JP5088255B2 - Vehicle motion control system - Google Patents

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Description

この発明は、車両運動制御システムに関し、さらに詳しくは、駆動力配分制御装置と制動力制御装置とを協働させる構成において、動荷重に対する駆動力配分制御装置の耐久性を維持できる車両運動制御システムに関する。   The present invention relates to a vehicle motion control system, and more specifically, a vehicle motion control system capable of maintaining the durability of a driving force distribution control device with respect to a dynamic load in a configuration in which a driving force distribution control device and a braking force control device cooperate. About.

近年の車両運動制御システムは、左右の駆動輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置を有する。この駆動力配分制御装置は、制御ディファレンシャルを有し、ディファレンシャルの出力軸速度の左右差をアクティブに設けることにより、左右の駆動輪への駆動力配分を制御する(駆動力配分制御)。かかる構成を採用する従来の車両運動制御システムとして、特許文献1に記載される技術が知られている。   Recent vehicle motion control systems include a driving force distribution control device that can control the driving force distribution to the left and right drive wheels. This drive force distribution control device has a control differential, and controls the drive force distribution to the left and right drive wheels by actively providing a left-right difference in the differential output shaft speed (drive force distribution control). As a conventional vehicle motion control system that employs such a configuration, a technique described in Patent Document 1 is known.

特許第2848126号公報Japanese Patent No. 2848126

また、近年の車両運動制御システムは、各車輪に対する制動力を制御する制動力制御装置を有する。この制動力制御装置は、車両全体のモーメントや各車輪のスリップ速度に応じて、各車輪に対する制動力を独立かつアクティブに制御する(制動力制御)。これにより、車両のABS(Antilock Brake System)機能、ブレーキアシスト機能、TRC(Traction Control System)機能、VSC(Vehicle Stability Control)機能などが実現される。   Also, recent vehicle motion control systems have a braking force control device that controls the braking force for each wheel. This braking force control device independently and actively controls the braking force on each wheel according to the moment of the entire vehicle and the slip speed of each wheel (braking force control). Thereby, an ABS (Antilock Brake System) function, a brake assist function, a TRC (Traction Control System) function, a VSC (Vehicle Stability Control) function, and the like are realized.

しかしながら、上記の駆動力配分制御と制動力制御とが並行して行われると、左右の駆動輪の車輪速度差が駆動力配分制御装置(制御ディファレンシャル)の設計範囲外となる場合がある。すると、左右の駆動輪へのトルク移動が設計通り行われず、目標となる車両運動(ヨーレート、横加速度など)が達成されないおそれがある。また、左右の駆動輪の回転数比が設計範囲外になることにより、駆動力配分制御装置の耐久性が悪化する(寿命が短くなる)おそれがある。   However, if the driving force distribution control and the braking force control are performed in parallel, the wheel speed difference between the left and right drive wheels may be outside the design range of the driving force distribution control device (control differential). Then, the torque movement to the left and right drive wheels is not performed as designed, and the target vehicle motion (yaw rate, lateral acceleration, etc.) may not be achieved. Further, when the rotation speed ratio between the left and right drive wheels is outside the design range, the durability of the driving force distribution control device may be deteriorated (lifetime may be shortened).

このような課題において、従来の車両運動制御システムでは、駆動力配分制御装置の耐久性が静荷重に対しては維持されるが、動荷重に対しては維持できない。例えば、車両が急激なスピンに陥るおそれがあるときには、旋回方向外側の車輪に強い制動力が付与される。すると、この制動力(過渡的な外力)により左右の駆動輪の車輪速度差が駆動力配分制御装置の設計範囲外となり、駆動力配分制御装置の耐久性が悪化するおそれがある。   In such a problem, in the conventional vehicle motion control system, the durability of the driving force distribution control device is maintained against a static load, but cannot be maintained against a dynamic load. For example, when there is a possibility that the vehicle will fall into a sudden spin, a strong braking force is applied to the wheels on the outer side in the turning direction. Then, due to this braking force (transient external force), the wheel speed difference between the left and right drive wheels is outside the design range of the drive force distribution control device, and the durability of the drive force distribution control device may be deteriorated.

そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、駆動力配分制御装置と制動力制御装置とを協働させる構成において、動荷重に対する駆動力配分制御装置の耐久性を維持できる車両運動制御システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above, and a vehicle capable of maintaining the durability of the driving force distribution control device against a dynamic load in a configuration in which the driving force distribution control device and the braking force control device cooperate. An object is to provide a motion control system.

上記目的を達成するため、この発明にかかる車両運動制御システムは、左右輪に駆動力を付与すると共に左右の駆動輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置と、各駆動輪の制動力を独立して制御できる制動力制御装置とを備えると共に、前記駆動力配分制御装置と前記制動力制御装置とが協働して車両運動制御を行う車両運動制御システムであって、車両がカウンターステア状態にあるときに、前記駆動力配分制御装置が駆動力配分制御を停止すると共に前記制動力制御装置が制動力制御を行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a vehicle motion control system according to the present invention provides a driving force distribution control device capable of applying driving force to left and right wheels and controlling driving force distribution to left and right driving wheels, and a control for each driving wheel. And a braking force control device capable of independently controlling power, and a vehicle motion control system in which the driving force distribution control device and the braking force control device cooperate to perform vehicle motion control. When in the steer state, the driving force distribution control device stops the driving force distribution control and the braking force control device performs the braking force control.

