JP7095970B2 - Vehicle control unit - Google Patents

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Description

この発明は、前後輪の前後力により生じる上下力によってピッチ運動等を制御することで、ドライバーまたは自動運転／運転支援装置の運転操作性を向上させる車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that improves the driving operability of a driver or an automatic driving / driving support device by controlling a pitch motion or the like by a vertical force generated by a front-rear force of the front and rear wheels.

特許文献１には、横方向の加加速度（横加加速度）情報を用いて、車両の前後方向の加減速（前後加速度）を制御することが記載されている。
特許文献２には、横加速度と横加加速度の符号が一致した時に、前下がりのピッチ運動が発生するようにショックアブソーバーの減衰力、もしくはエアサスペンションの圧力を制御することが記載されている。
特許文献３には、制駆動力による上下力が発生するサスペンションジオメトリの車両において、制駆動力を制御して目標ロールモーメント、目標ピッチモーメント、目標ヨーモーメントを実現することが記載されている。 Patent Document 1 describes controlling acceleration / deceleration (front-back acceleration) in the front-rear direction of a vehicle by using lateral jerk (lateral acceleration) information.
Patent Document 2 describes that the damping force of the shock absorber or the pressure of the air suspension is controlled so that a forward-sloping pitch motion occurs when the signs of the lateral acceleration and the lateral acceleration match.
Patent Document 3 describes that a target roll moment, a target pitch moment, and a target yaw moment are realized by controlling the control driving force in a vehicle having a suspension geometry in which a vertical force due to the control driving force is generated.

特開２０１１－１５７０６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-157067 特開２０１１－３１７９５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-31795 特許第５２１２６６３号公報Japanese Patent No. 5212663

田中利緒、鈴木雄大、小坂秀一、程偉鵬、山門誠、狩野芳郎、安部正人著、「車体運動がG-Vectoring 制御に及ぼす影響」、自動車技術会、２０１７年春季大会学術講演会講演予稿集ＣＤ、２０１７５１６３、PP８８８- ８９２Toshio Tanaka, Yudai Suzuki, Shuichi Kosaka, Wei Peng, Makoto Yamamon, Yoshiro Kano, Masato Abe, "Effects of Body Motion on G-Vectoring Control", Society of Automotive Engineers of Japan, 2017 Spring Meeting Academic Lecture Proceedings CD , 20175-163, PP888-892

特許文献１に記載の技術では、サスペンションジオメトリ（アンチダイブ角、アンチスクワット角）を考慮しておらず、車両に前後加速度を発生させた際に、ドライバーが不快に感じるピッチ運動が生じる可能性がある。
特許文献２に記載の技術では、ショックアブソーバーの減衰力を調整する場合、前後加速度が発生してから制御する必要がある為、応答が遅れる可能性がある（受動的）。さらに、エアサスペンションを使用する場合、能動的に使用しても応答性が早いアクチュエータではない為、応答が遅れる可能性がある。応答性を高めようとする場合、サスペンション部に新たなアクチュエータを搭載する必要がある。
特許文献３に記載の技術では、目標ピッチモーメントの制御指針が不明確な為、制御タイミングによっては不要なピッチモーメントを発生させてしまう可能性がある。 The technique described in Patent Document 1 does not consider the suspension geometry (anti-dive angle, anti-squat angle), and there is a possibility that pitch motion that the driver feels uncomfortable occurs when the vehicle is subjected to front-rear acceleration. be.
In the technique described in Patent Document 2, when adjusting the damping force of the shock absorber, it is necessary to control it after the front-rear acceleration is generated, so that the response may be delayed (passive). Further, when an air suspension is used, the response may be delayed because the actuator is not a quick response even if it is actively used. When trying to improve responsiveness, it is necessary to mount a new actuator on the suspension section.
In the technique described in Patent Document 3, since the control guideline of the target pitch moment is unclear, there is a possibility that an unnecessary pitch moment may be generated depending on the control timing.

この発明は、上記課題を解消するものであり、その目的は、ピッチモーメントの制御により、ドライバーまたは自動運転／運転支援装置の運転操作性を向上させることである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to improve the driving operability of a driver or an automatic driving / driving support device by controlling a pitch moment.

この発明における第１の車両制御装置１は、車両２の少なくとも前輪８と後輪９にそれぞれ独立して駆動力または制動力となる前後力を発生させる前後力発生手段（３），２０と、車両のばね下に配置された各輪をそれぞれ前記車両２のばね上に配置された車体２Ａに連結するサスペンション機構４１とを備え、前記車両の前輪８のアンチダイブ角θｆもしくは後輪９のアンチスクワット角θｒのどちらか一方の角度がおおよそ零であり、他方の角度が前記一方の角度よりも大きい車両に装備されて、
前輪８と後輪９にそれぞれ独立した前後力を発生させ、前輪８もしくは後輪９の前後力が前記がサスペンション機構４１を介して車両２のばね上に上下力として作用するように前記前後力発生手段（３），２０を制御する車両２の車両制御装置１であって、
前記前輪８または後輪９の前後力の値を用いて、前記車両２の前後加速度と車両２のばね上に生じるピッチモーメントとを制御する前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１を備える、ことを特徴とする。 The first vehicle control device 1 in the present invention includes front-rear force generating means (3), 20 that independently generate front-rear force as driving force or braking force at least front wheels 8 and rear wheels 9 of the vehicle 2. A suspension mechanism 41 for connecting each wheel arranged under the unsprung mass of the vehicle to the vehicle body 2A arranged on the spring of the vehicle 2 is provided, and the anti-dive angle θ f of the front wheel 8 of the vehicle or the rear wheel 9 is provided. Installed in a vehicle in which one of the anti-squat angles θr is approximately zero and the other angle is greater than the one.
The front-rear force is generated on the front wheel 8 and the rear wheel 9, respectively, and the front-rear force of the front wheel 8 or the rear wheel 9 acts as a vertical force on the spring of the vehicle 2 via the suspension mechanism 41. It is a vehicle control device 1 of the vehicle 2 that controls the generation means (3), 20.
The front-rear acceleration / pitch moment control means 31 for controlling the front-rear acceleration of the vehicle 2 and the pitch moment generated on the spring of the vehicle 2 by using the value of the front-rear force of the front wheel 8 or the rear wheel 9 is provided. It is a feature.

この構成によると、前輪８のアンチダイブ角θｆが零であれば、前輪８の前後力による上下力は発生せず、車両には前後加速度力のみを作用させることができる。後輪９のアンチスクワット角θrが零でない場合は、後輪９の前後力Frにアンチスクワット角tanθrを乗算した大きさの上下力が働き、車両のピッチ回転中心周りに働くピッチモーメントの制御が可能となる。さらに後輪９の前後力に応じて前輪８の前後力を調節することで車両に生じる前後加速度の制御が可能となる。これにより、ドライバーまたは自動運転/運転支援装置の操作安定性が向上する。
なお、前記自動運転／運転支援装置を備えた車両の場合の操作安定性は、アクセルやブレーキ指令値に相当する指令を生成する制御手段についての制御の安定性、容易性である。
また、前記「おおよそ零」は、５度以下であり、好ましくは、３度以下、より好ましくは２度以下、または１度以下である。 According to this configuration, if the anti-dive angle θ f of the front wheels 8 is zero, the vertical force due to the front-rear force of the front wheels 8 is not generated, and only the front-rear acceleration force can be applied to the vehicle. If the anti-squat angle θ r of the rear wheel 9 is not zero, a vertical force of the magnitude obtained by multiplying the front-rear force F r of the rear wheel 9 by the anti-squat angle tan θ r acts, and the pitch moment acting around the center of pitch rotation of the vehicle. Can be controlled. Further, by adjusting the front-rear force of the front wheel 8 according to the front-rear force of the rear wheel 9, it is possible to control the front-rear acceleration generated in the vehicle. This improves the operational stability of the driver or autonomous driving / driving support device.
In the case of a vehicle equipped with the automatic driving / driving support device, the operational stability is the stability and ease of control of the control means for generating a command corresponding to the accelerator or brake command value.
Further, the "approximately zero" is 5 degrees or less, preferably 3 degrees or less, more preferably 2 degrees or less, or 1 degree or less.

この発明の第２の車両制御装置１は、車両２の前輪８と後輪９にそれぞれ独立して駆動力または制動力となる前後力を発生させる前後力発生手段（３），２０と、車両２のばね下に配置された各輪をそれぞれ車両２のばね上に配置された車体２Ａに連結するサスペンション機構４１とを備える車両に装備されて、
前輪８と後輪９にそれぞれ独立した前後力を発生させ、前輪８もしくは後輪９の前後力が前記サスペンション機構４１を介して車両２のばね上に上下力として作用するように前記前後力発生手段（３），２０を制御する車両の車両制御装置１であって、
横加加速度計算手段４０より算出した車両２の横加加速度に基づいて、前記前後力発生手段（３），２０を制御することにより前輪８または後輪９の前後力でピッチモーメントを車両のばね上に生じさせるピッチモーメント制御手段３２を有することを特徴とする。 The second vehicle control device 1 of the present invention includes front-rear force generating means (3), 20 for independently generating front-rear force or braking force for the front wheels 8 and rear wheels 9 of the vehicle 2, and a vehicle. It is installed in a vehicle equipped with a suspension mechanism 41 for connecting each wheel arranged under the unsprung of 2 to the vehicle body 2A arranged on the spring of the vehicle 2, respectively.
Independent front-rear forces are generated in the front wheels 8 and the rear wheels 9, and the front-rear forces are generated so that the front-rear forces of the front wheels 8 or the rear wheels 9 act as vertical forces on the springs of the vehicle 2 via the suspension mechanism 41. A vehicle control device 1 for a vehicle that controls means (3) and 20.
By controlling the front-rear force generating means (3) and 20 based on the lateral acceleration of the vehicle 2 calculated by the lateral acceleration calculation means 40, the pitch moment is applied to the spring of the vehicle by the front-rear force of the front wheel 8 or the rear wheel 9. It is characterized by having a pitch moment control means 32 to generate.

