JP7388408B2 - 車両システム - Google Patents

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Description

本発明は、ブレーキシステムを備えた車両システムに関するものである。
特許文献１には、主電源と二次電源とを備えた車載電源装置と、車載電源装置の電力により作動させられる複数のアクチュエータとを備えた車両システムにおいて、主電源の異常時に、二次電源の電圧に基づき、複数のアクチュエータの各々のＯＮ・ＯＦＦがそれぞれ制御されることが記載されている。
特開２０２０－８９０８０号公報
本発明の課題は、二次電源の容量を小さくすることである。
課題を解決するための手段および効果
本発明に係る車両システムは、共通の車載電源装置により作動させられる前後力付与システムと転舵システムとを含む。前後力付与システムにおいては、コンピュータを主体とする前後力制御部により車両の左側車輪に付与される前後力と右側車輪に付与される前後力とがそれぞれ制御される。転舵システムにおいては、コンピュータを主体とする転舵制御部により車両の操舵輪の転舵角が制御される。車載電源装置は、主電源と二次電源とを含むものであり、主電源が、前後力付与システムと転舵システムとに電力を供給できない異常である場合に、二次電源の電力により前後力付与システムが作動させられる。前後力制御部は、左側車輪に付与される前後力と右側車輪に付与される前後力との差である左右前後力差を制御することにより、車両を旋回させる。転舵システムを作動させる必要がなくなるため、転舵システムにおいて消費される電力を小さくすることができる。二次電源の電力により転舵システムと前後力付与システムとの両方が作動させられる場合に比較して、二次電源の容量を小さくすることができる。
本発明の実施例に係る車両システムを概念的に示す図である。 上記車両システムの構成要素である転舵装置を表す斜視図である。 上記車両システムの構成要素である摩擦ブレーキを表す断面図である。 上記車両システムの構成要素である制御装置の記憶部に記憶された転舵サポートフラグ設定プログラムを表すフローチャートである。 上記制御装置の記憶部に記憶されたＯＮＯＦＦ切換プログラムを表すフローチャートである。 上記制御装置のブレーキＥＣＵの記憶部に記憶されたブレーキ制御プログラムを表すフローチャートである。 上記ブレーキＥＣＵの記憶部に記憶された第１目標左右制動力差決定マップを概念的に示す図である。 上記ブレーキ制御プログラムが実行された場合の車両の走行状態を示す図である。
以下、本発明の一実施形態である車両システムを、図面に基づいて説明する。
本車両システムは、共通の車載電源装置４により作動させられる転舵システム５と前後力付与システムとしてのブレーキシステム７とを含む。
転舵システム５は、車両の前後左右に位置して設けられた車輪（以下、前後左右の車輪と称する場合がある。また、前後左右に位置する車輪の各々を、単に車輪と称する場合がある）８の各々に個別に設けられた転舵装置１０（図２参照）と、これら転舵装置１０の作動をそれぞれ制御するコンピュータを主体とする転舵制御部としての転舵ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１２とを含む。転舵ＥＣＵ１２は、これら転舵装置１０を制御することにより前後左右の車輪８の各々の転舵角をそれぞれ制御する。
ブレーキシステム７は、前後左右の車輪８の各々に、それぞれ個別に設けられた摩擦ブレーキ１４（図３参照）と、これら摩擦ブレーキ１４の作動をそれぞれ制御するコンピュータを主体とする前後力制御部、制動力制御部としてのブレーキＥＣＵ１６とを含む。ブレーキＥＣＵ１６は、これら摩擦ブレーキ１４を制御することにより前後左右の車輪８の各々に付与される前後力としての制動力をそれぞれ制御する。
転舵装置１０の一例を図２に基づいて説明する。
車輪８は、ステアリングナックル（以下、ナックルと称する）１７に回転可能に保持される。また、ナックル１７には、ロアアーム１８が連結されるが、ロアアーム１８は、図示しない車体側部材にブッシュを介して上下方向（前後方向に伸びた軸線周り）および水平方向（上下方向に伸びた軸線周り）に揺動可能に連結される。また、ナックル１７は、ショックアブソーバ２０、サスペンションスプリング２１を介して図示しない車体側部材に支持される。
転舵装置１０は、上述のナックル１７と、ロアアーム１８に設けられた転舵アクチュエータ２４と、その転舵アクチュエータ２４の図示しない出力軸に連結されたピットマンアーム３４と、ピットマンアーム３４とナックル１７のナックルアーム２２とを連結するタイロッド２６とを含む。
転舵アクチュエータ２４は、駆動源としての電動モータである転舵モータ３０と、転舵モータ３０の回転を減速する減速機３２とを含む。ピットマンアーム３４は、転舵アクチュエータ２４の出力軸である減速機３２の出力軸に、一端部において、一体的に回転可能に連結されるのである。
