JP2010011662A - Vehicle controller - Google Patents
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Abstract
【課題】スリップロスを抑制して、省燃費性の向上を図ることができる車両用制御装置を提供すること。
【解決手段】車輪駆動装置3が車輪2に付与する回転駆動力の大きさを調整する手段を備え、この手段が、車輪2が路面を走行する際の接地力の変動を小さくするように、車輪2に付与する回転駆動力の大きさを調整する構成であるので、車輪2と路面との間の局所的なスリップを抑制することができる。その結果、スリップロスを抑制して、車輪2の回転エネルギーを効率良く路面に伝達することができるので、その分、省燃費性の向上を図ることができる。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of suppressing slip loss and improving fuel efficiency.
The wheel drive device 3 includes means for adjusting the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel 2, and this means reduces the variation in grounding force when the wheel 2 travels on the road surface. Since it is the structure which adjusts the magnitude | size of the rotational drive force given to the wheel 2, the local slip between the wheel 2 and a road surface can be suppressed. As a result, the slip loss can be suppressed and the rotational energy of the wheel 2 can be efficiently transmitted to the road surface, so that the fuel efficiency can be improved accordingly.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、車両用制御装置に関し、特に、スリップロスを抑制して、省燃費性の向上を図ることができる車両用制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a vehicle control device that can suppress slip loss and improve fuel efficiency.
近年、省エネルギーや省資源の社会的要請に伴い、自動車の燃料消費を節約するためにタイヤの転がり抵抗を低減する研究が行われている。転がり抵抗を小さくするためには、トレッド部のヒステリシスロスを小さくする、即ち、損失正接(tanδ)を小さくすることが有効である。この損失係数を小さくする方法としては、シリカやシランカップリング剤等の無機充填剤を配合する方法が一般的である。 In recent years, in response to social demands for energy saving and resource saving, research has been conducted to reduce rolling resistance of tires in order to save automobile fuel consumption. In order to reduce the rolling resistance, it is effective to reduce the hysteresis loss of the tread portion, that is, to reduce the loss tangent (tan δ). As a method of reducing this loss factor, a method of blending an inorganic filler such as silica or a silane coupling agent is common.
しかし、無機充填剤を配合する場合には、貯蔵弾性率(E’)などが低下するという問題点があった。貯蔵弾性率(E’)が低下すると、トレッド部におけるリブ剛性の低下を招き、操縦安定性の悪化につながる。しかし、貯蔵弾性率(E’)は、損失正接(tanδ)と相反する性質であるため、省燃費性と操縦安定性とを両立することが困難であった。 However, when an inorganic filler is blended, there is a problem that storage elastic modulus (E ') and the like are lowered. When the storage elastic modulus (E ′) is lowered, the rib rigidity in the tread portion is lowered, and the steering stability is deteriorated. However, since the storage elastic modulus (E ′) is a property that is contrary to the loss tangent (tan δ), it has been difficult to achieve both fuel saving and steering stability.
そこで、無機充填剤を配合したゴムの省燃費性を損なわずに操縦安定性を向上させる方法として、樹脂を添加する方法が開示されている(特許文献1,2)。また、重合性不飽和結合と特定の官能基を有する化合物を含有するゴム組成物も開示されている(特許文献3)。
しかしながら、近年では、環境に対する配慮を背景に、タイヤの省燃費性に対する更なる改善が要求されており、トレッド部のコンパウンド物性を改良するだけでは、省燃費性の改善要求に応えることが困難であるという問題点があった。 However, in recent years, there has been a demand for further improvements in tire fuel economy due to environmental considerations, and it is difficult to meet the demand for improvement in fuel efficiency simply by improving the compound physical properties of the tread. There was a problem that there was.
この問題点に対し、本出願人は、鋭意検討した結果、車輪(タイヤ及びホイール)のノンユニフォミティ(形状、重量或いは剛性などの不均一性)に起因するタイヤの局所的なスリップの発生が省燃費性の悪化を招くことを見いだした(但し、本出願時において未公知)。 As a result of diligent investigations on this problem, the present applicant has reduced the occurrence of local slip of the tire due to non-uniformity (nonuniformity in shape, weight, rigidity, etc.) of the wheel (tire and wheel). It has been found that fuel efficiency is deteriorated (however, not known at the time of this application).
図10は、車輪102のノンユニフォミティに起因する局所的なスリップの発生を模式的に図示した模式図であり、車輪102が約4回転する際の車輪速度等の時間経過が表されている。
FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing the occurrence of a local slip due to the non-uniformity of the
例えば、車両を一定速度で走行させるべく、図10に示すように、車輪102に一定の駆動トルクを付与している場合であっても、車輪が路面を走行する際には、その車輪102のノンユニフォミティに起因して、車輪速度に部分的な変化が生じ、接地荷重の変動を招く。その結果、局所的なスリップによるスリップロスが発生することで、車輪102の回転エネルギーが吸収され、その分、省燃費性が悪化する。
For example, even when a constant driving torque is applied to the
本発明は、上述した事情を背景として、省燃費性に関する新たな手法を提供するためになされたものであり、スリップロスを抑制して、省燃費性の向上を図ることができる車両用制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to provide a new technique related to fuel efficiency, against the background described above, and can suppress slip loss and improve fuel efficiency. The purpose is to provide.
この目的を達成するために、請求項1記載の車両用制御装置は、車輪と、その車輪に回転駆動力を付与する駆動装置とを備える車両に用いられるものであり、前記駆動装置が前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する駆動力調整手段を備え、その駆動力調整手段は、前記車輪が路面を走行する際にその車輪のノンユニフォミティに起因して発生する接地力の変動が小さくなるように、前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する。 In order to achieve this object, the vehicle control device according to claim 1 is used for a vehicle including a wheel and a driving device that applies a rotational driving force to the wheel, and the driving device is the wheel. The driving force adjusting means adjusts the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel, and the driving force adjusting means is a variation in the contact force generated due to the non-uniformity of the wheel when the wheel travels on the road surface. The magnitude of the rotational driving force applied to the wheel is adjusted so as to be small.
請求項2記載の車両用制御装置は、請求項1記載の車両用制御装置において、前記駆動力調整手段が前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する際の調整割合を、前記車輪の位相に対応付けて記憶する調整割合記憶手段と、前記車輪の位相を取得する位相取得手段と、を備え、前記駆動力調整手段は、前記位相取得手段により取得された前記車輪の位相に対応する調整割合を前記調整割合記憶手段から読み出し、その読み出した調整割合に基づいて、前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する。
The vehicle control device according to
請求項3記載の車両用制御装置は、請求項2記載の車両用制御装置において、前記車両の車両速度を取得する速度取得手段と、その速度取得手段により取得された前記車両の車両速度および前記位相取得手段により所得された前記車輪の位相に応じた前記調整割合を取得する速度依存調整割合取得手段と、を備え、前記駆動力調整手段は、前記速度依存調整割合取得により取得された前記調整割合に基づいて、前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する。
The vehicle control device according to
請求項4記載の車両用制御装置は、請求項2又は3に記載の車両用制御装置において、前記車輪が路面を走行する際にその車輪のノンユニフォミティに起因して発生する接地力の変動を取得する変動取得手段と、その変動取得手段により取得された前記接地力の変動に基づいて、前記調整割合を生成する調整割合生成手段と、を備え、前記調整割合生成手段により生成された前記調整割合が前記調整割合記憶手段に記憶されると共に、前記変動取得手段による前記接地力の変動の取得が前記車両の走行中に行われる。
The vehicle control device according to claim 4 is the vehicle control device according to
請求項1記載の車両用制御装置によれば、駆動装置が作動され、その駆動装置から回転駆動力が車輪に付与されることで、車輪が回転され、車両が走行される。 According to the vehicle control device of the first aspect, the driving device is operated, and the driving force is applied to the wheels from the driving device, whereby the wheels are rotated and the vehicle is driven.
