JP2017079517A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
【課題】前輪の外乱状況にかかわらず上下振動を適切に抑制することができる車両制御装置を提供すること。【解決手段】車両制御装置は、サスペンション機構20を介して車体に懸架された前輪および後輪と、インホイールモータ40と、ストロークセンサ50と、ECU60と、を備え、ECU60は、前輪の上下変位に基づいて後輪の上下変位を推定する上下変位推定部61と、前輪の上下変位および後輪の上下編に基づいて前輪および後輪の制御指令値を演算する制御指令値演算部62と、前輪の制御指令値の符号が後輪の制御指令値の符号とは逆である場合、前輪および後輪に対して制駆動力を発生させない、あるいは、後輪に対して後輪の制御指令値から所定値を減じた制御指令値に対応する制駆動力を発生させるとともに、前輪に対して後輪に発生させる制駆動力とは逆方向かつ同一の大きさの制駆動力を発生させる制駆動力制御部63と、を備える。【選択図】図2To provide a vehicle control device capable of appropriately suppressing vertical vibration regardless of the disturbance condition of a front wheel. A vehicle control device includes a front wheel and a rear wheel suspended on a vehicle body via a suspension mechanism, an in-wheel motor, a stroke sensor, and an ECU. The ECU has a vertical displacement of the front wheel. A vertical displacement estimator 61 for estimating the vertical displacement of the rear wheel based on the above, a control command value calculator 62 for calculating the front wheel and rear wheel control command values based on the vertical displacement of the front wheel and the vertical knitting of the rear wheel, When the sign of the control command value for the front wheels is opposite to the sign of the control command value for the rear wheels, no braking / driving force is generated for the front wheels and the rear wheels, or the control command value for the rear wheels for the rear wheels A braking / driving force corresponding to a control command value obtained by subtracting a predetermined value from the braking / driving force that generates a braking / driving force in the opposite direction and the same magnitude as the braking / driving force generated on the rear wheels relative to the front wheels. Force control unit 6 And, equipped with a. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
車両の各車輪におけるホイール内部またはその近傍にモータを配置し、各車輪の駆動力および制動力を独立して制御するインホイールモータ方式の車両が知られている。例えば特許文献1には、インホイールモータ方式の車両において、駆動輪の駆動力および制動力(制駆動力)を制御することにより、サスペンション機構の配置に基づいて車体に発生する上下力を利用して車体の上下振動(バウンシング)を抑制する車両制御装置が開示されている。 2. Description of the Related Art An in-wheel motor type vehicle is known in which a motor is disposed in or near a wheel in each wheel of the vehicle and the driving force and braking force of each wheel are independently controlled. For example, in Patent Document 1, in an in-wheel motor vehicle, the vertical force generated in the vehicle body is utilized based on the arrangement of the suspension mechanism by controlling the driving force and braking force (braking / driving force) of the driving wheels. A vehicle control device that suppresses vertical vibration (bouncing) of the vehicle body is disclosed.
