JP2008240519A - Driving force control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪のグリップ力を適切に維持するように駆動力を制御する車両の駆動力制御装置に関する。 The present invention relates to a driving force control device for a vehicle that controls driving force so as to appropriately maintain a grip force of a wheel.
近年、車両においては、車輪のグリップ力を維持するために過剰な駆動力を抑制する様々な駆動力制御装置が開発され、実用化されている。 In recent years, various driving force control devices that suppress excessive driving force in order to maintain wheel grip force have been developed and put into practical use in vehicles.
例えば、特開平10−310042号公報には、各車輪の摩擦円半径の推定値を求め、この摩擦円半径の推定値を超えない範囲内で、車両の走行状態により推定した各車輪が発生している横力と前後力との合力を調節する技術が開示されている。
しかしながら、上述の特許文献1に開示される技術では、あくまでも現在発生している横力と前後力との合力を摩擦円半径推定値に収めようとするものであり、今後発生が予想される駆動力に対して有効に対処できないという問題がある。このため、現在、車両がスピン状態等にある場合は適切に対応することができるものの、プラウ状態等に対しては適切に対応ができないという問題がある。また、車輪のグリップ力を適切に維持するためには、車輪のタイヤチェーン装着等も考慮する必要がある。すなわち、タイヤチェーン非装着輪のタイヤ力のみを考慮した制御とするとタイヤチェーン装着輪のタイヤ力が十分活かせず、アクセルを踏んでいるのに加速しない等の問題が生じ、逆に、タイヤチェーン装着輪のタイヤ力のみを考慮した制御とするとタイヤチェーン非装着輪の安定性が低下するという問題がある。
However, in the technique disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、タイヤチェーンの装着・非装着に拘わらず、現在のみならず、今後生じると推定される過剰な駆動力を抑制し、タイヤのグリップ力を適切に維持して車両の走行安定性を向上させることができる車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses an excessive driving force estimated to occur not only at the present time but also in the future regardless of whether the tire chain is attached or not, and appropriately adjusts the tire grip force. An object of the present invention is to provide a vehicle driving force control device that can maintain and improve the running stability of the vehicle.
本発明は、ドライバ要求に基づき車輪に発生するタイヤ力を第1のタイヤ力として推定する第1のタイヤ力推定手段と、車輪に現在発生しているタイヤ力を第2のタイヤ力として推定する第2のタイヤ力推定手段と、タイヤ力の摩擦円限界値を設定する摩擦円限界値設定手段と、上記第1のタイヤ力と上記摩擦円限界値とに基づき上記摩擦円限界値を超えるタイヤ力を第1のオーバータイヤ力として推定する第1のオーバータイヤ力推定手段と、上記第2のタイヤ力と上記摩擦円限界値とに基づき上記摩擦円限界値を超えるタイヤ力を第2のオーバータイヤ力として推定する第2のオーバータイヤ力推定手段と、上記第1のオーバータイヤ力と上記第2のオーバータイヤ力に基づいて駆動力を設定する駆動力設定手段と、タイヤチェーンの装着を検出するタイヤチェーン装着検出手段と、車体すべり角速度を推定する車体すべり角速度推定手段と、上記タイヤチェーンの装着状態と上記車体すべり角速度とに応じて上記駆動力設定手段で設定した駆動力の補正量を設定し、上記設定した駆動力を補正する駆動力補正手段とを備えたことを特徴としている。 The present invention estimates first tire force estimation means for estimating a tire force generated on a wheel as a first tire force based on a driver request, and estimates a tire force currently generated on the wheel as a second tire force. Second tire force estimating means, friction circle limit value setting means for setting a friction circle limit value of tire force, and a tire exceeding the friction circle limit value based on the first tire force and the friction circle limit value Tire force exceeding the friction circle limit value based on the second tire force and the friction circle limit value based on the first over tire force estimation means for estimating the force as the first over tire force; Second over-tyre force estimating means for estimating the tire force; driving force setting means for setting a driving force based on the first over-tyre force and the second over-tyre force; Tire chain mounting detection means for detecting vehicle body slip angular velocity estimating means for estimating vehicle slip angular velocity, and correction of the driving force set by the driving force setting means according to the tire chain mounting state and the vehicle slip angular velocity A driving force correction means for setting the amount and correcting the set driving force is provided.
本発明による車両の駆動力制御装置によれば、タイヤチェーンの装着・非装着に拘わらず、現在のみならず、今後生じると推定される過剰な駆動力を抑制し、タイヤのグリップ力を適切に維持して車両の走行安定性を向上させることが可能となる。 According to the vehicle driving force control device of the present invention, regardless of whether the tire chain is attached or not, an excessive driving force estimated to occur not only now but also in the future is suppressed, and the tire grip force is appropriately adjusted. It is possible to maintain and improve the running stability of the vehicle.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1乃至図14は本発明の実施の一形態を示し、図1は駆動力制御装置の構成を示す機能ブロック図、図2は駆動力制御プログラムのフローチャート、図3は図2から続くフローチャート、図4はエンジン回転数とスロットル開度により設定されるエンジントルクの一例を示す説明図、図5は要求エンジントルクを発生するためのアクセル開度とスロットル開度との関係の一例を示す説明図、図6は付加ヨーモーメント演算ルーチンのフローチャート、図7は横加速度飽和係数の説明図、図8は車速感応ゲインの特性マップ、図9は高μ路と低μ路での付加ヨーモーメントの値の差異の説明図、図10は制御量補正部の機能ブロック図、図11は制御量補正プログラムのフローチャート、図12は第1の補正量の特性図、図13は直進度ゲインの特性図、図14は抑制されるオーバータイヤ力の説明図である。尚、本実施形態では、車両として、センタデファレンシャル付4輪駆動車を例とし、差動制限クラッチ等(締結トルクTLSD)により前後駆動力配分をセンタデファレンシャルによるベーストルク配分Rf_cdから可変自在な車両を例に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 14 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a driving force control device, FIG. 2 is a flowchart of a driving force control program, and FIG. 3 is a flowchart continuing from FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of engine torque set by the engine speed and the throttle opening, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the accelerator opening and the throttle opening for generating the required engine torque. 6 is a flowchart of an additional yaw moment calculation routine, FIG. 7 is an explanatory diagram of a lateral acceleration saturation coefficient, FIG. 8 is a characteristic map of a vehicle speed sensitivity gain, and FIG. 9 is a value of an additional yaw moment on a high μ road and a low μ road. FIG. 10 is a functional block diagram of the control amount correction unit, FIG. 11 is a flowchart of the control amount correction program, FIG. 12 is a characteristic diagram of the first correction amount, and FIG. 13 is a straightness gain. FIG. 14 is an explanatory diagram of the over-tire force to be suppressed. In this embodiment, a four-wheel drive vehicle with a center differential is taken as an example of the vehicle, and a vehicle in which the longitudinal driving force distribution can be varied from the base torque distribution Rf_cd by the center differential by a differential limiting clutch or the like (fastening torque TLSD). Explained as an example.
図1において、符号1は車両に搭載され、駆動力を適切に抑制する車両の駆動力制御装置を示し、この駆動力制御装置1には、スロットル開度センサ11、エンジン回転数センサ12、アクセル開度センサ13、トランスミッション制御部14、横加速度センサ15、ヨーレートセンサ16、ハンドル角センサ17、各車輪の車輪速センサ18、路面μ推定装置19、タイヤチェーン装着検出装置20が接続され、スロットル開度θth、エンジン回転数Ne、アクセル開度θACC、主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Nt、差動制限クラッチの締結トルクTLSD、横加速度(d2y/dt2)、ヨーレートγ、ハンドル角θH、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr(添字の「fl」は左前輪、「fr」は右前輪、「rl」は左後輪、「rr」は右後輪を示す)、路面摩擦係数μ、タイヤチェーンの装着状態が入力される。上述のタイヤチェーン装着検出装置20は、タイヤチェーン装着検出手段としてのものであり、例えば、車輪の回転速度の変動を検出し、或いは、車輪、サスペンション、車体等の振動を検出することにより、前輪側、及び、後輪側のタイヤチェーンの装着を判定するものとなっている。
In FIG. 1,
そして、駆動力制御装置1は、これら入力信号に基づき、後述の駆動力制御プログラムに従って、適切な駆動力を演算し、エンジン制御部2に出力する。エンジン制御部2は、図示しないスロットル制御部に制御信号を出力してモータを駆動させ、スロットル弁を作動させる。
Based on these input signals, the driving
駆動力制御装置1は、図1に示すように、エンジントルク演算部1a、要求エンジントルク演算部1b、トランスミッション出力トルク演算部1c、総駆動力演算部1d、前後接地荷重演算部1e、左輪荷重比率演算部1f、各輪接地荷重演算部1g、各輪前後力演算部1h、各輪要求横力演算部1i、各輪横力演算部1j、各輪摩擦円限界値演算部1k、各輪要求タイヤ合力演算部1l、各輪タイヤ合力演算部1m、各輪要求オーバータイヤ合力演算部1n、各輪オーバータイヤ合力演算部1o、オーバータイヤ力演算部1p、オーバートルク演算部1q、制御量演算部1r、制御量補正部1sから主要に構成されている。
As shown in FIG. 1, the driving
エンジントルク演算部1aは、スロットル開度センサ11からスロットル開度θthが、エンジン回転数センサ12からエンジン回転数Neが入力される。そして、予めエンジン特性により設定しておいたマップ(例えば、図4に示すマップ)を参照し、現在発生しているエンジントルクTegを求め、トランスミッション出力トルク演算部1cに出力する。尚、このエンジントルクTegは、エンジン制御部2から読み込んで用いても良い。
The engine torque calculator 1 a receives the throttle opening θth from the throttle opening sensor 11 and the engine speed Ne from the
要求エンジントルク演算部1bは、アクセル開度センサ13からアクセル開度θACCが入力される。そして、予め設定されているマップ(例えば、図5に示すようなθACC−θthの関係のマップ)によりスロットル開度θthを求め、このスロットル開度θthを基に、上述の図4に示すマップからエンジントルクTegを求め、このエンジントルクTegを要求エンジントルクTdrvとして制御量演算部1r、制御量補正部1sに出力する。尚、この要求エンジントルクTdrvは、予め設定しておいたアクセル開度θACCに応じたマップから求めるようにしても良く、また、エンジン制御部2から読み込んで用いても良い。
The requested
トランスミッション出力トルク演算部1cは、エンジン回転数センサ12からエンジン回転数Neが、トランスミッション制御部14から主変速ギヤ比i、及び、トルクコンバータのタービン回転数Ntが、エンジントルク演算部1aからエンジントルクTegが入力される。
The transmission output torque calculation unit 1c receives the engine rotation speed Ne from the engine
そして、例えば、以下の(1)式により、トランスミッション出力トルクTtを演算し、総駆動力演算部1d、各輪前後力演算部1hに出力する。
Tt=Teg・t・i …(1)
ここで、tはトルクコンバータのトルク比であり、予め設定されている、トルクコンバータの回転速度比e(=Nt/Ne)とトルクコンバータのトルク比とのマップを参照することにより求められる。尚、後述する制御量補正部1sでは、このトルクコンバータのトルク比tと主変速ギヤ比iとを乗算した値を瞬間総ギヤ比Grmomentと呼称する。
Then, for example, the transmission output torque Tt is calculated by the following equation (1), and is output to the total driving force calculation unit 1d and the wheel front / rear force calculation unit 1h.