ここで、車輪が路面を走行する際には、その車輪のノンユニフォミティに起因して、車輪速度に部分的な変化が生じ、接地荷重の変動を招く。この接地荷重の変動は、車輪と路面との間の局所的なスリップによるスリップロスを発生させ、車輪の回転エネルギーが吸収されることで、省燃費性を悪化させる。 Here, when the wheel travels on the road surface, due to the non-uniformity of the wheel, a partial change occurs in the wheel speed, resulting in a change in ground load. The fluctuation of the ground contact load causes slip loss due to local slip between the wheel and the road surface, and the rotational energy of the wheel is absorbed, thereby deteriorating fuel efficiency.
これに対し、本発明によれば、駆動装置が車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する駆動力調整手段を備え、この駆動力調整手段が、車輪が路面を走行する際の接地力の変動を小さくするように、車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する構成であるので、車輪と路面との間の局所的なスリップを抑制することができる。その結果、スリップロスを抑制して、車輪の回転エネルギーを効率良く路面に伝達することができるので、その分、省燃費性の向上を図ることができるという効果がある。 On the other hand, according to the present invention, the driving device includes a driving force adjusting means that adjusts the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel, and the driving force adjusting means is a grounding force when the wheel travels on the road surface. Since it is the structure which adjusts the magnitude | size of the rotational drive force given to a wheel so that the fluctuation | variation of this may be made small, the local slip between a wheel and a road surface can be suppressed. As a result, the slip loss can be suppressed and the rotational energy of the wheels can be efficiently transmitted to the road surface, so that there is an effect that the fuel economy can be improved correspondingly.
請求項2記載の車両用制御装置によれば、請求項1記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、駆動力調整手段が車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する際の調整割合を、車輪の位相に対応付けて記憶する調整割合記憶手段と、車輪の位相を取得する位相取得手段とを備え、駆動力調整手段が、位相取得手段により取得された車輪の位相に対応する調整割合を調整割合記憶手段から読み出し、その読み出した調整割合に基づいて、車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する構成であるので、車輪のノンユニフォミティに起因する接地力の変動を、車輪の回転位置(位相)毎に調整することができる。 According to the vehicle control device of the second aspect, in addition to the effect produced by the vehicle control device according to the first aspect, the adjustment ratio when adjusting the magnitude of the rotational driving force applied to the wheels by the driving force adjusting means. Is stored in association with the phase of the wheel, and a phase acquisition unit that acquires the phase of the wheel, and the driving force adjustment unit adjusts the phase corresponding to the phase of the wheel acquired by the phase acquisition unit. Since the ratio is read from the adjustment ratio storage means and the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel is adjusted based on the read adjustment ratio, the variation in the contact force due to the non-uniformity of the wheel Can be adjusted for each rotation position (phase).
その結果、車輪が路面を走行する際の接地力の変動を確実に小さくして、車輪と路面との間の局所的なスリップを効果的に抑制することができる。その結果、スリップロスを抑制して、車輪の回転エネルギーを効率良く路面に伝達することができるので、その分、省燃費性の向上を図ることができる。 As a result, it is possible to reliably reduce the fluctuation of the ground contact force when the wheel travels on the road surface, and to effectively suppress the local slip between the wheel and the road surface. As a result, the slip loss can be suppressed and the rotational energy of the wheels can be efficiently transmitted to the road surface, so that the fuel efficiency can be improved accordingly.
また、本発明のように、調整割合が位相に対応付けられて記憶される調整割合記憶手段を備える構成であれば、路面に次に接地する回転位置(位相)に対応する調整割合を調整割合記憶手段から予め読み出しておくことで、その回転位置(位相)が路面に接地するタイミングに合わせて、車輪に付与する回転駆動力の大きさを適切に調整することができる。 In addition, as in the present invention, if the adjustment ratio storage means is provided that stores the adjustment ratio in association with the phase, the adjustment ratio corresponding to the rotation position (phase) that is next brought into contact with the road surface is adjusted. By pre-reading from the storage means, the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel can be adjusted appropriately in accordance with the timing at which the rotational position (phase) contacts the road surface.
これにより、車輪が路面を走行する際の接地力の変動を確実に小さくして、車輪と路面との間の局所的なスリップを効果的に抑制することができる。その結果、スリップロスを抑制して、車輪の回転エネルギーを効率良く路面に伝達することができるので、その分、省燃費性の向上を図ることができる。 Thereby, the fluctuation | variation of the ground contact force at the time of a wheel drive | working a road surface can be made small reliably, and the local slip between a wheel and a road surface can be suppressed effectively. As a result, the slip loss can be suppressed and the rotational energy of the wheels can be efficiently transmitted to the road surface, so that the fuel efficiency can be improved accordingly.
請求項3記載の車両用制御装置によれば、請求項2記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、車両の車両速度を取得する速度取得手段と、その速度取得手段により取得された車両の車両速度および位相取得手段により所得された車輪の位相に応じた調整割合を取得する速度依存調整割合取得手段とを備え、駆動力調整手段が、速度依存調整割合取得により取得された前記調整割合に基づいて、車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する構成であるので、車輪に付与する回転駆動力の大きさを適切に調整することができる。 According to the vehicle control device of the third aspect, in addition to the effect produced by the vehicle control device according to the second aspect, the speed acquisition means for acquiring the vehicle speed of the vehicle, and the vehicle acquired by the speed acquisition means. Speed-dependent adjustment ratio acquisition means for acquiring an adjustment ratio according to the vehicle speed and the phase of the wheel obtained by the phase acquisition means, and the driving force adjustment means obtains the adjustment ratio acquired by the speed-dependent adjustment ratio acquisition. Based on the configuration, the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel is adjusted, so that the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel can be appropriately adjusted.
即ち、車輪の接地力は、そのノンユニフォミティに起因して、回転位置(位相)毎に異なる(変動する)が、この接地力の変動は、車両速度にも依存するため、車輪の同じ回転位置(位相)であっても、車両速度によって接地力の大きさが異なる。 That is, the ground contact force of the wheel differs (varies) for each rotational position (phase) due to its non-uniformity, but the variation in this ground force also depends on the vehicle speed, so the same rotational position of the wheel. Even in (phase), the magnitude of the ground contact force varies depending on the vehicle speed.
この場合、本発明によれば、速度依存調整割合取得手段が、車輪の位相だけでなく、位相と車両速度とに応じた調整割合を取得する構成であるので、車輪に付与する回転駆動力の大きさを、車両速度に関わらず、適切に調整することができる。 In this case, according to the present invention, the speed-dependent adjustment ratio acquisition means is configured to acquire not only the phase of the wheel but also the adjustment ratio according to the phase and the vehicle speed. The size can be adjusted appropriately regardless of the vehicle speed.
これにより、車輪が路面を走行する際の接地力の変動を確実に小さくして、車輪と路面との間の局所的なスリップを効果的に抑制することができる。その結果、スリップロスを抑制して、車輪の回転エネルギーを効率良く路面に伝達することができるので、その分、省燃費性の向上を図ることができる。 Thereby, the fluctuation | variation of the ground contact force at the time of a wheel drive | working a road surface can be made small reliably, and the local slip between a wheel and a road surface can be suppressed effectively. As a result, the slip loss can be suppressed and the rotational energy of the wheels can be efficiently transmitted to the road surface, so that the fuel efficiency can be improved accordingly.
請求項4記載の車両用制御装置によれば、請求項2又は3に記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、車輪が路面を走行する際にその車輪のノンユニフォミティに起因して発生する接地力の変動を取得する変動取得手段と、その変動取得手段により取得された接地力の変動に基づいて、調整割合を生成する調整割合生成手段とを備え、調整割合生成手段により生成された調整割合が調整割合記憶手段に記憶されると共に、変動取得手段による接地力の変動の取得が車両の走行中に行われる構成であるので、車輪および車両の状態を考慮した調整割合を生成することができ、その結果、省燃費性のより一層の向上を図ることができるという効果がある。 According to the vehicle control device of the fourth aspect, in addition to the effect produced by the vehicle control device according to the second or third aspect, the vehicle is generated due to the non-uniformity of the wheel when traveling on the road surface. The adjustment generated by the adjustment ratio generation means is provided with a fluctuation acquisition means for acquiring the fluctuation of the contact force and an adjustment ratio generation means for generating an adjustment ratio based on the fluctuation of the contact force acquired by the fluctuation acquisition means. Since the ratio is stored in the adjustment ratio storage means and the change in the contact force by the fluctuation acquisition means is performed while the vehicle is running, the adjustment ratio in consideration of the state of the wheels and the vehicle can be generated. As a result, there is an effect that fuel consumption can be further improved.
