JP2007118898A - Braking/driving force controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の制駆動力制御装置に関し、更に詳しくは、サスペンションの効果が十分に得られないインホイールモータ型の車両であっても、車両が路面の段差等を通過する時に車両のピッチレートを低減することができる車両の制駆動力制御装置に関する。 The present invention relates to a braking / driving force control device for a vehicle, and more specifically, even if an in-wheel motor type vehicle in which the effect of a suspension is not sufficiently obtained, the pitch of the vehicle when the vehicle passes through a road surface step or the like. The present invention relates to a braking / driving force control device for a vehicle capable of reducing a rate.
従来より、前後左右の合計4輪にモータを設け各駆動輪を各々独立に回転駆動できるようにした各駆動輪独立駆動型の電気自動車が提供されている。このような各駆動輪独立駆動型の電気自動車の代表例としては、モータを各駆動輪に埋め込んだ、あるいは一体化したタイプの電気自動車、すなわち、インホイールモータ型の電気自動車が挙げられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, each drive wheel independent drive type electric vehicle has been provided in which motors are provided for a total of four wheels, front, rear, left and right, so that each drive wheel can be independently driven to rotate. A typical example of such an electric vehicle of each drive wheel independent drive type is an electric vehicle of a type in which a motor is embedded or integrated in each drive wheel, that is, an in-wheel motor type electric vehicle.
このような車両において、各駆動輪におけるスリップまたははその傾向の発生状況、特にスリップまたはその傾向を呈している駆動輪(スリップ輪)とその他の駆動輪(非スリップ輪)の位置および個数に応じて出力トルクの指令値を決定することによって、モータトルク制御による4輪駆動を実現する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 In such a vehicle, depending on the state of occurrence of slip or tendency in each driving wheel, particularly the position and number of slips or driving wheels (slip wheels) exhibiting such tendency and other driving wheels (non-slip wheels). Thus, a technique for realizing four-wheel drive by motor torque control by determining a command value of output torque has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1に係るインホイールモータ型の車両は、通常、サスペンションを備えていることが多いので、車両が路面の段差等を通過する時に発生する上下方向の振動(ピッチレート)は、このサスペンションによって吸収され、低減される。 By the way, since the in-wheel motor type vehicle according to Patent Document 1 is usually provided with a suspension, the vertical vibration (pitch rate) generated when the vehicle passes a step on the road surface is It is absorbed and reduced by this suspension.
しかしながら、このようなサスペンションを備えていない車両や、サスペンションが故障している車両のように、サスペンションの効果が十分に得られない車両にあっては、車両が段差等を通過した時に当該車両に発生するピッチ挙動を十分に抑制することができないため、ピッチレートの変動によって乗員が不快感(加減速の違和感)を感じてしまうという課題があった。 However, in a vehicle that does not have such a suspension, or a vehicle in which the suspension effect is not sufficiently obtained, such as a vehicle in which the suspension is broken, the vehicle is Since the generated pitch behavior cannot be sufficiently suppressed, there is a problem that the occupant feels uncomfortable feeling (acceleration / deceleration uncomfortable feeling) due to fluctuations in the pitch rate.
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、サスペンションの効果が十分に得られないインホイールモータ型の車両であっても、車両が路面の段差等を通過する時に車両のピッチレートを低減することができる車両の制駆動力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 even if the vehicle is an in-wheel motor type vehicle in which the effect of the suspension is not sufficiently obtained, the pitch rate of the vehicle can be adjusted when the vehicle passes through a road step or the like. An object of the present invention is to provide a vehicle braking / driving force control device that can be reduced.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項1に係る車両の制駆動力制御装置は、少なくとも、車両のピッチレートを検出するピッチレート検出手段と、前記車両の重心の前後に配された車輪にそれぞれ異なる制駆動力を付与し、当該重心周りに生じるピッチモーメントを低減する制駆動力制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a braking / driving force control device for a vehicle according to claim 1 of the present invention includes at least pitch rate detection means for detecting the pitch rate of the vehicle, and the center of gravity of the vehicle. And a braking / driving force control means for applying a different braking / driving force to the wheels arranged before and after the wheel to reduce a pitch moment generated around the center of gravity.