また、ピットマンアーム３４の他端部は、連結部３６を介してタイロッド２６の一端部に連結される。タイロッド２６の他端部は、連結部３８を介してナックルアーム２２に連結される。
本転舵装置１０において、図２に示す矢印Ｘが示す方向に、転舵アクチュエータ２４が駆動させられると、ピットマンアーム３４が転舵アクチュエータ２４の軸線周りに回動させられる。ピットマンアーム３４の回動に伴ってタイロッド２６が矢印Ｙが示す方向に移動させられ、それにより、ナックルアーム２２およびナックル１７がキングピン軸ＫＰ周りに回動させられ、矢印Ｚが示す方向に車輪８が転舵される。
摩擦ブレーキ１４の一例を図３に示す。摩擦ブレーキ１４は、車輪８と一体的に回転可能なブレーキ回転体５０の両側に位置する一対の摩擦係合部材としての摩擦パッド５２，５４と、摩擦パッド５２，５４をブレーキ回転体５０に押し付ける押付装置５６とを含む。押付装置５６は、キャリパ５８と、キャリパ５８に設けられた駆動源としての電動モータ６０と電動モータ６０の回転を押付部材６２の直線移動に変換する運動変換装置６４とを含む。本実施例において、押付装置５６が、車輪に前後力を印加する前後力付与アクチュエータとしてのブレーキアクチュエータに対応するが、電動モータ６０がブレーキアクチュエータに対応すると考えることができる。
電動モータ６０の駆動により押付部材６２が移動させられ、キャリパ５８が移動させられる。それにより、摩擦パッド５２，５４がブレーキ回転体５０に押し付けられる。摩擦パッド５２，５４とブレーキ回転体５０との摩擦係合により車輪８の回転が抑制される。また、電動モータ６０の制御により、摩擦パッド５２，５４のブレーキ回転体５０への押付力が制御され、車輪８に付与される制動力が制御される。
なお、図２に示すように、車輪８には、前後力としての駆動力を加えるインホイールモータ７０が設けられる。本実施例においては、インホイールモータ７０のハウジングがナックル１７として機能する。このように、本実施例において、前後左右の車輪８に、転舵装置１０、摩擦ブレーキ１４、インホイールモータ７０が設けられる。
車載電源装置４は、主電源７２と二次電源７４とを含む。例えば、主電源７２、二次電源７４は、それぞれ、イオンリチウムバッテリとしたり、主電源７２をイオンリチウムバッテリとして、二次電源７４をキャパシタとしたりすること等ができる。いずれにしても、二次電源７４の容量は主電源７２の容量より小さいのが普通である。
上述の転舵装置１０の転舵アクチュエータ２４、摩擦ブレーキ１４のブレーキアクチュエータ５６等は、制御装置８０によって制御される。制御装置８０は、転舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１６に加えて、コンピュータを主体とする自動運転制御部としての自動運転ＥＣＵ８２、電源監視ＥＣＵ８４等を含む。これら転舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１６、自動運転ＥＣＵ８２、電源監視ＥＣＵ８４等は、それぞれ、ＣＡＮ(Controller Area Network)８６を介して、互いに通信可能に接続されている。転舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１６は、それぞれ、ＣＡＮ８６を介して供給された情報を受信等する通信部１２Ｃ、１６Ｃを備える。
なお、自動運転ＥＣＵ８２、電源監視ＥＣＵ８４等は、転舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１６と同じ車載電源装置４の電力により作動させられるようにしても、車載電源装置４とは別の車載電源装置の電力により作動させられるようにしてもよい。
また、主電源７２、二次電源７４と、転舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１６、転舵アクチュエータ２４、ブレーキアクチュエータ５６等（転舵システム５およびブレーキシステム７）との間には、スイッチ９０が設けられる。スイッチ９０により、転舵システム５およびブレーキシステム７に、主電源７２と二次電源７４とのいずれか一方が選択的に接続される。
転舵ＥＣＵ１２には、前後左右の車輪８の各々に設けられた転舵アクチュエータ２４が図示しない駆動回路を介して接続されるとともに、操舵操作状態検出装置９２等が接続される。操舵操作状態検出装置９２は、運転者によって操作可能な図示しない操舵操作部材の操作状態（操作の向き、操作量等を含む）を検出するものである。操舵操作状態検出装置９２は、例えば、操舵操作部材の右向きの操作と左向き操作との一方の操舵操作部材の操作量を正の値、他方を負の値として出力するものとすることができる。そのため、操舵操作状態検出装置９２の検出値に基づけば、操作の向き、操作量を取得することができる。
ブレーキＥＣＵ１６には、前後左右の車輪８の各々に設けられたブレーキアクチュエータ５６が図示しない駆動回路を介して接続されるとともに、ブレーキ操作状態検出装置９４等が接続される。ブレーキ操作状態検出装置は、運転者によって操作可能な図示しないブレーキ操作部材の操作量等を検出するものである。