例えば、工場出荷時における新品の車輪に対して、接地力の変動を取得して、その変動に基づいて調整割合を生成する構成では、その後、走行による車輪の摩耗やゴム特性の経時変化などによって車輪のノンユニフォミティに変化が生じた場合、その変化を考慮することができないため、車輪に付与する回転駆動力の大きさの調整を適正に行うことができず、接地力の変動を小さくすることが困難となる。 For example, in a configuration in which a change in ground contact force is obtained for a new wheel at the time of factory shipment and an adjustment ratio is generated based on the change, the wear of the wheel due to running or a change in rubber characteristics over time, etc. When changes occur in the non-uniformity of the wheels, the changes cannot be taken into account, so the rotational drive force applied to the wheels cannot be properly adjusted, and the grounding force fluctuations must be reduced. It becomes difficult.
これに対し、本発明によれば、車両の走行中に取得した接地力の変動に基づいて調整割合を生成することができるので、例えば、車輪の摩耗やゴム特性の経時変化が生じた場合でも、この変化を考慮した調整割合を生成することができる。同様に、例えば、路面温度により車輪の温度が変化した場合、車輪の空気圧が増減した場合、或いは、車両の乗員数や荷物などにより分担荷重が変化した場合などにおいても、この変化を考慮した調整割合を生成することができる。 On the other hand, according to the present invention, since the adjustment ratio can be generated based on the fluctuation of the contact force acquired during the traveling of the vehicle, for example, even when the wear of the wheel or the change in the rubber characteristics with time occurs. An adjustment ratio that takes this change into account can be generated. Similarly, for example, when the wheel temperature changes due to the road surface temperature, when the wheel air pressure increases or decreases, or when the shared load changes due to the number of passengers or luggage of the vehicle, etc. Proportion can be generated.
その結果、車輪に付与する回転駆動力の大きさを、車輪や車両の状態変化に関わらず、適切に調整することができる。これにより、車輪が路面を走行する際の接地力の変動を確実に小さくして、車輪と路面との間の局所的なスリップを効果的に抑制することができる。その結果、スリップロスを抑制して、車輪の回転エネルギーを効率良く路面に伝達することができるので、その分、省燃費性の向上を図ることができる。 As a result, the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel can be appropriately adjusted regardless of the state change of the wheel or the vehicle. Thereby, the fluctuation | variation of the ground contact force at the time of a wheel drive | working a road surface can be made small reliably, and the local slip between a wheel and a road surface can be suppressed effectively. As a result, the slip loss can be suppressed and the rotational energy of the wheels can be efficiently transmitted to the road surface, so that the fuel efficiency can be improved accordingly.
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施の形態における車両用制御装置100が搭載される車両1を模式的に示した模式図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a vehicle 1 on which a
まず、車両1の概略構成について説明する。車両1は、図1に示すように、車体フレームBFと、その車体フレームBFに支持される複数(本実施の形態では4輪)の車輪2と、それら各車輪2を回転駆動する車輪駆動装置3と、各車輪2を浮動可能な状態で車体フレームBFに懸架する懸架装置4と、ステアリング63の操舵動作を車輪2に伝える操舵装置5とを主に備え、車輪2のノンユニフォミティ(不均一性)に起因する接地荷重の変動を小さくして、スリップロスを抑制することで、車輪の回転エネルギーを効率良く路面へ伝達させ、その分、省燃費性の向上を図ることができるように構成されている。
First, a schematic configuration of the vehicle 1 will be described. As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a vehicle body frame BF, a plurality of (four wheels in the present embodiment)
次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪2は、図1に示すように、車両1の進行方向前方側に位置する左右の前輪2FL,2FRと、進行方向後方側に位置する左右の後輪2RL,2RRとの4輪を備える。
Next, the detailed configuration of each part will be described. As shown in FIG. 1, the
車輪駆動装置3は、上述したように、各車輪2をそれぞれ独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、図1に示すように、4個の電動モータ(FL〜RRモータ3FL〜3RR)を左右の前輪2FL,2FR及び左右の後輪2RL,2RRに配設して(即ち、インホイールモータとして)構成されている。
As described above, the
ここで、車輪駆動装置3は、回生モータとして構成されており、車輪2の回転エネルギーを電気エネルギーとして回生すると共に、車輪2の回転を阻害することで、車速を減速させるための制動力を発生する回生ブレーキとして作動可能に構成されている。なお、回生により発生された電力は、蓄電装置として構成される図示しないバッテリに蓄電されると共に、そのバッテリから供給される電力により車輪駆動装置3が駆動される。
Here, the
懸架装置4は、上述したように、車輪2(前後輪2FL〜2RR)を車体フレームBFに浮動可能に連結するサスペンションとして機能する部位であり、図1に示すように、各車輪2に対応して4箇所に配置されている。なお、車輪駆動装置3のFL〜RRモータ3FL〜3RRも車輪2と共に懸架装置4により懸架される。
As described above, the suspension device 4 is a part that functions as a suspension for floatingly connecting the wheels 2 (front and rear wheels 2FL to 2RR) to the vehicle body frame BF, and corresponds to each
ここで、本実施の形態では、懸架装置4がストラット式サスペンションとして構成されている。但し、図1では、図面を簡素化して、理解を容易とするために、ショックアブソーバやコントロールアームなどの図示が省略されている。 Here, in the present embodiment, the suspension device 4 is configured as a strut suspension. However, in FIG. 1, in order to simplify the drawing and facilitate understanding, illustration of a shock absorber, a control arm, and the like is omitted.
