JP2016199146A - Control device of vehicle - Google Patents

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torque
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伊藤 健介
Kensuke Ito
健介 伊藤
直志 西橋
Tadashi Nishibashi
直志 西橋
祐樹 関川
Yuki Sekikawa
祐樹 関川
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a vehicle which can provide stable yaw moment even if load movement occurs to front wheels.SOLUTION: In the control device of a vehicle, when calculating yaw moment at which a yaw rate target value is attained in making the vehicle to generate the yaw moment by controlling torque differences between left and right wheels of at least either one of front and rear wheels, a front/rear wheel cornering power variation estimating portion 600 calculates variations of cornering power which increase in the front wheels and decrease in the rear wheels as the amount of load movement to the front wheels is larger, outputs the variations to DYC control portions 601-604 and makes the yaw moment smaller.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、左右輪のトルクを独立して制御する車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device that independently controls torques of left and right wheels.

左右輪のトルクを独立して制御する技術として特許文献1に記載の技術が知られている。この公報によれば、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差に基づいて車両に付与するヨーモーメントを算出し、このヨーモーメントの達成に必要な駆動輪トルク指令値を決定している。   As a technique for independently controlling the torque of the left and right wheels, a technique described in Patent Document 1 is known. According to this publication, the yaw moment to be applied to the vehicle is calculated based on the deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate, and the drive wheel torque command value necessary to achieve this yaw moment is determined.

特開2013−28329号公報JP 2013-28329 A

本発明者らが鋭意検討した結果、前輪への荷重移動量によって必要なヨーモーメントを達成するのに必要な駆動輪トルク左右差が変化することを見出した。例えば、前輪への荷重移動量が増加するほど必要なヨーモーメントを達成する駆動輪トルク左右差は小さくなる。よって、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差にのみ着目して駆動輪トルク指令値を決定した場合、前輪荷重移動量が増大するほど、過剰にヨーモーメントが発生するおそれがあった。   As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the difference between the left and right driving wheel torques required to achieve the necessary yaw moment varies depending on the amount of load movement to the front wheels. For example, the difference between the left and right driving wheel torques that achieves the necessary yaw moment decreases as the amount of load movement to the front wheels increases. Therefore, when the driving wheel torque command value is determined by paying attention only to the deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate, the yaw moment may increase excessively as the front wheel load movement amount increases.

本発明は上記課題に着目し、前輪への荷重移動が生じても安定したヨーモーメントを付与可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a vehicle control device that can give a stable yaw moment even when load movement to the front wheels occurs.

この目的のため、本発明では、前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右輪のトルク差を制御することで車両にヨーモーメントを発生させるにあたり、ヨーレイト目標値を達成するヨーモーメントを演算するとき、前輪への荷重移動量が大きいほど、ヨーモーメントを小さくすることとした。   For this purpose, in the present invention, when generating the yaw moment in the vehicle by controlling the torque difference between the left and right wheels of at least one of the front and rear wheels, when calculating the yaw moment that achieves the yaw rate target value, The larger the amount of load movement to the front wheels, the smaller the yaw moment.

よって、荷重移動が発生しても、ヨーレイト目標値を達成すべきヨーモーメントを安定的に発生できる。   Therefore, even if load movement occurs, it is possible to stably generate a yaw moment that should achieve the yaw rate target value.

実施例1の電動車両における制駆動系の構成図である。1 is a configuration diagram of a braking / driving system in an electric vehicle according to a first embodiment. 実施例1の駆動力制御部内における制御構成を表す制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram illustrating a control configuration in a driving force control unit according to the first embodiment. 実施例1のコーナリングパワー変動量推定を表すブロック図である。It is a block diagram showing cornering power fluctuation amount estimation of Example 1. FIG. 実施例1の加減速DYC制御部の構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the acceleration / deceleration DYC control part of Example 1. FIG. 実施例1の操舵応答DYC制御部の構成を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a steering response DYC control unit according to the first embodiment. 実施例1のアンダーステア抑制DYC制御部の構成を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an understeer suppression DYC control unit according to the first embodiment. 実施例1の外乱抑制DYC制御部の構成を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a disturbance suppression DYC control unit according to the first embodiment. 実施例1の加減速DYCを行う際、前後荷重移動量によるコーナリングパワー変動を補正した場合のタイムチャートである。6 is a time chart when the cornering power fluctuation due to the forward / backward load movement amount is corrected when the acceleration / deceleration DYC of the first embodiment is performed.

〔実施例1〕
図1は、実施例1の電動車両における制駆動系の構成図である。
[駆動系の構成]
電動車両1は、後輪駆動方式の車両であり、駆動輪である左右後輪2RL,2RRを独立に駆動する左右電動モータ3L,3Rを有する。左右電動モータ3L,3Rは、三相交流モータである。実施例1では、左右電動モータ3L,3Rをばね下側(車輪側)に配置した、いわゆるインホイールモータ方式を採用している。左右電動モータ3L,3Rには左右インバータ4L,4Rが接続されている。左右インバータ4L,4RはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を各相2組ずつ用いた三相出力インバータである。左右インバータ4L,4Rには、高電圧バッテリ5が接続されている。左右インバータ4L,4Rは、駆動力制御部6からのゲート信号に応じて動作し、左右電動モータ3L,3Rを力行または回生運転させる。
[Example 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of a braking / driving system in the electric vehicle according to the first embodiment.
[Configuration of drive system]
The electric vehicle 1 is a rear-wheel drive vehicle, and includes left and right electric motors 3L and 3R that independently drive left and right rear wheels 2RL and 2RR that are drive wheels. The left and right electric motors 3L and 3R are three-phase AC motors. In the first embodiment, a so-called in-wheel motor system in which the left and right electric motors 3L and 3R are arranged on the unsprung side (wheel side) is adopted. Left and right inverters 4L and 4R are connected to the left and right electric motors 3L and 3R. The left and right inverters 4L and 4R are three-phase output inverters using two sets of IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) for each phase. A high voltage battery 5 is connected to the left and right inverters 4L and 4R. The left and right inverters 4L and 4R operate according to the gate signal from the driving force control unit 6, and cause the left and right electric motors 3L and 3R to perform power running or regenerative operation.

駆動力制御部6は、アクセル開度と左右電動モータ3L,3Rの回転数(モータ回転数)に基づき、あらかじめ設定されたトルクマップを参照して要求モータトルクを演算し、演算された右輪最終トルク指令値及び左輪最終トルク指令値に各輪における左右電動モータ3L,3Rのモータ回転数を乗じて左右電動モータ3L,3Rに供給すべき左右の目標電力を算出する。駆動力制御部6は、左右電動モータ3L,3Rに供給されている実電力(例えば、実電圧と実電流とから求まる。)と対応する目標電力との差分をゼロとするゲート信号を生成し、左右インバータ4L,4Rを駆動する。   The driving force control unit 6 calculates the required motor torque by referring to a preset torque map based on the accelerator opening and the rotation speeds (motor rotation speeds) of the left and right electric motors 3L and 3R, and calculates the calculated right wheel The left and right target powers to be supplied to the left and right electric motors 3L and 3R are calculated by multiplying the final torque command value and the left wheel final torque command value by the motor rotation speeds of the left and right electric motors 3L and 3R in each wheel. The driving force control unit 6 generates a gate signal in which the difference between the actual power supplied to the left and right electric motors 3L and 3R (for example, obtained from the actual voltage and the actual current) and the corresponding target power is zero. The left and right inverters 4L and 4R are driven.

[制動系の構成]
電動車両1の各車輪(左前輪2FL,右前輪2FR,左後輪2RL,右後輪2RR)には、ホイルシリンダ7FL,7FR,7RL,7RR(以下、総称してホイルシリンダ7と記載する。)が設けられている。各ホイルシリンダ7は、液圧制御ユニット8から供給されるブレーキ液により、対応する車輪に摩擦制動トルクを付与する。液圧制御ユニット8は、複数の電磁弁やモータポンプを有する。液圧制御ユニット8は、制動力制御部9からの液圧制御指令に基づいて電磁弁の開閉動作やモータポンプの回転数を制御し、各ホイルシリンダ7にブレーキ液を供給する。各ホイルシリンダ7に供給するブレーキ液は、独立して調整可能である。
[Configuration of braking system]
Wheel cylinders 7FL, 7FR, 7RL, 7RR (hereinafter collectively referred to as wheel cylinders 7) are provided for each wheel (left front wheel 2FL, right front wheel 2FR, left rear wheel 2RL, right rear wheel 2RR) of electric vehicle 1. ) Is provided. Each wheel cylinder 7 applies a friction braking torque to the corresponding wheel by the brake fluid supplied from the hydraulic pressure control unit 8. The hydraulic control unit 8 has a plurality of electromagnetic valves and motor pumps. The hydraulic pressure control unit 8 controls the opening / closing operation of the electromagnetic valve and the rotation speed of the motor pump based on the hydraulic pressure control command from the braking force control unit 9 and supplies the brake fluid to each wheel cylinder 7. The brake fluid supplied to each wheel cylinder 7 can be adjusted independently.

制動力制御部9は、ドライバの制動操作を表すブレーキペダルのストロークを検出するブレーキストロークセンサ10と、車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ12と、各車輪2FL,2FR,2RL,2RRの車輪速度を検出する車輪速センサ13と、各車輪2FL,2FR,2RL,2RRの車輪速度から車体速度を検出する車速センサ14と、ドライバのステアリングホイール操舵操作を表す操舵角を検出する操舵角センサ15と、マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ16と、を有する。ブレーキストロークセンサ10によりストロークが検出されると、ドライバの制動操作に応じた要求減速度を演算し、要求減速度を達成するための目標制動トルクを求める。   The braking force control unit 9 includes a brake stroke sensor 10 that detects a brake pedal stroke that represents a driver's braking operation, a yaw rate sensor 12 that detects the yaw rate of the vehicle, and wheel speeds of the wheels 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR. A wheel speed sensor 13 to detect, a vehicle speed sensor 14 to detect the vehicle speed from the wheel speed of each wheel 2FL, 2FR, 2RL, 2RR, a steering angle sensor 15 to detect a steering angle representing a steering wheel steering operation of the driver, And a master cylinder pressure sensor 16 for detecting the master cylinder pressure. When a stroke is detected by the brake stroke sensor 10, a required deceleration corresponding to the driver's braking operation is calculated to obtain a target braking torque for achieving the required deceleration.

制動力制御部9は、目標制動トルクに対して左右電動モータ3L,3Rによる回生制動トルクを優先して出力し、回生制動トルクのみでは不足する場合、その不足分を摩擦制動トルクで補う、いわゆる回生協調制御を行う。制動力制御部9は、モータ回転数(≒車速)や高電圧バッテリ5のバッテリSOCで決まる回生限界トルクを上限として目標回生制動トルクを演算し、駆動力制御部6に出力する。回生協調制御時、駆動力制御部6は、左右電動モータ3L,3Rの回生制動トルクが共に目標回生制動トルクの半分の値となるような左右インバータ4L,4Rのゲート信号をそれぞれ生成し、左右インバータ4L,4Rを駆動する。また、回生協調制御時、制動力制御部9は、目標制動トルクから目標回生制動トルクを減じて目標摩擦制動トルクを演算し、目標摩擦制動トルクが得られるような液圧制御指令を求め、液圧制御ユニット8に出力する。   The braking force control unit 9 outputs the regenerative braking torque by the left and right electric motors 3L, 3R with priority over the target braking torque, and when the regenerative braking torque alone is insufficient, the shortage is compensated by the friction braking torque, so-called Regenerative cooperative control is performed. The braking force control unit 9 calculates the target regenerative braking torque with the regenerative limit torque determined by the motor speed (≈vehicle speed) and the battery SOC of the high voltage battery 5 as an upper limit, and outputs the target regenerative braking torque to the driving force control unit 6. During regenerative cooperative control, the driving force control unit 6 generates gate signals for the left and right inverters 4L and 4R so that the regenerative braking torque of the left and right electric motors 3L and 3R is half the target regenerative braking torque, respectively. Inverters 4L and 4R are driven. In addition, during regenerative cooperative control, the braking force control unit 9 calculates a target friction braking torque by subtracting the target regenerative braking torque from the target braking torque, obtains a hydraulic pressure control command to obtain the target friction braking torque, Output to the pressure control unit 8.

尚、液圧制御指令を求めるにあたっては、前輪へのブレーキ配分量を所望の値に制御することで、適正な車両挙動を達成する。例えば、目標制動トルクが所定値未満の場合には、目標回生制動トルクを最大値まで発生させ、残りの制動トルクは全て前輪側の目標摩擦制動トルクを設定することとしてもよい。この場合、回生エネルギを最大限回収しつつ、後輪側での摩擦制動トルクと回生制動トルクとの掛け替え制御を実施する必要が無いため、制御が容易であり、運転者に違和感を与えることが無い。一方、目標制動トルクが所定値以上の場合には、理想制動力配分となるように前輪へのブレーキ配分量を決め、後輪側では回生トルクと摩擦制動トルクとの両方を用いて制動してもよい。このように、前輪へのブレーキ配分量は、走行状態や要求制動トルクに応じて適宜変更される。制動力制御部9と駆動力制御部6は、CAN(Controller Area Network)により通信を行っている。   In obtaining the hydraulic pressure control command, an appropriate vehicle behavior is achieved by controlling the brake distribution amount to the front wheels to a desired value. For example, when the target braking torque is less than a predetermined value, the target regenerative braking torque may be generated up to the maximum value, and the remaining braking torque may be set to the target friction braking torque on the front wheel side. In this case, since it is not necessary to perform switching control between the friction braking torque and the regenerative braking torque on the rear wheel side while recovering the maximum regenerative energy, the control is easy and the driver may feel uncomfortable. No. On the other hand, if the target braking torque is greater than or equal to a predetermined value, the amount of brake distribution to the front wheels is determined so that ideal braking force distribution is achieved, and braking is performed using both regenerative torque and friction braking torque on the rear wheel side. Also good. As described above, the brake distribution amount to the front wheels is appropriately changed according to the traveling state and the required braking torque. The braking force control unit 9 and the driving force control unit 6 communicate via CAN (Controller Area Network).

制動力制御部9は、ドライバの制動操作に依らず各ホイルシリンダ7のホイルシリンダ液圧を調整するブレーキ制御として、アンチスキッド制御、トラクション制御、横滑り防止制御、車間制御等を行う。アンチスキッド制御では、制動スリップが発生した車輪のホイルシリンダ液圧を減圧してロック傾向を抑制する。具体的には、車速センサ14により検出された車体速度と各輪の車輪速度とが所定の関係となるように増減圧制御を行う。トラクション制御では、駆動スリップが発生した左右後輪2RL,2RRのホイルシリンダ液圧を増圧してホイルスピンを抑制する。横滑り防止制御では、各車輪2FL,2FR,2RL,2RRの制動力を独立に制御し、実際のヨーレイトを目標ヨーレイトに近づけ、車両の横滑りを低減させる。   The braking force control unit 9 performs anti-skid control, traction control, skid prevention control, inter-vehicle distance control, and the like as brake control for adjusting the wheel cylinder hydraulic pressure of each wheel cylinder 7 regardless of the driver's braking operation. In anti-skid control, the wheel cylinder hydraulic pressure of the wheel in which braking slip has occurred is reduced to suppress the locking tendency. Specifically, the pressure increase / decrease control is performed so that the vehicle body speed detected by the vehicle speed sensor 14 and the wheel speed of each wheel have a predetermined relationship. In the traction control, the wheel spin is suppressed by increasing the wheel cylinder hydraulic pressure of the left and right rear wheels 2RL and 2RR where the drive slip occurs. In the skid prevention control, the braking force of each wheel 2FL, 2FR, 2RL, 2RR is independently controlled, the actual yaw rate is brought close to the target yaw rate, and the side slip of the vehicle is reduced.

図2は実施例1の駆動力制御部内における制御構成を表す制御ブロック図である。駆動力制御部6は、右輪トルク指令値演算部6aと、左輪トルク指令値演算部6bと、走行状態に応じて車両のヨーモーメントを制御するDYC制御部6cとを有する。DYC制御部6cは、前後輪のコーナリングパワーKf,Krの変動量δKf,δKrを推定する前後輪コーナリングパワー変動量推定部600を有する。また、車両の走行状態や運転者の操舵状態に基づいてヨーモーメントを付与する各種DYC制御部601〜604を有する。   FIG. 2 is a control block diagram illustrating a control configuration in the driving force control unit according to the first embodiment. The driving force control unit 6 includes a right wheel torque command value calculation unit 6a, a left wheel torque command value calculation unit 6b, and a DYC control unit 6c that controls the yaw moment of the vehicle according to the traveling state. The DYC control unit 6c includes a front and rear wheel cornering power fluctuation amount estimation unit 600 that estimates fluctuation amounts ΔKf and ΔKr of the front and rear wheel cornering powers Kf and Kr. In addition, various DYC control units 601 to 604 are provided that apply a yaw moment based on the traveling state of the vehicle and the steering state of the driver.

加減速DYC制御部601では、車両の加減速状態において車両挙動を安定化させるヨーモーメントを付与するための加減速DYCトルク差ΔT1を演算する。操舵応答DYC制御部602では、運転者の操舵に対し、目標とする車両のヨーレイト過渡特性を達成するようにヨーモーメントを付与するための操舵応答DYCトルク差ΔT2を演算する。アンダーステア抑制DYC制御部603では、加減速が無いと仮定した場合における操舵角と車速によって発生する定常ヨーレイトを目標とし、車両の定常ヨーレイトを達成するようにヨーモーメントを付与するためのアンダーステア抑制DYCトルク差ΔT3を演算する。外乱抑制DYC制御部604では、操舵角、車体速度等に基づいて外乱が無い場合のヨーレイトを推定し、ヨーレイトセンサ12により検出された実ヨーレイトとの偏差を解消するようにヨーモーメントを付与するための外乱抑制DYCトルク差ΔT4を演算する。   The acceleration / deceleration DYC control unit 601 calculates an acceleration / deceleration DYC torque difference ΔT1 for applying a yaw moment that stabilizes the vehicle behavior in the acceleration / deceleration state of the vehicle. The steering response DYC control unit 602 calculates a steering response DYC torque difference ΔT2 for applying a yaw moment so as to achieve a target yaw rate transient characteristic of the vehicle with respect to the driver's steering. The understeer suppression DYC control unit 603 targets the steady yaw rate generated by the steering angle and the vehicle speed when it is assumed that there is no acceleration / deceleration, and the understeer suppression DYC torque for applying the yaw moment to achieve the steady yaw rate of the vehicle The difference ΔT3 is calculated. The disturbance suppression DYC control unit 604 estimates the yaw rate when there is no disturbance based on the steering angle, vehicle speed, etc., and applies the yaw moment so as to eliminate the deviation from the actual yaw rate detected by the yaw rate sensor 12. The disturbance suppression DYC torque difference ΔT4 is calculated.

トルク制限値演算部605では、高電圧バッテリ5からの充放電制限や、定格トルク等の制限に基づいてトルク制限値を演算する。DYCモーメント調整部605では、演算された各種トルク差ΔT1,ΔT2,ΔT3,ΔT4のうち、加速要求度合い、各種トルク差の優先度合い、及びトルク制限値に基づいて、達成可能な調整後トルク差を演算する。右輪最終トルク演算部607aでは、右輪トルク指令値から調整後トルク差を加減算して右輪最終トルク指令値Trightを出力する。左輪最終トルク演算部607bでは、左輪トルク指令値Tleftから調整後トルク差を加減算して左輪最終トルク指令値を出力する。   The torque limit value calculation unit 605 calculates a torque limit value based on a charge / discharge limit from the high-voltage battery 5 or a limit such as a rated torque. The DYC moment adjustment unit 605 calculates an adjustable torque difference that can be achieved based on the acceleration request level, the priority levels of the torque differences, and the torque limit value among the calculated torque differences ΔT1, ΔT2, ΔT3, and ΔT4. Calculate. The right wheel final torque calculator 607a adds and subtracts the adjusted torque difference from the right wheel torque command value to output a right wheel final torque command value Tright. The left wheel final torque calculator 607b adds and subtracts the adjusted torque difference from the left wheel torque command value Tleft to output a left wheel final torque command value.

図3は実施例1のコーナリングパワー変動量推定を表すブロック図である。図3(a)はコーナリングパワー変動量推定部600の制御構成を表し、図3(b)はコーナリング抵抗演算マップを表し、図3(c)は荷重移動とコーナリングパワーとの関係を表す。図3(a)に示すように、走行抵抗推定部600aでは、操舵角と車輪速度及び車体速度に基づいて走行抵抗トルクを演算する。走行抵抗トルクは下記の関係を有する。
(走行抵抗)=(転がり抵抗)+(空気抵抗)+(コーナリング抵抗)
ここで、転がり抵抗は、転がり抵抗係数μと輪荷重Wの積で演算できる。空気抵抗は、車両前面投影面積と空気密度と空気抵抗係数と車体速度の二乗との積の半分として演算できる。コーナリング抵抗は、例えば図3(b)に示すコーナリング抵抗演算マップに基づいて算出する。車体速度が大きい程コーナリング抵抗は大きく、また、操舵角が大きい程コーナリング抵抗は大きい。
FIG. 3 is a block diagram illustrating cornering power fluctuation amount estimation according to the first embodiment. 3A shows a control configuration of the cornering power fluctuation amount estimation unit 600, FIG. 3B shows a cornering resistance calculation map, and FIG. 3C shows a relationship between load movement and cornering power. As shown in FIG. 3A, the traveling resistance estimation unit 600a calculates a traveling resistance torque based on the steering angle, the wheel speed, and the vehicle body speed. The running resistance torque has the following relationship.
(Running resistance) = (Rolling resistance) + (Air resistance) + (Cornering resistance)
Here, the rolling resistance can be calculated by the product of the rolling resistance coefficient μ and the wheel load W. The air resistance can be calculated as a half of the product of the vehicle front projected area, the air density, the air resistance coefficient, and the square of the vehicle speed. The cornering resistance is calculated based on, for example, a cornering resistance calculation map shown in FIG. The cornering resistance increases as the vehicle speed increases, and the cornering resistance increases as the steering angle increases.

トルク指令値加算部600bでは、右輪トルク指令値演算部6aで演算された右輪トルク指令値と、左輪トルク指令値演算部6bで演算された左輪トルク指令値とを加算し、トルク指令値の和を算出する。ブレーキトルク演算部600cでは、マスタシリンダ圧センサ16により検出されたマスタシリンダ圧に基づいて摩擦制動トルクであるブレーキトルクを演算する。
(ブレーキトルク)=(マスタシリンダ圧)×(変換係数)
変換係数とは、マスタシリンダ圧からブレーキトルクへ変換する所定の値である。尚、マスタシリンダ圧の発生からブレーキトルクを発生するまでの応答遅れを考慮することが望ましい。例えば、マスタシリンダ圧を、ブレーキ液の応答遅れを考慮した所定の時定数を有するフィルタによってフィルタリングし、フィルタ値を用いることでブレーキトルクの推定精度を向上できる。
The torque command value adding unit 600b adds the right wheel torque command value calculated by the right wheel torque command value calculating unit 6a and the left wheel torque command value calculated by the left wheel torque command value calculating unit 6b to obtain a torque command value. The sum of is calculated. The brake torque calculation unit 600c calculates a brake torque that is a friction braking torque based on the master cylinder pressure detected by the master cylinder pressure sensor 16.
(Brake torque) = (Master cylinder pressure) x (Conversion coefficient)
The conversion coefficient is a predetermined value for converting from the master cylinder pressure to the brake torque. It is desirable to consider the response delay from the generation of the master cylinder pressure to the generation of the brake torque. For example, the estimation accuracy of the brake torque can be improved by filtering the master cylinder pressure with a filter having a predetermined time constant considering the response delay of the brake fluid and using the filter value.

タイヤ発生トルク推定部600dでは、トルク指令値の和とブレーキトルクから、タイヤに働くトルクを推定する。
(タイヤ発生トルク)=(トルク指令値の和)−(ブレーキトルク)
加速トルク算出部600eでは、タイヤ発生トルクから走行抵抗を差し引いて、最終的に路面に伝達される加速トルクを算出する。
(加速トルク)=(タイヤ発生トルク)−(走行抵抗)
前後加速度演算部600fでは、加速トルクに基づいて車両の前後加速度を演算する。
(車両前後加速度)=(加速トルク)÷(タイヤ動半径)÷(車両重量)
車両荷重移動量演算部600gでは、車両前後加速度に基づいて前後輪荷重移動量を演算する。
(前後荷重移動量)=(車両前後加速度)×(車両重量)×(重心高)×(ホイルベース)
The tire generation torque estimation unit 600d estimates the torque acting on the tire from the sum of the torque command values and the brake torque.
(Tire generated torque) = (sum of torque command values)-(brake torque)
The acceleration torque calculator 600e calculates the acceleration torque that is finally transmitted to the road surface by subtracting the running resistance from the tire generated torque.
(Acceleration torque) = (Tire generated torque)-(Running resistance)
The longitudinal acceleration calculation unit 600f calculates the longitudinal acceleration of the vehicle based on the acceleration torque.
(Vehicle longitudinal acceleration) = (Acceleration torque) / (Tire dynamic radius) / (Vehicle weight)
The vehicle load movement amount calculation unit 600g calculates the front and rear wheel load movement amount based on the vehicle longitudinal acceleration.
(Longitudinal load travel) = (Vehicle longitudinal acceleration) x (vehicle weight) x (center of gravity height) x (wheel base)

前後輪コーナリングパワー変動量演算部600hでは、前後荷重移動量に基づいて前後輪のコーナリングパワー変動量δKf,δKrを算出する。図3(c)は、前輪コーナリングパワーと荷重との関係及び後輪コーナリングパワーと荷重との関係を表す特性図である。初期荷重から減速により前輪側に荷重が移動すると、初期前輪コーナリングパワーKfは増大し、初期後輪コーナリングパワーKrは減少する。この増大分及び減少分をコーナリングパワー変動量δKf,δKrとして算出し、各DYC制御部に出力する。   The front and rear wheel cornering power fluctuation amount calculation unit 600h calculates the front and rear wheel cornering power fluctuation amounts ΔKf and ΔKr based on the front and rear load movement amount. FIG. 3C is a characteristic diagram showing the relationship between the front wheel cornering power and the load and the relationship between the rear wheel cornering power and the load. When the load moves to the front wheel side by deceleration from the initial load, the initial front wheel cornering power Kf increases and the initial rear wheel cornering power Kr decreases. The increase and decrease are calculated as cornering power fluctuation amounts ΔKf and ΔKr, and output to each DYC control unit.

〔加減速DYCについて〕
図4は実施例1の加減速DYC制御部の構成を表す図である。操舵ヨーレイト推定部601aでは、以下の関係式に基づいて加減速が無い場合の操舵によって発生するヨーレイト(以下、操舵ヨーレイトr1と記載する。)を推定する。
m×V(dβ/dt+r1)=-2Kf[β+(Lf/V)r1-δf]-2Kr[β-(Lr/V)r1]
IZ(dr1/dt)=-2Kf[β+(Lf/V)r1−δf]Lf+2Kr[β-(Lr/V)r1]Lr
ここで、
m:車両重量
V:車体速度
δf:操舵角
β:車体滑り角
r1:操舵ヨーレイト
Lf:車両重心から前輪までの距離
Lr:車両重心から後輪までの距離
IZ:車両回転慣性
である。車体滑り角βは、操舵角δf,車体速度V,ヨーレイトセンサ値等から演算により算出してもよい、別途横加速度センサ等を備えた場合は、各種センサ値に基づいて算出すればよく、特に限定しない。
[About acceleration / deceleration DYC]
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the acceleration / deceleration DYC control unit of the first embodiment. The steering yaw rate estimation unit 601a estimates the yaw rate generated by steering when there is no acceleration / deceleration (hereinafter referred to as steering yaw rate r1) based on the following relational expression.
m × V (dβ / dt + r1) =-2Kf [β + (Lf / V) r1-δf] -2Kr [β- (Lr / V) r1]
I Z (dr1 / dt) =-2Kf [β + (Lf / V) r1−δf] Lf + 2Kr [β- (Lr / V) r1] Lr
here,
m: Vehicle weight
V: Vehicle speed δf: Steering angle β: Vehicle slip angle
r1: Steering yaw rate
Lf: Distance from vehicle center of gravity to front wheels
Lr: Distance from vehicle center of gravity to rear wheel
I Z : Vehicle rotation inertia. The vehicle body slip angle β may be calculated by calculation from the steering angle δf, the vehicle body speed V, the yaw rate sensor value, etc., and if a separate lateral acceleration sensor is provided, it may be calculated based on various sensor values. Not limited.

加減速ヨーレイト推定部601bでは、コーナリングパワー変動量δKf,δKrに基づいて加減速時におけるヨーレイト(以下、加減速ヨーレイトr2と記載する。)を推定する。尚、加減速時の前後輪コーナリングパワーをKf*,Kr*とすると、下記の関係を有する。
m×V(dβ/dt+r2)=-2Kf*[β+(Lf/V) r2-δf]-2Kr[β-(Lr/V)r2]
IZ(dr2/dt)=-2Kf*[β+(Lf/V)r2−δf]Lf+2Kr*[β-(Lr/V)r2]Lr
Kf*=Kf+δKf
Kr*=Kr+δKr
The acceleration / deceleration yaw rate estimator 601b estimates the yaw rate during acceleration / deceleration (hereinafter referred to as acceleration / deceleration yaw rate r2) based on the cornering power fluctuation amounts ΔKf and ΔKr. If the front and rear wheel cornering power during acceleration / deceleration is Kf * and Kr *, the following relationship is established.
m × V (dβ / dt + r2) =-2Kf * [β + (Lf / V) r2-δf] -2Kr [β- (Lr / V) r2]
I Z (dr2 / dt) =-2Kf * [β + (Lf / V) r2−δf] Lf + 2Kr * [β- (Lr / V) r2] Lr
Kf * = Kf + δKf
Kr * = Kr + δKr

加減速時操舵ヨーレイト補正量算出部601cでは、操舵ヨーレイトr1と加減速ヨーレイトr2との偏差を演算し、ヨーレイト補正量δr*を算出する。
δr*=r1−r2
The acceleration / deceleration steering yaw rate correction amount calculation unit 601c calculates a deviation between the steering yaw rate r1 and the acceleration / deceleration yaw rate r2, and calculates a yaw rate correction amount Δr *.
δr * = r1−r2

ブレーキ配分対応ヨーレイト補正部601dでは、前輪へのブレーキ配分量に応じてヨーレイト補正量δr*を小さく補正し、補正後ヨーレイト補正量δrを算出する。図4(b)は、前輪ブレーキ配分に対する補正ゲインx1の関係を表すゲインマップである。前輪ブレーキ配分が増加すると、前輪の前後方向タイヤ力が増大するため、荷重移動により摩擦円が増大してもコーナリングパワーは減少する。そこで、ヨーレイト補正量δr*を小さく補正することで、前輪へのブレーキ配分状態によらず適正な補正量を算出できる。
δr=δr*×x1
The brake distribution corresponding yaw rate correction unit 601d corrects the yaw rate correction amount Δr * to be small according to the brake distribution amount to the front wheels, and calculates the corrected yaw rate correction amount Δr. FIG. 4B is a gain map showing the relationship of the correction gain x1 to the front wheel brake distribution. When the front wheel brake distribution increases, the front-rear tire force of the front wheels increases, so that the cornering power decreases even if the friction circle increases due to load movement. Therefore, by correcting the yaw rate correction amount Δr * to be small, an appropriate correction amount can be calculated regardless of the state of brake distribution to the front wheels.
δr = δr * × x1

モーメント演算部601eでは、補正後ヨーレイト補正量δrと、操舵角δfと、車体速度Vと、前後輪コーナリングパワーKf,Krとに基づいて、補正後ヨーレイト補正量Δr*を実現する車両モーメントMZを逆演算により算出する。ここで、加減速ヨーレイト推定部601bにおいて使用した関係式に、操舵角δfとして0を、ヨーレイトrとして補正後ヨーレイト補正量δrを代入すると下記の関係式が得られる。尚、下記式からも明らかなように、モーメント演算部601eでは、コーナリングパワー変動量δKf,δKrを考慮した前後輪コーナリングパワーKf*,Kr*を使用するため、前後荷重移動量に応じて変化するコーナリングパワーを考慮した車両モーメントMZが算出される。
MZ={[1+(2ζ/ωn)×s+(1/ωn 2)×s2]/[AG(1+TG×s)]}δr
AG=(1/ωn 2)×[2(Kf*+Kr*)/(m×V×IZ)]
TG=m×V/[2(Kf*+Kr*)]
ωn={[(4l2×Kf*×Kr*)/(m×V2×IZ)]−2(Lf×Kf*−Lr×Kr*)/IZ}1/2
ζ={[m(Lf2×Kf*+Lr2×Kr*)+IZ(Kf*+Kr*)]/(m×V×IZ)}/{(4l2×Kf*×Kr*)/(m×V2×IZ)−2(Lf×Kf*−Lr×Kr*)/IZ}1/2
s:ラプラス演算子
In the moment calculation unit 601e, the vehicle moment M Z that realizes the corrected yaw rate correction amount Δr * based on the corrected yaw rate correction amount δr, the steering angle δf, the vehicle body speed V, and the front and rear wheel cornering powers Kf and Kr. Is calculated by inverse calculation. Here, the following relational expression is obtained by substituting 0 as the steering angle δf and the corrected yaw rate correction amount δr as the yaw rate r into the relational expression used in the acceleration / deceleration yaw rate estimation unit 601b. As is clear from the following equation, the moment calculation unit 601e uses the front and rear wheel cornering powers Kf * and Kr * taking into account the cornering power fluctuation amounts δKf and δKr, and therefore changes according to the front and rear load movement amount. A vehicle moment M Z taking into account the cornering power is calculated.
M Z = {[1+ (2ζ / ω n ) × s + (1 / ω n 2 ) × s 2 ] / [A G (1 + T G × s)]} δr
A G = (1 / ω n 2 ) × [2 (Kf * + Kr *) / (m × V × I Z )]
T G = m × V / [2 (Kf * + Kr *)]
ω n = {[(4l 2 × Kf * × Kr *) / (m × V 2 × I Z )] − 2 (Lf × Kf * −Lr × Kr *) / I Z } 1/2
ζ = {[m (Lf 2 × Kf * + Lr 2 × Kr *) + I Z (Kf * + Kr *)] / (m × V × I Z )} / {(4l 2 × Kf * × Kr *) / ( m × V 2 × I Z ) −2 (Lf × Kf * −Lr × Kr *) / I Z } 1/2
s: Laplace operator

前輪ブレーキ配分対応補正部601fでは、前輪へのブレーキ配分量に応じて車両モーメントMZを大きく補正し、補正後車両モーメントMZを算出する。図4(c)は、前輪ブレーキ配分に対する補正ゲインx2の関係を表すゲインマップである。前輪ブレーキ配分が増加すると、後輪側の前後方向タイヤ力が減少し、後輪コーナリングパワーKrが増大するため、車両モーメントMZが大きくなるように補正することで、適正なヨーモーメントを発生できる。 The front wheel brake distribution correspondence correction unit 601f largely corrects the vehicle moment M Z according to the brake distribution amount to the front wheels, and calculates the corrected vehicle moment M Z. FIG. 4C is a gain map showing the relationship of the correction gain x2 to the front wheel brake distribution. As the front wheel brake distribution increases, the front-rear tire force on the rear wheel side decreases and the rear wheel cornering power Kr increases. Therefore, it is possible to generate an appropriate yaw moment by correcting the vehicle moment M Z to increase. .

左右駆動力差演算部601gでは、演算された補正後車両モーメントMZに基づいて加減速DYC左右トルク差ΔT1を演算する。例えば、右旋回方向にモーメントを付与する場合、右輪トルク指令値Trightから1/2(ΔT1)を減算し、左輪トルク指令値Tleftに1/2(ΔT1)を加算する。これにより、全体としてのトルクを変えることなく、右旋回モーメントを付与できる。 In the left and right driving force difference calculation unit 601g, it calculates the acceleration and deceleration DYC lateral torque difference ΔT1 based on the calculated corrected vehicle moment M Z. For example, when a moment is applied in the right turn direction, 1/2 (ΔT1) is subtracted from the right wheel torque command value Tright, and 1/2 (ΔT1) is added to the left wheel torque command value Tleft. As a result, a right turning moment can be applied without changing the overall torque.

〔操舵応答DYCについて〕
図5は実施例1の操舵応答DYC制御部の構成を表す図である。602d〜602gは実質的に加減速DYCの601d〜601gと同一であるため、異なる点についてのみ説明する。操舵目標ヨーレイト推定部602aでは、操舵に対して目標とする車両のヨーレイト過渡特性を演算する。例えば、複数の次数を有するローパスフィルタ等で表すこともできる。また、その時定数はドライバの違和感を軽減可能な特性として決定する。
操舵ヨーレイト推定部602bでは、加減速が無い場合の操舵によって発生するヨーレイトを推定する。
m×V(dβ/dt+r1)=-2Kf[β+(Lf/V)r1-δf]-2Kr[β-(Lr/V)r1]
IZ(dr1/dt)=-2Kf[β+(Lf/V)r1−δf]Lf+2Kr[β-(Lr/V)r1]Lr
[About steering response DYC]
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the steering response DYC control unit according to the first embodiment. Since 602d to 602g are substantially the same as 601d to 601g of acceleration / deceleration DYC, only different points will be described. The steering target yaw rate estimation unit 602a calculates the yaw rate transient characteristic of the vehicle targeted for steering. For example, it can be represented by a low-pass filter having a plurality of orders. The time constant is determined as a characteristic that can reduce the driver's uncomfortable feeling.
The steering yaw rate estimation unit 602b estimates the yaw rate generated by steering when there is no acceleration / deceleration.
m × V (dβ / dt + r1) =-2Kf [β + (Lf / V) r1-δf] -2Kr [β- (Lr / V) r1]
I Z (dr1 / dt) =-2Kf [β + (Lf / V) r1−δf] Lf + 2Kr [β- (Lr / V) r1] Lr

操舵応答ヨーレイト補正量算出部602cでは、操舵目標ヨーレイトr3と操舵ヨーレイトr4との偏差を演算し、ヨーレイト補正量δr*を算出する。
δr*=r3−r4
これにより、操舵に対して目標とする車両のヨーレイト過渡特性と実際の操舵ヨーレイトとを一致させるのに必要なヨーレイト補正量δr*が算出できる。このヨーレイト補正量δr*に前輪ブレーキ配分対応ヨーレイト補正、モーメントの逆演算、前輪ブレーキ配分対応補正を行い、操舵応答DYC左右トルク差ΔT2を演算する。
The steering response yaw rate correction amount calculation unit 602c calculates a deviation between the steering target yaw rate r3 and the steering yaw rate r4, and calculates a yaw rate correction amount Δr *.
δr * = r3−r4
As a result, the yaw rate correction amount δr * necessary for matching the yaw rate transient characteristic of the target vehicle with the actual steering yaw rate can be calculated. The yaw rate correction amount Δr * is subjected to front wheel brake distribution correspondence yaw rate correction, moment reverse calculation, and front wheel brake distribution correspondence correction to calculate a steering response DYC left-right torque difference ΔT2.

〔アンダーステア抑制DYCについて〕
図6は実施例1のアンダーステア抑制DYC制御部の構成を表す図である。603d〜603gは実質的に加減速DYCの601d〜601gと同一であるため、異なる点についてのみ説明する。定常目標ヨーレイト演算部602aでは、以下の関係式に基づいて加減速が無い場合の操舵によって発生するヨーレイト(以下、操舵ヨーレイトr1と記載する。)を演算する。
m×V×r1=-2Kf[β+(Lf/V)r1-δf]-2Kr[β-(Lr/V)r1]
2Kf[β+(Lf/V)r1-δf]Lf=2Kr[β-(Lr/V)r1]Lr
定常操舵ヨーレイト推定部603bでは、横加速度と車体速度とから現在の定常ヨーレイトr5を推定する。主に高横加速度域でのアンダーステア特性を図8(b)に示す定常ヨーレイトマップに基づいて演算する。尚、横加速度は、操舵角δfと車体速度Vから推定してもよいし、横加速度センサを別途設けてもよく特に限定しない。
[Understeer suppression DYC]
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the understeer suppression DYC control unit according to the first embodiment. Since 603d to 603g are substantially the same as 601d to 601g of acceleration / deceleration DYC, only different points will be described. The steady target yaw rate calculation unit 602a calculates a yaw rate (hereinafter referred to as a steering yaw rate r1) generated by steering when there is no acceleration / deceleration based on the following relational expression.
m × V × r1 = -2Kf [β + (Lf / V) r1-δf] -2Kr [β- (Lr / V) r1]
2Kf [β + (Lf / V) r1-δf] Lf = 2Kr [β- (Lr / V) r1] Lr
The steady steering yaw rate estimation unit 603b estimates the current steady yaw rate r5 from the lateral acceleration and the vehicle body speed. The understeer characteristic mainly in the high lateral acceleration region is calculated based on the steady yaw rate map shown in FIG. The lateral acceleration may be estimated from the steering angle δf and the vehicle body speed V, or a lateral acceleration sensor may be separately provided, and is not particularly limited.

定常操舵ヨーレイト補正量算出部602cでは、定常目標ヨーレイトr1と定常操舵ヨーレイトr5との偏差を演算し、ヨーレイト補正量δr*を算出する。
δr*=r1−r5
これにより、操舵に対して目標とする車両の定常ヨーレイト特性と実際の定常操舵ヨーレイトとを一致させるのに必要なヨーレイト補正量δr*が算出できる。このヨーレイト補正量δr*に前輪ブレーキ配分対応ヨーレイト補正、モーメントの逆演算、前輪ブレーキ配分対応補正を行い、アンダーステア抑制DYC左右トルク差ΔT3を演算する。
The steady steering yaw rate correction amount calculation unit 602c calculates the deviation between the steady target yaw rate r1 and the steady steering yaw rate r5, and calculates the yaw rate correction amount Δr *.
δr * = r1−r5
As a result, the yaw rate correction amount δr * required to match the steady yaw rate characteristic of the vehicle targeted for steering with the actual steady steering yaw rate can be calculated. This yaw rate correction amount Δr * is subjected to front wheel brake distribution correspondence yaw rate correction, moment reverse calculation, and front wheel brake distribution correspondence correction, and an understeer suppression DYC left-right torque difference ΔT3 is calculated.

〔外乱抑制DYCについて〕
図7は実施例1の外乱抑制DYC制御部の構成を表す図である。604d〜604gは実質的に加減速DYCの601d〜601gと同一であるため、異なる点についてのみ説明する。ヨーレイト推定部604aでは、操舵角δf、車体速度V、コーナリングパワー変動量δKf,δKr、車両モーメントMZから、外乱が無い場合のヨーレイトr6を推定する。
m×V(dβ/dt+r6)=-2Kf*[β+(Lf/V) r6-δf]-2Kr*[β-(Lr/V)r6]
IZ(dr6/dt)=-2Kf*[β+(Lf/V)r6−δf]Lf+2Kr*[β-(Lr/V)r6]Lr+MZ(n-1)
Kf*=Kf+δKf
Kr*=Kr+δKr
ここで、MZ(n-1)は、前回の制御周期において算出された車両モーメントMZである。
外乱抑制ヨーレイト補正量算出部604cでは、推定ヨーレイトr6とヨーレイトセンサ12により検出された実ヨーレイトrとの偏差を演算し、ヨーレイト補正量δr*を算出する。
δr*=r6−r
[Disturbance suppression DYC]
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the disturbance suppression DYC control unit according to the first embodiment. Since 604d to 604g are substantially the same as 601d to 601g of acceleration / deceleration DYC, only different points will be described. The yaw rate estimator 604a, a steering angle delta] f, the vehicle speed V, the cornering power variation amount δKf, δKr, from the vehicle moment M Z, estimates the yaw rate r6 when disturbance is not.
m × V (dβ / dt + r6) =-2Kf * [β + (Lf / V) r6-δf] -2Kr * [β- (Lr / V) r6]
I Z (dr6 / dt) =-2Kf * [β + (Lf / V) r6-δf] Lf + 2Kr * [β- (Lr / V) r6] Lr + M Z (n-1)
Kf * = Kf + δKf
Kr * = Kr + δKr
Here, M Z (n−1) is the vehicle moment M Z calculated in the previous control cycle.
The disturbance suppression yaw rate correction amount calculation unit 604c calculates the deviation between the estimated yaw rate r6 and the actual yaw rate r detected by the yaw rate sensor 12, and calculates the yaw rate correction amount Δr *.
δr * = r6−r

(前後荷重移動量によるコーナリングパワー変動補正作用)
図8は実施例1の加減速DYCを行う際、前後荷重移動量によるコーナリングパワー変動を補正した場合のタイムチャートである。図8(a)は加速側でのタイムチャートを示し、図8(b)は減速側でのタイムチャートを示す。また、図8中の点線は、コーナリングパワー変動に伴う補正を行わなかった場合(以下、比較例と記載する。)のタイムチャートを表す。尚、図8中の操舵角が正方向に増加する側を右操舵とし、ヨーレイトが正方向に増加する側を右旋回とする。
(Cornering power fluctuation correction by front and rear load travel)
FIG. 8 is a time chart when the cornering power fluctuation due to the longitudinal load movement amount is corrected when the acceleration / deceleration DYC of the first embodiment is performed. FIG. 8A shows a time chart on the acceleration side, and FIG. 8B shows a time chart on the deceleration side. In addition, a dotted line in FIG. 8 represents a time chart in a case where correction accompanying cornering power fluctuation is not performed (hereinafter referred to as a comparative example). In FIG. 8, the side on which the steering angle increases in the positive direction is referred to as right steering, and the side on which the yaw rate increases in the positive direction is referred to as right turn.

(加速側における作用)
時刻t1において、車両が低速走行状態から運転者が操舵を開始し、ヨーレイトが発生する。このとき、左右輪のモータトルク指令値は0となっており、惰性走行状態である。
時刻t2において、操舵角δfが定常状態となり、定常的なヨーレイトが発生する。
時刻t3において、運転者がアクセルペダルを踏み込み、加速要求がなされると、左右電動モータ3L,3Rに左右輪トルク指令値が出力される。このとき、加速に伴って後輪側に荷重移動が生じ、前輪側のコーナリングパワーは低下し、後輪側のコーナリングパワーは上昇するため、車両としては安定方向に作用する。よって、図8(a)の点線に示すように、所望のヨーレイトを発生できなくなる。言い換えると、運転者の操舵意図に比べて旋回し難い車両となる。そこで、加速に伴う荷重移動量によって変動するコーナリングパワー変動量δKf,δKrに応じた加減速DYC左右トルク差ΔT1を付与し、車両に旋回方向のヨーモーメントを発生させる。このとき、ΔT1の半分が左輪トルク指令値に上乗せされ、ΔT1の半分が右輪トルク指令値から差し引かれる。よって、左右輪トルク指令値の合計値に変化はない。これにより、加速が発生し、荷重移動により前後輪コーナリングパワーが変動したとしても、安定した旋回状態を達成できる。
(Operation on the acceleration side)
At time t1, the driver starts steering from the low-speed traveling state of the vehicle, and yaw rate is generated. At this time, the motor torque command value for the left and right wheels is 0, indicating a coasting state.
At time t2, the steering angle δf is in a steady state, and a steady yaw rate is generated.
When the driver depresses the accelerator pedal at time t3 to request acceleration, left and right wheel torque command values are output to the left and right electric motors 3L and 3R. At this time, load movement occurs on the rear wheel side with acceleration, the cornering power on the front wheel side decreases, and the cornering power on the rear wheel side increases, so that the vehicle acts in a stable direction. Therefore, the desired yaw rate cannot be generated as shown by the dotted line in FIG. In other words, the vehicle is more difficult to turn than the driver's steering intention. Therefore, an acceleration / deceleration DYC left-right torque difference ΔT1 corresponding to the cornering power fluctuation amounts ΔKf, ΔKr that varies depending on the load movement amount accompanying acceleration is given, and a yaw moment in the turning direction is generated in the vehicle. At this time, half of ΔT1 is added to the left wheel torque command value, and half of ΔT1 is subtracted from the right wheel torque command value. Therefore, there is no change in the total value of the left and right wheel torque command values. Thereby, even if acceleration occurs and the front and rear wheel cornering power fluctuates due to load movement, a stable turning state can be achieved.

(減速側における作用)
時刻t11において、車両が定速走行状態から運転者が操舵を開始し、ヨーレイトが発生する。
時刻t12において、操舵角δfが定常状態となり、定常的なヨーレイトが発生する。
時刻t13において、運転者がブレーキペダルを踏み込み、減速要求がなされると、左右電動モータ3L,3Rに回生制動トルクである左右輪トルク指令値が出力されると共に、状況に応じてホイルシリンダ7にブレーキ液が供給され、摩擦制動トルクが発生する。このとき、減速に伴って前輪側に荷重移動が生じ、後輪側のコーナリングパワーは低下し、前輪側のコーナリングパワーは上昇するため、車両としては旋回し易くなる。よって、図8(b)の点線に示すように、所望のヨーレイト以上にヨーレイトが発生してしまう。言い換えると、運転者の操舵意図に比べて旋回し易い車両となる。そこで、減速に伴う荷重移動量によって変動するコーナリングパワー変動量δKf,δKrに応じた加減速DYC左右トルク差ΔT1を付与し、車両に非旋回方向のヨーモーメントを発生させる。このとき、ΔT1の半分が右輪トルク指令値に上乗せされ、ΔT1の半分が左輪トルク指令値から差し引かれる。これにより、減速が発生し、荷重移動により前後輪コーナリングパワーが変動したとしても、安定した旋回状態を達成できる。
(Operation on the deceleration side)
At time t11, the driver starts steering from the state where the vehicle is traveling at a constant speed, and yaw rate is generated.
At time t12, the steering angle δf is in a steady state, and a steady yaw rate is generated.
When the driver depresses the brake pedal at time t13 and a deceleration request is made, the left and right electric motors 3L and 3R output the left and right wheel torque command values as regenerative braking torque, and the wheel cylinders 7 according to the situation. Brake fluid is supplied and friction braking torque is generated. At this time, load movement occurs on the front wheel side as the vehicle decelerates, the cornering power on the rear wheel side decreases, and the cornering power on the front wheel side increases, so that the vehicle can easily turn. Therefore, as shown by the dotted line in FIG. 8B, the yaw rate is generated more than the desired yaw rate. In other words, the vehicle is easier to turn than the driver's steering intention. Therefore, an acceleration / deceleration DYC left-right torque difference ΔT1 corresponding to the cornering power fluctuation amounts ΔKf and ΔKr that varies depending on the load movement amount accompanying deceleration is given, and a yaw moment in the non-turning direction is generated in the vehicle. At this time, half of ΔT1 is added to the right wheel torque command value, and half of ΔT1 is subtracted from the left wheel torque command value. Thereby, even if deceleration occurs and the front and rear wheel cornering power fluctuates due to load movement, a stable turning state can be achieved.

上記加減速DYCと同様に、操舵応答DYC、アンダーステア抑制DYC及び外乱抑制DYCについても、前後荷重移動量に応じて発生するヨーモーメントを補正することで、適正なヨーモーメントを発生することができる。   Similar to the acceleration / deceleration DYC, the steering response DYC, the understeer suppression DYC, and the disturbance suppression DYC can generate an appropriate yaw moment by correcting the yaw moment generated according to the amount of forward / backward load movement.

以上説明したように、実施例1にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
(1)左右後輪(前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右輪)のトルク差を制御することで車両にヨーモーメントを発生させるDYC制御部6c(ヨーレイト制御手段)を備えた車両の制御装置において、DYC制御部6cは、ヨーレイト目標値を達成するヨーモーメントを演算するとき、前輪への荷重移動量が大きいほど、ヨーモーメントを小さくする。
よって、荷重移動が発生しても、ヨーレイト目標値を達成すべきヨーモーメントを安定的に発生できる。
As described above, the effects listed below are obtained in the first embodiment.
(1) A vehicle control device provided with a DYC control unit 6c (yaw rate control means) for generating a yaw moment in the vehicle by controlling the torque difference between the left and right rear wheels (at least one of the front and rear wheels). When calculating the yaw moment for achieving the yaw rate target value, the DYC control unit 6c decreases the yaw moment as the load movement amount to the front wheels increases.
Therefore, even if load movement occurs, it is possible to stably generate a yaw moment that should achieve the yaw rate target value.

(2)前後輪コーナリングパワー変動量推定部600は、各輪への加減速トルク指令値に基づいて前輪への荷重移動量を演算し、該前輪への荷重移動量に基づいて前後輪のコーナリングパワー(タイヤ横力特性)を演算し、モーメント演算部601e,602e,603e及び605eでは、該コーナリングパワーに基づいてヨーモーメントを演算する。
よって、ヨーモーメント演算時にコーナリングパワーの変化に伴う演算誤差を排除できるため、安定したヨーモーメントを発生できる。
(2) The front and rear wheel cornering power fluctuation amount estimation unit 600 calculates the load movement amount to the front wheel based on the acceleration / deceleration torque command value for each wheel, and the front and rear wheel cornering based on the load movement amount to the front wheel. The power (tire lateral force characteristics) is calculated, and the moment calculation units 601e, 602e, 603e and 605e calculate the yaw moment based on the cornering power.
Therefore, since a calculation error accompanying a change in cornering power can be eliminated when calculating the yaw moment, a stable yaw moment can be generated.

(3)DYC制御部6cは、加減速DYC制御部601において車両の加減速状態における車両挙動を安定化させるためのヨーレイト補正量δr*(ヨーレイト目標値)を演算し、操舵応答DYC制御部602において運転者の操舵に対し目標とする車両のヨーレイト過渡特性を達成するためのヨーレイト補正量δr*を演算し、アンダーステア抑制DYC制御部603において加減速が無いと仮定した場合における操舵角と車速によって発生する定常ヨーレイトを目標とし車両の定常ヨーレイトを達成するためのヨーレイト補正量δr*を演算し、外乱抑制DYC制御部604において外乱が無い場合のヨーレイトを推定し実ヨーレイトとの偏差を解消するためのヨーレイト補正量δr*を演算し、モーメント演算部601e,602e,603e,604eでは、各ヨーレイト補正量δr*からの逆演算により各ヨーレイト補正量δr*を達成する車両モーメントMZ(ヨーモーメント)を演算し、各ヨーモーメントに基づいて左右輪のトルク差を制御する。
よって、種々の制御においてヨーモーメントを算出する際、荷重移動量の影響を考慮し、各ヨーモーメントに基づいて左右輪のトルク差を制御するため、直接的に電動モータのトルク制限をかけることができる。
(3) The DYC control unit 6c calculates the yaw rate correction amount δr * (yaw rate target value) for stabilizing the vehicle behavior in the acceleration / deceleration state of the vehicle in the acceleration / deceleration DYC control unit 601, and the steering response DYC control unit 602 The yaw rate correction amount δr * for achieving the target yaw rate transient characteristic for the driver's steering is calculated and the understeer suppression DYC control unit 603 assumes that there is no acceleration / deceleration, depending on the steering angle and vehicle speed. In order to eliminate the deviation from the actual yaw rate by calculating the yaw rate correction amount δr * for achieving the steady yaw rate of the vehicle with the target steady yaw rate generated, and estimating the yaw rate when there is no disturbance in the disturbance suppression DYC control unit 604 Yaw rate correction amount δr * is calculated, and the moment calculation units 601e, 602e, 603e, and 604e calculate each yaw rate by inverse calculation from each yaw rate correction amount δr *. Calculates a vehicle moment M Z to achieve the correction amount [delta] r * (yaw moment), and controls the torque difference between the left and right wheels based on the yaw moment.
Therefore, when calculating the yaw moment in various controls, the torque difference between the left and right wheels is controlled based on each yaw moment in consideration of the influence of the load movement amount. it can.

(4)ヨーレイト補正量δr*を、前輪へのブレーキ配分が大きい程小さくする。すなわち、前輪ブレーキ配分が増加すると、前輪の前後方向タイヤ力が増大するため、荷重移動により摩擦円が増大してもコーナリングパワーは減少する。そこで、荷重移動量が増大するほどヨーレイト補正量δr*を小さくすることで、ブレーキ配分によらず適正な補正量を算出できる。   (4) The yaw rate correction amount δr * is decreased as the brake distribution to the front wheels increases. That is, when the front wheel brake distribution increases, the front-rear tire force of the front wheels increases, so that the cornering power decreases even if the friction circle increases due to load movement. Therefore, by reducing the yaw rate correction amount Δr * as the load movement amount increases, an appropriate correction amount can be calculated regardless of the brake distribution.

(5)ヨーレイト補正量δr*から演算された車両モーメントMZを、前輪へのブレーキ配分が大きい程小さくする。前輪ブレーキ配分が増加すると、後輪側の前後方向タイヤ力が減少し、後輪コーナリングパワーKrが増大するため、車両モーメントMZが大きくなるように補正することで、ブレーキ配分によらず適正なヨーモーメントを発生できる。 (5) The vehicle moment M Z calculated from the yaw rate correction amount δr * is decreased as the brake distribution to the front wheels increases. When the front wheel braking-force distribution is increased, the longitudinal direction the tire force of the rear wheel side is decreased, because the rear wheel cornering power Kr is increased, by correcting such vehicle moment M Z increases, proper regardless of the braking-force distribution Yaw moment can be generated.

(6)荷重移動量は、タイヤの転がり抵抗と、車両に作用する空気抵抗と、旋回時に生じるコーナリング抵抗とに基づいて走行抵抗を算出し、該走行抵抗に基づいて荷重移動量を算出する。よって、荷重移動量の推定精度を向上できる。   (6) The load movement amount is calculated based on the rolling resistance of the tire, the air resistance acting on the vehicle, and the cornering resistance generated during turning, and the load movement amount is calculated based on the traveling resistance. Therefore, the estimation accuracy of the load movement amount can be improved.

以上、実施例1に基づいて説明したが、上記実施例に限らず他の構成であっても本願発明に含まれる。実施例1では、後輪それぞれにインホイールモータを備えた電動車両について説明したが、前輪それぞれにインホイールモータを備えた構成でもよい。また、電動モータに限らず、左右輪にトルク差を発生可能な構成であればよく、エンジン車両やハイブリッド車両など、他の駆動源を備えた車両でもよい。また、実施例1では加減速DYC制御、操舵応答DYC制御、アンダーステア抑制DYC制御、外乱抑制DYC制御といった複数の制御を並列に処理し、ヨーレイト目標値として、各種目標ヨーレイトと推定ヨーレイトもしくはセンサ検出ヨーレイトとの偏差であるヨーレイト補正量δr*を演算し、これらヨーレイト補正量δr*からヨーモーメントを演算した。これに対し、全ての制御を備えている必要はなく、いずれか一つ以上の制御を備えていればよい。
As described above, the description has been made based on the first embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment but includes other configurations. In the first embodiment, the electric vehicle provided with the in-wheel motor on each of the rear wheels has been described. However, the front wheel may be provided with the in-wheel motor. Further, the present invention is not limited to the electric motor, and any configuration that can generate a torque difference between the left and right wheels may be used. In the first embodiment, a plurality of controls such as acceleration / deceleration DYC control, steering response DYC control, understeer suppression DYC control, disturbance suppression DYC control are processed in parallel, and various target yaw rates and estimated yaw rates or sensor detection yaw rates are processed as yaw rate target values. The yaw rate correction amount δr * which is a deviation from the above is calculated, and the yaw moment is calculated from the yaw rate correction amount δr *. On the other hand, it is not necessary to provide all the controls, and any one or more controls may be provided.

1 電動車両
2 車輪
3R 右電動モータ
3L 左電動モータ
5 高電圧バッテリ
6 駆動力制御部
7 ホイルシリンダ
8 液圧制御ユニット
9 制動力制御部
600 前後輪コーナリングパワー変動量推定部
606 DYCモーメント調整部
1 Electric vehicle
2 wheels
3R right electric motor
3L left electric motor
5 High voltage battery
6 Driving force control unit
7 Wheel cylinder
8 Hydraulic control unit
9 Braking force control unit
600 Front and rear wheel cornering power fluctuation estimation unit
606 DYC moment adjustment part

Claims (6)

前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右輪のトルク差を制御することで車両にヨーモーメントを発生させるヨーレイト制御手段を備えた車両の制御装置において、
前記ヨーレイト制御手段は、ヨーレイト目標値を達成するヨーモーメントを演算するとき、前輪への荷重移動量が大きいほど、前記ヨーモーメントを小さくすることを特徴とする車両の制御装置。
In a vehicle control device including a yaw rate control means for generating a yaw moment in a vehicle by controlling a torque difference between at least one of the front and rear wheels,
The yaw rate control means, when calculating a yaw moment that achieves a yaw rate target value, reduces the yaw moment as the load movement amount to the front wheels increases.
請求項1に記載の車両の制御装置において、
前記ヨーレイト制御手段は、各輪への加減速トルク指令値に基づいて前輪への荷重移動量を演算し、該前輪への荷重移動量に基づいて前後輪のタイヤ横力特性を演算し、該タイヤ横力特性に基づいてヨーモーメントを演算することを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to claim 1,
The yaw rate control means calculates a load movement amount to the front wheel based on an acceleration / deceleration torque command value for each wheel, calculates tire lateral force characteristics of the front and rear wheels based on the load movement amount to the front wheel, and A vehicle control device that calculates a yaw moment based on tire lateral force characteristics.
請求項1または2に記載の車両の制御装置において、
前記ヨーレイト制御手段は、
車両の加減速状態において車両挙動を安定化させるためのヨーレイト目標値と、
運転者の操舵に対し、目標とする車両のヨーレイト過渡特性を達成するためのヨーレイト目標値と、
加減速が無いと仮定した場合における操舵角と車速によって発生する定常ヨーレイトを目標とし、車両の定常ヨーレイトを達成するためのヨーレイト目標値と、
外乱が無い場合のヨーレイトを推定し、実ヨーレイトとの偏差を解消するためのヨーレイト目標値と、
を演算し、前記各ヨーレイト目標値からの逆演算により前記各ヨーレイト目標値を達成するヨーモーメントを演算し、各ヨーモーメントに基づいて左右輪のトルク差を制御することを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to claim 1 or 2,
The yaw rate control means includes:
A yaw rate target value for stabilizing the vehicle behavior in the acceleration / deceleration state of the vehicle,
The yaw rate target value to achieve the target vehicle yaw rate transient characteristic with respect to the driver's steering,
Targeting the steady yaw rate generated by the steering angle and vehicle speed when assuming no acceleration / deceleration, the yaw rate target value for achieving the steady yaw rate of the vehicle,
Estimate the yaw rate when there is no disturbance, the yaw rate target value to eliminate the deviation from the actual yaw rate,
Vehicle control, wherein a yaw moment that achieves each yaw rate target value is calculated by inverse calculation from each yaw rate target value, and a torque difference between left and right wheels is controlled based on each yaw moment apparatus.
請求項1ないし3いずれか一つに記載の車両の制御装置において、
前記ヨーレイト目標値を、前輪へのブレーキ配分が大きい程小さくすることを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle control apparatus characterized in that the yaw rate target value is decreased as the brake distribution to the front wheels increases.
請求項1ないし4いずれか一つに記載の車両の制御装置において、
前記ヨーレイト目標値から演算されたヨーモーメントを、前輪へのブレーキ配分が大きい程小さくすることを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4,
The vehicle control apparatus characterized in that the yaw moment calculated from the yaw rate target value is reduced as the brake distribution to the front wheels increases.
請求項1ないし5いずれか一つに記載の車両の制御装置において、
前記荷重移動量は、タイヤの転がり抵抗と、車両に作用する空気抵抗と、旋回時に生じるコーナリング抵抗とに基づいて走行抵抗を算出し、該走行抵抗に基づいて荷重移動量を算出することを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5,
The load movement amount is calculated based on a rolling resistance of a tire, an air resistance acting on a vehicle, and a cornering resistance generated during turning, and a load movement amount is calculated based on the running resistance. A vehicle control device.
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