JP2992357B2 - Vehicle motion characteristic correction device - Google Patents

Vehicle motion characteristic correction device

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JP2992357B2
JP2992357B2 JP3026455A JP2645591A JP2992357B2 JP 2992357 B2 JP2992357 B2 JP 2992357B2 JP 3026455 A JP3026455 A JP 3026455A JP 2645591 A JP2645591 A JP 2645591A JP 2992357 B2 JP2992357 B2 JP 2992357B2
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throttle opening
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/84Data processing systems or methods, management, administration

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両がスピン、ドリフ
ト、アンダーステアなど、通常の運動限界を越えた場合
に、熟練運転者と同等な制御を行うことにより、限界内
に引き戻すための車両の運動特性補正装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle for pulling back within limits by performing control equivalent to that of a skilled driver when the vehicle exceeds a normal motion limit such as spin, drift, and understeer. The present invention relates to a motion characteristic correction device.

【0002】[0002]

【従来の技術】GM社により出願された米国特許「アダ
プティブ・ビークル」(USP4,829,434R7
4,789,1989年5月9日登録)は、ドライバの
「操作」状態、天候や車間距離などの「環境」状態、お
よび車速や加速度などの「走行」状態をセンサで検出
し、別にこれら三つの基本状態について知識ベースを構
築しておき、これを利用して最適条件を求め、自動車に
対して統合的なフィードバック制御を行うものである。
2. Description of the Related Art A US patent "Adaptive Vehicle" filed by GM (US Pat. No. 4,829,434R7)
4,789, registered on May 9, 1989) detects the driver's "operation" state, "environment" state such as weather and inter-vehicle distance, and "running" state such as vehicle speed and acceleration with sensors. A knowledge base is constructed for the three basic states, the optimal conditions are determined using the knowledge base, and integrated feedback control is performed on the vehicle.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記米国特許に見られ
るような制御は、車両の旋回限界の向上のためのシステ
ムであり、何等かの理由で限界を越えて横滑り、スピン
が始まった状態では、制御効果が期待できない。
The control disclosed in the above-mentioned U.S. Patent is a system for improving a turning limit of a vehicle, and for some reason, the vehicle slips over the limit and starts spinning. , Control effect cannot be expected.

【0004】ここで、車両運動論においては、車両が旋
回限界を越えて横滑り、スピンを生じた場合には、旋回
方向と逆にハンドルを中立位置へ戻す、あるいは中立位
置より更に逆方向にハンドルを切り足す(カウンタース
テア)ことで横滑りを低減することや、アンダーステア
でコーナーを曲がり切れない時にはサイドブレーキを引
いて後輪のみをロックさせ小半径で旋回する(スピンタ
ーン)ことは周知の高等運転技術である。しかしカウン
ターステアを必要量、正確に操作することや、スピンタ
ーンの技術は非常に難しく、特殊訓練を受けた人以外に
はほとんどできないのが実状である。
Here, in the vehicle kinematics, when the vehicle skids beyond the turning limit and spins, the steering wheel is returned to the neutral position in the opposite direction to the turning direction, or the steering wheel is moved further in the direction opposite to the neutral position. It is a well-known advanced operation to reduce side slips by increasing the number of wheels (counter steer), and to lock the rear wheel only by turning the side brake and turning with a small radius (spin turn) when cornering can not be completed due to understeer Technology. However, it is very difficult to precisely control the required amount of counter steer and spin turn, and it is difficult for anyone except specially trained people to do it.

【0005】本発明の目的は運転者の意志を阻害するこ
となく、熟練運転者と同等な制御を行うような車両運動
特性補正装置を提供することにある。
[0005] It is an object of the present invention to provide a vehicle motion characteristic correction device that performs control equivalent to that of a skilled driver without disturbing the driver's intention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的達成のため、
本発明による車両運動特性補正装置は、特許請求の範囲
の各請求項に記載されたところを特徴とするものである
が、特に独立項としての請求項1に係る発明による車両
運動特性補正装置は、操舵角を検出する手段と、ブレー
キ油圧を検出する手段と、スロットル開度を検出する手
段と、車両運動状態を検出する手段と、規範となる車両
運動特性を記憶している規範車両運動特性状態記憶手段
と、前記操舵角検出手段が検出した操舵角と前記ブレー
キ油圧検出手段が検出したブレーキ油圧と前記スロット
ル開度検出手段が検出したスロットル開度と前記車両運
動状態検出手段が検出した車両運動状態とよりつぎの車
両運動状態を予測する車両運動状態予測手段と、前記操
舵角検出手段が検出した操舵角と前記ブレーキ油圧検出
手段が検出したブレーキ油圧と前記スロットル開度検出
手段が検出したスロットル開度と前記車両運動状態検出
手段が検出した車両運動状態と前記規範車両運動特性状
態記憶手段が記憶している規範車両運動特性とよりつぎ
の規範車両運動状態を予測する規範車両運動状態予測手
段と、操舵角の制御手段と、ブレーキ油圧の制御手段
と、スロットル開度の制御手段と、ギアポジションの制
御手段と、駆動輪の差動装置の最大差動制限トルクの制
御手段と、を有する車両において、前記規範車両運動特
性状態記憶手段が記憶している規範車両運動特性とは、
任意の初期値に対応して、各種操舵角、各種ブレーキ油
圧、各種スロットル開度に対する、規範となる車両の各
種車両運動状態の応答であり、前記車両運動状態予測手
段が予測した車両運動状態が、前記規範車両運動状態予
測手段が予測した規範車両運動状態と著しい偏差が予想
される場合には、該規範車両運動状態と前記車両運動状
態検出手段が検出する車両運動状態との偏差を小さくす
るように、運転者の操舵、ブレーキング、スロットル操
作に加え、前記舵角制御手段と前記ブレーキ油圧制御手
段とスロットル開度制御手段とギアポジション制御手段
とにより操舵角、ブレーキ油圧、スロットル開度、ギア
ポジション、および駆動輪の差動装置の最大差動制限ト
ルクの1者もしくは2者以上の複数者あるいは全者を制
御する様に構成したことを特徴とするものである。 また
同じく、請求項7に係る発明による車両運動特性補正装
置は、操舵角を検 出する手段と、ブレーキ油圧を検出す
る手段と、スロットル開度を検出する手段と、車両運動
状態を検出する手段と、規範となる車両運動特性を記憶
している規範車両運動特性状態記憶手段と、前記ブレー
キ油圧検出手段が検出したブレーキ油圧と前記スロット
ル開度検出手段が検出したスロットル開度と前記車両運
動状態検出手段が検出した車両運動状態と前記規範車両
運動特性状態記憶手段が記憶している規範車両運動特性
とよりつぎの規範車両運動状態を予測する規範車両運動
状態予測手段と、操舵角の制御手段と、ブレーキ油圧の
制御手段と、スロットル開度の制御手段と、ギアポジシ
ョンの制御手段と、駆動輪の差動装置の最大差動制限ト
ルクの制御手段と、を有する車両において、前記規範車
両運動特性状態記憶手段が記憶している規範車両運動特
性とは、任意の初期値に対応して、各種操舵角、各種ブ
レーキ油圧、各種スロットル開度に対する、規範となる
車両の各種車両運動状態の応答であり、前記車両運動状
態検出手段が検出した車両運動状態が、前記規範車両運
動状態予測手段が予測した規範車両運動状態と著しい偏
差がある場合には、該規範車両運動状態と前記車両運動
状態検出手段が検出する車両運動状態との偏差を小さく
するように、運転者の操舵、ブレーキング、スロットル
操作に加え、前記舵角制御手段と前記ブレーキ油圧制御
手段とスロットル開度制御手段とギアポジション制御手
段とにより操舵角、ブレーキ油圧、スロットル開度、ギ
アポジション、あるいは駆動輪の差動装置の最大差動制
限トルクの1者もしくは2者以上の複数者あるいは全者
を制御する様に構成したことを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve this object,
The vehicle dynamics characteristic correcting device according to the present invention is disclosed in claims.
It is characterized by what is described in each claim of
Is a vehicle according to the invention of claim 1 as an independent claim.
The motion characteristic correction device stores a steering angle detection unit, a brake hydraulic pressure detection unit, a throttle opening degree detection unit, a vehicle motion state detection unit, and a vehicle motion characteristic serving as a reference. A reference vehicle movement characteristic state storage means, a steering angle detected by the steering angle detection means, a brake oil pressure detected by the brake oil pressure detection means, a throttle opening detected by the throttle opening detection means, and a detection of the vehicle movement state. Means for predicting the next vehicle motion state based on the vehicle motion state detected by the means, the steering angle detected by the steering angle detection means, the brake oil pressure detected by the brake oil pressure detection means, and the throttle opening The throttle opening detected by the detection means, the vehicle movement state detected by the vehicle movement state detection means, and the reference vehicle movement characteristic state storage means are stored. Reference vehicle motion characteristics, and reference vehicle motion state prediction means for predicting the next reference vehicle motion state, steering angle control means, brake oil pressure control means, throttle opening degree control means, and gear position and control means, in a vehicle for chromatic and control means, the maximum differential limiting torque of the differential of the drive wheel, the norms vehicle motion Laid
The reference vehicle motion characteristics stored in the sexual state storage means are as follows:
Various steering angles and various brake fluids corresponding to arbitrary initial values
Pressure and various throttle opening degrees
If the vehicle motion state predicted by the vehicle motion state prediction means is expected to significantly deviate from the reference vehicle motion state predicted by the reference vehicle motion state prediction means, In order to reduce the deviation between the vehicle motion state and the vehicle motion state detected by the vehicle motion state detection means, in addition to the driver's steering, braking, and throttle operation, the steering angle control means and the brake hydraulic pressure control means One or more than one or more of the steering angle, brake oil pressure, throttle opening, gear position, and maximum differential limiting torque of the drive wheel differential device are controlled by the throttle opening control means and the gear position control means. Characterized in that the user is controlled . Also
Similarly, a vehicle motion characteristic correction device according to the invention according to claim 7 is provided.
Location includes means for detect the steering angle, to detect the brake hydraulic pressure
, Means for detecting a throttle opening, and vehicle motion
State detection means and memorized vehicle motion characteristics as a reference
Reference vehicle motion characteristic state storage means,
The brake oil pressure detected by the oil pressure detecting means and the slot
Throttle opening detected by the throttle opening detecting means and the vehicle operation.
The vehicle motion state detected by the motion state detection means and the reference vehicle
Reference vehicle motion characteristics stored in the motion characteristics state storage means
Reference vehicle motion to predict the reference vehicle motion state
State prediction means, steering angle control means, and brake hydraulic pressure
Control means, throttle opening degree control means, and gear position.
And the maximum differential limiting torque of the drive wheel differential.
And control means for the vehicle.
The reference vehicle motion characteristics stored in both motion characteristic state storage means
The characteristics refer to various steering angles and various brakes corresponding to any initial value.
Standard for rake hydraulic pressure and various throttle openings
Response of various vehicle motion states of the vehicle,
The vehicle movement state detected by the state detection means is based on the reference vehicle operation.
The reference vehicle motion state predicted by the motion state prediction means and significant deviation
If there is a difference, the reference vehicle motion state and the vehicle motion
Reduce the deviation from the vehicle motion state detected by the state detection means
Driver steering, braking, throttle
In addition to the operation, the steering angle control means and the brake hydraulic pressure control
Means, throttle opening control means and gear position control means
The steering angle, brake oil pressure, throttle opening, gear
Maximum differential control of the positioning or drive wheel differential
One or more than one person with limited torque or all persons
Is controlled.

