JP7523367B2 - Vehicle control device and control method - Google Patents
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Description
本発明は、車両制御装置、および制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle control device and a control method.
従来、旋回時に、左右の車輪における荷重に応じて、左右の車輪を回転させるモータのトルクを制御する車両制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a vehicle control device is known that controls the torque of a motor that rotates the left and right wheels depending on the load on the left and right wheels when turning (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記車両制御装置では、例えば、ブレーキペダルが踏み込まれて、前輪の荷重が大きくなった状態で旋回する場合に、横滑りが発生するおそれがある。 However, with the above vehicle control system, there is a risk of skidding occurring when turning with the brake pedal depressed and the load on the front wheels increased.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、旋回時に横滑りの発生を予防する車両制御装置、および制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above, and aims to provide a vehicle control device and control method that prevents skidding during turns.
実施形態の一態様に係る車両制御装置は、複数の駆動輪をそれぞれ異なるモータによって回転させる車両を制御する。車両制御装置は、モータで発生させるトルクを制御するモータ制御部を備える。モータ制御部は、車両の状態が、前輪に対する荷重が他の駆動輪に対する荷重よりも大きい前荷重状態であり、かつ車両が旋回状態である場合に、前輪を回転させるモータにおけるトルクが大きくなるように設定する第1制御を行う。 A vehicle control device according to one aspect of the embodiment controls a vehicle in which multiple drive wheels are rotated by different motors. The vehicle control device includes a motor control unit that controls the torque generated by the motor. When the vehicle is in a front-loaded state in which the load on the front wheels is greater than the load on the other drive wheels and the vehicle is turning, the motor control unit performs a first control that sets the torque in the motor that rotates the front wheels to be large.
実施形態の一態様によれば、旋回時に横滑りの発生を予防することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to prevent skidding during turns.
以下、添付図面を参照して、実施形態に係る車両制御装置、および制御方法について詳細に説明する。なお、本実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 The vehicle control device and control method according to the embodiment will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment.
実施形態に係る制御方法について説明する。実施形態に係る制御方法は、制御装置10(車両制御装置)によって実行される。制御装置10は、車両Cに搭載される。車両Cは、複数の駆動輪1を有する。例えば、車両Cは、4つの駆動輪1を有する。車両Cは、各駆動輪1をそれぞれ異なるモータ2によって回転させる。モータ2は、いわゆる、インホイールモータである。
A control method according to the embodiment will be described. The control method according to the embodiment is executed by a control device 10 (vehicle control device). The
以下では、車両Cの前方の駆動輪1を「前輪1F」、および車両Cの後方の駆動輪1を「後輪1R」と称する場合がある。
In the following, the
車両Cは、前輪1Fが操舵輪であり、車両Cに旋回要求がされた場合、例えば、ステアリング5(図2参照)が運転者によって操作された場合には、前輪1Fが旋回方向に向けて転舵される。
The
そのとき、旋回状態の前輪1Fでは、図1Aに示すように、前輪1FにおけるコーナーリングフォースCF、および前輪1Fにおける駆動力F1の前輪進行方向垂直成分F2の合計と、前輪1Fにおける遠心力F3とがバランスした状態となる。コーナーリングフォースCFとは、前輪1F(駆動輪1)の接地部分における前輪1Fの弾性変形によって生み出される力のうち、前輪1Fの進行方向T1に対して直交し、旋回の円中心方向に働く力である。図1Aは、旋回状態の車両Cを示す概略図である。なお、図1Aでは、説明のため、コーナーリングフォースCFをずらして記載する。
At that time, as shown in FIG. 1A, the cornering force CF at the
前輪1FにおけるコーナーリングフォースCFは、コーナーリング係数Cc、前輪1Fにかかる重量m、およびスリップアングルSAに基づいて、式(1)によって算出される。コーナーリング係数Ccは、予め定められた常数である。スリップアングルSAは、前輪1Fにおける駆動力F1の作用方向と、前輪1Fの進行方向T1との角度である。
The cornering force CF at the
CF=Cc×m×SA・・・(1) CF=Cc×m×SA...(1)
コーナーリングフォースCFは、スリップアングルSAが大きくなると、大きくなる。なお、コーナーリングフォースCFは、最大コーナーリングフォースCFmaxがあり最大コーナーリングフォースCFmaxよりも大きくなることはない。前輪1Fにおける最大コーナーリングフォースCFmaxは、摩擦係数μ、前輪1Fにかかる重量m、および重力加速度gに基づいて、式(2)によって算出される。
The cornering force CF increases as the slip angle SA increases. Note that the cornering force CF has a maximum cornering force CFmax and will never exceed this maximum cornering force CFmax. The maximum cornering force CFmax at the
CFmax=μ×m×g・・・(2) CFmax=μ×m×g...(2)
前輪1Fにおいて、例えば、遠心力F3が大きくなると、図1Aに示す前輪1Fの進行方向T1は、反時計回りに移動する。そのため、スリップアングルSAが大きくなり、コーナーリングフォースCFも大きくなる。コーナーリングフォースCFが、最大コーナーリングフォースCFmaxになると、コーナーリングフォースCFは、最大コーナーリングフォースCFmaxよりも大きくなることはない。そのため、前輪1Fにおいて、最大コーナーリングフォースCFmax、および駆動力F1の前輪進行方向垂直成分F2の合計よりも、遠心力F3が大きくなると、車両Cは、前輪1Fに横滑りが発生し、アンダーステア状態となる。
For example, when the centrifugal force F3 at the
例えば、運転者によってブレーキペダルが踏まれた後に、車両Cが旋回する場合には、車両Cは、前荷重状態となる。前荷重状態とは、前輪1Fに対する荷重が他の駆動輪1、例えば、後輪1Rに対する荷重よりも大きい状態である。前荷重によって前輪1Fの荷重が大きくなると、前輪1Fに加わる遠心力F3が大きくなる。また、車両Cが旋回する場合には、まず、操舵輪である前輪1Fが、例えば、ステアリング5の操作に応じて転舵される。そのため、旋回開始直後である旋回開始状態では、前輪1Fのみが旋回運動に遷移している。後輪1Rが旋回状態に入っておらず、前輪1Fのみが旋回状態に入っている場合には、前輪1Fのみに遠心力F3が加わる状態となる。
For example, when the vehicle C turns after the driver depresses the brake pedal, the vehicle C is in a front-loaded state. A front-loaded state is a state in which the load on the
車両Cが、前荷重状態で旋回する場合、特にブレーキ操作が行われる等による前荷重状態であり、かつ旋回開始状態である場合には、前輪1Fにおける遠心力F3が相対的に大きくなる。そのため、前輪1Fに横滑りが生じやすく、アンダーステア状態となりやすい。なお、前荷重状態、または旋回開始状態のいずれか一方の状態であっても、前輪1Fにおける遠心力F3が大きくなる。
When the vehicle C turns in a front-loaded state, particularly when the vehicle is in a front-loaded state due to braking or the like and is in a turning start state, the centrifugal force F3 at the
制御装置10は、車両Cが、前荷重状態である場合に、図1Bにおいて実線の矢印で示すように、前輪1Fにおける駆動力F1を増加させる。図1Bは、図1Aの旋回状態に対し、前輪1Fにおける駆動力F1を増加させた状態の車両Cを説明する概略図である。図1Bでは、増加された駆動力F1、および増加された駆動力F1の前輪進行方向垂直成分F2を実線で示す。図1Bでは、説明のため、図1Aの前輪1Fにおける駆動力F1、および前輪進行方向垂直成分F2を破線で示す。また、図1Bでは、説明のため、コーナーリングフォースCF、図1Aにおける駆動力F1、および前輪進行方向垂直成分F2をずらして記載する。
When the vehicle C is in a front-loaded state, the
例えば、制御装置10は、前輪1Fを回転させるモータ2における駆動トルクを増加させることによって、前輪1Fにおける駆動力F1を増加させる(前輪1Fに配分する駆動トルクを多くする)。駆動トルクとは、駆動輪1に駆動力を発生させるトルクである。駆動トルクは、正のトルクである。なお、以下では、駆動輪1に制動力を発生させるトルクを、制動トルクと称して説明することがある。制動トルクは、負のトルクである。制御装置10は、前輪1Fを回転させるモータ2における駆動トルクを、後輪1Rよりも前輪1Fの荷重が大きいほど大きくなるように設定する。
For example, the
制御装置10は、前輪1Fを回転させるモータ2における駆動トルクを増加させることによって、駆動力F1の前輪進行方向垂直成分F2を大きくすることができ、コーナーリングフォースCF(スリップアングルSA)の拡大を抑制することができる。そのため、制御装置10は、コーナーリングフォースCFが最大コーナーリングフォースCFmaxとなるまでのマージンを確保することができる。従って、制御装置10は、車両Cに横滑りが発生することを予防することができる。例えば、制御装置10は、車両Cにアンダーステアが発生することを予防することができる。
By increasing the driving torque of the
次に、実施形態に係る車両Cについて図2を参照し説明する。図2は、実施形態に係る車両Cの一部を説明する概略図である。 Next, the vehicle C according to the embodiment will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a portion of the vehicle C according to the embodiment.
