JP6475013B2 - Vehicle control apparatus and vehicle control method - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle control device and a vehicle control method.

従来、例えば下記の特許文献1には、インホイールモータによって駆動する電気自動車において、車両の操舵角、車速、及び車両の横方向加速度に基づいて算出される目標ヨーレートと、ヨー角速度検出手段により検出される車両のヨーレートとの偏差に基づき目標ヨーモーメントを算出し、目標ヨーモーメントが実現されるように制駆動力出力を制御する構成が開示されている。   Conventionally, for example, in Patent Document 1 below, in an electric vehicle driven by an in-wheel motor, a target yaw rate calculated based on a vehicle steering angle, a vehicle speed, and a lateral acceleration of the vehicle, and a yaw angular velocity detection means are detected. A configuration is disclosed in which a target yaw moment is calculated based on a deviation from the yaw rate of the vehicle and the braking / driving force output is controlled so that the target yaw moment is realized.

また、下記の特許文献2には、ロールオーバーが発生する危険性があると判定された場合に車両の前輪の舵角を旋回方向と反対方向に操舵する制御であるカウンターステア制御が可能な舵角制御部と、ロールオーバーが発生する危険性があると判定された場合に車両の加速制御が可能な駆動力制御部とを設けた構成が記載されている。   In Patent Document 2 below, rudder capable of counter steer control, which is control for steering the rudder angle of the front wheel of a vehicle in a direction opposite to the turning direction when it is determined that there is a risk of rollover. A configuration is described in which an angle control unit and a driving force control unit capable of controlling acceleration of a vehicle when it is determined that there is a risk of rollover.

特開2009−143310号公報JP 2009-143310 A 特開2008−265560号公報JP 2008-265560 A

しかしながら、上記特許文献1に記載された手法では、路面の摩擦係数などの走行条件が変化した場合に目標ヨーモーメントを適正に算出することができず、走行条件に応じて制駆動力出力を制御することは困難である。例えば、雨天時や雪道など路面摩擦係数が低くなった状況(低μ)では、目標ヨーモーメントが過大となり、車両の挙動が不安定になったり、車両の制御が困難になることが想定される。   However, in the method described in Patent Document 1, the target yaw moment cannot be calculated properly when the running condition such as the friction coefficient of the road surface changes, and the braking / driving force output is controlled according to the running condition. It is difficult to do. For example, when the road surface friction coefficient is low (low μ), such as in rainy weather or on snowy roads, the target yaw moment may be excessive, causing the vehicle to become unstable or difficult to control. The

また、上記特許文献2に記載された手法では、ロールオーバー閾値、スタビリティファクタとして予めECUに織り込んでいる値を使用し、油圧ブレーキで制動させているため、走行状態に応じて車両挙動を安定する制御と、回頭性能を重視する制御を速やかに切り替えることができない問題がある。   Further, in the method described in the above-mentioned Patent Document 2, the values pre-weaved in the ECU are used as the rollover threshold value and the stability factor, and braking is performed by a hydraulic brake, so that the vehicle behavior is stabilized according to the traveling state. There is a problem that it is not possible to quickly switch between the control to perform and the control to place importance on the turning performance.

また、ブレーキ制動により車輪を制動して内外輪に駆動力差を設けることでヨーモーメントを付与する場合、ブレーキブースターやマスターシリンダー等を駆動させる際に発生する油圧システムの応答が遅れることで制動力制御の介入やヨーモーメントの付与方向の切替処理も遅れてしまい、ドライバーが意図しない車両挙動を招き、乗り心地が悪化してしまう問題がある。   In addition, when the yaw moment is applied by braking the wheel by braking and providing a driving force difference between the inner and outer wheels, the braking force is delayed due to a delay in the response of the hydraulic system generated when driving the brake booster, master cylinder, etc. Control intervention and yaw moment application direction switching processing are also delayed, leading to a vehicle behavior unintended by the driver, resulting in a deterioration in ride comfort.

また、モータ駆動によるヨーモーメント制御では、ブレーキ制動に比べると機械要素による応答遅れは低減されるが、低μ路面で、制御目標ヨーモーメントと実車のヨーモーメントの差が拡大した場合、常にモータトルクを出力する方向へ制御するため、ドライバーの想定以上に車両が旋回し違和感を招いてしまう。また、目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントの差がオーバーシュートする場合や、ハンチングする場合には、ブレーキ制動によるヨーモーメント制御以上に車両が振動し、それに伴って制御コントローラにフィードバックされるヨーモーメントも振動し、乗り心地が悪化してしまう問題がある。   In addition, in motor-driven yaw moment control, response delay due to mechanical elements is reduced compared to brake braking, but when the difference between the control target yaw moment and the actual vehicle yaw moment is increased on a low μ road surface, the motor torque is always maintained. Therefore, the vehicle turns more than expected by the driver and causes a sense of incongruity. If the difference between the target yaw moment and the actual yaw moment is overshooting or hunting, the vehicle will vibrate more than the yaw moment control by brake braking, and the yaw moment fed back to the controller will also vibrate accordingly. However, there is a problem that the ride comfort deteriorates.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、走行条件に応じた最適な目標ヨーレートを算出することで、車両の挙動を最適に制御することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to optimally control the behavior of the vehicle by calculating an optimal target yaw rate according to the driving conditions. It is an object of the present invention to provide a new and improved vehicle control apparatus and vehicle control method capable of performing the above.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両の目標ヨーレートと車両速度及び操舵角との関係を目標スタビリティファクタによって規定した車両モデルから前記目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出部と、路面状況を表すパラメータを取得する路面状況パラメータ取得部と、前記路面状況を表すパラメータに基づいて、前記目標スタビリティファクタを補正する補正処理部と、車両モデルから求まる第1のヨーレートとヨーレートセンサから求まる第2のヨーレートを取得するヨーレート取得部と、を備え、前記路面状況を表すパラメータは、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分である車両の制御装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, target yaw rate calculation that calculates a target yaw rate from a vehicle model that defines a relationship between a target yaw rate of a vehicle, a vehicle speed, and a steering angle by a target stability factor. A road surface condition parameter acquisition unit that acquires a parameter that represents a road surface condition, a correction processing unit that corrects the target stability factor based on the parameter that represents the road surface condition, and a first yaw rate obtained from a vehicle model with a yaw rate acquisition unit that acquires the second yaw rate obtained from the yaw rate sensor, a parameter indicating the road surface condition, the control device is provided for the difference der Ru vehicle between the first yaw rate and the second yaw rate Is done.

また、前記補正処理部は、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分の絶対値が大きくなる程、前記目標ヨーレートが小さくなるように前記目標スタビリティファクタを補正するものであっても良い。   The correction processing unit corrects the target stability factor so that the target yaw rate decreases as the absolute value of the difference between the first yaw rate and the second yaw rate increases. Also good.

また、車両が発生しているヨーレートとして、前記目標ヨーレートと比較するためのフィードバックヨーレートを取得するフィードバックヨーレート取得部と、前記目標ヨーレートと前記フィードバックヨーレートとの差分に基づいて、第1制御目標モーメントを算出する第1制御目標モーメント算出部を備え、前記第1制御目標モーメント算出部は、定常的な減衰制御モーメントと過渡的な慣性補償モーメントを加算して前記第1制御目標モーメントを算出し、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分に基づいて、前記減衰制御モーメントと前記慣性補償モーメントを補正するものであっても良い。   Further, as a yaw rate generated by the vehicle, a feedback yaw rate acquisition unit that acquires a feedback yaw rate for comparison with the target yaw rate, and a first control target moment based on a difference between the target yaw rate and the feedback yaw rate. A first control target moment calculating unit for calculating, wherein the first control target moment calculating unit calculates the first control target moment by adding a steady damping control moment and a transient inertia compensation moment; The damping control moment and the inertia compensation moment may be corrected based on the difference between the first yaw rate and the second yaw rate.

また、前記第1制御目標モーメント算出部は、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分の絶対値が大きくなる程、前記減衰制御モーメント又は前記慣性補償モーメントが小さくなるように前記減衰制御モーメントと前記慣性補償モーメントを補正するものであっても良い。   In addition, the first control target moment calculation unit may reduce the damping control moment or the inertia compensation moment so that the absolute value of the difference between the first yaw rate and the second yaw rate increases. The control moment and the inertia compensation moment may be corrected.

また、前記フィードバックヨーレート取得部は、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分に基づいて、差分が小さい場合は前記第1のヨーレートの配分を大きくし、差分が大きい場合は前記第2のヨーレートの配分を大きくして、前記フィードバックヨーレートを前記第1及び第2のヨーレートから算出するものであっても良い。   Further, the feedback yaw rate acquisition unit increases the distribution of the first yaw rate when the difference is small, and increases the first yaw rate when the difference is large, based on the difference between the first yaw rate and the second yaw rate. The yaw rate of 2 may be increased and the feedback yaw rate may be calculated from the first and second yaw rates.

また、操舵角と車両速度に基づいて、アッカーマンジオメトリから車両旋回制御の目標値である第2制御目標モーメントを算出する第2制御目標モーメント算出部と、車両速度に基づいて、前記第1制御目標モーメントと前記第2制御目標モーメントを重み付けして制御目標モーメントを算出し、車両速度が高くなるほど前記第2制御目標モーメントよりも前記第1制御目標モーメントの配分を高くして前記制御目標モーメントを算出する制御目標モーメント算出部と、を備えるものであっても良い。   A second control target moment calculating unit that calculates a second control target moment that is a target value of the vehicle turning control from the Ackermann geometry based on the steering angle and the vehicle speed; and the first control target based on the vehicle speed. The control target moment is calculated by weighting the moment and the second control target moment, and the control target moment is calculated by increasing the distribution of the first control target moment with respect to the second control target moment as the vehicle speed increases. And a control target moment calculation unit.

また、前記制御目標モーメントに基づいて、前記フィードバックヨーレートが前記目標ヨーレートとなるように、左右の車輪のそれぞれを駆動するモータを個別に制御するモータ制御部を備えるものであっても良い。   In addition, a motor control unit that individually controls motors that drive the left and right wheels so that the feedback yaw rate becomes the target yaw rate based on the control target moment may be provided.

また、前記路面状況を表すパラメータは、車両を駆動するモータの実回転数と目標回転数との差分であっても良い。   Further, the parameter representing the road surface condition may be a difference between the actual rotational speed of the motor driving the vehicle and the target rotational speed.

また、前記路面状況を表すパラメータは、車載カメラによって推定された路面摩擦係数の推定値であっても良い。   The parameter representing the road surface condition may be an estimated value of a road surface friction coefficient estimated by an in-vehicle camera.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両の目標ヨーレートと車両速度及び操舵角との関係を目標スタビリティファクタによって規定した車両モデルから前記目標ヨーレートを算出するステップと、路面状況を表すパラメータを取得するステップと、前記路面状況を表すパラメータに基づいて、前記目標スタビリティファクタを補正するステップと、車両モデルから求まる第1のヨーレートとヨーレートセンサから求まる第2のヨーレートを取得するステップと、を備え、前記路面状況を表すパラメータは、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分である車両の制御方法が提供される。 In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, the target yaw rate is calculated from a vehicle model in which a relationship between a target yaw rate of the vehicle, a vehicle speed, and a steering angle is defined by a target stability factor. A step of obtaining a parameter representing a road surface condition; a step of correcting the target stability factor based on the parameter representing the road surface condition; a first yaw rate obtained from a vehicle model; and a second obtained from a yaw rate sensor and a step of obtaining a yaw rate of the parameter representing the road surface condition, the control method of the differential der Ru vehicle between the first yaw rate and the second yaw rate is provided.

以上説明したように本発明によれば、走行条件に応じた最適な目標ヨーレートを算出することで、車両の挙動を最適に制御することが可能な車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, there is provided a vehicle control device and a vehicle control method capable of optimally controlling the behavior of the vehicle by calculating an optimum target yaw rate according to the running condition. be able to.

本実施形態に係る車両を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vehicle which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る車両が行う旋回制御を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing turning control which vehicles concerning this embodiment perform. 制御装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a control apparatus. 本実施形態で行われる基本的な処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the basic process performed by this embodiment. 制御装置で行われる処理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the process performed with a control apparatus. フィードバックヨーレート演算部が重み付けゲインκを算出する際のゲインマップを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the gain map at the time of a feedback yaw rate calculating part calculating weighting gain (kappa). 目標スタビリティファクタSfTgtを算出するマップを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the map which calculates target stability factor SfTgt. 目標スタビリティファクタSfTgtを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates target stability factor SfTgt. 減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出するマップを示す特性図である。It is a characteristic view showing a map for calculating a damping moment correction gain GainForMgDamp. 減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates the damping moment correction gain GainForMgDamp. γ_diff≧0の場合に減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates damping moment correction gain GainForMgDamp when (gamma) _diff> = 0. γ_diff<0の場合に減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates damping moment correction gain GainForMgDamp in the case of (gamma) _diff <0. 慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出するマップを示す特性図である。It is a characteristic view showing a map for calculating an inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans. 慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans. γ_diff≧0の場合に慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates an inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans when (gamma) _diff> = 0. γ_diff<0の場合に慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates an inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans when (gamma) _diff <0. 第2制御目標モーメント演算部が第2制御目標モーメントMg2を演算する際に用いるマップを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the map used when a 2nd control target moment calculating part calculates 2nd control target moment Mg2. 車両速度Vに応じて車速可変ゲインGainVxを算出するマップを示す特性図である。It is a characteristic view showing a map for calculating a vehicle speed variable gain GainVx according to the vehicle speed V. 車速可変ゲインGainVxを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates vehicle speed variable gain GainVx. 本実施形態に係る目標スタビリティファクタSfTgの補正処理による効果を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the effect by the correction process of the target stability factor SfTg which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る目標スタビリティファクタSfTgの補正処理による効果を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the effect by the correction process of the target stability factor SfTg which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る制御目標モーメント(GainForMgDampとGainForMgTransを併用)を補正した際の効果を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the effect at the time of correct | amending the control target moment (Combined GainForMgDamp and GainForMgTrans) which concern on this embodiment. 本実施形態に係る制御目標モーメント(GainForMgDampとGainForMgTransを併用)を補正した際の効果を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the effect at the time of correct | amending the control target moment (Combined GainForMgDamp and GainForMgTrans) which concern on this embodiment. 第2の実施形態に係る制御装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る制御装置204の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the control apparatus 204 which concerns on 3rd Embodiment. 目標スタビリティファクタSfTgtを算出するマップを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the map which calculates target stability factor SfTgt. 目標スタビリティファクタSfTgtを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates target stability factor SfTgt. 減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出するマップを示す特性図である。It is a characteristic view showing a map for calculating a damping moment correction gain GainForMgDamp. 減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates the damping moment correction gain GainForMgDamp. 慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出するマップを示す特性図である。It is a characteristic view showing a map for calculating an inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans. 慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

<1.第1の実施形態>
まず、図1を参照して、本発明の各実施形態に係る車両1000の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る車両1000を示す模式図である。図1に示すように、車両1000は、前輪100,102、後輪104,106、前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれを駆動する駆動力発生装置(モータ)108,110,112,114、前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれの車輪速を検出する車輪速センサ116,118,120,122、ステアリングホイール124、舵角センサ130、パワーステアリング機構140、ヨーレートセンサ150、加速度センサ160、外界認識部170、制御装置(コントローラ)200を有して構成されている。
<1. First Embodiment>
First, with reference to FIG. 1, the structure of the vehicle 1000 which concerns on each embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle 1000 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a vehicle 1000 includes driving force generators (motors) 108, 110, 112, driving front wheels 100 and 102, rear wheels 104 and 106, front wheels 100 and 102, and rear wheels 104 and 106. 114, wheel speed sensors 116, 118, 120, 122 for detecting the respective wheel speeds of the front wheels 100, 102 and the rear wheels 104, 106, a steering wheel 124, a steering angle sensor 130, a power steering mechanism 140, a yaw rate sensor 150, an acceleration It has a sensor 160, an external recognition unit 170, and a control device (controller) 200.