この車両運動制御システムでは、左右の駆動輪の車輪速度差が駆動力配分制御装置の設計範囲外になることが事前に予測されて、駆動力配分制御が停止される。したがって、左右の駆動輪にて大きく異なる駆動力指令値が出されたときに制御ディファレンシャルの使用が素早く防止される。これにより、制御ディファレンシャルの耐久性への影響が低減される利点がある。また、制動力制御が行われるので、車両の挙動安定性が確保される利点がある。   In this vehicle motion control system, it is predicted in advance that the wheel speed difference between the left and right drive wheels is outside the design range of the drive force distribution control device, and the drive force distribution control is stopped. Therefore, the use of the control differential can be prevented quickly when greatly different driving force command values are issued between the left and right driving wheels. This has the advantage that the influence on the durability of the control differential is reduced. Further, since the braking force control is performed, there is an advantage that the behavior stability of the vehicle is ensured.

また、この発明にかかる車両運動制御システムは、車両の操舵角と横加速度の換算値との比が所定の閾値と比較されることにより、車両のカウンターステア状態が判定される。   In the vehicle motion control system according to the present invention, the counter steer state of the vehicle is determined by comparing a ratio between the steering angle of the vehicle and the converted value of the lateral acceleration with a predetermined threshold value.

この発明にかかる車両運動制御システムでは、左右の車輪速度差が設計範囲外になることが適正に予測される利点がある。   In the vehicle motion control system according to the present invention, there is an advantage that it is appropriately predicted that the difference between the left and right wheel speeds is outside the design range.

この発明にかかる車両運動制御システムでは、左右の駆動輪の車輪速度差が駆動力配分制御装置の設計範囲外になることが事前に予測されて、駆動力配分制御が停止される。したがって、左右の駆動輪にて大きく異なる駆動力指令値が出されたときに制御ディファレンシャルの使用が素早く防止される。これにより、制御ディファレンシャルの耐久性への影響が低減される利点がある。また、制動力制御が行われるので、車両の挙動安定性が確保される利点がある。   In the vehicle motion control system according to the present invention, it is predicted in advance that the wheel speed difference between the left and right driving wheels is outside the design range of the driving force distribution control device, and the driving force distribution control is stopped. Therefore, the use of the control differential can be prevented quickly when greatly different driving force command values are issued between the left and right driving wheels. This has the advantage that the influence on the durability of the control differential is reduced. Further, since the braking force control is performed, there is an advantage that the behavior stability of the vehicle is ensured.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Further, the constituent elements of this embodiment include those that can be replaced while maintaining the identity of the invention and that are obvious for replacement. In addition, a plurality of modifications described in this embodiment can be arbitrarily combined within a range obvious to those skilled in the art.

図1は、この発明の実施例にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。図2は、図1に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。   FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle motion control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the vehicle motion control system shown in FIG.

[車両運動制御システム]
この車両運動制御システム1は、車両10の運動あるいは挙動の制御(以下、車両運動制御という。)を行うことにより、車両10のスピンやドリフトアウト、車輪のスリップなどを防止する。この車両運動制御システム1は、駆動力配分制御装置2と、制動力制御装置3と、制御系4とを備える(図1参照)。なお、この実施例では、車両10がFR(Front engine Rear drive)形式を採用しており、車両10の左側後輪11RLおよび右側後輪11RRが車両10の駆動輪であり、左側前輪11FLおよび右側前輪11FRが車両10の操舵輪となっている。
[Vehicle motion control system]
The vehicle motion control system 1 controls the motion or behavior of the vehicle 10 (hereinafter referred to as vehicle motion control) to prevent the vehicle 10 from spinning, drifting out, wheel slipping, and the like. The vehicle motion control system 1 includes a driving force distribution control device 2, a braking force control device 3, and a control system 4 (see FIG. 1). In this embodiment, the vehicle 10 adopts the FR (Front engine Rear drive) type, and the left rear wheel 11RL and the right rear wheel 11RR of the vehicle 10 are drive wheels of the vehicle 10, and the left front wheel 11FL and the right side The front wheels 11FR are the steering wheels of the vehicle 10.