Tt = Teg · t · i (1)
Here, t is a torque ratio of the torque converter, and is obtained by referring to a preset map of the rotational speed ratio e (= Nt / Ne) of the torque converter and the torque ratio of the torque converter. In the control amount correction unit 1s described later, a value obtained by multiplying the torque ratio t of the torque converter and the main transmission gear ratio i is referred to as an instantaneous total gear ratio Grmoment.
総駆動力演算部1dは、トランスミッション出力トルク演算部1cからトランスミッション出力トルクTtが入力される。 The total driving force calculation unit 1d receives the transmission output torque Tt from the transmission output torque calculation unit 1c.
そして、例えば、以下の(2)式により、総駆動力Fxを演算し、前後接地荷重演算部1e、各輪前後力演算部1hに出力する。
Fx=Tt・η・if/Rt …(2)
ここで、ηは駆動系伝達効率、ifはファイナルギヤ比、Rtはタイヤ半径である。
Then, for example, the total driving force Fx is calculated by the following equation (2), and is output to the front / rear ground load calculation unit 1e and each wheel front / rear force calculation unit 1h.
Fx = Tt · η · if / Rt (2)
Here, η is drive system transmission efficiency, if is the final gear ratio, and Rt is the tire radius.
前後接地荷重演算部1eは、総駆動力演算部1dから総駆動力Fxが入力される。そして、以下の(3)式により前輪接地荷重Fzfを演算し、各輪接地荷重演算部1g、各輪前後力演算部1hに出力すると共に、以下の(4)式により後輪接地荷重Fzrを演算し、各輪接地荷重演算部1gに出力する。
Fzf=Wf−((m・(d2x/dt2)・h)/L) …(3)
Fzr=W−Fzf …(4)
ここで、Wfは前輪静荷重、mは車両質量、(d2x/dt2)は前後加速度(=Fx/m)、hは重心高さ、Lはホイールベース、Wは車両重量(=m・G;Gは重力加速度)である。
The front / rear ground load calculation unit 1e receives the total driving force Fx from the total driving force calculation unit 1d. Then, the front wheel ground load Fzf is calculated by the following equation (3) and output to each wheel ground load calculating unit 1g and each wheel longitudinal force calculating unit 1h, and the rear wheel ground load Fzr is calculated by the following equation (4). Calculate and output to each wheel ground load calculation unit 1g.
Fzf = Wf − ((m · (d 2 x / dt 2 ) · h) / L) (3)
Fzr = W−Fzf (4)
Here, Wf is the front wheel static load, m is the vehicle mass, (d 2 x / dt 2 ) is the longitudinal acceleration (= Fx / m), h is the height of the center of gravity, L is the wheel base, and W is the vehicle weight (= m G: G is the acceleration of gravity).
左輪荷重比率演算部1fは、横加速度センサ15から横加速度(d2y/dt2)が入力される。そして、以下の(5)式により左輪荷重比率WR_lを演算し、各輪接地荷重演算部1g、各輪要求横力演算部1i、各輪横力演算部1jに出力する。
WR_l=0.5−((d2y/dt2)/G)・(h/Ltred) …(5)
ここで、Ltredは前輪と後輪のトレッド平均値である。
Lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is input from the
WR — 1 = 0.5 − ((d 2 y / dt 2 ) / G) · (h / Ltred) (5)
Here, Ltred is the average tread value of the front and rear wheels.
各輪接地荷重演算部1gは、前後接地荷重演算部1eから前輪接地荷重Fzf、後輪接地荷重Fzrが入力され、左輪荷重比率演算部1fから左輪荷重比率WR_lが入力される。そして、以下の(6)、(7)、(8)、(9)式により、それぞれ左前輪接地荷重Fzf_l、右前輪接地荷重Fzf_r、左後輪接地荷重Fzr_l、右後輪接地荷重Fzr_rを演算し、各輪摩擦円限界値演算部1kに出力する。
Fzf_l=Fzf・WR_l …(6)
Fzf_r=Fzf・(1−WR_l) …(7)
Fzr_l=Fzr・WR_l …(8)
Fzr_r=Fzr・(1−WR_l) …(9)
Each wheel ground load calculation unit 1g receives a front wheel ground load Fzf and a rear wheel ground load Fzr from the front and rear ground load calculation unit 1e, and a left wheel load ratio WR_l from the left wheel load ratio calculation unit 1f. Then, the left front wheel ground load Fzf_l, the right front wheel ground load Fzf_r, the left rear wheel ground load Fzr_l, and the right rear wheel ground load Fzr_r are calculated by the following equations (6), (7), (8), and (9), respectively. And output to each wheel friction circle limit value calculation unit 1k.
Fzf_l = Fzf · WR_l (6)
Fzf_r = Fzf · (1−WR_l) (7)
Fzr_l = Fzr · WR_l (8)
Fzr_r = Fzr · (1−WR_l) (9)
各輪前後力演算部1hは、トランスミッション制御部14からセンタデファレンシャルにおける差動制限クラッチの締結トルクTLSDが入力され、トランスミッション出力トルク演算部1cからトランスミッション出力トルクTtが入力され、総駆動力演算部1dから総駆動力Fxが入力され、前後接地荷重演算部1eから前輪接地荷重Fzfが入力される。そして、例えば、後述する手順に従って、左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rを演算し、これらを各輪要求タイヤ合力演算部1l、各輪タイヤ合力演算部1mに出力する。
Each wheel longitudinal force calculation unit 1h receives a differential limiting clutch engagement torque TLSD in the center differential from the
以下、左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rを演算する手順の一例を説明する。 Hereinafter, an example of a procedure for calculating the left front wheel longitudinal force Fxf_l, the right front wheel longitudinal force Fxf_r, the left rear wheel longitudinal force Fxr_l, and the right rear wheel longitudinal force Fxr_r will be described.
まず、前輪荷重配分率WR_fを以下の(10)式により演算する。
WR_f=Fzf/W …(10)
次に、最小前輪トルクTfminと最大前輪トルクTfmaxを、以下の(11)、(12)式により演算する。
Tfmin=Tt・Rf_cd−TLSD(≧0) …(11)
Tfmax=Tt・Rf_cd+TLSD(≧0) …(12)
First, the front wheel load distribution ratio WR_f is calculated by the following equation (10).
WR_f = Fzf / W (10)
Next, the minimum front wheel torque Tfmin and the maximum front wheel torque Tfmax are calculated by the following equations (11) and (12).
Tfmin = Tt · Rf_cd−TLSD (≧ 0) (11)
Tfmax = Tt · Rf_cd + TLSD (≧ 0) (12)
次いで、最小前輪前後力Fxfminと最大前輪前後力Fxfmaxを、以下の(13)、(14)式により演算する。
Fxfmin=Tfmin・η・if/Rt …(13)
Fxfmax=Tfmax・η・if/Rt …(14)
Next, the minimum front wheel longitudinal force Fxfmin and the maximum front wheel longitudinal force Fxfmax are calculated by the following equations (13) and (14).
Fxfmin = Tfmin · η · if / Rt (13)
Fxfmax = Tfmax · η · if / Rt (14)
そして、以下のように状態判定する。
・WR_f≦Fxfmin/Fxのときは後輪側に差動制限トルクが増加されているとし、判定値I=1とする。
・WR_f≧Fxfmax/Fxのときは前輪側に差動制限トルクが増加されているとし、判定値I=3とする。
・上記以外の場合は通常時と判定して、判定値I=2とする。
Then, the state is determined as follows.
When WR_f ≦ Fxfmin / Fx, it is assumed that the differential limiting torque is increased on the rear wheel side, and the determination value I = 1.
When WR_f ≧ Fxfmax / Fx, it is assumed that the differential limiting torque is increased on the front wheel side, and the determination value I = 3.
In cases other than the above, it is determined as normal time, and the determination value I = 2.
次いで、上述の判定値Iに応じて、前輪前後力Fxfを以下のように演算する。
・I=1の場合…Fxf=Tfmin・η・if/Rt …(15)
・I=2の場合…Fxf=Fx・WR_f …(16)
・I=3の場合…Fxf=Fxfmax・η・if/Rt …(17)
Next, according to the determination value I described above, the front wheel longitudinal force Fxf is calculated as follows.
When I = 1 Fxf = Tfmin · η · if / Rt (15)
When I = 2 ... Fxf = Fx.WR_f (16)
When I = 3 Fxf = Fxfmax · η · if / Rt (17)
そして、(15)或いは(16)或いは(17)式で演算した前輪前後力Fxfにより後輪前後力Fxrを以下の(18)式により演算する。 Then, the rear wheel longitudinal force Fxr is calculated by the following equation (18) from the front wheel longitudinal force Fxf calculated by the equation (15), (16) or (17).
Fxr=Fx−Fxf …(18) Fxr = Fx−Fxf (18)
以上の前輪前後力Fxf、及び、後輪前後力Fxrを用いて、以下、(19)〜(22)式により、左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rを演算する。
Fxf_l=Fxf/2 …(19)
Fxf_r=Fxf_l …(20)
Fxr_l=Fxr/2 …(21)
Fxr_r=Fxr_l …(22)
By using the front wheel longitudinal force Fxf and the rear wheel longitudinal force Fxr, the left front wheel longitudinal force Fxf_l, the right front wheel longitudinal force Fxf_r, the left rear wheel longitudinal force Fxr_l, and the right according to the following equations (19) to (22) The rear wheel longitudinal force Fxr_r is calculated.
Fxf_l = Fxf / 2 (19)
Fxf_r = Fxf_l (20)
Fxr_l = Fxr / 2 (21)
Fxr_r = Fxr_l (22)
尚、本実施形態で示した各輪前後力の演算は、あくまで一例であり、車両の駆動形式・駆動機構等により適宜、選択されるものである。 Note that the calculation of the front-rear force of each wheel shown in the present embodiment is merely an example, and is appropriately selected according to the drive type / drive mechanism of the vehicle.