車両Cは、4つの駆動輪1と、4つのモータ2と、バッテリ3と、制御装置10とを備える。
Vehicle C has four
4つの駆動輪1は、左前輪1FL、右前輪1FR、左後輪1RL、および右後輪1RRを含む。4つのモータ2は、左前輪用モータ2FL、右前輪用モータ2FR、左後輪用モータ2RL、および右後輪用モータ2RRを含む。
The four
左前輪用モータ2FLは、左前輪1FLを回転させる。右前輪用モータ2FRは、右前輪1FRを回転させる。左後輪用モータ2RLは、左後輪1RLを回転させる。右後輪用モータ2RRは、右後輪1RRを回転させる。 The left front wheel motor 2FL rotates the left front wheel 1FL. The right front wheel motor 2FR rotates the right front wheel 1FR. The left rear wheel motor 2RL rotates the left rear wheel 1RL. The right rear wheel motor 2RR rotates the right rear wheel 1RR.
各モータ2には、バッテリ3から電力が供給される。各モータ2におけるトルクは、制御装置10から入力される制御信号に基づいて制御される。具体的には、各モータ2は、制御信号に基づいて駆動トルク、または制動トルクをそれぞれ発生させる。各モータ2によって発生されたトルクは、各駆動輪1に伝達される。
Each
制御装置10は、各モータ2を個別に制御するコントローラである。制御装置10は、例えば、アクセルペダルの操作量や、ブレーキペダルの操作量などに応じて制御信号を、各モータ2に出力し、各モータ2を制御する。
The
例えば、アクセルペダルが操作されて、車両Cに加速要求がされた場合には、制御装置10は、車両Cを加速させる駆動トルクが各モータ2から各駆動輪1へ出力されるように、各モータ2を制御する。これにより、車両Cは、加速走行を行う。
For example, when the accelerator pedal is operated to request acceleration of the vehicle C, the
また、例えば、ブレーキペダルが操作されて、車両Cに減速要求がされた場合には、制御装置10は、車両Cを減速させる制動トルクが各モータ2から各駆動輪1へ出力されるように、各モータ2を制御する。これにより、車両Cは、減速走行を行う。なお、車両Cは、減速要求がされた場合に、機械式のブレーキを用いて、減速走行を行ってもよい。
For example, when the brake pedal is operated and a request is made to decelerate the vehicle C, the
また、例えば、ステアリング5が操作されて、車両Cに旋回要求がされた場合には、制御装置10は、上記するように左前輪1FL、および右前輪1FRを転舵させる。
For example, when the
次に、実施形態に係る制御装置10の構成について図3を参照し説明する。図3は、実施形態に係る制御装置10の構成を示すブロック図である。なお、図3では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
Next, the configuration of the
換言すれば、図3に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 In other words, each component shown in FIG. 3 is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown. For example, the specific form of distribution and integration of each functional block is not limited to that shown, and all or part of it can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc.
制御装置10は、制御部11(モータ制御部)と、記憶部12とを備える。記憶部12は、例えば、不揮発性メモリやデータフラッシュ、ハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される。記憶部12には、マップ情報、各種プログラムなどが記憶される。
The
制御部11は、検出部13と、算出部14と、判定部15と、設定部16とを備える。制御部11は、例えば、CPU、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスクドライブ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
The control unit 11 includes a detection unit 13, a calculation unit 14, a determination unit 15, and a
コンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部11の検出部13、算出部14、判定部15、および設定部16として機能する。
The computer's CPU functions as the detection unit 13, calculation unit 14, determination unit 15, and setting
また、制御部11の検出部13、算出部14、判定部15、および設定部16の少なくともいずれか一部または全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。
In addition, at least some or all of the detection unit 13, calculation unit 14, determination unit 15, and setting
検出部13には、車両Cに設けられた各種センサから信号が入力される。各種センサは、舵角センサ30、ヨーレートセンサ31、車速センサ32、アクセル開度センサ33、ブレーキセンサ34、Gセンサ35、ステアリングセンサ36、温度センサ37などを含む。
Signals are input to the detection unit 13 from various sensors provided in the vehicle C. The various sensors include a steering angle sensor 30, a yaw rate sensor 31, a
検出部13は、舵角センサ30から入力される信号に基づいて操舵輪の舵角θを検出する。舵角センサ30は、左前輪1FL、および右前輪1FRにそれぞれ設けられる。すなわち、検出部13は、左前輪1FLにおける舵角θ、および右前輪1FRにおける舵角θをそれぞれ検出する。なお、以下においては、旋回時に内側となる前輪1Fの舵角を「θ1」とし、旋回時に外側となる前輪1Fの舵角を「θ2」と称する場合がある。
The detection unit 13 detects the steering angle θ of the steered wheels based on a signal input from the steering angle sensor 30. The steering angle sensor 30 is provided on each of the left front wheel 1FL and the right front wheel 1FR. That is, the detection unit 13 detects the steering angle θ of the left front wheel 1FL and the steering angle θ of the right front wheel 1FR. Note that, below, the steering angle of the
検出部13は、ヨーレートセンサ31から入力される信号に基づいて車両Cにおける現在のヨーレートYawreal(以下、「実ヨーレートYawreal」と称する。)を検出する。 The detection unit 13 detects the current yaw rate Yawreal of the vehicle C (hereinafter referred to as the "actual yaw rate Yawreal") based on the signal input from the yaw rate sensor 31.
