JP5180610B2 - Vehicle driving force control device - Google Patents
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Description
本発明は、発進、直進、旋回の様々な走行場面において車輪のグリップ力を適切に維持するように駆動力を制御する車両の駆動力制御装置に関する。 The present invention relates to a driving force control device for a vehicle that controls driving force so as to appropriately maintain a grip force of a wheel in various running scenes of starting, going straight, and turning.
従来より、車輪のスリップを抑制すべく駆動力を制限制御する様々なトラクション制御装置が提案され、実用化されている。 Conventionally, various traction control devices that restrict and control the driving force to suppress wheel slip have been proposed and put into practical use.
例えば、特開平10−310042号公報には、各車輪の摩擦円半径の推定値を求め、この摩擦円半径の推定値を超えない範囲内で、車両の走行状態により推定した各車輪が発生している横力と前後力との合力を調節する技術が開示されている。
ところで、上述の特許文献1に開示されるようなトラクション制御に用いられる路面摩擦係数の推定やタイヤ力を把握するのに必要な情報は、特に低速時に精度良く得ることが困難なため、低速時におけるトラクション制御が十分な効果を発揮することができない虞がある。例えば、セルフアライニングトルクを用いた路面摩擦係数の推定では、低速において高めに路面摩擦係数を検出する傾向があり、これによりトルクダウン量を過小に設定して十分なトルクダウンを行えなくなる可能性がある。そこで、これを回避するために、やむなく車輪速がある速度以上にならないとトラクション制御を作動させない、などの処置が考えられるが、これでは雪道などの転舵発進等にトラクション制御が作動しないという問題が生じる。
By the way, since it is difficult to obtain the information necessary for estimating the road surface friction coefficient and the tire force used for traction control as disclosed in the above-mentioned
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、発進、直進、旋回のあらゆる走行場面において、的確に精度良く駆動力を制御して車両の安定性を向上させることができる車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a vehicle driving force control device capable of accurately and accurately controlling a driving force and improving the stability of the vehicle in all starting, straight traveling, and turning traveling scenes. The purpose is to provide.
本発明は、駆動源の出力を低減することで車輪のグリップ力を適切に維持する車両の駆動力制御装置において、少なくとも路面摩擦係数に基づいたトルクダウン量であって、所定の低車速領域では小さな値となる特性を有する第1のトルクダウン量を設定する第1のトルクダウン量設定手段と、横加速度を検出する横加速度検出手段と、操舵角を検出する操舵角検出手段と、ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、上記検出した操舵角を基に目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、上記検出したヨーレートと上記目標ヨーレートとを比較するヨーレート比較手段と、少なくとも上記横加速度と上記ヨーレートの比較結果及び上記所定の低車速領域では大きな値となる補正係数とを用いて第2のトルクダウン量を設定する第2のトルクダウン量設定手段と、上記第1のトルクダウン量と上記第2のトルクダウン量とに基づいて駆動源の出力を低減する出力制御手段とを有することを特徴としている。
The present invention relates to a vehicle driving force control device that appropriately maintains the wheel grip force by reducing the output of a driving source, and is a torque reduction amount based on at least a road surface friction coefficient, and in a predetermined low vehicle speed range. A first torque-down amount setting means for setting a first torque-down amount having a characteristic having a small value, a lateral acceleration detection means for detecting lateral acceleration, a steering angle detection means for detecting a steering angle, and a yaw rate Detecting yaw rate detecting means; target yaw rate calculating means for calculating a target yaw rate based on the detected steering angle; yaw rate comparing means for comparing the detected yaw rate with the target yaw rate; at least the lateral acceleration and the yaw rate in comparison result of and the predetermined low vehicle speed region set the second torque reduction amount by using the correction coefficient becomes a large value And a second torque reduction amount setting means, is characterized in Rukoto that having a output control means for reducing the output of the driving source based on the first torque reduction amount and the second torque reduction amount.
本発明による車両の駆動力制御装置によれば、発進、直進、旋回のあらゆる走行場面において、的確に精度良く駆動力を制御して車両の安定性を向上させることが可能となる。 According to the driving force control apparatus for a vehicle according to the present invention, it is possible to improve the stability of the vehicle by accurately and accurately controlling the driving force in every driving scene of starting, going straight, and turning.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1乃至図22は本発明の実施の一形態を示し、図1は駆動力制御装置の構成を示す機能ブロック図、図2は駆動力制御プログラムのフローチャート、図3は路面摩擦係数推定装置の構成を示す機能ブロック図、図4は操舵角−操舵トルク特性の説明図、図5は車速と前輪すべり角に応じて設定される復帰速度の特性図、図6は操安キャパシティと車速及び車輪すべり角の関係を示す説明図、図7は本実施形態による路面摩擦係数推定の一例を示すタイムチャート、図8は要求エンジントルクを発生するためのアクセル開度とスロットル開度との関係の一例を示す説明図、図9はエンジン回転数とスロットル開度により設定される要求エンジントルクの一例を示す説明図、図10は第1のトルクダウン量演算部の構成を示す機能ブロック図、図11は第1のトルクダウン量演算処理ルーチンのフローチャート、図12は図11から続くフローチャート、図13は付加ヨーモーメント演算ルーチンのフローチャート、図14は横加速度飽和係数の説明図、図15は車速感応ゲインの特性マップ、図16は高μ路と低μ路での付加ヨーモーメントの値の差異の説明図、図17は第2のトルクダウン量演算部の構成を示す機能ブロック図、図18は第2のトルクダウン量演算処理ルーチンのフローチャート、図19は車体すべり角速度に対するトルクダウン基本量の特性の説明図、図20はヨーレート偏差に対する第1の補正係数の特性の説明図、図21はカントが横加速度センサに及ぼす影響を示す説明図、図22は車速に対する第2の補正係数の特性の説明図である。尚、本実施形態では、車両として、センタデファレンシャル付4輪駆動車を例とし、差動制限クラッチ等(締結トルクTLSD)により前後駆動力配分をセンタデファレンシャルによるベーストルク配分Rf_cdから可変自在な車両を例に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 22 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a driving force control device, FIG. 2 is a flowchart of a driving force control program, and FIG. 3 is a road surface friction coefficient estimating device. FIG. 4 is an explanatory diagram of the steering angle-steering torque characteristic, FIG. 5 is a characteristic diagram of the return speed set according to the vehicle speed and the front wheel slip angle, and FIG. 6 is the steering capacity and vehicle speed. FIG. 7 is a time chart showing an example of road surface friction coefficient estimation according to this embodiment, and FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the accelerator opening and the throttle opening for generating the required engine torque. FIG. 9 is an explanatory view showing an example, FIG. 9 is an explanatory view showing an example of a required engine torque set by the engine speed and the throttle opening degree, and FIG. 10 is a functional block diagram showing a configuration of a first torque down amount calculation unit. 11 is a flowchart of a first torque-down amount calculation processing routine, FIG. 12 is a flowchart continuing from FIG. 11, FIG. 13 is a flowchart of an additional yaw moment calculation routine, FIG. 14 is an explanatory diagram of a lateral acceleration saturation coefficient, and FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram of the difference in value of the additional yaw moment between the high μ road and the low μ road, FIG. 17 is a functional block diagram showing the configuration of the second torque-down amount calculation unit, and FIG. FIG. 19 is an explanatory diagram of the characteristic of the torque down basic amount with respect to the vehicle slip angular velocity, FIG. 20 is an explanatory diagram of the characteristic of the first correction coefficient with respect to the yaw rate deviation, and FIG. FIG. 22 is an explanatory diagram showing the characteristics of the second correction coefficient with respect to the vehicle speed. In this embodiment, a four-wheel drive vehicle with a center differential is taken as an example of the vehicle, and a vehicle in which the longitudinal driving force distribution can be varied from the base torque distribution Rf_cd by the center differential by a differential limiting clutch or the like (fastening torque TLSD). Explained as an example.
図1において、符号1は車両に搭載され、駆動力を適切に抑制する車両の駆動力制御装置を示し、この駆動力制御装置1には、各車輪の車輪速センサ11、ハンドル角センサ12、ヨーレートセンサ13、横加速度センサ14、アクセル開度センサ15、エンジン制御部16、トランスミッション制御部17、路面μ推定装置18が接続され、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr(添字の「fl」は左前輪、「fr」は右前輪、「rl」は左後輪、「rr」は右後輪を示す)、ハンドル角θH、ヨーレートγ、横加速度(d2y/dt2)、アクセル開度θACC、エンジン回転数Ne、エンジントルクTeg、主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Nt、差動制限クラッチの締結トルクTLSD、路面摩擦係数μが入力される。
In FIG. 1,
そして、駆動力制御装置1は、これら入力信号に基づき、後述の駆動力制御プログラムに従って、適切な駆動力を演算し、エンジン制御部16に出力する。エンジン制御部16は、後述の如く出力制御手段として、図示しないスロットル制御部に制御信号を出力してモータを駆動させ、スロットル弁を作動させる。
Based on these input signals, the driving
ここで、まず、図3〜図7を基に、上述の駆動力制御装置1に入力する路面摩擦係数μを推定する路面μ推定装置18について説明する。路面μ推定装置18は、セルフアライニングトルクTsaを基に路面摩擦係数μを推定するものであり、ラック推力FrとセルフアライニングトルクTsaとの関係が、以下の(1)式の関係であることから、ラック推力FrによりセルフアライニングトルクTsaの変化を検出して路面摩擦係数μを推定するものとなっている。
Fr=(2/Ln)・Tsa …(1)
ここで、Lnはナックルアーム長である。
First, the road surface
Fr = (2 / Ln) · Tsa (1)
Here, Ln is the knuckle arm length.
路面μ推定装置18は、図3に示すように、各車輪の車輪速センサ11、ハンドル角センサ12、ヨーレートセンサ13、横加速度センサ14、エンジン制御部16、トランスミッション制御部17、操舵トルクセンサ21、電動パワーステアリングモータ22が接続され、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、ハンドル角θH、ヨーレートγ、横加速度(d2y/dt2)、エンジン回転数Ne、エンジントルクTeg、主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Nt、差動制限クラッチの締結トルクTLSD、ドライバ操舵力Fd、電動パワーステアリングによるアシスト力FEPSが入力される。
As shown in FIG. 3, the road surface
そして、路面μ推定装置18は、上述の各入力信号に基づき路面摩擦係数μを推定し、駆動力制御装置1に出力する。すなわち、路面μ推定装置18は、車速演算部18a、前輪すべり角演算部18b、前輪接地荷重演算部18c、前輪前後力演算部18d、前輪横力演算部18e、前輪摩擦円利用率演算部18f、推定ラック推力演算部18g、基準ラック推力演算部18h、ラック推力偏差演算部18i、路面摩擦係数演算部1jから主要に構成されている。
Then, the road surface
車速演算部18aは、4輪車輪速センサ11から各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrが入力され、これらの平均を演算することで車速V(=(ωfl+ωfr+ωrl+ωrr)/4)を演算し、前輪すべり角演算部18b、路面摩擦係数演算部18jに出力する。
The vehicle
前輪すべり角演算部18bは、ハンドル角センサ12からハンドル角θHが、ヨーレートセンサ13からヨーレートγが、車速演算部18aから車速Vが入力される。そして、以下説明するように車両の運動モデルに基づいて前輪すべり角βfを演算し、基準ラック推力演算部18h、路面摩擦係数演算部18jに出力する。
The front wheel slip angle calculation unit 18b receives the handle angle θH from the
車両横方向の並進運動に関する運動方程式は、前後輪のコーナリングフォース(1輪)をCf,Cr、車体質量をmとすると、
2・Cf+2・Cr=m・(d2y/dt2) …(2)
となる。
The equation of motion related to the translational movement in the lateral direction of the vehicle is as follows.
2 · Cf + 2 · Cr = m · (d 2 y / dt 2 ) (2)
It becomes.
一方、重心点まわりの回転運動に関する運動方程式は、重心から前後輪軸までの距離をLf,Lr、車体のヨーイング慣性モーメントをIz、ヨー角加速度を(dγ/dt)として、以下の(3)式で示される。 On the other hand, the equation of motion related to the rotational motion around the center of gravity is expressed by the following equation (3), where the distances from the center of gravity to the front and rear wheel axes are Lf and Lr, the yaw moment of inertia of the vehicle body is Iz, and the yaw angular acceleration is (dγ / dt). Indicated by
2・Cf・Lf−2・Cr・Lr=Iz・(dγ/dt) …(3) 2 · Cf · Lf−2 · Cr · Lr = Iz · (dγ / dt) (3)
また、車体すべり角をβ、車体すべり角速度(dβ/dt)とすると、横加速度(d2y/dt2)は、
(d2y/dt2)=V・((dβ/dt)+γ) …(4)
で表される。
従って、上述の(2)式は、以下の(5)式となる。
2・Cf+2・Cr=m・V・((dβ/dt)+γ) …(5)
Further, when the vehicle slip angle is β and the vehicle slip angular velocity (dβ / dt), the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is
(D 2 y / dt 2 ) = V · ((dβ / dt) + γ) (4)
It is represented by
Therefore, the above equation (2) becomes the following equation (5).
2 ·
コーナリングフォースはタイヤの横すべり角に対して1次遅れに近い応答をするが、この応答遅れを無視し、更に、サスペンションの特性をタイヤ特性に取り込んだ等価コーナリングパワーを用いて線形化すると以下となる。
Cf=Kf・βf …(6)
Cr=Kr・βr …(7)
ここで、Kf,Krは前後輪の等価コーナリングパワー、βf,βrは前後輪のすべり角である。
The cornering force responds close to the first-order lag with respect to the tire slip angle, but this response lag is ignored and the suspension characteristics are linearized using equivalent cornering power that incorporates tire characteristics. .
Cf = Kf · βf (6)
Cr = Kr · βr (7)
Here, Kf and Kr are equivalent cornering powers of the front and rear wheels, and βf and βr are slip angles of the front and rear wheels.
等価コーナリングパワーKf,Krの中でロールやサスペンションの影響を考慮するものとして、この等価コーナリングパワーKf,Krを用いて、前後輪のすべり角βf,βrは、前後輪舵角をδf,δr、ステアリングギヤ比をnとして以下のように簡略化できる。
βf=δf−(β+Lf・γ/V)
=(θH/n)−(β+Lf・γ/V) …(8)
βr=δr−(β−Lr・γ/V) …(9)
In consideration of the influence of rolls and suspensions among the equivalent cornering powers Kf and Kr, the front and rear wheel slip angles βf and βr are calculated using the equivalent cornering powers Kf and Kr as the front and rear wheel steering angles δf, δr, The steering gear ratio can be simplified as follows, where n is n.
βf = δf− (β + Lf · γ / V)
= (ΘH / n)-(β + Lf · γ / V) (8)
βr = δr− (β−Lr · γ / V) (9)
以上の運動方程式をまとめると、以下の状態方程式が得られる。
(dx(t) /dt)=A・x(t) +B・u(t) …(10)
x(t) =[β γ]T
u(t) =[θH δr]T
a11=−2・(Kf+Kr)/(m・V)
a12=−1.0−2・(Lf・Kf−Lr・Kr)/(m・V2)
a21=−2・(Lf・Kf−Lr・Kr)/Iz
a22=−2・(Lf2・Kf+Lr2・Kr)/(Iz・V)
b11=2・Kf/(m・V・n)
b12=2・Kr/(m・V)
b21=2・Lf・Kf/Iz
b22=−2・Lr・Kr/Iz
Summarizing the above equations of motion, the following equation of state is obtained.
(Dx (t) / dt) = A · x (t) + B · u (t) (10)
x (t) = [β γ] T
u (t) = [θH δr] T
a11 = −2 · (Kf + Kr) / (m · V)
a12 = −1.0−2 · (Lf · Kf−Lr · Kr) / (m · V 2 )
a21 = -2. (Lf.Kf-Lr.Kr) / Iz
a22 = −2 · (Lf 2 · Kf + Lr 2 · Kr) / (Iz · V)
b11 = 2 · Kf / (m · V · n)
b12 = 2 · Kr / (m · V)
b21 = 2 · Lf · Kf / Iz
b22 = −2 · Lr · Kr / Iz
すなわち、上述の(10)式を解くことにより車体すべり角βを演算し、この車体すべり角βを上述の(8)式に代入して前輪すべり角βfを演算する。 That is, the vehicle slip angle β is calculated by solving the above equation (10), and the vehicle slip angle β is substituted into the above equation (8) to calculate the front wheel slip angle βf.
前輪接地荷重演算部18cは、エンジン制御部16からエンジントルクTeg、エンジン回転数Neが入力され、トランスミッション制御部17から主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Ntが入力される。
The front wheel contact
そして、以下の(11)式により、前輪接地荷重Fzfを演算して前輪前後力演算部18d、前輪摩擦円利用率演算部18fに出力する。
Fzf=Wf−((m・Ax・h)/L) …(11)
ここで、Wfは前輪静荷重、hは重心高さ、Lはホイールベースであり、Axは前後加速度(=Fx/m)である。この前後加速度Axの演算式中のFxは総駆動力であり、例えば、以下の(12)式により演算され、前輪前後力演算部18dに対しても出力される。
Fx=Tt・η・if/Rt …(12)
ここで、ηは駆動系伝達効率、ifはファイナルギヤ比、Rtはタイヤ半径である。また、Ttはトランスミッション出力トルクであり、例えば、以下の(13)式により演算され、このトランスミッション出力トルクTtも前輪前後力演算部18dに対して出力される。
Tt=Teg・t・i …(13)
ここで、tはトルクコンバータのトルク比であり、予め設定されている、トルクコンバータの回転速度比e(=Nt/Ne)とトルクコンバータのトルク比とのマップを参照することにより求められる。
Then, according to the following equation (11), the front wheel ground load Fzf is calculated and output to the front wheel longitudinal
Fzf = Wf − ((m · Ax · h) / L) (11)
Here, Wf is the front wheel static load, h is the height of the center of gravity, L is the wheelbase, and Ax is the longitudinal acceleration (= Fx / m). Fx in the calculation formula of the longitudinal acceleration Ax is a total driving force, and is calculated by, for example, the following equation (12) and is also output to the front wheel longitudinal
Fx = Tt · η · if / Rt (12)
Here, η is drive system transmission efficiency, if is the final gear ratio, and Rt is the tire radius. Tt is a transmission output torque, which is calculated by the following equation (13), for example, and this transmission output torque Tt is also output to the front wheel longitudinal
Tt = Teg · t · i (13)
Here, t is a torque ratio of the torque converter, and is obtained by referring to a preset map of the rotational speed ratio e (= Nt / Ne) of the torque converter and the torque ratio of the torque converter.
前輪前後力演算部18dは、トランスミッション制御部17から差動制限クラッチの締結トルクTLSDが入力され、前輪接地荷重演算部18cから前輪接地荷重Fzf、総駆動力Fx、トランスミッション出力トルクTtが入力される。そして、例えば、後述する手順に従って、前輪前後力Fxfを演算し、前輪摩擦円利用率演算部18fに出力する。
The front wheel front / rear
以下、前輪前後力Fxfを演算する演算する手順の一例を説明する。
まず、前輪荷重配分率WR_fを以下の(14)式により演算する。
WR_f=Fzf/W …(14)
ここで、Wは車両重量(=m・G;Gは重力加速度)である。
Hereinafter, an example of a calculation procedure for calculating the front wheel longitudinal force Fxf will be described.
First, the front wheel load distribution ratio WR_f is calculated by the following equation (14).
WR_f = Fzf / W (14)
Here, W is a vehicle weight (= m · G; G is a gravitational acceleration).
次に、最小前輪前後トルクTfminと最大前輪前後トルクTfmaxを、以下の(15)、(16)式により演算する。
Tfmin=Tt・Rf_cd−TLSD(≧0) …(15)
Tfmax=Tt・Rf_cd+TLSD(≧0) …(16)
Next, the minimum front wheel front / rear torque Tfmin and the maximum front wheel front / rear torque Tfmax are calculated by the following equations (15) and (16).
Tfmin = Tt · Rf_cd−TLSD (≧ 0) (15)
Tfmax = Tt · Rf_cd + TLSD (≧ 0) (16)
次いで、最小前輪前後力Fxfminと最大前輪前後力Fxfmaxを、以下の(17)、(18)式により演算する。
Fxfmin=Tfmin・η・if/Rt …(17)
Fxfmax=Tfmax・η・if/Rt …(18)
Next, the minimum front wheel longitudinal force Fxfmin and the maximum front wheel longitudinal force Fxfmax are calculated by the following equations (17) and (18).
Fxfmin = Tfmin · η · if / Rt (17)
Fxfmax = Tfmax · η · if / Rt (18)
そして、以下のように状態判定する。
・WR_f≦Fxfmin/Fxのときは後輪側に差動制限トルクが増加されているとし、判定値I=1とする。
・WR_f≧Fxfmax/Fxのときは前輪側に差動制限トルクが増加されているとし、判定値I=3とする。
・上記以外の場合は通常時と判定して、判定値I=2とする。
Then, the state is determined as follows.
When WR_f ≦ Fxfmin / Fx, it is assumed that the differential limiting torque is increased on the rear wheel side, and the determination value I = 1.
When WR_f ≧ Fxfmax / Fx, it is assumed that the differential limiting torque is increased on the front wheel side, and the determination value I = 3.
In cases other than the above, it is determined as normal time, and the determination value I = 2.
次いで、上述の判定値Iに応じて、前輪前後力Fxfを以下のように演算する。
・I=1の場合…Fxf=Tfmin・η・if/Rt …(19)
・I=2の場合…Fxf=Fx・WR_f …(20)
・I=3の場合…Fxf=Fxfmax・η・if/Rt …(21)
Next, according to the determination value I described above, the front wheel longitudinal force Fxf is calculated as follows.
When I = 1 Fxf = Tfmin · η · if / Rt (19)
When I = 2 ... Fxf = Fx.WR_f (20)
When I = 3 Fxf = Fxfmax.η.if / Rt (21)
前輪横力演算部18eは、ヨーレートセンサ13からヨーレートγが、横加速度センサ14から横加速度(d2y/dt2)が入力される。そして、以下の(22)式により、前輪横力Fyfを演算し、前輪摩擦円利用率演算部18fに出力する。
Fyf=(Iz・(dγ/dt)
+m・(d2y/dt2)・Lr)/L …(22)
The front wheel lateral force calculation unit 18 e receives the yaw rate γ from the
Fyf = (Iz · (dγ / dt)
+ M · (d 2 y / dt 2 ) · Lr) / L (22)
前輪摩擦円利用率演算部18fは、前輪接地荷重演算部18cから前輪接地荷重Fzfが、前輪前後力演算部18dから前輪前後力Fxfが、前輪横力演算部18eから前輪横力Fyfが入力される。そして、以下の(23)式により前輪摩擦円利用率rfを演算し、路面摩擦係数演算部18jに出力する。
rf=(Fxf2+Fyf2)1/2/Fzf …(23)
The front wheel friction circle utilization factor calculation unit 18f receives the front wheel ground load Fzf from the front wheel ground
rf = (Fxf 2 + Fyf 2 ) 1/2 / Fzf (23)
推定ラック推力演算部18gは、ハンドル角センサ12からハンドル角θHが、操舵トルクセンサ21からドライバ操舵力Fdが、電動パワーステアリングモータ22から電動パワーステアリングによるアシスト力FEPSが入力される。そして、以下の(24)式により、推定ラック推力FEを演算し、ラック推力偏差演算部18iに出力する。
FE=Fd+FEPS−FFRI …(24)
ここで、FFRIは、操舵系におけるフリクション等により生じる力であり、例えば、予め設定しておいたマップを参照することにより設定される。このマップの一例を図4に示す。この例では、FFRIは、操舵角−操舵トルクの特性で与えられ、操舵角と操舵角速度に基づくヒステリシス関数で与えられている。尚、この図4に示すマップの特性を、横加速度(d2y/dt2)やドライバ操舵力Fdの値をも考慮したマップ(具体的には、上昇側と下降側のヒステリシス間隔を、横加速度(d2y/dt2)やドライバ操舵力Fdが大きいほど広い特性に変更する)とし、FFRIをより精度良く求めるようにしても良い。このようにFFRIを考慮することにより、ステアリングを切り増すときのみならず、戻すときにおいても推定ラック推力FEを正確に演算することができ、路面摩擦係数μを広い範囲で推定することができるようになっている。
The estimated rack thrust calculation unit 18g receives the handle angle θH from the
FE = Fd + FEPS−FFRI (24)
Here, FFRI is a force generated by friction or the like in the steering system, and is set by referring to a map set in advance, for example. An example of this map is shown in FIG. In this example, FFRI is given by the steering angle-steering torque characteristic, and is given by a hysteresis function based on the steering angle and the steering angular velocity. Note that the map characteristic shown in FIG. 4 is a map that takes into account the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) and the value of the driver steering force Fd (specifically, the hysteresis interval between the ascending side and the descending side, The lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) and the driver steering force Fd may be changed to wider characteristics), and the FFRI may be obtained more accurately. By considering the FFRI in this manner, the estimated rack thrust FE can be accurately calculated not only when the steering is increased, but also when the steering is returned, and the road surface friction coefficient μ can be estimated over a wide range. It has become.
基準ラック推力演算部18hは、前輪すべり角演算部18bから前輪すべり角βfが入力される。そして、以下の(25)式により、基準ラック推力FRを演算し、ラック推力偏差演算部18iに出力する。
FR=−2・Kf・((ζc+ζn)/Ln)・βf …(24)
ここで、ζcはキャスタトレール、ζnはニューマチックトレールである。
The reference rack thrust
FR = −2 · Kf · ((ζc + ζn) / Ln) · βf (24)
Here, ζc is a caster trail, and ζn is a pneumatic trail.
ラック推力偏差演算部18iは、推定ラック推力演算部18gから推定ラック推力FEが入力され、基準ラック推力演算部18hから基準ラック推力FRが入力される。そして、以下の(26)式によりラック推力偏差ΔFRを演算し、路面摩擦係数演算部18jに出力する。
ΔFR=|FE−FR| …(26)
The rack thrust
ΔFR = | FE−FR | (26)
路面摩擦係数演算部18jは、車速演算部18aから車速Vが、前輪すべり角演算部18bから前輪すべり角βfが、前輪摩擦円利用率演算部18fから前輪摩擦円利用率rfが入力され、ラック推力偏差演算部18iからラック推力偏差ΔFRが入力される。
The road surface friction
そして、ラック推力偏差ΔFRと予め設定しておいた最大値判定閾値μmaxaとを比較して、ラック推力偏差ΔFRが最大値判定閾値μmaxa以上の場合は、タイヤがスリップしていると判断して、その時の前輪摩擦円利用率rfを路面摩擦係数μとして設定する。また、ラック推力偏差ΔFRが最大値判定閾値μmaxaより小さい場合は、車速Vと前輪すべり角βfに基づいて路面摩擦係数μを予め定めた設定値(例えば、1.0)に復帰させる復帰速度Vμを予め設定しておいたマップ(図5に一例を示す)を参照して定め、この復帰速度Vμで路面摩擦係数を復帰させていきながら路面摩擦係数μを演算して出力するようになっている。 Then, the rack thrust deviation ΔFR is compared with a preset maximum value determination threshold μmaxa. If the rack thrust deviation ΔFR is equal to or greater than the maximum value determination threshold μmaxa, it is determined that the tire is slipping, The front wheel friction circle utilization factor rf at that time is set as the road surface friction coefficient μ. When the rack thrust deviation ΔFR is smaller than the maximum value determination threshold μmaxa, the return speed Vμ for returning the road surface friction coefficient μ to a predetermined setting value (for example, 1.0) based on the vehicle speed V and the front wheel slip angle βf. Is determined with reference to a preset map (an example is shown in FIG. 5), and the road surface friction coefficient μ is calculated and output while returning the road surface friction coefficient at the return speed Vμ. Yes.
尚、最大値判定閾値μmaxaは、横加速度(d2y/dt2)の絶対値に応じて大きな値に設定するようにしても良い。 Note that the maximum value determination threshold μmaxa may be set to a large value according to the absolute value of the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ).
上述の復帰速度Vμを定めるマップは、図5に示すように、車速Vが高くなるほど、また、前輪すべり角βfが高くなるほど、復帰速度Vμが低くなるような特性となっている。 As shown in FIG. 5, the map for determining the return speed Vμ has a characteristic that the return speed Vμ decreases as the vehicle speed V increases and as the front wheel slip angle βf increases.
車両を2輪モデルでモデル化すると、車両の操縦安定性を定める、所謂、操安キャパシティωn・ζは、以下の(27)式で求められる。この操安キャパシティωn・ζが高いほど、車両の収束性が高いといえる。
ωn・ζ=(a11+a22)/2 …(27)
尚、上述のa11、及び、a22は、前述の(10)式で説明したものであり、a11の項は、車体すべり角の収束性に寄与することが知られており、この項が線形的に変化する程、車両の安定性が向上するとともに、応答性がドライバのフィーリングに沿ったものとなる。また、a22の項は、ヨー運動の収束性に影響を与えるシステム行列要素であり、ヨーレートのネガティブフィードバックゲインとなるものである。
When the vehicle is modeled by a two-wheel model, a so-called steering capacity ωn · ζ that determines the steering stability of the vehicle is obtained by the following equation (27). The higher the steering capacity ωn · ζ, the higher the convergence of the vehicle.
ωn · ζ = (a11 + a22) / 2 (27)
The above-mentioned a11 and a22 are those described in the above-mentioned equation (10), and the term a11 is known to contribute to the convergence property of the vehicle slip angle, and this term is linear. The greater the change is, the more the stability of the vehicle is improved and the response is in line with the driver's feeling. The term a22 is a system matrix element that affects the convergence of the yaw motion, and serves as a negative feedback gain of the yaw rate.
これらa11、a22の項をタイヤの非線形性を2次式で簡易的に考慮すると、以下の(28)、(29)式で記述することが可能である。
a11=(1/(m・V))・(2・(Kf+Kr)
−((Kf2/(μ2・Fzf2−Fxf2)1/2)・|βf|
+(Kr2/(μ2・Fzr2−Fxr2)1/2)・|βr|))…(28)
a22=(1/(Iz・V))・(2・(Lf2・Kf+Lr2・Kr)
−((Lf2・Kf2/(μ2・Fzf2−Fxf2)1/2)・|βf|
+(Lr2・Kr2/(μ2・Fzr2−Fxr2)1/2)・|βr|))…(29)
ここで、Fzrは後輪接地荷重、Fxrは後輪前後力である。
These terms a11 and a22 can be described by the following equations (28) and (29) when the nonlinearity of the tire is simply taken into account by a quadratic equation.
a11 = (1 / (m · V)) · (2 · (Kf + Kr)
− ((Kf 2 / (μ 2 · Fzf 2 −Fxf 2 ) 1/2 ) · | βf |
+ (Kr 2 / (μ 2 · Fzr 2 −Fxr 2 ) 1/2 ) · | βr |)) (28)
a22 = (1 / (Iz · V)) · (2 · (Lf 2 · Kf + Lr 2 · Kr)
− ((Lf 2 · Kf 2 / (μ 2 · Fzf 2 −Fxf 2 ) 1/2 ) · | βf |
+ (Lr 2 · Kr 2 / (μ 2 · Fzr 2 −Fxr 2 ) 1/2 ) · | βr |)) (29)
Here, Fzr is the rear wheel ground contact load, and Fxr is the rear wheel longitudinal force.
上述の(28)、(29)式からも明らかなように、車速Vが高くなるほど、a11、a22の項が小さくなり、従って、操安キャパシティωn・ζが小さくなる(図6(a)参照)。そこで、このことを考慮し、車速Vが高くなるほど、復帰速度Vμが低くなるような特性に設定して大きな急激な変化を抑制する特性としている。 As is clear from the above equations (28) and (29), the higher the vehicle speed V, the smaller the terms a11 and a22, and hence the steering capacity ωn · ζ becomes smaller (FIG. 6 (a)). reference). Therefore, in consideration of this, the characteristic is set such that the return speed Vμ decreases as the vehicle speed V increases, thereby suppressing a large rapid change.
同様に、上述の(28)、(29)式からも明らかなように、前輪すべり角βfが高くなるほど、a11、a22の項が小さくなり、従って、操安キャパシティωn・ζが小さくなる(図6(b)参照)。そこで、このことを考慮し、前輪すべり角βfが高くなるほど、復帰速度Vμが低くなるような特性に設定して大きな急激な変化を抑制する特性としている。 Similarly, as is clear from the above equations (28) and (29), the higher the front wheel slip angle βf, the smaller the terms a11 and a22, and hence the steering capacity ωn · ζ becomes smaller ( (Refer FIG.6 (b)). Therefore, in consideration of this, the characteristic is set such that the return speed Vμ decreases as the front wheel slip angle βf increases, thereby suppressing a large rapid change.
尚、本実施の形態では、前輪すべり角βfを用いて復帰速度Vμの設定を行うようにしているが、上述の(28)、(29)式からも明らかなように、後輪すべり角βrを用いて復帰速度Vμの設定を行うようにしても良い。 In the present embodiment, the return speed Vμ is set using the front wheel slip angle βf. However, as is clear from the above equations (28) and (29), the rear wheel slip angle βr is set. May be used to set the return speed Vμ.
この路面摩擦係数推定による一例を図7のタイムチャートで説明する。
時刻t1までは、ΔFR<μmaxaであり、路面摩擦係数μも1.0に安定して設定されている。
An example of this road surface friction coefficient estimation will be described with reference to the time chart of FIG.
Until time t1, ΔFR <μmaxa, and the road surface friction coefficient μ is stably set to 1.0.
時刻t1〜時刻t2では、ΔFR≧μmaxaとなり、タイヤがスリップしていると判断されて、その時の前輪摩擦円利用率rfが路面摩擦係数μとして設定される。 From time t1 to time t2, ΔFR ≧ μmaxa is satisfied, and it is determined that the tire is slipping, and the front wheel friction circle utilization rate rf at that time is set as the road surface friction coefficient μ.
そして、時刻t2〜時刻t3では、再び、ΔFR<μmaxaとなり、復帰速度Vμで路面摩擦係数を1.0に復帰させていきながら路面摩擦係数μが設定される。 From time t2 to time t3, ΔFR <μmaxa again, and the road surface friction coefficient μ is set while returning the road surface friction coefficient to 1.0 at the return speed Vμ.
このように、本実施の形態によれば、ラック推力偏差ΔFRと予め設定しておいた最大値判定閾値μmaxaとを比較して、ラック推力偏差ΔFRが最大値判定閾値μmaxa以上の場合は、タイヤがスリップしていると判断して、その時の前輪摩擦円利用率rfを路面摩擦係数μとして設定する。また、ラック推力偏差ΔFRが最大値判定閾値μmaxaより小さい場合は、車速Vと前輪すべり角βfに基づいて路面摩擦係数μを予め定めた設定値(例えば、1.0)に復帰させる復帰速度Vμを予め設定しておいたマップを参照して定め、この復帰速度Vμで路面摩擦係数を復帰させていきながら路面摩擦係数μを演算して出力するようになっている。このため、タイヤがスリップしていると判断できる場合には、その時の前輪摩擦円利用率rfにより路面摩擦係数μが適切に低く設定されると共に、それ以外の場合では、路面摩擦係数を1.0に復帰させていきながら路面摩擦係数μが設定されるので、路面摩擦係数μが低い値のままに維持されることがなく適切に設定され、たとえ、路面摩擦係数の推定が困難な場合であっても路面摩擦係数を適切に設定し、車両挙動制御の有するポテンシャルを最大限に発揮させることが可能となる。 Thus, according to the present embodiment, the rack thrust deviation ΔFR is compared with the preset maximum value determination threshold μmaxa, and if the rack thrust deviation ΔFR is greater than or equal to the maximum value determination threshold μmaxa, the tire Is determined to be slipping, and the front wheel friction circle utilization ratio rf at that time is set as the road surface friction coefficient μ. When the rack thrust deviation ΔFR is smaller than the maximum value determination threshold μmaxa, the return speed Vμ for returning the road surface friction coefficient μ to a predetermined setting value (for example, 1.0) based on the vehicle speed V and the front wheel slip angle βf. Is determined with reference to a map set in advance, and the road surface friction coefficient μ is calculated and output while returning the road surface friction coefficient at the return speed Vμ. For this reason, when it can be determined that the tire is slipping, the road surface friction coefficient μ is set appropriately low by the front wheel friction circle utilization rate rf at that time, and in other cases, the road surface friction coefficient is set to 1. Since the road surface friction coefficient μ is set while returning to 0, the road surface friction coefficient μ is set appropriately without being maintained at a low value, even if it is difficult to estimate the road surface friction coefficient. Even in such a case, it is possible to set the road surface friction coefficient appropriately and maximize the potential of the vehicle behavior control.
また、路面摩擦係数を1.0に復帰させていく復帰速度は、車両挙動の収束性に関わる操安キャパシティωn・ζを考慮して、車速Vと前輪すべり角βfとに応じて可変設定されるため、車両の安定性を高度に維持しながら自然な感覚でスムーズな路面摩擦係数μの設定が行われる。 The return speed at which the road surface friction coefficient is returned to 1.0 is variably set in accordance with the vehicle speed V and the front wheel slip angle βf in consideration of the steering capacity ωn · ζ related to the convergence of the vehicle behavior. Therefore, a smooth road friction coefficient μ is set with a natural feeling while maintaining a high level of vehicle stability.
尚、本発明の実施の形態では、路面摩擦係数の推定を、推定ラック推力FEと基準ラック推力FRとの偏差ΔFRの関係により摩擦円利用率rf、或いは、予め定めた設定値(例えば、1.0)に復帰させていくことにより行うようになっているが、他の路面摩擦係数推定装置に対しても適応できることは云うまでもない。例えば、本出願人が特開平8−2274号公報で提案する適応制御理論を用いて、操舵角,車速,ヨーレート等から路面摩擦係数を推定する技術に対し、路面摩擦係数の推定が不可能な状況(例えば、操舵角が0の場合等)を検出した場合に、車速Vと前輪すべり角βfに基づいて路面摩擦係数μを予め定めた設定値(例えば、1.0)に復帰させる復帰速度Vμを予め設定しておいたマップを参照して定め、この復帰速度Vμで路面摩擦係数を復帰させていきながら路面摩擦係数μを演算して出力するようにしても良い。同様に、他の推定方法、例えば、本出願人が特開2000−71968号公報で開示するような、オブザーバを用いて路面摩擦係数を推定するものに対しても適用できることは云うまでもない。 In the embodiment of the present invention, the road surface friction coefficient is estimated based on the friction circle utilization factor rf or a predetermined set value (for example, 1) according to the relationship of the deviation ΔFR between the estimated rack thrust FE and the reference rack thrust FR. 0.0), it goes without saying that it can be applied to other road surface friction coefficient estimation devices. For example, it is impossible to estimate the road surface friction coefficient with respect to the technique for estimating the road surface friction coefficient from the steering angle, the vehicle speed, the yaw rate, etc., using the adaptive control theory proposed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 8-2274. When a situation (for example, when the steering angle is 0) is detected, the return speed at which the road surface friction coefficient μ is restored to a preset value (for example, 1.0) based on the vehicle speed V and the front wheel slip angle βf. Vμ may be determined with reference to a map set in advance, and the road surface friction coefficient μ may be calculated and output while returning the road surface friction coefficient at the return speed Vμ. Similarly, it is needless to say that the present invention can be applied to other estimation methods, for example, a method for estimating a road surface friction coefficient using an observer as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-71968.
そして、駆動力制御装置1は、図1に示すように、要求エンジントルク演算部2、第1のトルクダウン量演算部3、第2のトルクダウン量演算部4、制御量設定部5から主要に構成されている。
Then, as shown in FIG. 1, the driving
要求エンジントルク演算部2は、アクセル開度センサ15からアクセル開度θACCが入力され、エンジン制御部16からエンジン回転数Neが入力される。そして、予め設定されているマップ(例えば、図8に示すようなθACC−θthの関係のマップ)によりスロットル開度θthを求め、このスロットル開度θthとエンジン回転数Neを基に、図9に示すマップからエンジントルクを求め、このエンジントルクを要求エンジントルクTdrvとして制御量設定部5に出力する。尚、この要求エンジントルクTdrvは、予め設定しておいたアクセル開度θACCに応じたマップから求めるようにしても良く、また、エンジン制御部16から読み込んで用いても良い。
The requested engine
第1のトルクダウン量演算部3は、各車輪の車輪速センサ11、ハンドル角センサ12、ヨーレートセンサ13、横加速度センサ14、エンジン制御部16、トランスミッション制御部17、路面μ推定装置18が接続され、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、ハンドル角θH、ヨーレートγ、横加速度(d2y/dt2)、エンジン回転数Ne、エンジントルクTeg、主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Nt、差動制限クラッチの締結トルクTLSD、路面摩擦係数μが入力される。そして、第1のトルクダウン量演算部3は、これら入力信号に基づき第1のトルクダウン量T1overを演算し、制御量設定部5に出力する。以下、図10〜図16を基に、第1のトルクダウン量演算部3について説明する。
The first torque reduction
すなわち、第1のトルクダウン量演算部3は、図10に示すように、トランスミッション出力トルク演算部3a、総駆動力演算部3b、前後接地荷重演算部3c、左輪荷重比率演算部3d、各輪接地荷重演算部3e、各輪前後力演算部3f、各輪要求横力演算部3g、各輪横力演算部3h、各輪摩擦円限界値演算部3i、各輪要求タイヤ合力演算部3j、各輪タイヤ合力演算部3k、各輪要求オーバータイヤ合力演算部3l、各輪オーバータイヤ合力演算部3m、オーバータイヤ力演算部3n、第1のトルクダウン量設定部3oから主要に構成されている。
That is, as shown in FIG. 10, the first torque down
トランスミッション出力トルク演算部3aは、エンジン制御部16からエンジン回転数Ne、及び、エンジントルクTegが、トランスミッション制御部17から主変速ギヤ比i、及び、トルクコンバータのタービン回転数Ntが入力される。そして、例えば、前述の(13)式により、トランスミッション出力トルクTtを演算し、総駆動力演算部3b、各輪前後力演算部3fに出力する。
総駆動力演算部3bは、トランスミッション出力トルク演算部3aからトランスミッション出力トルクTtが入力される。そして、例えば、前述の(12)式により、総駆動力Fxを演算し、前後接地荷重演算部3c、各輪前後力演算部3fに出力する。
前後接地荷重演算部3cは、総駆動力演算部3bから総駆動力Fx入力される。
The transmission output torque calculation unit 3a receives the engine speed Ne and the engine torque Teg from the
The total driving force calculation unit 3b receives the transmission output torque Tt from the transmission output torque calculation unit 3a. Then, for example, the total driving force Fx is calculated by the above-described equation (12), and is output to the front / rear ground load calculation unit 3c and the front / rear wheel force calculation unit 3f.
The front / rear ground load calculation unit 3c receives the total driving force Fx from the total driving force calculation unit 3b.
そして、前述の(11)式により前輪接地荷重Fzfを演算し、各輪接地荷重演算部3e、各輪前後力演算部3fに出力すると共に、以下の(30)式により後輪接地荷重Fzrを演算し、各輪接地荷重演算部3eに出力する。
Fzr=W−Fzf …(30)
Then, the front wheel ground load Fzf is calculated by the above-described equation (11), and is output to each wheel ground load calculation unit 3e and each wheel longitudinal force calculation unit 3f, and the rear wheel ground load Fzr is calculated by the following equation (30). Calculate and output to each wheel ground load calculation unit 3e.
Fzr = W−Fzf (30)
左輪荷重比率演算部3dは、横加速度センサ14から横加速度(d2y/dt2)が入力される。そして、以下の(31)式により左輪荷重比率WR_lを演算し、各輪接地荷重演算部3e、各輪要求横力演算部3g、各輪横力演算部3hに出力する。
WR_l=0.5−((d2y/dt2)/G)・(h/Ltred) …(31)
ここで、Ltredは前輪と後輪のトレッド平均値である。
Lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is input from the
WR — 1 = 0.5 − ((d 2 y / dt 2 ) / G) · (h / Ltred) (31)
Here, Ltred is the average tread value of the front and rear wheels.
各輪接地荷重演算部3eは、前後接地荷重演算部3cから前輪接地荷重Fzf、後輪接地荷重Fzrが入力され、左輪荷重比率演算部3dから左輪荷重比率WR_lが入力される。そして、以下の(32)、(33)、(34)、(35)式により、それぞれ左前輪接地荷重Fzf_l、右前輪接地荷重Fzf_r、左後輪接地荷重Fzr_l、右後輪接地荷重Fzr_rを演算し、各輪摩擦円限界値演算部3iに出力する。
Fzf_l=Fzf・WR_l …(32)
Fzf_r=Fzf・(1−WR_l) …(33)
Fzr_l=Fzr・WR_l …(34)
Fzr_r=Fzr・(1−WR_l) …(35)
Each wheel ground load calculation unit 3e receives the front wheel ground load Fzf and the rear wheel ground load Fzr from the front and rear ground load calculation unit 3c, and the left wheel load ratio WR_l from the left wheel load ratio calculation unit 3d. The left front wheel ground load Fzf_l, right front wheel ground load Fzf_r, left rear wheel ground load Fzr_l, and right rear wheel ground load Fzr_r are calculated by the following equations (32), (33), (34), and (35), respectively. And output to each wheel friction circle limit value calculation unit 3i.
Fzf_l = Fzf · WR_l (32)
Fzf_r = Fzf · (1-WR_l) (33)
Fzr_l = Fzr · WR_l (34)
Fzr_r = Fzr · (1−WR_l) (35)
各輪前後力演算部3fは、トランスミッション制御部17からセンタデファレンシャルにおける差動制限クラッチの締結トルクTLSDが入力され、トランスミッション出力トルク演算部3aからトランスミッション出力トルクTtが入力され、総駆動力演算部3bから総駆動力Fxが入力され、前後接地荷重演算部3cから前輪接地荷重Fzfが入力される。そして、例えば、後述する手順に従って、左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rを演算し、これらを各輪要求タイヤ合力演算部3j、各輪タイヤ合力演算部3kに出力する。
Each wheel longitudinal force calculation unit 3f receives the engagement torque TLSD of the differential limiting clutch in the center differential from the
以下、左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rを演算する手順の一例を説明する。 Hereinafter, an example of a procedure for calculating the left front wheel longitudinal force Fxf_l, the right front wheel longitudinal force Fxf_r, the left rear wheel longitudinal force Fxr_l, and the right rear wheel longitudinal force Fxr_r will be described.
まず、前述の(19)、(20)、(21)式の何れかにより前輪前後力Fxfを演算し、後輪前後力Fxrを以下の(36)式により演算する。 First, the front wheel front / rear force Fxf is calculated by any of the above-described equations (19), (20), and (21), and the rear wheel front / rear force Fxr is calculated by the following equation (36).
Fxr=Fx−Fxf …(36) Fxr = Fx−Fxf (36)
以上の前輪前後力Fxf、及び、後輪前後力Fxrを用いて、以下、(37)〜(40)式により、左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rを演算する。
Fxf_l=Fxf/2 …(37)
Fxf_r=Fxf_l …(38)
Fxr_l=Fxr/2 …(39)
Fxr_r=Fxr_l …(40)
By using the front wheel longitudinal force Fxf and the rear wheel longitudinal force Fxr, the left front wheel longitudinal force Fxf_l, the right front wheel longitudinal force Fxf_r, the left rear wheel longitudinal force Fxr_l, and the right according to the following equations (37) to (40) The rear wheel longitudinal force Fxr_r is calculated.
Fxf_l = Fxf / 2 (37)
Fxf_r = Fxf_l (38)
Fxr_l = Fxr / 2 (39)
Fxr_r = Fxr_l (40)
尚、本実施形態で示した各輪前後力の演算は、あくまで一例であり、車両の駆動形式・駆動機構等により適宜、選択されるものである。 Note that the calculation of the front-rear force of each wheel shown in the present embodiment is merely an example, and is appropriately selected according to the drive type / drive mechanism of the vehicle.
各輪要求横力演算部3gは、横加速度センサ14から横加速度(d2y/dt2)が、ヨーレートセンサ13からヨーレートγが、ハンドル角センサ12からハンドル角θHが、各車輪の(4輪)車輪速センサ11から各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrが、左輪荷重比率演算部3dから左輪荷重比率WR_lが入力される。
Each wheel required lateral force calculation unit 3g has a lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
そして、後述する手順に従って(図13に示すフローチャートに従って)付加ヨーモーメントMzθを演算し、この付加ヨーモーメントを基に、以下の(41)式により要求前輪横力Fyf_FFを演算し、以下の(42)式により要求後輪横力Fyr_FFを演算する。これら要求前輪横力Fyf_FF、要求後輪横力Fyr_FFを基に、(43)〜(46)式により、左前輪要求横力Fyf_l_FF、右前輪要求横力Fyf_r_FF、左後輪要求横力Fyr_l_FF、右後輪要求横力Fyr_r_FFを演算して各輪要求タイヤ合力演算部3jに出力する。 Then, the additional yaw moment Mzθ is calculated according to the procedure described later (in accordance with the flowchart shown in FIG. 13), and based on this additional yaw moment, the required front wheel lateral force Fyf_FF is calculated according to the following equation (41). ) To calculate the required rear wheel lateral force Fyr_FF. Based on these required front wheel lateral force Fyf_FF and requested rear wheel lateral force Fyr_FF, the left front wheel required lateral force Fyf_l_FF, the right front wheel required lateral force Fyf_r_FF, the left rear wheel required lateral force Fyr_l_FF, and the right by the equations (43) to (46) The rear wheel required lateral force Fyr_r_FF is calculated and output to each wheel required tire resultant force calculating unit 3j.
Fyf_FF=Mzθ/L …(41)
Fyr_FF=(−Iz・(dγ/dt)
+m・(d2y/dt2)・Lf)/L …(42)
ここで、Izは車両のヨー慣性モーメント、Lfは前軸−重心間距離である。
Fyf_FF = Mzθ / L (41)
Fyr_FF = (− Iz · (dγ / dt)
+ M · (d 2 y / dt 2 ) · Lf) / L (42)
Here, Iz is the yaw moment of inertia of the vehicle, and Lf is the distance between the front axis and the center of gravity.
Fyf_l_FF=Fyf_FF・WR_l …(43)
Fyf_r_FF=Fyf_FF・(1−WR_l) …(44)
Fyr_l_FF=Fyr_FF・WR_l …(45)
Fyr_r_FF=Fyr_FF・(1−WR_l) …(46)
Fyf_l_FF = Fyf_FF · WR_l (43)
Fyf_r_FF = Fyf_FF · (1-WR_l) (44)
Fyr_l_FF = Fyr_FF · WR_l (45)
Fyr_r_FF = Fyr_FF · (1-WR_l) (46)
また、付加ヨーモーメントMzθは、図13に示すように、まず、ステップ(以下、「S」と略称)301で車速Vを演算し(例えば、V=(ωfl+ωfr+ωrl+ωrr)/4)、S302に進み、以下の(47)式により、横加速度/ハンドル角ゲインGyを演算する。
Gy=(1/(1+A・V2))・(V2/L)・(1/n) …(47)
ここで、Aはスタビリティファクタ、nはステアリングギヤ比である。
Further, as shown in FIG. 13, the additional yaw moment Mzθ is first calculated in step (hereinafter abbreviated as “S”) 301 (for example, V = (ωfl + ωfr + ωrl + ωrr) / 4), and proceeds to S302. The lateral acceleration / steering wheel angle gain Gy is calculated by the following equation (47).
Gy = (1 / (1 + A · V 2 )) · (V 2 / L) · (1 / n) (47)
Here, A is a stability factor, and n is a steering gear ratio.
次に、S303に進み、横加速度/ハンドル角ゲインGyとハンドル角θHを乗算した値(Gy・θH)と、横加速度(d2y/dt2)とに応じて予め設定されたマップを参照し、横加速度飽和係数Kμを演算する。この横加速度飽和係数Kμを求めるマップは、図14(a)に示すように、横加速度/ハンドル角ゲインGyとハンドル角θHを乗算した値(Gy・θH)と、横加速度(d2y/dt2)とに応じて予め設定され、ハンドル角θHが所定値以上において、横加速度(d2y/dt2)が大きくなる程、小さな値に設定される。これは、Gy・θHが大きいとき高μ路であるほど横加速度(d2y/dt2)が大きくなるが、低μ路では横加速度(d2y/dt2)が発生し難くなることを表現するものである。これにより、後述する基準横加速度(d2yr/dt2)の値は、図14(b)に示すように、Gy・θHが大きいとき横加速度(d2y/dt2)が大きく高μ路であると思われる場合は低い値に設定され、付加ヨーモーメントMzθに対する修正量が小さくなるようになっている。 Next, the process proceeds to S303, and a map set in advance according to the value obtained by multiplying the lateral acceleration / handle angle gain Gy and the handle angle θH (Gy · θH) and the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is referred to. Then, the lateral acceleration saturation coefficient Kμ is calculated. As shown in FIG. 14A, the map for obtaining the lateral acceleration saturation coefficient Kμ is obtained by multiplying the lateral acceleration / handle angle gain Gy and the handle angle θH (Gy · θH) and the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ), and is set to a smaller value as the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) increases when the handle angle θH is equal to or greater than a predetermined value. This lateral acceleration as is a high μ road when Gy · .theta.H large (d 2 y / dt 2) is larger, the lateral acceleration (d 2 y / dt 2) is less likely to occur in the low μ road It expresses. As a result, the value of the reference lateral acceleration (d 2 yr / dt 2 ), which will be described later, is large when the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is large when Gy · θH is large, as shown in FIG. When the road is considered to be a road, the value is set to a low value so that the correction amount for the additional yaw moment Mzθ is small.
次いで、S304に進み、以下の(48)式により、横加速度偏差感応ゲインKyを演算する。
Ky=Kθ/Gy …(48)
ここで、Kθは、舵角感応ゲインであり、以下の(49)式により演算される。
Kθ=(Lf・Kf)/n …(49)
Kfは前軸の等価コーナリングパワーである。
Next, in S304, the lateral acceleration deviation sensitive gain Ky is calculated by the following equation (48).
Ky = Kθ / Gy (48)
Here, Kθ is a steering angle sensitive gain, and is calculated by the following equation (49).
Kθ = (Lf · Kf) / n (49)
Kf is the equivalent cornering power of the front shaft.
すなわち、上述の(48)式により、横加速度偏差感応ゲインKyは、設定の目安(最大値)として、極低μ路にて舵がまったく効かない状態(γ=0,(d2y/dt2)=0)で、付加ヨーモーメントMzθ(定常値)が0となる場合が考慮される。 That is, according to the above equation (48), the lateral acceleration deviation sensitive gain Ky is set as a guideline (maximum value) in a state where the rudder does not work at all on an extremely low μ road (γ = 0, (d 2 y / dt). 2 ) = 0) and the case where the additional yaw moment Mzθ (steady value) is 0 is considered.
次に、S305に進み、以下の(50)式により基準横加速度(d2yr/dt2)を演算する。 Next, proceeding to S305, the reference lateral acceleration (d 2 yr / dt 2 ) is calculated by the following equation (50).
(d2yr/dt2)=Kμ・Gy・(1/(1+Ty・s))・θH …(50)
ここで、sは微分演算子、Tyは横加速度の1次遅れ時定数であり、この1次遅れ時定数Tyは、後軸の等価コーナリングパワーをKrとして、例えば以下の(51)式により算出される。
Ty=Iz/(L・Kr) …(51)
(D 2 yr / dt 2 ) = Kμ · Gy · (1 / (1 + Ty · s)) · θH (50)
Here, s is a differential operator, Ty is a first-order lag time constant of lateral acceleration, and this first-order lag time constant Ty is calculated by, for example, the following equation (51), where Kr is the equivalent cornering power of the rear axis. Is done.
Ty = Iz / (L · Kr) (51)
次いで、S306に進み、以下の(52)式により横加速度偏差(d2ye/dt2)を演算する。
(d2ye/dt2)=(d2y/dt2)−(d2yr/dt2) …(52)
Next, in S306, the lateral acceleration deviation (d 2 ye / dt 2 ) is calculated by the following equation (52).
(D 2 ye / dt 2 ) = (d 2 y / dt 2 ) − (d 2 yr / dt 2 ) (52)
次に、S307に進み、以下の(53)式によりヨーレート/ハンドル角ゲインGγを演算する。
Gγ=(1/(1+A・V2))・(V/L)・(1/n) …(53)
In step S307, the yaw rate / handle angle gain Gγ is calculated by the following equation (53).
Gγ = (1 / (1 + A · V 2 )) · (V / L) · (1 / n) (53)
次いで、S308に進み、以下の(54)式により、例えば、グリップ走行((d2ye/dt2)=0)時に付加ヨーモーメントMzθ(定常値)が0となる場合を考えて、ヨーレート感応ゲインKγを演算する。 Next, the process proceeds to S308, and considering the case where the additional yaw moment Mzθ (steady value) becomes 0, for example, when the grip travels ((d 2 ye / dt 2 ) = 0) by the following equation (54), the yaw rate sensitivity The gain Kγ is calculated.
Kγ=Kθ/Gγ …(54) Kγ = Kθ / Gγ (54)
次に、S309に進み、予め設定しておいたマップにより車速感応ゲインKvを演算する。このマップは、例えば図15に示すように、低速域での不要な付加ヨーモーメントMzθを避けるために設定されている。尚、図15において、Vc1は、例えば40km/hである。 In step S309, a vehicle speed sensitive gain Kv is calculated from a preset map. This map is set in order to avoid an unnecessary additional yaw moment Mzθ in a low speed region, for example, as shown in FIG. In FIG. 15, Vc1 is 40 km / h, for example.
そして、S310に進み、以下の(55)式により付加ヨーモーメントMzθを演算する。
Mzθ=Kv・(−Kγ・γ+Ky・(d2ye/dt2)+Kθ・θH) …(55)
In S310, the additional yaw moment Mzθ is calculated by the following equation (55).
Mzθ = Kv · (−Kγ · γ + Ky · (d 2 ye / dt 2 ) + Kθ · θH) (55)
すなわち、この(55)式に示すように、−Kγ・γの項がヨーレートγに感応したヨーモーメント、Kθ・θHの項がハンドル角θHに感応したヨーモーメント、Ky・(d2ye/dt2)の項がヨーモーメントの修正値となっている。このため、図16に示すように、高μ路で横加速度(d2y/dt2)が大きな運転をした場合には、付加ヨーモーメントMzθも大きな値となり、運動性能が向上する。一方、低μ路での走行では、付加ヨーモーメントMzθは、上述の修正値が作用して付加ヨーモーメントMzθを低減するため回頭性が大きくなることがなく、安定した走行性能が得られるようになっている。 That is, as shown in the equation (55), the term −Kγ · γ is a yaw moment that is sensitive to the yaw rate γ, the term Kθ · θH is a yaw moment that is sensitive to the handle angle θH, and Ky · (d 2 ye / dt The term 2 ) is the correction value for the yaw moment. Therefore, as shown in FIG. 16, when the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) is operated on a high μ road, the additional yaw moment Mzθ also becomes a large value, and the motion performance is improved. On the other hand, when traveling on a low μ road, the additional yaw moment Mzθ reduces the additional yaw moment Mzθ by the above-described correction value, so that the turning performance does not increase and stable traveling performance can be obtained. It has become.
各輪横力演算部3hは、横加速度センサ14から横加速度(d2y/dt2)が、ヨーレートセンサ13からヨーレートγが、左輪荷重比率演算部3dから左輪荷重比率WR_lが入力される。そして、以下の(56)式により前輪横力Fyf_FBを演算し、以下の(57)式により後輪横力Fyr_FBを演算する。これら前輪横力Fyf_FB、後輪横力Fyr_FBを基に、(58)〜(61)式により、左前輪横力Fyf_l_FB、右前輪横力Fyf_r_FB、左後輪横力Fyr_l_FB、右後輪横力Fyr_r_FBを演算して各輪タイヤ合力演算部3kに出力する。
Fyf_FB=(Iz・(dγ/dt)
+m・(d2y/dt2)・Lr)/L …(56)
Fyr_FB=(−Iz・(dγ/dt)
+m・(d2y/dt2)・Lf)/L …(57)
ここで、Lrは後軸−重心間距離である。
Fyf_l_FB=Fyf_FB・WR_l …(58)
Fyf_r_FB=Fyf_FB・(1−WR_l) …(59)
Fyr_l_FB=Fyr_FB・WR_l …(60)
Fyr_r_FB=Fyr_FB・(1−WR_l) …(61)
Each wheel lateral force calculation unit 3h receives a lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
Fyf_FB = (Iz · (dγ / dt)
+ M · (d 2 y / dt 2 ) · Lr) / L (56)
Fyr_FB = (− Iz · (dγ / dt)
+ M · (d 2 y / dt 2 ) · Lf) / L (57)
Here, Lr is the distance between the rear axis and the center of gravity.
Fyf_l_FB = Fyf_FB · WR_l (58)
Fyf_r_FB = Fyf_FB · (1-WR_l) (59)
Fyr_l_FB = Fyr_FB · WR_l (60)
Fyr_r_FB = Fyr_FB · (1-WR_l) (61)
各輪摩擦円限界値演算部3iは、路面μ推定装置18から路面摩擦係数μが入力され、各輪接地荷重演算部3eから左前輪接地荷重Fzf_l、右前輪接地荷重Fzf_r、左後輪接地荷重Fzr_l、右後輪接地荷重Fzr_rが入力される。
Each wheel friction circle limit value calculation unit 3i receives the road surface friction coefficient μ from the road surface μ
そして、以下の(62)〜(65)式により、左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrを演算し、各輪要求オーバータイヤ力演算部3l、各輪オーバータイヤ力演算部3mに出力する。
μ_Fzfl=μ・Fzf_l …(62)
μ_Fzfr=μ・Fzf_r …(63)
μ_Fzrl=μ・Fzr_l …(64)
μ_Fzrr=μ・Fzr_r …(65)
Then, the left front wheel friction circle limit value μ_Fzfl, the right front wheel friction circle limit value μ_Fzfr, the left rear wheel friction circle limit value μ_Fzrl, and the right rear wheel friction circle limit value μ_Fzrr are calculated by the following equations (62) to (65). , Output to each wheel required overtire force calculation unit 3l and each wheel overtire
μ_Fzfl = μ · Fzf_l (62)
μ_Fzfr = μ · Fzf_r (63)
μ_Fzrl = μ · Fzr_l (64)
μ_Fzrr = μ · Fzr_r (65)
各輪要求タイヤ合力演算部3jは、各輪前後力演算部3fから左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rが入力され、各輪要求横力演算部3gから左前輪要求横力Fyf_l_FF、右前輪要求横力Fyf_r_FF、左後輪要求横力Fyr_l_FF、右後輪要求横力Fyr_r_FFが入力される。そして、以下の(66)〜(69)式により、左前輪要求タイヤ合力F_fl_FF、右前輪要求タイヤ合力F_fr_FF、左後輪要求タイヤ合力F_rl_FF、右後輪要求タイヤ合力F_rr_FFを演算し、各輪要求オーバータイヤ力演算部3lに出力する。
F_fl_FF=(Fxf_l2+Fyf_l_FF2)1/2 …(66)
F_fr_FF=(Fxf_r2+Fyf_r_FF2)1/2 …(67)
F_rl_FF=(Fxr_l2+Fyr_l_FF2)1/2 …(68)
F_rr_FF=(Fxr_r2+Fyr_r_FF2)1/2 …(69)
Each wheel required tire resultant force calculation unit 3j receives the left front wheel front / rear force Fxf_l, right front wheel front / rear force Fxf_r, left rear wheel front / rear force Fxr_l, and right rear wheel front / rear force Fxr_r from each wheel front / rear force calculation unit 3f. A left front wheel required lateral force Fyf_l_FF, a right front wheel required lateral force Fyf_r_FF, a left rear wheel required lateral force Fyr_l_FF, and a right rear wheel required lateral force Fyr_r_FF are input from the lateral force calculation unit 3g. Then, by calculating the left front wheel required tire resultant force F_fl_FF, the right front wheel required tire resultant force F_fr_FF, the left rear wheel required tire resultant force F_rl_FF, and the right rear wheel required tire resultant force F_rr_FF by the following formulas (66) to (69), It outputs to the overtire force calculation part 3l.
F_fl_FF = (Fxf_l 2 + Fyf_l_FF 2 ) 1/2 (66)
F_fr_FF = (Fxf_r 2 + Fyf_r_FF 2 ) 1/2 (67)
F_rl_FF = (Fxr_l 2 + Fyr_l_FF 2 ) 1/2 (68)
F_rr_FF = (Fxr_r 2 + Fyr_r_FF 2 ) 1/2 (69)
各輪タイヤ合力演算部3kは、各輪前後力演算部3fから左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rが入力され、各輪横力演算部3hから左前輪横力Fyf_l_FB、右前輪横力Fyf_r_FB、左後輪横力Fyr_l_FB、右後輪横力Fyr_r_FBが入力される。そして、以下の(70)〜(73)式により、左前輪タイヤ合力F_fl_FB、右前輪タイヤ合力F_fr_FB、左後輪タイヤ合力F_rl_FB、右後輪タイヤ合力F_rr_FBを演算し、各輪オーバータイヤ力演算部2oに出力する。
F_fl_FB=(Fxf_l2+Fyf_l_FB2)1/2 …(70)
F_fr_FB=(Fxf_r2+Fyf_r_FB2)1/2 …(71)
F_rl_FB=(Fxr_l2+Fyr_l_FB2)1/2 …(72)
F_rr_FB=(Fxr_r2+Fyr_r_FB2)1/2 …(73)
Each wheel tire resultant force calculation unit 3k receives the left front wheel front / rear force Fxf_l, right front wheel front / rear force Fxf_r, left rear wheel front / rear force Fxr_l, and right rear wheel front / rear force Fxr_r from each wheel front / rear force calculation unit 3f. A left front wheel lateral force Fyf_l_FB, a right front wheel lateral force Fyf_r_FB, a left rear wheel lateral force Fyr_l_FB, and a right rear wheel lateral force Fyr_r_FB are input from the calculation unit 3h. Then, the left front wheel tire resultant force F_fl_FB, the right front wheel tire resultant force F_fr_FB, the left rear wheel tire resultant force F_rl_FB, and the right rear wheel tire resultant force F_rr_FB are calculated by the following formulas (70) to (73), and each wheel over tire force calculating unit: Output to 2o.
F_fl_FB = (Fxf_l 2 + Fyf_l_FB 2 ) 1/2 (70)
F_fr_FB = (Fxf_r 2 + Fyf_r_FB 2 ) 1/2 (71)
F_rl_FB = (Fxr_l 2 + Fyr_l_FB 2 ) 1/2 (72)
F_rr_FB = (Fxr_r 2 + Fyr_r_FB 2 ) 1/2 (73)
各輪要求オーバータイヤ力演算部3lは、各輪摩擦円限界値演算部3iから左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrが入力され、各輪要求タイヤ合力演算部3jから左前輪要求タイヤ合力F_fl_FF、右前輪要求タイヤ合力F_fr_FF、左後輪要求タイヤ合力F_rl_FF、右後輪要求タイヤ合力F_rr_FFが入力される。そして、以下の(74)〜(77)式により、左前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、右前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fr_FF、左後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rl_FF、右後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rr_FFを演算し、オーバータイヤ力演算部3nに出力する。
ΔF_fl_FF=F_fl_FF−μ_Fzfl …(74)
ΔF_fr_FF=F_fr_FF−μ_Fzfr …(75)
ΔF_rl_FF=F_rl_FF−μ_Fzrl …(76)
ΔF_rr_FF=F_rr_FF−μ_Fzrr …(77)
Each wheel required over-tyre
ΔF_fl_FF = F_fl_FF−μ_Fzfl (74)
ΔF_fr_FF = F_fr_FF−μ_Fzfr (75)
ΔF_rl_FF = F_rl_FF−μ_Fzrl (76)
ΔF_rr_FF = F_rr_FF−μ_Fzrr (77)
各輪オーバータイヤ力演算部3mは、各輪摩擦円限界値演算部3iから左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrが入力され、各輪タイヤ合力演算部3kから左前輪タイヤ合力F_fl_FB、右前輪タイヤ合力F_fr_FB、左後輪タイヤ合力F_rl_FB、右後輪タイヤ合力F_rr_FBが入力される。そして、以下の(78)〜(81)式により、左前輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、右前輪オーバータイヤ力ΔF_fr_FB、左後輪オーバータイヤ力ΔF_rl_FB、右後輪オーバータイヤ力ΔF_rr_FBを演算し、オーバータイヤ力演算部3nに出力する。
ΔF_fl_FB=F_fl_FB−μ_Fzfl …(78)
ΔF_fr_FB=F_fr_FB−μ_Fzfr …(79)
ΔF_rl_FB=F_rl_FB−μ_Fzrl …(80)
ΔF_rr_FB=F_rr_FB−μ_Fzrr …(81)
Each wheel over-tyre
ΔF_fl_FB = F_fl_FB−μ_Fzfl (78)
ΔF_fr_FB = F_fr_FB−μ_Fzfr (79)
ΔF_rl_FB = F_rl_FB−μ_Fzrl (80)
ΔF_rr_FB = F_rr_FB−μ_Fzrr (81)
オーバータイヤ力演算部3nは、各輪要求オーバータイヤ力演算部3lから左前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、右前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fr_FF、左後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rl_FF、右後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rr_FFが入力され、各輪オーバータイヤ力演算部3mから左前輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、右前輪オーバータイヤ力ΔF_fr_FB、左後輪オーバータイヤ力ΔF_rl_FB、右後輪オーバータイヤ力ΔF_rr_FBが入力される。そして、各輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、ΔF_fr_FF、ΔF_rl_FF、ΔF_rr_FFの総和と、各輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、ΔF_fr_FB、ΔF_rl_FB、ΔF_rr_FBの総和とを比較して、値の大きい方をオーバータイヤ力Foverとして設定する。すなわち、
Fover=MAX((ΔF_fl_FF+ΔF_fr_FF+ΔF_rl_FF+ΔF_rr_FF)
,(ΔF_fl_FB+ΔF_fr_FB+ΔF_rl_FB+ΔF_rr_FB))…(82)
The over-tyre force calculating unit 3n receives the left front wheel required over-tyre force ΔF_fl_FF, the right front wheel required over-tyre force ΔF_fr_FF, the left rear wheel required over-tyre force ΔF_rl_FF, and the right rear wheel required over-tyre force from each wheel required over-tyre force calculating unit 3l. ΔF_rr_FF is input, and the left front wheel overtire force ΔF_fl_FB, the right front wheel overtire force ΔF_fr_FB, the left rear wheel overtire force ΔF_rl_FB, and the right rear wheel overtire force ΔF_rr_FB are input from each wheel overtire
Fover = MAX ((ΔF_fl_FF + ΔF_fr_FF + ΔF_rl_FF + ΔF_rr_FF)
, (ΔF_fl_FB + ΔF_fr_FB + ΔF_rl_FB + ΔF_rr_FB)) (82)
第1のトルクダウン量設定部3oは、エンジン制御部16からエンジン回転数Neが、トランスミッション制御部17から主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Ntが、オーバータイヤ力演算部3nからオーバータイヤ力Foverが入力される。そして、以下の(83)式により第1のトルクダウン量T1overを演算し、制御量設定部5に出力する。
T1over=Fover・Rt/t/i/η/if …(83)
In the first torque-down amount setting unit 3o, the engine speed Ne from the
T1over = Fover · Rt / t / i / η / if (83)
次に、上述の第1のトルクダウン量演算部3で実行される第1のトルクダウン量演算処理プログラムについて、図11、図12のフローチャートで説明する。
まず、S201で、トランスミッション出力トルク演算部3aで、前述の(13)式により、トランスミッション出力トルクTtを演算する。
Next, the first torque reduction amount calculation processing program executed by the first torque reduction
First, in S201, the transmission output torque calculation unit 3a calculates the transmission output torque Tt by the above-described equation (13).
次に、S202に進み、総駆動力演算部3bで、前述の(12)式により、総駆動力Fxを演算する。 Next, it progresses to S202 and the total driving force Fx is calculated by the total driving force calculation part 3b by the above-mentioned (12) Formula.
次いで、S203に進み、前後接地荷重演算部3cで、前述の(11)式により前輪接地荷重Fzfを演算し、前述の(30)式により後輪接地荷重Fzrを演算する。 Next, the process proceeds to S203, where the front / rear ground load calculation unit 3c calculates the front wheel ground load Fzf by the above-described equation (11), and calculates the rear wheel ground load Fzr by the above-described equation (30).
次に、S204に進み、左輪荷重比率演算部3dで、前述の(31)式により左輪荷重比率WR_lを演算する。 Next, proceeding to S204, the left wheel load ratio calculation unit 3d calculates the left wheel load ratio WR_l by the above-described equation (31).
次いで、S205に進み、各輪接地荷重演算部3eで、前述の(32)、(33)、(34)、(35)式により、それぞれ左前輪接地荷重Fzf_l、右前輪接地荷重Fzf_r、左後輪接地荷重Fzr_l、右後輪接地荷重Fzr_rを演算する。 Next, the process proceeds to S205, where each wheel ground load calculation unit 3e uses the above-described equations (32), (33), (34), and (35) to respectively determine the left front wheel ground load Fzf_l, the right front wheel ground load Fzf_r, and the left rear. The wheel contact load Fzr_l and the right rear wheel contact load Fzr_r are calculated.
次に、S206に進み、各輪前後力演算部3fで、前述の(37)〜(40)式により、左前輪前後力Fxf_l、右前輪前後力Fxf_r、左後輪前後力Fxr_l、右後輪前後力Fxr_rを演算する。 Next, the process proceeds to S206, and the front / rear wheel force calculation unit 3f calculates the left front wheel front / rear force Fxf_l, the right front wheel front / rear force Fxf_r, the left rear wheel front / rear force Fxr_l, and the right rear wheel by the equations (37) to (40) described above. The longitudinal force Fxr_r is calculated.
次いで、S207に進み、各輪要求横力演算部3gで、前述の(43)〜(46)式により左前輪要求横力Fyf_l_FF、右前輪要求横力Fyf_r_FF、左後輪要求横力Fyr_l_FF、右後輪要求横力Fyr_r_FFを演算する。 Next, the process proceeds to S207, where each wheel required lateral force calculation unit 3g calculates the left front wheel required lateral force Fyf_l_FF, the right front wheel required lateral force Fyf_r_FF, the left rear wheel required lateral force Fyr_l_FF, the right according to the above-described equations (43) to (46). The rear wheel required lateral force Fyr_r_FF is calculated.
次に、S208に進み、各輪横力演算部3hで、前述の(58)〜(61)式により、左前輪横力Fyf_l_FB、右前輪横力Fyf_r_FB、左後輪横力Fyr_l_FB、右後輪横力Fyr_r_FBを演算する。 Next, proceeding to S208, each wheel lateral force calculation unit 3h uses the above-described equations (58) to (61) to calculate the left front wheel lateral force Fyf_l_FB, the right front wheel lateral force Fyf_r_FB, the left rear wheel lateral force Fyr_l_FB, and the right rear wheel. The lateral force Fyr_r_FB is calculated.
次いで、S209に進み、各輪摩擦円限界値演算部3iで、前述の(62)〜(65)式により、左前輪摩擦円限界値μ_Fzfl、右前輪摩擦円限界値μ_Fzfr、左後輪摩擦円限界値μ_Fzrl、右後輪摩擦円限界値μ_Fzrrを演算する。 Next, in S209, each wheel friction circle limit value calculation unit 3i calculates the left front wheel friction circle limit value μ_Fzfl, the right front wheel friction circle limit value μ_Fzfr, the left rear wheel friction circle according to the above-described equations (62) to (65). The limit value μ_Fzrl and the right rear wheel friction circle limit value μ_Fzrr are calculated.
