JP2019126154A - Vehicle control device and vehicle control method - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、車両制御装置および車両制御方法に関する。 Embodiments disclosed herein relate to a vehicle control device and a vehicle control method.
従来、車体を傾斜させる車体傾斜機構と車体傾斜機構を動作させるアクチュエータとを備える車両が旋回する場合に、アクチュエータの駆動制御を行い、車体傾斜機構によって車体を傾斜させることにより車体の姿勢を安定させる車両の制御装置がある。 Conventionally, when a vehicle provided with a vehicle body tilting mechanism for tilting the vehicle body and an actuator for operating the vehicle body tilting mechanism performs drive control of the actuator, the vehicle body tilting mechanism stabilizes the posture of the vehicle body by tilting the vehicle body. There is a control device of the vehicle.
かかる制御装置によれば、例えば、車両が停止中や直進中に外乱によって車体が傾斜した場合に、アクチュエータを駆動制御することによって、車体の姿勢を直立状態に維持することができる(例えば、特許文献1参照)。 According to such a control device, for example, when the vehicle body is inclined due to a disturbance while the vehicle is stopped or going straight, the posture of the vehicle body can be maintained upright by controlling the drive of the actuator (for example, patent) Reference 1).
しかしながら、制御装置は、車両が停止中や直進中の場合に、車体の姿勢を直立状態に維持する制御を頻繁に行うと消費電力が嵩む。実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の姿勢制御に要する消費電力を低減することができる車両制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。 However, if the control device frequently performs control to maintain the posture of the vehicle body in the upright state while the vehicle is at rest or going straight, power consumption increases. One aspect of the embodiment is made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a vehicle control device and a vehicle control method that can reduce power consumption required for attitude control of the vehicle.
実施形態の一態様に係る車両制御装置は、検知部と、取得部と、制御部とを備える。検知部は、車両の姿勢を直立状態と傾倒状態との間で変位させる傾倒駆動部を備える前記車両の傾きを検知する。取得部は、前記傾倒駆動部における動作部に前記車両を傾倒させる方向へ作用する重力トルク、および前記重力トルクに抗する摩擦トルクを取得する。制御部は、前記車両の直進または停止中に前記傾きが検知された場合、前記摩擦トルクが前記重力トルク以下であれば前記傾倒駆動部によって前記車両を直立状態へ戻す復帰制御を行わせ、前記摩擦トルクが前記重力トルクより大きければ前記復帰制御を停止させる。 A vehicle control device according to an aspect of the embodiment includes a detection unit, an acquisition unit, and a control unit. The detection unit detects the tilt of the vehicle including a tilt drive unit that displaces the posture of the vehicle between an upright state and a tilt state. The acquisition unit acquires a gravity torque acting in a direction to tilt the vehicle on the operation unit in the tilting drive unit, and a friction torque against the gravity torque. When the inclination is detected while the vehicle is going straight or stopped, the control unit performs return control to return the vehicle to the upright state by the tilt drive unit if the friction torque is equal to or less than the gravity torque. If the friction torque is larger than the gravity torque, the return control is stopped.
実施形態の一態様に係る車両制御装置および車両制御方法は、車両の姿勢制御に要する消費電力を低減することができる。 A vehicle control device and a vehicle control method according to an aspect of the embodiment can reduce power consumption required for attitude control of the vehicle.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する車両制御装置および車両制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。まず、図1を参照し、実施形態に係る車両制御装置1が搭載される車両について説明する。 Hereinafter, embodiments of a vehicle control device and a vehicle control method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited by the embodiments described below. First, with reference to FIG. 1, a vehicle on which the vehicle control device 1 according to the embodiment is mounted will be described.
