JP2008228407A - Braking/driving controller of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive control device.
自動車を急発進させたり、凍結・雪路路面のように摩擦係数が非常に低い路面で自動車を発進させた場合に、車輪がスリップすることが知られている。一般に、前輪と後輪とは、これらの車輪が受ける荷重の相違等に起因して、スリップが生じる駆動力が異なっている。 It is known that when an automobile is started suddenly or when the automobile is started on a road surface having a very low coefficient of friction such as a frozen / snow road surface, the wheels slip. In general, the front wheels and the rear wheels have different driving forces at which slip occurs due to differences in loads received by these wheels.
一方、前輪及び後輪を独立に駆動可能な自動車が知られている。当該自動車では、前輪及び後輪を互いに異なる駆動力で駆動できることから、運転者に要求された駆動力を前輪及び後輪に適切に分配することにより、車輪のスリップを生じることなく、運転者に要求された駆動力で車両を駆動することができる。 On the other hand, an automobile capable of independently driving front wheels and rear wheels is known. In the automobile, since the front wheels and the rear wheels can be driven with different driving forces, the driving force required by the driver can be appropriately distributed to the front wheels and the rear wheels without causing wheel slipping. The vehicle can be driven with the required driving force.
特許文献1では、前輪用モータ及び後輪用モータを有する自動車において、摩擦係数を推定し、推定した摩擦係数に基づいて、前輪がスリップしない前輪の最大駆動力と、後輪がスリップしない後輪の最大駆動力とを算出し、各車輪においてその最大駆動力を超えないように、運転者に要求された駆動力を前輪及び後輪に分配する技術が開示されている。
In
なお、前輪及び後輪の駆動力を独立に制御する技術ではないが、特許文献2では、車輪の加速度と車体の加速度から車輪のスリップの有無を判定し、スリップが生じたと判定したときに目標駆動力を小さくする技術が開示されている。
In addition, although it is not the technique which controls the driving force of a front wheel and a rear wheel independently, in
また、スリップを防止する技術ではないが、特許文献3では、車両に設けられた撮像手段により車両の進行方向の路面を撮像し、その撮像した画像に基づいて路面の摩擦係数を推定する技術が開示されている。
特許文献1では、スリップしない最大駆動力の算出に必要な摩擦係数を、スリップ速度に対する制動トルクの勾配等に基づいて推定している。スリップを事前に防止する技術でありながら、摩擦係数の推定にスリップが生じることを必要とすることは不合理である。
In
特許文献1において、特許文献3に記載されているように、撮像手段により撮像された路面の画像により摩擦係数を推定するなど、スリップが生じる前に摩擦係数を推定することが考えられる。しかし、このような摩擦係数の推定方法は一般に誤差が大きく、このような摩擦係数の推定に基づく駆動制御は実現されていないのが実情である。
In
また、特許文献2の技術では、スリップを事後的に解消するためのものであるから、車両が凍結・雪路路面のように摩擦係数が非常に低い路面を走行する場合には、必ずスリップが生じることになる。
In addition, since the technique of
本発明の目的は、推定した摩擦係数の誤差を補償可能な車両の駆動制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle drive control device capable of compensating for an error of an estimated friction coefficient.
本発明の第1の観点の駆動制御装置は、前輪を駆動する前輪駆動源及び後輪を駆動する後輪駆動源を有する車両の駆動制御装置であって、運転主体の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、前記車両の走行する路面の摩擦係数に関連する情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記路面の摩擦係数を特定する摩擦係数特定手段と、前記前輪駆動源の最大駆動力と、前記後輪駆動源の最大駆動力とを、前記摩擦係数特定手段の特定した摩擦係数が高いほど大きくなるように算出する最大駆動力算出手段と、前記前輪のスリップ率と、前記後輪のスリップ率とを算出するスリップ率算出手段と、前記要求駆動力算出手段、前記最大駆動力算出手段及び前記スリップ率算出手段の算出結果に基づいて、前記前輪駆動源及び前記後輪駆動源に制御指令を出力する制御部と、を有し、前記制御部は、前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が所定の前輪用閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記前輪駆動源の最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記前輪駆動源の目標駆動力を算出し、前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が前記前輪用閾値を超えたときは、所定の前輪スリップ発生時駆動力を前記前輪駆動源の目標駆動力とし、前記スリップ率算出手段の算出した前記後輪のスリップ率が所定の後輪用閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記後輪駆動源の最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記後輪駆動源の目標駆動力を算出し、前記スリップ率算出手段の算出した前記後輪のスリップ率が前記後輪用閾値を超えたときは、所定の後輪スリップ発生時駆動力を前記後輪駆動源の目標駆動力とし、前記前輪駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記前輪駆動源に出力し、前記後輪駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記後輪駆動源に出力する。 A drive control device according to a first aspect of the present invention is a vehicle drive control device having a front wheel drive source for driving front wheels and a rear wheel drive source for driving rear wheels, and calculates a required drive force of a driver. Required driving force calculation means, information acquisition means for acquiring information related to the friction coefficient of the road surface on which the vehicle travels, and friction coefficient specification for specifying the friction coefficient of the road surface based on the information acquired by the information acquisition means Means, and a maximum driving force calculating means for calculating the maximum driving force of the front wheel driving source and the maximum driving force of the rear wheel driving source so as to increase as the friction coefficient specified by the friction coefficient specifying means increases. Based on the calculation results of the slip ratio calculating means for calculating the slip ratio of the front wheel and the slip ratio of the rear wheel, the required driving force calculating means, the maximum driving force calculating means, and the slip ratio calculating means, in front A control unit that outputs a control command to a front wheel drive source and the rear wheel drive source, wherein the control unit does not exceed a predetermined front wheel threshold value calculated by the slip ratio calculation means. The target of the front wheel driving source according to the required driving force calculated by the required driving force calculating means within a range not exceeding the maximum driving force of the front wheel driving source calculated by the maximum driving force calculating means. A driving force is calculated, and when the slip ratio of the front wheel calculated by the slip ratio calculating means exceeds the threshold value for the front wheel, a driving force at the time of occurrence of a predetermined front wheel slip is set as a target driving force of the front wheel drive source, When the slip ratio of the rear wheel calculated by the slip ratio calculating means does not exceed a predetermined threshold value for the rear wheel, it is within a range not exceeding the maximum driving force of the rear wheel driving source calculated by the maximum driving force calculating means. , The target driving force of the rear wheel drive source is calculated according to the required driving force calculated by the required driving force calculating means, and the slip ratio of the rear wheel calculated by the slip ratio calculating means is the rear wheel threshold value. Is exceeded, the driving force at the time of occurrence of the rear wheel slip is set as the target driving force of the rear wheel driving source, a control command based on the target driving force of the front wheel driving source is output to the front wheel driving source, and the rear wheel driving source is output. A control command based on the target driving force of the wheel drive source is output to the rear wheel drive source.
好適には、前記摩擦係数特定手段は、複数の摩擦係数の候補を保持しており、前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記複数の摩擦係数の候補から一の摩擦係数の候補を前記路面の摩擦係数として選択することにより、前記路面の摩擦係数を特定する。 Preferably, the friction coefficient specifying means holds a plurality of friction coefficient candidates, and selects one friction coefficient candidate from the plurality of friction coefficient candidates based on the information acquired by the information acquisition means. By selecting the friction coefficient of the road surface, the friction coefficient of the road surface is specified.
好適には、前記情報取得手段は、前記路面の状況が、乾燥路面、湿潤路面、及び、凍結・雪道路面のいずれかであるかを特定可能な情報を取得し、前記摩擦係数特定手段は、前記複数の摩擦係数の候補として、前記乾燥路面、前記湿潤路面、及び、前記凍結・雪道路面のそれぞれに対応する摩擦係数の候補を保持しており、前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記路面の状況を特定し、特定した前記路面の状況に対応する前記摩擦係数の候補を前記路面の摩擦係数として選択する。 Preferably, the information acquisition means acquires information capable of specifying whether the road surface is a dry road surface, a wet road surface, or a frozen / snow road surface, and the friction coefficient specifying means includes The friction coefficient candidates corresponding to each of the dry road surface, the wet road surface, and the frozen / snow road surface are held as the plurality of friction coefficient candidates, and the information acquired by the information acquisition unit includes Based on this, the road surface condition is specified, and the friction coefficient candidate corresponding to the specified road surface condition is selected as the friction coefficient of the road surface.
好適には、前記最大駆動力算出手段は、前記車両の走行に伴って前記路面の摩擦係数が変化し、当該変化に応じて前記最大駆動力を変化させるときに、前記前輪において前記路面の摩擦係数の変化が生じてから前記後輪において前記路面の摩擦係数の変化が生じるまでの時間差に関らず、前記前輪の最大駆動力及び前記後輪の最大駆動力を同時に変化させる。 Preferably, the maximum driving force calculating means changes the friction coefficient of the road surface at the front wheel when the friction coefficient of the road surface changes as the vehicle travels and the maximum driving force is changed according to the change. Regardless of the time difference from when the coefficient changes until the change of the friction coefficient of the road surface occurs at the rear wheel, the maximum driving force of the front wheel and the maximum driving force of the rear wheel are changed simultaneously.
好適には、前記前輪スリップ発生時駆動力及び前記後輪スリップ発生時駆動力はゼロである。 Preferably, the driving force when the front wheel slip is generated and the driving force when the rear wheel slip is generated are zero.
好適には、前記情報取得手段は、前記車両の進行方向における前記路面を撮像する撮像手段であり、前記摩擦係数特定手段は、前記撮像手段の撮像した画像に基づいて前記路面の摩擦係数を特定する。 Preferably, the information acquisition unit is an imaging unit that images the road surface in the traveling direction of the vehicle, and the friction coefficient specifying unit specifies the friction coefficient of the road surface based on an image captured by the imaging unit. To do.
好適には、前記制御部は、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記前輪駆動源の目標駆動力を算出するとき、及び、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記後輪駆動源の目標駆動力を算出するときの少なくとも一方においては、前記前輪駆動源の目標駆動力及び前記後輪駆動源の目標駆動力の和が前記要求駆動力に最も近づくように、前記目標駆動力を算出する。 Preferably, the control unit calculates a target driving force of the front wheel driving source according to the required driving force calculated by the required driving force calculation unit, and is calculated by the required driving force calculation unit. In at least one of calculating the target driving force of the rear wheel driving source according to the required driving force, the sum of the target driving force of the front wheel driving source and the target driving force of the rear wheel driving source is the required driving force. The target driving force is calculated so as to be closest to the driving force.
本発明の第2の観点の駆動制御装置は、前輪を駆動する前輪駆動源及び後輪を駆動する後輪駆動源を有する車両の駆動制御装置であって、運転主体の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、前記車両の走行する路面の摩擦係数に関連する情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記路面の摩擦係数を特定する摩擦係数特定手段と、前記前輪駆動源の最大駆動力と、前記後輪駆動源の最大駆動力とを、前記摩擦係数特定手段の特定した摩擦係数が高いほど大きくなるように算出する最大駆動力算出手段と、前記前輪のスリップ率と、前記後輪のスリップ率とを算出するスリップ率算出手段と、前記要求駆動力算出手段、前記最大駆動力算出手段及び前記スリップ率算出手段の算出結果に基づいて、前記前輪駆動源及び前記後輪駆動源に制御指令を出力する制御部と、を有し、前記制御部は、前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が所定の前輪用閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記前輪駆動源の最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記前輪駆動源の目標駆動力を算出し、前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が前記前輪用閾値を超えたときは、前記前輪のスリップ率が前記前輪用閾値を超えたときの前記前輪駆動源の目標駆動力よりも小さい駆動力を前記前輪駆動源の目標駆動力とし、前記スリップ率算出手段の算出した前記後輪のスリップ率が所定の後輪用閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記後輪駆動源の最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記後輪駆動源の目標駆動力を算出し、前記スリップ率算出手段の算出した前記後輪のスリップ率が前記後輪用閾値を超えたときは、前記後輪のスリップ率が前記後輪用閾値を超えたときの前記後輪駆動源の目標駆動力よりも小さい駆動力を前記後輪駆動源の目標駆動力とし、前記前輪駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記前輪駆動源に出力し、前記後輪駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記後輪駆動源に出力する。 A drive control apparatus according to a second aspect of the present invention is a vehicle drive control apparatus having a front wheel drive source for driving front wheels and a rear wheel drive source for driving rear wheels, and calculates a required drive force of a driver. Required driving force calculation means, information acquisition means for acquiring information related to the friction coefficient of the road surface on which the vehicle travels, and friction coefficient specification for specifying the friction coefficient of the road surface based on the information acquired by the information acquisition means Means, and a maximum driving force calculating means for calculating the maximum driving force of the front wheel driving source and the maximum driving force of the rear wheel driving source so as to increase as the friction coefficient specified by the friction coefficient specifying means increases. Based on the calculation results of the slip ratio calculating means for calculating the slip ratio of the front wheel and the slip ratio of the rear wheel, the required driving force calculating means, the maximum driving force calculating means, and the slip ratio calculating means, in front A control unit that outputs a control command to a front wheel drive source and the rear wheel drive source, wherein the control unit does not exceed a predetermined front wheel threshold value calculated by the slip ratio calculation means. The target of the front wheel driving source according to the required driving force calculated by the required driving force calculating means within a range not exceeding the maximum driving force of the front wheel driving source calculated by the maximum driving force calculating means. When the front wheel slip ratio calculated by the slip ratio calculation means exceeds the front wheel threshold, the driving force of the front wheel drive source when the front wheel slip ratio exceeds the front wheel threshold is calculated. When the driving force smaller than the target driving force is the target driving force of the front wheel driving source, and the slip ratio of the rear wheel calculated by the slip ratio calculating means does not exceed a predetermined rear wheel threshold, the maximum driving force Calculation A target driving force of the rear wheel driving source is calculated according to the required driving force calculated by the required driving force calculation means within a range not exceeding the maximum driving force of the rear wheel driving source calculated by the stage; When the slip ratio of the rear wheel calculated by the slip ratio calculation means exceeds the threshold value for the rear wheel, the target of the rear wheel drive source when the slip ratio of the rear wheel exceeds the threshold value for the rear wheel A driving force smaller than the driving force is set as the target driving force of the rear wheel driving source, a control command based on the target driving force of the front wheel driving source is output to the front wheel driving source, and the target driving force of the rear wheel driving source is set. A control command based on this is output to the rear wheel drive source.
