JP6674769B2 - Vehicle control device 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、左右の車輪の転舵動作に時間差を生じさせると共に、左右の車輪の制動・駆動力を生じさせて旋回ヨーモーメントを発生させる旋回アシスト制御手段を備え、ABS(アンチロックブレーキ)動作や各種センサの情報から路面摩擦係数が小さいと判断される場合は、アシストゲインを小さくすることが記載されている。
Conventionally, for example,
低μ路面においてタイヤスリップ、車体スリップの発生時に旋回アシストトルクを低減させることで、車体の挙動を安定させることができるが、過度なスピン状態ではヨーの収束性が遅れて車両がスピン状態となる問題がある。 By reducing the turning assist torque when a tire slip or a vehicle slip occurs on a low μ road surface, the behavior of the vehicle can be stabilized, but in an excessive spin state, the convergence of yaw is delayed and the vehicle enters a spin state. There's a problem.
上記特許文献1に記載された手法では、各種センサの情報等に基づいて路面摩擦係数が小さいことを判断しているため、駆動力の発生からタイヤの空転によるスリップが発生しないと路面状態を把握することができず、スリップを発生させる前から旋回アシストゲインを最適化することは困難である。タイヤの空転やスリップが実際に発生した状態は、タイヤ摩擦円の限界を超えている状態であり、車両を制御領域に復元するには駆動力を低下させるか、復帰するための時間を要するため、車両挙動が不安定になり、ドライバーの意思に反する車両挙動となる。
In the method described in
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、低μ路面を予め推定し、旋回アシスト制御による車体付加モーメントを早期に低減させることで、車両の挙動を安定化することが可能な、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。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to estimate a low μ road surface in advance and reduce the vehicle body additional moment by turning assist control at an early stage. It is an object of the present invention to provide a new and improved vehicle control device and vehicle control method capable of stabilizing the behavior of the vehicle.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両のヨーレートに基づいてハンドル操舵系とは独立して車体に付加する車体付加モーメントを算出する車体付加モーメント算出部と、車両旋回時に、ヨーレートの変化に対する横加速度の変化の時間差に関する情報を取得する時間差情報取得部と、前記時間差に関する情報に基づいて、前記車体付加モーメントを補正する補正部と、を備える、車両の制御装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, a vehicle addition moment calculation unit that calculates a vehicle addition moment to be added to a vehicle body independently of a steering wheel steering system based on a yaw rate of the vehicle, Sometimes, a vehicle control device, comprising: a time difference information acquisition unit that acquires information about a time difference between a change in lateral acceleration with respect to a change in yaw rate, and a correction unit that corrects the vehicle body addition moment based on the information about the time difference. Provided.
前記時間差情報取得部は、車両の旋回開始時に前記時間差に関する情報を取得するものであっても良い。 The time difference information acquisition unit may acquire information about the time difference when the vehicle starts turning.
また、前記時間差情報取得部は、ヨーレートのモデル値が所定値に到達した起点として、横加速度のモデル値が所定値に到達するまでの第1の時間を算出する第1の算出部と、ヨーレートのモデル値が所定値に到達した起点として、横加速度のセンサ値が前記所定値に到達するまでの第2の時間を算出する第2の算出部と、を備え、前記第1の時間と前記第2の時間から前記時間差に関する情報を取得するものであっても良い。 The time difference information acquisition unit calculates a first time until the model value of the lateral acceleration reaches the predetermined value as a starting point at which the model value of the yaw rate reaches the predetermined value; A second calculating unit that calculates a second time until the sensor value of the lateral acceleration reaches the predetermined value, as a starting point at which the model value of the predetermined value reaches the predetermined value. Information about the time difference may be obtained from a second time.
また、前記第1の算出部は、旋回開始時に前記ヨーレートのモデル値が旋回開始後のピーク値に到達した時点を前記起点として、前記横加速度のモデル値が旋回開始後のピーク値に到達するまでの前記第1の時間を算出するものであっても良い。 In addition, the first calculation unit sets the model value of the lateral acceleration to a peak value after the start of the turn, with the time when the model value of the yaw rate reaches the peak value after the start of the turn at the start of the turn as the starting point. The first time up to may be calculated.
また、前記第2の算出部は、旋回開始時に前記ヨーレートのモデル値が旋回開始後のピーク値に到達した時点を前記起点として、前記横加速度のセンサ値が旋回開始後のピーク値に到達するまでの前記第2の時間を算出するものであっても良い。
In addition, the second calculation unit sets the sensor value of the lateral acceleration to reach a peak value after the start of the turn, with the time when the model value of the yaw rate reaches a peak value after the start of the turn at the start of the turn as the starting point. The second time up to may be calculated.
また、前記時間差に関する情報に基づいて、前記補正部が前記車体付加モーメントを補正するためのゲインを算出するゲイン算出部を備え、前記ゲイン算出部は、前記第2の時間に対する前記第1の時間の比率を前記ゲインとするものであっても良い。 A correction unit configured to calculate a gain for correcting the vehicle-applied moment based on the information about the time difference, wherein the gain calculation unit determines the first time with respect to the second time; May be used as the gain.
また、前記補正部は、前記車体付加モーメントに前記比率を乗算することで前記車体付加モーメントを補正するものであっても良い。 Further, the correction unit may correct the vehicle body additional moment by multiplying the vehicle body additional moment by the ratio.
また、ステアリング操舵角と車両速度に基づいて目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出部と、車両モデルからヨーレートモデル値を算出する車両ヨーレート算出部と、車両の実ヨーレートを検出するヨーレートセンサと、前記ヨーレートモデル値と前記実ヨーレートとの差分に基づいて前記ヨーレートモデル値と前記実ヨーレートを配分して、前記ヨーレートモデル値及び前記実ヨーレートからフィードバックヨーレートを算出するフィードバックヨーレート算出部と、を備え、前記車体付加モーメント算出部は、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、前記車体付加モーメントを算出するものであっても良い。 A target yaw rate calculator that calculates a target yaw rate based on a steering angle and a vehicle speed; a vehicle yaw rate calculator that calculates a yaw rate model value from a vehicle model; a yaw rate sensor that detects an actual yaw rate of the vehicle; A feedback yaw rate calculating unit that allocates the yaw rate model value and the actual yaw rate based on a difference between the model value and the actual yaw rate, and calculates a feedback yaw rate from the yaw rate model value and the actual yaw rate. The additional moment calculation unit may calculate the vehicle body additional moment based on a difference between the target yaw rate and the feedback yaw rate.
また、前記車体付加モーメントに基づいて前記車両の後方左右輪の各々を駆動するモータを個別に制御するためのモータ要求トルクを算出するモータ要求トルク算出部を備えるものであっても良い。 Further, a motor required torque calculating unit for calculating a motor required torque for individually controlling motors for driving each of the rear left and right wheels of the vehicle based on the vehicle body additional moment may be provided.
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、車両のヨーレートに基づいてハンドル操舵系とは独立して車体に付加する車体付加モーメントを算出するステップと、車両旋回時に、ヨーレートの変化に対する横加速度の変化の時間差に関する情報を取得するステップと、前記時間差に関する情報に基づいて、前記車体付加モーメントを補正するステップと、を備える、車両の制御方法が提供される。 According to another embodiment of the present invention, there is provided a vehicle steering apparatus comprising: a step of calculating a vehicle body additional moment to be added to a vehicle body independently of a steering wheel steering system based on a yaw rate of the vehicle; A method of controlling a vehicle, comprising: acquiring information on a time difference of a change in lateral acceleration with respect to a change in a yaw rate; and correcting the vehicle body additional moment based on the information on the time difference.