操舵装置5は、ステアリング63が運転者によって操作された場合に、その操作に伴って左右の前輪2FL,2FRを操舵するためのラック&ピニオン式のステアリング装置である。この操舵装置5によれば、運転者のステアリング操作(回転)は、まず、ステアリングコラム51を介して、ユニバーサルジョイント52で角度を変えられつつ、ステアリングボックス53に回転運動として伝達される。そして、ステアリングボックス53で回転運動が直線運動に変換され、タイロッド54が左右に移動してナックル55を押したり引いたりすることで、左右の前輪2FL,2FRに所定の舵角が付与される。
The
アクセルペダル61及びブレーキペダル62は、運転者により操作される操作部材であり、各ペダル61,62の踏み込み状態(踏み込み量、踏み込み速度など)に応じて、車両1の走行速度や制動力が決定され、後述する車両用制御装置100により、車輪駆動装置3及び制動装置(図示しない機械的制動装置および回生ブレーキとしての車輪駆動装置3)の作動制御が行われる。
The
車両用制御装置100は、上述のように構成された車両1の各部を制御するための制御装置であり、例えば、車輪駆動装置3から車輪2に付与する回転駆動力を、車輪2の回転位置(位相)に応じて調整することで、車輪2の接地荷重の変動を小さくして、スリップロスの低減による省燃費性の向上を図る。
The
次いで、図2を参照して、車両用制御装置100の詳細構成について説明する。図2は、車両用制御装置100の電気的構成を示したブロック図である。車両用制御装置100は、図2に示すように、CPU71、EEPROM72及びRAM73を備え、これらはバスライン74を介して入出力ポート75に接続されている。また、入出力ポート75には、車輪駆動装置3等の複数の装置が接続されている。
Next, a detailed configuration of the
CPU71は、バスライン74により接続された各部を制御する演算装置である。EEPROM72は、CPU71により実行される制御プログラムや固定値データ等を格納した書き換え可能な不揮発性のメモリであり、RAM73は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。
The
なお、EEPROM72には、図4に図示されるフローチャート(車輪制御処理)のプログラムが格納されている。また、EEPROM72には、図2に示すように、回転角トルク補正マップ72a及び速度トルク補正マップ72bが設けられている。ここで、図3を参照して、回転角トルク補正マップ72a及び速度トルク補正マップ72bについて説明する。
The
図3(a)は、回転角トルク補正マップ72aの内容を模式的に図示した模式図であり、図3(b)は、速度トルク補正マップ72bの内容を模式的に図示した模式図である。
FIG. 3A is a schematic diagram schematically illustrating the contents of the rotation angle
回転角トルク補正マップ72aは、車輪2の回転角θとトルク補正値Cとの関係を記憶したマップであり、車両1に装着する新品の車輪2に対して試験装置を用いて実測した値が記憶されている。なお、本実施の形態では、車輪2毎に合計4個のマップが記憶されている。
The rotation angle
回転角θは、車輪2の絶対的な周方向位置(位相)であり、車輪2の所定の基準位置が0°に設定される。車輪2は、その基準位置(回転角θ=0°)が後述する車輪回転数センサ装置35によって認識可能な状態で車両1に装着される。
The rotation angle θ is an absolute circumferential position (phase) of the
トルク補正値Cは、車輪2に付与する回転駆動力(駆動トルク)を、車輪2の回転角θに応じて補正するための値である。即ち、転動試験機を使用して、一定の回転駆動力(駆動トルク)を付与した車輪2を、転がり半径一定の条件で直進転動させると、車輪2のノンユニフォミティ(不均一性)に起因して、接地荷重の変動が生じる。この接地荷重の変動を最小とする(接地荷重を一定とする)ために必要な補正値を、図3(a)に示すように、車輪2の回転位置θに対応させて導出した値がトルク補正値Cである。
The torque correction value C is a value for correcting the rotational driving force (driving torque) applied to the
速度トルク補正マップ72bは、車両速度Vとトルク補正係数Rとの関係を記憶したマップであり、車両1に装着する新品の車輪2に対して試験装置を用いて実測した値が記憶されている。なお、本実施の形態では、車輪2毎に合計4個のマップが記憶されている。
The speed
車両速度Vは、車両1の対地速度であり、トルク補正係数Rは、車輪2に付与する回転駆動力(駆動トルク)を、車両1の対地速度(即ち、車輪2の車輪速度)に応じて補正するための値である。
The vehicle speed V is the ground speed of the vehicle 1, and the torque correction coefficient R is a rotational driving force (drive torque) applied to the
即ち、上述した回転角トルク補正マップ72a(図3(a)参照)は、車両1の速度(車輪2の車輪速度)に応じて、波形は維持しつつ、振幅のみを変化させる(車両速度Vに応じて、回転角θに対するトルク補正値Cの大きさのみが変化する)。この振幅の変化率を車両速度Vに対応させて導出した値がトルク補正係数Rである。
That is, the rotation angle
CPU71(図2参照)は、車輪2の回転駆動を車輪駆動装置3に指示する場合、まず、アクセルペダル61(図1参照)の操作状態を検出し、その検出結果より車両1の目標の車両速度を把握し、その目標の車両速度を得るために必要な回転駆動力Tを算出すると共に、その算出した回転駆動力Tに対し、両マップ72a,72bを用いて、回転角θ及び車両速度Vに応じて、補正する。
When the CPU 71 (see FIG. 2) instructs the
具体的には、車輪2の回転角θが90°、アクセルペダル61の操作状態より検出された目標の車両速度VがVaであったとすると、CPU71は、回転角トルク補正マップ72a(図3(a)参照)より、トルク補正値C=Caを、速度トルク補正マップ72b(図3(b)参照)より、トルク補正係数R=Raを、それぞれ読み出し、その読み出した各値を目標の回転駆動力(駆動トルク)Tに乗じて、補正後の回転駆動力T’を算出する(T’=T×(1+Ca/100)×Ra)。
Specifically, if the rotation angle θ of the
そして、算出した補正後の回転駆動力(駆動トルク)T’を指令トルクとして車両駆動装置3へ出力する。車両駆動装置3は、その指令トルク(補正後の回転駆動力T’)を車輪2に付与して、車輪2を回転駆動する。これにより、車輪2が路面を走行する際の接地力の変動を小さくして、スリップロスを抑制することができるので、省燃費性の向上を図ることができる。
Then, the calculated rotational driving force (driving torque) T ′ after correction is output to the
図2に戻って説明する。車輪駆動装置3は、上述したように、車輪2を回転駆動するための装置であり、左右の前輪2FL,2FR及び左右の後輪2RL,2RRに回転駆動力を付与する4個のFL〜RRモータ3FL〜3RRと、それら各モータ3FL〜3RRをCPU71からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路(図示せず)とを主に備えている。
Returning to FIG. As described above, the
ここで、車輪駆動装置3は、上述したように、回生装置としても機能する。即ち、車輪駆動装置3は、駆動回路に加え、回生回路(図示せず)も備える。回生回路は、交流電流を直流電流に変換するインバータを内蔵し、CPU71からの制御信号に基づいて、FL〜RRモータ3FL〜3RRを回生モータとして機能させることにより、各車輪2の回転エネルギーを電気エネルギーとして回生し、その回生により発生された電力をバッテリ(図示せず)へ供給して蓄電する。なお、本実施の形態では、蓄電装置として蓄電池であるバッテリを例に説明を行うが、電気エネルギーを蓄えることができれば、例えば、キャパシタなどでも良い。
Here, the
車両速度センサ装置32は、路面に対する車両1の速度(絶対値及び進行方向)を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、前後及び左右方向加速度センサ32a,32bと、それら各加速度センサ32a,32bの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えている。
The vehicle
前後方向加速度センサ32aは、車両1(車体フレームBF)の前後方向(図1上下方向)の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ32bは、車両1(車体フレームBF)の左右方向(図1左右方向)の加速度を検出するセンサである。なお、本実施の形態では、これら各加速度センサ32a,32bが圧電素子を利用した圧電型センサとして構成されている。
The
CPU71は、車両速度センサ装置32から入力された各加速度センサ32a,32bの検出結果(加速度値)を時間積分して、2方向(前後及び左右方向)の速度をそれぞれ算出すると共に、それら2方向成分を合成することで、車両1の車両速度(絶対値及び進行方向)を得ることができる。
The
車輪回転数センサ装置35は、各車輪2の回転数を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、各車輪2の回転数をそれぞれ検出する4個のFL〜RR回転数センサ35FL〜35RRと、それら各回転速度センサ35FL〜35RRの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えている。
The wheel rotation speed sensor device 35 is a device for detecting the rotation speed of each
本実施の形態では、各回転センサ35FL〜35RRが各車輪2に設けられ、各車輪2の回転角θを検出可能に構成されている。即ち、各回転センサ35FL〜35RRは、各車輪2に連動して回転する回転体と、その回転体に周方向に所定間隔毎に多数形成された歯の有無を電磁的に検出するピックアップとを備えた電磁ピックアップ式のセンサとして構成されている。CPU71は、車輪回転数センサ装置35から入力された検出結果から、各車輪2の回転角θ(基準位置およびその基準位置からの回転角)を得ることができる。
In the present embodiment, each rotation sensor 35FL to 35RR is provided on each
アクセルペダルセンサ装置61aは、アクセルペダル61(図1参照)の操作状態を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、アクセルペダル61の踏み込み状態を検出する角度センサ(図示せず)と、その角度センサの検出結果を処理してCPU71に出力する制御回路(図示せず)とを主に備えている。なお、他の入出力装置36としては、例えば、ブレーキペダル62の操作状態を検出する角度センサなどが例示される。
The accelerator
次いで、図4及び図5を参照して、車輪制御処理について説明する。図4は、車輪制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両用制御装置100の電源が投入されている間、CPU71によって繰り返し(例えば、0.2ms間隔で)実行される処理であり、車輪駆動装置3による車輪2の駆動トルクを制御して、車輪2の接地荷重の変動を小さくすることで、スリップロスを低減して、省燃費性の向上を図る。
Next, the wheel control process will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a flowchart showing the wheel control process. This process is a process that is repeatedly executed by the CPU 71 (for example, at intervals of 0.2 ms) while the power of the
また、図5は、車輪制御処理を適用した車輪2の状態を模式的に図示した模式図であり、図10(即ち、車輪2のノンユニフォミティに起因する局所的なスリップの発生を模式的に図示した模式図)に対応する。即ち、図5では、図10と同様に、車輪2が周方向の一部のみにノンユニフォミティを有すると共に、その車輪2が約4回転する際の車輪速度等の時間経過が表されている。
FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the state of the
CPU71は、この車輪制御処理に関し、まず、車輪2の回転角θを検出すると共に車両1の車両速度Vを検出し(S1,S2)、次いで、アクセルペダル61の操作状態を検出した後(S3)、S4以降の処理へ移行する。なお、これらの処理は、上述したように、車輪回転数センサ装置35、車両速度センサ装置32及びアクセルペダルセンサ装置61aを用いて行われる(図2参照)。
Regarding the wheel control processing, the
S4の処理では、S1の処理で検出した車輪2の回転角θに対応するトルク補正値Cを回転角トルク補正マップ72a(図1及び図3(a)参照)から読み出す(S4)。例えば、CPU71は、車輪2の回転角θが90°であれば、回転角トルク補正マップ72aより、トルク補正値CとしてCaを読み出す(図3(a)参照)。
In the process of S4, the torque correction value C corresponding to the rotation angle θ of the
S5の処理では、S2の処理で検出した車両1の車両速度Vに対応するトルク補正係数Rを速度トルク補正マップ72b(図1及び図3(b)参照)から読み出す(S5)。例えば、CPU71は、車両速度VがVaであれば、速度トルク補正マップ72bより、トルク補正係数RとしてRaを読み出す(図3(b)参照)。
In the process of S5, the torque correction coefficient R corresponding to the vehicle speed V of the vehicle 1 detected in the process of S2 is read from the speed
S6の処理では、S3の処理で検出したアクセルペダル61の操作状態と、S4及びS5の処理で読み出したトルク補正値C及びトルク補正係数Rとから、駆動トルク(回転駆動力)T’を算出する(S6)。
In the process of S6, a driving torque (rotational driving force) T ′ is calculated from the operation state of the
具体的には、上述したように、アクセルペダル61の操作状態から把握される目標の車両速度がTであったとすると、その目標の回転駆動力(駆動トルク)TにS4及びS5で読み出した各値を乗じて、補正後の回転駆動力T’をT’=T×(1+Ca/100)×Raとして算出する(S6)。
Specifically, as described above, if the target vehicle speed ascertained from the operation state of the
S6の処理で駆動トルクT’を算出した後は、その算出した駆動トルクT’で車輪駆動装置3を駆動する(S7)。その結果、車輪2を補正後の駆動トルクT’で回転駆動することができるので、かかる車輪2が路面を走行する際の接地力の変動を小さくして、スリップロスを抑制することができ、その分、省燃費性の向上を図ることができる。
After calculating the drive torque T 'in the process of S6, the
即ち、従来の車両では、車輪102にノンユニフォミティが存在すると、駆動トルクが一定であるため、車輪速度の部分的な変化により、接地荷重の変動を招き、局所的なスリップによるスリップロスが発生することで、車輪102の回転エネルギーが吸収されて、その分、省燃費性が悪化する(図10参照)。
In other words, in the conventional vehicle, when the
これに対し、本発明では、車輪2にノンユニフォミティが存在する場合でも、車輪2の回転位置(位相)に応じて、接地荷重の変動を最小とするための補正値(トルク補正値C)を回転角トルク補正マップ72aから読み出し、そのトルク補正値Cに基づいて、回転駆動力(駆動トルク)Tを補正することができる。即ち、図5に示すように、車輪2のノンユニフォミティに起因して、車輪速度が部分的に変化する箇所では、駆動トルクを変化させることで、接地荷重の変動を小さくすることができる。その結果、車輪2が路面を走行する際の接地力の変動を小さくして、スリップロスを抑制することができ、その分、省燃費性の向上を図ることができる。
On the other hand, in the present invention, even when non-uniformity exists in the
なお、図5では、車輪2の周方向の一部のみにノンユニフォミティが存在し、回転駆動力(駆動トルク)Tの補正を一部の回転位置(位相)でのみ行う場合が図示されているが、これは一例であり、車輪2の周方向全周にわたってノンユニフォミティが存在する場合に、そのノンユニフォミティに応じて(即ち、図3(a)に示すようなトルク補正値Cを用いて)、回転駆動力(駆動トルク)Tの補正を全周にわたって行うことは当然可能である。
FIG. 5 shows a case where non-uniformity exists only in a part of the circumferential direction of the
次いで、図6及び図7を参照して、第2実施の形態について説明する。図6は、第2実施の形態における車両用制御装置200の電気的構成を示したブロック図である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the
第1実施の形態では、回転角トルク補正マップ72a及び速度トルク補正マップ72bが予めに作成されている場合を説明したが、第2実施の形態では、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bを車両1の走行中に作成するように構成されている。なお、上記した第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
In the first embodiment, the case where the rotation angle
CPU71は、図6に示すように、ROM272と、RAM273とを備え、バスライン74により接続されている。ROM272は、CPU71により実行される制御プログラムや固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリであり、RAM273は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。RAM273には、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bが設けられている。
As shown in FIG. 6, the
回転角トルク補正マップ273aは、第1実施の形態における回転角トルク補正マップ72aと同様に(図3(a)参照)、車輪2の回転角θとトルク補正値Cとの関係を記憶したマップであり、車輪2毎に合計4個のマップが記憶されている。但し、本実施の形態では、車両1の走行中に実測した値が記憶されている。
The rotation angle torque correction map 273a is a map that stores the relationship between the rotation angle θ of the
同様に、速度トルク補正マップ273bは、第1実施の形態における速度トルク補正マップ72bと同様に(図3(b)参照)、車両速度Vとトルク補正係数Rとの関係を記憶したマップであり、車輪2毎に合計4個のマップが記憶されている。但し、本実施の形態では、車両1の走行中に実測した値が記憶されている。
Similarly, the speed torque correction map 273b is a map that stores the relationship between the vehicle speed V and the torque correction coefficient R in the same manner as the speed
荷重センサ装置234は、車輪2とその車輪2が走行する路面との間で発生する車両前後方向(図1上下方向)の荷重(接地力)を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、左右の前輪2FL,2FR及び左右の後輪2RL,2RRが受ける荷重をそれぞれ検出するFL〜RR荷重センサ234FL〜234RRと、それらFL〜RR荷重センサ234FL〜234RRの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えている。
The load sensor device 234 detects the load (ground force) in the vehicle front-rear direction (the vertical direction in FIG. 1) generated between the
FL〜RR荷重センサ234FL〜234RRは、ピエゾ抵抗型の荷重センサとして構成され、車輪2のハブ上に配設されている。CPU71は、荷重センサ装置234から入力されたFL〜RR荷重センサ234FL〜234RRの検出結果(車両前後方向の荷重)に基づいて、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bを作成する。
The FL to RR load sensors 234FL to 234RR are configured as piezoresistive load sensors and are disposed on the hub of the
次いで、図7を参照して、マップ作成処理について説明する。図7は、マップ作成処理を示すフローチャートである。この処理は、車両用制御装置200の電源が投入されている間、CPU71によって繰り返し(例えば、0.2ms間隔で)実行される処理であり、車両1の走行中に回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bを作成する。
Next, the map creation process will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the map creation process. This process is a process that is repeatedly executed by the CPU 71 (for example, at intervals of 0.2 ms) while the power of the
CPU71は、このマップ作成処理に関し、まず、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bが作成済みであるか否かを判断し(S21)、両マップ273a,273bが作成済みであると判断される場合には(S21:Yes)、両マップ273a,273bを作成する必要がないので、S22以降の処理をスキップして、マップ作成処理を終了する。
Regarding this map creation processing, the
一方、S21の処理において、両マップ273a,273bが作成済みではないと判断される場合には(S21:No)、これら両マップ273a,273bを作成するべく、S22以降の処理を実行する。この両マップ273a,273bの作成に際しては、まず、車両1の車両速度を検出し(S22)、その検出した車両速度が回転角トルク補正マップ273aを作成済みの車両速度であるか否かを判断する(S23)。 On the other hand, in the process of S21, when it is determined that both maps 273a and 273b have not been created (S21: No), the processes after S22 are executed to create these maps 273a and 273b. When creating the maps 273a and 273b, first, the vehicle speed of the vehicle 1 is detected (S22), and it is determined whether or not the detected vehicle speed is the vehicle speed for which the rotation angle torque correction map 273a has been created. (S23).