本発明の第3の観点の駆動制御装置は、車輪を駆動する駆動源を有する車両の駆動制御装置であって、運転主体の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、前記車両の走行する路面の摩擦係数に関連する情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記路面の摩擦係数を特定する摩擦係数特定手段と、前記駆動源の最大駆動力を、前記摩擦係数特定手段の特定した摩擦係数が高いほど大きくなるように算出する最大駆動力算出手段と、前記車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、前記要求駆動力算出手段、前記最大駆動力算出手段及び前記スリップ率算出手段の算出結果に基づいて、前記駆動源に制御指令を出力する制御部と、を有し、前記制御部は、前記スリップ率算出手段の算出した前記スリップ率が所定の閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記駆動源の目標駆動力を算出し、前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が前記閾値を超えたときは、所定のスリップ発生時駆動力を前記駆動源の目標駆動力とし、前記駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記駆動源に出力する。 A drive control apparatus according to a third aspect of the present invention is a drive control apparatus for a vehicle having a drive source for driving wheels, a required drive force calculating means for calculating a required drive force of a driver, and travel of the vehicle Information acquisition means for acquiring information related to the friction coefficient of the road surface, friction coefficient specifying means for specifying the friction coefficient of the road surface based on the information acquired by the information acquisition means, and the maximum driving force of the drive source A maximum driving force calculating means for calculating so as to increase as the friction coefficient specified by the friction coefficient specifying means increases, a slip ratio calculating means for calculating a slip ratio of the wheel, the required driving force calculating means, and the maximum A control unit that outputs a control command to the drive source based on the calculation results of the driving force calculation unit and the slip rate calculation unit, and the control unit calculates before the slip rate calculation unit calculates When the slip ratio does not exceed a predetermined threshold value, the slip ratio is within a range not exceeding the maximum driving force calculated by the maximum driving force calculating unit, and the slip driving rate is calculated according to the required driving force calculated by the required driving force calculating unit. A target driving force of the driving source is calculated, and when the slip ratio of the front wheels calculated by the slip ratio calculating means exceeds the threshold, a predetermined driving force at the time of occurrence of slip is set as the target driving force of the driving source, A control command based on the target driving force of the driving source is output to the driving source.
本発明によれば、推定した摩擦係数の誤差を補償できる。 According to the present invention, an error in the estimated friction coefficient can be compensated.
図1は、本発明の実施形態に係る自動車1の構成を概念的に示すブロック図である。自動車1は、前輪2FtRt、2FtLtを駆動する前輪電動機3Ftと、後輪2RrRt、2RrLtを駆動する後輪電動機3Rrとを、制御装置10により互いに独立に制御可能な電気自動車である。
FIG. 1 is a block diagram conceptually showing the configuration of an
なお、図1では、前輪側の構成要素に付加記号Ftを、後輪側の構成要素に付加記号Rrを、右側の構成要素に付加記号Rtを、左側の構成要素に付加記号Ltを付している。以下の説明では、いずれの位置の構成要素であるかを特に区別する必要がない場合には、例えば単に「電動機3」というなど、付加記号Ft、Rr、Rt、Ltや「前輪」、「後輪」の語を省略することがある。また、後述する式等において、前輪に関る変数にfを、後輪に関る変数にrを付すことがあり、前輪と後輪とで区別する必要がない場合に、fやrを省略することがある。 In FIG. 1, an additional symbol Ft is added to the front wheel component, an additional symbol Rr is added to the rear wheel component, an additional symbol Rt is added to the right component, and an additional symbol Lt is added to the left component. ing. In the following description, when it is not necessary to particularly distinguish which position the component is, the additional symbols Ft, Rr, Rt, Lt, “front wheel”, “rear” The word “ring” may be omitted. Also, in the formulas and the like described later, f and r may be omitted when there is no need to distinguish between the front wheel and the rear wheel because f may be added to the variable related to the front wheel and r may be assigned to the variable related to the rear wheel. There are things to do.
本願の詳細な説明では、原則として、駆動力又は制動力等の力と、駆動トルクや制動トルク等のトルク(力×距離)とを区別して記載するが、特許請求の範囲や明細書全体において、駆動トルクや駆動力を総称して駆動力といったり、制動トルクと制動力とを総称して制動力ということがある。 In the detailed description of the present application, in principle, a force such as a driving force or a braking force and a torque such as a driving torque or a braking torque (force × distance) are distinguished from each other. However, in the claims and the entire specification, The driving torque and the driving force may be collectively referred to as driving force, and the braking torque and the braking force may be collectively referred to as braking force.
前輪電動機3Ft及び後輪電動機3Rrは、例えば、同期電動機や誘導電動機等の交流モータや直流モータにより構成されている。前輪側及び後輪側それぞれにおいて、電動機3の回転は、ディファレンシャルギア4を介して車軸5に伝達される。車軸5は車輪2と一体的に回転する。すなわち、自動車1は、前輪2Ftと、後輪2Rrとを互いに独立に制御可能に前輪2Ft及び後輪2Rrに対応して2つのトルク発生源を有しているが、右輪2Rtと、左輪2Ltとを互いに独立に制御できるようには構成されていない。
The front wheel motor 3Ft and the rear wheel motor 3Rr are configured by, for example, an AC motor or a DC motor such as a synchronous motor or an induction motor. The rotation of the
自動車1は、アクセルペダル12の踏み込み量を検出し、検出した踏み込み量に応じた信号xaを出力するアクセルセンサ22、ブレーキペダル13の踏み込み量を検出し、検出した踏み込み量に応じた信号xbを出力するブレーキセンサ23、前進や後進を指定するためのシフトレバー14の位置を検出し、検出した位置に応じた信号Sを出力するシフトセンサ24を備えている。各センサ22、23、24の検出信号xa、xb、Sは制御装置10に出力される。
The
制御装置10は、例えばコンピュータにより構成され、CPU、ROM、RAM、外部記憶装置等を有している。制御装置10は、各センサ22、23、24からの信号等に応じて前輪電動機3Ftの目標トルク及び後輪電動機3Rrの目標トルクをそれぞれ算出し、前輪駆動装置9Ft、後輪駆動装置9Rrに出力する。前輪側及び後輪側それぞれにおいて、駆動装置9は、制御装置10から指令された目標トルクに応じた信号をインバータ8に出力する。インバータ8は、自動車1の駆動エネルギー源としての直流電圧源7からの電力を交流電力に変換し、駆動装置9からの信号に応じた電力を電動機3に出力して電動機3を駆動する。直流電圧源7は、例えば、各種蓄電池や燃料電池である。
The
前輪側及び後輪側のそれぞれにおいて、電動機3の回転はエンコーダ16により検出され、回転数に応じた信号Sωが制御装置10に出力される。また、車体25には、加速度を検出し、検出した加速度に応じた信号を制御装置10に出力する加速度センサ26が設けられている。制御装置10は、検出された電動機3の回転数や車体25の加速度等に基づいて、後述するスリップ率の算出等の種々の演算を行う。
The rotation of the
自動車1では、電気ブレーキと機械ブレーキとが併用される。すなわち、自動車1では、駆動源としての電動機3により制動力を発生可能であり、また、車軸5の回転を制動する機械ブレーキ18を備えている。電気ブレーキは、例えば、制動エネルギーを熱エネルギーに変換する発電ブレーキ、制動により発生する電気を回生する回生ブレーキである。機械ブレーキ18は、例えばドラムブレーキやディスクブレーキであり、液圧回路や電動機等のアクチュエータによりブレーキシューを被制動部材に押し付けて摩擦制動を得るものである。機械ブレーキ18の動作は、制御装置10により前輪側と後輪側とで互いに独立に制御される。
In the
自動車1は、車体25の前方側に2つのカメラ20Rt、20Ltを備えている。カメラ20は、例えば、CCDカメラにより構成されている。カメラ20Rt、20Ltは、自動車1の前方を撮像し、その撮像領域は互いに少なくとも一部が重複している。また、撮像領域には、自動車1の前方の路面が含まれている。カメラ20の撮像した画像は、制御装置10に出力される。制御装置10は、取得した画像に基づいて駆動又は制動に関る種々の処理を実行する。
The
(トルク分配処理の概要)
図2は、自動車1の制御装置10が実行するトルク分配処理の手順の概略を示すフローチャートである。なお、図2は、トルク分配処理の概念を分かりやすく説明するためのものであり、各ステップは、適宜に順番を変更したり、並列に行われてよい。この処理は、例えば、イグニッションキーにキーが挿入されてON方向へ回される等による、制御装置10による電動機3の制御の開始と同時に開始され、イグニッションキーに挿入されているキーがOFF方向へ回される等による、制御装置10による電動機3の制御の終了と同時に終了する。
(Outline of torque distribution process)
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of a procedure of torque distribution processing executed by the
図2の左側部分(ステップST3〜ST14)は、制動トルク分配処理の手順の概略を示し、図2の右側部分(ステップST15〜ST20)は、駆動トルク分配処理の手順の概略を示している。ステップST1及びST2の推定結果は、制動トルク分配処理及び駆動トルク分配処理の双方に供される。 The left part of FIG. 2 (steps ST3 to ST14) shows an outline of the procedure of the braking torque distribution process, and the right part of FIG. 2 (steps ST15 to ST20) shows the outline of the procedure of the drive torque distribution process. The estimation results of steps ST1 and ST2 are provided to both the braking torque distribution process and the drive torque distribution process.
ステップST1では、制御装置10は、車体質量Mcarの推定を行う。なお、ステップST1は、自動車1の走行中において適宜な時期に実行される。
In step ST1, the
ステップST2では、制御装置10は、現在(時点n)の荷重移動量z(n)の推定を行う。荷重移動量z(n)は、自動車1の加速又は減速に伴って生じる、前輪2Ft及び後輪2Rrに加わる荷重の、前輪2Ftから後輪2Rrへの、又は、後輪2Rrから前輪2Ftへの移動量である。例えば、自動車1が減速しているときには、前輪2Ftに加わる荷重が大きくなり、後輪2Rrに加わる荷重は小さくなる。すなわち、後輪2Rrから前輪2Ftへ荷重が移動する。逆に、自動車1が加速しているときには、前輪2Ftに加わる荷重が小さくなり、後輪2Rrに加わる荷重は大きくなる。すなわち、前輪2Ftから後輪2Rrへ荷重が移動する。荷重移動量z(n)は、加速度αcar等に基づいて算出される。
In step ST2, the
次に、制動トルク分配処理の概略(ステップST3〜ステップST14)について説明する。制動トルク分配処理では、運転者によって制動制御が行われなかったときに、障害物との衝突等を避けるための自動制動制御が実行される。具体的には以下のとおりである。 Next, an outline of the braking torque distribution process (steps ST3 to ST14) will be described. In the braking torque distribution process, automatic braking control for avoiding a collision with an obstacle or the like is executed when braking control is not performed by the driver. Specifically, it is as follows.