図1は、実施形態に係る車両100の背面視による説明図である。図1の上図に示すように、車両100は、2輪の前輪102,103と1輪の後輪104とを備える。2輪の前輪102,103は、ぞれぞれの内部にモータ(インホイールモータ)が設けられ、モータにより回転して駆動輪となる。後輪104は、ステアリングホイール(図示略)と連動連結され、ステアリングホイールの操作に応じて転舵する転舵輪となる。
FIG. 1 is an explanatory view of a rear view of a
また、車両100は、車体101の内部に、車体101の姿勢を直立状態と傾倒状態との間で変位させるリンク機構(以下、「リーン機構51」と記載する)と、リーン機構51を駆動するアクチュエータ(以下、「リーンACT52」と記載する)とを備える。
さらに、車両100は、車両100全体を統括制御する車両制御装置1を備える。車両制御装置1は、車両100が左旋回する場合、図1の左下図に示すように、リーンACT52によってリーン機構51を動作させ、走行速度および舵角に応じた適切な傾倒角度となるように車体101を左側へ傾倒させて車両100の姿勢を安定させる。
Furthermore, the
また、車両制御装置1は、車両100が右旋回する場合、図1の右下図に示すように、リーンACT52によってリーン機構51を動作させ、走行速度および舵角に応じた適切な傾倒角度となるように車体101を右側へ傾倒させて車両100の姿勢を安定させる。
In addition, when the
かかる車両100は、例えば、直進中または停止中に横風等の外乱を受ける場合、車体101が不必要に傾くことがある。このため、車両制御装置1は、車両100が直進中または停止中に、車体101が不必要に傾いた場合には、リーンACT52を駆動してリーン機構51を動作させ、車体101を直立状態へ戻す復帰制御を行う。
In the
しかしながら、車両制御装置1は、直進中または停止中に車体101を直立状態に保つための復帰制御を頻繁に行うと、消費電力が嵩み、車両100が例えば、電気自動車である場合に航続距離が短縮される。
However, when the vehicle control device 1 frequently performs return control for keeping the
このため、本実施形態では、リーン機構51およびリーンACT52の動作部自体に摩擦力が生じることに着目し、摩擦力が外乱に打ち勝つような状況では、リーンACT52の駆動制御を停止することによって車両100の姿勢制御に要する消費電力を低減する。
For this reason, in the present embodiment, noting that the frictional force is generated in the operating portion itself of the
次に、図2を参照し、かかる車両制御装置1の構成の一例について説明する。図2は、実施形態に係る車両制御装置1を備える車両100の構成の一例を示す機能ブロック図である。
Next, with reference to FIG. 2, an example of the configuration of the vehicle control device 1 will be described. FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of a configuration of a
なお、図2に示す構成要素のうち、図1に示す構成要素と同一の構成要素については、図1に示す符号と同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。図2に示すように、車両100は、車速度センサ41、傾倒角度センサ42、傾倒駆動部43、Lモータ44、Rモータ45、および車両制御装置1を備える。
In addition, about the component same as the component shown in FIG. 1 among the components shown in FIG. 2, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching the code | symbol same as the code | symbol shown in FIG. As shown in FIG. 2, the
なお、ここでは、図示を省略したが、車両100は、ステアリングホイールの操作に応じて後輪104を転舵させるステアリング機構、ステアリング機構を駆動するアクチュエータ、電装系機器、およびバッテリ等も備える。
Although not shown here, the
車速度センサ41は、車両100の走行速度を検知して、検知結果を車両制御装置1へ出力する。傾倒角度センサ42は、直立状態に対する車体101の左右方向への傾倒角度を検知して、検知結果を車両制御装置1へ出力する。
The
傾倒駆動部43は、前述したリーン機構51およびリーンACT52と、角速度センサ53とを含む。角速度センサ53は、車体101が左右方向へ傾倒する回転軸の角速度(以下、「リーン角速度」と記載する)を検知し、検知結果を車両制御装置1へ出力する。角速度センサ53は、例えば、リーンACT52における駆動軸の回転速度に基づき算出するリーン角速度を検知して車両制御装置1へ出力する。
The
リーンACT52は、車両制御装置1から入力される制御信号に基づいてリーン機構51の駆動制御を行う。リーン機構51は、リーンACT52の駆動制御に従って動作して車体101の姿勢を直立状態と傾倒状態との間で変位させる。
The
Lモータ44は、左側の前輪103の内部に設けられ、車両制御装置1から入力される制御信号に基づいて動作する。Rモータ45は、右側の前輪102の内部に設けられ、車両制御装置1から入力される制御信号に基づいて動作する。
The
Lモータ44およびRモータ45は、車両制御装置1によって個別に制御され、駆動モードでは、駆動トルクを発生し、対応する前輪103,102を回転させる。また、Lモータ44およびRモータ45は、発電モードでは、回生トルクを発生し、対応する前輪103,102の回転力を電力に変換して発電する。また、Lモータ44およびRモータ45は、フリーモードでは、空転する。
The
車両制御装置1は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)であり、処理部2と、記憶部3とを備える。処理部2は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。
The vehicle control device 1 is, for example, an ECU (Electronic Control Unit), and includes a processing unit 2 and a
処理部2は、CPUがROMに記憶されたプログラムを、RAMを作業領域として使用して実行することにより機能する検知部21と、取得部22と、制御部23とを備える。処理部2が備える検知部21、取得部22、および制御部23は、それぞれの一部または全部がASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成されてもよい。
The processing unit 2 includes a
記憶部3は、例えば、RAMやフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置であり、摩擦トルクマップ情報31を記憶する。ここで、図3を参照し、摩擦トルクマップ情報31の一例について説明する。図3は、実施形態に係る摩擦トルクマップ情報31の説明図である。
The
図3に示すように、摩擦トルクマップ情報31は、予め測定されたリーン角速度(rad/s)と、摩擦トルク(N・m)とが対応付けられたマップ情報である。ここでの、摩擦トルクは、傾倒駆動部43が備えるリーン機構51およびリーンACT52における動作部に生じる摩擦力によるトルクである。
As shown in FIG. 3, the friction
かかる摩擦トルクは、車体101を傾倒させる方向へ作用する重力によるトルク(以下、「重力トルク」と記載する)に抗するトルクである。また、摩擦トルクは、リーンACT52の駆動力によってリーン機構51を動作させる場合には、リーンACT52の駆動力に抗するトルクとなる。
The friction torque is a torque that resists a torque due to gravity acting in a direction to tilt the vehicle body 101 (hereinafter referred to as "gravity torque"). The friction torque is a torque that resists the driving force of the
摩擦トルクの絶対値は、車体101が傾倒を開始した直後からリーン角速度の絶対値が所定の角速度ω(rad/s)に達するまで、リーン角速度の絶対値の増大と共に急激に増大する。その後、摩擦トルクの絶対値は、リーン角速度の絶対値が所定の角速度ω(rad/s)よりも大きくなると、リーン角速度の絶対値の増大と共に緩やかに増大する。
The absolute value of the friction torque rapidly increases with the increase of the absolute value of the lean angular velocity until the absolute value of the lean angular velocity reaches a predetermined angular velocity ω (rad / s) immediately after the
図2へ戻り、処理部2が備える各処理部の説明を続ける。検知部21は、車速度センサ41および傾倒角度センサ42から入力される検知結果に基づいて、車両100の走行状態および姿勢を検知し、検知結果を取得部22へ出力する。
Returning to FIG. 2, the description of each processing unit included in the processing unit 2 will be continued. The
検知部21は、例えば、車体101の傾きを検知した場合、その旨を示す情報を取得部22および制御部23へ出力する。このとき、検知部21は、車体101の傾倒角度および車体101の傾きが直立範囲内か否かを示す情報を合わせて取得部22および制御部23へ出力する。
For example, when the inclination of the
ここでの直立範囲は、車両100の乗員が直立状態について違和感を抱かない範囲であり、例えば、直立状態に対する車体101の左右方向への傾倒角度が3(deg)以下の範囲である。
The upright range here is a range in which the occupant of the
また、検知部21は、車両100が停止中であることを検知した場合には、その旨を示す情報を制御部23へ出力する。また、検知部21は、車両100が直進中であることを検知した場合に、その旨を示す情報を制御部23へ出力する。このとき、検知部21は、車両100が減速中であれば、直進中であることを示す情報と合わせて減速中であることを示す情報を制御部23へ出力する。
Further, when detecting that the
取得部22は、検知部21から車体101の傾きが検知され、且つ傾きが直立範囲内であることを示す情報が入力される場合に、傾倒駆動部43における動作部に車体101を傾倒させる方向へ作用する重力トルクと、重力トルクに抗する摩擦トルクを取得する。
When the
このとき、取得部22は、角速度センサ53から入力されるリーン角速度と、摩擦トルクマップ情報31とに基づき、摩擦トルクを算出することによって取得する。また、取得部22は、傾倒角度センサ42から入力される車体101の傾倒角度に基づいて、重力トルクを算出して取得する。
At this time, the obtaining
ここで、図4を参照し、重力トルクの算出方法について説明する。図4は、実施形態に係る重力トルクの算出方法の説明図である。なお、ここでは、図4に示す構成要素のうち、図1に示す構成要素と同一の構成要素については、図1に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。 Here, the method of calculating the gravity torque will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory view of a method of calculating a gravity torque according to the embodiment. Here, among the components shown in FIG. 4, the same components as the components shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as the reference symbols shown in FIG.
図4に示すように、例えば、車体101が直立状態に対して右側へ傾倒角度θで傾倒している場合、車体101の重心Pには、鉛直下向きの重力Fgが作用している。かかる場合、取得部22は、直立時の重心Pの高さに、重力Fgと、sin(傾倒角度θ)とを乗算することによって、重力トルクFaを取得することができる。
As shown in FIG. 4, for example, when the
このとき、車体101には、重力トルクFaの方向とは逆方向に摩擦トルクFbが作用する。取得部22は、上記のようにして取得した重力トルクFaと、摩擦トルクFbとを制御部23へ出力する。
At this time, the friction torque Fb acts on the
図2へ戻り、制御部23の説明を続ける。制御部23は、検知部21および取得部22から入力される情報に基づき、車両100の姿勢および走行状態に応じた制御信号をリーンACT52へ出力することによってリーン機構51を動作させ、車体101の姿勢を安定させる。
Returning to FIG. 2, the description of the
例えば、制御部23は、図1を参照して説明したように、車両100が左旋回する場合、リーンACT52の動作制御を行って、走行速度および舵角に応じた適切な傾倒角度となるように車体101を左側へ傾倒させて車両100の姿勢を安定させる。
For example, as described with reference to FIG. 1, when the
また、車両制御装置1は、車両100が右旋回する場合、リーンACT52の動作制御を行って、走行速度および舵角に応じた適切な傾倒角度となるように車体101を右側へ傾倒させて車両100の姿勢を安定させる。
In addition, when the
また、制御部23は、車両100が停止中または直進中である場合には、リーンACT52に対して行う動作制御を必要最小限に抑えることによって、車両100の姿勢制御に要する消費電力を低減する。
In addition, when the
具体的には、車両100が停止中または極低速(例えば、4〜5km/h)で直進している場合に、車体101の傾倒角度が直立範囲を超えると、乗員が違和感を抱く。このため、制御部23は、車両100が停止中または直進中に、車体101の傾きが検知された場合に、取得部22から入力される摩擦トルクFbが重力トルクFa以下であればリーンACT52によって車体101を直立状態へ戻す復帰制御を行わせる。
Specifically, when the
これに対して、車両100が停止中または極低速(例えば、4〜5km/h)で直進している場合、車体101が極わずかに傾倒していても、車体101の傾倒角度が直立範囲内であれば、乗員は違和感を抱かない。そして、このとき、前述した摩擦トルクFbが重力トルクFaよりも大きければ、車体101は、リーンACT52による復帰制御が行われなくても、それ以上傾倒することはない。
On the other hand, when the
そこで、制御部23は、車両100が停止中または直進中に、車体101の傾きが検知された場合、取得部22から入力される摩擦トルクFbが重力トルクFaよりも大きければ、リーンACT52によって車体101を直立状態へ戻す復帰制御を停止させる。
Therefore, when the inclination of the
つまり、制御部23は、リーンACT52に対して駆動トルクを発生させないようにするトルクカット指示を行う。これにより、車両制御装置1は、車両100の姿勢制御に要する消費電力を低減することができる。
That is, the
また、制御部23は、車両100が直進減速中に車体101の傾倒角度が直立範囲を超える場合には、リーンACT52による復帰制御に代えて、Lモータ44およびRモータ45の回生トルク制御を行うことによって、車体101を直立状態に近付ける。
Further, when the tilt angle of the
次に、かかる回生トルク制御について、図5を参照して説明する。図5は、実施形態に係る回生トルク制御の説明図である。制御部23は、車両100の直進減速中に傾きが検知された場合、Lモータ44およびRモータ45のうち、車両100の傾倒方向とは逆側の車輪を駆動する一方のモータの回生トルクが他方のモータの回生トルクよりも大きくなるように回生トルク制御を行う。
Next, such regenerative torque control will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of regenerative torque control according to the embodiment. When inclination is detected during linear deceleration of the
例えば、図5に示すように、制御部23は、車両100の直進減速中に、車体101が直立状態に対して右側に傾いたことが検知され、傾倒角度が直立範囲を超えていた場合、Rモータ45およびLモータ44を発電モードで制御する。
For example, as illustrated in FIG. 5, when the
このとき、制御部23は、Lモータ44の回生トルクがRモータ45の回生トルクよりも大きくなるように回生トルク制御を行う。その結果、車両100には、車体101の左側を沈み込ませる力Fcが作用する。
At this time, the
これにより、車両制御装置1は、リーンACT52を動作させなくても、左側に傾いた車体101を直立状態に近付けることができるので、リーンACT52の消費電力を低減できるだけでなく、回生トルクを大きくしたLモータ44の発電力を増大させることができる。
Thus, the vehicle control device 1 can bring the
なお、制御部23は、車両100の直進減速中に、車体101が直立状態に対して左側に傾いた場合、Rモータ45の回生トルクがLモータ44の回生トルクよりも大きくなるように回生トルク制御を行う。
When the
これにより、車両制御装置1は、リーンACT52を動作させなくても、右側に傾いた車体101を直立状態に近付けることができるので、リーンACT52の消費電力を低減できるだけでなく、回生トルクを大きくしたRモータ45の発電力を増大することができる。
Thus, the vehicle control device 1 can bring the
また、制御部23は、Rモータ45およびLモータ44の制御によって車体101を直立状態に近付ける場合、Rモータ45およびLモータ44の回生トルクの差によって車両100が旋回しない範囲で回生トルク制御を行う。これにより、車両制御装置1は、車両100の直進走行に支障をきたすことなく、車体101を直立状態に近付けることができる。
In addition, when the
また、制御部23は、2輪の前輪102,103を駆動するRモータ45およびLモータ44に対して上記した回生トルク制御を行う。これにより、車両制御装置1は、回生トルク制御を行った場合に、Rモータ45およびLモータ44のうち回生トルクが大きい方へ車重を効率的に掛けることにより、車体101における傾倒方向とは逆側を効果的に沈み込ませることができる。
Further, the
次に、実施形態に係る処理部2が実行する処理について説明する。図6は、実施形態に係る処理部2が実行する処理を示すフローチャートである。処理部2は、車両100が停止中または直進中に車体101の傾きを検知した場合に、図6に示す処理を繰り返し実行する。
Next, processing performed by the processing unit 2 according to the embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing processing performed by the processing unit 2 according to the embodiment. The processing unit 2 repeatedly executes the process shown in FIG. 6 when the inclination of the
具体的には、処理部2は、まず、車体101の傾倒角度が直立範囲内か否かを判定する(ステップS101)。そして、処理部2は、傾倒角度が直立範囲内でないと判定した場合(ステップS101,No)、処理をステップS106へ移す。
Specifically, the processing unit 2 first determines whether the tilt angle of the
また、処理部2は、傾倒角度が直立範囲内であると判定した場合(ステップS101,Yes)、摩擦トルクを算出して取得し(ステップS102)、その後、重力トルクを算出して取得する(ステップS103)。続いて、処理部2は、摩擦トルクの絶対値が重力トルクの絶対値よりも大きいか否かを判定する(ステップS104)。 When the processing unit 2 determines that the tilt angle is within the upright range (Yes at step S101), the processing unit 2 calculates and acquires the friction torque (step S102), and then calculates and acquires the gravity torque ((step S102) Step S103). Subsequently, the processing unit 2 determines whether the absolute value of the friction torque is larger than the absolute value of the gravity torque (step S104).
そして、処理部2は、摩擦トルクの絶対値が重力トルクの絶対値よりも大きいと判定した場合(ステップS104,Yes)、リーンACT52による復帰制御を停止し(ステップS105)、処理を終了する。その後、処理部2は、車両100が停止中または直進中であれば、再度ステップS101から処理を開始する。
Then, when it is determined that the absolute value of the friction torque is larger than the absolute value of the gravity torque (Yes at Step S104), the processing unit 2 stops the return control by the lean ACT 52 (Step S105), and ends the process. Thereafter, when the
また、処理部2は、摩擦トルクの絶対値が重力トルクの絶対値以下であると判定した場合(ステップS104,No)、減速中か否かを判定する(ステップS106)。そして、処理部2は、減速中でないと判定した場合(ステップS106,No)、処理をステップS109へ移す。 Further, when it is determined that the absolute value of the friction torque is equal to or less than the absolute value of the gravity torque (No at Step S104), the processing unit 2 determines whether or not deceleration is in progress (Step S106). Then, when it is determined that the vehicle is not decelerating (No at Step S106), the processing unit 2 moves the process to Step S109.
また、処理部2は、減速中であると判定した場合(ステップS106,Yes)、回生トルク制御を行い(ステップS107)、車体101の傾倒角度が直立範囲内に復帰したか否かを判定する(ステップS108)。
Further, when it is determined that the vehicle is decelerating (step S106, Yes), the processing unit 2 performs regenerative torque control (step S107), and determines whether the tilt angle of the
そして、処理部2は、車体101の傾倒角度が直立範囲内に復帰したと判定した場合(ステップS108,Yes)、処理を終了する。その後、処理部2は、車両100が停止中または直進中であれば、再度ステップS101から処理を開始する。
Then, when the processing unit 2 determines that the tilt angle of the
また、処理部2は、車体101の傾倒角度が直立範囲内に復帰しないと判定した場合(ステップS108,No)、リーンACT52による復帰制御を行い(ステップS109)、処理を終了する。その後、処理部2は、車両100が停止中または直進中であれば、再度ステップS101から処理を開始する。
Further, when it is determined that the tilt angle of the
上述したように、実施形態に係る車両制御装置1は、検知部21と、取得部22と、制御部23とを備える。検知部21は、車両100の姿勢を直立状態と傾倒状態との間で変位させる傾倒駆動部43を備える車両100の傾きを検知する。取得部22は、傾倒駆動部43における動作部に車両100を傾倒させる方向へ作用する重力トルク、および重力トルクに抗する摩擦トルクを取得する。
As described above, the vehicle control device 1 according to the embodiment includes the
制御部23は、車両100の直進または停止中に傾きが検知された場合、摩擦トルクが重力トルク以下であれば傾倒駆動部43によって車両100を直立状態へ戻す復帰制御を行わせ、摩擦トルクが重力トルクより大きければ復帰制御を停止させる。これにより、車両制御装置1は、車両100の姿勢制御に要する消費電力を低減することができる。
When the inclination is detected while the
なお、上述した実施形態では、車両100が2輪の前輪102,103と1輪の後輪104とを備え、前輪102,103が駆動輪であり、後輪104が転舵輪である場合について説明したが、車両制御装置1は、他の車両にも同様の制御を行うこともできる。
In the embodiment described above, the case where the
例えば、車両制御装置1は、車体を傾倒させるリーン機構と、リーン機構を動作させるアクチュエータを備える車両であれば、1輪の転舵輪となる前輪と、2輪の駆動輪となる後輪を備える車両にも適用が可能である。 For example, in the case of a vehicle including a lean mechanism that tilts the vehicle body and an actuator that operates the lean mechanism, the vehicle control device 1 includes a front wheel serving as a steered wheel and a rear wheel serving as a driving wheel for two wheels. It is also applicable to vehicles.
また、車両制御装置1は、車体を傾倒させるリーン機構と、リーン機構を動作させるアクチュエータを備える車両であれば、2輪の転舵輪となる前輪と、2輪の駆動輪となる後輪を備える車両にも適用が可能である。 In addition, the vehicle control device 1 includes a front wheel serving as two steered wheels and a rear wheel serving as two driving wheels if the vehicle includes a lean mechanism for tilting the vehicle body and an actuator for operating the lean mechanism. It is also applicable to vehicles.
また、車両制御装置1は、車体を傾倒させるリーン機構と、リーン機構を動作させるアクチュエータを備える車両であれば、2輪の駆動輪となる前輪と、2輪の転舵輪となる後輪を備える車両にも適用が可能である。 Further, in the case of a vehicle provided with a lean mechanism for tilting the vehicle body and an actuator for operating the lean mechanism, the vehicle control device 1 is provided with a front wheel serving as two drive wheels and a rear wheel serving as two steered wheels. It is also applicable to vehicles.
車両制御装置1は、このように種々の車両に適用される場合にも、上述した復帰制御、復帰制御の停止、および回生トルク制御を行うことにより、車両の姿勢制御に要する消費電力を低減することができる。 Even when the vehicle control device 1 is applied to various vehicles in this manner, the above-described return control, the stop of the return control, and the regenerative torque control are performed to reduce the power consumption required for the attitude control of the vehicle. be able to.
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。したがって、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 effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the invention are not limited to the specific details and representative embodiments represented 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 their equivalents.