【0007】[0007]

【作用】上述の特徴によれば、車両がスピン、ドリフ
ト、アンダーステアなどの運動限界を越えた場合に、熟
練運転者と同等な制御を行うことにより、限界内に引き
戻すことができ、危険回避につながる。
According to the above-mentioned feature, when the vehicle exceeds the motion limit such as spin, drift, and understeer, it can be returned to the limit by performing the same control as a skilled driver, thereby avoiding danger. Connect.

【0008】[0008]

【実施例】前2輪操舵のフロントエンジン・リヤドライ
ブ・オートマチックミッションの車両に本発明を適用し
た場合の第1実施例を図面に基づき説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the present invention is applied to a front engine, rear drive, automatic transmission vehicle with front two-wheel steering will be described with reference to the drawings.

【0009】図1は、本実施例の装置の全体的構成を示
す図である。本装置は、エンジン1と、右前輪2aと、
左前輪2bと、右後輪2cと、左後輪2dと、各輪の車
輪速センサ3a,3b,3dと、各輪のブレーキ4a,
4b,4c,4dと、ステアリング機構5と、各輪サス
ペンション機構6a,6b,6c,6dと、コントロー
ルデフ7と、ステアリング8と、アクセルペダル9と、
ブレーキペタル10と、舵角制御部11と、スロットル
制御部12と、ブレーキ油圧制御部13と、ミッション
制御部14と、6自由度運動センサ15と、コントロー
ルユニット16とで構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the apparatus of this embodiment. This device includes an engine 1, a right front wheel 2a,
Left front wheel 2b, right rear wheel 2c, left rear wheel 2d, wheel speed sensors 3a, 3b, 3d for each wheel, brakes 4a for each wheel,
4b, 4c, 4d, a steering mechanism 5, each wheel suspension mechanism 6a, 6b, 6c, 6d, a control differential 7, a steering 8, an accelerator pedal 9,
It comprises a brake petal 10, a steering angle control unit 11, a throttle control unit 12, a brake oil pressure control unit 13, a transmission control unit 14, a 6-DOF motion sensor 15, and a control unit 16.

【0010】車輪速センサ3a,3b,3c,3dは、
各輪と共に回転する検出歯車と磁気ピックアップとで構
成されている。磁気ピックアップは、車輪回転角度に対
応したパルス列を出力する。このパルス間隔を計測する
ことにより車輪の各回転角度における車輪速が検出でき
る。
The wheel speed sensors 3a, 3b, 3c, 3d are:
It is composed of a detection gear that rotates with each wheel and a magnetic pickup. The magnetic pickup outputs a pulse train corresponding to the wheel rotation angle. By measuring the pulse interval, the wheel speed at each rotation angle of the wheel can be detected.

【0011】各輪のブレーキ4a,4b,4c,4d
は、各輪に制動力を与えると同時に、作動時のブレーキ
ライン圧のセンサも兼ね備えている。
The brakes 4a, 4b, 4c, 4d of each wheel
Provides a braking force to each wheel and also serves as a sensor for the brake line pressure during operation.

【0012】サスペンション機構6aは、ダンパー等
(図示せず)にストロークセンサ61a(図示せず)を
具備しており、走行時に当該輪サスペンション機構のス
トローク量を検出できる。他のサスペンション機構6
b,6c,6dも同様のストロークセンサを具備してい
る。これにより、車両のロール角、ピッチ角が検出でき
る。また同時に、タイヤと路面とのキャンバ角の変化、
トー変化等のアライメント変化が検出できる。
The suspension mechanism 6a includes a stroke sensor 61a (not shown) in a damper or the like (not shown), and can detect a stroke amount of the wheel suspension mechanism during traveling. Other suspension mechanism 6
b, 6c and 6d also have similar stroke sensors. Thus, the roll angle and the pitch angle of the vehicle can be detected. At the same time, the camber angle between the tire and the road surface changes,
An alignment change such as a toe change can be detected.

【0013】コントロールデフ7は、デファレンシャル
ギア内に差動制限用の油圧差動湿式多板クラッチを組み
込んだものであり、電子制御で左右後輪の最大差動制限
トルクが制御できるデファレンシャルギアであり、公知
のものである。これにより左右後輪の車輪速差、駆動ト
ルクに関わらず、通常の差動制限無しのデファレンシャ
ルギアの状態から左右後輪が直結状態であるロックアッ
プ状態にまで自由に制御できるものである。
The control differential 7 is a differential gear in which a hydraulic differential wet multiple disc clutch for limiting a differential is incorporated in a differential gear, and is capable of controlling the maximum differential limiting torque of the right and left rear wheels by electronic control. Are known. Thereby, regardless of the wheel speed difference and the driving torque of the left and right rear wheels, the control can be freely performed from the state of the differential gear without the normal differential limitation to the lockup state in which the left and right rear wheels are directly connected.

【0014】図2は、舵角制御部11の構成を示す図で
ある。舵角制御部11は、実際の舵角を検出する実舵角
エンコーダ111と、ステアモータ113の回転を減速
するギアボックス112と、湿式多板クラッチ114
と、ステアフィール(feel)補正モータ115の回
転を減速するギヤボックス116と、運転者のステアリ
ング舵角を検出するステア角エンコーダ117と、実舵
角制御部118と、ステアフィール補正部119とで構
成されている。以下、その動作について示す。運転者が
ステアリング8を切ると、ステア舵角エンコーダ117
によりステア舵角が検出され、コントロールユニット1
6に入力する。コントロールユニット16では、このス
テア舵角と各種情報を組合せ、実舵角制御部118に舵
角指令を出力する。ステアモータ113は、電動機より
なるサーボモータの一種であり、コントロールユニット
16の舵角指令に実舵角エンコーダ111の検出値を追
従させる。ステアリング機構5は、ラックアンドピニオ
ン構造になっておりステアリングシャフト5′が回転す
るとタイヤ角が変化する。実舵角制御部118には電流
制御用のパワートランジスタ1181の他、実舵電流検
出センサ1182が具備されている。一般にモータ(電
動機)において出力トルクは流入する電流に比例する。
今、バッテリからステアモータ113に入力する電流
を、実舵電流検出センサ1182で検出することによ
り、実舵角を舵角指令に追従させるために必要なトル
ク、即ち路面からの反力が検出できる。コントロールユ
ニット16では、この検出した路面からの反力に応じ
て、ステアフィール補正部119、ステアフィール補正
モータ115、そしてステアリング8を通じて運転者に
対して的確なステアリングフィールをフィードバックす
る。また、舵角制御部11は、湿式多板クラッチ114
を具備しており、各モータが故障した時に、このクラッ
チをつなぐことによりステアリングシャフト5′が直結
され、運転者はステアリング8により直接舵角が制御で
きる。またこのときに運転者が楽にステアリングが切れ
るようにギヤボックス112,116のギヤレシオを設
定しておかねばならない。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the steering angle control unit 11. As shown in FIG. The steering angle control unit 11 includes an actual steering angle encoder 111 that detects an actual steering angle, a gear box 112 that reduces the rotation of the steering motor 113, and a wet multi-plate clutch 114.
A gear box 116 for reducing the rotation of the steering feel correction motor 115, a steering angle encoder 117 for detecting the steering angle of the driver, an actual steering angle control unit 118, and a steering feel correction unit 119. It is configured. Hereinafter, the operation will be described. When the driver turns the steering 8, the steering angle encoder 117 is turned on.
Detects the steering angle by the control unit 1
Enter 6 The control unit 16 combines the steer steering angle and various information and outputs a steering angle command to the actual steering angle control unit 118. The steering motor 113 is a kind of a servomotor composed of an electric motor, and makes the detection value of the actual steering angle encoder 111 follow the steering angle command of the control unit 16. The steering mechanism 5 has a rack and pinion structure, and when the steering shaft 5 'rotates, the tire angle changes. The actual steering angle control unit 118 includes an actual steering current detection sensor 1182 in addition to a power transistor 1181 for current control. Generally, the output torque of a motor (electric motor) is proportional to the flowing current.
Now, by detecting the current input from the battery to the steering motor 113 with the actual steering current detection sensor 1182, the torque required for causing the actual steering angle to follow the steering angle command, that is, the reaction force from the road surface can be detected. . In accordance with the detected reaction force from the road surface, the control unit 16 feeds back an appropriate steering feel to the driver through the steering feel correction unit 119, the steering feel correction motor 115, and the steering 8. In addition, the steering angle control unit 11 includes a wet multi-plate clutch 114.
When each motor fails, the clutch is connected to directly connect the steering shaft 5 ′, and the driver can directly control the steering angle by the steering 8. At this time, the gear ratios of the gear boxes 112 and 116 must be set so that the driver can easily turn the steering wheel.

【0015】図3はスロットル制御部12の構成を示す
図、図4は図3中のディファレンシャル機構部の構造を
示す図である。アクセルペタル9につながれたワイヤ1
20は、ディファレンシャル構造122に図4のように
固定されている。今、アクセルペタル9を踏み込んだ
際、サーボモータ124が停止している場合には、スロ
ットルバルブ121はディファレンシャル構造122と
共に回転し、通常のスロットル構造と同等な動きを行
う。そしてスロットル開度は、スロットルポジションセ
ンサ123により検出され、コントロールユニット16
に入力される。次にサーボモータ124が回転する場合
について示す。今、アクセルペタル9が固定され、サー
ボモータ124が反時計廻りに回転すると、スロットル
バルブ121は、図4の傘歯車により構成されるディフ
ァレンシャル構造により、時計まわり(サーボモータ1
24と逆方向)に回転し、サーボモータ124が時計廻
りに回転するとスロットバルブ121は反時計まわりに
回転する。従ってサーボモータ124の回転角を制御す
ることにより、運転者のアクセル操作と独立してスロッ
トル開度を制御することができる。コントロールユニッ
ト16は、スロットルポジシションセンサ123により
検出されたスロットル開度と各種情報を組合せ、サーボ
モータ124により、的確なスロットル開度の制御を行
う。万一、サーボモータが故障した際にもスロットルバ
ルブ121はアクセルペタル9により操作できるので通
常の運転には支障が無い。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the throttle control unit 12, and FIG. 4 is a diagram showing the structure of the differential mechanism in FIG. Wire 1 connected to accelerator petal 9
Reference numeral 20 is fixed to the differential structure 122 as shown in FIG. Now, when the accelerator petal 9 is depressed, if the servomotor 124 is stopped, the throttle valve 121 rotates together with the differential structure 122, and performs a movement equivalent to that of a normal throttle structure. The throttle opening is detected by the throttle position sensor 123,
Is input to Next, a case where the servo motor 124 rotates will be described. Now, when the accelerator petal 9 is fixed and the servo motor 124 rotates counterclockwise, the throttle valve 121 is rotated clockwise (servo motor 1) by the differential structure constituted by the bevel gear of FIG.
When the servo motor 124 rotates clockwise, the slot valve 121 rotates counterclockwise. Therefore, by controlling the rotation angle of the servomotor 124, the throttle opening can be controlled independently of the driver's accelerator operation. The control unit 16 combines the throttle opening detected by the throttle position sensor 123 with various kinds of information, and controls the throttle opening accurately using the servomotor 124. In the unlikely event that the servomotor fails, the throttle valve 121 can be operated by the accelerator petal 9, so that normal operation is not hindered.