ステップST3では、制御装置10は、カメラ20により撮像された自動車1の前方の画像に基づいて、現在(時点n)における自動車1と障害物(被撮像物)との距離D(n)を推定する。なお、障害物は、例えば、家屋やガードレールのような自動車1との衝突が避けられるべきものである。ただし、障害物に代えて、停止位置を示す白線のように、自動車1の停止を要求しつつも、衝突しない被撮像物との距離D(n)が推定されてもよい。
In step ST <b> 3, the
ステップST4では、制御装置10は、自動制動を行うか否かの判定に供するための自動制動開始距離D1(n)を算出する。自動制動開始距離D1(n)は、適宜に設定されてよいが、例えば、自動車1が停止するために必要な距離であり、現在(時点n)の車体速度V(n)に基づいて算出される。
In step ST4, the
ステップST5では、障害物までの距離D(n)=自動制動開始距離D1(n)となり(D(n)<D1(n)の判定でもよい)、且つ、運転者がブレーキペダル13を踏んでいない(すなわち、τB *=0。τB *は、ブレーキセンサ23により検出された踏み込み量τBに対応する目標制動トルク。なお、τB=0により判定されてもよいことはもちろんである。)という条件が満たされるか否か判定する。
In step ST5, the distance to the obstacle D (n) = the automatic braking start distance D 1 (n) (D (n) <D 1 (n) may be determined), and the driver depresses the
ステップST5の条件が満たされる場合には、制御装置10は、障害物との衝突を避けるために、自動制動を行うべく、ステップST6に進む。ステップST5の条件が満たされない場合には、ステップST2に戻る。
If the condition of step ST5 is satisfied, the
ステップST6では、制御装置10は、障害物に到達する前に停止するのに必要な制動力FB(n)を算出する。制動力FB(n)は、例えば、ステップST1で算出された車体質量Mcar、ステップST3で推定された障害物までの距離D(n)、現在の速度V(n)等に基づいて算出される。
In step ST6, the
ステップST7では、制御装置10は、ステップST6で算出した制動力FB(n)を前輪2Ft及び後輪2Rrに分配するための分配比率Rf、Rr(Rr=1−Rf)を算出する。分配比率Rf、Rfは、例えば、ステップST2に推定した荷重移動量z(n)等に基づいて算出される。
In step ST7, the
ステップST8では、制御装置10は、ステップST6で算出した制動力FB(n)及びステップST7で算出した分配比率Rf、Rrに基づいて、前輪2Ftにおける目標制動トルクτBf *と、後輪2Rrにおける目標制動トルクτBr *とを算出する。
In step ST8, the
ステップST9では、制御装置10は、ステップST8で算出した目標制動トルクτBf *及び目標制動トルクτBr *に応じた制御指令を駆動装置9に出力する。駆動装置9は、制御指令に応じた電力をインバータ8を介して電動機3に供給する。なお、制御装置10は、基本的には、電動機3の電気的ブレーキにより目標制動トルクτBf *及び目標制動トルクτBr *が得られるように駆動装置9へ制御指令を出力するが、目標制動トルクτBf *及び目標制動トルクτBr *が大きい場合等の特定の状況では、電動機3の電気的ブレーキと機械ブレーキ18とを協調制御することにより、目標制動トルクτBf *及び目標制動トルクτBr *が得られるように、機械ブレーキ18へも制御指令を出力する。
In step ST9, the
ステップST10では、次の時点n+1における車体速度V(n+1)が0になったか否かを判定する。すなわち、自動車1が停止したか否かを判定する。車体速度V(n+1)=0の条件が満たされる場合には、制御装置10は、自動制動制御を終了する(ステップST11)。その後、制御装置10は、例えば、ステップST2に戻る。車体速度V(n+1)=0の条件が満たされない場合には、制御装置10は、ステップST12に進む。
In step ST10, it is determined whether or not the vehicle speed V (n + 1) at the next time point n + 1 has become zero. That is, it is determined whether the
ステップST12では、制御装置10は、次の時点n+1における、障害物までの距離D(n+1)、自動制動開始距離D1(n+1)、及び、荷重移動量z(n+1)を取得する。すなわち、ステップST3、ステップST4、ステップST2と同様の処理を、新たに取得したカメラ20の画像、車体速度V、車体の加速度αcar等に基づいて実行する。
In step ST12, the
ステップST13では、制御装置10は、ステップST5と同様の判定を、時点n+1に関して行う。すなわち、制御装置10は、τB *(n+1)=0、且つ、D(n+1)<D1(n+1)の条件が満たされるか否か判定する。
In step ST13, the
ステップST13の条件が満たされると判定された場合、すなわち、まだ運転者によりブレーキペダルが踏み込まれておらず、且つ、依然として障害物までの距離Dが自動制動開始距離D1よりも小さいと判定された場合は、制御装置10は、ステップST6に戻る。ステップST13の条件が満たされないと判定された場合には、制御装置10は、ステップST14に進む。
If the condition of step ST13 is determined to be satisfied, that is, it is determined not yet depressed the brake pedal by the driver, and, still a distance D to the obstacle is less than the automatic braking start distance D 1 In the case where it is found, the
ステップST14では、制御装置10は、通常制動制御処理を実行する。通常制動制御処理では、運転者のブレーキペダル13の踏み込み量τBに応じた制動が行われる。
In step ST14, the
次に、駆動トルク分配処理の概略(ステップST15〜ステップST20)について説明する。 Next, an outline of the drive torque distribution process (steps ST15 to ST20) will be described.
ステップST15では、制御装置10は、カメラ20の撮像した自動車1の前方の路面の画像に基づいて、自動車1の路面の状況を推定する。
In step ST <b> 15, the
ステップST16では、制御装置10は、ステップST15の推定結果に基づいて、自動車1の前方の路面の摩擦係数μを特定する。
In step ST16, the
ステップST17では、制御装置10は、ステップST16において特定した摩擦係数μに基づいて、前輪2Ftがスリップしない最大駆動力Fdf、及び、後輪2Rrがスリップしない最大駆動力Fdrを算出する。当該算出においては、ステップST1及びステップST2における推定結果も利用される。
In step ST17, the
ステップST18では、制御装置10は、ステップST17において特定した最大駆動力Fdf、Fdr等に基づいて、前輪2Ft及び後輪2Rrを駆動する最大駆動トルクτFront * max、τRear * maxを算出する。
In step ST18, the
ステップST19では、制御装置10は、前輪2Ftの駆動トルクがステップST18において算出した最大駆動トルクτFront * maxの範囲内に、後輪2Rrの駆動トルクがτRear * maxの範囲内に収まるように、駆動トルクを制御する。
In step ST19, the
そして、走行が継続され(ステップST20)、制御装置10は、ステップST2に戻る。
And driving | running | working is continued (step ST20), and the
なお、時点nと時点n+1との時間差(各ステップが繰り返される周期)は適宜に設定されてよい。例えば、時点nと、時点n+1との時間差は、0.01〜0.1秒の間で適宜に設定される。 Note that the time difference between the time point n and the time point n + 1 (cycle in which each step is repeated) may be set as appropriate. For example, the time difference between the time point n and the time point n + 1 is appropriately set between 0.01 and 0.1 seconds.
図2のステップST1における車体質量Mcarは、例えば、以下のように算出される。 The vehicle body mass M car in step ST1 of FIG. 2 is calculated as follows, for example.
自動車1が加速トルクτR *で加速しているときの加速度をαacc、自動車1が電動機3をトルクフリーにして減速している状態(フリーランの状態)の加速度をαdecとすると、
τR *−TL=Mcar×αacc …(1)
−TL=Mcar×αdec …(2)
が成り立つ。TLは車軸5の摩擦抵抗など、フリーランの状態においても生じる制動トルクである。
If the acceleration when the
τ R * -T L = M car × α acc ... (1)
-T L = M car × α dec ... (2)
Holds. TL is a braking torque generated even in a free-run state such as a frictional resistance of the
そして、上記(1)式及び(2)式より、
Mcar=τR */(αacc−αdec) …(3)
となる。すなわち、加速状態においてτR *及びαaccを、フリーラン状態においてαdecを取得すれば、Mcarを推定できる。
And from the above formulas (1) and (2),
M car = τ R * / (α acc −α dec ) (3)
It becomes. That is, M car can be estimated by obtaining τ R * and α acc in the acceleration state and α dec in the free-run state.
図2のステップST2における荷重移動量zは、例えば、以下のように算出される。 The load movement amount z in step ST2 of FIG. 2 is calculated as follows, for example.
図3(a)は、自動車1における動的モデルを示す図である。
図3(a)に示すように、自動車1が加速度αcarで減速するときの制動力Fcarは、
Fcar=Mcar×αcar …(4)
となる。
FIG. 3A shows a dynamic model in the
As shown in FIG. 3 (a), the braking force F car when the
F car = M car × α car (4)
It becomes.
そのときの荷重移動量zは、制動力Fcarによって生じる自動車1の重心G回りのモーメントを前輪2Ft及び後輪2Rrの接地点における垂直荷重に換算して得られるから、自動車1の重心Gの接地面からの高さをHcar、自動車1のホイールベースをLcarとすると、
z=Fcar×Hcar/Lcar …(5)
となる。
The load movement amount z at that time is obtained by converting the moment around the center of gravity G of the
z = F car × H car / L car (5)
It becomes.
なお、加速しているときの荷重移動についても、αcar、Fcar、zの方向が逆になる以外、減速しているときの荷重移動と同様である。 The load movement during acceleration is the same as the load movement during deceleration except that the directions of α car , F car , and z are reversed.
(制動トルク分配処理)
図2のステップST3における障害物との距離D(n)は、例えば、いわゆるステレオ視による計測方法を用いて算出される。すなわち、カメラ20から得られた情報を三角測量の原理に基づいて処理することにより距離を測定する。具体的には以下のとおりである。
(Brake torque distribution process)
The distance D (n) to the obstacle in step ST3 in FIG. 2 is calculated using, for example, a so-called stereo vision measurement method. That is, the distance is measured by processing the information obtained from the
図4は、距離D(n)を算出するための画像処理方法を説明する概念図である。 FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an image processing method for calculating the distance D (n).
カメラ20Lt、20Rtは、光軸LN22L(Z軸)、LN22Rが互いに平行に配置されるとともに、光軸中心OL、ORを結ぶ線(X軸)が光軸LN22L、LN22Rに直交する。また、カメラ20Lt、20Rtの画像41L、41Rは光軸と直交する同一面上にある。
Camera 20Lt, 20Rt the optical axis LN22 L (Z-axis), LN22 R together are arranged parallel to each other, the optical axis center O L, connecting the O R line (X-axis) to the optical axis LN22 L, LN22 R Orthogonal. Also, the
図4の座標系XYZでは、左側のカメラ20Ltのレンズ中心を原点Oとし、計測地点Pの各画像41における画素位置PL、PRを各画像41において定義された座標系により示している。
The coordinate system XYZ of Figure 4, the lens center of the left camera 20Lt the origin O, and the pixel position P L in each
距離D(X軸から計測地点Pまでの距離。計測地点のZ軸方向の座標と同一)は、下記の式により算出される。
D=(f・S)/((XL−XR)×p) …(6)
なお、fは焦点距離であり、Sは基線長さ(OLからORまでの長さ)である。XL−XRは計測地点P(障害物)に対応する画素位置PLとPRとの距離であり、いわゆる視差である。(6)式から理解されるように、視差が大きいほど計測地点Pは手前側にあることになる。pは画素ピッチである。すなわち、(6)式では、視差XL−XRの単位は画素数(ピクセル数)であり、画素ピッチp(m/ピクセル)を乗じて視差XL−XRをmに換算している。なお、厳密には、カメラ20と、車体25のバンパーの位置との差分を距離Dから減算する必要がある。
The distance D (the distance from the X axis to the measurement point P. The same as the coordinate of the measurement point in the Z axis direction) is calculated by the following equation.
D = (f · S) / ((X L −X R ) × p) (6)
Incidentally, f is the focal length, S is a base line length (length from O L to O R). X L -X R is the distance between the pixel positions P L and P R corresponding to the measurement point P (obstacle), the so-called parallax. As understood from the equation (6), the greater the parallax, the closer the measurement point P is to the near side. p is the pixel pitch. That is, in the equation (6), the unit of the parallax X L -X R is the number of pixels (number of pixels), and the parallax X L -X R is converted to m by multiplying by the pixel pitch p (m / pixel). . Strictly speaking, it is necessary to subtract the difference between the
図2のステップST4における自動制動開始距離D1は、自動車1が完全に停止するまでに必要な最小限の距離としたり、ある程度安全に無理なく停止できる距離とするなど、適宜に設定してよいが、例えば、以下の式により算出する。
D1(n)=V(n)×T+Mcar×V(n)2/(2×Fmax) …(7)
V(n)は、時点nにおける車体速度であり、Tは制御システムの反応時間であり、Mcarは車体質量であり、Fmaxは最大制動力である。なお、Fmaxは、電気ブレーキの最大制動力としてもよいし、電気ブレーキ及び機械ブレーキの最大制動力としてもよい。(7)式では、車体の運動エネルギーと最大の制動力Fmaxにより車体に対してなされる仕事量とが等しくなる距離を、システムの制御遅れTを考慮して算出している。最大制動力Fmaxやシステムの制御遅れTは、例えば、予め制御装置10の記憶装置により保持されている。
Automatic braking start distance D 1 in step ST4 in FIG. 2, or the minimum distance required until
D 1 (n) = V (n) × T + M car × V (n) 2 / (2 × F max ) (7)
V (n) is the vehicle speed at time n, T is the control system reaction time, M car is the vehicle mass, and F max is the maximum braking force. F max may be the maximum braking force of the electric brake, or may be the maximum braking force of the electric brake and the mechanical brake. In equation (7), the distance at which the kinetic energy of the vehicle body becomes equal to the amount of work performed on the vehicle body by the maximum braking force Fmax is calculated in consideration of the control delay T of the system. The maximum braking force F max and the system control delay T are, for example, held in advance by the storage device of the
図2のステップST6において算出する制動力FB(n)は、最大制動力にしたり、運転者等がショックを受けない程度の制動力にするなど、適宜に設定してよいが、例えば、以下の式により算出する。
FB(n)=Mcar×V(n)2/(2×(D(n)−V(n)×T)) …(8)
The braking force F B (n) calculated in step ST6 in FIG. 2 may be set as appropriate, such as the maximum braking force or a braking force that does not cause the driver to receive a shock. It is calculated by the following formula.