各輪要求横力演算部1iは、横加速度センサ15から横加速度(d2y/dt2)が、ヨーレートセンサ16からヨーレートγが、ハンドル角センサ17からハンドル角θHが、各車輪の(4輪)車輪速センサ18から各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrが、左輪荷重比率演算部1fから左輪荷重比率WR_lが入力される。
In each wheel required lateral force calculation unit 1i, the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
そして、後述する手順に従って(図6に示すフローチャートに従って)付加ヨーモーメントMzθを演算し、この付加ヨーモーメントを基に、以下の(23)式により要求前輪横力Fyf_FFを演算し、以下の(24)式により要求後輪横力Fyr_FFを演算する。これら要求前輪横力Fyf_FF、要求後輪横力Fyr_FFを基に、(25)〜(28)式により、左前輪要求横力Fyf_l_FF、右前輪要求横力Fyf_r_FF、左後輪要求横力Fyr_l_FF、右後輪要求横力Fyr_r_FFを演算して各輪要求タイヤ合力演算部1lに出力する。 Then, the additional yaw moment Mzθ is calculated according to the procedure described later (according to the flowchart shown in FIG. 6). Based on this additional yaw moment, the required front wheel lateral force Fyf_FF is calculated according to the following equation (23). ) To calculate the required rear wheel lateral force Fyr_FF. Based on these required front wheel lateral force Fyf_FF and requested rear wheel lateral force Fyr_FF, the left front wheel required lateral force Fyf_l_FF, the right front wheel required lateral force Fyf_r_FF, the left rear wheel required lateral force Fyr_l_FF, and the right by the formulas (25) to (28) The rear wheel required lateral force Fyr_r_FF is calculated and output to each wheel required tire resultant force calculating unit 1l.
Fyf_FF=Mzθ/L …(23)
Fyr_FF=(−Iz・(dγ/dt)
+m・(d2y/dt2)・Lf)/L …(24)
ここで、Izは車両のヨー慣性モーメント、Lfは前軸−重心間距離である。
Fyf_FF = Mzθ / L (23)
Fyr_FF = (− Iz · (dγ / dt)
+ M · (d 2 y / dt 2 ) · Lf) / L (24)
Here, Iz is the yaw moment of inertia of the vehicle, and Lf is the distance between the front axis and the center of gravity.
Fyf_l_FF=Fyf_FF・WR_l …(25)
Fyf_r_FF=Fyf_FF・(1−WR_l) …(26)
Fyr_l_FF=Fyr_FF・WR_l …(27)
Fyr_r_FF=Fyr_FF・(1−WR_l) …(28)
Fyf_l_FF = Fyf_FF · WR_l (25)
Fyf_r_FF = Fyf_FF · (1-WR_l) (26)
Fyr_l_FF = Fyr_FF · WR_l (27)
Fyr_r_FF = Fyr_FF · (1-WR_l) (28)
また、付加ヨーモーメントMzθは、図6に示すように、まず、ステップ(以下、「S」と略称)201で車速Vを演算し(例えば、V=(ωfl+ωfr+ωrl+ωrr)/4)、S202に進み、以下の(29)式により、横加速度/ハンドル角ゲインGyを演算する。
Gy=(1/(1+A・V2))・(V2/L)・(1/n) …(29)
ここで、Aはスタビリティファクタ、nはステアリングギヤ比である。
Further, as shown in FIG. 6, the additional yaw moment Mzθ is first calculated in step (hereinafter abbreviated as “S”) 201 to calculate the vehicle speed V (for example, V = (ωfl + ωfr + ωrl + ωrr) / 4), and proceeds to S202. The lateral acceleration / steering wheel angle gain Gy is calculated by the following equation (29).
Gy = (1 / (1 + A · V 2 )) · (V 2 / L) · (1 / n) (29)
Here, A is a stability factor, and n is a steering gear ratio.
次に、S203に進み、横加速度/ハンドル角ゲインGyとハンドル角θHを乗算した値(Gy・θH)と、横加速度(d2y/dt2)とに応じて予め設定されたマップを参照し、横加速度飽和係数Kμを演算する。この横加速度飽和係数Kμを求めるマップは、図7(a)に示すように、横加速度/ハンドル角ゲインGyとハンドル角θHを乗算した値(Gy・θH)と、横加速度(d2y/dt2)とに応じて予め設定され、ハンドル角θHが所定値以上において、横加速度(d2y/dt2)が大きくなる程、小さな値に設定される。これは、Gy・θHが大きいとき高μ路であるほど横加速度(d2y/dt2)が大きくなるが、低μ路では横加速度(d2y/dt2)が発生し難くなることを表現するものである。これにより、後述する基準横加速度(d2yr/dt2)の値は、図7(b)に示すように、Gy・θHが大きいとき横加速度(d2y/dt2)が大きく高μ路であると思われる場合は低い値に設定され、付加ヨーモーメントMzθに対する修正量が小さくなるようになっている。 Next, in S203, a map set in advance according to the value obtained by multiplying the lateral acceleration / handle angle gain Gy and the handle angle θH (Gy · θH) and the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is referred to. Then, the lateral acceleration saturation coefficient Kμ is calculated. As shown in FIG. 7A, the map for obtaining the lateral acceleration saturation coefficient Kμ is obtained by multiplying the lateral acceleration / handle angle gain Gy by the handle angle θH (Gy · θH) and the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ), and is set to a smaller value as the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) increases when the handle angle θH is equal to or greater than a predetermined value. This lateral acceleration as is a high μ road when Gy · .theta.H large (d 2 y / dt 2) is larger, the lateral acceleration (d 2 y / dt 2) is less likely to occur in the low μ road It expresses. As a result, the value of the reference lateral acceleration (d 2 yr / dt 2 ), which will be described later, is large when Gy · θH is large, as shown in FIG. 7B, and the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is large. When the road is considered to be a road, the value is set to a low value so that the correction amount for the additional yaw moment Mzθ is small.
次いで、S204に進み、以下の(30)式により、横加速度偏差感応ゲインKyを演算する。
Ky=Kθ/Gy …(30)
ここで、Kθは、舵角感応ゲインであり、以下の(31)式により演算される。
Kθ=(Lf・Kf)/n …(31)
Kfは前軸の等価コーナリングパワーである。
Next, in S204, the lateral acceleration deviation sensitive gain Ky is calculated by the following equation (30).
Ky = Kθ / Gy (30)
Here, Kθ is a steering angle sensitive gain, and is calculated by the following equation (31).
Kθ = (Lf · Kf) / n (31)
Kf is the equivalent cornering power of the front shaft.
すなわち、上述の(30)式により、横加速度偏差感応ゲインKyは、設定の目安(最大値)として、極低μ路にて舵がまったく効かない状態(γ=0,(d2y/dt2)=0)で、付加ヨーモーメントMzθ(定常値)が0となる場合が考慮される。 That is, according to the above equation (30), the lateral acceleration deviation sensitive gain Ky is set as a guideline (maximum value) in a state where the rudder does not work at all on an extremely low μ road (γ = 0, (d 2 y / dt 2 ) = 0) and the case where the additional yaw moment Mzθ (steady value) is 0 is considered.
次に、S205に進み、以下の(32)式により基準横加速度(d2yr/dt2)を演算する。 Next, in S205, the reference lateral acceleration (d 2 yr / dt 2 ) is calculated by the following equation (32).
(d2yr/dt2)=Kμ・Gy・(1/(1+Ty・s))・θH …(32)
ここで、sは微分演算子、Tyは横加速度の1次遅れ時定数であり、この1次遅れ時定数Tyは、後軸の等価コーナリングパワーをKrとして、例えば以下の(33)式により算出される。
Ty=Iz/(L・Kr) …(33)
(D 2 yr / dt 2 ) = Kμ · Gy · (1 / (1 + Ty · s)) · θH (32)
Here, s is a differential operator, Ty is a first-order lag time constant of lateral acceleration, and this first-order lag time constant Ty is calculated by, for example, the following equation (33), where Kr is the equivalent cornering power of the rear axis. Is done.
Ty = Iz / (L · Kr) (33)
次いで、S206に進み、以下の(34)式により横加速度偏差(d2ye/dt2)を演算する。
(d2ye/dt2)=(d2y/dt2)−(d2yr/dt2) …(34)
Next, in S206, the lateral acceleration deviation (d 2 ye / dt 2 ) is calculated by the following equation (34).
(D 2 ye / dt 2 ) = (d 2 y / dt 2 ) − (d 2 yr / dt 2 ) (34)
次に、S207に進み、以下の(35)式によりヨーレート/ハンドル角ゲインGγを演算する。
Gγ=(1/(1+A・V2))・(V/L)・(1/n) …(35)
In step S207, the yaw rate / handle angle gain Gγ is calculated by the following equation (35).
Gγ = (1 / (1 + A · V 2 )) · (V / L) · (1 / n) (35)
次いで、S208に進み、以下の(36)式により、例えば、グリップ走行((d2ye/dt2)=0)時に付加ヨーモーメントMzθ(定常値)が0となる場合を考えて、ヨーレート感応ゲインKγを演算する。 Next, the process proceeds to S208, and the following equation (36) is used, for example, considering the case where the additional yaw moment Mzθ (steady value) becomes 0 during grip travel ((d 2 ye / dt 2 ) = 0), The gain Kγ is calculated.
Kγ=Kθ/Gγ …(36) Kγ = Kθ / Gγ (36)
次に、S209に進み、予め設定しておいたマップにより車速感応ゲインKvを演算する。このマップは、例えば図8に示すように、低速域での不要な付加ヨーモーメントMzθを避けるために設定されている。尚、図8において、Vc1は、例えば40km/hである。 In step S209, a vehicle speed sensitive gain Kv is calculated using a preset map. This map is set in order to avoid an unnecessary additional yaw moment Mzθ in a low speed region, for example, as shown in FIG. In FIG. 8, Vc1 is 40 km / h, for example.
そして、S210に進み、以下の(37)式により付加ヨーモーメントMzθを演算する。
Mzθ=Kv・(−Kγ・γ+Ky・(d2ye/dt2)+Kθ・θH) …(37)
In S210, the additional yaw moment Mzθ is calculated by the following equation (37).
Mzθ = Kv · (−Kγ · γ + Ky · (d 2 ye / dt 2 ) + Kθ · θH) (37)
すなわち、この(37)式に示すように、−Kγ・γの項がヨーレートγに感応したヨーモーメント、Kθ・θHの項がハンドル角θHに感応したヨーモーメント、Ky・(d2ye/dt2)の項がヨーモーメントの修正値となっている。このため、図9に示すように、高μ路で横加速度(d2y/dt2)が大きな運転をした場合には、付加ヨーモーメントMzθも大きな値となり、運動性能が向上する。一方、低μ路での走行では、付加ヨーモーメントMzθは、上述の修正値が作用して付加ヨーモーメントMzθを低減するため回頭性が大きくなることがなく、安定した走行性能が得られるようになっている。 That is, as shown in the equation (37), the term −Kγ · γ is a yaw moment that is sensitive to the yaw rate γ, the term Kθ · θH is a yaw moment that is sensitive to the handle angle θH, and Ky · (d 2 ye / dt The term 2 ) is the correction value for the yaw moment. For this reason, as shown in FIG. 9, when the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is operated on a high μ road, the additional yaw moment Mzθ also becomes a large value, and the motion performance is improved. On the other hand, when traveling on a low μ road, the additional yaw moment Mzθ reduces the additional yaw moment Mzθ by the above-described correction value, so that the turning performance does not increase and stable traveling performance can be obtained. It has become.