【0016】図5はブレーキ油圧制御部13の1輪分の
構成を示す図である。ブレーキ油圧制御部は、ブレーキ
ペタル10とリンク機構131により結合されたサーボ
モータ132と、マスタシリンダ133と、マスタ油圧
センサ134と、ブレーキ油圧制御弁135と、各輪油
圧センサ136で構成されている。リンク機構131は
ブレーキペタル10とサーボモータ132からの入力を
確実にマスタシリンダ133に伝えると同時にサーボモ
ータ132からの入力をブレーキペタル側に伝えないよ
うに構成されている。コントロールユニット16は、マ
スタシリンダ133に設けられたマスタ油圧センサ13
4より、運転者が必要としている減速度を推定する。本
実施例では運転者がブレーキペダル10を踏み込むこと
により生じるマスタシリンダの油圧によりこの減速度を
推定するが、ブレーキペタルにブレーキペタルポジショ
ンセンサを設け、その変位から運転者が必要としている
減速度を推定することもできる。コントロールユニット
16では、この運転者が必要としている減速度に対し
て、さらに各種情報を組合せ、推定した減速度を得るた
めに必要な、4輪に対する独立した油圧制御指令を算出
し、各輪の油圧センサにより検出される各輪ブレーキ圧
がこの指令に追従するように各輪のブレーキ油圧を制御
する。また、運転者がブレーキを踏んでいない場合で
も、オーバースピードでコーナーに進入する等してコン
トロールユニット16が、ブレーキ力が必要だと判断し
た場合には、サーボモータ132が、リンク機構131
を通じて、マスタシリンダ132に力を伝え、運転者が
ブレーキペダル10を踏み込んだと同じ状態を作り出せ
るようになっている。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of one wheel of the brake hydraulic control unit 13. As shown in FIG. The brake oil pressure control unit includes a servo motor 132 connected to the brake petal 10 by a link mechanism 131, a master cylinder 133, a master oil pressure sensor 134, a brake oil pressure control valve 135, and each wheel oil pressure sensor 136. . The link mechanism 131 is configured to reliably transmit the input from the brake petal 10 and the servo motor 132 to the master cylinder 133 and not transmit the input from the servo motor 132 to the brake petal side. The control unit 16 includes a master oil pressure sensor 13 provided on the master cylinder 133.
From 4, the deceleration required by the driver is estimated. In the present embodiment, the deceleration is estimated based on the hydraulic pressure of the master cylinder generated when the driver depresses the brake pedal 10. However, a brake petal position sensor is provided on the brake petal, and the deceleration required by the driver is determined from the displacement. It can also be estimated. The control unit 16 further combines various kinds of information with the deceleration required by the driver, calculates independent hydraulic control commands for the four wheels necessary to obtain the estimated deceleration, and The brake hydraulic pressure of each wheel is controlled so that each wheel brake pressure detected by the hydraulic pressure sensor follows this command. Even when the driver does not step on the brake, if the control unit 16 determines that a braking force is necessary, for example, by entering a corner at an overspeed, the servo motor 132 operates the link mechanism 131.
To transmit the force to the master cylinder 132 so that the same state as when the driver depresses the brake pedal 10 can be created.

【0017】図6に6自由度運動センサ15の構成を示
す。6自由度運動センサ15は、車両の重心を原点と
し、前後方向にx軸、左右方向y軸、上下方向にz軸を
取った車両固定座標系において図7のように車両に配置
された6個の加速度センサ(線加速度センサ)151
a,151b,151c,151d,151e,151
fと、乗算機152と、変換回路153と、2段の積分
回路154,155と、微分回路156とにより構成さ
れている。一般によく知られているように車両運動にお
ける自由度は、x軸方向、y軸方向、z軸方向の並進運
動の他に、x軸廻りの回転運動(ローリング)、y軸廻
りの回転運動(ピッチング)、z軸廻りの回転運動(ヨ
ーイング)が存在する。そしてこれらの運動は互いに連
成して成り立っているため、実際に加速度センサで測定
される情報は、6自由度の成分すべてを含んでいる。従
ってx軸方向の加速度をax 、速度をvx 、y軸方向の
加速度をay 、速度をvy 、z軸方向の加速度をaz
速度をvz 、x軸廻りの回転(ローリング)角加速度を
αx 、角速度をωx 、y軸廻りの回転(ピッチング)角
加速度をαy 、角速度をωy 、z軸廻りの回転(ヨーイ
ング)角加速度をαz 、角速度をωz とし、6個の加速
度センサ151a,151b,151c,151d,1
51e,151fにより検出された検出値をGa ,G
b ,Gc ,Gd ,Ge ,Gf とすると、例えばx軸方向
の加速度ax 、y軸廻りの回転(ピッチング)角加速度
αy については次のような関係がある。
FIG. 6 shows the configuration of the six-degree-of-freedom motion sensor 15. The six-degree-of-freedom motion sensor 15 is disposed on the vehicle as shown in FIG. Acceleration sensors (linear acceleration sensors) 151
a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151
f, a multiplier 152, a conversion circuit 153, two-stage integration circuits 154 and 155, and a differentiation circuit 156. As is generally well known, the degrees of freedom in the vehicle motion include the translational motion in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction, as well as the rotational motion (rolling) around the x-axis and the rotational motion (rolling) around the y-axis. Pitching) and rotational movement (yaw) around the z-axis. Since these movements are formed by being coupled with each other, the information actually measured by the acceleration sensor includes all components having six degrees of freedom. Therefore acceleration a x in the x-axis direction, speed v x, acceleration a y in the y-axis direction, speed v y, the acceleration in the z-axis direction a z,
The velocity is v z , the rotation (rolling) angular acceleration around the x axis is α x , the angular velocity is ω x , the rotation (pitching) angular acceleration around the y axis is α y , the angular velocity is ω y , and the rotation around the z axis (yaw) ) Angular acceleration is α z , angular velocity is ω z, and six acceleration sensors 151a, 151b, 151c, 151d, 1
The detected values detected by 51e and 151f are G a , G
b, G c, G d, G e, when the G f, for example, an acceleration a x in the x-axis direction, the following relationship for rotation (pitching) angular acceleration alpha y of y-axis around.

【0018】[0018]

【数1】 (Equation 1)

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】本6自由度運動センサ15では、乗算機1
52と変換回路153と積分回路154で、このような
演算を可能としている。積分回路154からの出力は速
度、角速度情報となり、積分回路155からの出力は位
置情報となり、微分回路156からの出力は加々速度情
報となり、コントロールユニット16に出力される。コ
ントロールユニット16では、これらの情報を用いて、
車両運動状態を把握すると共に、運転者の操舵角、スロ
ットル開度、ブレーキ油圧等の運転操作情報を加え合わ
せ、対象車両固有の運動方程式を解くことにより、今後
の車両運動を予測すると同時に、制御を追従させる目標
とする車両(規範車両)の固有運動方程式を解くことに
より、規範となる車両運動をも予測する。
In the six-degree-of-freedom motion sensor 15, the multiplier 1
52, the conversion circuit 153, and the integration circuit 154 make such calculation possible. The output from the integration circuit 154 becomes speed and angular velocity information, the output from the integration circuit 155 becomes position information, and the output from the differentiation circuit 156 becomes jerk information, which is output to the control unit 16. The control unit 16 uses these pieces of information to
By grasping the vehicle motion state and adding driving operation information such as the driver's steering angle, throttle opening, and brake oil pressure, and solving the motion equation specific to the target vehicle, predicting future vehicle motion and controlling at the same time By solving the inherent motion equation of the target vehicle (reference vehicle) to follow the vehicle, the reference vehicle motion is also predicted.

【0021】図8に、車両が高速旋回を行い、急激な挙
動変化を起こし、スピン状態に陥った場合の車両軌跡、
ステアリング舵角を示す。図9に、車両が図8と同じコ
ーナーにおいて高速旋回を行い、挙動変化を起こした
が、カウンタステアを用いてスピンを回避し、コーナー
を脱出した場合の車両軌跡、ステアリング舵角を示す。
図8、図9とも(a),(b)の状態は同じである。車
両が横滑り無しに旋回している状態での2次元での力学
的な釣合を図10に、また、旋回中に横滑りを起した状
態での2次元での力学的な釣合を図11に、更に、カウ
ンタステア時における2次元での力学的な釣合を図12
に示す。
FIG. 8 shows a vehicle trajectory when the vehicle makes a high-speed turn, causes a sudden change in behavior, and falls into a spin state.
This shows the steering angle. FIG. 9 shows the vehicle trajectory and steering angle when the vehicle makes a high-speed turn at the same corner as in FIG. 8 and changes behavior, but avoids spin using counter steer and escapes from the corner.
8 and 9, the states of (a) and (b) are the same. FIG. 10 shows a two-dimensional mechanical balance when the vehicle is turning without skidding, and FIG. 11 shows a two-dimensional mechanical balance when the vehicle is skidding while turning. FIG. 12 shows the dynamic balance in two dimensions during countersteering.
Shown in

【0022】車両には、前左右輪、後左右輪に発生する
コーナリングフォースCfl,Cfr,Crl,Crrと、スロ
ットル開度を増加させた場合に後左右輪に働く駆動力F
arl ,Farr と、ブレーキをかけた場合に前左右輪、後
左右輪に働く制動力Fbfl ,Fbfr ,Fbr1 ,F
brr と、車両の重心に働く遠心力とが働いており、これ
によってy軸方向の並進運動とz軸廻りの回転運動の釣
合がとられている。今、車両が一定の速度Vで旋回して
おり、車両の重量をm、重心廻りの慣性モーメントを
I、車両重心から前輪までの有効長さをlf 、後輪まで
の有効長さをlr 、前輪トレッドをlft、後輪トレッド
をlrtとし、tanβ=vy /vx で定義される車両重
心横滑り角をβ、舵角をδとすると、この状態における
運動は次のように記述できる。
[0022] The vehicle, left and right front wheels, the cornering force C fl occurring rear left and right wheels, C fr, C rl, C rr and the driving force F acting on the rear left and right wheels in the case of increasing the throttle opening
arl, F arr and, the left and right front wheels when the brakes are applied, the braking force F bfl acting on the rear left and right wheels, F bfr, F br1, F
The brr and the centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle act to balance the translational motion in the y-axis direction and the rotational motion about the z-axis. Now, the vehicle is turning at a constant speed V, the weight of the vehicle is m, the moment of inertia around the center of gravity is I, the effective length from the center of gravity of the vehicle to the front wheels is l f , and the effective length from the rear wheels to l is l. r , the front wheel tread is l ft , the rear wheel tread is l rt , the vehicle center-of-gravity skid angle defined by tan β = v y / v x is β, and the steering angle is δ, the motion in this state is as follows. Can be described.