F B (n) = M car × V (n) 2 / (2 × (D (n) −V (n) × T)) (8)
(8)式では、車体の運動エネルギーと距離D(n)に亘って制動が行われるときに車体に対してなされる仕事量とが等しくなる制動力を、システムの制御遅れTを考慮して算出している。(7)式によりD1(n)を算出した場合、ステップST5において実際の距離D(n)が自動制動開始距離D1(n)以下と判定された直後に(8)式により算出されるFB(n)は、最大制動力Fmaxと同程度となる。 In equation (8), the braking force at which the kinetic energy of the vehicle body becomes equal to the work amount applied to the vehicle body when braking is performed over the distance D (n) is taken into account in consideration of the control delay T of the system. Calculated. When D 1 (n) is calculated according to equation (7), it is calculated according to equation (8) immediately after it is determined in step ST5 that the actual distance D (n) is equal to or less than the automatic braking start distance D 1 (n). F B (n) is approximately the same as the maximum braking force F max .
図2のステップST7の分配比率Rf、Rrは、例えば、以下のように算出される。 The distribution ratios Rf and Rr in step ST7 in FIG. 2 are calculated as follows, for example.
自動車1が停止しているときの前輪荷重(左前輪2FtLt及び右前輪2FtRtに加わる荷重の合計)をWf″、後輪荷重(左後輪2RrLt及び右後輪2RrRtに加わる荷重の合計)をWr″、路面の摩擦係数をμとすると、摩擦力と釣り合う前輪及び後輪の制動力、すなわち、2つの前輪2Ftの最大制動力Ffmax及び2つの後輪2Rrの最大制動力Frmaxは、
Ffmax=μ(Wf″+z) …(9)
Frmax=μ(Wr″−z) …(10)
となる。
When the
F fmax = μ (W f ″ + z) (9)
F rmax = μ (W r ″ −z) (10)
It becomes.
従って、前輪2Ft側及び後輪2Rr側のそれぞれにおける電動機3及び機械ブレーキ18による制動力が、最大制動力Ffmax及び最大制動力Frmaxとなるように、電動機3及び機械ブレーキ18の動作を制御すれば、自動車1全体として最も制動力が大きくなり、また、最大制動力Ffmaxと最大制動力Frmaxとの比率により、自動車1全体としての制動力Fcarを前輪2Ft及び後輪2Rrに分配すれば、後輪2Rrのロック時は、前輪2Ftのロック時に最も近くなるから、より効果的に自動車1を制動することができることになる。図3(b)は、上記(9)式及び(10)式により計算される制動力理想分配特性を実線L1で示している。
Accordingly, the operations of the
しかし、路面の摩擦係数μは、乾燥路面、濡れた路面、雪路、氷上路等によって異なり、また、走行時に摩擦係数μを検出することは困難である。すなわち、上記(9)式及び(10)式では、路面の状況に応じて適切な分配比率を算出することができない。 However, the friction coefficient μ of the road surface varies depending on a dry road surface, a wet road surface, a snow road, an icy road, and the like, and it is difficult to detect the friction coefficient μ during traveling. That is, in the above formulas (9) and (10), an appropriate distribution ratio cannot be calculated according to the road surface condition.
そこで、自動車1では、制動力の前輪2Ft及び後輪2Rrへの分配比率Rf、Rr(Rf+Rr=1)を下記の式により算出する。
Rf=(μ(Wf″+z))/(μ(Wf″+z)+μ(Wr″−z))
=(Wf″+z)/(Wf″+Wr′)
=(Wf″+z)/Wcar
=(Mf″×g+z)/(Mcar×g) …(11)
Rr=1−Rf …(12)
なお、Mf″は自動車1の停止時の前輪荷重Wf″を質量に換算したものであり、Wcarは車体質量Mcarを荷重(車体重量)に換算したものである。Mf″は、例えば、制御装置10の記憶装置に予め保持されている。ただし、ステップST1において推定されたMcar等に基づいて適宜に補正されてもよい。また、Mf″=Mcar/2のように、ステップST1において推定されたMcarから近似的に算出されてもよい。
Therefore, in the
R f = (μ (W f ″ + z)) / (μ (W f ″ + z) + μ (W r ″ −z))
= (W f ″ + z) / (W f ″ + W r ′)
= (W f ″ + z) / W car
= (M f ″ × g + z) / (M car × g) (11)
R r = 1−R f (12)
M f ″ is a value obtained by converting the front wheel load W f ″ when the
従って、自動車1では、(11)式及び(12)式に基づいて算出した分配比率Rf、Rrにより、自動車1全体の制動力Fcarを前輪2Ft及び後輪2Rrに分配することにより、図3(b)の実線L1で示す理想曲線上において前輪2Ftの制動力及び後輪2Rrの制動力を得ることができる。
Therefore, in the
なお、車体質量Mcarは、上述のように、ステップST1において適宜な時期に推定され、その推定されたMcarを用いて(11)式及び(12)式により荷重移動量zが算出され(ステップST2)、その荷重移動量z等を用いて分配比率Rf、Rrが算出されることから、自動車1の乗車人数、乗車位置、積載貨物の重さやその配置等に起因する荷重変化に対応して適切に分配比率が算出される。
The vehicle body mass M car is estimated at an appropriate time in step ST1 as described above, and the load movement amount z is calculated by the equations (11) and (12) using the estimated M car ( Since the distribution ratios R f and R r are calculated using the load movement amount z and the like in step ST2), the load change caused by the number of passengers in the
図3(c)は、自動車1が斜面を走行している場合においても分配比率を算出可能であることを示している。この図に示すように、傾斜角θの斜面を走行している自動車1が斜面に平行な方向の加速度αcarで減速する場合の制動力Fcarは、
FIG. 3C shows that the distribution ratio can be calculated even when the
Fcar=Mcar×αcar+Mcar×g×sinθ …(13)
となる。すなわち、Mcar×g×sinθを加味すれば、加速度αcarで減速する場合のFcarを算出することができる。そして、(5)式、(11)式及び(12)式により分配比率を算出できる。
F car = M car × α car + M car × g × sin θ (13)
It becomes. That is, if M car × g × sin θ is taken into account, F car when decelerating with acceleration α car can be calculated. Then, the distribution ratio can be calculated by the equations (5), (11), and (12).
図2のステップST8の目標制動トルクτBf *、τBr *は、例えば、以下の式により算出される。 The target braking torques τ Bf * and τ Br * in step ST8 in FIG. 2 are calculated by the following formula, for example.
τBf *(n)=Kgear_f×FB(n)×Rf …(14)
τBr *(n)=Kgear_r×FB(n)×Rr …(15)
ここで、Kgear_fは、前輪用ディファレンシャルギア4Ftのギア比、Kgear_rは、後輪用ディファレンシャルギア4Rrのギア比である。
τ Bf * (n) = K gear — f × F B (n) × R f (14)
τ Br * (n) = K gear — r × F B (n) × Rr (15)
Here, K gear_f is a gear ratio of the front-wheel differential gear 4Ft, and K gear_r is a gear ratio of the rear-wheel differential gear 4Rr.
図5は、自動車1において行われる制動処理の手順を示すフローチャートである。図5のフローチャートは、自動制動処理だけでなく、通常制動処理も示している。なお、図2と同一のステップについては、図2と同一のステップ番号を付している。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a braking process performed in the
まず、上述の車体質量Mcarの推定(ステップST1)までの流れを説明する。 First, the flow up to the above-described estimation of the vehicle body mass M car (step ST1) will be described.
アクセルペダル12が踏み込まれると(ステップST34)、アクセルセンサ22により踏み込み量τAが検出される(ステップST35)。そして、制御装置10は、予め記憶されているマップ等に基づいて、踏み込み量τAに応じた要求駆動トルクτA *を算出する。制御装置10は、ステップST1の車体質量Mcarの推定において、(3)式の演算において必要な、自動車1の加速状態の加速度αacc、フリーラン状態の加速度αdecを取得するために、要求駆動トルクτA *(踏み込み量τAや後述する要求トルクτR *でもよい)に基づいて、自動車1が加速状態であるか、フリーラン状態であるかを判定する。すなわち、要求駆動トルクτA *が0であればフリーラン状態であり、要求駆動トルクτA *が0より大きければ加速状態と判定する。なお、走行状態の判定は、制動が行われていないことを加速状態やフリーラン状態であると判定する条件として更に付加するなど、適宜に行われてよい。制動が行われているか否かは、ブレーキペダル13の踏み込み量τB等に基づいて適宜に行われてよい。
When the
走行中においては、加速度センサ26により車体25の加速度αが検出され(ステップST37)、出力される。制御装置10は、その検出された加速度αと、上述の走行状態の判定とに基づいて、適宜な時期に、加速状態の加速度αacc及びフリーラン状態の加速度αdecを取得し、(3)により車体質量Mcarを算出する(ステップST1)。
While traveling, the acceleration α of the
次に、上述の目標制動トルクτBf *、τBr *(ステップST8)の算出までの流れを説明する。 Next, the flow up to the calculation of the target braking torques τ Bf * and τ Br * (step ST8) will be described.
