際公開第９３／０８０６３号

しかしながら、ドライバの旋回意図に合わせて能動的に車両の旋回操作を行うためには更なる改善が必要と考えられる。

そこで、本発明の目的は、ドライバの旋回意図に合わせて旋回性能を向上させることができるペダル装置及び車両制御装置を提供することにある。

本発明の一側面に係る車両制御装置は、右足用のブレーキペダルに対するドライバの操作量に応じた制動力を、車両の左右車輪の一方の車輪に付与すると共に、左足用のブレーキペダルに対するドライバの操作量に応じた制動力を、前記車両の左右車輪のうち他方の車輪に付与し、右足用のブレーキペダルと左足用のブレーキペダルとの操作量の差が所定量以上ない場合には、右足用のブレーキペダル及び左足用のブレーキペダルの一方の操作量に応じた制動力を、車両の左右車輪それぞれに付与する。また、本発明の一側面に係る車両制御装置は、右足用のブレーキペダルに対するドライバの操作量に応じた制動力を、車両の左右車輪の一方の車輪に付与すると共に、左足用のブレーキペダルに対するドライバの操作量に応じた制動力を、車両の左右車輪のうち他方の車輪に付与し、右足用のブレーキペダルと左足用のブレーキペダルとの操作量の差が所定量以上ある場合には、右足用のブレーキペダル及び左足用のブレーキペダルの一方の操作量に応じた制動力を、車両の左右車輪それぞれに付与する。

本発明の一側面に係る車両は、左右車輪の一方の車輪に対して制動力を付与可能な右足用のブレーキペダルと、左右車輪の他方の車輪に対して制動力を付与可能な左足用のブレーキペダルと、上記車両制御装置と、を備える。

この車両制御装置及び車両の構成によれば、左右の車輪に対して独立して制動力を付与することができるので、ドライバの旋回意図に合わせて、内輪となる車輪と外輪となる車輪との間の回転数（トルク）の差を調整することができる。このような回転数（トルク）の差を生じさせることにより、車両の旋回性能を向上させることができる。すなわち、ドライバの旋回意図に合わせて旋回性能を向上させることができる。

上記車両制御装置は、右足用のアクセルペダルに対するドライバの操作量に応じた駆動力を、車両の左右車輪の一方の車輪に付与すると共に、左足用のアクセルペダルに対するドライバの操作量に応じた駆動力を、車両の左右車輪のうち他方の車輪に付与してもよい。

上記車両は、左右車輪の一方の車輪に対して制動力を付与可能な右足用のブレーキペダルと、左右車輪の他方の車輪に対して制動力を付与可能な左足用のブレーキペダルと、左右車輪の一方の車輪に対して、駆動力を付与可能な右足用のアクセルペダルと、左右車輪の他方の車輪に対して、駆動力を付与可能な左足用のアクセルペダルと、上記車両制御装置と、を備える。

この車両制御装置及び車両の構成によれば、左右の車輪に対して独立して制動力を付与することができるだけでなく、独立して駆動力も付与することができる。これにより、独立して制動力のみが付与できる構成に比べて、内輪となる車輪と外輪となる車輪とに大きな回転数（トルク）の差を生じさせることができる。この結果、旋回性能を更に向上させることができる。

本発明によれば、ドライバの旋回意図に合わせて旋回性能を向上させることができる。

一実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 右旋回時における一実施形態に係る車両制御装置の動作を説明する説明図である。 右カーブに進入してからクリッピングポイントに到達するまでのドライバの状態を示す図、クリッピングポイントから直線に進入するまでのドライバの状態を示す図、直進する際のドライバの状態を示す図である。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

図１は、一実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。車両１は、各車輪（右前車輪１１、左前車輪１３、右後車輪１５、左後車輪１７）と、ペダル装置３０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とを備える。

右前車輪（左右車輪の一方の車輪）１１、左前車輪（左右車輪の他方の車輪）１３、右後車輪（左右車輪の一方の車輪）１５、左後車輪（左右車輪の他方の車輪）１７には、例えば、ブレーキディスクを挟むことにより制動力を発生させるブレーキ１１ａ，１３ａ，１５ａ、１７ａが内蔵されている。

