JP7287011B2 - 車輪制御システムおよび車輪制御方法 - Google Patents
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Description
A1.装置構成:
図1に示すように、本実施形態の車輪制御システム100は、四輪車である車両200に搭載され、車両200の駆動輪を構成する一対の前方車輪201、202、および従動輪を構成する一対の後方車輪203、204の動作を制御する。車両200は、搭載されている図示しないバッテリからの給電により駆動する2つの電動機30R、30Lを駆動源とする。電動機30Rは前方車輪201に取り付けられ、電動機30Lは前方車輪202に取り付けられたいわゆるインホイールモータである。車輪制御システム100は、互いに通信可能な電動機制御装置10とブレーキ制御装置120とを備える。
図6に示す車線逸脱ハザード検出処理は、車両200のスタートボタンが押下されて電動機制御装置10の電源がオンすると実行される。車線逸脱検出処理とは、2つの制御回路31R、31Lのうちの一方の故障に起因して車両200が走行中の車線を逸脱するハザードが生じる可能性があることを検出する処理である。なお、車輪制御システム100が最初に起動する際には、後述の車線逸脱ハザードフラグXFと、退避走行フラグXRと、正常側判定フラグNFには、いずれも「0」が設定されている。これらのフラグは、最初に起動した後に異なる値に設定され得る。また、これらフラグXF、XR、NFの設定値は、電動機制御装置10が有する書き込み可能な不揮発性メモリ、例えば、EEPROMに書き込まれており、次回始動時には、かかる不揮発性メモリに記載された値が参照される。なお、これらのフラグXF、XR、NFの詳細については、後述する。
図7に示す故障時目標トルク決定処理は、車両200のスタートボタンが押下されて電動機制御装置10の電源がオンすると実行される。故障時目標トルク決定処理とは、2つの制御回路31R、31Lのいずれか一方に故障が生じている場合に各制御回路31R、31Lに指示すべき目標トルクを決定するための処理である。
図8および図9に示すブレーキ制御処理は、車両200のスタートボタンが押下されてブレーキ制御装置120の電源がオンすると実行される。ブレーキ制御処理とは、ブレーキ装置51~54の動作を制御する処理である。
第2実施形態の車輪制御システム100の装置構成は、第1実施形態の車輪制御システム100と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第2実施形態の車輪制御システム100は、第1実施形態の車輪制御システム100と同じ手順により、車線逸脱ハザード検出処理と、故障時目標トルク決定処理と、ブレーキ制御処理とを実行する。第2実施形態の車輪制御システム100は、操舵制御処理を追加して実行する点において、第1実施形態の車輪制御システム100と異なる。
図14に示すように、第3実施形態の車両200aは、ヨーレートセンサ45に代えて加速度センサ46を備える点と、車輪制御システム100に代えて車輪制御システム100aを備える点とにおいて、第1実施形態の車両200と異なる。車両200aのその他の構成は、車両200と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。加速度センサ46は、車両200の横方向の加速度(以下、「横方向加速度」と呼ぶ)、換言すると幅方向の加速度を検出する。本実施形態において、加速度センサ46は、三軸センサにより構成されている。車輪制御システム100aは、電動機制御装置10に代えて電動機制御装置10aを備える点において、第1実施形態の車輪制御システム100と異なる。車輪制御システム100aにおけるその他の構成は、車輪制御システム100と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(D1)各実施形態のブレーキ制御処理において、通常のブレーキ操作量に応じたブレーキ制御(ステップS315)以外の処理、具体的には、ステップS350、S355、S360、およびS350a、S355a、S360aが実行されるのは、退避走行フラグXRがオンになっていることが前提であった。すなわち、車線逸脱ハザードフラグXFがオンになり、且つ、車速がゼロになった後に、これらの処理が実行されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、車線逸脱ハザードフラグXFがオンになったことのみを条件として、これらの処理が実行されてもよい。この場合、故障発生してから車速がゼロになるまでの期間においても、これらの処理が実行されることになる。