各輪横力演算部1jは、横加速度センサ15から横加速度(d2y/dt2)が、ヨーレートセンサ16からヨーレートγが、左輪荷重比率演算部1fから左輪荷重比率WR_lが入力される。そして、以下の(38)式により前輪横力Fyf_FBを演算し、以下の(39)式により後輪横力Fyr_FBを演算する。これら前輪横力Fyf_FB、後輪横力Fyr_FBを基に、(40)〜(43)式により、左前輪横力Fyf_l_FB、右前輪横力Fyf_r_FB、左後輪横力Fyr_l_FB、右後輪横力Fyr_r_FBを演算して各輪タイヤ合力演算部1mに出力する。
Fyf_FB=(Iz・(dγ/dt)
+m・(d2y/dt2)・Lr)/L …(38)
Fyr_FB=(−Iz・(dγ/dt)
+m・(d2y/dt2)・Lf)/L …(39)
ここで、Lrは後軸−重心間距離である。
Fyf_l_FB=Fyf_FB・WR_l …(40)
Fyf_r_FB=Fyf_FB・(1−WR_l) …(41)
Fyr_l_FB=Fyr_FB・WR_l …(42)
Fyr_r_FB=Fyr_FB・(1−WR_l) …(43)
Each wheel lateral force calculation unit 1j receives a lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
Fyf_FB = (Iz · (dγ / dt)
+ M · (d 2 y / dt 2 ) · Lr) / L (38)
Fyr_FB = (− Iz · (dγ / dt)
+ M · (d 2 y / dt 2 ) · Lf) / L (39)
Here, Lr is the distance between the rear axis and the center of gravity.
Fyf_l_FB = Fyf_FB · WR_l (40)
Fyf_r_FB = Fyf_FB · (1-WR_l) (41)
Fyr_l_FB = Fyr_FB · WR_l (42)
Fyr_r_FB = Fyr_FB · (1-WR_l) (43)
各輪摩擦円限界値演算部1kは、路面μ推定装置19から路面摩擦係数μが入力され、各輪接地荷重演算部1gから左前輪接地荷重Fzf_l、右前輪接地荷重Fzf_r、左後輪接地荷重Fzr_l、右後輪接地荷重Fzr_rが入力される。 Each wheel friction circle limit value calculation unit 1k receives a road surface friction coefficient μ from the road surface μ estimation device 19, and each wheel ground load calculation unit 1g receives a left front wheel ground load Fzf_l, a right front wheel ground load Fzf_r, and a left rear wheel ground load. Fzr_l and right rear wheel ground load Fzr_r are input.
そして、以下の(44)〜(47)式により、左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrを演算し、各輪要求オーバータイヤ力演算部1n、各輪オーバータイヤ力演算部1oに出力する。すなわち、この各輪摩擦円限界値演算部1kは、摩擦円限界値設定手段として設けられている。
μ_Fzfl=μ・Fzf_l …(44)
μ_Fzfr=μ・Fzf_r …(45)
μ_Fzrl=μ・Fzr_l …(46)
μ_Fzrr=μ・Fzr_r …(47)
Then, the left front wheel friction circle limit value μ_Fzfl, the right front wheel friction circle limit value μ_Fzfr, the left rear wheel friction circle limit value μ_Fzrl, and the right rear wheel friction circle limit value μ_Fzrr are calculated by the following equations (44) to (47). , Output to each wheel required overtire force calculation unit 1n and each wheel overtire force calculation unit 1o. That is, each wheel friction circle limit value calculation unit 1k is provided as friction circle limit value setting means.
μ_Fzfl = μ · Fzf_l (44)
μ_Fzfr = μ · Fzf_r (45)
μ_Fzrl = μ · Fzr_l (46)
μ_Fzrr = μ · Fzr_r (47)
各輪要求タイヤ合力演算部1lは、各輪前後力演算部1hから左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rが入力され、各輪要求横力演算部1iから左前輪要求横力Fyf_l_FF、右前輪要求横力Fyf_r_FF、左後輪要求横力Fyr_l_FF、右後輪要求横力Fyr_r_FFが入力される。そして、以下の(48)〜(51)式により、左前輪要求タイヤ合力F_fl_FF、右前輪要求タイヤ合力F_fr_FF、左後輪要求タイヤ合力F_rl_FF、右後輪要求タイヤ合力F_rr_FFを演算し、各輪要求オーバータイヤ力演算部1nに出力する。すなわち、この各輪要求タイヤ合力演算部1lは、第1のタイヤ力推定手段として設けられている。
F_fl_FF=(Fxf_l2+Fyf_l_FF2)1/2 …(48)
F_fr_FF=(Fxf_r2+Fyf_r_FF2)1/2 …(49)
F_rl_FF=(Fxr_l2+Fyr_l_FF2)1/2 …(50)
F_rr_FF=(Fxr_r2+Fyr_r_FF2)1/2 …(51)
Each wheel request tire resultant force calculation unit 1l receives the left front wheel front / rear force Fxf_l, right front wheel front / rear force Fxf_r, left rear wheel front / rear force Fxr_l, and right rear wheel front / rear force Fxr_r from each wheel front / rear force calculation unit 1h. The left front wheel required lateral force Fyf_l_FF, the right front wheel required lateral force Fyf_r_FF, the left rear wheel required lateral force Fyr_l_FF, and the right rear wheel required lateral force Fyr_r_FF are input from the lateral force calculation unit 1i. Then, the left front wheel required tire resultant force F_fl_FF, the right front wheel required tire resultant force F_fr_FF, the left rear wheel required tire resultant force F_rl_FF, and the right rear wheel required tire resultant force F_rr_FF are calculated by the following equations (48) to (51), It outputs to the over tire force calculating part 1n. In other words, each wheel required tire resultant force calculating section 11 is provided as a first tire force estimating means.
F_fl_FF = (Fxf_l 2 + Fyf_l_FF 2 ) 1/2 (48)
F_fr_FF = (Fxf_r 2 + Fyf_r_FF 2 ) 1/2 (49)
F_rl_FF = (Fxr_l 2 + Fyr_l_FF 2 ) 1/2 (50)
F_rr_FF = (Fxr_r 2 + Fyr_r_FF 2 ) 1/2 (51)
各輪タイヤ合力演算部1mは、各輪前後力演算部1hから左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rが入力され、各輪横力演算部1jから左前輪横力Fyf_l_FB、右前輪横力Fyf_r_FB、左後輪横力Fyr_l_FB、右後輪横力Fyr_r_FBが入力される。そして、以下の(52)〜(55)式により、左前輪タイヤ合力F_fl_FB、右前輪タイヤ合力F_fr_FB、左後輪タイヤ合力F_rl_FB、右後輪タイヤ合力F_rr_FBを演算し、各輪オーバータイヤ力演算部1oに出力する。すなわち、この各輪タイヤ合力演算部1mは、第2のタイヤ力推定手段として設けられている。
F_fl_FB=(Fxf_l2+Fyf_l_FB2)1/2 …(52)
F_fr_FB=(Fxf_r2+Fyf_r_FB2)1/2 …(53)
F_rl_FB=(Fxr_l2+Fyr_l_FB2)1/2 …(54)
F_rr_FB=(Fxr_r2+Fyr_r_FB2)1/2 …(55)
Each wheel tire resultant force calculation unit 1m receives the left front wheel front / rear force Fxf_l, right front wheel front / rear force Fxf_r, left rear wheel front / rear force Fxr_l, and right rear wheel front / rear force Fxr_r from each wheel front / rear force calculation unit 1h. A left front wheel lateral force Fyf_l_FB, a right front wheel lateral force Fyf_r_FB, a left rear wheel lateral force Fyr_l_FB, and a right rear wheel lateral force Fyr_r_FB are input from the calculation unit 1j. Then, the left front wheel tire resultant force F_fl_FB, the right front wheel tire resultant force F_fr_FB, the left rear wheel tire resultant force F_rl_FB, and the right rear wheel tire resultant force F_rr_FB are calculated by the following equations (52) to (55), Output to 1o. That is, each wheel tire resultant force calculation unit 1m is provided as second tire force estimation means.
F_fl_FB = (Fxf_l 2 + Fyf_l_FB 2 ) 1/2 (52)
F_fr_FB = (Fxf_r 2 + Fyf_r_FB 2 ) 1/2 (53)
F_rl_FB = (Fxr_l 2 + Fyr_l_FB 2 ) 1/2 (54)
F_rr_FB = (Fxr_r 2 + Fyr_r_FB 2 ) 1/2 (55)
各輪要求オーバータイヤ力演算部1nは、各輪摩擦円限界値演算部1kから左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrが入力され、各輪要求タイヤ合力演算部1lから左前輪要求タイヤ合力F_fl_FF、右前輪要求タイヤ合力F_fr_FF、左後輪要求タイヤ合力F_rl_FF、右後輪要求タイヤ合力F_rr_FFが入力される。そして、以下の(56)〜(59)式により、左前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、右前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fr_FF、左後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rl_FF、右後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rr_FFを演算し、オーバータイヤ力演算部1pに出力する。すなわち、この各輪要求オーバータイヤ力演算部1nは、第1のオーバータイヤ力推定手段として設けられている。
ΔF_fl_FF=F_fl_FF−μ_Fzfl …(56)
ΔF_fr_FF=F_fr_FF−μ_Fzfr …(57)
ΔF_rl_FF=F_rl_FF−μ_Fzrl …(58)
ΔF_rr_FF=F_rr_FF−μ_Fzrr …(59)
Each wheel required over-tyre force calculation unit 1n receives from each wheel friction circle limit value calculation unit 1k, left front wheel friction circle limit value μ_Fzfl, right front wheel friction circle limit value μ_Fzfr, left rear wheel friction circle limit value μ_Fzrl, right rear wheel friction The circle limit value μ_Fzrr is input, and the left front wheel required tire resultant force F_fl_FF, the right front wheel required tire resultant force F_fr_FF, the left rear wheel required tire resultant force F_rl_FF, and the right rear wheel required tire resultant force F_rr_FF are input from each wheel required tire resultant force calculation unit 1l. . Then, the front left wheel required overtire force ΔF_fl_FF, the right front wheel required overtire force ΔF_fr_FF, the left rear wheel required overtire force ΔF_rl_FF, and the right rear wheel required overtire force ΔF_rr_FF are calculated by the following equations (56) to (59). And output to the over-tyre force calculator 1p. That is, each wheel required overtire force calculation unit 1n is provided as a first overtire force estimation means.