ステップST37において加速度センサ26により検出された車体25の加速度αは、ステップST38における車体速度V(n)の算出に供される。すなわち、ステップST38では、加速度αの積分により車体速度V(n)が算出される。
The acceleration α of the
ステップST4は、上述のとおりである。すなわち、ステップST4では、制御装置10は、ステップST1で算出された車体質量Mcar及びステップST38で算出されたV(n)に基づいて自動制動開始距離D1(n)を算出する。
Step ST4 is as described above. That is, at step ST4, the
ステップST39は、上述のステップST5の一部に対応するステップである。ステップST39では、制御装置10は、運転者がブレーキペダル13を踏んでいるか否かを、τB *=0か否かの判定により行う。
Step ST39 is a step corresponding to a part of step ST5 described above. In step ST39, the
なお、目標制動トルクτB *は、ブレーキペダル13が踏み込まれ(ステップST31)、ブレーキセンサ23により踏み込み量τBが検出され(ステップST32)、その踏み込み量τBに応じて、制御装置10により予め記憶されているマップ等に基づいて算出される。
The target braking torque τ B * is determined by the
τB *=0と判定された場合、すなわち、ブレーキペダル13が踏み込まれている場合、制御装置10は、ステップST8に進む。そして、ステップST8では、ステップST7において算出された分配比率Rf、Rrにより、目標制動トルクτB *を前輪2Ft、後輪2Rrに分配し、目標制動トルクτBf *、τBr *を算出する。
If it is determined that τ B * = 0, that is, if the
τB *=0と判定された場合、すなわち、ブレーキペダル13が踏み込まれていない場合、制御装置10は、ステップST40に進む。ステップST40は、上述のステップST5の一部に対応するステップである。ステップST40では、制御装置10は、障害物までの距離D(n)=自動制動開始距離D1(n)であるか否かを判定する。
When it is determined that τ B * = 0, that is, when the
D(n)=D1(n)ではないと判定された場合、すなわち、障害物までに十分な距離がある場合、制御装置10は、ステップST41に戻る。
When it is determined that D (n) = D 1 (n) is not satisfied, that is, when there is a sufficient distance to the obstacle, the
D(n)=D1(n)であると判定された場合、すなわち、障害物までに十分な距離がない場合、制御装置10は、上述のように、自動制動用の制動力FB(n)の算出(ステップST6)、分配比率Rf、Rrを利用した目標制動トルクτBf *、τBr *の算出(ステップST8)を行う。
When it is determined that D (n) = D 1 (n), that is, when there is not enough distance to the obstacle, the
ステップST9〜ST13は、上述のとおりである。なお、ステップST13において、τB *(n+1)=0、且つ、D(n+1)<D1(n+1)の条件が満たされないと判定された場合、制御装置10は、ステップST33に進む。ステップST33では、上述のステップST32からステップST39へ移行する際のτB *と同様にして、若しくは、異なる方法により、ブレーキペダル13の踏み込み量τBに応じた通常制御用の目標制動力Fcar(若しくは目標制動トルクτB *)を算出する。
Steps ST9 to ST13 are as described above. If it is determined in step ST13 that the condition of τ B * (n + 1) = 0 and D (n + 1) <D 1 (n + 1) is not satisfied, the
なお、ブレーキペダルの踏み込み量τBが所定の閾値を超えた場合など、特定の状況においては、制御装置10は、機械ブレーキ指令を生成し(ステップST42)、ステップST9では、機械ブレーキと電気ブレーキとの協調制御により運転者の要求する制動力が得られるように、制御指令を出力する。
In a specific situation, such as when the brake pedal depression amount τ B exceeds a predetermined threshold, the
図5では、特に図示しなかったが、自動車1においては、更に、スリップ率に基づく制動制御がなされてよい。具体的には以下のとおりである。ステップST36では、エンコーダ16Ft、16Rrからの検出信号に基づいて、前輪2Ftの角速度(車輪速度)Vωf(n)、後輪2Rrの角速度Vωr(n)が検出される。そして、その車輪速度Vωf(n)、Vωr(n)、及び、ステップST38において算出した車体速度V(n)に基づいて、制御装置10は、(16)、(17)式の制動時のスリップ率の計算式により、各時点nにおける、前輪のスリップ率Sf、後輪のスリップ率Srを算出する。
Sf=(V−Vωf)/Vωf …(16)
Sr=(V−Vωr)/Vωr …(17)
Although not specifically shown in FIG. 5, the
S f = (V−V ωf ) / V ωf (16)
S r = (V−V ωr ) / V ωr (17)
そして、制御装置10は、スリップ率Sfが所定の閾値(例えば0.3)を超えたときには、ブレーキペダル13の踏み込み量τAやステップST6で算出した制動力FB(n)に関らず、前輪2Ftの制動力を所定の値(例えば0)に設定する。同様に、スリップ率Srが所定の閾値(例えば0.3)を超えたときには、ブレーキペダル13の踏み込み量τAやステップST6で算出した制動力FB(n)に関らず、後輪2Rrの制動力を所定の値(例えば0)に設定する。
When the slip ratio Sf exceeds a predetermined threshold (for example, 0.3), the
(駆動トルク分配処理)
図6は、自動車1における一輪モデルを示している。上述の制動トルク分配処理では、2つの前輪2Ftに加わる力やトルクの合計、2つの後輪2Rrに加わる力やトルクの合計により、前輪2Ft、後輪2Rrのトルク分配方法を説明したが、以下では、一の車輪に加わる力やトルクによりトルク分配方法を説明する。
(Drive torque distribution process)
FIG. 6 shows a one-wheel model in the
前輪2Ft及び後輪2Rrにおいて前輪電動機3Ft、後輪電動機3Rrのトルクによって生じる力Fmf、Fmrは、次式により表される。
Fmf=Mωf×(dVωf/dt)+Fdf+Frf …(18)
Fmr=Mωr×(dVωr/dt)+Fdr+Frr …(19)
ここで、Mωf、Mωrは、前輪2Ft及び後輪2Rrの慣性モーメントを質量に変換したものであり、Fdf、Fdrは、前輪2Ft及び後輪2Rrに生じる駆動力であり、Frf、Frrは、前輪2Ft及び後輪2Rrに働く摩擦力であり、Vωf、Vωrは、前輪2Ft及び後輪2Rrの車輪速度である。
The forces F mf and F mr generated by the torque of the front wheel motor 3Ft and the rear wheel motor 3Rr in the front wheel 2Ft and the rear wheel 2Rr are expressed by the following equations.
F mf = M ωf × (dV ωf / dt) + F df + F rf (18)
F mr = M ωr × (dV ωr / dt) + F dr + F rr (19)
Here, M ωf and M ωr are obtained by converting the moments of inertia of the front wheels 2Ft and the rear wheels 2Rr into masses, F df and F dr are driving forces generated in the front wheels 2Ft and the rear wheels 2Rr, and F rf , F rr is a friction force acting on the front wheel 2Ft and the rear wheel 2Rr, and V ωf and V ωr are wheel speeds of the front wheel 2Ft and the rear wheel 2Rr.
(18)、(19)式により得られたFmf、Fmrを用いると、次式により、前輪2Ft及び後輪2Rrに分配するトルクの限界値を決定する最大駆動トルクτFront * max、τFront * maxが得られる。
τFront * max(n)=Kf×Fmf(n) …(20)
τReae * max(n) =Kr×Fmr(n) …(21)
When F mf and F mr obtained by the equations (18) and (19) are used, the maximum drive torque τ Front * max and τ for determining the limit value of the torque distributed to the front wheel 2Ft and the rear wheel 2Rr by the following equation: Front * max is obtained.
τ Front * max (n) = K f × F mf (n) (20)
τ Reae * max (n) = K r × F mr (n) (21)
ここで、比例ゲインKf、Krは、車輪2の半径Rと、ディファレンシャルギア4Ft、4Rrのギア比Kgear_f、Kgear_rとに関係し、次式により与えられる。
KCOV_f=2×R/Kgear_f …(22)
KCOV_r=2×R/Kgear_r …(23)
(22)、(23)式では、前輪2Ftと後輪2Rrとで共通の半径Rを用いていることから、比例ゲインKf、KrにCOVを付している。なお、前輪2Ftと後輪2Rrとで互いに異なるRが用いられてもよい。(22)、(23)式において2が乗じられているのは、τFront * max(n)、τReae * max(n)はそれぞれ、2つの前輪2Ft、2つの後輪2Rrを駆動するためのトルクであるのに対し、Fmf(n)、Fmr(n)が一輪における力であることからである。
Here, the proportional gains K f and K r are related to the radius R of the
K COV_f = 2 × R / K gear_f (22)
K COV_r = 2 × R / K gear_r (23)
(22), in (23), since it uses a common radius R between the front wheels 2Ft and rear wheels 2Rr, proportional gain K f, we are given the COV to K r. Different R may be used for the front wheel 2Ft and the rear wheel 2Rr. In Equations (22) and (23), 2 is multiplied because τ Front * max (n) and τ Reae * max (n) drive two front wheels 2Ft and two rear wheels 2Rr, respectively. This is because F mf (n) and F mr (n) are forces in one wheel.
以上のように、Fmf、Fmrが得られれば、前輪2Ft及び後輪2Rrに分配されるトルクの範囲が特定される。 As described above, if F mf and F mr are obtained, the range of torque distributed to the front wheel 2Ft and the rear wheel 2Rr is specified.
力Fmf、Fmrに含まれる力のうち、Mωf×(dVωf/dt)、Mωr×(dVωr/dt)は、例えば、予め制御装置10の記憶装置に保持されているMωf、Mωrと、エンコーダ16の検出信号に基づいて算出されたdVωf/dt、dVωr/dtとから算出される。
Of the forces included in the forces F mf and F mr , M ωf × (dV ωf / dt) and M ωr × (dV ωr / dt) are, for example, M ωf held in the storage device of the
力Fmf、Fmrに含まれる力のうち、Frf、Frrは、制御装置10により適宜な値が予め保持され、及び/又は、制御装置10により走行状態、車輪2と路面との噛み合いに応じて適宜に演算される。例えば、制御装置10は、カメラ20の撮像した画像に基づいて車輪2と路面との噛み合いを判断し、その判断結果に応じて一定の摩擦力Frf、Frrを選択する。車輪2と路面との噛み合いの判断は、例えば、路面がアスファルト路面であるか、凹凸のある路面であるか、砂利道路面であるか等の判断である。
Of the forces included in the forces F mf and F mr , F rf and F rr are preliminarily maintained at appropriate values by the
力Fmf、Fmrに含まれる力のうち、駆動力Fdf、Fdrは、摩擦係数μ及び前輪荷重(一つの前輪2Ftに加わる荷重)Wf、後輪荷重Wr(一つの後輪2Rrに加わる荷重)を用いて、次式により表される。
Fdf=μ×Wf …(24)
Fdr=μ×Wr …(25)
Of the forces included in the forces F mf and F mr , the driving forces F df and F dr are the friction coefficient μ, the front wheel load (load applied to one front wheel 2Ft) Wf, and the rear wheel load Wr (one rear wheel 2Rr). It is expressed by the following equation using the applied load).
F df = μ × Wf (24)
F dr = μ × Wr (25)
上述のように、自動車1の加速又は減速によって自動車1の荷重は後輪側又は前輪側へ移動する。従って、駆動トルクの分配においても荷重移動量zを考慮することが好ましい。
As described above, the load of the
(5)式により与えられる荷重移動量zを用いると、前輪荷重Wf、後輪荷重Wrは、以下のように表される。
Wf=Wf′−z/2
=(W−2z)/4 …(26)
Wr=Wr′+z/2
=(W+2z)/4 …(27)
ここで、Wf′、Wr′は、停止時において一の前輪2Ft又は一の後輪2Rrに加わる荷重であり、Wは、自動車1の全体の荷重である。(26)、(27)式では、荷重Wf′、Wr′を、荷重Wを4で割った値で近似している。荷重Wは、例えば、ステップST1で推定されたMcarに重力加速度を乗じて求められる。なお、荷重Wf′、荷重Wr′が制御装置10により保持されて使用されてもよい。この際、荷重Wf′、荷重Wr′をステップST1で推定されたMcarにより適宜に補正するようにしてもよい。
When the load movement amount z given by the equation (5) is used, the front wheel load W f and the rear wheel load W r are expressed as follows.
Wf = Wf′−z / 2
= (W-2z) / 4 (26)
Wr = Wr ′ + z / 2
= (W + 2z) / 4 (27)
Here, Wf ′ and Wr ′ are loads applied to one front wheel 2Ft or one rear wheel 2Rr when stopped, and W is a load of the
(26)、(27)式を(24)、(25)式に代入すると、次式が得られる。
Fdf=μ×(W−2z)/4
=μ×(W/4−Fcar×Hcar/(2×Lcar)) …(28)
Fdr=μ×(W+2z)/4
=μ×(W/4+Fcar×Hcar/(2×Lcar)) …(29)
Substituting Equations (26) and (27) into Equations (24) and (25) gives the following equation.
F df = μ × (W−2z) / 4
= Μ × (W / 4−F car × H car / (2 × L car )) (28)
F dr = μ × (W + 2z) / 4
= Μ × (W / 4 + F car × H car / (2 × L car )) (29)
なお、(26)、(27)式の演算は、ステップST17において行われるものであり(ただし、一部はステップST2において行われる)、その演算結果を利用する(20)、(21)式の演算は、ステップST18において行われるものである。 Note that the calculations of equations (26) and (27) are performed in step ST17 (however, some are performed in step ST2), and the results of the calculations are used in equations (20) and (21). The calculation is performed in step ST18.
ここで、(28)、(29)式は、路面の摩擦係数μを含んでいることから、摩擦係数μを推定することが必要になる。そこで、自動車1の制御装置10は、カメラ20の撮像した画像に基づいて摩擦係数μを推定する(ステップST15、ST16)。
Here, since the equations (28) and (29) include the friction coefficient μ of the road surface, it is necessary to estimate the friction coefficient μ. Therefore, the
一般に、CCDカメラにより撮像した画像の解析に基づく路面状況の判断には限界があることから、摩擦係数μを正確に特定することは困難である。そこで、自動車1の制御装置10は、カメラ20により撮像した画像に基づいて、路面状況が、摩擦係数μが大きく異なる代表的な状況のいずれかであるかを特定し(ステップST15)、その特定した路面状況に予め対応して保持されている摩擦係数μを、自動車1が走行する路面の摩擦係数μとして特定する(ステップST16)。
In general, there is a limit to the determination of the road surface condition based on the analysis of an image captured by a CCD camera, so it is difficult to accurately specify the friction coefficient μ. Therefore, the
摩擦係数μが大きく異なる代表的な路面状況は、例えば、乾燥路面、湿潤路面、凍結・雪路路面である。制御装置10は、カメラ20の撮像した画像に基づいて、自動車1の走行する路面が、これら3つの状況のいずれであるかを判定する。なお、当該判定は、例えば、撮像した画像と、予め各路面状況において撮像された画像とのパターンマッチングにより行ったり、輝度等が所定の閾値を超えたか否かの判断により行うなど、公知の技術を適宜に利用して行ってよい。
Typical road surface conditions in which the friction coefficient μ is greatly different are, for example, a dry road surface, a wet road surface, and a frozen / snow road surface. Based on the image captured by the
各路面状況に対応して制御装置10に保持される摩擦係数μは、例えば、各路面状況における平均的な摩擦係数等を適宜に設定してよい。また、例えば、スリップ率との関係における摩擦係数μの特性を考慮して適宜に設定してよい。
As the friction coefficient μ held in the
図7は、摩擦係数μとスリップ率との関係を示している。 FIG. 7 shows the relationship between the friction coefficient μ and the slip ratio.
