JP2012056367A - Control device of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車やハイブリッド車、等の電動車両に適用され、回生協調ブレーキ制御による車両挙動の乱れを舵角補正により補償する電動車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an electric vehicle that is applied to an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle and compensates for disturbance of vehicle behavior by regenerative cooperative brake control by steering angle correction.
従来、回生協調制動に伴い、前輪もしくは後輪のタイヤでコンプライアンスステアの変化が生じ、車両挙動の乱れとなった場合、前後輪のうち少なくともどちらか一方の舵角を補正するステアリング制御によって車両挙動の乱れを補償する制動制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。なお、コンプライアンスステアとは、タイヤに制動力や横力等の入力があったとき、サスペンションリンクの支持ブッシュの弾性変形によってサスペンションジオメトリに変化が生じ、これによって引き起こされるトー角変化(=舵角変化)をいう。 Conventionally, in the event that compliance steer changes in front or rear tires due to regenerative cooperative braking, resulting in disordered vehicle behavior, vehicle behavior is controlled by steering control that corrects the steering angle of at least one of the front and rear wheels. 2. Description of the Related Art A braking control device that compensates for disturbances is known (see, for example, Patent Document 1). Note that the compliance steer is a change in the suspension geometry caused by elastic deformation of the suspension link support bush when a braking force or lateral force is input to the tire, resulting in a change in toe angle (= steering angle change). ).
しかしながら、従来の制動制御装置にあっては、回生協調制動時、タイヤの横すべり角に対する横力が線形な領域のコンプライアンスステアに対し、舵角を補正することで車両挙動の乱れを補償するようにしている。このため、操舵に対してタイヤが発生する横力が飽和し、操舵に対して非線形な車両挙動を示すような、より限界領域に近い走行シーンにおいては、舵角を補正するだけでは車両挙動の乱れを補償することが困難である、という問題があった。 However, in the conventional braking control device, during regenerative coordinated braking, the disturbance of the vehicle behavior is compensated by correcting the steering angle for the compliance steer in the region where the lateral force with respect to the side slip angle of the tire is linear. ing. For this reason, in a driving scene that is closer to the limit region where the lateral force generated by the tire with respect to steering is saturated and the vehicle behavior is non-linear with respect to steering, the vehicle behavior can be improved by simply correcting the steering angle. There was a problem that it was difficult to compensate for the disturbance.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、回生協調制御による電費向上効果を最大限に生かしつつ、限界領域に近い走行シーンにおいて車両挙動の安定性を確保することができる電動車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and is an electric vehicle capable of ensuring the stability of vehicle behavior in a driving scene close to a limit region while maximizing the power consumption improvement effect by regenerative cooperative control. An object is to provide a control device.
上記目的を達成するため、本発明の電動車両の制御装置は、回生協調ブレーキ制御手段と、舵角補正ステアリング制御手段と、車両挙動制御手段と、を備える手段とした。
前記回生協調ブレーキ制御手段は、ブレーキ操作に基づく総制動トルクからモータ駆動輪による回生トルクを差し引いた残りの制動トルク分を、前後輪の各摩擦ブレーキによる摩擦ブレーキトルクに配分する回生協調ブレーキ制御を行う。
前記舵角補正ステアリング制御手段は、前記回生協調ブレーキ制御時、車両挙動の乱れを補償するように、前後輪のうち少なくともどちらか一方の舵角を補正する。
前記車両挙動制御手段は、前記舵角補正ステアリング制御手段により舵角補正をした後、依然として車両挙動が不安定であると判断されたとき、前記回生協調ブレーキ制御手段による回生トルクを低下させる制御を行う。
In order to achieve the above object, the control device for an electric vehicle according to the present invention includes a regenerative cooperative brake control unit, a steering angle correction steering control unit, and a vehicle behavior control unit.
The regenerative cooperative brake control means performs regenerative cooperative brake control that distributes the remaining braking torque, which is obtained by subtracting the regenerative torque generated by the motor-driven wheels from the total braking torque based on the brake operation, to the friction brake torque generated by the friction brakes of the front and rear wheels. Do.
The steering angle correction steering control means corrects the steering angle of at least one of the front and rear wheels so as to compensate for disturbance in vehicle behavior during the regenerative cooperative brake control.
The vehicle behavior control means performs control for reducing the regenerative torque by the regenerative cooperative brake control means when it is determined that the vehicle behavior is still unstable after the steering angle correction by the steering angle correction steering control means. Do.
よって、回生協調ブレーキ制御時、舵角補正ステアリング制御手段において、車両挙動の乱れを補償するように、前後輪のうち少なくともどちらか一方の舵角が補正される。そして、舵角補正ステアリング制御手段により舵角補正をした後、依然として車両挙動が不安定であると判断されたとき、車両挙動制御手段において、回生協調ブレーキ制御手段による回生トルクを低下させる制御が行われる。
すなわち、舵角補正のみにより車両挙動の乱れが補償される走行シーンにおいては、回生トルクを低下させることがなく、期待通りの回生量が確保される。一方、舵角補正制御を先行し、例えば、タイヤに横力を加える操舵介入により、舵角補正をしても依然として車両挙動が不安定である走行シーンになったときに限り、回生トルクを低下させるという制御が行われる。この二段構えの制御により、できる限り多くの回生量を確保しながら、限界領域に近い走行シーンにおいて、タイヤグリップ力の回復と制動力の前後配分調整により車両挙動の安定性が確保される。
この結果、回生協調制御による電費向上効果を最大限に生かしつつ、限界領域に近い走行シーンにおいて車両挙動の安定性を確保することができる。
Therefore, at the time of regenerative cooperative brake control, the steering angle correction steering control means corrects at least one of the front and rear wheels so as to compensate for the disturbance of the vehicle behavior. Then, after the steering angle is corrected by the steering angle correction steering control means, when it is determined that the vehicle behavior is still unstable, the vehicle behavior control means performs control to reduce the regenerative torque by the regenerative cooperative brake control means. Is called.
That is, in a traveling scene in which the disturbance of the vehicle behavior is compensated only by the steering angle correction, the regenerative torque is not reduced and the expected regenerative amount is ensured. On the other hand, regenerative torque is reduced only when the steering angle correction control precedes, for example, a steering intervention that applies lateral force to the tires results in a driving scene where the vehicle behavior is still unstable even if the steering angle is corrected. Control is performed. With this two-stage control, the stability of the vehicle behavior is ensured by recovering the tire grip force and adjusting the front-rear distribution of the braking force in a driving scene close to the limit region while ensuring as much regeneration as possible.
As a result, it is possible to ensure the stability of the vehicle behavior in the driving scene close to the limit region while maximizing the power consumption improvement effect by the regenerative cooperative control.
以下、本発明の電動車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1および実施例2に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing an electric vehicle control device of the present invention will be described based on Example 1 and Example 2 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用された電気自動車(電動車両の一例)の回生協調ブレーキ制御システムと4輪アクティブステア制御システムを示す全体システム図である。以下、図1に基づき全体システム構成を説明する。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a regenerative cooperative brake control system and a four-wheel active steering control system of an electric vehicle (an example of an electric vehicle) to which the control device of the first embodiment is applied. The overall system configuration will be described below with reference to FIG.
実施例1の電気自動車は、図1に示すように、FF車ベースであり、左前輪タイヤ14FL、右前輪タイヤ14FR、左後輪タイヤ14RL、右後輪タイヤ14RRを備え、左右前輪タイヤ14FL、14FRを、駆動輪/操舵輪とし、左右後輪タイヤ14RL、14RRを従動輪とする。 As shown in FIG. 1, the electric vehicle of the first embodiment is based on an FF vehicle, and includes a left front wheel tire 14FL, a right front wheel tire 14FR, a left rear wheel tire 14RL, and a right rear wheel tire 14RR, and left and right front wheel tires 14FL, 14FR is a drive wheel / steering wheel, and left and right rear tires 14RL and 14RR are driven wheels.
前記左右前輪タイヤ14FL、14FRには、走行時、駆動モータ1による駆動トルクが加えられる。制動時には、回生ブレーキによる回生トルクと、摩擦ブレーキによる摩擦トルクと、の双方が加えられる。また、旋回時やレーンチェンジ時等には、操舵角と、必要に応じて補正舵角と、が加えられる。 Driving torque from the driving motor 1 is applied to the left and right front wheel tires 14FL and 14FR during traveling. At the time of braking, both the regenerative torque by the regenerative brake and the friction torque by the friction brake are applied. Further, at the time of turning or lane change, a steering angle and a corrected steering angle are added as necessary.
前記左右後輪タイヤ14RL、14RRには、制動時には、摩擦ブレーキによる摩擦トルクが加えられる。また、旋回時やレーンチェンジ時等には、必要に応じて補正舵角が加えられる。 The left and right rear wheel tires 14RL and 14RR are subjected to friction torque by a friction brake during braking. Further, when turning or changing lanes, a correction steering angle is added as necessary.
前記回生協調ブレーキ制御システムは、図1に示すように、駆動モータ1と、駆動モータインバータ2と、二次バッテリ3と、バッテリコントローラ4と、アクセルペダル5と、アクセル開度センサ6と、ブレーキペダル7と、ブレーキストロークセンサ8と、車両コントローラ9と、ブレーキコントローラ10と、ブレーキアクチュエータ11と、マスタシリンダ12と、マスタシリンダ圧センサ13と、ブレーキ液圧系統15と、車速センサ16と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the regenerative cooperative brake control system includes a drive motor 1, a drive motor inverter 2, a secondary battery 3, a battery controller 4, an accelerator pedal 5, an accelerator opening sensor 6, and a brake. A pedal 7, a brake stroke sensor 8, a vehicle controller 9, a brake controller 10, a brake actuator 11, a master cylinder 12, a master cylinder pressure sensor 13, a brake hydraulic system 15, and a vehicle speed sensor 16 are provided. I have.
