JP4561189B2 - Vehicle motion control device - Google Patents
Vehicle motion control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4561189B2 JP4561189B2 JP2004170976A JP2004170976A JP4561189B2 JP 4561189 B2 JP4561189 B2 JP 4561189B2 JP 2004170976 A JP2004170976 A JP 2004170976A JP 2004170976 A JP2004170976 A JP 2004170976A JP 4561189 B2 JP4561189 B2 JP 4561189B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- driving force
- turning amount
- angle
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Description
本発明は、前後輪を独立して駆動できるとともに、前後輪の少なくとも一方については左右輪を独立して駆動できる車両の運動を制御する車両運動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle motion control device that controls the motion of a vehicle capable of independently driving front and rear wheels and capable of independently driving left and right wheels for at least one of the front and rear wheels.
車両の姿勢角(例えば車両重心における横滑り角β)や旋回量(例えば車両の横方向加速度Yg)は、ドライバーの視界確保や視点移動に影響を及ぼし、ドライバーにとって運転しやすい範囲がある。 The posture angle of the vehicle (for example, the side slip angle β at the center of gravity of the vehicle) and the turning amount (for example, the lateral acceleration Yg of the vehicle) affect the driver's visibility and movement of the viewpoint, and there is a range where the driver can easily drive.
そこで従来は、例えば各輪の制動力を個別に調整できる車両において、制動中における旋回量を好適に制御する技術が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、従来は、左右輪駆動力差と前後輪駆動力配分を調整できる車両において、車両の姿勢角を好適に制御する技術は提案されておらず、ドライバーの操縦性向上に未だ改善の余地がある。 However, in the past, in a vehicle that can adjust the difference between the left and right wheel driving force and the front and rear wheel driving force distribution, no technology has been proposed for suitably controlling the attitude angle of the vehicle, and there is still room for improvement in improving the driver's maneuverability. is there.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、左右輪駆動力差及び前後輪駆動力配分を制御可能な車両において、車両の旋回量だけでなく姿勢角をも制御することで、ドライバーの操縦性を向上させる車両運動制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and in a vehicle capable of controlling the left and right wheel driving force difference and the front and rear wheel driving force distribution, not only the turning amount of the vehicle but also the attitude angle is provided. An object of the present invention is to provide a vehicle motion control device that improves the maneuverability of a driver by controlling.
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、前後輪を独立して駆動できるとともに、前後輪の少なくとも一方については左右輪を独立して駆動できる車両の運動を制御する車両運動制御装置であって、ハンドル操作角θを検出する操舵角検出手段(25;ステップS10)と、車両の速度Vを検出する車速検出手段(22〜24;ステップS10,S20)と、前記ハンドル操作角θ及び車速Vに基づいて、車両の目標旋回量tYg及び目標姿勢角tβを決定する目標挙動決定手段(ステップS40,S50)と、車両の旋回量Ygを検出する旋回量検出手段(100;ステップS10)と、前記旋回量検出手段により検出された検出旋回量Ygの絶対値が基準値Ygthよりも大きいときには、前記目標旋回量tYg及び目標姿勢角tβに基づいて左右輪駆動力差ΔT及び前後輪駆動力配分ηを設定し、前記検出旋回量Ygの絶対値が基準値Ygthよりも小さいときには、前記目標旋回量tYgに基づいて左右輪駆動力差ΔTを設定する駆動力配分決定手段(ステップS70,S80)と、前記左右輪駆動力差ΔT及び前後輪駆動力配分ηを制御することによって車両挙動を制御する車両挙動制御手段(ステップS90,S100)と、を備えることを特徴とする。 The present invention is a vehicle motion control device that controls the motion of a vehicle that can independently drive front and rear wheels and that can independently drive left and right wheels for at least one of the front and rear wheels, and detects a steering operation angle θ. Based on the steering angle detection means (25; step S10), the vehicle speed detection means (22 to 24; steps S10 and S20) for detecting the vehicle speed V, the target turning of the vehicle based on the steering wheel operation angle θ and the vehicle speed V. The target behavior determining means (steps S40 and S50) for determining the amount tYg and the target posture angle tβ, the turning amount detecting means (100; step S10) for detecting the turning amount Yg of the vehicle, and the turning amount detecting means. When the absolute value of the detected turning amount Yg is larger than the reference value Ygth, the left and right wheel driving force difference ΔT and the front and rear are based on the target turning amount tYg and the target posture angle tβ. When the wheel driving force distribution η is set, and the absolute value of the detected turning amount Yg is smaller than the reference value Ygth, driving force distribution determining means for setting the left and right wheel driving force difference ΔT based on the target turning amount tYg (step) S70, S80), and vehicle behavior control means (steps S90, S100) for controlling the vehicle behavior by controlling the left and right wheel driving force difference ΔT and the front and rear wheel driving force distribution η.
本発明によれば、車両の旋回量を検出し、検出された旋回量の絶対値が基準値よりも大きいときには、目標旋回量及び目標姿勢角に基づいて左右輪駆動力差及び前後輪駆動力配分を設定し、検出された旋回量の絶対値が基準値よりも小さいときには、目標旋回量に基づいて左右輪駆動力差を設定するようにした。 According to the present invention, when the turning amount of the vehicle is detected and the absolute value of the detected turning amount is larger than the reference value, the left and right wheel driving force difference and the front and rear wheel driving force are based on the target turning amount and the target attitude angle. The distribution is set, and when the detected absolute value of the turning amount is smaller than the reference value, the left and right wheel driving force difference is set based on the target turning amount.
本件発明者らによれば、旋回量(横方向加速度)及び姿勢角(横滑り角)は、旋回量が小さいときには駆動力前輪配分が増減してもほとんど変化せず、左右駆動力差の増減に伴って変化する。また旋回量が大きくなると駆動力前輪配分の増減に伴っても変化するようになる、ということが見いだされた。 According to the inventors of the present invention, the turning amount (lateral acceleration) and the posture angle (side slip angle) hardly change even when the driving force front wheel distribution increases or decreases when the turning amount is small, and increases or decreases the difference between the left and right driving forces. It changes with it. It was also found that as the turning amount increases, it also changes as the driving force front wheel distribution increases or decreases.
したがって、上述のように検出旋回量の大小によって左右輪駆動力差及び前後輪駆動力配分の設定法を変えることで、車両挙動を適切に制御することができ、ドライバーの操縦性が向上するのである。 Therefore, by changing the setting method of the left and right wheel driving force difference and the front and rear wheel driving force distribution according to the detected turning amount as described above, the vehicle behavior can be appropriately controlled, and the driver's maneuverability is improved. is there.
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
(基本的な考え方)
まず最初に、本発明の理解を容易にするために、基本的な考え方について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
(basic way of thinking)
First, in order to facilitate understanding of the present invention, a basic concept will be described.
左右輪駆動力差ΔT及び前後輪駆動力配分(駆動力前輪配分η)をそれぞれ個別に制御可能な車両(詳細は図3を参照しながら後述する)において、車速V及びハンドル操作角θを一定に保った状態で、左右輪駆動力差ΔT及び駆動力前輪配分ηを変化させると、旋回量である車両の横方向加速度Yg(単位:m/s2)と、姿勢角である車両重心における横滑り角β(単位:rad)とは、図1及び図2のようになる。なお、ここでいう駆動力とは、空気抵抗等の走行抵抗を補償するために車両が出力する駆動力のことである。ここに図1はハンドル操作角θが小さく旋回量(横方向加速度Yg)が小さい場合であり、図2はハンドル操作角θが大きく旋回量(横方向加速度Yg)が大きい場合である。図1、図2ともに横軸に左右駆動力差ΔT(単位:N)、縦軸に駆動力の前輪配分η(単位:%)をとり、各左右駆動力差ΔT及び駆動力前輪配分ηにおける横方向加速度Yg、横滑り角βが等しい点を結んで示した。なお両図中では横方向加速度Ygを実線で示し、横滑り角βを破線で示した。また、図2に示すように、左右駆動力差ΔT→大、駆動力前輪配分η→小とすると、旋回量が過大となって車両コントロールが困難となる。 In a vehicle (details will be described later with reference to FIG. 3) in which the left and right wheel driving force difference ΔT and the front and rear wheel driving force distribution (driving force front wheel distribution η) can be individually controlled, the vehicle speed V and the steering wheel operation angle θ are constant. When the left and right wheel driving force difference ΔT and the driving force front wheel distribution η are changed in the state maintained in the state, the vehicle's lateral acceleration Yg (unit: m / s 2 ) that is the turning amount and the vehicle's center of gravity that is the attitude angle The side slip angle β (unit: rad) is as shown in FIGS. Here, the driving force is a driving force output by the vehicle in order to compensate for running resistance such as air resistance. FIG. 1 shows a case where the steering wheel operation angle θ is small and the turning amount (lateral acceleration Yg) is small, and FIG. 2 shows a case where the steering wheel operation angle θ is large and the turning amount (lateral acceleration Yg) is large. In both FIG. 1 and FIG. 2, the horizontal driving force difference ΔT (unit: N) is taken on the horizontal axis, and the front wheel distribution η (unit:%) of the driving force is taken on the vertical axis. The points where the lateral acceleration Yg and the side slip angle β are equal are connected. In both figures, the lateral acceleration Yg is indicated by a solid line, and the skid angle β is indicated by a broken line. Further, as shown in FIG. 2, if the left / right driving force difference ΔT → large and the driving force front wheel distribution η → small, the turning amount becomes excessive and vehicle control becomes difficult.
