JP2016146731A - Braking/driving torque control device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to suppress tire slip generated when acceleration or deceleration is performed at a place of a low road surface friction coefficient or the like, and to suppress change in a vehicle attitude even if an unnecessary yaw moment is generated in a vehicle.SOLUTION: A braking/driving torque control device comprises: a slip ratio control unit 14 which so suppresses a slip ratio of left and right wheels 2 as to be qual to or less than an upper limit slip ratio and equal to or more than a lower limit slip ratio by controlling a braking/driving torque of the wheels 2; and a vehicle attitude control unit 15. The vehicle attitude control unit 15 comprises: yaw rate deviation calculation means 24 for calculating a deviation between a real yaw rate and a target yaw rate; control wheel setting means 25 for setting the wheel 2 in which the upper limit or lower limit slip ratio is changed as a control wheel; upper limit slip ratio calculation means 26A; and lower limit slip ratio calculation means 26B. The upper limit slip ratio calculation means 26A and the lower limit slip ratio calculation means 26B respectively decrease the upper limit slip ratio or increase the lower limit slip ratio so as to eliminate yaw rate deviation.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、車両のタイヤスリップを抑制し、かつ姿勢の安定性を確保するための制駆動トルク制御装置に関する。   The present invention relates to a braking / driving torque control device for suppressing tire slip of a vehicle and ensuring posture stability.

従来より、左右独立駆動車のトラクション制御手法として、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生することを抑える制御が提案されている。従来技術1(特許文献1)では、左右輪を一対として、片方のモータ回転速度に基づいて、制御対象とするもう片方のモータ回転速度の基準速度を決める。ここで決めた基準速度に一定の許容速度範囲を加算して、それを制御対象のモータ回転速度の制限速度範囲として設定する。設定した制限速度範囲に基づいてトルク指令値に制限を設けることにより、スリップしやすい路面でもグリップを保ち安定した走行ができる。   Conventionally, as a traction control method for left and right independent drive vehicles, control that suppresses tire slip that occurs when accelerating or decelerating in places with a low road surface friction coefficient and suppressing unnecessary yaw moment generation in the vehicle Has been proposed. In the prior art 1 (Patent Document 1), the reference speed of the other motor rotation speed to be controlled is determined based on the motor rotation speed of one of the left and right wheels as a pair. A certain allowable speed range is added to the reference speed determined here, and this is set as the speed limit range of the motor rotation speed to be controlled. By providing a limit on the torque command value based on the set speed limit range, stable running can be performed while maintaining grip even on a slippery road surface.

従来技術2(非特許文献1)では、左右独立駆動車で車輪の目標スリップ率を設定し、目標スリップ率と実際のスリップ率との差に応じて駆動トルクを制御することで、目標スリップ率に追従するよう車輪のスリップを抑制する。   In Prior Art 2 (Non-Patent Document 1), a target slip ratio of wheels is set in a left and right independent drive vehicle, and the drive torque is controlled in accordance with the difference between the target slip ratio and the actual slip ratio, thereby achieving the target slip ratio. Suppress wheel slip to follow

特開2008−109787号公報JP 2008-109787 A

藤田武志ら著:電動車両のトラクション制御、自動車技術会 秋季学術講演会前刷集、No.107-08 (2008)、11-16Takeshi Fujita et al .: Traction control of electric vehicles, Automobile Engineering Society Autumn Academic Lecture Preprint, No.107-08 (2008), 11-16

従来技術1の制御では、路面摩擦係数、車輪に働く前後力、あるいは車輪のスリップ率など路面状況や車輪の滑りに関する情報を用いていないため、車輪のスリップを十分に抑制できない場面もあると予想される。   In the control of the prior art 1, information on road surface conditions and wheel slip such as road surface friction coefficient, front / rear force acting on the wheel, or wheel slip rate is not used, so it is expected that there may be a situation where wheel slip cannot be sufficiently suppressed. Is done.

従来技術2の制御では、左右輪の目標スリップ率を同じにしているため、左右輪で路面特性が異なると発生する前後力に左右差が生じる。その結果、意図しないヨーイング運動が生じる可能性がある。   In the control of the prior art 2, since the target slip ratio of the left and right wheels is the same, if the road surface characteristics are different between the left and right wheels, a difference between the left and right forces is generated. As a result, an unintended yawing motion may occur.

このような課題を解消するため、路面摩擦係数が低い場所等で発進や加速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生することを抑える制御を提案した。例えば、左右独立駆動車のそれぞれの駆動輪が路面に対して発生している前後力を推定し、左右の前後力が低い方に一致するように駆動トルクを制御することで、車両に不要なヨーモーメントが発生しないように制御する。   In order to solve such problems, we proposed a control that suppresses tire slip that occurs when starting and accelerating in places where the road surface friction coefficient is low, and that suppresses unnecessary yaw moments from being generated in the vehicle. For example, it is unnecessary for the vehicle by estimating the longitudinal force generated on the road surface by the respective driving wheels of the left and right independent driving vehicles and controlling the driving torque so that the left and right longitudinal forces coincide with the lower one. Control so that yaw moment does not occur.

しかし、上記提案例では、車両姿勢の制御の上で課題がある。すなわち、上記提案例では、左右独立駆動車のそれぞれの駆動輪が路面に対して発生している前後力を推定し、左右の前後力が低い方に一致するように駆動トルクを制御しているが、例えば摩擦ブレーキの引き摺りトルク等の外力が左右輪で大きく異なると、推定した前後力が実際の前後力から大きくずれてしまう。また、特許文献1には記載されていないが、制動時も同様に外力が左右輪で大きく異なると、推定した前後力が実際の前後力から大きくずれてしまう。これらの場合、推定した左右の前後力を低い方に一致させるよう制駆動トルクを制御しても実際の前後力は左右で異なるため、車両には不要なヨーモーメントが発生し車両姿勢が変化する場合がある。また路面が局所的に異なる等の路面摩擦係数の急変があると、制御が応答性良く追従できない場合には同様に不要なヨーモーメントが車両に発生し、車両姿勢が変化する場合ある。   However, the proposed example has a problem in controlling the vehicle attitude. That is, in the above proposed example, the longitudinal force generated on the road surface by the respective driving wheels of the left and right independent drive vehicles is estimated, and the drive torque is controlled so that the left and right longitudinal forces coincide with the lower one. However, for example, if the external force such as the drag torque of the friction brake is greatly different between the left and right wheels, the estimated longitudinal force is greatly deviated from the actual longitudinal force. Further, although not described in Patent Document 1, when the external force is greatly different between the left and right wheels during braking, the estimated longitudinal force is greatly deviated from the actual longitudinal force. In these cases, even if the braking / driving torque is controlled so that the estimated left / right front / rear forces are matched to the lower side, the actual front / rear forces differ from left to right, so an unnecessary yaw moment is generated in the vehicle and the vehicle posture changes. There is a case. In addition, if there is a sudden change in the road surface friction coefficient such as locally different road surfaces, an unnecessary yaw moment may be generated in the vehicle and the vehicle posture may change if the control cannot be followed with good responsiveness.