【0023】y軸方向Y-axis direction

【0024】[0024]

【数3】 (Equation 3)

【0025】z軸廻りAround the z axis

【0026】[0026]

【数4】 (Equation 4)

【0027】コーナリングフォースは車両の進行方向
(速度Vの方向)に対する車輪の横滑り角により決定さ
れ、前輪においてステアリング舵角によって運転者によ
り制御されている。今、前左右輪のコーナリングパワー
をKfl,Kfr、後輪のコーナリングパワーをKrl,Krr
とすると、
The cornering force is determined by the sideslip angle of the wheels with respect to the traveling direction of the vehicle (the direction of the speed V), and is controlled by the driver at the front wheels by the steering angle. Now, the cornering power of the front left and right wheels K fl, K fr, the cornering power of the rear wheels K rl, K rr
Then

【0028】[0028]

【数5】 (Equation 5)

【0029】[0029]

【数6】 (Equation 6)

【0030】[0030]

【数7】 (Equation 7)

【0031】[0031]

【数8】 (Equation 8)

【0032】で表せる。βfl,βfr,βrl,βrrは、そ
れぞれ前左右輪、後左右輪の横滑り角である。ここで簡
単のため前左右輪の横滑り角はそれぞれ等しく、また後
左右輪の横滑り角はそれぞれ等しいと仮定する。
## EQU1 ## β fl , β fr , β rl , and β rr are the sideslip angles of the front left and right wheels and the rear left and right wheels, respectively. Here, for simplicity, it is assumed that the sideslip angles of the front left and right wheels are equal, and the sideslip angles of the rear left and right wheels are equal.

【0033】制駆動力(制動力および駆動力の総称、以
下同じ)はブレーキ、アクセルによって運転者により制
御されている。よく知られているように限界走行時にタ
イヤが最大限発生できるコーナリングフォースと制駆動
力の絶対値の和は路面とタイヤとの摩擦係数が変わらな
ければ一定である。今、前左右輪におけるこの一定値を
l ,Fr 、後輪においてはRl ,Rr とすると限界走
行時には、以下のような式が成り立つ。
The braking / driving force (general term for braking force and driving force, the same applies hereinafter) is controlled by the driver by means of a brake and an accelerator. As is well known, the sum of the absolute value of the cornering force and the absolute value of the braking / driving force at which the tire can generate at the time of the limit running is constant unless the friction coefficient between the road surface and the tire changes. Now, assuming that the fixed values of the front left and right wheels are F l and F r , and that of the rear wheels are R l and R r , the following formula is established at the time of running at the limit.

【0034】[0034]

【数9】 (Equation 9)

【0035】[0035]

【数10】 (Equation 10)

【0036】[0036]

【数11】 [Equation 11]

【0037】[0037]

【数12】 (Equation 12)

【0038】[0038]

【数13】 (Equation 13)

【0039】[0039]

【数14】 [Equation 14]

【0040】[0040]

【数15】 (Equation 15)

【0041】[0041]

【数16】 (Equation 16)

【0042】図10においては、車両の進行方向(速度
Vの方向)とx軸方向とは一致しており、車両はy軸方
向の速度成分vy を持っていない。すなわちβ=0の状
態である。次に図11は、β<0の状態を示している。
このように後輪がコーナーの外側に振り出されているの
は、操舵機構を持っていないために遠心力に見合うコー
ナリングフォースを得るための車輪横滑り角を得るため
である。この状態から、さらにアクセスを踏む、もしく
は後輪のみにブレーキをかけるなどして後輪の制駆動力
の絶対値を上げてやると、後輪は前輪より先に限界状態
を越える。このときのy軸方向の並進運動とz軸廻りの
回転運動の運動方程式を示すと、y軸方向
In FIG. 10, the traveling direction of the vehicle (direction of the speed V) coincides with the x-axis direction, and the vehicle does not have a velocity component v y in the y-axis direction. That is, β = 0. Next, FIG. 11 shows a state where β <0.
The reason why the rear wheel is swung out of the corner is to obtain a wheel side slip angle for obtaining a cornering force commensurate with the centrifugal force because the steering wheel has no steering mechanism. From this state, if the absolute value of the braking / driving force of the rear wheel is increased by further stepping on the access or applying a brake only to the rear wheel, the rear wheel exceeds the limit state before the front wheel. The equations of motion of the translational motion in the y-axis direction and the rotational motion about the z-axis at this time are as follows.

【0043】[0043]

【数17】 [Equation 17]

【0044】z軸廻りAround the z axis

【0045】[0045]

【数18】 (Equation 18)

【0046】となる。(数18)の第3項、第6項はそ
れぞれ前左右輪の制駆動力の差、後左右輪の制駆動力の
差を表している。従って上述のように前左右輪の制動力
をブレーキ油圧制御部13で独立に制御し、後左右輪の
制駆動力をブレーキ油圧制御部13とコントロールデフ
7で制御してやることでz軸廻りのモーメントを直接制
御することにより、積極的にz軸廻りの回転が制御でき
る。
Is as follows. The third and sixth terms of (Equation 18) represent the difference between the braking and driving forces of the front left and right wheels and the difference between the braking and driving forces of the rear left and right wheels, respectively. Therefore, as described above, the braking force of the front left and right wheels is independently controlled by the brake hydraulic control unit 13, and the braking / driving force of the rear left and right wheels is controlled by the brake hydraulic control unit 13 and the control differential 7. , The rotation about the z-axis can be positively controlled.

【0047】また(数17)からわかるように、左右後
輪制駆動力(Farl −Fbrl ),(Farr −Fbrr )を
増加させると(数17)の第3、第4項が減少し、横滑
り角βが増大する。さらに(数18)の第4、第5項が
増加し、z軸廻りの回転角加速度dωz /dtも大きく
なり、巻き込みスピン状態に陥る。ここでこのスピンを
回避するためには、(数17),(数18)からわかる
ように制駆動力を過大にならないように制御してやると
同時に、舵角δを減少させ負の領域(旋回方向とは逆、
即ちカウンターステア)まで制御してやり、前輪が発生
するコーナリングフォースによるz軸廻りの回転モーメ
ントをゼロあるいは負(逆向き)にしてやるのが有効で
ある(図12)。
As can be seen from ( Equation 17), when the left and right rear wheel braking / driving force (F arl −F brl ) and (F arr −F brr ) are increased, the third and fourth terms of ( Equation 17) become And the sideslip angle β increases. Furthermore, the fourth and fifth terms of (Equation 18) increase, the rotational angular acceleration dω z / dt about the z-axis also increases, and a spin state occurs. Here, in order to avoid this spin, as can be seen from (Equation 17) and (Equation 18), the braking / driving force is controlled so as not to be excessive, and at the same time, the steering angle δ is reduced and the negative region (turning direction) is reduced. Opposite to
In other words, it is effective to perform control up to counter-steering) to make the rotational moment about the z-axis by the cornering force generated by the front wheels zero or negative (reverse) (FIG. 12).

【0048】図13に本発明における上記制御の実現法
を、まず操舵機能を持つ前輪について示し、次に後輪に
ついて示すことにする。(数5)、(数6)において、
β+1f ・ωz /Vは、前輪トレッド中央の横滑り角で
あり、6自由度運動センサ15からの情報をコントロー
ルユニット16で処理することにより検出できる。今、
前輪トレッド中央の横滑り方向を縦軸にとり、コーナリ
ングフォースを横軸にとり、前輪トレッド中央の横滑り
角ベクトルと前輪の成す角を新たにδ’とし、図13の
ように舵角ベクトルを考えると、δ’が実際のコーナリ
ングフォースを生み出す舵角であることがわかる。この
舵角ベクトルのコーナリングフォース軸への正写影がコ
ーナリングフォースであると考えられる。今、舵角δ’
が増加するとある舵角でコーナリングフォースは最大値
を取り、それ以後は減少してしまうので、舵角ベクトル
は図13のような軌跡を描くことになる。図13におい
て(a)の状態は、通常の状態に制御されている場合で
あり、舵角δ’が正でコーナリングフォースも正であ
る。(b)と(c)の状態に舵角が制御されている状態
が本発明の特徴的なところであり、(b)においては、
δ’をゼロに制御し、コーナリングフォースをゼロとし
ている。さらに(c)においてはδ’を負にすることに
より、旋回方向と逆のコーナリングフォースを発生させ
ている。これは、熟練運転者のみが可能である運転操作
の一つであるカウンターステアを実現しているのと同値
である。
FIG. 13 shows a method of realizing the above control in the present invention for the front wheel having a steering function, and then for the rear wheel. In (Equation 5) and (Equation 6),
β + 1 f · ω z / V is lateral slip angle of the front wheels tread central, can be detected by processing the information from the 6 DOF motion sensor 15 in the control unit 16. now,
Taking the sideslip direction of the center of the front wheel tread on the vertical axis, taking the cornering force on the horizontal axis, and taking the angle between the sideslip angle vector at the center of the front wheel tread and the front wheels as δ ′, and considering the steering angle vector as shown in FIG. 'Is the steering angle that produces the actual cornering force. An orthographic projection of this steering angle vector onto the cornering force axis is considered to be a cornering force. Now, the steering angle δ '
When the steering angle increases, the cornering force reaches a maximum value at a certain steering angle, and thereafter decreases, so that the steering angle vector draws a locus as shown in FIG. In FIG. 13, the state (a) is a case where the normal state is controlled, and the steering angle δ ′ is positive and the cornering force is also positive. The state in which the steering angle is controlled between the states (b) and (c) is a characteristic of the present invention.
δ ′ is controlled to zero, and the cornering force is set to zero. Further, in (c), by making δ 'negative, a cornering force opposite to the turning direction is generated. This is equivalent to realizing countersteering, which is one of the driving operations that can be performed only by a skilled driver.