この構成によると、車両２の横加加速度に基づいて、前記前後力発生手段（３），２０を制御することにより前輪８または後輪９の前後力でピッチモーメントを車両２のばね上に生じさせるため、旋回時における車両姿勢が安定し、スムーズで乗り心地が良くなる。
この構成の車両制御装置１は、例えば４輪独立駆動車、特に４輪にインホイールモータ駆動装置３を備える自動車等において、横加加速度の発生に応じて前後輪９の前後力をそれぞれ逆向きに発生させて車両２のピッチ運動を適切に制御することで、ドライバーに違和感を与える事なくスムーズに運転することが可能になる。 According to this configuration, by controlling the front-rear force generating means (3) and 20 based on the lateral acceleration of the vehicle 2, a pitch moment is generated on the spring of the vehicle 2 by the front-rear force of the front wheels 8 or the rear wheels 9. Therefore, the posture of the vehicle when turning is stable, and the ride quality is smooth and comfortable.
The vehicle control device 1 having this configuration reverses the front-rear forces of the front and rear wheels 9 in response to the occurrence of lateral acceleration in, for example, a four-wheel independent drive vehicle, particularly an automobile having an in-wheel motor drive device 3 on four wheels. By generating it and appropriately controlling the pitch motion of the vehicle 2, it becomes possible to drive smoothly without giving a sense of discomfort to the driver.

従来は、旋回時に発生する横加加速度に応じて微小な前後加速度（減速）を発生させる事で、フロントに荷重が移動して旋回性が向上しドライバーは余裕を持って操舵していると考えられていた。
しかし、非特許文献１によれば、旋回時に同じ前後加速度が生じていても、前後加速度で生じるピッチ運動の向きによって、ドライバーが余裕をもって操舵できるかどうかが異なることが示されている。減速時に生じるピッチ運動が前下がりとなる場合は、ピッチ運動と旋回により発生するロール運動の連成したダイアゴナルな姿勢変化（いわゆるダイアゴナルロール）がドライバーの操舵に良い影響（余裕を持った操舵ができる）を与えている可能性がある事が分かった。逆に減速時に生じるピッチ運動が前上がりとなる場合はドライバーによって結果が分かれることが分かった。
また、その後、後輪９のアンチスクワット角θｒが前輪８のアンチダイブ角θｆよりも大きく、４輪にインホイールモータ駆動装置を備える車両において、次の事項が分かった。すなわち、横加加速度に応じた前後加速度の指令をキャンセルするように前後輪８，９の前後力を逆向きに同じ力で発生させて、前上がりもしくは前下がりのピッチ運動が操舵特性にどのような影響を与えるのか評価した結果、前輪８のアンチダイブ角がおおよそ零で前輪８のアンチダイブ角よりも後輪９のアンチスクワット角の方が大きい車両において、前後力によって車両の前後加速度を発生させることなく車両に前下がりのピッチを発生させられることが分かった。また旋回時に減速させることなく前下がりのピッチ運動をさせるだけでも、ドライバーの操舵に良い影響（余裕を持った操舵ができる）を与えている事が分かった。 Conventionally, it is considered that by generating a minute forward / backward acceleration (deceleration) according to the lateral acceleration generated during turning, the load moves to the front and the turning performance is improved, and the driver steers with a margin. Was there.
However, according to Non-Patent Document 1, it is shown that even if the same front-back acceleration is generated during turning, whether or not the driver can steer with a margin depends on the direction of the pitch motion generated by the front-back acceleration. When the pitch motion generated during deceleration is lowered forward, the diagonal posture change (so-called diagonal roll), which is a combination of the pitch motion and the roll motion generated by turning, has a positive effect on the driver's steering (steering with a margin is possible). ) Was given. On the contrary, it was found that the result differs depending on the driver when the pitch motion generated during deceleration rises forward.
After that, the following matters were found in a vehicle in which the anti-squat angle θ r of the rear wheels 9 is larger than the anti-dive angle θ f of the front wheels 8 and the four wheels are equipped with an in-wheel motor drive device. That is, the front-rear force of the front-rear wheels 8 and 9 is generated with the same force in the opposite directions so as to cancel the command of the front-rear acceleration according to the lateral acceleration, and what kind of pitch motion of the front-up or front-down is in the steering characteristics. As a result of evaluating whether it has an effect, in a vehicle where the anti-dive angle of the front wheel 8 is approximately zero and the anti-squat angle of the rear wheel 9 is larger than the anti-dive angle of the front wheel 8, the vehicle's front-rear acceleration is generated by the front-rear force. It was found that the vehicle could generate a downward pitch without any problems. It was also found that the driver's steering is positively affected (steering with a margin is possible) even if the pitch movement is made to move forward and downward without decelerating when turning.

この結果、前後加速度は変化していないにも関わらず、横加加速度に応じて前下がりのピッチ運動をさせるとドライバーは操舵余裕が生まれ、前上がりのピッチ運動をさせるとドライバーは操舵に余裕が無くなる事が分かった。つまり、減速による前輪８への荷重移動によって旋回性が向上することで、ドライバーは余裕をもって操舵できるようになったのではなく、旋回時に横加加速度に応じた前下がりピッチ運動が生じることが重要だということである。
そこで、この発明の第２の車両制御装置１では、前後力発生手段（３），２０を制御することにより、前輪８または後輪９の前後力でピッチモーメントを車両のばね上に生じさせることで、旋回時等に横加加速度に応じた前下がりピッチ運動を制御するようにしており、これより運転操作性を向上させている。 As a result, even though the front-rear acceleration has not changed, the driver has a steering margin when the front-down pitch movement is performed according to the lateral acceleration, and the driver has no steering margin when the front-up pitch movement is performed. I found out. In other words, it is important that the driver is not able to steer with a margin by improving the turning performance by transferring the load to the front wheels 8 due to deceleration, but that the forward downward pitch movement according to the lateral acceleration is generated during turning. That's what it means.
Therefore, in the second vehicle control device 1 of the present invention, by controlling the front-rear force generating means (3) and 20, a pitch moment is generated on the spring of the vehicle by the front-rear force of the front wheel 8 or the rear wheel 9. Therefore, the forward descending pitch motion according to the lateral acceleration is controlled at the time of turning or the like, and the driving operability is improved from this.

この発明の車両制御装置１は、前記第１の車両制御装置１と第２の車両制御装置１の構成を併せ持つ構成であってもよい。
すなわち、この発明の第１の車両制御装置１において、横加加速度計算手段４０より算出した車両２の横加加速度に基づいて、前記前後力発生手段（３），２０を制御することにより前輪８または後輪９の前後力でピッチモーメントを車両２のばね上に生じさせるピッチモーメント制御手段３２を備えていても良い。
この場合に、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１が、前記ピッチモーメント制御手段３２を有していてもよい。 The vehicle control device 1 of the present invention may have a configuration having both the first vehicle control device 1 and the second vehicle control device 1.
That is, in the first vehicle control device 1 of the present invention, the front wheel 8 or the rear is controlled by controlling the front-rear force generating means (3), 20 based on the lateral acceleration of the vehicle 2 calculated by the lateral acceleration calculating means 40. A pitch moment control means 32 that generates a pitch moment on the spring of the vehicle 2 by the front-rear force of the wheel 9 may be provided.
In this case, the front-rear acceleration / pitch moment control means 31 may include the pitch moment control means 32.

この構成の場合、第１の車両制御装置１による操作安定性の向上の作用と、第２の車両制御装置１による操作安定性の向上の作用との両方が得られ、より一層、ドライバーまたは自動運転／運転支援装置の操作安定性が向上する。 In the case of this configuration, both the action of improving the operation stability by the first vehicle control device 1 and the action of improving the operation stability by the second vehicle control device 1 can be obtained, and the driver or the automatic can be further obtained. The operational stability of the driving / driving support device is improved.

この発明の車両制御装置１において、車両の速度および横加速度に基づいて決定される制御ゲインを車両の横加加速度に乗算することでピッチモーメントを算出する目標ピッチモーメント計算器３７を有していてもよい。
このような構成の目標ピッチモーメント計算器３７を有していると、車両２の実前後加速度に応じて適切に制御ゲインが調整される事で、勾配路においても適切なピッチ運動が得られる。 Even if the vehicle control device 1 of the present invention has a target pitch moment calculator 37 that calculates a pitch moment by multiplying the lateral acceleration of the vehicle by a control gain determined based on the speed and lateral acceleration of the vehicle. good.
When the target pitch moment calculator 37 having such a configuration is provided, the control gain is appropriately adjusted according to the actual front-rear acceleration of the vehicle 2, so that an appropriate pitch motion can be obtained even on a slope road.

この発明の車両制御装置１において、車両の前後加速度に基づいて決定される制御ゲインを車両の横加加速度に乗算することでピッチモーメントを算出する目標ピッチモーメント計算器３７を有していてもよい。
この目標ピッチモーメント計算器３７を有すると、車両の実前後加速度に応じて適切に制御ゲインが調整される事で、勾配路においても適切なピッチ運動を得られる。 The vehicle control device 1 of the present invention may have a target pitch moment calculator 37 that calculates a pitch moment by multiplying the lateral acceleration of the vehicle by a control gain determined based on the front-rear acceleration of the vehicle.
With the target pitch moment calculator 37, the control gain is appropriately adjusted according to the actual front-rear acceleration of the vehicle, so that an appropriate pitch motion can be obtained even on a slope road.