横方向加速度Yg及び横滑り角βは、図1のように、ハンドル操作角θが小さくて、旋回量(横方向加速度Yg)が小さいときには、駆動力前輪配分ηが増減してもほとんど変化せず、左右駆動力差ΔTの増減に伴って変化する。また、図2のように、ハンドル操作角θが大きくなって、旋回量(横方向加速度Yg)が大きくなると、駆動力前輪配分ηの増減に伴っても変化するようになる。 As shown in FIG. 1, the lateral acceleration Yg and the side slip angle β hardly change even if the driving force front wheel distribution η increases or decreases when the steering wheel operation angle θ is small and the turning amount (lateral acceleration Yg) is small. It changes with the increase / decrease in the left / right driving force difference ΔT. In addition, as shown in FIG. 2, when the steering wheel operation angle θ increases and the turning amount (lateral acceleration Yg) increases, the steering force angle changes as the driving force front wheel distribution η increases or decreases.
このように、左右輪駆動力差ΔT及び駆動力前輪配分ηをそれぞれ個別に調整できる車両においては、旋回量(本発明では横方向加速度Yg)及び姿勢角(本発明では横滑り角β)は、ハンドル操作角θが小さくて旋回量が小さい場合には左右輪駆動力差ΔTによってほぼ決定され、ハンドル操作角θが大きくなって旋回量が大きくなるにつれて、左右輪駆動力差ΔT及び駆動力前輪配分ηの両者によって決定されるようになる。 Thus, in a vehicle in which the left and right wheel driving force difference ΔT and the driving force front wheel distribution η can be individually adjusted, the turning amount (lateral acceleration Yg in the present invention) and posture angle (side slip angle β in the present invention) are: When the steering wheel operation angle θ is small and the turning amount is small, it is almost determined by the left and right wheel driving force difference ΔT, and as the steering wheel operation angle θ increases and the turning amount increases, the left and right wheel driving force difference ΔT and the driving force front wheel It is determined by both of the distribution η.
本件発明は、発明者らの鋭意研究を重ねることによって見いだされた上記知見に基づき、左右輪駆動力差ΔT及び前後輪駆動力配分(駆動力前輪配分η)をそれぞれ個別に調整できる車両において、ハンドル操作角θが小さくて旋回量が小さい場合には、旋回量を左右輪駆動力差ΔTに基づいて制御するようにし、ハンドル操作角θが大きくなって旋回量が大きくなった場合には、旋回量及び姿勢角を左右輪駆動力差ΔT及び前後輪駆動力配分(駆動力前輪配分η)に基づいて制御するようにすることで、旋回量及び姿勢角を適切に制御して、ドライバーの操縦性を向上させようとするものである。以下ではその具体的な内容について説明する。 The present invention is based on the above findings found through repeated research by the inventors, in a vehicle that can individually adjust the left and right wheel driving force difference ΔT and the front and rear wheel driving force distribution (driving force front wheel distribution η). When the steering wheel operation angle θ is small and the turning amount is small, the turning amount is controlled based on the left and right wheel driving force difference ΔT. When the steering wheel operation angle θ is increased and the turning amount is large, By controlling the turning amount and the posture angle based on the left and right wheel driving force difference ΔT and the front and rear wheel driving force distribution (driving force front wheel distribution η), the turning amount and the posture angle are appropriately controlled, and the driver's It is intended to improve maneuverability. The specific contents will be described below.
(第1実施形態)
図3は電動車両の機械的構成の第1実施形態を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of the mechanical configuration of the electric vehicle.
図3に示す電動車両は、バッテリ9から供給される電力により駆動されるモータ2によって左前輪11及び右前輪12を、モータ3によって左後輪13を、モータ4によって右後輪14をそれぞれ独立に駆動する。また各車輪11〜14の半径はすべてRであって等しく、各モータと各車輪間は減速比1、即ち直接連結されている。
In the electric vehicle shown in FIG. 3, the
モータ2〜4は三相同期電動機や三相誘導電動機等の力行運転及び回生運転ができる交流機であり、バッテリ9はニッケル水素電池又はリチウムイオン電池である。インバータ32〜34はモータ2〜4で発電された交流電流を直流電流に変換しバッテリ9に充電する、又はバッテリ9が放電した直流電流を交流電流に変換しモータ2〜4に供給する。各車輪の速度は車輪速センサ22〜24によって検出され、検出された各車輪の回転速度はコントローラ8に送信される。
The
車両の横方向加速度は車両重心位置に取り付けられた加速度センサ100によって、車両のヨーレートはヨーレートセンサ101によってそれぞれ検出され、検出された車両の横方向加速度とヨーレートはコントローラ8に送信される。
The lateral acceleration of the vehicle is detected by the
前輪11,12の舵角は,運転者によるハンドル5の操舵がステアリングギヤ15を介して機械的に調整される。
The steering angles of the
運転者によるハンドル5の回転角はハンドル角センサ25によって、アクセルペダル6とブレーキペダル7の踏込量はアクセルストロークセンサ26及びブレーキストロークセンサ27によってそれぞれ検出され、コントローラ8に送信される。
The rotation angle of the
コントローラ8はCPU、ROM、RAM、インターフェース回路及びインバータ回路等からなり、車輪速センサ22〜24、ハンドル角センサ25、アクセルストロークセンサ26、ブレーキストロークセンサ27、加速度センサ100,ヨーレートセンサ101等で検出した信号を受信し、これらの信号を基にモータ2〜4にトルク配分を行う等の制御を行う。なお、本発明は上述の通り、左右輪駆動力差ΔT及び前後輪駆動力配分(駆動力前輪配分η)をそれぞれ個別に調整できる車両において、ハンドル操作角θに応じてモータ2〜4のトルク配分を適切に制御することで、旋回量及び姿勢角をコントロールして、ドライバーの操縦性を向上させようとするものである。
The
そこで以下では、コントローラ8における具体的な制御ロジックについてフローチャートに沿って説明する。
In the following, specific control logic in the
図4は本発明による車両運動制御装置の第1実施形態を示すフローチャートであり、図3の電動車両においてコントローラ8で実行するモータ2〜4へのトルク配分制御を示すものである。
FIG. 4 is a flowchart showing a first embodiment of the vehicle motion control apparatus according to the present invention, and shows torque distribution control to the
ステップS10では、車輪速センサ22〜24で各輪11〜14の回転速度ω1,ω2,ω3,ω4(単位:rad/s)をそれぞれ検出し、各輪の半径Rを乗じて速度V1,V2,V3,V4(単位:m/s)を得る。また、アクセルストロークセンサ26によってアクセルペダル6の踏込量APを検出し、ブレーキストロークセンサ27によってブレーキペダル7の踏込量BPを検出し、ハンドル角センサ25によってハンドル5の回転角θ(単位:rad)を検出し、車両の横方向加速度Yg(単位:m/s2)を加速度センサ100で検出し、ヨーレートγ(単位:rad/s)をヨーレートセンサ101で検出する。なお、速度V1〜V4は車両前進方向を正とし、ハンドル操作角θはドライバーから見て反時計回りを正とし、横方向加速度Ygは車両が左旋回時に車両重心位置から旋回中心に向かう方向を正とし、ヨーレートγは車両を鉛直上方からみたときに反時計回りを正とする。本実施形態では横方向加速度Ygが請求項における車両の旋回量に相当する。
In step S10, the rotational speeds ω1, ω2, ω3, and ω4 (unit: rad / s) of the
ステップS20では、車速V(単位:m/s)を式(1)の通り求める。また、車両の前後方向加速度Xg(単位:m/s2)を式(2)の通り求める。 In step S20, the vehicle speed V (unit: m / s) is obtained as in equation (1). Further, the longitudinal acceleration Xg (unit: m / s 2 ) of the vehicle is obtained as in equation (2).