また、この発明の請求項2に係る車両の制駆動力制御装置は、請求項1に記載の発明において、前記ピッチレート検出手段によって前記ピッチレートの変動が検出された場合には、前記制駆動力制御手段は、前記前輪または後輪のうちの一方の車輪の駆動力を低減させるとともに、当該低減させた駆動力を他方の車輪に付与することを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle braking / driving force control device according to the first aspect of the present invention, wherein the variation in the pitch rate is detected by the pitch rate detecting means. The force control means reduces the driving force of one of the front wheels or the rear wheels, and applies the reduced driving force to the other wheel.
また、この発明の請求項3に係る車両の制駆動力制御装置は、請求項1または2に記載の発明において、前記ピッチレート検出手段によって前記ピッチレートの変動が検出された場合には、前記制駆動力制御手段は、前記車両の左右の前記車輪にそれぞれ異なる制駆動力を所定の周期で付与することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle braking / driving force control device according to the first or second aspect, wherein when the pitch rate variation is detected by the pitch rate detecting means, The braking / driving force control means applies different braking / driving forces to the left and right wheels of the vehicle at a predetermined cycle.
また、この発明の請求項4に係る車両の制駆動力制御装置は、請求項3に記載の発明において、前記周期は、ヨーイング共振点と異なる周期であることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vehicle braking / driving force control apparatus according to the third aspect, wherein the period is a period different from a yawing resonance point.
この発明に係る車両の制駆動力制御装置(請求項1)によれば、車両のピッチレートの変動が検出された場合に車両の重心周りに生じるピッチモーメントを低減するように前後輪にそれぞれ異なる制駆動力を付与することができるので、車両のピッチレートを低減させることができ、ピッチレートの変動があっても、乗員が感じる不快感(加減速の違和感)を抑制することができる。 According to the braking / driving force control device for a vehicle according to the present invention (claim 1), the front and rear wheels are different so as to reduce the pitch moment generated around the center of gravity of the vehicle when a change in the pitch rate of the vehicle is detected. Since the braking / driving force can be applied, the pitch rate of the vehicle can be reduced, and even if the pitch rate fluctuates, discomfort (according to acceleration / deceleration) felt by the occupant can be suppressed.
また、この発明に係る車両の制駆動力制御装置(請求項2)によれば、車両全体の駆動力を低減させることなく、車両のピッチレートを低減させることができる。 According to the vehicle braking / driving force control apparatus (claim 2) according to the present invention, the pitch rate of the vehicle can be reduced without reducing the driving force of the entire vehicle.
また、この発明に係る車両の制駆動力制御装置(請求項3)によれば、車両の重心周りにヨーモーメントを発生させることで、車両浮き上がりのピッチ角を発生するエネルギーをヨー方向で吸収することができ、乗員がピッチレートのみを感じる時よりも、ピッチレートの体感量を低減することができる。 According to the braking / driving force control device for a vehicle according to the present invention (claim 3), by generating a yaw moment around the center of gravity of the vehicle, energy for generating a pitch angle for lifting the vehicle is absorbed in the yaw direction. Therefore, the sensation amount of the pitch rate can be reduced more than when the occupant feels only the pitch rate.
また、この発明に係る車両の制駆動力制御装置(請求項4)によれば、ヨーイング共振点と異なるように早いタイミングの周期で制御指令を出すことにより、車両のヨー方向の姿勢を安定させることができる。 According to the braking / driving force control device for a vehicle according to the present invention (claim 4), the attitude of the vehicle in the yaw direction is stabilized by issuing a control command at an early timing period different from the yawing resonance point. be able to.