この発明の車両制御装置１において、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１または前記ピッチモーメント制御手段３２は、車両前下がり向きとなるピッチモーメントを生じさせる構成であってもよい。
舵角を切り増す時にだけ前下がりにする事で、車両前下がり向きとなるピッチモーメントを生じさせることになり、ドライバーの操舵性がより一層向上する。 In the vehicle control device 1 of the present invention, the front-rear acceleration / pitch moment control means 31 or the pitch moment control means 32 may be configured to generate a pitch moment in a downward direction toward the front of the vehicle.
By lowering the front only when the steering angle is increased, a pitch moment that tends to lower the front of the vehicle is generated, and the steerability of the driver is further improved.

この構成の場合に、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１または前記ピッチモーメント制御手段３２は、車両前下がり向きとなるピッチモーメントに加えて、車両２が前上がり向きとなるピッチモーメントをさらに生じさせるようにしてもよい。
舵角を切り戻す時は前下がりになったピッチ角を操舵に合わせて戻す事で、ドライバーの操舵性がより一層向上する。 In the case of this configuration, the front-rear acceleration / pitch moment control means 31 or the pitch moment control means 32 further generates a pitch moment in which the vehicle 2 is in the forward upward direction in addition to the pitch moment in which the vehicle is in the forward downward direction. You may do so.
When turning back the rudder angle, the steerability of the driver is further improved by returning the pitch angle that has fallen forward according to the steering.

この発明の車両制御装置１において、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１または前記ピッチモーメント制御手段３２がピッチモーメントを発生させるために前後力発生手段（３），２０で発生させる前輪８と後輪９の前後力が、大きさが同じで向きが逆であってもよい。
前輪８と後輪９のトータルの前後力が零であれば、前後加速度は発生せずにピッチ運動だけを制御することがきる。 In the vehicle control device 1 of the present invention, the front and rear wheels 8 and the rear wheels generated by the front-rear force generating means (3) and 20 for the front-rear acceleration / pitch moment control means 31 or the pitch moment control means 32 to generate a pitch moment. The front-back forces of 9 may have the same magnitude and opposite directions.
If the total front-rear force of the front wheels 8 and the rear wheels 9 is zero, it is possible to control only the pitch motion without generating the front-rear acceleration.

この発明の車両制御装置１において、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１または前記ピッチモーメント制御手段３２は、アクセル操舵手段またはブレーキ操舵手段の指令により定まる前後力とは別に、ピッチモーメントを発生させるために前後力発生手段（３），２０で発生させる前後力の和が、車両２の横加加速度に制御ゲインを乗じた値に基づいた値とするように構成してもよい。
旋回開始時に減速させる事で安全な車速にでき、かつ減速によって生じる前下がりのピッチモーメントも発生する為、前後力で発生させるピッチモーメントを小さくする事が出来る。また、旋回走行から直進走行に戻る際に加速させることで、減速した車速を戻す事ができ、かつ加速によって生じる前上がり方向のピッチモーメントも発生する為、前後力で発生させるピッチモーメントを小さくする事が出来る。 In the vehicle control device 1 of the present invention, the front-rear acceleration / pitch moment control means 31 or the pitch moment control means 32 generates a pitch moment in addition to the front-rear force determined by the command of the accelerator steering means or the brake steering means. The sum of the front-rear forces generated by the front-rear force generating means (3) and 20 may be set to a value based on the value obtained by multiplying the lateral acceleration of the vehicle 2 by the control gain.
By decelerating at the start of turning, it is possible to achieve a safe vehicle speed, and since a front-down pitch moment generated by deceleration is also generated, the pitch moment generated by the front-rear force can be reduced. In addition, by accelerating when returning from turning to straight running, the decelerated vehicle speed can be returned, and the pitch moment in the forward ascending direction generated by acceleration is also generated, so the pitch moment generated by the front-rear force is reduced. I can do things.

この構成の場合に、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１または前記ピッチモーメント制御手段３２は、前記制御ゲインを、車両２の前後加速度に基づいて決定するように構成してもよい。
この場合、例えば、旋回開始時において上り勾配では前後加速度は零、下り勾配では平坦路よりも前後加速度を大きくできる。 In the case of this configuration, the front-rear acceleration / pitch moment control means 31 or the pitch moment control means 32 may be configured to determine the control gain based on the front-back acceleration of the vehicle 2.
In this case, for example, at the start of turning, the front-rear acceleration can be zero on an uphill slope, and the front-back acceleration can be larger than on a flat road on a downhill slope.

この発明の車両制御装置１において、前輪８ないしは後輪９の前後力発生手段（３），２０がインホイールモータ駆動装置３であってもよい。
前後力発生手段（３），２０がインホイールモータ駆動装置３である場合、サスペンション機構における前後力の作用点がタイヤと路面とが接するタイヤ接地点になるため、アンチダイブ角θｆまたはアンチスクワット角θｒが大きくなり、制御性が上がる。また独立かつ制駆動力によるピッチ制御が容易となる。 In the vehicle control device 1 of the present invention, the front-rear force generating means (3) and 20 of the front wheels 8 or the rear wheels 9 may be the in-wheel motor drive device 3.
When the front-rear force generating means (3) and 20 are the in-wheel motor drive device 3, the point of action of the front-rear force in the suspension mechanism is the tire contact point where the tire and the road surface are in contact with each other. The angle θ r becomes large, and the controllability is improved. In addition, pitch control by independent driving force becomes easy.

この発明の車両２は、この発明の車両制御装置１を備える。
この車両２によると、この発明の車両制御装置１により、ドライバーまたは自動運転／運転支援装置の運転操作性が向上する。 The vehicle 2 of the present invention includes the vehicle control device 1 of the present invention.
According to the vehicle 2, the vehicle control device 1 of the present invention improves the driving operability of the driver or the automatic driving / driving support device.

この発明の第１の車両制御装置は、車両の少なくとも前輪と後輪にそれぞれ独立して駆動力または制動力となる前後力を発生させる前後力発生手段と、車両のばね下に配置された各輪をそれぞれ前記車両のばね上に配置された車体に連結するサスペンション機構とを備え、前記車両の前輪のアンチダイブ角もしくは後輪のアンチスクワット角のどちらか一方の角度がおおよそ零であり、他方の角度が前記一方の角度よりも大きい車両に装備されて、少なくとも前輪と後輪にそれぞれ独立した前後力を発生させ、前輪もしくは後輪の前後力が前記がサスペンション機構を介して車両のばね上に上下力として作用するように前記前後力発生手段を制御する車両の車両制御装置であって、前記前輪または後輪の前後力の値を用いて、前記車両の前後加速度と車両のばね上に生じるピッチモーメントとを制御する前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段を備えるため、ドライバーまたは自動運転／運転支援装置の運転操作性が向上する。 The first vehicle control device of the present invention includes front-rear force generating means for generating front-rear force as driving force or braking force independently for at least front wheels and rear wheels of the vehicle, and each arranged under the spring of the vehicle. Each of the wheels is provided with a suspension mechanism for connecting the wheels to the vehicle body arranged on the spring of the vehicle, and the angle of either the front wheel anti-dive angle or the rear wheel anti-squat angle of the vehicle is approximately zero, and the other. Is installed in a vehicle whose angle is larger than one of the above angles, at least the front and rear wheels generate independent front-rear forces, and the front-rear force of the front or rear wheels is applied to the spring of the vehicle via the suspension mechanism. It is a vehicle control device of a vehicle that controls the front-rear force generating means so as to act as a vertical force, and uses the value of the front-rear force of the front wheel or the rear wheel to apply the front-rear acceleration of the vehicle and the spring of the vehicle. Since the front-rear acceleration / pitch moment control means for controlling the generated pitch moment is provided, the driving operability of the driver or the automatic driving / driving support device is improved.

この発明の第２の車両制御装置は、車両の少なくとも前輪と後輪にそれぞれ独立して駆動力または制動力となる前後力を発生させる前後力発生手段と、車両のばね下に配置された各輪をそれぞれ車両のばね上に配置された車体に連結するサスペンション機構とを備える車両に装備されて、少なくとも前輪と後輪にそれぞれ独立した前後力を発生させ、前輪もしくは後輪の前後力が前記サスペンション機構を介して車両のばね上に上下力として作用するように前記前後力発生手段を制御する車両の車両制御装置であって、横加加速度計算手段より算出した車両の横加加速度に基づいて、前記前後力発生手段を制御することにより前輪または後輪の前後力でピッチモーメントを車両のばね上に生じさせるピッチモーメント制御手段を備えるため、ドライバーまたは自動運転／運転支援装置の運転操作性が向上する。 The second vehicle control device of the present invention includes a front-rear force generating means that independently generates a front-rear force that becomes a driving force or a braking force at least the front wheels and the rear wheels of the vehicle, and each of the front-rear force generating means arranged under the spring of the vehicle. It is installed in a vehicle equipped with a suspension mechanism that connects the wheels to the vehicle body arranged on the spring of the vehicle, and at least the front and rear wheels generate independent front and rear forces, and the front and rear forces of the front and rear wheels are the above-mentioned. A vehicle control device that controls the front-rear force generating means so as to act as a vertical force on the spring of the vehicle via a suspension mechanism. Since the pitch moment control means for generating the pitch moment on the spring of the vehicle by the front-rear force of the front wheel or the rear wheel by controlling the front-rear force generation means is provided, the driving operability of the driver or the automatic driving / driving support device is improved. ..