検出部13は、車速センサ32から入力される信号に基づいて車速Spdを検出する。検出部13は、アクセル開度センサ33から入力される信号に基づいてアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度Accelを検出する。
The detection unit 13 detects the vehicle speed Spd based on a signal input from the
検出部13は、ブレーキセンサ34から入力される信号に基づいてブレーキペダルの踏み込み量を検出する。検出部13は、Gセンサ35から入力される信号に基づいて車両CのX方向における加速度axを検出する。車両CのX方向は、車両Cの前後方向である。X方向における加速度axは、車両Cの前方向に向けた加速度が正の値となる。
The detection unit 13 detects the amount of depression of the brake pedal based on a signal input from the
検出部13は、ステアリングセンサ36から入力される信号に基づいてステアリング操作量Stranglを検出する。ステアリング操作量Stranglは、車両Cが直進走行している場合のステアリング5の位置を基準とする操作量である。
The detection unit 13 detects the steering operation amount Strangl based on the signal input from the
検出部13は、温度センサ37から入力される信号に基づいてモータ2の温度を検出する。なお、温度センサ37は、各モータ2に設けられており、検出部13は、各モータ2の温度を検出する。
The detection unit 13 detects the temperature of the
算出部14は、推定旋回半径Radを算出する。算出部14は、ホイールベースL、旋回時に内側となる前輪1Fの舵角θ1、および旋回時に外側となる前輪1Fの舵角θ2に基づいて、式(3)を用いて推定旋回半径Radを算出する。
The calculation unit 14 calculates the estimated turning radius Rad. The calculation unit 14 calculates the estimated turning radius Rad using formula (3) based on the wheelbase L, the steering angle θ1 of the
Rad=(L/sinθ1+L/tanθ2)/2・・・(3) Rad=(L/sinθ1+L/tanθ2)/2...(3)
算出部14は、上限車速Spdlmtを算出する。具体的には、算出部14は、推定旋回半径Radと、上限遠心加速度CNTYDNGとに基づいて、式(4)を用いて上限車速Spdlmtを算出する。上限遠心加速度CNTYDNGは、予め設定された値であり、車両Cにおける横滑りの発生を抑制可能な値である。遠心力F3が大きくなり、コーナーリングフォースCFが大きくなると、車両Cは横滑りするおそれがある。遠心力F3は、遠心加速度に比例し、遠心加速度と関連性がある。そのため、算出部14は、上限遠心加速度CNTYDNGに対応する上限車速Spdlmtを算出する。 The calculation unit 14 calculates the upper vehicle speed Spdlmt. Specifically, the calculation unit 14 calculates the upper vehicle speed Spdlmt using equation (4) based on the estimated turning radius Rad and the upper centrifugal acceleration CNTYDNG. The upper centrifugal acceleration CNTYDNG is a preset value that can suppress the occurrence of skidding in the vehicle C. If the centrifugal force F3 increases and the cornering force CF increases, the vehicle C may skid. The centrifugal force F3 is proportional to the centrifugal acceleration and is related to the centrifugal acceleration. Therefore, the calculation unit 14 calculates the upper vehicle speed Spdlmt that corresponds to the upper centrifugal acceleration CNTYDNG.
Spdlmt=(Rad×CNTYDNG)1/2・・・(4) Spdlmt=(Rad×CNTYDNG) 1/2 ...(4)
算出部14は、車両要求トルクCartrqを算出する。具体的には、算出部14は、検出された車速Spdが、上限車速Spdlmt以上である場合、車速Spdと上限車速Spdlmtとの偏差に基づいたフィードバック制御によって車両要求トルクCartrqを算出する。算出部14は、車速Spdが上限車速Spdlmt以下となるように、目標車速を設定し、目標車速となる車両要求トルクCartrqを算出する。この場合、車両要求トルクCartrqは、車速Spdを上限車速Spdlmt以下に制限するトルクであり、負のトルクである。すなわち、車両要求トルクCartrqは、制動トルクである。車両要求トルクCartrqは、車速Spdを上限車速Spdlmt以下とするための制動トルクである。 The calculation unit 14 calculates the vehicle required torque Cartrq. Specifically, when the detected vehicle speed Spd is equal to or greater than the upper limit vehicle speed Spdlmt, the calculation unit 14 calculates the vehicle required torque Cartrq by feedback control based on the deviation between the vehicle speed Spd and the upper limit vehicle speed Spdlmt. The calculation unit 14 sets a target vehicle speed so that the vehicle speed Spd is equal to or less than the upper limit vehicle speed Spdlmt, and calculates the vehicle required torque Cartrq that becomes the target vehicle speed. In this case, the vehicle required torque Cartrq is a torque that limits the vehicle speed Spd to be equal to or less than the upper limit vehicle speed Spdlmt, and is a negative torque. In other words, the vehicle required torque Cartrq is a braking torque. The vehicle required torque Cartrq is a braking torque for making the vehicle speed Spd equal to or less than the upper limit vehicle speed Spdlmt.
算出部14は、検出された車速Spdが、上限車速Spdlmtよりも小さい場合、車速Spd、およびアクセル開度Accelに基づいて、図4に示すマップから車両要求トルクCartrqを算出する。図4は、車両要求トルクCartrqを算出するためのマップである。算出部14は、マップを用いずに、計算式などから車両要求トルクCartrqを算出してもよい。 When the detected vehicle speed Spd is smaller than the upper limit vehicle speed Spdlmt, the calculation unit 14 calculates the vehicle required torque Cartrq from the map shown in FIG. 4 based on the vehicle speed Spd and the accelerator opening Accel. FIG. 4 shows a map for calculating the vehicle required torque Cartrq. The calculation unit 14 may calculate the vehicle required torque Cartrq from a formula or the like without using a map.
算出部14は、前輪荷重比Frwigtrtを算出する。具体的には、算出部14は、車両Cの重心から後輪1Rまでの距離lr、ホイールベースL、地面から車両Cの重心までの高さh、車両CのX方向における加速度ax、および重力加速度gに基づいて、式(5)を用いて前輪荷重比Frwigtrtを算出する。
The calculation unit 14 calculates the front wheel load ratio Frwigtrt. Specifically, the calculation unit 14 calculates the front wheel load ratio Frwigtrt using formula (5) based on the distance lr from the center of gravity of the vehicle C to the
Frwigtrt=(lr/L)+h×ax/(L×g)・・・(5) Frwigtrt=(lr/L)+h×ax/(L×g)...(5)
算出部14は、目標ヨーレートYawtagを算出する。算出部14は、車速Spd、および推定旋回半径Radに基づいて目標ヨーレートYawtagを算出する。算出部14は、式(6)を用いて目標ヨーレートYawtagを算出する。 The calculation unit 14 calculates the target yaw rate Yawtag. The calculation unit 14 calculates the target yaw rate Yawtag based on the vehicle speed Spd and the estimated turning radius Rad. The calculation unit 14 calculates the target yaw rate Yawtag using equation (6).
Yawtag=Spd2/Rad・・・(6) Yawtag= Spd2 /Rad...(6)
算出部14は、ヨーレート偏差Delyawを算出する。算出部14は、目標ヨーレートYawtagと実ヨーレートYawrealとの偏差をヨーレート偏差Delyawとして算出する。 The calculation unit 14 calculates the yaw rate deviation Delyaw. The calculation unit 14 calculates the deviation between the target yaw rate Yawtag and the actual yaw rate Yawreal as the yaw rate deviation Delyaw.
算出部14は、前輪要求駆動トルクFrtrqrqを算出する。具体的には、算出部14は、前輪要求駆動ベーストルクBASETRQと、前輪荷重比Frwigtrtと、ヨーレート偏差Delyawとに基づいて、式(7)を用いて前輪要求駆動トルクFrtrqrqを算出する。前輪要求駆動ベーストルクBASETRQは、予め設定された値である。 The calculation unit 14 calculates the front wheel required drive torque Frtrqrq. Specifically, the calculation unit 14 calculates the front wheel required drive torque Frtrqrq using equation (7) based on the front wheel required drive base torque BASETRQ, the front wheel load ratio Frwigtrt, and the yaw rate deviation Delyaw. The front wheel required drive base torque BASETRQ is a preset value.
