JP2003170822A - Yaw moment feedback control method - Google Patents
Yaw moment feedback control methodInfo
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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- Regulating Braking Force (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は駆動制動力配分を用
いたヨーモーメントフィードバック制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a yaw moment feedback control method using drive braking force distribution.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、目標ヨーレート追従制御や目
標スリップ角追従制御などの方法が種々提案されてい
る。目標ヨーレートは、検出容易なヨーレート、舵角、
車速などから設定することができるので、システム設計
が比較的容易であるという利点がある。しかしながら、
車両の状態量としてのヨーレートは、ヨーモーメントが
積分された結果であることから、運転者の舵角入力に対
して遅れが大きいため、応答性に難があることが知られ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, various methods such as target yaw rate tracking control and target slip angle tracking control have been proposed. The target yaw rate is the yaw rate, rudder angle,
Since it can be set from the vehicle speed and the like, there is an advantage that the system design is relatively easy. However,
It is known that the yaw rate as the state quantity of the vehicle is a result of the integration of the yaw moment, and therefore has a large delay with respect to the steering angle input by the driver, and thus has a poor responsiveness.
【０００３】そこで、規範ヨーモーメントに基づき、左
右駆動制動力配分を用いて、車両の実ヨーモーメントを
フィードバック制御することが考えられる。しかしなが
ら、このような制御は、特にタイヤ特性のように、実用
域でもかなり非線形の強い要素が含まれることに伴い、
このような非線形性を考慮した妥当な目標特性を設定す
ることが困難であるという問題がある。例えば、特開昭
２０００−２５５９４号には、そのような制御の一例が
開示されているが、目標ヨーモーメントを、仮想的(理
想的)なタイヤ特性から計算しているため以下の点で問
題がある。
（１）仮想的なタイヤ特性の前後バランスを指定する方
法が示されていない。
（２）目標の過渡応答を直接指定できない。また、定常
特性と過渡特性を独立して指定できない。
（３）制御系の安定性が検討されていない。Therefore, it is conceivable to feedback control the actual yaw moment of the vehicle by using the lateral drive braking force distribution based on the reference yaw moment. However, such control is accompanied by the fact that a considerably non-linear strong element is included even in a practical range such as a tire characteristic,
There is a problem that it is difficult to set an appropriate target characteristic in consideration of such non-linearity. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-25594 discloses an example of such control. However, the target yaw moment is calculated from virtual (ideal) tire characteristics, so that the following problems occur. There is. (1) A method for designating a virtual front-rear balance of tire characteristics is not shown. (2) The target transient response cannot be specified directly. In addition, steady characteristics and transient characteristics cannot be specified independently. (3) The stability of the control system has not been studied.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点及び発明者の知見に鑑み、本発明の主な目的は、
タイヤ特性のような非線性の強い要素が関与しても、高
い精度をもって規範ヨーモーメントを設定可能なヨーモ
ーメントフィードバック制御方法を提供することにあ
る。In view of the problems of the prior art and the knowledge of the inventor, the main object of the present invention is to:
An object of the present invention is to provide a yaw moment feedback control method capable of setting a reference yaw moment with high accuracy even when a non-linear element such as tire characteristics is involved.
【０００５】本発明の第２の目的は、定常特性と過渡特
性を独立して指定できるなど、設定自由度の高いヨーモ
ーメントフィードバック制御方法を提供することにあ
る。A second object of the present invention is to provide a yaw moment feedback control method having a high degree of freedom in setting, such that the steady characteristic and the transient characteristic can be designated independently.