以下に、この発明に係る車両の制駆動力制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a braking / driving force control device for a vehicle according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
図1は、この発明の実施例1に係る車両の制駆動力制御装置を示すブロック図である。先ず、車両10の全体構成を図1に基づいて説明する。図1に示すように、車両10は、左前輪Wfl,右前輪Wfr,左後輪Wrl,右後輪Wrrの4つの車輪を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a braking / driving force control apparatus for a vehicle according to Embodiment 1 of the present invention. First, the overall configuration of the
これらの左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrのホイールには、電動モータ11a,11b,11c,11d(インホイールモータ)が組み込まれている。そして、各電動モータ11a,11b,11c,11dの回転軸は、それぞれハブ12a,12b,12,12dに一体的に組み付けられている。
この電動モータ11a,11b,11c,11dは、図示しない減速機を内蔵しており、それらの回転により、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrをそれぞれ独立に駆動するようになっている。
The
また、この電動モータ11a,11b,11c,11dは、ナックルとしての役割も果たしており、ロアアーム13a,13b,13c,13dを介して車体BDにそれぞれ接続されている。
The
ロアアーム13a,13b,13c,13dは、各内側端にて電動モータ11a,11b,11c,11dをほぼ車両10の前後方向の軸線回りにそれぞれ回動可能に組み付けられているとともに、各外側端にて電動モータ11a,11b,11c,11dをほぼ車両10の上下方向の軸線回りにそれぞれ回動可能に組み付けられている。
The
また、左右前輪Wfl,Wfr側に位置する電動モータ11a,11bは、ナックルアーム14a,14bを介してタイロッド15a,15bの各外側端にそれぞれ連結されている。
The
また、タイロッド15a,15bは、各内側端にてラックバー16の両端にそれぞれ連結されている。ラックバー16は、ステアリングギヤボックス17内にて図示しないステアリングシャフトと一体化したピニオンに噛み合っている。
The
つぎに、電動モータ11a,11b,11c,11dの制動力および駆動力を制御する制駆動力制御装置について説明する。この制駆動力制御装置は、ピッチレート検出手段である上下加速度センサ21a,21b,21c,21dを備えている。
Next, a braking / driving force control device that controls the braking force and driving force of the
この上下加速度センサ21a,21b,21c,21dは、たとえば電動モータ11a,11b,11c,11dにそれぞれ組み付けられており、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの絶対空間に対する上下方向の加速度をそれぞれ検出するためのものである。
The
また、この上下加速度は、上方向が正で表されるとともに、下方向が負で表される。上下加速度センサ21a,21b,21c,21dは、制駆動力制御手段および制駆動力制御装置としての役割を果たすコントローラ22に接続されている。
In addition, the vertical acceleration is expressed as positive in the upward direction and negative in the downward direction. The
また、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrには、車輪速を検出するための車輪速センサ32a,32b,32c,32dを備えている。この車輪速センサ32a,32b,32c,32dもコントローラ22に接続されている。
The left and right front and rear wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr are provided with
コントローラ22は、CPU,ROM,RAM等を主要構成部品とするマイクロコンピュータにより構成されている。そして、このコントローラ22は、後述する制御プログラムを実行することにより、電動モータ11a,11b,11c,11dの制駆動力を制御する。
The
また、コントローラ22には、上下加速度センサ21a,21b,21c,21dに加えて、アクセルセンサ23、ブレーキセンサ24が接続されているとともに、電動モータ11a,11b,11c,11dをそれぞれ駆動するための駆動回路25,26,27,28が接続されている。
In addition to the
アクセルセンサ23は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出して、当該踏み込み量を表す検出信号を出力するものである。ブレーキセンサ24は、図示しないブレーキペダルの踏み込み量を検出して、当該踏み込み量を表す検出信号を出力するものである。
The
駆動回路25,26,27,28には、バッテリ29から電力が供給されるようになっており、各電動モータ11a,11b,11c,11dに流れる電流を検出する電流センサ25a,26a,27a,28aがそれぞれ接続されている。
Electric power is supplied from the
駆動回路25,26,27,28は、コントローラ22の指示によって電流センサ25a,26a,27a,28aとの協働により電動モータ11a,11b,11c,11dを制御して左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを制駆動する。
The
この場合、コントローラ22は、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに上下方向の加振力(以下、上下力と記す)が発生していない場合には、アクセルセンサ23またはブレーキセンサ24からの踏み込み量を表す検出信号に応じて、駆動回路25,26,27,28を介して電動モータ11a,11b,11c,11dの回転を制御し、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを同じ駆動力または制動力で駆動するようになっている。
In this case, the
一方、後述する図5〜図6に示すように、車両10が走行中に路面40の突起42を乗り越える時には、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに別々の上下力Fzが入力され、車両10の姿勢変化、すなわち重心G周りのピッチレートが大きくなり、乗員に不快感を与える虞がある。このピッチレートを抑制するため、上記コントローラ22は、以下のピッチ制御を実行する。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 to 6 which will be described later, when the
以下、車両10の前輪Wfl,Wfrと後輪Wrl,Wrrとにそれぞれ異なる制駆動力を付与することによるピッチ制御について図2に基づいて図3〜図8を参照しつつ説明する。
Hereinafter, pitch control by applying different braking / driving forces to the front wheels Wfl, Wfr and the rear wheels Wrl, Wrr of the
ここで、図2は、前後輪の駆動タイミング差によるピッチ制御を示すフローチャート、図3は、車両の走行開始状態を示す左側面図、図4は、図3に示した車両を示す平面図、図5は、車両が路面の突起に乗り始めた状態を示す左側面図、図6は、前輪と後輪とにそれぞれ異なる駆動力を配分した状態を示す左側面図である。 Here, FIG. 2 is a flowchart showing the pitch control based on the difference in driving timing between the front and rear wheels, FIG. 3 is a left side view showing a running start state of the vehicle, and FIG. 4 is a plan view showing the vehicle shown in FIG. FIG. 5 is a left side view showing a state in which the vehicle starts to ride on the road surface projection, and FIG. 6 is a left side view showing a state in which different driving forces are distributed to the front wheels and the rear wheels.
