JP2005354844A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ハーシュネスの低減が図れる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】
車両が制動状態であり（Ｓ１０）、かつ、ハーシュネスが発生している場合には（Ｓ１４）、車輪２の回転駆動力の増加タイミングを演算し（Ｓ１６）、その増加タイミングで回転駆動力を増加させる（Ｓ１８）。これにより、ロアアーム３１を車体４に対して前方へ変位させることができ、ロアアーム３１の後方への変位量を大きくとることができる。従って、このロアアーム３１の後方への変位によってハーシュネスを低減することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に生ずるハーシュネスを低減する車両制御装置に関するものである。

従来、車両に生ずるハーシュネスを低減する装置として、特開平５−８６２７号公報に記載されるように、ハーシュネスが連続して生ずる高速道路などにおいて、過去のハーシュネス乗り越え履歴からハーシュネス状態を予測し、この予測に基づいて適切なサスペンション制御を行うものが知られている。この装置は、ハーシュネス状態の予測に基づきサスペンション制御を行うことにより、車両の乗り心地を向上させようとするものである。
特開平５−８６２７号公報

しかしながら、このような装置を用いても、インホイールモータを備えた車両においては、十分にハーシュネスが低減できない、という問題点がある。例えば、図５に示すように、インホイールモータ１０１を備えた車両では、車輪１０２がインホイールモータ１０１を介して車軸１０３に取り付けられている。このため、インホイールモータ１０１が作動すると、その作動により生ずる回転反力は、車軸１０３を通じてハブキャリア１０４、ロアアーム１０５に伝達される。制動時において、インホイールモータ１０１を制動制御のために作動させると、車輪１０３に制動トルクＴｂが加わる反面、ハブキャリア１０４には制動トルクＴｂのトルク反力Ｔｒが作用することとなる。

これにより、図６に示すように、ロアアーム１０５が車体１０６に対し相対的に後方へ移動することとなる。このようにロアアーム１０５が後方に移動した状態となると、ロアアーム１０５の変位可能な距離が短くなり、その許容変位量ｘ０が小さくなる。従って、この状態において、車両が路面の継ぎ目などを通過すると、その振動がロアアーム１０５を通じて車体１０６側へ伝達され、大きなハーシュネスが発生することとなる。

そこで本発明は、ハーシュネスの低減が図れる車両制御装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る車両制御装置は、車輪の回転中心位置より下方に配置されるロアアームを有し、少なくとも前記ロアアームを介して車体に対し前記車輪を懸架する懸架機構と、前記懸架機構に支持され、前記車輪に回転駆動力及び回転制動力を付与可能とした付与手段と、ハーシュネスの発生を検出する検出手段と、車両の制動時において前記ハーシュネスが発生した際に、前記車輪の回転駆動力が増加するように前記付与手段を制御する制御手段と、を備えて構成されている。

この発明によれば、ハーシュネスが生ずる際に車輪の回転駆動力が増加するように付与手段を制御することにより、ロアアームを車体に対して前方へ変位させることができる。これにより、ロアアームの後方への変位量を大きくとることができ、このロアアームの後方への変位によってハーシュネスを低減することができる。

また本発明に係る車両制御装置は、前記検出手段が、前記車輪における前輪のハーシュネスの発生を検出し、前記制御手段が、前記前輪のハーシュネスの発生時から所定時間の経過後に、前記車輪の後輪の回転駆動力を増加させるように前記付与手段を制御すること
を特徴とする。

この発明によれば、前輪のハーシュネスを検出し、その前輪のハーシュネスに応じて後輪の回転駆動力を増加させることにより、後輪のハーシュネスの低減を図ることができる。

また本発明に係る車両制御装置は、車輪の回転中心位置より下方にロアアームを有し、少なくとも前記ロアアームを介して車体に対し前記車輪を懸架する懸架機構と、前記懸架機構に支持され、前記車輪に回転駆動力及び回転制動力を付与可能とした付与手段と、ハーシュネスの発生を検出する検出手段と、車両の制動時において前記ハーシュネスが発生した際に、前記車輪の回転制動力が低下するように前記付与手段を制御する制御手段と、を備えて構成されている。