Claims (5)
- 車両(200、200a)が有する一対の前方車輪(201、202)と一対の後方車輪(203、204)とのうちの少なくとも一方の駆動輪を構成する各車輪に配置されて該車輪を駆動する電動機(30R、30L)と、前記駆動輪を構成する各車輪に対応して配置され、該車輪を駆動する前記電動機を制御する制御回路(31R、31L)と、を有する前記車両に搭載され、前記一対の前方車輪および前記一対の後方車輪の動作を制御する車輪制御システム(100)であって、
前記駆動輪を構成する各車輪に対応して配置された前記制御回路を制御する電動機制御装置(10)と、
前記一対の前方車輪および前記一対の後方車輪のブレーキを制御し、前記電動機制御装置と通信可能なブレーキ制御装置(120)と、
を備え、
前記電動機制御装置は、
前記駆動輪を構成する各車輪に対応する前記制御回路に対して、目標トルクを指示する目標トルク指示部(16)と、
前記駆動輪を構成する各車輪に対応する前記制御回路のうち、いずれかの前記制御回路の故障発生を特定する故障発生特定部(21)と、
前記車両に搭載されヨーレートを検出するヨーレートセンサ(45)と、前記車両に搭載され横方向加速度を検出する加速度センサ(46)とのうちの少なくとも一方の検出結果を取得する検出結果取得部(15、15a)と、
前記車両に搭載され車速を検出する車速センサ(44)と、前記車両に搭載され操舵角を検出する操舵角センサ(42)と、の検出結果を利用して前記車両の目標ヨーレートと目標横方向加速度とのうちの少なくとも一方である目標値を算出する目標値算出部(19、19a)と、
を有し、
前記目標トルク指示部は、前記故障発生が特定された場合に、前記故障発生が特定された前記制御回路である故障特定制御回路に対して、前記目標トルクとしてゼロを指示し、
前記ブレーキ制御装置は、前記故障発生が特定された場合に、前記一対の前方車輪および前記一対の後方車輪を構成する各車輪のうち、前記駆動輪とは異なる車輪に対して、前記検出結果取得部により取得された前記検出結果が、算出された前記目標値に近づくようにブレーキをかけ、
前記車両の操舵を制御する操舵制御装置(110)であって、前記電動機制御装置と通信可能に構成され、前記車両に搭載されたハンドル(210)の操作量であるハンドル操舵量を取得し、取得された前記ハンドル操舵量と、前記車速と、に応じて前記車両の操舵を制御する操舵制御装置を、さらに備え、
前記操舵制御装置は、前記故障発生が特定された場合に、前記ハンドル操舵量に対する操舵角であって前記故障特定制御回路に対応する車輪側への操舵角を、前記故障発生が特定されない場合における前記ハンドル操舵量に対する操舵角からオフセット量を低減させた角度にすることにより、前記ハンドル操舵量がゼロの場合に前記車両が直進するように前記車両の操舵を制御し、
前記目標トルク指示部は、前記故障発生が特定された場合に、前記故障特定制御回路に加えて、前記駆動輪を構成する各車輪に対応するすべての前記制御回路に対して、前記目標トルクとしてゼロを指示し、
前記目標トルク指示部は、前記故障発生が特定され、且つ、前記車速がゼロとなった後に、前記車両の前進または後退が指示された場合に、前記駆動輪を構成する各車輪に対応する前記制御回路のうち、前記故障特定制御回路に対して前記目標トルクとしてゼロを指示し、他の前記制御回路に対して、前記車速と、前記車両のアクセル開度を検出するアクセル開度センサの検出結果と、前記車両のシフトレンジの位置を検出するレンジセンサ(43)の検出結果と、を利用して算出されるトルクを、前記目標トルクとして指示し、
前記操舵制御装置は、前記故障発生が特定され、且つ、前記車速がゼロとなった後に、前記車両の前進または後退が指示された場合に、前記ハンドル操舵量に対する操舵角であって前記故障特定制御回路に対応する車輪側への操舵角を、前記故障発生が特定されない場合における前記ハンドル操舵量に対する操舵角から前記オフセット量を低減させた角度にすることにより、前記ハンドル操舵量がゼロの場合に前記車両が直進するように前記車両の操舵を制御する、
車輪制御システム。 - 請求項1に記載の車輪制御システムにおいて、
前記ブレーキ制御装置は、取得された前記検出結果に基づき前記車両が直進していると判断される状況において、前記故障発生が特定された場合に、前記駆動輪とは異なる2つの車輪のうち、前記車両の重心位置を挟んで前記故障特定制御回路に対応する車輪と対称の位置に配置されている車輪に対し、ブレーキをかける、