この発明の一実施形態に係る車両制御装置が装備された車両の一例の概念構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conceptual structure of an example of the vehicle equipped with the vehicle control device which concerns on one Embodiment of this invention. 同車両制御装置で装備される車両の他の例の概念構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conceptual composition of another example of a vehicle equipped with the vehicle control device. 同車両制御装置で装備される車両のさらに他の例の概念構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conceptual composition of the other example of the vehicle equipped with the vehicle control device. 同車両制御装置の概念構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conceptual structure of the vehicle control device. インホイールモータ車を横から見たアンチダイブ角とアッチスクワット角の説明図である。It is explanatory drawing of the anti-dive angle and the place squat angle seen from the side of an in-wheel motor vehicle. エンジン車のアンチダイブ角とアッチスクワット角を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the anti-dive angle and the place squat angle of an engine car. インホイールモータ車を横から見た実施形態の場合のアンチダイブ角とアッチスクワット角の説明図である。It is explanatory drawing of the anti-dive angle and the place squat angle in the case of the embodiment which saw the in-wheel motor vehicle from the side. インホイールモータ車を横から見たアンチダイブ角およびアッチスクワット角と駆動力および制動力の関係例の説明図である。It is explanatory drawing of the relation example of the anti-dive angle and the place squat angle, and the driving force and the braking force when the in-wheel motor vehicle is seen from the side. サイン操舵中に発生する横加速度および横加加速度と、それに応じて発生する指令前後力の波形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the waveform example of the lateral acceleration and lateral acceleration generated during sine steering, and the command anteroposterior force generated correspondingly. サイン操舵中に発生する横加速度および横加加速度と、それに応じて発生する指令前後力の波形の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the waveform of the lateral acceleration and lateral acceleration generated during sine steering, and the command front-back force generated correspondingly. インホイールモータ駆動装置の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of an in-wheel motor drive device.

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、４輪に前後力発生手段としてインホイールモータ駆動装置（「ＩＷＭ」と略称する場合がある）３を搭載した車両２の概略図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a vehicle 2 in which an in-wheel motor drive device (sometimes abbreviated as “IWM”) 3 is mounted on four wheels as a front-rear force generating means.

インホイールモータ駆動装置３は、例えば図１１に示すように、車輪用軸受５と、電動機４と、この電動機４の回転出力を車輪用軸受５の回転輪となるハブ輪５ａに減速して伝達する減速機６とを備え、前記ハブ輪５ａに車輪のホイールが取付けられる。電動機４は、例えば同期モータ等の交流モータであり、ステータ４ａとロータ４ｂとを有する。インホイールモータ駆動装置３は、車輪回転速度センサ７を備えている。 As shown in FIG. 11, for example, the in-wheel motor drive device 3 decelerates and transmits the wheel bearing 5, the electric motor 4, and the rotational output of the electric motor 4 to the hub wheel 5a, which is the rotating wheel of the wheel bearing 5. A speed reducer 6 is provided, and a wheel of the wheel is attached to the hub wheel 5a. The electric motor 4 is an AC motor such as a synchronous motor, and has a stator 4a and a rotor 4b. The in-wheel motor drive device 3 includes a wheel rotation speed sensor 7.

図５に示すように、車両２の前輪８および後輪９は、サスペンション機構４１を介して車両２の車体２Ａに設置されており、前輪８のアンチダイブ角θｆ、もしくは後輪９のアンチスクワット角θｒのどちらか一方の角度がおおよそ零であり、他方の角度が前記一方の角度よりも大きく設定されている。この実施形態では、前輪８のアンチダイブ角θｆが、図７のようにおおよそ零とされている。ここで言う「おおよそ零」は、例えば５度以下であり、４度以下、３度以下、２度以下、または１度以下であってもよい。サスペンション機構４１は、この例では独立懸架方式であるダブルウィッシュボーン型であり、アッパーアーム４２、ロアアーム４３、および両アーム４２，４３間に介在したスプリング４４を有している。サスペンション機構４１に関しては、図５～図７のいずれの例も同様である。
また、本発明はダブルウィッシュボーン形式の車両に限ったものではない。前輪８のアンチダイブ角θｆもしくは後輪９のアンチスクワット角θｆが零よりも大きく、前後力がサスペンション機構４１を介して上下力として作用するならば、例えば、ストラット形式、トレーリングアーム形式、マルチリンク形式、トーションビーム形式等のサスペンション形式でもよい。 As shown in FIG. 5, the front wheels 8 and the rear wheels 9 of the vehicle 2 are installed on the vehicle body 2A of the vehicle 2 via the suspension mechanism 41, and the anti-dive angle θ f of the front wheels 8 or the anti of the rear wheels 9 The angle of either one of the squat angles θr is approximately zero, and the other angle is set to be larger than the one angle. In this embodiment, the anti-dive angle θ f of the front wheel 8 is set to be approximately zero as shown in FIG. The "approximately zero" referred to here is, for example, 5 degrees or less, and may be 4 degrees or less, 3 degrees or less, 2 degrees or less, or 1 degree or less. The suspension mechanism 41 is a double wishbone type suspension mechanism in this example, and has an upper arm 42, a lower arm 43, and a spring 44 interposed between the arms 42 and 43. Regarding the suspension mechanism 41, the same applies to any of the examples of FIGS. 5 to 7 .
Further, the present invention is not limited to double wishbone type vehicles. If the anti-dive angle θ f of the front wheel 8 or the anti-squat angle θ f of the rear wheel 9 is larger than zero and the front-rear force acts as a vertical force via the suspension mechanism 41, for example, a strut type or a trailing arm type. , Multi-link type, torsion beam type and other suspension types may be used.

図１において、車両２にはＥＣＵ１０と実施形態に係る車両制御装置１が搭載され、アクセル・ブレーキセンサ１１、車速センサ１２、舵角センサ１３、およびジャイロセンサ１４が備わっている。これらのセンサ１１～１４はＥＣＵ１０と通信されており、ＥＣＵ１０から、必要な情報が車両制御装置１に出力され、この車両制御装置１の内部で計算された前後力の指令値が、前後の車輪８，９のインホイールモータ駆動装置３の駆動をそれぞれ行うインバータ装置１５，１５に送られる。アクセル・ブレーキセンサ１１は、アクセルペダル等のアクセル操作装置（図示せず）に設けられたアクセルセンサと、ブレーキペダル等のブレーキ操作手段（図示せず）に設けられたブレーキセンサとを総称して示す。 In FIG. 1, the vehicle 2 is equipped with an ECU 10 and a vehicle control device 1 according to an embodiment, and includes an accelerator / brake sensor 11, a vehicle speed sensor 12, a steering angle sensor 13, and a gyro sensor 14. These sensors 11 to 14 communicate with the ECU 10, necessary information is output from the ECU 10 to the vehicle control device 1, and the command value of the front-rear force calculated inside the vehicle control device 1 is the front and rear wheels. It is sent to the inverter devices 15 and 15 that drive the in-wheel motor drive devices 3 of 8 and 9, respectively. The accelerator / brake sensor 11 is a general term for an accelerator sensor provided in an accelerator operating device (not shown) such as an accelerator pedal and a brake sensor provided in a brake operating means (not shown) such as a brake pedal. show.

ＥＣＵ１０は、車両２の全体の統括制御や協調制御を行う電気制御ユニットであり、「ＶＣＵ」とも称される。インバータ装置１５は、バッテリー（図示せず）の直流電力を交流電力に変換するインバータと、このインバータの制御を行う制御部（いずれも図示せず）を有し、入力された前記前後力の指令値に従ってインホイールモータ駆動装置３の前記電動機４（図１１参照）を制御する。インバータ装置１５の前記制御部は、例えば位相制御等の効率化やその他の制御機能を有している。インバータ装置１５は、図示の例では、左右の前輪８，８に対して１台、また左右の後輪９，９に対して１台設けられているが、前記前後力の指令値は４輪の個々に対する個別の指令値であり、各インバータ装置１５は左右輪を個別に制御可能に構成されている。インバータ装置１５は、左右輪に対して個別に設けられていてもよい。 The ECU 10 is an electric control unit that performs integrated control and coordinated control of the entire vehicle 2, and is also referred to as “VCU”. The inverter device 15 has an inverter that converts DC power of a battery (not shown) into AC power, and a control unit (none of which is shown) that controls the inverter, and inputs the front-rear force command. The electric power 4 (see FIG. 11) of the in-wheel motor drive device 3 is controlled according to the value. The control unit of the inverter device 15 has efficiency improvement such as phase control and other control functions. In the illustrated example, one inverter device 15 is provided for each of the left and right front wheels 8 and 8, and one inverter device 15 is provided for each of the left and right rear wheels 9 and 9. However, the command value of the front-rear force is four wheels. It is an individual command value for each individual inverter device 15, and each inverter device 15 is configured to be able to control the left and right wheels individually. The inverter device 15 may be provided individually for the left and right wheels.

図２は、４輪駆動車（ガソリン車等）の構成例を表しており、ガソリンまたはディーゼルのエンジン１６を搭載し、エンジン１６の回転出力は、ドライブャフト１７ａ等で構成される伝達機構１７を介して左右の前輪８，８および左右の後輪９，９に伝達される。これら各輪８，８，９，９には、摩擦ブレーキからなるブレーキ装置１８が設けられている。エンジン１６は、エンジン制御装置１７により制御される。各輪のブレーキ装置８は、ブレーキ制御装置２２により個別に制御可能である。車両２は、アクセル・ブレーキセンサ１１、舵角センサ１３、車速センサ１２、およびジャイロセンサ１４を搭載している。これらのセンサ１１～１４は、車両２に搭載されたＥＣＵ１０と通信しており、ＥＣＵ１０から必要な情報を車両制御装置１へと出力する。車両制御装置１は、内部で計算された前後力の指令値となるエンジン出力とブレーキトルクを、エンジン制御装置２１とブレーキ制御装置２２とに指令する。
この実施形態の場合、エンジン１６および４輪のブレーキ装置１８により、前後力発生手段２０が構成される。図２の例は、特に説明した事項の他は、図１の例と同様である。 FIG. 2 shows a configuration example of a four-wheel drive vehicle (gasoline vehicle, etc.), which is equipped with a gasoline or diesel engine 16, and the rotational output of the engine 16 is transmitted via a transmission mechanism 17 composed of a drivechaft 17a or the like. It is transmitted to the left and right front wheels 8 and 8 and the left and right rear wheels 9 and 9. Each of these wheels 8, 8, 9, and 9 is provided with a brake device 18 including a friction brake. The engine 16 is controlled by the engine control device 17. The brake device 8 for each wheel can be individually controlled by the brake control device 22. The vehicle 2 is equipped with an accelerator / brake sensor 11, a steering angle sensor 13, a vehicle speed sensor 12, and a gyro sensor 14. These sensors 11 to 14 communicate with the ECU 10 mounted on the vehicle 2, and output necessary information from the ECU 10 to the vehicle control device 1. The vehicle control device 1 commands the engine control device 21 and the brake control device 22 for the engine output and the brake torque, which are the command values of the front-rear force calculated internally.
In the case of this embodiment, the front-rear force generating means 20 is configured by the engine 16 and the four-wheel brake device 18. The example of FIG. 2 is the same as the example of FIG. 1 except for the matters described in particular.