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる車両の制駆動トルク制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and suppresses tire slip that occurs when accelerating or decelerating in a place where the road surface friction coefficient is low, and an unnecessary yaw moment is generated in the vehicle. It is an object of the present invention to provide a braking / driving torque control device for a vehicle that can suppress changes in the vehicle posture.

この発明の車両の制駆動トルク制御装置は、左右の車輪2の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源4を有する車両1を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、
前記左右の車輪2の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪2のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置14と、前記車両1の姿勢を制御する車両姿勢制御装置15とを備え、
前記車両姿勢制御装置15は、
少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段23と、
車両1に搭載したセンサ19から測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段24と、
前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪2を制御輪として設定する制御輪設定手段25と、
前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段26Aおよび前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段26Bの少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段26とを備え、
前記制御輪設定手段25は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、
前記制限スリップ率計算手段26は、車両1の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段26Aが、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段26Bが、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせる、
ことを特徴とする。
The vehicle braking / driving torque control device according to the present invention is a vehicle braking / driving torque control device for controlling a vehicle 1 having a braking / driving source 4 capable of independently controlling braking torque or driving torque of left and right wheels 2.
Controlling the braking torque or driving torque of the left and right wheels 2 to control the slip ratio of the wheels 2 below the upper limit slip ratio or above the lower limit slip ratio, and the attitude of the vehicle 1 Vehicle attitude control device 15 for
The vehicle attitude control device 15
Target yaw rate calculation means 23 for calculating a target yaw rate of the vehicle using at least the vehicle speed and the steering angle;
A yaw rate deviation calculating means 24 for calculating a yaw rate deviation which is a deviation between the actual yaw rate measured from the sensor 19 mounted on the vehicle 1 and the target yaw rate;
Control wheel setting means 25 for setting the wheel 2 for changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio as a control wheel;
A limit slip ratio calculation means 26 having at least one of an upper limit slip ratio calculation means 26A for calculating the upper limit slip ratio of the control wheel and a lower limit slip ratio calculation means 26B for calculating the lower limit slip ratio;
The control wheel setting means 25 sets either the right or left wheel as a control wheel when the yaw rate deviation occurs in the vehicle,
In order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle 1, the upper limit slip ratio calculation unit 26A makes the upper limit slip ratio smaller than a value before the yaw rate deviation occurs, or the lower limit slip ratio. The calculation means 26B makes the lower limit slip ratio larger than a value before the yaw rate deviation occurs.
It is characterized by that.

この構成の制駆動トルク制御装置は、各車輪2の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御することができる車両1に適用する。制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、ある車輪2のスリップ率が予め設定しておいた上限スリップ率を超えた場合、スリップ率制御装置14は、上限スリップ率以下になるよう前記車輪2の制動トルクまたは駆動トルクを制御する。また、ある車輪2のスリップ率が予め設定しておいた下限となるスリップ率よりも低い場合、スリップ率制御装置14は、下限スリップ率以上になるように前記車輪2の駆動トルクを制御する(スリップ率制御)。なお、一般的に、制動時においては、車輪2のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定することが好ましい。また、駆動時においては車輪2のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定することが好ましい。
走行中に車両速度や操舵角等の値から目標ヨーレートを目標ヨーレート計算手段23により計算するとともに、ヨーレートセンサ等の車載のセンサ19で実ヨーレートを計測する。前記スリップ率制御が一輪以上で動作しているときに、目標ヨーレートと実ヨーレートの偏差(ヨーレート偏差)が生じた場合、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生するために、制御輪設定手段25はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪2を前記制御輪2として設定し、前記制限スリップ率計算手段26は、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪2(制御輪)の下限スリップ率を増加させ、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側の車輪2の上限スリップ率を低下させる。上限スリップ率を低下させることで、車輪2が発生する前後力を大きくしヨーモーメントを発生させる。また、下限スリップ率を増加させることで、車輪2が発生する前後力を小さくしヨーモーメントを発生させる。
上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。この発明では、上限スリップ率もしくは下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。
The braking / driving torque control device having this configuration is applied to the vehicle 1 capable of independently controlling the braking torque or driving torque of each wheel 2. When the slip ratio generated during braking is positive and the slip ratio generated during driving is negative, if the slip ratio of a certain wheel 2 exceeds a preset upper limit slip ratio, the slip ratio control device 14 The braking torque or driving torque of the wheel 2 is controlled to be as follows. When the slip rate of a certain wheel 2 is lower than a slip rate that is a preset lower limit, the slip rate control device 14 controls the driving torque of the wheel 2 so as to be equal to or higher than the lower limit slip rate ( Slip rate control). In general, during braking, the front / rear force that can be generated saturates as the slip ratio of the wheel 2 increases. Therefore, it is preferable to set the upper limit slip ratio with the slip ratio at which the front / rear force is approximately saturated as an upper limit. Further, since the longitudinal force that can be generated is saturated when the slip ratio of the wheel 2 is reduced during driving, it is preferable to set the lower limit slip ratio with the slip ratio at which the longitudinal force is approximately saturated as a lower limit.
While the vehicle is running, the target yaw rate is calculated by the target yaw rate calculation means 23 from values such as the vehicle speed and the steering angle, and the actual yaw rate is measured by an in-vehicle sensor 19 such as a yaw rate sensor. When the slip ratio control is operating with one or more wheels, if a deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate (yaw rate deviation) occurs, the control wheel setting means 25 generates a yaw moment that eliminates the yaw rate deviation. wheel sets the wheels 2 turning inner side of the direction that you want to generate a yaw moment as the control wheel 2 1, wherein the limit slip rate calculating means 26, during driving of the turning inner wheel side orientation to be generated yaw moment The lower limit slip rate of No. 2 (control wheel) is increased, and the upper limit slip rate of the wheel 2 on the turning outer wheel side in the direction in which the yaw moment is to be generated is reduced during braking. By reducing the upper limit slip ratio, the longitudinal force generated by the wheel 2 is increased and the yaw moment is generated. Further, by increasing the lower limit slip ratio, the longitudinal force generated by the wheel 2 is reduced and the yaw moment is generated.
If the value of the upper limit slip ratio is decreased from positive to negative, the drive torque acts on the control wheel during braking, and if the value of the lower limit slip ratio is increased from negative to positive, the control wheel during drive is increased. The braking torque will act. In the present invention, switching between driving and braking can be performed continuously only by changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio.