次に、S210に進み、各輪要求タイヤ合力演算部3jで、前述の(66)〜(69)式により、左前輪要求タイヤ合力F_fl_FF、右前輪要求タイヤ合力F_fr_FF、左後輪要求タイヤ合力F_rl_FF、右後輪要求タイヤ合力F_rr_FFを演算する。 Next, the process proceeds to S210, and each wheel required tire resultant force calculation unit 3j calculates the left front wheel required tire resultant force F_fl_FF, the right front wheel required tire resultant force F_fr_FF, and the left rear wheel required tire resultant force F_rl_FF by the above-described equations (66) to (69). The right rear wheel required tire resultant force F_rr_FF is calculated.
次いで、S211に進み、各輪タイヤ合力演算部3kで、前述の(70)〜(73)式により、左前輪タイヤ合力F_fl_FB、右前輪タイヤ合力F_fr_FB、左後輪タイヤ合力F_rl_FB、右後輪タイヤ合力F_rr_FBを演算する。 Next, the process proceeds to S211, and each wheel tire resultant force calculation unit 3k calculates the left front wheel tire resultant force F_fl_FB, the right front wheel tire resultant force F_fr_FB, the left rear wheel tire resultant force F_rl_FB, and the right rear wheel tire according to the equations (70) to (73) described above. The resultant force F_rr_FB is calculated.
次に、S212に進み、各輪要求オーバータイヤ力演算部3lで、前述の(74)〜(77)式により、左前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fl_FF、右前輪要求オーバータイヤ力ΔF_fr_FF、左後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rl_FF、右後輪要求オーバータイヤ力ΔF_rr_FFを演算する。 Next, the process proceeds to S212, and each wheel required overtire force calculation unit 3l calculates the left front wheel required overtire force ΔF_fl_FF, the right front wheel required overtire force ΔF_fr_FF, and the left rear wheel required according to the above-described equations (74) to (77). The overtire force ΔF_rl_FF and the right rear wheel required overtire force ΔF_rr_FF are calculated.
次いで、S213に進み、各輪オーバータイヤ力演算部3mで、前述の(78)〜(81)式により、左前輪オーバータイヤ力ΔF_fl_FB、右前輪オーバータイヤ力ΔF_fr_FB、左後輪オーバータイヤ力ΔF_rl_FB、右後輪オーバータイヤ力ΔF_rr_FBを演算する。
Next, the process proceeds to S213, and each wheel over-tyre
次に、S214に進み、オーバータイヤ力演算部3nで、前述の(82)式により、オーバータイヤ力Foverを演算する。 Next, the process proceeds to S214, and the over tire force calculation unit 3n calculates the over tire force Fover by the above-described equation (82).
次いで、S215に進み、第1のトルクダウン量設定部3oで、前述の(83)式により、第1のトルクダウン量T1overを演算し、制御量設定部5に出力してプログラムを抜ける。 Next, the process proceeds to S215, where the first torque-down amount setting unit 3o calculates the first torque-down amount T1over by the above-described equation (83), and outputs it to the control amount setting unit 5 to exit the program.
このように本発明の実施の形態によれば、第1のトルクダウン量演算部3では、ドライバ要求に基づき車輪に発生するタイヤ力が摩擦円限界値からオーバーするトルク値と、車輪に現在発生しているタイヤ力が摩擦円限界値からオーバーするトルク値とを比較し、その大きい方の値をドライバが要求する駆動力から減じて補正するようになっている。このため、現在のみならず、今後のトルク過剰な状態が適切に補正され、スピン、及び、プラウに対して適切な制御が行われ、タイヤのグリップ力を適切に維持して車両の走行安定性を向上させることが可能となっている。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the first torque-down
また、ドライバが要求する駆動力から減じて補正する値は、あくまでも、タイヤ力が摩擦円限界値からオーバーするトルク値であるため、前後方向の駆動力が急に抑制されることがなく、ドライバに対して不自然な感覚や、加速不足といった不満感を与えることもない。 In addition, the value to be corrected by subtracting the driving force required by the driver is a torque value that causes the tire force to exceed the friction circle limit value, so the driving force in the front-rear direction is not suddenly suppressed, and the driver There is no unnatural feeling or dissatisfaction such as lack of acceleration.
一方、図1において、第2のトルクダウン量演算部4は、各車輪の車輪速センサ11、操舵角検出手段としてのハンドル角センサ12、ヨーレート検出手段としてのヨーレートセンサ13、横加速度検出手段としての横加速度センサ14が接続され、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、ハンドル角θH、ヨーレートγ、横加速度(d2y/dt2)が入力される。そして、第2のトルクダウン量演算部4は、これら入力信号に基づき第2のトルクダウン量T2overを演算し、制御量設定部5に出力する。以下、図17〜図22を基に、第2のトルクダウン量演算部4について説明する。
On the other hand, in FIG. 1, the second torque-down
すなわち、第2のトルクダウン量演算部4は、図17に示すように、車速演算部4a、トルクダウン基本量設定部4b、第1の補正係数設定部4c、第2の補正係数設定部4d、第2のトルクダウン量設定部4eから主要に構成されている。
That is, as shown in FIG. 17, the second torque down
車速演算部4aは、4輪車輪速センサ11から各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrが入力され、これらの平均を演算することで車速V(=(ωfl+ωfr+ωrl+ωrr)/4)を演算し、トルクダウン基本量設定部4b、第1の補正係数設定部4c、第2の補正係数設定部4dに出力する。
The vehicle speed calculation unit 4a receives the wheel speeds ωfl, ωfr, ωrl, and ωrr of each wheel from the four-wheel
トルクダウン基本量設定部4bは、ヨーレートセンサ13からヨーレートγが、横加速度センサ14から横加速度(d2y/dt2)が、車速演算部4aから車速Vが入力される。そして、まず、以下の(84)式により、車体すべり角速度(dβ/dt)を演算し、この車体すべり角速度(dβ/dt)を基に、予め実験等により設定しておいた車体すべり角速度に対するトルクダウン基本量の特性マップ(図19)を参照して、トルクダウン基本量ΔT2moverを設定し、第2のトルクダウン量設定部4eに出力する。すなわち、トルクダウン基本量設定部4bは、トルクダウン量設定手段として設けられている。
(dβ/dt)=γ−((d2y/dt2)/V) …(84)
The torque-down basic amount setting unit 4b receives the yaw rate γ from the
(Dβ / dt) = γ − ((d 2 y / dt 2 ) / V) (84)
車体すべり角速度に対するトルクダウン基本量の特性マップは、図19に示すように、車体すべり角速度(dβ/dt)が高くなるほどトルクダウン基本量ΔT2moverが大きくなるように設定されている。これは、車体すべり角速度(dβ/dt)が高くなると、スピンやプラウの虞が高くなるため、トルクダウン量を大きくして、このような不安定な車両挙動を確実に抑止するためである。 As shown in FIG. 19, the characteristic map of the torque down basic amount with respect to the vehicle slip angular velocity is set so that the torque down basic amount ΔT2mover increases as the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) increases. This is because when the vehicle body angular velocity (dβ / dt) increases, the possibility of spin and plow increases, so the amount of torque reduction is increased to surely prevent such unstable vehicle behavior.
第1の補正係数設定部4cは、ハンドル角センサ12からハンドル角θHが、ヨーレートセンサ13からヨーレートγが、車速演算部4aから車速Vが入力される。そして、以下の(85)式により、舵角ベースのヨーレート(目標ヨーレート)γtを演算し、以下の(86)式により、ヨーレート偏差Δγを演算し、このヨーレート偏差の絶対値|Δγ|を基に、予め実験等により設定しておいたヨーレート偏差に対する第1の補正係数の特性マップ(図20)を参照して、第1の補正係数Kcantを設定し、第2のトルクダウン量設定部4eに出力する。
γt=(1/(1+A・V2))・(V/L)・(θH/n) …(85)
Δγ=γt−γ …(86)
この第1の補正係数Kcantは、後述するように、第2のトルクダウン量設定部4eにおいてトルクダウン基本量ΔT2moverに乗じることによりトルクダウン基本量ΔT2moverを補正する係数となっている。
The first correction
γt = (1 / (1 + A · V 2 )) · (V / L) · (θH / n) (85)
Δγ = γt−γ (86)
As will be described later, the first correction coefficient Kcant is a coefficient for correcting the torque-down basic amount ΔT2mover by multiplying the torque-down basic amount ΔT2mover in the second torque-down
すなわち、トルクダウン基本量ΔT2moverは、上述の(84)式で示すように、横加速度センサ14からの横加速度(d2y/dt2)を基に演算するようになっており、横加速度センサ14からの横加速度(d2y/dt2)は、図21に示すように、カントの影響を受ける。
That is, the basic torque-down amount ΔT2mover is calculated based on the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
例えば、図21(b)に示すように、旋回内側に向けて車体を傾斜させるようなカントの場合では、横加速度センサ14からの横加速度(d2y/dt2)は、実際の横加速度をGr、重力加速度をG、カントの傾斜角をθとすると、(Gr・cos(θ)−G・sin(θ))となり、実際の値よりも小さな値となってしまう。
For example, as shown in FIG. 21B, in the case of a cant that tilts the vehicle body toward the inside of the turn, the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
逆に、図21(c)に示すように、旋回外側に向けて車体を傾斜させるようなカントの場合では、横加速度センサ14からの横加速度(d2y/dt2)は、(Gr・cos(θ)+G・sin(θ))となり、実際の値よりも大きな値となってしまう。
Conversely, as shown in FIG. 21C, in the case of a cant that tilts the vehicle body toward the outside of the turn, the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
このような横加速度センサ14からの出力値に及ぼすカントの影響による誤差を排除するため、カントの影響を受けない舵角ベースのヨーレート(目標ヨーレート)γtを用いて補正係数(第1の補正係数)を設定するのである。
In order to eliminate such an error due to the influence of the cant on the output value from the
ヨーレート偏差に対する第1の補正係数の特性マップは、図20に示すように、ヨーレート偏差の絶対値|Δγ|が小さい領域、換言すれば、目標ヨーレートγtと実際のヨーレートの差が小さく、ドライバのハンドル操作と車両挙動とが略一致している場合には、トルクダウン量を設定する必要が無いものと判断し、略0に設定されるようになっている。このように、第1の補正係数設定部4cは、目標ヨーレート演算手段、ヨーレート比較手段、トルクダウン量設定手段として設けられている。
As shown in FIG. 20, the characteristic map of the first correction coefficient for the yaw rate deviation is a region where the absolute value | Δγ | of the yaw rate deviation is small, in other words, the difference between the target yaw rate γt and the actual yaw rate is small. When the steering wheel operation and the vehicle behavior substantially coincide with each other, it is determined that it is not necessary to set the torque reduction amount, and is set to substantially zero. Thus, the first correction
第2の補正係数設定部4dは、車速演算部4aから車速Vが入力される。そして、車速Vを基に、予め実験等により設定しておいた車速に対する第2の補正係数の特性マップ(図22)を参照して、第2の補正係数Kvsを設定し、第2のトルクダウン量設定部4eに出力する。
The second correction
この第2の補正係数Kvsは、後述するように、第2のトルクダウン量設定部4eにおいてトルクダウン基本量ΔT2moverに乗じることによりトルクダウン基本量ΔT2moverを補正する係数となっている。
As will be described later, the second correction coefficient Kvs is a coefficient for correcting the torque-down basic amount ΔT2mover by multiplying the torque-down basic amount ΔT2mover by the second torque-down
車速に対する第2の補正係数の特性マップは、図22に示すように、低車速領域で高く設定されるようになっている。これは、前述の第1のトルクダウン量演算部3による第1のトルクダウン量T1overの演算が路面μ推定装置18からの路面摩擦係数μを基に演算される値であり、この路面摩擦係数μは、特にセルフアライニングトルクを基に推定されるため、低車速領域において大きくなる傾向を有している。従って、低車速領域では、第1のトルクダウン量T1overが小さくなり、十分なトルクダウンを行えなくなる可能性があるため、第2のトルクダウン量T2overを与えて的確なトラクション制御が行えるようにするのである。
As shown in FIG. 22, the characteristic map of the second correction coefficient with respect to the vehicle speed is set to be high in the low vehicle speed region. This is a value obtained by calculating the first torque down amount T1over by the first torque down
第2のトルクダウン量設定部4eは、トルクダウン基本量設定部4bからトルクダウン基本量ΔT2moverが、第1の補正係数設定部4cから第1の補正係数Kcantが、第2の補正係数設定部4dから第2の補正係数Kvsが入力される。そして、以下の(87)式により第2のトルクダウン量T2overを演算し、制御量設定部5に出力する。すなわち、第2のトルクダウン量設定部4eは、第1の補正係数設定部4cと共にトルクダウン量設定手段として設けられている。
T2over=Kcant・Kvs・ΔT2mover …(87)
The second torque down
T2over = Kcant · Kvs · ΔT2mover (87)
次に、上述の第2のトルクダウン量演算部4で実行される第2のトルクダウン量演算処理プログラムについて、図18のフローチャートで説明する。
まず、S401で、車速演算部4aは車速Vを演算し、S402で、トルクダウン基本量設定部4bは、前述の(84)式により、車体すべり角速度(dβ/dt)を演算する。
Next, the second torque-down amount calculation processing program executed by the above-described second torque-down
First, in S401, the vehicle speed calculation unit 4a calculates the vehicle speed V, and in S402, the torque down basic amount setting unit 4b calculates the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) according to the above-described equation (84).