以上説明したように本発明によれば、低μ路面を予め推定し、旋回アシスト制御による車体付加モーメントを早期に低減させることで、車両の挙動を安定化することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to stabilize the behavior of the vehicle by preliminarily estimating the low μ road surface and reducing the vehicle body additional moment by the turning assist control at an early stage.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、図1を参照して、本発明の一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、モータ108,110,112,114の駆動力を前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれに伝達するギヤボックス116,118,120,122、モータ108,110,112,114のそれぞれを制御するインバータ123,124,125,126、後輪104,106のそれぞれの車輪速(車両速度V)を検出する車輪速センサ127,128、前輪100,102を操舵するステアリングホイール130、前後加速度センサ132、横加速度センサ134、バッテリー136、舵角センサ138、パワーステアリング機構140、ヨーレートセンサ142、インヒビターポジションセンサ(IHN)144、アクセル開度センサ146、制御装置(コントローラ)200を有して構成されている。
First, the configuration of a
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、これによってステアリング操舵のアシストを行うことができる。つまり、本実施形態に係る車両1000では、旋回モーメント(以下、ヨーモーメントともいう)を車体旋回角速度(以下ヨーレート)で制御し、ステアリング操舵のアシストを行う旋回アシスト制御を実施する。特に、応答性に優れたインバータ123,124,125,126を備えることで、左右独立駆動が可能な電動車両において旋回モーメントを車体旋回角度(ヨーレート)で制御し、ステアリング操舵のアシストを行う旋回制御を高精度に実現できる。
The
各モータ108,110,112,114は、制御装置200の指令に基づき各モータ108,110,112,114に対応するインバータ123,124,125,126が制御されることで、その駆動が制御される。各モータ108,110,112,114の駆動力は、各ギヤボックス116,118,120,122を介して前輪100,102及び後輪104,106のそれぞれに伝達される。応答性に優れるモータ108,110,112,114、インバータ123,124,125,126を適用した左右独立駆動が可能な車両1000において、旋回モーメント(ヨーモーメント)を車体旋回角速度(ヨーレート)で制御することができ、ステアリング操舵のアシストを行う旋回アシスト制御を実施する。
The driving of each of the
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130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138は、運転者がステアリングホイール130を操作して入力したステアリング操舵角θhを検出する。ヨーレートセンサ142は、車両1000の実ヨーレートγを検出する。車輪速センサ127,128は、車両1000の車両速度Vを検出する。
The
なお、本実施形態はこの形態に限られることなく、後輪104,106のみが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 may be a vehicle in which only the
図2は、一般的なヨーレートフィードバック制御を説明するための模式図である。目標ヨーレートγ_tgtは、車両速度Vとステアリング操舵角θhから求まる。一方、ヨーレートセンサ142により実ヨーレートγが検出される。そして、目標ヨーレートγ_tgtと実ヨーレートγとの差分Δγを車両諸元に基づいて車体付加モーメントMgに変換し、車体付加モーメントMgから後輪のモータトルク指示値(Frl(左後輪),Frr(右後輪))を算出する。このように、目標ヨーレートγ_tgtに対して実ヨーレートγをフィードバックすることで、目標ヨーレートγ_tgtに応じて車両1000の旋回を行うことができる。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining general yaw rate feedback control. The target yaw rate γ_tgt is obtained from the vehicle speed V and the steering angle θh. On the other hand, the actual yaw rate γ is detected by the
次に、図3〜図5を参照して、旋回アシスト制御の作用について詳細に説明する。図3は、車輪(以下、タイヤとも称する。)のすべり角と横加速度との関係を示す図である。 Next, the operation of the turning assist control will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a slip angle of a wheel (hereinafter, also referred to as a tire) and a lateral acceleration.
図3に示すように、タイヤのすべり角(スリップ角)と横加速度との関係を示す特性(以下、コーナリング特性、またはタイヤの横力特性とも称する。)において、すべり角について横加速度が線形となる線形領域(すべり角が比較的小さい領域)では、すべり角の増加に応じて横加速度が増加する。例えば、平面2輪モデルでは、タイヤのコーナリング特性が線形であると想定され、上記の線形領域では、モデルと実車の挙動がおおよそ一致する。 As shown in FIG. 3, in the characteristics indicating the relationship between the slip angle (slip angle) of the tire and the lateral acceleration (hereinafter, also referred to as cornering characteristics or the lateral force characteristics of the tire), the lateral acceleration is linear with respect to the slip angle. In a linear region (a region where the slip angle is relatively small), the lateral acceleration increases as the slip angle increases. For example, in a plane two-wheel model, it is assumed that the cornering characteristics of the tire are linear, and in the linear region described above, the behavior of the model and the behavior of the actual vehicle approximately match.
一方、すべり角がある程度増加すると、平面2輪モデルとは異なり、タイヤのコーナリング特性が非線形になる。すなわち、横加速度がすべり角について非線形になる非線形領域が存在し、当該非線形領域では、すべり角の増加率に対する横加速度の増加率が減少する。 On the other hand, when the slip angle increases to some extent, the cornering characteristic of the tire becomes non-linear unlike the two-wheel model. That is, there is a nonlinear region where the lateral acceleration becomes nonlinear with respect to the slip angle, and in the nonlinear region, the rate of increase of the lateral acceleration with respect to the rate of increase of the slip angle decreases.
このように、すべり角がある程度増加すると、得られる横加速度の増加率が減少するため、横加速度が飽和しやすくなる。そして、前輪の横加速度が飽和すると、アンダステアが発生する。そこで、前輪の操舵によるヨーモーメントの発生とは独立して、同じ方向のヨーモーメントを発生させる旋回アシスト制御を車両の後輪に適用することにより、横加速度が追加的に得られ、横加速度の飽和が回避される。その結果、アンダステアが抑制され、操舵に応じて車両は旋回することができる。 As described above, when the slip angle increases to some extent, the obtained rate of increase in lateral acceleration decreases, so that the lateral acceleration tends to be saturated. Then, when the lateral acceleration of the front wheels is saturated, understeer occurs. Therefore, by applying the turning assist control for generating the yaw moment in the same direction to the rear wheel of the vehicle independently of the generation of the yaw moment due to the steering of the front wheels, the lateral acceleration can be additionally obtained, and the lateral acceleration can be obtained. Saturation is avoided. As a result, understeer is suppressed, and the vehicle can turn in accordance with steering.
図4は、タイヤのスリップ率と前後力との関係を示す特性図である。図4に示す特性(以下、タイヤの前後力特性とも称する。)において、スリップ率がある程度増加するまでは、スリップ率が増加しながらも前後力は増加する。そして、例えば、タイヤの摩擦円特性の上限まで前後力を増加させると前後力は飽和する。一般的に、図4の横軸のスリップ率は、以下の式(1)で算出される。
スリップ率=(車両速度−車輪速度)/車両速度 ・・・(1)
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a tire slip ratio and a longitudinal force. In the characteristics shown in FIG. 4 (hereinafter, also referred to as tire longitudinal force characteristics), the longitudinal force increases while the slip ratio increases until the slip ratio increases to some extent. Then, for example, when the longitudinal force is increased to the upper limit of the friction circle characteristic of the tire, the longitudinal force is saturated. Generally, the slip ratio on the horizontal axis in FIG. 4 is calculated by the following equation (1).
Slip ratio = (vehicle speed−wheel speed) / vehicle speed (1)
図4に示すように、スリップ率がある程度増加すると前後力は低下し始める。これは、スリップ率が増加するとタイヤの摩擦円特性が小さくなり、前後力の許容量が減少するためである。この状態で、旋回アシスト制御のゲインを増加させると、タイヤの前後力特性は、図4に示す破線で囲まれた領域に近づくように変化する、すなわちスリップ率は増加し、前後力が減少する。反対に、旋回アシスト制御のゲインを減少させると、タイヤの前後力特性は、図4に示す一点鎖線で囲まれた領域に近づくように変化する、すなわちスリップ率は減少し、前後力が増加する。更に旋回アシスト制御のゲインを減少させると、スリップ率は減少し、前後力も減少する。 As shown in FIG. 4, when the slip ratio increases to some extent, the longitudinal force starts to decrease. This is because, when the slip ratio increases, the friction circle characteristic of the tire decreases, and the allowable amount of the longitudinal force decreases. In this state, when the gain of the turning assist control is increased, the longitudinal force characteristics of the tire change so as to approach a region surrounded by a broken line shown in FIG. 4, that is, the slip ratio increases and the longitudinal force decreases. . Conversely, when the gain of the turning assist control is decreased, the longitudinal force characteristics of the tire change so as to approach the region surrounded by the dashed line shown in FIG. 4, that is, the slip ratio decreases and the longitudinal force increases. . When the gain of the turning assist control is further reduced, the slip ratio decreases, and the longitudinal force also decreases.
ここで、μが低い路面では、μが高い路面に比べてタイヤの摩擦円特性が小さくなるため、前後力および横力の許容量が減少する。この状態で、旋回アシスト制御のゲインを増加させると、スリップ率が増加し、後輪のタイヤの摩擦円特性がさらに小さくなる。そのため、前後力は得られないまま、横力の許容量がさらに減少し、横力が飽和しやすくなる。その結果、オーバステアが発生しやすくなり、最終的には車両がスピンしかねない。 Here, the frictional circle characteristic of the tire is smaller on a road surface with a low μ than on a road surface with a high μ, so that the allowable amounts of the longitudinal force and the lateral force are reduced. In this state, when the gain of the turning assist control is increased, the slip ratio increases, and the friction circle characteristic of the rear tire is further reduced. Therefore, the lateral force tolerance is further reduced without obtaining the longitudinal force, and the lateral force is likely to be saturated. As a result, oversteer is likely to occur, and the vehicle may eventually spin.
以上のように、旋回限界時は、タイヤ摩擦円の飽和により車体がスリップ状態となり、安定性を得ることができない。このため、タイヤの限界を超えてスリップ等が発生した場合に旋回アシストゲインを低下させることで安定性を確保することが考えられる。旋回アシスト制御を行うと、低μ路におけるタイヤスリップおよび車体スリップ状態時に、旋回アシストトルクを低減させることで車体の横すべり量を抑制することができ、車両の安定性は向上するが、過度なスピン状態ではヨーの収束性が遅れて車両のスピンが発生する。 As described above, at the time of turning limit, the vehicle body slips due to saturation of the tire friction circle, and stability cannot be obtained. For this reason, it is conceivable to secure stability by lowering the turning assist gain when a slip or the like occurs beyond the limit of the tire. When turning assist control is performed, the amount of side slip of the vehicle body can be suppressed by reducing the turning assist torque during a tire slip and a vehicle slip state on a low μ road, and the stability of the vehicle is improved. In this state, the convergence of the yaw is delayed and the vehicle spins.