【０００６】本発明の第３の目的は、制御系の安定性を
確保し得るようなヨーモーメントフィードバック制方法
を提供することにある。A third object of the present invention is to provide a yaw moment feedback control method capable of ensuring the stability of the control system.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、規範ヨーモーメントに基づき、左右駆動制
動力配分を用いて、車両の実ヨーモーメントをフィード
バック制御するための方法であって、重心点の横運動及
びヨー運動が拘束された車両モデルについての車体スリ
ップ角、ヨーモーメント及び前輪舵角の関係と、車体ス
リップ角、横力及び前輪舵角の関係を設定する過程と、
車体スリップ角、前輪舵角、ヨーレート及び実ヨーモー
メントを実測値又は推定値として得る過程と、所定のス
タティックマージンを指定して、前記車体スリップ角及
び前輪舵角を前記両関係に適用することにより規範ヨー
モーメントを計算する過程と、前記規範ヨーモーメント
に対する実ヨーモーメントの偏差に基づき左右駆動制動
力配分を決定する過程とを有することを特徴とするヨー
モーメントフィードバック制御方法を提供することによ
り達成される。According to the present invention, such an object is a method for feedback-controlling the actual yaw moment of a vehicle using the lateral drive braking force distribution based on the reference yaw moment. And a process of setting the relationship between the vehicle body slip angle, the yaw moment and the front wheel rudder angle, and the relationship between the vehicle body slip angle, the lateral force and the front wheel rudder angle for the vehicle model in which the lateral motion and yaw motion of the center of gravity are constrained,
By obtaining the vehicle body slip angle, the front wheel steering angle, the yaw rate, and the actual yaw moment as measured values or estimated values, and by applying a predetermined static margin and applying the vehicle body slip angle and the front wheel steering angle to the above two relationships. The present invention is achieved by providing a yaw moment feedback control method characterized by including a step of calculating a reference yaw moment and a step of determining a lateral driving braking force distribution based on a deviation of an actual yaw moment from the reference yaw moment. It
【０００８】この構成によれば、線形領域から非線形領
域までの定常状態での目標ヨーモーメント特性を、βメ
ソッドによって得られるβ−ヨーモーメント線図、β−
サイドフォース線図(これら２つはベース車両に対して
一意に計算できる)と目標スタティックマージンを指定
することにより車体スリップ角βと前輪舵角δから計算
できる。According to this structure, the target yaw moment characteristic in the steady state from the linear region to the non-linear region is obtained by the β method, and the β-yaw moment diagram, β-
It can be calculated from the vehicle body slip angle β and the front wheel steering angle δ by specifying the side force diagram (these two can be calculated uniquely for the base vehicle) and the target static margin.
【０００９】特に、前記規範ヨーモーメントが更に、規
範ヨーモーメントの過渡特性として、前記車体スリップ
角の微分値のフィードバック及び前記前輪舵角の微分値
のフィードフォワードから計算される動的ヨーモーメン
トを含むものであれば、定常状態のみならず過渡領域で
も、それぞれ独立に適切な目標ヨーモーメント特性が指
定できる。In particular, the reference yaw moment further includes, as transient characteristics of the reference yaw moment, a dynamic yaw moment calculated from feedback of the differential value of the vehicle body slip angle and feedforward of the differential value of the front wheel steering angle. If so, not only in the steady state but also in the transient region, appropriate target yaw moment characteristics can be designated independently.
【００１０】また、この手法によれば、制御系の安定性
を確保しつつ、応答性を向上することが可能である。特
に、規範ヨーモーメントとして、静的ヨーモーメントの
みを考慮した場合には、前輪舵角δ＊のフィードフォワ
ード及び車体スリップ角βのフィードバックから計算可
能であり、更に動的ヨーモーメントを考慮した場合で
も、前輪舵角δの微分値のフィードフォワード及び車体
スリップ角βの微分値のフィードバックから計算可能で
あることから、制御系の構成がシンプルである。Further, according to this method, it is possible to improve the responsiveness while ensuring the stability of the control system. In particular, when only the static yaw moment is considered as the reference yaw moment, it can be calculated from the feedforward of the front wheel steering angle δ * and the feedback of the vehicle body slip angle β, and even when the dynamic yaw moment is considered. Since the calculation can be performed from the feedforward of the differential value of the front wheel steering angle δ and the feedback of the differential value of the vehicle body slip angle β, the configuration of the control system is simple.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
【００１２】車両のヨー運動及び横運動は、線形から非
線形領域を含め式（１）、（２）の運動方程式で表され
る。The yaw motion and the lateral motion of the vehicle are expressed by the equations of motion of equations (1) and (2) including linear to non-linear regions.