Frtrqrq=BASETRQ×Frwigtrt×Delyaw・・・(7) Frtrqrq=BASETRQ×Frwigtrt×Delyaw...(7)
車両Cにおける旋回開始時には、目標ヨーレートYawtagと実ヨーレートYawrealとの偏差であるヨーレート偏差Delyawが大きくなる。そのため、車両Cの旋回開始時には、前輪要求駆動トルクFrtrqrqが大きくなる。また、前輪要求駆動トルクFrtrqrqは、前輪荷重比Frwigtrtが大きいほど、大きくなる。すなわち、前輪要求駆動トルクFrtrqrqは、後輪1Rよりも前輪1Fの荷重が大きいほど大きくなる。
When vehicle C starts turning, the yaw rate deviation Delyaw, which is the deviation between the target yaw rate Yawtag and the actual yaw rate Yawreal, becomes large. Therefore, when vehicle C starts turning, the front wheel required drive torque Frtrqrq becomes large. Also, the front wheel required drive torque Frtrqrq becomes larger as the front wheel load ratio Frwigtrt becomes larger. In other words, the front wheel required drive torque Frtrqrq becomes larger as the load on the
算出部14は、後輪1Rを回転させるモータ2における下限トルクRrtrqmnを算出する。算出部14は、例えば、後輪1Rを回転させるモータ2の温度に基づいて下限トルクRrtrqmnを算出する。算出部14は、後輪1Rを回転させるモータ2の温度が、予め設定された上限温度よりも高い場合に、下限トルクRrtrqmnを算出する。下限トルクRrtrqmnは、後輪1Rを回転させるモータ2の温度に応じて算出されてもよい。例えば、下限トルクRrtrqmnは、後輪1Rを回転させるモータ2の温度が高くなるにつれて大きくなる。算出部14は、左後輪1RLを回転させる左後輪用モータ2RLの下限トルクMtrltrqmn、および右後輪1RRを回転させる右後輪用モータ2RRの下限トルクMtrrtrqmnのうち、大きいトルクを2倍したトルクを、下限トルクRrtrqmnとして算出する。なお、下限トルクRrtrqmnは、負の値である。そのため、後輪1Rを回転させるモータ2の温度が高くなるにつれて、下限トルクRrtrqmnの絶対値は、小さくなる。
The calculation unit 14 calculates the lower limit torque Rrtrqmn of the
判定部15は、車速Spdが上限車速Spdlmt以上であるか否かを判定する。 The determination unit 15 determines whether the vehicle speed Spd is equal to or greater than the upper limit vehicle speed Spdlmt.
判定部15は、車両Cの状態が、前荷重旋回状態であるか否かを判定する。具体的には、判定部15は、車両Cの状態が前荷重状態であり、かつ旋回状態であるか否かを判定する。判定部15は、車両Cの状態が前荷重状態であり、かつ旋回状態である場合に、前荷重旋回状態であると判定する。 The determination unit 15 determines whether the state of the vehicle C is a front-loaded turning state. Specifically, the determination unit 15 determines whether the state of the vehicle C is a front-loaded state and a turning state. When the state of the vehicle C is a front-loaded state and a turning state, the determination unit 15 determines that the vehicle C is in a front-loaded turning state.
判定部15は、前輪荷重比Frwigtrtが荷重判定値FRWRTOV以上である場合に、車両Cの状態が前荷重状態であると判定する。荷重判定値FRWRTOVは、予め設定された値である。 The determination unit 15 determines that the state of the vehicle C is in a front loaded state when the front wheel load ratio Frwigtrt is equal to or greater than the load determination value FRWRTOV. The load determination value FRWRTOV is a preset value.
判定部15は、ステアリング操作量Stranglがステアリング操作判定値STRQNGLTH以上である場合に、車両Cの状態が旋回状態であると判定する。ステアリング操作判定値STRQNGLTHは、予め設定された値である。ステアリング操作判定値STRQNGLTHは、左旋回、および右旋回に応じてそれぞれ設定される。 When the steering operation amount Strangl is equal to or greater than the steering operation judgment value STRQNGLTH, the judgment unit 15 judges that the state of the vehicle C is in a turning state. The steering operation judgment value STRQNGLTH is a preset value. The steering operation judgment value STRQNGLTH is set for left turning and right turning, respectively.
判定部15は、所定トルク条件を満たすか否かを判定する。具体的には、判定部15は、車両要求トルクCartrqが正の値であり、かつ車両要求トルクCartrqが前輪要求駆動トルクFrtrqrqよりも小さい場合に、所定トルク条件を満たすと判定する。判定部15は、車両要求トルクCartrqがゼロ以下である場合には、所定トルク条件を満たさないと判定する。判定部15は、車両要求トルクCartrqが前輪要求駆動トルクFrtrqrq以上である場合には、所定トルク条件を満たさないと判定する。 The determination unit 15 determines whether or not the predetermined torque condition is satisfied. Specifically, the determination unit 15 determines that the predetermined torque condition is satisfied when the vehicle required torque Cartrq is a positive value and is smaller than the front wheel required drive torque Frtrqrq. The determination unit 15 determines that the predetermined torque condition is not satisfied when the vehicle required torque Cartrq is equal to or less than zero. The determination unit 15 determines that the predetermined torque condition is not satisfied when the vehicle required torque Cartrq is equal to or greater than the front wheel required drive torque Frtrqrq.