図３は、後輪駆動車（ガソリン車）の構成例を表しており、フロントにガソリンまたはディーゼルのエンジン１６を搭載し、エンジン１６の回転出力は伝達機構１７Ａを介して左右の後輪９，９に伝達される。摩擦ブレーキからなるブレーキ装置１８は、４輪全てに設けられている。エンジン１６は、エンジン制御装置２１により制御される。各輪のブレーキ装置８は、ブレーキ制御装置２２により個別に制御可能である。車両２は、アクセル・ブレーキセンサ１１、車速センサ１２、舵角センサ１３、ジャイロセンサ１４を搭載している。これらセンサ１１～１４は、車両２に搭載されたＥＣＵ１０と通信しており、ＥＣＵ１０から必要な情報を車両制御装置１へと出力する。車両制御装置１は、内部で計算されたエンジン出力とブレーキトルクを、エンジン制御装置２１とブレーキ制御装置２２とに指令する。図３の例は、特に説明した事項の他は、図１の例と同様である。 FIG. 3 shows a configuration example of a rear-wheel drive vehicle (gasoline vehicle), in which a gasoline or diesel engine 16 is mounted on the front, and the rotational output of the engine 16 is transmitted to the left and right rear wheels 9 via a transmission mechanism 17A. It is transmitted to 9. The braking device 18 including the friction brake is provided on all four wheels. The engine 16 is controlled by the engine control device 21. The brake device 8 for each wheel can be individually controlled by the brake control device 22. The vehicle 2 is equipped with an accelerator / brake sensor 11, a vehicle speed sensor 12, a steering angle sensor 13, and a gyro sensor 14. These sensors 11 to 14 communicate with the ECU 10 mounted on the vehicle 2, and output necessary information from the ECU 10 to the vehicle control device 1. The vehicle control device 1 commands the engine output and the brake torque calculated internally to the engine control device 21 and the brake control device 22. The example of FIG. 3 is the same as the example of FIG. 1 except for the matters described in particular.

これより、この実施形態の車両制御装置１は、図１の４輪駆動車（インホイールモータ車）を前提に説明する。
図４は、この実施例に係る車両制御装置１を備えた車両２のシステム構成図である。車両２は、図１と共に説明したように、左右の前輪８，８と、左右の後輪９，９の４輪に、それぞれ前後力発生手段となるインホイールモータ駆動装置３を備えている。
車両制御装置１は、前輪８と後輪９にそれぞれ独立した前後力を発生させ、前輪８もしくは後輪９の前後力がサスペンション機構４１（図５参照）を介して車両２のばね上に上下力として作用するように、前後力発生手段であるインホイールモータ駆動装置３の電動機４を制御する装置である。 From this, the vehicle control device 1 of this embodiment will be described on the premise of the four-wheel drive vehicle (in-wheel motor vehicle) of FIG.
FIG. 4 is a system configuration diagram of the vehicle 2 provided with the vehicle control device 1 according to this embodiment. As described with FIG. 1, the vehicle 2 is provided with an in-wheel motor drive device 3 as a front-rear force generating means on each of the left and right front wheels 8 and 8 and the left and right rear wheels 9 and 9.
The vehicle control device 1 generates independent front-rear forces on the front wheels 8 and the rear wheels 9, and the front-rear forces of the front wheels 8 or the rear wheels 9 move up and down on the spring of the vehicle 2 via the suspension mechanism 41 (see FIG. 5). It is a device that controls the electric motor 4 of the in-wheel motor drive device 3 which is a front-rear force generating means so as to act as a force.

この車両制御装置１は、前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１と、ピッチモーメント制御手段３２とを備える。ピッチモーメント制御手段３２は、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１の一部として設けられていてもよい。 The vehicle control device 1 includes a front-rear acceleration / pitch moment control means 31 and a pitch moment control means 32 . The pitch moment control means 32 may be provided as a part of the longitudinal acceleration / pitch moment control means 31.

前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１は、前輪８または後輪９の前後力の値を用いて、車両２の前後加速度と車両２のばね上に生じるピッチモーメントとを制御する。前記前輪８または後輪９の前後力の値は、例えばインホイールモータ駆動装置３の電動機４を流れる電流を検出する電流センサ（図示せず）の検出値から得る。
前後加速度・ピッチモーメント制御手段３１は、加算前後加速度制御ゲイン計算部３４およびピッチモーメント制御ゲイン計算部３５を有する制御ゲイン計算器３３と、目標前後加速度計算器３６と、目標ピッチモーメント計算器３７と、前後力指令値計算器３８とで構成される。 The front-rear acceleration / pitch moment control means 31 controls the front-rear acceleration of the vehicle 2 and the pitch moment generated on the spring of the vehicle 2 by using the value of the front-rear force of the front wheel 8 or the rear wheel 9. The value of the front-rear force of the front wheel 8 or the rear wheel 9 is obtained from, for example, a detection value of a current sensor (not shown) that detects a current flowing through the electric motor 4 of the in-wheel motor drive device 3.
The front-back acceleration / pitch moment control means 31 includes a control gain calculator 33 having an addition front-back acceleration control gain calculation unit 34 and a pitch moment control gain calculation unit 35, a target front-back acceleration calculator 36, and a target pitch moment calculator 37. , It is composed of a front-rear force command value calculator 38.

ピッチモーメント制御手段３２は、横加加速度計算手段４０により算出した車両２の横加加速度に基づいて、前後力発生手段であるインホイールモータ駆動装置３を制御することにより、前輪８または後輪９の前後力でピッチモーメントを車両２のばね上に生じさせる。ピッチモーメント制御手段３２は、前記制御ゲイン計算器３３のピッチモーメント制御ゲイン計算部３４と、目標ピッチモーメント計算器３７により構成される。 The pitch moment control means 32 controls the in-wheel motor drive device 3 which is a front-rear force generating means based on the lateral acceleration of the vehicle 2 calculated by the lateral acceleration calculation means 40, so that the front and rear wheels 8 or the rear wheels 9 are front and rear. The force causes a pitch moment on the spring of the vehicle 2. The pitch moment control means 32 includes a pitch moment control gain calculation unit 34 of the control gain calculator 33 and a target pitch moment calculator 37.

この車両制御装置１は、上記の他に、加算前後加速度禁止判定器３９を備えている。
以下、各部を具体的に説明する。 In addition to the above, the vehicle control device 1 includes an addition front-rear acceleration prohibition determination device 39.
Hereinafter, each part will be specifically described.

センサ系１９より、アクセル・ブレーキセンサ１１の出力を基にして定まる要求前後加速度を、車速センサ１２から車両２の車速を、舵角センサ１３からステアリングの操舵角を、ジャイロセンサ１４から前後加速度と横加速度を、車両２に搭載されたＥＣＵ１０へそれぞれ出力する。これらの情報が入力されたＥＣＵ１０は、車両制御装置１へ各値を出力する。 From the sensor system 19, the required front-rear acceleration determined based on the output of the accelerator / brake sensor 11, the vehicle speed of the vehicle 2 from the vehicle speed sensor 12, the steering angle of the steering from the steering angle sensor 13, and the front-rear acceleration from the gyro sensor 14. The lateral acceleration is output to the ECU 10 mounted on the vehicle 2, respectively. The ECU 10 into which these information is input outputs each value to the vehicle control device 1.