また、自動運転ＥＣＵ８２には、周辺情報取得装置９６が接続される。周辺情報取得装置９６は、カメラ、レーダ装置等を含み、カメラの撮像情報等に基づいて車両である自車両の周辺の環境、例えば、周辺に位置する物体、周辺の道路の区画線等を認識し、物体と自車両との相対位置関係や道路の湾曲状態等を表す情報を取得するものである。自動運転ＥＣＵ８２は、周辺情報取得装置９６によって取得された情報に基づいて制動要求である自動制動要求や転舵要求である自動転舵要求｛転舵の向き、転舵要求の強さ（例えば、目標ヨーレイト等で表すことができる）等の情報を含む｝を取得して、ＣＡＮ８６に出力する。
電源監視ＥＣＵ８４は、車載電源装置４の状態を監視するものであり、例えば、主電源７２の電圧等に基づいて、主電源７２が転舵システム５および前後力付与システムに電力を供給可能な状態であるか否かを監視し、その監視結果を表す情報である主電源情報をＣＡＮ８６に出力する。
主電源情報には、主電源７２が電力を転舵システム５およびブレーキシステム７（これらを電力消費装置と称することができる）に供給できない状態（以下、この状態を異常と称する場合がある）にあることを表す主電源異常情報と、主電源７２が転舵システム５およびブレーキシステム７に電力を供給可能な状態（以下、この状態を正常と称する場合がある）にあることを表す主電源正常情報とが含まれる。
以上のように構成された車両システムの作動について説明する。
主電源７２が正常である場合には、スイッチ９０は、転舵システム５およびブレーキシステム７が二次電源７４から遮断されて主電源７２に接続される位置にある。転舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１６等には、主電源７２の電力が供給される。
転舵ＥＣＵ１２は、通信部１２ＣにおいてＣＡＮ８６を介して供給された自動転舵要求を受信した場合、または、操舵操作状態検出装置９２の検出値に基づいて操舵操作部材の操作が行われ、転舵要求（この転舵要求を操作転舵要求と称する）があると判定した場合には、前後左右の車輪８のうちの少なくとも１つに設けられた転舵アクチュエータ２４の作動を制御し、その少なくとも１つの車輪８を転舵する。それにより、車両は旋回する。
また、ブレーキＥＣＵ１６は、通信部１６ＣにおいてＣＡＮ８６を介して供給された自動制動要求を受信した場合、または、ブレーキ操作状態検出装置９４の検出値に基づいてブレーキ操作部材の操作が行われ、制動要求（この場合の制動要求を操作制動要求と称する）があると判定した場合には、ブレーキＥＣＵ１６が前後左右の車輪８のうちの少なくとも１つに設けられたブレーキアクチュエータ５６の作動を制御して、その少なくとも１つの車輪８に摩擦ブレーキ１４による制動力を加える。
しかし、主電源７２が異常である場合には、スイッチ９０が、転舵システム５およびブレーキシステム７を主電源７２から遮断して二次電源７４に接続する位置に切り換えられる。
仮に、主電源７２の異常時に、二次電源７４の電力により、転舵システム５とブレーキシステム７とが作動させられるようにした場合には、二次電源７４の容量を大きくする必要がある。そのため、コストが高くなったり、二次電源７４が大型化したりする等の問題がある。
また、転舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１６等のコンピュータを主体とするＥＣＵには、転舵アクチュエータ２４、ブレーキアクチュエータ５６が非作動状態にあっても、待機電流が必要である。例えば、転舵ＥＣＵ１２は、常時、操舵操作状態検出装置９２の検出値を読み込み、検出値に基づいて操舵操作部材の操作状態を取得して、操作転舵要求があるか否かを監視する。また、転舵ＥＣＵ１２は、ＣＡＮ８６を介して供給される情報を監視し、適宜受信して処理する。例えば、自動運転ＥＣＵ８２から出力される自動転舵要求、電源監視ＥＣＵ８４から出力される主電源情報等は、転舵ＥＣＵ１２において受信されて処理される。このように、転舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１６等のＥＣＵには、待機電流を供給し続ける必要があるのである。
一方、主電源７２が異常である場合に、転舵ＥＣＵ１２をＯＦＦとし、ブレーキＥＣＵ１６において転舵要求の有無が判定され、転舵要求が有ると判定された場合に、転舵ＥＣＵ１２をＯＮに切り換え、転舵アクチュエータ２４が制御されるようにすることが考えられる。しかし、この場合には、転舵遅れが生じるという別の問題がある。
以上の事情から、本実施例においては、主電源７２が異常である場合に、ブレーキＥＣＵ１６において転舵要求の有無が判定され、転舵要求が有ると判定された場合には、左右制動力差の制御により、車両が旋回されるようにした。具体的には、前後左右の車輪８のうちの少なくとも１つのブレーキアクチュエータ５６の作動が制御されることにより、車両の左側に位置する車輪である左側車輪（左前輪と左後輪との少なくとも一方を表す。以下、左側車輪８Ｌと記載する。図８参照）と車両の右側に位置する車輪である右側車輪（右前輪と右後輪との少なくとも一方を含む。以下、右側車輪８Ｒと記載する）との制動力差が制御されて、車両を旋回させるようにした。それにより、転舵遅れを抑制することができる。