また、図7は、前輪と後輪とに配分される駆動力の時間推移例を示すグラフであり、前輪側の駆動力を破線で示し、後輪側の駆動力を実線で示してある。図8は、制御によりピッチ角が抑制される様子を示すグラフであり、ピッチ制御を実施した場合を太い実線で示し、ピッチ制御を実施していない場合を細い実線で示してある。 FIG. 7 is a graph showing an example of the time transition of the driving force distributed to the front wheels and the rear wheels, where the driving force on the front wheel side is indicated by a broken line and the driving force on the rear wheel side is indicated by a solid line. FIG. 8 is a graph showing a state in which the pitch angle is suppressed by the control. The case where the pitch control is performed is indicated by a thick solid line, and the case where the pitch control is not performed is indicated by a thin solid line.
図3および図4に示すように、車両10の走行開始時であって左前輪Wflが路面40の突起42を乗り越える前の状態においては、車両10に姿勢変化は見られないが、図5に示すように、突起42を乗り越える時には路面40から上向きの上下力Fzが左前輪Wflに作用するため、車両10の前部が浮き上がり、重心G周りにピッチ角θが発生する。
As shown in FIGS. 3 and 4, when the
このとき左前輪Wflの上下加速度センサ21aには、路面40の突起42から上下力Fzが入力される(ステップS10)ので、その上下力Fzを式(1)により推定算出する(ステップS11)。
At this time, since the vertical force Fz is input from the
Fz=mfl×afl ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
ここで、mflは左前輪Wflの質量、aflは左前輪Wflの上下加速度である。この上下力Fzを他の車輪Wfr,Wrl,Wrrについても同様に推定算出し、合計4輪分を推定する(ステップS11)。
Fz = mfl × afl (1)
Here, mfl is the mass of the left front wheel Wfl, and afl is the vertical acceleration of the left front wheel Wfl. The vertical force Fz is similarly estimated and calculated for the other wheels Wfr, Wrl, Wrr, and a total of four wheels is estimated (step S11).
つぎに、ステップS11で得られた4輪の上下力Fzの情報から車両10の姿勢を推定する(ステップS12)。すなわち、式(2)〜式(4)に基づいてピッチ角θを算出する。
Next, the attitude of the
ddθtt=(Fzf×lf−Fzr×lr)I ・・・・・・・・・(2)
dθt=∫ddθtt ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
θ=∫dθt ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
ここで、Fzfは左右前輪Wfl,Wfrの上下力(合計値)、lfは重心Gから前輪軸までの距離、Fzrは左右後輪Wrl,Wrrの上下力(合計値)、lrは重心Gから後輪軸までの距離、Iは車両10のピッチ方向慣性モーメントである。
ddθtt = (Fzf × lf−Fzr × lr) I (2)
dθt = ∫ddθtt (3)
θ = ∫dθt (4)
Here, Fzf is the vertical force (total value) of the left and right front wheels Wfl, Wfr, lf is the distance from the center of gravity G to the front wheel axis, Fzr is the vertical force (total value) of the left and right rear wheels Wrl, Wrr, and lr is from the center of gravity G. The distance to the rear wheel axis, I, is the moment of inertia of the
つぎに、車両10のピッチ制御に必要なピッチモーメントMpを、上記ステップS12で得られたピッチ角θと、制御ゲインとから式(5)により演算する(ステップS13)。
Mp=ゲイン×θ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
Next, the pitch moment Mp necessary for the pitch control of the
Mp = Gain × θ (5)
そして、車両10の前輪Wfl,Wfrと後輪Wrl,Wrrとに、式(6)、(7)に示される制駆動力を配分する(ステップS14)。すなわち、図6に示すように、前輪Wfl,Wfr側には制動力ΔF(マイナスの駆動力)を付与し、後輪Wrl,Wrr側には当該制動力ΔFに等しい駆動力を付与する。 Then, the braking / driving force expressed by the equations (6) and (7) is distributed to the front wheels Wfl, Wfr and the rear wheels Wrl, Wrr of the vehicle 10 (step S14). That is, as shown in FIG. 6, a braking force ΔF (negative driving force) is applied to the front wheels Wfl, Wfr, and a driving force equal to the braking force ΔF is applied to the rear wheels Wrl, Wrr.
前輪Wfl,Wfr側の駆動力減少分=−ゲイン×Mp ・・・・・・(6)
後輪Wrl,Wrr側の駆動力増加分=ゲイン×Mp ・・・・・・・(7)
Front wheel Wfl, decrease in driving force on Wfr side = −gain × Mp (6)
Rear wheel Wrl, increase in driving force on Wrr side = gain × Mp (7)
つぎに、上記ステップS14で求められた配分すべき駆動力のリミットを判定する(ステップS15)。ここでは、上述したように、前輪Wfl,Wfr側に付与される制動力ΔFと、後輪Wrl,Wrr側に付与される駆動力ΔFの絶対値が等しくなるようにし、車両10のトータル駆動力の範囲内に収めるようにする(ステップS15)。
Next, the limit of the driving force to be distributed determined in step S14 is determined (step S15). Here, as described above, the absolute value of the braking force ΔF applied to the front wheels Wfl, Wfr and the driving force ΔF applied to the rear wheels Wrl, Wrr are made equal to each other, so that the total driving force of the
これにより、図7に示すように、配分される制駆動力(−ΔF,+ΔF)が相殺し合うため、車両10全体の駆動力は低減することがない。
As a result, as shown in FIG. 7, the distributed braking / driving forces (−ΔF, + ΔF) cancel each other, so that the driving force of the
ステップS15による駆動力リミットの判定を終えたら、その制駆動力を出力するための駆動力信号を出力し(ステップS16)、制御を終了する。このようなピッチ制御を実施することで、図8に示すように、ピッチ制御を実施しない場合に比べてピッチ角θが低減することが確認できた。 When the determination of the driving force limit in step S15 is completed, a driving force signal for outputting the braking / driving force is output (step S16), and the control is terminated. By performing such pitch control, as shown in FIG. 8, it was confirmed that the pitch angle θ was reduced as compared with the case where pitch control was not performed.
以上のように、この実施例1に係る車両10の制駆動力制御装置によれば、車両10のピッチレートの変動が検出された場合に、車両10の前輪Wfl,Wfrと後輪Wrl,Wrrとに所定の制駆動力を配分し、かつ、それらを車両10のトータル駆動力の範囲内に収めるようにしたので、車両10全体の駆動力を維持したままピッチレートを低減させることができる。したがって、車両10のピッチレートの変動があっても、乗員が感じる不快感(加減速の違和感)が抑制される。
As described above, according to the braking / driving force control device for the
また、車両10の前輪Wfl,Wfrと後輪Wrl,Wrrとに所定の制駆動力を配分することで、車体BDの捻り剛性を利用することができるので、車両10にサスペンションが備えられていない場合や、サスペンションが故障した場合等にもピッチレートを低減させることができる。
Further, the
本実施例2は、車両10のピッチレートの変動が検出された場合に、車両10の左右前輪Wfl,Wfrに所定の制駆動力を周期的に付与し、車両10の重心G周りにヨーモーメント(ヨー角γ)を発生させることで、乗員がピッチレートのみを感じる時よりも、そのピッチレートの体感量を低減できるようにしたものである。なお、以下の説明において、すでに説明したものと同一もしくは相当するものには、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。
In the second embodiment, when a change in the pitch rate of the
図9は、この発明の実施例2に係る左右輪の駆動タイミング差によるピッチ制御を示すフローチャート、図10は、ヨーモーメントを発生させることによりピッチ角θを低減させる様子を示す左側面図、図11は、図10に示した車両を示す平面図であり、左右前輪に制駆動力を付与し、ヨー角γを発生させる様子を示したものである。 FIG. 9 is a flowchart showing pitch control based on a difference in drive timing between the left and right wheels according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a left side view showing how the pitch angle θ is reduced by generating a yaw moment. 11 is a plan view showing the vehicle shown in FIG. 10, and shows a state in which a braking / driving force is applied to the left and right front wheels to generate a yaw angle γ.