右前車輪１１、左前車輪１３、右後車輪１５、左後車輪１７には、例えば、それぞれのハブの内部にインホイールモータ１１ｂ，１３ｂ，１５ｂ、１７ｂが内蔵されている。なお、モータ部分は、ホイールの内部に入っていなくてもよく、ハブと一体化されて同軸で繋がっていてもよい。

ペダル装置３０は、右足用のブレーキペダル３１と、左足用のブレーキペダル３３と、を備える。右足用のブレーキペダル３１は、車両１の右前車輪１１及び右後車輪１５に対して制動力を付与可能なペダルである。本実施形態では、右足用のブレーキペダル３１を踏む（操作する）ことにより、右前車輪１１及び右後車輪１５にブレーキ１５ａが作動する。

左足用のブレーキペダル３３は、車両１の左前車輪１３及び左後車輪１７に対して制動力を付与可能なペダルである。本実施形態では、左足用のブレーキペダル３３を踏む（操作する）ことにより、左前車輪１３及び左後車輪１７にブレーキ１７ａが作動する。

ペダル装置３０は、更に、右足用のアクセルペダル３５と、左足用のアクセルペダル３７と、を備える。右足用のアクセルペダル３５は、車両１の右前車輪１１及び右後車輪１５に対して駆動力を付与可能なペダルである。本実施形態では、右足用のアクセルペダル３５を踏む（操作する）ことにより、右前車輪１１及び右後車輪１５のハブに内蔵されているインホイールモータ１１ｂ，１５ｂが駆動する。

左足用のアクセルペダル３７は、車両１の左前車輪１３及び左後車輪１７に対して駆動力を付与可能なペダルである。本実施形態では、左足用のアクセルペダル３７を踏む（操作する）ことにより、左前車輪１３及び左後車輪１７のハブに内蔵されているインホイールモータ１３ｂ，１７ｂが駆動する。

ＥＣＵ（車両制御装置）５０は、右足用のブレーキペダル３１に対するドライバの操作量に応じた制動力を、車両１の左右車輪の一方の車輪に付与すると共に、左足用のブレーキペダル３３に対するドライバの操作量に応じた制動力を、車両１の左右車輪のうち他方の車輪に付与する。例えば、右足用のブレーキペダル３１に対する踏み込み量Δ１を検出し、右前車輪１１及び右後車輪１５に対して踏み込み量Δ１に応じた制動力を付与すると共に、左足用のブレーキペダル３３に対する踏み込み量Δ２を検出し、左前車輪１３及び左後車輪１７に対して踏み込み量Δ２に応じた制動力を付与する。

ＥＣＵ５０は、更に、右足用のアクセルペダル３５に対するドライバの操作量に応じた駆動力を、車両１の左右車輪の一方の車輪に付与すると共に、左足用のアクセルペダル３７に対するドライバの操作量に応じた駆動力を、車両１の左右車輪のうち他方の車輪に付与する。例えば、右足用のアクセルペダル３５に対する踏み込み量Δ３を検出し、右前車輪１１及び右後車輪１５に対して踏み込み量Δ３に応じた駆動力を付与すると共に、左足用のアクセルペダル３７に対する踏み込み量Δ４を検出し、左前車輪１３及び左後車輪１７に対して踏み込み量Δ４に応じた駆動力を付与する。

次に、上記ペダル装置３０及び車両制御装置５０を備える車両１が旋回する際の動作について説明する。まず、右旋回時の動作の一例について、図２を用いて説明する。図２は、右旋回時の動作をする際の車両の状態を示す図である。