旋回性能向上制御を高μ路条件で設定すると、低μ路ではタイヤが飽和し、タイヤの空転が発生したり、車両がスピンする可能性がある。一方で、制御を低μ路条件で設定すると,高μ路での旋回性能が得られない。制御を低μ路条件で設定すると、すでに旋回アシストでタイヤの摩擦円を飽和させてしまっているため、更にタイヤの駆動力で旋回アシストを行うことができなくなる。 If the turning performance improvement control is set on a high μ road condition, the tire may be saturated on a low μ road, causing the tire to spin or the vehicle to spin. On the other hand, if the control is set on a low μ road condition, turning performance on a high μ road cannot be obtained. If the control is set under a low μ road condition, since the friction circle of the tire is already saturated by the turning assist, the turning assist cannot be further performed by the driving force of the tire.
ここで、旋回時に高μ路では、操舵からタイヤ転舵角を入力とした横力が発生する。特に旋回アシスト制御では、後輪での旋回モーメント付加を行うと、低μ路では高μ路における反力が得られなくなる。特に、コーナーの曲がり始めなど、ステアリング操作開始時には、ヨーレートの発生のみ先行して、横加速度の発生が遅れる。本実施形態では、このような特性を適用し、ヨーレートと横加速度の発生時定数を目標値と実値の割合として、目標値と実値の時定数の比率を旋回アシスト制御のゲインとする。より具体的には、ステアリングの操舵角速度により発生する旋回ヨーレートと旋回横加速度の時定数差を演算し、この時定数差の比率から路面μの状態を推定し、旋回アシスト制御のゲインとする。この際、車両の操舵角速度より旋回ヨーレートと旋回横加速度の発生時定数を算出し、時定数差が大きいほど低μであると推定し、時定数が一致するほど高μと判断し、旋回アシスト制御のゲインを可変させる。時定数差により路面状態を推定することで、スリップを発生させる前から旋回アシスト制御のゲインを最適化することができるため、操縦性能と暗転性能を両立させてヨーの収束性を大幅に向上できる。推定した路面μが高い状態と低い状態とで旋回アシスト制御のゲインを変化させ、高μ時にはゲインを1とし、低μ時にはゲインを0以上1未満の値とすることで、低μ時に旋回アシストトルクを低減する。これにより、車輪および車体がスリップしなくても路面状況を判定することができる。そして、走行中の車両状態を把握し、タイヤ摩擦円内の制駆動力(前後力)及び横力でモータ制御を行うことができるため、旋回性能と車両安定性能を両立でき、直進安定性と操縦安定性に優れ、高μ路,低μ路の双方で旋回性能と車両挙動安定性能を向上させることができる。 Here, when turning, on a high μ road, a lateral force is generated by inputting a tire turning angle from steering. In particular, in the turning assist control, if a turning moment is applied to the rear wheels, a reaction force on a high μ road cannot be obtained on a low μ road. In particular, at the start of the steering operation, such as when a corner starts to turn, the occurrence of the lateral acceleration is delayed only by the occurrence of the yaw rate. In the present embodiment, by applying such characteristics, the time constant of the occurrence of the yaw rate and the lateral acceleration is defined as the ratio between the target value and the actual value, and the ratio of the time constant between the target value and the actual value is defined as the gain of the turning assist control. More specifically, a time constant difference between the turning yaw rate and the turning lateral acceleration generated by the steering angular velocity of the steering wheel is calculated, the state of the road surface μ is estimated from the ratio of the time constant difference, and the gain is used as the gain of the turning assist control. At this time, the turning time constant of the turning yaw rate and the turning lateral acceleration is calculated from the steering angular velocity of the vehicle, and it is estimated that the larger the time constant difference is, the lower the μ is. Vary the control gain. By estimating the road surface condition from the time constant difference, the gain of the turning assist control can be optimized before the occurrence of slip, so that the steering performance and the blackout performance can be achieved at the same time, and the yaw convergence can be greatly improved. . The turning assist control gain is changed between an estimated road surface μ high state and a low state, and the gain is set to 1 at a high μ and the gain is set to a value of 0 or more and less than 1 at a low μ, so that the turning assist is set at a low μ. Reduce torque. Thus, the road surface condition can be determined without the wheels and the vehicle body slipping. Then, since the state of the running vehicle can be grasped and the motor control can be performed with the braking / driving force (front / rear force) and the lateral force within the tire friction circle, the turning performance and the vehicle stability performance can be compatible, and the straight running stability and The steering stability is excellent, and the turning performance and the vehicle behavior stabilizing performance can be improved on both the high μ road and the low μ road.
図5は、後輪の前後力と横力との関係を示す図である。図5を参照して、車両1000の挙動の安定化について詳細に説明する。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the longitudinal force and the lateral force of the rear wheel. With reference to FIG. 5, the stabilization of the behavior of the
後輪106、108の前後力と横力との関係を示す特性(以下、タイヤの摩擦円特性とも称する。)において、例えば、路面状態が高μであり、旋回アシスト制御のゲインを低下させる前は、図5の左図に示す前後軸の矢印A51まで前後力が発生しているため、左右軸の矢印A52の幅が横力の許容量となる。高μの場合は、図5の左図に実線で示すように、摩擦円C1が大きいため、前後力を十分に使っても横力が飽和することはない。この状態で路面が低μになると、タイヤの摩擦円が破線C2の状態となり、許容される横力が飽和するため、オーバステアが発生する。しかし、本実施形態では、路面が低μになることが推定されると、予め旋回アシスト制御のゲインを減少させるため、図5の左図の矢印A53で示したように、前後力が減少し、横力の許容量が増加する(矢印A54)。従って、後輪106、108の横方向へのスリップが抑えられるため、オーバステアが発生することなく、車両1000の挙動が安定する。
In the characteristics indicating the relationship between the front-rear force and the lateral force of the
その後、路面が高μに復帰したことが推定されると、図5の右図において、タイヤの摩擦円がC1に復帰する。従って、旋回アシスト制御のゲインを増加させることで、タイヤの前後力を実線の摩擦円C1まで増加させることができる。この際、本実施形態では、車両1000のスリップの程度に応じて旋回アシスト制御のゲインを増加させる。具体的には、摩擦円がC2→C3→C1の順で拡大する際に、摩擦円の大きさに従って前後力を矢印A55→A56→A57の順に増加させる。これにより、タイヤの摩擦円が大きくなるのに伴ってゲインが増加するため、前後力を飽和させることなく、且つ前後力の増加を短時間で行うことができる。
Thereafter, when it is estimated that the road surface has returned to the high μ, the friction circle of the tire returns to C1 in the right diagram of FIG. Therefore, by increasing the gain of the turning assist control, the longitudinal force of the tire can be increased to the friction circle C1 indicated by the solid line. At this time, in the present embodiment, the gain of the turning assist control is increased according to the degree of slip of the
図7は、本実施形態に係る制御装置200とその周辺の構成を詳細に示す模式図である。制御装置200は、車載センサ202、目標ヨーレート算出部204、車両ヨーレート算出部(車両モデル)206、ヨーレートF/B算出部208、減算部210,212、重み付けゲイン算出部220、目標横加速度算出部224、目標時定数算出部(時間差取得部)226、実時定数算出部(時間差取得部)228、車体付加モーメント算出部232、低μ判定出力ゲイン算出部(ゲイン算出部)234、乗算部(補正部)236、モータ要求トルク算出部238、を有して構成されている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the
図7において、車載センサ202は、上述した車輪速センサ127,128、前後加速度センサ132、横加速度センサ134、舵角センサ138、ヨーレートセンサ142、アクセル開度センサ146を含む。舵角センサ138はステアリングホイール130の操舵角θhを検出する。また、ヨーレートセンサ142は車両1000の実ヨーレートγを検出し、車輪速センサ127,128は車両速度(車速)Vを検出する。横加速度センサ134は、車両1000の横加速度Ayを検出する。
7, the on-
目標ヨーレート算出部202は、ステアリング操舵角θhおよび車両速度Vに基づいて目標ヨーレートγ_tgtを算出する。具体的には、目標ヨーレート算出部202は、一般的な平面2輪モデルを表す以下の式(2)から目標ヨーレートγ_tgtを算出する。目標ヨーレートγ_tgtは、式(2)の右辺に、式(3)および式(4)から算出される値を代入することによって算出される。算出された目標ヨーレートγ_tgtは、減算部210へ入力される。
The target yaw
なお、式(2)〜式(4)における変数、定数、演算子は以下の通りである。
γ_tgt:目標ヨーレート
θh:ステアリング操舵角
V:車両速度
T:車両の時定数
S:ラプラス演算子
N:ステアリングギヤ比
l:車両ホイールベース
lf:車両重心点から前輪中心までの距離
lr:車両重心点から後輪中心までの距離
m:車両重量
Kftgt:目標コーナリングパワー(前方輪)
Krtgt:目標コーナリングパワー(後方輪)
The variables, constants, and operators in Expressions (2) to (4) are as follows.