この発明によれば、ハーシュネスが生ずる際に車輪の回転制動力が低下するように付与手段を制御することにより、ロアアームを車体に対して前方へ変位させることができる。これにより、ロアアームの後方への変位量を大きくとることができ、このロアアームの後方への変位によってハーシュネスを低減することができる。

また本発明に係る車両制御装置は、前記検出手段が、前記車輪における前輪のハーシュネスの発生を検出し、前記制御手段が、前記前輪のハーシュネスの発生時から所定時間の経過後に、前記車輪の後輪の回転制動力が低下するように前記付与手段を制御すること、
を特徴とする。

この発明によれば、前輪のハーシュネスを検出し、その前輪のハーシュネスに応じて後輪の回転制動力を低下させることにより、後輪のハーシュネスの低減を図ることができる。

また本発明に係る車両制御装置において、前記付与手段は、前記車輪に回転駆動力を付与するモータと、前記車輪に回転制動力を付与するブレーキとを備えて構成されていることが好ましい。

本発明によれば、ハーシュネスの低減が図れる車両制御装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
図１は本発明の第一実施形態に係る車両制御装置の構成概要図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両制御装置１は、車両に搭載される装置であって、車輪２の回転駆動力を増加し又は回転制動力を減少させてハーシュネスの低減を図るものである。この車両制御装置１は、四輪を有する車両の場合、各車輪２について回転駆動力又は回転制動力を制御可能となっている。

車両制御装置１は、車輪２を懸架する懸架機構３を備えている。懸架機構３は、少なくともロアアーム３１を介してボディ４側に対し車輪２を懸架する構造となっている。ロアアーム３１は、車輪２の回転中心位置Ａより下方に設置されている。例えば、懸架機構３は、ロアアーム３１及びナックルアーム３２を介して車輪２を懸架する。

車輪２には、インホイールモータ５が取り付けられている。インホイールモータ５は、車輪２に回転駆動力を付与する付与手段として機能するものであり、懸架機構３に支持され、回転駆動することにより車輪２に回転駆動力を与える。また、インホイールモータ５は、車輪２に回転制動力を付与する付与手段として機能するものであってもよい。例えば、インホイールモータ５が車両の走行を妨げるように車輪２を回転させて、車輪２に回転制動力を与えてもよい。

インホイールモータ５は、例えば、懸架機構３に対しステータ５１が取り付けられ、そのステータ５１の外周側にロータ５２が配設されて構成される。ロータ５２は、車輪２と一体に回転するように設けられている。インホイールモータ５の駆動により、ステータ５１の周りをロータ５２が回転し、それに応じて車輪２が回転する。

車両制御装置１には、ブレーキ６が設けられている。ブレーキ６は、懸架機構３に取り付けられ、車輪２に回転制動力を付与する付与手段として機能する。このブレーキ６としては、車輪２の制動が行えるものであれば、ディスクブレーキタイプ、ドラムブレーキタイプなどいずれのタイプのものであってもよい。また、このブレーキ６は、車両の運転者のブレーキ操作により作動するほか、ハーシュネス検出の際に制動力を低減するように作動する。例えば、ブレーキ６の液圧調整を行うアクチュエータ６１の作動を制御することにより、ブレーキ６の制動力が調整可能となっている。

車両制御装置１には、ハーシュネス検出センサ７が設けられている。ハーシュネス検出センサ７は、路面の継ぎ目や段差などにより生ずるハーシュネスを検出するセンサであり、例えば車両前後方向の加速度を検出する加速度検出センサなどが用いられる。また、ハーシュネス検出センサ７として、振動検出センサを用いてもよい。このハーシュネス検出センサ７は、例えば懸架機構３に取り付けられ、車輪２を通じて生ずるハーシュネスを検出する。