ΔF_fl_FF = F_fl_FF−μ_Fzfl (56)
ΔF_fr_FF = F_fr_FF−μ_Fzfr (57)
ΔF_rl_FF = F_rl_FF−μ_Fzrl (58)
ΔF_rr_FF = F_rr_FF−μ_Fzrr (59)
各輪オーバータイヤ力演算部1oは、各輪摩擦円限界値演算部1kから左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrが入力され、各輪タイヤ合力演算部1mから左前輪タイヤ合力F_fl_FB、右前輪タイヤ合力F_fr_FB、左後輪タイヤ合力F_rl_FB、右後輪タイヤ合力F_rr_FBが入力される。そして、以下の(60)〜(63)式により、左前輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、右前輪オーバータイヤ力ΔF_fr_FB、左後輪オーバータイヤ力ΔF_rl_FB、右後輪オーバータイヤ力ΔF_rr_FBを演算し、オーバータイヤ力演算部1pに出力する。すなわち、この各輪オーバータイヤ力演算部1oは、第2のオーバータイヤ力推定手段として設けられている。
ΔF_fl_FB=F_fl_FB−μ_Fzfl …(60)
ΔF_fr_FB=F_fr_FB−μ_Fzfr …(61)
ΔF_rl_FB=F_rl_FB−μ_Fzrl …(62)
ΔF_rr_FB=F_rr_FB−μ_Fzrr …(63)
Each wheel over-tyre force calculation unit 1o receives the left front wheel friction circle limit value μ_Fzfl, the left front wheel friction circle limit value μ_Fzfr, the left rear wheel friction circle limit value μ_Fzrl, and the right rear wheel friction circle from each wheel friction circle limit value calculation unit 1k. The limit value μ_Fzrr is input, and the left front wheel tire combined force F_fl_FB, the right front wheel tire combined force F_fr_FB, the left rear wheel tire combined force F_rl_FB, and the right rear wheel tire combined force F_rr_FB are input from each wheel tire combined force calculation unit 1m. Then, according to the following equations (60) to (63), the left front wheel over-tyre force ΔF_fl_FB, the right front wheel over-tyre force ΔF_fr_FB, the left rear wheel over-tyre force ΔF_rl_FB, and the right rear wheel over-tyre force ΔF_rr_FB are calculated. It outputs to the calculating part 1p. That is, each wheel overtire force calculation unit 1o is provided as a second overtire force estimation means.
ΔF_fl_FB = F_fl_FB−μ_Fzfl (60)
ΔF_fr_FB = F_fr_FB−μ_Fzfr (61)
ΔF_rl_FB = F_rl_FB−μ_Fzrl (62)
ΔF_rr_FB = F_rr_FB−μ_Fzrr (63)
オーバータイヤ力演算部1pは、各輪要求オーバータイヤ力演算部1nから左前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、右前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fr_FF、左後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rl_FF、右後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rr_FFが入力され、各輪オーバータイヤ力演算部1oから左前輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、右前輪オーバータイヤ力ΔF_fr_FB、左後輪オーバータイヤ力ΔF_rl_FB、右後輪オーバータイヤ力ΔF_rr_FBが入力される。そして、各輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、ΔF_fr_FF、ΔF_rl_FF、ΔF_rr_FFの総和と、各輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、ΔF_fr_FB、ΔF_rl_FB、ΔF_rr_FBの総和とを比較して、値の大きい方をオーバータイヤ力Foverとして設定する。すなわち、
Fover=MAX((ΔF_fl_FF+ΔF_fr_FF+ΔF_rl_FF+ΔF_rr_FF)
,(ΔF_fl_FB+ΔF_fr_FB+ΔF_rl_FB+ΔF_rr_FB))…(64)
The over-tyre force calculating unit 1p receives the left front wheel required over-tyre force ΔF_fl_FF, the left front wheel required over-tyre force ΔF_fr_FF, the left rear wheel required over-tyre force ΔF_rl_FF, and the right rear wheel required over-tyre force from each wheel required over-tyre force calculating unit 1n. ΔF_rr_FF is input, and the left front wheel overtire force ΔF_fl_FB, the right front wheel overtire force ΔF_fr_FB, the left rear wheel overtire force ΔF_rl_FB, and the right rear wheel overtire force ΔF_rr_FB are input from each wheel overtire force calculation unit 1o. Then, the sum of each wheel required overtire force ΔF_fl_FF, ΔF_fr_FF, ΔF_rl_FF, ΔF_rr_FF and the sum of each wheel overtire force ΔF_fl_FB, ΔF_fr_FB, ΔF_rl_FB, ΔF_rr_FB are compared, and the larger value is set as the overtire force Fover. To do. That is,
Fover = MAX ((ΔF_fl_FF + ΔF_fr_FF + ΔF_rl_FF + ΔF_rr_FF)
, (ΔF_fl_FB + ΔF_fr_FB + ΔF_rl_FB + ΔF_rr_FB)) (64)
オーバートルク演算部1qは、エンジン回転数センサ12からエンジン回転数Neが、トランスミッション制御部14から主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Ntが、オーバータイヤ力演算部1pからオーバータイヤ力Foverが入力される。そして、以下の(65)式によりオーバートルクToverを演算し、制御量演算部1rに出力する。
Tover=Fover・Rt/t/i/η/if …(65)
The overtorque calculation unit 1q is configured such that the engine rotation speed Ne from the engine
Tover = Fover · Rt / t / i / η / if (65)
制御量演算部1rは、要求エンジントルク演算部1bから要求エンジントルクTdrvが入力され、オーバートルク演算部1qからオーバートルクToverが入力される。そして、以下の(66)式により、制御量Treqを演算し、制御量補正部1sに出力する。
Treq=Tdrv−Tover …(66)
The control amount calculator 1r receives the requested engine torque Tdrv from the requested
Treq = Tdrv−Tover (66)
このように、本実施の形態では、オーバータイヤ力演算部1p、オーバートルク演算部1q、及び、制御量演算部1rで駆動力設定手段が構成されている。 As described above, in this embodiment, the over-tyre force calculating unit 1p, the over-torque calculating unit 1q, and the control amount calculating unit 1r constitute driving force setting means.
制御量補正部1sは、エンジン回転数センサ12からエンジン回転数Neが、トランスミッション制御部14から主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Ntが、横加速度センサ15から横加速度(d2y/dt2)が、ヨーレートセンサ16からヨーレートγが、4輪車輪速センサ18から各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrが、タイヤチェーン装着検出装置20からタイヤチェーンの装着状態(タイヤチェーン非装着、タイヤチェーン装着(前輪側)、タイヤチェーン装着(後輪側)の各状態)が、要求エンジントルク演算部1bから要求エンジントルクTdrvが、制御量演算部1rから制御量Treqが入力される。そして、後述する制御量補正プログラムに従って制御量Treqを補正し、エンジン制御部2に出力する。以下、制御量補正部1sの詳細について説明する。
The control amount correction unit 1s receives the engine speed Ne from the
制御量補正部1sは、図10に示すように、車速演算部30a、車体すべり角速度演算部30b、第1の補正量演算部30c、瞬間総ギヤ比演算部30d、要求エンジン出力トルク演算部30e、理想前後加速度演算部30f、実前後加速度演算部30g、直進度ゲイン設定部30h、第2の補正量演算部30i、補正制御量演算部30jから主要に構成されている。
As shown in FIG. 10, the control amount correction unit 1s includes a vehicle
車速演算部30aは、4輪車輪速センサ18から各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrが入力され、例えば、これらの平均を演算することにより車速V(=(ωfl+ωfr+ωrl+ωrr)/4)を演算し、車体すべり角速度演算部30b、理想前後加速度演算部30fに出力する。
The vehicle
車体すべり角速度演算部30bは、横加速度センサ15から横加速度(d2y/dt2)が、ヨーレートセンサ16からヨーレートγが、車速演算部30aから車速Vが入力される。そして、例えば、以下の(67)式により、車体すべり角速度(dβ/dt)を演算し、第1の補正量演算部30cに入力する。すなわち、車体すべり角速度演算部30bは、車体すべり角速度推定手段として設けられている。
The vehicle slip angular
(dβ/dt)=|γ|−|(d2y/dt2)/V| …(67) (Dβ / dt) = | γ | − | (d 2 y / dt 2 ) / V | (67)
第1の補正量演算部30cは、タイヤチェーン装着検出装置20からタイヤチェーンの装着状態(タイヤチェーン非装着、タイヤチェーン装着(前輪側)、タイヤチェーン装着(後輪側)の各状態)が入力され、車体すべり角速度演算部30bから車体すべり角速度(dβ/dt)が入力される。そして、例えば、図12に示すように、予め設定しておいたマップを参照し、制御量Treqから更に減じるべきトルク量(トルクダウン量)を第1の補正量ΔTd1として求め、補正制御量演算部30jに出力する。
The first correction amount calculation unit 30c receives the tire chain mounting state (each state of tire chain not mounted, tire chain mounted (front wheel side), tire chain mounted (rear wheel side)) from the tire chain mounting
上述の第1の補正量ΔTd1は、図12にも示すように、車体すべり角速度(dβ/dt)が大きくなるほど大きく設定される。また、タイヤチェーン装着時ほど、トルクダウン量が大きくなるように設定される。特に、前輪側にタイヤチェーンを装着した場合には、スピンになりやすく、車両が不安定になりやすいため、後輪側にタイヤチェーンを装着した場合よりもトルクダウン量が大きくなるように設定される。尚、車両特性によっては、前輪側にタイヤチェーンを装着したトルクダウンの特性と後輪側にタイヤチェーンを装着したトルクダウンの特性とは同一とすることもできる。 As shown in FIG. 12, the first correction amount ΔTd1 is set larger as the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) increases. Further, the torque reduction amount is set to be larger as the tire chain is attached. In particular, when a tire chain is installed on the front wheel side, it is likely to become a spin and the vehicle tends to become unstable, so the torque down amount is set to be larger than when a tire chain is installed on the rear wheel side. The Depending on the vehicle characteristics, the torque-down characteristic in which the tire chain is mounted on the front wheel side and the torque-down characteristic in which the tire chain is mounted on the rear wheel side may be the same.
瞬間総ギヤ比演算部30dは、エンジン回転数センサ12からエンジン回転数Neが、トランスミッション制御部14から主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Ntが入力される。そして、前述のトランスミッション出力トルク演算部1cで説明したように、トルクコンバータのトルク比tと主変速ギヤ比iとを乗算して瞬間総ギヤ比Grmoment(=t・i)を演算し、要求エンジン出力トルク演算部30e、第2の補正量演算部30iに出力する。
The instantaneous total gear
要求エンジン出力トルク演算部30eは、要求エンジントルク演算部1bから要求エンジントルクTdrvが入力され、瞬間総ギヤ比演算部30dから瞬間総ギヤ比Grmomentが入力される。そして、これらを乗算することにより要求エンジン出力トルクTtmoutreq(=Tdrv・Grmoment)を求め、理想前後加速度演算部30fに出力する。
The required engine
理想前後加速度演算部30fは、車速演算部30aから車速Vが入力され、要求エンジン出力トルク演算部30eから要求エンジン出力トルクTtmoutreqが入力される。そして、例えば、以下の(68)式により、理想とする前後加速度(理想前後加速度)Axidealを演算し、第2の補正量演算部30iに出力する。
Axideal=(Ttmoutreq・if−Tinertia)/Rt/m …(68)
ここで、Tinertiaは、車輪が加速回転していく上で必要な回転慣性を考慮したイナーシャトルクであり、例えば、以下の(69)式により、演算されるものである。
Tinertia=(dV/dt)・(2・π・Jω)/(3.6・2・π・Rt)
…(69)
ここで、Jωは4つの車輪の回転慣性モーメントである。
The ideal longitudinal
Axideal = (Ttmoutreq · if−Tinertia) / Rt / m (68)
Here, Tinertia is an inertia torque that takes into account the rotational inertia necessary for the wheel to accelerate and rotate, and is calculated by, for example, the following equation (69).