実線L5〜L7は、横軸に示すスリップ率が発生しているときの駆動力や制動力を車体荷重により除して摩擦係数に換算したものを示しており、実線L5は乾路路面におけるものを、実線L6は湿潤路面におけるものを、実線L7は凍結・雪路路面におけるものを示している。 Solid lines L5 to L7 show the driving force and braking force when the slip ratio shown on the horizontal axis is generated and converted to the friction coefficient by the vehicle body load, and the solid line L5 is on the dry road surface The solid line L6 indicates that on a wet road surface, and the solid line L7 indicates that on a frozen / snow road surface.
各路面状況に対応して制御装置10に保持される摩擦係数μは、例えば、図7における各路面状況の摩擦係数μの最大値付近の値により設定される。例えば、乾路路面では、0.75、湿潤路面では0.4、凍結・雪路路面では0.2である。
The friction coefficient μ held in the
ここで、自動車1では、摩擦係数μの推定を、予め用意された複数の摩擦係数μの候補から選択することにより行っていることから、簡便な方法で摩擦係数μを推定できる代わりに、大雑把な推定しかできない。また、カメラ20の画像に基づく路面状況の判定は、代表的な少数の路面状況のいずれであるかを判定する簡単なものであり、誤判定は生じ難いが、それでも何らかの要因により誤判定が生じるおそれがある。そこで、制御装置10は、推定した摩擦係数μの誤差を補償するための処理を行う。具体的には、以下のとおりである。
Here, in the
図7に示されるように、摩擦係数μは、スリップ率0.2付近において最大値となる。そして、摩擦係数μは、スリップ率が0.2を超えて1に近づくと、急激に小さくなる。これは、スリップ率が0.2を超えると、ホイルスピンが容易に生じることを意味している。そこで、制御装置10は、前輪のスリップ率Sf、後輪のスリップ率Srを検出し、スリップ率が0.2を超えたときには、アクセルペダル12の踏み込み量τAや最大駆動トルクτFront * max、τReae * maxに関らず、駆動トルクを下げるように駆動トルクを制御することにより、ホイルスピンを防止する。
As shown in FIG. 7, the friction coefficient μ has a maximum value near the slip ratio of 0.2. The friction coefficient μ decreases rapidly when the slip ratio exceeds 0.2 and approaches 1. This means that when the slip ratio exceeds 0.2, foil spin easily occurs. Therefore, the
なお、駆動時のスリップ率は、以下の式により算出される。
Sf=(Vωf−V)/Vωf …(30)
Sr=(Vωr−V)/Vωr …(31)
Note that the slip ratio during driving is calculated by the following equation.
S f = (V ωf −V) / V ωf (30)
S r = (V ωr −V) / V ωr (31)
図8は、自動車1において行われる駆動処理の手順を示すフローチャートである。図8のフローチャートは、図2で示した路面状況に基づく駆動力分配処理に加え、上述のスリップ率に基づく駆動力分配の補償処理を示している。なお、図2及び図5と同一のステップについては、図2及び図5と同一のステップ番号を付している。
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of drive processing performed in the
ステップST37からステップST2までの流れは、図2や図5を参照して説明したとおりである。なお、ステップST51は、(4)式の演算を示している。 The flow from step ST37 to step ST2 is as described with reference to FIG. 2 and FIG. Step ST51 shows the calculation of equation (4).
ステップST52においてカメラ20による撮像が行われた後における、ステップST15からステップST18の流れは、図2及び(18)〜(29)式を参照して説明したとおりである。なお、Mωf×(dVωf/dt)、Mωr×(dVωr/dt)は、例えば、ステップ52の前後からステップST18の手前までの間の適宜な時期に演算される。また、摩擦力Frf、Frrは、例えば、ステップ52の後、ステップST18の手前までの間の適宜な時期に、カメラ20の撮像した画像に基づいて設定される。
The flow from step ST15 to step ST18 after imaging by the
ステップST53では、アクセルペダル12の踏み込み量τAに基づいて要求トルクτR *が算出される。なお、要求トルクτR *は、図5を参照して説明した要求駆動トルクτA *に対して、更に、図5を参照して説明した制動トルク分配処理によって算出された制動トルク等を減算した、総合的なトルクを示している。
In step ST53, the required torque τ R * is calculated based on the depression amount τ A of the
ステップST54は、図5を参照して説明した、ステップST36〜ST38に相当する。 Step ST54 corresponds to steps ST36 to ST38 described with reference to FIG.
ステップST55では、制御装置10は、ステップST36で得られた車輪速度Vωf、Vωr、ステップST37及びST38で得られた車体速度Vを用いて、(30)、(31)式によりスリップ率Sf、Srを算出する。
In step ST55, the
ステップST56では、制御装置10は、スリップ率Sf、Srが0.2を超えたか否か判定する。そして、制御装置10は、前輪2Ftのスリップ率Sfが0.2を超えたときには、前輪2Ftの目標駆動トルクτf *を、要求トルクτR *や前輪2Ftの最大駆動トルクτFront * maxに関らず、0にするための処理(例えば所定のフラグを立てる)を行う。同様に、制御装置10は、後輪2Rrのスリップ率Srが0.2を超えたときには、後輪2Rrの目標駆動トルクτr *を、要求トルクτR *や後輪2Rrの最大駆動トルクτRear * maxに関らず、0にするための処理を行う。
In step ST56, the
ステップST19では、制御装置10は、目標駆動トルクτf *、τr *を設定し、その目標駆動トルクτf *、τr *に応じた制御指令を出力する。具体的には以下のとおりである。
In step ST19, the
ステップST56において、前輪2Ftのスリップ率Sfと、後輪2Rrのスリップ率Srとが双方とも0.2を超えていないと判定した場合には、制御装置10は、要求トルクτR *に基づいて、最大駆動トルクτFront * max、τRear * maxの範囲内で、目標駆動トルクτf *、τr *を設定し、その目標駆動トルクτf *、τr *に応じた制御指令を出力する。
In step ST56, the slip ratio S f of the
例えば、予め定められた分配比率で、若しくは、制御装置10が予め保持しているマップや計算式を利用して走行状態に応じて適宜に算出された分配比率で、要求トルクτR *を前輪2Ft、後輪2Rrに分配する。前輪2Ftに分配した駆動トルクが最大駆動トルクτFront * maxを超える場合には、最大駆動トルクτFront * maxを目標駆動トルクτf *に設定する。同様に、後輪2Rrに分配した駆動トルクが最大駆動トルクτRear * maxを超える場合には、最大駆動トルクτRear * maxを目標駆動トルクτr *に設定する。
For example, the required torque τ R * is set to the front wheel at a predetermined distribution ratio or at a distribution ratio that is appropriately calculated according to the running state using a map or calculation formula that the
なお、前輪2Ft及び後輪2Rrのうち、一方の車輪2のみにおいて、要求トルクτR *を分配したトルクが最大駆動トルクを超える場合には、その分配したトルクと最大駆動トルクとの差分を、他方の車輪2における最大駆動トルクを超えない範囲で、他方の車輪2へ再分配してもよい。すなわち、最大駆動トルクτFront * max、τRear * maxの範囲内で、目標駆動トルクτf *、τr *の和が要求トルクτR *に最も近づくように、目標駆動トルクτf *、τr *を算出してよい。
In addition, in the front wheel 2Ft and the rear wheel 2Rr, in only one of the
ステップST56において、前輪2Ftのスリップ率Sfが0.2を超えたと判定した場合には、制御装置10は、ステップST19において、要求トルクτR *やτFront * maxに関らず、目標駆動トルクτf *を0に設定する。同様に、ステップST56において、後輪2Rrのスリップ率Srが0.2を超えたと判定した場合には、制御装置10は、ステップST19において、要求トルクτR *やτRear * maxに関らず、目標駆動トルクτr *を0に設定する。
In step ST56, when the slip ratio S f of the front wheel 2Ft is determined to have exceeded 0.2, the
なお、一方の車輪2のみにおいて、スリップ率が0.2を超えている場合、他方の車輪2の目標駆動トルクは、スリップ率が前輪2Ft及び後輪2Rrの双方において0.2を越えていない場合に分配されるトルクと同一のトルクであってもよいし、異なるトルクでもよい。異なるトルクが他方の車輪2の目標駆動トルクとされる場合には、例えば、他方の車輪2における最大駆動トルクを超えない範囲で、要求トルクτR *に最も近いトルクが他方の車輪2における目標駆動トルクとされてよい。
When only one
(シミュレーション結果及び実験結果)
図9〜図17は、自動車1におけるトルク分配処理の妥当性を示すシミュレーション結果及び実験結果を示している。
(Simulation results and experimental results)
9 to 17 show simulation results and experimental results showing the validity of the torque distribution processing in the
図9は、摩擦係数0.75の路面における自動制動制御のシミュレーション結果を示している。図9(a)は電動機3のトルクを、図9(b)は車体速度V(n)を、図9(c)は障害物までの距離D(n)を示している。各図において横軸は時間である。
FIG. 9 shows a simulation result of automatic braking control on a road surface with a friction coefficient of 0.75. 9A shows the torque of the
シミュレーションの条件は、Mcar=1700kg、Fmax=1367N、T=0sである。また、シミュレーションの初期条件は、D(n)=2.5m、V(n)=4.5km/hである。自動車1は、機械ブレーキ18を有しているが、シミュレーションでは、電動機3による電気ブレーキのみにより制動を行っている。自動制動開始距離D1(n)は、障害物への衝突を避けるために、(7)式から得られる値(初期条件では1.3m)に余裕量ΔD(0.5m)を加算した値としている。
The simulation conditions are M car = 1700 kg, F max = 1367 N, and T = 0 s. The initial conditions for the simulation are D (n) = 2.5 m and V (n) = 4.5 km / h. The
図9では、制御装置10が時点t1において距離D(n)が自動制動開始距離D1(n)(=1.8=1.3+0.5m)となったと判定して自動制動制御を開始したことが示されている。そして、図9では、時点t2において、障害物からの距離が余裕量ΔDと同じ0.5mの位置において自動車1が停止したことが示されている。なお、時点t1から時点t2まで、距離D(n)と自動制動開始距離D1(n)とは、略同等の値となっている。
In FIG. 9, the
図10は、摩擦係数0.2の路面における自動制動制御のシミュレーション結果を示している。シミュレーションの条件は、図9と同様である。摩擦係数0.2の路面においても、図9と同様の結果が得られた。 FIG. 10 shows a simulation result of automatic braking control on a road surface with a friction coefficient of 0.2. The simulation conditions are the same as in FIG. The same results as in FIG. 9 were obtained even on the road surface with a friction coefficient of 0.2.
図11は、乾燥路面における自動制動制御の実験結果を示している。図11(a)は電動機3のトルクを、図11(b)は車体速度V(n)を示している。各図において横軸は時間である。
FIG. 11 shows an experimental result of automatic braking control on a dry road surface. FIG. 11A shows the torque of the
実験の条件は、Mcar=1700kg、Fmax=1367N、T=5.5ms、Kgear=5.5、ΔDを含むD1(n)=2.48m、ΔD=1.0mである。 The conditions of the experiment are M car = 1700 kg, F max = 1367 N, T = 5.5 ms, K gear = 5.5, D 1 (n) = 2.48 m including ΔD, and ΔD = 1.0 m.
図11では、車体速度V(n)の積分により得られる、時点t1から時点t2までの走行距離は、1.12mとなっている。これは、1mの余裕量ΔDとの比較から理解されるように、自動車1は、障害物の1.36m手前で安全に停止したことを意味している。
In FIG. 11, the travel distance from the time point t1 to the time point t2 obtained by integration of the vehicle body speed V (n) is 1.12 m. As understood from the comparison with the margin amount ΔD of 1 m, this means that the
図12〜図14は、駆動トルク分配制御のシミュレーション結果を示している。図12(a)、図13(a)、図14(a)は電動機3のトルクを、図12(b)、図13(b)、図14(b)は車体速度V(n)を、図12(c)、図13(c)、図14(c)はスリップ率Sf、Srを、図12(d)、図13(d)、図14(d)は摩擦係数μを示している。各図において横軸は時間である。
12 to 14 show simulation results of the drive torque distribution control. 12 (a), 13 (a), and 14 (a) show the torque of the
シミュレーションの条件は、Mcar=1500kg、R=0.33m、Kgear_f=3.45、Kgear_r=6.86、Frf、Frf=36N、Mωf=30kgである。ここで、速度20km/hから120km/hまでの間では、速度の増加に伴って回転抵抗は増加するが、摩擦力は一定に保たれる事実に基づいて、摩擦力は36Nに設定されている。 The simulation conditions are M car = 1500 kg, R = 0.33 m, K gear_f = 3.45, K gear_r = 6.86, F rf , F rf = 36 N, and M ωf = 30 kg. Here, between the speed of 20 km / h and 120 km / h, the rotational resistance increases as the speed increases, but the frictional force is set to 36 N based on the fact that the frictional force is kept constant. Yes.