駆動力配分制御装置2は、駆動力を左右の駆動輪11RR、11RLに対して配分する装置であり、例えば、制御ディファレンシャル21により構成される。この駆動力配分制御装置2では、エンジン12が駆動力を発生すると、この駆動力が変速機(減速機)13、プロペラシャフト14およびビスカスカップリング15を介して制御ディファレンシャル21に伝達される。そして、この駆動力が制御ディファレンシャル21にて左右のドライブシャフト22RR、22RLに配分されて駆動輪11RR、11RLに伝達される。このとき、各駆動輪11RR、11RLに対する駆動力の配分比(トルク差)が制御される(駆動力配分制御)。なお、この実施例では、駆動力配分制御装置2が車両10の後輪11RR、11RLにのみ配置されている。しかし、これに限らず、転動輪11FR、11FLの左右が軸で結合される構成では、該転動輪11FR、11FLに駆動力配分制御装置2が設置されても良い。   The driving force distribution control device 2 is a device that distributes the driving force to the left and right driving wheels 11 RR and 11 RL, and includes, for example, a control differential 21. In the driving force distribution control device 2, when the engine 12 generates driving force, the driving force is transmitted to the control differential 21 through the transmission (reduction gear) 13, the propeller shaft 14 and the viscous coupling 15. Then, this driving force is distributed to the left and right drive shafts 22RR, 22RL by the control differential 21, and transmitted to the drive wheels 11RR, 11RL. At this time, the distribution ratio (torque difference) of the driving force with respect to each driving wheel 11RR, 11RL is controlled (driving force distribution control). In this embodiment, the driving force distribution control device 2 is disposed only on the rear wheels 11RR and 11RL of the vehicle 10. However, the present invention is not limited to this, and in a configuration in which the left and right of the rolling wheels 11FR and 11FL are coupled by shafts, the driving force distribution control device 2 may be installed on the rolling wheels 11FR and 11FL.

制動力制御装置3は、各車輪11FR〜11RLに対する制動力を制御する装置であり、油圧回路31と、ホイールシリンダ32FR〜32RLと、ブレーキペダル33と、マスタシリンダ34とを有する。油圧回路31は、リザーバ、オイルポンプ、種々のバルブ等により構成される(図示省略)。この制動力制御装置3は、以下のように、車輪11FR〜11RLに制動力を付与する。すなわち、(1)通常運転時には、運転者によりブレーキペダル33が踏み込まれると、その踏み込み量がマスタシリンダ34を介して油圧回路31に伝達される。そして、油圧回路31が各ホイールシリンダ32FR〜32RLの油圧を調整することにより、各ホイールシリンダ32FR〜32RLが駆動されて車輪11FR〜11RLに制動力(制動圧)を付与する。一方、(2)車両運動制御時には、車両の運動状態に基づいて各車輪11FR〜11RLに対する目標制動力が算出され、この目標制動力に基づき油圧回路31が駆動されて、各ホイールシリンダ32FR〜32RLの制動力が制御される(制動力制御)。この車両運動制御により、車両10のABS(Antilock Brake System)機能、ブレーキアシスト機能、TRC(Traction Control System)機能、VSC(Vehicle Stability Control)機能などが実現される。   The braking force control device 3 is a device that controls the braking force applied to the wheels 11FR to 11RL, and includes a hydraulic circuit 31, wheel cylinders 32FR to 32RL, a brake pedal 33, and a master cylinder 34. The hydraulic circuit 31 includes a reservoir, an oil pump, various valves, and the like (not shown). The braking force control device 3 applies a braking force to the wheels 11FR to 11RL as follows. That is, (1) during normal operation, when the brake pedal 33 is depressed by the driver, the depression amount is transmitted to the hydraulic circuit 31 via the master cylinder 34. The hydraulic circuit 31 adjusts the hydraulic pressures of the wheel cylinders 32FR to 32RL, so that the wheel cylinders 32FR to 32RL are driven to apply a braking force (braking pressure) to the wheels 11FR to 11RL. On the other hand, at the time of (2) vehicle motion control, the target braking force for each wheel 11FR to 11RL is calculated based on the motion state of the vehicle, and the hydraulic circuit 31 is driven based on this target braking force, and each wheel cylinder 32FR to 32RL. Is controlled (braking force control). By this vehicle motion control, an ABS (Antilock Brake System) function, a brake assist function, a TRC (Traction Control System) function, a VSC (Vehicle Stability Control) function, and the like of the vehicle 10 are realized.

制御系4は、ECU(Electronic Control Unit)41と、各車輪11FR〜11RLの車輪速度を検出する車輪速度センサ42FR〜42RLと、操舵角を検出する操舵角センサ43と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ44と、前後加速度を検出する前後加速度センサ45と、横加速度を検出する横加速度センサ46と、車速を検出する車速センサ47と、アクセル開度センサ48と、ブレーキ踏力センサ49とを有する。この制御系4では、ECU41が各センサ42〜49の検出結果に基づいてエンジン12、駆動力配分制御装置2および制動力制御装置3を駆動する。これにより、エンジン12による総駆動力制御、駆動力配分制御装置2による駆動力配分制御および制動力制御装置3による制動力制御が行われて、車両運動制御が行われる。   The control system 4 includes an ECU (Electronic Control Unit) 41, wheel speed sensors 42FR to 42RL that detect wheel speeds of the wheels 11FR to 11RL, a steering angle sensor 43 that detects a steering angle, and a yaw rate sensor that detects a yaw rate. 44, a longitudinal acceleration sensor 45 that detects longitudinal acceleration, a lateral acceleration sensor 46 that detects lateral acceleration, a vehicle speed sensor 47 that detects vehicle speed, an accelerator opening sensor 48, and a brake pedal force sensor 49. In the control system 4, the ECU 41 drives the engine 12, the driving force distribution control device 2, and the braking force control device 3 based on the detection results of the sensors 42 to 49. Thereby, total driving force control by the engine 12, driving force distribution control by the driving force distribution control device 2, and braking force control by the braking force control device 3 are performed, and vehicle motion control is performed.