V=(V1+V2+V3+V4)÷4 ・・・式(1)
Xg=(V−Vo)÷ts ・・・式(2)。
V = (V1 + V2 + V3 + V4) ÷ 4 Equation (1)
Xg = (V−Vo) ÷ ts (2)
ただし、式(2)において、tsはコントローラ8における図4のフローチャートの演算周期(単位:s)であり、Voは後述するステップS100で設定される1周期前のVである(演算開始時には初期値0が設定されている)。なお、Vは車両前進方向を正とし、前後加速度Xgは車両が前方に加速する方向を正とする。
In equation (2), ts is the calculation cycle (unit: s) in the flowchart of FIG. 4 in the
ステップS30では、本電動車両に対するドライバーの要求駆動力tTを式(3)の通り求める。 In step S30, the driver's required driving force tT for the electric vehicle is obtained as in equation (3).
tT=tTa+tTb ・・・式(3)。 tT = tTa + tTb (3)
式(3)中のtTaはアクセルペダル踏込量AP及び車速Vに対応した要求駆動力であり、要求駆動力マップに基づいて設定する。この要求駆動力マップは、アクセルペダル踏込量APに対応する要求駆動力をコントローラ8のROMに予め記録しておいたものであり、一例を示すならば図5のようになる。
TTa in the equation (3) is a required driving force corresponding to the accelerator pedal depression amount AP and the vehicle speed V, and is set based on the required driving force map. This required driving force map is obtained by recording the required driving force corresponding to the accelerator pedal depression amount AP in the ROM of the
また式(3)中のtTbはブレーキペダル踏込量BPに対応した要求制動力であり、要求制動力マップに基づいて設定する。この要求制動力マップは、ブレーキペダル踏込量BPに対応する要求制動力をコントローラ8のROMに予め記録しておいたものであり、一例を示すならば図6のようになる。なお、tT、tTa、tTbはいずれも車両を前方に加速させる向きを正とする。
Further, tTb in the expression (3) is a required braking force corresponding to the brake pedal depression amount BP, and is set based on the required braking force map. This required braking force map is obtained by recording the required braking force corresponding to the brake pedal depression amount BP in the ROM of the
ステップS40では、ハンドル5の回転角θ及び車速Vから、車両の目標横方向加速度tYgを目標旋回量マップに基づいて設定する。この目標旋回量マップは、ハンドル操作角θ及び車速Vに対応する目標横方向加速度tYgを予めコントローラ8のROMに記憶しておいたものであり、一例を示すならば図7のようになる。また、この目標横方向加速度tYgは図1の車両が現在のハンドル操作角θ及び車速Vにおいて出力可能な値に設定されることは言うまでもない。
In step S40, the target lateral acceleration tYg of the vehicle is set based on the target turning amount map from the rotation angle θ of the
ステップS50では、ハンドル操作角θ及び車速Vから、車両重心における目標横滑り角tβを目標姿勢角マップに基づいて設定する。この目標姿勢角マップは、ハンドル操作角θ及び車速Vに対応する目標横滑り角tβを予めコントローラ8のROMに記憶しておいたものであり、一例を示すならば図8のようになる。なお、本実施形態ではこの車両重心の横滑り角βが請求項における車両の姿勢角に相当する。また、この目標横滑り角tβは車両が現在のハンドル操作角θ及び車速Vにおいて出力可能な値に設定されることは言うまでもない。
In step S50, the target side slip angle tβ at the center of gravity of the vehicle is set based on the target attitude angle map from the steering wheel operation angle θ and the vehicle speed V. This target posture angle map is obtained by storing the target side slip angle tβ corresponding to the steering wheel operation angle θ and the vehicle speed V in the ROM of the
ステップS60では、車両の横方向加速度の絶対値|Yg|が基準値Ygth以上ならばステップS70に進み、Ygthより小さいならばステップS80に進む。なお基準値Ygthはマップ切替のための閾値であって、この値はあらかじめ実験によって決定しておくが、例えば本実施形態では1 m/s2に設定してある。 In step S60, if the absolute value | Yg | of the lateral acceleration of the vehicle is greater than or equal to the reference value Ygth, the process proceeds to step S70, and if smaller than Ygth, the process proceeds to step S80. The reference value Ygth is a threshold value for switching maps, and this value is determined in advance by experiment. For example, in this embodiment, it is set to 1 m / s 2 .
ステップS70では、目標横方向加速度tYg及び目標横滑り角tβからステップS30で決定された要求駆動トルクtTの前輪への配分比率η(%)及び左右輪駆動力差ΔTを各輪駆動力配分マップに基づいて設定する。なお、左右輪駆動力差ΔTは右輪駆動力が左輪駆動力以上の場合を正とする。 In step S70, the distribution ratio η (%) of the required driving torque tT determined in step S30 from the target lateral acceleration tYg and the target side slip angle tβ to the front wheels and the left and right wheel driving force difference ΔT are set in each wheel driving force distribution map. Set based on. The right and left wheel driving force difference ΔT is positive when the right wheel driving force is equal to or greater than the left wheel driving force.
この各輪駆動力配分マップは、一例を示すならば図9のようなマップであり、ハンドル操作角θ及び車速V毎に、目標横方向加速度tYg及び目標横滑り角tβを実現する駆動力前輪配分η及び左右輪駆動力差ΔTを記憶してある。この各輪駆動力配分マップは、図11のフローチャートによって作成されるが詳細については後述する。 Each wheel driving force distribution map is a map as shown in FIG. 9 as an example, and the driving force front wheel distribution for realizing the target lateral acceleration tYg and the target skid angle tβ for each steering wheel operation angle θ and vehicle speed V. η and left and right wheel driving force difference ΔT are stored. Each wheel driving force distribution map is created by the flowchart of FIG. 11 and will be described in detail later.
ここで、ハンドル操作角θ及び車速Vに基づいて、図9に示した各輪駆動力配分マップを選択したとして、図9の見方について説明する。ステップS40及びステップS50で求めた目標横方向加速度tYg及び目標横滑り角tβを、この図9に適用して駆動力前輪配分η及び左右輪駆動力差ΔTを求める。なお本例では、ステップS40及びステップS50で求めた目標横方向加速度tYg及び目標横滑り角tβを実現可能なポイントが、A,Bの2ポイントある。このようなときには、左右輪駆動力差ΔTが最も小さくなるポイントを選択し、本例でいえば、ΔTが小さいポイントAを選択し、大きいポイントBは選択しない。 Here, based on the steering wheel operation angle θ and the vehicle speed V, it is assumed that each wheel driving force distribution map shown in FIG. The target lateral acceleration tYg and the target side slip angle tβ obtained in steps S40 and S50 are applied to this FIG. 9 to determine the driving force front wheel distribution η and the left and right wheel driving force difference ΔT. In this example, there are two points A and B that can realize the target lateral acceleration tYg and the target skid angle tβ obtained in steps S40 and S50. In such a case, the point at which the left and right wheel driving force difference ΔT is the smallest is selected. In this example, the point A having a small ΔT is selected, and the point B having a large ΔT is not selected.
このようにして目標横方向加速度tYg及び目標横滑り角tβから駆動力前輪配分η及び左右輪駆動力差ΔTを設定する。 In this way, the driving force front wheel distribution η and the left and right wheel driving force difference ΔT are set from the target lateral acceleration tYg and the target side slip angle tβ.