【００１３】[0013]
【数１】
但し、ＩＺ：ヨー慣性モーメント、γ；ヨーレイト、Ｌ
１，Ｌ２：前（後）輪軸から重心までの距離、Ｙ１、Ｙ
２：前後輪タイヤの横力、α１、α２：前後輪タイヤの
スリップ角、ＴＳＡ１〜４：各輪のセルフアライニング
トルク、Ｍ：質量、ｙ：横方向変位である。[Equation 1] However, I Z : yaw moment of inertia, γ; yaw rate, L
1 , L 2 : Distance from front (rear) wheel axle to center of gravity, Y 1 , Y
2 : lateral force of front and rear tires, α 1 , α 2 : slip angle of front and rear tires, T SA1 to 4 : self-aligning torque of each wheel, M: mass, y: lateral displacement.
【００１４】しかし、非線形領域では、線形領域のよう
に式（１）、（２）を解析的に解くことはできない。そ
こで、（１）、（２）のモーメント及び力の値を算出
し、車両の基本的な安定性及び運動特性を、以下に説明
するβメソッドにより、解析するものとする。However, in the non-linear region, the equations (1) and (2) cannot be analytically solved as in the linear region. Therefore, the values of the moment and force in (1) and (2) are calculated, and the basic stability and motion characteristics of the vehicle are analyzed by the β method described below.
【００１５】ここで、重心点の横運動及びヨー運動が拘
束され、直進走行する車両モデルについて考える（図
１）。ここで前輪舵角δ＊＝０のときの車体スリップ角
βに対する前輪及び後輪のサスペンション及びステアリ
ング系とタイヤ自身の特性を含めた横力の特性が、図２
に示されている。Here, consider a vehicle model in which the lateral movement and yaw movement of the center of gravity are restrained and the vehicle travels straight (FIG. 1). Here, the characteristics of the lateral force including the characteristics of the front and rear wheel suspensions and steering systems and the tire itself with respect to the vehicle body slip angle β when the front wheel steering angle δ * = 0 are shown in FIG.
Is shown in.
【００１６】これらにより、つりあいのために必要な復
元ヨーモーメントＭＳ及び横力ＦＳは、以下の式（３）
（４）により表され、更に図３及び４のグラフにより示
されるように表される。From these, the restoring yaw moment M S and the lateral force F S required for balancing are expressed by the following equation (3).
It is represented by (4) and as represented by the graphs of FIGS. 3 and 4.
【００１７】[0017]
【数２】
車両の全ての運動状態は、α１及びα２の組み合わせで
表現できることを考えると、図１の拘束条件下に於ける
δ＊及びβをパラメータとした図３のグラフにより、旋
回抵抗を無視すれば、線形、非線形、定常及び過渡状態
を含む全ての車両の特性が１つのグラフにより表される
ことがわかる。[Equation 2] Considering that all motion states of the vehicle can be expressed by a combination of α 1 and α 2 , the turning resistance can be ignored by the graph of FIG. 3 using δ * and β as parameters under the constraint condition of FIG. For example, it can be seen that the characteristics of all vehicles including linear, non-linear, steady and transient states are represented by one graph.
【００１８】図３のグラフに於いて、曲線の傾きΔＭＳ
はスタティックマージンに対応する。従って、 図３の
曲線が右上がりであれば、車両がアンダステアであるこ
とを示している。これが右下がりであれば、車両がオー
バステアであることを示しており、限界速度以上になる
と、車両が不安定になることを示している。従って、図
３のグラフで、βが増えるに従って、ΔＭＳが減少し、
車両の旋回横加速度の限界に近付くにつれて、安定性が
低下することがわかる。In the graph of FIG. 3, the slope of the curve ΔM S
Corresponds to the static margin. Therefore, if the curve in FIG. 3 rises to the right, it indicates that the vehicle is understeer. If this is downward sloping, it means that the vehicle is oversteering, and if it exceeds the limit speed, it means that the vehicle becomes unstable. Therefore, in the graph of FIG. 3, in accordance with β increases, .DELTA.M S is reduced,
It can be seen that stability decreases as the turning lateral acceleration of the vehicle approaches the limit.