判定部15は、後述する後輪1Rの暫定トルクTemtrqRが、下限トルクRrtrqmnよりも小さいか否かを判定する。
The determination unit 15 determines whether the provisional torque TemtrqR of the
設定部16は、暫定トルクTemtrqを設定する。設定部16は、車両Cの状態が、前荷重旋回状態であり、かつ所定トルク条件を満たさない場合に、暫定トルクTemtrqを設定する。具体的には、設定部16は、前輪要求駆動トルクFrtrqrqを、前輪1Fの暫定トルクTemtrqFとして設定する。設定部16は、車両要求トルクCartrqから前輪要求駆動トルクFrtrqrqを減算したトルクを、後輪1Rの暫定トルクTemtrqRとして設定する。
The setting
設定部16は、各モータ2で発生させるトルクを設定する。
The setting
設定部16は、車両Cの状態が前荷重旋回状態ではない場合、各モータ2で発生させるトルクを通常トルクに設定する。例えば、前荷重旋回状態ではない車両Cの状態は、車両Cが旋回状態ではない場合、すなわち直進走行している場合を含む。前荷重旋回状態ではない車両Cの状態は、車両Cが前荷重状態ではなく、旋回する場合を含む。通常トルクは、車両要求トルクCartrqに対して、各車輪によって均等にトルクが発生するトルクである。例えば、設定部16は、車両要求トルクCartrqを、4等分したトルクを、各モータ2における通常トルクとして設定する。
When the state of vehicle C is not a front-loaded turning state, the setting
設定部16は、車両Cの状態が前荷重旋回状態であり、かつ所定トルク条件を満たす場合、各モータ2で発生させるトルクを第1前荷重旋回トルクに設定する。第1前荷重旋回トルクは、車両要求トルクCartrqを、前輪1Fを回転させるモータ2によってのみ発生させるトルクである。すなわち、第1前荷重旋回トルクでは、後輪1Rを回転させるモータ2におけるトルクは、ゼロとなる。
When the state of the vehicle C is a front-loaded turning state and a predetermined torque condition is satisfied, the setting
設定部16は、車両要求トルクCartrqを2等分したトルクを、左前輪用モータ2FLにおける第1前荷重旋回トルク、および右前輪用モータ2FRにおける第1前荷重旋回トルクとして設定する。また、設定部16は、左後輪用モータ2RLにおける第1前荷重旋回トルク、および右後輪用モータ2RRにおける第1前荷重旋回トルクとして、ゼロに設定する。
The setting
車両要求トルクCartrqが、正の値であり、かつ車両要求トルクCartrqが前輪要求駆動トルクFrtrqrqよりも小さい場合に、車両C全体で発生させる駆動トルクが前輪要求駆動トルクFrtrqrqになると、車両Cが急加速するおそれがある。そのため、設定部16は、車両Cの状態が前荷重旋回状態であり、かつ所定トルク条件を満たす場合、各モータ2で発生させるトルクを第1前荷重旋回トルクに設定する。これによって、車両Cの駆動トルクとしてドライバーが要求するトルク以上のトルクが出力されることを防止し、暴走感を与えることは回避される。
When the vehicle required torque Cartrq is a positive value and is smaller than the front wheel required drive torque Frtrqrq, if the drive torque generated by the entire vehicle C becomes the front wheel required drive torque Frtrqrq, the vehicle C may suddenly accelerate. Therefore, when the state of the vehicle C is a front-loaded turning state and the specified torque condition is satisfied, the setting
設定部16は、車両Cの状態が、前荷重旋回状態であり、所定トルク条件を満たさず、かつ後輪1Rを回転させるモータ2の暫定トルクTemtrqRが下限トルクRrtrqmn以上である場合、各モータ2で発生させるトルクを第2前荷重旋回トルクに設定する。これにより、前輪1Fを回転させるモータ2におけるトルクが大きくなる第1制御が行われる。
When the state of the vehicle C is a front-loaded turning state, the predetermined torque condition is not satisfied, and the provisional torque TemtrqR of the
具体的には、設定部16は、暫定トルクTemtrqを、第2前荷重旋回トルクとして設定する。設定部16は、前輪1Fの暫定トルクTemtrqF、具体的には前輪要求駆動トルクFrtrqrqを2等分したトルクを、左前輪用モータ2FLにおける第2前荷重旋回トルク、および右前輪用モータ2FRにおける第2前荷重旋回トルクとして設定する。設定部16は、後輪1Rの暫定トルクTemtrqRを2等分したトルクを、左後輪用モータ2RLにおける第2前荷重旋回トルク、および右後輪用モータ2RRにおける第2前荷重旋回トルクとして設定する。
Specifically, the setting
上記するように、旋回開始時には、ヨーレート偏差Delyawが大きくなるため、前輪要求駆動トルクFrtrqrqが大きくなる。そのため、旋回開始時には、左前輪用モータ2FLにおける第2前荷重旋回トルク、および右前輪用モータ2FRにおける第2前荷重旋回トルクは、大きくなる。また、第2前荷重旋回トルクが設定されることによって、実ヨーレートYawrealと目標ヨーレートYawtagとの乖離が解消され、ヨーレート偏差Delyawが小さくなると、前輪要求駆動トルクFrtrqrqは、小さくなる。ヨーレート偏差Delyawが小さくなると、左前輪用モータ2FLにおける第2前荷重旋回トルク、および右前輪用モータ2FRにおける第2前荷重旋回トルクは、小さくなる。 As described above, when turning starts, the yaw rate deviation Delyaw becomes large, and the front wheel required drive torque Frtrqrq becomes large. Therefore, when turning starts, the second front-loaded turning torque in the left front wheel motor 2FL and the second front-loaded turning torque in the right front wheel motor 2FR become large. In addition, by setting the second front-loaded turning torque, the deviation between the actual yaw rate Yawreal and the target yaw rate Yawtag is eliminated, and when the yaw rate deviation Delyaw becomes small, the front wheel required drive torque Frtrqrq becomes small. When the yaw rate deviation Delyaw becomes small, the second front-loaded turning torque in the left front wheel motor 2FL and the second front-loaded turning torque in the right front wheel motor 2FR become small.
なお、旋回開始時ではなくても、旋回中に旋回半径が小さくなる場合や、旋回中にステアリング5の操作量が増加する場合などの要因によって、ヨーレート偏差Delyawが大きくなると、前輪要求駆動トルクFrtrqrqが大きくなるため、左前輪用モータ2FLにおける第2前荷重旋回トルク、および右前輪用モータ2FRにおける第2前荷重旋回トルクは、大きくなる。
Even if it is not at the start of a turn, if the turning radius becomes smaller during a turn or the amount of
また、前輪要求駆動トルクFrtrqrqは、前輪荷重比Frwigtrtが大きいほど、大きくなる。そのため、後輪1Rよりも前輪1Fの荷重が大きいほど、左前輪用モータ2FLにおける第2前荷重旋回トルク、および右前輪用モータ2FRにおける第2前荷重旋回トルクは、大きくなる。
Furthermore, the greater the front wheel load ratio Frwigtrt, the greater the front wheel required drive torque Frtrqrq. Therefore, the greater the load on the
また、設定部16は、車両要求トルクCartrqが負である場合、すなわち、車速Spdを上限車速Spdlmt以下に制限する場合、車速Spdが上限車速Spdlmt以下となるように、第2荷重旋回トルクを設定する。これにより、車速Spdが、上限車速以下となるように各モータ2におけるトルクが制御される第2制御が行われる。
When the vehicle required torque Cartrq is negative, i.e., when the vehicle speed Spd is limited to be equal to or lower than the upper limit vehicle speed Spdlmt, the setting
例えば、前輪要求駆動トルクFrtrqrqが「50Nm」であり、車両要求トルクCartrqが「-30Nm」である場合、設定部16は、前輪1Fを回転させるモータ2における第2前荷重旋回トルク(前輪1Fの暫定トルクTemtrqF)として「50Nm」を設定する。また、車両Cの全体のトルクとして車両要求トルクCartrqを実現するために、設定部16は、後輪1Rを回転させるモータ2における第2前荷重旋回トルク(後輪1Rの暫定トルクTemtrqR)として、車両要求トルクCartrqである「-30Nm」から前輪要求駆動トルクFrtrqrqである「50Nm」を減算した「-80Nm」を設定する。すなわち、車両要求トルクCartrqが負である場合、後輪1Rを回転させるモータ2における第2前荷重旋回トルクは、制動トルクとなる。このように、第1制御と第2制御の実施条件がともに成立する場合には、第1制御が優先され、第2制御では、後輪1Rを回転させるモータ2において制動トルクを発生させる。