その結果、転舵ＥＣＵ１２には、ＣＡＮ８６を介して供給された電源情報を受信して処理する機能（この機能を通信機能と称する）があればよく、操舵操作状態検出装置９２の検出値に基づいて操作転舵要求があるか否かを判定するための電力等が不要になり、転舵ＥＣＵ１２に供給される待機電流を減らすことができる。
また、転舵アクチュエータ２４を作動させるための電力等も不要になる。そのため、二次電源７４の容量を小さくすることができ、二次電源７４の小型化を図ることができる。
図４のフローチャートで表される転舵サポートフラグ設定プログラムは、ブレーキＥＣＵ１６において、予め定められたサイクルタイム毎に実行される。
ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、通信部１６Ｃにおいて、電源監視ＥＣＵ８４によってＣＡＮ８６を介して供給された主電源情報が受信されたか否かが判定される。Ｓ１の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２において、受信した情報が主電源異常情報であるか否かが判定される。判定がＮＯである場合、すなわち、受信した情報が主電源正常情報である場合には、Ｓ３において、スイッチ９０は、主電源７２を転舵システム５およびブレーキシステム７に接続する状態とされ、Ｓ４において、転舵サポートフラグがＯＦＦにされる。転舵サポートフラグは、ブレーキＥＣＵ１６が転舵ＥＣＵ１２に代わって車両を旋回させる制御を行う必要がある場合にＯＮにされるフラグである。
それに対して、受信した情報が主電源異常情報である場合には、Ｓ２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５において、スイッチ９０が転舵システム５およびブレーキシステム７に二次電源７４を接続する状態に切り換えられる。また、Ｓ６において、転舵サポートフラグがＯＮにされる。
また、図５のフローチャートで表されるＯＮＯＦＦ切換えプログラムは、転舵ＥＣＵ１２において、予め定められたサイクルタイム毎に実行される。
Ｓ１１において、通信部１２Ｃにおいて、ＣＡＮ８６を介して供給された主電源情報が受信されたか否かが判定され、Ｓ１２において、受信された情報が主電源異常情報であるか否かが判定される。判定がＮＯである場合には、Ｓ１３において、転舵ＥＣＵ１２はＯＮ状態とされる。それに対して、Ｓ１２の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ１４において、転舵ＥＣＵ１２は、通信部１２Ｃを除く部分をＯＦＦとする。また、転舵アクチュエータ２４もＯＦＦにする。
また、図５のフローチャートで表されるＯＮＯＦＦ切換えプログラムは、主電源７２が異常であっても実行される。そのため、主電源７２が異常から正常に切り換わった場合に、転舵ＥＣＵ１２を速やかにＯＮに戻すことが可能となる。
なお、本実施例においては、図４の転舵サポートフラグ設定プログラムはブレーキＥＣＵ１６において実行され、図５のＯＮＯＦＦ切換えプログラムは転舵ＥＣＵ１２において実行される場合について説明したが、図４の転舵サポートフラグ設定プログラム、図５の休止プログラムは、制御装置８０の１つ以上のＥＣＵにおいて実行されると考えることもできる。
図６のフローチャートで表されるブレーキ制御プログラムは、ブレーキＥＣＵ１６において、設定時間毎に実行される。
Ｓ２１において、転舵サポートフラグがＯＮであるか否かが判定される。Ｓ２１の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２２において、操舵操作状態検出装置９２の検出値に基づいて操舵操作部材の操作状態が取得され、Ｓ２３において、操舵操作部材が操作されたか否かが判定される。例えば、操舵操作状態検出装置９２によって検出された操作量の絶対値が設定値以上である場合には、操舵操作部材が操作されたと判定されるようにすることができる。Ｓ２３の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２４において、操舵操作部材の操作状態（操作量、操作の向き）に基づいて目標ヨーレイトが取得され、Ｓ２５において、目標ヨーレイトに基づいて操作対応目標左右制動力差（以下、第１目標左右制動力差と称する）ΔＦｓが取得される。例えば、図７に示すように、目標ヨーレイトの絶対値が大きい場合は小さい場合より、第１目標左右制動力差ΔＦｓは大きい値に決定される。それに対して、操舵操作部材が操作されていないと判定された場合には、Ｓ２３の判定がＮＯとなり、Ｓ２６において、第１目標左右制動力差ΔＦｓが０に決定される。