ここで、回転角トルク補正マップ273aの内容は、上述したように、車両1の車両速度によって特性が異なる(即ち、回転角θに対するトルク補正値Cの波形は同じで振幅が異なる)。よって、本実施の形態では、複数の車両速度(本実施の形態では、低速(時速5km/h)、中速(時速30km/h)及び高速(時速60km/h)の3種類)における回転角トルク補正マップ(回転角θとトルク補正値Cとの関係、図3(a)参照)をそれぞれ作成し、その3種類の結果を線形補完して、速度トルク補正マップ273b(図3(b)参照)を作成する。 Here, as described above, the contents of the rotation angle torque correction map 273a have different characteristics depending on the vehicle speed of the vehicle 1 (that is, the waveform of the torque correction value C with respect to the rotation angle θ is the same and the amplitude is different). Therefore, in the present embodiment, the rotation angles at a plurality of vehicle speeds (in this embodiment, three types of low speed (5 km / h), medium speed (30 km / h) and high speed (60 km / h)). A torque correction map (relationship between the rotation angle θ and the torque correction value C, see FIG. 3A) is created, and the three types of results are linearly complemented to obtain a speed torque correction map 273b (FIG. 3B). Browse).
S23の処理において、S22の処理で検出した車両速度(即ち、現在の車両速度)が既に回転角トルク補正マップを作成済みの車両速度であると判断される場合には(S23:Yes)、この車両速度において回転角トルク補正マップを作成する必要がないので、S22の処理へ移行して、車両1の車両速度が所定の車両速度(上述した3種類の車両速度のいずれか)と一致するまで待機する(S22、S23:Yes)。 In the process of S23, when it is determined that the vehicle speed detected in the process of S22 (that is, the current vehicle speed) is the vehicle speed for which the rotation angle torque correction map has already been created (S23: Yes), this Since it is not necessary to create a rotation angle torque correction map at the vehicle speed, the process proceeds to S22 until the vehicle speed of the vehicle 1 matches a predetermined vehicle speed (any one of the three types of vehicle speeds described above). Wait (S22, S23: Yes).
一方、S23の処理において、現在の車両速度が回転角トルク補正マップを作成済みの車両速度ではないと判断される場合には(S23:No)、車両1の車両速度が所定の車両速度(上述した3種類の車両速度のいずれか)に達したということであるので、その所定の車両速度における回転角トルク補正マップを作成するべく、S24以降の処理へ移行する。 On the other hand, in the process of S23, when it is determined that the current vehicle speed is not the vehicle speed for which the rotation angle torque correction map has been created (S23: No), the vehicle speed of the vehicle 1 is a predetermined vehicle speed (described above). Any one of the three types of vehicle speeds) has been reached, so that the process proceeds to S24 and subsequent steps in order to create a rotation angle torque correction map at the predetermined vehicle speed.
回転角トルク補正マップの作成に際しては、まず、回転角θにおける接地力を検出し(S24)、回転角θに所定の増分α(本実施の形態では、α=3°)を加算すると共に(S25)、これらS24及びS25の処理を、車輪2の1回転分に対しての実行が完了するまで繰り返し実行する(S26:No)。なお、接地力の検出は、各車輪2について、荷重センサ装置234を使用して行われる(図6参照)。
In creating the rotation angle torque correction map, first, the contact force at the rotation angle θ is detected (S24), and a predetermined increment α (α = 3 ° in the present embodiment) is added to the rotation angle θ ( S25) The processes of S24 and S25 are repeatedly executed until the execution for one rotation of the
S26の処理において、接地力の検出が車輪2の1回転分について完了したと判断される場合には(S26:Yes)、回転角トルク補正マップ作成処理(S27)を実行して、所定の車両速度における回転角トルク補正マップを作成する。具体的には、各回転角θ(本実施の形態では、0°、3°、6°、・・・、354°、357°)における接地力の変動に基づいて、各回転角θに対するトルク補正値Cをそれぞれ算出する。 In the process of S26, when it is determined that the detection of the contact force is completed for one rotation of the wheel 2 (S26: Yes), a rotation angle torque correction map creation process (S27) is executed to execute the predetermined vehicle. A rotational angle torque correction map at speed is created. Specifically, the torque for each rotation angle θ based on the variation of the contact force at each rotation angle θ (in this embodiment, 0 °, 3 °, 6 °,..., 354 °, 357 °). Each correction value C is calculated.
この場合、各回転角θにおける接地力は、車両1の車両速度及び車輪駆動装置3の回転駆動力(駆動トルク)が一定のもとで検出されたものと仮定する。なお、各回転角θにおける接地力の検出を行う場合(S24)は、少なくとも車輪2が1回転するまでの間は、アクセルペダル61が操作されても、車輪駆動装置3の回転駆動力を一定に維持するように構成しても良い。これにより、トルク補正値Cの精度の向上を図ることができる。
In this case, it is assumed that the ground contact force at each rotation angle θ is detected under the condition that the vehicle speed of the vehicle 1 and the rotational drive force (drive torque) of the
S27の処理により、所定の車両速度(上述した3種類の速度のいずれか)における回転角トルク補正マップを作成した後は、S28の処理へ移行して、回転角トルク補正マップが未作成の車両速度があるか否かを判断する(S28)。その結果、回転角トルク補正マップが未作成の車両速度があると判断される場合には(S28:Yes)、その車両速度における回転トルク補正マップを作成するべく、S22の処理を移行して、上述した処理を実行する。 After creating the rotation angle torque correction map at a predetermined vehicle speed (any one of the three types of speeds described above) by the process of S27, the process proceeds to S28, and the rotation angle torque correction map has not been created. It is determined whether or not there is a speed (S28). As a result, when it is determined that there is a vehicle speed for which a rotation angle torque correction map has not been created (S28: Yes), the process of S22 is shifted to create a rotation torque correction map at that vehicle speed, The process described above is executed.
一方、S28の処理において、回転角トルク補正マップが未作成の車両速度はないと判断される場合には(S28:No)、低速、中速及び高速の3種類の車両速度についての回転角トルク補正マップの作成がそれぞれ完了しているということであるので、速度トルク補正マップ作成処理(S29)を実行して、3種類の結果を線形補完することで、速度トルク補正マップ273b(図3(b)参照)を作成する。 On the other hand, in the process of S28, when it is determined that there is no vehicle speed for which the rotation angle torque correction map has not been created (S28: No), the rotation angle torque for the three types of vehicle speeds, low speed, medium speed, and high speed. Since the creation of the correction map has been completed, the speed torque correction map 273b (FIG. 3 (FIG. 3) is executed by executing the speed torque correction map creation process (S29) and linearly complementing the three types of results. b) create).