γ_tgt: target yaw rate θh: steering angle V: vehicle speed T: vehicle time constant S: Laplace operator N: steering gear ratio l: vehicle wheel base l f : distance from vehicle center of gravity to front wheel center l r : vehicle Distance from center of gravity to center of rear wheel m: Vehicle weight K ftgt : Target cornering power (front wheel)
K rtgt : target cornering power (rear wheel)
以上のように、目標ヨーレートγ_tgtは、車両速度V、及びタイヤ舵角δを変数として、式(2)から算出される。式(3)における定数Atgtは車両の特性を表す定数であり、式(4)から求められる。 As described above, the target yaw rate γ_tgt is calculated from the equation (2) using the vehicle speed V and the tire steering angle δ as variables. The constant Atgt in the equation (3) is a constant representing the characteristic of the vehicle, and is obtained from the equation (4).
車両ヨーレート算出部206は、車両ヨーレートを算出するための以下の式から、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(5)、式(6)へ車両速度V、ステアリング操舵角θhを代入し、式(5)、式(6)を連立して解くことで、ヨーレートモデル値γ_clc(式(5)、式(6)におけるγ)を算出する。式(5)、式(6)において、Kfはコーナリングパワー(フロント)、Krはコーナリングパワー(リア)を示している。なお、式(4)では、式(5)、式(6)のコーナリングパワーKf,Krとは異なる目標コーナリングパワーKftgt,Krtgtを用いることで、目標ヨーレートγ_tgtがヨーレートモデル値γ_clcよりも大きくなるようにして、旋回性能を高めている。ヨーレートモデル値γ_clcは、ヨーレートF/B算出部208へ出力される。また、ヨーレートモデル値γ_clcは、減算部212へ入力される。
The vehicle yaw
一方、ヨーレートセンサ142が検出した車両1000の実ヨーレートγ(以下では、実ヨーレートγ_sensと称する)は、減算部212へ入力される。減算部212は、実ヨーレートγ_sensからヨーレートモデル値γ_clcを減算し、実ヨーレートγ_sensとヨーレートモデル値γ_clcとの差分γ_diffを求める。差分γ_diffは重み付けゲイン算出部220へ入力される。
On the other hand, the actual yaw rate γ of the
重み付けゲイン算出部220は、実ヨーレートγ_sensとヨーレートモデル値γ_clcとの差分γ_diffに基づいて、重み付けゲインaを算出する。
The
ヨーレートF/B算出部208には、ヨーレートモデル値γ_clc、実ヨーレートγ_sens、及び重み付けゲインaが入力される。ヨーレートF/B算出部208は、以下の式(7)に基づき、ヨーレートモデル値γ_clcと実ヨーレートγ_sensを重み付けゲインa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210へ出力される。
γ_F/B=a×γ_clc+(1−a)×γ_sens ・・・・(7)
The yaw rate F /
γ_F / B = a × γ_clc + (1−a) × γ_sens (7)
0082−0087
図8は、重み付けゲイン算出部220が重み付けゲインaを算出する際のゲインマップを示す模式図である。図8に示すように、重み付けゲインaの値は、車両モデルの信頼度に応じて0から1の間で可変する。車両モデルの信頼度を図る指標として、ヨーレートモデル値γ_clcと実ヨーレートγ_sensとの差分(偏差)γ_diffを用いる。図8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a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。重み付けゲイン算出部220は、差分γ_diffに図8のマップ処理を施し、車両モデルの信頼度に応じた重み付けゲインaを演算する。
0082-0087
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a gain map when the weighting
図8において、重み付けゲインaは0〜1の値である(0≦a<1)。−0.05[rad/s]≦γ_diff≦0.05[rad/s]の場合、重み付けゲインaは1とされる(a=1)。 In FIG. 8, the weighting gain a is a value of 0 to 1 (0 ≦ a <1). When −0.05 [rad / s] ≦ γ_diff ≦ 0.05 [rad / s], the weighting gain a is set to 1 (a = 1).
また、0.05<γ_diffの場合、またはγ_diff<−0.05の場合、重み付けゲインaは0とされる(a=0)。 When 0.05 <γ_diff or γ_diff <−0.05, the weighting gain a is set to 0 (a = 0).
また、0.05[rad/s]<γ_diff<0.1[rad/s]の場合、重み付けゲインaは以下の式より算出される。
a=−20×γ_diff+2
When 0.05 [rad / s] <γ_diff <0.1 [rad / s], the weighting gain a is calculated by the following equation.
a = −20 × γ_diff + 2
また、−0.1[rad/s]≦γ_diff<−0.05[rad/s]の場合、重み付けゲインaは以下の式より算出される。
a=+20×γ_diff+2
When −0.1 [rad / s] ≦ γ_diff <−0.05 [rad / s], the weighting gain a is calculated by the following equation.
a = + 20 × γ_diff + 2
図8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、実ヨーレートγ_sensの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、車両ヨーレート算出部206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a=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_sensに含まれるヨーレートセンサ142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。
The area A1 of the gain map shown in FIG. 8 is an area where the difference γ_diff approaches 0, an area where the S / N ratio of the actual yaw rate γ_sens is small, and an area where the tire characteristics are linear (dry road surface). The reliability of the yaw rate model value γ_clc calculated by the
ここで、実ヨーレートγと車両モデルから求まるヨーレートモデル値γ_clcとの間に乖離が生じる要因として、図3に示すタイヤの動的特性が挙げられる。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おり、この線形領域では、実ヨーレートγとヨーレートモデル値γ_clcは略一致する。図3に示すスリップ角と横加速度との関係を示す特性において、スリップ角に対して横加速度が線形となる線形領域(ステアリング操舵速度が比較的遅い領域)では、ヨーレートセンサ142のセンサノイズによる影響が発生する。従って、この領域ではヨーレートモデル値γ_clcを使用する。
Here, as a factor that causes a difference between the actual yaw rate γ and the yaw rate model value γ_clc obtained from the vehicle model, there is a dynamic characteristic of the tire shown in FIG. The plane two-wheel model described above assumes a region where the relationship between the tire slip angle and the lateral acceleration (tire cornering characteristics) is linear. In this linear region, the actual yaw rate γ and the yaw rate model value γ_clc are substantially equal. Matches. In the characteristic showing the relationship between the slip angle and the lateral acceleration shown in FIG. 3, in a linear region where the lateral acceleration is linear with respect to the slip angle (a region where the steering speed is relatively slow), the influence of the sensor noise of the
一方、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。このような過渡的な非線形領域ではヨーレートセンサ142のセンサ特性上、ノイズが発生しないため、実ヨーレートγが使用可能である。非線形領域は、例えばステアリングの切り換えしのタイミングに相当する。実ヨーレートγがヨーレートモデル値γ_clcを超える場合は、非線形領域に相当し、センサノイズの影響を受けないため実ヨーレートγを使用することで、真値に基づいた制御が可能である。なお、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でき、非線形領域では実ヨーレートγの配分を多くして使用することが可能である。また、タイヤの動的特性の影響を受け難い領域はヨーレートモデル値γ_clcで対応可能である。
On the other hand, in a region where the cornering characteristics of the tire are non-linear, the yaw rate and the lateral acceleration of the actual vehicle become non-linear with respect to the steering angle and the slip angle, and the two-wheel model and the yaw rate sensed by the actual vehicle deviate. In such a transient nonlinear region, since no noise is generated due to the sensor characteristics of the
また、図8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、車両ヨーレート算出部206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a=0として、式(7)より実ヨーレートγ_sens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、実ヨーレートγ_sens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、実ヨーレートγ_sens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142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8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。
The area A2 of the gain map shown in FIG. 8 is an area where the difference γ_diff is large, and corresponds to running on a wet road surface, running on a snowy road, or turning at a high G, and the like. Area. In this region, the reliability of the yaw rate model value γ_clc calculated by the vehicle yaw
また、図8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と実ヨーレートγ_sensの配分(重み付けゲインa)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a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aを演算する。
A region A3 of the gain map shown in FIG. 8 is a region (non-linear region) where a transition is made from the linear region to the limit region, and the yaw rate model value γ_clc is also taken into consideration, if necessary, in consideration of the tire characteristics of the
また、図8に示すゲインマップの領域A4は、実ヨーレートγ_sens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、車両ヨーレート算出部206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のマップにより実ヨーレートγ_sensを用いて制御を行うことができる。なお、重み付けゲインa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。
An area A4 of the gain map shown in FIG. 8 corresponds to a case where the actual yaw rate γ_sens is larger than the yaw rate model value γ_clc. For example, when an incorrect parameter is input to the vehicle yaw
減算部210は、目標ヨーレート算出部204から入力された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、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Δγを求める。すなわち、差分Δγは、以下の式(8)から算出される。
Δγ=γ_tgt−γ_F/B ・・・・(8)
差分Δγは、ヨーレート補正量として車体付加モーメント算出部232へ入力される。
The
Δγ = γ_tgt−γ_F / B (8)
The difference Δγ is input to the vehicle body additional
車体付加モーメント算出部232は、入力された差分Δγに基づいて、差分Δγが0となるように、すなわち、制御目標ヨーレートγ_tgtがフィードバックヨーレートγ_F/Bと一致するように、車体付加モーメントMgを演算する。具体的には、車体付加モーメントMgは以下の式(9)から算出される。これにより、車両1000の中心位置において、旋回に必要な車体付加モーメントMgが求まる。車体付加モーメントMgに基づいて、車両1000に旋回モーメントが付加される。
The vehicle body additional
目標横加速度算出部224は、ステアリング操舵角θhと車両速度Vから目標横加速度Ayclcを算出する。目標横加速度Ayclcは、ステアリング操舵角θhと車両速度Vに基づいて、以下の式(10)から算出されるモデル値である。
Ayclc=(dβ/dt+γ)×V ・・・(10)
The target lateral
Ayclc = (dβ / dt + γ) × V (10)
式(10)において、横すべり角βは動的モデルより算出される。横すべり角βは、以下の各式から算出することができる。なお、以下の式において、ωnは固有振動数、ζnは減衰比、Aはスタビリティファクタ、をそれぞれ示している。 In equation (10), the sideslip angle β is calculated from a dynamic model. The sideslip angle β can be calculated from the following equations. In the following equation, ωn indicates a natural frequency, Δn indicates a damping ratio, and A indicates a stability factor.