特許文献1における車両制御装置では、路面からの外乱に起因する車体の上下振動を抑制するための制駆動力制御を行う際に、前輪側において、後輪側で発生した制駆動力とは逆方向かつ同一の大きさの制駆動力を発生させる必要があった。すなわち、車体の上下振動を抑制する際における前輪の制駆動力の方向および大きさは、当該前輪の外乱状況とは関係なく、後輪の制駆動力に応じて決定されていた。従って、特許文献1における車両制御装置は、前輪の外乱状況によっては、狙った効果を得ることが困難な場合があった。 In the vehicle control device in Patent Document 1, when performing braking / driving force control for suppressing vertical vibration of the vehicle body caused by disturbance from the road surface, the braking / driving force generated on the front wheel side is opposite to the braking / driving force generated on the rear wheel side. It was necessary to generate a braking / driving force in the same direction and in the same magnitude. In other words, the direction and magnitude of the braking / driving force of the front wheels when suppressing vertical vibrations of the vehicle body is determined according to the braking / driving force of the rear wheels, regardless of the disturbance state of the front wheels. Therefore, it may be difficult for the vehicle control device in Patent Document 1 to obtain the targeted effect depending on the disturbance condition of the front wheels.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、前輪の外乱状況にかかわらず上下振動を適切に抑制することができる車両制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can appropriately suppress vertical vibration regardless of the disturbance state of the front wheels.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、サスペンション機構を介して車体に懸架された前輪および後輪と、前記前輪および前記後輪に対して、それぞれ独立して駆動力および制動力からなる制駆動力を発生させる制駆動力発生機構と、前記前輪の上下変位を検出する上下変位検出手段と、前記制駆動力発生機構を制御することにより、前記車体の上下振動を抑制する制御手段と、を備える車両制御装置において、前記制御手段は、前記前輪の上下変位に基づいて後輪の上下変位を推定する上下変位推定手段と、前記前輪の上下変位に基づいて前記前輪の制御指令値を演算するとともに、前記後輪の上下変位に基づいて前記後輪の制御指令値を演算する制御指令値演算手段と、前記制駆動力発生機構によって、前記後輪に対して前記後輪の制御指令値に対応する制駆動力を発生させるとともに、前記前輪に対して前記後輪に発生させる制駆動力とは逆方向かつ同一の大きさの制駆動力を発生させる制駆動力制御手段と、を備え、前記制駆動力制御手段は、前記制御指令値演算手段によって演算された前記前輪の制御指令値の符号が前記後輪の制御指令値の符号とは逆である場合、前記前輪および前記後輪に対して制駆動力を発生させない、あるいは、前記後輪に対して前記後輪の制御指令値から所定値を減じた制御指令値に対応する制駆動力を発生させるとともに、前記前輪に対して前記後輪に発生させる制駆動力とは逆方向かつ同一の大きさの制駆動力を発生させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle control device according to the present invention is provided for a front wheel and a rear wheel suspended on a vehicle body via a suspension mechanism, and for the front wheel and the rear wheel, respectively. By controlling the braking / driving force generating mechanism, the braking / driving force generating mechanism for independently generating the braking / driving force including the driving force and the braking force, the vertical displacement detecting means for detecting the vertical displacement of the front wheel, and the braking / driving force generating mechanism, Control means for suppressing vertical vibrations of the vehicle body, wherein the control means includes vertical displacement estimation means for estimating vertical displacement of the rear wheel based on vertical displacement of the front wheel, and vertical displacement of the front wheel. A control command value calculating means for calculating the control command value for the front wheel based on the vertical displacement of the rear wheel, and a control command value calculating means for calculating the control command value for the rear wheel based on the vertical displacement of the rear wheel; The braking / driving force corresponding to the control command value for the rear wheel is generated for the rear wheel, and the braking / driving force generated for the rear wheel for the front wheel is in the opposite direction and the same magnitude. Braking / driving force control means for generating braking / driving force, wherein the braking / driving force control means has a sign of the control command value for the front wheel calculated by the control command value calculating means. In the case where the sign is opposite, the braking / driving force is not generated for the front wheel and the rear wheel, or the control command value is obtained by subtracting a predetermined value from the control command value for the rear wheel for the rear wheel. A corresponding braking / driving force is generated, and a braking / driving force in the opposite direction and the same magnitude as the braking / driving force generated on the rear wheel is generated with respect to the front wheel.
これにより、車両制御装置は、前輪の外乱状況を考慮して制御の切り替えを行うことにより、前輪の外乱状況にかかわらず車体の上下振動を適切に抑制することができる。 Accordingly, the vehicle control device can appropriately suppress the vertical vibration of the vehicle body regardless of the front wheel disturbance state by switching the control in consideration of the front wheel disturbance state.