車両制御装置１には、ブレーキセンサ９が設けられている。ブレーキセンサ９は、車両が制動状態か否かを検出するセンサであり、例えばホイルシリンダ又はマスタシリンダの液圧センサなどが用いられる。

また、車両制御装置１には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０が設けられている。ＥＣＵ１０は、装置全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。このＥＣＵ１０は、インホイールモータ５と接続され、インホイールモータ５に制御信号を出力することによりインホイールモータ５の駆動制御を行う。また、ＥＣＵ１０は、ブレーキ６のアクチュエータ６１に接続され、アクチュエータ６１に制御信号を出力することにより、制動制御を行う。

またＥＣＵ１０は、ハーシュネス検出センサ７と接続され、その検出信号を入力する。またＥＣＵ１０は、車輪速センサ８と接続され、その車輪速信号を入力する。このＥＣＵ１０は、ハーシュネスの発生の際に車輪２の回転駆動力が増加するようにインホイールモータ５を制御する制御手段として機能する。また、ＥＣＵ１０は、ハーシュネスの発生の際に車輪２の回転制動力が低減するようにブレーキ６又はインホイールモータ５を制御する制御手段として機能する。

なお、本実施形態に係る車両制御装置１は、車両の全車輪に対してそれぞれ懸架機構３、インホイールモータ５、ブレーキ６、ハーシュネス検出センサ７などを備えるものであるが、図１では、全車輪のうち一の車輪２について説明し、他の車輪について説明を省略している。

次に本実施形態に係る車両制御装置１の動作について説明する。

図２は、本実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。この図２における制御処理は、ＥＣＵ１０によって所定周期で繰り返し実行される。

まず、図２にＳ１０に示すように、車両が制動状態であるか否かが判断される。この判断処理は、ブレーキセンサ９の出力状態に基づいて行われる。このＳ１０にて車両が制動状態でないと判断されたときには、制御処理を終了する。

一方、Ｓ１０にて車両が制動状態であると判断されたときには、ハーシュネス検出センサ６の出力の読み込みが行われる（Ｓ１２）。このハーシュネス検出センサ６の出力読込み処理は、例えば、ハーシュネス検出センサ６が出力する出力値をＥＣＵ１０のメモリに格納することにより行われる。このとき、この出力読込みは、車両の前輪の車輪２についてのみ行えばよい。

そして、Ｓ１４に移行し、ハーシュネスが発生したか否かが判断される。この判断処理は、ハーシュネス検出センサ６の出力値に基づいて行われる。例えば、ハーシュネス検出センサ６の出力値が所定値を超えている場合には、ハーシュネスが発生したと判断される。このＳ１４にてハーシュネスが発生してないと判断されたときには、制御処理を終了する。一方、Ｓ１４にてハーシュネスが発生したと判断されたときには、車輪２の回転駆動力の増加タイミングが演算される（Ｓ１６）。

この回転駆動力の増加タイミングの演算処理は、後輪において回転駆動力を増加させるタイミングを演算する処理である。このタイミングは、後輪においてハーシュネスが発生すると予測されるタイミングであり、例えば車両のホイルベースを現在の車速値で除することよって算出される。

そして、Ｓ１８に移行し、車輪２の回転駆動力の増加処理が行われる。この処理は、Ｓ１６で演算したタイミングで後輪の回転駆動力を増加させる処理である。例えば、ＥＣＵ１０からインホイールモータ５に対し、Ｓ１６で演算したタイミングで後輪の回転駆動力を増加させる制御信号が出力される。これにより、前輪のハーシュネスの発生時から増加タイミング時間の経過後に後輪の回転駆動力が増加する。その際、回転駆動力の増加量及び増加時間は、例えば、後輪においてハーシュネスの発生を低減又は防止できるように適宜設定される。

なお、ここでいう回転駆動力の増加とは、現状の回転駆動力より回転駆動力を大きくすること意味し、例えば後輪の回転駆動力がゼロから所定の駆動力に増加される場合、後輪の回転駆動力が所定の駆動力からそれより大きい駆動力に増加される場合の双方を含むものである。そして、Ｓ１８の処理後、制御処理を終了する。