なお、本実施の形態では、中速の車両速度についての回転角トルク補正マップを、回転トルク補正マップ273aとして、RAM273に記憶する。よっって、速度トルク補正マップ273bは、中速(30km/h)におけるトルク補正係数Rが1となり、中速より高速側ではトルク補正係数Rが1より大となり(1<R)、中速より低速側ではトルク補正係数Rが1より小となる(R<1)。
In the present embodiment, the rotation angle torque correction map for the medium vehicle speed is stored in the
速度トルク補正マップ作成処理(S29)を実行した後は、このマップ作成処理を終了する。これにより、RAM273には、回転角トルク補正マップ273aと速度トルク補正マップ273bとが記憶されるので、CPU71は、以降、車輪2の回転駆動を車輪駆動装置3に指示する場合、上述した第1実施の形態の場合と同様に、アクセルペダル61(図1参照)の操作状態に基づいて、回転駆動力Tを算出すると共に、その算出した回転駆動力Tに対し、両マップ273a,273bを用いて、回転角θ及び車両速度Vに応じた補正後の回転駆動力T’を算出する。
After executing the speed torque correction map creation process (S29), the map creation process is terminated. Thereby, since the rotation angle torque correction map 273a and the speed torque correction map 273b are stored in the
次いで、図8及び図9を参照して、第3実施の形態について説明する。図8は、第3実施の形態における車両用制御装置300の電気的構成を示したブロック図である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of the
第1実施の形態では、車輪2に付与する回転駆動力の大きさを、回転角トルク補正マップ72a及び速度トルク補正マップ72bに基づいて制御する場合を説明したが、第3実施の形態では、車輪2に付与する回転駆動力の大きさを、直近の1回転分におけるトルク平均値に基づいて制御するように構成されている。なお、上記した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
In 1st Embodiment, although the case where the magnitude | size of the rotational driving force provided to the
CPU71は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリであるRAM373を備えており、このRAM373には、図8に示すように、回転角トルクメモリ373aが設けられている。転角トルクメモリ373aは、車輪2の回転角θとその回転角θにおけるトルクとの関係を記憶するメモリであり、車輪2毎に合計4個の領域が確保されている。
The
次いで、図9を参照して、マップ作成処理について説明する。図9は、車輪制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両用制御装置300の電源が投入されている間、CPU71によって繰り返し(例えば、0.2ms間隔で)実行される処理であり、車輪2に作用するトルクの平均値を算出し、その平均値に基づいて、車輪2に付与する回転駆動力(駆動トルク)を制御する。
Next, the map creation process will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the wheel control process. This process is a process that is repeatedly executed by the CPU 71 (for example, at intervals of 0.2 ms) while the power of the
CPU71は、この車輪制御処理に関し、まず、回転角θにおけるトルクを検出し(S31)、その検出したトルクの値を回転角トルクメモリ373aに記憶する(S32)。次いで、回転角θに所定の増分α(本実施の形態では、α=3°)を加算すると共に(S33)、S31及びS32の処理を、車輪2の1回転分に対しての実行が完了するまで繰り返し実行する(S34:No)。
Regarding the wheel control process, the
なお、車輪駆動装置3は、各モータ3FL〜3RRの駆動軸にトルクセンサが装着されており、このトルクセンサによって、各車輪2に作用するトルクを検出可能に構成されている。
The
また、回転角トルクメモリ373aは、環状のリングメモリとして構成されており、所定回転(本実施の形態では、2回転)分のデータを順次更新しつつ記憶する(即ち、2回転分のデータが記憶されるまでの間は、S31の処理により回転角θにおけるトルクが検出される毎に、トルクの値を蓄積し、2回転分のデータが既に記憶された後は、シフト処理を行いつつ、直近の2回転分のデータ(トルク)のみを記憶する)ように構成されている。 The rotation angle torque memory 373a is configured as an annular ring memory, and stores data for predetermined rotations (two rotations in the present embodiment) while sequentially updating (that is, data for two rotations is stored). Until the torque is stored, the torque value is accumulated every time the torque at the rotation angle θ is detected by the process of S31, and after the data for two rotations has already been stored, the shift process is performed. Only the data (torque) for the two most recent rotations is stored).
S34の処理において、回転角トルクメモリ373aに既に車輪2の1回転分のトルクが記憶されていると判断される場合には(S34:Yes)、かかる回転角トルクメモリ373aに記憶されているデータに基づいて、直近の1回転分におけるトルクの平均値を算出して(S35)、S36の処理へ移行する。
In the process of S34, when it is determined that the torque for one rotation of the
S36の処理では、S35の処理で算出した平均値と今回検出したトルク(即ち、S31の処理で検出したトルク)とを比較し(S36)、その比較結果に基づいて駆動トルクを算出すると共にその算出した駆動トルクで車輪駆動装置3を駆動して(S37)、この車輪制御処理を終了する。
In the process of S36, the average value calculated in the process of S35 is compared with the torque detected this time (that is, the torque detected in the process of S31) (S36), and the drive torque is calculated based on the comparison result. The
具体的には、S36の処理において、今回検出したトルクが平均値よりも大きい場合には、車輪2のノンユニフォミティに起因して、接地荷重が大きくなっているということであるので、S37の処理では、車輪2に付与する回転駆動力(駆動トルク)を小さくするように、車輪駆動装置3を制御する。
Specifically, in the process of S36, when the torque detected this time is larger than the average value, it means that the ground load is increased due to the non-uniformity of the
一方、S36の処理において、今回検出したトルクが平均値よりも小さい場合には、車輪2のノンユニフォミティに起因して、接地荷重が小さくなっているということであるので、S37の処理では、車輪2に付与する回転駆動力(駆動トルク)を大きくするように、車輪駆動装置3を制御する。
On the other hand, in the process of S36, if the torque detected this time is smaller than the average value, it means that the ground contact load is reduced due to the non-uniformity of the
その結果、車輪2のノンユニフォミティ(不均一性)に起因する接地荷重の変動を小さくして、不要な回転駆動力の付与およびスリップロスの抑制を図ることができるので、車輪2の回転エネルギーを効率良く路面へ伝達させ、その分、省燃費性の向上を図ることができる。
As a result, it is possible to reduce the fluctuation of the ground load caused by the non-uniformity (non-uniformity) of the
ここで、図4に示すフローチャート(車輪制御処理)において、請求項1記載の駆動力調整手段としてはS7の処理が、請求項2記載の位相取得手段としてはS1の処理が、請求項3記載の速度取得手段としてはS2の処理が、速度依存調整割合取得手段としてはS5の処理が、それぞれ該当する。また、図9に示すローチャート(車輪制御処理)において、請求項1記載の駆動力調整手段としてはS37の処理が該当する。
Here, in the flowchart (wheel control process) shown in FIG. 4, the process of S7 is performed as the driving force adjusting means according to claim 1, and the process of S1 is performed as the phase acquiring means according to
また、図7に示すフローチャート(マップ作成処理)において、請求項4記載の変動取得手段としてはS24の処理が、調整割合生成手段としてはS27の処理が、それぞれ該当する。 Further, in the flowchart (map creation process) shown in FIG. 7, the process of S24 corresponds to the fluctuation acquisition means according to claim 4, and the process of S27 corresponds to the adjustment ratio generation means.
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.
例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。 For example, the numerical values given in the above embodiments are merely examples, and other numerical values can naturally be adopted.