加算前後加速度禁止判定器３９は、ジャイロセンサ１４で検知した実際に車両２に生じている前後加速度（実前後加速度）から、例えば運転者の操作による急加速または急減速の状況や、急斜面を走行していると推定される状況等の設定状況にあるか否かを、定められた規則に従って判定し、車両制御装置１の制御による前後加速度を零にする前後加速度禁止信号（ゲインを零にする）を出力する。
制御ゲイン計算器３３の加算前後加速度制御ゲイン計算部３４は、入力された車速および横加速度を用いて、定められた規則に従い目標加算前後加速度の制御ゲインを決める。
また、加算前後加速度制御ゲイン計算部３４は、前記前後加速度禁止信号が入力された場合は、前後加速度に関する制御ゲインを零にする。
制御ゲイン計算器３３のピッチモーメント制御ゲイン計算部３５は、入力された車速および横加速度を用いて、定められた規則に従いピッチモーメントの制御ゲインを決める。
横加加速度計算手段４０は、入力された車速と舵角から横加速度を算出してその値を時間微分することで横加加速度を計算する。この計算では、例えば平面２自由度モデルを使用する。
目標加算前後加速度計算器３６は、入力された制御ゲインと横加加速度と横加速度から、制御により加算する目標加算前後加速度を、定められた規則に従い計算する。
目標ピッチモーメント計算器３７は、入力された制御ゲインと横加加速度と横加速度から前後力がサスペンション機構４１（図５参照）を介すことによって車両２に与える目標ピッチモーメントを、定められた規則によって計算する。目標ピッチモーメント計算器３７は、例えば、車両２の速度および横加速度に基づいて決定される制御ゲインを車両２の横加加速度に乗算することでピッチモーメントを算出する。
目標ピッチモーメント計算器３７は、車両２の前後加速度に基づいて決定される制御ゲインを車両２の横加加速度に乗算することでピッチモーメントを算出する構成であってもよい。
なお、前記各手段の「定められた規則」は、特に説明するものの他は、設計により、例えばマップや関数等で適宜定められる規則である。 The addition front-rear acceleration prohibition determination device 39 is based on the front-back acceleration (actual front-back acceleration) actually generated in the vehicle 2 detected by the gyro sensor 14, for example, in a situation of sudden acceleration or deceleration operated by the driver, or traveling on a steep slope. It is determined whether or not the vehicle is in a set condition such as a presumed situation, and the front-rear acceleration prohibition signal (gain is set to zero) to make the front-rear acceleration under the control of the vehicle control device 1 zero. ) Is output.
The addition front-rear acceleration control gain calculation unit 34 of the control gain calculator 33 determines the control gain of the target addition front-rear acceleration according to a predetermined rule by using the input vehicle speed and lateral acceleration.
Further, the addition front-rear acceleration control gain calculation unit 34 sets the control gain related to the front-back acceleration to zero when the front-back acceleration prohibition signal is input.
The pitch moment control gain calculation unit 35 of the control gain calculator 33 determines the control gain of the pitch moment according to a predetermined rule by using the input vehicle speed and lateral acceleration.
The lateral acceleration calculation means 40 calculates the lateral acceleration by calculating the lateral acceleration from the input vehicle speed and steering angle and differentiating the values with respect to time. In this calculation, for example, a plane 2 degree of freedom model is used.
The target addition front-back acceleration calculator 36 calculates the target addition front-back acceleration to be added by control from the input control gain, lateral acceleration acceleration, and lateral acceleration according to a predetermined rule.
The target pitch moment calculator 37 determines the target pitch moment given to the vehicle 2 by the front-rear force from the input control gain, lateral acceleration and lateral acceleration via the suspension mechanism 41 (see FIG. 5) according to a defined rule. calculate. The target pitch moment calculator 37 calculates the pitch moment by, for example, multiplying the lateral acceleration of the vehicle 2 by the control gain determined based on the speed and the lateral acceleration of the vehicle 2.
The target pitch moment calculator 37 may be configured to calculate the pitch moment by multiplying the lateral acceleration of the vehicle 2 by the control gain determined based on the front-rear acceleration of the vehicle 2.
The "defined rules" of each of the above means are rules that are appropriately determined by design, for example, by a map, a function, or the like, except for those described in particular.

前後力指令値計算器３８は、入力された目標加算前後加速度と目標ピッチモーメントと要求前後加速度から、定められた規則に従って各輪の前後力を計算する。計算された前後力指令値は、前後輪８，９のインバータ装置１５，１５に指令する。インバータ装置１５，１５は、電流を制御することでインホイールモータ駆動装置３の電動機４が出力する前後力が前後力指令値に等しくなるように電動機４を駆動する。 The front-rear force command value calculator 38 calculates the front-back force of each wheel from the input target addition front-back acceleration, target pitch moment, and required front-back acceleration according to a predetermined rule. The calculated front-rear force command value is commanded to the inverter devices 15 and 15 of the front and rear wheels 8 and 9. The inverter devices 15 and 15 drive the electric motor 4 so that the front-rear force output by the electric motor 4 of the in-wheel motor drive device 3 becomes equal to the front-rear force command value by controlling the current.

ここで、横加加速度計算手段４０では、車速と舵角から算出した横加速度の時間微分から横加加速度を求める方法以外にも、下記の２つの方法のいずれかで算出してもよい。
(1) ジャイロセンサ１４から出力された実横加速度を時間微分して求める。
(2) ジャイロセンサ１４から出力された実ヨーレートの時間微分を車速で除して算出した横加速度を時間微分して求める。
加算前後加速度禁止判定器３９は、ジャイロセンサ１４が検知した前後加速度の代わりに、運転者のアクセルペダルやブレーキペダルの操作を表す要求前後加速度を用いることで急加速や急減速の状況にあるか否かを判断してもよい。またジャイロセンサ１４が検知した実前後加速度と車両制御装置が発生させようとしている前後加速度の情報を用いることで路面の勾配推定の推定、つまり急斜面を走行していると推定される状況にあるか否かを判定してもよい。 Here, in the lateral acceleration calculation means 40, in addition to the method of obtaining the lateral acceleration from the time derivative of the lateral acceleration calculated from the vehicle speed and the steering angle, it may be calculated by any of the following two methods.
(1) Obtain the actual lateral acceleration output from the gyro sensor 14 by time differentiation.
(2) The lateral acceleration calculated by dividing the time derivative of the actual yaw rate output from the gyro sensor 14 by the vehicle speed is obtained by the time derivative.
Whether the addition front-rear acceleration prohibition determination device 39 is in a state of sudden acceleration or deceleration by using the required front-back acceleration indicating the operation of the driver's accelerator pedal or brake pedal instead of the front-back acceleration detected by the gyro sensor 14. You may decide whether or not. Also, is there a situation in which it is estimated that the road surface is inclined by using the information of the actual front-rear acceleration detected by the gyro sensor 14 and the front-back acceleration that the vehicle control device is about to generate, that is, it is estimated that the vehicle is traveling on a steep slope? It may be determined whether or not.

前後加速度とピッチ運動の両方を同時に制御する場合、制御ゲイン計算器３３は、前後加速度によっても車両２にピッチ運動が生じることを考慮した制御ゲインとすることが望ましい。加えて、ピッチ運動が過大にならないように、目標ピッチモーメント計算手段３７において目標ピッチモーメントに制限を加えても良い。
制御ゲイン計算器３３の加算前後加速度制御ゲイン計算部３４において、ジャイロセンサ１４から出力された実前後加速度に応じて、例えば、大きな減速度が発生している場合には加算前後加速度が小さくなるように、制御ゲインを調整してもよい。 When both the front-back acceleration and the pitch movement are controlled at the same time, it is desirable that the control gain calculator 33 has a control gain in consideration of the fact that the front-back acceleration also causes the pitch movement in the vehicle 2. In addition, the target pitch moment calculation means 37 may limit the target pitch moment so that the pitch motion does not become excessive.
Addition front-back acceleration of control gain calculator 33 In the control gain calculation unit 34, for example, when a large deceleration occurs, the addition front-back acceleration becomes smaller according to the actual front-back acceleration output from the gyro sensor 14. In addition, the control gain may be adjusted.

なお、目標加算前後加速度を常に零にしておく場合は、条件設定部（図示せず）および制御ゲイン計算器３３に含まれる前後加速度制御ゲイン計算部３４を無くしても良い。 If the front-back acceleration of the target addition is always set to zero, the front-back acceleration control gain calculation unit 34 included in the condition setting unit (not shown) and the control gain calculator 33 may be eliminated.

図５～図７は、サスペンション４１が独立懸架方式であるダブルウィッシュボーンの車両２を真横から見た図であり、本図を用いてアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒの定義を説明する。
図５は、４輪にインホイールモータ駆動装置３を搭載した車両２であり、前後それぞれのアッパーアーム４２とロアアーム４３の延長線の交点Ｐｆ，Ｐｒからタイヤ接地点Ｔｆ，Ｔｒを結んだ線に対する地面Ｓとの成す角がアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒになる。 5 to 7 are views of a double wishbone vehicle 2 in which the suspension 41 is an independent suspension system as viewed from the side, and the definitions of the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r are explained using this figure. do.
FIG. 5 shows a vehicle 2 in which an in-wheel motor drive device 3 is mounted on four wheels, and tire contact points T f and Tr are set from intersections P f and Pr of extension lines of the front and rear upper arms 42 and lower arms 43, respectively. The angle formed by the ground S with respect to the connected line is the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r .

図６は、ドライブシャフト１７ａを使用した車両（例えば、図２の４輪駆動のガソリン車）で、前後それぞれのアッパーアーム４２とロアアーム４３の延長線の交点Ｐｆ，Ｐｒからタイヤ回転中心Ｏｆ，Ｏｒを結んだ線に対する水平面Ｓとの成す角がアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒになる。 FIG. 6 shows a vehicle using the drive shaft 17a (for example, a four-wheel drive gasoline vehicle of FIG. 2 ) , and the tire rotation center Of from the intersection points P f and Pr of the extension lines of the front and rear upper arms 42 and the lower arms 43, respectively. , The angle formed by the horizontal plane S with respect to the line connecting Or is the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r .

ここで、インホイールモータ車と、エンジン車のアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒの定義が違う理由に関して説明する。インホイールモータ駆動装置３は、それ自体が駆動力源となっており、制駆動力を発生させた時のタイヤ反力がインホイールモータ駆動装置３を通じてサスペンション４１に直接伝わる。その為、タイヤ接地点Ｔｆ，Ｔｒの中心と水平面Ｓの成す角がアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒとなる。 Here, the reason why the definitions of the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r of the in-wheel motor vehicle and the engine vehicle are different will be described. The in-wheel motor drive device 3 itself is a driving force source, and the tire reaction force when the control driving force is generated is directly transmitted to the suspension 41 through the in-wheel motor drive device 3. Therefore, the angle formed by the center of the tire contact points Tf and Tr and the horizontal plane S is the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r .