以上のように、本実施形態に係る車両制御装置１によれば、車両の制動時においてハーシュネスが生ずる際に車輪２の回転駆動力を増加させることにより、ロアアーム３１を車体４に対して前方へ変位させることができる。これにより、ロアアーム３１の後方への変位量を大きくとることができ、このロアアーム３１の後方への変位によってハーシュネスの低減を図ることができる。

すなわち、図３に示すように、車輪２の回転駆動力を増加させることにより、その回転駆動力の反力をロアアーム３１に作用させて、ロアアーム３１を車体４に対して車両前方へ変位させることができる。これにより、ロアアーム３１の後方への変位量ｘ１を大きくとることができる。このため、車輪２から振動が入力されても、ロアアーム３１が後方へ変位することによって振動を吸収でき、その振動がハーシュネスとして車体４側へ伝達されることが防止され、ハーシュネスの低減が図れる。

また、本実施形態に係る車両制御装置１によれば、前輪のハーシュネスの発生を検出し、その前輪のハーシュネスの発生状態に基づいて後輪のハーシュネスの発生を予測し、その発生予測タイミングで後輪の回転駆動力を増加させる。これにより、後輪におけるハーシュネスを適切に低減することができる。
（第二実施形態）
次に第二実施形態に係る車両制御装置について説明する。

図４に本実施形態に係る車両制御装置の動作についてのフローチャートを示す。本実施形態に係る車両制御装置は、図１の第一実施形態に係る車両制御装置１と同様なハード構成を有するものであるが、前輪のハーシュネス検出の際に後輪の回転駆動力を低下させる点で第一実施形態に係る車両制御装置１と異なっている。

図４を参照して、本実施形態に係る車両制御装置の動作について説明する。

図４における制御処理は、ＥＣＵ１０によって所定周期で繰り返し実行される。まず、Ｓ４０に示すように、車両が制動状態であるか否かが判断される。この判断処理は、ブレーキセンサ９の出力状態に基づいて行われる。このＳ１０にて車両が制動状態でないと判断されたときには、制御処理を終了する。

一方、Ｓ４０にて車両が制動状態であると判断されたときには、ハーシュネス検出センサ６の出力の読み込みが行われる（Ｓ４２）。このハーシュネス検出センサ６の出力読込み処理は、例えば、ハーシュネス検出センサ６が出力する出力値をＥＣＵ１０のメモリに格納することにより行われる。このとき、この出力読込みは、車両の前輪の車輪２についてのみ行えばよい。

そして、Ｓ４４に移行し、ハーシュネスが発生したか否かが判断される。この判断処理は、ハーシュネス検出センサ６の出力値に基づいて行われる。例えば、ハーシュネス検出センサ６の出力値が所定値を超えている場合には、ハーシュネスが発生したと判断される。このＳ４４にてハーシュネスが発生してないと判断されたときには、制御処理を終了する。一方、Ｓ４４にてハーシュネスが発生したと判断されたときには、車輪２の回転制動力の低下タイミングが演算される（Ｓ４６）。

この回転制動力の低下タイミングの演算処理は、後輪において回転制動力を低下させるタイミングを演算する処理である。このタイミングは、後輪においてハーシュネスが発生すると予測されるタイミングであり、例えば車両のホイルベースを現在の車速値で除することよって算出される。

そして、Ｓ４８に移行し、車輪２の回転制動力の低下処理が行われる。この処理は、Ｓ４６で演算したタイミングで後輪の回転制動力を低下させる処理である。例えば、ＥＣＵ１０からブレーキ６のアクチュエータ６１に対し、Ｓ４６で演算したタイミングで回転制動力を低下させる制御信号が出力される。これにより、前輪のハーシュネスの発生時から低下タイミング時間の経過後に、後輪のブレーキ液圧が低減され、回転制動力が低下する。その際、回転制動力の低下量及び低下時間は、例えば、後輪においてハーシュネスの発生を低減又は防止できるように適宜設定される。そして、Ｓ４８の処理後、制御処理を終了する。

以上のように、本実施形態に係る車両制御装置によれば、車両の制動時においてハーシュネスが生ずる際に車輪２の回転制動力を低下させることにより、ロアアーム３１を車体４に対して前方へ変位させることができる。これにより、ロアアーム３１の後方への変位量を大きくとることができ、このロアアーム３１の後方への変位によってハーシュネスの低減を図ることができる。

また、本実施形態に係る車両制御装置によれば、前輪のハーシュネスの発生を検出し、その前輪のハーシュネスの発生状態に基づいて後輪のハーシュネスの発生を予測し、その発生予測タイミングで後輪の回転制動力を低下させる。これにより、後輪におけるハーシュネスを適切に低減することができる。

なお、本実施形態では、図４のＳ４８においてブレーキの制動力を低下させて車輪２の回転制動力を低下させる場合について説明したが、インホイールモータ５の作動による回転制動力を低減して車輪２の回転制動力を低下させてもよい。この場合であっても、本実施形態に係る車両制御装置と同様な作用効果が得られる。

また、上述した各実施形態では、前輪のハーシュネスを検出した際に後輪の回転駆動力を増加し又は回転制動力を低下させる場合について説明したが、本発明に係る車両制御装置はそのような態様のものに限られるものではなく、ハーシュネスの発生の際にいずれかの車輪２の回転駆動力を増加させ又は回転制動力を低下させるものであればよい。

例えば、車両において周期的に発生するハーシュネスを検出し、その発生タイミングに合わせて車輪２の回転駆動力を増加し又は回転制動力を低下させるものであってもよい。この場合であっても、ハーシュネスの発生を低減又は防止することができる。

本発明の第一実施形態に係る車両制御装置の構成概要図である。 図１の車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 図１のIII−IIIにおける断面図である。 第二実施形態に係る車両制御装置の構成概要図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。

符号の説明

１…車両制御装置、２…車輪、３…懸架機構、４…ボディ（車体）、５…インホイールモータ、６…ブレーキ、７…ハーシュネス検出センサ、１０…ＥＣＵ、３１…ロアアーム。

Claims (5)

1. 車輪の回転中心位置より下方に配置されるロアアームを有し、少なくとも前記ロアアームを介して車体に対し前記車輪を懸架する懸架機構と、
   前記懸架機構に支持され、前記車輪に回転駆動力及び回転制動力を付与可能とした付与手段と、
   ハーシュネスの発生を検出する検出手段と、
   車両の制動時において前記ハーシュネスが発生した際に、前記車輪の回転駆動力が増加するように前記付与手段を制御する制御手段と、
   を備えた車両制御装置。
2. 前記検出手段は、前記車輪における前輪のハーシュネスの発生を検出し、
   前記制御手段は、前記前輪のハーシュネスの発生時から所定時間の経過後に、前記車輪の後輪の回転駆動力を増加させるように前記付与手段を制御すること、
   を特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 車輪の回転中心位置より下方にロアアームを有し、少なくとも前記ロアアームを介して車体に対し前記車輪を懸架する懸架機構と、
   前記懸架機構に支持され、前記車輪に回転駆動力及び回転制動力を付与可能とした付与手段と、
   ハーシュネスの発生を検出する検出手段と、
   車両の制動時において前記ハーシュネスが発生した際に、前記車輪の回転制動力が低下するように前記付与手段を制御する制御手段と、
   を備えた車両制御装置。
4. 前記検出手段は、前記車輪における前輪のハーシュネスの発生を検出し、
   前記制御手段は、前記前輪のハーシュネスの発生時から所定時間の経過後に、前記車輪の後輪の回転制動力が低下するように前記付与手段を制御すること、
   を特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記付与手段は、前記車輪に回転駆動力を付与するモータと、前記車輪に回転制動力を付与するブレーキとを備えて構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両制御装置。

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