本発明に係る車両制御装置によれば、前輪の外乱状況にかかわらず車体の上下振動を適切に抑制することができるため、車両の乗り心地を向上させることができる。 According to the vehicle control device of the present invention, the vertical vibration of the vehicle body can be appropriately suppressed regardless of the disturbance condition of the front wheels, so that the riding comfort of the vehicle can be improved.
本発明の実施形態に係る車両制御装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 A vehicle control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
車両制御装置は、インホイールモータ方式の車両に搭載されるものである。この車両1は、図1および図2に示すように、4つのサスペンション機構20と、2つの前輪31と、2つの後輪32と、4つのインホイールモータ(制駆動力発生機構)40と、ストロークセンサ(上下変位検出手段)50と、ECU(Electronic Control Unit:制御手段)60と、を備えている。ここで、車両制御装置は、少なくともサスペンション機構20と、インホイールモータ40と、ストロークセンサ50と、ECU60とを含んで構成される。
The vehicle control device is mounted on an in-wheel motor vehicle. As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle 1 includes four
サスペンション機構20としては、例えばショックアブソーバを内蔵したストラット、コイルスプリングおよびサスペンションアーム等から構成されるストラット型サスペンションや、コイルスプリング、ショックアブソーバおよび上下のサスペンションアーム等から構成されるウィッシュボーン型サスペンション等を用いることができる。
The
前輪31および後輪32は、図1に示すように、それぞれ独立したサスペンション機構20を介して車体10に懸架されている。また、前輪31および後輪32のホイール内部には、インホイールモータ40がそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 1, the
インホイールモータ40は、前輪31および後輪32に対して、それぞれ独立して駆動力または制動力(回生制動力)を発生させる。インホイールモータ40は、例えばブラシレスモータ等により構成され、モータドライバ(図示省略)を介してバッテリ(図示省略)に接続されている。なお、駆動力と制動力とを含めた力をここでは「制駆動力」と定義する。
The in-wheel motor 40 generates a driving force or a braking force (regenerative braking force) for the
インホイールモータ40は、モータドライバから交流電力が供給されることにより駆動制御され、前輪31および後輪32に対して駆動力を発生させる。このように、インホイールモータ40に電力を供給して駆動トルクを発生させる動作のことを力行という。
The in-wheel motor 40 is driven and controlled by being supplied with AC power from a motor driver, and generates driving force for the
また、インホイールモータ40は発電機としても機能し、前輪31および後輪32の回転エネルギーにより発電した電力を、モータドライバを介してバッテリに回生することができる。そしてこのようなインホイールモータ40の発電により発生する制動トルクは、前輪31および後輪32に対して制動力を発生させる。
The in-wheel motor 40 also functions as a generator, and can regenerate the power generated by the rotational energy of the
ストロークセンサ50は、前輪31および後輪32の上下変位を検出するものである。ストロークセンサ50は、前輪31および後輪32のそれぞれに設けられており、具体的には各サスペンション機構20のストローク速度を検出する。
The stroke sensor 50 detects the vertical displacement of the
なお、図示は省略したが、車両1は、操舵角センサ、アクセルセンサ、スロットルセンサ、ブレーキセンサ、バネ上上下加速度センサ、横加速度センサ、車速センサ、ヨーレートセンサ、ピッチレートセンサ、ロールレートセンサ等も備えている。 Although not shown, the vehicle 1 includes a steering angle sensor, an accelerator sensor, a throttle sensor, a brake sensor, a sprung vertical acceleration sensor, a lateral acceleration sensor, a vehicle speed sensor, a yaw rate sensor, a pitch rate sensor, a roll rate sensor, and the like. I have.