【００１９】この関係を横加速度に対して求めるには、
図４のＦＳを車両の質量Ｍで除しＹ Ｇとし、ＹＧとＭＳ
との関係を調べれば良い（図５）。図３でも同一の関係
があるが、図５に於いては、定常旋回状態は、ＭＳ＝０
の横軸上にある。従って、対応する車両について復元ヨ
ーモーメント係数を知るには、図５の横軸上のＹＧに於
けるΔＭＳを調べれば良い。また、式（５）（５）か
ら、式（７）が得られ、旋回半径Ｒと、実走中のタイヤ
の切れ角δ、スリップ角α１，α２の関係から、Ｒ≫Ｌ
とすれば、式（８）が得られる。To obtain this relationship with respect to lateral acceleration,
4FSIs divided by the mass M of the vehicle Y GAnd YGAnd MS
You can check the relationship with (Fig. 5). The same relationship in Figure 3
However, in FIG. 5, the steady turning state is MS= 0
On the horizontal axis. Therefore, restore the corresponding vehicle.
-To know the moment coefficient, use Y on the horizontal axis in Fig. 5.GAt
∆MSYou can check. In addition, the formula (5) (5)
(7) is obtained, the turning radius R and the tire in actual running are obtained.
Cutting angle δ, slip angle α1, ΑTwoFrom the relationship of R >> L
Then, the equation (8) is obtained.
【００２０】[0020]
【数３】
このように、図１のモデルに於ける車体すべり角を基準
とする解析方法により、非線形及び過渡状態を含む全て
の運転状態の安定性及び運動特性を把握することができ
る。上記したβメソッドについては、芝端らによる「ヨ
ーモーメント制御による車両運動性能の向上につい
て」、自動車技術，１９９３年，Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．
１２，ｐｐ５４−６０を参照されたい。[Equation 3] As described above, the stability and motion characteristics of all driving states including non-linear and transient states can be grasped by the analysis method based on the vehicle body slip angle in the model of FIG. Regarding the above-mentioned β method, as to “improvement of vehicle motion performance by controlling yaw moment” by Shibabata et al., Automotive Technology, 1993, Vol. 47, No.
12, pp 54-60.
【００２１】このように、重心点の横運動及びヨー運動
が拘束された車両モデルについての車体スリップ角、ヨ
ーモーメント及び前輪舵角の関係と、車体スリップ角、
横力及び前輪舵角の関係を設定することができる。そこ
で、所定のスタティックマージンを指定して、前記車体
スリップ角及び前輪舵角を前記両関係に適用することに
より規範ヨーモーメントを計算することができる。As described above, the relationship between the vehicle body slip angle, the yaw moment, and the front wheel steering angle, the vehicle body slip angle, and the vehicle body slip angle for the vehicle model in which the lateral motion and the yaw motion of the center of gravity are restricted.
The relationship between the lateral force and the front wheel steering angle can be set. Therefore, the standard yaw moment can be calculated by designating a predetermined static margin and applying the vehicle body slip angle and the front wheel steering angle to both the relations.