ステップS80では、目標横方向加速度tYgから左右輪駆動力差ΔTを左右輪駆動力差マップに基づいて設定し、駆動力前輪配分ηは車両が静止している状態における前輪の重量配分ηfに設定する。 In step S80, the left and right wheel driving force difference ΔT is set from the target lateral acceleration tYg based on the left and right wheel driving force difference map, and the driving force front wheel distribution η is set to the front wheel weight distribution ηf when the vehicle is stationary. To do.
この左右輪駆動力差マップは、一例を示すならば図10のようなマップであり、ハンドル操作角θ毎に、目標横方向加速度tYgを実現する左右輪駆動力差ΔTを記憶してある。この左右輪駆動力差マップは、図11のフローチャートによって作成されるが詳細については後述する。 This left and right wheel driving force difference map is a map as shown in FIG. 10 as an example, and stores a left and right wheel driving force difference ΔT that realizes a target lateral acceleration tYg for each steering operation angle θ. This left and right wheel driving force difference map is created by the flowchart of FIG. 11 and will be described in detail later.
なお、|Yg|がYgthより小さい場合には、駆動力前輪配分ηは図1に示した通り、Yg及びβに対する感度がほとんどないので、駆動力前輪配分ηは任意の値を用いることができる。上記のように車両が静止している状態における前輪の重量配分ηfを用いてもよいし、各駆動モータの省電力の合計が最小となるように駆動力前輪配分ηを定めてもよい。 When | Yg | is smaller than Ygth, the driving force front wheel distribution η has almost no sensitivity to Yg and β as shown in FIG. 1, so that an arbitrary value can be used for the driving force front wheel distribution η. . The front wheel weight distribution ηf when the vehicle is stationary as described above may be used, or the driving force front wheel distribution η may be determined so that the total power saving of each drive motor is minimized.
ステップS90では、駆動力前輪配分ηと左右輪駆動力差ΔTからモータ2〜4の駆動トルクTm2〜Tm4を式(4)〜(6)の通り設定する。
In step S90, the driving torques Tm2 to Tm4 of the
Tm2=(tTa×η)×R ・・・式(4)
Tm3=((tTa×(1−η))÷2−ΔT÷2)×R ・・・式(5)
Tm4=((tTa×(1−η))÷2+ΔT÷2)×R ・・・式(6)。
Tm2 = (tTa × η) × R (4)
Tm3 = ((tTa × (1-η)) ÷ 2-ΔT ÷ 2) × R (5)
Tm4 = ((tTa × (1−η)) ÷ 2 + ΔT ÷ 2) × R (6)
ステップS100では、Tm2〜Tm4をモータ2〜4が出力するように制御を行い、現在の車速VをVoに設定する。
In step S100, control is performed so that the
次に、図4のフローチャートにおける、各輪駆動力配分マップ、及び左右輪駆動力差マップを決定する図11のフローチャートについて説明する。図11のフローチャートはコントローラ8を製造する前に、図3の車両のシミュレーションモデル又は実車を用いて予め実施しておく。
Next, the flowchart of FIG. 11 for determining each wheel driving force distribution map and the left and right wheel driving force difference map in the flowchart of FIG. 4 will be described. The flowchart of FIG. 11 is executed in advance using the vehicle simulation model or actual vehicle of FIG. 3 before the
ステップS210では、車速Vに0を設定する。 In step S210, 0 is set to the vehicle speed V.
ステップS220では、車速VにdV(単位:m/s)を加える。このdVは正の値で、車速VがdVだけ変化しても、ハンドル操作角θや左右輪駆動力差ΔT等による車両の応答の変化がドライバーにとって十分小さい値に設定する。 In step S220, dV (unit: m / s) is added to the vehicle speed V. This dV is a positive value, and even if the vehicle speed V changes by dV, the change in the vehicle response due to the steering wheel operation angle θ, the left and right wheel driving force difference ΔT, etc. is set to a sufficiently small value for the driver.
ステップS230では、ハンドル操作角θに0を設定する。 In step S230, 0 is set to the handle operating angle θ.
ステップS240では、ハンドル操作角θにdθ(単位:rad)を加える。このdθは正の値で、図3の車両が取り得る如何なるV,ΔT,ηにおいても、ハンドル操作角θがdθ変化することによる車両の応答の変化がドライバーにとって十分小さい値に設定する。 In step S240, dθ (unit: rad) is added to the handle operating angle θ. This dθ is a positive value, and at any V, ΔT, η that the vehicle of FIG. 3 can take, the change in the response of the vehicle due to the change in the steering operation angle θ by dθ is set to a sufficiently small value for the driver.
ステップS250では、これまでのステップで設定された車速V及びハンドル操作角θにおいて、左右輪駆動力差ΔTを0〜ΔTmaxの範囲で、駆動力前輪配分ηを0〜100の範囲でそれぞれ変化させながら、図3の車両を実際に、又はシミュレーション上で走行させ、各(ΔT,η)における横方向加速度Ygと横滑り角βをそれぞれ求める。その上で、左右輪駆動力差ΔTと駆動力前輪配分ηを各軸にとり、横方向加速度Ygが等しくなる(ΔT,η)を、また、横滑り角βが等しくなる(ΔT,η)をそれぞれ結び、図12(a)を作成する。この図12(a)のマップが現在設定されている車速V及びハンドル操作角θにおける各輪駆動力配分マップとなる。 In step S250, at the vehicle speed V and the steering wheel operation angle θ set in the previous steps, the left and right wheel driving force difference ΔT is changed in the range of 0 to ΔTmax, and the driving force front wheel distribution η is changed in the range of 0 to 100, respectively. However, the vehicle shown in FIG. 3 is actually or simulated, and the lateral acceleration Yg and the skid angle β at each (ΔT, η) are obtained. Then, taking the left and right wheel driving force difference ΔT and the driving force front wheel distribution η as the respective axes, the lateral acceleration Yg becomes equal (ΔT, η), and the side slip angle β becomes equal (ΔT, η), respectively. As a result, FIG. 12A is created. The map of FIG. 12A is a wheel driving force distribution map at the currently set vehicle speed V and steering wheel operation angle θ.
ここで左右輪駆動力差ΔTを0〜ΔTmaxの範囲で、駆動力前輪配分ηを0〜100の範囲でそれぞれ変化させる場合には、得られる各輪駆動力配分マップの横方向加速度Yg及び横滑り角βの等高線の間隔が、この等高線の間隔で横方向加速度Yg及び横滑り角βが変化しても、ドライバーに違和感を与えないような間隔となるように、十分細かく行う。また、ΔTmaxは、現在設定されているV,θ,ηにおけるモータ4の最大出力Tm4max(V,θ,η)から、モータ3の最小出力Tm3min(V,θ,η)を差し引いた値である。
Here, when the left and right wheel driving force difference ΔT is changed in the range of 0 to ΔTmax and the driving force front wheel distribution η is changed in the range of 0 to 100, the lateral acceleration Yg and the side slip of each obtained wheel driving force distribution map are obtained. The interval between the contour lines of the angle β is set sufficiently fine so that the driver does not feel uncomfortable even if the lateral acceleration Yg and the skid angle β change with the interval between the contour lines. ΔTmax is a value obtained by subtracting the minimum output Tm3min (V, θ, η) of the motor 3 from the maximum output Tm4max (V, θ, η) of the
ステップS260では、ステップS250で設定された各輪駆動力配分マップにおいて、車両が静止している状態における前輪の重量配分ηf一定線上での左右輪駆動力差ΔT及び横方向加速度Ygから図12(b)を作成する。この図12(b)のマップが現在設定されている車速V及びハンドル操作角θにおける左右輪駆動力差マップとなる。 In step S260, in each wheel driving force distribution map set in step S250, the left and right wheel driving force difference ΔT and the lateral acceleration Yg on the constant distribution line of the front wheel weight distribution ηf when the vehicle is stationary are shown in FIG. Create b). The map of FIG. 12B is a left-right wheel driving force difference map at the currently set vehicle speed V and steering wheel operation angle θ.