本実施形態に係る車両1000は、前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれを駆動するためにモータ108,110,112,114が設けられている。このため、前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれで駆動トルクを制御することができる。従って、前輪100,102の操舵によるヨーレート発生とは独立して、前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれを駆動することで、トルクベクタリング制御によりヨーレートを発生させることができる。特に、本実施形態では、後輪104,106のトルクを個別に制御することで、ハンドル操舵系とは独立してヨーレートを発生させる。後輪104,106は、制御装置200の指令に基づき、後輪104,106に対応するモータ112,114が制御されることで、駆動トルクが制御される。   The vehicle 1000 according to the present embodiment is provided with motors 108, 110, 112, and 114 for driving the front wheels 100 and 102 and the rear wheels 104 and 106, respectively. Therefore, the driving torque can be controlled by each of the front wheels 100 and 102 and the rear wheels 104 and 106. Accordingly, the yaw rate can be generated by the torque vectoring control by driving each of the front wheels 100 and 102 and the rear wheels 104 and 106 independently of the yaw rate generation by the steering of the front wheels 100 and 102. In particular, in this embodiment, the yaw rate is generated independently of the steering system by controlling the torque of the rear wheels 104 and 106 individually. The driving torque of the rear wheels 104 and 106 is controlled by controlling the motors 112 and 114 corresponding to the rear wheels 104 and 106 based on a command from the control device 200.

パワーステアリング機構140は、ドライバーによるステアリングホイール124の操作に応じて、トルク制御又は角度制御により前輪100,102の舵角を制御する。舵角センサ130は、運転者がステアリングホイール124を操作して入力した舵角θhを検出する。ヨーレートセンサ150は、車両1000の実ヨーレートγを検出する。車輪速センサ116,118,120,122は、車両1000の車両速度Vを検出する。   The power steering mechanism 140 controls the steering angle of the front wheels 100 and 102 by torque control or angle control according to the operation of the steering wheel 124 by the driver. The steering angle sensor 130 detects the steering angle θh input by the driver operating the steering wheel 124. The yaw rate sensor 150 detects the actual yaw rate γ of the vehicle 1000. Wheel speed sensors 116, 118, 120 and 122 detect vehicle speed V of vehicle 1000.

なお、本実施形態はこの形態に限られることなく、前輪100,102を駆動するモータ108,102が設けられておらず、後輪104,106のみがモータ112,114で独立して駆動力を発生する車両であっても良い。また、本実施形態は、駆動力制御によるトルクベクタリングに限定されるものではなく、後輪の舵角を制御する4WSのシステム等においても実現可能である。   Note that the present embodiment is not limited to this embodiment, and the motors 108 and 102 for driving the front wheels 100 and 102 are not provided, and only the rear wheels 104 and 106 are independently driven by the motors 112 and 114. The generated vehicle may be used. Further, the present embodiment is not limited to torque vectoring based on driving force control, and can also be realized in a 4WS system for controlling the steering angle of the rear wheels.

図2は、本実施形態に係る車両1000が行う旋回制御を示す模式図であって、操舵による旋回制御(操安制御)を示す模式図である。操舵による旋回制御では、ドライバーによるステアリングホイール124の操作に応じて後輪104,106に駆動力差を生じさせることで、車両1000の旋回を支援する。図2に示す例では、ドライバー(運転者)の操舵により車両1000が左に旋回している。また、後輪104,106の駆動力差によって、右側の後輪106に前向きの駆動力を発生させ、左側の後輪104には右側の後輪106に対して駆動力を抑制、または後ろ向きに駆動力を発生させることで、左右に駆動力差を発生させ、左回りの旋回を支援する方向にモーメントを発生させている。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating turning control performed by the vehicle 1000 according to the present embodiment, and is a schematic diagram illustrating turning control (steering control) by steering. In the turning control by the steering, the turning of the vehicle 1000 is supported by generating a driving force difference between the rear wheels 104 and 106 in accordance with the operation of the steering wheel 124 by the driver. In the example shown in FIG. 2, the vehicle 1000 is turning to the left by the steering of the driver (driver). Further, due to the difference in driving force between the rear wheels 104 and 106, a forward driving force is generated on the right rear wheel 106, and the driving force on the left rear wheel 104 is suppressed with respect to the right rear wheel 106 or backwards. By generating a driving force, a driving force difference is generated on the left and right, and a moment is generated in a direction that supports a counterclockwise turn.

本実施形態では、車両の運動制御において、車両モデルから求まるヨーレートモデル値とヨーレートセンサから求まる実ヨーレートとの差分から、車両の旋回特性を推定し、差分が小さいときにはタイヤのグリップ性能が十分確保されている安定領域(高μ)にあるものと判定し、その状況に応じた制御目標ヨーレートを演算する。   In the present embodiment, in vehicle motion control, the vehicle turning characteristics are estimated from the difference between the yaw rate model value obtained from the vehicle model and the actual yaw rate obtained from the yaw rate sensor. When the difference is small, the tire grip performance is sufficiently ensured. The control target yaw rate corresponding to the situation is calculated.

また、ヨーレートモデル値と実ヨーレートとの差分が大きい時には、タイヤのグリップ性能が確保しづらく車両の応答限界に達しやすい領域(低μ)と判別し、その状況に応じた制御目標ヨーレートを演算する機能を有する「目標スタビリティファクタ」を算出する。   When the difference between the yaw rate model value and the actual yaw rate is large, it is determined that the tire grip performance is difficult to secure and the vehicle response limit is easily reached (low μ), and the control target yaw rate is calculated according to the situation. A “target stability factor” having a function is calculated.

更に、車両の旋回特性に応じて、操縦安定制御で用いる制御目標モーメントを補正する係数を算出する機能も有しており、定常項を補正する係数と、過渡項を補正する係数を走行状況に応じて変化させることで、旋回時の回頭性能と安定性能の両立を図る。以下、詳細に説明する。   In addition, it has a function to calculate a coefficient for correcting the control target moment used in steering stability control according to the turning characteristics of the vehicle. The coefficient for correcting the steady term and the coefficient for correcting the transient term By changing it accordingly, both turning performance and stability performance during turning are achieved. Details will be described below.

図3は、制御装置200の構成を示す模式図である。制御装置200は、車載センサ210、操安制御部220、制御目標モーメント演算部250、第2制御目標モーメント演算部270、モータ要求トルク演算部280を有している、操安制御部220は、補正処理部222、車両モデル224、フィルタ処理部226、減算部228、制御目標ヨーレート演算部230、フィードバックヨーレート演算部232、減算部233、第1制御目標モーメント演算部234を有している。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the configuration of the control device 200. The control device 200 includes an in-vehicle sensor 210, a steering control unit 220, a control target moment calculation unit 250, a second control target moment calculation unit 270, and a motor required torque calculation unit 280. A correction processing unit 222, a vehicle model 224, a filter processing unit 226, a subtraction unit 228, a control target yaw rate calculation unit 230, a feedback yaw rate calculation unit 232, a subtraction unit 233, and a first control target moment calculation unit 234 are provided.

制御目標モーメント演算部250は、車速可変ゲイン演算部252、及び調停部254を有している。   The control target moment calculation unit 250 includes a vehicle speed variable gain calculation unit 252 and an arbitration unit 254.

図4は、本実施形態で行われる基本的な処理を示すフローチャートである。先ず。ステップS10では、車両モデル224から求まるヨーレートモデル値γ_clcとヨーレートセンサ150が検出した実ヨーレートγから求まるヨーレートγ_filとの差分(ヨーレート偏差)γ_diffを算出する。次のステップS12では、目標スタビリティファクタSfTgを算出する。次のステップS14では、目標スタビリティファクタSfTgtに基づいて、制御目標ヨーレートγ_Tgtを算出する。次のステップS16では、γ_diffに基づいてγ_clcとγ_filを按分し、フィードバックヨーレートγ_F/Bを算出する。次のステップS17では、制御目標ヨーレートγ_Tgtとフィードバックヨーレートγ_F/Bとの差分に基づいて、第1制御目標モーメントMg1を算出する。次のステップS18では、アッカーマンジオメトリに基づいて、第2制御目標モーメントMg2を算出する。次のステップS19では、第1制御目標モーメントMg1と第2制御目標モーメントMg2とに基づいて、制御目標モーメントMgTgtを算出する。   FIG. 4 is a flowchart showing basic processing performed in the present embodiment. First. In step S10, a difference (yaw rate deviation) γ_diff between the yaw rate model value γ_clc obtained from the vehicle model 224 and the yaw rate γ_fil obtained from the actual yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 150 is calculated. In the next step S12, a target stability factor SfTg is calculated. In the next step S14, a control target yaw rate γ_Tgt is calculated based on the target stability factor SfTgt. In the next step S16, γ_clc and γ_fil are apportioned based on γ_diff to calculate a feedback yaw rate γ_F / B. In the next step S17, the first control target moment Mg1 is calculated based on the difference between the control target yaw rate γ_Tgt and the feedback yaw rate γ_F / B. In the next step S18, the second control target moment Mg2 is calculated based on the Ackermann geometry. In the next step S19, a control target moment MgTgt is calculated based on the first control target moment Mg1 and the second control target moment Mg2.

図5は、制御装置200で行われる処理を説明するための模式図である。なお、図5は、図3と同様に制御装置200の構成要素を示すとともに、各構成要素が行う処理を詳細に示したものである。以下では、図3〜図5に基づいて、制御装置200で行われる処理について説明する。車載センサ210は、上述した舵角センサ130、ヨーレートセンサ150、加速度センサ160、車輪速センサ116,118,120,122を含む。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining processing performed in the control device 200. FIG. 5 shows the components of the control device 200 in the same manner as FIG. 3 and shows the processing performed by each component in detail. Below, the process performed with the control apparatus 200 is demonstrated based on FIGS. 3-5. The in-vehicle sensor 210 includes the steering angle sensor 130, the yaw rate sensor 150, the acceleration sensor 160, and the wheel speed sensors 116, 118, 120, and 122 described above.

制御用目標ヨーレート演算部230は、一般的な平面2輪モデルを表す以下の式(1)から操安制御用目標ヨーレートγ_Tgtを算出する。操安制御用目標ヨーレートγ_Tgtは、平面2輪モデルの式(1)における車両ヨーレートγに相当し、式(1)の右辺に各値を代入することによって算出される。   The control target yaw rate calculation unit 230 calculates the operation control target yaw rate γ_Tgt from the following equation (1) representing a general two-wheel model. The steering control target yaw rate γ_Tgt corresponds to the vehicle yaw rate γ in the equation (1) of the plane two-wheel model, and is calculated by substituting each value for the right side of the equation (1).

Figure 0006475013
Figure 0006475013

なお、式(1)〜式(3)において、変数、定数は以下の通りである。
<変数>
γ:車両ヨーレート
V:車両速度
δ:タイヤ舵角
θh:ハンドル操舵角
<定数>
l:車両ホイールベース
:車両重心点から前輪中心までの距離
:車両重心点から後輪中心までの距離
m:車両重量
:コーナリングパワー(フロント)
:コーナリングパワー(リア)
Gh:ハンドル操舵角からタイヤ舵角への変換ゲイン(ステアリングギヤ比)
In the equations (1) to (3), variables and constants are as follows.
<Variable>
γ: vehicle yaw rate V: vehicle speed δ: tire steering angle θh: steering wheel steering angle <constant>
l: vehicle wheel base l f : distance from vehicle center of gravity to center of front wheel l r : distance from vehicle center of gravity to center of rear wheel m: vehicle weight k f : cornering power (front)
k r : Cornering power (rear)
Gh: Conversion gain from steering wheel steering angle to tire steering angle (steering gear ratio)

制御用目標ヨーレートγ_Tgt(式(1)の左辺のγ)は、車両速度V、及びタイヤ舵角δを変数として、式(1)から算出される。式(1)のタイヤ舵角δは、直接センシングできないため、制御目標ヨーレート演算部230のタイヤ舵角換算処理部230aは、式(2)から、ハンドル操舵角θhに変換ゲインGhを乗じることタイヤ舵角δを算出する。なお、ステアリングの運動モデルに基づいてタイヤ舵角δを算出しても良い。変換ゲインGhとして、ステアリングギア比が用いられる。式(1)における目標スタビリティファクタSfTgtは一般的には車両の特性を表す定数Aとして式(3)から算出されるが、本実施形態では、補正処理部222が目標スタビリティファクタSfTgtを補正する。制御目標ヨーレート演算部230のγ_Tgt演算部230bは、タイヤ舵角換算処理部230aが算出したタイヤ舵角δを用いて、(1)式から制御用目標ヨーレートγ_Tgtを算出する。制御用目標ヨーレートγ_Tgtは、減算部233へ入力される。   The target yaw rate for control γ_Tgt (γ on the left side of equation (1)) is calculated from equation (1) using the vehicle speed V and the tire steering angle δ as variables. Since the tire steering angle δ in equation (1) cannot be directly sensed, the tire steering angle conversion processing unit 230a of the control target yaw rate calculation unit 230 multiplies the steering wheel steering angle θh by the conversion gain Gh from equation (2). The steering angle δ is calculated. The tire steering angle δ may be calculated based on a steering motion model. A steering gear ratio is used as the conversion gain Gh. The target stability factor SfTgt in the formula (1) is generally calculated from the formula (3) as a constant A that represents the characteristics of the vehicle. In the present embodiment, the correction processing unit 222 corrects the target stability factor SfTgt. To do. The γ_Tgt calculation unit 230b of the control target yaw rate calculation unit 230 calculates the control target yaw rate γ_Tgt from equation (1) using the tire steering angle δ calculated by the tire steering angle conversion processing unit 230a. The control target yaw rate γ_Tgt is input to the subtraction unit 233.

一方、車両モデル224、フィルタ処理部226では、車両1000が発生しているヨーレートを計算又は実測により求める。車両モデル224は、車両ヨーレートを算出するための車両モデル(平面2輪モデル)を表す以下の式から、ヨーレートモデル値γ_clcを算出する。具体的には、以下の式(4)、式(5)へ車両速度V、ステアリングの操舵角θhを代入し、式(4)、式(5)を連立して解くことで、ヨーレートモデル値γ_clc(式(4)、式(5)におけるγ)を算出する。なお、式(4)、式(5)から式(1)を導出することができるため、車両モデル224は、操舵角θhと車両速度Vとに基づき、制御用目標ヨーレート演算部230と同様の手法により車両モデルの式(1)からヨーレートモデル値γ_clcを算出しても良い。   On the other hand, the vehicle model 224 and the filter processing unit 226 obtain the yaw rate generated by the vehicle 1000 by calculation or actual measurement. The vehicle model 224 calculates a yaw rate model value γ_clc from the following expression representing a vehicle model (a plane two-wheel model) for calculating the vehicle yaw rate. Specifically, the yaw rate model value is obtained by substituting the vehicle speed V and the steering angle θh of the steering wheel into the following expressions (4) and (5) and solving the expressions (4) and (5) simultaneously. γ_clc (γ in the equations (4) and (5)) is calculated. Since equation (1) can be derived from equations (4) and (5), vehicle model 224 is similar to control target yaw rate calculation unit 230 based on steering angle θh and vehicle speed V. The yaw rate model value γ_clc may be calculated from the equation (1) of the vehicle model by a technique.

Figure 0006475013
Figure 0006475013

なお、式(4)〜式(5)において、Iは車両のヨー慣性、βは車両の横滑り角である。   In equations (4) to (5), I is the yaw inertia of the vehicle, and β is the side slip angle of the vehicle.

ヨーレートモデル値γ_clcはフィードバックヨーレート演算部232へ入力される。フィルタ処理部226は、ヨーレートセンサ150が検出した実ヨーレートγに対してノイズを除去するためにフィルタ処理を行い、フィルタ処理の結果得られたヨーレートγ_filをフィードバックヨーレート演算部232へ入力する。   The yaw rate model value γ_clc is input to the feedback yaw rate calculation unit 232. The filter processing unit 226 performs filter processing to remove noise from the actual yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 150, and inputs the yaw rate γ_fil obtained as a result of the filter processing to the feedback yaw rate calculation unit 232.

減算部228は、ヨーレートモデル値γ_clcからヨーレートγ_filを減算し、ヨーレートモデル値γ_clcとヨーレートγ_filとの差分γ_diffを求める。差分γ_diffは、フィードバックヨーレート演算部232へ入力される。ここで、差分γ_diffは路面状況を表すパラメータに相当するため、減算部228は路面状況を表すパラメータを取得する構成要素に相当する。   The subtraction unit 228 subtracts the yaw rate γ_fil from the yaw rate model value γ_clc to obtain a difference γ_diff between the yaw rate model value γ_clc and the yaw rate γ_fil. The difference γ_diff is input to the feedback yaw rate calculation unit 232. Here, since the difference γ_diff corresponds to a parameter representing the road surface condition, the subtracting unit 228 corresponds to a component that acquires a parameter representing the road surface condition.

以上にようにして、フィードバックヨーレート演算部232には、ヨーレートモデル値γ_clc、ヨーレートγ_fil、差分γ_diffが入力される。フィードバックヨーレート演算部232は、ヨーレートモデル値γ_clcと実ヨーレートγ_filとの差分γ_diffに基づいて、差分γ_diffに応じて変化する重み付けゲインκを算出する。そして、フィードバックヨーレート演算部232は、以下の式(6)に基づき、ヨーレートモデル値γ_clcとヨーレートγ_filを重み付けゲインκによって重み付けし、フィードバックヨーレートγ_F/Bを算出する。算出されたフィードバックヨーレートγ_F/Bは、減算部233へ入力される。
γ_F/B=κ×γ_clc+(1−κ)×γ_fil ・・・・(6)
As described above, the yaw rate model value γ_clc, the yaw rate γ_fil, and the difference γ_diff are input to the feedback yaw rate calculation unit 232. The feedback yaw rate calculation unit 232 calculates a weighting gain κ that changes according to the difference γ_diff based on the difference γ_diff between the yaw rate model value γ_clc and the actual yaw rate γ_fil. Then, the feedback yaw rate calculation unit 232 weights the yaw rate model value γ_clc and the yaw rate γ_fil with the weighting gain κ based on the following equation (6) to calculate the feedback yaw rate γ_F / B. The calculated feedback yaw rate γ_F / B is input to the subtraction unit 233.
γ_F / B = κ × γ_clc + (1−κ) × γ_fil (6)

図6は、フィードバックヨーレート演算部232が重み付けゲインκを算出する際のゲインマップを示す模式図である。図6に示すように、重み付けゲインκの値は、車両モデル224の信頼度に応じて0から1の間で可変する。車両モデル224の信頼度を図る指標として、ヨーレートモデル値γ_clcとヨーレートγ_filとの差分(偏差)γ_diffを用いる。図6に示すように、差分γ_diffの絶対値が小さい程、重み付けゲインκの値が大きくなるようにゲインマップが設定されている。フィードバックヨーレート演算部232は、差分γ_diffに図6のマップ処理を施し、車両モデル224の信頼度に応じた重み付けゲインκを演算する。   FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a gain map when the feedback yaw rate calculation unit 232 calculates the weighting gain κ. As shown in FIG. 6, the value of the weighting gain κ varies between 0 and 1 according to the reliability of the vehicle model 224. A difference (deviation) γ_diff between the yaw rate model value γ_clc and the yaw rate γ_fil is used as an index for improving the reliability of the vehicle model 224. As shown in FIG. 6, the gain map is set so that the value of the weighting gain κ increases as the absolute value of the difference γ_diff decreases. The feedback yaw rate calculation unit 232 performs the map process of FIG. 6 on the difference γ_diff and calculates a weighting gain κ corresponding to the reliability of the vehicle model 224.

図6において、TH1_Pは重み付けゲインκの切り替えのしきい値(+側)、TH2_Pは重み付けゲインκの切り替えしきい値(+側)、TH1_Mは重み付けゲインκの切り替えしきい値(−側)、TH2_Mは重み付けゲインκの切り替えしきい値(−側)、をそれぞれ示している。なお、+側のしきい値の大小関係はTH1_P<TH2_Pとし、−側のしきい値の大小関係はTH1_M>TH2_Mとする。   In FIG. 6, TH1_P is a threshold value (+ side) for switching the weighting gain κ, TH2_P is a switching threshold value (+ side) for the weighting gain κ, TH1_M is a switching threshold value (−side) for the weighting gain κ, TH2_M represents a switching threshold value (− side) of the weighting gain κ. The threshold value relationship on the + side is TH1_P <TH2_P, and the threshold value relationship on the − side is TH1_M> TH2_M.

図6において、TH1_Pは重み付けゲインκの切り替えのしきい値(+側)、TH2_Pは重み付けゲインκの切り替えしきい値(+側)、TH1_Mは重み付けゲインκの切り替えしきい値(−側)、TH2_Mは重み付けゲインκの切り替えしきい値(−側)、をそれぞれ示している。なお、+側のしきい値の大小関係はTH1_P<TH2_Pとし、−側のしきい値の大小関係はTH1_M>TH2_Mとする。   In FIG. 6, TH1_P is a threshold value (+ side) for switching the weighting gain κ, TH2_P is a switching threshold value (+ side) for the weighting gain κ, TH1_M is a switching threshold value (−side) for the weighting gain κ, TH2_M represents a switching threshold value (− side) of the weighting gain κ. The threshold value relationship on the + side is TH1_P <TH2_P, and the threshold value relationship on the − side is TH1_M> TH2_M.

図6に示すゲインマップの領域A1は、差分γ_diffが0に近づく領域であり、S/N比が小さい領域や、タイヤ特性が線形の領域(ドライの路面)であり、車両モデル216から算出されるヨーレートモデル値γ_clcの信頼性が高い。このため、重み付けゲインκ=1として、式(7)よりヨーレートモデル値γ_clcの配分を100%としてフィードバックヨーレートγ_F/Bが演算される。これにより、ヨーレートγ_filに含まれるヨーレートセンサ150のノイズの影響を抑止することができ、フィードバックヨーレートγ_F/Bからセンサノイズを排除することができる。従って、車両1000の振動を抑制して乗り心地を向上することができる。   A region A1 of the gain map shown in FIG. 6 is a region where the difference γ_diff approaches 0, a region where the S / N ratio is small, and a region where the tire characteristics are linear (dry road surface), and is calculated from the vehicle model 216. The yaw rate model value γ_clc is highly reliable. Therefore, with the weighting gain κ = 1, the feedback yaw rate γ_F / B is calculated from the equation (7) with the distribution of the yaw rate model value γ_clc as 100%. Thereby, the influence of the noise of the yaw rate sensor 150 included in the yaw rate γ_fil can be suppressed, and the sensor noise can be excluded from the feedback yaw rate γ_F / B. Therefore, it is possible to suppress the vibration of the vehicle 1000 and improve the riding comfort.

特に、運転支援制御では、車両1000がコーナーに進入する前の直進状態から、推定走行路に基づいて車両1000が旋回する量を予見的に制御する。従って、車両1000の旋回時のみならず、車両1000の直進状態においても、センサノイズの影響を排除することで、車両1000に振動を生じさせることなく、安定して直進させることが可能である。   In particular, in the driving support control, the amount by which the vehicle 1000 turns based on the estimated travel path from the straight traveling state before the vehicle 1000 enters the corner is foresight controlled. Therefore, not only when the vehicle 1000 is turning but also when the vehicle 1000 is traveling straight, it is possible to move the vehicle 1000 straight without causing vibrations by eliminating the influence of sensor noise.

このように、ヨーレートモデル値γ_clcの信頼度が高い領域は、差分γ_diffと走行状況から指定することができる。図6に示したように、ドライ路面(高μ)走行時であり、かつ転舵量が小さい場面(低曲率での旋回など)においては、重み付けゲインκが1となる様に差分γ_diffと重み付けゲインκを関係づけることが、マップによる係数設定の一例として想定される。なお、上述した平面2輪モデルは、タイヤのスリップ角と横加速度との関係(タイヤのコーナーリング特性)が線形である領域を想定している。タイヤのコーナーリング特性が非線形になる領域では、実車のヨーレートと横加速度が舵角やスリップ角に対して非線形になり、平面2輪モデルと実車でセンシングされるヨーレートとが乖離する。このため、タイヤの非線形性を考慮したモデルを使用すると、ヨーレートに基づく制御が煩雑になるが、本実施形態によれば、ヨーレートモデル値γ_clcの信頼度を差分γ_diffに基づいて容易に判定することが可能である。   As described above, the region where the reliability of the yaw rate model value γ_clc is high can be designated from the difference γ_diff and the traveling state. As shown in FIG. 6, when the vehicle is traveling on a dry road surface (high μ) and the turning amount is small (such as turning at a low curvature), the difference γ_diff is weighted so that the weighting gain κ becomes 1. Associating the gain κ is assumed as an example of coefficient setting by a map. The planar two-wheel model described above assumes a region where the relationship between tire slip angle and lateral acceleration (tire cornering characteristics) is linear. In the region where the cornering characteristics of the tire are nonlinear, the yaw rate and lateral acceleration of the actual vehicle become nonlinear with respect to the steering angle and slip angle, and the two-wheel model and the yaw rate sensed by the actual vehicle deviate. For this reason, if a model that takes into account the nonlinearity of the tire is used, control based on the yaw rate becomes complicated. However, according to the present embodiment, the reliability of the yaw rate model value γ_clc is easily determined based on the difference γ_diff. Is possible.

また、図6に示すゲインマップの領域A2は、差分γ_diffが大きくなる領域であり、ウェット路面走行時、雪道走行時、または高Gがかかる旋回時などに相当し、タイヤが滑っている限界領域である。この領域では、車両モデル216から算出されるヨーレートモデル値γ_clcの信頼性が低くなり、差分γ_diffがより大きくなる。このため、重み付けゲインκ=0として、式(7)よりヨーレートγ_filの配分を100%としてフィードバックヨーレートγ_F/Bが演算される。これにより、ヨーレートγ_filに基づいてフィードバックの精度を確保し、実車の挙動を反映したヨーレートのフィードバック制御が行われる。従って、ヨーレートγ_filに基づいて車両1000の旋回を最適に制御することができる。また、タイヤが滑っている領域であるため、ヨーレートセンサ150の信号にノイズの影響が生じていたとしても、車両1000の振動としてドライバーが感じることはなく、乗り心地の低下も抑止できる。図6に示す低μの領域A2の設定については、設計要件から重み付けゲインκ=0となる領域を決めても良いし、低μ路面を実際に車両1000が走行した時の操縦安定性能、乗り心地等から実験的に決めても良い。   Further, the gain map area A2 shown in FIG. 6 is an area where the difference γ_diff is large, which corresponds to a wet road surface, a snow road, or a turn with a high G, and the limit of tire slipping. It is an area. In this region, the reliability of the yaw rate model value γ_clc calculated from the vehicle model 216 becomes low, and the difference γ_diff becomes larger. For this reason, the feedback yaw rate γ_F / B is calculated with the weighting gain κ = 0 and the distribution of the yaw rate γ_fil as 100% from the equation (7). Thus, feedback accuracy is ensured based on the yaw rate γ_fil, and the yaw rate feedback control reflecting the behavior of the actual vehicle is performed. Therefore, the turning of the vehicle 1000 can be optimally controlled based on the yaw rate γ_fil. In addition, since the tire is slipping, even if the signal of the yaw rate sensor 150 is affected by noise, the driver does not feel it as vibration of the vehicle 1000, and a decrease in riding comfort can be suppressed. For the setting of the low μ region A2 shown in FIG. 6, the region where the weighting gain κ = 0 may be determined from the design requirements, and the steering stability performance and the ride when the vehicle 1000 actually travels on the low μ road surface. You may decide experimentally from comfort etc.

また、図6に示すゲインマップの領域A3は、線形領域から限界領域へ遷移する領域(非線形領域)であり、実車である車両1000のタイヤ特性も必要に応じて考慮して、ヨーレートモデル値γ_clcとヨーレートγ_filの配分(重み付けゲインκ)を線形に変化させる。領域A1(高μ域)から領域A2(低μ域)への遷移、ないし領域A2(低μ域)から領域A1(高μ域)へ遷移する領域においては、重み付けゲインκの急変に伴うトルク変動、ヨーレートの変動を抑えるため、線形補間で重み付けゲインκを演算する。   Further, the gain map area A3 shown in FIG. 6 is an area (nonlinear area) in which a transition from a linear area to a limit area is performed, and the yaw rate model value γ_clc is considered in consideration of tire characteristics of the actual vehicle 1000 as necessary. And the distribution of the yaw rate γ_fil (weighting gain κ) are linearly changed. In the transition from the region A1 (high μ region) to the region A2 (low μ region) or in the region transitioning from the region A2 (low μ region) to the region A1 (high μ region), the torque associated with the sudden change of the weighting gain κ In order to suppress fluctuations and fluctuations in the yaw rate, the weighting gain κ is calculated by linear interpolation.

また、図6に示すゲインマップの領域A4は、ヨーレートγ_filの方がヨーレートモデル値γ_clcよりも大きい場合に相当する。例えば、車両モデル216に誤ったパラメータが入力されてヨーレートモデル値γ_clcが誤計算された場合等においては、領域A4のマップによりヨーレートγ_filを用いて制御を行うことができる。更に、領域A4のマップによれば、フィルタ処理に伴うヨーレートγ_filの位相遅れに起因して、一時的にヨーレートモデル値γ_clcがヨーレートγ_filよりも小さくなった場合においても、ヨーレートγ_filを用いて制御を行うことができる。なお、重み付けゲインκの範囲は0〜1の間に限定されるものではなく、車両制御として成立する範囲であれば任意の値を取れる様に構成を変更することも、本発明の技術で成し得る範疇に入る。   A gain map region A4 shown in FIG. 6 corresponds to a case where the yaw rate γ_fil is larger than the yaw rate model value γ_clc. For example, when an incorrect parameter is input to the vehicle model 216 and the yaw rate model value γ_clc is erroneously calculated, control can be performed using the yaw rate γ_fil based on the map of the region A4. Further, according to the map of the region A4, even when the yaw rate model value γ_clc is temporarily smaller than the yaw rate γ_fil due to the phase delay of the yaw rate γ_fil accompanying the filter processing, the control using the yaw rate γ_fil is performed. It can be carried out. It should be noted that the range of the weighting gain κ is not limited to 0 to 1, but the configuration of the present invention can also be changed so that an arbitrary value can be taken as long as the range is established as vehicle control. Enter into a possible category.

補正処理部222は、制御用目標ヨーレート演算部230が、式(1)〜(3)から制御用目標ヨーレートγ_Tgtを算出するに際し、目標スタビリティファクタSfTgtを補正する。図7は、目標スタビリティファクタSfTgtを算出するマップを示す特性図である。また、図8は、目標スタビリティファクタSfTgtを算出する処理を示すフローチャートである。図8の処理では、先ずステップS10において、γ_diff≧0であるか否かを判定し、γ_diff≧0の場合はステップS12へ進み、γ_diff≦TH1_Pであるか否かを判定する。そして、γ_diff≦TH1_Pの場合はステップS14へ進み、SfTgt=Sf1とする。   The correction processing unit 222 corrects the target stability factor SfTgt when the control target yaw rate calculation unit 230 calculates the control target yaw rate γ_Tgt from the equations (1) to (3). FIG. 7 is a characteristic diagram showing a map for calculating the target stability factor SfTgt. FIG. 8 is a flowchart showing a process for calculating the target stability factor SfTgt. In the process of FIG. 8, first, in step S10, it is determined whether γ_diff ≧ 0. If γ_diff ≧ 0, the process proceeds to step S12, and it is determined whether γ_diff ≦ TH1_P. If γ_diff ≦ TH1_P, the process proceeds to step S14, where SfTgt = Sf1.

また、ステップS12でγ_diff>TH1_Pの場合はステップS16へ進み、γ_diff≧TH2_Pであるか否かを判定する。そして、γ_diff≧TH2_Pの場合はステップS18へ進み、SfTgt=Sf2とする。   If γ_diff> TH1_P in step S12, the process proceeds to step S16 to determine whether γ_diff ≧ TH2_P. If γ_diff ≧ TH2_P, the process proceeds to step S18, and SfTgt = Sf2.

また、ステップS16でγ_diff<TH2_Pの場合はステップS20へ進み、以下の式(7)からSfTgtを算出する。   If γ_diff <TH2_P in step S16, the process proceeds to step S20, and SfTgt is calculated from the following equation (7).

Figure 0006475013
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また、ステップS10でγ_diff<0の場合はステップS22へ進み、γ_diff≧TH1_Mであるか否かを判定する。そして、γ_diff≧TH1_Mの場合はステップS24へ進み、SfTgt=Sf1とする。また、ステップS22でγ_diff<TH1_Mの場合はステップS26へ進み、γ_diff≦TH2_Mであるか否かを判定する。そして、γ_diff≦TH2_Mの場合はステップS28へ進み、SfTgt=Sf2とする。   If γ_diff <0 in step S10, the process proceeds to step S22 to determine whether γ_diff ≧ TH1_M. If γ_diff ≧ TH1_M, the process proceeds to step S24, where SfTgt = Sf1. If γ_diff <TH1_M in step S22, the process proceeds to step S26 to determine whether γ_diff ≦ TH2_M. If γ_diff ≦ TH2_M, the process proceeds to step S28, and SfTgt = Sf2.

また、ステップS26でγ_diff>TH2_Mの場合はステップS30へ進み、以下の式(8)からSfTgtを算出する。   If γ_diff> TH2_M in step S26, the process proceeds to step S30, and SfTgt is calculated from the following equation (8).

Figure 0006475013
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図8の処理によれば、車両1000の状態量推定で用いる目標スタビリティファクタ(SfTgt)が、ヨーレートモデル値γ_clc(ヨーレート基準値)とヨーレートセンサ142の検出値をフィルタ処理して得られたヨーレートγ_filとの乖離度合い(γ_diff)に応じて可変される。差分γ_diffの絶対値が、基準値と検出値の乖離度合いが少ない側に設定したしきい値(TH1_M,TH1_P)の絶対値よりも小さい場合は、車両挙動が安定している高μ域、または通常領域であると判断し、車両1000の自転(ヨー運動)を促進するための目標スタビリティファクタ「Sf1(回頭性重視)」が設定される。また、差分γ_diffの絶対値が所定の閾値(TH2_M,TH2_P)よりも大きい場合は、低μ域、または限界領域であると判断し、車両1000の過度の自転(ヨー運度)を抑制し、旋回時の安定性能を確保するための目標スタビリティファクタ「Sf2(安定性重視)」が設定される。また、差分γ_diffの絶対値が、しきい値TH1_PとTH2_Pの間、または、しきい値TH1_MとTH2_Mの間の値をとる場合は、差分γ_diffの値に応じて「Sf1」と「Sf2」を補間して目標スタビリティファクタ「SfTgt」が設定される。   According to the process of FIG. 8, the target stability factor (SfTgt) used for estimating the state quantity of the vehicle 1000 is the yaw rate obtained by filtering the yaw rate model value γ_clc (the yaw rate reference value) and the detection value of the yaw rate sensor 142. It is variable according to the degree of deviation from γ_fil (γ_diff). When the absolute value of the difference γ_diff is smaller than the absolute value of the threshold value (TH1_M, TH1_P) set on the side where the difference between the reference value and the detected value is small, the high μ region where the vehicle behavior is stable, or The target stability factor “Sf1 (focus on turning ability)” for determining the normal region and promoting the rotation (yaw motion) of the vehicle 1000 is set. Further, when the absolute value of the difference γ_diff is larger than a predetermined threshold (TH2_M, TH2_P), it is determined to be a low μ region or a limit region, and excessive rotation (yaw mobility) of the vehicle 1000 is suppressed, A target stability factor “Sf2 (emphasis on stability)” is set to ensure stable performance during turning. When the absolute value of the difference γ_diff is between the threshold values TH1_P and TH2_P or between the threshold values TH1_M and TH2_M, “Sf1” and “Sf2” are set according to the value of the difference γ_diff. The target stability factor “SfTgt” is set by interpolation.

このように、差分γ_diffに基づいて車両の旋回特性を推定して目標スタビリティファクタSfTgtを補正することで、路面摩擦係数が高μになるほど制御目標ヨーレートγ_Tgtの値が大きくなり、車両旋回が促進される。また、路面摩擦係数が低μになるほど制御目標ヨーレートγ_Tgtの値が小さくなり、車両旋回が抑制される。従って、そのときの路面状況等に応じた最適な制御目標ヨーレートγ_Tgtを演算することができる。   Thus, by correcting the target stability factor SfTgt by estimating the turning characteristic of the vehicle based on the difference γ_diff, the value of the control target yaw rate γ_Tgt increases as the road surface friction coefficient increases, and the vehicle turning is promoted. Is done. Further, the value of the control target yaw rate γ_Tgt becomes smaller as the road surface friction coefficient becomes lower μ, and the vehicle turning is suppressed. Therefore, the optimal control target yaw rate γ_Tgt according to the road surface condition at that time can be calculated.

減算部233には、制御目標ヨーレート演算部230から制御目標ヨーレートγ_Tgtが入力され、フィードバックヨーレート演算部232からフィードバックヨーレートγ_F/Bが入力される。減算部233は、制御目標ヨーレートγ_Tgtからフィードバックヨーレートγ_F/Bを減算し、γ_Tgtとγ_F/Bとの差分(ヨーレート補正量)Δγ_Tgtを求める。すなわち、差分Δγ_Tgtは、以下の式(9)から算出される。
Δγ_Tgt=γ_Tgt−γ_F/B ・・・・(9)
差分Δγ_Tgtは、第1制御目標モーメント演算部234へ出力される。
The subtraction unit 233 receives the control target yaw rate γ_Tgt from the control target yaw rate calculation unit 230 and receives the feedback yaw rate γ_F / B from the feedback yaw rate calculation unit 232. The subtractor 233 subtracts the feedback yaw rate γ_F / B from the control target yaw rate γ_Tgt to obtain a difference (yaw rate correction amount) Δγ_Tgt between γ_Tgt and γ_F / B. That is, the difference Δγ_Tgt is calculated from the following equation (9).
Δγ_Tgt = γ_Tgt−γ_F / B (9)
The difference Δγ_Tgt is output to the first control target moment calculator 234.

第1制御目標モーメント演算部234は、差分Δγ_Tgtに基づいて車両挙動を補正するためのモーメントを算出する。第1制御目標モーメント演算部234は、差分Δγ_Tgtを用いて、制御目標モーメントを算出するとともに、調整ゲインにより、制御目標モーメントを補正することで、低μ時の安定性確保と、高μ時の旋回支援制御を両立させ、車両旋回時における定常的な挙動と過渡的な挙動の双方の観点から操縦安定性能を制御する。このため、第1制御目標モーメント演算部234は、車両1000のヨーレートを収束させるためのパラメータである「目標減衰モーメントMgDampTgt」を算出する減衰制御モーメント演算部(定常項算出部)234aと、車両1000のヨー慣性を補償するパラメータである「目標慣性補償モーメントMgTransTgt」を算出する慣性補償モーメント演算部(過渡項演算部)234bとを有している。   The first control target moment calculator 234 calculates a moment for correcting the vehicle behavior based on the difference Δγ_Tgt. The first control target moment calculation unit 234 calculates the control target moment using the difference Δγ_Tgt, and corrects the control target moment with the adjustment gain, thereby ensuring stability at low μ and high stability at high μ. The steering stability performance is controlled from the viewpoints of both steady behavior and transient behavior when turning the vehicle while making the turning support control compatible. Therefore, the first control target moment calculation unit 234 includes a damping control moment calculation unit (steady term calculation unit) 234a that calculates a “target damping moment MgDampTgt” that is a parameter for converging the yaw rate of the vehicle 1000, and the vehicle 1000. And an inertia compensation moment calculation unit (transient term calculation unit) 234b for calculating “target inertia compensation moment MgTransTgt” which is a parameter for compensating the yaw inertia of the motor.

減衰制御モーメント演算部(定常項算出部)234aは、公知の平面2輪モデル(ヨー運動)をヨーモーメントについて整理した式において、ヨーレートに掛かっている係数D1をΔγ_Tgtに乗じることで、車両旋回時の収束性能を向上させる「目標減衰モーメントMgDampTgt」の基本量MgDampBasisを演算する。ここで、係数D1は、(5)式でγに掛かっている2/V(l −l )に相当する。この際、減衰制御モーメント演算部(定常項算出部)234aは、目標減衰モーメントの基本量MgDampBasisに対して、ヨーレートの差分γ_diffに応じて路面状況を反映するように設定されたゲインを乗算することで、基本量MgDampBasisを補正し、「目標減衰モーメントMgDampTgt」を算出する。「目標減衰モーメントMgDampTgt」により、特に車両1000の定常的な挙動に対して、車両挙動を安定させることができる。 A damping control moment calculation unit (steady term calculation unit) 234a multiplies Δγ_Tgt by a coefficient D1 applied to the yaw rate in a formula in which a well-known plane two-wheel model (yaw motion) is arranged with respect to the yaw moment. The basic amount MgDampBasis of “target damping moment MgDampTgt” that improves the convergence performance of is calculated. Here, the coefficient D1 is equivalent to (5) hanging on the γ in equation 2 / V (l f 2 K f -l r 2 K r). At this time, the damping control moment calculation unit (steady term calculation unit) 234a multiplies the basic amount MgDampBasis of the target damping moment by a gain set to reflect the road surface condition according to the difference γ_diff of the yaw rate. Then, the basic amount MgDampBasis is corrected to calculate “target damping moment MgDampTgt”. With the “target damping moment MgDampTgt”, the vehicle behavior can be stabilized particularly with respect to the steady behavior of the vehicle 1000.

より詳細には、減衰制御モーメント演算部234aは、目標減衰モーメントを補正するゲインGainForMgDampを算出し、ヨーレートの差分γ_diffに応じてゲインGainForMgDampを可変させる機能を有する。また、減衰制御モーメント演算部234aは、差分γ_diffに基づいて、低μ域や限界領域に遷移しつつあると判断される場合は、ゲインを段階的に変化させるとともに、低μ域や限界領域に到達したと判断される場合には、車両の安定性能を重視するため、ゲインを負側に設定し旋回中に逆方向のモーメントを付加し、過度の車両1000の自転を抑制する制御を行う。   More specifically, the damping control moment calculator 234a has a function of calculating a gain GainForMgDamp for correcting the target damping moment and varying the gain GainForMgDamp according to the yaw rate difference γ_diff. In addition, when it is determined that the damping control moment calculation unit 234a is transitioning to the low μ region or the limit region based on the difference γ_diff, the gain is gradually changed and the gain is controlled in the low μ region or the limit region. When it is determined that the vehicle has reached, in order to place importance on the stability performance of the vehicle, the gain is set to the negative side, a reverse moment is applied during the turn, and control for suppressing excessive rotation of the vehicle 1000 is performed.

このため、減衰制御モーメント演算部234aは、先ず、Δγ_Tgtに係数D1を乗算して基本量MgDampBasisを算出する。そして、算出した基本量MgDampBasisと差分γ_diffに応じて変化する減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを乗算して目標減衰モーメントMgDampTgtを算出する。   For this reason, the damping control moment calculation unit 234a first calculates the basic amount MgDampBasis by multiplying Δγ_Tgt by the coefficient D1. Then, a target damping moment MgDampTgt is calculated by multiplying the calculated basic amount MgDampBase and the damping moment correction gain GainForMgDamp that changes according to the difference γ_diff.

図9は、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出するマップを示す特性図である。また、図10は、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する処理を示すフローチャートである。図10の処理では、先ずステップS40において、差分γ_diff≧0であるか否かを判定し、差分γ_diff≧0の場合はステップS42へ進み、0以上の値であるγ_diffの値に基づいて減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。また、差分γ_diff<0の場合はステップS44へ進み、0より小さい値であるγ_diffの値に基づいて減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。   FIG. 9 is a characteristic diagram showing a map for calculating the damping moment correction gain GainForMgDamp. FIG. 10 is a flowchart showing a process for calculating the damping moment correction gain GainForMgDamp. In the process of FIG. 10, first, in step S40, it is determined whether or not the difference γ_diff ≧ 0. If the difference γ_diff ≧ 0, the process proceeds to step S42, and the damping moment is based on the value of γ_diff that is 0 or more. A correction gain GainForMgDamp is calculated. If the difference γ_diff <0, the process proceeds to step S44, and the damping moment correction gain GainForMgDamp is calculated based on the value of γ_diff which is a value smaller than 0.

図11は、γ_diff≧0の場合に減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する処理を示すフローチャートである。γ_diff≧0の場合、図9に示すマップのうち、γ_diff≧0の領域の特性に従って減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampが算出される。先ず、ステップS50では、γ_diff≦TH1_Pであるか否かを判定し、γ_diff≦TH1_Pの場合はステップS52へ進み、GainForMgDamp=MAX_GAINとする。一方、ステップS50でγ_diff>TH1_Pの場合はステップS54へ進み、γ_diff≦TH1_Pであるか否かを判定し、γ_diff≦TH1_Pの場合はステップS56へ進み、以下の式(10)から減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。   FIG. 11 is a flowchart showing a process for calculating the damping moment correction gain GainForMgDamp when γ_diff ≧ 0. In the case of γ_diff ≧ 0, the damping moment correction gain GainForMgDamp is calculated according to the characteristics of the region of γ_diff ≧ 0 in the map shown in FIG. First, in step S50, it is determined whether or not γ_diff ≦ TH1_P. If γ_diff ≦ TH1_P, the process proceeds to step S52 to set GainForMgDamp = MAX_GAIN. On the other hand, if γ_diff> TH1_P in step S50, the process proceeds to step S54, and it is determined whether γ_diff ≦ TH1_P. If γ_diff ≦ TH1_P, the process proceeds to step S56, and the damping moment correction gain is calculated from the following equation (10). GainForMgDamp is calculated.

Figure 0006475013
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また、ステップS54でγ_diff>TH1_Pの場合はステップS58へ進み、γ_diff≦TH3_Pであるか否かを判定し、γ_diff≦TH3_Pの場合はステップS60へ進んでGainForMgDamp=MID_GAINとする。   If γ_diff> TH1_P in step S54, the process proceeds to step S58 to determine whether γ_diff ≦ TH3_P. If γ_diff ≦ TH3_P, the process proceeds to step S60 to set GainForMgDamp = MID_GAIN.

また、ステップS58でγ_diff>TH3_Pの場合はステップS62へ進み、γ_diff≦TH4_Pであるか否かを判定し、γ_diff≦TH4_Pの場合はステップS64へ進んで以下の式(11)から減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。   If γ_diff> TH3_P in step S58, the process proceeds to step S62, where it is determined whether γ_diff ≦ TH4_P. If γ_diff ≦ TH4_P, the process proceeds to step S64 and the damping moment correction gain is calculated from the following equation (11). GainForMgDamp is calculated.

Figure 0006475013
Figure 0006475013

また、ステップS62でγ_diff>TH4_Pの場合はステップS66へ進み、GainForMgDamp=MIN_GAINとする。   If γ_diff> TH4_P in step S62, the process proceeds to step S66 to set GainForMgDamp = MIN_GAIN.

また、図12は、γ_diff<0の場合に減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する処理を示すフローチャートである。γ_diff<0の場合、図9に示すマップのうち、γ_diff<0の領域の特性に従って減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampが算出される。先ず、ステップS70では、γ_diff≧TH1_Mであるか否かを判定し、γ_diff≧TH1_Mの場合はステップS72へ進み、GainForMgDamp=MAX_GAINとする。一方、ステップS70でγ_diff<TH1_Mの場合はステップS74へ進み、γ_diff≧TH2_Mであるか否かを判定し、γ_diff≧TH2_Mの場合はステップS76へ進み、以下の式(12)から減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。   FIG. 12 is a flowchart showing processing for calculating the damping moment correction gain GainForMgDamp when γ_diff <0. In the case of γ_diff <0, the damping moment correction gain GainForMgDamp is calculated according to the characteristics of the region of γ_diff <0 in the map shown in FIG. First, in step S70, it is determined whether or not γ_diff ≧ TH1_M. If γ_diff ≧ TH1_M, the process proceeds to step S72 to set GainForMgDamp = MAX_GAIN. On the other hand, if γ_diff <TH1_M in step S70, the process proceeds to step S74, and it is determined whether γ_diff ≧ TH2_M. If γ_diff ≧ TH2_M, the process proceeds to step S76, and the damping moment correction gain is calculated from the following equation (12). GainForMgDamp is calculated.

Figure 0006475013
Figure 0006475013

また、ステップS74でγ_diff<TH2_Mの場合はステップS78へ進み、γ_diff≧TH3_Mであるか否かを判定し、γ_diff≧TH3_Mの場合はステップS80へ進んでGainForMgDamp=MID_GAINとする。   If γ_diff <TH2_M in step S74, the process proceeds to step S78 to determine whether γ_diff ≧ TH3_M. If γ_diff ≧ TH3_M, the process proceeds to step S80 to set GainForMgDamp = MID_GAIN.

また、ステップS78でγ_diff<TH3_Mの場合はステップS82へ進み、γ_diff≧TH4_Mであるか否かを判定し、γ_diff≧TH4_Mの場合はステップS84へ進んで以下の式(13)から減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。   If γ_diff <TH3_M in step S78, the process proceeds to step S82, where it is determined whether γ_diff ≧ TH4_M. If γ_diff ≧ TH4_M, the process proceeds to step S84 and the damping moment correction gain is calculated from the following equation (13). GainForMgDamp is calculated.

Figure 0006475013
Figure 0006475013

また、ステップS62でγ_diff<TH4_Mの場合はステップS86へ進み、GainForMgDamp=MIN_GAINとする。   If γ_diff <TH4_M in step S62, the process proceeds to step S86 to set GainForMgDamp = MIN_GAIN.

以上の処理により、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampが図9のマップに従って算出される。減衰制御モーメント演算部234aは、γ_diffの大小に応じて、高μ、低μなど操舵に対する車両挙動の安定度合いを判別するとともに、操舵に対する車両の旋回性能と収束性能を両立させるべく、高μ域(γ_diffがTH1_MからTH1_Pまでの範囲)では、旋回に伴う補正モーメントを100%出力するように減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。また、中μ域(γ_diffがTH2_PからTH3_Pまでの範囲、又は、TH2_MからTH3_Mまでの範囲)では、旋回に伴う補正モーメントを0とするように減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。また、低μ域(γ_diffがTH4_P以上の範囲、又は、TH4_M以下の範囲」)では、旋回に伴い逆モーメントを付与するように減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。また、高μ域、中μ域、低μ域の各モードへ遷移する領域では、出力を線形に変化させるように補正ゲインGainForMgDampを算出する。   Through the above processing, the damping moment correction gain GainForMgDamp is calculated according to the map of FIG. The damping control moment calculator 234a determines the degree of stability of the vehicle behavior with respect to steering, such as high μ and low μ, according to the magnitude of γ_diff, and achieves both turning performance and convergence performance of the vehicle with respect to steering. In (range γ_diff is from TH1_M to TH1_P), the damping moment correction gain GainForMgDamp is calculated so that the correction moment accompanying the turning is output 100%. In the middle μ range (γ_diff is in the range from TH2_P to TH3_P, or in the range from TH2_M to TH3_M), the damping moment correction gain GainForMgDamp is calculated so that the correction moment accompanying turning is zero. Also, in the low μ region (a range where γ_diff is equal to or greater than TH4_P or a range equal to or less than TH4_M), a damping moment correction gain GainForMgDamp is calculated so as to give a reverse moment with turning. Further, the correction gain GainForMgDamp is calculated so as to change the output linearly in a region where the mode transitions to each mode of the high μ region, the medium μ region, and the low μ region.

なお、本実施形態では、操舵に対する車両1000の収束性能を向上させるため、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampに0や正負の値を設定しているが、車両制御が成立する範囲であれば、正の値のみの場合も含め、任意の定数を設定することができる。   In this embodiment, in order to improve the convergence performance of the vehicle 1000 with respect to steering, 0 or a positive or negative value is set in the damping moment correction gain GainForMgDamp. However, if the vehicle control is in a range, a positive value is set. Arbitrary constants can be set, including the case of only.

また、慣性補償モーメント演算部(過渡項演算部)234bは、公知の平面2輪モデル(ヨー運動)をヨーモーメントについて整理した式において、ヨー加速度に掛かっている係数T1をΔγ_Tgtの微分値に乗じることで、車両旋回時におけるヨー慣性を補償する「目標慣性補償モーメントMgTransTgt」の基本量MgTransBasisを演算する。ここで、係数T1は、(5)式でdγ/dtに掛かっているI(車両のヨー慣性)に相当する。この際、慣性補償モーメント演算部(過渡項演算部)234bは、「目標慣性補償モーメントMgTransTgt」の基本量MgTransBasisに対して、ヨーレートの差分γ_diffに応じて路面状況を反映するように設定されたゲインを乗算することで、基本量MgTransBasisを補正し、「目標慣性補償モーメントMgTransTgt」を算出する。これにより、「目標慣性補償モーメントMgTransTgt」により、特に車両1000の瞬間的な挙動に対して、車両挙動を安定させることができる。   The inertia compensation moment calculation unit (transient term calculation unit) 234b multiplies the differential value of Δγ_Tgt by a coefficient T1 applied to the yaw acceleration in an equation in which a well-known plane two-wheel model (yaw motion) is arranged with respect to the yaw moment. Thus, the basic amount MgTransBasis of the “target inertia compensation moment MgTransTgt” for compensating the yaw inertia at the time of turning of the vehicle is calculated. Here, the coefficient T1 corresponds to I (yaw inertia of the vehicle) applied to dγ / dt in the equation (5). At this time, the inertia compensation moment calculation unit (transient term calculation unit) 234b is a gain set to reflect the road surface condition according to the difference γ_diff of the yaw rate with respect to the basic amount MgTransBasis of the “target inertia compensation moment MgTransTgt”. To correct the basic quantity MgTransBasis and calculate “target inertia compensation moment MgTransTgt”. As a result, the vehicle behavior can be stabilized with respect to the instantaneous behavior of the vehicle 1000 by the “target inertia compensation moment MgTransTgt”.

より詳細には、慣性補償モーメント演算部234bは、慣性補償モーメントを補正するゲインGainForMgTransを算出し、減衰制御モーメント演算部234aと同様に、γ_diffに応じてゲインGainForMgTransを可変させる機能を有する。また、慣性補償モーメント演算部234bは、γ_diffに基づいて、高μ域、低μ域など操舵に対する車両挙動の安定度合いを判別するとともに、低μ域では慣性補償モーメントの出力を制限する機能も併せ持つ補正ゲインGainForMgTransを算出する。そして、低μ域や限界領域に遷移しつつあると判断される場合は、ゲインを段階的に低減させる一方で、低μ域や限界領域に到達したと判断される場合には、ヨー慣性を補償するモーメントを0にするか、旋回性能を保持するため、ヨー慣性補償モーメントの出力を絞り、低μ時でも一時的に車両の挙動を調整するための機能を保持する制御を行う。   More specifically, the inertia compensation moment calculating unit 234b has a function of calculating a gain GainForMgTrans for correcting the inertia compensation moment and varying the gain GainForMgTrans according to γ_diff, similarly to the damping control moment calculating unit 234a. In addition, the inertia compensation moment calculation unit 234b determines the degree of stability of the vehicle behavior with respect to steering such as a high μ range and a low μ range based on γ_diff, and also has a function of limiting the output of the inertia compensation moment in the low μ range. The correction gain GainForMgTrans is calculated. If it is determined that the transition is being made to the low μ region or the limit region, the gain is gradually reduced, while if it is determined that the low μ region or the limit region has been reached, the yaw inertia is reduced. In order to reduce the compensation moment to 0 or maintain the turning performance, the output of the yaw inertia compensation moment is reduced, and control is performed to maintain the function for temporarily adjusting the behavior of the vehicle even at low μ.

このため、慣性補償モーメント演算部234bは、先ず、Δγ_Tgtに係数T1を乗算して基本量MgTransBasisを算出する。そして、算出した基本量MgTransBasisと差分γ_diffに応じて変化する慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを乗算して目標慣性補償モーメントMgTransTgtを算出する。   Therefore, the inertia compensation moment calculator 234b first calculates a basic amount MgTransBasis by multiplying Δγ_Tgt by the coefficient T1. Then, the target inertia compensation moment MgTransTgt is calculated by multiplying the calculated basic amount MgTransBasis by the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans that changes according to the difference γ_diff.

図13は、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出するマップを示す特性図である。また、図14は、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する処理を示すフローチャートである。図14の処理では、先ずステップS90において、差分γ_diff≧0であるか否かを判定し、差分γ_diff≧0の場合はステップS92へ進み、0以上の値であるγ_diffの値に基づいて慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する。また、差分γ_diff<0の場合はステップS94へ進み、0より小さい値であるγ_diffの値に基づいて慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する。   FIG. 13 is a characteristic diagram showing a map for calculating the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans. FIG. 14 is a flowchart showing a process for calculating the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans. In the process of FIG. 14, first, in step S90, it is determined whether or not the difference γ_diff ≧ 0. If the difference γ_diff ≧ 0, the process proceeds to step S92, and inertia compensation is performed based on the value of γ_diff that is 0 or more. A moment correction gain GainForMgTrans is calculated. If the difference γ_diff <0, the process proceeds to step S94, and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans is calculated based on the value of γ_diff, which is a value smaller than 0.

図15は、γ_diff≧0の場合に慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する処理を示すフローチャートである。γ_diff≧0の場合、図13に示すマップのうち、γ_diff≧0の領域の特性に従って慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransが算出される。先ず、ステップS100では、γ_diff≦TH1_Pであるか否かを判定し、γ_diff≦TH1_Pの場合はステップS102へ進み、GainForMgTrans=MAX_GAINとする。また、γ_diff>TH1_Pの場合はステップS104へ進み、γ_diff≧TH2_Pであるか否かを判定し、γ_diff≧TH2_Pの場合はステップS106へ進み、GainForMgTrans=MIN_GAINとする。   FIG. 15 is a flowchart showing processing for calculating the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans when γ_diff ≧ 0. When γ_diff ≧ 0, the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans is calculated according to the characteristics of the region where γ_diff ≧ 0 in the map shown in FIG. First, in step S100, it is determined whether or not γ_diff ≦ TH1_P. If γ_diff ≦ TH1_P, the process proceeds to step S102, and GainForMgTrans = MAX_GAIN. If γ_diff> TH1_P, the process proceeds to step S104 to determine whether or not γ_diff ≧ TH2_P. If γ_diff ≧ TH2_P, the process proceeds to step S106, and GainForMgTrans = MIN_GAIN.

また、ステップS104でγ_diff<TH2_Pの場合はステップS108へ進み、以下の式(14)から慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する。   If γ_diff <TH2_P in step S104, the process proceeds to step S108, and an inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans is calculated from the following equation (14).

Figure 0006475013
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また、図16は、γ_diff<0の場合に慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する処理を示すフローチャートである。γ_diff<0の場合、図13に示すマップのうち、γ_diff<0の領域の特性に従って慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransが算出される。先ず、ステップS110では、γ_diff≧TH1_Mであるか否かを判定し、γ_diff≧TH1_Mの場合はステップS112へ進み、GainForMgTrans=MAX_GAINとする。また、γ_diff<TH1_Mの場合はステップS114へ進み、γ_diff≦TH2_Mであるか否かを判定し、γ_diff≦TH2_Mの場合はステップS116へ進み、GainForMgTrans=MIN_GAINとする。   FIG. 16 is a flowchart showing a process for calculating the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans when γ_diff <0. In the case of γ_diff <0, the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans is calculated according to the characteristics of the region of γ_diff <0 in the map shown in FIG. First, in step S110, it is determined whether or not γ_diff ≧ TH1_M. If γ_diff ≧ TH1_M, the process proceeds to step S112 to set GainForMgTrans = MAX_GAIN. If γ_diff <TH1_M, the process proceeds to step S114 to determine whether γ_diff ≦ TH2_M. If γ_diff ≦ TH2_M, the process proceeds to step S116, and GainForMgTrans = MIN_GAIN.

また、ステップS114でγ_diff≦TH2_Mの場合はステップS118へ進み、以下の式(15)から慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する。   If γ_diff ≦ TH2_M in step S114, the process proceeds to step S118, and an inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans is calculated from the following equation (15).

Figure 0006475013
Figure 0006475013

以上の処理により、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransが図13のマップに従って算出される。   Through the above processing, the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans is calculated according to the map of FIG.

図9及び図13に示すように、差分γ_diffがTH2_Pよりも大きくなると、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampが0となり、定常項では旋回支援が行われなくなる。更に、差分γ_diffがTH3_Pよりも大きくなると、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampが負の値となり、その時の慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransの設定にもよるが、目標減衰モーメントMgDampTgtと目標慣性補償モーメントMgTransTgtを加算した値が負の値となる。従って、旋回を抑制する方向に第1制御目標モーメントMg1を発生させることができる。   As shown in FIGS. 9 and 13, when the difference γ_diff is larger than TH2_P, the damping moment correction gain GainForMgDamp becomes 0, and the turning support is not performed in the steady term. Further, when the difference γ_diff is larger than TH3_P, the damping moment correction gain GainForMgDamp becomes a negative value, and depending on the setting of the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans at that time, the target damping moment MgDampTgt and the target inertia compensation moment MgTransTgt are added. The value is negative. Therefore, the first control target moment Mg1 can be generated in a direction to suppress the turning.

なお、本実施形態では、操舵に対する車両1000の応答性能を重視するため、正の値のみでゲインを指示しているが、車両制御が成立する範囲であれば、0や負の値を含め、任意の定数を設定することができる。   In this embodiment, in order to emphasize the response performance of the vehicle 1000 with respect to steering, the gain is instructed only with a positive value. However, if the vehicle control is in a range, 0 or a negative value is included. Arbitrary constants can be set.

以上のようにして目標減衰モーメントMgDampTgt及び目標慣性補償モーメントMgTransTgtが算出されると、第1制御目標ヨーレート演算部234の加算部234cは、目標減衰モーメントMgDampTgtと目標慣性補償モーメントMgTransTgtとを加算して、操安制御で用いる第1制御目標モーメントMg1を算出する。第1制御目標モーメントMg1は、制御目標モーメント演算部250へ入力される。   When the target damping moment MgDampTgt and the target inertia compensation moment MgTransTgt are calculated as described above, the addition unit 234c of the first control target yaw rate calculation unit 234 adds the target damping moment MgDampTgt and the target inertia compensation moment MgTransTgt. Then, the first control target moment Mg1 used in the steering control is calculated. The first control target moment Mg1 is input to the control target moment calculator 250.

一方、第2制御目標モーメント演算部270は、アッカーマン領域を想定して、車両の幾何学的関係を模擬したモデルに舵角θhと車両速度Vを入力することで、第2制御目標モーメントMg2を算出する。低車速域においては、車両旋回に伴う遠心力が働かないか、または微小な量しか遠心力が発生しないため、コーナーリングフォースの影響を無視することができる。第2制御目標モーメント演算部270は、低速域における駆動力制御を補償するため、幾何的な関係に基づいて、いわゆるアッカーマンステアリングジオメトリにより車両運動を計算する。第2制御目標モーメント演算部270は、以下の式(16)に基づいて、舵角θhと車両速度Vから第2制御目標モーメントMg2を算出する。なお、式(16)における関数f(V,θH)は、旋回中の車両の幾何学的な関係から導かれる計算式を適用しても良いし、実験結果を反映したマップを適用しても良い。   On the other hand, the second control target moment calculation unit 270 assumes the Ackerman region and inputs the steering angle θh and the vehicle speed V to the model simulating the geometric relationship of the vehicle, thereby obtaining the second control target moment Mg2. calculate. In the low vehicle speed range, the centrifugal force accompanying the turning of the vehicle does not work or only a very small amount of centrifugal force is generated, so the influence of the cornering force can be ignored. The second control target moment calculation unit 270 calculates the vehicle motion using a so-called Ackermann steering geometry based on the geometric relationship in order to compensate for the driving force control in the low speed range. The second control target moment calculator 270 calculates the second control target moment Mg2 from the steering angle θh and the vehicle speed V based on the following equation (16). The function f (V, θH) in the equation (16) may be a calculation formula derived from the geometric relationship of the vehicle being turned, or may be a map reflecting experimental results. good.

Figure 0006475013
Figure 0006475013

図17は、第2制御目標モーメント演算部270が第2制御目標モーメントMg2を演算する際に用いるマップを示す模式図である。図17に示すように、第2制御目標モーメントMg2は、操舵角θhが大きいほど大きな値に設定される。また、第2制御目標モーメントMg2は、操舵角θhが同じであっても、車両速度Vに応じた車速パターンに応じて異なる値に設定される。例えば、第2制御目標モーメントMg2は、車両速度Vが高くなるほど大きな値に設定される。なお、図17に示すマップは一例であり、操舵角θhと車両速度Vに基づいて第2制御目標モーメントMg2を算出するものであれば、シミュレーションに基づくマップ、実験値に基づくマップ等、どのようなマップであっても良い。このように、低車速域を想定したアッカーマン制御のモデルでは、操舵角θhと車両速度Vによるマップから、フィードフォワード制御で用いる第2制御目標モーメントMg2を演算する。   FIG. 17 is a schematic diagram showing a map used when the second control target moment calculator 270 calculates the second control target moment Mg2. As shown in FIG. 17, the second control target moment Mg2 is set to a larger value as the steering angle θh is larger. Further, the second control target moment Mg2 is set to a different value according to the vehicle speed pattern corresponding to the vehicle speed V even if the steering angle θh is the same. For example, the second control target moment Mg2 is set to a larger value as the vehicle speed V increases. Note that the map shown in FIG. 17 is merely an example, and as long as the second control target moment Mg2 is calculated based on the steering angle θh and the vehicle speed V, any map such as a map based on a simulation, a map based on an experimental value, etc. It may be a simple map. As described above, in the Ackerman control model assuming the low vehicle speed range, the second control target moment Mg2 used in the feedforward control is calculated from the map based on the steering angle θh and the vehicle speed V.

図17に示すマップでは、操舵角θhを横軸、第2制御目標モーメントMg2を縦軸とし、車両速度Vにより車速パターンを切り換えることを想定している。第2制御目標モーメントMg2を算出するマップについては、操舵角θhと横滑り角の幾何学的な関係からマップ定数を指定してもよいし、実車評価を通じて適合したマップ定数を指定しても良い。   In the map shown in FIG. 17, it is assumed that the steering angle θh is the horizontal axis, the second control target moment Mg2 is the vertical axis, and the vehicle speed pattern is switched according to the vehicle speed V. For the map for calculating the second control target moment Mg2, a map constant may be designated from the geometrical relationship between the steering angle θh and the skid angle, or a map constant adapted through actual vehicle evaluation may be designated.

制御目標モーメント演算部250は、車速可変ゲイン演算部252、及び調停部254を有している。制御目標モーメント演算部250には、操安制御部220から第1制御目標モーメントMg1が入力される。また、制御目標モーメント演算部250には、第2制御目標ヨーレート演算部270から第2制御目標モーメントMg2が入力される。   The control target moment calculation unit 250 includes a vehicle speed variable gain calculation unit 252 and an arbitration unit 254. The control target moment calculation unit 250 receives the first control target moment Mg1 from the operation control unit 220. The control target moment calculator 250 receives the second control target moment Mg2 from the second control target yaw rate calculator 270.

上述したように、低車速域においては、車両旋回に伴う遠心力が働かないか、または微小な量しか遠心力が発生しないため、コーナーリングフォースの影響を無視することができ、幾何的な関係に基づいて、いわゆるアッカーマンステアリングジオメトリにより車両運動を計算できる。   As described above, in the low vehicle speed range, the centrifugal force accompanying the turning of the vehicle does not work or only a small amount of centrifugal force is generated, so the influence of the cornering force can be ignored and the geometric relationship Based on this, the vehicle motion can be calculated by the so-called Ackermann steering geometry.

一方、車両速度が上がるにつれて旋回に伴う遠心力が増大する。この状況において、低車速域での制御を操安制御に適用すると、実機の車両1000の挙動と制御目標との誤差が拡大し、車両挙動に対してドライバーの違和感を招く可能性がある。つまり、アッカーマン領域の制御では、車両1000が低速で走行し、かつ旋回中に遠心力が働かないことを前提としているため、中高速域における車両の旋回状況(車両に遠心力が働く状況)を模擬することはできない。   On the other hand, the centrifugal force accompanying the turn increases as the vehicle speed increases. In this situation, when the control in the low vehicle speed range is applied to the steering control, an error between the behavior of the actual vehicle 1000 and the control target is expanded, and the driver may feel uncomfortable with respect to the vehicle behavior. In other words, the control of the Ackermann area is based on the premise that the vehicle 1000 travels at a low speed and no centrifugal force is applied during the turn, so that the turning situation of the vehicle in the middle / high speed range (the situation in which the centrifugal force is applied to the vehicle) is determined. It cannot be simulated.

このため、本実施形態では、車両速度Vに応じて、低車速域でのアッカーマン領域における制御と中高速域での操安制御を滑らかに切り換えることで、実機の車両1000の挙動と制御目標との誤差を抑えるようにしている。   For this reason, in the present embodiment, according to the vehicle speed V, the behavior of the actual vehicle 1000 and the control target are controlled by smoothly switching between the control in the Ackermann region at the low vehicle speed region and the control control in the medium and high speed region. I try to suppress the error.

制御目標モーメント演算部250は、中高速域での操安制御と低速域での旋回制御を両立させるため、車両速度Vに基づいて第1制御目標モーメントMg1と第2制御目標モーメントMg2を按分して制御目標モーメントMgTgtを算出する。このため、車速可変ゲイン演算部252は、車両速度Vに応じて車速可変ゲインGainVxを算出する。図18は、車両速度Vに応じて車速可変ゲインGainVxを算出するマップを示す特性図である。また、図19は、車速可変ゲインGainVxを算出する処理を示すフローチャートである。図18に示すように、車速可変ゲインGainVxは、車速がVx_1以下では0とされる。また、車速可変ゲインGainVxは、車速VがVx_1よりも大きい場合は、車両速度Vの増加に伴って増加し、車両速度VがVx_2以上では1となる。本実施形態では、車速可変ゲインGainVxの最大値と最小値の間は線形補間で車速可変ゲインGainVxを計算している。車速可変ゲインGainVxの範囲は、車両制御として成立する範囲であれば任意の値を取れる様に構成を変更しても良い。   The control target moment calculation unit 250 apportions the first control target moment Mg1 and the second control target moment Mg2 based on the vehicle speed V in order to achieve both the steering control in the medium and high speed range and the turning control in the low speed range. The control target moment MgTgt is calculated. Therefore, the vehicle speed variable gain calculation unit 252 calculates the vehicle speed variable gain GainVx according to the vehicle speed V. FIG. 18 is a characteristic diagram showing a map for calculating the vehicle speed variable gain GainVx according to the vehicle speed V. FIG. 19 is a flowchart showing a process for calculating the vehicle speed variable gain GainVx. As shown in FIG. 18, the vehicle speed variable gain GainVx is 0 when the vehicle speed is Vx_1 or less. Further, the vehicle speed variable gain GainVx increases as the vehicle speed V increases when the vehicle speed V is higher than Vx_1, and becomes 1 when the vehicle speed V is equal to or higher than Vx_2. In the present embodiment, the vehicle speed variable gain GainVx is calculated by linear interpolation between the maximum value and the minimum value of the vehicle speed variable gain GainVx. The range of the vehicle speed variable gain GainVx may be changed so that an arbitrary value can be taken as long as the range is established as vehicle control.

図19の処理では、先ず、ステップS120では、V≦Vx_1であるか否かを判定し、V≦Vx_1の場合はステップS122へ進み、GainVx=0とする。一方、V>Vx_1の場合はステップS124へ進み、V≧Vx_2であるか否かを判定し、V≧Vx_2の場合はステップS126へ進み、GainVx=1とする。   In the process of FIG. 19, first, in step S120, it is determined whether or not V ≦ Vx_1. If V ≦ Vx_1, the process proceeds to step S122 to set GainVx = 0. On the other hand, if V> Vx_1, the process proceeds to step S124, and it is determined whether V ≧ Vx_2. If V ≧ Vx_2, the process proceeds to step S126, and GainVx = 1 is set.

また、ステップS124でV<Vx_2の場合はステップS128へ進み、以下の式(17)から車速可変ゲインGainVxを算出する。   If V <Vx_2 in step S124, the process proceeds to step S128, and the vehicle speed variable gain GainVx is calculated from the following equation (17).

Figure 0006475013
Figure 0006475013

以上の処理により、車速可変ゲインGainVxが図18のマップに従って算出される。   With the above processing, the vehicle speed variable gain GainVx is calculated according to the map of FIG.

調停部254は、以下の式(18)に基づいて、車速可変ゲインGainVxに基づいて第1制御目標モーメントMg1と第2制御目標モーメントMg2を按分し、制御目標モーメントMgTgtを算出する。
MgTgt=GainVx×Mg1+(1−GainVx)×Mg2 ・・・(18)
Based on the following equation (18), the arbitrating unit 254 apportions the first control target moment Mg1 and the second control target moment Mg2 based on the vehicle speed variable gain GainVx, and calculates the control target moment MgTgt.
MgTgt = GainVx * Mg1 + (1-GainVx) * Mg2 (18)

以上のようにして制御目標モーメント演算部250が算出した制御目標モーメントMgTgtは、モータ要求トルク演算部280へ入力される。モータ要求トルク演算部280は、制御目標モーメントMgTgtに基づいてモータ要求トルクを算出する。   The control target moment MgTgt calculated by the control target moment calculation unit 250 as described above is input to the motor required torque calculation unit 280. The motor request torque calculator 280 calculates the motor request torque based on the control target moment MgTgt.

次に、図20〜図23に基づいて、本実施形態の制御を行った場合の車両挙動について説明する。図20、図21は、シミュレーションによって得られた本実施形態に係る目標スタビリティファクタSfTgの補正処理による効果を説明するための特性図であって、車両速度Vを一定とし、操舵角θhをランプ状に操作した操舵入力を車両1000に付与している際に、時刻t1で路面μが高μから低μへ急変した場合の車両挙動を示している。より詳細には、図20及び図21では、操舵角θh、実ヨーレートγ、差分γ_diff、路面摩擦係数μ、目標スタビリティファクタSftgt、ロール角φ、ロールレートφ_dotの変化を示している。ここで、図20は、比較のため目標スタビリティファクタSfTgの補正処理を行わない場合のヨーレートフィードバック制御を示しており、図21は、本実施形態の制御により目標スタビリティファクタSfTgの補正処理を行った場合を示している。   Next, the vehicle behavior when the control of the present embodiment is performed will be described based on FIGS. 20 and 21 are characteristic diagrams for explaining the effect of the correction process of the target stability factor SfTg according to the present embodiment obtained by simulation. The vehicle speed V is constant, and the steering angle θh is ramped. The vehicle behavior is shown when the road surface μ suddenly changes from high μ to low μ at time t1 when the steering input manipulated in the shape is applied to the vehicle 1000. More specifically, FIGS. 20 and 21 show changes in the steering angle θh, the actual yaw rate γ, the difference γ_diff, the road surface friction coefficient μ, the target stability factor Sftgt, the roll angle φ, and the roll rate φ_dot. Here, FIG. 20 shows yaw rate feedback control in the case where correction processing of the target stability factor SfTg is not performed for comparison, and FIG. 21 shows correction processing of the target stability factor SfTg by the control of this embodiment. The case where it went is shown.

図20に示すように、目標スタビリティファクタSfTgの補正処理を行わない場合は、路面摩擦係数μが変化した瞬間にγ_diffが増大している。そして、γ_diffの増大に伴い旋回割合(実ヨーレートγ)とロール角φが増大している。従って、路面が滑りやすい状況にも関わらず、車体の傾き(ロール角φ)が増大し、挙動が不安定になっていることが判る。   As shown in FIG. 20, when the target stability factor SfTg is not corrected, γ_diff increases at the moment when the road surface friction coefficient μ changes. As the γ_diff increases, the turning ratio (actual yaw rate γ) and the roll angle φ increase. Therefore, it can be understood that the inclination (roll angle φ) of the vehicle body increases and the behavior becomes unstable despite the situation where the road surface is slippery.

一方、図21に示すように、本実施形態の制御により目標スタビリティファクタSfTgの補正処理を行った場合は、実ヨーレートγ、および差分γ_diffの定常ゲインの変化量が、図20よりも減少しており、かつ、ロールレートφ_dotがロールを戻す側にも発生していることから、ロール角φの定常ゲインの変化量も減少している。従って、目標スタビリティファクタSfTgtを変化させることにより、車両挙動が安定することが判る。   On the other hand, as shown in FIG. 21, when the target stability factor SfTg is corrected by the control of the present embodiment, the actual yaw rate γ and the steady-state gain change of the difference γ_diff are smaller than those in FIG. In addition, since the roll rate φ_dot is also generated on the roll return side, the amount of change in the steady gain of the roll angle φ is also reduced. Therefore, it can be seen that the vehicle behavior is stabilized by changing the target stability factor SfTgt.

また、図22、図23は、シミュレーションによって得られた本実施形態に係る制御目標モーメント(減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampと慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを併用)を補正した際の効果を説明するための特性図であって、ウェット路や雪道等の路面摩擦係数が低い路面において、時刻t2でレーンチェンジを行った場合の車両挙動を示している。なお、入力している操舵量は旋回支援に伴う駆動力制御を働かせていない状態で、「ドライ路面」(高μ)であり、かつ定常操舵で0.5[G]の横加速度が発生するものとする。より詳細には、図22及び図23では、実ヨーレートγ、差分γ_diff、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDamp、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTrans、ロール角φ、ロールレートφ_dotの変化を示している。ここで、図22は、比較のため本実施形態に係る制御目標モーメント補正を行わない場合を示しており、図23は、本実施形態に係る制御目標モーメント補正を行った場合を示している。   FIGS. 22 and 23 are characteristics for explaining the effect when the control target moment (a combination of the damping moment correction gain GainForMgDamp and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans) according to the present embodiment obtained by simulation is corrected. FIG. 6 shows vehicle behavior when a lane change is performed at time t2 on a road surface having a low road surface friction coefficient such as a wet road or a snowy road. The input steering amount is “dry road surface” (high μ) in a state where the driving force control accompanying the turning support is not applied, and a lateral acceleration of 0.5 [G] is generated by steady steering. Shall. More specifically, FIGS. 22 and 23 show changes in the actual yaw rate γ, difference γ_diff, damping moment correction gain GainForMgDamp, inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans, roll angle φ, and roll rate φ_dot. Here, FIG. 22 shows a case where the control target moment correction according to the present embodiment is not performed for comparison, and FIG. 23 shows a case where the control target moment correction according to the present embodiment is performed.