1 車両制御装置
2 処理部
3 記憶部
21 検知部
22 取得部
23 制御部
31 摩擦トルクマップ情報
41 車速度センサ
42 傾倒角度センサ
43 傾倒駆動部
44 Lモータ
45 Rモータ
51 リーン機構
52 リーンACT
53 角速度センサ
100 車両
101 車体
102 前輪
103 前輪
104 後輪
Fa 重力トルク
Fb 摩擦トルク
Fc 沈み込ませる力
Fg 重力
P 重心
θ 傾倒角度
ω 所定の角速度
Reference Signs List 1 vehicle control device 2
53
Claims (5)
前記傾倒駆動部における動作部に前記車両を傾倒させる方向へ作用する重力トルク、および前記重力トルクに抗する摩擦トルクを取得する取得部と、
前記車両の直進または停止中に前記傾きが検知された場合、前記摩擦トルクが前記重力トルク以下であれば前記傾倒駆動部によって前記車両を直立状態へ戻す復帰制御を行わせ、前記摩擦トルクが前記重力トルクより大きければ前記復帰制御を停止させる制御部と
を備えることを特徴とする車両制御装置。 A detection unit for detecting an inclination of the vehicle, including a tilt drive unit for displacing the posture of the vehicle between an upright state and a tilt state;
An acquisition unit configured to acquire a gravitational torque acting in a direction to cause the vehicle to tilt on the operation unit in the tilting drive unit, and a friction torque that opposes the gravitational torque;
When the inclination is detected while the vehicle is going straight or stopped, if the friction torque is equal to or less than the gravity torque, the tilt drive unit performs return control to return the vehicle to the upright state, and the friction torque And a controller configured to stop the return control if the torque is larger than the gravity torque.
右側の車輪を駆動するモータと、左側の車輪を駆動するモータとを備え、
前記制御部は、
前記車両の直進減速中に前記傾きが検知された場合、前記モータのうち前記車両の傾倒方向とは逆側の車輪を駆動する一方の前記モータの回生トルクが他方の前記モータの回生トルクよりも大きくなるように回生トルク制御を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 The vehicle is
A motor for driving the right wheel and a motor for driving the left wheel
The control unit
When the inclination is detected during straight-ahead deceleration of the vehicle, the regenerative torque of one of the motors for driving the wheel opposite to the tilting direction of the vehicle is greater than the regenerative torque of the other motor among the motors. The vehicle control device according to claim 1, wherein regenerative torque control is performed so as to be large.
前記一方のモータの回生トルクと前記他方のモータの回生トルクとの差によって前記車両が旋回しない範囲で前記回生トルク制御を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の車両制御装置。 The control unit
The vehicle control device according to claim 2, wherein the regenerative torque control is performed in a range in which the vehicle does not turn due to a difference between a regenerative torque of the one motor and a regenerative torque of the other motor.
2輪の前輪と1輪の後輪とを備え、
前記制御部は、
前記2輪の前輪を駆動する前記モータに対して前記回生トルク制御を行う
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の車両制御装置。 The vehicle is
It has two front wheels and one rear wheel.
The control unit
The vehicle control device according to claim 2 or 3, wherein the regenerative torque control is performed on the motor that drives the two front wheels.
前記傾倒駆動部における動作部に前記車両を傾倒させる方向へ作用する重力トルク、および前記重力トルクに抗する摩擦トルクを取得する取得工程と、
前記車両の直進または停止中に前記傾きが検知された場合、前記摩擦トルクが前記重力トルク以下であれば前記傾倒駆動部によって前記車両を直立状態へ戻す復帰制御を行わせ、前記摩擦トルクが前記重力トルクより大きければ前記復帰制御を停止させる制御工程と
を含むことを特徴とする車両制御方法。 A detection step of detecting an inclination of the vehicle including an inclination drive unit for displacing an attitude of the vehicle between an upright state and an inclined state;
An acquisition step of acquiring a gravity torque acting in a direction to cause the vehicle to tilt on the operation unit in the tilting drive unit, and a friction torque against the gravity torque;
When the inclination is detected while the vehicle is going straight or stopped, if the friction torque is equal to or less than the gravity torque, the tilt drive unit performs return control to return the vehicle to the upright state, and the friction torque A control step of stopping the return control if the torque is larger than a gravity torque.
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