【００２２】図６は、このような着想に基づくヨーモー
メントフィードバック制御方法を実施するための制御装
置の一実施例を示している。車両には、前後輪のそれぞ
れについて設けられた横加速度センサ及び重心に配置さ
れたヨーレートセンサ及び前輪舵角センサが備えられて
いる。また、スリップ角オブザーバが制御装置内に設け
られ、各時点に於ける横加速度、ヨーレート及び前輪舵
角に基づいて、車体スリップ角を推定する。推定車体ス
リップ角、前輪舵角及びヨーレートから、実ヨーモーメ
ントを計算する。更に、線形領域から非線形領域で線形
近似した車両モデルのδ＊からβまでの伝達関数の形
(具体的にはダンピング項と零点)を指定することによ
り、制御系の安定性を確保した上で応答性や収敏性を向
上させ、かつ上記定常特性に影響を及ぼすことのない目
標ヨーモーメントの過渡特性を指定することができる。
これは車体スリップ角βの微分値のフィードバック（Ｆ
Ｂ）と前輪舵角δの微分値のフィードフォワード（Ｆ
Ｆ）から計算できる。この車両モデルから得られた規範
ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの間の偏差に応じ
た制動又は駆動トルクを車両に加え、所望の運動特性を
得ることができる。FIG. 6 shows an embodiment of a control device for carrying out the yaw moment feedback control method based on such an idea. The vehicle is provided with a lateral acceleration sensor provided for each of the front and rear wheels, a yaw rate sensor arranged at the center of gravity, and a front wheel steering angle sensor. Further, a slip angle observer is provided in the control device, and the vehicle body slip angle is estimated based on the lateral acceleration, yaw rate and front wheel steering angle at each time point. The actual yaw moment is calculated from the estimated vehicle body slip angle, the front wheel steering angle, and the yaw rate. In addition, the form of the transfer function from δ * to β of the vehicle model linearly approximated from the linear region to the nonlinear region
By specifying (specifically, the damping term and zero point), the stability and stability of the control system are secured, the response and agility are improved, and the target yaw moment that does not affect the steady-state characteristics is specified. The transient characteristics of can be specified.
This is the feedback of the differential value of the vehicle body slip angle β (F
B) and the feed forward of the differential value of the front wheel steering angle δ (F
It can be calculated from F). A desired motion characteristic can be obtained by applying braking or driving torque to the vehicle according to the deviation between the reference yaw moment and the actual yaw moment obtained from this vehicle model.
【００２３】このような制御構造を更に詳しく以下に説
明する。１．ヨーモーメント偏差のフィードバック
非線形車両モデルが以下の運動方程式で表されものと想
定する。Such a control structure will be described in more detail below. 1. Feedback of yaw moment deviation It is assumed that the nonlinear vehicle model is represented by the following equation of motion.
【００２４】[0024]
【数４】
を制御入力とするヨーモーメントＦＢ制御系を構成す
る。但し、β：車体スリップ角、Ｖ：車速、ＭＺ：ヨー
モーメント制御入力である。式（１１）を式（１０）に
代入するとヨーモーメントの釣り合い式は以下のように
なる。[Equation 4] A yaw moment FB control system having a control input is formed. However, β is a vehicle body slip angle, V is a vehicle speed, and M Z is a yaw moment control input. When equation (11) is substituted into equation (10), the yaw moment balance equation is as follows.
【００２５】[0025]
【数５】
２．βメソッドによる静的な規範ヨーモーメントの設定
ＭＺ＝０のときのＮＳＰ及びスタティックマージンを、
それぞれＬＮ、ＳＭ（＝ＬＮ／Ｌ）とすると、式（１
０）の重心点拘束モデルのヨーモーメント釣り合い式は[Equation 5] 2. Setting of static reference yaw moment by β method NSP and static margin when M Z = 0,
Assuming that L N and S M (= L N / L) respectively, the formula (1
The yaw moment balance equation of the center of gravity constraint model of 0) is
【数６】
ここで、ｕ０はｕの定常項である。一方このヨーモーメ
ント制御車両の新しいＮＳＰ、スタティックマージンを
ＬＮ ＊、ＳＭ ＊とする釣り合い式は[Equation 6] Here, u 0 is a stationary term of u. On the other hand, the new NSP of this yaw moment control vehicle, the balance equation with static margins L N * , S M * is
【数７】
となる。式（１１）、（１２）により指定されたスタテ
ィックマージンＳＭとなるヨーモーメント制御入力ｕ０
は次式のようになる。（Ｌ：ホイールベース）[Equation 7] Becomes The yaw moment control input u 0 that is the static margin S M specified by the equations (11) and (12).