これに対して、エンジン車は、駆動力がドライブシャフト１７ａを介してタイヤに伝わり、駆動力を発生させた時のタイヤ反力がタイヤ回転中心Ｏｆ，Ｏｒに前後方向の力として作用する。その為、タイヤ回転中心Ｏｆ，Ｏｒと水平面ｓの成す角がアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒとなる。
ただし、摩擦ブレーキからなるブレーキ装置１８（アウトボード）に関しては、制動時のタイヤ反力はブレーキキャリパ―（図示せず）を通じてサスペンション４１に直接伝わる為、インホイールモータ駆動装置３の場合と同様のアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒの定義となる。同じ大きさの前後力をタイヤに発生させた場合、アンチダイブ角θｆやアンチクスワット角θｒが大きいほど、サスペンション４１を介して車体２Ａに作用する上下方向の力は大きくなるため、エンジン車よりもインホイールモータ車の方がピッチ運動を制御し易い。 On the other hand, in the engine vehicle, the driving force is transmitted to the tire via the drive shaft 17a, and the tire reaction force when the driving force is generated acts on the tire rotation centers Of and Or as a force in the front-rear direction. Therefore, the angles formed by the tire rotation centers Of, Or and the horizontal plane s are the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r .
However, with respect to the brake device 18 (outboard) composed of friction brakes, the tire reaction force during braking is directly transmitted to the suspension 41 through the brake caliper (not shown), so that it is the same as in the case of the in-wheel motor drive device 3. It is the definition of the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r . When the same amount of front-rear force is generated on the tire, the larger the anti-dive angle θ f and the anti-xwat angle θ r , the greater the vertical force acting on the vehicle body 2A via the suspension 41. It is easier to control pitch motion in an in-wheel motor vehicle than in a vehicle.

また、図５、図６のように、前後輪８，９にアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒが付いている状態で制駆動力を与えると、車体２が上下方向に運動（ヒーブ力が発生）してしまう。その為、図７のように、前輪８のアンチダイブ角θｆをおおよそ零とすることで、上下方向の運動の発生を抑制しつつピッチモーメントを発生させる事が出来る。この実施例では、図７の状態の車両２を前提に説明する。 Further, as shown in FIGS. 5 and 6, when the control driving force is applied to the front and rear wheels 8 and 9 with the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r , the vehicle body 2 moves in the vertical direction (heave). Force is generated). Therefore, as shown in FIG. 7, by setting the anti-dive angle θ f of the front wheel 8 to approximately zero, it is possible to generate a pitch moment while suppressing the generation of vertical motion. In this embodiment, the vehicle 2 in the state of FIG. 7 will be described as a premise.

図８は、図７で示した車両２に対して前輪８に制動力、後輪９に駆動力を与えた時の姿勢変化を表した図である。前輪８の制動力：－F と後輪９の駆動力：F の絶対値が同じでかつアンチダイブ角θｆがおおよそ零（５度以下）でアンチスクワット角θｒが零よりも大きい場合、（または、アンチダイブ角θｆよりもアンチスクワット角θｒの方が大きい場合）、後輪８に発生する上下力により車体２Ａは前下がり方向にピッチし、前輪８の制動力と後輪９の駆動力の大きさが等しいため、車両２には前後加速度が発生しない。もし、前輪８の制動力と後輪９の駆動力の大きさが異なる場合には、車体２は前下がり方向にピッチし、車両２には前後加速度が生じる。すなわち、後輪９の前後力によってピッチ運動を制御するとともに、前輪８の前後力を調節する事で車両に発生する前後加速度も自由に制御することが可能となる。 FIG. 8 is a diagram showing a change in posture when a braking force is applied to the front wheels 8 and a driving force is applied to the rear wheels 9 with respect to the vehicle 2 shown in FIG. 7. When the absolute value of the braking force of the front wheel 8: -F and the driving force of the rear wheel 9: F are the same, the anti-dive angle θ f is approximately zero (5 degrees or less), and the anti-squat angle θ r is larger than zero. (Or, when the anti-squat angle θ r is larger than the anti-dive angle θ f ), the vehicle body 2A pitches in the forward downward direction due to the vertical force generated in the rear wheels 8, and the braking force of the front wheels 8 and the rear wheels 9 Since the magnitudes of the driving forces are the same, no front-rear acceleration is generated in the vehicle 2. If the magnitudes of the braking force of the front wheels 8 and the driving force of the rear wheels 9 are different, the vehicle body 2 pitches in the forward descending direction, and the vehicle 2 causes front-rear acceleration. That is, the pitch motion is controlled by the front-rear force of the rear wheels 9, and the front-rear acceleration generated in the vehicle can be freely controlled by adjusting the front-rear force of the front wheels 8.

図７で示したアンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒを有する車両２において、前下がりピッチを発生させるには、図１に示した４輪駆動車（インホイールモータ車）の他に、図２に示した４輪駆動車（ガソリン車）もしくは図３に示した後輪駆動（ガソリン車）などの後輪９を駆動する駆動源を搭載した車両であれば実現可能である。
ただし、この発明の車両制御装置は、上記に挙げた駆動方式に限ったものではなく、全ての駆動方式で実現可能である。例えば、後輪９のアンチスクワット角θｒがおおよそ零で、前輪８のアンチダイブ角θｆが後輪９のアンチスクワット角θｒよりも大きいサスペンションジオメトリの車両２で、前輪８に駆動源を搭載している（例えば、一般のフロントにエンジンを搭載した前輪駆動車）場合、前輪８に駆動力、後輪９に制動力を与えることで、前下がりのピッチ運動を発生させるとともに、車両２の前後加速度も制御できる。このように、サスペンションジオメトリに合わせて車両２の駆動方式を選ぶ事で、どの駆動方式でも前下がりのピッチ運動を発生させる事が出来る。また４輪駆動車（インホイールモータ車、ガソリン車含む）であれば、前輪後輪８，９共に制動力も駆動力も発生できるため、アンチダイブ角θｆとアンチスクワット角θｒの両方がゼロでないならば、どのようなサスペンションジオメトリでも前下がりおよび前上がりの両方向のピッチ運動と前後加速度の制御ができる。 In the vehicle 2 having the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r shown in FIG. 7, in order to generate the front-down pitch, in addition to the four-wheel drive vehicle (in-wheel motor vehicle) shown in FIG. This can be realized if the vehicle is equipped with a drive source for driving the rear wheels 9, such as the four-wheel drive vehicle (gasoline vehicle) shown in FIG. 2 or the rear wheel drive (gasoline vehicle) shown in FIG.
However, the vehicle control device of the present invention is not limited to the drive methods listed above, and can be realized by all drive methods. For example, in a vehicle 2 having a suspension geometry in which the anti-squat angle θ r of the rear wheels 9 is approximately zero and the anti-dive angle θ f of the front wheels 8 is larger than the anti-squat angle θ r of the rear wheels 9, the drive source is supplied to the front wheels 8. When it is installed (for example, a front-wheel drive vehicle with an engine mounted on the front of a general vehicle), by applying a driving force to the front wheels 8 and a braking force to the rear wheels 9, a front-down pitch motion is generated and the vehicle 2 is installed. The front-rear acceleration of is also controllable. In this way, by selecting the drive system of the vehicle 2 according to the suspension geometry, it is possible to generate a forward-down pitch motion by any drive system. In the case of a four-wheel drive vehicle (including in-wheel motor vehicles and gasoline-powered vehicles), both front and rear wheels 8 and 9 can generate braking force and driving force, so both the anti-dive angle θ f and the anti-squat angle θ r are zero. If not, any suspension geometry can control pitch motion and anteroposterior acceleration in both forward-down and forward-up directions.

図９と図１０は、サイン操舵中に発生する横加速度および横加加速度と、それに応じて発生する指令前後力の波形を表している。図９に示すように、横加速度と横加加速度の符号が一致した時は、ピッチが前下がりとなるように前後力を指令し、不一致の時はピッチが前上がりになるように前後力を指令する。ただし、図１０のように、横加速度の符号と横加加速度の符号が一致した時のみ前後力を指令するようにしてもよい。 9 and 10 show the waveforms of the lateral acceleration and lateral acceleration generated during sine steering and the command anteroposterior force generated accordingly. As shown in FIG. 9, when the signs of the lateral acceleration and the lateral acceleration match, the front-back force is commanded so that the pitch goes down forward, and when the signs do not match, the front-back force is commanded so that the pitch goes up. do. However, as shown in FIG. 10, the front-rear force may be commanded only when the sign of the lateral acceleration and the sign of the lateral acceleration match.

次に示す式（１）は、図４に示した横加加速度計算手段４０内で使用される、操舵に対する横加速度を求める伝達関数である。この式を微分する事で横加加速度が求まる。

Figure 0007095970000001
The following equation (1) is a transfer function used in the lateral acceleration calculation means 40 shown in FIG. 4 to obtain the lateral acceleration with respect to steering. The lateral acceleration can be obtained by differentiating this equation.
Figure 0007095970000001

式（１）に使用されている各項は下記のようになる。

Figure 0007095970000002
Each term used in equation (1) is as follows.
Figure 0007095970000002

式（２），（３）は、この実施形態で用いる基本式となる。式（２）は、非特許文献１で示されているG-Vectoring 制御で前後加速度を指令する式である。式（３）は、式（２）で示した前後加速度を求める式からピッチモーメントＭpitchを求める式に置き換えた式である。 Equations (2) and (3) are basic equations used in this embodiment. Equation (2) is an equation that commands forward / backward acceleration by G-Vectoring control shown in Non-Patent Document 1. The equation (3) is an equation obtained by replacing the equation for obtaining the longitudinal acceleration shown in the equation (2) with the equation for obtaining the pitch moment M pitch .

Figure 0007095970000003
Figure 0007095970000003

式（２）と式（３）に使用されている各項は下記のようになる。

Figure 0007095970000004
The terms used in equations (2) and (3) are as follows.
Figure 0007095970000004

前輪８と後輪９に与える前後力の大きさが同じで向きが逆の場合について、前後力指令値の計算例を示す。次の式（４）は、車両２を真横から見た時に、前後輪８，９に前後力を与えた時に重心周りに発生するピッチモーメントを示している。 A calculation example of the front-rear force command value is shown for the case where the front-rear force applied to the front wheel 8 and the rear wheel 9 has the same magnitude and the opposite directions. The following equation (4) shows the pitch moment generated around the center of gravity when the front and rear wheels 8 and 9 are subjected to the front and rear force when the vehicle 2 is viewed from the side.

