JP2014166014A - 車両用挙動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用挙動制御装置(16)は、前輪を操舵する車両(1)の挙動を制御する車両用挙動制御装置において、車両のヨー加速度を算出するヨー加速度算出部(22)と、ヨー加速度算出部により算出されたヨー加速度に応じて車両の駆動力を低減させる駆動力制御部(24)と、を有し、駆動力制御部は、ヨー加速度が増大するほど、車両の駆動力低減量を増大させ且つこの増大量の増加割合を低減させるように制御する。
【選択図】図2
Description
このように構成された本発明においては、車両の操舵が開始され、車両のヨーレート関連量が増大し始めると、駆動力制御手段は駆動力低減量を迅速に増大させるので、車両の操舵開始時において減速度を迅速に車両に生じさせ、十分な荷重を操舵輪である前輪に迅速に加えることができる。これにより、カーブ進入初期における車両の回頭性を向上することができ、ステアリングの切り込み操作に対する応答性を向上できる。また、駆動力制御手段は、ヨーレート関連量が増大するほど、車両の駆動力低減量の増大割合を低減させるので、カーブ走行中に車両に発生させる減速度が過大にならず、操舵終了時に減速度を迅速に減少させることができる。従って、カーブ脱出時において、ドライバが駆動力低減の引きずり感を感じることを防止できる。このように、本発明の車両用挙動制御装置によれば、車両のコーナリング時におけるドライバの操作が自然で安定したものとなるように車両の挙動を制御することができる。
このように構成された本発明においては、駆動力制御手段は、車両のヨーレート関連量に応じてモータのトルクを低減させるので、直接的に車両の駆動力を低減させることができる。従って、油圧ブレーキユニットを制御することにより車両の駆動力を低減させる場合と比較して、駆動力低減の応答性を高めることができ、よりダイレクトに車両の挙動を制御することができる。
このように構成された本発明においては、駆動力制御手段は、モータが発生させる回生電力をバッテリに回収させるとバッテリが過充電になる場合や、バッテリの温度が許容温度範囲を超えてしまう場合、モータのトルクを低減させず、回生電力を発生させないので、過充電や許容温度範囲逸脱によるバッテリの損傷を防止することができる。また、駆動力制御手段は、車両の駆動力を低減させない旨の情報を表示手段に表示させるので、カーブ進入時に駆動力が低減されないことによりドライバが違和感を感じることを防止できる。
まず、図1により、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載する車両について説明する。図1は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載する車両の全体構成を示すブロック図である。
さらに、車両1は、車両用挙動制御装置16による車両1の挙動制御に関する情報を表示するインジケータ18を有する。
また、バッテリ2は、このバッテリ2のSOC(State Of Charge)及び温度を検出するバッテリ状態検出部20を備えている。
車両用挙動制御装置16は、車両1のヨー加速度を算出するヨー加速度算出部22と、車両1のヨー加速度に応じて車両1の駆動力を低減させる駆動力制御部24とを備える。
この車両用挙動制御装置16には、操舵角センサ12が検出した操舵角、ヨーレートセンサ14が検出したヨーレート、並びにバッテリ状態検出部20が検出したバッテリ2のSOC及び温度が入力される。
駆動力制御部24は、車両1のヨー加速度、及びバッテリ2の状態に基づき、モータ6のトルク低減量(即ち駆動力低減量)を決定し、そのモータ6のトルク低減量を実現するように、モータ6が発生させる回生電力量を制御する。また、駆動力制御部24は、駆動力制御部24がモータ6の駆動力を制御可能な状態か否かを示す情報をインジケータ18に出力する。
これらのヨー加速度算出部22、及び、駆力動制御部24は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