ステップS270では、ハンドル操作角θがθmax以上になるまではステップS240に進んで上記処理を繰り返し、ハンドル操作角θがθmax以上になったらステップS280へ進む。なおθmaxはハンドル5の最大回転角、即ち反時計回りに一杯に切ったときの切れ角である。
In step S270, the process proceeds to step S240 until the handle operation angle θ is equal to or greater than θmax, and the above process is repeated. When the handle operation angle θ is equal to or greater than θmax, the process proceeds to step S280. Note that θmax is the maximum rotation angle of the
ステップS280では、車速VがVmax以上になるまではステップS220へ進んで上記処理を繰り返し、車速VがVmax以上になったらステップS290へ進む。 In step S280, the process proceeds to step S220 until the vehicle speed V becomes equal to or higher than Vmax, and the above process is repeated. When the vehicle speed V becomes equal to or higher than Vmax, the process proceeds to step S290.
ステップS290では、S210〜S280までのステップを、ステップS240において「dθ」を「−dθ」として、ステップS250において「ΔTmax=Tm4max−Tm3min」を「ΔTmin=Tm4min−Tm3max」として、ステップS270において「θmax以上」を「θmin以下」として再度行い、各車速V及びハンドル操作角θにおける各輪駆動力配分マップと左右輪駆動力差マップを求める。なお、ΔTminは、現在設定されているV,θ,ηにおけるモータ4の最小出力Tm4min(V,θ,η)から、モータ3の最大出力Tm3max(V,θ,η)を差し引いた値であり、θminはハンドル5の最小回転角、即ち時計回りに一杯に切ったときの切れ角である。
In step S290, the steps from S210 to S280 are set such that “dθ” is set to “−dθ” in step S240, “ΔTmax = Tm4max−Tm3min” is set to “ΔTmin = Tm4min−Tm3max” in step S250, and “θmax” is set in step S270. The above is again performed as “θmin or less”, and each wheel driving force distribution map and left and right wheel driving force difference maps at each vehicle speed V and steering wheel operation angle θ are obtained. ΔTmin is a value obtained by subtracting the maximum output Tm3max (V, θ, η) of the motor 3 from the minimum output Tm4min (V, θ, η) of the
即ち、ステップS280まではハンドル操作角θが正の時の、ステップS290ではハンドル操作角θが負の時の各輪駆動力配分マップと左右輪駆動力差マップをそれぞれ作成する。 That is, each wheel driving force distribution map and left and right wheel driving force difference maps are created when the steering wheel operation angle θ is positive until step S280, and when the steering wheel operation angle θ is negative in step S290.
以上の通り、図11のフローチャートによって図3の車両が取り得る車速V及びハンドル操作角θにおける各輪駆動力配分マップ及び左右輪駆動力差マップが図12の通り作成される。 As described above, the wheel driving force distribution map and the left and right wheel driving force difference maps at the vehicle speed V and the steering operation angle θ that can be taken by the vehicle of FIG. 3 are created as shown in FIG.
本実施形態によれば、前輪と後輪の何れか又は両方の左右輪駆動力差と、前後輪駆動力配分を調整できる車両において、旋回量が小さい場合には車速とハンドル操作角に対応する目標旋回量を実現するように左右輪駆動力差を決定し、旋回量が大きい場合には車速とハンドル操作角に対応する目標旋回量と目標姿勢角を実現するように左右輪駆動力差と前後輪駆動力配分を決定するような構成とした。このような構成とすることによって、姿勢角制御の要求がより必要となる旋回量が大きい場合に、車両の姿勢角を運転者が操縦しやすい範囲に制御でき、操縦性を高めることができる。また、車両各輪の舵角を調整することができない車両においても、車両の姿勢角を制御できるのでコストの削減が期待できるのである。 According to this embodiment, in a vehicle capable of adjusting the left and right wheel driving force difference between one or both of the front wheels and the rear wheels and the front and rear wheel driving force distribution, when the turning amount is small, it corresponds to the vehicle speed and the handle operating angle. The left and right wheel driving force difference is determined so as to realize the target turning amount, and when the turning amount is large, the left and right wheel driving force difference is determined so as to realize the target turning amount and the target attitude angle corresponding to the vehicle speed and the steering angle. The front and rear wheel driving force distribution is determined. With such a configuration, when the turning amount that requires more posture angle control is large, the posture angle of the vehicle can be controlled within a range in which the driver can easily steer, and the maneuverability can be improved. Even in a vehicle in which the steering angle of each vehicle wheel cannot be adjusted, the attitude angle of the vehicle can be controlled, so that cost reduction can be expected.
(第2実施形態)
図13は本発明による車両運動制御装置の第2実施形態を示すフローチャートである。なお以下では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 13 is a flowchart showing a second embodiment of the vehicle motion control device according to the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to portions that perform the same functions as those in the above-described embodiment, and overlapping descriptions are omitted as appropriate.
本実施形態はフィードバック制御により旋回量を実現しようとするものである。 The present embodiment is intended to realize the turning amount by feedback control.
ステップS10〜S40までは第1実施形態と同様の処理を行う。 Steps S10 to S40 are the same as those in the first embodiment.
そしてステップS81において、目標旋回量(目標横方向加速度tYg)と、実際に検出された旋回量(横方向加速度Yg)との偏差ΔYgを演算する。 In step S81, a deviation ΔYg between the target turning amount (target lateral acceleration tYg) and the actually detected turning amount (lateral acceleration Yg) is calculated.
ステップS82において、図14に基づいてフィードバックゲインk1,k2を設定する。なお詳細については後述する。 In step S82, feedback gains k1 and k2 are set based on FIG. Details will be described later.
ステップS300において、左右輪駆動力差ΔT及び駆動力前輪配分ηを式(7)〜(8)の通り設定する。 In step S300, the left and right wheel driving force difference ΔT and the driving force front wheel distribution η are set as in equations (7) to (8).
ΔT=k1×ΔYg ・・・式(7)
η =k2×ΔYg ・・・式(8)
そして、モータ2〜4の駆動トルクTm2〜Tm4を設定して(ステップS90)、モータ2〜4を制御する(ステップS100)。
ΔT = k1 × ΔYg (7)
η = k2 × ΔYg (8)
And the drive torque Tm2-Tm4 of the motors 2-4 is set (step S90), and the motors 2-4 are controlled (step S100).
ここで図14を参照しながらフィードバックゲインの設定方法について補足説明する。 Here, a supplementary explanation of the feedback gain setting method will be given with reference to FIG.
式(7)(8)のk1,k2は、横方向加速度Ygからフィードバックゲインマップと各輪駆動力配分マップを参照して設定されるフィードバックゲインである。このフィードバックゲインマップは横方向加速度Ygに応じて変化するk1,k2の絶対値|k1|,|k2|を予めコントローラ8のROMに記憶しておいたものであり、例えば図14のように横方向加速度Ygが大きくなるに伴い駆動力前輪配分ηの補正量が大きくなるように設定されている。つまり、駆動力前輪配分ηの制御分担率が増加することとなる。なお図14には便宜上後述の式(9)(10)で使用するフィードバックゲインk3,k4についても記載されている。
K1 and k2 in the equations (7) and (8) are feedback gains set from the lateral acceleration Yg with reference to the feedback gain map and each wheel driving force distribution map. In this feedback gain map, absolute values | k1 | and | k2 | of k1 and k2 that change in accordance with the lateral acceleration Yg are stored in the ROM of the
k1〜k4の具体的な設定方法は、まず、フィードバックゲインマップと横方向加速度Ygから|k1|〜|k4|を定め、その上で現在のハンドル操作角θ及び車速Vにおける各輪駆動力配分マップを参照して偏差(tYg−Yg)及び(tβ−β)が収束するようにk1〜k4の符号を定めるようにする。 Specifically, k1 to k4 are set by first determining | k1 | to | k4 | from the feedback gain map and the lateral acceleration Yg, and then distributing each wheel driving force at the current steering operation angle θ and the vehicle speed V. With reference to the map, the signs of k1 to k4 are determined so that the deviations (tYg−Yg) and (tβ−β) converge.