次に、Ｓ２７において、ＣＡＮ８６を介して自動転舵要求が供給されたか否かが判定される。Ｓ２７の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２８において、自動転舵要求に基づいて自動運転対応目標左右制動力差（以下、第２目標左右制動力差と称する）ΔＦａが取得される。Ｓ２７の判定がＮＯである場合には、Ｓ２９において、第２目標左右制動力差ΔＦａが０に決定される。そして、Ｓ３０において、第１目標左右制動力差ΔＦｓと第２目標左右制動力差ΔＦａとの大きい方が、目標左右制動力差ΔＦと決定される。第１目標左右制動力差ΔＦｓと第２目標左右制動力差ΔＦａとの両方が０の場合には、目標左右制動力差ΔＦも０となる。
なお、転舵サポートフラグがＯＦＦである場合には、Ｓ２１の判定がＮＯとなり、Ｓ３１において、目標左右制動力差ΔＦは０に決定される。
また、自動運転ＥＣＵ８２から供給された自動転舵要求は、転舵サポートフラグがＯＮの間、ブレーキＥＣＵ１６において受信されるようにされている。
次に、Ｓ３２において、ブレーキ操作状態検出装置９４による検出値が取得され、Ｓ３３において、検出値が設定ブレーキ操作値より大きいか否かが判定され、ブレーキ操作部材が操作されたか否かが判定される。例えば、Ｓ３３の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３４において、ブレーキ操作状態に基づいて操作対応目標制動力（以下、第１目標制動力と称する）Ｆｓが取得される。第１目標制動力Ｆｓは、ブレーキ操作部材の操作量が大きい場合は小さい場合より大きい値に決定される。また、Ｓ３３の判定がＮＯである場合には、第１目標制動力Ｆｓは０に決定される。
次に、Ｓ３６において、自動制動要求を受信したか否かが判定される。Ｓ３６の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３７において、自動制動要求に応じて自動運転対応目標制動力（以下、第２目標制動力と称する）Ｆａが取得され、Ｓ３６の判定がＮＯである場合には、Ｓ３８において、第２目標制動力Ｆａが０に決定される。Ｓ３９において、第１目標制動力Ｆｓと第２目標制動力Ｆａとの大きい方が目標制動力Ｆに決定される。目標制動力Ｆは０の場合もある。
そして、Ｓ４０において、Ｓ３９，２９において決定された目標制動力Ｆおよび目標左右制動力差ΔＦ、転舵の向き等に基づいて、左側車輪８Ｌ、右側車輪８Ｒの各々に付与される制動力がそれぞれ取得される。具体的には、転舵の向きに基づいて、左側車輪８Ｌ，右側車輪８Ｒのうち旋回内側に位置する車輪、旋回外側に位置する車輪が特定される。そして、左側車輪８Ｌと右側車輪８Ｒとのうちの旋回内側に位置する１つ以上の車輪８に付与される制動力の合計Ｆinが旋回外側に位置する１つ以上の車輪８に付与される制動力Ｆoutの合計より目標左右制動力差ΔＦ大きくなるように、前後左右の車輪８に付与される制動力が決定される。
Ｆin＝Ｆ／２ ＋ Ｆｘ
Ｆout＝Ｆ／２ － Ｆｙ
Ｆin － Ｆout ＝Ｆｘ＋Ｆｙ＝ΔＦ
例えば、前輪側と後輪側とのいずれか一方の側（例えば、前輪側）において、右前輪と左前輪との各々に付与される制動力が、これらの差が目標左右制動力差ΔＦとなるように制御されるとともに、左後輪と右後輪との各々に付与される制動力が同じ大きさに制御されるようにすることができる。また、左前輪と右前輪との各々に付与される制動力の差ΔＦｆと、左後輪と右後輪との各々に付与される制動力の差ΔＦｒとの合計（ΔＦｆ＋ΔＦｒ）が目標左右制動力差ΔＦに近づくように、前後左右の車輪８の各々に付与される制動力が制御されるようにすることもできる。
また、目標制動力Ｆが０である場合には、例えば、旋回内側に位置する１つ以上の車輪の各々に付与される制動力が、これら制動力の合計が目標左右制動力差ΔＦに対応する大きさになるように制御され、旋回外側の１つ以上の車輪の各々に付与される制動力が０になるように制御されるようにすることができる。
このように、図８に示すように、例えば、車両Ｖの旋回内側に位置する１つ以上の車輪８Ｌに付与される制動力の合計Ｆinが旋回外側に位置する１つ以上の車輪８Ｒに付与される制動力の合計Ｆoutより転舵要求（操作転舵要求、自動転舵要求）に基づいて決まる目標左右制動力差ΔＦ大きくなるように制御される。その結果、車両Ｖは、操舵転舵要求または自動転舵要求に基づいて旋回することができる。
なお、図６のブレーキ制御プログラムにおいては、目標左右制動力差ΔＦが自動転舵要求と操作転舵要求との両方を考慮して、すなわち、転舵要求が大きい方に基づいて決定される場合について説明したが、それに限らない。例えば、自動転舵要求と操作転舵要求とのいずれか一方、例えば、優先度の高い方に基づいて決定されるようにすること等もできる。目標制動力についても同様であり、目標制動力Ｆは、自動制動要求と操作制動要求との両方に基づいて決定されるようにしたり、いずれか一方に基づいて決定されるようにしたりすることができる。