図3は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置16が車両1の挙動を制御する挙動制御処理のフローチャートである。この挙動制御処理は、車両1のイグニッションがオンにされ、車両用挙動制御装置16に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。
具体的には、駆動力制御部24は、ヨー加速度と基本制御介入トルクとの関係を示すマップを参照し、ステップS5においてヨー加速度算出部22が算出したヨー加速度に対応する基本制御介入トルクを特定する。
図4は、本発明の実施形態による駆動力制御部24がヨー加速度に基づいて基本制御介入トルクを決定する際に参照するマップである。この図4における横軸はヨー加速度を示し、縦軸は基本制御介入トルクを示す。図4に示すように、ヨー加速度が増大するに従って、このヨー加速度に対応する基本制御介入トルクは、所定の上限値(図4においては15Nm)に漸近する。即ち、駆動力制御部24は、ヨー加速度が増大するほど、基本制御介入トルクを増大させ且つこの増大量の増大割合を低減させるように制御する。
具体的には、駆動力制御部24は、バッテリ2のSOC及び温度に基づき、バッテリ2がモータ6から回収可能な回生電力量及びバッテリ2に通電可能な最大電流を特定し、これらの回生電力量及び最大電流に基づき、モータ6に許容する回生電力を算出する。そして、この許容回生電力に対応する回生トルクを、制御介入受入可能トルクとして算出する。
この図5(b)に示すように、位置Aにおいて左向きの操舵が開始され、その後左向きの操舵角が徐々に増大し、位置Bにおいて左向きの操舵角が最大となる。その後、左向きの操舵角が徐々に減少し、位置Cにおいて操舵角が0になる。次いで、位置Cから右向きの操舵が開始され、位置Cにおいて右向きの操舵角が最大となり、その後右向きの操舵角が徐々に減少し、位置Eにおいて再び操舵角が0になる。
この図5(c)に示すように、車両1に発生するヨーレートは、操舵角の変化に比例して変化する。即ち、位置Aにおいて左向きの操舵が開始されると、車両1には反時計回り(CCW)のヨーレートが発生し、位置Bにおいて反時計回りのヨーレートが最大になる。その後、反時計回りのヨーレートは徐々に減少し、位置Cにおいてヨーレートは0になる。次いで、位置Cにおいて右向きの操舵が開始されると、車両1には時計回り(CW)のヨーレートが発生し、位置Dにおいて時計回りのヨーレートが最大になる。その後、時計回りのヨーレートは徐々に減少し、位置Eにおいてヨーレートは0に成る。
車両1に発生するヨー加速度は、車両1に発生するヨーレートの時間微分により表される。即ち、図5(d)に示すように、位置Aにおいて左向きの操舵が開始され、反時計回りのヨーレートが車両1に発生すると、反時計回り(CCW)のヨー加速度が車両1に発生し、位置Aと位置Bとの間において反時計回りのヨー加速度が極大になる。その後、反時計回りのヨー加速度は減少し、位置Bにおいて反時計回りのヨーレートが極大になると、ヨー加速度は0になる。更に、位置Bから位置Cまで反時計回りのヨーレートが減少すると、時計回り(CW)のヨー加速度が車両1に発生し、位置Cにおいて極大になる。次いで、位置Cにおいて右向きの操舵が開始され、時計回りのヨーレートが車両1に発生し、位置Dにおいて時計回りのヨーレートが極大になるまで、時計回りのヨー加速度は減少し、位置Dにおいてヨー加速度は0になる。その後、位置Dから位置Eまで時計回りのヨーレートが減少すると、反時計回りのヨー加速度が車両1に発生し、位置Dと位置Eの間において反時計回りのヨー加速度が極大になった後、位置Eにおいてヨー加速度は0になる。
この図5(e)は、上述した挙動制御処理のステップS8において駆動力制御部24が決定した補正制御介入トルクが、ステップS6において駆動力制御部24が決定した基本制御介入トルクと等しいケース(即ち、基本制御介入トルクが、ステップS7において駆動力制御部24が決定した制御介入受入可能トルクよりも小さいケース)を示している。