次いで、S403に進み、トルクダウン基本量設定部4bで、車体すべり角速度に対するトルクダウン基本量の特性マップ(図19)を参照して、トルクダウン基本量ΔT2moverを設定する。 Next, in S403, the torque-down basic amount setting unit 4b sets the torque-down basic amount ΔT2mover with reference to the characteristic map (FIG. 19) of the torque-down basic amount with respect to the vehicle slip angular velocity.
次に、S404に進み、第1の補正係数設定部4cで、前述の(85)式により、目標ヨーレートγtを演算する。
Next, the process proceeds to S404, and the first correction
次いで、S405に進み、第1の補正係数設定部4cで、前述の(86)式により、ヨーレート偏差Δγを演算する。
Next, the process proceeds to S405, and the first correction
次いで、S406に進み、第1の補正係数設定部4cで、ヨーレート偏差に対する第1の補正係数の特性マップ(図20)を参照して、第1の補正係数Kcantを設定する。
Next, in S406, the first correction
次に、S407に進み、第2の補正係数設定部4dで、車速に対する第2の補正係数の特性マップ(図22)を参照して、第2の補正係数Kvsを設定する。
Next, the process proceeds to S407, where the second correction
そして、S408に進み、第2のトルクダウン量設定部4eは、前述の(87)式により、第2のトルクダウン量T2overを演算し、制御量設定部5に出力してプログラムを抜ける。
Then, the process proceeds to S408, and the second torque down
このように本発明の実施の形態によれば、第2のトルクダウン量演算部4では、路面摩擦係数μを用いることなく横加速度から求められる車体すべり角速度(dβ/dt)に基づいて第2のトルクダウン量T2overを演算するようになっているので、低速域においても精度の良いトルクダウン量を求めることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the second torque-down
また、第2のトルクダウン量T2overは、横加速度センサ14からの横加速度(d2y/dt2)を基に車体すべり角速度(dβ/dt)を演算し、この車体すべり角速度(dβ/dt)を基にトルクダウン基本量ΔT2moverを演算するようになっているため、横加速度センサ14からの横加速度(d2y/dt2)がカントの影響を受けて誤差を含む虞があるが、これをカントの影響のない舵角ベースのヨーレートを基に設定する第1の補正係数Kcantで補正するようになっているため、カントの影響の無い、精度の良いトルクダウン量を得ることが可能となっている。
Further, the second torque reduction amount T2over calculates the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) based on the lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the
次に、図1において、制御量設定部5は、要求エンジントルク演算部2から要求エンジントルクTdrvが、第1のトルクダウン量演算部3から第1のトルクダウン量T1overが、第2のトルクダウン量演算部4から第2のトルクダウン量T2overが入力される。そして、以下の(88)式により、最終的なトルクダウン量である総トルクダウン量Toverを演算し、以下の(89)式により、制御量Treqを演算し、エンジン制御部16に出力する。すなわち、制御量設定部5は、トルクダウン量設定手段を構成している。
Tover=T1over+T2over …(88)
Treq=Tdrv−Tover …(89)
Next, in FIG. 1, the control amount setting unit 5 includes a request engine torque Tdrv from the request engine
Tover = T1over + T2over (88)
Treq = Tdrv−Tover (89)
次に、上述の駆動力制御装置1で実行される駆動力制御プログラムについて、図2のフローチャートで説明する。
まず、S101で必要なパラメータ、すなわち、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、ハンドル角θH、ヨーレートγ、横加速度(d2y/dt2)、アクセル開度θACC、エンジン回転数Ne、エンジントルクTeg、主変速ギヤ比i、トルクコンバータのタービン回転数Nt、差動制限クラッチの締結トルクTLSD、路面摩擦係数μが読み込まれ、S102で、要求エンジントルク演算部2は、要求エンジントルクTdrvを演算する。
Next, the driving force control program executed by the above-described driving
First, parameters required in S101, that is, wheel speeds ωfl, ωfr, ωrl, ωrr of each wheel, steering wheel angle θH, yaw rate γ, lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ), accelerator opening θACC, engine speed Ne. , The engine torque Teg, the main transmission gear ratio i, the turbine speed Nt of the torque converter, the engagement torque TLSD of the differential limiting clutch, and the road surface friction coefficient μ are read. In S102, the required engine
次に、S103に進み、第1のトルクダウン量演算部3は、前述の(83)式により第1のトルクダウン量T1overを演算し、S104に進んで、第2のトルクダウン量演算部4は、前述の(87)式により第2のトルクダウン量T2overを演算する。
Next, proceeding to S103, the first torque-down
次いで、S105に進み、制御量設定部5は、前述の(88)式により総トルクダウン量Toverを演算し、S106に進んで、前述の(89)式により制御量Treqを演算して、エンジン制御部16に出力し、プログラムを抜ける。
Next, the process proceeds to S105, where the control amount setting unit 5 calculates the total torque down amount Tover using the above-described equation (88), and proceeds to S106, where the control amount Treq is calculated using the above-described equation (89). Output to the
このように本実施の形態によれば、低速域においては横加速度から求めた車体すべり角速度(dβ/dt)を基に設定される第2のトルクダウン量T2overによりトルクダウンが実行され、それ以外の領域では路面摩擦係数μを基に設定される第1のトルクダウン量T1overによりトルクダウンが実行されるので、全ての車速領域において精度の良いトルクダウンが実行でき、発進、直進、旋回のあらゆる走行場面において、的確に精度良く駆動力を制御して車両の安定性を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, in the low speed range, torque reduction is executed by the second torque down amount T2over set based on the vehicle body slip angular velocity (dβ / dt) obtained from the lateral acceleration. In this area, torque reduction is executed by the first torque down amount T1over set based on the road surface friction coefficient μ. Therefore, accurate torque reduction can be executed in all vehicle speed areas, and all of starting, going straight, and turning are possible. It is possible to improve the stability of the vehicle by accurately controlling the driving force in the traveling scene.
尚、本実施の形態では、第2のトルクダウン量T2overを演算する際の車体すべり角速度(dβ/dt)は、前述の(84)式、すなわち、ヨーレートγ、横加速度(d2y/dt2)、車速Vから演算して求めるようにしているが、他に、車体すべり角センサからの出力を微分して求めるようにしても良く、GPS(Global Positioning System)からの位置情報を基に求めるようにしても良く、カメラからの画像情報を処理して求めるようにしても良い。 In the present embodiment, the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) when calculating the second torque-down amount T2over is the above-described equation (84), that is, yaw rate γ, lateral acceleration (d 2 y / dt). 2 ) The calculation is made from the vehicle speed V. Alternatively, the output from the vehicle slip angle sensor may be obtained by differentiation, based on position information from GPS (Global Positioning System). It may be obtained or may be obtained by processing image information from the camera.
また、本実施の形態では、ヨーレートセンサからのヨーレートγと、横加速度センサからの横加速度と車速から車体すべり角速度を演算し、この車体すべり角速度を基に、基本となるトルクダウン量を設定している。しかし、基本となるトルクダウン量を設定するにあたりヨーレートγと車速、車体すべり角速度を必ずしも必要としなく、カントの影響を受ける横加速度さえ最低限用いていれば他のパラメータは特に限定されない。 In the present embodiment, the vehicle slip angular velocity is calculated from the yaw rate γ from the yaw rate sensor, the lateral acceleration from the lateral acceleration sensor and the vehicle speed, and the basic torque reduction amount is set based on the vehicle slip angular velocity. ing. However, in setting the basic torque reduction amount, the yaw rate γ, the vehicle speed, and the vehicle slip angular velocity are not necessarily required, and other parameters are not particularly limited as long as the lateral acceleration affected by the cant is at least used.
また、本実施の形態では、横加速度センサから基本となるトルクダウン量を設定し、その後、検出したヨーレートと目標ヨーレートとのヨーレート偏差に基づいて基本となるトルクダウン量を補正し、カントの影響を排除している。しかし、本発明は基準となるトルクダウン量を算出した後に補正を行う手法だけに限定されず、最初から横加速度とカントの影響を排除するヨーレート偏差とを用いてトルクダウン量を設定しても本発明の課題を解決できる。 Further, in the present embodiment, the basic torque down amount is set from the lateral acceleration sensor, and then the basic torque down amount is corrected based on the yaw rate deviation between the detected yaw rate and the target yaw rate, and the influence of cant Is eliminated. However, the present invention is not limited to the method of performing correction after calculating the torque down amount as a reference, and even if the torque down amount is set using the lateral acceleration and the yaw rate deviation that eliminates the influence of cant from the beginning. The problems of the present invention can be solved.
さらに、本実施の形態では、検出したヨーレートと目標ヨーレートとのヨーレート偏差を用いている。しかし、本発明はそれに限定されず、例えば検出したヨーレートの目標ヨーレートに対する割合など、検出したヨーレートと目標ヨーレートとの比較であれば良く、ヨーレート偏差に限定されるものではない。 Furthermore, in this embodiment, the yaw rate deviation between the detected yaw rate and the target yaw rate is used. However, the present invention is not limited thereto, and may be a comparison between the detected yaw rate and the target yaw rate, such as a ratio of the detected yaw rate to the target yaw rate, and is not limited to the yaw rate deviation.
1 駆動力制御装置
2 要求エンジントルク演算部
3 第1のトルクダウン量演算部
4 第2のトルクダウン量演算部
4a 車速演算部
4b トルクダウン基本量設定部(トルクダウン量設定手段)
4c 第1の補正係数設定部(目標ヨーレート演算手段、ヨーレート比較手段、トルクダウン量設定手段)
4d 第2の補正係数設定部
4e 第2のトルクダウン量設定部(トルクダウン量設定手段)
5 制御量設定部(トルクダウン量設定手段)
11 車輪速センサ
12 ハンドル角センサ(操舵角検出手段)
13 ヨーレートセンサ(ヨーレート検出手段)
14 横加速度センサ(横加速度検出手段)
15 アクセル開度センサ
16 エンジン制御部(出力制御手段)
17 トランスミッション制御部
18 路面μ推定装置
DESCRIPTION OF
4c 1st correction coefficient setting part (target yaw rate calculation means, yaw rate comparison means, torque down amount setting means)
4d 2nd correction
5 Control amount setting part (torque down amount setting means)
11
13 Yaw rate sensor (yaw rate detection means)
14 Lateral acceleration sensor (lateral acceleration detection means)
15
17
Claims (3)
少なくとも路面摩擦係数に基づいたトルクダウン量であって、所定の低車速領域では小さな値となる特性を有する第1のトルクダウン量を設定する第1のトルクダウン量設定手段と、
横加速度を検出する横加速度検出手段と、
操舵角を検出する操舵角検出手段と、
ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
上記検出した操舵角を基に目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、
上記検出したヨーレートと上記目標ヨーレートとを比較するヨーレート比較手段と、
少なくとも上記横加速度と上記ヨーレートの比較結果及び上記所定の低車速領域では大きな値となる補正係数とを用いて第2のトルクダウン量を設定する第2のトルクダウン量設定手段と、
上記第1のトルクダウン量と上記第2のトルクダウン量とに基づいて駆動源の出力を低減する出力制御手段とを有することを特徴とする車両の駆動力制御装置。 In the vehicle driving force control device that appropriately maintains the grip force of the wheels by reducing the output of the driving source,
A first torque-down amount setting means for setting a first torque-down amount that is a torque-down amount based on at least a road surface friction coefficient and has a small value in a predetermined low vehicle speed range ;
Lateral acceleration detecting means for detecting lateral acceleration;
Steering angle detection means for detecting the steering angle;
A yaw rate detection means for detecting the yaw rate;
Target yaw rate calculating means for calculating a target yaw rate based on the detected steering angle;
A yaw rate comparison means for comparing the detected yaw rate with the target yaw rate;
Second torque-down amount setting means for setting a second torque-down amount using at least a comparison result between the lateral acceleration and the yaw rate and a correction coefficient that becomes a large value in the predetermined low vehicle speed range ;
Driving force control apparatus for a vehicle according to claim Rukoto that having a output control means for reducing the output of the driving source based on the first torque reduction amount and the second torque reduction amount.
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