また、図12は、右輪と左輪とに配分される駆動力の時間推移例を示すグラフであり、右輪側の駆動力を細い実線で示し、左輪側の駆動力を太い実線で示してある。図13は、制御によりピッチ角が抑制される様子を示すグラフであり、ピッチ制御を実施した場合を太い実線で示し、ピッチ制御を実施していない場合を細い実線で示してある。 FIG. 12 is a graph showing an example of time transition of the driving force distributed to the right wheel and the left wheel. The driving force on the right wheel side is indicated by a thin solid line, and the driving force on the left wheel side is indicated by a thick solid line. is there. FIG. 13 is a graph showing how the pitch angle is suppressed by the control. The case where the pitch control is performed is indicated by a thick solid line, and the case where the pitch control is not performed is indicated by a thin solid line.
車両10の走行開始時から路面40の突起42を乗り越える時までの様子は、上述した図3〜図5に示した通りである。また、その間の制御は、上述したステップS10〜S12と同様であるので、同一のステップ番号を付して重複説明を省略し、ステップS20から説明する。
The state from the start of traveling of the
ステップS12において車両10の姿勢を推定したならば、左右前輪Wfl,Wfrの駆動タイミングをずらすために、当該左右前輪Wfl,Wfrに配分すべき駆動力制御の周期を式(8)により決定する(ステップS20)。
周期=ゲイン/θ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(8)
If the attitude of the
Period = Gain / θ (8)
つぎに、ピッチ制御に必要なヨーモーメントMyを式(9)により演算する(ステップS21)。
My=ゲイン×θ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(9)
Next, the yaw moment My necessary for pitch control is calculated by the equation (9) (step S21).
My = Gain × θ (9)
そして、左右前輪Wfl,Wfrに、式(10)、(11)に示される制駆動力を配分する(ステップS22)。すなわち、絶対値が等しい逆向きの駆動力を付与する。
右前輪Wfr側の駆動力減少分=−My/トレッド/2 ・・・・・・(10)
左前輪Wfl側の駆動力増加分=My/トレッド/2 ・・・・・・(11)
Then, the braking / driving force expressed by the equations (10) and (11) is distributed to the left and right front wheels Wfl and Wfr (step S22). That is, a reverse driving force having the same absolute value is applied.
Decrease in driving force on the right front wheel Wfr side = −My / tread / 2 (10)
Increase in driving force on the left front wheel Wfl side = My / tread / 2 (11)
つぎに、上記ステップS22で求められた配分すべき駆動力のリミットを判定する(ステップS23)。たとえば、上下力Fzにより発生するピッチレートを抑制するのに必要なヨーモーメントMyを発生させるために最適な閾値が予め実験等により求められており、右前輪Wfr側の駆動力減少分と左前輪Wfl側の駆動力増加分ともに、この閾値の範囲内に収まるようにすることができる。なお、当該配分すべき駆動力がこの閾値を超えてしまうような場合には、当該閾値を上限にして設定してもよい。 Next, the limit of the driving force to be distributed determined in step S22 is determined (step S23). For example, an optimum threshold value is obtained in advance by experiments or the like to generate the yaw moment My necessary for suppressing the pitch rate generated by the vertical force Fz, and the amount of decrease in driving force on the right front wheel Wfr side and the left front wheel are determined. Both the increase in driving force on the Wfl side can fall within this threshold range. In the case where the driving force to be distributed exceeds this threshold, the threshold may be set as the upper limit.
ステップS23による駆動力リミットの判定を終えたら、その制駆動力を出力するための駆動力信号を出力する(ステップS24)。そして、図12に示すように、一定時間間隔(周期)で左右前輪Wfl,Wfrの制御量を入れ替えて(ステップS25)、制御を終了する。この入れ替え制御により、一定方向のヨーモーメントMyと、それと逆向きのヨーモーメントMyを発生させることができる。 When the determination of the driving force limit in step S23 is completed, a driving force signal for outputting the braking / driving force is output (step S24). Then, as shown in FIG. 12, the control amounts of the left and right front wheels Wfl, Wfr are switched at regular time intervals (cycles) (step S25), and the control is terminated. By this replacement control, it is possible to generate a yaw moment My in a certain direction and a yaw moment My in the opposite direction.