【0049】次に後輪について説明する。通常の運転状
態(d),(e)においては駆動力Fa 又は制動力Fb
の増加に伴いコーナリングフォースが減少し、更にタイ
ヤ駆動力が過大なホイルスピン状態(f)や,タイヤ制
動力が過大なホイルロック状態(g)では、コーナリン
グフォースはゼロとなる。本発明においては、このコー
ナリングフォースの減少を積極的に利用し、6自由度運
動センサ15から検出される車両速度と車輪速センサ3
により検出される各輪の車輪速を用いてブレーキ油圧制
御部13、スロットル制御部12により、制駆動力を制
御し、コーナリングフォースを制御する。またこの制動
力を制御してコーナリングフォースを制御する方法は、
ブレーキを持っている前輪にも適用できるのは言うまで
もない。
Next, the rear wheel will be described. In the normal driving states (d) and (e), the driving force Fa or the braking force Fb
The cornering force decreases with an increase in the wheeling force (f) in which the tire driving force is excessive, and the wheel locking state (g) in which the tire braking force is excessive, and the cornering force becomes zero. In the present invention, the vehicle speed detected by the six-degree-of-freedom motion sensor 15 and the wheel speed sensor
The braking / driving force is controlled by the brake hydraulic pressure control unit 13 and the throttle control unit 12 using the wheel speeds of the respective wheels detected by the control, and the cornering force is controlled. The method of controlling the cornering force by controlling the braking force is as follows.
Needless to say, it can be applied to the front wheel having a brake.

【0050】本発明においては、コントロールユニット
16が、6自由運動センサ15から得られる車両運動情
報、各輪の車輪速センサ3から得られる各車輪速、舵角
制御部11から得られる舵角情報、スロットル制御部1
2から得られるスロットル開度情報、ブレーキ油圧制御
部13から得られるブレーキ油圧情報を用い、以上のよ
うに積極的にカウンターステアを用いたり、後輪にのみ
ブレーキをかけたり、過剰にスロットルを開いて駆動輪
を空転させて各輪のコーナリングフォースを独立して制
御することにより、z軸廻りの回転モーメントを制御
し、車両の運動状態を制御する。もちろん、後輪制駆動
力の制御にコントロールデフ7、ミッション制御手段1
4を用いることは言うまでもない。
In the present invention, the control unit 16 controls the vehicle motion information obtained from the six free motion sensors 15, the respective wheel speeds obtained from the wheel speed sensors 3 of the respective wheels, and the steering angle information obtained from the steering angle control unit 11. , Throttle control unit 1
2 using the throttle opening information obtained from the second control unit and the brake oil pressure information obtained from the brake oil pressure control unit 13. As described above, the counter steer is actively used, the brake is applied only to the rear wheel, and the throttle is excessively opened. By controlling the cornering force of each wheel independently by rotating the drive wheels, the rotational moment about the z-axis is controlled and the motion state of the vehicle is controlled. Of course, the control differential 7 and the transmission control means 1
Needless to say, 4 is used.

【0051】図14を用いて、コントロールユニット1
6内部での車両運動の推定プロセスを説明する。コント
ロールユニット16は、6自由度運動センサ15のz軸
廻りの回転加速度ωz を検出すると(旋回が始まる
と)、6自由度運動センサ15の積分回路のリセットを
行うと同時に検出を開始する。6自由度運動センサ15
により検出されるx軸方向の並進速度vx 、y軸方向の
並進速度vy より、車両重心横滑り角β=arctan
(vx /vy )を算出する。さらにz軸廻りの回転速度
ωzと、運転者によりステアリング8を通じ入力される
舵角(これは舵角センサを兼ねる舵角制御部11より検
知される)とを受け、各輪の横滑り角を検出する。一
方、x軸廻りの回転角度(ロール角)、y軸廻りの回転
角度(ピッチ角)を6自由度運動センサ15により検出
し、車両の姿勢変化を検出し、各輪にかかっている荷重
を検出する。さらに各輪サスペンション機構6a,6
b,6c,6dのストロークセンサ61a,61b,6
1c,61dからの情報により6自由度運動センサ15
にて検出された車両姿勢変化情報を補正する。これによ
り得られた車体姿勢変化と、サスペンションリンク機構
の設計データより、キャンバ角の変化、トー角の変化等
のアライメント変化を検出する。またこれらと同時に車
輪速センサにより各輪の車輪速を検出し、6自由度運動
センサ15により検出された車両速度と比較することに
より、各輪のスリップ率を検出しておく。以上の各輪の
横滑り角、荷重、アライメント変化、スリップ率ととも
に、スロットル制御部12により検出される運転者スロ
ットル開度とミッション制御部14により検出されるギ
アポジションとから推定される駆動力、ブレーキ油圧制
御部13により検出される運転者ブレーキライン圧から
推定される制動力の情報、コントロールデフ7から検出
される後輪の最大差動制限トルク、さらには、タイヤの
非線形性などの各種情報を用い、各輪コーナリングフォ
ースを算定する。そして得られた各輪コーナリングフォ
ース、制動力、駆動力を用いて6自由度の運動方程式を
解き、車両運動を推定する。また、これと同等な方法
で、各輪コーナリングフォース、制動力、駆動力を用い
て、あらかじめコントロールユニット16内部に記憶さ
れている制御目標となる規範車両の運動特性が記述され
た6自由度の運動方程式を解き、車両運動の制御目標と
する。
Referring to FIG. 14, control unit 1
The process of estimating the vehicle motion inside 6 will be described. When the control unit 16 detects the rotational acceleration ω z of the six-degree-of-freedom motion sensor 15 around the z-axis (when turning starts), the control unit 16 resets the integration circuit of the six-degree-of-freedom motion sensor 15 and starts the detection at the same time. 6 DOF motion sensor 15
From the translation speed v x in the x-axis direction and the translation speed v y in the y-axis direction, the vehicle center-of-gravity skid angle β = arctan
(V x / v y ) is calculated. Furthermore the rotational speed omega z of the z-axis around the steering angle inputted through the steering 8 by the driver (which is detected from the steering angle control unit 11 which also serves as a steering angle sensor) and subjected to a slip angle of each wheel To detect. On the other hand, the rotation angle around the x-axis (roll angle) and the rotation angle around the y-axis (pitch angle) are detected by the six-degree-of-freedom motion sensor 15 to detect a change in the attitude of the vehicle, and the load applied to each wheel is determined. To detect. Further, each wheel suspension mechanism 6a, 6
b, 6c, 6d stroke sensors 61a, 61b, 6
6-DOF motion sensor 15 based on information from 1c and 61d
The vehicle posture change information detected in step is corrected. A change in the alignment such as a change in the camber angle and a change in the toe angle is detected from the change in the posture of the vehicle body thus obtained and the design data of the suspension link mechanism. At the same time, the wheel speed of each wheel is detected by a wheel speed sensor and is compared with the vehicle speed detected by the six-degree-of-freedom motion sensor 15 to detect the slip ratio of each wheel. The driving force and the brake estimated from the driver's throttle opening detected by the throttle control unit 12 and the gear position detected by the transmission control unit 14 together with the sideslip angle, load, alignment change, and slip ratio of each wheel described above. Information on the braking force estimated from the driver's brake line pressure detected by the hydraulic control unit 13, the maximum differential limiting torque of the rear wheels detected from the control differential 7, and various other information such as tire non-linearity. Calculate the cornering force for each wheel. Then, a motion equation having six degrees of freedom is solved by using the obtained cornering force, braking force, and driving force of each wheel to estimate the vehicle motion. In addition, in the same manner as above, using the cornering force, braking force, and driving force of each wheel, six degrees of freedom in which the motion characteristics of the reference vehicle as the control target stored in the control unit 16 in advance are described. Solve the equation of motion and set it as the control target for vehicle motion.

【0052】図15に車両が限界速度旋回中において、
車両運動をz軸廻りの回転速度で代表し、さらに規範車
両としてニュートラルステア(運動状態が、舵角と速度
によってのみ決定される車両)を選択した場合のコント
ロールユニット16の制御プロセスを示す。図14のよ
うな手順で推定された規範車両のz軸廻りの回転速度ω
z0と自車のz軸廻りの回転速度ωz とを比較する。今、
ωz −ωz0>ξ(ξはξ>0を満たす任意定数)の場
合、コントロールユニット16は、車両に規範車両と比
べてオーバーステアが発生していると判断し、運転者に
この情報を提示し、注意をうながしてもよい。コントロ
ールユニット16は、舵角制御部11に対して舵角δを
δ−Δδとする補正指令を出す。これでz軸廻りの回転
速度ωz が減少すれば、ωz がωz0に追従するように補
正を続ける。しかし、舵角をΔδ減少させてもz軸廻り
の回転速度ωz が減少しなければ、舵角を減少させなが
らスロットル制御部12とブレーキ油圧制御部13によ
り、舵角δと同様に、スロットル開度θ、ブレーキライ
ン圧ζを減少させ、またミッション制御部14とコント
ロールデフ7を用いて左右後輪の制動力、駆動力が適正
に減少するように補正制御して、前輪の荷重を増加させ
ると共に、後輪のコーナリングフォースを増加させ、相
対的にz軸廻りの回転モーメントを減少させる。そして
さらには、旋回方向とは逆になるまで舵角を切込み(カ
ウンターステア)、z軸廻りに現在の回転方向とは逆の
モーメントが積極的に働くように補正する。このように
してωz がωz0に追従するように補正制御する。しか
し、どうしてもωz が減少しない場合は、危険回避のた
めに舵角をさらにフルロックまでカウンターステア方向
に切込み、ブレーキ油圧を前輪>後輪の関係に保ちなが
ら、車両重心横滑り角βがπ/2に近づくように制御
し、車両を停止させても良い。
FIG. 15 shows that the vehicle is turning at the limit speed.
The control process of the control unit 16 when the vehicle motion is represented by the rotation speed around the z-axis and neutral steer (a vehicle whose motion state is determined only by the steering angle and the speed) is selected as the reference vehicle is shown. The rotation speed ω about the z-axis of the reference vehicle estimated by the procedure as shown in FIG.
z0 and is compared with the rotational speed omega z of the z-axis around the vehicle. now,
If ω z −ω z0 > ξ (ξ is an arbitrary constant that satisfies ξ> 0), the control unit 16 determines that the vehicle has over-steered compared to the reference vehicle, and provides this information to the driver. It may be presented and called for attention. The control unit 16 issues a correction command to the steering angle control unit 11 to set the steering angle δ to δ−Δδ. If this at a reduced rotational speed omega z of the z-axis around the, omega z continue to correction so as to follow the omega z0. However, the steering angle to be reduced rotational speed omega z also z-axis around reduces .DELTA..delta, the throttle control unit 12 and the brake pressure control unit 13 while decreasing the steering angle, as in the steering angle [delta], the throttle The opening θ and the brake line pressure ζ are reduced, and the transmission control unit 14 and the control differential 7 are used to correct the braking force and the driving force of the right and left rear wheels so as to decrease appropriately, thereby increasing the load on the front wheels. At the same time, the cornering force of the rear wheel is increased, and the rotational moment about the z-axis is relatively reduced. Further, the steering angle is cut (counter-steering) until the turning direction is opposite to that of the turning direction, and correction is made so that a moment opposite to the current rotating direction is positively applied around the z-axis. In this way, the ω z is corrected control so as to follow the ω z0. However, if you really ω z is not reduced, the cuts in the counter-steering direction to further full lock the steering angle in order to avoid danger, while maintaining the brake hydraulic pressure to the relationship between the front wheel> rear wheel, the center of gravity of the vehicle slip angle β is π / The vehicle may be stopped so that the vehicle approaches the second position.