前記駆動モータ1は、電気自動車の走行用駆動源であり、ファイナルデファレンシャルギヤ23を介して駆動輪である左右前輪タイヤ14FL、14FRに連結される。この駆動モータ1は、モータコントローラ21から駆動モータインバータ2に対し正のトルク指令が出力されている時には、二次バッテリ3からの放電電力を使って駆動トルクを発生する駆動動作をし、左右前輪タイヤ14FL、14FRを駆動する(力行)。一方、モータコントローラ21から駆動モータインバータ2に対し負のトルク指令が出力されている時には、左右前輪タイヤ14FL、14FRからの回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電動作をし、発電した電力を二次バッテリ3の充電電力とする(回生)。このモータ回生時、駆動モータ1からの発電負荷が、左右前輪タイヤ14FL、14FRに与えられ、この発電負荷が、左右前輪タイヤ14FL、14FRを制動させる回生ブレーキとなり、回生トルクを発生させる。 The drive motor 1 is a driving source for driving an electric vehicle, and is connected to left and right front wheel tires 14FL and 14FR, which are drive wheels, via a final differential gear 23. When a positive torque command is output from the motor controller 21 to the drive motor inverter 2, the drive motor 1 performs a drive operation to generate drive torque using the discharge power from the secondary battery 3, and the left and right front wheels Drives tires 14FL and 14FR (powering). On the other hand, when a negative torque command is output from the motor controller 21 to the drive motor inverter 2, a power generation operation is performed to convert rotational energy from the left and right front wheel tires 14FL, 14FR into electric energy, and the generated power is secondary. The charging power of the battery 3 is used (regeneration). During this motor regeneration, a power generation load from the drive motor 1 is applied to the left and right front wheel tires 14FL, 14FR, and this power generation load serves as a regenerative brake that brakes the left and right front wheel tires 14FL, 14FR, thereby generating regenerative torque.
前記バッテリコントローラ4は、二次バッテリ3の状態である電圧、充放電電流、充電量(=バッテリSOC)、内部温度(=IGBT等の温度)、劣化度(=バッテリ使用時間等)、等を検出する。また、二次バッテリ3の状態に基づいてバッテリ入出力可能電力を算出し、バッテリ状態情報やバッテリ入出力可能電力情報を車両コントローラ9に出力する。 The battery controller 4 determines the voltage, charge / discharge current, charge amount (= battery SOC), internal temperature (= temperature of IGBT, etc.), degree of deterioration (= battery usage time, etc.), etc. To detect. Further, the battery input / output possible power is calculated based on the state of the secondary battery 3, and the battery state information and the battery input / output possible power information are output to the vehicle controller 9.
前記ブレーキコントローラ10は、ブレーキストロークセンサ8からのブレーキストローク情報を入力し、車両コントローラ9にブレーキストローク情報を出力する。車両コントローラ9からブレーキ液圧指令値を入力すると、マスタシリンダ圧センサ13からのマスタシリンダ圧情報に基づき、ブレーキ液圧指令値に応じた摩擦トルクを得る制御指令をブレーキアクチュエータ11に出力する。 The brake controller 10 inputs brake stroke information from the brake stroke sensor 8 and outputs brake stroke information to the vehicle controller 9. When a brake fluid pressure command value is input from the vehicle controller 9, a control command for obtaining a friction torque corresponding to the brake fluid pressure command value is output to the brake actuator 11 based on master cylinder pressure information from the master cylinder pressure sensor 13.
前記ブレーキアクチュエータ11は、車両コントローラ9からブレーキコントローラ10に対し、摩擦ブレーキトルクを得る指令が出力されると、マスタシリンダ圧を元圧とする液圧制御により4系統のブレーキ液圧を作り出す。この4系統のブレーキ液圧は、ブレーキ液圧管15FL、15FR、15RL、15RRを経過して各輪タイヤ14FL、14FR、14RL、14RRのホイールシリンダに供給され、ブレーキパッドが、ブレーキディスクを挟み込むように摩擦圧接することで各輪タイヤ14FL、14FR、14RL、14RRに摩擦ブレーキトルクを与える。 When a command for obtaining a friction brake torque is output from the vehicle controller 9 to the brake controller 10, the brake actuator 11 generates four brake fluid pressures by fluid pressure control using the master cylinder pressure as a base pressure. The brake fluid pressure of these four systems passes through the brake fluid pressure pipes 15FL, 15FR, 15RL, and 15RR, and is supplied to the wheel cylinders of the wheel tires 14FL, 14FR, 14RL, and 14RR so that the brake pads sandwich the brake disc. Friction brake torque is applied to each wheel tire 14FL, 14FR, 14RL, 14RR by friction welding.
前記車両コントローラ9は、車両挙動の安定性を確保しつつ、高い電費性能を確保するというように、回生協調ブレーキシステムと4輪アクティブステア制御システムを統括して管理するコントローラである。このため、車両コントローラ9と、バッテリコントローラ4と、ブレーキコントローラ10と、モータコントローラ21と、4WASコントローラ22は、情報交換可能な双方向通信線であるCAN通信線24により接続されている。 The vehicle controller 9 is a controller that collectively manages the regenerative cooperative brake system and the four-wheel active steering control system so as to ensure high power consumption performance while ensuring the stability of vehicle behavior. For this reason, the vehicle controller 9, the battery controller 4, the brake controller 10, the motor controller 21, and the 4WAS controller 22 are connected by a CAN communication line 24 that is a bidirectional communication line capable of exchanging information.
前記車両コントローラ9で行われる回生協調制御の一例を説明する。回生協調制御による制動時には、ブレーキストロークセンサ8からのブレーキストロークに基づき、総制動トルク指令を算出する。そして、ドライバ要求回生トルクとバッテリ回生可能トルクとモータ回生可能トルクに基づき、駆動モータ1の回生制御により発生させる回生トルク指令を決める。そして、総制動トルクに対して回生トルクだけでは不足する分を摩擦トルクで補うように、ブレーキコントローラ10に対し摩擦ブレーキトルク指令を出力する。 An example of regenerative cooperative control performed by the vehicle controller 9 will be described. During braking by regenerative cooperative control, a total braking torque command is calculated based on the brake stroke from the brake stroke sensor 8. Then, based on the driver-requested regenerative torque, the battery regenerative torque, and the motor regenerative torque, a regenerative torque command to be generated by regenerative control of the drive motor 1 is determined. Then, a friction brake torque command is output to the brake controller 10 so that the friction torque compensates for the shortage of the regenerative torque alone with respect to the total braking torque.
なお、車両コントローラ9には、ハンドルの角度を計測する操舵角センサ17、車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ18、車両の横方向の加速度を検出する横Gセンサ19、各輪の車輪速を検出する車輪速センサ20等からの情報が入力される。 The vehicle controller 9 includes a steering angle sensor 17 that measures the angle of the steering wheel, a yaw rate sensor 18 that detects the yaw rate of the vehicle, a lateral G sensor 19 that detects lateral acceleration of the vehicle, and a wheel speed of each wheel. Information from the wheel speed sensor 20 or the like is input.
前記4輪アクティブステア制御システムは、図1に示すように、操舵角センサ17と、4WASコントローラ22と、ハンドル25と、ステアリングギヤシャフト26と、4WASフロントモータ27と、4WASフロントロックソレノイドバルブ28と、前輪舵角センサ29と、ステアリングシャフト30と、前輪側ラック&ピニオン機構31と、4WASリヤモータ32と、後輪舵角センサ33と、後輪側ラック&ピニオン機構34と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the four-wheel active steering control system includes a steering angle sensor 17, a 4WAS controller 22, a handle 25, a steering gear shaft 26, a 4WAS front motor 27, a 4WAS front lock solenoid valve 28, A front wheel rudder angle sensor 29, a steering shaft 30, a front wheel side rack & pinion mechanism 31, a 4WAS rear motor 32, a rear wheel rudder angle sensor 33, and a rear wheel side rack & pinion mechanism 34 are provided.
前記ステアリングギヤシャフト26と、4WASフロントモータ27と、4WASフロントロックソレノイドバルブ28と、前輪舵角センサ29と、により4WASフロントアクチュエータが構成される。この4WASフロントアクチュエータは、ハンドル操舵角θに対する前輪舵角の比である舵角比を変更する。すなわち、4WASコントローラ22から4WASフロントモータ27に対し前輪舵角補正指令が出力されると、モータ回転角を操舵角θに対し加減算することで舵角比を変更する。 The steering gear shaft 26, the 4WAS front motor 27, the 4WAS front lock solenoid valve 28, and the front wheel steering angle sensor 29 constitute a 4WAS front actuator. This 4WAS front actuator changes the steering angle ratio, which is the ratio of the front wheel steering angle to the steering wheel steering angle θ. That is, when a front wheel steering angle correction command is output from the 4WAS controller 22 to the 4WAS front motor 27, the steering angle ratio is changed by adding or subtracting the motor rotation angle with respect to the steering angle θ.
前記4WASリヤモータ32と、後輪舵角センサ33と、により4WASリヤアクチュエータが構成される。この4WASリヤアクチュエータは、4WASコントローラ22から4WASリヤモータ32に対し後輪舵角補正指令が出力されると、モータ回転角に応じて後輪に舵角を与える。 The 4WAS rear motor 32 and the rear wheel steering angle sensor 33 constitute a 4WAS rear actuator. When the 4WAS rear actuator 32 outputs a rear wheel steering angle correction command to the 4WAS rear motor 32, the 4WAS rear actuator gives a steering angle to the rear wheels according to the motor rotation angle.
図2は、実施例1の車両コントローラ9にて実行される車両挙動制御演算処理の全体構成を示すブロック図であり、舵角補正ロジックB1と、車両挙動判断ロジックB2と、回生補正ロジックB3と、の3つのブロックによって構成される。 FIG. 2 is a block diagram illustrating the overall configuration of the vehicle behavior control calculation process executed by the vehicle controller 9 of the first embodiment. The steering angle correction logic B1, the vehicle behavior determination logic B2, and the regeneration correction logic B3 are illustrated in FIG. Are constituted by three blocks.
前記舵角補正ロジックB1では、操舵角センサ17によって計測されるハンドル角およびヨーレイトセンサ18や横Gセンサ19によって計測される車両の実挙動を用いて、前輪舵角補正指令および後輪舵角補正指令と、車両挙動規範値を演算する。前輪舵角補正指令および後輪舵角補正指令は、図1のシステムに従い、4WASコントローラ22に送られる。車両挙動規範値は、次の車両挙動判断ロジックB2に送られる。 In the steering angle correction logic B1, the front wheel steering angle correction command and the rear wheel steering angle correction are performed using the steering wheel angle measured by the steering angle sensor 17 and the actual behavior of the vehicle measured by the yaw rate sensor 18 and the lateral G sensor 19. Command and vehicle behavior normative values are calculated. The front wheel steering angle correction command and the rear wheel steering angle correction command are sent to the 4WAS controller 22 in accordance with the system shown in FIG. The vehicle behavior normative value is sent to the next vehicle behavior determination logic B2.