また、この指令周期は、車両10のヨー方向の姿勢を安定させるために、ヨーイング共振点と異なるように、すなわちヨーイング共振点と同じにならないように早いタイミングに設定されている。
The command cycle is set at an early timing so as to be different from the yawing resonance point, that is, not to be the same as the yawing resonance point, in order to stabilize the posture of the
このようなピッチ制御を周期的に実施することにより、図11に示すように、浮き上がりのピッチ角θを発生するエネルギーをヨー方向、すなわちヨー角γ(実線)あるいはそれと逆向きのヨー角γ(破線)方向で減少させることができる。 By periodically performing such pitch control, as shown in FIG. 11, the energy for generating the floating pitch angle θ is changed to the yaw direction, that is, the yaw angle γ (solid line) or the yaw angle γ ( It can be decreased in the direction of the broken line).
その結果、これを模式的に示すと、図10に示すように、ピッチ角θを、たとえばピッチ角Δθ分だけ低減することができる。また、このようなピッチ制御を実施することで、ピッチレートの発生を遅らせることができ、図13に示すように、ピッチ制御を実施しない場合に比べてピッチ角θが低減することが確認できた。 As a result, schematically showing this, as shown in FIG. 10, the pitch angle θ can be reduced by, for example, the pitch angle Δθ. In addition, by performing such pitch control, it was possible to delay the generation of the pitch rate, and as shown in FIG. 13, it was confirmed that the pitch angle θ was reduced compared to the case where pitch control was not performed. .
以上のように、この実施例2に係る車両10の制駆動力制御装置によれば、車両10のピッチレートの変動が検出された場合に、車両10の左右前輪Wfl,Wfrに所定の制駆動力を周期的に付与し、車両10の重心G周りにヨーモーメントMyを発生させることで、乗員がピッチレートのみを感じる時よりも、ピッチレートの体感量を低減することができる。
As described above, according to the braking / driving force control device for the
なお、上記実施例1および実施例2においては、路面40に突起42がある場合の制御について説明したが、これに限定されず、たとえば路面40に凹部がある場合には、前輪Wfl,Wfrと後輪Wrl,Wrrへの制駆動力の配分度合いを変更して本発明を適用することができ、上記と同様の効果を期待できる。
In the first and second embodiments, the control when the
また、上記実施例1および実施例2を組み合わせて実施してもよい。 Moreover, you may implement combining the said Example 1 and Example 2. FIG.
以上のように、この発明に係る車両の制駆動力制御装置は、サスペンションの効果が十分に得られないインホイールモータ型の車両に有用であり、特に、車両が路面の段差等を通過する時に車両のピッチレートを低減することを目指す車両に適している。 As described above, the braking / driving force control device for a vehicle according to the present invention is useful for an in-wheel motor type vehicle in which the effect of the suspension cannot be sufficiently obtained, and particularly when the vehicle passes through a step on the road surface or the like. Suitable for vehicles aiming to reduce the pitch rate of the vehicle.
10 車両
11a、11b、11c、11d 電動モータ
21a、21b、21c、21d 上下加速度センサ(ピッチレート検出手段)
22 コントローラ(制駆動力制御手段、制駆動力制御装置)
40 路面
42 突起
G 重心
θ ピッチ角
γ ヨー角
Wfl 左前輪
Wfr 右前輪
Wrl 左後輪
Wrr 右後輪
Fz 路面の突起からの上下力
Mp ピッチ制御に必要なピッチモーメント
My ピッチ制御に必要なヨーモーメント
10
22 Controller (braking / braking force control means, braking / braking force control device)
40
Claims (4)
前記車両の重心の前後に配された車輪にそれぞれ異なる制駆動力を付与し、当該重心周りに生じるピッチモーメントを低減する制駆動力制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の制駆動力制御装置。 At least pitch rate detecting means for detecting the pitch rate of the vehicle;
Braking / driving force control means for applying different braking / driving forces to the wheels arranged before and after the center of gravity of the vehicle, and reducing pitch moment generated around the center of gravity;
A braking / driving force control device for a vehicle, comprising:
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