For example, when the front wheel required drive torque Frtrqrq is "50 Nm" and the vehicle required torque Cartrq is "-30 Nm", the setting
設定部16は、車両Cの状態が、前荷重状態であり、所定トルク条件を満たさず、かつ後輪1Rを回転させるモータ2の暫定トルクTemtrqRが下限トルクRrtrqmnよりも小さい場合、各モータ2で発生させるトルクを第3前荷重旋回トルクに設定する。これにより、前輪1Fを回転させるモータ2におけるトルクが大きくなる第1制御が行われる。また、車速Spdが、上限車速Spdlmt以下となるように各モータ2におけるトルクが制御される第2制御が行われる。
When the state of the vehicle C is a front-loaded state, the predetermined torque condition is not satisfied, and the provisional torque TemtrqR of the
具体的には、設定部16は、下限トルクRrtrqmnを、後輪1Rを回転させるモータ2における第3前荷重旋回トルクとして設定する。すなわち、設定部16は、後輪1Rの暫定トルクTemtrqRに対して、後輪1Rを回転させるモータ2における制動トルクを下限トルクRrtrqmnに制限する。第2制御が行われる際には、車速Spdを上限車速Spdlmtに制限する制動トルクが下限トルクRrtrqmnよりも小さい場合には、後輪1Rを回転させるモータ2における制動トルクが下限トルクRrtrqmnに制限される。
Specifically, the setting
また、設定部16は、後輪1Rを回転させるモータ2における制動トルクの制限量に基づいて、前輪1Fを回転させるモータ2における駆動トルクを制限する。設定部16は、後輪1Rを回転させるモータ2における暫定トルクTemtrqRと下限トルクRrtrqmnとの偏差の絶対値を制限量として、前輪1Fを回転させるモータ2における暫定トルクTemtrqFから制御量を減算したトルクを、前輪1Fを回転させるモータ2における第3前荷重旋回トルクとして設定する。すなわち、第2制御が行われ、車速Spdを上限車速Spdlmtに制限する制動トルクが下限トルクRrtrqmnよりも小さい場合には、後輪1Rを回転させるモータ2における制動トルクの制限量に基づいて第1制御における前輪1Fの駆動トルクが制限される。
The setting
例えば、前輪要求駆動トルクFrtrqrqが「50Nm」であり、車両要求トルクCartrqが「-30Nm」であり、かつ下限トルクRrtrqmnが「-60Nm」である場合、後輪1Rを回転させるモータ2における暫定トルクTemtrqRは、車両要求トルクCartrqである「-30Nm」から前輪要求駆動トルクFrtrqrqである「50Nm」を減算した「-80Nm」となる。
For example, if the front wheel required drive torque Frtrqrq is "50 Nm", the vehicle required torque Cartrq is "-30 Nm", and the lower limit torque Rrtrqmn is "-60 Nm", the provisional torque TemtrqR of the
この場合、後輪1Rを回転させるモータ2の暫定トルクTemtrqRが下限トルクRrtrqmnよりも小さいため、設定部16は、後輪1Rを回転させるモータ2における第3前荷重旋回トルクとして下限トルクRrtrqmnである「-60Nm」に設定する。また、設定部16は、制限トルクの制限量として「20Nm」を算出し、前輪1Fを回転させるモータ2における暫定トルクTemtrqF(前輪要求駆動トルクFrtrqrq)である「50Nm」から制限量を減算したトルクである「30Nm」を、前輪1Fを回転させるモータ2の第3前荷重旋回トルクとして設定する。
In this case, because the provisional torque TemtrqR of the
設定部16は、下限トルクRrtrqmnを2等分したトルクを、左後輪用モータ2RLにおける第3前荷重旋回トルク、および右後輪用モータ2RRにおける第3前荷重旋回トルクとして設定する。設定部16は、前輪1Fの暫定トルクTemtrqFから制御量を減算したトルクを2等分したトルクを、左前輪用モータ2FLにおける第3前荷重旋回トルク、および右前輪用モータ2FRにおける第3前荷重旋回トルクとして設定する。
The setting
設定部16によって設定されたトルクが、各モータ2に発生するように、各モータ2を制御する制御信号が、各モータ2に出力される。これにより、各モータ2で発生するトルクが制御される。
A control signal for controlling each
次に、実施形態に係る横滑り予防制御について図5A、および図5Bを参照し説明する。図5A、および図5Bは、実施形態に係る横滑り予防制御を説明するフローチャートである。 Next, the skid prevention control according to the embodiment will be described with reference to Figures 5A and 5B. Figures 5A and 5B are flowcharts explaining the skid prevention control according to the embodiment.
制御装置10は、推定旋回半径Radを算出し(S100)、上限車速Spdlmtを算出する(S101)。制御装置10は、車速Spdが上限車速Spdlmt以上であるか否かを判定する(S102)。
The
制御装置10は、車速Spdが上限車速Spdlmt以上である場合には(S102:Yes)、車速Spdと上限車速Spdlmtとの偏差に基づいたフィードバック制御によって車両要求トルクCartrqを算出する(S103)。制御装置10は、車速Spdが上限車速Spdlmtよりも小さい場合には(S102:No)、車速Spdおよびアクセル開度Accelに基づいて、例えばマップを用いて車両要求トルクCartrqを算出する(S104)。
If the vehicle speed Spd is equal to or greater than the upper limit vehicle speed Spdlmt (S102: Yes), the
制御装置10は、車両Cの状態が前荷重旋回状態であるか否かを判定する(S105)。制御装置10は、車両Cの状態が前荷重旋回状態ではない場合には(S105:No)、各モータ2におけるトルクを通常トルクに設定する(S106)。
The
制御装置10は、車両Cの状態が前荷重旋回状態である場合には(S105:Yes)、ヨーレート偏差Delyawを算出し(S107)、前輪駆動要求トルクを算出する(S108)。
When the state of vehicle C is a front-loaded turning state (S105: Yes), the
制御装置10は、車両Cの状態が所定トルク条件を満たすか否かを判定する(S109)。制御装置10は、車両Cの状態が所定トルク条件を満たす場合には(S109:Yes)、各モータ2におけるトルクを第1前荷重旋回トルクに設定する(S110)。
The
制御装置10は、車両Cの状態が所定トルク条件を満たさない場合には(S109:No)、暫定トルクTemtrqを算出する(S111)。制御装置10は、下限トルクRrtrqmnを算出する(S112)。
When the state of vehicle C does not satisfy the predetermined torque condition (S109: No), the
制御装置10は、後輪1Rの暫定トルクTemtrqRが下限トルクRrtrqmnよりも小さいか否かを判定する(S113)。制御装置10は、後輪1Rの暫定トルクTemtrqRが下限トルクRrtrqmnよりも小さい場合には(S113:Yes)、各モータ2におけるトルクを第3前荷重旋回トルクに設定する(S114)。
The
制御装置10は後輪1Rの暫定トルクTemtrqRが下限トルクRrtrqmn以上である場合には(S113:No)、各モータ2における後輪1Rのトルクを第2前荷重旋回トルクに設定する(S115)。
When the provisional torque TemtrqR of the
次に、実施形態に係る制御装置10の効果について説明する。
Next, the effects of the
制御装置10は、4つの駆動輪1をそれぞれ異なるモータ2によって回転させる車両Cを制御する。制御装置10は、制御部11を備える。制御部11は、モータ2で発生させるトルクを制御する。制御部11は、車両Cの状態が、前輪1Fに対する荷重が他の駆動輪1に対する荷重よりも大きい前荷重状態であり、かつ車両Cが旋回状態である場合に、前輪1Fを回転させるモータ2におけるトルクが大きくなるように設定する第1制御を行う。
The
これにより、制御装置10は、前輪1Fにおける駆動力F1のうち、前輪進行方向垂直成分F2を大きくすることができ、前輪1FにおけるコーナーリングフォースCF(スリップアングルSA)の拡大を抑制することができる。そのため、制御装置10は、コーナーリングフォースCFが最大コーナーリングフォースCFmaxとなるまでのマージンを確保することができる。従って、制御装置10は、車両Cの旋回時に、横滑りが発生することを予防することができ、車両Cにアンダーステアが発生することを予防することができる。
As a result, the
制御部11が行う第1制御は、目標ヨーレートYawtagと車両Cの実ヨーレートYawrealとの偏差であるヨーレート偏差Delyawに基づき、前輪1Fを回転させるモータ2におけるトルクを設定する。
The first control performed by the control unit 11 sets the torque of the
これにより、制御装置10は、前輪1Fを回転させるモータ2における駆動トルクを、車両Cのヨーレートに基づいて精度良く制御することができる。そのため、制御装置10は、車両Cの旋回時に、横滑りが発生することをさらに予防することができる。また、制御装置10は、前荷重状態であり、かつ旋回状態である場合に、前輪1Fを回転させるモータ2における駆動トルクを精度良く制御することによって、車両Cの走行を安定させることができる。
This allows the
制御部11が行う第1制御は、前輪1Fを回転させるモータ2におけるトルクを、後輪1Rよりも前輪1Fの荷重が大きいほど大きくなるように設定する。
The first control performed by the control unit 11 sets the torque of the
これにより、制御装置10は、コーナーリングフォースCFが最大コーナーリングフォースCFmaxとなるまでのマージンを確保することができる。そのため、制御装置10は、車両Cの旋回時に、横滑りが発生することを予防することができ、車両Cにアンダーステアが発生することを予防することができる。
This allows the
制御部11が行う第1制御は、車両Cが旋回開始状態にある場合に行われる。これにより、アンダーステアが発生し易い車両Cの旋回開始時であっても、制御装置10は、車両Cにアンダーステアが発生することを予防することができる。
The first control performed by the control unit 11 is performed when the vehicle C is in a turning start state. This allows the
制御部11は、車速Spdが、車両Cの遠心加速度が上限遠心加速度CNTYDNG以下となる上限車速Spdlmt以下となるように各モータ2におけるトルクを設定する第2制御を行う。
The control unit 11 performs a second control to set the torque of each
これにより、制御装置10は、車両Cの旋回時に、車速Spdを制限することによって、遠心力F3が大きくなることを抑制し、さらにコーナーリングフォースCFが最大コーナーリングフォースCFmaxとなるまでのマージンを確保することができる。そのため、制御装置10は、横滑りが発生することをさらに予防することができる。
By limiting the vehicle speed Spd when the vehicle C turns, the
制御部11は、第1制御と第2制御の実施条件がともに成立した場合には、第1制御を優先し、第2制御では、後輪1Rを回転させるモータ2において制動トルクを発生させる。
When the conditions for implementing both the first control and the second control are met, the control unit 11 prioritizes the first control, and in the second control, generates a braking torque in the
これにより、制御装置10は、前輪1Fにおける駆動力F1のうち、前輪進行方向垂直成分F2を大きくすることができ、さらに後輪1Rにおける制動トルクによって、車速Spdを制限することで、遠心力F3が大きくなることを抑制し、前輪1FにおけるコーナーリングフォースCFが最大コーナーリングフォースCFmaxとなるまでのマージンを確保することができる。そのため、制御装置10は、横滑りが発生することをさらに予防することができる。
As a result, the
制御部11は、第2制御を行う際に、車速Spdを上限車速Spdlmtに制限する制動トルクが下限トルクRrtrqmnよりも小さい場合には、後輪1Rを回転させるモータ2における制動トルクを下限トルクRrtrqmnに制限する。また、制御部11は、後輪1Rを回転させるモータ2における制動トルクの制限量に基づいて、第1制御における前輪1Fの駆動トルクを制限する。
When performing the second control, if the braking torque that limits the vehicle speed Spd to the upper limit vehicle speed Spdlmt is smaller than the lower limit torque Rrtrqmn, the control unit 11 limits the braking torque of the
これにより、制御装置10は、制動トルクを最大限発生させつつ、横滑りが発生することを予防することができる。
This allows the
上記実施形態に係る制御装置10は、車両Cの状態が前荷重旋回状態である場合に、前輪荷重比Frwigtrtに基づいて、式(7)を用いて前輪要求駆動トルクFrtrqrqを算出したが、これに限られることはない。変形例に係る制御装置10は、車両Cの旋回開始時にのみ前輪荷重比Frwigtrtに基づいて、式(7)を用いて前輪要求駆動トルクFrtrqrqを算出してもよい。
The
例えば、変形例に係る制御装置10は、図5BのステップS107の後に、旋回開始時であるか否かを判定し、旋回開始時である場合に、ステップS108に進み、式(7)を用いて前輪要求駆動トルクFrtrqrqを算出する。変形例に係る制御装置10は、旋回開始時ではない場合には、前輪要求駆動ベーストルクBASETRQを前輪要求駆動トルクFrtrqrqとして設定する。変形例に係る制御装置10は、例えば、ヨーレート偏差Delyawが予め設定された所定偏差よりも大きい場合に、旋回開始時であると判定する。制御装置10は、予め定められた時間における舵角θの変化量に基づいて、旋回開始時であると判定してもよい。例えば、制御装置10は、舵角θの変化量が、予め設定された値よりも大きくなった場合に、旋回開始時であると判定する。
For example, the
これにより、変形例に係る制御装置10は、車両Cに横滑りが発生し易い状況でのみ、前輪荷重比Frwigtrtに基づいた前輪要求駆動トルクFrtrqrqを設定し、前輪要求駆動トルクFrtrqrqを用いたトルク制御を行う。そのため、変形例に係る制御装置10は、車両Cの状況に応じたトルクを各駆動輪1に発生させ、ドライバーに違和感を与えることを抑制することができる。
As a result, the
上記実施形態に係る制御装置10は、上限車速Spdlmtを、推定旋回半径Radと、上限遠心加速度CNTYDNGとに基づいて算出した。これに代えて、変形例に係る制御装置10は、車両Cの横方向にかかる遠心加速度をGセンサによって検出し、推定旋回半径Radと、検出された車両Cの横方向にかかる遠心加速度とに基づいて、上限車速Spdlmtを算出してもよい。すなわち、現在の車両Cの横方向にかかる遠心加速度に対して、上限車速Spdlmtが算出される。
The
車両Cのステアリング装置が、ステアバイワイヤシステムであり、車速Spdが上限車速Spdlmtに制限する場合には、アクチュエータによって前輪1Fの舵角θが調整される前に、各モータ2におけるトルクの制御が開始されてもよい。なお、ステアリング5の操作に対するアクチュエータの制御遅れは、運転者が車両Cの旋回運動の遅れを感じない程度に設定される。
When the steering device of the vehicle C is a steer-by-wire system and the vehicle speed Spd is limited to the upper limit vehicle speed Spdlmt, torque control of each
これにより、実際に駆動輪1の舵角が変更される前に、車速Spdの制御が開始され、車両Cに横滑りが発生することを抑制することができる。
As a result, control of the vehicle speed Spd begins before the steering angle of the
変形例に係る制御装置10は、車両Cが前荷重状態であるか否かに関わらず、旋回中に上記横滑り予防制御を実行してもよい。この場合、制御装置10は、旋回中の各モータ2におけるトルクは、車速Spdが、車両Cの遠心加速度が上限遠心加速度CNTYDNGに対応する上限車速Spdlmt以下となるように設定される。
The
上記実施形態では、前輪1Fにおける左右のトルクの分配、および後輪1Rにおける左右のトルクの分配を等分としたが、これに限られることはない。左右の駆動輪1における分配量を異ならせてもよい。例えば、旋回の外側の駆動輪1における分配量を、旋回の内側の駆動輪1における分配量よりも大きくしてもよい。
In the above embodiment, the torque is equally distributed between the left and right
上記実施形態では、4つの駆動輪1を有する車両Cを一例として説明したが、4つよりも多い駆動輪1を有する車両Cは、例えば、左右方向における車両Cの片側の前後方向に並ぶように、3つ以上の駆動輪1が設けられる。また、左右方向における車両Cの片側に、左右方向に複数の駆動輪1が並ぶように設けられてもよい。
In the above embodiment, a vehicle C having four
このような場合、例えば、制御装置10は、最も外側であり、かつ最も前側の前輪1Fのトルクと、最も内側であり、かつ最も後側の後輪1Rのトルクとのみを制御する。また、例えば、制御装置10は、最も外側であり、かつ最も後側の後輪1Rと、最も内側であり、かつ最も前側の前輪1Fと以外の駆動輪1のトルクを制御する。また、例えば、制御装置10は、車両Cの中央よりも前方か後方かによって前輪1Fおよび後輪1Rにグループ分けし、車両Cの中央よりも左方か右方かによって左輪および右輪にグループ分けし、各グループに該当する駆動輪1のトルクを制御する。
In such a case, for example, the
なお、上記実施形態においては、横滑りが発生した前に実行される横滑り予防制御について説明したが、車両Cが旋回する際に、横滑りが発生した後に、横滑りの発生を抑制する横滑り抑制制御が実行されてもよい。すなわち、制御装置10は、横滑り予防制御を実行し、さらに横滑りが発生した場合に、横滑り抑制制御を実行してもよい。また、上記横滑り抑制制御の一部は、自動運転を行う車両Cに適用されてもよい。
In the above embodiment, the skid prevention control is performed before skid occurs. However, when the vehicle C turns, skid suppression control may be performed to suppress the occurrence of skid after skid occurs. That is, the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further advantages and modifications may readily occur to those skilled in the art. Therefore, the invention in its broader aspects is not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and equivalents thereof.
1 駆動輪
1F 前輪
1R 後輪
2 モータ
10 制御装置
11 制御部(モータ制御部)
13 検出部
14 算出部
15 判定部
16 設定部
C 車両
1 Drive
13 Detection unit 14 Calculation unit 15
Claims (8)
前記モータで発生させるトルクを通常トルクに設定し、前記モータを制御するモータ制御部
を備え、
前記モータ制御部は、
前記車両の状態が、前輪に対する荷重が他の駆動輪に対する荷重よりも大きい前荷重状態であり、かつ前記車両が旋回状態である場合に、前記通常トルクとは異なる、前記前輪を回転させるモータにおけるトルクが大きくなる前荷重旋回トルクに設定する第1制御を行い、
前記第1制御では、目標ヨーレートと前記車両の実ヨーレートとの偏差に基づき、前記前輪を回転させるモータにおけるトルクを設定する
ことを特徴とする車両制御装置。 A vehicle control device for controlling a vehicle in which a plurality of drive wheels are rotated by different motors,
a motor control unit that sets a torque generated by the motor to a normal torque and controls the motor ,
The motor control unit includes :
When the state of the vehicle is a front -loaded state in which the load on the front wheels is larger than the load on the other drive wheels and the vehicle is in a turning state, a first control is performed to set a front-loaded turning torque that is different from the normal torque and that increases the torque of a motor that rotates the front wheels ;
In the first control, a torque of a motor that rotates the front wheels is set based on a deviation between a target yaw rate and an actual yaw rate of the vehicle.
A vehicle control device comprising:
前記モータで発生させるトルクを通常トルクに設定し、前記モータを制御するモータ制御部
を備え、
前記モータ制御部は、
前記車両の状態が、前輪に対する荷重が他の駆動輪に対する荷重よりも大きい前荷重状態であり、かつ前記車両が旋回状態である場合に、前記通常トルクとは異なる、前記前輪を回転させるモータにおけるトルクが大きくなる前荷重旋回トルクに設定する第1制御を行い、
前記第1制御では、前記前輪を回転させるモータにおけるトルクを、後輪よりも前記前輪の荷重が大きいほど大きくなるように設定する
ことを特徴とする車両制御装置。 A vehicle control device for controlling a vehicle in which a plurality of drive wheels are rotated by different motors,
a motor control unit that sets a torque generated by the motor to a normal torque and controls the motor ,
The motor control unit includes :
When the state of the vehicle is a front -loaded state in which the load on the front wheels is larger than the load on the other drive wheels and the vehicle is in a turning state, a first control is performed to set a front-loaded turning torque that is different from the normal torque and that increases the torque of a motor that rotates the front wheels ;
In the first control, the torque of the motor that rotates the front wheels is set to be larger as the load on the front wheels is larger than that on the rear wheels.
A vehicle control device comprising:
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1 or 2 , wherein the first control performed by the motor control unit is performed when the vehicle is in a turning start state.
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1つに記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the motor control unit performs a second control to set a torque in each motor so that the vehicle speed is equal to or lower than an upper limit vehicle speed corresponding to an upper limit centrifugal acceleration of the vehicle.
ことを特徴とする請求項4に記載の車両制御装置。 5. The vehicle control device according to claim 4, wherein, when conditions for implementing the first control and the second control are both satisfied, the motor control unit prioritizes the first control, and in the second control, generates a braking torque in a motor that rotates a rear wheel.
ことを特徴とする請求項5に記載の車両制御装置。 6. The vehicle control device according to claim 5, wherein, when performing the second control, if a braking torque that limits the vehicle speed to the upper limit vehicle speed is smaller than a lower limit torque, the motor control unit limits the braking torque in the motor that rotates the rear wheels to the lower limit torque, and limits the drive torque of the front wheels in the first control based on a limit amount of the braking torque in the motor that rotates the rear wheels.
前記車両の状態が、前輪に対する荷重が他の駆動輪に対する荷重よりも大きい前荷重状態であり、かつ前記車両が旋回状態である場合に、通常トルクとは異なる、前記前輪を回転させるモータにおけるトルクが大きくなる前荷重旋回トルクに設定する第1制御を行い、
前記第1制御では、目標ヨーレートと前記車両の実ヨーレートとの偏差に基づき、前記前輪を回転させるモータにおけるトルクを設定する
ことを特徴とする制御方法。 A method for controlling a vehicle in which a plurality of drive wheels are rotated by different motors, comprising the steps of:
When the state of the vehicle is a front-loaded state in which the load on the front wheels is larger than the load on the other drive wheels and the vehicle is turning, a first control is performed to set a front-loaded turning torque that is different from a normal torque and that increases the torque of a motor that rotates the front wheels ;
In the first control, a torque of a motor that rotates the front wheels is set based on a deviation between a target yaw rate and an actual yaw rate of the vehicle.
A control method comprising:
前記車両の状態が、前輪に対する荷重が他の駆動輪に対する荷重よりも大きい前荷重状態であり、かつ前記車両が旋回状態である場合に、通常トルクとは異なる、前記前輪を回転させるモータにおけるトルクが大きくなる前荷重旋回トルクに設定する第1制御を行い、
前記第1制御では、前記前輪を回転させるモータにおけるトルクを、後輪よりも前記前輪の荷重が大きいほど大きくなるように設定する
ことを特徴とする制御方法。 A method for controlling a vehicle in which a plurality of drive wheels are rotated by different motors, comprising the steps of:
When the state of the vehicle is a front-loaded state in which the load on the front wheels is larger than the load on the other drive wheels and the vehicle is turning, a first control is performed to set a front-loaded turning torque that is different from a normal torque and that increases the torque of a motor that rotates the front wheels ;
In the first control, the torque of the motor that rotates the front wheels is set to be larger as the load on the front wheels is larger than that on the rear wheels.
A control method comprising:
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US20200148255A1 (en) | 2018-11-13 | 2020-05-14 | Rivian Ip Holdings, Llc | Systems and methods for providing a vehicle with a front dig mode |
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