JP2007190941A - Driving force distribution device of four-wheel independent drive vehicle - Google Patents

Driving force distribution device of four-wheel independent drive vehicle Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine the feedback control variable of driving force distribution of each wheel for making an error in relation to a target value of each of vehicle longitudinal force, vehicle lateral force and yaw moment small or zero. <P>SOLUTION: A controller 8 sets a feed forward component of the driving force distribution of each driving wheel 1 to 4, detects or estimates at least one or more of the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force and the yaw moment showing vehicle behaviors of a vehicle, and sets the target values for at least one vehicle behavior or more from the detected or estimated vehicle behaviors. As for each of the vehicle behaviors set with the target values, the error between the target value and the detected or estimated value is determined. From the determined error, each correction amount target value of the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force and the yaw moment is set, the feedback control variable of the driving force distribution of each of the driving wheels 1 to 4 for realizing the correction amount target values is determined, and the sum of the feed forward component of the driving force distribution and the feedback control variable of the driving force distribution is calculated as a target value of the driving force distribution of each of the driving wheels 1 to 4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、左右輪を独立に制駆動できる4輪独立駆動車の駆動力配分制御に関する。   The present invention relates to a driving force distribution control of a four-wheel independent drive vehicle that can independently control and drive left and right wheels.

4輪独立駆動車において、横風等の外乱や車重変化により運転者の操作等に応じて決定される目標ヨーモーメントと実際のヨーモーメントとの間に誤差がある場合、この誤差を小さくするように左右輪の駆動力差をつける技術が特許文献1に開示されている。
特開平5−221300号公報
In a four-wheel independent drive vehicle, if there is an error between the target yaw moment and the actual yaw moment determined according to the driver's operation due to disturbances such as crosswinds or changes in vehicle weight, this error should be reduced. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 discloses a technique for providing a difference in driving force between left and right wheels.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-221300

上記従来技術では、ヨーモーメントの目標値と実際の値との誤差を小さくすることができる。しかしながら、駆動力差を発生させた車輪のタイヤ横力の変化により、車両横方向力やヨーモーメントが変化してしまい、操縦安定性が低下する場合がある。   In the above prior art, the error between the target value of the yaw moment and the actual value can be reduced. However, the lateral force and yaw moment of the vehicle may change due to a change in the tire lateral force of the wheel that generates the driving force difference, which may reduce steering stability.

この一例を図1と図2を用いて説明する。図1では前輪舵角を左方向に切りながら、前輪左右輪の駆動力Fx1、Fx2(単位:N)とその駆動力差Fx2−Fx1で左方向に定常旋回している状態を表しており、各輪のタイヤ横力Fy1、Fy2、Fy3、Fy4(単位:N)は車両進行方向左向きに発生している。 An example of this will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the front wheel steering angle is turned to the left, while the left and right front wheel driving forces Fx 1 and Fx 2 (unit: N) and the driving force difference Fx 2 −Fx 1 are in a steady turning state to the left. The tire lateral forces Fy 1 , Fy 2 , Fy 3 , and Fy 4 (unit: N) of each wheel are generated leftward in the vehicle traveling direction.

図1において、車両前後方向力Fxと車両横方向力Fyには目標値との誤差がなく、車両重心位置に加わるヨーモーメントMの目標値M**(単位:N)との間に誤差ΔM=M**−Mがあった場合、従来技術ではこのヨーモーメント誤差ΔMを打ち消すために、例えば、図2のように式(1)で表される駆動力Fb3、Fb4(単位:N)を後輪左右輪で発生させる。Ltは後輪のトレッド長さ(単位:m)である。 In FIG. 1, there is no error between the vehicle longitudinal force Fx and the vehicle lateral force Fy with the target value, and there is an error ΔM between the target value M ** (unit: N) of the yaw moment M applied to the vehicle center of gravity. = M ** − M, in order to cancel this yaw moment error ΔM in the prior art, for example, driving forces Fb 3 and Fb 4 (unit: N) represented by the equation (1) as shown in FIG. ) On the left and right rear wheels. Lt is the tread length (unit: m) of the rear wheel.

しかし、制駆動力が増加するとタイヤ横力は減少するので、図2のように後輪左右輪のタイヤ横力Fy3、Fy4はそれぞれ減少するが、前輪のタイヤ横力は変化していないので、車両横方向力が減少してしまう。また、図2の場合、後輪のタイヤ横力だけが減少するので、車両重心位置に加わるヨーモーメントMも変化してしまう。車両横方向力の減少、ヨーモーメントMの変化は操縦安定性の低下の原因となりうる。 However, since the tire lateral force decreases as the braking / driving force increases, the tire lateral forces Fy 3 and Fy 4 of the rear left and right wheels respectively decrease as shown in FIG. 2, but the tire lateral force of the front wheels does not change. Therefore, the vehicle lateral force is reduced. Further, in the case of FIG. 2, only the tire lateral force of the rear wheel is reduced, so that the yaw moment M applied to the vehicle center of gravity position also changes. A decrease in the lateral force of the vehicle and a change in the yaw moment M can cause a decrease in steering stability.

本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントそれぞれの目標値との誤差を小さく或いは0にする各輪の駆動力配分のフィードバック制御量を求めることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and feedback control of driving force distribution of each wheel that reduces or eliminates errors with respect to target values of vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment. The purpose is to determine the quantity.

本発明に係る駆動力配分装置は、各輪の駆動力配分のフィードフォワード成分を設定し、車両の車両挙動を表す車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの内、少なくとも一つ以上を検出または推定し、検出または推定される車両挙動の中から、少なくとも一つ以上の車両挙動について目標値を設定する。そして、目標値を設定された車両挙動について、その目標値と検出または推定された値との誤差を求め、求められた誤差から、車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの補正量目標値を設定し、補正量目標値を実現する各輪の駆動力配分のフィードバック制御量を求める。そして、駆動力配分のフィードフォワード成分と駆動力配分のフィードバック制御量との和を各輪の駆動力配分の目標値として演算し、この駆動力配分の目標値に基づき各輪の駆動力を独立に制御する。   The driving force distribution device according to the present invention sets a feedforward component of the driving force distribution of each wheel, and at least one of a vehicle longitudinal force, a vehicle lateral force, and a yaw moment representing a vehicle behavior of the vehicle. A target value is set for at least one vehicle behavior from the detected or estimated vehicle behavior. Then, an error between the target value and the detected or estimated value is obtained for the vehicle behavior for which the target value is set, and a correction amount target for the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force, and the yaw moment is obtained from the obtained error. A value is set, and a feedback control amount of the driving force distribution of each wheel that realizes the correction amount target value is obtained. Then, the sum of the feedforward component of the driving force distribution and the feedback control amount of the driving force distribution is calculated as a target value of the driving force distribution of each wheel, and the driving force of each wheel is independently calculated based on the target value of the driving force distribution. To control.

本発明によれば、例えば、図2のようにヨーモーメントにのみ目標値との誤差があるような場合でも、車両前後方向力、車両横方向力を変化させずにヨーモーメント誤差を小さく或いは0にすることができ、操縦安定性が低下するのを回避することができる。   According to the present invention, for example, even when there is an error from the target value only in the yaw moment as shown in FIG. 2, the yaw moment error is reduced or reduced without changing the vehicle longitudinal force and the vehicle lateral force. Therefore, it is possible to avoid a decrease in steering stability.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、本発明の理論的背景及び本発明の効果について説明する。そして、その後で、本発明を電動車両に適用した実施形態について説明する。   First, the theoretical background of the present invention and the effects of the present invention will be described. After that, an embodiment in which the present invention is applied to an electric vehicle will be described.

1.本発明の理論的背景
図3は左前輪1、右前輪2、左後輪3、右後輪4をそれぞれ独立に駆動できる車両において各輪の駆動力とタイヤ横力と舵角、そして車両に働く前後方向、横方向、重心周りのヨーモーメントを表した図である。
1. Theoretical Background of the Present Invention FIG. 3 shows the driving force, tire lateral force and steering angle of each wheel in a vehicle capable of independently driving the left front wheel 1, the right front wheel 2, the left rear wheel 3 and the right rear wheel 4, and the vehicle. It is a figure showing the yaw moment about the working front-back direction, a horizontal direction, and a gravity center.

δ1、δ2、δ3、δ4は各車輪1〜4それぞれの舵角(単位:rad)、Fx1、Fx2、Fx3、Fx4は各車輪1〜4の駆動力(単位:N)、Fy1、Fy2、Fy3、Fy4は各車輪1〜4のタイヤ横力(単位:N)である。また、Fxはタイヤ力の総和の車両前後方向成分(単位:N)、Fyはタイヤ力の総和の車両横方向成分(単位:N)、Mは各輪のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和(単位:Nm)である。また、Lfは車両重心軸から前輪車軸までの距離(単位:m)、Lrは車両重心軸から後輪車軸までの距離(単位:m)、Ltは前後輪のトレッド長さ(単位:m)である。また、ホイールベースの長さLl(単位:m)はLfとLrの和である。 δ 1, δ 2, δ 3 , δ 4 each wheel 1-4 respectively of the steering angle (unit: rad), Fx 1, Fx 2, Fx 3, Fx 4 in the driving force of each wheel 1-4 (unit: N), Fy 1 , Fy 2 , Fy 3 , Fy 4 are tire lateral forces (unit: N) of the wheels 1 to 4. Further, Fx is a vehicle longitudinal component of the sum of tire forces (unit: N), Fy is a vehicle lateral component of the sum of tire forces (unit: N), and M is a vehicle center of gravity generated by the tire force of each wheel. This is the total yaw moment (unit: Nm). Lf is the distance from the vehicle center of gravity axis to the front wheel axle (unit: m), Lr is the distance from the vehicle center of gravity axis to the rear wheel axle (unit: m), and Lt is the tread length of the front and rear wheels (unit: m). It is. The wheel base length Ll (unit: m) is the sum of Lf and Lr.

舵角δi(i=1〜4)およびMは車両を鉛直上方から見た場合に時計回りを正とし、δiは各車輪の回転方向が車両前後方向と一致している状態を0とする。また、Fxiはδiが全て0の時に車両を前方に加速させる方向を正とし、タイヤ横力Fy1(単位:N)はδiが全て0の時に車両を左方向に加速させる方向を正とする。 The steering angles δ i (i = 1 to 4) and M are positive when the vehicle is viewed from above, and δ i is 0 when the rotational direction of each wheel coincides with the longitudinal direction of the vehicle. To do. Further, Fx i is positive in the direction of accelerating the vehicle forward when δ i is all 0, and the tire lateral force Fy 1 (unit: N) is the direction of accelerating the vehicle in the left direction when δ i is all 0. Positive.

ここで、まず各車輪で発生する駆動力とタイヤ横力の合力(タイヤ力)の車両前後方向成分Fxi’及び車両横方向成分Fyi’を考える。すると図4のように各輪の舵角をδi (i=1〜4)だけ切った場合におけるFxi’とFyi’は式(2)、式(3)により表される。ただし、Fxi’は車両を前方に加速する方向を、Fyi’は車両を左方向に加速させる方向をそれぞれ正とする。 Here, first, the vehicle longitudinal component Fx i ′ and the vehicle lateral component Fy i ′ of the resultant force (tire force) of the driving force and tire lateral force generated at each wheel will be considered. Then, as shown in FIG. 4, Fx i ′ and Fy i ′ when the steering angle of each wheel is turned by δ i (i = 1 to 4) are expressed by the equations (2) and (3). However, Fx i ′ is positive in the direction of accelerating the vehicle forward, and Fy i ′ is positive in the direction of accelerating the vehicle in the left direction.

従って、各車輪の駆動力がΔFxiだけ変化したときのタイヤ横力変化量をΔFyiとすると、各車輪の駆動力がΔFxiだけ変化したときのFxi’、Fyi’の変化量ΔFxi’、ΔFyi’は式(4)、式(5)により表される。 Therefore, when the tire lateral force variation amount when the driving force of each wheel is changed by DerutaFx i and ΔFy i, Fx i ', Fy i' variation DerutaFx of when the driving force of each wheel is changed by DerutaFx i i ′ and ΔFy i ′ are expressed by Expression (4) and Expression (5).

ここで更に、駆動力とタイヤ横力の関係は図5に示す関係にある。図5は輪荷重と路面摩擦係数に変化が無いとした時の駆動力とタイヤ横力の関係を表した図で、駆動力を横軸に、タイヤ横力を縦軸にとっている。この図5の関係を利用して、各輪の現在の駆動力FXiとタイヤ横力Fyiにおける、駆動力変化ΔFxiに対するタイヤ横力の感度をki(i=1〜4)とおく。即ち、kiは図5に示すようにΔFxi及びΔFyiが微小の時の式(6)の値である。 Here, the relationship between the driving force and the tire lateral force is as shown in FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the driving force and the tire lateral force when there is no change in the wheel load and the road surface friction coefficient. The driving force is plotted on the horizontal axis and the tire lateral force is plotted on the vertical axis. Using the relationship of FIG. 5, the sensitivity of the tire lateral force with respect to the driving force change ΔFx i in the current driving force FX i and tire lateral force Fy i of each wheel is set to k i (i = 1 to 4). . That is, k i is the value of equation (6) when ΔFx i and ΔFy i are very small as shown in FIG.