また、左側車輪８Ｌ、右側車輪８Ｒには、摩擦ブレーキ１４による制動力に限らず、インホイールモータ７０の回生制動力が付与されるようにしたり、インホイールモータ７０の駆動力（負の制動力）が付与されるようにしたりすること等ができる。また、インホイールモータ７０による回生制動力、駆動力との少なくとも一方の制御により左側車輪８Ｌと右側車輪８Ｒとの左右制動力差を目標左右前後力差に近づけることができる。なお、インホイールモータ７０には、車載電源装置４とは別の電源から電力が供給可能とすることもできる。
さらに、ブレーキシステム７の構造は問わない。例えば、ブレーキアクチュエータ５６は、電動モータを含むものであっても、液圧シリンダを含むものであってもよい。ブレーキアクチュエータ５６が液圧シリンダを含むものである場合には、ブレーキシステム７に、液圧シリンダの液圧を制御可能な液圧制御機構が設けられ、液圧制御機構の制御によりブレーキアクチュエータ５６の作動が制御され、車輪８に付与される制動力が制御される。
また、転舵システム５の構造が問わない。例えば、転舵システム５は、車両の幅方向に移動可能に保持され、操舵輪にタイロッドを介して連結された転舵ロッドと、転舵ロッドを移動させる１つの転舵アクチュエータとを備え、転舵アクチュエータの駆動により転舵ロッドを移動させる移動装置とを含むものとすることができる。
さらに、主電源７２が異常である場合に転舵ＥＣＵ１２をＯＮ，ブレーキＥＣＵ１６をＯＦＦにすることもでき、転舵ＥＣＵ１２による転舵装置１０の制御により車両に制動力を付与することができる。例えば、左側車輪８Ｌの転舵角の絶対値をトーイン方向に９０°に制御し、右側車輪８Ｒの転舵角の絶対値をトーイン方向に９０°に制御するのである。それにより、車両を停止させることが可能となる。
このように、転舵ＥＣＵ１２とブレーキＥＣＵ１６とは互いに代替え可能な部分を有しているのである。
その他、本発明は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
４：車載電源装置 ５：転舵システム ７：ブレーキシステム １０：転舵装置 １２：転舵ＥＣＵ １４：摩擦ブレーキ １６：ブレーキＥＣＵ ２４：転舵アクチュエータ ５６：ブレーキアクチュエータ ７２：主電源 ７４：二次電源 ８０：制御装置 ８２：自動運転ＥＣＵ ８４：電源監視ＥＣＵ ８６：ＣＡＮ ９０：スイッチ ９２：操舵操作状態検出装置 ９４：ブレーキ操作状態検出装置
特許請求可能な発明
（１）車両の複数の操舵輪を転舵させる１つ以上の転舵アクチュエータと、コンピュータを主体とし、前記１つ以上の転舵アクチュエータの作動を制御して、前記複数の操舵輪の転舵角をそれぞれ制御する転舵制御部とを備えた転舵システムと、
前記車両の左側に位置する１つ以上の車輪である左側車輪と前記車両の右側に位置する１つ以上の車輪である右側車輪とにそれぞれ前後力を付与する前後力付与アクチュエータと、コンピュータを主体とし、複数の前記前後力付与アクチュエータの作動をそれぞれ制御して、前記左側車輪と前記右側車輪との各々に付与される前後力をそれぞれ制御する前後力制御部とを備えた前後力付与システムと、
主電源と二次電源とを備え、前記前後力付与システムと前記転舵システムとに電力を供給可能な車載電源装置と、
前記前後力制御部が、前記主電源が前記前後力付与システムと前記転舵システムとに電力を供給できない異常である場合に、前記複数の前後力付与アクチュエータの作動を制御することにより、前記左側車輪と前記右側車輪とに付与される前後力の差を制御して、前記車両を旋回させるものである車両システム。
左側車輪は、左前輪と左後輪とを含む場合、左前輪と左後輪とのいずれか一方を含む場合等がある。右側車輪についても同様とする。
転舵アクチュエータは、複数の操舵輪について共通に設けられる場合と個別に設けられる場合とがある。転舵アクチュエータが複数の操舵輪に共通に設けられる場合には、転舵アクチュエータにより複数の操舵輪は同じ転舵角に転舵される。転舵アクチュエータが複数の操舵輪の各々に個別に設けられている場合には、複数の操舵輪の各々は、それぞれ、異なる転舵角に制御され得る。
また、転舵アクチュエータは、液圧シリンダを含む場合、電動モータを含む場合等がある。前者の場合には、転舵システムに転舵アクチュエータの液圧を制御可能な液圧制御機構が設けられ、転舵制御部により液圧制御機構が制御されることにより、転舵アクチュエータの作動が制御される。後者の場合には、転舵制御部により電動モータへの供給電流が駆動回路を介して制御されることが多い。
さらに、前後力付与アクチュエータは、車輪に前後力として制動力を付与するものであっても、駆動力を付与するものであってもよい。また、制動力は、インホイールモータの回生制動力や逆相制動力としたり摩擦ブレーキによる摩擦制動力としたりすること等ができる。
（２）前記主電源が前記異常である場合に、前記転舵制御部の通信部を除いた部分がＯＦＦにされる(1)項に記載の車両システム。
（３）当該車両システムが、前記主電源が前記異常であるか否かを監視する電源監視部を含み、
前記転舵制御部が、前記電源監視部と通信可能な機能を備えた通信部を含み、前記通信部において前記電源監視部から供給された前記主電源が前記異常であることを表す情報である主電源異常情報を受信した場合に、前記通信部を除く部分をＯＦＦにするものである(1)項または(2)項に記載の車両システム。