また、目標横加速度算出部224は、以下の各式から旋回時ピーク横加速度Aypeakを算出する。旋回時ピーク横加速度Aypeakは、定常円旋回状態の横加速度計算値であり、後述する図6に示したAypeakに相当する。旋回時ピーク横加速度Aypeakは、定常円旋回状態の横加速度計算値であるため、車体の遅れ要素を含まず、ステアリング操舵角θhと車両速度Vから即値を得ることができる。目標横加速度Ayclcと旋回時ピーク横加速度Aypeakは目標時定数算出部226に入力される。また、目標時定数算出部226には、旋回時ピークヨーレートγpeakが入力される。旋回時ピークヨーレートγpeakは、定常円旋回状態のヨーレート計算値であり、図6に示したγpeakに相当するヨーレート値である。旋回時ピークヨーレートγpeakは、ステアリング操舵角θhと車両速度Vに基づいて、以下の式から算出される。旋回時ピークヨーレートγpeakは、定常円旋回状態のヨーレート計算値であるため、車体の遅れ要素を含まず、ステアリング操舵角θhと車両速度Vから即値を得ることができる。旋回時ピークヨーレートγpeakは、目標ヨーレート算出部204が算出するか、または目標時定数算出部226が算出しても良い。
Further, the target lateral
目標時定数算出部226は、γ_clcがγpeakに到達した時点から、AyclcがAypeakに到達した時点までの時間Ttgtを算出する。γ_clcは、動的なモデルから算出され、以下の各式から算出することができる。なお、上述した式(5)、式(6)からγ_clcを求めることもできる。
The target time
実時定数算出部228には、横加速度センサ134が検出した車両横加速度Aysensが入力される。また、実時定数算出部228には、ヨーレートセンサが検出した実ヨーレートγ_sensが入力される。また、実時定数算出部228には、旋回時ピークヨーレートγpeakが入力される。実時定数算出部228は、γ_clcがγpeakに到達した時点から、AysensがAypeakに到達した時点までの時間Trealを算出する。
The real time
低μ判定出力ゲイン算出部234は、目標時定数Ttgtと実時定数Trealとから低μ判定出力ゲインμGを算出する。詳細については図13に示すフローチャートを参照して後述する。
The low μ judgment output
低μ判定出力ゲイン算出部234が算出した低μ判定出力ゲインμGは、乗算部236へ入力される。乗算部236には、車体付加モーメント算出部232が算出した車体付加モーメントMgも入力される。乗算部236は、車体付加モーメントMgに低μ判定出力ゲインμGを乗算して車体付加モーメントMgの補正値Mg’を算出する。
The low μ determination output gain μG calculated by the low μ determination output
モータ要求トルク算出部238には、補正値Mg’が入力される。モータ要求トルク算出部238は、車体付加モーメントMgに旋回アシストゲインβGを乗算して得られる補正値Mg’を用いてモーメントをトルクに変換するため、以下の式(11)からΔTvを算出する。そして、モータ要求トルク算出部238は、以下の式(12)から付加トルクTvmotを算出する。
The correction value Mg ′ is input to the motor required
式(11)において、TrdRは後輪104,106のトレッド幅である。また、TireRは前輪100,102及び後輪104,106のタイヤ半径であり、Gratioは後輪104,106のギヤボックス120,122のギヤ比である。式(11)により、車両1000の中心位置における車体付加モーメントMgの補正値Mg’は、後輪104,106のモータトルクΔTvに変換される。そして、式(12)により、補正値Mg’を発生させるために必要な後輪104,106のそれぞれのモータトルクが求まる。
In the equation (11), TrdR is the tread width of the
ところで、前輪100,102及び後輪104,106の駆動力は、車両1000の直進時には、ドライバーの要求駆動力(アクセルペダルの開度)から定まるモータトルク指示値reqTqによって定まる。ここで、モータトルク指示値reqTqは、以下の式(13)から算出される。
reqTq=reqF*TireR*Gratio ・・・(13)
式(13)において、reqFはアクセルペダルの開度から定まる要求駆動力である。アクセルペダルの開度は、アクセル開度センサ146により検出される。
By the way, the driving force of the
reqTq = reqF * TireR * Gratio (13)
In the equation (13), reqF is a required driving force determined from the opening degree of the accelerator pedal. The opening of the accelerator pedal is detected by an
車両1000の直進時には、前輪100,102及び後輪104,106を駆動する4つのモータ108,110,112,114のそれぞれの駆動力は、ドライバーの要求駆動力reqFに基づくモータトルク指示値reqTqを4等分した値(=reqTq/4)となる。一方、車両1000の旋回時には、トルクベクタリング制御により、式(12)から算出された車体付加モーメントMg’に基づく付加トルクTvmotが後輪104,106のモータトルク指示値reqTqに付加される。車体付加モーメントMg’に基づく付加トルクTvmotは偶力であるため、右旋回の場合は、左側の後輪104のモータトルク指示値は直進時のモータトルク指示値reqTq/4に付加トルクTvmotを加算した値となり、右側の後輪106のモータトルク指示値は直進時のモータトルク指示値reqTq/4から付加トルクTvmotを減算した値となる。同様に、左旋回の場合は、右側の後輪106のモータトルク指示値は直進時のモータトルク指示値reqTq/4に付加トルクTvmotを加算した値となり、左側の後輪104のモータトルク指示値は直進時のモータトルク指示値reqTq/4から付加トルクTvmotを減算した値となる。
When the
従って、旋回時の各モータ108,110,112,114のモータトルク指示値は以下の式(14)〜式(17)で表すことができる。モータ要求トルク算出部228は、式(14)〜式(17)に基づいて、各モータ108,110,112,114のモータトルク指示値TqmotFl,TqmotFr,TqmotRl,TqmotRrを算出する。
TqmotFl(左前輪のモータトルク指示値)=reqTq/4 ・・・(14)
TqmotFr(右前輪のモータトルク指示値)=reqTq/4 ・・・(15)
TqmotRl(左後輪のモータトルク指示値)
=reqTq/4−(±Tvmot) ・・・(16)
TqmotRr(右後輪のモータトルク指示値)
=reqTq/4+(±Tvmot) ・・・(17)
なお、付加トルクTvmotの符号は、旋回方向に応じて設定される。
Therefore, the motor torque instruction value of each of the
TqmotFl (instruction value of motor torque for front left wheel) = reqTq / 4 (14)
TqmotFr (instruction value of motor torque for front right wheel) = reqTq / 4 (15)
TqmotRl (motor torque indication value for left rear wheel)
= ReqTq / 4-(± Tvmot) (16)
TqmotRr (right rear wheel motor torque indication value)
= ReqTq / 4 + (± Tvmot) (17)
The sign of the additional torque Tvmot is set according to the turning direction.
図6は、車両速度V、ステアリング操舵角θhを入力として車両2輪モデルより求めたモデル値とセンサ値を比較して示す特性図である。図6では、時刻t0でステアリング操舵角θhをステップ状に変化させた場合に、ヨーレートのモデル値γclcと、車両の横加速度が時間の経過に伴って変化する様子を示している。図16に示すように、ステアリング操舵角θhをステップ状に変化させると、ヨーレートのモデル値γclcがピーク値γpeakに到達した後に低下する。また、横加速度もピーク値Aypeakに到達した後に低下する。図6において、ヨーレートについては、高μ(実線の特性)と低μ(破線の特性)の2つの路面状態での計算値を示している。ヨーレートγclcには、路面状況の要因が含まれない。また、ヨーレートγclcに関しては、旋回アシスト制御による左右輪の制駆動力制御を行っているため、ヨーレートの発生は高μ路と低μ路との間で大きな差は生じない。従って、図6に示すように、ヨーレートについては、高μと低μの双方でモデル値と実測値の時間的な遷移が一致する。 FIG. 6 is a characteristic diagram showing a comparison between a sensor value and a model value obtained from a two-wheel vehicle model using the vehicle speed V and the steering angle θh as inputs. FIG. 6 shows how the model value γclc of the yaw rate and the lateral acceleration of the vehicle change over time when the steering angle θh is changed stepwise at time t0. As shown in FIG. 16, when the steering angle θh is changed stepwise, the model value γclc of the yaw rate decreases after reaching the peak value γpeak. In addition, the lateral acceleration also decreases after reaching the peak value Apeak. FIG. 6 shows the calculated values of the yaw rate in two road surface states of high μ (solid line characteristic) and low μ (dashed line characteristic). The yaw rate γclc does not include a factor of the road surface condition. Further, regarding the yaw rate γclc, since the braking / driving force control of the left and right wheels is performed by the turning assist control, the yaw rate does not greatly differ between the high μ road and the low μ road. Therefore, as shown in FIG. 6, with respect to the yaw rate, the temporal transitions of the model value and the measured value coincide with each other at both the high μ and the low μ.