ECU60は、CPU、ROM、RAM等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、各種プログラムを実行するものである。ECU60には、図2に示すように、ストロークセンサ50を含む各種センサからの信号が入力される。また、ECU60は、図2に示すように、上下変位推定部(上下変位推定手段)61と、制御指令値演算部(制御指令値演算手段)62と、制駆動力制御部(制駆動力制御手段)63と、を備えている。これらの構成の説明については後記する。 The ECU 60 has a microcomputer composed of a CPU, a ROM, a RAM, and the like as main components, and executes various programs. As shown in FIG. 2, signals from various sensors including the stroke sensor 50 are input to the ECU 60. Further, as shown in FIG. 2, the ECU 60 includes a vertical displacement estimation unit (vertical displacement estimation unit) 61, a control command value calculation unit (control command value calculation unit) 62, and a braking / driving force control unit (braking / driving force control). Means) 63. The description of these configurations will be described later.
(上下振動の減衰低減制御の概要)
以下、上下振動の減衰低減制御(制駆動力制御)の概要について、図1および図3を参照しながら説明する。ここで、上下振動の減衰低減制御とは、インホイールモータ40を制御することにより、車両1の上下振動を抑制して乗り心地を向上させる制御のことである。
(Outline of attenuation reduction control of vertical vibration)
Hereinafter, an outline of the attenuation reduction control (braking / driving force control) of the vertical vibration will be described with reference to FIGS. 1 and 3. Here, the attenuation reduction control of the vertical vibration is a control for improving the riding comfort by controlling the in-wheel motor 40 to suppress the vertical vibration of the vehicle 1.
車両1の前輪31および後輪32は、図1に示すように、サスペンション機構20を介して車体10に連結されている。一般的に、前輪31を車体10に連結する前輪31側のサスペンション機構20の瞬間回転中心Xfは、前輪31よりも後方かつ上方に位置し、後輪32を車体10に連結する後輪32側のサスペンション機構20の瞬間回転中心Xrは、後輪32よりも前方かつ上方に位置する。
As shown in FIG. 1, the
そのため、図1に示すように、インホイールモータ40から前輪31に駆動トルクが付与されると、前輪31の接地点に車両1の進行方向に対して前向きの制駆動力(駆動力)Ff1が作用し、この制駆動力Ff1によって、サスペンション機構20を介して鉛直方向下向きに付勢する上下力Ff11が前輪31の接地点に発生する。従って、前輪31を駆動することにより、車体10を沈ませる方向の力が作用する。逆に、インホイールモータ40から前輪31に制動トルクが付与されると、前輪31の接地点に車両1の進行方向に対して後ろ向きの制駆動力(制動力)Ff2が作用し、この力Ff2によって、サスペンション機構20を介して鉛直方向上向きに付勢する上下力Ff21が前輪31の接地点に発生する。従って、前輪31を制動することにより、車体10を浮き上がらせる方向の力が作用する。
Therefore, as shown in FIG. 1, when driving torque is applied from the in-wheel motor 40 to the
一方、後輪32については、上下力の発生方向が前輪31とは反対方向となる。すなわち、図1に示すように、インホイールモータ40から後輪32に駆動トルクが付与されると、後輪32の接地点に車両1の進行方向に対して前向きの力(駆動力)Fr1が作用し、この駆動力Fr1によって、サスペンション機構20を介して鉛直方向上向きに付勢する上下力Fr11が後輪32の接地点に発生する。従って、後輪32を駆動することにより、車体10を浮き上がらせる方向の力が作用する。逆に、インホイールモータ40から後輪32に制動トルクが付与されると、後輪32の接地点に車両1の進行方向に対して後ろ向きの力(制動力)Fr2が作用し、この制動力Fr2によって、サスペンション機構20を介して鉛直方向下向きに付勢する上下力Fr21が後輪32の接地点に発生する。従って、後輪32を制動することにより、車体10を沈ませる方向の力が作用する。