図22に示すように、本実施形態に係る制御目標モーメント補正を行わない場合は、レーンチェンジ終了後に実ヨーレートγおよび差分γ_diffが振動している。また、ヨー運動の変化(実ヨーレートγの振動)に連動してロールレートφ_dotも振動しており、ドライバーに対して違和感を与えてしまう。   As shown in FIG. 22, when the control target moment correction according to the present embodiment is not performed, the actual yaw rate γ and the difference γ_diff vibrate after the lane change. Further, the roll rate φ_dot also vibrates in conjunction with the change in yaw movement (vibration of the actual yaw rate γ), which gives the driver a sense of incongruity.

一方、図23に示すように、本実施形態の制御により制御目標モーメント補正を行った場合は、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampが負側に設定され、かつ慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransのゲインを低減する制御が行われるため、レーンチェンジ終了後の差分γ_diffや実ヨーレートγの振幅が、図22の制御よりも明らかに低減している。このため、ヨー運動の変化(実ヨーレートγの振幅低減)に連動してロールレートφ_dotの振動が減少し、変化が緩やかになることから、ドライバーに違和感を与えてしまうことを抑止できる。   On the other hand, as shown in FIG. 23, when the control target moment correction is performed by the control of the present embodiment, the damping moment correction gain GainForMgDamp is set to the negative side, and the control for reducing the gain of the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans is performed. Therefore, the difference γ_diff after the end of the lane change and the amplitude of the actual yaw rate γ are clearly reduced as compared with the control in FIG. For this reason, the vibration of the roll rate φ_dot decreases in conjunction with the change in the yaw motion (reduction in the amplitude of the actual yaw rate γ), and the change becomes gentle. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.

以上説明したように第1の実施形態によれば、ヨーレートモデル値γ_clcとセンサ値γ_filとの差分γ_diffに応じてヨーレートモデル値γ_clcの信頼度を判定し、差分γ_diffの絶対値が大きいほど目標スタビリティファクタSfTgtの値が増加するように目標スタビリティファクタSfTgtの補正処理を行うようにした。これにより、路面摩擦係数μが低下している状況下では、目標スタビリティファクタSfTgtの値が増加し、目標ヨーレートγ_Tgtを低下させることができ、車両1000の挙動を安定させることが可能となる。   As described above, according to the first embodiment, the reliability of the yaw rate model value γ_clc is determined according to the difference γ_diff between the yaw rate model value γ_clc and the sensor value γ_fil, and the target value increases as the absolute value of the difference γ_diff increases. The target stability factor SfTgt is corrected so that the value of the stability factor SfTgt increases. As a result, under the situation where the road surface friction coefficient μ is decreased, the value of the target stability factor SfTgt increases, the target yaw rate γ_Tgt can be decreased, and the behavior of the vehicle 1000 can be stabilized.

また、差分γ_diffの絶対値の増加に応じて、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDamp及び慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを減少させるようにしたため、路面摩擦係数μが低下している状況下では、第1制御目標モーメントMg1の値を低下させることができる。従って、車両1000の旋回の支援を最適に制御することができ、車両1000の挙動を安定させることが可能となる。   In addition, since the damping moment correction gain GainForMgDamp and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans are decreased in accordance with the increase in the absolute value of the difference γ_diff, the first control target moment is reduced under a situation where the road surface friction coefficient μ is decreased. The value of Mg1 can be reduced. Therefore, the turning support of the vehicle 1000 can be optimally controlled, and the behavior of the vehicle 1000 can be stabilized.

<2.第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、目標スタビリティファクタSfTg、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDamp、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを可変させる指標として、前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれのモータ108,110,112,114の目標回転数と、各モータ108,110,112,114に対応する前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれの実回転数との偏差のうち、絶対値が最大になる車輪の偏差ΔMotRevを用いる。路面状況が低μである程、前輪100,102及び後輪104,106が空転して偏差ΔMotRevが大きくなるため、偏差ΔMotRevはγ_diffと同様に路面状況を反映するものとなる。従って、偏差ΔMotRevを目標スタビリティファクタSfTg、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDamp、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを可変させる指標として用いることができる。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the motors 108, 110, 112 of the front wheels 100, 102 and the rear wheels 104, 106 are used as indices for varying the target stability factor SfTg, the damping moment correction gain GainForMgDamp, and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans. , 114 and the deviation of the actual rotational speed of each of the front wheels 100, 102 and the rear wheels 104, 106 corresponding to the motors 108, 110, 112, 114, of the wheel having the maximum absolute value. Deviation ΔMotRev is used. As the road surface condition is lower μ, the front wheels 100 and 102 and the rear wheels 104 and 106 idle and the deviation ΔMotRev increases, so that the deviation ΔMotRev reflects the road surface state in the same way as γ_diff. Therefore, the deviation ΔMotRev can be used as an index for changing the target stability factor SfTg, the damping moment correction gain GainForMgDamp, and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans.

図24は、第2の実施形態に係る制御装置202の構成を示す模式図である。第2の実施形態に係る制御装置202の基本的な構成は、第1の実施形態に係る制御装置200の構成と同様であるが、偏差ΔMotRevを検出する回転数差検出部290を有しており、補正処理部222は、偏差ΔMotRevに基づいて目標スタビリティファクタSfTgtを算出する。偏差ΔMotRevに基づく目標スタビリティファクタSfTgtの算出は、第1の実施形態における差分γ_diffに基づく目標スタビリティファクタSfTgtの算出と同様にして行われ、図7の横軸を偏差ΔMotRevとしたマップから目標スタビリティファクタSfTgtを算出する。ここで、偏差ΔMotRevは路面状況を表すパラメータに相当するため、回転数差検出部290は路面状況を表すパラメータを取得する構成要素に相当する。   FIG. 24 is a schematic diagram illustrating a configuration of the control device 202 according to the second embodiment. The basic configuration of the control device 202 according to the second embodiment is the same as the configuration of the control device 200 according to the first embodiment, but includes a rotation speed difference detection unit 290 that detects the deviation ΔMotRev. The correction processing unit 222 calculates the target stability factor SfTgt based on the deviation ΔMotRev. The calculation of the target stability factor SfTgt based on the deviation ΔMotRev is performed in the same manner as the calculation of the target stability factor SfTgt based on the difference γ_diff in the first embodiment, and the target is obtained from the map with the horizontal axis in FIG. 7 as the deviation ΔMotRev. A stability factor SfTgt is calculated. Here, since the deviation ΔMotRev corresponds to a parameter that represents the road surface condition, the rotation speed difference detection unit 290 corresponds to a component that acquires a parameter that represents the road surface condition.

また、減衰制御モーメント演算部(定常項算出部)234a、及び慣性補償モーメント演算部(過渡項演算部)234bは、偏差ΔMotRevに基づいて目標減衰モーメントMgDampTgt及び目標慣性補償モーメントMgTransTgtをそれぞれ算出する。偏差ΔMotRevに基づく目標減衰モーメントMgDampTgt、及び目標慣性補償モーメントMgTransTgtの算出は、第1の実施形態における差分γ_diffに基づく目標減衰モーメントMgDampTgt、及び目標慣性補償モーメントMgTransTgtの算出と同様にして行われ、図9、図13の横軸を偏差ΔMotRevとしたマップから目標減衰モーメントMgDampTgt、目標慣性補償モーメントMgTransTgtを算出する。   Further, the damping control moment calculation unit (steady term calculation unit) 234a and the inertia compensation moment calculation unit (transient term calculation unit) 234b calculate the target damping moment MgDampTgt and the target inertia compensation moment MgTransTgt based on the deviation ΔMotRev, respectively. Calculation of the target damping moment MgDampTgt and the target inertia compensation moment MgTransTgt based on the deviation ΔMotRev is performed in the same manner as the calculation of the target damping moment MgDampTgt and the target inertia compensation moment MgTransTgt based on the difference γ_diff in the first embodiment. 9. A target damping moment MgDampTgt and a target inertia compensation moment MgTransTgt are calculated from a map in which the horizontal axis in FIG. 13 is the deviation ΔMotRev.

なお、ΔMotRevの算出においては、各輪の各モータの目標回転数と各輪の実回転数の偏差の絶対値から、平均値を取ってΔMotRevとして指定しても良いし、旋回外側の車輪におけるモータの目標回転数と実回転数の偏差から、絶対値が最大のものを選択したり、絶対値の平均値を指標として使用する等、車両制御が成立する任意の組み合わせで偏差ΔMotRevを指定してもよい。また、車輪速と車速から求められる各輪のスリップ率のうち、最大になるパラメータを指標として、制御を行っても良い   In calculating ΔMotRev, an average value may be taken as the absolute value of the deviation between the target rotational speed of each motor of each wheel and the actual rotational speed of each wheel, and may be designated as ΔMotRev. Specify the deviation ΔMotRev in any combination that establishes vehicle control, such as selecting the motor with the maximum absolute value from the deviation between the target motor speed and the actual motor speed, or using the average absolute value as an index. May be. Further, control may be performed by using as a parameter a parameter that maximizes the slip ratio of each wheel obtained from the wheel speed and the vehicle speed.

以上説明したように第2の実施形態によれば、偏差ΔMotRevの絶対値が大きいほど目標スタビリティファクタSfTgtの値が増加するように目標スタビリティファクタSfTgtの補正処理を行うようにした。これにより、路面摩擦係数μが低下している状況下では、目標スタビリティファクタSfTgtの値が増加し、目標ヨーレートγ_Tgtを低下させることができ、車両1000の挙動を安定させることが可能となる。   As described above, according to the second embodiment, the target stability factor SfTgt is corrected so that the value of the target stability factor SfTgt increases as the absolute value of the deviation ΔMotRev increases. As a result, under the situation where the road surface friction coefficient μ is decreased, the value of the target stability factor SfTgt increases, the target yaw rate γ_Tgt can be decreased, and the behavior of the vehicle 1000 can be stabilized.

また、偏差ΔMotRevの絶対値の増加に応じて、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDamp及び慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを減少させるようにしたため、路面摩擦係数μが低下している状況下では、第1制御目標モーメントMg1の値を低下させることができる。従って、車両1000の旋回の支援を最適に制御することができ、車両1000の挙動を安定させることが可能となる。   In addition, since the damping moment correction gain GainForMgDamp and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans are decreased in accordance with the increase in the absolute value of the deviation ΔMotRev, the first control target moment is reduced under the condition that the road surface friction coefficient μ is decreased. The value of Mg1 can be reduced. Therefore, the turning support of the vehicle 1000 can be optimally controlled, and the behavior of the vehicle 1000 can be stabilized.

<3.第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、目標スタビリティファクタSfTg、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDamp、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを可変させる指標として、外界認識手部170から取得される環境情報μ_prevを用いる。
<3. Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, environment information μ_prev acquired from the external field recognition hand 170 is used as an index for changing the target stability factor SfTg, the damping moment correction gain GainForMgDamp, and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans.

外界認識部170は、CCDセンサ、CMOSセンサ等の撮像素子を有する左右1対のカメラを有して構成され、車両外の外部環境を撮像し、外部環境を画像情報として認識することができる。本実施形態に係る外界認識部170は、一例として色情報を取得可能なカラーカメラから構成される。外部認識部170は、撮像した左右1組のステレオ画像対に基づいて、路面摩擦係数μを推定することができる。   The external recognition unit 170 includes a pair of left and right cameras having image sensors such as a CCD sensor and a CMOS sensor, and can capture an external environment outside the vehicle and recognize the external environment as image information. The external environment recognition unit 170 according to the present embodiment includes a color camera that can acquire color information as an example. The external recognition unit 170 can estimate the road surface friction coefficient μ based on a pair of captured left and right stereo images.

具体的には、外部認識部170は、取得した環境情報に基づいて、路面がウエットであるか、雪道であるかなどを判定し、判定した路面状態に応じて路面摩擦係数μを推定し、推定した路面摩擦係数μの推定値μ_prevを出力する。ここで、推定値μ_prevの値が大きい程、路面摩擦係数μの値は低下するものとする。推定値μ_prevは路面状況を表すパラメータに相当するため、外部認識部170は路面状況を表すパラメータを取得する構成要素に相当する。   Specifically, the external recognition unit 170 determines whether the road surface is wet or snowy based on the acquired environmental information, and estimates the road surface friction coefficient μ according to the determined road surface state. The estimated value μ_prev of the estimated road surface friction coefficient μ is output. Here, it is assumed that the value of the road surface friction coefficient μ decreases as the estimated value μ_prev increases. Since the estimated value μ_prev corresponds to a parameter representing the road surface condition, the external recognition unit 170 corresponds to a component that acquires a parameter representing the road surface condition.

また、路面摩擦係数μの推定方法として、以下の方法を用いることもできる。例えば、車両の運動理論に基づいて車両の挙動をモデル化した車両運動モデルを用いた手法が周知である。この手法では、実際の車両の運動状態(例えば、すべり角)に基づいて、例えば、高μ路を想定した車両運動モデルの運動状態と、低μ路を想定した車両運動モデルの運動状態とを比較することにより、現在の摩擦係数μを推定する。このような摩擦係数μの推定手法の詳細については、例えば、特開2000−071968号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。また、これ以外にも、例えば、特開2003−237558号公報に開示されているように、2つの車輪6の速度差と、加速度とに基づいて摩擦係数μを推定してもよい。さらに、例えば、特開2002−127882号公報に開示されているように、車両の運動状態に、外界認識手段170から得られた道路の路面状況を検出した検出結果を考慮した上で摩擦係数μを推定してもよい。このように、本実施形態では、車両の状態に基づいて摩擦係数を推定する手法を広く用いることができる。   The following method can also be used as a method for estimating the road surface friction coefficient μ. For example, a technique using a vehicle motion model in which the behavior of a vehicle is modeled based on the vehicle motion theory is well known. In this method, based on the actual vehicle motion state (for example, slip angle), for example, the vehicle motion model motion state assuming a high μ road and the vehicle motion model motion state assuming a low μ road are obtained. By comparison, the current friction coefficient μ is estimated. Details of the method for estimating the friction coefficient μ are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-071968, and should be referred to if necessary. In addition to this, for example, as disclosed in JP 2003-237558 A, the friction coefficient μ may be estimated based on the speed difference between the two wheels 6 and the acceleration. Further, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-127882, the coefficient of friction μ is taken into consideration in the motion state of the vehicle in consideration of the detection result obtained by detecting the road surface condition obtained from the external environment recognition unit 170. May be estimated. Thus, in the present embodiment, a method for estimating the friction coefficient based on the state of the vehicle can be widely used.

路面状況が低μである程、路面摩擦係数μの推定値μ_prevは大きな値となり、推定値μ_prevはγ_diffと同様に路面状況を反映するものとなる。従って、推定値(μ_prev)を目標スタビリティファクタSfTg、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDamp、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを可変させる指標として用いることができる。   As the road surface condition is lower μ, the estimated value μ_prev of the road surface friction coefficient μ becomes larger, and the estimated value μ_prev reflects the road surface condition in the same manner as γ_diff. Therefore, the estimated value (μ_prev) can be used as an index for changing the target stability factor SfTg, the damping moment correction gain GainForMgDamp, and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans.

図25は、第3の実施形態に係る制御装置204の構成を示す模式図である。第3の実施形態に係る制御装置204の基本的な構成は、第1の実施形態に係る制御装置200の構成と同様であるが、補正処理部222は、推定値μ_prevに基づいて目標スタビリティファクタSfTgtを算出する。   FIG. 25 is a schematic diagram illustrating a configuration of a control device 204 according to the third embodiment. The basic configuration of the control device 204 according to the third embodiment is the same as the configuration of the control device 200 according to the first embodiment, but the correction processing unit 222 uses the target stability based on the estimated value μ_prev. The factor SfTgt is calculated.

図26は、目標スタビリティファクタSfTgtを算出するマップを示す特性図である。また、図27は、目標スタビリティファクタSfTgtを算出する処理を示すフローチャートである。図27の処理では、先ずステップS130において、μ_prev≦TH1であるか否かを判定し、μ_prev≦TH1の場合はステップS132へ進み、SfTgt=Sf1とする。一方、ステップS130でμ_prev>TH1の場合はステップS134へ進み、μ_prev≧TH2であるか否かを判定し、μ_prev≧TH2の場合はステップS136へ進んでSfTgt=Sf2とする。   FIG. 26 is a characteristic diagram showing a map for calculating the target stability factor SfTgt. FIG. 27 is a flowchart showing a process for calculating the target stability factor SfTgt. In the process of FIG. 27, first, in step S130, it is determined whether or not μ_prev ≦ TH1, and if μ_prev ≦ TH1, the process proceeds to step S132 to set SfTgt = Sf1. On the other hand, if μ_prev> TH1 in step S130, the process proceeds to step S134, and it is determined whether μ_prev ≧ TH2, and if μ_prev ≧ TH2, the process proceeds to step S136 to set SfTgt = Sf2.

また、ステップS134でμ_prev<TH2の場合はステップS138へ進み、以下の式(21)からSfTgtを算出する。   If μ_prev <TH2 in step S134, the process proceeds to step S138, and SfTgt is calculated from the following equation (21).

Figure 0006475013
Figure 0006475013

以上のように、図27の処理によれば、図26のマップに従って目標スタビリティファクタSfTgtを算出することができる。   As described above, according to the processing of FIG. 27, the target stability factor SfTgt can be calculated according to the map of FIG.

また、減衰制御モーメント演算部(定常項算出部)234a、及び慣性補償モーメント演算部(過渡項演算部)234bは、推定値(μ_prev)に基づいて目標減衰モーメントMgDampTgt、及び目標慣性補償モーメントMgTransTgtをそれぞれ算出する。   Further, the damping control moment calculation unit (steady term calculation unit) 234a and the inertia compensation moment calculation unit (transient term calculation unit) 234b obtain the target damping moment MgDampTgt and the target inertia compensation moment MgTransTgt based on the estimated value (μ_prev). Calculate each.

図28は、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出するマップを示す特性図である。また、図29は、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する処理を示すフローチャートである。図29の処理では、先ず、ステップS140では、μ_prev≧TH1_Pであるか否かを判定し、μ_prev≧TH1_Pの場合はステップS142へ進み、GainForMgDamp=MAX_GAINとする。一方、ステップS140でμ_prev<TH1_Pの場合はステップS144へ進み、μ_prev≦TH2_Pであるか否かを判定し、μ_prev≦TH2_Pの場合はステップS146へ進み、以下の式(22)から減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。   FIG. 28 is a characteristic diagram showing a map for calculating the damping moment correction gain GainForMgDamp. FIG. 29 is a flowchart showing a process for calculating the damping moment correction gain GainForMgDamp. In the process of FIG. 29, first, in step S140, it is determined whether or not μ_prev ≧ TH1_P. If μ_prev ≧ TH1_P, the process proceeds to step S142 to set GainForMgDamp = MAX_GAIN. On the other hand, if μ_prev <TH1_P in step S140, the process proceeds to step S144, and it is determined whether μ_prev ≦ TH2_P. If μ_prev ≦ TH2_P, the process proceeds to step S146, and the damping moment correction gain is calculated from the following equation (22). GainForMgDamp is calculated.

Figure 0006475013
Figure 0006475013

また、ステップS144でμ_prev>TH2_Pの場合はステップS148へ進み、μ_prev≦TH3_Pであるか否かを判定し、μ_prev≦TH3_Pの場合はステップS150へ進んでGainForMgDamp=MID_GAINとする。   If μ_prev> TH2_P in step S144, the process proceeds to step S148 to determine whether μ_prev ≦ TH3_P. If μ_prev ≦ TH3_P, the process proceeds to step S150 to set GainForMgDamp = MID_GAIN.

また、ステップS148でμ_prev>TH3_Pの場合はステップS152へ進み、μ_prev≦TH4_Pであるか否かを判定し、μ_prev≦TH4_Pの場合はステップS154へ進んで以下の式(23)から減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出する。   If μ_prev> TH3_P in step S148, the process proceeds to step S152 to determine whether μ_prev ≦ TH4_P. If μ_prev ≦ TH4_P, the process proceeds to step S154, and the damping moment correction gain is calculated from the following equation (23). GainForMgDamp is calculated.

Figure 0006475013
Figure 0006475013

また、ステップS152でμ_prev>TH4_Pの場合はステップS156へ進み、GainForMgDamp=MIN_GAINとする。   If μ_prev> TH4_P in step S152, the process proceeds to step S156, and GainForMgDamp = MIN_GAIN is set.

以上のように、図29の処理によれば、図28のマップに従って減衰モーメント補正ゲインGainForMgDampを算出することができる。   As described above, according to the processing of FIG. 29, the damping moment correction gain GainForMgDamp can be calculated according to the map of FIG.

図30は、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出するマップを示す特性図である。また、図31は、慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する処理を示すフローチャートである。図31の処理では、先ずステップS160において、μ_prev≦TH1_Pであるか否かを判定し、μ_prev≦TH1_Pの場合はステップS162へ進み、GainForMgTrans=MAX_GAINとする。また、μ_prev>TH1_Pの場合はステップS164へ進み、μ_prev≧TH2_Pであるか否かを判定し、μ_prev≧TH2_Pの場合はステップS166へ進み、GainForMgTrans=MIN_GAINとする。   FIG. 30 is a characteristic diagram showing a map for calculating the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans. FIG. 31 is a flowchart showing a process for calculating the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans. In the process of FIG. 31, first, in step S160, it is determined whether or not μ_prev ≦ TH1_P. If μ_prev ≦ TH1_P, the process proceeds to step S162, and GainForMgTrans = MAX_GAIN. If μ_prev> TH1_P, the process proceeds to step S164 to determine whether μ_prev ≧ TH2_P. If μ_prev ≧ TH2_P, the process proceeds to step S166 to set GainForMgTrans = MIN_GAIN.

また、ステップS164でμ_prev<TH2_Pの場合はステップS168へ進み、以下の式(24)から慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出する。   If μ_prev <TH2_P in step S164, the process proceeds to step S168, and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans is calculated from the following equation (24).

Figure 0006475013
Figure 0006475013

以上のように、図31の処理によれば図30のマップに従って慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを算出することができる。   As described above, according to the processing of FIG. 31, the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans can be calculated according to the map of FIG.

以上説明したように第3の実施形態によれば、路面摩擦係数μの推定値μ_prevの値が大きいほど(低μの場合ほど)目標スタビリティファクタSfTgtの値が増加、すなわち操舵入力に対してアンダーステアになるように目標スタビリティファクタSfTgtの補正処理を行うようにした。これにより、路面摩擦係数μが低下している状況下では、目標スタビリティファクタSfTgtの値が増加し、目標ヨーレートγ_Tgtを低下させることができ、車両1000の挙動を安定させることが可能となる。   As described above, according to the third embodiment, the value of the target stability factor SfTgt increases as the estimated value μ_prev of the road surface friction coefficient μ increases (lower μ), that is, with respect to the steering input. The target stability factor SfTgt is corrected so as to be understeered. As a result, under the situation where the road surface friction coefficient μ is decreased, the value of the target stability factor SfTgt increases, the target yaw rate γ_Tgt can be decreased, and the behavior of the vehicle 1000 can be stabilized.

また、推定値μ_prevの増加に応じて、減衰モーメント補正ゲインGainForMgDamp及び慣性補償モーメント補正ゲインGainForMgTransを減少させるようにしたため、路面摩擦係数μが低下している状況下では、第1制御目標モーメントMg1の値を低下させることができる。従って、車両1000の旋回の支援を最適に制御することができ、車両1000の挙動を安定させることが可能となる。   Further, since the damping moment correction gain GainForMgDamp and the inertia compensation moment correction gain GainForMgTrans are decreased in accordance with the increase in the estimated value μ_prev, the first control target moment Mg1 is reduced under a situation where the road surface friction coefficient μ is decreased. The value can be lowered. Therefore, the turning support of the vehicle 1000 can be optimally controlled, and the behavior of the vehicle 1000 can be stabilized.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

150 ヨーレートセンサ
200 制御装置
222 補正処理部
228 減算部
230 制御目標ヨーレート演算部
232 フィードバックヨーレート演算部
234 第1制御目標モーメント演算部
250 制御目標モーメント演算部
270 第2制御目標モーメント算出部
280 モータ要求トルク演算部
150 Yaw Rate Sensor 200 Control Device 222 Correction Processing Unit 228 Subtraction Unit 230 Control Target Yaw Rate Calculation Unit 232 Feedback Yaw Rate Calculation Unit 234 First Control Target Moment Calculation Unit 250 Control Target Moment Calculation Unit 270 Second Control Target Moment Calculation Unit 280 Motor Required Torque Calculation unit

Claims (10)

車両の目標ヨーレートと車両速度及び操舵角との関係を目標スタビリティファクタによって規定した車両モデルから前記目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出部と、
路面状況を表すパラメータを取得する路面状況パラメータ取得部と、
前記路面状況を表すパラメータに基づいて、前記目標スタビリティファクタを補正する補正処理部と、
車両モデルから求まる第1のヨーレートとヨーレートセンサから求まる第2のヨーレートを取得するヨーレート取得部と、
を備え
前記路面状況を表すパラメータは、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分であることを特徴とする、車両の制御装置。
A target yaw rate calculation unit that calculates the target yaw rate from a vehicle model that defines the relationship between the target yaw rate of the vehicle, the vehicle speed, and the steering angle by a target stability factor;
A road surface condition parameter obtaining unit for obtaining a parameter representing the road surface condition;
Based on a parameter representing the road surface condition, a correction processing unit that corrects the target stability factor;
A yaw rate acquisition unit for acquiring a first yaw rate obtained from a vehicle model and a second yaw rate obtained from a yaw rate sensor;
Equipped with a,
Parameter indicating the road surface condition is characterized by a differential der Rukoto between the first yaw rate and the second yaw rate, the control device of the vehicle.
前記補正処理部は、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分の絶対値が大きくなる程、前記目標ヨーレートが小さくなるように前記目標スタビリティファクタを補正することを特徴とする、請求項1に記載の車両の制御装置。  The correction processing unit corrects the target stability factor so that the target yaw rate decreases as the absolute value of the difference between the first yaw rate and the second yaw rate increases. The vehicle control device according to claim 1. 車両が発生しているヨーレートとして、前記目標ヨーレートと比較するためのフィードバックヨーレートを取得するフィードバックヨーレート取得部と、  As a yaw rate generated by the vehicle, a feedback yaw rate acquisition unit that acquires a feedback yaw rate for comparison with the target yaw rate;
前記目標ヨーレートと前記フィードバックヨーレートとの差分に基づいて、第1制御目標モーメントを算出する第1制御目標モーメント算出部を備え、  A first control target moment calculator that calculates a first control target moment based on a difference between the target yaw rate and the feedback yaw rate;
前記第1制御目標モーメント算出部は、定常的な減衰制御モーメントと過渡的な慣性補償モーメントを加算して前記第1制御目標モーメントを算出し、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分に基づいて、前記減衰制御モーメントと前記慣性補償モーメントを補正することを特徴とする、請求項1又は2に記載の車両の制御装置。  The first control target moment calculation unit calculates a first control target moment by adding a steady damping control moment and a transient inertia compensation moment, and calculates the first yaw rate and the second yaw rate. The vehicle control device according to claim 1, wherein the damping control moment and the inertia compensation moment are corrected based on a difference.
前記第1制御目標モーメント算出部は、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分の絶対値が大きくなる程、前記減衰制御モーメント又は前記慣性補償モーメントが小さくなるように前記減衰制御モーメントと前記慣性補償モーメントを補正することを特徴とする、請求項3に記載の車両の制御装置。  The first control target moment calculator calculates the damping control moment so that the damping control moment or the inertia compensation moment decreases as the absolute value of the difference between the first yaw rate and the second yaw rate increases. The vehicle control device according to claim 3, wherein the inertia compensation moment is corrected. 前記フィードバックヨーレート取得部は、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分に基づいて、差分が小さい場合は前記第1のヨーレートの配分を大きくし、差分が大きい場合は前記第2のヨーレートの配分を大きくして、前記フィードバックヨーレートを前記第1及び第2のヨーレートから算出することを特徴とする、請求項3又は4に記載の車両の制御装置。  The feedback yaw rate acquisition unit increases the distribution of the first yaw rate when the difference is small based on the difference between the first yaw rate and the second yaw rate, and the second yaw rate when the difference is large. 5. The vehicle control device according to claim 3, wherein a distribution of a yaw rate is increased and the feedback yaw rate is calculated from the first and second yaw rates. 6. 操舵角と車両速度に基づいて、アッカーマンジオメトリから車両旋回制御の目標値である第2制御目標モーメントを算出する第2制御目標モーメント算出部と、  A second control target moment calculating unit that calculates a second control target moment that is a target value of vehicle turning control from the Ackermann geometry based on the steering angle and the vehicle speed;
車両速度に基づいて、前記第1制御目標モーメントと前記第2制御目標モーメントを重み付けして制御目標モーメントを算出し、車両速度が高くなるほど前記第2制御目標モーメントよりも前記第1制御目標モーメントの配分を高くして前記制御目標モーメントを算出する制御目標モーメント算出部と、  Based on the vehicle speed, the control target moment is calculated by weighting the first control target moment and the second control target moment. The higher the vehicle speed, the more the first control target moment than the second control target moment. A control target moment calculator for calculating the control target moment by increasing the distribution;
を備えることを特徴とする、請求項3〜5のいずれかに記載の車両の制御装置。  The vehicle control device according to claim 3, comprising:
前記制御目標モーメントに基づいて、前記フィードバックヨーレートが前記目標ヨーレートとなるように、左右の車輪のそれぞれを駆動するモータを個別に制御するモータ制御部を備えることを特徴とする、請求項6に記載の車両の制御装置。  The motor control part which controls individually the motor which drives each of a right-and-left wheel so that the feedback yaw rate may turn into the target yaw rate based on the control target moment, The motor control part which controls each separately is provided. Vehicle control device. 前記路面状況を表すパラメータは、車両を駆動するモータの実回転数と目標回転数との差分であることを特徴とする、請求項1に記載の車両の制御装置。  The vehicle control device according to claim 1, wherein the parameter representing the road surface condition is a difference between an actual rotational speed of a motor driving the vehicle and a target rotational speed. 前記路面状況を表すパラメータは、車載カメラによって推定された路面摩擦係数の推定値であることを特徴とする、請求項1に記載の車両の制御装置。  The vehicle control device according to claim 1, wherein the parameter representing the road surface condition is an estimated value of a road surface friction coefficient estimated by an in-vehicle camera. 車両の目標ヨーレートと車両速度及び操舵角との関係を目標スタビリティファクタによって規定した車両モデルから前記目標ヨーレートを算出するステップと、  Calculating the target yaw rate from a vehicle model in which the relationship between the target yaw rate of the vehicle and the vehicle speed and steering angle is defined by a target stability factor;
路面状況を表すパラメータを取得するステップと、  Obtaining parameters representing road surface conditions;
前記路面状況を表すパラメータに基づいて、前記目標スタビリティファクタを補正するステップと、  Correcting the target stability factor based on a parameter representing the road surface condition;
車両モデルから求まる第1のヨーレートとヨーレートセンサから求まる第2のヨーレートを取得するステップと、  Obtaining a first yaw rate determined from a vehicle model and a second yaw rate determined from a yaw rate sensor;
を備え、  With
前記路面状況を表すパラメータは、前記第1のヨーレートと前記第2のヨーレートとの差分であることを特徴とする、車両の制御方法。  The vehicle control method characterized in that the parameter representing the road surface condition is a difference between the first yaw rate and the second yaw rate.
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