一方で、横加速度(Ay)は、タイヤと路面との間の作用反作用の力関係に影響を受けるため、路面μに応じて、ヨーレートに対してその発生に遅れが生じる。図6に示すように、ヨーレートがピーク値γpeakに到達した時刻t1を基準とすると、横加速度のモデル値AyclcがAypeakに到達する時刻t2はTtgtだけ遅れ、横加速度のセンサ値AysensがAypeakに到達する時刻t3はTrealだけ遅れる。 On the other hand, since the lateral acceleration (Ay) is affected by the force-reaction force relationship between the tire and the road surface, its generation is delayed with respect to the yaw rate according to the road surface μ. As shown in FIG. 6, when the time t1 at which the yaw rate reaches the peak value γpeak is used as a reference, the time t2 at which the model value Aylcc of the lateral acceleration reaches Apeak is delayed by Ttgt, and the sensor value Aysens of the lateral acceleration reaches Apeak. The time t3 is delayed by Real.
横加速度についても、モデル値には路面状況の要因が含まれないため、モデル値は高μと低μで一致する。一方、センサ値は、低μになるほど路面からタイヤへの反力が伝わり難くなるので、高μの場合に比べて横加速度の立ち上がりが遅くなる。従って、TtgtとTrealの比率に応じて路面状況を推定できる。 As for the lateral acceleration, the model value does not include a factor of the road surface condition, and therefore, the model value matches at high μ and low μ. On the other hand, as the sensor value becomes lower μ, the reaction force from the road surface to the tire becomes more difficult to be transmitted, so that the rise of the lateral acceleration becomes slower than when the sensor value becomes high μ. Therefore, the road surface condition can be estimated according to the ratio between Ttgt and Real.
ここで、TrealがTtgtと一致すれば、路面からタイヤにモデル値と同等の反力が生じており、高μであると推定できる。一方、TrealがTtgtよりも大きいほど、センサ値の横加速度の発生が遅れることになり、路面からタイヤにかかる反力が遅れるため、低μであると推定できる。本実施形態では、TrealとTtgtとの比率に応じて路面μを推定し、この比率に応じて旋回アシスト制御のゲインを変化させる。 Here, if Treal matches Ttgt, a reaction force equivalent to the model value is generated on the tire from the road surface, and it can be estimated that the tire has a high μ. On the other hand, as Treal is larger than Ttgt, the occurrence of the lateral acceleration of the sensor value is delayed, and the reaction force applied to the tire from the road surface is delayed, so that it can be estimated that the μ is low. In the present embodiment, the road surface μ is estimated according to the ratio between Real and Ttgt, and the gain of the turning assist control is changed according to this ratio.
本実施形態では、この比率としてTtgt/Trealを算出し、旋回アシスト制御のためのゲインとする。TtgtとTrealが等しければTtgt/Treal=1となり、高μであるため旋回アシストトルクは低減させない。一方、Ttgt/Trealが小さくなるほど、横加速度の発生がヨーレートに対して遅れ、低μであることから、旋回アシストトルクにTtgt/Trealの値を乗算して旋回アシストトルクを低減させる。これにより、タイヤの前後力が低下し、横力を増大させることができるため、車両のスリップ、スピン等の発生を確実に抑止することが可能となる。 In the present embodiment, Ttgt / Treal is calculated as this ratio and used as a gain for turning assist control. If Ttgt and Treal are equal, Ttgt / Treal = 1, and since the μ is high, the turning assist torque is not reduced. On the other hand, as the value of Ttgt / Treal becomes smaller, the lateral acceleration is delayed with respect to the yaw rate and becomes lower μ. Therefore, the turning assist torque is reduced by multiplying the turning assist torque by the value of Ttgt / Treal. As a result, the front-rear force of the tire is reduced and the lateral force can be increased, so that the occurrence of slip, spin, and the like of the vehicle can be reliably suppressed.
なお、ここではTtgt/Trealに基づいて旋回アシストトルクを制御することとしているが、路面状況に応じてTrealの値が変化するため、Trealの値のみに基づいて旋回アシストトルクを制御しても良い。これにより、より簡素な処理で制御を行うことができる。 Here, the turning assist torque is controlled based on Ttgt / Treal, but since the value of Treal changes according to the road surface condition, the turning assist torque may be controlled based only on the value of Real. . Thus, control can be performed with simpler processing.
次に、本実施形態に係る制御装置200が行う処理について説明する。図9は、本実施形態の全体的な処理を示すフローチャートである。先ず、ステップS100では、イグニッションキー(イグニッションSW)がオンであるか否かを判定する。イグニッションキーがオンされた場合はステップS102へ進み、イグニッションキーがオンされていな場合はステップS100で待機する。
Next, processing performed by the
ステップS102では、インヒビターポジションセンサ(IHN)144がP(パーキング)又はN(ニュートラル)の位置を示しているか否かを判定し、P(パーキング)又はN(ニュートラル)の位置である場合はステップS104へ進む。また、ステップS102でP(パーキング)又はN(ニュートラル)の位置でない場合はステップS106へ進み、イグニッションキーがオンされているか否かを判定し、イグニッションキーがオンされている場合はステップS102へ戻る。ステップS106でイグニッションキーがオフの場合はステップS108へ進み、車両の起動処理を終了してステップS100へ戻る。 In step S102, it is determined whether or not the inhibitor position sensor (IHN) 144 indicates the position of P (parking) or N (neutral). If the position is P (parking) or N (neutral), step S104 is performed. Proceed to. If it is not the P (parking) or N (neutral) position in step S102, the process proceeds to step S106, where it is determined whether or not the ignition key is turned on. If the ignition key is turned on, the process returns to step S102. . If the ignition key is turned off in step S106, the process proceeds to step S108, ends the vehicle start-up process, and returns to step S100.