Tinertia = (dV / dt) · (2 · π · Jω) / (3.6 · 2 · π · Rt)
... (69)
Here, Jω is the rotational moment of inertia of the four wheels.
実前後加速度演算部30gは、車速演算部30aから車速Vが入力され、実際の前後加速度(実前後加速度)Axwheelを、例えば、以下の(70)式により演算し、第2の補正量演算部30iに出力する。
Axwheel=(dV/dt)/3.6 …(70)
The actual longitudinal acceleration calculation unit 30g receives the vehicle speed V from the vehicle
Axwheel = (dV / dt) /3.6 (70)
直進度ゲイン設定部30hは、横加速度センサ15から横加速度(d2y/dt2)が入力され、予め設定しておいた、図13に示すような特性のマップを参照し、直進度ゲインGstrを設定し、第2の補正量演算部30iに出力する。すなわち、この図13に示す特性では、直進度ゲインGstrは、横加速度(d2y/dt2)が発生している際に、0となる特性となっており、本補正は、あくまでも直進方向に対する駆動力の補正を行うものとなっている。
The straightness gain setting unit 30h receives the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
第2の補正量演算部30iは、瞬間総ギヤ比演算部30dから瞬間総ギヤ比Grmomentが、理想前後加速度演算部30fから理想前後加速度Axidealが、実前後加速度演算部30gから実前後加速度Axwheelが、直進度ゲイン設定部30hから直進度ゲインGstrが入力される。そして、以下の(71)式により、車輪のスリップを抑制するために制御量Treqから更に減じるべきトルク量(トルクダウン量)を第2の補正量ΔTd2として求め、補正制御量演算部30jに出力する。
ΔTd2=(Axwheel−Axideal)・m・Rt/if/Grmoment・Gstr
…(71)
尚、この第2の補正量ΔTd2は、下限値が0に設定される。このように第2の補正量演算部30iは、スリップ状態検出手段としての機能を有している。
The second correction
ΔTd2 = (Axwheel−Axideal) · m · Rt / if / Grmoment · Gstr
... (71)
The lower limit value of the second correction amount ΔTd2 is set to 0. Thus, the 2nd correction
補正制御量演算部30jは、制御量演算部1rから制御量Treqが入力され、第1の補正量演算部30cから第1の補正量ΔTd1が入力され、第2の補正量演算部30iから第2の補正量ΔTd2が入力される。そして、第1の補正量ΔTd1と第2の補正量ΔTd2とを比較して、大きなトルクダウン量の方を最終的な補正量に決定し、制御量Treqから減算することにより制御量Treqの補正を行って、エンジン制御部2に出力する。すなわち、
Treq=Treq−MAX(ΔTd1,ΔTd2) …(72)
このように補正制御量演算部30jは、駆動力補正手段として設けられている。
The correction control amount calculation unit 30j receives the control amount Treq from the control amount calculation unit 1r, receives the first correction amount ΔTd1 from the first correction amount calculation unit 30c, and receives the first correction amount ΔTd1 from the second correction
Treq = Treq−MAX (ΔTd1, ΔTd2) (72)
Thus, the correction control amount calculation unit 30j is provided as a driving force correction unit.
そして、制御量補正部1sで実行される制御量補正プログラムは、図11のフローチャートに示すように、まず、S301で、車速演算部30aが車速Vを演算し、S302に進み、車体すべり角速度演算部30bは、上述の(67)式により、車体すべり角速度(dβ/dt)を演算する。
Then, as shown in the flowchart of FIG. 11, the control amount correction program executed by the control amount correction unit 1s first calculates the vehicle speed V by the vehicle
次いで、S303に進み、第1の補正量演算部30cで、予め設定しておいたマップ(図12)を参照し、タイヤチェーンの装着状態(タイヤチェーン非装着、タイヤチェーン装着(前輪側)、タイヤチェーン装着(後輪側)の各状態)と、車体すべり角速度(dβ/dt)とに基づいて、制御量Treqから更に減じるべきトルク量(トルクダウン量)を第1の補正量ΔTd1として求める。 Next, the process proceeds to S303, in which the first correction amount calculation unit 30c refers to a map (FIG. 12) set in advance, and the tire chain is mounted (tire chain not mounted, tire chain mounted (front wheel side)), Based on the tire chain mounting (rear wheel side state) and the vehicle body slip angular velocity (dβ / dt), a torque amount (torque down amount) to be further reduced from the control amount Treq is obtained as a first correction amount ΔTd1. .
次に、S304に進み、瞬間総ギヤ比演算部30dで、瞬間総ギヤ比Grmomentを演算し、S305に進んで、要求エンジン出力トルク演算部30eで、要求エンジン出力トルクTtmoutreqを演算する。
Next, the process proceeds to S304, where the instantaneous total gear
次いで、S306に進み、理想前後加速度演算部30fで、上述の(68)式により、理想前後加速度Axidealを演算し、S307に進み、実前後加速度演算部30gで、上述の(70)式により、実前後加速度Axwheelを演算し、S308に進み、直進度ゲイン設定部30hで、予め設定しておいた、図13に示すような特性のマップを参照し、直進度ゲインGstrを設定する。
Next, the process proceeds to S306, where the ideal longitudinal
次に、S309に進み、第2の補正量演算部30iで、上述の(71)式により、車輪のスリップを抑制するために制御量Treqから更に減じるべきトルク量(トルクダウン量)を第2の補正量ΔTd2として求める。
Next, the process proceeds to S309, where the second correction
そして、S310に進んで、上述の(72)式により、制御量演算部1rからの制御量Treqを補正してエンジン制御部2に出力し、プログラムを抜ける。
In S310, the control amount Treq from the control amount calculation unit 1r is corrected and output to the
このように、制御量補正部1sでは、制御量演算部1rからの制御量Treqを、タイヤチェーンの装着状態(タイヤチェーン非装着、タイヤチェーン装着(前輪側)、タイヤチェーン装着(後輪側)の各状態)と車体すべり角速度(dβ/dt)とに基づいて求めた第1の補正量ΔTd1と、理想前後加速度Axidealと実前後加速度Axwheelとから車輪のスリップを抑制するために求めた第2の補正量ΔTd2とを比較して、大きい方の補正量を減算することにより補正するようになっている。このため、車輪のスリップ状態が確実に抑制されると共に、たとえタイヤチェーンを装着した場合であっても、それに応じた適切な駆動力の抑制が行われ、現在のみならず、今後生じると推定される過剰な駆動力を抑制し、タイヤのグリップ力を適切に維持して車両の走行安定性を向上させることが可能となる。 As described above, the control amount correction unit 1s uses the control amount Treq from the control amount calculation unit 1r as the tire chain mounted state (tire chain not mounted, tire chain mounted (front wheel side), tire chain mounted (rear wheel side). 2) obtained for suppressing wheel slip from the first correction amount ΔTd1 obtained based on the vehicle body slip angular velocity (dβ / dt), the ideal longitudinal acceleration Axideal, and the actual longitudinal acceleration Axwheel. The correction amount ΔTd2 is compared, and the larger correction amount is subtracted for correction. For this reason, the slip state of the wheel is reliably suppressed, and even when the tire chain is mounted, the appropriate driving force is appropriately suppressed in accordance with that, and it is estimated that it will occur not only now but also in the future. Therefore, it is possible to improve the running stability of the vehicle by suppressing the excessive driving force and maintaining the tire grip force appropriately.
尚、本実施の形態においては、制御量Treqを、第1の補正量ΔTd1と第2の補正量ΔTd2とを比較して、大きい方の補正量を減算することにより補正するようになっているが、車両特性によっては、このように2つの補正量を求めることなく、常に、第1の補正量ΔTd1を減算することにより補正するようにしても良い。 In the present embodiment, the control amount Treq is corrected by comparing the first correction amount ΔTd1 and the second correction amount ΔTd2 and subtracting the larger correction amount. However, depending on the vehicle characteristics, the correction may be always performed by subtracting the first correction amount ΔTd1 without obtaining the two correction amounts.
次に、上述の駆動力制御装置1で実行される駆動力制御プログラムについて、図2、図3のフローチャートで説明する。
まず、S101で必要パラメータ、すなわち、スロットル開度θth、エンジン回転数Ne、アクセル開度θACC、主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Nt、差動制限クラッチの締結トルクTLSD、横加速度(d2y/dt2)、ヨーレートγ、ハンドル角θH、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、路面摩擦係数μを読み込む。
Next, the driving force control program executed by the above-described driving
First, in S101, necessary parameters, that is, throttle opening θth, engine rotation speed Ne, accelerator opening θACC, main transmission gear ratio i, torque converter turbine rotation speed Nt, differential limiting clutch engagement torque TLSD, lateral acceleration ( d 2 y / dt 2 ), yaw rate γ, steering wheel angle θH, wheel speeds ωfl, ωfr, ωrl, ωrr and road surface friction coefficient μ of each wheel are read.
次いで、S102に進み、エンジントルク演算部1aで、予めエンジン特性により設定しておいたマップ(例えば、図4に示すマップ)を参照し、現在発生しているエンジントルクTegを求める。 Next, in S102, the engine torque calculation unit 1a refers to a map (for example, the map shown in FIG. 4) set in advance according to the engine characteristics to obtain the currently generated engine torque Teg.
次に、S103に進み、要求エンジントルク演算部1bで、予め設定されているマップ(例えば、図5に示すようなθACC−θthの関係のマップ)によりスロットル開度θthを求め、このスロットル開度θthを基に、上述の図4に示すマップからエンジントルクTegを求める。
Next, the process proceeds to S103, where the requested engine
次いで、S104に進み、トランスミッション出力トルク演算部1cで、前述の(1)式により、トランスミッション出力トルクTtを演算する。 Next, the process proceeds to S104, and the transmission output torque Tt is calculated by the transmission output torque calculation unit 1c by the above-described equation (1).
次に、S105に進み、総駆動力演算部1dで、前述の(2)式により、総駆動力Fxを演算する。 Next, proceeding to S105, the total driving force calculation unit 1d calculates the total driving force Fx by the above-described equation (2).
次いで、S106に進み、前後接地荷重演算部1eで、前述の(3)式により前輪接地荷重Fzfを演算し、前述の(4)式により後輪接地荷重Fzrを演算する。 Next, the process proceeds to S106, where the front / rear ground load calculation unit 1e calculates the front wheel ground load Fzf by the above-described equation (3), and calculates the rear wheel ground load Fzr by the above-described equation (4).
次に、S107に進み、左輪荷重比率演算部1fで、前述の(5)式により左輪荷重比率WR_lを演算する。 Next, the process proceeds to S107, and the left wheel load ratio calculation unit 1f calculates the left wheel load ratio WR_l by the above-described equation (5).