すると、ΔFxi及びΔFyiが微小で、この式(6)の近似が十分成り立つとすると、ΔFyi=kiΔFxiとおけるので、各輪の駆動力Fxiが十分微小なΔFxiだけ変化した時のFxi’、Fyi’の変化量ΔFxi’、ΔFyi’は式(7)、式(8)により表される。 Then, if ΔFx i and ΔFy i are very small and the approximation of equation (6) is sufficiently established, ΔFy i = k i ΔFx i , so that the driving force Fx i of each wheel changes by a sufficiently small ΔFx i. The change amounts ΔFx i ′ and ΔFy i ′ of Fx i ′ and Fy i ′ when expressed are expressed by equations (7) and (8).

ここで、図3の状態において、タイヤ力の総和の車両前後方向成分Fxと、タイヤ力の総和の車両横方向成分Fyと、各輪のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和Mは式(9)〜式(11)により表すことができる。ただし、Mは図1の通り車両を鉛直上方からみたときに反時計回りを正とする。   Here, in the state of FIG. 3, the vehicle longitudinal component Fx of the sum of tire forces, the vehicle lateral component Fy of the sum of tire forces, and the sum M of the yaw moment around the center of gravity of the vehicle generated by the tire force of each wheel. Can be represented by formula (9) to formula (11). However, M is positive in the counterclockwise direction when the vehicle is viewed from above as shown in FIG.

従って、各輪の制駆動力がそれぞれΔFxiだけ変化したときのFx、Fy、Mの変化量ΔFx、ΔFy、ΔMは式(6)、式(7)のpi、qiを用いて、式(12)〜(14)により表される。 Therefore, when the braking / driving force of each wheel is changed by ΔFx i , the changes ΔFx, ΔFy, ΔM of Fx, Fy, M are calculated using p i and q i in Equation (6) and Equation (7), respectively. It represents with Formula (12)-(14).

式(12)〜(14)をまとめると式(15)により表すことができる。   The formulas (12) to (14) can be summarized by the formula (15).

ΔFx1を既知と仮定してΔFx2、ΔFx3、ΔFx4について解くと、ΔFx2、ΔFx3、ΔFx4は式(16)により表される。 When ΔFx 1 is assumed to be known and ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 are solved, ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 are expressed by Expression (16).

ただし、 However,

従って、式(16)より、D1≠0の場合には、現在の動作点周りでFx、Fy、MをそれぞれΔFx、ΔFy、ΔMだけ変化させる各輪の駆動力変化量ΔFxiは、χを任意定数として式(21)により求めることができる。 Therefore, from equation (16), when D 1 ≠ 0, the driving force change amount ΔFx i for each wheel that changes Fx, Fy, M by ΔFx, ΔFy, ΔM around the current operating point is χ Can be obtained as an arbitrary constant according to the equation (21).

同様にして、ΔFx2、ΔFx3、ΔFx4の何れか一つを既知と仮定して式(15)を解くと、D2≠0、D3≠0、D4≠0それぞれの場合に現在の動作点周りでFx、Fy、MをそれぞれΔFx、ΔFy、ΔMだけ変化させる各輪の駆動力変化量ΔFxiを求める式が得られる。例としてΔFx4を既知として式(15)を解くと、式(22)となる。 Similarly, when equation (15) is solved assuming that any one of ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 is known, the current state is obtained when D 2 ≠ 0, D 3 ≠ 0, and D 4 ≠ 0. Fx around the operating point, Fy, respectively M ΔFx, ΔFy, the formula for obtaining the driving force variation DerutaFx i of each wheel to be only a change ΔM obtained. For example, when ΔFx 4 is known and equation (15) is solved, equation (22) is obtained.

従って、式(21)や式(22)においてΔFx、ΔFy、ΔMをFx、Fy、Mの目標値との誤差、ΔFxiを各輪のフィードバック制御量Fxbiとすれば、Fx、Fy、Mの目標値との誤差を補正するフィードバック制御量Fxbiが求まる。これが本発明の骨子である。 Accordingly, DerutaFx in formula (21) or equation (22), ΔFy, a ΔM Fx, Fy, the error between the target value of M, if the DerutaFx i feedback control amount Fx bi of the respective wheels, Fx, Fy, M A feedback control amount Fx bi that corrects an error from the target value is obtained. This is the gist of the present invention.

図6、図7は、従来技術との比較の一例を示しており、共に図1の定常旋回している状態において、突風(横風)により車体を旋回内側に回頭させるようなヨーモーメントが時刻Aから時刻Bまでステップ的に加わった場合を想定して行ったシミュレーション結果である。   FIGS. 6 and 7 show an example of comparison with the prior art. In both the steady turning state of FIG. 1, a yaw moment that turns the vehicle body inside the turn due to a gust of wind (cross wind) is generated at time A. It is the simulation result performed supposing the case where it adds in steps from time to time B. FIG.

図6は、従来技術を用いて後輪の左右駆動力差のみでヨーモーメントの変化を抑えるように、図7は、本発明に従い、式(21)或いは式(22)を用いて車両挙動(車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメント)の変化を抑えるようにフィードバック制御量を求めたときの結果である。なお、図6、図7は共に上から順にヨーレート、横方向力、各輪の駆動力、各輪のタイヤ横力の時刻歴応答を表しており、図6と図7の各軸の単位と範囲は同じである。   FIG. 6 shows that the change in the yaw moment is suppressed only by the difference between the left and right driving forces of the rear wheels using the conventional technique, and FIG. 7 shows the vehicle behavior (Equation 21 or Equation 22) according to the present invention. This is a result when the feedback control amount is obtained so as to suppress changes in the vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment). 6 and 7 show the time history response of the yaw rate, the lateral force, the driving force of each wheel, and the tire lateral force of each wheel in order from the top, and the unit of each axis in FIG. 6 and FIG. The range is the same.

図6の従来技術による場合、後輪において左右駆動力差を出力した時のタイヤ横力変化を考慮していないために、車両横方向力だけでなくヨーレートにも大きな変化が出てしまっている。これに対し、図7の本発明を適用した場合は、その誤差が大きく縮小していることが分かる。   In the case of the prior art shown in FIG. 6, since the change in the tire lateral force when the left / right driving force difference is output at the rear wheel is not taken into account, not only the vehicle lateral force but also the yaw rate has changed greatly. . On the other hand, when the present invention of FIG. 7 is applied, it can be seen that the error is greatly reduced.

2.本発明の効果
上記本発明の理論的背景及び効果の一例を踏まえ、本発明の効果について整理すると次の通りである。
2. Effects of the Present Invention Based on the theoretical background and examples of the effects of the present invention, the effects of the present invention are summarized as follows.

第1の発明(請求項1に記載の発明)では、まず、対象となる4輪独立駆動車は車両前後方向力Fx、車両横方向力Fy、ヨーモーメントMの中から少なくとも一つ以上の車両挙動を検出する。そして、この検出した車両挙動について目標値を設定し、その目標値との誤差を元にFx、Fy、Mの補正量目標値dFx、dFy、dMを設定し、このdFx、dFy、dMを補正する各輪のフィードバック制御量Fxbiを求める構成とした。これにより、補正量目標値dFx、dFy、dMに車両挙動Fx、Fy、Mそれぞれの目標値との誤差を設定すれば、これら車両挙動の誤差を共に小さく或いは0にする各輪の駆動力配分のフィードバック制御量を求めることができ、操縦安定性を向上させることができるという効果が期待できる。 In the first invention (the invention described in claim 1), first, the subject four-wheel independent drive vehicle is at least one vehicle selected from the vehicle longitudinal force Fx, the vehicle lateral force Fy, and the yaw moment M. Detect behavior. Then, a target value is set for the detected vehicle behavior, and Fx, Fy, and M correction amount target values dFx, dFy, and dM are set based on an error from the target value, and the dFx, dFy, and dM are corrected. The feedback control amount Fx bi of each wheel to be obtained is obtained. As a result, if errors with respect to the target values of the vehicle behaviors Fx, Fy, and M are set in the correction amount target values dFx, dFy, and dM, the driving force distribution of each wheel that makes these vehicle behavior errors both small or zero. The feedback control amount can be obtained, and the effect that the steering stability can be improved can be expected.

また、車両挙動Fx、Fy、M全てを検出或いは推定することができない車両において、例えば、検出或いは推定できない車両挙動を変化させることなく、検出或いは推定できる車両挙動を目標値に漸近或いは一致させることができるという効果が期待できる。このような効果を得るためには、例えば、検出できる車両挙動についてはその目標値との誤差を補正量目標値に、検出できない車両挙動については0を補正量目標値にそれぞれ設定すれば良い。   Further, in a vehicle in which all of the vehicle behaviors Fx, Fy, and M cannot be detected or estimated, for example, the detected or estimated vehicle behavior is asymptotically or coincident with the target value without changing the vehicle behavior that cannot be detected or estimated. The effect of being able to be expected. In order to obtain such an effect, for example, for a vehicle behavior that can be detected, an error from the target value may be set as the correction amount target value, and for a vehicle behavior that cannot be detected, 0 may be set as the correction amount target value.

第2の発明(請求項2に記載の発明)によれば、第1の発明において一度求めたフィードバック制御量Fxbi(i=1〜4)とフィードフォワード成分Fxfi(i=1〜4)との和Fxfi+Fxbiで実現する車両挙動と目標車両挙動との誤差から補正量目標値dFx、dFy、dMをもう一度設定し、このdFx、dFy、dMを補償する処理を更に行う構成とした。これにより、図7に示すように車両挙動の目標値との誤差をより小さくする駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiを求めることができ、操縦安定性をさらに向上させることができるという効果が期待できる。 According to the second invention (the invention described in claim 2), the feedback control amount Fx bi (i = 1 to 4) and the feedforward component Fx fi (i = 1 to 4) obtained once in the first invention. The correction amount target values dFx, dFy, dM are set once again from the error between the vehicle behavior realized by the sum Fx fi + Fx bi and the target vehicle behavior, and the process of compensating for the dFx, dFy, dM is further performed. . As a result, as shown in FIG. 7, it is possible to obtain the feedback control amount Fx bi of the driving force distribution that further reduces the error from the target value of the vehicle behavior, and it is expected that the steering stability can be further improved. it can.

第3の発明(請求項3に記載の発明)によれば、第1、第2の発明において駆動力変化に対する車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの感度を求め、この感度に基づいて駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiを求める構成とした。これにより、現在の動作点周りにおいて、より正確且つ簡便に駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiを求めることができ、操縦安定性の向上と制御装置の演算負荷低減が期待できる。 According to the third invention (the invention described in claim 3), in the first and second inventions, the sensitivity of the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force, and the yaw moment with respect to the driving force change is obtained, and based on this sensitivity. Thus, the feedback control amount Fx bi for driving force distribution is obtained. As a result, the feedback control amount Fx bi for driving force distribution can be obtained more accurately and simply around the current operating point, and improvement in steering stability and reduction in the calculation load of the control device can be expected.

第4の発明(請求項4に記載の発明)によれば、第1から第3において各輪の駆動力変化に対するタイヤ横力の感度kiに基づいて駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiを求める構成とした。これにより、現在の動作点周りにおいて、より正確且つ簡便に駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiを求めることができ、操縦安定性の向上と制御装置の演算負荷低減が期待できる。 According to the fourth invention (the invention described in claim 4), the feedback control amount Fx bi of the driving force distribution is determined based on the sensitivity k i of the tire lateral force to the driving force change of each wheel in the first to third. The configuration required. As a result, the feedback control amount Fx bi for driving force distribution can be obtained more accurately and simply around the current operating point, and improvement in steering stability and reduction in the calculation load of the control device can be expected.

第5の発明(請求項5に記載の発明)によれば、第3、第4の発明において駆動力配分のフィードバック制御量の複数の集合の中から、各輪のフィードバック制御量が小さくなるものを選択する構成とした。駆動力配分のフィードバック制御量の組み合わせが複数求まるということは、式(21)や式(22)に任意定数χが含まれることから明らかである。そして、式(21)や式(22)の導出において各輪の制駆動力Fxiの変化ΔFxiが充分小さいという仮定から、第5の発明を適用することによってより高精度に駆動力配分のフィードバック制御量を求めることができ、操縦安定性の向上が期待できる。 According to the fifth invention (the invention according to claim 5), in the third and fourth inventions, the feedback control amount for each wheel becomes smaller from the plurality of sets of feedback control amounts for driving force distribution. It was set as the structure which selects. The fact that a plurality of combinations of feedback control amounts for driving force distribution can be obtained is apparent from the fact that an arbitrary constant χ is included in the equations (21) and (22). Then, equation (21) or expression from the assumption that the change DerutaFx i of longitudinal force Fx i of each wheel in the derivation of (22) is sufficiently small, the driving force distribution more precisely by applying the fifth aspect of the present invention The feedback control amount can be obtained, and improvement in steering stability can be expected.