On the other hand, with respect to the
上下振動の減衰低減制御では、このように前輪31および後輪32の制駆動力が上下力に変換される作用を利用して、インホイールモータ40によって前輪31および後輪32にそれぞれ独立して制駆動力を発生させることにより、上下振動を抑制する。
In the vertical vibration attenuation reduction control, the
また、上下振動の減衰低減制御では、後輪32側を基準として制駆動力の制御を行う。例えば図1に示すように、前輪31の接地点と瞬間回転中心Xfとを結ぶ線と、接地水平面とのなす角度をθf、後輪32の接地点と瞬間回転中心Xrとを結ぶ線と、接地水平面とのなす角度をθrとした場合、前輪31側の上下力の大きさはFftanθf、後輪32側の上下力の大きさはFrtanθr、となる。すなわち、このFftanθfおよびFrtanθrが、前輪31および後輪32に発生した制駆動力を車体10の上下力に変換する変換率となる。
In the vertical vibration attenuation reduction control, the braking / driving force is controlled based on the
ここで、一般的な車両では、図1に示すように、サスペンション機構20の構造上、θfに比べてθrの方が大きい(θf<θr)。従って、上下力の変換率は、前輪31側よりも後輪32側の方が大きくなる。つまり、後輪32の制駆動力の制御によって発生させることができる上下力の範囲は、前輪31の制駆動力の制御によって発生させることができる上下力の範囲よりも大きくなる。そのため、上下振動の減衰低減制御では、後輪32側を基準とした制駆動力の制御を行う。
Here, in a general vehicle, as shown in FIG. 1, the structure of the
具体的には、図3に示すような外乱Z0が存在する路面を車両1が走行する場合、前輪31、後輪32の順に外乱Z0を通過することになるが、前輪31が外乱Z0を通過する際には当該前輪31の制駆動力の制御を行わず、後輪32が外乱Z0を通過する際に当該後輪32の制駆動力の制御を行う。その際、後輪32に発生させる制駆動力(およびこの制駆動力に基づく上下力)は、前輪31が外乱Z0を通過した際の上下変位の大きさ(例えば前輪31側のサスペンション機構20のストローク速度)に基づいて演算する。
Specifically, when the vehicle 1 travels on a road surface where the disturbance Z 0 exists as shown in FIG. 3, the
そして、後輪32が外乱Z0を通過する際に、インホイールモータ40によって後輪32に制駆動力(およびこの制駆動力に基づく上下力)を発生させ、後輪32側に設けられたサスペンション機構20を伸縮させることで上下振動を抑制する。またその際、後輪32のみに制駆動力を発生させると前後力(前後変動)が発生するため、後輪32に対して制駆動力を発生させると同時に、前輪31に対して、後輪32に発生させる制駆動力と同じ大きさで方向が逆の制駆動力を発生させる。これにより、前後力の発生を抑制しつつ上下振動を抑制することができる。
When the
ここで、前記したように、従来の車両制御装置では、前輪31および後輪32が接地する路面の状況によっては上下振動を抑制することが困難な場合がある。例えば図4に示すような路面の場合、後輪32側では、進行方向前方に上り勾配があるため、後輪32に制駆動力(駆動力)Fr1を発生させ、鉛直方向上向きの上下力Fr11を発生させる。そして、前輪31側では、前後力の発生を抑制するために、後輪32に発生させる制駆動力(駆動力)Fr1と同じ大きさで方向が逆の制駆動力(制動力)Ff2を発生させ、鉛直方向上向きの上下力Ff21が発生する。このように、前輪31側で常に後輪32側の制駆動力を相殺するような制駆動力を発生させる制御は、例えば前記した図3に示すように外乱の緩やかな(小さい)路面では有効である。しかしながら、図4に示すように、大きな上り勾配と大きな下り勾配が連続するような外乱の激しい(大きい)路面ではかえって車体10の上下振動を悪化させる原因となる場合がある。
Here, as described above, in the conventional vehicle control device, it may be difficult to suppress the vertical vibration depending on the road surface where the
例えば図4に示すように、後輪32が上り勾配を走行している時点で前輪31が下り勾配を走行している場合、本来であれば前輪31側に鉛直方向下向きの上下力Ff11(同図の破線丸枠参照)を発生させて勾配の方向にサスペンション機構20を伸ばす必要がある。しかしながら、従来の制御では、前輪31側で常に後輪32側の制駆動力を相殺するような制駆動力を発生させているため、同図に示すように、勾配の方向とは逆方向の鉛直方向上向きの上下力Ff21が発生し、サスペンション機構20を縮ませてしまう。これにより車体10の上下振動が悪化することになる。