次いで、S108に進み、各輪接地荷重演算部1gで、前述の(6)、(7)、(8)、(9)式により、それぞれ左前輪接地荷重Fzf_l、右前輪接地荷重Fzf_r、左後輪接地荷重Fzr_l、右後輪接地荷重Fzr_rを演算する。 Next, the process proceeds to S108, and each wheel ground load calculation unit 1g uses the above-described formulas (6), (7), (8), and (9) to calculate the left front wheel ground load Fzf_l, the right front wheel ground load Fzf_r, and the left rear, respectively. The wheel contact load Fzr_l and the right rear wheel contact load Fzr_r are calculated.
次に、S109に進み、各輪前後力演算部1hで、前述の(19)〜(22)式により、左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rを演算する。 Next, the process proceeds to S109, and each wheel longitudinal force calculation unit 1h calculates the left front wheel longitudinal force Fxf_l, the right front wheel longitudinal force Fxf_r, the left rear wheel longitudinal force Fxr_l, and the right rear wheel according to the aforementioned equations (19) to (22). The longitudinal force Fxr_r is calculated.
次いで、S110に進み、各輪要求横力演算部1iで、前述の(25)〜(28)式により左前輪要求横力Fyf_l_FF、右前輪要求横力Fyf_r_FF、左後輪要求横力Fyr_l_FF、右後輪要求横力Fyr_r_FFを演算する。 Next, the process proceeds to S110, and each wheel required lateral force calculation unit 1i calculates the left front wheel required lateral force Fyf_l_FF, the right front wheel required lateral force Fyf_r_FF, the left rear wheel required lateral force Fyr_l_FF, and the right according to the above-described equations (25) to (28). The rear wheel required lateral force Fyr_r_FF is calculated.
次に、S111に進み、各輪横力演算部1jで、前述の(40)〜(43)式により、左前輪横力Fyf_l_FB、右前輪横力Fyf_r_FB、左後輪横力Fyr_l_FB、右後輪横力Fyr_r_FBを演算する。 Next, proceeding to S111, each wheel lateral force calculation unit 1j calculates the left front wheel lateral force Fyf_l_FB, the right front wheel lateral force Fyf_r_FB, the left rear wheel lateral force Fyr_l_FB, and the right rear wheel according to the aforementioned equations (40) to (43). The lateral force Fyr_r_FB is calculated.
次いで、S112に進み、各輪摩擦円限界値演算部1kで、前述の(44)〜(47)式により、左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrを演算する。 Next, the process proceeds to S112, and each wheel friction circle limit value calculation unit 1k calculates the left front wheel friction circle limit value μ_Fzfl, the right front wheel friction circle limit value μ_Fzfr, and the left rear wheel friction circle by the above-described equations (44) to (47). The limit value μ_Fzrl and the right rear wheel friction circle limit value μ_Fzrr are calculated.
次に、S113に進み、各輪要求タイヤ合力演算部1lで、前述の(48)〜(51)式により、左前輪要求タイヤ合力F_fl_FF、右前輪要求タイヤ合力F_fr_FF、左後輪要求タイヤ合力F_rl_FF、右後輪要求タイヤ合力F_rr_FFを演算する。 Next, the process proceeds to S113, and each wheel required tire resultant force calculation unit 1l calculates the left front wheel required tire resultant force F_fl_FF, the right front wheel required tire resultant force F_fr_FF, and the left rear wheel required tire resultant force F_rl_FF by the above-described equations (48) to (51). The right rear wheel required tire resultant force F_rr_FF is calculated.
次いで、S114に進み、各輪タイヤ合力演算部1mで、前述の(52)〜(55)式により、左前輪タイヤ合力F_fl_FB、右前輪タイヤ合力F_fr_FB、左後輪タイヤ合力F_rl_FB、右後輪タイヤ合力F_rr_FBを演算する。 Next, the process proceeds to S114, and each wheel tire resultant force calculation unit 1m calculates the left front wheel tire resultant force F_fl_FB, the right front wheel tire resultant force F_fr_FB, the left rear wheel tire resultant force F_rl_FB, and the right rear wheel tire according to the above formulas (52) to (55). The resultant force F_rr_FB is calculated.
次に、S115に進み、各輪要求オーバータイヤ力演算部1nで、前述の(56)〜(59)式により、左前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、右前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fr_FF、左後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rl_FF、右後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rr_FFを演算する。 Next, the process proceeds to S115, where each wheel required overtire force calculation unit 1n calculates the left front wheel required overtire force ΔF_fl_FF, the right front wheel required overtire force ΔF_fr_FF, and the left rear wheel required according to the expressions (56) to (59) described above. The overtire force ΔF_rl_FF and the right rear wheel required overtire force ΔF_rr_FF are calculated.
次いで、S116に進み、各輪オーバータイヤ力演算部1oで、前述の(60)〜(63)式により、左前輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、右前輪オーバータイヤ力ΔF_fr_FB、左後輪オーバータイヤ力ΔF_rl_FB、右後輪オーバータイヤ力ΔF_rr_FBを演算する。 Next, the process proceeds to S116, and each wheel over-tyre force calculation unit 1o calculates the left front wheel over-tyre force ΔF_fl_FB, the right front wheel over-tyre force ΔF_fr_FB, the left rear wheel over-tyre force ΔF_rl_FB by the above-described equations (60) to (63). The right rear wheel over-tyre force ΔF_rr_FB is calculated.
次に、S117に進み、オーバータイヤ力演算部1pで、前述の(64)式により、オーバータイヤ力Foverを演算する。 Next, the process proceeds to S117, and the overtire force calculation unit 1p calculates the overtire force Fover by the above-described equation (64).
次いで、S118に進み、オーバートルク演算部1qで、前述の(65)式により、オーバートルクToverを演算し、S119に進んで、制御量演算部1rで、前述の(66)式により、制御量Treqを演算する。 Next, the process proceeds to S118, where the overtorque calculation unit 1q calculates the overtorque Tover using the above-described equation (65), and the process proceeds to S119, where the control amount calculation unit 1r calculates the control amount according to the above-described equation (66). Calculate Treq.
そして、S120に進み、制御量補正部1sで、前述の如く、すなわち、制御量Treqを、タイヤチェーンの装着状態(タイヤチェーン非装着、タイヤチェーン装着(前輪側)、タイヤチェーン装着(後輪側)の各状態)と車体すべり角速度(dβ/dt)とに基づいて求めた第1の補正量ΔTd1と、理想前後加速度Axidealと実前後加速度Axwheelとから車輪のスリップを抑制するために求めた第2の補正量ΔTd2とを比較して、大きい方の補正量を減算することにより補正し((72)式)、エンジン制御部2に出力してプログラムを抜ける。
Then, the process proceeds to S120, and the control amount correction unit 1s determines that the control amount Treq is the same as described above, that is, the tire chain mounted state (tire chain not mounted, tire chain mounted (front wheel side), tire chain mounted (rear wheel side). )) And the first correction amount ΔTd1 obtained based on the vehicle slip angular velocity (dβ / dt), the ideal longitudinal acceleration Axideal, and the actual longitudinal acceleration Axwheel. 2 is compared with the correction amount ΔTd2 of 2 and corrected by subtracting the larger correction amount (Equation (72)) and output to the
このように本発明の実施の形態によれば、ドライバ要求に基づき車輪に発生するタイヤ力が摩擦円限界値からオーバーするトルク値と、車輪に現在発生しているタイヤ力が摩擦円限界値からオーバーするトルク値とを比較し、その大きい方の値をドライバが要求する駆動力から減じるようになっている。このため、現在のみならず、今後のトルク過剰な状態が適切に補正され、スピン、及び、プラウに対して適切な制御が行われ、タイヤのグリップ力を適切に維持して車両の走行安定性を向上させることが可能となっている。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the torque value at which the tire force generated on the wheel based on the driver request exceeds the friction circle limit value, and the tire force currently generated on the wheel from the friction circle limit value. The torque value to be exceeded is compared, and the larger value is subtracted from the driving force required by the driver. For this reason, not only the present but also the future excessive torque state is properly corrected, the spin and plow are properly controlled, and the tire grip force is properly maintained to maintain the vehicle running stability. It is possible to improve.
また、ドライバが要求する駆動力から減じて補正する値は、あくまでも、タイヤ力が摩擦円限界値からオーバーするトルク値であるため、前後方向の駆動力が急に抑制されることがなく、ドライバに対して不自然な感覚や、加速不足といった不満感を与えることもない(すなわち、図14においてのFxaだけ駆動力が抑制されることになる)。 In addition, the value to be corrected by subtracting the driving force required by the driver is a torque value that causes the tire force to exceed the friction circle limit value, so the driving force in the front-rear direction is not suddenly suppressed, and the driver Therefore, there is no unnatural feeling or dissatisfaction such as insufficient acceleration (that is, the driving force is suppressed by Fxa in FIG. 14).
尚、前後方向の駆動力を確実に抑制し、タイヤのグリップ力を維持するようにしても良い(すなわち、図14においてのFxbだけ駆動力を抑制するようにしても良い)。この場合の制御は、図1の破線で示す信号線が追加され、各輪要求オーバータイヤ力演算部1n及び各輪オーバータイヤ力演算部1oにおける演算を以下のように変更することにより実現できる。 In addition, the driving force in the front-rear direction may be surely suppressed and the tire grip force may be maintained (that is, the driving force may be suppressed by Fxb in FIG. 14). The control in this case can be realized by adding a signal line indicated by a broken line in FIG. 1 and changing the calculation in each wheel required overtire force calculation unit 1n and each wheel overtire force calculation unit 1o as follows.
各輪要求オーバータイヤ力演算部1nは、各輪摩擦円限界値演算部1kから左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrが入力され、各輪要求横力演算部1iから左前輪要求横力Fyf_l_FF、右前輪要求横力Fyf_r_FF、左後輪要求横力Fyr_l_FF、右後輪要求横力Fyr_r_FFが入力され、各輪前後力演算部1hから左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rが入力される。 Each wheel required over-tyre force calculation unit 1n receives from each wheel friction circle limit value calculation unit 1k, left front wheel friction circle limit value μ_Fzfl, right front wheel friction circle limit value μ_Fzfr, left rear wheel friction circle limit value μ_Fzrl, right rear wheel friction The circle limit value μ_Fzrr is input, the left front wheel required lateral force Fyf_l_FF, the right front wheel required lateral force Fyf_r_FF, the left rear wheel required lateral force Fyr_l_FF, and the right rear wheel required lateral force Fyr_r_FF are input from each wheel required lateral force calculation unit 1i. A left front wheel longitudinal force Fxf_l, a right front wheel longitudinal force Fxf_r, a left rear wheel longitudinal force Fxr_l, and a right rear wheel longitudinal force Fxr_r are input from each wheel longitudinal force calculation unit 1h.