第6の発明(請求項6に記載の発明)によれば、第3から第5の発明において補正量目標値dFx、dFy、dMより小さな補正量ddFx、ddFy、ddMに対してフィードバック制御量dFxbiを繰り返し求める構成とした。これにより、現在の動作点周りにおいて、一度に演算されるフィードバック制御量を小さくできるので、式(21)や式(22)の導出において各輪の制駆動力Fxiの変化ΔFxiが充分小さいという仮定から明らかなように、より正確に駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiを求めることができ、操縦安定性の向上と制御装置の演算負荷低減が期待できる。 According to the sixth invention (the invention described in claim 6), the feedback control amount dFx with respect to the correction amounts ddFx, ddFy, ddM smaller than the correction amount target values dFx, dFy, dM in the third to fifth inventions. It was set as the structure which calculates | requires bi repeatedly. As a result, the feedback control amount calculated at a time around the current operating point can be reduced, and therefore the change ΔFx i of the braking / driving force Fx i of each wheel is sufficiently small in the derivation of the equations (21) and (22). As is clear from the above assumption, the feedback control amount Fx bi of the driving force distribution can be obtained more accurately, and it can be expected that the steering stability is improved and the calculation load of the control device is reduced.

第7の発明(請求項7に記載の発明)によれば、駆動力配分のフィードフォワード成分Fxf1、Fxf2、Fxf3、Fxf4によって実現する車両挙動Fx##、Fy##、M##を推定し、このFx##、Fy##、M##と目標車両挙動Fx**、Fy**、M**との誤差ΔFx、ΔFy、ΔMからと、車両挙動誤差演算手段によって求められた誤差とから車両挙動の補正量目標値dFx、dFy、dMを設定して、フィードバック制御量Fxbiを求める構成とした。これにより、駆動力配分のフィードフォワード成分によって実現する車両挙動と目標車両挙動との誤差も考慮したフィードバック制御量Fxbiを求めることができ、制御装置の演算負荷低減が期待できる。 According to the seventh invention (invention described in claim 7), the vehicle behavior Fx # # implemented by feedforward component of the driving force distribution Fx f1, Fx f2, Fx f3 , Fx f4, Fy ##, M # # Is estimated and obtained from the errors ΔFx, ΔFy, ΔM between the Fx ## , Fy ## , M ## and the target vehicle behavior Fx ** , Fy ** , M ** by the vehicle behavior error calculating means. The vehicle behavior correction amount target values dFx, dFy, and dM are set from the obtained error to obtain the feedback control amount Fx bi . As a result, the feedback control amount Fx bi that takes into account the error between the vehicle behavior realized by the feedforward component of the driving force distribution and the target vehicle behavior can be obtained, and the calculation load of the control device can be reduced.

第8の発明(請求項8に記載の発明)によれば、駆動力配分の目標値Fx1 **、Fx2 **、Fx3 **、Fx4 **と同じ車両挙動を実現する駆動力配分の集合を求め、この集合の中から駆動力配分を選択する構成とした。これにより、同じ車両挙動を実現する駆動力配分集合の中で、各輪の出力可能な駆動力の範囲を満たす駆動力配分を選ぶことができる。 According to the eighth invention (the invention described in claim 8), the driving that achieves the same vehicle behavior as the target values Fx 1 ** , Fx 2 ** , Fx 3 ** , and Fx 4 ** of the driving force distribution. A set of force distribution is obtained, and a driving force distribution is selected from the set. As a result, it is possible to select a driving force distribution that satisfies the range of the driving force that can be output from each wheel in the driving force distribution set that realizes the same vehicle behavior.

3.本発明の実施形態
次に、本発明を電動車両に適用した場合について説明する。
3. Embodiment of the Invention Next, a case where the present invention is applied to an electric vehicle will be described.

図8は、本発明を適用した電動車両の機械的構成の一例を示すブロック図である。図8に示す電動車両は、バッテリ9から供給される電力により駆動されるモータ11によって左前輪1を、モータ12によって右前輪2を、モータ13によって左後輪3を、モータ14によって右後輪4をそれぞれ独立に駆動することができる。   FIG. 8 is a block diagram showing an example of a mechanical configuration of an electric vehicle to which the present invention is applied. The electric vehicle shown in FIG. 8 has a left front wheel 1 by a motor 11 driven by electric power supplied from a battery 9, a right front wheel 2 by a motor 12, a left rear wheel 3 by a motor 13, and a right rear wheel by a motor 14. 4 can be driven independently.

モータ11〜14は三相同期電動機や三相誘導電動機等の力行運転及び回生運転ができる交流機であり、バッテリ9はニッケル水素電池或いはリチウムイオン電池である。インバータ31〜34はモータ1〜4で発電された交流電流を直流電流に変換しバッテリ9に充電する、或いはバッテリ9が放電した直流電流を交流電流に変換しモータ1〜4に供給する。各車輪の速度は車輪速センサ11〜14によって検出され、検出された各車輪の回転速度はコントローラ8に送信される。   The motors 11 to 14 are AC machines capable of powering operation and regenerative operation such as a three-phase synchronous motor and a three-phase induction motor, and the battery 9 is a nickel hydrogen battery or a lithium ion battery. The inverters 31 to 34 convert the alternating current generated by the motors 1 to 4 into a direct current and charge the battery 9, or convert the direct current discharged by the battery 9 into an alternating current and supply the alternating current to the motors 1 to 4. The speed of each wheel is detected by the wheel speed sensors 11 to 14, and the detected rotation speed of each wheel is transmitted to the controller 8.

各車輪1〜4の回転半径はRで全て等しく、各モータと各車輪間は減速比1、即ち直接連結されている。また更に、輪荷重と横滑り角と路面摩擦係数が4輪で等しい場合には、駆動力とタイヤ横力との関係は4輪で同一となる、即ち4輪とも同じタイヤ特性を有している。   The rotation radii of the wheels 1 to 4 are all equal to R, and the reduction ratio is 1, that is, the motors and the wheels are directly connected. Furthermore, when the wheel load, the skid angle, and the road surface friction coefficient are the same for the four wheels, the relationship between the driving force and the tire lateral force is the same for the four wheels, that is, the four wheels have the same tire characteristics. .

車両の前後方向加速度と横方向加速度は車両重心位置に取り付けられた加速度センサ100によって、車両のヨーレートはヨーレートセンサ101によってそれぞれ検出され、検出された車両の横方向加速度とヨーレートはコントローラ8に送信される。   The longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle are detected by the acceleration sensor 100 attached to the center of gravity of the vehicle, the yaw rate of the vehicle is detected by the yaw rate sensor 101, and the detected lateral acceleration and yaw rate of the vehicle are transmitted to the controller 8. The

前輪1、2の舵角は、運転者によるステアリング5の操舵がステアリングギヤ15を介して機械的に調整される。なお、前輪1、2の舵角変化量はステアリング5の操舵角変化量に対して1/16になるように設定されている。各車輪1〜4の舵角は舵角センサ41〜44によって検出され、検出された各車輪の舵角はコントローラ8に送信される。   The steering angles of the front wheels 1 and 2 are mechanically adjusted via the steering gear 15 by the steering of the steering 5 by the driver. The steering angle change amount of the front wheels 1 and 2 is set to be 1/16 of the steering angle change amount of the steering 5. The steering angles of the wheels 1 to 4 are detected by the steering angle sensors 41 to 44, and the detected steering angles of the wheels are transmitted to the controller 8.

運転者によるステアリング5の回転角はステアリング角センサ25によって、アクセルペダル6とブレーキペダル7の踏込量はアクセルストロークセンサ26及びブレーキストロークセンサ27によってそれぞれ検出され、コントローラ8に送信される。   The rotation angle of the steering 5 by the driver is detected by the steering angle sensor 25, and the depression amounts of the accelerator pedal 6 and the brake pedal 7 are detected by the accelerator stroke sensor 26 and the brake stroke sensor 27, respectively, and transmitted to the controller 8.

コントローラ8は、CPU、ROM、RAM、インターフェース回路及びインバータ回路等からなり、車輪速センサ21〜24、ステアリング角センサ25、アクセルストロークセンサ26、ブレーキストロークセンサ27、加速度センサ100、ヨーレートセンサ101等で検出した信号を受信し、これらの信号を基にモータ1〜4にトルク配分を行う等の制御を行う。   The controller 8 includes a CPU, a ROM, a RAM, an interface circuit, an inverter circuit, and the like. The wheel speed sensors 21 to 24, the steering angle sensor 25, the accelerator stroke sensor 26, the brake stroke sensor 27, the acceleration sensor 100, the yaw rate sensor 101, and the like. The detected signals are received, and control such as distributing torque to the motors 1 to 4 is performed based on these signals.

次にコントローラ8の制御内容について説明する。   Next, the control contents of the controller 8 will be described.

図9のフローチャートは、コントローラ8で実行するモータ1〜4へのトルク配分制御を示しており、第1の発明および第3〜8の発明に対応する。   The flowchart of FIG. 9 shows torque distribution control to the motors 1 to 4 executed by the controller 8, and corresponds to the first invention and the third to eighth inventions.

これによると、まず、ステップS10では、車輪速センサ21〜24で各輪1〜4の回転速度ω1、ω2、ω3、ω4(単位:rad/s)をそれぞれ検出し、各輪の半径Rを乗じて各輪の速度V1、V2、V3、V4(単位:m/s)を得ると共に、車速V(単位:m/s)を式(23)により求める。   According to this, first, in step S10, the rotational speeds ω1, ω2, ω3, and ω4 (unit: rad / s) of the wheels 1 to 4 are detected by the wheel speed sensors 21 to 24, respectively, and the radius R of each wheel is determined. The speeds V1, V2, V3, and V4 (unit: m / s) of each wheel are obtained by multiplication, and the vehicle speed V (unit: m / s) is obtained by equation (23).

また、車両の前後方向加速度αx(単位:m/s2)と横方向加速度αy(単位:m/s2)を加速度センサ100で検出し、ヨーレートγ(単位:rad/s)をヨーレートセンサ101で検出する。 Further, the longitudinal acceleration α x (unit: m / s 2 ) and the lateral acceleration α y (unit: m / s 2 ) of the vehicle are detected by the acceleration sensor 100, and the yaw rate γ (unit: rad / s) is detected. Detected by sensor 101.

また、アクセルストロークセンサ26及びブレーキストロークセンサ27によってアクセルペダル6とブレーキペダル7の踏込量AP(単位:%)及びBP(単位:%)をそれぞれ検出し、ステアリング角センサ25によってステアリング5の回転角θ(単位:rad)を検出し、各車輪1〜4の舵角δ1、δ2、δ3、δ4を舵角センサ41〜44で検出する。 Further, the accelerator stroke sensor 26 and the brake stroke sensor 27 detect the depression amounts AP (unit:%) and BP (unit:%) of the accelerator pedal 6 and the brake pedal 7 respectively, and the steering angle sensor 25 rotates the rotation angle of the steering wheel 5. θ (unit: rad) is detected, and the steering angles δ 1 , δ 2 , δ 3 , and δ 4 of the wheels 1 to 4 are detected by the steering angle sensors 41 to 44.

V及びV1〜V4は車両前進方向を正とし、ステアリング5の回転角θは反時計回りを正とし、αxは車両が前方に加速する方向を正とし、αyは車両が左旋回時に車両重心位置から旋回中心に向かう方向を正とし、γは車両を鉛直上方からみたときに反時計回りを正とする。 V and V1 to V4 are positive in the forward direction of the vehicle, the rotation angle θ of the steering 5 is positive in the counterclockwise direction, α x is positive in the direction in which the vehicle accelerates forward, and α y is the vehicle when the vehicle is turning left. The direction from the center of gravity to the turning center is positive, and γ is positive in the counterclockwise direction when the vehicle is viewed from vertically above.

なお、舵角センサを持たない車両では、ステアリング5の回転角θから各輪の舵角を求めるようにする。例えば、本実施形態の構成の電動車両では、前輪1、2の舵角δ1、δ2をδ1=δ2=θ/16とし、後輪3、4の舵角δ3、δ4をδ3=δ4=0とする。このような場合には、コンプライアンスステアやロールステア等、サスペンションの影響を考慮して各輪の舵角を補正できるようにすると尚良い。 In a vehicle that does not have a steering angle sensor, the steering angle of each wheel is obtained from the rotation angle θ of the steering 5. For example, in the electric vehicle having the configuration of the present embodiment, the steering angles δ 1 and δ 2 of the front wheels 1 and 2 are set to δ 1 = δ 2 = θ / 16, and the steering angles δ 3 and δ 4 of the rear wheels 3 and 4 are set. Let δ 3 = δ 4 = 0. In such a case, it is preferable that the steering angle of each wheel can be corrected in consideration of the influence of the suspension such as compliance steer and roll steer.