ステップS104では車両1000の起動処理を行い、次のステップS110では、インヒビターポジションセンサ(IHN)144がD(ドライブ)又はR(後進)の位置を示しているか否かを判定する。そして、インヒビターポジションセンサ(IHN)144がD(ドライブ)又はR(後進)の位置を示している場合は、ステップS112へ進み、走行制御の処理を開始する。一方、ステップS110でインヒビターポジションセンサ(IHN)144がD(ドライブ)又はR(後進)の位置を示していない場合は、ステップS113へ進み、イグニッションキーがオンされているか否かを判定し、イグニッションキーがオンされている場合はステップS110へ戻る。ステップS113でイグニッションキーがオフの場合はステップS108へ進み、車両の起動処理を終了してステップS100へ戻る。
In step S104, the
ステップS112の後はステップS114へ進み、アクセル開度センサ146の検出値からドライバーによるアクセルペダルの操作量(アクセル開度)を検出する。次のステップS115では、アクセルペダルの操作量が0.1以上であるか否かを判定し、操作量が0.1以上の場合はステップS116へ進む。ステップS116では、アクセルペダルの操作量に基づいて要求駆動力reqFを算出する。なお、要求駆動力reqFの算出は、例えばアクセル開度と要求駆動力reqFとの関係を規定したマップに基づいて行うことができる。一方、アクセルペダルの操作量が0.1未満の場合はステップS118へ進み、各モータ108,110,112,114の回生制動制御を行う。
After step S112, the process proceeds to step S114, where the amount of operation of the accelerator pedal (accelerator opening) by the driver is detected from the detection value of the
ステップS116,S118の後はステップS120へ進む。ステップS120では、舵角センサ138によって検出されるステアリング操舵角θhの絶対値が1[deg]以上であるか否かを判定し、ステアリング操舵角θhの絶対値が1[deg]以上の場合はステップS122へ進む。ステップS122では、上述した手法により付加トルクTvmotを算出し、付加トルクTvmotに基づいて目標モーメントγ_Tgtへのフィードバック制御を行う。このため、次のステップS124では、付加トルクTvmotに基づいて各モータ108,110,112,114のモータトルク指示値を式(14)〜式(15)から算出し、各モータ108,110,112,114へ出力を指示する。次のステップS126では、前後加速度センサ132、横加速度センサ134により車両1000の加速度を検出する。ステップS126の後はステップS114へ戻る。
After steps S116 and S118, the process proceeds to step S120. In step S120, it is determined whether or not the absolute value of the steering angle θh detected by the
次に、図9の処理の主要な処理について詳細に説明する。図10は、図9のステップS122の処理を示すフローチャートである。ここで、図10は、重み付けゲイン算出部220が重み付けゲインaを算出する処理を示すフローチャートである。図10の処理は、重み付けゲインaに基づいて実ヨーレートγ_sensとヨーレートモデル値γ_clcを配分してフィードバックヨーレートγ_F/Bを算出することで、ヨーレートセンサ142のノイズを除去する処理として機能する。先ず、ステップS200では、実ヨーレートγ_sensとヨーレートモデル値γ_clcを取得する。次のステップS201では、実ヨーレートγ_sensとヨーレートモデル値γ_clcとの差分γ_diffを算出する。次のステップS202では、図8のゲインマップに基づいて、重み付け係数aを算出する。次のステップS204では、上述した式(7)に基づいて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、図12のステップS224で差分Δγの算出に用いられる。
Next, main processing of the processing in FIG. 9 will be described in detail. FIG. 10 is a flowchart showing the process of step S122 in FIG. Here, FIG. 10 is a flowchart illustrating a process in which the
図11は、車両ヨーレート算出部206がヨーレートモデル値γ_clcを算出する処理を示すフローチャートである。先ず、ステップS210では、ステアリング操舵角θhと車両速度Vを取得する。次のステップS212では、式(5)、式(6)を連立して解くことで、ヨーレートモデル値γ_clcを算出する。算出したヨーレートモデル値γ_clcは、図10のステップS204において、フィードバックヨーレートγ_F/Bの算出に用いられる。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a process in which the vehicle yaw
図12は、付加トルクTvmotを算出する処理を示すフローチャートである。先ず、ステップS220では、目標ヨーレート算出部204がステアリング操舵角θhと車両速度Vを取得する。次のステップS222では、ステアリング操舵角θhと車両速度Vに基づいて、式(2)〜式(4)から目標ヨーレートγ_tgtを算出する。次のステップS224では、式(7)に基づいて、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Δγを算出する。次のステップS226では、式(9)から車体付加モーメントMgを算出する。
FIG. 12 is a flowchart showing a process for calculating the additional torque Tvmot. First, in step S220, the target yaw
次のステップS228では、低μ判定出力ゲイン算出部234が低μ判定出力ゲインμGを算出する。次のステップS230では、式(11)に基づいてΔTvを算出し、式(12)に基づいて付加トルクTvmotを算出する。算出した付加トルクTvmotに基づいて、図9のステップS124において各輪のモータトルク指示値が算出される。
In the next step S228, the low μ judgment output
図13は、低μ判定出力ゲインμGを算出する処理を示すフローチャートである。先ず、ステップS240では、横加速度センサ134が検出した横加速度Aysens、ヨーレートセンサ142が検出した実ヨーレートγ_sens、ステアリング操舵角θh、車両速度Vなどの各種パラメータ(センサ値)を取得する。次のステップS242では、ヨーレートと横加速度のモデル値γ_clc,Ayclcを算出する。
FIG. 13 is a flowchart showing a process for calculating the low μ determination output gain μG. First, in step S240, various parameters (sensor values) such as the lateral acceleration Aysens detected by the
次のステップS244では、旋回時ピークヨーレートγpeak、旋回時ピーク横加速度Aypeakを算出する。旋回時ピークヨーレートγpeak、旋回時ピーク横加速度Aypeakは、いずれも定常円旋回状態の計算値であり、ステアリング操舵角θhと車両速度Vから算出されるモデル値(理論値)である。 In the next step S244, a peak yaw rate γ peak during turning and a peak lateral acceleration Ay peak during turning are calculated. The turning peak yaw rate γ peak and the turning peak lateral acceleration Ay peak are both calculated values in a steady circular turning state, and are model values (theoretical values) calculated from the steering angle θh and the vehicle speed V.
次のステップS246では、目標時定数Ttgtを算出する。次のステップS248では、実時定数Trealを算出する。ステップS246,S248の具体的な処理については、図14及び図15を参照して後述する。次のステップS250では、発生時間差Tdec_clcを算出する。ここで、Tdec_clc=Ttgt/Trealである。 In the next step S246, a target time constant Ttgt is calculated. In the next step S248, a real time constant Treal is calculated. The specific processing of steps S246 and S248 will be described later with reference to FIGS. In the next step S250, an occurrence time difference Tdec_clc is calculated. Here, Tdec_clc = Ttgt / Treal.
次のステップS252では、Tdec_clc≧1であるか否かを判定し、Tdec_clc≧1はステップS254へ進む。この場合、Ttgtの値がTrealの値以上であるため、横加速度のモデル値に対してセンサ値に遅れが生じておらず、路面が高μであると推定できる。このため、ステップS254では、低μ判定出力ゲインμGを1とする(μG=1)。 In the next step S252, it is determined whether or not Tdec_clc ≧ 1, and if Tdec_clc ≧ 1, the process proceeds to step S254. In this case, since the value of Ttgt is equal to or greater than the value of Real, there is no delay in the sensor value with respect to the model value of the lateral acceleration, and it can be estimated that the road surface is high μ. Therefore, in step S254, the low μ determination output gain μG is set to 1 (μG = 1).
一方、ステップS252でTdec_clc<1の場合はステップS256へ進む。この場合、Ttgtの値がTrealの値未満であるため、横加速度のモデル値に対してセンサ値に遅れが生じており、路面が低μであると推定できる。このため、ステップS256では、低μ判定出力ゲインμGをTtgt/Trealとする(μG=Ttgt/Treal)。従って、式(11)から算出されるΔTvが低μ判定出力ゲインμGによって低減されるため、旋回アシストトルクが低減される。これにより、低μ時に車両1000の挙動を安定させることができる。
On the other hand, if Tdec_clc <1 in step S252, the process proceeds to step S256. In this case, since the value of Ttgt is less than the value of Real, a delay occurs in the sensor value with respect to the model value of the lateral acceleration, and it can be estimated that the road surface is low μ. Therefore, in step S256, the low μ determination output gain μG is set to Ttgt / Treal (μG = Ttgt / Treal). Therefore, ΔTv calculated from the equation (11) is reduced by the low μ determination output gain μG, and the turning assist torque is reduced. Thereby, the behavior of the
図14は、図13のステップS246において、目標時定数Ttgtを算出する処理を示すフローチャートである。先ず、ステップS300では、γpeak=γ_clcであるか否かを判定し、γpeak=γclcの場合はステップS302へ進む。この場合、γclcがステアリング操舵角θhと車両速度Vから求まるヨーレートピーク値γpeakに到達したため、ステップS302では、旋回時ピークヨーレートγpeakの発生から旋回時ピーク横加速度Aypeak(モデル値)が発生するまでの時間差Ttgtを算出するためのカウントアップを開始する。なお、γpeakは定常円旋回状態のすべり角計算値であり、γ_clcは動的モデルより算出しているため、γpeakに対してγ_clcの方が時間的遅れを生じる。 FIG. 14 is a flowchart showing a process for calculating the target time constant Ttgt in step S246 in FIG. First, in step S300, it is determined whether or not γpeak = γ_clc. If γpeak = γclc, the process proceeds to step S302. In this case, since γclc has reached the yaw rate peak value γpeak obtained from the steering angle θh and the vehicle speed V, in step S302, from when the turning peak yaw rate γpeak is generated until when the turning peak lateral acceleration Atypepeak (model value) is generated. The count-up for calculating the time difference Ttgt is started. Note that γpeak is a calculated value of the slip angle in a steady circular turning state, and γ_clc is calculated from a dynamic model. Therefore, γ_clc has a longer time delay than γpeak.
一方、ステップS300でγpeak≠γclcの場合は、ステップS300で待機する。 On the other hand, if γpeak ≠ γclc in step S300, the process waits in step S300.
次のステップS304では、Aypeak=Ayclcであるか否かを判定し、Aypeak=Ayclcの場合はステップS306へ進む。この場合、車両横加速度Ayclcがステアリング操舵角θhと車両速度Vから求まる旋回時ピーク横加速度Aypeakに到達したため、ステップS306では、カウントアップを終了し、目標時定数Ttgt=I(Iはカウントアップ終了時のカウント値)とする。一方、ステップS304でAypeak≠Ayclcの場合は、ステップS302へ戻り、カウントアップを継続する。なお、Aypeakは定常円旋回状態の横加速度計算値であり、Ayclcは動的モデルより算出しているため、Aypeakに対してAyclcの方が時間的遅れを生じる。 In the next step S304, it is determined whether or not Aypeak = Aylcc. If Aypeak = Aylcc, the process proceeds to step S306. In this case, since the vehicle lateral acceleration Aylcc has reached the peak lateral acceleration Aypeak during turning obtained from the steering angle θh and the vehicle speed V, the count-up is ended in step S306, and the target time constant Ttgt = I (I is the count-up end. Hour count value). On the other hand, if AypeakAAyclc in step S304, the process returns to step S302 and continues counting up. Note that Aypeak is a calculated value of lateral acceleration in a steady circular turning state, and Aylc is calculated from a dynamic model, so that Ayclc has a longer time delay than Aypeak.
以上のようにして、図14の処理により、図13のステップS246における目標時定数Ttgtを算出する。 As described above, the target time constant Ttgt in step S246 in FIG. 13 is calculated by the processing in FIG.