[車両運動制御]
一般に、駆動力配分制御と制動力制御とが併用される構成では、制御ディファレンシャル21に瞬間的な動荷重が負荷されたときに制御ディファレンシャル21の耐久性(寿命)が悪化するおそれがある。例えば、スピンやドリフトアウトのような急激な車両挙動が生じると、かかる車両挙動を抑制するために制動力制御が行われる。すると、過渡的なトルク入力が制御ディファレンシャル21に負荷されて、制御ディファレンシャル21の耐久性が悪化する。
[Vehicle motion control]
In general, in a configuration in which driving force distribution control and braking force control are used in combination, durability (life) of the control differential 21 may be deteriorated when an instantaneous dynamic load is applied to the control differential 21. For example, when a sudden vehicle behavior such as spin or drift out occurs, braking force control is performed to suppress the vehicle behavior. Then, a transient torque input is applied to the control differential 21, and the durability of the control differential 21 is deteriorated.

そこで、この車両運動制御システム1では、次のように車両運動制御が行なわれる(図2参照)。まず、各車輪11FR〜11RLの目標制駆動力が算出される(ST1)。この各車輪11FR〜11RLの目標制駆動力は、車両10の操舵角、アクセル開度、ブレーキ踏力などに基づいて算出される。次に、左右の駆動輪11RR、11RLの車輪速度VwRR、VwRLの差|VwRR−VwRL|が算出される(ST2)。次に、この車輪速度差|VwRR−VwRL|が駆動力配分制御装置2の設計範囲外にあるか否かが判定される(ST3)。例えば、車輪速度差|VwRR−VwRL|の設計範囲(制限)がt[%]以内の場合には、以下の数式(1)の成否が判定される。

|VwRR−VwRL|≦Min(VwRR,VwRL)×t×0.01 …(1)

数式(1)が成立する場合には、車輪速度差|VwRR−VwRL|が設計範囲内にあると判定され、数式(1)が成立しない場合には、車輪速度差|VwRR−VwRL|が設計範囲外にあると判定される。
Therefore, in the vehicle motion control system 1, vehicle motion control is performed as follows (see FIG. 2). First, target braking / driving forces of the wheels 11FR to 11RL are calculated (ST1). The target braking / driving forces of the wheels 11FR to 11RL are calculated based on the steering angle of the vehicle 10, the accelerator opening, the brake pedaling force, and the like. Next, the difference | VwRR−VwRL | between the wheel speeds VwRR and VwRL of the left and right drive wheels 11RR and 11RL is calculated (ST2). Next, it is determined whether or not the wheel speed difference | VwRR−VwRL | is outside the design range of the driving force distribution control device 2 (ST3). For example, if the design range (limit) of the wheel speed difference | VwRR−VwRL | is within t [%], the success or failure of the following formula (1) is determined.

| VwRR−VwRL | ≦ Min (VwRR, VwRL) × t × 0.01 (1)

If Formula (1) is satisfied, it is determined that the wheel speed difference | VwRR−VwRL | is within the design range. If Formula (1) is not satisfied, the wheel speed difference | VwRR−VwRL | Determined to be out of range.

次に、車輪速度差|VwRR−VwRL|が設計範囲内にある場合には、車両10がオーバーステア状態にあるか否かが判定される(ST4)。この判定ステップでは、車両の目標ヨーレートγ*と実ヨーレートγとが比較される。実ヨーレートγは、ヨーレートセンサ44の出力値である。具体的には、車両の左旋回を正(+)、ヒステリシスをkとして、左旋回時には、次の数式(2)の成否が判定され、右旋回時には、次の数式(3)の成否が判定される。

左旋回時:γ*+k<γ …(2)
右旋回時:γ<γ*−k …(3)

そして、数式(2)あるいは数式(3)が成立するときに、車両10がオーバーステア状態にある(強いオーバーステア抑制指令が出される)と判定される。
Next, when the wheel speed difference | VwRR−VwRL | is within the design range, it is determined whether or not the vehicle 10 is in an oversteer state (ST4). In this determination step, the target yaw rate γ * of the vehicle is compared with the actual yaw rate γ. The actual yaw rate γ is an output value of the yaw rate sensor 44. Specifically, assuming that the left turn of the vehicle is positive (+) and the hysteresis is k, the success or failure of the following equation (2) is determined when turning left, and the success or failure of the following equation (3) is determined when turning right. Determined.

When turning left: γ * + k <γ (2)
When turning right: γ <γ * -k (3)

When Formula (2) or Formula (3) is established, it is determined that the vehicle 10 is in an oversteer state (a strong oversteer suppression command is issued).

なお、目標ヨーレートγ*は、例えば、以下の数式(4)により算出される。ただし、nはステアリング・ギア比、Lはホイール・ベース、Khはスタビリティ・ファクタ、Vは車体速度、δは操舵角である。

数式(4)

Figure 0005088255
The target yaw rate γ * is calculated by, for example, the following formula (4). Here, n is a steering gear ratio, L is a wheel base, Kh is a stability factor, V is a vehicle body speed, and δ is a steering angle.

Formula (4)
Figure 0005088255

次に、上記の判定ステップST4において、車両10がオーバーステア状態にないと判定された場合には、左右の車輪速度差|VwRR−VwRL|が設計範囲外になることが予測されるか否かが判定される(ST5)。この判定ステップST5では、まず、横加速度センサ46の出力値(横加速度Gy)がステア角度δ_gy(Str_gy)に換算される。このとき、次の換算式(5)が用いられる。ただし、nはステアリング・ギア比、Lはホイール・ベース、Khはスタビリティ・ファクタ、Vは車体速度である。

δ_gy={n・L(1+Kh・V)^2/V^2}・Gy (5)
Next, in the above determination step ST4, if it is determined that the vehicle 10 is not in the oversteer state, whether or not the wheel speed difference | VwRR−VwRL | on the left and right is predicted to be outside the design range. Is determined (ST5). In this determination step ST5, first, the output value (lateral acceleration Gy) of the lateral acceleration sensor 46 is converted into a steering angle δ_gy (Str_gy). At this time, the following conversion formula (5) is used. Where n is the steering gear ratio, L is the wheel base, Kh is the stability factor, and V is the vehicle speed.

δ_gy = {n · L (1 + Kh · V) ^ 2 / V ^ 2} · Gy (5)

次に、このステア角度δ_gyと操舵角δとが次の数式(6)を用いて比較される。なお、定数kは、例えば、k=0.5に設定される。

δ/δ_gy < k (6)

そして、数式(6)が成立するときに、ドライバーによりカウンターステアがあてられていると判断される。すなわち、車両10の左旋回方向を正としてステア角度δ_gyおよび操舵角δが定義されるときに、車両10の左旋回時にて操舵角δと横加速度Gyの換算値(ステア角度δ_gy)との比δ/δ_gyが所定の閾値kよりも小さいときは、ドライバーによりカウンターステアがあてられていると判断される。そして、この場合に、左右の車輪速度差|VwRR−VwRL|が設計範囲外になることが予測される。
Next, the steering angle δ_gy and the steering angle δ are compared using the following equation (6). The constant k is set to k = 0.5, for example.

δ / δ_gy <k (6)

When Formula (6) is established, it is determined that the countersteer is applied by the driver. That is, when the steering angle δ_gy and the steering angle δ are defined with the left turning direction of the vehicle 10 as positive, the ratio between the steering angle δ and the converted value (steer angle δ_gy) of the lateral acceleration Gy when the vehicle 10 turns left. When δ / δ_gy is smaller than the predetermined threshold k, it is determined that the countersteer is applied by the driver. In this case, the left and right wheel speed difference | VwRR−VwRL | is predicted to be outside the design range.

次に、上記の判定ステップST5にて、左右の車輪速度差|VwRR−VwRL|が設計範囲外になることが予測されると判定された場合には、各車輪11FR〜11RLの目標制駆動力に基づいて、エンジン12による総駆動力制御、駆動力配分制御装置2による駆動力配分制御および制動力制御装置3による制動力制御が行われる(ST6)。これらの制御は、例えば、以下のように行われる。   Next, in the determination step ST5, when it is determined that the left and right wheel speed difference | VwRR−VwRL | is predicted to be outside the design range, the target braking / driving forces of the wheels 11FR to 11RL are determined. Based on the above, total driving force control by the engine 12, driving force distribution control by the driving force distribution control device 2, and braking force control by the braking force control device 3 are performed (ST6). These controls are performed as follows, for example.

(1)エンジン12の総駆動力目標が最低駆動力d以上、且つ、左右の駆動輪11RR、11RLの目標左右差(右側後輪11RRの駆動力FxRRと左側後輪11RLの駆動力FxRLとの差)が駆動力配分制御装置2の許容設計値c以内(|FxRR−FxRL|≦c)にある場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 :FxRR+FxRL
駆動力配分制御:右側後輪FxRRかつ左側後輪FxRL
制動力制御 :右側後輪0かつ左側後輪0
(1) The total driving force target of the engine 12 is not less than the minimum driving force d, and the target left / right difference between the left and right driving wheels 11RR and 11RL (the driving force FxRR of the right rear wheel 11RR and the driving force FxRL of the left rear wheel 11RL) When the difference is within the allowable design value c of the driving force distribution control device 2 (| FxRR−FxRL | ≦ c), the target braking / driving force is distributed as follows.
Total driving force control: FxRR + FxRL
Driving force distribution control: right rear wheel FxRR and left rear wheel FxRL
Braking force control: Right rear wheel 0 and left rear wheel 0

(2)エンジン12の総駆動力目標が最低駆動力d以上、且つ、左右の駆動輪11RR、11RLの目標左右差が許容設計値cより大きい(|FxRR−FxRL|>c)場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 :FxRR+FxRL+|FxRR−FxRL|−c
駆動力配分制御:c
制動力制御 :FxRR>FxRLの場合、
右側後輪0かつ左側後輪−(FxRR−FxRL−c)
FxRR<FxRLの場合、
右側後輪−(FxRL−FxRR−c)かつ左側後輪0
(2) When the total driving force target of the engine 12 is equal to or greater than the minimum driving force d and the target left / right difference between the left and right driving wheels 11RR and 11RL is larger than the allowable design value c (| FxRR−FxRL |> c) The target braking / driving force is distributed as follows.
Total driving force control: FxRR + FxRL + | FxRR−FxRL | −c
Driving force distribution control: c
Braking force control: When FxRR> FxRL,
Right rear wheel 0 and left rear wheel-(FxRR-FxRL-c)
If FxRR <FxRL,
Right rear wheel-(FxRL-FxRR-c) and left rear wheel 0

(3)エンジン12の総駆動力目標が最低駆動力d未満の場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 :0
駆動力配分制御:0
制動力制御 :右側後輪Min(0,FxRR)かつ左側後輪Min(0,FxRL)
(3) When the total driving force target of the engine 12 is less than the minimum driving force d, the target braking / driving force is distributed as follows.
Total driving force control: 0
Driving force distribution control: 0
Braking force control: Right rear wheel Min (0, FxRR) and left rear wheel Min (0, FxRL)

一方、判定ステップST3にて、左右の駆動輪11RR、11RLの車輪速度差|VwRR−VwRL|が駆動力配分制御装置2の設計範囲外にあると判定された場合には、過渡的なトルク入力から制御ディファレンシャル21を保護する必要がある。そこで、駆動力配分制御装置2による駆動力配分制御が停止されてエンジン12による総駆動力制御および制動力制御装置3による制動力制御のみが行われる(ST7)。   On the other hand, when it is determined in the determination step ST3 that the wheel speed difference | VwRR−VwRL | between the left and right drive wheels 11RR and 11RL is outside the design range of the drive force distribution control device 2, a transient torque input is performed. It is necessary to protect the control differential 21 from the above. Therefore, the driving force distribution control by the driving force distribution control device 2 is stopped, and only the total driving force control by the engine 12 and the braking force control by the braking force control device 3 are performed (ST7).

また、一般に、車両10がオーバーステア状態にあるときには、車両10の運動を安定化させるために制動力制御装置による制動力制御が行われる。例えば、車両が急激なスピンに陥るおそれがあるときには、旋回方向外側の車輪に大きな制動力(修正モーメント)が付与される。すると、この制動力(過渡的な外力)によって、左右の駆動輪11RR、11RLの車輪速度差|VwRR−VwRL|が大きくなり易い。したがって、車両10がオーバーステア状態にあるときには、左右の駆動輪11RR、11RLの車輪速度差|VwRR−VwRL|が駆動力配分制御装置2の設計範囲外になると予測できる。   In general, when the vehicle 10 is in an oversteer state, braking force control by a braking force control device is performed to stabilize the movement of the vehicle 10. For example, when there is a possibility that the vehicle will fall into a sudden spin, a large braking force (correction moment) is applied to the wheels on the outer side in the turning direction. Then, this braking force (transient external force) tends to increase the wheel speed difference | VwRR−VwRL | between the left and right drive wheels 11RR and 11RL. Therefore, when the vehicle 10 is in the oversteer state, it can be predicted that the wheel speed difference | VwRR−VwRL | between the left and right drive wheels 11RR and 11RL is outside the design range of the drive force distribution control device 2.

そこで、判定ステップST4にて、車両10がオーバーステア状態にあると判定された場合にも、制御ディファレンシャル21を保護するために、駆動力配分制御装置2による駆動力配分制御が停止されてエンジン12による総駆動力制御および制動力制御装置3による制動力制御のみが行われる(ST7)。   Therefore, even when it is determined in the determination step ST4 that the vehicle 10 is in the oversteer state, the driving force distribution control by the driving force distribution control device 2 is stopped and the engine 12 is protected in order to protect the control differential 21. Only the total driving force control and the braking force control by the braking force control device 3 are performed (ST7).

また、一般に、ドライバーは、車両のオーバーステア状態を検知してカウンターステアをあてる。しかしながら、操作を習熟したドライバーは、ステアリング操作、アクセル操作あるいは車両のヨーレート追従に基づいて車両がオーバーステア状態に陥ることを予め予測して、カウンターステアをあてることが多い。また、サーキット走行時などでは、車両の向きを変更するために、アクセル操作やステアリング操作により意図的に車両のオーバーステア状態を生じさせることがある。このとき、ドライバーは、車両の向きを調整するためにカウンターステアをあてる。しかしながら、これらの場合には、強いスピン挙動を誘発する場合が多い。すなわち、ドライバーのカウンターステアのタイミングが遅い場合やカウンターステアの量が少ない場合などカウンターステアが不適切な場合には、急激なスピン挙動が車両に発生する。すると、VSCなどの制動力制御が行われて、片側の車輪に強い制動力が付与される。したがって、ドライバーによりカウンターステアがあてられている状況下では、左右輪の車輪速度差が制御ディファレンシャルの設計範囲外になると予測できる。   In general, the driver applies counter-steer by detecting an oversteer state of the vehicle. However, a driver who has mastered operation often applies counter-steer by predicting in advance that the vehicle will fall into an oversteer state based on steering operation, accelerator operation, or vehicle yaw rate tracking. Further, when traveling on a circuit or the like, an oversteer state of the vehicle may be intentionally caused by an accelerator operation or a steering operation in order to change the direction of the vehicle. At this time, the driver applies counter-steer to adjust the direction of the vehicle. However, in these cases, strong spin behavior is often induced. That is, when the counter steer is inappropriate, such as when the driver's counter steer timing is late or the counter steer amount is small, a sudden spin behavior occurs in the vehicle. Then, braking force control such as VSC is performed, and a strong braking force is applied to one wheel. Therefore, it can be predicted that the wheel speed difference between the left and right wheels will be outside the design range of the control differential under the situation where the countersteer is applied by the driver.

そこで、判定ステップ5にて、ドライバーのカウンターステアにより車輪速度差|VwRR−VwRL|が設計範囲外になることが予測される場合にも、駆動力配分制御装置2による駆動力配分制御が停止されてエンジン12による総駆動力制御および制動力制御装置3による制動力制御のみが行われる(ST7)。   Therefore, in the determination step 5, even when the wheel speed difference | VwRR−VwRL | is predicted to be out of the design range by the driver's counter steering, the driving force distribution control by the driving force distribution control device 2 is stopped. Then, only the total driving force control by the engine 12 and the braking force control by the braking force control device 3 are performed (ST7).

なお、この実施例では、上記の総駆動力制御および制動力制御(ST7)が以下のように行われる。まず、(1)エンジン12の総駆動力目標が最低駆動力d以上の場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 :FxRR+FxRL+|FxRR−FxRL|
制動力制御 :FxRR>FxRLの場合、
右側後輪0かつ左側後輪−(FxRR−FxRL)
FxRR<FxRLの場合、
右側後輪−(FxRL−FxRR)かつ左側後輪0
In this embodiment, the total driving force control and the braking force control (ST7) are performed as follows. First, (1) when the total driving force target of the engine 12 is equal to or greater than the minimum driving force d, the target braking / driving force is distributed as follows.
Total driving force control: FxRR + FxRL + | FxRR-FxRL |
Braking force control: When FxRR> FxRL,
Right rear wheel 0 and left rear wheel-(FxRR-FxRL)
If FxRR <FxRL,
Right rear wheel-(FxRL-FxRR) and left rear wheel 0

(2)エンジン12の総駆動力目標が最低駆動力d未満の場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 :0
制動力制御 :右側後輪Min(0,FxRR)かつ左側後輪Min(0,FxRL)
(2) When the total driving force target of the engine 12 is less than the minimum driving force d, the target braking / driving force is distributed as follows.
Total driving force control: 0
Braking force control: Right rear wheel Min (0, FxRR) and left rear wheel Min (0, FxRL)

[効果]
以上説明したように、この車両運動制御システム1では、車両10がカウンターステア状態にある(ドライバーによりカウンターステアがあてられている)ときに、駆動力配分制御装置2が駆動力配分制御を停止すると共に、制動力制御装置3が制動力制御を行う(ST5およびST7)(図2参照)。かかる構成では、左右の駆動輪11RR、11RLの車輪速度差|VwRR−VwRL|が駆動力配分制御装置2の設計範囲外になることが事前に予測されて、駆動力配分制御が停止される。したがって、左右の駆動輪11RR、11RLにて大きく異なる駆動力指令値が出されたときに制御ディファレンシャル21の使用が素早く防止される。これにより、制御ディファレンシャル21の耐久性への影響が低減される利点がある。また、制動力制御が行われるので、車両10の挙動安定性が確保される利点がある。特に、上記の構成は、操作に習熟したドライバー(車両がオーバーステア状態に陥ることを予め予測してカウンターステアをあて得るドライバー)に対して、駆動力配分制御を停止するための前出し時間を稼げる点で非常に有用である。例えば、車両のオーバーステア状態を検知してから駆動力配分制御が停止される構成では、駆動力配分制御を停止するための前出し時間を十分に稼ぐことができない。
[effect]
As described above, in the vehicle motion control system 1, when the vehicle 10 is in the counter steer state (the counter steer is applied by the driver), the driving force distribution control device 2 stops the driving force distribution control. At the same time, the braking force control device 3 performs braking force control (ST5 and ST7) (see FIG. 2). In such a configuration, it is predicted in advance that the wheel speed difference | VwRR−VwRL | between the left and right drive wheels 11RR and 11RL is outside the design range of the drive force distribution control device 2, and the drive force distribution control is stopped. Therefore, the use of the control differential 21 can be prevented quickly when greatly different driving force command values are issued between the left and right driving wheels 11RR, 11RL. Thereby, there exists an advantage by which the influence on the durability of the control differential 21 is reduced. Moreover, since braking force control is performed, there exists an advantage by which the behavior stability of the vehicle 10 is ensured. In particular, the above-described configuration allows the advance time to stop the driving force distribution control for a driver who is familiar with the operation (a driver who can predict that the vehicle will fall into an oversteer state and apply a countersteer). It is very useful in terms of making money. For example, in the configuration in which the driving force distribution control is stopped after detecting the oversteer state of the vehicle, it is not possible to sufficiently obtain the advance time for stopping the driving force distribution control.

また、この発明にかかる車両運動制御システム1では、車両10の左旋回時にて操舵角δと横加速度Gyの換算値(ステア角度δ_gy)との比δ/δ_gyが所定の閾値kと比較されることにより、車両10のカウンターステア状態が判定される(ST5)。これにより、左右の車輪速度差|VwRR−VwRL|が設計範囲外になることが適正に予測される利点がある。   In the vehicle motion control system 1 according to the present invention, the ratio δ / δ_gy between the steering angle δ and the converted value of the lateral acceleration Gy (steer angle δ_gy) is compared with a predetermined threshold k when the vehicle 10 turns left. Thus, the counter steer state of the vehicle 10 is determined (ST5). Accordingly, there is an advantage that the difference between the left and right wheel speeds | VwRR−VwRL | can be appropriately predicted to be out of the design range.

以上のように、この発明にかかる車両運動制御システムは、駆動力配分制御装置と制動力制御装置とを協働させる構成において、動荷重に対する駆動力配分制御装置の耐久性を維持できる点で有用である。   As described above, the vehicle motion control system according to the present invention is useful in that the durability of the driving force distribution control device with respect to dynamic load can be maintained in the configuration in which the driving force distribution control device and the braking force control device cooperate. It is.

この発明の実施例にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the vehicle motion control system concerning the Example of this invention. 図1に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of the vehicle motion control system described in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両運動制御システム
2 駆動力配分制御装置
21 制御ディファレンシャル
22RR、22RL ドライブシャフト
3 制動力制御装置
31 油圧回路
32FR〜32RR ホイールシリンダ
33 ブレーキペダル
34 マスタシリンダ
4 制御系
10 車両
11FR〜11RL 車輪
12 エンジン
14 プロペラシャフト
15 ビスカスカップリング
42FR〜42RL 車輪速度センサ
43 操舵角センサ
44 ヨーレートセンサ
45 前後加速度センサ
46 横加速度センサ
47 車速センサ
48 アクセル開度センサ
49 ブレーキ踏力センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle motion control system 2 Driving force distribution control device 21 Control differential 22RR, 22RL Drive shaft 3 Braking force control device 31 Hydraulic circuit 32FR-32RR Wheel cylinder 33 Brake pedal 34 Master cylinder 4 Control system 10 Vehicle 11FR-11RL Wheel 12 Engine 14 Propeller shaft 15 Viscous couplings 42FR to 42RL Wheel speed sensor 43 Steering angle sensor 44 Yaw rate sensor 45 Longitudinal acceleration sensor 46 Lateral acceleration sensor 47 Vehicle speed sensor 48 Accelerator opening sensor 49 Brake pedal force sensor

Claims (2)

左右輪に駆動力を付与すると共に左右の駆動輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置と、各駆動輪の制動力を独立して制御できる制動力制御装置とを備えると共に、前記駆動力配分制御装置と前記制動力制御装置とが協働して車両運動制御を行う車両運動制御システムであって、
車両がカウンターステア状態にあるときに、前記駆動力配分制御装置が駆動力配分制御を停止すると共に前記制動力制御装置が制動力制御を行うことを特徴とする車両運動制御システム。
A driving force distribution control device capable of applying driving force to the left and right wheels and controlling the driving force distribution to the left and right driving wheels; and a braking force control device capable of independently controlling the braking force of each driving wheel; A vehicle motion control system in which a driving force distribution control device and the braking force control device cooperate to perform vehicle motion control,
A vehicle motion control system in which the driving force distribution control device stops driving force distribution control and the braking force control device performs braking force control when the vehicle is in a counter-steer state.
車両の操舵角と横加速度の換算値との比が所定の閾値と比較されることにより、車両のカウンターステア状態が判定される請求項1に記載の車両運動制御システム。   The vehicle motion control system according to claim 1, wherein a counter steer state of the vehicle is determined by comparing a ratio between a steering angle of the vehicle and a converted value of lateral acceleration with a predetermined threshold.
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