For example, as shown in FIG. 4, when the
そこで、前輪31側の外乱状況に応じて制御を切り替えることで、上記問題を回避することとした。以下、図5および図6を参照しながら本実施形態に係る車両制御装置による制御について説明する。
Therefore, the above problem is avoided by switching the control according to the disturbance situation on the
本実施形態に係る車両制御装置は、まずストロークセンサ50によって前輪31のストローク速度(以下、前輪ストローク速度という)を検出し、ECU60の上下変位推定部61によって、前輪ストローク速度に基づいて後輪のストローク速度(以下、後輪ストローク速度という)を推定する(ステップS1)。ここで、図3に示すように、前輪31の接地点における外乱Z0は、Δt秒後に後輪32にも作用する。従って、上下変位推定部61は、Δt秒前の前輪ストローク速度を、現時点における後輪ストローク速度として推定する。
The vehicle control apparatus according to the present embodiment first detects the stroke speed of the front wheel 31 (hereinafter referred to as front wheel stroke speed) by the stroke sensor 50, and the vertical displacement estimation unit 61 of the ECU 60 determines the rear wheel speed based on the front wheel stroke speed. A stroke speed (hereinafter referred to as rear wheel stroke speed) is estimated (step S1). Here, as shown in FIG. 3, the disturbance Z 0 at the contact point of the
外乱Z0の遅延時間Δtは、例えば「Δt=ホイールベース/車速+遅れ時間補償値」によって演算することができる。また、「遅れ時間補償値」は、例えば後輪32の車輪速度の変動に基づいて設定される補正値であり、ECU60は、この遅れ時間補償値と後輪32の車輪速度の変動とを関連付けたマップを予め保持している。このように、遅延時間Δtに遅れ時間補償値を含ませることにより、後輪ストローク速度をよりリアルタイムに推定することができる。
The delay time Δt of the disturbance Z 0 can be calculated by, for example, “Δt = wheel base / vehicle speed + delay time compensation value”. The “delay time compensation value” is a correction value set based on, for example, fluctuations in the wheel speed of the
続いて、ECU60の制御指令値演算部62は、前輪ストローク速度に基づいて前輪31の制御指令値Mfを演算するとともに、後輪ストローク速度に基づいて後輪32の制御指令値Mrを演算する(ステップS2)。ここで、「制御指令値」とは、インホイールモータ40によって前輪31および後輪32に制駆動力を発生させるための要求値のことを示している。ECU60は、ストローク速度と制御指令値とを関連付けたマップを予め保持しており、制御指令値演算部62はこのマップを参照して前輪31の制御指令値Mfおよび後輪32の制御指令値Mrを演算する。
Subsequently, the control command value calculation unit 62 of the ECU 60 calculates the control command value M f of the
続いて、ECU60の制駆動力制御部63は、前輪31の制御指令値Mfと後輪32の制御指令値Mrとが、「|Mf−Mr|≧|Mr|」の関係を満たすか否かを判定する(ステップS3)。このステップS3は、制御指令値演算部62によって演算された前輪31の制御指令値Mfの符号が、後輪32の制御指令値Mrの符号とは逆であるか否かを判定するものである。
Subsequently, the braking / driving force control unit 63 of the ECU 60 determines that the control command value M f for the
ここで、図6は、前輪31の制御指令値Mfと後輪32の制御指令値Mrとをそれぞれ示すグラフである。同図において円で囲って示した領域のように、時間軸上で前輪31の制御指令値Mfの符号と後輪32の制御指令値Mrの符号とが逆となっている部分は、前記した図4に示すように、車両1が、前輪31側が下り勾配で後輪32側が上り勾配であるような、路面の外乱が激しい場所を走行していることを示している。