そして、以下の(73)〜(76)式により、左前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、右前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fr_FF、左後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rl_FF、右後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rr_FFを演算し、オーバータイヤ力演算部1pに出力する。
ΔF_fl_FF=Fxf_l−(μ_Fzfl2−Fyf_l_FF2)1/2 …(73)
ΔF_fr_FF=Fxf_r−(μ_Fzfr2−Fyf_r_FF2)1/2 …(74)
ΔF_rl_FF=Fxr_l−(μ_Fzrl2−Fyr_l_FF2)1/2 …(75)
ΔF_rr_FF=Fxr_r−(μ_Fzrr2−Fyr_r_FF2)1/2 …(76)
Then, the left front wheel required overtire force ΔF_fl_FF, the right front wheel required overtire force ΔF_fr_FF, the left rear wheel required overtire force ΔF_rl_FF, and the right rear wheel required overtire force ΔF_rr_FF are calculated by the following equations (73) to (76). And output to the over-tyre force calculator 1p.
ΔF_fl_FF = Fxf_l− (μ_Fzfl 2 −Fyf_l_FF 2 ) 1/2 (73)
ΔF_fr_FF = Fxf_r− (μ_Fzfr 2 −Fyf_r_FF 2 ) 1/2 (74)
ΔF_rl_FF = Fxr_l− (μ_Fzrl 2 −Fyr_l_FF 2 ) 1/2 (75)
ΔF_rr_FF = Fxr_r− (μ_Fzrr 2 −Fyr_r_FF 2 ) 1/2 (76)
各輪オーバータイヤ力演算部1oは、各輪摩擦円限界値演算部1kから左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrが入力され、各輪横力演算部1jから左前輪横力Fyf_l_FB、右前輪横力Fyf_r_FB、左後輪横力Fyr_l_FB、右後輪横力Fyr_r_FBが入力され、各輪前後力演算部1hから左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rが入力される。 Each wheel over-tyre force calculation unit 1o receives the left front wheel friction circle limit value μ_Fzfl, the left front wheel friction circle limit value μ_Fzfr, the left rear wheel friction circle limit value μ_Fzrl, and the right rear wheel friction circle from each wheel friction circle limit value calculation unit 1k. The limit value μ_Fzrr is input, and the left front wheel lateral force Fyf_l_FB, the right front wheel lateral force Fyf_r_FB, the left rear wheel lateral force Fyr_l_FB, and the right rear wheel lateral force Fyr_r_FB are input from each wheel lateral force calculating unit 1j. From 1h, a left front wheel longitudinal force Fxf_l, a right front wheel longitudinal force Fxf_r, a left rear wheel longitudinal force Fxr_l, and a right rear wheel longitudinal force Fxr_r are input.
そして、以下の(77)〜(80)式により、左前輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、右前輪オーバータイヤ力ΔF_fr_FB、左後輪オーバータイヤ力ΔF_rl_FB、右後輪オーバータイヤ力ΔF_rr_FBを演算し、オーバータイヤ力演算部1pに出力する。
ΔF_fl_FB=Fxf_l−(μ_Fzfl2−Fyf_l_FB2)1/2 …(77)
ΔF_fr_FB=Fxf_r−(μ_Fzfr2−Fyf_r_FB2)1/2 …(78)
ΔF_rl_FB=Fxr_l−(μ_Fzrl2−Fyr_l_FB2)1/2 …(79)
ΔF_rr_FB=Fxr_r−(μ_Fzrr2−Fyr_r_FB2)1/2 …(80)
Then, by calculating the left front wheel over-tyre force ΔF_fl_FB, the right front wheel over-tyre force ΔF_fr_FB, the left rear wheel over-tyre force ΔF_rl_FB, and the right rear wheel over-tyre force ΔF_rr_FB according to the following equations (77) to (80), It outputs to the calculating part 1p.
ΔF_fl_FB = Fxf_l− (μ_Fzfl 2 −Fyf_l_FB 2 ) 1/2 (77)
ΔF_fr_FB = Fxf_r− (μ_Fzfr 2 −Fyf_r_FB 2 ) 1/2 (78)
ΔF_rl_FB = Fxr_l− (μ_Fzrl 2 −Fyr_l_FB 2 ) 1/2 (79)
ΔF_rr_FB = Fxr_r− (μ_Fzrr 2 −Fyr_r_FB 2 ) 1/2 (80)
1 駆動力制御装置
1a エンジントルク演算部
1b 要求エンジントルク演算部
1c トランスミッション出力トルク演算部
1d 総駆動力演算部
1e 前後接地荷重演算部
1f 左輪荷重比率演算部
1g 各輪接地荷重演算部
1h 各輪前後力演算部
1i 各輪要求横力演算部
1j 各輪横力演算部
1k 各輪摩擦円限界値演算部(摩擦円限界値設定手段)
1l 各輪要求タイヤ合力演算部(第1のタイヤ力推定手段)
1m 各輪タイヤ合力演算部(第2のタイヤ力推定手段)
1n 各輪要求オーバータイヤ合力演算部(第1のオーバータイヤ力推定手段)
1o 各輪オーバータイヤ合力演算部(第2のオーバータイヤ力推定手段)
1p オーバータイヤ力演算部(駆動力設定手段)
1q オーバートルク演算部(駆動力設定手段)
1r 制御量演算部(駆動力設定手段)
1s 制御量補正部
2 エンジン制御部
20 タイヤチェーン装着検出装置(タイヤチェーン装着検出手段)
30a 車速演算部
30b 車体すべり角速度演算部(車体すべり角速度推定手段)
30c 第1の補正量演算部
30d 瞬間総ギヤ比演算部
30e 要求エンジン出力トルク演算部
30f 理想前後加速度演算部
30g 実前後加速度演算部
30h 直進度ゲイン設定部
30i 第2の補正量演算部(スリップ状態検出手段)
30j 補正制御量演算部(駆動力補正手段)
DESCRIPTION OF
1l Each wheel required tire resultant force calculation section (first tire force estimating means)
1m Each wheel tire resultant force calculation section (second tire force estimating means)
1n Each wheel request overtire resultant force calculation section (first overtire force estimation means)
1o Each wheel over-tire resultant force calculation unit (second over-tyre force estimating means)
1p Over-tyre force calculator (driving force setting means)
1q overtorque calculation unit (driving force setting means)
1r Control amount calculation unit (driving force setting means)
1 s Control
30a Vehicle
30c First correction
30j Correction control amount calculation unit (driving force correction means)
Claims (5)
車輪に現在発生しているタイヤ力を第2のタイヤ力として推定する第2のタイヤ力推定手段と、
タイヤ力の摩擦円限界値を設定する摩擦円限界値設定手段と、
上記第1のタイヤ力と上記摩擦円限界値とに基づき上記摩擦円限界値を超えるタイヤ力を第1のオーバータイヤ力として推定する第1のオーバータイヤ力推定手段と、
上記第2のタイヤ力と上記摩擦円限界値とに基づき上記摩擦円限界値を超えるタイヤ力を第2のオーバータイヤ力として推定する第2のオーバータイヤ力推定手段と、
上記第1のオーバータイヤ力と上記第2のオーバータイヤ力に基づいて駆動力を設定する駆動力設定手段と、
タイヤチェーンの装着を検出するタイヤチェーン装着検出手段と、
車体すべり角速度を推定する車体すべり角速度推定手段と、
上記タイヤチェーンの装着状態と上記車体すべり角速度とに応じて上記駆動力設定手段で設定した駆動力の補正量を設定し、上記設定した駆動力を補正する駆動力補正手段と、
を備えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。 First tire force estimating means for estimating a tire force generated on a wheel based on a driver request as a first tire force;
Second tire force estimating means for estimating a tire force currently generated on the wheel as a second tire force;
Friction circle limit value setting means for setting a friction circle limit value of tire force;
First over tire force estimating means for estimating a tire force exceeding the friction circle limit value as a first over tire force based on the first tire force and the friction circle limit value;
Second over tire force estimating means for estimating a tire force exceeding the friction circle limit value as a second over tire force based on the second tire force and the friction circle limit value;
Driving force setting means for setting a driving force based on the first overtire force and the second overtire force;
Tire chain mounting detection means for detecting tire chain mounting;
Vehicle slip angular velocity estimation means for estimating vehicle slip angular velocity;
A driving force correction means for setting a correction amount of the driving force set by the driving force setting means in accordance with the mounting state of the tire chain and the vehicle body slip angular velocity, and correcting the set driving force;
A driving force control apparatus for a vehicle, comprising:
車輪に現在発生しているタイヤ力を第2のタイヤ力として推定する第2のタイヤ力推定手段と、
タイヤ力の摩擦円限界値を設定する摩擦円限界値設定手段と、
上記第1のタイヤ力と上記摩擦円限界値とに基づき上記摩擦円限界値を超えるタイヤ力を第1のオーバータイヤ力として推定する第1のオーバータイヤ力推定手段と、
上記第2のタイヤ力と上記摩擦円限界値とに基づき上記摩擦円限界値を超えるタイヤ力を第2のオーバータイヤ力として推定する第2のオーバータイヤ力推定手段と、
上記第1のオーバータイヤ力と上記第2のオーバータイヤ力に基づいて駆動力を設定する駆動力設定手段と、
タイヤチェーンの装着を検出するタイヤチェーン装着検出手段と、
車体すべり角速度を推定する車体すべり角速度推定手段と、
理想とする前後加速度と実際の前後加速度とから車輪のスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段と、
上記タイヤチェーンの装着状態と上記車体すべり角速度と上記車輪のスリップ状態とに応じて上記駆動力設定手段で設定した駆動力の補正量を設定し、上記設定した駆動力を補正する駆動力補正手段と、
を備えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。 First tire force estimating means for estimating a tire force generated on a wheel based on a driver request as a first tire force;
Second tire force estimating means for estimating a tire force currently generated on the wheel as a second tire force;
Friction circle limit value setting means for setting a friction circle limit value of tire force;
First over tire force estimating means for estimating a tire force exceeding the friction circle limit value as a first over tire force based on the first tire force and the friction circle limit value;
Second over tire force estimating means for estimating a tire force exceeding the friction circle limit value as a second over tire force based on the second tire force and the friction circle limit value;
Driving force setting means for setting a driving force based on the first overtire force and the second overtire force;
Tire chain mounting detection means for detecting tire chain mounting;
Vehicle slip angular velocity estimation means for estimating vehicle slip angular velocity;
Slip state detecting means for detecting the slip state of the wheel from the ideal longitudinal acceleration and the actual longitudinal acceleration;
Driving force correction means for setting the driving force correction amount set by the driving force setting means in accordance with the tire chain mounting state, the vehicle slip angular velocity, and the wheel slip state, and correcting the set driving force. When,
A driving force control apparatus for a vehicle, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007077626A JP2008240519A (en) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Driving force control device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007077626A JP2008240519A (en) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Driving force control device for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008240519A true JP2008240519A (en) | 2008-10-09 |
Family
ID=39912175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007077626A Pending JP2008240519A (en) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Driving force control device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008240519A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010095047A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle control device |
JP2010270628A (en) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle driving-force control device |
-
2007
- 2007-03-23 JP JP2007077626A patent/JP2008240519A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010095047A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle control device |
JP2010270628A (en) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle driving-force control device |
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