車輪制御システム。 - 請求項1または請求項2に記載の車輪制御システムにおいて、
前記ブレーキ制御装置は、取得された前記検出結果に基づき前記車両が旋回動作を行っていると判断される状況において、前記故障発生が特定された場合に、前記駆動輪とは異なる2つの車輪のうち、内輪側となる車輪に対し、ブレーキをかける、
車輪制御システム。 - 請求項1に記載の車輪制御システムにおいて、
前記操舵制御装置は、前記車速センサにより検出された前記車速が大きい場合に、該車速が小さい場合に比べてより大きな値を、前記オフセット量として設定する、
車輪制御システム。 - 車両(200、200a)が有する一対の前方車輪(201、202)と一対の後方車輪(203、204)とのうちの少なくとも一方の駆動輪と、前記駆動輪を構成する各車輪に配置されて該車輪を駆動する電動機(30R、30L)と、前記駆動輪を構成する各車輪に対応して配置され、該車輪を駆動する前記電動機を制御する制御回路(31R、31L)と、を有する前記車両において、前記一対の前方車輪および前記一対の後方車輪の動作を、車輪制御システムを用いて制御する車輪制御方法であって、
(a)前記車輪制御システムにおいて、前記駆動輪を構成する各車輪に対応する前記制御回路のうち、いずれかの前記制御回路の故障発生を特定する工程と、
(b)前記車輪制御システムにおいて、前記車両に搭載されたヨーレートセンサ(46)と、前記車両に搭載された横方向加速度を検出する加速度センサ(45)とのうちの少なくとも一方の検出結果を取得する工程と、
(c)前記車輪制御システムにおいて、前記車両に搭載された車速センサ(44)と、前記車両に搭載された操舵角センサ(42)と、の検出結果を利用して前記車両の目標ヨーレートと目標横方向加速度とのうちの少なくとも一方である目標値を算出する工程と、
(d)前記車輪制御システムにおいて、前記故障発生が特定された場合に、前記故障発生が特定された前記制御回路である故障特定制御回路に対して、目標トルクとしてゼロを指示する工程と、
(e)前記車輪制御システムにおいて、前記故障発生が特定された場合に、前記一対の前方車輪および前記一対の後方車輪を構成する各車輪のうち、前記駆動輪とは異なる車輪に対して、取得された前記検出結果が、算出された前記目標値に近づくようにブレーキをかける工程と、
(f)前記車輪制御システムにおいて、前記車両に搭載されたハンドル(210)の操作量であるハンドル操舵量を取得し、取得された前記ハンドル操舵量と、前記車速と、に応じて前記車両の操舵を制御する工程と、
を備え、
前記工程(f)は、前記故障発生が特定された場合に、前記ハンドル操舵量に対する操舵角であって前記故障特定制御回路に対応する車輪側への操舵角を、前記故障発生が特定されない場合における前記ハンドル操舵量に対する操舵角からオフセット量を低減させた角度にすることにより、前記ハンドル操舵量がゼロの場合に前記車両が直進するように前記車両の操舵を制御する工程を含み、
前記工程(d)は、前記故障発生が特定された場合に、前記故障特定制御回路に加えて、前記駆動輪を構成する各車輪に対応するすべての前記制御回路に対して、前記目標トルクとしてゼロを指示する工程を含み、
前記車輪制御方法は、さらに、
(g)前記車輪制御システムにおいて、前記故障発生が特定され、且つ、前記車速がゼロとなった後に、前記車両の前進または後退が指示された場合に、前記駆動輪を構成する各車輪に対応する前記制御回路のうち、前記故障特定制御回路に対して前記目標トルクとしてゼロを指示し、他の前記制御回路に対して、前記車速と、前記車両のアクセル開度を検出するアクセル開度センサの検出結果と、前記車両のシフトレンジの位置を検出するレンジセンサ(43)の検出結果と、を利用して算出されるトルクを、前記目標トルクとして指示する工程と、
(h)前記車輪制御システムにおいて、前記故障発生が特定され、且つ、前記車速がゼロとなった後に、前記車両の前進または後退が指示された場合に、前記ハンドル操舵量に対する操舵角であって前記故障特定制御回路に対応する車輪側への操舵角を、前記故障発生が特定されない場合における前記ハンドル操舵量に対する操舵角から前記オフセット量を低減させた角度にすることにより、前記ハンドル操舵量がゼロの場合に前記車両が直進するように前記車両の操舵を制御する工程と、
を備える、車輪制御方法。
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