上述したように、駆動力制御部24は、ヨー加速度が増大するほど、基本制御介入トルクを増大させ且つこの増大量の増大割合を低減させるように制御する。従って、図5(e)に示すように、位置Aにおいて反時計回りのヨー加速度が車両1に発生すると、ヨー加速度の増大に伴ってトルク低減量が増大し、位置Aと位置Bとの間において反時計回りのヨー加速度が極大になると、トルク低減量も極大になる。その後、反時計回りのヨー加速度の減少に伴ってトルク低減量も減少し、位置Bにおいてヨー加速度が0になると、トルク低減量も0になる。更に、位置Bから位置Cまで時計回り(CW)のヨー加速度が増大するにつれて、トルク低減量も増大し、位置Cにおいて時計回りのヨー加速度が極大になると、トルク低減量も極大になる。次いで、位置Cから位置Dまで時計回りのヨー加速度が減少するにつれて、トルク低減量も減少し、位置Dにおいてヨー加速度が0になると、トルク低減量も0になる。更に、位置Dにおいて反時計回りのヨー加速度が車両1に発生すると、ヨー加速度の増大に伴ってトルク低減量が増大し、位置Dと位置Eとの間において反時計回りのヨー加速度が極大になると、トルク低減量も極大になる。その後、反時計回りのヨー加速度の減少に伴ってトルク低減量も減少し、位置Eにおいてヨー加速度が0になると、トルク低減量も0になる。
位置Aにおいて左向きの操舵が開始され、図5(e)に示したように反時計回りのヨー加速度が増大するにつれてトルク低減量が増大すると、車両1の操舵輪である前輪の荷重が増加する。その結果、前輪と路面との間の摩擦力が増加するため、車両1の回頭性が向上する。即ち、図5(f)に示すように、位置Aと位置Bとの間において、モータ6のトルク制御を行わなかった場合よりも、モータ6のトルク制御を行った場合の方が車両1に発生する反時計回りのヨーレートが大きくなる。
また、位置Cにおいて右向きの操舵が開始される時、図5(e)に示したように、反時計回りのヨー加速度が極大になっており、これに伴ってトルク低減量も極大になっているため、車両1の操舵輪である前輪の荷重が増加している。その結果、前輪と路面との間の摩擦力が増加しているため、車両1の回頭性が向上する。即ち、図5(f)に示すように、位置Cと位置Dとの間において、モータ6のトルク制御を行わなかった場合よりも、モータ6のトルク制御を行った場合の方が車両1に発生する時計回りのヨーレートが大きくなる。
上述した実施形態においては、車両用挙動制御装置16を搭載する車両1は、動力源としてバッテリ2を搭載すると説明したが、動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンを搭載する車両1に車両用挙動制御装置16を搭載してもよい。この場合、駆動力制御部24は、ヨー加速度に応じて燃料噴射量やトランスミッションを制御し、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンによる駆動力を低減させる。
2 バッテリ
4 駆動輪
6 モータ
8 インバータ
10 ステアリングホイール
12 操舵角センサ
14 ヨーレートセンサ
16 車両用挙動制御装置
18 インジケータ
20 バッテリ状態検出部
22 ヨー加速度算出部
24 駆動力制御部
Claims (3)
- 前輪を操舵する車両の挙動を制御する車両用挙動制御装置において、
上記車両のヨーレートに関連するヨーレート関連量を取得するヨーレート関連量取得手段と、
このヨーレート関連量取得手段により取得されたヨーレート関連量に応じて上記車両の駆動力を低減させる駆動力制御手段と、を有し、
上記駆動力制御手段は、上記ヨーレート関連量が増大するほど、上記車両の駆動力低減量を増大させ且つこの増大量の増加割合を低減させるように制御すること、
を特徴とする車両用挙動制御装置。 - 上記車両は、車輪を駆動するモータと、このモータに電力を供給すると共にモータが発生させた回生電力を回収するバッテリと、を有する電動駆動車両であり、
上記駆動力制御手段は、上記ヨーレート関連量に応じて、上記モータが発生させる回生電力量を制御することにより、上記車両の駆動力を低減させる、請求項1に記載の車両用挙動制御装置。 - 上記電動駆動車両は、さらに、上記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、上記駆動力制御手段による制御に関する情報を表示する表示手段と、を有し、
上記駆動力制御手段は、上記バッテリの状態に基づき、上記モータが発生させる回生電力を上記バッテリが回収できないと判定した場合、上記車両の駆動力を低減させず、且つ、上記車両の駆動力を低減させない旨の情報を上記表示手段に表示させる、請求項2に記載の車両用挙動制御装置。
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