図15は、図13のステップS248において、実時定数Trealを算出する処理を示すフローチャートである。先ず、ステップS310では、γpeak=γsensであるか否かを判定し、γpeak=γsensの場合はステップS312へ進む。この場合、γsensがステアリング操舵角θhと車両速度Vから求まるヨーレートピーク値γpeakに到達したため、ステップS312では、旋回時ピークヨーレートγpeakの発生から旋回時ピーク横加速度Aypeakが発生するまでの時間差Trealを算出するためのカウントアップを開始する。 FIG. 15 is a flowchart showing a process of calculating the real time constant Treal in step S248 of FIG. First, in step S310, it is determined whether or not γpeak = γsens. If γpeak = γsens, the process proceeds to step S312. In this case, since γsens has reached the yaw rate peak value γpeak obtained from the steering angle θh and the vehicle speed V, in step S312, the time difference Real from the generation of the turning peak yaw rate γpeak to the generation of the turning peak lateral acceleration Apeak is calculated. To start counting up.
一方、ステップS310でγpeak≠γsensの場合は、ステップS310で待機する。 On the other hand, if γpeak ≠ γsens in step S310, the process waits in step S310.
次のステップS314では、Aypeak=Aysensであるか否かを判定し、Aypeak=Aysensの場合はステップS316へ進む。この場合、横加速度のセンサ値Aypeakがステアリング操舵角θhと車両速度Vから求まる旋回時ピーク横加速度Aypeakに到達したため、ステップS316では、カウントアップを終了し、目標時定数Treal=J(Jはカウントアップ終了時のカウント値)とする。一方、ステップS314でAypeak≠Aysensの場合は、ステップS312へ戻り、カウントアップを継続する。 In the next step S314, it is determined whether or not Atype = Aysens, and if Atype = Aysens, the process proceeds to step S316. In this case, since the sensor value Aypeak of the lateral acceleration has reached the peak lateral acceleration Aypeak during turning obtained from the steering angle θh and the vehicle speed V, the count-up is terminated in step S316, and the target time constant Treal = J (J is the count Count value at the end of up). On the other hand, if AypeakAAysens in step S314, the process returns to step S312 to continue counting up.
以上のようにして、図15処理により、図13のステップS248における実標時定数Trealを算出する。 As described above, the actual target time constant Treal in step S248 in FIG. 13 is calculated by the processing in FIG.
図16は、本実施形態に係る制御を行った場合の効果を説明するための特性図である。本実施形態による制御を行わない場合、後輪104,106のみでトルク制御を行い、車体のヨーを収束させようとすると、後輪104,106のグリップが既に飽和しており、ヨーの発生とステアリング操舵(St_ang)の発生に位相差が発生する。図16では、上側の特性群がステアリング操舵角及びヨーレートを示しており、下側の特性群が横加速度を示している。図16に示すように、高μ時(hi)と低μ時(low)とでは、ヨーレートに対する横加速度の遅れが変化していることが判る。本実施形態により、低μ路で旋回アシスト制御を行い、後輪104,106のスリップおよび車体横すべりが発生した際に、横すべり量の低減に加えて、低μ時のヨーレート(γ_low)の収束が向上した。
FIG. 16 is a characteristic diagram for explaining an effect when the control according to the present embodiment is performed. When the control according to the present embodiment is not performed, when the torque control is performed only on the
また、図17及び図18は、低μ路でのダブルレーンチェンジを行った場合に、ステアリング操舵角、ヨーレート、横加速度の各パラメータが変化する様子を、本実施形態に係る制御を行った場合(制御有)と行わない場合(制御無)とで比較して示す特性図である。本実施形態に係る制御を行った場合は、路面判定により駆動力制御を抑制するため、操舵量とヨーレートが収束していることが判る。また、走行後半のレーンチェンジにおいてスリップを防止できているため、横力(横加速度)を得られていることが判る。 FIGS. 17 and 18 show how the parameters of the steering angle, the yaw rate, and the lateral acceleration change when a double lane change is performed on a low μ road when the control according to the present embodiment is performed. FIG. 9 is a characteristic diagram showing a comparison between (with control) and not (without control). When the control according to the present embodiment is performed, it can be seen that the steering amount and the yaw rate converge because the driving force control is suppressed by the road surface determination. In addition, it can be seen that the lateral force (lateral acceleration) is obtained because the slip can be prevented in the lane change in the latter half of the traveling.
以上説明したように本実施形態によれば、旋回時には車両のヨーレートに対して横加速度が遅れて発生するため、ヨーレートと横加速度の時間差に応じて路面μを推定することができる。従って、この時間差に基づいて旋回アシスト制御のアシストトルクを制御することで、車体のスリップが発生した場合に車両の挙動安定性を大幅に高めることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, when turning, the lateral acceleration occurs later than the yaw rate of the vehicle, so that the road surface μ can be estimated according to the time difference between the yaw rate and the lateral acceleration. Therefore, by controlling the assist torque of the turning assist control based on this time difference, it becomes possible to greatly increase the behavior stability of the vehicle when the vehicle body slips.
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。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is apparent that those skilled in the art to which the present invention pertains can conceive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
142 ヨーレートセンサ
200 制御装置
204 目標ヨーレート算出部
206 車両ヨーレート算出部
208 ヨーレートF/B算出部
220 重み付けゲイン算出部
224 目標横加速度算出部
226 目標時定数算出部
228 実時定数算出部
232 車体付加モーメント算出部
234 低μ判定出力ゲイン算出部
236 乗算部
1000 車両
142
Claims (10)
車両旋回時に、ヨーレートの変化に対する横加速度の変化の時間差に関する情報を取得する時間差情報取得部と、
前記時間差に関する情報に基づいて、前記車体付加モーメントを補正する補正部と、
を備える、車両の制御装置。 A vehicle body addition moment calculation unit that calculates a vehicle body addition moment to be added to the vehicle body independently of the steering wheel steering system based on the yaw rate of the vehicle;
At the time of turning the vehicle, a time difference information acquisition unit that acquires information about a time difference between a change in the lateral acceleration with respect to a change in the yaw rate,
Based on the information about the time difference, a correction unit that corrects the vehicle body additional moment,
A control device for a vehicle, comprising:
ヨーレートのモデル値が所定値に到達した起点として、横加速度のモデル値が所定値に到達するまでの第1の時間を算出する第1の算出部と、
ヨーレートのモデル値が所定値に到達した起点として、横加速度のセンサ値が前記所定値に到達するまでの第2の時間を算出する第2の算出部と、を備え、前記第1の時間と前記第2の時間から前記時間差に関する情報を取得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 time difference information acquisition unit,
A first calculation unit that calculates a first time until the model value of the lateral acceleration reaches the predetermined value as a starting point at which the model value of the yaw rate has reached the predetermined value;
A second calculation unit that calculates a second time until the sensor value of the lateral acceleration reaches the predetermined value, as a starting point at which the model value of the yaw rate has reached the predetermined value; The control device for a vehicle according to claim 1, wherein information about the time difference is obtained from the second time.
前記ゲイン算出部は、前記第2の時間に対する前記第1の時間の比率を前記ゲインとす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。 Based on the information about the time difference, the correction unit includes a gain calculation unit that calculates a gain for correcting the vehicle body additional moment,
The vehicle control device according to claim 3, wherein the gain calculation unit sets a ratio of the first time to the second time as the gain.
車両モデルからヨーレートモデル値を算出する車両ヨーレート算出部と、
車両の実ヨーレートを検出するヨーレートセンサと、
前記ヨーレートモデル値と前記実ヨーレートとの差分に基づいて前記ヨーレートモデル値と前記実ヨーレートを配分して、前記ヨーレートモデル値及び前記実ヨーレートからフィードバックヨーレートを算出するフィードバックヨーレート算出部と、
を備え、
前記車体付加モーメント算出部は、
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、前記車体付加モーメントを算出することを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の車両の制御装置。 A target yaw rate calculation unit that calculates a target yaw rate based on the steering angle and the vehicle speed;
A vehicle yaw rate calculation unit that calculates a yaw rate model value from the vehicle model;
A yaw rate sensor for detecting an actual yaw rate of the vehicle,
A feedback yaw rate calculator that distributes the yaw rate model value and the actual yaw rate based on a difference between the yaw rate model value and the actual yaw rate, and calculates a feedback yaw rate from the yaw rate model value and the actual yaw rate;
With
The vehicle body additional moment calculation unit,
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the vehicle body additional moment is calculated based on a difference between the target yaw rate and the feedback yaw rate.
車両旋回時に、ヨーレートの変化に対する横加速度の変化の時間差に関する情報を取得するステップと、
前記時間差に関する情報に基づいて、前記車体付加モーメントを補正するステップと、
を備えることを特徴とする、車両の制御方法。 Calculating a body addition moment to be added to the body independently of the steering wheel system based on the yaw rate of the vehicle;
Acquiring information about a time difference between a change in the lateral acceleration and a change in the yaw rate when the vehicle is turning;
Correcting the vehicle body additional moment based on the information about the time difference;
A control method for a vehicle, comprising:
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