本実施形態によれば、旋回量が小さい場合には主に左右駆動力差を調整することによって旋回量を目標旋回量に一致させ、旋回量が大きくなるにしたがって前後輪駆動力配分の調整量を大きくする構成とした。このような構成とすることによって、乗客数や積み荷の変化による車両特性の変化や、路面μの変化等による外乱があっても旋回量を目標旋回量に一致させることができるので、旋回性能を向上させることができるのである。 According to this embodiment, when the turning amount is small, the turning amount is made to coincide with the target turning amount mainly by adjusting the left / right driving force difference, and the front / rear wheel driving force distribution adjustment amount is increased as the turning amount increases. It was set as the structure which enlarges. By adopting such a configuration, the turning amount can be made to match the target turning amount even if there are disturbances due to changes in the vehicle characteristics due to changes in the number of passengers and cargo, changes in the road surface μ, etc. It can be improved.
(第3実施形態)
図15は本発明による車両運動制御装置の第3実施形態を示すフローチャートである。
(Third embodiment)
FIG. 15 is a flowchart showing a third embodiment of the vehicle motion control apparatus according to the present invention.
本実施形態はフィードバック制御により姿勢角を実現しようとするものである。 In the present embodiment, an attitude angle is to be realized by feedback control.
ステップS10〜S50までは第1実施形態と同様の処理を行う。 Steps S10 to S50 are the same as those in the first embodiment.
そしてステップS83において、姿勢角(横滑り角β)を推定する。具体的な推定方法として例えば特開2000−52951「車両の車体横滑り角推定方法及び推定装置」に記載されているように、各輪の速度V2〜V4、前後加速度Xg、横方向加速度Yg、ヨーレートγから横滑り角βの推定方法を用いる等、公知技術によって求めることができるので、ここでは横滑り角βの推定方法に関する説明は省略する。 In step S83, the posture angle (side slip angle β) is estimated. As a specific estimation method, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-52951 “Vehicle body slip angle estimation method and estimation device”, the speeds V2 to V4 of each wheel, the longitudinal acceleration Xg, the lateral acceleration Yg, the yaw rate Since it can be obtained by a known technique such as using a method for estimating the side slip angle β from γ, a description of the method for estimating the side slip angle β is omitted here.
ステップS84において、目標姿勢角(目標横滑り角tβ)と、推定姿勢角(横滑り角β)との偏差Δβを演算する。 In step S84, a deviation Δβ between the target posture angle (target side slip angle tβ) and the estimated posture angle (side slip angle β) is calculated.
ステップS85において、図14に基づいてフィードバックゲインk3,k4を設定する。具体的には上述の通りである。 In step S85, feedback gains k3 and k4 are set based on FIG. Specifically, as described above.
ステップS400において、左右輪駆動力差ΔT及び駆動力前輪配分ηを式(9)〜(10)の通り設定する。 In step S400, the left and right wheel driving force difference ΔT and the driving force front wheel distribution η are set according to equations (9) to (10).
ΔT=k3×Δβ ・・・式(9)
η =k4×Δβ ・・・式(10)
そして、モータ2〜4の駆動トルクTm2〜Tm4を設定して(ステップS90)、モータ2〜4を制御する(ステップS100)。
ΔT = k3 × Δβ (9)
η = k4 × Δβ Formula (10)
And the drive torque Tm2-Tm4 of the motors 2-4 is set (step S90), and the motors 2-4 are controlled (step S100).
本実施形態によれば、現在の姿勢角を検出する手段と、この検出した姿勢角を目標姿勢角に一致させるように左右輪駆動力差と前後輪駆動力配分を調整する手段を備え、旋回量が小さい場合には主に左右駆動力差を調整することによって姿勢角を目標姿勢角に一致させ、旋回量が大きくなるにしたがって前後輪駆動力配分の調整量を大きくする構成とした。このような構成とすることによって、乗客数や積み荷の変化による車両特性の変化や、路面μの変化等による外乱があっても姿勢角を目標姿勢角に一致させることができるので、ドライバーの操作性を向上させることができるのである。 According to this embodiment, there is provided means for detecting the current posture angle and means for adjusting the left and right wheel driving force difference and the front and rear wheel driving force distribution so that the detected posture angle matches the target posture angle. When the amount is small, the posture angle is made to coincide with the target posture angle mainly by adjusting the left and right driving force difference, and the adjustment amount of the front and rear wheel driving force distribution is increased as the turning amount increases. With this configuration, the posture angle can be matched to the target posture angle even when there are disturbances due to changes in vehicle characteristics due to changes in the number of passengers and cargo, and changes in the road surface μ, etc. It is possible to improve the performance.
(第4実施形態)
図16は本発明による車両運動制御装置の第4実施形態を示すフローチャートである。
(Fourth embodiment)
FIG. 16 is a flowchart showing a fourth embodiment of the vehicle motion control device according to the present invention.
本実施形態は第1実施形態のマップ制御と第2実施形態のフィードバック制御とを組み合わせたものである。 This embodiment is a combination of the map control of the first embodiment and the feedback control of the second embodiment.
ステップS10〜S80までの第1実施形態と同様の処理を行った後、目標旋回量(目標横方向加速度tYg)と、実際に検出された旋回量(横方向加速度Yg)との偏差ΔYgを演算し(ステップS81)、図14に基づいてフィードバックゲインk1,k2を設定する(ステップS82)。 After performing the same processing as in the first embodiment up to steps S10 to S80, the deviation ΔYg between the target turning amount (target lateral acceleration tYg) and the actually detected turning amount (lateral acceleration Yg) is calculated. Then, the feedback gains k1 and k2 are set based on FIG. 14 (step S82).
そして、ステップS86において、目標横方向加速度tYg及び横方向加速度Ygの偏差ΔYgを0にするように、駆動力前輪配分η及び左右輪駆動力差ΔTを式(11)〜(12)の通り補正する。 In step S86, the driving force front wheel distribution η and the left and right wheel driving force difference ΔT are corrected as in equations (11) to (12) so that the deviation ΔYg between the target lateral acceleration tYg and the lateral acceleration Yg is zero. To do.
ΔT=ΔT+k1×ΔYg ・・・式(11)
η= η+k2×ΔYg ・・・式(12)。
ΔT = ΔT + k1 × ΔYg (11)
η = η + k2 × ΔYg (12)
そして、モータ2〜4の駆動トルクTm2〜Tm4を設定して(ステップS90)、モータ2〜4を制御する(ステップS100)。 And the drive torque Tm2-Tm4 of the motors 2-4 is set (step S90), and the motors 2-4 are controlled (step S100).
本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えてさらに乗客数や積み荷の変化による車両特性の変化や、路面μの変化等による外乱があっても旋回量を目標旋回量に一致させることができるので、旋回性能を向上させることができるのである。 According to this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, even if there is a disturbance due to a change in vehicle characteristics due to a change in the number of passengers or cargo, a change in the road surface μ, etc., the turning amount is made to coincide with the target turning amount. Therefore, the turning performance can be improved.
(第5実施形態)
図17は本発明による車両運動制御装置の第5実施形態を示すフローチャートである。
(Fifth embodiment)
FIG. 17 is a flowchart showing a fifth embodiment of the vehicle motion control device according to the present invention.
本実施形態は第1実施形態のマップ制御と第2実施形態のフィードバック制御と第3実施形態のフィードバック制御とを組み合わせたものである。 This embodiment is a combination of the map control of the first embodiment, the feedback control of the second embodiment, and the feedback control of the third embodiment.
ステップS10〜S80までの第1実施形態と同様の処理を行った後、目標旋回量(目標横方向加速度tYg)と、実際に検出された旋回量(横方向加速度Yg)との偏差ΔYgを演算し(ステップS81)、姿勢角(横滑り角β)を推定し(ステップS83)、目標姿勢角(目標横滑り角tβ)と、推定姿勢角(横滑り角β)との偏差Δβを演算する(ステップS84)。 After performing the same processing as in the first embodiment up to steps S10 to S80, the deviation ΔYg between the target turning amount (target lateral acceleration tYg) and the actually detected turning amount (lateral acceleration Yg) is calculated. (Step S81), the posture angle (side slip angle β) is estimated (Step S83), and a deviation Δβ between the target posture angle (target side slip angle tβ) and the estimated posture angle (side slip angle β) is calculated (Step S84). ).