Is as follows. (L: Wheelbase)
【数８】
ここで、２Ｌ１Ｙ１（β−δ）−２Ｌ２Ｙ２（β）は、
図３のグラフから、ＳＭは、図５の曲線の傾きからグラ
フから、Ｙ１（β−δ）＋Ｙ２（β）は、図４のグラフ
から、それぞれ求められる。従って、ヨーモーメント制
御入力ＭＺは、[Equation 8] Here, 2L 1 Y 1 (β−δ) -2L 2 Y 2 (β) is
From the graph of FIG. 3, S M is obtained from the graph of the slope of the curve of FIG. 5, and Y1 (β−δ) + Y 2 (β) is obtained from the graph of FIG. Therefore, the yaw moment control input M Z is
【数９】
となる。第１項は実ヨーモーメントであり、第２項は、
図３及び４のグラフ及びスタティックマージンから決ま
る規範ヨーモーメントである。３．動特性の解析
式（９）の両辺を時間ｔで微分して整理すると[Equation 9] Becomes The first term is the actual yaw moment and the second term is
It is a reference yaw moment determined from the graphs and static margins of FIGS. 3. Dynamic characteristic analysis When both sides of equation (9) are differentiated by time t and rearranged,
【数１０】
但し、Ｋ１＝−（∂Ｙ１／∂α１）［β＋（Ｌ１／Ｖ）
γ−δ］、Ｋ２＝−（∂Ｙ２／∂α２）｛β−（Ｌ２／
Ｖ）γ｝である。[Equation 10] However, K 1 =-(∂Y 1 / ∂α 1 ) [β + (L 1 / V)
γ-δ], K 2 =-(∂Y 2 / ∂α 2 ) {β- (L 2 /
V) γ}.
【００２６】動特性の解析、設計を行うため、式（１
５）の非線形タイヤ特性を以下のように線形近似する。In order to analyze and design the dynamic characteristics, the equation (1
The nonlinear tire characteristic of 5) is linearly approximated as follows.
【００２７】[0027]
【数１１】
但し、Ｋ１０＝−（∂Ｙ１／∂α１）（β−δ）、Ｋ
２０＝−（∂Ｙ２／∂α２）（β）とする。なお、式
（１８）から静的な規範ヨーモーメントはβのＦＢとδ
のＦＦで構成されていることが分かる。[Equation 11] However, K 10 =-(∂Y 1 / ∂α 1 ) (β-δ), K
20 = − (∂Y 2 / ∂α 2 ) (β). From equation (18), the static reference yaw moment is FB of β and δ
It can be seen that it is composed of FF.
【００２８】ｕの過渡項をｕ１（すなわちｕ＝ｕ０＋ｕ
１）として、式（１２）、（１８）を式（１７）に代入
すると、参照入力がδ、制御入力がｕ１、出力がβの線
形化された伝達特性が得られる。Let the transient term of u be u 1 (ie u = u 0 + u
1 ), substituting the equations (12) and (18) into the equation (17), a linearized transfer characteristic in which the reference input is δ, the control input is u 1 , and the output is β is obtained.
【００２９】[0029]
【数１２】
上式から分かるように式（１８）の静的な制御では、β
とδの定常項を変えることはできるが、βとδの１次微
分係数は変えることはできない。これはスタティックマ
ージンを小さくした場合車両の動特性が悪化することに
なる。そこで規範モーメントの過渡項ｕ１を用いて動特
性の改善を図る。４．動的ＦＢ＋ＦＦによる過渡応答の解析
式（１９）の過渡応答を改善するために、規範ヨーモー
メントの過渡項ｕ１を、βの微分及びδの微分の線形結
合で表す。[Equation 12] As can be seen from the above equation, in the static control of equation (18), β
The stationary terms of and δ can be changed, but the first derivative of β and δ cannot be changed. This means that the dynamic characteristics of the vehicle deteriorate when the static margin is reduced. Therefore, the dynamic characteristic is improved by using the transient term u 1 of the reference moment. 4. Analysis of Transient Response by Dynamic FB + FF In order to improve the transient response of Equation (19), the transient term u 1 of the reference yaw moment is represented by a linear combination of β derivative and δ derivative.
【００３０】[0030]
【数１３】 式（２０）を式（１９）に代入すると、[Equation 13] Substituting equation (20) into equation (19),
【数１４】
となる。ここで、δからβまでの伝達関数の減衰係数×
固有角周波数（ξ＊ωｎ ＊）と零点ｚβ ＊を指定する
と、[Equation 14]
Becomes Where the damping coefficient of the transfer function from δ to β ×
Natural angular frequency (ξ*ωn *) And zero zβ *To specify
When,
【数１５】 より[Equation 15] Than
【数１６】
以上より最終的なヨーモーメント制御入力は次のように
なる。[Equation 16] From the above, the final yaw moment control input is as follows.
【数１７】 ここで、[Equation 17] here,
【数１８】 [Equation 18]
【００３１】[0031]
【発明の効果】このように、本発明によれば、線形領域
から非線形領域までの定常状態での目標ヨーモーメント
特性を、βメソッドによって得られるβ−ヨーモーメン
ト線図及びβ−サイドフォース線図(これら２つはベー
ス車両に対して一意に計算できる)と目標スタティック
マージンを指定することにより車体スリップ角βと前輪
舵角δ＊から計算できる。また、線形領域のみならず非
線形領域でも、また定常状態のみならず過渡領域でも、
それぞれ独立に適切な目標ヨーモーメント特性が指定で
きる。また、この手法によれば、制御系の安定性を確保
しつつ、応答性を向上することが可能である。更に、こ
の目標ヨーモーメントは車体スリップ角βとその微分値
のフィードバックと前輪舵角δ＊とその微分値のフィー
ドフォワードから計算可能であるため、制御系の構成が
シンプルである。As described above, according to the present invention, the target yaw moment characteristics in the steady state from the linear region to the non-linear region are obtained by the β method, and the β-yaw moment diagram and the β-side force diagram are obtained. (These two values can be calculated uniquely for the base vehicle) and the target static margin can be specified to calculate from the vehicle body slip angle β and the front wheel steering angle δ * . Also, not only in the linear region but also in the nonlinear region, and not only in the steady state but also in the transient region,
Appropriate target yaw moment characteristics can be specified independently of each other. Also, according to this method, it is possible to improve the responsiveness while ensuring the stability of the control system. Further, since this target yaw moment can be calculated from the feedback of the vehicle body slip angle β and its differential value and the feed-forward of the front wheel steering angle δ * and its differential value, the configuration of the control system is simple.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】βメソッドの基礎となる、重心点の横運動及び
ヨー運動が拘束された車両モデルを示すダイヤグラム
図。FIG. 1 is a diagram showing a vehicle model in which lateral movement and yaw movement of a center of gravity are constrained, which is a basis of β method.
【図２】前記車両モデルに於いてスリップ角と横力との
関係を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing the relationship between slip angle and lateral force in the vehicle model.
【図３】前記車両モデルに於いて様々な前輪舵角につい
て車体スリップ角と復元ヨーモーメントとの関係を示す
グラフ。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a vehicle body slip angle and a restored yaw moment for various front wheel steering angles in the vehicle model.
【図４】前記車両モデルに於いて車体スリップ角と横力
との関係を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a vehicle body slip angle and a lateral force in the vehicle model.
【図５】前記車両モデルに於いて様々な前輪舵角につい
て横加速度と復元ヨーモーメントとの関係を示すグラ
フ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between lateral acceleration and restored yaw moment for various front wheel steering angles in the vehicle model.
【図６】本発明に基づくヨーモーメントフィードバック
制御方法を実施するための制御装置の一実施例を示すブ
ロック図。FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a control device for carrying out a yaw moment feedback control method according to the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｋ 23/04 ＺＹＹ Ｂ６０Ｋ 23/04 ＺＹＹＥ Ｂ６２Ｄ 111:00 Ｂ６２Ｄ 111:00 113:00 113:00 137:00 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC02 CC14 DA04 DA10 DA29 DA33 DA39 DA40 DC03 DD02 DD17 DD18 EA01 EB16 EB17 EB21 FF05 FF08 GG01 3D036 GA01 GB07 GD02 GE02 GG16 GG40 GG42 GG43 GG46 GG47 GG51 GH20 GJ01 3D041 AA40 AA66 AB01 AC01 AC26 AE02 AE41 3D046 BB21 HH08 HH21 HH25 JJ00─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // B60K 23/04 ZYY B60K 23/04 ZYYE B62D 111: 00 B62D 111: 00 113: 00 113: 00 137 : 00 137: 00 F-term (reference) 3D032 CC02 CC14 DA04 DA10 DA29 DA33 DA39 DA40 DC03 DD02 DD17 DD18 EA01 EB16 EB17 EB21 FF05 FF08 GG01 3D036 GA01 GB07 GD02 GE02 GG16 GG40 GG40 GG47 A01A01 GH40 A01 AE02 AE41 3D046 BB21 HH08 HH21 HH25 JJ00
Claims (4)
動制動力配分を用いて、車両の実ヨーモーメントをフィ
ードバック制御するための方法であって、 重心点の横運動及びヨー運動が拘束された車両モデルに
ついての車体スリップ角、ヨーモーメント及び前輪舵角
の関係と、車体スリップ角、横力及び前輪舵角の関係を
設定する過程と、 車体スリップ角、前輪舵角、ヨーレート及び実ヨーモー
メントを実測値又は推定値として得る過程と、 所定のスタティックマージンを指定して、前記車体スリ
ップ角及び前輪舵角を前記両関係に適用することにより
規範ヨーモーメントを計算する過程と、 前記規範ヨーモーメントに対する実ヨーモーメントの偏
差に基づき左右駆動制動力配分を決定する過程とを有す
ることを特徴とするヨーモーメントフィードバック制御
方法。1. A method for feedback-controlling an actual yaw moment of a vehicle based on a reference yaw moment by using left-right drive braking force distribution, which is a vehicle model in which lateral and yaw motions of a center of gravity are constrained. Of the vehicle body slip angle, yaw moment and front wheel rudder angle, and the process of setting the relationship between vehicle body slip angle, lateral force and front wheel rudder angle, and measured values of vehicle body slip angle, front wheel rudder angle, yaw rate and actual yaw moment Or, a process of obtaining an estimated value, a process of calculating a reference yaw moment by applying a predetermined static margin and applying the vehicle body slip angle and the front wheel steering angle to both the relations, and an actual yaw with respect to the reference yaw moment. And a process for determining the lateral driving braking force distribution based on the deviation of the moment. Readback control method.
ヨーモーメントの過渡特性として、前記車体スリップ角
の微分値のフィードバック及び前記前輪舵角の微分値の
フィードフォワードから計算される動的ヨーモーメント
を含むことを特徴とする請求項１に記載のヨーモーメン
トフィードバック制御方法。2. The reference yaw moment further includes, as transient characteristics of the reference yaw moment, a dynamic yaw moment calculated from feedback of a differential value of the vehicle body slip angle and feedforward of a differential value of the front wheel steering angle. The yaw moment feedback control method according to claim 1, wherein.
る過程を更に有し、前記車体スリップ角を、前記前輪舵
角、ヨーレート及び横加速度を入力とするスリップ角オ
ブザーバにより得ることを特徴とする請求項１に記載の
ヨーモーメントフィードバック制御方法。3. The method further comprises a step of obtaining a lateral acceleration as an actual measurement value or an estimated value, and the vehicle body slip angle is obtained by a slip angle observer which inputs the front wheel steering angle, the yaw rate and the lateral acceleration. The yaw moment feedback control method according to claim 1.
角、ヨーレート及び車体スリップ角に基づき計算するこ
とを特徴とする請求項１に記載のヨーモーメントフィー
ドバック制御方法。4. The yaw moment feedback control method according to claim 1, wherein the actual yaw moment is calculated based on the front wheel steering angle, the yaw rate, and the vehicle body slip angle.
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