図12は、路面状況が、摩擦係数μが0.75の乾燥路面から摩擦係数μが0.2の凍結・雪路路面へ変化する場合において、駆動トルク制御が行われなかった場合のシミュレーション結果(比較例)を示している。 FIG. 12 shows a simulation result when the driving torque control is not performed when the road surface condition changes from a dry road surface with a friction coefficient μ of 0.75 to a frozen / snow road surface with a friction coefficient μ of 0.2. (Comparative example) is shown.
図12(d)に示すように、前輪は、時点t1から時点t3において摩擦係数μが0.75から0.2になっており、後輪は、前輪に若干遅れて、時点t2から時点t4において摩擦係数μが0.75から0.2になっている。 As shown in FIG. 12 (d), the friction coefficient μ of the front wheels is from 0.75 to 0.2 from time t1 to time t3, and the rear wheels are slightly delayed from the front wheels, and from time t2 to time t4. The friction coefficient μ is from 0.75 to 0.2.
図12(c)に示すように、前輪は、時点t1においてスリップ率Sfが急激に増加し、0.2を超えている。一方、後輪は、時点t2においてスリップ率Srが急激に増加するものの、0.2は超えていない。後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクよりも小さく設定されていることからである。これは、低摩擦係数の路面では、駆動トルクの分配を好適に行うことにより、スリップ率の急激な上昇を防止できることを意味している。 As shown in FIG. 12C, the slip ratio Sf of the front wheels suddenly increases at time t1 and exceeds 0.2. On the other hand, although the slip ratio Sr increases rapidly at the time point t2, the rear wheel does not exceed 0.2. This is because the driving torque of the rear wheels is set smaller than the driving torque of the front wheels. This means that, on a road surface with a low friction coefficient, a rapid increase in the slip ratio can be prevented by suitably distributing the drive torque.
図13及び図14は、カメラ20により得られる路面状況の変化の情報に基づいて駆動トルクを分配した場合のシミュレーション結果である。図13は、前輪における摩擦係数の変化と、後輪における摩擦係数の変化との時間差を考慮して、前輪と後輪とでそれぞれ独立に駆動トルクが分配された場合のシミュレーション結果である。一方、図14は、前輪における摩擦係数の変化と、後輪における摩擦係数の変化との時間差を考慮せずに、前輪と後輪とで同時に駆動トルクが分配された場合のシミュレーション結果である。
FIGS. 13 and 14 are simulation results when the driving torque is distributed based on information on changes in road surface conditions obtained by the
図13(c)及び図14(c)に示すように、いずれのケースにおいても、スリップ率Sf、Srは0.2よりも小さい値に保たれている。 As shown in FIGS. 13C and 14C, in both cases, the slip ratios Sf and Sr are kept at a value smaller than 0.2.
図15は、図13(c)及び図14(c)の時点t1から時点t4までを拡大して、図13(c)と図14(c)とを比較して示す図である。図15(a)は、前輪のスリップ率Sfを、図15(b)は、後輪のスリップ率Srを示している。 FIG. 15 is an enlarged view from time t1 to time t4 in FIGS. 13C and 14C and compares FIG. 13C with FIG. 14C. 15A shows the slip ratio Sf of the front wheel, and FIG. 15B shows the slip ratio Sr of the rear wheel.
図15に示すように、図13(c)と図14(c)との間には、大きな差異は認められない。 As shown in FIG. 15, there is no significant difference between FIG. 13 (c) and FIG. 14 (c).
図16及び図17は、カメラ20による摩擦係数の推定に誤差が生じさせた場合におけるシミュレーション結果を示す図である。具体的には、時点t1から時点t4において摩擦係数μが0.75から0.1に変化しているにも関らず、摩擦係数μが0.75から0.4に変化したと推定された場合のシミュレーション結果である。
16 and 17 are diagrams illustrating simulation results when an error is caused in the estimation of the friction coefficient by the
図16は、摩擦係数の推定に誤差が生じたにも関らず、スリップ率に基づく補償が行われなかった場合のシミュレーション結果(比較例)であり、図17は、スリップ率に基づく補償が行われた場合のシミュレーション結果である。 FIG. 16 shows a simulation result (comparative example) in the case where compensation based on the slip ratio is not performed in spite of an error in the estimation of the friction coefficient, and FIG. 17 shows compensation based on the slip ratio. It is a simulation result when it is performed.
図16(a)、図17(a)は電動機3のトルクを、図16(b)、図17(b)は車体速度V(n)を、図16(c)、図17(c)はスリップ率Sf、Srを、図16(d)、図17(d)は摩擦係数μを示している。各図において横軸は時間である。
16 (a) and 17 (a) show the torque of the
図16と図17との比較から理解されるように、スリップ率による補償(ステップST54〜ST56)を行うことにより、路面状況の情報に基づいてスリップしないように事前に最大駆動トルクを設定する制御において(ステップST15〜ST18)、摩擦係数の推定に誤差が生じたとしても、スリップが生じることが防止される。 As understood from the comparison between FIG. 16 and FIG. 17, by performing compensation by the slip ratio (steps ST54 to ST56), the control for setting the maximum drive torque in advance so as not to slip based on the road surface information. (Steps ST15 to ST18), even if an error occurs in the estimation of the friction coefficient, the occurrence of slip is prevented.
なお、以上の実施形態において、自動車1は本発明の車両の一例であり、前輪電動機3Ftは本発明の前輪駆動源の一例であり、後輪電動機3Rrは本発明の後輪駆動源の一例であり、制御装置10及びカメラ20の組み合わせは本発明の駆動制御装置の一例であり、運転者は本発明の運転主体の一例であり、ステップST53を実行する制御装置10は本発明の要求駆動力算出手段の一例であり、カメラ20は本発明の情報取得手段の一例であり、ステップST16を実行する制御装置10は本発明の摩擦係数特定手段の一例であり、ステップST18を実行する制御装置10は本発明の最大駆動力算出手段の一例であり、ステップST55を実行する制御装置10は本発明のスリップ率算出手段の一例であり、ステップST19を実行する制御装置10は本発明の制御部の一例である。
In the above embodiment, the
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
本発明の自動車は電気自動車に限定されない。例えば、内燃機関(一般にいうガソリンエンジン)により駆動されるものであってもよいし、内燃機関及び電動機により駆動されるハイブリッドカーでもよい。前輪のトルク発生源は、電動機のみ、電動機と内燃機関との組合せ、内燃機関のみでもよいし、後輪のトルク発生源は、電動機のみ、電動機と内燃機関との組合せ、内燃機関のみでもよい。ここで、電動機とは、同期電動機、誘導電動機等の電気エネルギーによってトルクを発生する電動機一般を指す。電動機を駆動する電気エネルギーは、車載バッテリから供給されてもよいし、車載燃料電池から供給されてもよい。 The automobile of the present invention is not limited to an electric automobile. For example, it may be driven by an internal combustion engine (generally called gasoline engine), or may be a hybrid car driven by an internal combustion engine and an electric motor. The front wheel torque generation source may be only the electric motor, a combination of the electric motor and the internal combustion engine, or only the internal combustion engine, and the rear wheel torque generation source may be only the electric motor, the combination of the electric motor and the internal combustion engine, or only the internal combustion engine. Here, the electric motor refers to a general electric motor that generates torque by electric energy such as a synchronous motor or an induction motor. The electric energy for driving the electric motor may be supplied from a vehicle-mounted battery or may be supplied from a vehicle-mounted fuel cell.
情報取得手段は、路面の摩擦係数に関連する情報を取得可能であればよく、撮像手段(カメラ)に限定されない。例えば、路面状況が乾燥路面、湿潤路面、凍結・雪路路面のいずれであるかがユーザにより入力される入力装置であってもよいし、無線通信により天候の情報を受信する受信機であってもよい。また、情報取得手段は、路面の画像のように路面状況の判断に資する情報を取得するものに限定されず、摩擦係数そのものを取得するものであってもよい。例えば、摩擦係数がユーザにより入力される入力装置であってもよい。 The information acquisition unit is not limited to the imaging unit (camera) as long as it can acquire information related to the friction coefficient of the road surface. For example, it may be an input device in which the user inputs whether the road surface condition is a dry road surface, a wet road surface, or a frozen / snow road surface, or a receiver that receives weather information by wireless communication. Also good. Further, the information acquisition means is not limited to acquiring information that contributes to the determination of the road surface condition such as an image of the road surface, and may acquire the friction coefficient itself. For example, an input device in which a friction coefficient is input by a user may be used.
摩擦係数特定手段は、路面状況の推定に基づいて、路面状況に予め対応付けられた摩擦係数の候補から摩擦係数を選択するものに限定されない。例えば、カメラの撮像した路面の画像の輝度等に基づいて適宜な演算を行い、精緻な摩擦係数を推定しようとするものであってもよい。また、複数の摩擦係数の候補から摩擦係数を選択する場合には、摩擦係数の候補は、乾燥路面、湿潤路面、凍結・雪路路面に対応する3つに限定されない。例えば、路面が舗装されているか否かによる摩擦係数の相違等を適宜に考慮して、適宜な数の摩擦係数の候補を用意してよい。また、乾燥路面、湿潤路面、凍結・雪路路面に対応する摩擦係数も、実験等に基づいて適宜に設定されてよく、実施形態で例示した数値に限定されない。 The friction coefficient specifying means is not limited to one that selects a friction coefficient from candidates of friction coefficients previously associated with the road surface condition based on the estimation of the road surface condition. For example, an appropriate calculation may be performed based on the brightness of the road surface image captured by the camera to estimate a precise friction coefficient. Further, when a friction coefficient is selected from a plurality of friction coefficient candidates, the friction coefficient candidates are not limited to three corresponding to a dry road surface, a wet road surface, and a frozen / snow road surface. For example, an appropriate number of friction coefficient candidates may be prepared in consideration of a difference in friction coefficient depending on whether or not the road surface is paved. Also, the friction coefficient corresponding to the dry road surface, the wet road surface, and the frozen / snow road surface may be appropriately set based on experiments and the like, and is not limited to the numerical values exemplified in the embodiment.
運転主体は、アクセルペダル等を操作する運転者に限定されない。例えば、カメラの撮像する画像に基づいて自動車1の自動操縦を行う制御装置であってもよい。
The driving subject is not limited to a driver who operates an accelerator pedal or the like. For example, the control apparatus which performs the autopilot of the
最大駆動力は、(24)、(25)式により算出される、スリップしない最大駆動力に限定されない。摩擦係数が高いほど大きくなるように算出されるものであればよい。例えば、(24)、(25)式により得られた最大駆動力から所定の余裕量を差し引いた値を最大駆動力としてもよい。 The maximum driving force is not limited to the maximum driving force that does not slip, calculated by the equations (24) and (25). What is necessary is just to be calculated so that it may become so large that a friction coefficient is high. For example, a value obtained by subtracting a predetermined margin from the maximum driving force obtained by the equations (24) and (25) may be used as the maximum driving force.
摩擦係数の推定誤差の補償のために、検出されたスリップ率と比較される閾値は、0.2に限定されない。各車両の事情や実験に基づいて適宜に設定されてよい。検出されたスリップ率が閾値を超えたときの目標駆動力は、0に限定されない。スリップ率が閾値を超えたときの目標駆動力よりも小さい駆動力が新たな目標駆動力として設定されれば、スリップ率の上昇は抑制される。従って、スリップ率が閾値を超えたときは、種々の情報に基づいて新たな目標駆動力が適宜に演算されてもよいし、0に非常に近い一定値に設定されてもよい。例えば、適宜に演算する場合には、スリップ率が閾値を超えたときの目標駆動力の何割かを最大駆動力とし、その最大駆動力の範囲内で要求駆動力に応じた目標駆動力を設定するようにしてもよい。また、例えば、0に非常に近い一定値に設定する場合には、坂道発進を容易にするための、アクセルペダルを踏んでいないときにも生じる駆動力を目標駆動力としてもよい。 In order to compensate for the estimation error of the friction coefficient, the threshold value compared with the detected slip ratio is not limited to 0.2. It may be set as appropriate based on circumstances and experiments of each vehicle. The target driving force when the detected slip ratio exceeds the threshold value is not limited to zero. If a driving force smaller than the target driving force when the slip rate exceeds the threshold is set as a new target driving force, an increase in the slip rate is suppressed. Therefore, when the slip ratio exceeds the threshold value, a new target driving force may be appropriately calculated based on various information, or may be set to a constant value very close to 0. For example, when calculating appropriately, set the target driving force according to the required driving force within the range of the maximum driving force, with some percent of the target driving force when the slip ratio exceeds the threshold as the maximum driving force You may make it do. In addition, for example, when a constant value very close to 0 is set, the driving force that is generated even when the accelerator pedal is not depressed to facilitate starting on a slope may be used as the target driving force.