【0053】次にωz0−ωz <ξ′(ξ′はξ′>0を
満たす任意定数)の場合、コントロールユニット16
は、車両に規範車両と比べてアンダーステアが発生して
いると判断し、運転者にこの情報を提示し、注意をうな
がしてもよい。コントロールユニット16は、舵角制御
部11に対して舵角δをδ+Δδとする補正指令を出
す。これでz軸廻りの回転速度ωz が増加すれば、ωz
がωz0に追従するように補正を続ける。しかし、舵角を
Δδ増加させてもz軸廻りの回転速度ωz が増加しなけ
れば、前輪のコーナリングフォースが限界に達している
と見なし、スロットル制御部12と、ブレーキ油圧制御
部13と、ミッション制御部14と、コントロールデフ
7を用いて左右後輪の制動力、駆動力が適正に増加する
ように補正制御して、前輪の荷重を増加させ前輪コーナ
リングフォースを増加させると共に、後輪のコーナリン
グフォースを減少させ、相対的にz軸廻りの回転モーメ
ントを増加させ、ωz がωz0に追従するように補正す
る。それでもωz が増加しなければ、完全にコントロー
ル不能と見なし、スロットル開度を全閉にし、ギアポジ
ションを下げ、効果的にエンジンブレーキをかけなが
ら、後輪が空転するまでブレーキ油圧をかけ、後輪のコ
ーナリングフォースをゼロにして、z軸廻りの回転モー
メントを一気に増加させる、いわゆるスピンターンと同
様な制御を行っても良い。ここで、急激にz軸廻りの回
転速度が増加してしまった場合は、上述のオーバーステ
ア時の制御を行っても良い。
Next, when ω z0 −ω z <ξ ′ (ξ ′ is an arbitrary constant satisfying を 満 た す ′> 0), the control unit 16
May determine that an understeer has occurred in the vehicle as compared to the reference vehicle, present this information to the driver, and warn the driver. The control unit 16 issues a correction command to the steering angle control unit 11 to set the steering angle δ to δ + Δδ. If This increases the rotational speed omega z of the z-axis around, omega z
Continue the correction so as to follow ω z0 . However, if the rotational speed omega z of the z-axis around even when the steering angle is increased Δδ is increased is regarded as the front wheel cornering force has reached the limit, and throttle control unit 12, a brake pressure control unit 13, The transmission control unit 14 and the control differential 7 are used to correct the braking force and the driving force of the right and left rear wheels so as to increase appropriately, thereby increasing the load on the front wheels, increasing the cornering force of the front wheels, and increasing the front wheel cornering force. reducing the cornering force increases the rotational moment of relative z-axis around, omega z can be corrected so as to follow the omega z0. If ω z still does not increase, it is considered completely uncontrollable, the throttle opening is fully closed, the gear position is lowered, and while applying engine braking, brake oil pressure is applied until the rear wheels idle, and Control similar to a so-called spin turn may be performed in which the cornering force of the wheel is set to zero and the rotational moment about the z-axis is increased at a stretch. Here, when the rotation speed around the z-axis suddenly increases, the above-described control during oversteer may be performed.

【0054】一般に車両のステアリング特性はアンダー
ステアに設計される場合が多い。従って上述のようにオ
ーバーステアが発生することは、路面が凍結路のような
極端な低摩擦係数の路である場合と、運転者が故意に多
大な制駆動力を各車輪(特に後輪)に与えてオーバース
テアを誘発させている場合とが考えられる。このうち前
者の場合は、図15で示した制御で良い。しかし後者の
場合は車両の重心の横滑り角を積極的に大きくして、カ
ウンターステアをあてながら旋回する、いわゆるドリフ
ト走行を行おうとしていると考えられる。このような場
合コントロールユニット16は、z軸廻りの回転速度ω
z を制御すると同時に、車両重心横滑り角βを運転者の
操作に従って制御する、即ち、制御目標とする規範車両
の運動特性を運転者の操作に従って変化させるのが運転
者に違和感を与えず、望ましい。
In general, the steering characteristics of a vehicle are often designed to be understeered. Therefore, the occurrence of oversteer as described above occurs when the road surface is a road having an extremely low friction coefficient such as a frozen road and when the driver intentionally applies a large braking / driving force to each wheel (particularly, the rear wheels). To induce oversteer. In the former case, the control shown in FIG. 15 may be used. However, in the latter case, it is considered that the skid angle of the center of gravity of the vehicle is positively increased and the vehicle is going to perform a so-called drift running in which the vehicle turns while the counter steer is applied. In such a case, the control unit 16 determines the rotational speed ω about the z-axis.
It is desirable to control the vehicle center-of-gravity skid angle β in accordance with the driver's operation at the same time as controlling z, that is, to change the kinetic characteristics of the reference vehicle to be controlled in accordance with the driver's operation without giving the driver a sense of incongruity. .

【0055】図16に一般の車両において重心の横滑り
角を積極的に増大させようとしている場合の運転者の操
作、図17にそうでない場合のそれの1例を示す。今、
オーバーステアが検出された時点での車両重心横滑り角
をβ0、舵角をδ0、スロットル開度をθ0、ブレーキ
ライン圧をζ0とする。図16においては、オーバース
テア発生時の舵角δの減少が的確であり、またそれと呼
応するようにスロットル開度θが増加している。即ち、
旋回方向とは逆になるまで舵角を切込み(カウンタース
テア)、z軸廻りに現在の回転方向と逆のモーメントが
積極的に働くようにすると同時に、後輪の駆動力が増大
するように制御することにより後輪のコーナリングフォ
ースを減少させ、相対的にz軸廻りの回転モーメントを
増加させるという相反した操作を行うことにより、z軸
廻りの回転モーメントが0となるようにバランス制御し
ているのである。これに対して、図17においては、不
意のオーバーステア発生でブレーキを踏んでしまい、z
軸廻りの回転モーメントを増加させるかたちになり、車
両重心横滑り角βが増大してしまっている。さらに車両
重心横滑り角βに対する補正としての舵角δの操作タイ
ミングが遅れており、いわゆるダッチロール現象を引き
起こしている。図16と図17とを比較すれば明らかな
ように、オーバーステア時の車両重心横滑りβ、舵角
δ、スロットル開度θ、ブレーキライン圧ζを検出する
ことにより、かなりの精度で運転者の意志を推定でき
る。
FIG. 16 shows an example of a driver's operation when the side slip angle of the center of gravity is actively increased in a general vehicle, and FIG. now,
At the time when oversteer is detected, the side slip angle of the vehicle center of gravity is β0, the steering angle is δ0, the throttle opening is θ0, and the brake line pressure is ζ0. In FIG. 16, the steering angle δ at the time of occurrence of oversteer is accurately reduced, and the throttle opening θ is increased correspondingly. That is,
The steering angle is reduced until it is opposite to the turning direction (counter steering), so that a moment opposite to the current rotation direction is positively applied around the z-axis, and at the same time, the rear wheel driving force is increased. By performing the opposing operations of decreasing the cornering force of the rear wheel and increasing the rotational moment around the z-axis relatively, the balance control is performed so that the rotational moment around the z-axis becomes zero. It is. On the other hand, in FIG. 17, the brake is depressed due to unexpected oversteer, and z
As a result, the rotational moment about the axis is increased, and the vehicle center-of-gravity skid angle β is increased. Furthermore, the operation timing of the steering angle δ as a correction for the vehicle center-of-gravity sideslip angle β is delayed, causing a so-called Dutch roll phenomenon. As is apparent from a comparison between FIG. 16 and FIG. 17, by detecting the vehicle center-of-gravity skid β, the steering angle δ, the throttle opening θ, and the brake line pressure の during oversteer, the driver's Can estimate the will.

【0056】図18に、スロットル開度θを運転者の意
志として評価した場合のオーバーステア発生時のコント
ロールユニット16の動作を示す。最初にオーバーステ
ア発生時点でのスロットル開度θ0を検出し、これをθ
1とする。そして時間Δt経過後、スロットル開度θ2
とx軸方向の並進速度vx 、z軸廻りの回転速度ωz
車両重心点横滑り角β1を検出する。ここでdθ/dt
を計算し、もしdθ/dt>0であれば、運転者はオー
バーステアを誘発しようとしていると見なし、運転者の
意志に応じて規範車両運動特性を擬似オーバーステア特
性に変更する。具体的には容認されているz軸廻りの回
転速度ωz を大きくしたり、車両重心横滑り角βを、β
1にスロットル開度の時間変化dθ/dtに適当な比例
定数Kを掛け合わせたものを加え合わして、β=β1+
K・dθ/dtと設定値を変更したりする。ここでコン
トロールユニット16はスロットル開度θとx軸方向の
並進速度vx 、z軸廻りの回転速度ωz 、車両重心点横
滑り角βを変数とする規範舵角制御曲線f(θ、vx
ωz 、β)を決定する(簡単のために、ここでは右カー
ブを対象とし、vx のみをパラメータとした図としてあ
る)。規範舵角制御曲線f(θ、vx 、ωz 、β)にお
いて舵角がフルロックとなるスロットル開度をθmax
とする。このスロットル開度が、カウンターステアを含
む舵角制御でスピンを回避できる最大の値である。この
値を越えて運転者がスロットルを開いてもコントロール
ユニット16はθ2=θmaxと補正してスロットル制
御部12経由でエンジン1に制御指令を出す。θ2<θ
maxのときは、舵角をδ=f(θ2、vx 、ωz
β)と補正する。以下この繰り返しを行い、運転者の意
志に追従するように、規範舵角制御曲線を更新し、車両
運動をこれに追従させるように制御を続け、z軸廻りの
回転速度ωz がゼロになった時点でコーナーを脱出した
と見なし補正制御を終える。
FIG. 18 shows the operation of the control unit 16 when oversteer occurs when the throttle opening θ is evaluated as the driver's will. First, the throttle opening θ0 at the time of occurrence of oversteer is detected, and
Let it be 1. After a lapse of time Δt, the throttle opening θ2
And the translation speed v x in the x-axis direction, the rotation speed ω z about the z-axis,
The vehicle center-of-gravity point sideslip angle β1 is detected. Where dθ / dt
If dθ / dt> 0, it is considered that the driver is about to induce oversteer, and the reference vehicle motion characteristic is changed to the pseudo oversteer characteristic according to the driver's intention. Specifically, the accepted rotation speed ω z around the z-axis is increased, and the vehicle center-of-gravity skid angle β is set to β
1 is multiplied by a value obtained by multiplying the time change dθ / dt of the throttle opening by an appropriate proportional constant K, and β = β1 +
For example, the set value is changed to K · dθ / dt. Here, the control unit 16 sets the reference steering angle control curve f (θ, v x) with the throttle opening θ, the translation speed v x in the x-axis direction, the rotation speed ω z about the z-axis, and the vehicle center-of-gravity point side slip angle β as variables. ,
ω z , β) is determined (for the sake of simplicity, the right curve is targeted here and only v x is a parameter). In the reference steering angle control curve f (θ, v x , ω z , β), the throttle opening at which the steering angle becomes full lock is θmax.
And This throttle opening is the maximum value that can avoid spin in the steering angle control including the counter steering. When the driver opens the throttle beyond this value, the control unit 16 corrects to θ2 = θmax and issues a control command to the engine 1 via the throttle control unit 12. θ2 <θ
When the max, the steering angle δ = f (θ2, v x , ω z,
β). Hereinafter make this repetition, so as to follow the intention of the driver, updates the norm steering angle control curve, continues to control so as to follow the vehicle motion thereto, the rotational speed omega z of the z-axis around becomes zero At this point, it is considered that the vehicle has escaped from the corner, and the correction control is completed.