上記第1実施の形態では、説明を省略したが、EEPROM72に記憶される回転角トルク補正マップ72a及び速度トルク補正マップ72bの内容を変更可能に構成しても良い。具体的には、車輪2(タイヤ、ホイール)を新たに交換する場合、その車輪2に固有の特性(即ち、その車輪2について実測した回転角トルク補正マップ72a及び速度トルク補正マップ72b)を、EEPROM72に既に記憶されている回転角トルク補正マップ72a及び速度トルク補正マップ72bに上書き(差し替え)可能に構成しても良い。
Although description is omitted in the first embodiment, the contents of the rotation angle
上記第2実施の形態では、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bをROM273に設ける場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、CPU71にバスライン74を介してEEPROM72(図2参照)を接続し、このEEPROM72に回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bを設ける構成としても良い。これにより、エンジンの始動毎にマップ作成処理を実行することを不要とすることができる。
In the second embodiment, the case where the rotational angle torque correction map 273a and the speed torque correction map 273b are provided in the
上記第2実施の形態では、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bを作成した後は、車両用制御装置200の電源がオフされるまで内容を維持する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bの内容を走行中に更新する(マップ作成処理を再実行する)ように構成しても良い。マップ作成処理の再実行は、例えば、車両1の走行距離が所定距離に達した場合、車輪2の空気圧に変動があった場合、運転者の指示があった場合などに行う場合が例示される。
In the second embodiment, after the rotation angle torque correction map 273a and the speed torque correction map 273b are created, the case where the contents are maintained until the power of the
上記第2実施の形態では、マップ作成処理において、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bが未作成であると(S21:No)、S22以降の処理を直ちに実行する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、所定の条件を満たしていると判断される場合のみ、S22以降の処理を実行するように構成しても良い。 In the second embodiment, the case where the rotation angle torque correction map 273a and the speed torque correction map 273b are not created in the map creation process (S21: No) has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the processing after S22 may be executed only when it is determined that a predetermined condition is satisfied.
ここで、所定の条件とは、車両1の走行経路が直線であると判断される場合、車両の走行経路が所定傾斜角以下の平坦路であると判断される場合、車両1の走行経路が舗装路面であると判断される場合、車両1が定速走行中であると判断される場合、車両1の受ける風圧が所定値以下であると判断される場合などが例示される。これらの判断には、ナビゲーションシステムを利用しても良い。 Here, the predetermined condition is that when the travel route of the vehicle 1 is determined to be a straight line, when the travel route of the vehicle is determined to be a flat road having a predetermined inclination angle or less, the travel route of the vehicle 1 is Examples include cases where it is determined that the vehicle is a paved road surface, cases where the vehicle 1 is determined to be traveling at a constant speed, and cases where the wind pressure received by the vehicle 1 is determined to be equal to or less than a predetermined value. A navigation system may be used for these determinations.
上記第2実施の形態と第3実施の形態とを組み合わせても良い。即ち、上記第2実施の形態において、マップ作成処理により、回転角トルク補正マップ273a及び速度トルク補正マップ273bが作成されるまでの間は、上記第3実施の形態で説明した車輪制御処理を実行するように構成しても良い。これにより、回転角トルク補正マップ273a等が未作成の場合にもスリップロスを低減することができるので、省燃費性のより一層の向上を図ることができる。 You may combine the said 2nd Embodiment and 3rd Embodiment. That is, in the second embodiment, the wheel control process described in the third embodiment is executed until the rotation angle torque correction map 273a and the speed torque correction map 273b are created by the map creation process. You may comprise so that it may do. As a result, slip loss can be reduced even when the rotation angle torque correction map 273a or the like has not been created, so that fuel efficiency can be further improved.
上記第2実施の形態では、荷重センサ装置234を使用して車輪2の接地力を直接検出する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、車輪駆動装置3における各モータ3FL〜3RRの駆動軸に装着されたトルクセンサを用いて、各車輪2の接地力を算出するように構成しても良い。具体的には、車輪2の接地力Frは、トルクセンサにより検出されるトルクFbと、車輪2の回転角加速度ω’と、車輪2の完成モーメントIとを使用して、Fr=Fb−ω’×Iにより得ることができる。
In the second embodiment, the case where the load sensor device 234 is used to directly detect the ground contact force of the
上記第3実施の形態では、直近の1回転分におけるトルクの平均値を算出する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、1回転分以上のデータを用いてトルクの平均値を算出することは当然可能である。 In the third embodiment, the case where the average value of torque in the latest one rotation is calculated has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the average value of torque is calculated using data of one rotation or more. It is naturally possible to calculate.
上記第3実施の形態では、直近の1回転におけるトルクの平均値に基づいて駆動トルクを算出する場合を説明したが、車輪駆動装置3に指令する指令トルクの値と、トルクセンサにより検出されたトルクの値との差異から、車輪2に付与する回転駆動力(駆動トルク)を算出するように構成しても良い。
In the third embodiment, the case where the drive torque is calculated based on the average value of the torque in the latest one rotation has been described, but the value of the command torque commanded to the
100,200,300 車両用制御装置
2 車輪
2FL,2FR 前輪
2RL,2RR 後輪
3 車輪駆動装置(駆動装置)
3FL〜3RR FL〜RRモータ(駆動装置の一部)
72a,273a 回転角トルク補正マップ(調整割合記憶手段)
100, 200, 300
3FL-3RR FL-RR motor (part of drive unit)
72a, 273a Rotational angle torque correction map (adjustment ratio storage means)
Claims (4)
前記駆動装置が前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整する駆動力調整手段を備え、
その駆動力調整手段は、前記車輪が路面を走行する際にその車輪のノンユニフォミティに起因して発生する接地力の変動が小さくなるように、前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整することを特徴とする車両制御装置。 In a vehicle control device used in a vehicle including a wheel and a drive device that applies a rotational driving force to the wheel,
A driving force adjusting means for adjusting the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel by the driving device;
The driving force adjusting means adjusts the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel so that the fluctuation of the contact force generated due to the non-uniformity of the wheel when the wheel travels on the road surface is reduced. A vehicle control device.
前記車輪の位相を取得する位相取得手段と、を備え、
前記駆動力調整手段は、前記位相取得手段により取得された前記車輪の位相に対応する調整割合を前記調整割合記憶手段から読み出し、その読み出した調整割合に基づいて、前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整することを特徴とする車両用制御装置。 An adjustment ratio storage means for storing an adjustment ratio when the driving force adjusting means adjusts the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel in association with the phase of the wheel;
Phase acquisition means for acquiring the phase of the wheel,
The driving force adjusting means reads an adjustment ratio corresponding to the phase of the wheel acquired by the phase acquiring means from the adjustment ratio storage means, and a rotational driving force applied to the wheel based on the read adjustment ratio. The vehicle control apparatus characterized by adjusting the size of the vehicle.
その速度取得手段により取得された前記車両の車両速度および前記位相取得手段により所得された前記車輪の位相に応じた前記調整割合を取得する速度依存調整割合取得手段と、を備え、
前記駆動力調整手段は、前記速度依存調整割合取得により取得された前記調整割合に基づいて、前記車輪に付与する回転駆動力の大きさを調整することを特徴とする請求項2記載の車両用制御装置。 Speed acquisition means for acquiring a vehicle speed of the vehicle;
Speed-dependent adjustment ratio acquisition means for acquiring the adjustment ratio according to the vehicle speed of the vehicle acquired by the speed acquisition means and the phase of the wheel obtained by the phase acquisition means;
The vehicle driving device according to claim 2, wherein the driving force adjusting means adjusts the magnitude of the rotational driving force applied to the wheel based on the adjustment ratio acquired by the speed-dependent adjustment ratio acquisition. Control device.
その変動取得手段により取得された前記接地力の変動に基づいて、前記調整割合を生成する調整割合生成手段と、を備え、
前記調整割合生成手段により生成された前記調整割合が前記調整割合記憶手段に記憶されると共に、前記変動取得手段による前記接地力の変動の取得が前記車両の走行中に行われることを特徴とする請求項2又は3に記載の車両用制御装置。 Fluctuation acquisition means for acquiring fluctuations in contact force generated due to non-uniformity of the wheels when the wheels travel on the road surface;
Adjustment rate generation means for generating the adjustment rate based on the change in the contact force acquired by the change acquisition means,
The adjustment ratio generated by the adjustment ratio generation means is stored in the adjustment ratio storage means, and the change of the ground contact force is acquired by the change acquisition means while the vehicle is running. The vehicle control device according to claim 2 or 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008169448A JP2010011662A (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | Vehicle controller |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012080618A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Panasonic Corp | Regenerative braking controller for vehicle |
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2008
- 2008-06-27 JP JP2008169448A patent/JP2010011662A/en active Pending
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