（４）当該車両システムが、運転者によって操作可能な操舵操作部材の操作状態を検出する操舵操作状態検出装置を含み
前記操舵操作状態検出装置が、前記転舵制御部と前記前後力制御部とに接続され、
前記主電源が前記異常でない場合に、前記転舵制御部が、前記操舵操作状態検出装置によって検出された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記１つ以上の転舵アクチュエータの作動を制御し、前記主電源が前記異常である場合に、前記前後力制御部が、前記操舵操作状態検出装置によって検出された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて前記複数の前後力付与アクチュエータの作動を制御するものである(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の車両システム。
（５）当該車両システムが、
前記車両の周辺を表す情報を取得する周辺情報取得装置と、
前記周辺情報取得装置によって取得された前記車両の周辺を表す情報に基づいて、前記複数の操舵輪の転舵要求を取得する自動運転制御部と
を含み、
前記転舵制御部および前記前後力制御部と前記自動運転制御部とが通信可能に接続され、
前記主電源が前記異常でない場合に、前記転舵制御部が、前記自動運転制御部によって取得された前記転舵要求に基づいて前記１つ以上の転舵アクチュエータの作動を制御し、前記主電源が前記異常である場合に、前記前後力制御部が、前記自動運転制御部によって取得された前記転舵要求に基づいて前記複数の前記前後力付与アクチュエータの作動を制御する(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の車両システム。
前後力制御部は、転舵制御部の通信部を除く部分がＯＦＦにある間、自動運転制御部から供給された転舵要求を受信する。
（６）前記前後力付与アクチュエータが、前記左側車輪の各々と前記右側車輪の各々とに対応して、それぞれ、個別に設けられ、
前記転舵アクチュエータが、前記左側車輪のうちの少なくとも１つと前記右側車輪のうちの少なくとも１つとに対応して、それぞれ、個別に設けられた(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車両システム。
転舵アクチュエータは、前後左右の車輪８すべてに設ける必要は必ずしもなく、左右前輪または左右後輪のいずれかに設ければよい。
（７）前記前後力付与アクチュエータが、前記左側車輪の各々と前記右側車輪の各々とにそれぞれ設けられ、それぞれ、前記前後力である制動力を付与するブレーキアクチュエータと、前記左側車輪のうちの少なくとも１つと前記右側車輪のうちの少なくとも１つとにそれぞれ設けられ、前記前後力である駆動力を付与する駆動アクチュエータとを含み、
前記前後力制御部が、前記複数のブレーキアクチュエータの作動と複数の前記駆動アクチュエータの作動との少なくとも一方を制御するものである(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の車両システム。
車輪に付与される制動力と駆動力との少なくとも一方を制御することにより、車輪に付与される前後力を制御することが可能となり、左側車輪と右側車輪との間の前後力差を制御することができる。
（８）前記前後力付与アクチュエータが、前記左側車輪の各々と前記右側車輪の各々とにそれぞれ設けられ、それぞれ、前記前後力である制動力を加えるブレーキアクチュエータであり、
前記前後力付与システムが、前記左側車輪の各々と前記右側車輪の各々とにそれぞれ設けられ、車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体の両側に位置する一対の摩擦パッドと、前記一対の摩擦パッドを前記ブレーキ回転体に押し付ける押付装置とを備えた摩擦ブレーキを備えたブレーキシステムであり、
前記ブレーキアクチュエータが、前記摩擦ブレーキの押付装置であり、
前記前後力制御部が、複数の前記ブレーキアクチュエータの作動をそれぞれ制御することにより、前記左側車輪に付与される前記制動力と前記右側車輪に付与される前記制動力とを制御するものである(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の車両システム。
ブレーキアクチュエータが、電動モータを含む場合には、電動モータへの供給電流が駆動回路を介して制御されることにより、押付力が制御され、制動力が制御される。押付装置が、液圧シリンダを含む場合には、ブレーキシステムに液圧シリンダの液圧を制御可能な電磁弁装置が設けられ、電磁弁装置の制御により、液圧シリンダの作動が制御され、液圧が制御される。
（９）前記前後力付与アクチュエータが、前記左側車輪のうちの少なくとも１つと前記右側車輪のうちの少なくとも１つとにそれぞれ前記前後力である駆動力を加える駆動アクチュエータであり、