Here, FIG. 6 is a graph showing the control command value M f for the
従って、制駆動力制御部63は、ステップS3において、「|Mf−Mr|≧|Mr|」の関係を満たすか否かを判定することにより、前輪31の制御指令値Mfの符号が、後輪32の制御指令値Mrの符号とは逆であるか否かを判定する。なお、従来の車両制御装置では、後輪32の制御指令値Mrのみを演算しており、前輪31の制御指令値Mfは用いなかったが、本実施形態に係る車両制御装置では、ステップS3において前輪31の外乱状況を判断する材料として用いている。
Therefore, the braking / driving force control unit 63 determines in step S3 whether or not the relationship of “| M f −M r | ≧ | M r |” is satisfied, whereby the control command value M f of the
前輪31の制御指令値Mfと後輪32の制御指令値Mrとが、「|Mf−Mr|≧|Mr|」の関係を満たす場合(ステップS3でYes)、前輪31の外乱が激しいため、制駆動力制御部63は、インホイールモータ40に対して、後輪32の制御指令値Mrから所定値を減じた制御指令値α×Mr(但し、α<1)を出力する(ステップS4)。そして、制駆動力制御部63は、後輪32に対して、後輪32の制御指令値α×Mrに対応する制駆動力を発生させるとともに、前輪31に対して、後輪32に発生させる制駆動力とは逆方向かつ同一の制駆動力を発生させることにより、制駆動力制御を実行し(ステップS6)、処理を終了する。
When the control command value M f of the
一方、前輪31の制御指令値Mfと後輪32の制御指令値Mrとが、「|Mf−Mr|≧|Mr|」を満たさない場合(ステップS3でNo)、前輪31の外乱が緩やかであるため、制駆動力制御部63は、インホイールモータ40に対して後輪32の制御指令値Mrを出力する(ステップS5)。そして、制駆動力制御部63は、後輪32に対して、後輪32の制御指令値Mrに対応する制駆動力を発生させるとともに、前輪31に対して、後輪32に発生させる制駆動力とは逆方向かつ同一の大きさの制駆動力を発生させることにより、制駆動力制御を実行し(ステップS6)、処理を終了する。
On the other hand, when the control command value M f of the
以上のような制御を行うことで、本実施形態に係る車両制御装置は、前輪31の外乱状況を考慮して制御の切り替えを行うことにより、前輪31の外乱状況にかかわらず車体10の上下振動を適切に抑制することができ、これにより車両1の乗り心地を向上させることができる。
By performing the control as described above, the vehicle control apparatus according to the present embodiment switches the control in consideration of the disturbance state of the
なお、図5の例では、前輪31の制御指令値Mfと後輪32の制御指令値Mrとが、「|Mf−Mr|≧|Mr|」の関係を満たす場合は、後輪32側から発生させる制駆動力を小さくする制御を行っていたが、例えば図6に示すように、前輪31および後輪32に対して制駆動力を発生させず、制駆動力制御自体を実行しなくても構わない(ステップS7)。これにより、外乱が激しい場合における上下振動の悪化を確実に防止することができ、車両1の乗り心地を向上させることができる。
In the example of FIG. 5, when the control command value M f of the
以上、本発明に係る車両制御装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。 The vehicle control apparatus according to the present invention has been described in detail with reference to the embodiments for carrying out the invention. However, the gist of the present invention is not limited to these descriptions, and is based on the descriptions in the claims. Must be interpreted widely. Needless to say, various changes and modifications based on these descriptions are also included in the spirit of the present invention.