前記車両挙動判断ロジックB2では、実際の車両挙動(例えば、ヨーレイトセンサ値)と規範の車両挙動(例えば、ヨーレイト規範値)を比較し、その差分によって最終的に回生トルクの低減代を決定する。 The vehicle behavior determination logic B2 compares an actual vehicle behavior (for example, yaw rate sensor value) with a standard vehicle behavior (for example, yaw rate standard value), and finally determines a reduction amount of the regenerative torque based on the difference.
前記回生補正ロジックB3では、車両挙動判断ロジックB2から送られてきた回生トルク低減代の指令値と、総制動トルク指令と、に従って、回生トルクを低減し、摩擦ブレーキトルクを増加さる指令値を出力する。 The regenerative correction logic B3 outputs a command value for reducing the regenerative torque and increasing the friction brake torque according to the regenerative torque reduction allowance command value and the total braking torque command sent from the vehicle behavior determination logic B2. To do.
図3は、実施例1の車両挙動制御演算処理のうち舵角補正ロジックの詳細を示すブロック図であり、規範挙動推定ロジックB11と、差分器B14と、舵角補正ロジックB12と、を有して構成される。 FIG. 3 is a block diagram illustrating details of the steering angle correction logic in the vehicle behavior control calculation process of the first embodiment, and includes a reference behavior estimation logic B11, a difference unit B14, and a steering angle correction logic B12. Configured.
前記規範挙動推定ロジックB11では、ハンドル角θおよび車速Vにより、その瞬間の規範モデル応答による車両挙動規範値を算出する。算出方法としては、車両一定条件での操舵角入力の2輪モデルといった簡単なモデルを用いて、その応答を導出してもよいし、複雑な車両モデルでもよいし、それらモデルをドライバが望む応答となるようなモデルを用いてもよい。 The reference behavior estimation logic B11 calculates a vehicle behavior reference value based on the reference model response at that moment based on the steering wheel angle θ and the vehicle speed V. As a calculation method, a simple model such as a two-wheel model for steering angle input under a certain vehicle condition may be used to derive the response, or a complex vehicle model may be used. A model such as
前記差分器B14では、実車両挙動(例えば、ヨーレイトセンサ値)と車両挙動規範値(例えば、ヨーレイト規範値)の差を演算し、舵角補正ロジックB12へ送る。 The differencer B14 calculates the difference between the actual vehicle behavior (for example, yaw rate sensor value) and the vehicle behavior standard value (for example, yaw rate standard value), and sends it to the steering angle correction logic B12.
前記舵角補正ロジックB12では、その挙動の差分相当を補うだけの前輪および後輪の舵角補正量を演算する。ここでは、実際の車両が操舵に対する車両応答を示す車両モデルの逆モデルによって、挙動入力の操舵角出力を演算する。 In the steering angle correction logic B12, the steering angle correction amounts of the front wheels and the rear wheels that only compensate for the difference in behavior are calculated. Here, the steering angle output of the behavior input is calculated by the inverse model of the vehicle model in which the actual vehicle shows the vehicle response to the steering.
図4は、実施例1の車両コントローラ9にて実行される車両挙動制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図4の各ステップについて説明する。なお、この実施例1では、車両挙動乱れ指標値を、ヨーレイト偏差Δγにより与えるようにしている。 FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of a vehicle behavior control process executed by the vehicle controller 9 according to the first embodiment. Hereinafter, each step of FIG. 4 will be described. In the first embodiment, the vehicle behavior disturbance index value is given by the yaw rate deviation Δγ.
ステップS1では、回生制動が開始されると、ハンドル角θ、車速V、ヨーレイトγを読み込み、ステップS2へ進む。 In step S1, when regenerative braking is started, the steering wheel angle θ, the vehicle speed V, and the yaw rate γ are read, and the process proceeds to step S2.
ステップS2では、ステップS1での車両挙動読み込みに続き、読み込んだハンドル角θと車速Vに基づいて車両挙動規範値であるヨーレイト規範値γ*を演算し、ステップS3へ進む。なお、ヨーレイト規範値の演算方法は、図3の規範挙動推定ロジックB11の説明の通りである。 In step S2, following the vehicle behavior reading in step S1, a yaw rate reference value γ * which is a vehicle behavior reference value is calculated based on the read steering wheel angle θ and vehicle speed V, and the process proceeds to step S3. The method for calculating the yaw rate normative value is as described in the normative behavior estimation logic B11 in FIG.
ステップS3では、ステップS2でのヨーレイト規範値γ*の演算に続き、ヨーレイト規範値γ*とステップS1で読み込んだ実ヨーレイトγの差分を補正する前輪と後輪の舵角補正値を演算し、ステップS4へ進む。なお、前輪と後輪の舵角補正値の演算方法は、図3の舵角補正ロジックB12の説明通りである。 In step S3, following the calculation of the yaw rate reference value γ * in step S2, a steering angle correction value for the front and rear wheels for correcting the difference between the yaw rate reference value γ * and the actual yaw rate γ read in step S1 is calculated. Proceed to step S4. The calculation method of the steering angle correction values for the front wheels and the rear wheels is as described in the steering angle correction logic B12 of FIG.
ステップS4では、ステップS3での前輪と後輪の舵角補正値演算に続き、演算した前輪と後輪の舵角補正値に基づき、前輪と後輪の実舵角を補正する舵角補正指令を出力し、ステップS5へ進む。 In step S4, following the calculation of the steering angle correction values for the front and rear wheels in step S3, a steering angle correction command for correcting the actual steering angles of the front and rear wheels based on the calculated steering angle correction values for the front and rear wheels. And proceeds to step S5.
ステップS5では、ステップS4での舵角補正に続き、回生制動を行っているか否かを判断し、YES(回生制動中)の場合はステップS6へ進み、NO(回生制動中ではない)の場合は、リターンへ進む。 In step S5, following the rudder angle correction in step S4, it is determined whether or not regenerative braking is performed. If YES (during regenerative braking), the process proceeds to step S6. If NO (regenerative braking is not being performed) Proceed to return.
ステップS6では、ステップS5での回生制動中であるとの判断に続き、実挙動を示す実ヨーレイトγと規範挙動を示すヨーレイト規範値γ*のヨーレイト偏差Δγが閾値γth以内か否かを判断する。YES(Δγ≦γth)の場合はリターンへ進み、NO(Δγ>γth)の場合はステップS7へ進む。
ここで、閾値γthは、図5に示すように、タイヤ横すべり角に対するタイヤ横力の特性において、線形域と非線形域との境界領域の値に設定される。
In step S6, following the determination that regenerative braking is being performed in step S5, it is determined whether or not the yaw rate deviation Δγ between the actual yaw rate γ indicating the actual behavior and the yaw rate reference value γ * indicating the normal behavior is within the threshold γth. . If YES (Δγ ≦ γth), the process proceeds to return, and if NO (Δγ> γth), the process proceeds to step S7.
Here, as shown in FIG. 5, the threshold value γth is set to the value of the boundary region between the linear region and the nonlinear region in the tire lateral force characteristic with respect to the tire side slip angle.
ステップS7では、ステップS6でのΔγ>γthであるとの判断に続き、回生トルク低減代の演算を行い、ステップS8へ進む。
ここで、回生トルク低減代(回生トルクを下げる値)の演算は、図6に示すように、ヨーレイト偏差Δγが閾値γthを超えると、ヨーレイト偏差Δγの大きさに応じて与える。つまり、ヨーレイト偏差ΔγがΔγ1までは、ヨーレイト偏差Δγが大きくなるほど回生トルク低減する量(回生トルクを下げる量)を増やし、ヨーレイト偏差ΔγがΔγ1を超えると回生トルク低減する量を一定量で与える。そして、ヨーレイト偏差Δγの時間変化が大きい時は、時間変化が小さいときのΔγ1をΔγ1'まで下げ、回生トルクを低下する量を時間変化が小さいときより増やしている。
In step S7, following the determination that Δγ> γth in step S6, a regenerative torque reduction allowance is calculated, and the process proceeds to step S8.
Here, as shown in FIG. 6, the calculation of the regenerative torque reduction allowance (value for reducing the regenerative torque) is given according to the magnitude of the yaw rate deviation Δγ when the yaw rate deviation Δγ exceeds the threshold value γth. That is, until the yaw rate deviation Δγ is up to Δγ1, the amount of regenerative torque reduction (the amount to reduce regenerative torque) increases as the yaw rate deviation Δγ increases, and when the yaw rate deviation Δγ exceeds Δγ1, the amount of regenerative torque reduction is given by a constant amount. When the time change of the yaw rate deviation Δγ is large, Δγ1 when the time change is small is lowered to Δγ1 ′, and the amount of reduction of the regenerative torque is increased compared to when the time change is small.
ステップS8では、ステップS7での回生トルク低減代演算に続き、ステップS8で演算された回生トルク指令値に基づいて、駆動モータ1で回生する回生トルク量を低減する制御を行い、リターンへ進む。 In step S8, following the regenerative torque reduction allowance calculation in step S7, based on the regenerative torque command value calculated in step S8, control is performed to reduce the regenerative torque amount regenerated by the drive motor 1, and the process proceeds to return.
次に、作用を説明する。
実施例1の電気自動車の制御作用を、「回生協調ブレーキ制御の課題」、「回生制動時の車両挙動制御作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The control operation of the electric vehicle according to the first embodiment will be described by dividing it into “problem of regenerative cooperative brake control” and “vehicle behavior control operation during regenerative braking”.
[回生協調ブレーキ制御の課題]
まず、車両のタイヤに入力することができる駆動力・制動力・横力のトータル入力の許容値は、そのときのタイヤ−路面間摩擦係数や輪荷重などにより決まっていて、これをタイヤキャパシティという。
[Problems of regenerative cooperative brake control]
First, the allowable values for the total input of driving force, braking force, and lateral force that can be input to the vehicle tire are determined by the tire-road friction coefficient and wheel load at that time, and this is the tire capacity. That's it.