ステップS20では、車両に加わっている車両前後方向力Fx、車両横方向力Fy、ヨーモーメントMを推定する。   In step S20, the vehicle longitudinal force Fx, vehicle lateral force Fy, and yaw moment M applied to the vehicle are estimated.

まず、車両前後方向力Fxであるが、これはステップS10で求めた前後方向加速度αxに車両の質量m(単位:kg)を乗じて、Fx=mαxとして求める。Fxを求める際、車速に応じた空気抵抗や転がり抵抗等の走行抵抗を考慮すると尚良い。 First, a vehicle longitudinal direction force Fx, which is the mass m (Unit: kg) of the vehicle longitudinal acceleration alpha x determined in step S10 is multiplied by, determined as Fx = m.alpha x. When obtaining Fx, it is more preferable to consider running resistance such as air resistance and rolling resistance according to the vehicle speed.

次に、車両横方向力Fyは、ステップS10で求めた横方向加速度αyに車両の質量m(単位:kg)を乗じて、Fy=mαyとして求める。 Then, the vehicle lateral force Fy is a lateral acceleration α of the vehicle in the y mass m (Unit: kg) obtained in step S10 is multiplied by, determined as Fy = m.alpha y.

最後にヨーモーメントMは、ステップS10で求めたヨーレートγを時間微分したヨー角加速度γ’に車両のヨー慣性モーメントI(単位:kg・m2)を乗じて、M=Iγ’として求める。 Finally, the yaw moment M is obtained as M = Iγ ′ by multiplying the yaw angular acceleration γ ′ obtained by time differentiation of the yaw rate γ obtained in step S10 by the yaw inertia moment I (unit: kg · m 2 ) of the vehicle.

なお、Fx、Fy、Mの符号はそれぞれαx、αy、γと同じとする。 Note that the symbols Fx, Fy, and M are the same as α x , α y , and γ, respectively.

ステップS30では、各輪1〜4の横すべり角β1、β2、β3、β4(単位:rad)を推定する。推定方法は、例えば、特開平10-329689号公報に記載された方法を用い、ステップS10で検出或いは推定した横方向加速度αy、ヨーレートγ、車速V、各輪舵角δiとステアリング5の回転角θから車体横すべり角βとβiを推定する。なお、βiの符号は、車輪の前後方向から車輪速度の方向までの角度が鉛直上方から見て反時計回りになっている場合を正とする。 In step S30, the sideslip angles β 1 , β 2 , β 3 , β 4 (unit: rad) of each wheel 1 to 4 are estimated. As the estimation method, for example, the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-329689 is used, and the lateral acceleration α y , yaw rate γ, vehicle speed V, each wheel steering angle δ i detected and estimated in step S10 and the steering angle δ i The vehicle body side slip angles β and β i are estimated from the rotation angle θ. The sign of β i is positive when the angle from the front-rear direction of the wheel to the direction of the wheel speed is counterclockwise when viewed from vertically above.

また、ステップS30においては各輪1〜4の輪荷重W1、W2、W3、W4(単位:N)を式(24)〜式(27)により求める。 In step S30, the wheel loads W 1 , W 2 , W 3 , W 4 (unit: N) of each of the wheels 1 to 4 are obtained by equations (24) to (27).

ただし、Lfは車両重心位置から前輪車軸までの距離(単位:m)、Lrはヨー回転方向の車両重心位置から後輪車軸までの距離(単位:m)、Ltは前後輪のトレッド長さ(単位:m)、Llはホイールベース長さ(単位:m)でLl=(Lf+Lr)、mは車両の質量(単位:kg)、gは重力加速度(単位:m/s2)である。 However, Lf is the distance (unit: m) from the center of gravity of the vehicle to the front wheel axle, Lr is the distance (unit: m) from the center of gravity of the vehicle to the rear wheel axle in the yaw rotation direction, and Lt is the tread length of the front and rear wheels (unit: m). Unit: m), L1 is the wheelbase length (unit: m), Ll = (Lf + Lr), m is the mass of the vehicle (unit: kg), and g is the acceleration of gravity (unit: m / s 2 ).

更に、ステップS30においては各輪1〜4の路面摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4(単位:なし)を推定する。推定方法は、例えば、特開平6-98418号公報に記載された方法を用い、各輪が路面から受ける反力を推定し、この路面反力とステップS40で求めた各輪の輪荷重Wiからμiを推定する。 Furthermore, in step S30, the road surface friction coefficients μ 1 , μ 2 , μ 3 , and μ 4 (unit: none) of each wheel 1 to 4 are estimated. As the estimation method, for example, the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-98418 is used to estimate the reaction force that each wheel receives from the road surface, and the road surface reaction force and the wheel load W i of each wheel obtained in step S40. To estimate μ i .

ステップS40では、アクセルペダル6とブレーキペダル7の踏込量AP及びBPと、ステアリング5の回転角θと、車両速度V(運転状態)から、車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントそれぞれの動的目標値Fx**、Fy**、M**を設定する。 In step S40, the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force, and the yaw moment are calculated from the depression amounts AP and BP of the accelerator pedal 6 and the brake pedal 7, the rotation angle θ of the steering wheel 5, and the vehicle speed V (driving state). Dynamic target values Fx ** , Fy ** , and M ** are set.

また、ステップS40では更に、この車両挙動の動的目標値Fx**、Fy**、M**を、横風等の外乱や車重等の変化がない場合に実現する各輪の駆動力配分のフィードフォワード成分Fxf1、Fxf2、Fxf3、Fxf4を求める。 Further, in step S40, the dynamic target values Fx ** , Fy ** , and M ** of the vehicle behavior are further allocated to the driving force distribution of each wheel that is realized when there is no disturbance such as a cross wind or a change in the vehicle weight. determination of the feedforward component Fx f1, Fx f2, Fx f3 , Fx f4.

Fx**、Fy**、M**及びFxf1、Fxf2、Fxf3、Fxf4の求め方は、図10のフローチャートを用いて後述する。なお、第7の発明を適用する場合、ステップS40では、図10のフローチャートにおいてステップS1070で求められる駆動力配分の基本値Fxi ##を、駆動力配分のフィードフォワード成分Fxfiに設定する。 Fx **, Fy **, Determination of M ** and Fx f1, Fx f2, Fx f3 , Fx f4 will be described later with reference to a flowchart of FIG. When applying the seventh invention, in step S40, the basic value Fx i ## of the driving force distribution obtained in step S1070 in the flowchart of FIG. 10 is set as the feedforward component Fx fi of the driving force distribution.

ステップS50では、ステップS20で推定したFx、Fy、Mと、ステップS40で設定した車両挙動の動的目標値Fx**、Fy**、M**から、車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの補正量目標値dFx、dFy、dMを式(28)〜式(30)により設定する。 In step S50, the vehicle longitudinal force and vehicle lateral force are calculated from Fx, Fy, M estimated in step S20 and the dynamic target values Fx ** , Fy ** , M ** of the vehicle behavior set in step S40. The yaw moment correction amount target values dFx, dFy, dM are set according to equations (28) to (30).

なお、第7の発明を適用する場合、ステップS50では図10のフローチャートにおいてステップS1090で求められる誤差ΔFx、ΔFy、ΔMを用いて車両挙動の補正量目標値dFx、dFy、dMを式(31)〜式(33)により設定する。   When the seventh invention is applied, in step S50, the vehicle behavior correction amount target values dFx, dFy, dM are expressed by the following equation (31) using the errors ΔFx, ΔFy, ΔM obtained in step S1090 in the flowchart of FIG. -It sets with Formula (33).

ステップS60では、ステップS50で求めたdFx、dFy、dMを実現する、各輪駆動力配分のフィードバック制御量Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4を、ステップS40で求めたFxfiとステップS20で推定したβiから駆動力補正量マップを参照して求める。この駆動力補正量マップは各輪が取り得る駆動力と横すべり角毎に、例えば、図11a、図11bのように設定される。 In step S60, dFx determined in step S50, dFy, realizing dM, Fx fi and step S20 that the feedback control amount Fx b1, Fx b2, Fx b3 , Fx b4 each wheel power distribution, determined in step S40 Is obtained by referring to the driving force correction amount map from β i estimated in (1). This driving force correction amount map is set, for example, as shown in FIGS. 11a and 11b for each driving force and side slip angle that each wheel can take.

この駆動力補正量マップは、本車両が取り得る各輪の駆動力と横すべり角全ての組合せを抽出し、夫々の組合せにおいて車両挙動の補正量目標値dFx、dFy、dMと各輪駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiとの関係を予め実験或いはシミュレーションで求めておいたものである。 This driving force correction amount map extracts all combinations of the driving force and side slip angle of each wheel that can be taken by the vehicle, and the vehicle behavior correction amount target values dFx, dFy, dM and the distribution of each wheel driving force in each combination. The relationship with the feedback control amount Fx bi is obtained in advance through experiments or simulations.

なお、図11a、図11bのようなマップの形で持たせる場合には、図11a、11bのようなマップを本車両が取り得る各輪の駆動力と横すべり角全ての組合せに対して持たせておく。また、この時、各輪の輪荷重Wi、各輪の舵角δi、各輪の路面摩擦係数μi等についてもその取り得る組合せ全てに対して、dFx、dFy、dMとFxbiとの関係を予め実験或いはシミュレーションで求めておくと共にマップ化して持たせておくとなお良い。 11a and 11b, the maps as shown in FIGS. 11a and 11b should be provided for all combinations of driving force and side slip angle that can be taken by the vehicle. Keep it. At this time, the wheel load W i of each wheel, the rudder angle δ i of each wheel, the road surface friction coefficient μ i of each wheel, etc., for all possible combinations, dFx, dFy, dM and Fx bi It is more preferable to obtain the relationship in advance through experiments or simulations and map it.

また、ステップS60において、第3の発明を適用する場合には図12あるいは図13に示すフローチャートに従って、第4の発明を適用する場合には図13に示すフローチャートに従って、第6の発明を適用する場合には図14に示すフローチャートに従って、Fxbiをそれぞれ求める。図12〜図14に示すフローチャートによるFxbiの求め方については後述する。 In step S60, the sixth invention is applied according to the flowchart shown in FIG. 12 or 13 when applying the third invention, and according to the flowchart shown in FIG. 13 when applying the fourth invention. In this case, Fx bi is obtained according to the flowchart shown in FIG. A method of obtaining Fx bi according to the flowcharts shown in FIGS. 12 to 14 will be described later.

ステップS70では、駆動力配分のフィードフォワード成分Fxfiと、フィードバック制御量Fxbiとの和を各輪の駆動力配分の目標値Fxi **=Fxfi+Fxbiとする。 In step S70, the sum of the feedforward component Fx fi of the driving force distribution and the feedback control amount Fx bi is set as a target value Fx i ** = Fx fi + Fx bi of the driving force distribution of each wheel.

なお、第8の発明を適用する場合、ステップS70において、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪それぞれの駆動力配分の目標値Fx1 **、Fx2 **、Fx3 **、Fx4 **と同じ車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントを実現する4輪の駆動力配分の集合を求め、この駆動力配分の集合の中の複数の駆動力配分の中から各輪の出力可能な駆動力の範囲を満たす駆動力配分を選択し、これを4輪の駆動力配分の目標値Fx1 **、Fx2 **、Fx3 **、Fx4 **を再設定する。 When the eighth invention is applied, in Step S70, the target values Fx 1 ** , Fx 2 ** , Fx 3 ** of the driving force distribution for the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel, respectively. , Find a set of four-wheel drive force distribution that realizes the same vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment as Fx 4 **, and from among the multiple drive force distributions in this drive force distribution set The driving force distribution satisfying the range of driving force that can be output for each wheel is selected, and the target values Fx 1 ** , Fx 2 ** , Fx 3 ** , Fx 4 ** of the driving force distribution of the four wheels are selected. Reset it.

ステップS80では、Fxi **に各輪の半径Rを乗じた値を、各輪のモータ11〜14が出力するように制御を行う。 In step S80, control is performed so that the motors 11 to 14 of each wheel output a value obtained by multiplying Fx i ** by the radius R of each wheel.

次に、第2〜第8の発明に基づいてトルク配分制御を行う場合について説明する。このトルク配分制御は上記したトルク配分に代えて行われるものである。   Next, a case where torque distribution control is performed based on the second to eighth inventions will be described. This torque distribution control is performed instead of the torque distribution described above.

第2〜第8の発明に基づいてトルク配分制御を行う場合は、図9のフローチャートのステップS50からステップS70までを図15のフローチャートに置き換えればよい。   When torque distribution control is performed based on the second to eighth inventions, steps S50 to S70 in the flowchart of FIG. 9 may be replaced with the flowchart of FIG.

この図15のフローチャートについて説明すると、まず、ステップS100では、駆動力配分のフィードフォワード成分Fxfiによって実現する車両前後方向力eFx、車両横方向力eFy、ヨーモーメントeMを式(34)〜式(36)により推定する。 The flowchart of FIG. 15 will be described. First, in step S100, the vehicle longitudinal force eFx, the vehicle lateral force eFy, and the yaw moment eM realized by the feedforward component Fx fi of the driving force distribution are expressed by the equations (34) to ( 36).

ただし、 However,

なお、Fyfiは、現在の走行状態でFxfiが各輪に加わった時に発生するタイヤ横力で、各輪の現在の横すべり角βi、輪荷重Wi、路面摩擦係数μiに基づいて、後述する図13のフローチャートのステップS700で用いる駆動力とタイヤ横力との関係を表すタイヤ特性マップから設定する。 Note that Fy fi is a tire lateral force generated when Fx fi is applied to each wheel in the current running state, and is based on the current side slip angle β i , wheel load W i , and road surface friction coefficient μ i of each wheel. It is set from a tire characteristic map representing the relationship between the driving force and the tire lateral force used in step S700 of the flowchart of FIG.

ステップS110では、図9のフローチャートのステップS20で推定したFx、Fy、Mと、ステップS40で設定した車両挙動の動的目標値Fx**、Fy**、M**から、車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの補正量目標値dFx、dFy、dMを式(38)〜式(40)により設定する。 In step S110, the vehicle longitudinal force is calculated from Fx, Fy, M estimated in step S20 of the flowchart of FIG. 9 and the dynamic target values Fx ** , Fy ** , M ** of the vehicle behavior set in step S40. The vehicle lateral force and yaw moment correction amount target values dFx, dFy, and dM are set according to equations (38) to (40).

ただし、図15のフローチャートにおいてはこのdFx、dFy、dMそれぞれに0より大きく1以下の補正量収束係数φx、φy、φmを乗じて、式(41)〜式(43)により設定しても良い。 However, in the flowchart of FIG. 15, each of dFx, dFy, and dM is multiplied by correction amount convergence coefficients φ x , φ y , and φ m that are greater than 0 and equal to or less than 1, and are set according to equations (41) to (43). May be.

ステップS130では、dFx、dFyの絶対値が共に10[N]以下で、且つdMの絶対値が10[Nm]以下ならばステップS140に進み、各輪の駆動力配分の目標値Fxi **をFxi **=Fxfiとして図15のフローチャートを終了し、図9のステップS80に進む。 In step S130, if the absolute values of dFx and dFy are both 10 [N] or less and the absolute value of dM is 10 [Nm] or less, the process proceeds to step S140, and the target value Fx i ** of the driving force distribution of each wheel. Is set to Fx i ** = Fx fi , the flowchart of FIG. 15 is terminated, and the process proceeds to step S80 of FIG.

ステップS150では、図9のフローチャートのステップS60と同じ処理を行い、dFx、dFy、dMを実現する各輪駆動力配分のフィードバック制御量Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4を求める。 At step S150, the performs the same processing as step S60 in the flowchart of FIG. 9, determined dFx, dFy, the feedback control amount Fx b1, Fx b2, Fx b3 , Fx b4 each wheel power distribution to realize dM.

ただし、ステップS150において、第4の発明を適用し図13に示すフローチャートに従ってFxbiを求める場合、後述する図13のフローチャートのステップS710において求めたD1、D2、D3、D4が全て0となりステップS800においてFxb1=Fxb2=Fxb3=Fxb4=0となった場合、Fxi **=Fxfiとして直ちに図15のフローチャートを抜けて図9のステップS80に進む。 However, when Fx bi is obtained according to the flowchart shown in FIG. 13 by applying the fourth invention in step S150, all of D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 obtained in step S710 of the flowchart of FIG. If it becomes 0 and Fx b1 = Fx b2 = Fx b3 = Fx b4 = 0 in step S800, Fx i ** = Fx fi is immediately passed through the flowchart of FIG. 15 and proceeds to step S80 of FIG.

ステップS160では駆動力配分のフィードフォワード成分Fxfiを式(44)により更新し、ステップS100に進む。 In step S160, the feedforward component Fx fi of the driving force distribution is updated by equation (44), and the process proceeds to step S100.

次に、図9のフローチャートのステップS60において、第3の発明に基づいて各輪駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiを求める図12のフローチャートについて以降説明する。 Next, the flowchart of FIG. 12 for obtaining the feedback control amount Fx bi for each wheel driving force distribution based on the third invention in step S60 of the flowchart of FIG. 9 will be described below.

ステップS500では、各輪の駆動力変化に対する車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントそれぞれの感度Kix(単位:なし)、Kiy(単位:なし)、KiM(単位:rad・m))(例えば、左前輪1の駆動力変化に対する車両前後方向力の感度はK1x、右後輪4の駆動力変化に対するヨーモーメントの感度はK4M)を、Fxfiとβiから車両挙動感度マップを参照して求める。この車両挙動感度マップは、例えば、図16のように設定される(図16には左前輪1のマップのみを例として掲載)。 In step S500, the sensitivity K ix (unit: none), K iy (unit: none), K iM (unit: rad · m) of the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force, and the yaw moment with respect to changes in the driving force of each wheel. )) (For example, the sensitivity of the vehicle front-rear direction force to the driving force change of the left front wheel 1 is K 1x and the sensitivity of the yaw moment to the driving force change of the right rear wheel 4 is K 4M ), and the vehicle behavior from Fx fi and β i Obtained by referring to the sensitivity map. For example, the vehicle behavior sensitivity map is set as shown in FIG. 16 (only the map of the left front wheel 1 is shown as an example in FIG. 16).

この車両挙動感度マップは本車両が取り得る各輪の駆動力と横すべり角全ての組み合せを抽出し、夫々の組み合せにおいて、何れか1輪の駆動力を1[N]変化させたときの車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの変化量を求め、マップ化したものである。   This vehicle behavior sensitivity map extracts all combinations of driving force and side slip angle that can be taken by this vehicle, and before and after the vehicle when driving force of any one wheel is changed by 1 [N] in each combination. The amount of change in directional force, vehicle lateral force, and yaw moment is obtained and mapped.

ステップS510では、各輪の駆動力変化に対する車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントそれぞれの感度をベクトルで表した、[KixiyiM]が互いに1次独立である3つの車輪の組み合わせを選ぶ。選び方は次のようにして行う。 In step S510, three wheels with [K ix K iy K iM ] representing the sensitivity of each of the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force, and the yaw moment with respect to the driving force change of each wheel as vectors are linearly independent from each other. Choose a combination. How to choose is as follows.

まず、左前輪1以外の残り3輪のベクトルを縦に並べた式(45)の行列K1を考え、この行列K1の行列式det|K1|が0でないならば、車輪の組み合わせを左前輪1以外の残り3輪とし、フラグflgに1を設定する。 First, the left front wheel 1 Consider the matrix K 1 of formula (45) by arranging the vectors of the remaining three wheels to vertical than, the determinant det of the matrix K 1 | K 1 | if is not 0, the combination of the wheel The remaining three wheels other than the left front wheel 1 are set, and 1 is set in the flag flg.

もしdet|K1|が0ならば、今度は右前輪2以外の残り3輪のベクトルを縦に並べた行列K2を式(45)と同様に考え、行列式det|K2|が0でないならば、車輪の組み合わせを右前輪2以外の残り3輪とし、フラグflgに2を設定する。もしdet|K2|も0ならば、今度は左後輪3以外の残り3輪のベクトルを縦に並べた行列K3を式(45)と同様に考え、行列式det|K3|が0でないならば、車輪の組み合わせを左後輪3以外の残り3輪とし、フラグflgに3を設定する。もしdet|K3|も0ならば、今度は右後輪3以外の残り3輪のベクトルを縦に並べた行列K4を式(45)と同様に考え、行列式det|K4|が0でないならば、車輪の組み合わせを左後輪4以外の残り3輪とし、フラグflgに4を設定する。行列式det|K4|も0であり、det|Ki|が全て0の場合は組み合わせ無しとしてフラグflgに0を設定する。 If det | K 1 | is 0, a matrix K 2 in which the vectors of the remaining 3 wheels other than the right front wheel 2 are vertically arranged is considered in the same manner as in equation (45), and the determinant det | K 2 | If not, the combination of the wheels is the remaining three wheels other than the right front wheel 2, and 2 is set in the flag flg. If det | K 2 | is also 0, this time, a matrix K 3 in which the vectors of the remaining three wheels other than the left rear wheel 3 are vertically arranged is considered in the same manner as in equation (45), and the determinant det | K 3 | If it is not 0, the combination of the wheels is the remaining 3 wheels other than the left rear wheel 3, and 3 is set in the flag flg. If det | K 3 | is also 0, a matrix K 4 in which the vectors of the remaining three wheels other than the right rear wheel 3 are vertically arranged is considered in the same way as the equation (45), and the determinant det | K 4 | If it is not 0, the combination of the wheels is the remaining three wheels other than the left rear wheel 4, and 4 is set in the flag flg. If the determinant det | K 4 | is also 0 and det | K i | is all 0, the flag flg is set to 0 with no combination.

ステップS520ではフラグflgが0ならばステップS540に進み、Fxb1=Fxb2=Fxb3=Fxb4=0とする。そうでなければステップS530に進む。 In step S520 the flag flg proceeds to 0, step S540, and Fx b1 = Fx b2 = Fx b3 = Fx b4 = 0. Otherwise, the process proceeds to step S530.

ステップS530では、ステップS510で求めたフラグflgに応じた演算方法でFxbiを求め、フローチャートを終了する。Fxbiは、例えば、フラグflgが1の場合は式(46)により求める。即ち、ステップS510で選択された[KixiyiM]が互いに1次独立である3つの車輪の駆動力補正量を、dFx、dFy、dMにKiの逆行列を乗じることで求め、選択されなかった左前輪1の駆動力補正量を0とする。フラグflgが2〜4の場合も同様である。 In step S530, Fx bi is obtained by the calculation method according to the flag flg obtained in step S510, and the flowchart ends. For example, when the flag flg is 1, Fx bi is obtained by Expression (46). That is, the driving force correction amounts of the three wheels whose [K ix K iy K iM ] selected in step S510 are linearly independent from each other are obtained by multiplying dFx, dFy, dM by the inverse matrix of K i , The driving force correction amount of the left front wheel 1 that has not been selected is set to zero. The same applies when the flag flg is 2-4.

次に図9のフローチャートのステップS60において、第3或いは第4の発明に基づいてdFx、dFy、dMを実現するFxbiを求める図13のフローチャートについて以降説明する。 Next, the flowchart of FIG. 13 for obtaining Fx bi that realizes dFx, dFy, and dM based on the third or fourth invention in step S60 of the flowchart of FIG. 9 will be described below.

ステップS700では、各輪の駆動力変化に対するタイヤ横力の感度kiを求める。kiの求め方を左前輪1の場合を例にとって説明する。 In step S700, the tire lateral force sensitivity k i for the driving force change of each wheel is obtained. A method of obtaining k i will be described by taking the case of the left front wheel 1 as an example.

駆動力Fxf1+dFx1に対応するタイヤ横力Fyf1+dFy1を各輪の現在の横すべり角β1、各輪の輪荷重Wi、路面摩擦係数μiに基づいて駆動力とタイヤ横力との関係を表すタイヤ特性マップを参照して求め、図5のように式(47)によりk1を求める。各輪ともこのタイヤ特性マップは共通であり、図17のように設定される。 The tire lateral force Fy f1 + dFy 1 corresponding to the driving force Fx f1 + dFx 1 is determined based on the current side slip angle β 1 of each wheel, the wheel load W i of each wheel, the road lateral friction coefficient μ i , Is obtained by referring to a tire characteristic map representing the above relationship, and k 1 is obtained by equation (47) as shown in FIG. This tire characteristic map is common to each wheel, and is set as shown in FIG.

なお、dFx1(単位:N、dFx1>0)は、本車両の左前輪が取り得る輪荷重と比較して十分微小な値とし、本実施形態では10[N]とする(他の車輪のdFxiも同じ10「N」とする)。即ち、Fxf1が微小なdFx1だけ変化した時のFyf1の変化量dFy1を求める事によって、駆動力をFxf1とした時の駆動力変化に対するタイヤ横力の感度k1が式(47)によって求まる。 Note that dFx 1 (unit: N, dFx 1 > 0) is a sufficiently small value compared to the wheel load that can be taken by the left front wheel of the vehicle, and is 10 [N] in this embodiment (other wheels). DFx i of the same 10 “N”). That is, by obtaining the change amount dFy 1 of Fy f1 when Fx f1 changes by a minute dFx 1 , the sensitivity k 1 of the tire lateral force with respect to the change in the drive force when the drive force is Fx f1 is expressed by the equation (47). )

車輪2〜4についても同様にしてk2〜k4を求める。 Similarly, k 2 to k 4 are obtained for the wheels 2 to 4.

ステップS710では、このkiと各輪の舵角δiを用いて式(48)〜式(51)で表される、D1、D2、D3、D4を求める。 In step S710, D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 represented by the equations (48) to (51) are obtained using the k i and the steering angle δ i of each wheel.

ただし、   However,

ステップS720では、D1≠0であればステップS730に進み、式(21)に相当する式(53)を用いてdFx、dFy、dMを実現する、各輪駆動力配分のフィードバック制御量Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4を求める。そうでなければステップS740に進む。 In step S720, if D 1 ≠ 0, the process proceeds to step S730, and the feedback control amount Fx b1 of each wheel driving force distribution that realizes dFx, dFy, and dM using equation (53) corresponding to equation (21). , Fx b2 , Fx b3 , Fx b4 are obtained. Otherwise, the process proceeds to step S740.

式(53)の任意定数χは、ここでは0が設定される。   Here, 0 is set as the arbitrary constant χ in the equation (53).

なお、ステップS720において第5の発明を適用する場合には、例えば、式(53)の任意定数χを、Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4の2乗和が最小となる式(54)により設定する。 When applying the fifth invention in step S720, for example, the arbitrary constant χ of the equation (53) is changed to an equation (54) that minimizes the square sum of Fx b1 , Fx b2 , Fx b3 , Fx b4. ) To set.

また、ステップS720において第5の発明を適用する場合、Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4の4乗和が最小となるχを、またはFxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4の最小値と最大値との差が最も小さくなるχを選択しても良い。 Also, when applying the fifth aspect of the present invention at step S720, the minimum Fx b1, Fx b2, Fx b3 , the chi 4 sum of Fx b4 is minimized or Fx b1, Fx b2,, Fx b3, Fx b4 Χ that minimizes the difference between the value and the maximum value may be selected.

ステップS740では、D4≠0であればステップS750に進み、式(22)に相当する式(55)を用いてdFx、dFy、dMを実現する各輪駆動力配分のフィードバック制御量Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4を求める。そうでなければステップS760に進む。 In step S740, if D 4 ≠ 0, the process proceeds to step S750, and feedback control amount Fx b1 of each wheel driving force distribution that realizes dFx, dFy, dM using equation (55) corresponding to equation (22), Fx b2 , Fx b3 , and Fx b4 are obtained. Otherwise, the process proceeds to step S760.

なお、式(55)中の任意定数χはステップS730と同様に0とする。そして、第5の技術を適用する場合、例えば、ステップS730同様、Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4の2乗和を最小にするχを式(56)により設定する。 Note that the arbitrary constant χ in the equation (55) is set to 0 as in step S730. When the fifth technique is applied, for example, as in step S730, χ that minimizes the sum of squares of Fx b1 , Fx b2 , Fx b3 , and Fx b4 is set by Expression (56).

ステップS760では、D2≠0であればステップS770に進み、式(15)をFxb2を既知として解いた式から、dFx、dFy、dMを実現するFxbiを求める。なお、式(53)及び式(55)中の任意定数χに対応する値はステップS730、S750同様に設定する。D2=0ならばステップS780に進む。 In step S760, if D 2 ≠ 0, the process proceeds to step S770, and Fx bi that realizes dFx, dFy, and dM is obtained from an equation obtained by solving equation (15) with Fx b2 known. Note that the value corresponding to the arbitrary constant χ in the equations (53) and (55) is set in the same manner as in steps S730 and S750. If D 2 = 0, the process proceeds to step S780.

ステップS780では、D3≠0であればステップS790に進み、式(15)をFxb3を既知として解いた式から、dFx、dFy、dMを実現するFxbiを求める。なお、式(53)及び式(55)中の任意定数χに対応する値はステップS730、S750同様に設定する。D3=0ならばステップS800に進み、Fxb1=Fxb2=Fxb3=Fxb4=0とする。 In step S780, the process proceeds to step S790 if D3 ≠ 0, from the equation obtained by solving equation (15) as known to Fx b3, determined dFx, dFy, the Fx bi to realize dM. Note that the value corresponding to the arbitrary constant χ in the equations (53) and (55) is set in the same manner as in steps S730 and S750. If D 3 = 0, the process proceeds to step S800, and Fx b1 = Fx b2 = Fx b3 = Fx b4 = 0.

次に図9のフローチャートのステップS60において、第6の発明に基づいてdFx、dFy、dMを実現するFxbiを求める図14のフローチャートについて説明する。 Next, the flowchart of FIG. 14 for obtaining Fx bi that realizes dFx, dFy, and dM based on the sixth invention in step S60 of the flowchart of FIG. 9 will be described.

ステップS805では駆動力配分のフィードフォワード成分記録変数FFxfiに、駆動力配分のフィードフォワード成分Fxfiを設定する。また、演算回数カウンタCnに0を設定する。 In step S805, the feed forward component Fx fi for driving force distribution is set in the feed forward component recording variable FFx fi for driving force distribution. Also, 0 is set to the calculation number counter Cn.

ステップS810では、dFx、dFy、dMをそれぞれ10で割った値をddFx、ddFy、ddMとする。   In step S810, values obtained by dividing dFx, dFy, and dM by 10 are defined as ddFx, ddFy, and ddM.

なお、ここではdFx、dFy、dMをそれぞれ10で割ったが、割る数はこれに限定されない。10以上の数で割ればFxbiの演算精度は高くなるが、演算時間は長くなるので、コントローラ8の演算性能が許す限りこの割る数を大きくする。 Here, dFx, dFy, and dM are each divided by 10, but the number to be divided is not limited to this. Dividing by a number of 10 or more increases the calculation accuracy of Fx bi , but the calculation time increases. Therefore, this division number is increased as long as the calculation performance of the controller 8 permits.

ステップS820では、ddFx、ddFy、ddMを実現する各輪の制御量dFxb1、dFxb2、dFxb3、dFxb4を、第3の発明を適用する場合には図12或いは図13に示すフローチャートに従って、第4の発明を適用する場合には図13に示すフローチャートに従って求める。 In step S820, the control amounts dFx b1 , dFx b2 , dFx b3 , dFx b4 of each wheel that realize ddFx, ddFy, ddM are applied according to the flowchart shown in FIG. 12 or FIG. 13 when the third invention is applied. When the fourth invention is applied, it is obtained according to the flowchart shown in FIG.

ステップS830では、駆動力配分のフィードフォワード成分Fxfiを、Fxfi←Fxfi+dFxbiと更新し、演算回数カウンタCnに1を加える。 In step S830, a feedforward component Fx fi driving force distribution, and updating the Fx fi ← Fx fi + dFx bi , 1 is added to the number of operations counter Cn.

ステップS840では演算回数カウンタCnが10以上ならばステップS850に進み、駆動力配分のフィードバック制御量Fxbiを、Fxbi=Fxfi−FFxfiとする。 In step S840, if the calculation number counter Cn is 10 or more, the process proceeds to step S850, and the feedback control amount Fx bi of the driving force distribution is set to Fx bi = Fx fi -FFx fi .

ステップS860では、駆動力配分のフィードフォワード成分Fxfiにフィードフォワード成分記録変数FFxfiを再設定する。 In step S860, the feed forward component recording variable FFx fi is reset to the feed forward component Fx fi of the driving force distribution.

次に、図9のフローチャートのステップS40において、車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントそれぞれの動的目標値Fx**、Fy**、M**と、この車両挙動の動的目標値Fx**、Fy**、M**を、横風等の外乱や車重等の変化がない場合に実現する各輪の駆動力配分のフィードフォワード成分Fxf1、Fxf2、Fxf3、Fxf4を求める図10のフローチャートについて説明する。 Next, in step S40 of the flowchart of FIG. 9, the dynamic target values Fx ** , Fy ** , M ** for the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force, and the yaw moment, and the dynamic target of this vehicle behavior. value Fx **, Fy **, the M **, a feed-forward component of the driving force distribution for the wheels to be achieved if there is no change in the disturbance or vehicle weight etc. crosswinds such Fx f1, F xf2, F xf3 , F The flowchart of FIG. 10 for obtaining xf4 will be described.

まず、ステップS1030では車両前後方向力の静的目標値Fx*を、アクセルペダル6とブレーキペダル7の踏込量AP及びBPと車両速度Vに基づいて式(57)により求める。 First, in step S1030, the static target value Fx * of the vehicle longitudinal force is obtained by the equation (57) based on the depression amounts AP and BP of the accelerator pedal 6 and the brake pedal 7 and the vehicle speed V.

式(57)中のFax *はアクセルペダル6の踏込量AP及び車速Vに基づいて目標駆動力マップを参照して得られる値であり、また、Fbx *はブレーキペダル7の踏込量BPに基づいて目標制動力マップを参照して得られる値である。 In Formula (57), Fa x * is a value obtained by referring to the target driving force map based on the depression amount AP of the accelerator pedal 6 and the vehicle speed V, and Fb x * is the depression amount BP of the brake pedal 7. Based on the target braking force map.

なお、目標駆動力マップ及び目標制動力マップは、例えば、それぞれ図18及び図19のように設定される。また、Fx*、Fax *、Fbx *何れも車両を前方に加速させる向きを正とする。 The target driving force map and the target braking force map are set as shown in FIGS. 18 and 19, for example. Further, Fx *, Fa x *, both Fb x * to the direction to accelerate the vehicle in front is positive.

ステップS1040では、車両横方向力の静的目標値Fy*を、ステップS1030で設定したFx*とステアリング5の回転角θと車両速度Vに基づいて目標車両横方力マップを参照して設定する。また、ヨーレートの静的目標値γ*を、Fx*とθとVに基づいて目標ヨーレートマップを参照して設定する。 In step S1040, the static target value Fy * of the vehicle lateral force is set with reference to the target vehicle lateral force map based on Fx * , the rotation angle θ of the steering wheel 5 and the vehicle speed V set in step S1030. . Further, the static target value γ * of the yaw rate is set with reference to the target yaw rate map based on Fx * , θ, and V.

この目標車両横方力マップ及び目標ヨーレートマップは、例えば、それぞれ図20、図21のように設定されるマップであり、これら2つのマップの設定方法は後述するステップS1050にて説明する。   The target vehicle lateral force map and the target yaw rate map are maps set, for example, as shown in FIGS. 20 and 21, respectively. A method for setting these two maps will be described in step S1050 described later.

ステップS1050では、駆動力配分の静的な目標値Fx1 *、Fx2 *、Fx3 *、Fx4 *を、θ、V、Fx*に基づいて静的駆動力配分マップを参照して設定する。この静的駆動力配分マップは、例えば、図22a、図22bのように設定される。 In step S1050, static target values Fx 1 * , Fx 2 * , Fx 3 * , and Fx 4 * for driving force distribution are set with reference to the static driving force distribution map based on θ, V, and Fx *. To do. This static driving force distribution map is set as shown in FIGS. 22a and 22b, for example.

ここで、この静的駆動力配分マップと、ステップS1040で用いた目標車両横方力マップ及び目標ヨーレートマップの求め方について以降述べる。   Here, how to obtain this static driving force distribution map and the target vehicle lateral force map and target yaw rate map used in step S1040 will be described below.

4輪の駆動力和Fxall(単位:N)、左右輪駆動力差ΔFxall(単位:N)、前輪駆動力配分η(単位:なし)、左右輪駆動力差の前輪配分Δη(単位:なし)を式(58)〜式(61)により定義する。なお、本実施形態ではη及びΔηは常に0.6(前輪への配分を6割)とする。 Four wheel driving force sum Fx all (unit: N), left and right wheel driving force difference ΔFx all (unit: N), front wheel driving force distribution η (unit: none), left and right wheel driving force difference front wheel distribution Δη (unit: N) None) is defined by the equations (58) to (61). In the present embodiment, η and Δη are always set to 0.6 (allocation to the front wheels is 60%).

そして、本車両が取り得るFxall、ΔFxallステアリング5の回転角θ、車両前後方向力の静的目標値Fx*の4つのパラメータの組合せ全てに対して次のようなシミュレーション或いは実験を行い、静的駆動力配分マップ、目標車両横方力マップ、目標ヨーレートマップを作成する。 Then, the following simulation or experiment is performed on all combinations of four parameters of Fx all , ΔFx all steering 5 rotation angle θ, and vehicle front / rear direction static target value Fx * that the vehicle can take, A static driving force distribution map, a target vehicle lateral force map, and a target yaw rate map are created.

まず、選択された、Fxall、ΔFxallから各輪の駆動力配分Fxiを式(62)〜式(65)により求め、選択されたθ’から前輪1、2の舵角をδ1=δ2=θ’/16(ステアリングギア比は1/16)とする。 First, the selected, Fx all, determined by the driving force distribution Fx i of each wheel formula (62) to (65) from DerutaFx all, the steering angle of the front wheels 1 and 2 from the selected theta '[delta] 1 = It is assumed that δ 2 = θ ′ / 16 (the steering gear ratio is 1/16).

次に、この設定された駆動力配分Fxiと前輪舵角δ1、δ2(後輪3、4の舵角δ3、δ4は0)で図8の車両を走行させ、且つ−Fx*を車両重心位置において車両前後方向に加える。そして、十分時間が経過し車速V’が一定(定常状態)になった時の車両横方向力Fyとヨーレートγを求める。なお、この実験或いはシミュレーションを行う場合には空気抵抗や転がり抵抗等の走行抵抗要素を除外するようにして行うと共に、シミュレーション上で実施する場合には各輪の駆動力とタイヤ横力等の非線形性を十分考慮した車両モデルを用いて行う。 Next, the set driving force distribution Fx i and the front wheel steering angle [delta] 1, [delta] 2 (steering angle [delta] 3 of the rear wheels 3, 4, [delta] 4 is 0) to drive the vehicle in FIG. 8, and -Fx * Is added in the vehicle longitudinal direction at the vehicle center of gravity. Then, the vehicle lateral force Fy and the yaw rate γ when the vehicle speed V ′ becomes constant (steady state) after a sufficient time has elapsed are obtained. In this experiment or simulation, the running resistance elements such as air resistance and rolling resistance are excluded, and in the case of simulation, non-linearity such as driving force of each wheel and tire lateral force. This is done using a vehicle model that fully considers performance.

そして最後に、静的駆動力配分マップ、目標車両横方力マップ、目標ヨーレートマップのV、θ、Fx*、Fy*、γ*、Fxi *を、それぞれ今シミュレーションを行った時のV’、θ、Fx*、Fy*、γ*、Fxi *とし、静的駆動力配分マップ、目標車両横方力マップ、目標ヨーレートマップを設定していく。 And finally, static driving force distribution map, the target vehicle sideways force map, the target yaw rate map of V, θ, Fx *, Fy *, γ *, the Fx i *, V when each was now simulation ' , θ, Fx *, Fy * , γ *, and Fx i *, static driving force distribution map, the target vehicle sideways force map, continue to set the target yaw rate map.

ステップS1060では、車両前後方向力の動的目標値Fx**、車両横方向力の動的目標値Fy**、ヨーレートの動的目標値γ**を、各輪の駆動力配分で実現可能な範囲で車両の操縦性が好適となるように静的な目標値Fx*、Fy*、γ*に対してなまし処理(時間的な遅れ要素)を施して求める。ここではFx*については2次遅れの伝達関数を用いて、Fy*、γ*については相応の伝達関数を用いてFx**、Fy**、γ**を得る。なお、特にFy**、γ**の応答は各輪のタイヤ力によって実現可能なものになるように時間的な遅れ要素を入れる。 In step S1060, the dynamic target value Fx ** of the vehicle longitudinal force, the dynamic target value Fy ** of the vehicle lateral force, and the dynamic target value γ ** of the yaw rate can be realized by distributing the driving force of each wheel. It is obtained by subjecting static target values Fx * , Fy * , γ * to a smoothing process (time delay element) so that the maneuverability of the vehicle is suitable within a certain range. Here, Fx ** , Fy ** , and γ ** are obtained by using a second-order lag transfer function for Fx * and corresponding transfer functions for Fy * and γ * . In particular, a time delay element is added so that the responses of Fy ** and γ ** can be realized by the tire force of each wheel.

そして更にステップS1060においては、求められたγ**を微分し、車両のヨー慣性モーメントI(単位:kg・m2)を乗じることによってヨーモーメントの動的目標値M**を得る。 In step S1060, the obtained γ ** is differentiated and multiplied by the yaw inertia moment I (unit: kg · m 2 ) of the vehicle to obtain the dynamic target value M ** of the yaw moment.

ステップS1070では、ステップS1050で設定した駆動力配分の静的な目標値Fxi *を基に、車両挙動の動的目標値Fx**、Fy**、γ**を概ね実現する駆動力配分の基本値Fx1 ##、Fx2 ##、Fx3 ##、Fx4 ##を式(66)〜式(69)により求める。 In step S1070, based on the static target value Fx i * of the driving force distribution set in step S1050, the driving force distribution that substantially realizes the dynamic target values Fx ** , Fy ** , and γ ** of the vehicle behavior. The basic values Fx 1 ## , Fx 2 ## , Fx 3 ## , and Fx 4 ## of the above are obtained by Expressions (66) to (69).

ただし、ステップS1050に示した通りη=Δη=0.6で、Fxall ##はステップS1060でFx*に対してなまし処理を施してFx**とした時と同じなまし処理をFxi *の和Fx1 *+Fx2 *+Fx3 *+Fx4 *に施した値である。 However, as shown in step S1050, η = Δη = 0.6, and Fx all ## is the same as Fx i when Fx * is annealed to Fx ** in step S1060. This is a value applied to the sum of Fx 1 * + Fx 2 * + Fx 3 * + Fx 4 * .

また、ΔFxall ##は、車両を線形近似した線形2輪モデル(「自動車の運動と制御」第3章3.2.1節、(著)安部正人、(出版)山海堂)に左右輪駆動力差ΔFxall ##が加わった場合を考え、この線形2輪モデルのヨーレートの応答がγ**となるように設計したモデルフォロイング制御系(「ビークル制御」第3章3.2節、著者:金井喜美雄、越智徳昌、川邊武俊、発行所:槇書店)を用い、且つ定常状態で駆動力配分の静的な目標値Fxi *との間で偏差を生じないように補正した式(70)から求める。 ΔFx all ## is a linear two-wheel model that approximates the vehicle linearly ("Motor Movement and Control", Chapter 3 Section 3.2.1, (Author) Masato Abe, (Publishing) Sankaido). Considering the case where the driving force difference ΔFx all ## is added, the model following control system (Chapter 3, Section 3.2 of “Vehicle Control”) is designed so that the yaw rate response of this linear two-wheel model is γ **. , Authors: Kimio Kanai, Tokumasa Ochi, Taketoshi Kawabuchi, publisher: Kashiwa Shoten), and corrected so as not to cause a deviation from the static target value Fx i * of the driving force distribution in a steady state It is obtained from equation (70).

ただし、 However,

ただし、式(70)において、fr(s)はステップS1060でγ*に対してなまし処理を施してγ**とした時のなまし処理の伝達関数であり、Kf、Kr(単位:N/rad)は前輪及び後輪の横滑り角が十分小さい時の単位横滑り角あたりのコーナーリングフォースである。 However, in the equation (70), fr (s) is a transfer function of the smoothing process when the smoothing process is performed on γ * in step S1060 to obtain γ **, and Kf, Kr (unit: N) / Rad) is a cornering force per unit skid angle when the skid angle of the front and rear wheels is sufficiently small.

ステップS1080では、駆動力配分の基本値Fx1 ##、Fx2 ##、Fx3 ##、Fx4 ##によって実現する、車両前後方向力Fx##、車両横方向力Fy##、ヨーモーメントM##を式(72)〜式(74)により求める。 In step S1080, the driving force basic value Fx 1 # # distribution, Fx 2 ##, Fx 3 ## , realized by Fx 4 # #, vehicle longitudinal direction force Fx # #, vehicle lateral force Fy # #, yaw The moment M ## is obtained from the equations (72) to (74).

ただし、 However,

なお、Fy1 ##、Fy2 ##、Fy3 ##、Fy4 ##は、現在の車両状態で、Fx1 ##、Fx2 ##、Fx3 ##、Fx4 ##が各輪に加わった時に発生するタイヤ横力で、各輪の現在の横すべり角βi、輪荷重Wi、路面摩擦係数μiに基づいて、図13のフローチャートのステップS700で用いた駆動力とタイヤ横力との関係を表すタイヤ特性マップからFyi ##を設定する。 Note that Fy 1 ## , Fy 2 ## , Fy 3 ## , Fy 4 ## are current vehicle states, and Fx 1 ## , Fx 2 ## , Fx 3 ## , Fx 4 ## are each The driving force and tire used in step S700 of the flowchart of FIG. 13 based on the current side slip angle β i , wheel load W i , and road surface friction coefficient μ i of each wheel, which is the tire lateral force generated when applied to the wheel. Fy i ## is set from the tire characteristic map representing the relationship with the lateral force.

ステップS1090では、Fx**、Fy**、M**とFx##、Fy##、M##との誤差ΔFx、ΔFy、ΔMを式(76)〜式(78)により求める。 In step S1090, errors ΔFx, ΔFy, ΔM between Fx ** , Fy ** , M ** and Fx ## , Fy ## , M ## are obtained by Expressions (76) to (78).

ステップS1100ではこの誤差ΔFx、ΔFy、ΔMを補正するΔFx1、ΔFx2、ΔFx3、ΔFx4を、ΔFx、ΔFy、ΔMとFxi ##とβiから駆動力補正量マップを参照して求める。この駆動力補正量マップは図9のフローチャートのステップS60で用いた図11a、図11bのマップと同一のもので、dFx、dFy、dMをΔFx、ΔFy、ΔMと置き換え、Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4をΔFx1、ΔFx2、ΔFx3、ΔFx4と置き換えて用いる。 In step S1100, ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 for correcting the errors ΔFx, ΔFy, and ΔM are obtained from ΔFx, ΔFy, ΔM, Fx i ##, and β i with reference to the driving force correction amount map. . This driving force correction amount map is the same as the map of FIGS. 11a and 11b used in step S60 of the flowchart of FIG. 9, and dFx, dFy, dM are replaced with ΔFx, ΔFy, ΔM, Fx b1 , Fx b2 ,. Fx b3 and Fx b4 are used in place of ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 .

また、ステップS1100において、ΔFx1、ΔFx2、ΔFx3、ΔFx4を図12または図13に示すフローチャートに従って求めるとなお良い。この場合も各フローチャートにおいてdFx、dFy、dMをΔFx、ΔFy、ΔMと置き換え、Fxb1、Fxb2、Fxb3、Fxb4をΔFx1、ΔFx2、ΔFx3、ΔFx4と置き換えて用いる。 In step S1100, ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 may be obtained according to the flowchart shown in FIG. In this case dFx even flowcharts, replacement dFy, DerutaFx the dM, DerutaFy, and ΔM, Fx b1, Fx b2, Fx b3, ΔFx 1 to Fx b4, ΔFx 2, ΔFx 3 , used interchangeably with ΔFx 4.

ステップS1110では、ΔFxiとFxi ##との和を各輪の駆動力配分のフィードフォワード成分Fxfi=Fxi ##+ΔFxiとする。 In step S1110, the sum of ΔFx i and Fx i ## is set as a feedforward component Fx fi = Fx i ## + ΔFx i of the driving force distribution of each wheel.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、図8に示した車両とは異なり、車両挙動Fx、Fy、M全てを補正する必要のない、或いは推定することができない車両にも適用することができる。例えば、車両横方向力Fyを推定できないような車両に適用する場合、図9のフローチャートのステップS50において、ヨーモーメントMの変化から車両横方向力Fyの変化を推定して車両横方向力の補正量目標値dFyを設定すれば良い。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is different from the vehicle shown in FIG. 8 in that the vehicle behaviors Fx, Fy, and M need not be corrected or cannot be estimated. Can also be applied. For example, when the present invention is applied to a vehicle in which the vehicle lateral force Fy cannot be estimated, in step S50 in the flowchart of FIG. 9, the change in the vehicle lateral force Fy is estimated from the change in the yaw moment M, thereby correcting the vehicle lateral force. The quantity target value dFy may be set.

また、本発明は、後輪を前輪とは違う角度で転舵できる車両や、ステアリング5の回転角θと独立して各輪の舵角を制御できる車両等、ステアバイワイヤ機構を装備した車両にも適用可能である。このような車両に適用する場合は、例えば、dFx、dFy、dMを実現するFxbi、及びddFx、ddFy、ddMを実現する制御量dFxbiを図13のフローチャートで求めるようにし、この図13のフローチャートで用いる舵角情報に、各輪の舵角制御指令値を用いるようにすれば良い。 Further, the present invention is applied to a vehicle equipped with a steer-by-wire mechanism, such as a vehicle in which the rear wheels can be steered at an angle different from that of the front wheels, or a vehicle in which the steering angle of each wheel can be controlled independently of the rotation angle θ of the steering 5. Is also applicable. When applied to such a vehicle, for example, Fx bi that realizes dFx, dFy, and dM, and a control amount dFx bi that realizes ddFx, ddFy, and ddM are obtained by the flowchart of FIG. The steering angle control command value for each wheel may be used for the steering angle information used in the flowchart.

左右駆動力差によって旋回する車両に加わるタイヤ力を表す図である。It is a figure showing the tire force added to the vehicle which turns by the right-and-left driving force difference. 従来技術によるヨーモーメントの補正方法を表す図である。It is a figure showing the correction method of the yaw moment by a prior art. 4輪独立駆動車における各輪の駆動力、タイヤ横力、舵角等を表した図である。It is a figure showing the driving force, tire lateral force, steering angle, etc. of each wheel in a four-wheel independent drive vehicle. ある1輪における駆動力とタイヤ横力とその合力であるタイヤ力を表した図である。It is a figure showing the tire force which is the driving force in one certain wheel, tire lateral force, and the resultant force. 制駆動力とタイヤ横力との関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between braking / driving force and tire lateral force. 従来例による駆動力制御のシミュレーション結果の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the simulation result of the driving force control by a prior art example. 本発明による駆動力制御のシミュレーション結果の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the simulation result of the driving force control by this invention. 4輪を独立に駆動するモータを備えた電動車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric vehicle provided with the motor which drives four wheels independently. 一実施の形態におけるトルク配分制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of torque distribution control in one Embodiment. 駆動力配分のフィードフォワード成分を求めるフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which calculates | requires the feedforward component of driving force distribution. 車両挙動を変化させる各輪の駆動力変化量を記録したマップである。It is the map which recorded the driving force variation | change_quantity of each wheel which changes a vehicle behavior. 同じく車両挙動を変化させる各輪の駆動力変化量を記録したマップである。It is the map which recorded the driving force change amount of each wheel which similarly changes a vehicle behavior. 駆動力配分のフィードバック制御量を求めるフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which calculates | requires the feedback control amount of driving force distribution. 駆動力配分のフィードバック制御量を求めるフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which calculates | requires the feedback control amount of driving force distribution. 駆動力配分のフィードバック制御量を求めるフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which calculates | requires the feedback control amount of driving force distribution. 一実施の形態におけるトルク配分制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of torque distribution control in one Embodiment. 各輪の駆動力変化に対する車両挙動の感度のマップである。It is a map of the sensitivity of the vehicle behavior with respect to the driving force change of each wheel. 横すべり角と輪荷重と路面摩擦係数に対応して変化する駆動力とタイヤ横力との関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the driving force and tire lateral force which change according to a side slip angle, a wheel load, and a road surface friction coefficient. アクセルペダルの踏み込み量と車速に応じた車両前後方向力の静的な目標値を表すマップである。It is a map showing the static target value of the vehicle longitudinal force according to the depression amount of the accelerator pedal and the vehicle speed. ブレーキペダルの踏み込み量に応じた車両前後方向力の静的な目標値を表すマップである。It is a map showing the static target value of the vehicle longitudinal force according to the depression amount of a brake pedal. ステアリング回転角と車速と車両前後方向力に応じた車両横方向力の静的な目標値を表すマップである。It is a map showing the static target value of the vehicle lateral force according to the steering rotation angle, the vehicle speed, and the vehicle longitudinal force. ステアリング回転角と車速と車両前後方向力に応じたヨーレートの静的な目標値を表すマップである。It is a map showing the static target value of the yaw rate according to the steering rotation angle, the vehicle speed, and the vehicle longitudinal force. 各輪の駆動力配分の静的な目標値を表すマップである。It is a map showing the static target value of the driving force distribution of each wheel. 同じく各輪の駆動力配分の静的な目標値を表すマップである。It is a map showing the static target value of the driving force distribution of each wheel.

符号の説明Explanation of symbols

1〜4:車輪
5:ステアリング
6:アクセルペダル
7:ブレーキペダル
8:コントローラ
9:バッテリ
11〜14:モータ
15:ステアリングギヤ
21〜24:車輪速センサ
25:ステアリング角センサ
26:アクセルストロークセンサ
27:ブレーキストロークセンサ
31〜34:インバータ
41〜44:舵角センサ
100:加速度センサ
101:ヨーレートセンサ
1-4: Wheel 5: Steering 6: Accelerator pedal 7: Brake pedal 8: Controller 9: Battery 11-14: Motor 15: Steering gear 21-24: Wheel speed sensor 25: Steering angle sensor 26: Accelerator stroke sensor 27: Brake stroke sensors 31 to 34: inverters 41 to 44: rudder angle sensor 100: acceleration sensor 101: yaw rate sensor

Claims (8)

4輪を夫々独立に駆動する車両の駆動力配分装置において、
各輪の駆動力配分のフィードフォワード成分を設定するフィードフォワード駆動力配分設定手段と、
前記車両の車両挙動を表す車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの内、少なくとも一つ以上を検出または推定する車両挙動判断手段と、
前記車両挙動判断手段によって検出または推定される車両挙動の中から、少なくとも一つ以上の車両挙動について前記車両の運転状態に基づき目標値を設定する車両挙動目標値設定手段と、
前記車両挙動目標値設定手段によって目標値を設定された車両挙動について、その目標値と前記車両挙動判断手段によって検出または推定された値との誤差を求める車両挙動誤差演算手段と、
前記車両挙動誤差演算手段によって求められた誤差から、車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの補正量目標値を設定する車両挙動補正量目標値設定手段と、
前記車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの補正量目標値を実現する各輪の駆動力配分のフィードバック制御量を求めるフィードバック制御量演算手段と、
前記駆動力配分のフィードフォワード成分と、前記駆動力配分のフィードバック制御量との和を各輪の駆動力配分の目標値として演算する目標駆動力配分演算手段と、
前記駆動力配分の目標値に従って各輪の駆動力を独立に制御する駆動力制御手段と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
In the vehicle driving force distribution device that drives the four wheels independently,
Feedforward driving force distribution setting means for setting a feedforward component of the driving force distribution of each wheel;
Vehicle behavior determination means for detecting or estimating at least one of vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment representing the vehicle behavior of the vehicle;
Vehicle behavior target value setting means for setting a target value based on the driving state of the vehicle for at least one of the vehicle behaviors detected or estimated by the vehicle behavior determination means;
Vehicle behavior error calculating means for obtaining an error between the target value and the value detected or estimated by the vehicle behavior determining means for the vehicle behavior set by the vehicle behavior target value setting means;
Vehicle behavior correction amount target value setting means for setting a correction amount target value for vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment from the error obtained by the vehicle behavior error calculation means;
A feedback control amount calculation means for obtaining a feedback control amount of the driving force distribution of each wheel that realizes a correction amount target value of the vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment;
Target driving force distribution calculating means for calculating the sum of the feedforward component of the driving force distribution and the feedback control amount of the driving force distribution as a target value of the driving force distribution of each wheel;
Driving force control means for independently controlling the driving force of each wheel according to the target value of the driving force distribution;
A driving force distribution device comprising:
前記駆動力配分の目標値によって実現する車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントを推定する車両挙動推定手段と、
前記車両挙動目標値設定手段によって目標値を設定された車両挙動について、前記車両挙動の目標値に前記車両挙動誤差演算手段によって求められた誤差を加算した値と、前記車両挙動推定手段によって推定された値との誤差を求める車両挙動誤差再演算手段と、
前記車両挙動誤差再演算手段によって求められた誤差から車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの修正量目標値を前記車両挙動補正量目標値設定手段によって設定する手段と、
前記車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの修正量目標値を実現する各輪の駆動力配分の修正量を求める駆動力配分修正量演算手段と、
を備え、前記駆動力配分の目標値と前記駆動力配分の修正量との和を前記駆動力配分の目標値に設定する処理を更に行うことを特徴とする請求項1に記載の駆動力配分装置。
Vehicle behavior estimation means for estimating a vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment realized by the target value of the driving force distribution;
For the vehicle behavior for which the target value has been set by the vehicle behavior target value setting means, a value obtained by adding the error obtained by the vehicle behavior error calculation means to the target value of the vehicle behavior and the vehicle behavior estimation means are estimated. Vehicle behavior error recalculation means for obtaining an error from the measured value,
Means for setting a correction amount target value of the vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment from the error obtained by the vehicle behavior error recalculation means by the vehicle behavior correction amount target value setting means;
Driving force distribution correction amount calculating means for obtaining a correction amount of driving force distribution of each wheel that realizes a correction amount target value of the vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment;
The driving force distribution according to claim 1, further comprising: setting a sum of the target value of the driving force distribution and a correction amount of the driving force distribution as a target value of the driving force distribution. apparatus.
前記フィードバック制御量演算手段は、各輪の駆動力変化に対する車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントそれぞれの感度に基づいて、駆動力配分のフィードバック制御量を求めることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動力配分装置。   The feedback control amount calculation means obtains a feedback control amount for driving force distribution based on the sensitivity of the vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment with respect to the driving force change of each wheel. The driving force distribution device according to 1 or 2. 前記フィードバック制御量演算手段は、各輪における駆動力変化に対するタイヤ横力の感度を求めるタイヤ横力感度検出手段を備え、前記タイヤ横力の感度に基づいて駆動力配分のフィードバック制御量を求めることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の駆動力配分装置。   The feedback control amount calculation means includes tire lateral force sensitivity detection means for obtaining the sensitivity of the tire lateral force with respect to a change in driving force in each wheel, and obtains a feedback control amount of the driving force distribution based on the sensitivity of the tire lateral force. The driving force distribution device according to any one of claims 1 to 3. 前記フィードバック制御量演算手段は、前記駆動力配分のフィードバック制御量の複数の集合の中から、各輪のフィードバック制御量がより小さくなる駆動力配分のフィードバック制御量を選択することを特徴とする請求項3または4に記載の駆動力配分装置。   The feedback control amount calculation means selects a feedback control amount for driving force distribution that makes the feedback control amount for each wheel smaller from a plurality of sets of feedback control amounts for the driving force distribution. Item 5. The driving force distribution device according to Item 3 or 4. 前記フィードバック制御量演算手段は、前記補正量目標値より小さな微小制御量を実現する各輪の駆動力配分の微小制御量を演算する処理を、前記駆動力配分の微小制御量それぞれの和が前記補正量目標値に漸近あるいは一致するまで繰り返し行い、繰り返し求めた前記駆動力配分の微小制御量それぞれの和を前記駆動力配分のフィードバック制御量とすることを特徴とする請求項3から5のいずれか一つに記載の駆動力配分装置。   The feedback control amount calculation means performs a process of calculating a minute control amount of the driving force distribution of each wheel that realizes a minute control amount smaller than the correction amount target value. 6. The method according to claim 3, wherein the control is repeatedly performed asymptotically or coincident with a correction amount target value, and the sum of the minute control amounts of the driving force distribution obtained repeatedly is used as the feedback control amount of the driving force distribution. The driving force distribution device according to claim 1. 前記車両挙動目標値設定手段は、車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントそれぞれの目標値を設定し、
前記フィードフォワード駆動力配分設定手段は、前記フィードフォワード成分によって実現する車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントを推定し、前記目標値と前記フィードフォワード成分によって実現する車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントとの誤差を演算し、
前記車両挙動補正量目標値設定手段は、前記車両挙動誤差演算手段によって求められた誤差と前記フィードフォワード駆動力配分設定手段によって求められた誤差から、前記車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントの補正量目標値を設定することを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の駆動力配分装置。
The vehicle behavior target value setting means sets a target value for each of the vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment,
The feedforward driving force distribution setting means estimates vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment realized by the feedforward component, and vehicle longitudinal force realized by the target value and the feedforward component, vehicle Calculate the error from the lateral force and yaw moment,
The vehicle behavior correction amount target value setting means is configured to calculate the vehicle longitudinal force, the vehicle lateral force, the yaw from the error obtained by the vehicle behavior error calculation means and the error obtained by the feedforward driving force distribution setting means. The driving force distribution device according to any one of claims 1 to 6, wherein a moment correction amount target value is set.
各輪の駆動力配分の目標値と同じ車両前後方向力、車両横方向力、ヨーモーメントを実現する前記4輪の駆動力配分の集合を求める駆動力配分集合演算手段を備え、
前記駆動力配分の集合の中の複数の駆動力配分の中から各輪の駆動力配分の目標値を再設定することを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の駆動力配分装置。
A driving force distribution set calculating means for obtaining a set of driving force distributions of the four wheels that realizes the same vehicle longitudinal force, vehicle lateral force, and yaw moment as the target value of the driving force distribution of each wheel;
The driving force according to any one of claims 1 to 7, wherein a target value of the driving force distribution of each wheel is reset from a plurality of driving force distributions in the set of driving force distributions. Distribution device.
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