ドライバは、右旋回をしたい場合には、まずはハンドル５（図３参照）を操作する。これにより、車両１は、右方向に旋回する。本実施形態では、左右の車輪１１，１３，１５，１７に対して独立して制動力及び駆動力を付与することができるので、ドライバは、例えば、以下の行動をとることができる。すなわち、右足用のブレーキペダル３１を踏み込むと同時に左足用のアクセルペダル３７を踏み込むことができる。このとき、右側の車輪（右前車輪１１及び右後車輪１５）が制動された状態となり、左側の車輪（左前車輪１３及び左後車輪１７）が加速又は定常走行する状態となる。これにより、内輪となる右側の車輪（右前車輪１１及び右後車輪１５）と外輪となる左側の車輪（左前車輪１３及び左後車輪１７）との間の回転数（トルク）の差が生じる。この結果、車両１にヨーモーメントが発生し、右方向への旋回速度の向上が図られるので右方向への旋回性能が向上する。

次に、上記右旋回を行う場合のドライバの状態について、図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）は、右カーブに進入してからクリッピングポイントに到達するまでのドライバの状態を示している。図３（ｂ）は、クリッピングポイントから直線に進入するまでのドライバの状態を示している。図３（ｃ）は、直進する際のドライバの状態を示している。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、ドライバを進行方向側から見た図である。

車両１を右旋回させようとする場合、ドライバは、図３（ａ）に示すようにハンドル５を右に操舵する。このとき、ドライバの胸部９１は、操舵方向と同じ右方向に傾き、骨盤９３は、操舵方向と反対の左方向に傾く。

クリッピングポイントを通過し、車両１を直進させようとする場合、ドライバは、図３（ｂ）に示すようにハンドル５を左に操舵して、図３（ｃ）に示すような元の状態に戻す。このとき、ドライバの胸部９１は、操舵方向と同じ右方向の傾きから元の状態に戻るように動き、骨盤９３も同様に、元の状態に戻るように動く。この時も、ドライバは、左足９７よりも右足９５の方が体重をかけやすい体勢となっており、右足９５で操作するペダルの方が踏み込みやすい状態が続いている。車両１を直進させるためには、右旋回操作によって生じた左右の車輪に回転数（トルク）の差をなくすために右足用のアクセルペダル３５の踏み込み量を大きくすることが求められるところ、ドライバの体の状態は、この求められる操作をしやすい状態となっている。

右旋回時に、ドライバがとる行動としては、上述した以外に以下に示す行動も考えられる。すなわち、左足用のブレーキペダル３３の踏み込み量よりも右足用のブレーキペダル３１の踏み込み量を多くする。このとき、左側の車輪（左前車輪１３及び左後車輪１７）よりも右側の車輪（右前車輪１１及び右後車輪１５）の制動力が大きくなる。これにより、車両１にヨーモーメントが発生し、右方向への旋回速度の向上が図られるので右方向への旋回性能が向上する。

車両１を右旋回させようとする場合、ドライバは、図３（ａ）に示すようにハンドル５を右に操舵する。このとき、ドライバの胸部９１は、操舵方向と同じ右方向に傾き、骨盤９３は、操舵方向と反対の左方向に傾く。ドライバは、左足９７よりも右足９５の方が体重をかけやすい体勢となっており、右足９５で操作するペダルの方が踏み込みやすい状態となっている。右方向への旋回性能を向上させるためには、左足用のブレーキペダル３３の踏み込み量よりも、右足用のブレーキペダル３１の踏み込み量を大きくすることが求められるところ、ドライバは、この求められる操作をしやすい状態となっている。

上記実施形態の車両制御装置５０及びペダル装置３０を備えた車両１によれば、左右の車輪（右前車輪１１、左前車輪１３、右後車輪１５、左後車輪１７）に対して独立して制動力を付与することができるので、ドライバの旋回意図に合わせて、内輪となる車輪と外輪となる車輪との間の回転数（トルク）の差を調整することができる。すなわち、ドライバの旋回意図に合わせて、右足用及び左足用のブレーキペダル３１，３３の踏み込み量Δ１，Δ２を変えることができる。また、右足用及び左足用のブレーキペダル３１，３３の踏み込み量Δ１，Δ２を変えることにより、内輪となる車輪と外輪となる車輪とに回転数（トルク）の差を生じるので、旋回性能を向上させることができる。