そこで、図1に示す実施例1の電気自動車についてみると、回生制動時において、例えば、制動初期に回生トルクのみにより制動する場合、左右の前輪タイヤ14FL,14FRには、総制動トルクに相当する大きな回生制動力が加わり、このとき操舵が介入すると回生制動力にさらに横力が加わることになる。なお、左右の後輪タイヤ14RL,14RRには、摩擦ブレーキトルクを与えない限り、制動力も横力も加わらないため、制動力配分も前輪のみに片寄った配分となる。 Accordingly, in the electric vehicle according to the first embodiment shown in FIG. 1, during regenerative braking, for example, when braking is performed only with regenerative torque at the beginning of braking, the left and right front wheel tires 14FL and 14FR correspond to total braking torque. When a large regenerative braking force is applied, and steering intervenes at this time, a lateral force is further applied to the regenerative braking force. Note that neither the braking force nor the lateral force is applied to the left and right rear wheel tires 14RL, 14RR unless the friction brake torque is applied, so the braking force distribution is also distributed only to the front wheels.
したがって、回生制動時、左右の前輪タイヤ14FL,14FRへ大きな回生制動力が加わっていてタイヤキャパシティ限界の状態で操舵介入による横力が入力されると、操舵に対して左右の前輪タイヤ14FL,14FRが発生する横力が飽和する。このように、操舵に対してタイヤが発生する横力がタイヤキャパシティを超えて飽和すると、図5の非線形域に示すように、操舵に対して非線形な車両挙動を示す。 Therefore, during regenerative braking, if a large regenerative braking force is applied to the left and right front wheel tires 14FL, 14FR and a lateral force due to steering intervention is input in a tire capacity limit state, the left and right front wheel tires 14FL, Lateral force generated by 14FR is saturated. As described above, when the lateral force generated by the tire with respect to the steering is saturated beyond the tire capacity, a non-linear vehicle behavior with respect to the steering is exhibited as shown in the non-linear region of FIG.
このように、タイヤへの入力がタイヤキャパシティを超えて飽和すると、タイヤの路面グリップ力が低下してしまうため、舵角補正を行っても車両挙動の乱れを補償することが困難となる。つまり、車両挙動の乱れを補償するには、タイヤへの入力がタイヤキャパシティ以下となるようにしなければならず、実施例1の場合、左右の前輪タイヤ14FL,14FRへ加えている回生トルクを低下させる必要がある。 As described above, when the input to the tire is saturated beyond the tire capacity, the road surface grip force of the tire is reduced, so that it becomes difficult to compensate for the disturbance of the vehicle behavior even if the steering angle correction is performed. In other words, in order to compensate for vehicle behavior disturbance, the input to the tire must be less than the tire capacity. In the case of the first embodiment, the regenerative torque applied to the left and right front tires 14FL, 14FR It needs to be lowered.
したがって、回生制動時に操舵が介入すると、総制動トルクに対し、予め回生トルクを制限し、摩擦ブレーキトルクとの併用による回生協調制御を行うようにする。この場合、タイヤへの入力がタイヤキャパシティ以下で、かつ、制動力が前後輪に配分される状態が保たれ、車両挙動の乱れを抑制することができる。しかし、操舵の介入により車両挙動に乱れが生じるか否かにかわらず、操舵介入開始時から回生トルクを制限することになり、必要以上の回生トルク制限により、回生量の確保による電費向上効果を損なう。 Therefore, when steering intervenes during regenerative braking, the regenerative torque is limited in advance with respect to the total braking torque, and regenerative cooperative control is performed in combination with the friction brake torque. In this case, the state where the input to the tire is equal to or less than the tire capacity and the braking force is distributed to the front and rear wheels is maintained, and the disturbance of the vehicle behavior can be suppressed. However, regardless of whether or not the vehicle behavior is disturbed by the steering intervention, the regenerative torque will be limited from the beginning of the steering intervention, and the regenerative torque limit will increase the power consumption by securing the regenerative amount. To lose.
[回生制動時の車両挙動制御作用]
そこで、電費向上と車両挙動安定化の両立を図るため、操舵に対して線形な車両挙動を示す線形域と、操舵に対して非線形な車両挙動を示す非線形域と、に分け、線形域では舵角補正を行い、非線形域になると回生トルクの低減を加える構成を採用した。
[Vehicle behavior control action during regenerative braking]
Therefore, in order to achieve both improvement in power consumption and stabilization of vehicle behavior, it is divided into a linear region that exhibits linear vehicle behavior with respect to steering and a nonlinear region that exhibits nonlinear vehicle behavior with respect to steering. The angle correction is performed, and the configuration that reduces the regenerative torque in the non-linear range is adopted.
回生協調ブレーキ制御時であって、ヨーレイト偏差Δγが閾値γth以内であるとき、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS4において、車両挙動の乱れを補償するように、演算した前輪と後輪の舵角補正値に基づき、前輪と後輪の実舵角を補正する舵角補正指令が出力され、前後輪のうち少なくともどちらか一方の舵角が補正される。 When the regenerative cooperative brake control is performed and the yaw rate deviation Δγ is within the threshold value γth, in the flowchart of FIG. 4, the flow proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, step S6, and return. Repeated. That is, in step S4, a steering angle correction command for correcting the actual steering angles of the front wheels and the rear wheels is output based on the calculated steering angle correction values of the front wheels and the rear wheels so as to compensate for vehicle behavior disturbance. The rudder angle of at least one of the wheels is corrected.
そして、上記舵角補正にかかわらず、依然として車両挙動が不安定であり、ヨーレイト偏差Δγが閾値γthを超えていると判断されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS7において、回生トルク低減代が演算され、ステップS8において、回生トルクを低下させる制御が行われる。 When it is determined that the vehicle behavior is still unstable and the yaw rate deviation Δγ exceeds the threshold value γth regardless of the steering angle correction, in the flowchart of FIG. 4, step S1 → step S2 → step S3 → The flow of going from step S4 → step S5 → step S6 → step S7 → step S8 → return is repeated. That is, in step S7, the regenerative torque reduction allowance is calculated, and in step S8, control for reducing the regenerative torque is performed.
すなわち、舵角補正のみにより車両挙動の乱れが補償される走行シーン(ヨーレイト偏差Δγ≦γth)においては、回生トルクを低下させることがなく、期待通りの回生量が確保される。一方、舵角補正制御を先行し、舵角補正をしても依然として車両挙動が不安定である走行シーン(ヨーレイト偏差Δγ>閾値γth)になったときに限り、回生トルクを低下させるという制御が行われる。この二段構えの制御により、できる限り多くの回生量を確保しながら、この二段構えの制御により、できる限り多くの回生量を確保しながら、限界領域に近い走行シーンにおいて、タイヤグリップ力の回復と制動力の前後配分調整により車両挙動の安定性が確保される。 That is, in a traveling scene (yaw rate deviation Δγ ≦ γth) in which the disturbance of the vehicle behavior is compensated only by the steering angle correction, the regenerative torque is not reduced and the expected regenerative amount is ensured. On the other hand, there is a control to reduce the regenerative torque only when the driving scene (yaw rate deviation Δγ> threshold γth) is preceded by the steering angle correction control and the vehicle behavior is still unstable even after the steering angle correction. Done. This two-stage control ensures as much regeneration as possible, while this two-stage control ensures as much regeneration as possible while maintaining a tire grip force in a driving scene close to the limit area. The stability of the vehicle behavior is ensured by the recovery and adjustment of the distribution of braking force.
つまり、回生トルクを低下すると、低下分を後輪もしくは前後輪での摩擦ブレーキトルクにより分担することになり、左右の前輪タイヤ14FL,14FRが分担する制動力がタイヤキャパシティ以下に抑えられ、左右の前輪タイヤ14FL,14FRの路面グリップ力が回復する。この路面グリップ力が回復した状態で舵角補正の制御を行うと、タイヤの横すべり角に対する横力が線形な領域での舵角補正となり、車両挙動乱れを補償する効果が発揮される。加えて、前後輪の制動力配分を等配分方向に調整することによって、車両挙動乱れを補償する効果が発揮される。 In other words, when the regenerative torque is reduced, the reduced amount is shared by the friction brake torque at the rear wheels or the front and rear wheels, and the braking force shared by the left and right front wheel tires 14FL, 14FR is suppressed below the tire capacity, The road grip of the front tires 14FL and 14FR is restored. When the steering angle correction is controlled in a state where the road surface grip force is recovered, the steering angle correction is performed in a region where the lateral force with respect to the side slip angle of the tire is linear, and the effect of compensating for vehicle behavior disturbance is exhibited. In addition, by adjusting the braking force distribution of the front and rear wheels in the equally distributed direction, an effect of compensating for vehicle behavior disturbance is exhibited.
ちなみに、図7は、実施例1を適用した場合の一定G制動からの操舵シーンにおけるハンドル角・ヨーレイト・前輪舵角補正量・制動Gの各時系列応答を示すタイムチャートである。 Incidentally, FIG. 7 is a time chart showing time series responses of the steering wheel angle, the yaw rate, the front wheel steering angle correction amount, and the braking G in the steering scene from the constant G braking when the first embodiment is applied.
時刻t0から時刻t1までの一定制動G条件では、100%回生ブレーキによる制動が行われている。そして、ハンドル角特性に示すように、時刻t0からの操舵の開始に伴い、車両挙動規範値(ヨーレイト規範値γ*)と車両挙動(実ヨーレイトγ)との間に乖離が生じる。しかし、時刻t1までの領域においては、前輪の舵角を補正することによって、車両挙動規範値(ヨーレイト規範値γ*)と車両挙動(実ヨーレイトγ)の乖離幅を小さくする。そして、ハンドル角を増やすに従い、タイヤの非線形領域に入り、車両挙動規範値(ヨーレイト規範値γ*)と車両挙動(実ヨーレイトγ)のヨーレイト偏差Δγが急激に広がり、時刻t1にて閾値γthを超える。ヨーレイト偏差Δγが閾値γthを超えると、100%回生制動から回生トルクを低減し、回生トルクと摩擦ブレーキトルクを併用する制動へと切り替えられる。そして、前輪および後輪の前後力配分が調整されて、車両挙動(実ヨーレイトγ)は、車両挙動規範値(ヨーレイト規範値γ*)に追従し、車両挙動の安定化を図ることができる。 Under the constant braking G condition from time t0 to time t1, braking by 100% regenerative braking is performed. Then, as shown in the steering wheel angle characteristic, with the start of steering from time t0, a divergence occurs between the vehicle behavior standard value (yaw rate standard value γ *) and the vehicle behavior (actual yaw rate γ). However, in the region up to time t1, the difference between the vehicle behavior standard value (yaw rate standard value γ *) and the vehicle behavior (actual yaw rate γ) is reduced by correcting the steering angle of the front wheels. Then, as the steering wheel angle is increased, the tire enters a non-linear region, and the yaw rate deviation Δγ of the vehicle behavior standard value (yaw rate standard value γ *) and the vehicle behavior (actual yaw rate γ) spreads rapidly. Exceed. When the yaw rate deviation Δγ exceeds the threshold value γth, the regenerative torque is reduced from 100% regenerative braking, and the regenerative torque and friction brake torque are used in combination. Then, the front-rear force distribution of the front wheels and the rear wheels is adjusted, and the vehicle behavior (actual yaw rate γ) follows the vehicle behavior normative value (yaw rate normative value γ *), and the vehicle behavior can be stabilized.
上記のように、実施例1では、回生制動時、舵角補正制御を先行し、舵角補正をしても依然として車両挙動が不安定である走行シーン(ヨーレイト偏差Δγ>閾値γth)になったときに限り、回生トルクを低下させる制御を行うようにした。
したがって、回生協調制御による電費向上効果を最大限に生かしつつ、限界領域に近い走行シーンにおいて車両挙動の安定性が確保される。
As described above, in the first embodiment, during regenerative braking, the steering angle correction control precedes, and even when the steering angle correction is performed, the vehicle behavior is still unstable (yaw rate deviation Δγ> threshold γth). Only occasionally, control to lower the regenerative torque is performed.
Therefore, the stability of the vehicle behavior is ensured in the driving scene close to the limit region while maximizing the power consumption improvement effect by the regenerative cooperative control.
実施例1では、舵角補正制御により舵角補正した後、車両挙動の乱れ量をあらわす車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)が、タイヤ横力の線形域と非線形域の境界領域の値に設定された閾値(閾値γth)を超えるとき、車両挙動が不安定であると判断するようにした。
すなわち、操舵に対して線形な車両挙動を示す線形域で舵角補正とし、操舵に対して非線形な車両挙動を示す非線形域で舵角補正に回生トルクの低減を加える制御を行う。
したがって、操舵に対して線形な車両挙動を示す線形域で回生協調制御による電費向上効果が最大限に確保され、限界領域に近い走行シーンにおいて確実に車両挙動の安定性が確保される。
In the first embodiment, after the steering angle is corrected by the steering angle correction control, the vehicle behavior turbulence index value (yaw rate deviation Δγ) representing the amount of turbulence in the vehicle behavior becomes a value in the boundary region between the linear region and the nonlinear region of the tire lateral force. When the set threshold (threshold γth) is exceeded, it is determined that the vehicle behavior is unstable.
In other words, control is performed such that the steering angle is corrected in a linear region showing a linear vehicle behavior with respect to steering, and the regenerative torque is reduced to the steering angle correction in a nonlinear region showing nonlinear vehicle behavior with respect to steering.
Therefore, the power consumption improvement effect by the regenerative cooperative control is ensured to the maximum in the linear region showing the linear vehicle behavior with respect to the steering, and the stability of the vehicle behavior is reliably ensured in the driving scene close to the limit region.
実施例1では、車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)が大きいほど、回生トルクの下げ幅を大きくする(図6)。
したがって、車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)が大きいほど、回生トルク低減する量(回生トルクを下げる量)が増やされ、車両挙動の安定化が図られる。
In the first embodiment, as the vehicle behavior disorder index value (yaw rate deviation Δγ) is larger, the regenerative torque reduction range is increased (FIG. 6).
Therefore, as the vehicle behavior disturbance index value (yaw rate deviation Δγ) increases, the amount of regenerative torque reduction (amount of decrease in regenerative torque) is increased, and the vehicle behavior is stabilized.
実施例1では、車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)の時間変化が大きいとき、回生トルクの下げ幅を大きくする(図6)。
したがって、車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)の時間変化が大きい時、回生トルクを低下する量を増やすことで、早期に車両挙動を安定化させる作用が発揮される。
In the first embodiment, when the time change of the vehicle behavior disturbance index value (yaw rate deviation Δγ) is large, the reduction range of the regenerative torque is increased (FIG. 6).
Therefore, when the time change of the vehicle behavior disturbance index value (yaw rate deviation Δγ) is large, an effect of stabilizing the vehicle behavior at an early stage is exhibited by increasing the amount of decrease in the regenerative torque.
実施例1では、車両挙動規範値(ヨーレイト規範値γ*)と車両実挙動値(実ヨーレイトγ)との車両挙動差(ヨーレイト偏差Δγ)を、車両挙動乱れ指標値とする。
したがって、限界領域に近い走行シーンにおいて、車両重心回りの実ヨーレイトγがヨーレイト規範値γ*に収束することで、車両挙動の安定性が確保される。
In the first embodiment, a vehicle behavior difference (yaw rate deviation Δγ) between a vehicle behavior standard value (yaw rate standard value γ *) and a vehicle actual behavior value (actual yaw rate γ) is used as a vehicle behavior disorder index value.
Therefore, in a driving scene close to the limit region, the actual yaw rate γ around the center of gravity of the vehicle converges to the yaw rate reference value γ *, thereby ensuring the stability of the vehicle behavior.
次に、効果を説明する。
実施例1の電気自動車の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the control apparatus for the electric vehicle according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) ブレーキ操作に基づく総制動トルクからモータ駆動輪(左右前輪タイヤ14FL,14FR)による回生トルクを差し引いた残りの制動トルク分を、前後輪の各摩擦ブレーキによる摩擦ブレーキトルクに配分する回生協調ブレーキ制御を行う回生協調ブレーキ制御手段(モータコントローラ21,ブレーキコントローラ10)と、
前記回生協調ブレーキ制御時、車両挙動の乱れを補償するように、前後輪のうち少なくともどちらか一方の舵角を補正する舵角補正ステアリング制御手段(4WASコントローラ22)と、
前記舵角補正ステアリング制御手段(4WASコントローラ22)により舵角補正をした後、依然として車両挙動が不安定であると判断されたとき、前記回生協調ブレーキ制御手段(モータコントローラ21,ブレーキコントローラ10)による回生トルクを低下させる制御を行う車両挙動制御手段(車両コントローラ9、図4)と、
を備える。
このため、回生協調制御による電費向上効果を最大限に生かしつつ、限界領域に近い走行シーンにおいて車両挙動の安定性を確保することができる。
(1) Regenerative coordination that distributes the remaining braking torque, which is obtained by subtracting the regenerative torque from the motor-driven wheels (left and right front tires 14FL, 14FR) from the total braking torque based on the brake operation, to the friction brake torque by each friction brake on the front and rear wheels Regenerative cooperative brake control means (motor controller 21, brake controller 10) for performing brake control;
Steering angle correction steering control means (4WAS controller 22) for correcting the steering angle of at least one of the front and rear wheels so as to compensate for disturbance in vehicle behavior during the regenerative cooperative brake control;
When it is determined that the vehicle behavior is still unstable after the steering angle correction by the steering angle correction steering control means (4WAS controller 22), the regeneration cooperative brake control means (motor controller 21, brake controller 10) Vehicle behavior control means (vehicle controller 9, FIG. 4) for performing control for reducing the regenerative torque;
Is provided.
For this reason, it is possible to ensure the stability of the vehicle behavior in a driving scene close to the limit region while maximizing the power consumption improvement effect by the regenerative cooperative control.
(2) 前記車両挙動制御手段(車両コントローラ9、図4)は、前記舵角補正ステアリング制御により舵角補正した後、車両挙動の乱れ量もしくは乱れ予測量をあらわす車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)が、タイヤ横力の線形域と非線形域の境界領域の値に設定された閾値(閾値γth)を超えるとき、車両挙動が不安定であると判断する(図4のステップS6)。
このため、上記(1)の効果に加え、限界領域に近い走行シーンにおいて確実に車両挙動の安定性を確保しながら、操舵に対して線形な車両挙動を示す線形域で回生協調制御による電費向上効果を最大限に確保することができる。
(2) The vehicle behavior control means (vehicle controller 9, FIG. 4) corrects the steering angle by the steering angle correction steering control, and then indicates a vehicle behavior disturbance index value (yaw rate deviation) representing a disturbance amount or a predicted disturbance amount of the vehicle behavior. When (Δγ) exceeds a threshold value (threshold value γth) set to the value of the boundary region between the linear region and the nonlinear region of the tire lateral force, it is determined that the vehicle behavior is unstable (step S6 in FIG. 4).
For this reason, in addition to the effect of (1) above, power consumption is improved by regenerative cooperative control in a linear region showing linear vehicle behavior with respect to steering while ensuring the stability of vehicle behavior in a driving scene close to the limit region. It is possible to ensure the maximum effect.
(3) 前記車両挙動制御手段(車両コントローラ9、図4)は、前記車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)が大きいほど、回生トルクの下げ幅を大きくする(図6)。
このため、上記(2)の効果に加え、車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)が大きいほど、シームレスに回生トルク低減する量が増やされることで、回生トルクを下げることによって生じる車両挙動の変化を抑制することができる。
(3) The vehicle behavior control means (vehicle controller 9, FIG. 4) increases the reduction range of the regenerative torque as the vehicle behavior disturbance index value (yaw rate deviation Δγ) increases (FIG. 6).
For this reason, in addition to the effect of (2) above, as the vehicle behavior disturbance index value (yaw rate deviation Δγ) is larger, the amount of seamless regenerative torque reduction is increased, resulting in a change in vehicle behavior caused by lowering the regenerative torque. Can be suppressed.
(4) 前記車両挙動制御手段(車両コントローラ9、図4)は、前記車両挙動乱れ指標値(ヨーレイト偏差Δγ)の時間変化が大きいとき、回生トルクの下げ幅を大きくする(図6)。
このため、上記(2)または(3)の効果に加え、過渡的な車両挙動変化に対して、早急に対応することで、急な車両挙動変化(不安定な車両挙動)を抑えることができる。
(4) The vehicle behavior control means (vehicle controller 9, FIG. 4) increases the reduction amount of the regenerative torque when the time change of the vehicle behavior disturbance index value (yaw rate deviation Δγ) is large (FIG. 6).
For this reason, in addition to the effect of (2) or (3) above, it is possible to suppress sudden changes in vehicle behavior (unstable vehicle behavior) by responding quickly to transient vehicle behavior changes. .
(5) 前記車両挙動制御手段(車両コントローラ9、図4)は、車両挙動規範値(ヨーレイト規範値γ*)と車両実挙動値(実ヨーレイトγ)との車両挙動差(ヨーレイト偏差Δγ)を、前記車両挙動乱れ指標値とする。
このため、上記(2)〜(4)の効果に加え、限界領域に近い走行シーンにおいて、車両重心回りの実ヨーレイトγをヨーレイト規範値γ*に収束させることで、車両ヨー挙動の安定性を確保することができる。
(5) The vehicle behavior control means (vehicle controller 9, FIG. 4) calculates a vehicle behavior difference (yaw rate deviation Δγ) between the vehicle behavior standard value (yaw rate standard value γ *) and the vehicle actual behavior value (actual yaw rate γ). The vehicle behavior disturbance index value is used.
For this reason, in addition to the effects (2) to (4) above, in the driving scene close to the limit region, the actual yaw rate γ around the center of gravity of the vehicle is converged to the yaw rate reference value γ *, thereby improving the stability of the vehicle yaw behavior. Can be secured.
実施例2は、車両挙動乱れ指標値として、車両挙動の乱れ予測量をあらわすタイヤ横力比率Fyrを用いた例である。 The second embodiment is an example in which a tire lateral force ratio Fyr representing a predicted amount of vehicle behavior disturbance is used as the vehicle behavior disturbance index value.
まず、構成を説明する。
実施例2の電気自動車の制御装置において、全体システム構成は、実施例1の図1と同じであるので、図示並びに説明を省略する。
First, the configuration will be described.
In the control apparatus for an electric vehicle according to the second embodiment, the overall system configuration is the same as that of FIG.
図8は、実施例2の車両コントローラ9にて実行される車両挙動制御演算処理の全体構成を示すブロック図であり、舵角補正ロジックB1と、タイヤキャパシティ推定ロジックB4と、回生補正ロジックB5と、の3つのブロックによって構成される。 FIG. 8 is a block diagram showing the overall configuration of the vehicle behavior control calculation process executed by the vehicle controller 9 of the second embodiment. The steering angle correction logic B1, the tire capacity estimation logic B4, and the regeneration correction logic B5 are shown in FIG. And three blocks.
前記舵角補正ロジックB1では、操舵角センサ17によって計測されるハンドル角およびヨーレイトセンサ18や横Gセンサ19によって計測される車両の実挙動を用いて、前輪舵角補正指令および後輪舵角補正指令と、タイヤ横力推定値を演算する。前輪舵角補正指令および後輪舵角補正指令は、図1のシステムに従い、4WASコントローラ22に送られる。タイヤ横力推定値は、タイヤキャパシティ推定ロジックB4と回生補正ロジックB5に送られる。 In the steering angle correction logic B1, the front wheel steering angle correction command and the rear wheel steering angle correction are performed using the steering wheel angle measured by the steering angle sensor 17 and the actual behavior of the vehicle measured by the yaw rate sensor 18 and the lateral G sensor 19. Command and tire lateral force estimated value are calculated. The front wheel steering angle correction command and the rear wheel steering angle correction command are sent to the 4WAS controller 22 in accordance with the system shown in FIG. The estimated tire lateral force value is sent to the tire capacity estimation logic B4 and the regeneration correction logic B5.
前記タイヤキャパシティ推定ロジックB4では、タイヤ特性マップに従い各輪のタイヤスリップ量で発生し得る最大横力と、推定横力の値を比較し、回生トルクの低減をするかどうかの判断をする。また、タイヤ特性マップに従い瞬間のタイヤスリップにおいてタイヤが発生し得る最大のタイヤ横力限界値を演算し、回生補正ロジックB5へ送る。 In the tire capacity estimation logic B4, the maximum lateral force that can be generated by the tire slip amount of each wheel according to the tire characteristic map is compared with the estimated lateral force value to determine whether or not to reduce the regenerative torque. Further, the maximum tire lateral force limit value that can be generated by the tire in the instantaneous tire slip is calculated according to the tire characteristic map, and is sent to the regeneration correction logic B5.
前記回生補正ロジックB5では、タイヤキャパシティ推定ロジックB4から送られてきたタイヤ横力限界値と、回生低減ON/OFFと、総制動トルク指令と、に従って、回生トルクを低減し、摩擦ブレーキトルクを増加さる指令値を出力する。 In the regenerative correction logic B5, the regenerative torque is reduced according to the tire lateral force limit value, the regenerative reduction ON / OFF, and the total braking torque command sent from the tire capacity estimation logic B4. Output increasing command value.
図9は、実施例2の車両挙動制御演算処理のうち舵角補正ロジックの詳細を示すブロック図であり、規範挙動推定ロジックB11と、差分器B14と、舵角補正ロジックB12と、タイヤ横力推定ロジックB13と、を有して構成される。なお、規範挙動推定ロジックB11と差分器B14と舵角補正ロジックB12は、実施例1と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 9 is a block diagram showing details of the steering angle correction logic in the vehicle behavior control calculation processing of the second embodiment. The reference behavior estimation logic B11, the differencer B14, the steering angle correction logic B12, and the tire lateral force And an estimation logic B13. Note that the normative behavior estimation logic B11, the differentiator B14, and the steering angle correction logic B12 are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
前記タイヤ横力推定ロジックB13では、ハンドル角θ、車速V、車両挙動によって回生制動を行うタイヤのタイヤ横力推定値を算出する。タイヤ横力推定値の算出方法は、車両一定条件での操舵角入力の2輪モデルといった簡単なモデルを用いたオブザーバによって導出することが可能であり、車両モデルとして複雑な車両モデルを用いたり、オブザーバにカルマンフィルターや拡張カルマンフィルターといった手法を用いたりし、より精度の高い手法を適用することも可能である。 In the tire lateral force estimation logic B13, an estimated tire lateral force value of a tire that performs regenerative braking is calculated based on the steering wheel angle θ, the vehicle speed V, and the vehicle behavior. The calculation method of the tire lateral force estimated value can be derived by an observer using a simple model such as a two-wheel model of steering angle input under a constant vehicle condition, and a complicated vehicle model can be used as a vehicle model, It is also possible to apply a method with higher accuracy by using a method such as a Kalman filter or an extended Kalman filter for the observer.
図10は、実施例2の車両コントローラ9にて実行される車両挙動制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図10の各ステップについて説明する。なお、この実施例2では、車両挙動乱れ指標値を、タイヤ横力比率Fyrにより与えるようにしている。
図10のステップS21〜ステップS25の各ステップは、図4のステップS1〜ステップS5の各ステップと同じであるため、説明を省略する。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a flow of a vehicle behavior control process executed by the vehicle controller 9 according to the second embodiment. Hereinafter, each step of FIG. 10 will be described. In the second embodiment, the vehicle behavior disorder index value is given by the tire lateral force ratio Fyr.
Steps S21 to S25 in FIG. 10 are the same as steps S1 to S5 in FIG.
ステップS26では、ステップS25での回生制動中であるとの判断に続き、回生輪のタイヤスリップ率に対するタイヤ最大横力を定義しているタイヤ特性マップを読み込み、ステップS27へ進む。
ここで、タイヤ特性マップを説明するために、タイヤ本来の特性を図11に示す。図11は、タイヤスリップ率に対する見かけの路面μ(前後力)と、タイヤ最大横力Fyの関係を示している。タイヤ前後方向の力の大きさを示す見かけの路面μは、あるスリップ率にピークがあり、それ以上では飽和する特性がある。それ対して、タイヤ最大横力はスリップ率の上昇に従い低下する特性を持っている。この特性を利用し、図12に示すタイヤ特性マップを実際のタイヤの特性に従い設定する。
In step S26, following the determination that regenerative braking is being performed in step S25, a tire characteristic map defining the tire maximum lateral force with respect to the tire slip ratio of the regenerative wheel is read, and the process proceeds to step S27.
Here, in order to explain the tire characteristic map, the original characteristic of the tire is shown in FIG. FIG. 11 shows the relationship between the apparent road surface μ (front / rear force) and the tire maximum lateral force Fy with respect to the tire slip rate. The apparent road surface μ showing the magnitude of the force in the tire front-rear direction has a peak at a certain slip ratio, and has a characteristic of being saturated at more than that. In contrast, the tire maximum lateral force has a characteristic of decreasing as the slip ratio increases. Using this characteristic, the tire characteristic map shown in FIG. 12 is set according to the actual tire characteristic.
ステップS27では、ステップS26でのタイヤ特性マップの読み込みに続き、回生輪の車輪速と車速によって演算されるタイヤスリップ率を求め、ステップS28へ進む。 In step S27, following the reading of the tire characteristic map in step S26, the tire slip ratio calculated by the wheel speed and the vehicle speed of the regenerative wheel is obtained, and the process proceeds to step S28.
ステップS28では、ステップS27でのタイヤスリップ率の読み込みに続き、ステップS26で読み込んだタイヤ特性マップを、ステップS27で読み込んだタイヤスリップ率の値により検索し、回生輪のその瞬間に発生できる横力の最大値であるタイヤ横力限界値を求め、ステップS29へ進む。 In step S28, following the reading of the tire slip ratio in step S27, the tire characteristic map read in step S26 is searched based on the tire slip ratio value read in step S27, and the lateral force that can be generated at that moment of the regenerative wheel. The tire lateral force limit value that is the maximum value of is obtained, and the process proceeds to step S29.
ステップS29では、ステップS28での最大横力算出に続き、図9のタイヤ横力推定ロジックB13の説明で示したとおり、回生輪の瞬間のタイヤ横力推定値を演算し、ステップS30へ進む。 In step S29, following the calculation of the maximum lateral force in step S28, as shown in the description of the tire lateral force estimation logic B13 in FIG. 9, the tire lateral force estimated value at the moment of the regenerative wheel is calculated, and the process proceeds to step S30.
ステップS30では、ステップS29での実横力演算に続き、ステップS28で算出した回生輪のタイヤ横力限界値に対するステップS29で演算した回生輪の実際のタイヤ横力推定値の比であるタイヤ横力比率Fyrを算出し、このタイヤ横力比率Fyrが閾値Fyth以内であるか否かを判断する。YES(Fyr≦Fyth)の場合はリターンへ進み、NO(Fyr>Fyth)の場合はステップS31へ進む。
ここで、閾値Fythは、実横力を示すタイヤ横力推定値がタイヤ横力限界値に達する前の1より小さい値に設定する。
In step S30, following the actual lateral force calculation in step S29, the tire side which is the ratio of the actual tire lateral force estimated value of the regenerative wheel calculated in step S29 to the tire lateral force limit value of the regenerated wheel calculated in step S28. A force ratio Fyr is calculated, and it is determined whether or not the tire lateral force ratio Fyr is within a threshold value Fyth. If YES (Fyr ≦ Fyth), the process proceeds to return, and if NO (Fyr> Fyth), the process proceeds to step S31.
Here, the threshold value Fyth is set to a value smaller than 1 before the estimated tire lateral force value indicating the actual lateral force reaches the tire lateral force limit value.
ステップS31では、ステップS30でのFyr>Fythであるとの判断に続き、回生トルクの低減代を演算し、ステップS32へ進む。
回生トルクの低減方法は、次式のとおりであり、
Freg=(1−K)×Freg_req …(1)
ここで、Freg:回生トルク指令補正値
Freg_req:回生トルク指令値
K:回生低減ゲイン
である。
回生低減ゲインKは、図13に示すように、タイヤ横力比率Fyrに対して決定する。タイヤ横力比率Fyrが閾値Fythを超えると、タイヤ横力比率Fyrが大きくなるほど回生低減ゲインKは、K=0から徐々に高まり、タイヤ横力比率FyrがFyr1になるとK=1の値を示す。回生低減ゲインKがK=0の場合は、Freg=Freg_reqとなり、回生ブレーキで制動する。回生低減ゲインKがK=1の場合は、Freg=0となり、回生ブレーキがゼロ(摩擦ブレーキのみで制動)である。そして、タイヤ横力比率Fyrの時間変化が大きいときは、閾値Fythを低い値側にシフトし(閾値Fyth')、タイヤ横力比率Fyrが大きくなったときに回生低減ゲインKが早期にK=1に達するように設定する。
In step S31, following the determination that Fyr> Fyth in step S30, a regenerative torque reduction allowance is calculated, and the process proceeds to step S32.
The method for reducing the regenerative torque is as follows:
Freg = (1-K) × Freg_req (1)
Where Freg: Regenerative torque command correction value
Freg_req: Regenerative torque command value K: Regenerative reduction gain.
As shown in FIG. 13, the regeneration reduction gain K is determined with respect to the tire lateral force ratio Fyr. When the tire lateral force ratio Fyr exceeds the threshold Fyth, the regeneration reduction gain K gradually increases from K = 0 as the tire lateral force ratio Fyr increases. When the tire lateral force ratio Fyr becomes Fyr1, the value K = 1 is shown. . When the regenerative reduction gain K is K = 0, Freg = Freg_req, and braking is performed with the regenerative brake. When the regenerative reduction gain K is K = 1, Freg = 0 and the regenerative brake is zero (braking only with the friction brake). And when the time change of the tire lateral force ratio Fyr is large, the threshold value Fyth is shifted to a lower value side (threshold value Fyth '), and when the tire lateral force ratio Fyr becomes large, the regeneration reduction gain K becomes early K = Set to reach 1.
ステップS32では、ステップS31での回生トルク低減代演算に続き、ステップS31で演算された回生トルク指令補正値に基づいて、駆動モータ1で回生する回生トルク量を低減する制御を行い、リターンへ進む。 In step S32, following the regenerative torque reduction allowance calculation in step S31, control is performed to reduce the amount of regenerative torque regenerated by the drive motor 1 based on the regenerative torque command correction value calculated in step S31, and the process proceeds to return. .
次に、実施例2での回生制動時の車両挙動制御作用を説明する。
回生協調ブレーキ制御時であって、タイヤ横力比率Fyrが閾値Fyth以内であるとき、図10のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS24→ステップS25→ステップS26→ステップS27→ステップS28→ステップS29→ステップS30→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS24において、車両挙動の乱れを補償するように、演算した前輪と後輪の舵角補正値に基づき、前輪と後輪の実舵角を補正する舵角補正指令が出力され、前後輪のうち少なくともどちらか一方の舵角が補正される。
Next, the vehicle behavior control action during regenerative braking in the second embodiment will be described.
When regenerative cooperative brake control is performed and the tire lateral force ratio Fyr is within the threshold value Fyth, in the flowchart of FIG. 10, step S21 → step S22 → step S23 → step S24 → step S25 → step S26 → step S27 → step The flow from S28 → step S29 → step S30 → return is repeated. That is, in step S24, a steering angle correction command for correcting the actual steering angles of the front wheels and the rear wheels is output based on the calculated steering angle correction values of the front wheels and the rear wheels so as to compensate for disturbances in vehicle behavior. The rudder angle of at least one of the wheels is corrected.
そして、上記舵角補正にかかわらず、依然として車両挙動が不安定であり、タイヤ横力比率Fyrが閾値Fythを超えていると判断されると、図10のフローチャートにおいて、ステップS30からステップS31→ステップS32→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS30において、図12に示すタイヤ特性マップを用いて車両挙動が不安定であると判断されると、ステップS31において、回生トルク低減代が演算され、ステップS32において、回生トルクを低下させる制御が行われる。 If it is determined that the vehicle behavior is still unstable and the tire lateral force ratio Fyr exceeds the threshold value Fyth regardless of the steering angle correction, from step S30 to step S31 → step in the flowchart of FIG. The flow from S32 to return is repeated. That is, if it is determined in step S30 that the vehicle behavior is unstable using the tire characteristic map shown in FIG. 12, a regenerative torque reduction allowance is calculated in step S31, and the regenerative torque is reduced in step S32. Control is performed.
ここで、ステップS30のタイヤ特性マップを用いて行われる車両挙動が不安定か否かの判断方法を、図14に示す例で説明する。
まず、図12に示すタイヤ特性マップは、タイヤスリップ率とタイヤ横力推定値の2軸に対して、回生トルク制限領域と回生トルク非制限領域の2つの領域によって分けられる。したがって、図14において、瞬間のタイヤスリップ率におけるタイヤ横力推定値がAの場合は、タイヤが飽和せずに力を発生することが可能であると判断し、回生トルクを下げることはしない。それに対して、瞬間のタイヤスリップ率におけるタイヤ横力推定値がBの場合は、タイヤ横力推定値はタイヤが発生できるタイヤ横力限界線よりも大きいため、回生トルクを下げ、瞬間のタイヤスリップ率を下げることで、タイヤ横力を発生できる領域のCに推移させ、車両挙動を安定化させる。
Here, a method for determining whether or not the vehicle behavior performed using the tire characteristic map in step S30 is unstable will be described with reference to an example shown in FIG.
First, the tire characteristic map shown in FIG. 12 is divided into two regions, a regenerative torque restriction region and a regenerative torque non-restriction region, for the two axes of the tire slip ratio and the tire lateral force estimation value. Accordingly, in FIG. 14, when the estimated tire lateral force value at the instantaneous tire slip rate is A, it is determined that the tire can be generated without being saturated, and the regenerative torque is not reduced. On the other hand, when the estimated tire lateral force at the instantaneous tire slip ratio is B, the estimated tire lateral force is larger than the tire lateral force limit line that can be generated by the tire. By lowering the rate, the vehicle behavior is stabilized by shifting to C in a region where the tire lateral force can be generated.
実施例2では、回生トルクの低減するにあたり、図13に示すように、タイヤ横力比率Fyrに対して回生低減ゲインKを決定することで行うようにしている。このように、タイヤ横力比率Fyrによって、回生量を制限することで急激な回生絞りを抑え、スムーズな補正を行うことができる。そして、タイヤ横力比率Fyrが急激に変化する場合は、緩やかに変化する場合に回生低減ゲインKが1となるタイヤ横力比率Fyrより、タイヤ横力比率Fyrを小さい側にシフトするように、タイヤ横力比率Fyrの閾値Fythを下げるようにしている。したがって、急な操舵に対して、タイヤの横力が急に非線形領域に突入し、車両挙動が乱れやすくなるのを未然に防止することが可能となる。なお、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。 In the second embodiment, the regeneration torque is reduced by determining the regeneration reduction gain K with respect to the tire lateral force ratio Fyr as shown in FIG. In this way, by limiting the regeneration amount by the tire lateral force ratio Fyr, a rapid regeneration aperture can be suppressed and smooth correction can be performed. When the tire lateral force ratio Fyr changes abruptly, the tire lateral force ratio Fyr is shifted to a smaller side than the tire lateral force ratio Fyr at which the regeneration reduction gain K becomes 1 when it changes slowly. The threshold Fyth of the tire lateral force ratio Fyr is lowered. Therefore, it is possible to prevent the lateral force of the tire from suddenly entering the non-linear region and the vehicle behavior from being easily disturbed due to sudden steering. Since other operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
次に、効果を説明する。
実施例2の電気自動車の制御装置にあっては、実施例1の(2)〜(4)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the electric vehicle control apparatus according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (2) to (4) of the first embodiment.
(6) 前記車両挙動制御手段(車両コントローラ9、図10)は、タイヤスリップに対してタイヤが発生できる横力特性を示すタイヤ特性マップ(図12)によりタイヤ横力限界値を決定し(ステップS28)、実際にタイヤが発生しているタイヤ横力推定値を演算し(ステップS29)、前記タイヤ横力限界値に対する前記タイヤ横力推定値の比であるタイヤ横力比率Fyrを、前記車両挙動乱れ指標値とする(ステップS30)。
このため、限界領域に近い走行シーンにおいて、タイヤ横力推定値がタイヤ横力限界値に達する前に車両挙動の補償を開始できるというように、回生トルクの低下による車両挙動の補償を容易に行うことができる。
(6) The vehicle behavior control means (vehicle controller 9, FIG. 10) determines a tire lateral force limit value based on a tire characteristic map (FIG. 12) indicating a lateral force characteristic that can be generated by the tire against a tire slip (step 12). S28) An estimated tire lateral force value at which a tire is actually generated is calculated (step S29), and a tire lateral force ratio Fyr which is a ratio of the tire lateral force estimated value to the tire lateral force limit value is calculated as the vehicle. The behavior disturbance index value is set (step S30).
For this reason, in a driving scene close to the limit region, the vehicle behavior compensation is easily performed by reducing the regenerative torque so that the vehicle behavior compensation can be started before the estimated tire lateral force value reaches the tire lateral force limit value. be able to.
(7) 前記車両挙動制御手段(車両コントローラ9、図10)は、前記タイヤ横力比率Fyrの時間変化が大きいとき、前記タイヤ横力比率Fyrの閾値Fythを下げる(図13)。
このため、上記(6)の効果に加え、急な操舵に対して、タイヤの横力が急に非線形領域に突入し、車両挙動が乱れやすくなるのを未然に防止することができる。
(7) The vehicle behavior control means (vehicle controller 9, FIG. 10) decreases the threshold value Fyth of the tire lateral force ratio Fyr when the time change of the tire lateral force ratio Fyr is large (FIG. 13).
For this reason, in addition to the effect of (6) above, it is possible to prevent the lateral force of the tire from suddenly entering the non-linear region and the vehicle behavior from being easily disturbed in response to sudden steering.
以上、本発明の電動車両の制御装置を実施例1,2に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例1,2に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the control apparatus of the electric vehicle of this invention has been demonstrated based on Example 1, 2, it is not restricted to these Examples 1, 2 about a concrete structure, Each of Claims Design changes and additions are permitted without departing from the scope of the claimed invention.
実施例1では、車両挙動乱れ指標値としてヨーレイト偏差Δγを用い、実施例2では、車両挙動乱れ指標値としてタイヤ横力比率Fyrを用いる例を示した。しかし、車両挙動乱れ指標値としては、これらの例に限られるものではなく、車両挙動の乱れ量もしくは乱れ予測量をあらわす指標値であれば含まれる。例えば、実施例1のヨーレイト偏差Δγに代え、車両挙動差として、横加速度偏差を用いる例、あるいは、ヨーレイトと横加速度の複合値偏差を用いる例、あるいは、横すべり角偏差を用いる例、等であっても良い。また、実施例2のタイヤ横力比率Fyrに代えて、最大横力と実横力の差を用いるような例としても良い。 In Example 1, the yaw rate deviation Δγ is used as the vehicle behavior disorder index value, and in Example 2, the tire lateral force ratio Fyr is used as the vehicle behavior disorder index value. However, the vehicle behavior disturbance index value is not limited to these examples, and may be any index value that represents the disturbance amount or the predicted disturbance amount of the vehicle behavior. For example, instead of the yaw rate deviation Δγ of the first embodiment, an example using a lateral acceleration deviation as a vehicle behavior difference, an example using a composite value deviation of yaw rate and lateral acceleration, an example using a side slip angle deviation, etc. May be. Further, instead of the tire lateral force ratio Fyr of the second embodiment, an example using the difference between the maximum lateral force and the actual lateral force may be used.
実施例1,2では、電動車両として、前輪駆動の電気自動車(EV車)の例を示した。しかし、後輪駆動の電気自動車(EV車)、前後輪駆動の電気自動車(EV車)、ハイブリッド車(HEV車)、燃料電池車(FCV車)、等の他の電動車両に適用することができる。すなわち、前輪と後輪の少なくとも一方をモータ駆動する車両であり、前輪と後輪の少なくとも一方の舵角を補正するステアリング制御システムを搭載した電動車両であれば適用することができる。 In the first and second embodiments, an example of a front-wheel drive electric vehicle (EV vehicle) is shown as the electric vehicle. However, it can be applied to other electric vehicles such as rear wheel drive electric vehicles (EV vehicles), front and rear wheel drive electric vehicles (EV vehicles), hybrid vehicles (HEV vehicles), fuel cell vehicles (FCV vehicles), etc. it can. That is, the present invention can be applied to any vehicle that is a vehicle that motor-drives at least one of the front wheels and the rear wheels, and is equipped with a steering control system that corrects the steering angle of at least one of the front wheels and the rear wheels.
1 駆動モータ
2 駆動モータインバータ
3 二次バッテリ
4 バッテリコントローラ
5 アクセルペダル
6 アクセル開度センサ
7 ブレーキペダル
8 ブレーキストロークセンサ
9 車両コントローラ(車両挙動制御手段)
10 ブレーキコントローラ(回生協調ブレーキ制御手段)
11 ブレーキアクチュエータ
12 マスタシリンダ
13 マスタシリンダ圧センサ
14 車輪
15 ブレーキ液圧系統
16 車速センサ
17 操舵角センサ
18 ヨーレイトセンサ
19 横Gセンサ
20 車輪速センサ
21 モータコントローラ(回生協調ブレーキ制御手段)
22 4WASコントローラ(舵角補正ステアリング制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive motor 2 Drive motor inverter 3 Secondary battery 4 Battery controller 5 Accelerator pedal 6 Accelerator opening sensor 7 Brake pedal 8 Brake stroke sensor 9 Vehicle controller (vehicle behavior control means)
10 Brake controller (regenerative cooperative brake control means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Brake actuator 12 Master cylinder 13 Master cylinder pressure sensor 14 Wheel 15 Brake hydraulic system 16 Vehicle speed sensor 17 Steering angle sensor 18 Yaw rate sensor 19 Lateral G sensor 20 Wheel speed sensor 21 Motor controller (regenerative cooperative brake control means)
22 4WAS controller (steering angle correction steering control means)
Claims (7)
前記回生協調ブレーキ制御時、車両挙動の乱れを補償するように、前後輪のうち少なくともどちらか一方の舵角を補正する舵角補正ステアリング制御手段と、
前記舵角補正ステアリング制御手段により舵角補正をした後、依然として車両挙動が不安定であると判断されたとき、前記回生協調ブレーキ制御手段による回生トルクを低下させる制御を行う車両挙動制御手段と、
を備えることを特徴とする電動車両の制御装置。 Regenerative cooperative brake control means for performing regenerative cooperative brake control for distributing the remaining braking torque, which is obtained by subtracting the regenerative torque generated by the motor-driven wheels from the total braking torque based on the brake operation, to the friction brake torque generated by the friction brakes of the front and rear wheels;
Steering angle correction steering control means for correcting the steering angle of at least one of the front and rear wheels so as to compensate for disturbance in vehicle behavior during the regenerative cooperative brake control;
Vehicle behavior control means for performing control to reduce the regenerative torque by the regenerative cooperative brake control means when it is determined that the vehicle behavior is still unstable after the steering angle correction by the steering angle correction steering control means;
An electric vehicle control device comprising:
前記車両挙動制御手段は、前記舵角補正ステアリング制御により舵角補正した後、車両挙動の乱れ量もしくは乱れ予測量をあらわす車両挙動乱れ指標値が、タイヤ横力の線形域と非線形域の境界領域の値に設定された閾値を超えるとき、車両挙動が不安定であると判断することを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control device of the electric vehicle according to claim 1,
The vehicle behavior control means, after the steering angle correction by the steering angle correction steering control, the vehicle behavior disturbance index value representing the disturbance amount or the predicted disturbance amount of the vehicle behavior is a boundary region between the linear region and the nonlinear region of the tire lateral force A control device for an electric vehicle, characterized in that the vehicle behavior is determined to be unstable when a threshold value set to the value of is exceeded.
前記車両挙動制御手段は、前記車両挙動乱れ指標値が大きいほど、回生トルクの下げ幅を大きくすることを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control apparatus of the electric vehicle according to claim 2,
The control apparatus for an electric vehicle characterized in that the vehicle behavior control means increases the reduction range of the regenerative torque as the vehicle behavior disorder index value increases.
前記車両挙動制御手段は、前記車両挙動乱れ指標値の時間変化が大きいとき、回生トルクの下げ幅を大きくすることを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control apparatus of the electric vehicle according to claim 2 or claim 3,
The control apparatus for an electric vehicle characterized in that the vehicle behavior control means increases a reduction range of the regenerative torque when a time change of the vehicle behavior disturbance index value is large.
前記車両挙動制御手段は、車両挙動規範値と車両実挙動値との車両挙動差を、前記車両挙動乱れ指標値とすることを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control apparatus for the electric vehicle according to any one of claims 2 to 4,
The electric vehicle control device, wherein the vehicle behavior control means uses a vehicle behavior difference between a vehicle behavior normative value and a vehicle actual behavior value as the vehicle behavior disturbance index value.
前記車両挙動制御手段は、タイヤスリップに対してタイヤが発生できる横力特性を示すタイヤ特性マップによりタイヤ横力限界値を決定し、実際にタイヤが発生しているタイヤ横力推定値を演算し、前記タイヤ横力限界値に対する前記タイヤ横力推定値の比であるタイヤ横力比率を、前記車両挙動乱れ指標値とすることを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control apparatus for the electric vehicle according to any one of claims 2 to 4,
The vehicle behavior control means determines a tire lateral force limit value based on a tire characteristic map indicating a lateral force characteristic that can be generated by a tire against tire slip, and calculates an estimated tire lateral force value that is actually generated by the tire. A control apparatus for an electric vehicle, wherein a tire lateral force ratio, which is a ratio of the tire lateral force estimated value to the tire lateral force limit value, is used as the vehicle behavior disorder index value.
前記車両挙動制御手段は、前記タイヤ横力比率の時間変化が大きいとき、前記タイヤ横力比率の閾値を下げることを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control apparatus of the electric vehicle according to claim 6,
The vehicle behavior control means reduces the threshold value of the tire lateral force ratio when the time variation of the tire lateral force ratio is large.
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