JP2018001848A - 車両挙動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両に対する外乱入力により発生する車両重心点を基準とした車両のヨー変動(ヨーレート偏差Δγ)と車両の横力変動(横加速度偏差Δddy)を検出し、外乱入力による車両の横力変動(横加速度偏差Δddy)を抑止する舵角補正値ΔAsteerを算出し、舵角補正値ΔAsteerに基づいて舵角Asteerを補正制御する。また、外乱入力による車両のヨー変動(ヨーレート偏差Δγ)と舵角の補正制御で発生するヨー変動とを抑止する車両に付加するヨーモーメントΔMzを算出し、車両に付加するヨーモーメントΔMzに基づいて制駆動力配分制御する。
【選択図】図2
Description
2・Cf+2・Cr=M・Gy …(1)
となる。
また、車体すべり角をβ、車体すべり角速度を(dβ/dt)とすると、横加速度Gyは、
Gy=V・((dβ/dt)+(dΨ/dt)) …(3)
で表される。ここで、(dΨ/dt)はヨーレートである。
…(4)
コーナリングフォースはタイヤの横すべり角に対して1次遅れに近い応答をするが、この応答遅れを無視し、更に、サスペンションの特性をタイヤ特性に取り込んだ等価コーナリングパワを用いて線形化すると以下となる。
Cr=Kr・αr …(6)
ここで、Kf,Krは前後輪の等価コーナリングパワ、αf,αrは前後輪の横すべり角である。
=(θH/n)−(β+Lf・(dΨ/dt)/V) …(7)
αr=−(β−Lr・(dΨ/dt)/V) …(8)
以上の運動方程式をまとめると、以下の(9)式で示す状態方程式が得られ、図3のオブザーバ51aの構成で表現される。このオブザーバ51aにより、入力される操舵角δに対して生じる車両挙動(ヨーレート(dΨovs/dt)、車体すべり角βovs)が推定される。そして、車両のヨーレート(dΨovs/dt)と、オブザーバから得られるヨーレート(dΨovs/dt)と実際のヨーレート(dΨs/dt)とのヨーレート偏差Δγと、車体すべり角速度(dβovs/dt)が出力され、
ヨーレート偏差Δγは車両のヨー変動として外乱補償判定部51c、制駆動力補正値算出部51eに入力され、ヨーレート(dΨovs/dt)と、車体すべり角速度(dβovs/dt)は、横加速度偏差算出部51bに入力される。
制駆動力補正値算出部51eは、車速センサ43から車速Vが入力され、外乱補償判定部51cから外乱補償の判定結果が入力され、オブザーバ51aからヨーレート偏差Δγが入力され、舵角補正値算出部51dから舵角補正値ΔAsteerが入力される。そして、外乱補償を実行する場合には、例えば、以下の(11)式により、外乱入力による車両のヨー変動(ヨーレート偏差Δγ)と舵角の補正制御で発生するヨー変動とを抑止する車両に付加するヨーモーメントΔMzを算出し、制御ユニット50に出力する。このように、制駆動力補正値算出部51dは、付加ヨーモーメント算出手段として設けられている。
ΔMz=(−(V/L)・(ΔAsteer/n)−(1−(M/(2・L2))・(Lf・Kf−Lr・Kr)/(Kf・Kr)・V2)・Δγ)/((V/(2・L2))・(Kf+Kr)/(Kf・Kr))
=−(2・L・Kf・Kr)/(Kf+Kr)・((ΔAsteer/n)+(1+As・V2)・(L/V)・Δγ) …(11)
ここで、Lはホイールベース、Asは車両固有のスタビリティファクタである。
このように、制御ユニット50は、操舵制御部40と共に舵角制御手段としての機能を有している。
Trr=+(rt/d)・ΔMz …(14)
ここで、rtはタイヤ半径、dはトレッドである。
2 駆動系
3 操舵系
11 エンジン
12 クラッチ機構
13 第1モータ
14 変速機
15 減速装置
16fl、16fr 駆動輪
17 第2モータ
18 第3モータ
19rl、19rr 減速装置
20rl、20rr 駆動輪
21 バッテリ装置
22 エンジン制御部
23 変速機制御部
24 バッテリ制御部
25 第1モータ制御部
26 第2モータ制御部(制駆動力配分制御手段)
27 第3モータ制御部(制駆動力配分制御手段)
31 ステアリングホイール
31a ステアリングシャフト
32 ジョイント部
34 ステアリングギヤボックス
35 ピニオン軸
38fl、38fr アクスルハウジング
39 電動パワーステアリング機構
40 操舵制御部(舵角制御手段)
41 前方環境認識装置
42 ナビゲーションシステム
43 車速センサ
44 操舵角センサ
45 ヨーレートセンサ
46 横加速度センサ
47 センサ、スイッチ
50 制御ユニット(舵角制御手段、制駆動力配分制御手段)
51 外乱補償部
51a オブザーバ(外乱入力検出手段)
51b 横加速度偏差算出部(外乱入力検出手段)
51c 外乱補償判定部
51d 舵角補正値算出部(舵角補正値算出手段)
51e 制駆動力補正値算出部(付加ヨーモーメント算出手段)
Claims (3)
- 車両に対する外乱入力により発生する車両重心点を基準とした車両のヨー変動と車両の横力変動を検出する外乱入力検出手段と、
前記外乱入力による車両の横力変動を抑止する舵角補正値を算出する舵角補正値算出手段と、
前記舵角補正値に基づいて舵角を補正制御する舵角制御手段と、
前記外乱入力による車両のヨー変動と前記舵角制御手段による舵角の補正制御で発生するヨー変動とを抑止する車両に付加するヨーモーメントを算出する付加ヨーモーメント算出手段と、
前記車両に付加するヨーモーメントに基づいて制駆動力配分制御する制駆動力配分制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動制御装置。 - 前記外乱入力検出手段で検出する前記外乱入力による車両のヨー変動は、車両モデルで推定されるヨーレートと実際のヨーレートの偏差であることを特徴とする請求項1記載の車両挙動制御装置。
- 前記外乱入力検出手段で検出する前記外乱入力による車両の横力変動は、車両モデルで推定される横加速度と実際の横加速度の偏差であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両挙動制御装置。
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