そしてステップS87において、図14に基づいてフィードバックゲインk1,k2,k3,k4を設定する。 In step S87, feedback gains k1, k2, k3, k4 are set based on FIG.
ステップS88において、目標横方向加速度tYg及び横方向加速度Ygの偏差ΔYgだけでなく、目標横滑り角tβ及び横滑り角βの偏差Δβをも0にするように式(13)〜(14)の通り補正する。 In step S88, not only the deviation ΔYg of the target lateral acceleration tYg and the lateral acceleration Yg but also the deviation Δβ of the target side slip angle tβ and the side slip angle β are corrected as shown in equations (13) to (14). To do.
ΔT=ΔT+k1×ΔYg+k3×Δβ ・・・式(13)
η= η+k2×ΔYg+k4×Δβ ・・・式(14)。
ΔT = ΔT + k1 × ΔYg + k3 × Δβ (13)
η = η + k2 × ΔYg + k4 × Δβ Equation (14).
そして、モータ2〜4の駆動トルクTm2〜Tm4を設定して(ステップS90)、モータ2〜4を制御する(ステップS100)。 And the drive torque Tm2-Tm4 of the motors 2-4 is set (step S90), and the motors 2-4 are controlled (step S100).
本実施形態によれば、第4実施形態の効果に加えてさらに乗客数や積み荷の変化による車両特性の変化や、路面μの変化等による外乱があっても姿勢角を目標姿勢角に一致させることができるので、ドライバーの操作性を一層向上させることができるのである。 According to the present embodiment, in addition to the effects of the fourth embodiment, the posture angle is matched with the target posture angle even when there is a disturbance due to a change in vehicle characteristics due to a change in the number of passengers or cargo, a change in road surface μ, or the like. Therefore, the operability of the driver can be further improved.
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are equivalent to the present invention.
本発明は図3に示す車両だけに限らず、例えば図18のように各輪が独立に駆動するような車両や、図3において前輪の駆動源がエンジンとモータを組み合わせたハイブリッド車両や、図3及び図18の車両において各輪の操舵角をも自由に制御できる機能を付加した車両等、またはエンジンを駆動源とした従前の4輪駆動車両の機械的伝達手段に左右駆動配分機構を付与したものにも適用できることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the vehicle shown in FIG. 3, for example, a vehicle in which each wheel is driven independently as shown in FIG. 18, a hybrid vehicle in which the driving source of the front wheels in FIG. The left and right drive distribution mechanism is added to the mechanical transmission means of a vehicle or the like having the function of freely controlling the steering angle of each wheel in the vehicle of FIGS. 3 and 18 or the conventional four-wheel drive vehicle using an engine as a drive source. It goes without saying that it can also be applied to what has been done.
また、車両の姿勢角(例えば車両重心における横滑り角β)や旋回量(例えば車両の横方向加速度Yg)等をはじめとする各種検出値は、センサ等によって直接検出しても、または他のセンサの検出値に基づいて間接的に検出(推定)してもよく、そのような場合であっても本発明と均等であることは明白である。 Further, various detection values such as a vehicle attitude angle (for example, a side slip angle β at the center of gravity of the vehicle) and a turning amount (for example, a lateral acceleration Yg of the vehicle) may be detected directly by a sensor or the like, or other sensors It may be detected (estimated) indirectly based on the detected value, and even in such a case, it is obvious that it is equivalent to the present invention.
22〜24;ステップS10,S20 車速検出手段
25;ステップS10 操舵角検出手段
100;ステップS10 旋回量検出手段
ステップS40,S50 目標挙動決定手段
ステップS70,S80 駆動力配分決定手段
ステップS81 旋回量偏差演算手段
ステップS83 姿勢角検出手段
ステップS84 姿勢角偏差演算手段
ステップS90,S100,S82,S85〜S88,S300,S400 車両挙動制御手段
Steps S10 and S20 Vehicle
Claims (6)
ハンドル操作角を検出する操舵角検出手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記ハンドル操作角及び車速に基づいて、車両の目標旋回量及び目標姿勢角を決定する目標挙動決定手段と、
車両の旋回量を検出する旋回量検出手段と、
前記旋回量検出手段により検出された検出旋回量の絶対値が基準値よりも大きいときには、前記目標旋回量及び目標姿勢角に基づいて左右輪駆動力差及び前後輪駆動力配分を設定し、前記検出旋回量の絶対値が基準値よりも小さいときには、前記目標旋回量に基づいて左右輪駆動力差を設定する駆動力配分決定手段と、
前記左右輪駆動力差及び前後輪駆動力配分を制御することによって車両挙動を制御する車両挙動制御手段と、
を備えることを特徴とする車両運動制御装置。 A vehicle motion control device for controlling the motion of a vehicle capable of independently driving front and rear wheels and capable of independently driving left and right wheels for at least one of the front and rear wheels,
Steering angle detection means for detecting the steering operation angle;
Vehicle speed detection means for detecting the speed of the vehicle;
Target behavior determining means for determining a target turning amount and a target posture angle of the vehicle based on the steering wheel operation angle and the vehicle speed;
A turning amount detecting means for detecting a turning amount of the vehicle;
Wherein when the absolute value of the detected turning amount detected by the turning amount detection means is greater than the reference value, sets the left and right wheel driving force difference and the front-rear wheel driving force distribution based on the target turning amount and the target attitude angle, the When the absolute value of the detected turning amount is smaller than a reference value, driving force distribution determining means for setting a left and right wheel driving force difference based on the target turning amount;
Vehicle behavior control means for controlling vehicle behavior by controlling the left and right wheel driving force difference and front and rear wheel driving force distribution;
A vehicle motion control device comprising:
前記目標旋回量に基づいて左右輪駆動力差を設定可能な左右輪駆動力差マップを記憶する左右輪駆動力差マップ記憶手段と、
を備え、
前記駆動力配分決定手段は、前記検出旋回量の絶対値が基準値よりも大きいときには、前記各輪駆動力配分マップに基づいて左右輪駆動力差及び前後輪駆動力配分を設定し、前記検出旋回量の絶対値が基準値よりも小さいときには、前記左右輪駆動力差マップに基づいて左右輪駆動力差を設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両運動制御装置。 Each wheel driving force distribution map storage means for storing each wheel driving force distribution map capable of setting the left and right wheel driving force difference and the front and rear wheel driving force distribution based on the target turning amount and the target posture angle;
Left and right wheel driving force difference map storage means for storing a left and right wheel driving force difference map capable of setting a left and right wheel driving force difference based on the target turning amount;
With
When the absolute value of the detected turning amount is larger than a reference value, the driving force distribution determining means sets the left and right wheel driving force difference and the front and rear wheel driving force distribution based on the wheel driving force distribution map, and detects the detection When the absolute value of the turning amount is smaller than the reference value, the left and right wheel driving force difference is set based on the left and right wheel driving force difference map.
The vehicle motion control device according to claim 1.
前記車両挙動制御手段は、前記検出旋回量の増大に応じて前後輪駆動力配分の制御分担率を増加させて、前記目標旋回量と前記検出旋回量との偏差が小さくなるように制御する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両運動制御装置。 A turning amount deviation calculating means for calculating a deviation between the target turning amount and the detected turning amount;
The vehicle behavior control means increases the control sharing ratio of front and rear wheel driving force distribution according to the increase in the detected turning amount, and controls the deviation between the target turning amount and the detected turning amount to be small.
The vehicle motion control device according to claim 1, wherein the vehicle motion control device is provided.
前記目標姿勢角と前記姿勢角検出手段により検出された検出姿勢角との偏差を演算する姿勢角偏差演算手段と、
を備え、
前記車両挙動制御手段は、前記検出旋回量の増大に応じて前後輪駆動力配分の制御分担率を増加させて、前記目標姿勢角と前記検出姿勢角との偏差が小さくなるように制御する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両運動制御装置。 Attitude angle detection means for detecting the attitude angle of the vehicle;
An attitude angle deviation calculating means for calculating a deviation between the detected attitude angle detected by the posture angle detecting means and the target attitude angle,
With
The vehicle behavior control means increases the control sharing ratio of front and rear wheel driving force distribution according to the increase in the detected turning amount, and controls the deviation between the target posture angle and the detected posture angle to be small.