前記駆動アクチュエータが、前記左側車輪のうちの少なくとも１つと前記右側車輪のうちの少なくとも１つとにそれぞれ個別に設けられたインホイールモータであり、
前記前後力制御部が、複数の前記インホイールモータへの供給電流をそれぞれ制御することにより、前記左側車輪に付与される駆動力と前記右側車輪に付与される駆動力とをそれぞれ制御する(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の車両システム。

Claims (5)

  1. 車両の複数の操舵輪を転舵させる１つ以上の転舵アクチュエータと、コンピュータを主体とし、前記１つ以上の転舵アクチュエータの作動を制御して、前記複数の操舵輪の転舵角をそれぞれ制御する転舵制御部とを備えた転舵システムと、
    前記車両の左側に位置する１つ以上の車輪である左側車輪と前記車両の右側に位置する１つ以上の車輪である右側車輪とにそれぞれ前後力を付与する複数の前後力付与アクチュエータと、コンピュータを主体とし、前記複数の前後力付与アクチュエータの作動をそれぞれ制御して、前記左側車輪と前記右側車輪との各々に付与される前後力をそれぞれ制御する前後力制御部とを備えた前後力付与システムと、
    主電源と二次電源とを備え、前記前後力付与システムと前記転舵システムとに電力を供給可能な車載電源装置と、
    前記前後力制御部が、前記主電源が前記前後力付与システムと前記転舵システムとに電力を供給できない異常である場合に、前記複数の前後力付与アクチュエータの作動をそれぞれ制御することにより、前記左側車輪と前記右側車輪とに付与される前後力の差を制御して、前記車両を旋回させるものである車両システム。
  2. 当該車両システムが、前記主電源が前記異常であるか否かを監視する電源監視部を含み、
    前記転舵制御部が、前記電源監視部と通信可能な機能を備えた通信部を含み、前記通信部において前記電源監視部から供給された前記主電源が前記異常であることを表す情報である主電源異常情報を受信した場合に、前記通信部を除く部分をＯＦＦにするものである請求項１に記載の車両システム。
  3. 当該車両システムが、運転者によって操作可能な操舵操作部材の操作状態を検出する操舵操作状態検出装置を含み
    前記操舵操作状態検出装置が、前記転舵制御部と前記前後力制御部とに接続され、
    前記主電源が前記異常でない場合に、前記転舵制御部が、前記操舵操作状態検出装置によって検出された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記１つ以上の転舵アクチュエータの作動を制御し、前記主電源が前記異常である場合に、前記前後力制御部が、前記操舵操作状態検出装置によって検出された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて前記複数の前後力付与アクチュエータの作動を制御するものである請求項１または２に記載の車両システム。
  4. 当該車両システムが、
    前記車両の周辺を表す情報を取得する周辺情報取得装置と、
    前記周辺情報取得装置によって取得された前記車両の周辺を表す情報に基づいて、前記複数の操舵輪の転舵要求を取得する自動運転制御部と
    を含み、
    前記転舵制御部および前記前後力制御部と前記自動運転制御部とが通信可能に接続され、
    前記主電源が前記異常でない場合に、前記転舵制御部が、前記自動運転制御部によって取得された前記転舵要求に基づいて前記１つ以上の転舵アクチュエータの作動を制御し、前記主電源が前記異常である場合に、前記前後力制御部が、前記自動運転制御部によって取得された前記転舵要求に基づいて前記複数の前後力付与アクチュエータを制御するものである請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両システム。
  5. 前記前後力付与アクチュエータが、前記左側車輪の各々と前記右側車輪の各々とにそれぞれ設けられ、それぞれ、前記前後力である制動力を付与するブレーキアクチュエータであり、
    前記前後力付与システムが、前記左側車輪の各々と前記右側車輪の各々とに対応してそれぞれ設けられ、車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体の両側に位置する一対の摩擦パッドと、前記一対の摩擦パッドを前記ブレーキ回転体に押し付ける押付装置とを備えた摩擦ブレーキを含み、
    前記ブレーキアクチュエータが、前記摩擦ブレーキの押付装置であり、
    前記前後力制御部が、複数の前記ブレーキアクチュエータの作動をそれぞれ制御することにより前記左側車輪の各々に付与される制動力と前記右側車輪の各々に付与される制動力とを制御するものである請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両システム。
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