実施形態では、制動トルク分配処理において、(11)、(12)式により、摩擦係数を必要としない分配比率を算定した。しかし、制動トルク分配処理においても、実施形態の駆動トルク分配処理と同様に、カメラ20からの情報に基づいて、摩擦係数μを推定し、(9)、(10)式により制動力を算出し、スリップ率が所定の閾値を超えたときに制動力を0とする制御を行う構成としてもよい。
In the embodiment, in the braking torque distribution process, the distribution ratio that does not require the friction coefficient is calculated by the equations (11) and (12). However, also in the braking torque distribution process, the friction coefficient μ is estimated based on information from the
1…自動車(電気自動車)、2Ft…前輪、2Rr…後輪、3Ft…前輪電動機(前輪駆動源)、3Rr…後輪電動機(後輪駆動源)、10…制御装置(駆動制御装置の一部、要求駆動力算出手段、摩擦係数特定手段、最大駆動力算出手段、スリップ率算出手段、制御部)、20…カメラ(駆動制御装置の一部、情報取得手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
運転主体の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、
前記車両の走行する路面の摩擦係数に関連する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記路面の摩擦係数を特定する摩擦係数特定手段と、
前記前輪駆動源の最大駆動力と、前記後輪駆動源の最大駆動力とを、前記摩擦係数特定手段の特定した摩擦係数が高いほど大きくなるように算出する最大駆動力算出手段と、
前記前輪のスリップ率と、前記後輪のスリップ率とを算出するスリップ率算出手段と、
前記要求駆動力算出手段、前記最大駆動力算出手段及び前記スリップ率算出手段の算出結果に基づいて、前記前輪駆動源及び前記後輪駆動源に制御指令を出力する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が所定の前輪用閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記前輪駆動源の最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記前輪駆動源の目標駆動力を算出し、
前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が前記前輪用閾値を超えたときは、所定の前輪スリップ発生時駆動力を前記前輪駆動源の目標駆動力とし、
前記スリップ率算出手段の算出した前記後輪のスリップ率が所定の後輪用閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記後輪駆動源の最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記後輪駆動源の目標駆動力を算出し、
前記スリップ率算出手段の算出した前記後輪のスリップ率が前記後輪用閾値を超えたときは、所定の後輪スリップ発生時駆動力を前記後輪駆動源の目標駆動力とし、
前記前輪駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記前輪駆動源に出力し、
前記後輪駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記後輪駆動源に出力する
駆動制御装置。 A vehicle drive control device having a front wheel drive source for driving front wheels and a rear wheel drive source for driving rear wheels,
A required driving force calculating means for calculating a required driving force of the driver,
Information acquisition means for acquiring information related to a friction coefficient of a road surface on which the vehicle travels;
Friction coefficient specifying means for specifying the friction coefficient of the road surface based on the information acquired by the information acquisition means;
Maximum driving force calculating means for calculating the maximum driving force of the front wheel driving source and the maximum driving force of the rear wheel driving source so as to increase as the friction coefficient specified by the friction coefficient specifying means increases;
Slip ratio calculating means for calculating the slip ratio of the front wheel and the slip ratio of the rear wheel;
A control unit that outputs a control command to the front wheel drive source and the rear wheel drive source based on the calculation results of the required drive force calculation unit, the maximum drive force calculation unit, and the slip ratio calculation unit;
Have
The controller is
When the slip ratio of the front wheels calculated by the slip ratio calculating means does not exceed a predetermined front wheel threshold, the maximum driving force of the front wheel driving source calculated by the maximum driving force calculating means is within a range not exceeding Calculating a target driving force of the front wheel driving source according to the required driving force calculated by the required driving force calculating means;
When the slip ratio of the front wheel calculated by the slip ratio calculating means exceeds the front wheel threshold, a predetermined driving force at the time of front wheel slip generation is set as a target driving force of the front wheel driving source,
When the rear wheel slip ratio calculated by the slip ratio calculating means does not exceed a predetermined rear wheel threshold, the range does not exceed the maximum driving force of the rear wheel driving source calculated by the maximum driving force calculating means. Then, a target driving force of the rear wheel driving source is calculated according to the required driving force calculated by the required driving force calculating means,
When the slip ratio of the rear wheel calculated by the slip ratio calculating means exceeds the threshold value for the rear wheel, a predetermined rear wheel slip generation driving force is set as a target driving force of the rear wheel driving source,
A control command based on the target driving force of the front wheel drive source is output to the front wheel drive source,
A drive control device that outputs a control command based on a target driving force of the rear wheel drive source to the rear wheel drive source.
請求項1に記載の駆動制御装置。 The friction coefficient specifying unit holds a plurality of friction coefficient candidates, and selects one friction coefficient candidate from the plurality of friction coefficient candidates based on the information acquired by the information acquisition unit. The drive control device according to claim 1, wherein the friction coefficient of the road surface is specified by selecting as follows.
前記摩擦係数特定手段は、前記複数の摩擦係数の候補として、前記乾燥路面、前記湿潤路面、及び、前記凍結・雪道路面のそれぞれに対応する摩擦係数の候補を保持しており、前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記路面の状況を特定し、特定した前記路面の状況に対応する前記摩擦係数の候補を前記路面の摩擦係数として選択する
請求項2に記載の駆動制御装置。 The information acquisition means acquires information capable of specifying whether the road surface is a dry road surface, a wet road surface, or a frozen / snow road surface,
The friction coefficient specifying means holds, as the plurality of friction coefficient candidates, friction coefficient candidates corresponding to the dry road surface, the wet road surface, and the frozen / snow road surface, respectively. The drive control device according to claim 2, wherein the road surface condition is specified based on the information acquired by the means, and the friction coefficient candidate corresponding to the specified road surface condition is selected as the friction coefficient of the road surface.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の駆動制御装置。 The maximum driving force calculating means changes the friction coefficient of the road surface in the front wheels when the friction coefficient of the road surface changes as the vehicle travels and the maximum driving force is changed in accordance with the change. The maximum driving force of the front wheel and the maximum driving force of the rear wheel are simultaneously changed regardless of a time difference from when the rear wheel is generated until the change of the friction coefficient of the road surface occurs. The drive control device according to item 1.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の駆動制御装置。 The drive control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the driving force when the front wheel slip is generated and the driving force when the rear wheel slip is generated are zero.
前記摩擦係数特定手段は、前記撮像手段の撮像した画像に基づいて前記路面の摩擦係数を特定する
請求項1〜5のいずれか1項に記載の駆動制御装置。 The information acquisition means is an imaging means for imaging the road surface in the traveling direction of the vehicle,
The drive control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the friction coefficient specifying unit specifies a friction coefficient of the road surface based on an image captured by the imaging unit.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の駆動制御装置。 The control unit calculates a target driving force of the front wheel drive source according to the required driving force calculated by the required driving force calculating unit, and the required driving force calculated by the required driving force calculating unit. In at least one of calculating the target driving force of the rear wheel driving source according to the force, the sum of the target driving force of the front wheel driving source and the target driving force of the rear wheel driving source is the largest in the required driving force. The drive control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the target drive force is calculated so as to approach.
運転主体の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、
前記車両の走行する路面の摩擦係数に関連する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記路面の摩擦係数を特定する摩擦係数特定手段と、
前記前輪駆動源の最大駆動力と、前記後輪駆動源の最大駆動力とを、前記摩擦係数特定手段の特定した摩擦係数が高いほど大きくなるように算出する最大駆動力算出手段と、
前記前輪のスリップ率と、前記後輪のスリップ率とを算出するスリップ率算出手段と、
前記要求駆動力算出手段、前記最大駆動力算出手段及び前記スリップ率算出手段の算出結果に基づいて、前記前輪駆動源及び前記後輪駆動源に制御指令を出力する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が所定の前輪用閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記前輪駆動源の最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記前輪駆動源の目標駆動力を算出し、
前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が前記前輪用閾値を超えたときは、前記前輪のスリップ率が前記前輪用閾値を超えたときの前記前輪駆動源の目標駆動力よりも小さい駆動力を前記前輪駆動源の目標駆動力とし、
前記スリップ率算出手段の算出した前記後輪のスリップ率が所定の後輪用閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記後輪駆動源の最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記後輪駆動源の目標駆動力を算出し、
前記スリップ率算出手段の算出した前記後輪のスリップ率が前記後輪用閾値を超えたときは、前記後輪のスリップ率が前記後輪用閾値を超えたときの前記後輪駆動源の目標駆動力よりも小さい駆動力を前記後輪駆動源の目標駆動力とし、
前記前輪駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記前輪駆動源に出力し、
前記後輪駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記後輪駆動源に出力する
駆動制御装置。 A vehicle drive control device having a front wheel drive source for driving front wheels and a rear wheel drive source for driving rear wheels,
A required driving force calculating means for calculating a required driving force of the driver,
Information acquisition means for acquiring information related to a friction coefficient of a road surface on which the vehicle travels;
Friction coefficient specifying means for specifying the friction coefficient of the road surface based on the information acquired by the information acquisition means;
Maximum driving force calculating means for calculating the maximum driving force of the front wheel driving source and the maximum driving force of the rear wheel driving source so as to increase as the friction coefficient specified by the friction coefficient specifying means increases;
Slip ratio calculating means for calculating the slip ratio of the front wheel and the slip ratio of the rear wheel;
A control unit that outputs a control command to the front wheel drive source and the rear wheel drive source based on the calculation results of the required drive force calculation unit, the maximum drive force calculation unit, and the slip ratio calculation unit;
Have
The controller is
When the slip ratio of the front wheels calculated by the slip ratio calculating means does not exceed a predetermined front wheel threshold, the maximum driving force of the front wheel driving source calculated by the maximum driving force calculating means is within a range not exceeding Calculating a target driving force of the front wheel driving source according to the required driving force calculated by the required driving force calculating means;
When the slip ratio of the front wheels calculated by the slip ratio calculation means exceeds the front wheel threshold, the front wheel slip source is smaller than the target driving force of the front wheel drive source when the front wheel slip ratio exceeds the front wheel threshold. The driving force is the target driving force of the front wheel driving source,
When the rear wheel slip ratio calculated by the slip ratio calculating means does not exceed a predetermined rear wheel threshold, the range does not exceed the maximum driving force of the rear wheel driving source calculated by the maximum driving force calculating means. Then, a target driving force of the rear wheel driving source is calculated according to the required driving force calculated by the required driving force calculating means,
When the slip ratio of the rear wheel calculated by the slip ratio calculation means exceeds the threshold value for the rear wheel, the target of the rear wheel drive source when the slip ratio of the rear wheel exceeds the threshold value for the rear wheel A driving force smaller than the driving force is set as a target driving force of the rear wheel driving source,
A control command based on the target driving force of the front wheel drive source is output to the front wheel drive source,
A drive control device that outputs a control command based on a target driving force of the rear wheel drive source to the rear wheel drive source.
運転主体の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、
前記車両の走行する路面の摩擦係数に関連する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段の取得した情報に基づいて前記路面の摩擦係数を特定する摩擦係数特定手段と、
前記駆動源の最大駆動力を、前記摩擦係数特定手段の特定した摩擦係数が高いほど大きくなるように算出する最大駆動力算出手段と、
前記車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、
前記要求駆動力算出手段、前記最大駆動力算出手段及び前記スリップ率算出手段の算出結果に基づいて、前記駆動源に制御指令を出力する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記スリップ率算出手段の算出した前記スリップ率が所定の閾値を超えないときは、前記最大駆動力算出手段により算出された前記最大駆動力を越えない範囲で、前記要求駆動力算出手段により算出された前記要求駆動力に応じて前記駆動源の目標駆動力を算出し、
前記スリップ率算出手段の算出した前記前輪のスリップ率が前記閾値を超えたときは、所定のスリップ発生時駆動力を前記駆動源の目標駆動力とし、
前記駆動源の目標駆動力に基づく制御指令を前記駆動源に出力する
駆動制御装置。 A vehicle drive control device having a drive source for driving wheels,
A required driving force calculating means for calculating a required driving force of the driver,
Information acquisition means for acquiring information related to a friction coefficient of a road surface on which the vehicle travels;
Friction coefficient specifying means for specifying the friction coefficient of the road surface based on the information acquired by the information acquisition means;
Maximum driving force calculating means for calculating the maximum driving force of the driving source so as to increase as the friction coefficient specified by the friction coefficient specifying means increases;
Slip ratio calculating means for calculating the slip ratio of the wheel;
A control unit that outputs a control command to the drive source based on the calculation results of the required driving force calculating unit, the maximum driving force calculating unit, and the slip ratio calculating unit;
Have
The controller is
When the slip ratio calculated by the slip ratio calculation means does not exceed a predetermined threshold, it is calculated by the required driving force calculation means within a range not exceeding the maximum driving force calculated by the maximum driving force calculation means. Calculating a target driving force of the driving source according to the required driving force,
When the slip ratio of the front wheel calculated by the slip ratio calculation means exceeds the threshold, a predetermined slip generation driving force is set as the target driving force of the driving source,
A drive control device that outputs a control command based on a target drive force of the drive source to the drive source.
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