【0057】図18においては、運転者がドリフト走行
を行おうとしている例について示したが、その他の場合
においても、運転者の意志に起因する各種操縦量(舵
角、スロットル開度、ブレーキ油圧等)を検出し、運転
者の意志を推測し、これに追従するように、規範運動特
性を更新し、車両運動をこれに追従させるように制御を
行うことに変わりはない。
FIG. 18 shows an example in which the driver intends to perform drift travel. However, in other cases, various types of maneuvering amounts (steering angle, throttle opening, brake oil pressure, etc.) attributable to the driver's will can be used. ) Is detected, the driver's will is inferred, the reference motion characteristic is updated so as to follow the driver's will, and control is performed so that the vehicle motion follows the reference motion characteristic.

【0058】このような制御が実施されている場合、コ
ントロールユニット16は、舵角、ブレーキ圧、スロッ
トル開度の補正制御値を実時間で運転者に表示すること
により、運転者の操作と実際の車両運動を引き起こすた
めの操作量の差分や、タイミングの違いを示してもよ
い。そして、操作量の差分やタイミングの違いが少ない
と判断した際には、運転者により任意に、制御あり、な
しを選べるようにしてもよい。
When such control is performed, the control unit 16 displays the correction control values of the steering angle, the brake pressure, and the throttle opening to the driver in real time, so that the operation of the driver and the actual operation can be performed. A difference in the operation amount for causing the vehicle to move or a difference in the timing may be indicated. When it is determined that the difference between the operation amounts and the difference between the timings is small, the driver may arbitrarily select whether to perform control or not.

【0059】なお、本発明の以上述べた実施例におい
て、前2輪操舵のフロントエンジン・リヤドライブの車
両について説明を行ったが、6自由度車両運動の検出方
法、各輪のコーナリングフォースを制駆動力を制御する
ことにより制御すること、及び、積極的に操舵角を通常
旋回時とは逆方向に制御することは、電気自動車等、す
べての車両に適応可能であることは、言うまでもない。
In the above-described embodiment of the present invention, a vehicle with front two wheels steering front engine and rear drive has been described. However, a method of detecting vehicle motion with six degrees of freedom and a cornering force of each wheel are controlled. It goes without saying that the control by controlling the driving force and the positive control of the steering angle in the direction opposite to the normal turning can be applied to all vehicles such as electric vehicles.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明によれば車両がスピン、ドリフ
ト、アンダーステアなど、運動限界を越えた場合に、熟
練運転者と同等な制御を行うことにより、限界内に引き
戻すことができ、危険回避につながる効果がある。
According to the present invention, when the vehicle exceeds the motion limit such as spin, drift, understeer, etc., it can be returned to the limit by performing the same control as a skilled driver, thereby avoiding danger. There is a connecting effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す全体的な制御構成図。FIG. 1 is an overall control configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】舵角制御部の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a steering angle control unit.

【図3】スロットル制御部の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a throttle control unit.

【図4】スロットル制御部のディファレンシャル機構の
構造を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a structure of a differential mechanism of a throttle control unit.

【図5】ブレーキ油圧制御部の構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a brake hydraulic control unit.

【図6】6自由度運動センサの構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a 6-DOF motion sensor.

【図7】加速度センサの配置を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an arrangement of an acceleration sensor.

【図8】スピン状態に陥った車両軌跡を示す図。FIG. 8 is a diagram illustrating a trajectory of a vehicle that has entered a spin state.

【図9】カウンターステアを用いた車両軌跡を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a vehicle trajectory using counter steer.

【図10】車両重心横滑りが無い場合の車両の2次元の
力学的な釣合を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a two-dimensional dynamic balance of the vehicle when there is no skidding of the center of gravity of the vehicle.

【図11】車両重心横滑りがある場合の車両の2次元の
力学的な釣合を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a two-dimensional dynamic balance of the vehicle when there is a skid of the vehicle center of gravity.

【図12】車両重心横滑りがある場合にカウンターステ
アを用いた場合の車両の2次元の力学的な釣合を示す
図。
FIG. 12 is a diagram showing a two-dimensional dynamic balance of the vehicle when counter-steering is used when there is a vehicle center-of-gravity skidding.

【図13】本発明の実施例におけるコーナリングフォー
スの制御方法を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a method for controlling a cornering force in the embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施例における車両運動の予測プロ
セスを示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a process of predicting a vehicle motion according to the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施例における制御プロセスを示す
図。
FIG. 15 is a diagram showing a control process in the embodiment of the present invention.

【図16】一般の車両において重心の横滑り角を積極的
に増大させようとしている場合の運転者の操作を示す
図。
FIG. 16 is a diagram showing a driver's operation when the side slip angle of the center of gravity is actively increased in a general vehicle.

【図17】一般の車両において重心の横滑り角を積極的
に増大させようとしていない場合の運転者の操作を示す
図であり、オーバーステア時の運転者の操作を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing a driver's operation when the side slip angle of the center of gravity is not actively increased in a general vehicle, and is a diagram showing the driver's operation during oversteer.

【図18】規範車両特性の修正プロセスを示す図。FIG. 18 is a diagram showing a process of modifying reference vehicle characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン 2a…右前輪 2b…左前輪 2c…右後輪 2d…左後輪 3a…右前輪車輪速
センサ 3b…左前輪車輪速センサ 3c…右後輪車輪速
センサ 3d…左後輪車輪速センサ 4a…右前輪ブレー
キ 4b…左前輪ブレーキ 4c…右後輪ブレー
キ 4d…左後輪ブレーキ 5…ステアリング機
構 6a…右前輪サスペンション機構 6b…左前輪サスペ
ンション機構 6c…右後輪サスペンション機構 6d…左後輪サスペ
ンション機構 7…コントロールデフ 8…ステアリング 9…アクセルペダル 10…ブレーキペタ
ル 11…舵角制御部 111…実舵角エン
コーダ 112…ギヤボックス 113…ステアモー
タ 114…湿式多板クラッチ 115…ステアフィ
ール補正モータ 116…ギヤボックス 117…ステア舵角
エンコーダ 118…実舵角制御部 1181…パワート
ランジスタ 1182…実舵電流検出センサ 119…ステアフィ
ール補正部 1191…パワートランジスタ 1192…ステアフィール電流検出センサ 12…スロットル制御部 120…ワイヤ 121…スロットルバルブ 122…ディファレ
ンシャル機構 123…スロットルポジションセンサ 124…サーボモータ 13…ブレーキ油圧
制御部 131…リンク機構 132…サーボモー
タ 133…マスタシリンダ 134…マスタ油圧
センサ 135…ブレーキ油圧制御弁 136…各輪油圧セ
ンサ 14…ミッション制御部 15…6自由度運動
センサ 16…コントロールユニット
Reference Signs List 1 engine 2a right front wheel 2b left front wheel 2c right rear wheel 2d left rear wheel 3a right front wheel speed sensor 3b left front wheel speed sensor 3c right rear wheel speed sensor 3d left rear wheel speed Sensor 4a: right front wheel brake 4b: left front wheel brake 4c: right rear wheel brake 4d: left rear wheel brake 5: steering mechanism 6a: right front wheel suspension mechanism 6b: left front wheel suspension mechanism 6c: right rear wheel suspension mechanism 6d: left rear Wheel suspension mechanism 7 Control differential 8 Steering 9 Accelerator pedal 10 Brake petal 11 Steering angle control unit 111 Actual steering angle encoder 112 Gear box 113 Steer motor 114 Wet multi-plate clutch 115 Steer feel correction motor 116: gear box 117: steering angle encoder 118: actual steering Control section 1181 Power transistor 1182 Actual steering current detection sensor 119 Steer feel correction section 1191 Power transistor 1192 Steer feel current detection sensor 12 Throttle control section 120 Wire 121 Throttle valve 122 Differential mechanism 123 Throttle position Sensor 124 Servo motor 13 Brake oil pressure control unit 131 Link mechanism 132 Servo motor 133 Master cylinder 134 Master oil pressure sensor 135 Brake oil pressure control valve 136 Each wheel oil pressure sensor 14 Mission control unit 15 6 degrees of freedom Motion sensor 16 ... Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−315374(JP,A) 特開 平2−200031(JP,A) 特開 平3−125061(JP,A) 特開 平1−270635(JP,A) 特開 昭63−306934(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 41/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-63-315374 (JP, A) JP-A-2-200031 (JP, A) JP-A-3-1255061 (JP, A) JP-A-1- 270635 (JP, A) JP-A-63-306934 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B60K 41/28