上記実施形態の車両制御装置５０及びペダル装置３０を備えた車両１によれば、左右の車輪（右前車輪１１、左前車輪１３、右後車輪１５、左後車輪１７）に対して独立して制動力を付与することができるだけでなく、独立して駆動力も付与することができる。これにより、制動力のみが付与できる構成に比べて、内輪となる車輪と外輪となる車輪とに更に大きな回転数（トルク）の差を生じさせることができる。この結果、旋回性能を更に向上させることができる。

以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記実施形態では、右足用及び左足用のブレーキペダル３１，３３と、右足用及び左足用のアクセルペダル３５，３７とを備えているペダル装置３０の例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アクセルペダルについては、左右それぞれのペダルを備えてなくてもよい。すなわち、少なくとも、右足用及び左足用のブレーキペダル３１，３３を備えていればよい。

車両制御装置５０は、右足用のブレーキペダル３１と左足用のブレーキペダル３３との踏み込み量の差が所定量以上ない場合には、それぞれのペダルの踏み込み量に応じた制動力をそれぞれ対応する車輪に付与するのではなく、どちらか一方の踏み込み量に応じた制動力をそれぞれの車輪に付与するなど、左右の車輪間に制動力の差が出ないようにしてもよい。これにより、ドライバの意図しない操作による車両の動作を防止することができる。右足用のブレーキペダル３１と左足用のブレーキペダル３３との踏み込み量の差が所定量以上ある場合も、同様の処理とすることができる。また、アクセルペダルについても同様の構成とすることができる。

１１…右前車輪（左右車輪の一方の車輪）、１３…左前車輪（左右車輪の他方の車輪）、１５…右後車輪（左右車輪の一方の車輪）、１７…左後車輪（左右車輪の他方の車輪）、３０…ペダル装置、３１…右足用ブレーキペダル、３３…左足用ブレーキペダル、３５…右足用アクセルペダル、３７…左足用アクセルペダル、５０…ＥＣＵ（車両制御装置）。

Claims (5)

1. 右足用のブレーキペダルに対するドライバの操作量に応じた制動力を、車両の左右車輪の一方の車輪に付与すると共に、左足用のブレーキペダルに対するドライバの操作量に応じた制動力を、前記車両の左右車輪のうち他方の車輪に付与し、
   前記右足用のブレーキペダルと前記左足用のブレーキペダルとの操作量の差が所定量以上ない場合には、前記右足用のブレーキペダル及び前記左足用のブレーキペダルの一方の操作量に応じた制動力を、前記車両の左右車輪それぞれに付与する、車両制御装置。
2. 右足用のブレーキペダルに対するドライバの操作量に応じた制動力を、車両の左右車輪の一方の車輪に付与すると共に、左足用のブレーキペダルに対するドライバの操作量に応じた制動力を、前記車両の左右車輪のうち他方の車輪に付与し、
   前記右足用のブレーキペダルと前記左足用のブレーキペダルとの操作量の差が所定量以上ある場合には、前記右足用のブレーキペダル及び前記左足用のブレーキペダルの一方の操作量に応じた制動力を、前記車両の左右車輪それぞれに付与する、車両制御装置。
3. 右足用のアクセルペダルに対するドライバの操作量に応じた駆動力を、前記車両の左右車輪の一方の車輪に付与すると共に、左足用のアクセルペダルに対するドライバの操作量に応じた駆動力を、前記車両の左右車輪のうち他方の車輪に付与する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
4. 左右車輪の一方の車輪に対して制動力を付与可能な右足用のブレーキペダルと、
   前記左右車輪の他方の車輪に対して制動力を付与可能な左足用のブレーキペダルと、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の車両制御装置と、
   を備える車両。
5. 左右車輪の一方の車輪に対して制動力を付与可能な右足用のブレーキペダルと、
   前記左右車輪の他方の車輪に対して制動力を付与可能な左足用のブレーキペダルと、
   前記左右車輪の一方の車輪に対して、駆動力を付与可能な右足用のアクセルペダルと、
   前記左右車輪の他方の車輪に対して、駆動力を付与可能な左足用のアクセルペダルと、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の車両制御装置と、
   を備える車両。