この発明では、各車輪2のスリップ率を制御することで、路面摩擦係数が低い場所で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制する。なお、この明細書において、前記「加速」は、「発進」を含む意味である。さらに車両1に発生したヨーレート偏差に応じて上限スリップ率を低下または下上限スリップ率を増加させることで、ヨーレート偏差を解消するモーメントを発生させ、これにより車両姿勢の変化を抑えても良い。上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させてスリップ率を抑制する制御であるため、制駆動トルクによるホイールスピンやタイヤロックの可能性が無く、車両姿勢がより安定化できる。
この発明は、このように、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両1に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる。
In the present invention, by controlling the slip ratio of each wheel 2, tire slip that occurs when accelerating or decelerating at a place where the road surface friction coefficient is low is suppressed below the upper limit slip ratio or above the lower limit slip ratio. In this specification, the term “acceleration” includes “start”. Furthermore, a moment for eliminating the yaw rate deviation may be generated by lowering the upper limit slip ratio or increasing the lower upper limit slip ratio according to the yaw rate deviation generated in the vehicle 1, thereby suppressing the change in the vehicle posture. Since the control is to suppress the slip ratio by decreasing the upper limit slip ratio or increasing the lower limit slip ratio, there is no possibility of wheel spin or tire lock due to braking / driving torque, and the vehicle posture can be further stabilized.
As described above, the present invention suppresses tire slip that occurs when accelerating or decelerating in a place where the road surface friction coefficient is low, and also changes the vehicle posture even when an unnecessary yaw moment is generated in the vehicle 1. It can be suppressed.

この発明において、前記制限スリップ率計算手段26が前記上限スリップ率計算手段26Aを有し、この上限スリップ率計算手段26Aは、制動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回内輪側の前記上限スリップ率を小さくしても良い。
この発明において、前記制限スリップ率計算手段26が前記下限スリップ率計算手段26Bを有し、この下限スリップ率計算手段26Bは、駆動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回外輪側の前記下限スリップ率を大きくしても良い。
ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下もしくは下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。
In the present invention, the limit slip ratio calculating means 26 includes the upper limit slip ratio calculating means 26A, and the upper limit slip ratio calculating means 26A corresponds to the upper limit slip on the turning inner wheel side according to the magnitude of the yaw rate deviation during braking. The rate may be reduced.
In the present invention, the limited slip ratio calculating means 26 includes the lower limit slip ratio calculating means 26B, and the lower limit slip ratio calculating means 26B is configured to reduce the lower limit slip on the turning outer wheel side according to the magnitude of the yaw rate deviation during driving. The rate may be increased.
As the magnitude of the yaw rate deviation is larger, the generated upper yaw rate deviation is decreased or the lower limit slip ratio is increased, so that the generated yaw rate deviation can be eliminated early.

これらの場合に、前記上限スリップ率計算手段26Aは、前記上限スリップ率に下限値を設けるようにしても良い。これにより、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けることができる。
また、前記下限スリップ率計算手段26Bは、前記下限スリップ率に上限値を設けても良い。これにより、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けることができる。
In these cases, the upper limit slip ratio calculating means 26A may provide a lower limit value for the upper limit slip ratio. As a result, it is possible to limit the change in the vehicle posture when the upper limit slip ratio is reduced.
Further, the lower limit slip ratio calculating means 26B may provide an upper limit value for the lower limit slip ratio. Thereby, it is possible to limit the change in the vehicle posture when the lower limit slip ratio is increased.

この発明において、前記制御輪設定手段25は、前記制御輪として複数の車輪2を設定しても良い。
例えば、四輪駆動車において、旋回内輪側の前後の車輪2を制動輪としても良い。一輪のみを制動輪としても良いが、複数輪を制動輪とすることで、車両姿勢の安定化がより効果的に行える。
In the present invention, the control wheel setting means 25 may set a plurality of wheels 2 as the control wheel.
For example, in a four-wheel drive vehicle, the front and rear wheels 2 on the turning inner wheel side may be brake wheels. Although only one wheel may be used as a brake wheel, the vehicle posture can be stabilized more effectively by using a plurality of wheels as brake wheels.

この発明において、左右輪でトルクの正負の符号が異なる場合は、前記制限スリップ率計算手段26は、前記上限スリップ率を予め設定しておいた値に保持するようにしても良い。(ESC制御等)。
このように、左右輪で符号が異なるトルクを発生させているときにスリップ率を制御する場合は、上限スリップ率もしくは下限スリップ率は予め設定していた値に保持することで、安定した制御が簡単に行える。
In the present invention, when the sign of torque differs between the left and right wheels, the limited slip ratio calculating means 26 may hold the upper limit slip ratio at a preset value. (ESC control etc.).
As described above, when the slip ratio is controlled when torques having different signs are generated on the left and right wheels, the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio is maintained at a preset value, thereby enabling stable control. Easy to do.

この発明において、前記車両1は複数の車輪2にそれぞれ電気モータ4を備える構成で合っても良い。
この発明は、前記制駆動源4が内燃機関であっても適用できるが、前記制駆動源4として電気モータ4を備える場合は、内燃機関に比べて応答性や制御性に優れるため、この発明の駆動トルク制御による姿勢の安定化がより一層効果的に行える。
In the present invention, the vehicle 1 may be configured to include the electric motor 4 on each of the plurality of wheels 2.
The present invention can be applied even when the braking / driving source 4 is an internal combustion engine. However, when the braking / driving source 4 is provided with an electric motor 4, the present invention is superior in responsiveness and controllability compared to the internal combustion engine. The posture can be stabilized more effectively by controlling the driving torque.

この発明の車両の制駆動トルク制御装置は、 左右の車輪の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源を有する車両を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、前記左右の車輪の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置と、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置とを備え、前記車両姿勢制御装置は、少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段と、車両に搭載したセンサから測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段と、前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪を制御輪として設定する制御輪設定手段と、前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段および前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段の少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段とを備え、前記制御輪設定手段は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、前記制限スリップ率計算手段は、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段が、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段が、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせるため、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる。   The braking / driving torque control device for a vehicle according to the present invention is the vehicle braking / driving torque control device for controlling a vehicle having a braking / driving source capable of independently controlling the braking torque or driving torque of the left and right wheels. A slip ratio control device for controlling the braking torque or the driving torque to suppress the slip ratio of the wheel to an upper limit slip ratio or less or a lower limit slip ratio, and a vehicle attitude control device for controlling the attitude of the vehicle, The vehicle attitude control device includes a target yaw rate calculating means for calculating a target yaw rate of the vehicle using at least a vehicle speed and a steering angle, and a yaw rate that is a deviation between an actual yaw rate measured from a sensor mounted on the vehicle and the target yaw rate. A yaw rate deviation calculating means for calculating a deviation; and changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio. A limited slip having at least one of control wheel setting means for setting a wheel to be controlled as a control wheel, upper limit slip ratio calculation means for calculating the upper limit slip ratio of the control wheel, and lower limit slip ratio calculation means for calculating the lower limit slip ratio Rate control means, and when the yaw rate deviation occurs in the vehicle, the control wheel setting means sets either the right or left wheel as a control wheel, and the limit slip ratio calculation means In order to eliminate the yaw rate deviation, the upper limit slip ratio calculating means is less than the upper limit slip ratio before the yaw rate deviation occurs, or the lower limit slip ratio calculating means determines the lower limit slip ratio as the yaw rate deviation. Occurs when accelerating or decelerating in places where the coefficient of friction of the road surface is low. In addition to suppressing tire slip, changes in the vehicle posture can be suppressed even when an unnecessary yaw moment is generated in the vehicle.

この発明の一実施形態に係る車両の制駆動トルク制御装置の概念構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing a conceptual configuration of a vehicle braking / driving torque control device according to an embodiment of the present invention; FIG. 同車両の制駆動トルク制御装置の一部の具体例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the one part specific example of the braking / driving torque control apparatus of the vehicle. 同車両の制駆動トルク制御装置の駆動時の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action at the time of the drive of the braking / driving torque control apparatus of the vehicle. 同車両の制駆動トルク制御装置の制動時の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action at the time of braking of the braking / driving torque control apparatus of the vehicle. 車輪のスリップ率と前後力の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the slip ratio of a wheel, and the longitudinal force. 同制駆動トルク制御装置を適用する車両のインホイールモータ駆動装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the in-wheel motor drive device of the vehicle to which the same braking / driving torque control device is applied.

この発明の一実施形態を図1ないし図6と共に説明する。図1は、この実施形態に係る制駆動トルク制御装置を搭載した左右輪独立駆動式車両である電気自動車の概念構成のブロック図であり、図の右側が車両の前方である。この電気自動車は、車両1の左右の後輪となる車輪2および左右の前輪となる車輪2が、いずれも制駆動源となるモータ4で独立して駆動される4輪独立駆動の自動車である。前輪となる車輪2は操舵輪とされている。なお図1では紙面左側を車両の前方としている。また、各モータ4は電気モータであって、例えば図6のインホイールモータ駆動装置5を構成するが、車台(図示せず)上に搭載されるオンボード形式であっても良い。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a conceptual configuration of an electric vehicle that is a left and right wheel independent drive type vehicle equipped with a braking / driving torque control device according to this embodiment, and the right side of the figure is the front side of the vehicle. This electric vehicle is a four-wheel independent drive vehicle in which the left and right rear wheels 2 and the left and right front wheels 2 of the vehicle 1 are independently driven by a motor 4 as a braking / driving source. . The front wheel 2 is a steering wheel. In FIG. 1, the left side of the page is the front of the vehicle. Each motor 4 is an electric motor and constitutes, for example, the in-wheel motor drive device 5 of FIG. 6, but may be an on-board type mounted on a chassis (not shown).

図6において、インホイールモータ駆動装置5は、インホイールモータ(IWM)であるモータ4、減速機6、および車輪用軸受7を有し、これらの一部または全体が車輪2内に配置される。モータ4の回転は、減速機6および車輪用軸受7を介して車輪2に伝達される。車輪用軸受7のハブ輪7aのフランジ部には摩擦ブレーキ装置8を構成するブレーキロータ8aが固定され、同ブレーキロータ8aは車輪2と一体に回転する。モータ4は、例えば、ロータ4aのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ4は、ハウジング4cに固定したステータ4bと、回転出力軸9に取り付けたロータ4aとの間にラジアルギャップを設けたモータである。   In FIG. 6, the in-wheel motor drive device 5 includes a motor 4 that is an in-wheel motor (IWM), a speed reducer 6, and a wheel bearing 7, and a part or all of these are arranged in the wheel 2. . The rotation of the motor 4 is transmitted to the wheel 2 via the speed reducer 6 and the wheel bearing 7. A brake rotor 8a constituting the friction brake device 8 is fixed to the flange portion of the hub wheel 7a of the wheel bearing 7, and the brake rotor 8a rotates integrally with the wheel 2. The motor 4 is, for example, an embedded magnet type synchronous motor in which a permanent magnet is built in the core portion of the rotor 4a. The motor 4 is a motor in which a radial gap is provided between a stator 4b fixed to the housing 4c and a rotor 4a attached to the rotation output shaft 9.

図1において、制御系を説明する。車両1は、ECU(電気制御ユニット)11と、各モータ4に対して設けられた複数(この例では4つ)のインバータ装置12とを備える。ECU11は、一般的な機能のメインECU部13と、この実施形態に特有のスリップ率制御装置14および車両姿勢制御装置15とで構成される。なお、スリップ率制御装置14および車両姿勢制御装置15は、ECU11に設ける代わりに、独立したECUとして設けられていても、またインバータ装置12に設けられていても良い。
ECU11は、マイクロコンピュータ等のコンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。ECU11と各インバータ装置12とは、CAN(コントロール・エリア・ネットワーク)等の車内通信網で接続されている。
The control system will be described with reference to FIG. The vehicle 1 includes an ECU (electric control unit) 11 and a plurality (four in this example) of inverter devices 12 provided for each motor 4. The ECU 11 includes a main ECU unit 13 having a general function, and a slip ratio control device 14 and a vehicle attitude control device 15 that are specific to this embodiment. Note that the slip ratio control device 14 and the vehicle attitude control device 15 may be provided as independent ECUs or in the inverter device 12 instead of being provided in the ECU 11.
The ECU 11 includes a computer such as a microcomputer, a program executed by the computer, and various electronic circuits. The ECU 11 and each inverter device 12 are connected by an in-vehicle communication network such as a CAN (control area network).

メインECU部13は、その基本的な構成として、車両全般の統括制御や協調制御を行う機能と、制駆動指令生成機能とを有する。この制駆動指令生成機能は、アクセルペダル(図示せず)に設けられたアクセルペダルセンサ16が検出した操作量の指令である駆動指令、およびブレーキペダル(図示せず)に設けられたブレーキペダルセンサ36が検出した操作量の指令である制駆動指令(制動指令および駆動指令)から各モータ4へ分配するトルク指令等の駆動指令を生成する機能である。前記アクセルペダルおよびブレーキペダルは、ペダル形式以外の操作手段であっても良い。メインECU部13が生成した制駆動指令は、通常はインバータ装置12へ送られるが、この実施形態では前記車両姿勢制御装置15およびスリップ率制御装置14を介してインバータ装置12へ送られる。   The main ECU 13 has, as its basic configuration, a function of performing overall control and cooperative control of the entire vehicle, and a braking / driving command generation function. This braking / driving command generation function includes a drive command that is a command of an operation amount detected by an accelerator pedal sensor 16 provided on an accelerator pedal (not shown), and a brake pedal sensor provided on a brake pedal (not shown). 36 is a function for generating a drive command such as a torque command to be distributed to each motor 4 from a braking / driving command (braking command and drive command) which is a command of the operation amount detected by 36. The accelerator pedal and the brake pedal may be operating means other than a pedal type. The braking / driving command generated by the main ECU 13 is normally sent to the inverter device 12, but in this embodiment is sent to the inverter device 12 via the vehicle attitude control device 15 and the slip ratio control device 14.

各インバータ装置12は、バッテリ(図示せず)の直流電力をモータ4の駆動のための交流電力に変換する手段であって、その出力を制御する制御部(図示せず)を有し、上記の分配されたトルク指令等の制駆動力の指令に従って担当のモータ4を制御する。各インバータ装置12は、交流電力に変換するスイッチング素子のブリッジ回路等のパワー回路部(図示せず)と、そのパワー回路部を制御する制御部とを有する。   Each inverter device 12 is means for converting DC power of a battery (not shown) into AC power for driving the motor 4, and has a control unit (not shown) for controlling the output thereof. The motor 4 in charge is controlled in accordance with a braking / driving force command such as a distributed torque command. Each inverter device 12 includes a power circuit unit (not shown) such as a bridge circuit of a switching element that converts AC power, and a control unit that controls the power circuit unit.

車両1に、センサ類としては、前記アクセルペダルセンサ16およびブレーキペダルセンサ36の他に、舵角センサ17、車速センサ18、およびヨーレートセンサ19が設けられている。舵角センサ17は、ステアリングハンドル等の操舵手段(図示せず)の操舵角を検出するセンサである。舵角センサ17は、転舵装置(図示せず)の転舵角を検出するセンサであっても良い。また、モータ4にはモータ回転速度を検出する回転センサ(図示せず)が設けられていて、インバータ装置12は、前記回転センサの検出信号から車輪速を演算する手段(図示せず)を有している。   In addition to the accelerator pedal sensor 16 and the brake pedal sensor 36, the vehicle 1 is provided with a steering angle sensor 17, a vehicle speed sensor 18, and a yaw rate sensor 19 as sensors. The steering angle sensor 17 is a sensor that detects the steering angle of a steering means (not shown) such as a steering handle. The steering angle sensor 17 may be a sensor that detects a steering angle of a steering device (not shown). The motor 4 is provided with a rotation sensor (not shown) for detecting the motor rotation speed, and the inverter device 12 has means (not shown) for calculating the wheel speed from the detection signal of the rotation sensor. doing.

運転者がアクセルペダルを操作し駆動を指示した場合、アクセルペダルセンサ16からアクセル指令値がメインECU部13に入力される。また、ブレーキペダル36を操作し制動を指示した場合、ブレーキペダルセンサ36からブレーキ指令値がメインECU部13に入力される。入力されたアクセル指令値とブレーキ指令値とは、メインECU部13から各車輪2を駆動するためのトルク指令値として各車輪2のスリップ率制御装置14に入力される。   When the driver operates the accelerator pedal to instruct driving, an accelerator command value is input from the accelerator pedal sensor 16 to the main ECU unit 13. When the brake pedal 36 is operated and braking is instructed, a brake command value is input from the brake pedal sensor 36 to the main ECU unit 13. The input accelerator command value and brake command value are input from the main ECU 13 to the slip ratio control device 14 of each wheel 2 as a torque command value for driving each wheel 2.

スリップ率制御装置14は、左右の車輪1の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下で下限スリップ率以上に抑制する手段である。図2に示すように、スリップ率制御装置14は、スリップ率計算手段21と制駆動トルク計算手段22を含む。スリップ率計算手段21は、この例では、車速センサ18から入力される車速(すなわち車両速度)とインバータ装置12から入力される車輪速を用いてスリップ率を計算する。制駆動トルク計算手段22では、スリップ率が車両1の実用運転の前や整備時等に予め設定された上限スリップ率を超えないように、または下限スリップ率を下回らないように、PID制御で最終トルク指令値を算出する。算出した最終トルク指令値は、インバータ装置12へ制駆動指令として与える。   The slip ratio control device 14 is means for controlling the braking torque or driving torque of the left and right wheels 1 to suppress the slip ratio of the wheels to be equal to or lower than the upper limit slip ratio and higher than the lower limit slip ratio. As shown in FIG. 2, the slip ratio control device 14 includes a slip ratio calculation means 21 and a braking / driving torque calculation means 22. In this example, the slip ratio calculating means 21 calculates the slip ratio using the vehicle speed input from the vehicle speed sensor 18 (that is, the vehicle speed) and the wheel speed input from the inverter device 12. In the braking / driving torque calculating means 22, the final slip rate is controlled by PID control so that the slip rate does not exceed the upper limit slip rate set in advance before practical operation of the vehicle 1 or during maintenance, or does not fall below the lower limit slip rate. Calculate the torque command value. The calculated final torque command value is given to the inverter device 12 as a braking / driving command.

制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、図5のように一般的に、制動時においては車輪のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定する。また、駆動時においては車輪のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定する。上限スリップ率と下限スリップ率は、車両姿勢制御装置15(図2参照)に設けられた入力手段(図示せず)からの入力で変更できるようになっている。スリップ率制御装置14(図2参照)はインバータへ最終トルク指令値を出力し、最終トルク指令値となるよう電流を制御してモータを駆動する。インバータは、インホイールモータのモータ回転速度から車輪速を計算する。   Assuming that the slip ratio generated during braking is positive and the slip ratio generated during driving is negative, the front / rear force that can be generated is saturated when the wheel slip ratio increases as shown in FIG. The upper limit slip ratio is set with the upper limit of the slip ratio at which the force is approximately saturated. Further, during driving, the front / rear force that can be generated saturates when the wheel slip ratio decreases, so the lower limit slip ratio is set with the slip ratio at which the front / rear force is approximately saturated as a lower limit. The upper limit slip ratio and the lower limit slip ratio can be changed by input from input means (not shown) provided in the vehicle attitude control device 15 (see FIG. 2). The slip ratio control device 14 (see FIG. 2) outputs a final torque command value to the inverter, controls the current so as to be the final torque command value, and drives the motor. The inverter calculates the wheel speed from the motor rotation speed of the in-wheel motor.

図1および図2において、車両姿勢制御装置15には、車速センサ18および舵角センサ17からメインECU部13を介して車速および舵角の情報が入力される。また車載されたヨーレートセンサ19で計測した実ヨーレートも入力される。   1 and 2, information on the vehicle speed and the steering angle is input to the vehicle attitude control device 15 from the vehicle speed sensor 18 and the steering angle sensor 17 through the main ECU unit 13. The actual yaw rate measured by the on-vehicle yaw rate sensor 19 is also input.

図2において、車両姿勢制御装置15には、目標ヨーレート計算手段23、ヨーレート偏差計算手段24、制御輪設定手段25、および制限スリップ率計算手段26がある。制限スリップ率計算手段26は、上限スリップ率計算手段26Aおよび下限スリップ率計算手段26Bを有する。目標ヨーレート計算手段23は、少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する手段である。目標ヨーレート計算手段23では、車速および舵角の情報と、車両1の実用運転の前や整備時等に予め設定されている車重や重心位置等の車両パラメータから車両1の目標ヨーレートを計算する。   In FIG. 2, the vehicle attitude control device 15 includes target yaw rate calculation means 23, yaw rate deviation calculation means 24, control wheel setting means 25, and limit slip ratio calculation means 26. The limited slip ratio calculating means 26 includes an upper limit slip ratio calculating means 26A and a lower limit slip ratio calculating means 26B. The target yaw rate calculation means 23 is a means for calculating the target yaw rate of the vehicle using at least the vehicle speed and the steering angle. The target yaw rate calculation means 23 calculates the target yaw rate of the vehicle 1 from information on the vehicle speed and the steering angle, and vehicle parameters such as the vehicle weight and the position of the center of gravity set in advance before practical operation of the vehicle 1 or during maintenance. .

ヨーレート偏差計算手段24は、目標ヨーレートから実ヨーレートを減算しヨーレート偏差を出力する。制御輪設定手段25と制限スリップ率計算手段26とは、スリップ率制御が一輪以上で動作しているときにヨーレート偏差が生じた場合、制御輪設定手段25と上限スリップ率計算手段26Aまたは下限スリップ率計算手段26Bが機能する。
制御輪設定手段25は、上限スリップ率を変更する車輪1を制御輪として設定する手段である。制御輪設定手段25は、目標ヨーレートと実ヨーレートおよびヨーレート偏差の符号から、車両1がアンダーステア傾向であるかスピン傾向であるかを判定し、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生できるよう、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪2を制御輪2として設定する(図3)。また、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側を制御輪2として設定する(図4)。制御輪2は旋回内輪側の一輪としても良いし、複数輪としても良い。
The yaw rate deviation calculating means 24 subtracts the actual yaw rate from the target yaw rate and outputs the yaw rate deviation. When the yaw rate deviation occurs when the slip ratio control is operating with one or more wheels, the control wheel setting means 25 and the upper limit slip ratio calculating means 26A or the lower limit slip ratio are calculated. The rate calculation means 26B functions.
The control wheel setting means 25 is a means for setting the wheel 1 for changing the upper limit slip ratio as a control wheel. The control wheel setting means 25 determines whether the vehicle 1 has an understeer tendency or a spin tendency from the target yaw rate, the actual yaw rate, and the sign of the yaw rate deviation, and drives so as to generate a yaw moment that eliminates the yaw rate deviation. when sets the wheels 2 turning inner side of the direction that you want to generate a yaw moment as the control wheel 2 1 (Figure 3). Further, braking is set to the turning outer wheel side orientation to be generated yaw moment as the control wheel 2 1 (FIG. 4). Controlled wheel 2 1 may be one wheel of the turning inner wheel side, may be multiple rings.

上限スリップ率計算手段26Aは、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも低下させる手段である。上限スリップ率計算手段26Aでは、ヨーレート偏差をゼロにするようにPID制御で上限スリップ率を計算する。また、下限スリップ率計算手段26Bは、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも増加させる手段である。下限スリップ率計算手段26Bでは、ヨーレート偏差をゼロにするようにPID制御で下限スリップ率を計算する。上限スリップ率を低下させることで、車輪1が発生する制動力を小さくしヨーモーメントを発生させる。また、下限スリップ率を増加させることで、車輪が発生する駆動力を小さくしヨーモーメントを発生させる。ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。   The upper limit slip ratio calculating means 26A is means for lowering the upper limit slip ratio from a value before the yaw rate deviation occurs in order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle. The upper limit slip ratio calculating means 26A calculates the upper limit slip ratio by PID control so that the yaw rate deviation is zero. Further, the lower limit slip ratio calculating means 26B is means for increasing the lower limit slip ratio from a value before the yaw rate deviation occurs in order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle. The lower limit slip ratio calculating means 26B calculates the lower limit slip ratio by PID control so that the yaw rate deviation is zero. By reducing the upper limit slip ratio, the braking force generated by the wheel 1 is reduced and the yaw moment is generated. Further, by increasing the lower limit slip ratio, the driving force generated by the wheels is reduced and the yaw moment is generated. As the magnitude of the yaw rate deviation is larger, the generated upper yaw rate deviation is decreased or the lower limit slip ratio is increased. If the value of the upper limit slip ratio is decreased from positive to negative, the drive torque acts on the control wheel during braking, and if the value of the lower limit slip ratio is increased from negative to positive, the control wheel during drive is increased. The braking torque will act.

この実施形態では、上限スリップ率または下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。また、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、上限スリップ率に下限値を設定しても良いし、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、下限スリップ率に上限値を設定しても良い。   In this embodiment, switching between driving and braking can be performed continuously only by changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio. Further, in order to limit the change in the vehicle posture when the upper limit slip ratio is lowered, a lower limit value may be set for the upper limit slip ratio, or the change in the vehicle posture when the lower limit slip ratio is increased. In order to set a limit, an upper limit value may be set for the lower limit slip ratio.

この実施形態では、各車輪2のスリップ率を制御することで、路面摩擦係数が低い場所で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制する。さらに車両1に発生したヨーレート偏差に応じて上限スリップ率を低下または上限スリップ率を増加させることで、ヨーレート偏差を解消するモーメントを発生することで車両姿勢の変化を抑える。上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させてスリップ率を抑制する制御であるため、制駆動トルクによるホイールスピンやタイヤロックの可能性が無く、車両姿勢がより安定化ができる。
また、左右輪で符号が異なるトルクを発生させているときにスリップ率を制御する場合は、上限スリップ率もしくは下限スリップ率は予め設定していた値に保持するものとする(ESC制御等)。
In this embodiment, by controlling the slip rate of each wheel 2, the tire slip that occurs when accelerating or decelerating at a place where the road surface friction coefficient is low is suppressed to be equal to or lower than the upper limit slip rate or higher than the lower limit slip rate. Further, by reducing the upper limit slip rate or increasing the upper limit slip rate according to the yaw rate deviation generated in the vehicle 1, a change in the vehicle posture is suppressed by generating a moment that eliminates the yaw rate deviation. Since the control is to suppress the slip ratio by reducing the upper limit slip ratio or increasing the lower limit slip ratio, there is no possibility of wheel spin or tire lock due to braking / driving torque, and the vehicle posture can be further stabilized.
Further, when the slip ratio is controlled when torques having different signs are generated in the left and right wheels, the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio is held at a preset value (ESC control or the like).

上記構成による作用を、纏め直して説明する。この実施形態は、各車輪2の制動トルクまたは駆動トルクが独立に制御することができる車両1に適用する。制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、ある車輪2のスリップ率が予め設定しておいた上限スリップ率を超えた場合、スリップ率制御装置14は、上限スリップ率以下になるよう前記車輪2の制動トルクまたは駆動トルクを制御する。また、ある車輪2のスリップ率が予め設定しておいた下限となるスリップ率よりも低い場合、下限スリップ率以上になるよう前記車輪2の駆動トルクを制御する(スリップ率制御)。なお、一般的に、制動時においては、車輪2のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定することが好ましい。また、駆動時においては車輪2のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定することが好ましい。   The operation of the above configuration will be summarized and described. This embodiment is applied to the vehicle 1 in which the braking torque or driving torque of each wheel 2 can be controlled independently. When the slip ratio generated during braking is positive and the slip ratio generated during driving is negative, if the slip ratio of a certain wheel 2 exceeds a preset upper limit slip ratio, the slip ratio control device 14 The braking torque or driving torque of the wheel 2 is controlled to be as follows. When the slip rate of a certain wheel 2 is lower than a slip rate that is a preset lower limit, the driving torque of the wheel 2 is controlled to be equal to or higher than the lower limit slip rate (slip rate control). In general, during braking, the front / rear force that can be generated saturates as the slip ratio of the wheel 2 increases. Therefore, it is preferable to set the upper limit slip ratio with the slip ratio at which the front / rear force is approximately saturated as an upper limit. Further, since the longitudinal force that can be generated is saturated when the slip ratio of the wheel 2 is reduced during driving, it is preferable to set the lower limit slip ratio with the slip ratio at which the longitudinal force is approximately saturated as a lower limit.

走行中に車両速度や操舵角等の値から目標ヨーレートを目標ヨーレート計算手段23により計算するとともに、ヨーレートセンサ等の車載のセンサ19で実ヨーレートを計測する。前記スリップ率制御が一輪以上で動作しているときに、目標ヨーレートと実ヨーレートの偏差(ヨーレート偏差)が生じた場合、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生するために、制御輪設定手段25は、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪2(制御輪)の下限スリップ率を増加させ、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側の車輪2の上限スリップ率を低下させる。上限スリップ率を低下させることで、車輪が発生する前後力を大きくしヨーモーメントを発生させる。   While the vehicle is running, the target yaw rate is calculated by the target yaw rate calculation means 23 from values such as the vehicle speed and the steering angle, and the actual yaw rate is measured by an in-vehicle sensor 19 such as a yaw rate sensor. When the slip ratio control is operating with one or more wheels, if a deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate (yaw rate deviation) occurs, the control wheel setting means 25 generates a yaw moment that eliminates the yaw rate deviation. Increases the lower limit slip rate of the turning inner wheel side wheel 2 (control wheel) in the direction in which the yaw moment is desired during driving, and the upper limit of the turning outer wheel side wheel 2 in the direction in which yaw moment is desired during braking. Reduce slip ratio. By reducing the upper limit slip ratio, the longitudinal force generated by the wheels is increased and the yaw moment is generated.

また、下限スリップ率を増加させることで、車輪2が発生する前後力を小さくしヨーモーメントを発生させる。ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下もしくは下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。   Further, by increasing the lower limit slip ratio, the longitudinal force generated by the wheel 2 is reduced and the yaw moment is generated. As the magnitude of the yaw rate deviation is larger, the generated upper yaw rate deviation is decreased or the lower limit slip ratio is increased, so that the generated yaw rate deviation can be eliminated early. If the value of the upper limit slip ratio is decreased from positive to negative, the drive torque acts on the control wheel during braking, and if the value of the lower limit slip ratio is increased from negative to positive, the control wheel during drive is increased. The braking torque will act.

この実施形態では、上限スリップ率もしくは下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。また、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、上限スリップ率に下限値を設定しても良いし、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、下限スリップ率に上限値を設定しても良い。   In this embodiment, switching between driving and braking can be performed continuously only by changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio. Further, in order to limit the change in the vehicle posture when the upper limit slip ratio is lowered, a lower limit value may be set for the upper limit slip ratio, or the change in the vehicle posture when the lower limit slip ratio is increased. In order to set a limit, an upper limit value may be set for the lower limit slip ratio.

なお、上記実施形態では、インホイールモータ方式の四輪駆動車を用いて説明したが、この発明は、後輪2輪のみにインホイールモータを備える後輪駆動車や、非インホイールモータ方式の車両、例えば、左右輪それぞれに対応させて車体に設置された2つのモータの出力をドライブシャフト等を介して各車輪にそれぞれ伝達し、各車輪の駆動トルクを独立して制御する構成の電気自動車においても適用することができる。さらに、この発明は内燃機関を駆動源とし、摩擦ブレーキを制動源とする制駆動源を持つ車両にも適用することができる。   In the above embodiment, an in-wheel motor type four-wheel drive vehicle has been described. However, the present invention can be applied to a rear wheel drive vehicle in which only two rear wheels have an in-wheel motor or a non-in-wheel motor type. An electric vehicle configured to transmit the output of two motors installed on the vehicle body corresponding to each of the left and right wheels, for example, to each wheel via a drive shaft or the like, and independently control the driving torque of each wheel It can also be applied. Furthermore, the present invention can also be applied to a vehicle having a braking / driving source having an internal combustion engine as a driving source and a friction brake as a braking source.

以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   As mentioned above, although the form for implementing this invention based on the Example was demonstrated, embodiment disclosed here is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1…車両
2…車輪
4…モータ(制駆動源)
5…インホイールモータ駆動装置
6…減速機
7…車輪用軸受
8…摩擦ブレーキ装置
11…ECU
12…インバータ装置
13…メインECU部
14…スリップ率制御装置
15…車両姿勢制御装置
16…アクセルペダルセンサ
17…舵角センサ
18…車速センサ
19…ヨーレートセンサ
21…スリップ率計算手段
22…制駆動トルク計算手段
23…目標ヨーレート計算手段
24…ヨーレート偏差計算手段
25…制御輪設定手段
26…制限スリップ率計算手段
26A…上限スリップ率計算手段
26B…下限スリップ率計算手段
36…ブレーキペダルセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle 2 ... Wheel 4 ... Motor (braking / driving source)
5 ... In-wheel motor drive device 6 ... Reducer 7 ... Wheel bearing 8 ... Friction brake device 11 ... ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Inverter device 13 ... Main ECU part 14 ... Slip rate control device 15 ... Vehicle attitude control device 16 ... Accelerator pedal sensor 17 ... Rudder angle sensor 18 ... Vehicle speed sensor 19 ... Yaw rate sensor 21 ... Slip rate calculation means 22 ... Braking / driving torque Calculation means 23 ... Target yaw rate calculation means 24 ... Yaw rate deviation calculation means 25 ... Control wheel setting means 26 ... Limit slip ratio calculation means 26A ... Upper limit slip ratio calculation means 26B ... Lower limit slip ratio calculation means 36 ... Brake pedal sensor

Claims (8)

左右の車輪の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源を有する車両を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、
前記左右の車輪の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置と、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置とを備え、
前記車両姿勢制御装置は、
少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段と、
車両に搭載したセンサから測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段と、
前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪を制御輪として設定する制御輪設定手段と、
前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段および前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段の少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段とを備え、
前記制御輪設定手段は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、
前記制限スリップ率計算手段は、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段が、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段が、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせる、
ことを特徴とする車両の制駆動トルク制御装置。
In a vehicle braking / driving torque control device for controlling a vehicle having a braking / driving source capable of independently controlling braking torque or driving torque of left and right wheels,
A slip ratio control device for controlling the braking torque or driving torque of the left and right wheels to suppress the slip ratio of the wheels to an upper limit slip ratio or less or a lower limit slip ratio and a vehicle attitude control for controlling the attitude of the vehicle With the device,
The vehicle attitude control device includes:
Target yaw rate calculating means for calculating a target yaw rate of the vehicle using at least the vehicle speed and the steering angle;
A yaw rate deviation calculating means for calculating a yaw rate deviation which is a deviation between an actual yaw rate measured from a sensor mounted on a vehicle and the target yaw rate;
Control wheel setting means for setting a wheel for changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio as a control wheel;
A limit slip ratio calculating means having at least one of an upper limit slip ratio calculating means for calculating the upper limit slip ratio of the control wheel and a lower limit slip ratio calculating means for calculating the lower limit slip ratio;
The control wheel setting means sets the right or left wheel as a control wheel when the yaw rate deviation occurs in the vehicle,
In order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle, the upper limit slip rate calculating means is configured such that the upper limit slip ratio is smaller than a value before the yaw rate deviation occurs, or the lower limit slip ratio calculating means , Making the lower limit slip ratio larger than the value before the yaw rate deviation occurs,
A braking / driving torque control device for a vehicle.
請求項1に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制限スリップ率計算手段が前記上限スリップ率計算手段を有し、この上限スリップ率計算手段は、制動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回内輪側の前記上限スリップ率を小さくする車両の制駆動トルク制御装置。   2. The braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 1, wherein the limit slip ratio calculation means includes the upper limit slip ratio calculation means, and the upper limit slip ratio calculation means corresponds to the magnitude of the yaw rate deviation during braking. A braking / driving torque control device for a vehicle that reduces the upper limit slip ratio on the turning inner wheel side. 請求項1に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制限スリップ率計算手段が前記下限スリップ率計算手段を有し、この下限スリップ率計算手段は、駆動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回外輪側の前記下限スリップ率を大きくする車両の制駆動トルク制御装置。   2. The braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 1, wherein the limiting slip ratio calculating means includes the lower limit slip ratio calculating means, and the lower limit slip ratio calculating means corresponds to the magnitude of the yaw rate deviation during driving. A braking / driving torque control device for a vehicle that increases the lower limit slip ratio on the turning outer wheel side. 請求項2に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記上限スリップ率計算手段は、前記上限スリップ率に下限値を設ける車両の制駆動トルク制御装置。   The braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 2, wherein the upper limit slip ratio calculating means sets a lower limit value for the upper limit slip ratio. 請求項3に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記下限スリップ率計算手段は、前記下限スリップ率に上限値を設ける車両の制駆動トルク制御装置。   4. The vehicle braking / driving torque control device according to claim 3, wherein the lower limit slip ratio calculating means sets an upper limit value for the lower limit slip ratio. 請求項1ないし請求項5のいずれか1項の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制御輪設定手段は、前記制御輪として複数の車輪を設定する車両の制駆動トルク制御装置。   6. The braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 1, wherein the control wheel setting means sets a plurality of wheels as the control wheel. 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、左右輪でトルクの正負の符号が異なる場合は、前記制限スリップ率計算手段は、前記上限スリップ率を予め設定しておいた値に保持する車両の制駆動トルク制御装置。   7. The vehicle braking / driving torque control device according to claim 1, wherein when the sign of torque differs between the left and right wheels, the limited slip ratio calculating means calculates the upper limit slip ratio. A braking / driving torque control device for a vehicle that maintains a preset value. 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記車両は複数の車輪にそれぞれ電気モータを備える車両の制駆動トルク制御装置。   The braking / driving torque control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 7, wherein the vehicle includes an electric motor for each of a plurality of wheels.
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