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 操舵角を検出する手段と、ブレーキ油圧
を検出する手段と、スロットル開度を検出する手段と、
車両運動状態を検出する手段と、規範となる車両運動特
性を記憶している規範車両運動特性状態記憶手段と、前
記操舵角検出手段が検出した操舵角と前記ブレーキ油圧
検出手段が検出したブレーキ油圧と前記スロットル開度
検出手段が検出したスロットル開度と前記車両運動状態
検出手段が検出した車両運動状態とよりつぎの車両運動
状態を予測する車両運動状態予測手段と、前記操舵角検
出手段が検出した操舵角と前記ブレーキ油圧検出手段が
検出したブレーキ油圧と前記スロットル開度検出手段が
検出したスロットル開度と前記車両運動状態検出手段が
検出した車両運動状態と前記規範車両運動特性状態記憶
手段が記憶している規範車両運動特性とよりつぎの規範
車両運動状態を予測する規範車両運動状態予測手段と、
操舵角の制御手段と、ブレーキ油圧の制御手段と、スロ
ットル開度の制御手段と、ギアポジションの制御手段
と、駆動輪の差動装置の最大差動制限トルクの制御手段
と、を有する車両において、 前記規範車両運動特性状態記憶手段が記憶している規範
車両運動特性とは、任意の初期値に対応して、各種操舵
角、各種ブレーキ油圧、各種スロットル開度に対する、
規範となる車両の各種車両運動状態の応答であり、 前記
車両運動状態予測手段が予測した車両運動状態が、前記
規範車両運動状態予測手段が予測した規範車両運動状態
と著しい偏差が予想される場合には、該規範車両運動状
態と前記車両運動状態検出手段が検出する車両運動状態
との偏差を小さくするように、運転者の操舵、ブレーキ
ング、スロットル操作に加え、前記舵角制御手段と前記
ブレーキ油圧制御手段とスロットル開度制御手段とギア
ポジション制御手段とにより操舵角、ブレーキ油圧、ス
ロットル開度、ギアポジション、および駆動輪の差動装
置の最大差動制限トルクの1者もしくは2者以上の複数
あるいは全者を制御する様に構成したことを特徴とす
る車両運動特性補正装置。
A means for detecting a steering angle, a means for detecting a brake oil pressure, a means for detecting a throttle opening,
Means for detecting a vehicle movement state, reference vehicle movement characteristic state storage means for storing a reference vehicle movement characteristic, a steering angle detected by the steering angle detection means, and a brake oil pressure detected by the brake oil pressure detection means. A vehicle movement state prediction means for predicting a next vehicle movement state based on a throttle opening detected by the throttle opening degree detection means and a vehicle movement state detected by the vehicle movement state detection means; The steering angle obtained, the brake oil pressure detected by the brake oil pressure detection means, the throttle opening detected by the throttle opening detection means, the vehicle motion state detected by the vehicle motion state detection means, and the reference vehicle motion characteristic state storage means. Reference vehicle motion state prediction means for predicting the stored reference vehicle motion characteristics and the next reference vehicle motion state,
Vehicle to chromatic and control means of the steering angle, the control means of the brake hydraulic pressure, and control means of the throttle opening, the control means of the gear position, the control means of the maximum differential limiting torque of the differential of the drive wheel, the , Wherein the reference vehicle motion characteristic state storage means stores
Vehicle motion characteristics are defined as various types of steering
Angle, various brake oil pressure, various throttle opening,
A response of various vehicle motion states of a reference vehicle, in which the vehicle motion state predicted by the vehicle motion state prediction means is expected to significantly deviate from the reference vehicle motion state predicted by the reference vehicle motion state prediction means. In addition to steering, braking and throttle operation of the driver, the steering angle control means and the steering angle control means reduce the deviation between the reference vehicle movement state and the vehicle movement state detected by the vehicle movement state detection means. One or more of the steering angle, brake oil pressure, throttle opening, gear position, and maximum differential limiting torque of the driving wheel differential device by the brake hydraulic pressure control means, the throttle opening control means, and the gear position control means. Multiple
A vehicle motion characteristic correction device characterized in that it is configured to control a person or all persons.
【請求項2】 請求項1記載の車両運動特性補正装置に
おいて、前記車両運動状態検出手段が検出した車両運動
状態とは、各車輪速、車両前後方向の加々速度、車両前
後方向の加速度、車両前後方向の速度、車両左右方向の
加々速度、車両左右方向の加速度、車両左右方向の速
度、車両上下方向の加々速度、車両上下方向の加速度、
車両上下方向の速度、車両ロール角加々速度、車両ロー
ル角加速度、車両ロール角速度、車両ロール角、車両ピ
ッチ角加々速度、車両ピッチ角加速度、車両ピッチ角速
度、車両ピッチ角、車両ヨー角加々速度、車両ヨー角加
速度、車両ヨー角速度、車両ヨー角のうちの1者もしく
は2者以上の複数者あるいは全者であることを特徴とす
る車両運動特性補正装置。
In the vehicle motion characteristic correction apparatus according to claim 2 according to claim 1, wherein the vehicle and the motion state vehicle motion state detected by the detecting means, the wheel speeds, the vehicle front-rear direction of the jerk, the vehicle longitudinal acceleration, Vehicle longitudinal speed, vehicle lateral jerk, vehicle lateral acceleration, vehicle lateral speed, vehicle vertical jerk, vehicle vertical acceleration,
Vehicle vertical speed, vehicle roll angle jerk, vehicle roll angular acceleration, vehicle roll angular speed, vehicle roll angle, vehicle
Pitch angle jerk, vehicle pitch angle acceleration, the vehicle pitch angular velocity, vehicle pitch angle, the vehicle yaw angle jerk, vehicle yaw angular acceleration, vehicle yaw rate, 1 person Moshiku of the vehicle yaw angle
Is a vehicle motion characteristic correction apparatus characterized by two or more persons or all persons.
【請求項3】 請求項1あるいは2に記載の車両運動特
性補正装置において、前記ブレーキ油圧制御手段は、4
輪のブレーキ油圧を独立して車輪非ロック状態からロッ
ク状態まで制御するものであることを特徴とする車両運
動特性補正装置。
3. The vehicle dynamics characteristic correcting device according to claim 1, wherein said brake hydraulic pressure control means comprises:
The brake oil pressure of the wheel is locked independently from the wheel unlocked state.
A vehicle dynamics characteristic correcting device for controlling up to a parking state .
【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載の車両
運動特性補正装置において、前記車両運動状態予測手段
が予測した車両運動状態が、前記規範車両運動状態予測
手段が予測した規範車両運動状態と著しい偏差が予想さ
れる場合には、運転者に該偏差を表示し、注意を促す様
にしたことを特徴とする車両運動特性補正装置。
4. The vehicle motion characteristic correcting device according to claim 1, wherein said vehicle motion state predicting means.
Predicted vehicle motion state is the reference vehicle motion state prediction
Significant deviation is expected from the reference vehicle motion state predicted by the means
Display the deviation to the driver to warn the driver
Vehicle motion characteristic correction device being characterized in that the.
【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の車両
運動特性補正装置において、運転者の運転操作と本車両
運動特性補正装置の制御操作の差分を運転者に表示する
様にしたことを特徴とする車両運動特性補正装置。
5. The vehicle dynamics characteristic correcting device according to claim 1, wherein the driving operation of the driver and the vehicle
Display difference of control operation of motion characteristic correction device to driver
Vehicle motion characteristic correction device being characterized in that the like.
【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載の車両
運動特性補正装置において、運転者により任意に制御あ
り、なしを選べる様にしたことを特徴とする車両運動特
性補正装置。
6. The vehicle dynamic characteristic correction device according to claim 1 , wherein the control is arbitrarily performed by a driver.
A vehicle dynamics characteristic correction device characterized in that the vehicle dynamics characteristic can be selected .
【請求項7】 操舵角を検出する手段と、ブレーキ油圧
を検出する手段と、スロットル開度を検出する手段と、
車両運動状態を検出する手段と、規範となる車両運動特
性を記憶している規範車両運動特性状態記憶手段と、前
記ブレーキ油圧検出手段が検出したブレーキ油圧と前記
スロットル開度検出手段が検出したスロットル開度と前
記車両運動状態検出手段が検出した車両運動状態と前記
規範車両運動特性状態記憶手段が記憶している規範車両
運動特性とよりつぎの規範車両運動状態を予測する規範
車両運動状態予測手段と、操舵角の制御手段と、ブレー
キ油圧の制御手段と、スロットル開度の制御手段と、ギ
アポジションの制御手段と、駆動輪の差動装置の最大差
動制限トルクの制御手段と、を有する車両におい て、 前記規範車両運動特性状態記憶手段が記憶している規範
車両運動特性とは、任意の初期値に対応して、各種操舵
角、各種ブレーキ油圧、各種スロットル開度に対する、
規範となる車両の各種車両運動状態の応答であり、前記
車両運動状態検出手段が検出した車両運動状態が、前記
規範車両運動状態予測手段が予測した規範車両運動状態
と著しい偏差がある場合には、該規範車両運動状態と前
記車両運動状態検出手段が検出する車両運動状態との偏
差を小さくするように、運転者の操舵、ブレーキング、
スロットル操作に加え、前記舵角制御手段と前記ブレー
キ油圧制御手段とスロットル開度制御手段とギアポジシ
ョン制御手段とにより操舵角、ブレーキ油圧、スロット
ル開度、ギアポジション、あるいは駆動輪の差動装置の
最大差動制限トルクの1者もしくは2者以上の複数者あ
るいは全者を制御する様に構成した ことを特徴とする車
両運動特性補正装置。
7. A means for detecting a steering angle, and a brake oil pressure
Means for detecting the throttle opening, means for detecting the throttle opening,
Means for detecting the vehicle motion state and a vehicle motion characteristic
Reference vehicle motion characteristic state storage means for storing
The brake oil pressure detected by the brake oil pressure detecting means
Throttle opening detected by throttle opening detection means and the front
The vehicle motion state detected by the vehicle motion state detection means and the
The reference vehicle stored in the reference vehicle motion characteristic state storage means.
Motion characteristics and next norms. Norms for predicting vehicle motion status.
Vehicle motion state predicting means, steering angle control means,
Control means for the hydraulic pressure, control means for the throttle opening,
Maximum difference between positioning control means and drive wheel differential
Norms Te vehicle odor and a control means of the dynamic limit torque, the norms vehicle motion characteristic state storage means stores
Vehicle motion characteristics are defined as various types of steering
Angle, various brake oil pressure, various throttle opening,
Responses of various vehicle motion states of the reference vehicle,
The vehicle motion state detected by the vehicle motion state detection means is
Reference vehicle motion state predicted by the reference vehicle motion state prediction means
If there is a significant deviation from the
The deviation from the vehicle motion state detected by the vehicle motion state detection means.
In order to reduce the difference, steering, braking,
In addition to the throttle operation, the steering angle control means and the brake
Hydraulic pressure control means, throttle opening control means and gear position
Steering angle, brake oil pressure, slot
Opening, gear position or drive wheel differential
One or more persons with the maximum differential torque limit
Or a vehicle dynamics characteristic correcting device configured to control everyone .
【請求項8】 請求項7記載の車両運動特性補正装置に
おいて、前記車両運動状態検出手段が検出した車両運動
状態とは、各車輪速、車両前後方向の加々速度、車両前
後方向の加速度、車両前後方向の速度、車両左右方向の
加々速度、車両左右方向の加速度、車両左右方向の速
度、車両上下方向の加々速度、車両上下方向の加速度、
車両上下方向の速度、車両ロール角加々速度、車両ロー
ル角加速度、車両ロール角速度、車両ロール角、車両ピ
ッチ角加々速度、車両ピッチ角加速度、車両ピッチ角速
度、車両ピッチ角、車両ヨー角加々速度、車両ヨー角加
速度、車両ヨー角速度、車両ヨー角のうちの1者もしく
は2者以上の複数者あるいは全者であることを特徴とす
る車両運動特性補正装置。
8. The vehicle motion characteristic correction device according to claim 7, wherein
The vehicle motion detected by the vehicle motion state detecting means.
The states are each wheel speed, jerk in the vehicle front-rear direction, and vehicle front.
Rearward acceleration, vehicle longitudinal speed, vehicle lateral direction
Jerk, vehicle lateral acceleration, vehicle lateral speed
Degree, vertical jerk, vehicle vertical acceleration,
Vehicle vertical speed, vehicle roll angle jerk, vehicle low
Angle acceleration, vehicle roll angular velocity, vehicle roll angle, vehicle
Pitch angle jerk, vehicle pitch angular acceleration, vehicle pitch angular velocity
Degree, vehicle pitch angle, vehicle yaw jerk, vehicle yaw angle
One of speed, vehicle yaw speed, vehicle yaw angle
Is a vehicle motion characteristic correction apparatus characterized by two or more persons or all persons .
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