例えば、実施形態に係る車両制御装置では、制駆動力発生機構としてインホイールモータ40を例示したが、前輪31および後輪32で独立に制駆動力を制御可能なアクチュエータであっても構わない。
For example, in the vehicle control device according to the embodiment, the in-wheel motor 40 is exemplified as the braking / driving force generation mechanism, but an actuator capable of controlling the braking / driving force independently by the
1 車両
10 車体
20 サスペンション機構
31 前輪
32 後輪
40 インホイールモータ(制駆動力発生機構)
50 ストロークセンサ(上下変位検出手段)
60 ECU(制御手段)
61 上下変位推定部(上下変位推定手段)
62 制御指令値演算部(制御指令値演算手段)
63 制駆動力制御部(制駆動力制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
50 Stroke sensor (Vertical displacement detection means)
60 ECU (control means)
61 Vertical displacement estimation unit (Vertical displacement estimation means)
62 Control command value calculation unit (control command value calculation means)
63 Braking / driving force control section (braking / driving force control means)
Claims (1)
前記前輪および前記後輪に対して、それぞれ独立して駆動力および制動力からなる制駆動力を発生させる制駆動力発生機構と、
前記前輪の上下変位を検出する上下変位検出手段と、
前記制駆動力発生機構を制御することにより、前記車体の上下振動を抑制する制御手段と、
を備える車両制御装置において、
前記制御手段は、
前記前輪の上下変位に基づいて後輪の上下変位を推定する上下変位推定手段と、
前記前輪の上下変位に基づいて前記前輪の制御指令値を演算するとともに、前記後輪の上下変位に基づいて前記後輪の制御指令値を演算する制御指令値演算手段と、
前記制駆動力発生機構によって、前記後輪に対して前記後輪の制御指令値に対応する制駆動力を発生させるとともに、前記前輪に対して前記後輪に発生させる制駆動力とは逆方向かつ同一の大きさの制駆動力を発生させる制駆動力制御手段と、
を備え、
前記制駆動力制御手段は、前記制御指令値演算手段によって演算された前記前輪の制御指令値の符号が前記後輪の制御指令値の符号とは逆である場合、前記前輪および前記後輪に対して制駆動力を発生させない、あるいは、前記後輪に対して前記後輪の制御指令値から所定値を減じた制御指令値に対応する制駆動力を発生させるとともに、前記前輪に対して前記後輪に発生させる制駆動力とは逆方向かつ同一の大きさの制駆動力を発生させることを特徴とする車両制御装置。 Front and rear wheels suspended on the vehicle body via a suspension mechanism;
A braking / driving force generating mechanism for generating braking / driving force consisting of driving force and braking force independently for the front wheel and the rear wheel;
Vertical displacement detecting means for detecting vertical displacement of the front wheel;
Control means for suppressing vertical vibrations of the vehicle body by controlling the braking / driving force generating mechanism;
In a vehicle control device comprising:
The control means includes
Vertical displacement estimating means for estimating the vertical displacement of the rear wheel based on the vertical displacement of the front wheel;
Control command value calculation means for calculating the control command value of the front wheel based on the vertical displacement of the front wheel, and calculating the control command value of the rear wheel based on the vertical displacement of the rear wheel;
The braking / driving force generating mechanism generates a braking / driving force corresponding to the control command value of the rear wheel for the rear wheel, and is opposite to the braking / driving force generated for the rear wheel with respect to the front wheel. And braking / driving force control means for generating a braking / driving force of the same magnitude;
With
When the sign of the control command value for the front wheel calculated by the control command value calculating means is opposite to the sign of the control command value for the rear wheel, the braking / driving force control means applies to the front wheel and the rear wheel. On the other hand, braking / driving force is not generated, or braking / driving force corresponding to a control command value obtained by subtracting a predetermined value from a control command value of the rear wheel is generated for the rear wheel, and the front wheel is A vehicle control device that generates a braking / driving force in the opposite direction and the same magnitude as the braking / driving force generated on the rear wheel.
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- 2015-10-19 JP JP2015205680A patent/JP2017079517A/en active Pending
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