The vehicle motion control device according to any one of claims 1 to 3, wherein
ハンドル操作角を検出する操舵角検出手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記ハンドル操作角及び車速に基づいて、車両の目標旋回量を決定する目標挙動決定手段と、
車両の旋回量を検出する旋回量検出手段と、
前記目標旋回量と前記旋回量検出手段により検出された検出旋回量との偏差を演算する旋回量偏差演算手段と、
左右輪駆動力差及び前後輪駆動力配分を制御することによって車両挙動を制御する車両挙動制御手段と、
を備え、
前記車両挙動制御手段は、前記検出旋回量の増大に応じて前後輪駆動力配分の制御分担率を増加させて、前記目標旋回量と前記検出旋回量との偏差が小さくなるように制御する、
ことを特徴とする車両運動制御装置。 A vehicle motion control device for controlling the motion of a vehicle capable of independently driving front and rear wheels and capable of independently driving left and right wheels for at least one of the front and rear wheels,
Steering angle detection means for detecting the steering operation angle;
Vehicle speed detection means for detecting the speed of the vehicle;
Target behavior determining means for determining a target turning amount of the vehicle based on the steering wheel operating angle and the vehicle speed;
A turning amount detecting means for detecting a turning amount of the vehicle;
A turning amount deviation calculating means for calculating a difference between the detected turning amount detected by the turning amount detecting means and the target turning amount,
And the vehicle behavior control means for controlling the vehicle behavior by controlling the left and right wheel driving force difference and the front-rear wheel power distribution,
With
The vehicle behavior control means increases the control sharing ratio of front and rear wheel driving force distribution according to the increase in the detected turning amount, and controls the deviation between the target turning amount and the detected turning amount to be small.
A vehicle motion control device.
ハンドル操作角を検出する操舵角検出手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記ハンドル操作角及び車速に基づいて、車両の目標姿勢角を決定する目標挙動決定手段と、
車両の旋回量を検出する旋回量検出手段と、
車両の姿勢角を検出する姿勢角検出手段と、
前記目標姿勢角と前記姿勢角検出手段により検出された検出姿勢角との偏差を演算する姿勢角偏差演算手段と、
左右輪駆動力差及び前後輪駆動力配分を制御することによって車両挙動を制御する車両挙動制御手段と、
を備え、
前記車両挙動制御手段は、前記旋回量検出手段により検出された検出旋回量の増大に応じて前後輪駆動力配分の制御分担率を増加させて、前記目標姿勢角と前記検出姿勢角との偏差が小さくなるように制御する、
ことを特徴とする車両運動制御装置。 A vehicle motion control device for controlling the motion of a vehicle capable of independently driving front and rear wheels and capable of independently driving left and right wheels for at least one of the front and rear wheels,
Steering angle detection means for detecting the steering operation angle;
Vehicle speed detection means for detecting the speed of the vehicle;
Target behavior determining means for determining a target attitude angle of the vehicle based on the steering wheel operating angle and the vehicle speed;
A turning amount detecting means for detecting a turning amount of the vehicle;
Attitude angle detection means for detecting the attitude angle of the vehicle;
An attitude angle deviation calculating means for calculating a deviation between the detected attitude angle detected by the posture angle detecting means and the target attitude angle,
And the vehicle behavior control means for controlling the vehicle behavior by controlling the left and right wheel driving force difference and the front-rear wheel power distribution,
With
The vehicle behavior control means increases a control sharing ratio of front and rear wheel driving force distribution in accordance with an increase in the detected turning amount detected by the turning amount detection means, and a deviation between the target posture angle and the detected posture angle. Control to be smaller,
A vehicle motion control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004170976A JP4561189B2 (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Vehicle motion control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004170976A JP4561189B2 (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Vehicle motion control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005349887A JP2005349887A (en) | 2005-12-22 |
JP4561189B2 true JP4561189B2 (en) | 2010-10-13 |
Family
ID=35584712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004170976A Expired - Fee Related JP4561189B2 (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Vehicle motion control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4561189B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11873623B2 (en) | 2018-04-26 | 2024-01-16 | Komatsu Ltd. | Work machine and method of controlling the same |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007110967A1 (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Hitachi, Ltd. | Vehicle motion control device |
JP5588388B2 (en) * | 2011-03-25 | 2014-09-10 | 株式会社豊田中央研究所 | Steering device |
GB2492543B (en) * | 2011-06-30 | 2013-07-03 | Land Rover Uk Ltd | A vehicle sideslip control system and method |
JP5767877B2 (en) * | 2011-07-01 | 2015-08-26 | 株式会社小松製作所 | Electric car |
JP2015077908A (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | トヨタ自動車株式会社 | Automatic steering control device |
JP6416574B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-10-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | VEHICLE CONTROL METHOD, VEHICLE CONTROL SYSTEM, VEHICLE CONTROL DEVICE, AND CONTROL PROGRAM |
CN105479460B (en) * | 2016-01-11 | 2017-06-13 | 清华大学 | A kind of differential driven machine people's route tracking and controlling method of non-temporal reference |
JP6286458B2 (en) * | 2016-02-12 | 2018-02-28 | 本田技研工業株式会社 | vehicle |
JP6476225B2 (en) * | 2017-03-30 | 2019-02-27 | 本田技研工業株式会社 | Torque distribution control device for four-wheel drive vehicle |
JP7310703B2 (en) * | 2020-05-18 | 2023-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | Four-wheel drive power distribution device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07117510A (en) * | 1993-10-20 | 1995-05-09 | Nissan Motor Co Ltd | Yawing movement amount controller of vehicle |
JPH07125556A (en) * | 1993-11-01 | 1995-05-16 | Mazda Motor Corp | Car driving device |
JPH11240458A (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle movement control unit |
JP2004120821A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Japan Science & Technology Corp | Driving-gear of electric automobile |
-
2004
- 2004-06-09 JP JP2004170976A patent/JP4561189B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07117510A (en) * | 1993-10-20 | 1995-05-09 | Nissan Motor Co Ltd | Yawing movement amount controller of vehicle |
JPH07125556A (en) * | 1993-11-01 | 1995-05-16 | Mazda Motor Corp | Car driving device |
JPH11240458A (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle movement control unit |
JP2004120821A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Japan Science & Technology Corp | Driving-gear of electric automobile |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11873623B2 (en) | 2018-04-26 | 2024-01-16 | Komatsu Ltd. | Work machine and method of controlling the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005349887A (en) | 2005-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4321569B2 (en) | Vehicle control apparatus and control method | |
JP6352956B2 (en) | Vehicle control apparatus and vehicle control method | |
CN107709085B (en) | Vehicle attitude control device | |
JP4897584B2 (en) | Vehicle drive control device | |
JP2016013052A (en) | Drive force control device for electric vehicle | |
WO2011145410A1 (en) | Apparatus for improving steering sensitivity of vehicle | |
JP4561189B2 (en) | Vehicle motion control device | |
JP2008222070A (en) | Driving force distribution control device of vehicle | |
JP2007325372A (en) | Electric vehicle controller | |
JP4961751B2 (en) | Vehicle driving force distribution device | |
JP2008062687A (en) | Driving force distribution controller for vehicle | |
US20240239331A1 (en) | Mobile object and program | |
JP7176360B2 (en) | electric vehicle | |
JP4729871B2 (en) | Vehicle turning control device | |
JP2006187047A (en) | Driving force controller for four-wheel independent drive vehicle | |
JP2017163791A (en) | Wheel control device | |
JP2005073458A (en) | Controller of vehicle | |
JP2010151205A (en) | Driving force distribution control device for vehicle | |
JP4844148B2 (en) | Driving force distribution device for four-wheel independent drive vehicle | |
US20230365001A1 (en) | Control Method and Control Device for Electric Four-Wheel Drive Vehicle | |
JP4918787B2 (en) | Driving force distribution device for four-wheel independent drive vehicle | |
JPH04145806A (en) | Electric motor vehicle | |
JP2005073457A (en) | Controller of vehicle | |
JP5104102B2 (en) | Vehicle driving force distribution control device | |
JP4604495B2 (en) | Vehicle control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070425 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100326 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100603 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100706 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100719 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4561189 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |