JP4172391B2 - 車両統合制御システムおよびプログラム - Google Patents
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Description
車両において発生する振動が大きくなると、乗り心地が悪化するのは勿論である。更に、車両振動によって各車輪の接地荷重が不適切に変化した場合には車両の挙動が不安定になり、車両の操縦安定性が著しく低下することさえある。
よって、本発明によれば、車両のドライバが入力した駆動力要求情報に対応したドライバ要求発生駆動力値に基づき駆動系から出力される駆動力が直接的に制御される場合に比べ、車両振動が好適に抑制されるという効果が得られる。
更に、駆動力補正手段による補正処理を確実に適切なものとするには、例えば、車両状態推定手段によって推定された車両挙動に関する種々の推定値に基づき、駆動力補正手段が、ドライバ要求発生駆動力値の補正を行ない、その補正により得られた値を目標発生駆動力指針値として設定するよう構成することが望ましい。
この場合、駆動力補正手段は、車両状態推定手段によって得られた各推定値に基づき、ドライバ要求発生駆動力値の補正を行ない、その補正により得られた値を目標発生駆動力指針値として設定することになる。
具体的に、車両状態推定手段による推定値に基づき信頼性の高い乗員制振駆動力補正値を得るためには、次のような構成を採用することができる。
即ち、乗員制振補正値推定手段を、以下に述べる乗員制振予見補正値推定手段と、乗員制振帰還補正値推定手段と、乗員制振補正値算出手段とを備えた構成とする。
つまり、この場合においては、乗員制振駆動力予見補正値が、車両状態を示す前輪車体前後力の推定値と後輪車体前後力の推定値に基づき、ドライバの頭部の変位を抑制させるドライバ要求発生駆動力値の補正値として推定される上、該推定値が、抑制を図る制御対象量に相当する乗員頭部変位量の推定値に対応したフィードバック補正値である乗員制振駆動力帰還補正値によって補正された上で乗員制振駆動力補正値とされる。
Ffw=Fyf・sinδ
(但し、Ffw:前輪車体前後力、Fyf:前輪横力、δ:操舵角)
に基づき、前輪車体前後力の推定値の推定を行なうものとすることができる。
即ち、車両状態推定手段は、後輪ブレーキトルク検出手段により検出された各後輪に作用するブレーキトルクの和、ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値を用いて、下記演算式
Frw=Fwr−Tb・r−R
(但し、Frw:後輪車体前後力、Fwr:ドライバ要求発生駆動力値、Tb:車両の各後輪に作用するブレーキトルクの和、r:予め定められた後輪のタイヤ半径、R:予め定められた各後輪に作用する転がり抵抗力の和)
に基づき、後輪車体前後力の推定値の推定を行なうものとすることができる。
dh=(hsf・Lhr+hsr・Lhf)/(Lhf+Lhr)
(但し、dh:乗員頭部変位量、hsf:車両の前輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量、hsr:車両の後輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量、Lhf:予め定められた、車両のドライバの頭部位置から車両の前輪のサスペンション装置の位置までの前後方向距離、Lhr:予め定められた、車両のドライバの頭部位置から車両の後輪のサスペンション装置の位置までの前後方向距離)
に基づき、乗員頭部変位量の推定値の推定を行なうものとすることができる。
車体制振補正値推定手段は、ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する車両の車体振動を抑制させる、ドライバ要求発生駆動力値の補正値である車体制振駆動力補正値の推定を行なう。また、この場合、駆動力補正手段は、乗員制振駆動力補正値及び車体制振駆動力補正値に基づきドライバ要求発生駆動力値の補正を行なう。
θ=(hsf−hsr)/L
(但し、θ:車体ピッチ角、hsf:車両の前輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量、hsr:車両の後輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量、L:予め定められた、車両の前輪に設けられたサスペンション装置の位置と車両の後輪に設けられたサスペンション装置の位置間の長さ)
に基づき、車体ピッチ角の推定値の推定を行なう構成にされると良い。
この場合、車体制振補正値推定手段は、以下に述べる車体制振予見補正値推定手段と、車体制振帰還補正値推定手段と、車体制振補正値算出手段とを備える。
つまり、この場合においては、車体制振駆動力予見補正値が、車両状態を示す前輪車体前後力の推定値と後輪車体前後力の推定値に基づき、車体振動を抑制させるドライバ要求発生駆動力値の補正値として推定される上、該推定値が、抑制を図る制御対象量に相当する車体ピッチ角の推定値に対応したフィードバック補正値である車体制振駆動力帰還補正値によって補正された上で車体制振駆動力補正値とされる。
この場合、駆動系制振補正後値推定手段は、ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値の他、上記の駆動輪回転速度検出手段と駆動軸回転速度検出手段による検出値を用いて、ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき駆動系から出力される駆動力が制御された場合に、駆動源の駆動力を車両の駆動輪に伝達する駆動軸に発生するねじり振動を抑制させる、ドライバ要求発生駆動力値の補正後の値である駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値の推定を行なう。また、この場合、駆動力補正手段は、乗員制振駆動力補正値に基づき、駆動系制振補正後値推定手段により推定された駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値の補正を行い、その補正により得られた値を目標発生駆動力指針値として設定する。
つまり、まず、駆動系制振駆動力帰還補正値は、上述したように、駆動輪回転速度検出手段と駆動軸回転速度検出手段による検出値、即ち、各駆動輪の回転速度の検出値と駆動軸の回転速度の検出値、を用いて推定される。従って、駆動系制振駆動力帰還補正値は、このような各駆動輪の回転速度の検出値と駆動軸の回転速度の検出値に対応した値となる。
Sc=N3−(Kdiff/2)・(Vwdl+Vwdr)
(但し、Sc:駆動軸に発生したねじりの程度を表す駆動軸のねじり量相当値、N3:駆動軸の回転速度、Vwdl:車両の左駆動輪の回転速度、Vwdr:車両の右駆動輪の回転速度、Kdiff:予め定められた、車両のディファレンシャギヤのギヤ比)
に基づいて算出できる。
そして、このようなプログラムの場合、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、ハードディスク、ROM、RAM等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードして起動することにより用いることができる。また、ネットワークを介してロードして起動することにより用いることもできる。
ATECU53は、運転者が操作するシフトレバー(図示省略)の操作位置(シフト位置)を検出するシフトポジションスイッチ(図示省略)からの検出信号を入力できるよう構成されている。また、ATECU53は、AT13の構成要素であるトルクコンバータの入力軸の回転速度を検出する回転速度センサ32、トルクコンバータの出力軸(換言すれば、AT13の構成要素である副変速機の入力軸)の回転速度を検出する回転速度センサ34、副変速機の出力軸(換言すれば、駆動軸15)の回転速度を検出する回転速度センサ36からの検出信号を入力できるようにも構成されている。
まず、この車両には、上記の各ECU51、53、55、57、61の他にも、車室内空調、ボデーエレクトロニクス等に関連する種々のECU(図示省略)が設けられている。
まず、エンジン制御91aは、アクセル開度センサ30からの検出信号に基づき、アクセルペダルの踏込量(アクセルペダル開度α)を算出し、これを車両統括ECU61に送出する。
なお、車両制御のための情報のうち、サスペンション装置24FL〜24RRの変位量Hsfl、Hsfr、Hsrl、Hsrrや、車両のヨーレートγについては、サスペンションストローク量センサ25FL〜25RR、ヨーレートセンサ38からの検出信号に基づき、
車両統括ECU61内で算出される。
図4は、車両統括ECU61において実行される制御処理をより詳細な機能ブロックで表したブロック図である。前述した通り、車両統括ECU61内には、車両制御コーディネータ71、車両運動コーディネータ81、駆動系コーディネータ83、駆動系動作指針発生コンポーネント85が存在している。そして、図4に示すように、本実施例では、車両制御コーディネータ71内に車両制御統括部101が配置されている。また、車両運動コーディネータ81内には、車両運動統括部103と、車両状態算出部105と、乗員制振制御部107と、車体制振制御部109とが配置されている。また、駆動系コーディネータ83内には、駆動系統括部111と、駆動系制振制御部113と、駆動源動作指針算出部115とが配置されている。更に、駆動系動作指針発生コンポーネント85内には駆動系動作指針発生部117が配置されている。
そして、次のS140では、S130で取得した車両運動制振駆動力補正値FCmを駆動系統括部111に送信することで(図5参照)、駆動系統括部111に車両運動制振駆動力補正値FCmを反映した駆動系の制御を行なうよう指示し、当該車両制御統括部101での処理を一旦終了する。
図7に示すように、車両運動統括部103では、まず、S210にて、車両制御統括部101からの車両運動制振駆動力補正値FCmの算出指示として、車両制御統括部101よりドライバ要求発生駆動力値Fwrを取得する。また、S210では、車両状態算出部105に対する車両状態情報の算出指示として、このドライバ要求発生駆動力値Fwrを車両状態算出部105に出力する(図5参照)。
そして、続くS280では、S270で算出された車両運動制振駆動力補正値FCmを車両制御統括部101に出力することで(図5参照)、当該車両運動統括部103での処理を一旦終了する。
図8に示すように、車両状態算出部105では、まず、S310にて、前輪のサスペンションストローク量hsf、後輪のサスペンションストローク量hsr、車両のヨーレートγ、車体速度Vd、操舵角δ、後輪2輪19RL,19RRに作用するブレーキトルクの和Tbを検出すると共に、ドライバ要求発生駆動力値Fwrを取得する。
車体速度Vdに関しては、例えば、ブレーキECU55(ブレーキ制御95a)から右側従動輪19FRの回転速度Vwsrと左側従動輪19FLの回転速度Vwslを入力し、これらの回転速度Vwsr、Vwslの平均値を車体速度Vdとして算出することで検出される。
後輪2輪19RL,19RRに作用するブレーキトルクの和Tbに関しては、ブレーキECU55(ブレーキ制御95a)から、左後輪19RLに制動力を付与するブレーキ装置21RL内油圧Prl、右後輪19RRに制動力を付与するブレーキ装置21RR内油圧Prrを入力し、これらの油圧Prl、Prrに基づき後輪2輪19RL,19RRにブレーキ装置21RL,21RRにより作用するブレーキトルクの和Tbを算出することで検出される。このブレーキトルクの和Tbの算出は、例えば、予め車両統括ECU61のROMに登録された、油圧Prl、Prrとブレーキトルクの和Tbとの関係を示したマップデータに基づいて行なっても良い。
(但し、Lhf、Lhrは予め定められた定数であり、Lhfは、ドライバの頭部位置から前輪19FL,19FRのサスペンション装置24FL,24FRの位置までの前後方向距離、Lhrは、ドライバの頭部位置から後輪19RL,19RRのサスペンション装置24RL,24RRの位置までの前後方向距離)
次に、S330では、S310で検出された前後輪のサスペンションストローク量hsf、hsrに基づき、車体ピッチ角θを算出する。
θ=(hsf−hsr)/L …(3)
(但し、Lは、予め定められた、前輪19FL,19FRに設けられたサスペンション装置24FL,24FRの位置と後輪19RL,19RRに設けられたサスペンション装置24RL,24RRの位置間の長さ(定数))
次に、S340では、車両の前輪19FL,19FRのタイヤ接地面に作用している車体前後方向の反力の総和である前輪車体前後力Ffwと、車両の後輪19RL,19RRのタイヤ接地面に作用している車体前後方向の反力の総和である後輪車体前後力Frwの算出を行なう。
具体的には、この算出を行なうに当たっては、まず、S310で検出されたヨーレートγ、車体速度Vdを用いて下記式(4)に基づき車両重心点横滑り角速度dβ/dtの算出を行なう。
(但し、M:予め定められた車両重量、Fyf(n-1):各前輪19FL、19FRに作用する横力の総和である前輪横力、Fyr(n-1):各後輪19RL、19RRに作用する横力の総和である後輪横力、なお、Fyf(n-1),Fyr(n-1)中の(n-1)は前回の演算タイミングで(換言すれば前回フローのS340の処理の際に)算出した値を意味する。)
次に、上記のように算出された車両重心点横滑り角速度dβ/dtを用いた下記式(5)に基づき車両重心点横滑り角βを算出する。
(但し、β(n-1):前回の演算タイミングで(換言すれば前回フローのS340の処理の際に)算出した車両重心点横滑り角、Ts:演算周期(つまり、前回フローのS340で式(5)に基づく演算を行なってから今回フローのS340で式(5)に基づく演算を行なうまでの時間))
次に、上記式(5)にて算出された車両重心点横滑り角β、S310で検出されたヨーレートγ、車体速度Vd、操舵角δを用いた下記式(6)に基づき、各前輪19FL、19FRに作用する横力の総和である前輪横力Fyfを算出する。
(但し、Kf:前輪19FL,19FRのタイヤ横滑り角に応じて前輪19FL,19FRに発生する力を算出するため予め定められたコーナリングパワー(係数)、Lhf:予め定められた、ドライバの頭部位置から前輪19FL,19FRのサスペンション装置24FL,24FRの位置までの前後方向距離(図9参照))
また、上記式(5)にて算出された車両重心点横滑り角β、S310で検出されたヨーレートγ、車体速度Vdを用いた下記式(7)に基づき、各後輪19RL、19RRに作用する横力の総和である後輪横力Fyrを算出する。
(但し、Kr:後輪のタイヤ横滑り角に応じて後輪に発生する力を算出するため予め定められたコーナリングパワー(係数)、Lhr:予め定められた、ドライバの頭部位置から後輪19RL,19RRのサスペンション装置24RL,24RRの位置までの前後方向距離(図9参照))
そして、上記式(6)にて算出された前輪横力Fyf、S310で検出された前輪19FL、19FRの操舵角δを用いた下記式(8)に基づき、前輪車体前後力Ffwを算出する。
また、ドライバ要求発生駆動力値Fwr、S310で検出された後輪2輪19RL,19RRに作用するブレーキトルクの和Tbを用いた下記式(9)に基づき、後輪車体前後力Frwを算出する。
(但し、r:予め定められた後輪19RL,19RRのタイヤ半径、R:予め定められた各後輪19RL,19RRに作用する転がり抵抗力の和)
そして、続くS350では、S320で算出された乗員頭部変位量dh、S330で算出された車体ピッチ角θ、S340で算出された前輪車体前後力Ffw、後輪車体前後力Frwといった車両状態情報を車両運動統括部103に出力することで(図5参照)、当該車両状態算出部105での処理を一旦終了する。
図11に示すように、乗員制振制御部107では、まず、S410にて、車両運動統括部103より車両状態情報(乗員頭部変位量dh、前輪車体前後力Ffw、後輪車体前後力Frw)を取得する(図5参照)。
図12に示されているように、本実施例のS420では、まず、前輪車体前後力Ffwと後輪車体前後力Frwとを入力とする制御ブロックPh、Khにより、ドライバ要求発生駆動力値Fwrに基づき駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する車両のドライバの頭部の変位を抑制させる、ドライバ要求発生駆動力値Fwrのフィードフォワード的な補正値である乗員制振駆動力予見補正値FCdffを算出する。
図13に示すように、車体制振制御部109では、まず、S510にて、車両運動統括部103より車両状態情報(車体ピッチ角θ、前輪車体前後力Ffw、後輪車体前後力Frw)を取得する(図5参照)。
図14に示されているように、S520では、まず、前輪車体前後力Ffwと後輪車体前後力Frwとを入力とする制御ブロックPp、Kpにより、ドライバ要求発生駆動力値Fwrに基づき駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する車両の車体振動を抑制させる、ドライバ要求発生駆動力値Fwrのフィードフォワード的な補正値である車体制振駆動力予見補正値FCbffを算出する。
図15に示すように、駆動系統括部111では、まず、S610にて、駆動系動作指針発生部117よりドライバ要求発生駆動力値Fwrを取得する(図5参照)。
次いで、S630では、駆動系制振制御部113に駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値Fwrc(後述)の算出を指示する。具体的には、S610で取得したドライバ要求発生駆動力値Fwrを駆動系制振制御部113に送出することで(図5参照)、当該ドライバ要求発生駆動力値Fwrに対応した駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値Fwrcの算出を指示する。ここで、駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値Fwrcは、ドライバ要求発生駆動力値Fwrに基づき駆動系から出力される駆動力が変更された場合に駆動軸15に発生するねじり振動を抑制させるものとして設定される、ドライバ要求発生駆動力値Fwrの補正後の値であり、本実施例では、後述のS720(図16、17参照)の処理に基づき算出される。
次に、S670では、駆動源動作指針算出部115にエンジン駆動力指令値Fwe(後述)の算出を指示する。具体的には、例えば、S660で算出した目標発生駆動力指針値Fwgを駆動源動作指針算出部115に送信することで、目標発生駆動力指針値Fwg(駆動系(本実施例では、駆動軸15)に出力される駆動力に相当)に対応した、エンジン駆動力指令値Fwe(エンジン11から出力される駆動力に相当)の算出を指示する(図5参照)。
次に、続くS690では、S680で取得したエンジン駆動力指令値FweをエンジンECU51(エンジン制御91a)に出力する。
次に、図5と、図16に示されたフローチャートと、図17とに基づき、駆動系制振制御部113にて実行される処理につき説明する。
また、図17中の制御ブロックKptfbは、上記式(11)にて算出された駆動軸15のねじり量相当値Scを駆動系制振駆動力帰還補正値Fwrcfbに換算するため予め定められた定数ゲイン(駆動系制振帰還ゲイン)として構成された制御ブロックである。
Fwrcfb=Kptfb・(N3−(Kdiff/2)・(Vwdl+Vwdr))
=Kptfb・Sc …(12)
そして、S720では、上記のように算出された駆動系制振予見補正後ドライバ要求発生駆動力値Fwrcffを駆動系制振駆動力帰還補正値Fwrcfbで補正することで駆動系制振補正後目標発生駆動力前提値Fwrcを算出する。具体的には、例えば、図17に示すように、駆動系制振予見補正後ドライバ要求発生駆動力値Fwrcffと駆動系制振駆動力帰還補正値Fwrcfbとの和を駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値Fwrcとして算出する。
図18に示すように、駆動系動作指針発生部117では、まず、S810にて、アクセルペダル開度αと車体速度Vdの検出を行なう。
また、車体速度Vdに関しては、例えば、ブレーキECU55(ブレーキ制御95a)から右側従動輪19FRの回転速度Vwsrと左側従動輪19FLの回転速度Vwslを入力し、これらの回転速度Vwsr、Vwslの平均値を車体速度Vdとして算出することで検出される。
図20に示すように、駆動源動作指針算出部115では、まず、S910にて、駆動系統括部111より目標発生駆動力指針値Fwgを取得する(図5参照)。また、S910では、AT13による変速比RATの検出も行なう。具体的には、例えば、AT13の構成要素であるトルクコンバータによるトルク増幅比Raと、AT13の他の構成要素である副変速機による変速比Rtとを検出し、RaとRtの乗算値をAT13による変速比RATとして検出しても良い。
そして、続くS930では、S920で算出されたエンジン駆動力指令値Fweを駆動系統括部111に出力することで(図5参照)、当該駆動源動作指針算出部115での処理を一旦終了する。
つまり、本実施例では、車両において発生する振動を抑制させるという観点でこのドライバ要求発生駆動力値Fwrを補正した上、該補正後の値である目標発生駆動力指針値Fwg(具体的には、駆動軸15での出力駆動力に対応する目標発生駆動力指針値Fwgをエンジン11の出力駆動力に対応するものに換算してなるエンジン駆動力指令値Fwe)に対応するようエンジン11の駆動力が制御される。
また、上記実施例では、ECUをハード的にエンジンECU51、ATECU53、ブレーキECU55、ステアリングECU57、車両統括ECU61に分割されているものとして説明したが、他の分割態様であっても良く、また、これら全てがハード的に1つのECUとして実現されていても良いのは勿論である。
Claims (18)
- 車両の駆動系から出力される駆動力の指針値である目標発生駆動力指針値を設定するマネージャ制御手段と、
前記マネージャ制御手段が設定した目標発生駆動力指針値に基づき前記駆動系から出力される駆動力を制御する駆動系制御手段と、
を備えた車両統合制御システムであって、
前記マネージャ制御手段は、
前記車両のドライバが入力した前記駆動系の駆動力要求情報に基づき前記駆動系から出力される駆動力に対応するドライバ要求発生駆動力値を設定するドライバ要求値設定手段と、
前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に前記車両において発生する振動を抑制させるため、予め定められたプログラムに基づき前記ドライバ要求発生駆動力値の補正を行ない、その補正により得られた値を前記目標発生駆動力指針値として設定する駆動力補正手段と、
前記車両の各部位の変位量を状態変数として予め定められたモデルに基づき、車両のドライバの頭部位置の上下方向移動量である乗員頭部変位量の推定値を求める車両状態推定手段と、
を備え、
前記駆動力補正手段は、
前記車両状態推定手段によって得られた前記乗員頭部変位量の推定値を用いて、前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する前記車両のドライバの頭部の変位を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正値である乗員制振駆動力補正値の推定を行なう乗員制振補正値推定手段を備え、
前記駆動力補正手段は、前記乗員制振補正値推定手段により推定された乗員制振駆動力補正値に基づき、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正を行い、前記目標発生駆動力指針値を設定すること
を特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項1に記載の車両統合制御システムにおいて、
車両の車体速度を検出する車体速度検出手段を備え、
前記ドライバ要求値設定手段は、前記駆動力要求情報に加え、前記車体速度検出手段によって検出された車体速度に基づき前記駆動系から出力される駆動力に対応するドライバ要求発生駆動力値を設定することを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項1又は2に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記車両状態推定手段は、更に、前記車両の前輪のタイヤ接地面に作用している車体前後方向の反力の総和である前輪車体前後力の推定値、前記車両の後輪のタイヤ接地面に作用している車体前後方向の反力の総和である後輪車体前後力の推定値を求める構成にされ、
前記駆動力補正手段は、前記車両状態推定手段によって得られた前記各推定値に基づき、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正を行ない、その補正により得られた値を前記目標発生駆動力指針値として設定することを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項3に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記乗員制振補正値推定手段は、
前記車両状態推定手段によって得られた前記前輪車体前後力の推定値と前記後輪車体前後力の推定値を用いて、前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する前記車両のドライバの頭部の変位を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正値である乗員制振駆動力予見補正値の推定を行なう乗員制振予見補正値推定手段と、
前記車両状態推定手段によって得られた前記乗員頭部変位量の推定値を用いて、前記乗員制振予見補正値推定手段によって推定された前記乗員制振駆動力予見補正値のフィードバック補正値である乗員制振駆動力帰還補正値の推定を行なう乗員制振帰還補正値推定手段と、
前記乗員制振予見補正値推定手段によって推定された前記乗員制振駆動力予見補正値を前記乗員制振帰還補正値推定手段によって推定された前記乗員制振駆動力帰還補正値によって補正することで前記乗員制振駆動力補正値の推定を行なう乗員制振補正値算出手段と、
を備えたことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項3又は4に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記車両の各前輪に作用する横力の総和である前輪横力を推定する前輪横力推定手段と、
前記車両の前輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
を備え、
前記車両状態推定手段は、
前記前輪横力推定手段により推定された前輪横力、前記操舵角検出手段により検出された操舵角を用いて、下記演算式
Ffw=Fyf・sinδ
(但し、Ffw:前輪車体前後力、Fyf:前輪横力、δ:操舵角)
に基づき、前記前輪車体前後力の推定値を求めることを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項3〜5のいずれかに記載の車両統合制御システムにおいて、
前記車両の各後輪に作用するブレーキトルクの和を検出する後輪ブレーキトルク検出手段を備え、
前記車両状態推定手段は、
前記後輪ブレーキトルク検出手段により検出された各後輪に作用するブレーキトルクの和、前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値を用いて、下記演算式
Frw=Fwr−Tb・r−R
(但し、Frw:後輪車体前後力、Fwr:ドライバ要求発生駆動力値、Tb:前記車両の各後輪に作用するブレーキトルクの和、r:予め定められた各後輪のタイヤ半径、R:予め定められた各後輪に作用する転がり抵抗力の和)
に基づき、前記後輪車体前後力の推定値を求めることを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項3〜6のいずれかに記載の車両統合制御システムにおいて、
前記車両の前輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量を検出する前輪サスペンション変位量検出手段と、
前記車両の後輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量を検出する後輪サスペンション変位量検出手段と、
を備え、
前記車両状態推定手段は、
前記前輪サスペンション変位量検出手段により検出されたサスペンション変位量と前記後輪サスペンション変位量検出手段により検出されたサスペンション変位量を用いて、下記演算式
dh=(hsf・Lhr+hsr・Lhf)/(Lhf+Lhr)
(但し、dh:乗員頭部変位量、hsf:前記車両の前輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量、hsr:前記車両の後輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量、Lhf:予め定められた、前記車両のドライバの頭部位置から前記車両の前輪のサスペンション装置の位置までの前後方向距離、Lhr:予め定められた、前記車両のドライバの頭部位置から前記車両の後輪のサスペンション装置の位置までの前後方向距離)
に基づき、前記乗員頭部変位量の推定値を求めることを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の車両統合制御システムにおいて、
前記駆動力補正手段は、
前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する前記車両の車体振動を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正後の値の推定を行ない、該補正後の値に基づき前記目標発生駆動力指針値の設定を行なうことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項8に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記駆動力補正手段は、
前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する前記車両の車体振動を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正値である車体制振駆動力補正値の推定を行なう車体制振補正値推定手段を備え、
前記駆動力補正手段は、前記乗員制振補正値推定手段により推定された乗員制振駆動力補正値及び前記車体制振補正値推定手段により推定された車体制振駆動力補正値に基づき、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正を行なうことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項3〜7のいずれかに記載の車両統合制御システムにおいて、
前記車両状態推定手段は、更に、前記車両の車体ピッチ角の推定値を求める構成にされており、
前記駆動力補正手段は、
前記車両状態推定手段によって得られた前記前輪車体前後力の推定値、前記後輪車体前後力の推定値、前記車体ピッチ角の推定値を用いて、前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する前記車両の車体振動を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正値である車体制振駆動力補正値の推定を行なう車体制振補正値推定手段を備え、
前記駆動力補正手段は、前記乗員制振補正値推定手段により推定された乗員制振駆動力補正値及び前記車体制振補正値推定手段により推定された車体制振駆動力補正値に基づき、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正を行なうことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項7に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記車両状態推定手段は、更に、
前記前輪サスペンション変位量検出手段により検出されたサスペンション変位量と前記後輪サスペンション変位量検出手段により検出されたサスペンション変位量を用いて、下記演算式
θ=(hsf−hsr)/L
(但し、θ:車体ピッチ角、hsf:前記車両の前輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量、hsr:前記車両の後輪に設けられたサスペンション装置のサスペンション変位量、L:予め定められた、前記車両の前輪に設けられたサスペンション装置の位置と前記車両の後輪に設けられたサスペンション装置の位置間の長さ)
に基づき、前記車両の車体ピッチ角の推定値を求める構成にされており、
前記駆動力補正手段は、
前記車両状態推定手段によって得られた前記前輪車体前後力の推定値、前記後輪車体前後力の推定値、前記車体ピッチ角の推定値を用いて、前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する前記車両の車体振動を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正値である車体制振駆動力補正値の推定を行なう車体制振補正値推定手段を備え、
前記駆動力補正手段は、前記乗員制振補正値推定手段により推定された乗員制振駆動力補正値及び前記車体制振補正値推定手段により推定された車体制振駆動力補正値に基づき、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正を行なうことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項10又は請求項11に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記車体制振補正値推定手段は、
前記車両状態推定手段によって得られた前記前輪車体前後力の推定値と前記後輪車体前後力の推定値を用いて、前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に発生する前記車両の車体振動を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正値である車体制振駆動力予見補正値の推定を行なう車体制振予見補正値推定手段と、
前記車両状態推定手段によって得られた前記車体ピッチ角の推定値を用いて、前記車体制振予見補正値推定手段によって推定された前記車体制振駆動力予見補正値のフィードバック補正値である車体制振駆動力帰還補正値の推定を行なう車体制振帰還補正値推定手段と、
前記車体制振予見補正値推定手段によって推定された前記車体制振駆動力予見補正値を前記車体制振帰還補正値推定手段によって推定された前記車体制振駆動力帰還補正値によって補正することで前記車体制振駆動力補正値の推定を行なう車体制振補正値算出手段と、
を備えたことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項1〜12のいずれかに記載の車両統合制御システムにおいて、
前記駆動力補正手段は、
前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に、前記車両の駆動力を発生する駆動源の駆動力を前記車両の駆動輪に伝達する駆動軸に発生するねじり振動を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正後の値の推定を行ない、該補正後の値に基づき前記目標発生駆動力指針値の設定を行なうことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項13に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記車両の各駆動輪の回転速度を夫々検出する駆動輪回転速度検出手段と、
前記駆動源の駆動力を前記車両の駆動輪に伝達する駆動軸の回転速度を検出する駆動軸回転速度検出手段と、を備え、
前記駆動力補正手段は、
前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値、前記駆動輪回転速度検出手段によって検出された各駆動輪の回転速度、及び前記駆動軸回転速度検出手段によって検出された駆動軸の回転速度を用いて、前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に、前記駆動源の駆動力を前記車両の駆動輪に伝達する駆動軸に発生するねじり振動を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正後の値である駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値の推定を行なう駆動系制振補正後値推定手段を備え、
前記駆動力補正手段は、前記乗員制振補正値推定手段により推定された乗員制振駆動力補正値に基づき、前記駆動系制振補正後値推定手段により推定された駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値の補正を行い、その補正により得られた値を前記目標発生駆動力指針値として設定することを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項14に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記駆動系制振補正後値推定手段は、
前記ドライバ要求値設定手段により設定されたドライバ要求発生駆動力値を用いて、該ドライバ要求発生駆動力値に基づき前記駆動系から出力される駆動力が変更された場合に、前記駆動源の駆動力を前記車両の駆動輪に伝達する駆動軸に発生するねじり振動を抑制させる、前記ドライバ要求発生駆動力値の補正後の値である駆動系制振予見補正後ドライバ要求発生駆動力値の推定を行なう駆動系制振予見補正後値推定手段と、
前記駆動輪回転速度検出手段によって検出された前記各駆動輪の回転速度、前記駆動軸回転速度検出手段によって検出された前記駆動軸の回転速度を用いて、前記駆動系制振予見補正後値推定手段によって推定された前記駆動系制振予見補正後ドライバ要求発生駆動力値のフィードバック補正値である駆動系制振駆動力帰還補正値の推定を行なう駆動系制振帰還補正値推定手段と、
前記駆動系制振予見補正後値推定手段によって推定された前記駆動系制振予見補正後ドライバ要求発生駆動力値を前記駆動系制振帰還補正値推定手段によって推定された前記駆動系制振駆動力帰還補正値によって補正することで前記駆動系制振補正後ドライバ要求発生駆動力値の推定を行なう駆動系制振補正後ドライバ要求値算出手段と、
を備えたことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項15に記載の車両統合制御システムにおいて、
前記駆動系制振帰還補正値推定手段は、前記駆動輪回転速度検出手段によって検出された前記各駆動輪の回転速度、前記駆動軸回転速度検出手段によって検出された前記駆動軸の回転速度を用いて、下記演算式
Sc=N3−(Kdiff/2)・(Vwdl+Vwdr)
(但し、Sc:前記駆動軸に発生したねじりの程度を表す前記駆動軸のねじり量相当値、N3:前記駆動軸の回転速度、Vwdl:前記車両の左駆動輪の回転速度、Vwdr:前記車両の右駆動輪の回転速度、Kdiff:予め定められた、前記車両のディファレンシャギヤのギヤ比)
に基づき、前記駆動軸に発生したねじりの程度を表す前記駆動軸のねじり量相当値の算出を行ない、該ねじり量相当値を用いて、前記駆動系制振駆動力帰還補正値の推定を行なうことを特徴とする車両統合制御システム。 - 請求項1〜16のいずれかに記載の車両統合制御システムにおいて、
前記目標発生駆動力指針値は、前記車両の駆動力を発生する駆動源から変速機を介して駆動軸に出力される駆動力に対応する値であり、
前記変速機の変速比を検出する変速比検出手段を備え、
前記マネージャ制御手段は、
前記目標発生駆動力指針値と前記変速比検出手段によって検出された変速比に基づき、前記駆動源が出力する駆動力に対応する駆動源駆動力指令値を推定する駆動源駆動力推定手段を備え、
前記駆動系制御手段は、前記駆動源駆動力推定手段によって推定された駆動源駆動力指令値に基づき前記駆動源が出力する駆動力を制御することを特徴とする車両統合制御システム。 - コンピュータを、請求項1〜17のいずれかに記載の車両統合制御システムにおけるマネージャ制御手段として機能させるためのプログラム。
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