Figure 0007095970000005
Figure 0007095970000005

ここで、式（３）の左辺と式（４）の左辺を等しいとおけば（式（５））、前後輪８，９の前後力で式（３）のピッチモーメントを発生させることができる。式（５）から、各輪に指令する前後力を求める式に整理すると、式（６）のようになる。
式（４）から式（６）に使用されている各項は下記のようになる。
Ｆは、１輪あたりの指令前後力である。
その他の項は、先に述べた通りである。 Here, if the left side of the equation (3) and the left side of the equation (4) are equal (equation (5)), the pitch moment of the equation (3) can be generated by the front-rear force of the front and rear wheels 8 and 9. .. The formula (6) can be summarized from the formula (5) into a formula for obtaining the front-rear force commanded to each wheel.
The terms used in equations (4) to (6) are as follows.
F is the command front-rear force per wheel.
The other sections are as described above.

また、前輪８と後輪９に与える前後力が異なる場合について、前後力指令値の計算例を示す。車両２に作用する前後力の総和によって生じる前後加速度は式（７）の関係式となる。これと同様に、前後輪の前後力で生じるピッチモーメントが式（３）を満たすとすれば、式（８）の関係式となる。よって、式（７）と式（８）の連立方程式を解くことで前輪８と後輪９の前後力が算出できる。算出した前後力を前後輪８，９に発生させることで、車両２の前後加速度とピッチ運動の両方を横加加速度に応
じた大きさに制御できるとともに、各ゲインを変更することで独立かつ任意に制御することができる。 Further, a calculation example of the front-rear force command value is shown for the case where the front-rear force applied to the front wheel 8 and the rear wheel 9 is different. The front-rear acceleration generated by the sum of the front-rear forces acting on the vehicle 2 is the relational expression of the equation (7). Similarly, if the pitch moment generated by the front-rear force of the front and rear wheels satisfies the equation (3), the relational expression of the equation (8) is obtained. Therefore, the front-rear force of the front wheels 8 and the rear wheels 9 can be calculated by solving the simultaneous equations of the equations (7) and (8). By generating the calculated front-rear force on the front-rear wheels 8 and 9, both the front-rear acceleration and the pitch motion of the vehicle 2 can be controlled to the magnitude according to the lateral acceleration, and each gain can be changed independently and arbitrarily. Can be controlled.

Figure 0007095970000006
Figure 0007095970000006

式（７）（８）に使用されている各項は下記のようになる。

Figure 0007095970000007
The terms used in equations (7) and (8) are as follows.
Figure 0007095970000007

この構成の車両制御装置１によると、上記のように、横加加速度に応じて前下がりのピッチを発生させる事で、ドライバーの操舵安定性を向上させる事ができる。
例えば４輪独立駆動車（インホイールモータ車）において、横加加速度の発生に応じて前後輪８，９の前後力をそれぞれ逆向きに発生させて車両２のピッチ運動を適切に制御することで、ドライバーに違和感を与える事なくスムーズに運転することが可能になる。 According to the vehicle control device 1 having this configuration, as described above, the steering stability of the driver can be improved by generating a pitch that descends forward according to the lateral acceleration.
For example, in a four-wheel independent drive vehicle (in-wheel motor vehicle), the front-rear forces of the front and rear wheels 8 and 9 are generated in opposite directions in response to the generation of lateral acceleration, and the pitch motion of the vehicle 2 is appropriately controlled. It is possible to drive smoothly without giving the driver a sense of discomfort.

これまで、旋回時に発生する横加加速度に応じて微小な前後加速度（減速）を発生させる事で、フロントに荷重が移動して旋回性が向上しドライバーは余裕を持って操舵していると考えられていた。
しかし、非特許文献(1) にも示されているが、前述のように、旋回時に同じ前後加速度が生じていても、前後加速度で生じるピッチ運動の向きによって、ドライバーが余裕をもって操舵できるかどうかが異なる。減速時に生じるピッチ運動が前下がりとなる場合は、ピッチ運動と旋回により発生するロール運動の連成したダイアゴナルな姿勢変化（いわゆるダイアゴナルロール）が、ドライバーの操舵に良い影響（余裕を持った操舵ができる）を与えている事が分かった。逆に、減速時に生じるピッチ運動が前上がりとなる場合は、ドライバーによって結果が分かれることが分かった。この実施形態は、このような知見により裏付けされる。 Until now, it is thought that by generating a minute forward / backward acceleration (deceleration) according to the lateral acceleration generated during turning, the load moves to the front and the turning performance is improved, and the driver is steering with a margin. Was there.
However, as shown in Non-Patent Document (1), as described above, whether or not the driver can steer with a margin depending on the direction of the pitch motion generated by the front-back acceleration even if the same front-back acceleration occurs during turning. Is different. When the pitch motion generated during deceleration is lowered forward, the diagonal posture change (so-called diagonal roll), which is a combination of the pitch motion and the roll motion generated by turning, has a positive effect on the driver's steering (steering with a margin). I found out that I was giving). On the contrary, it was found that the result is different depending on the driver when the pitch motion generated during deceleration is upward. This embodiment is supported by such findings.

なお、前記自動運転／運転支援装置は、車両２の周辺状況や車両自体の情報をセンサ類により認識し、設定事項に応じてアクセルおよびブレーキの指令を生成する手段であるが、この車両制御装置１を備えることで、前記アクセルおよびブレーキの指令値に相当する指令を生成する手段についての制御の安定性、容易性が得られる。 The automatic driving / driving support device is a means for recognizing the surrounding conditions of the vehicle 2 and information on the vehicle itself by sensors and generating accelerator and brake commands according to setting items. The vehicle control device. By providing 1, the stability and ease of control of the means for generating the command corresponding to the command value of the accelerator and the brake can be obtained.

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above based on the embodiments, the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not limiting. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１…車両制御装置、２…車両、２Ａ…車体、３…インホイールモータ駆動装置（前後力発生手段）、４…電動機、８…前輪、９…後輪、１０…ＥＣＵ、１１…アクセル・ブレーキセンサ、１２…車速センサ、１３…舵角センサ、１４…ジャイロセンサ、１５…インバータ装置、１７ａ…ドライブシャフト、１８…ブレーキ装置、２０…前後力発生手段、２１…エンジン、３１…前後加速度・ピッチモーメント制御手段、３２…ピッチモーメント制御手段、３３…制御ゲイン計算器、３４…加算前後加速度制御ゲイン計算部、３５…ピッチモーメント制御ゲイン計算部、３６…目標前後加速度計算器、３７…目標ピッチモーメント計算器、３８…前後力指令値計算器、４２…アッパーアーム、４３…ロアアーム、
４１…サスペンション機構、θｆ…アンチダイブ角、θｒ…アンチスクワット角 1 ... vehicle control device, 2 ... vehicle, 2A ... vehicle body, 3 ... in-wheel motor drive device (front-rear force generating means), 4 ... electric motor, 8 ... front wheel, 9 ... rear wheel, 10 ... ECU, 11 ... accelerator brake Sensor, 12 ... Vehicle speed sensor, 13 ... Steering angle sensor, 14 ... Gyro sensor, 15 ... Inverter device, 17a ... Drive shaft, 18 ... Brake device, 20 ... Front and rear force generating means, 21 ... Engine, 31 ... Front and rear acceleration / pitch Moment control means, 32 ... Pitch moment control means, 33 ... Control gain calculator, 34 ... Addition front-back acceleration control gain calculation unit, 35 ... Pitch moment control gain calculation unit, 36 ... Target front-back acceleration calculator, 37 ... Target pitch moment Calculator, 38 ... Front-rear force command value calculator, 42 ... Upper arm, 43 ... Lower arm,
41 ... Suspension mechanism, θ f ... Anti-dive angle, θ r ... Anti-squat angle

Claims (12)

車両の少なくとも前輪と後輪にそれぞれ独立して駆動力または制動力となる前後力を発生させる前後力発生手段と、車両のばね下に配置された各輪をそれぞれ前記車両のばね上に配置された車体に連結するサスペンション機構とを備え、前記車両の前輪のアンチダイブ角もしくは後輪のアンチスクワット角のどちらか一方の角度がおおよそ零であり、他方の角度が前記一方の角度よりも大きい車両に装備されて、
前輪と後輪にそれぞれ独立した前後力を発生させ、前輪もしくは後輪の前後力が前記サスペンション機構を介して車両のばね上に上下力として作用するように前記前後力発生手段を制御する車両の車両制御装置であって、
前記前輪または後輪の前後力の値を用いて、前記車両の前後加速度と車両のばね上に生じるピッチモーメントとを制御する前後加速度・ピッチモーメント制御手段と、
前記車両に生じる前後加速度から、車両制御装置の制御による前後加速度を零にする前後加速度禁止信号を出力する加算前後加速度禁止判定器と、
を備える、ことを特徴とする車両制御装置。 A front-rear force generating means that independently generates a front-rear force that becomes a driving force or a braking force for at least the front and rear wheels of the vehicle, and each wheel arranged under the unsprung of the vehicle are arranged on the spring of the vehicle. A vehicle equipped with a suspension mechanism connected to the vehicle body, in which one of the anti-dive angle of the front wheel and the anti-squat angle of the rear wheel of the vehicle is approximately zero, and the other angle is larger than the one angle. Equipped with
The front-rear force generation means is controlled so that the front-rear force is generated independently for each of the front and rear wheels, and the front-rear force of the front wheel or the rear wheel acts as a vertical force on the spring of the vehicle via the suspension mechanism. It is a vehicle control device of the vehicle to be used.
A front-rear acceleration / pitch moment control means that controls the front-rear acceleration of the vehicle and the pitch moment generated on the spring of the vehicle by using the value of the front-rear force of the front wheel or the rear wheel.
An additive front-rear acceleration prohibition determination device that outputs a front-rear acceleration prohibition signal that makes the front-rear acceleration zero under the control of the vehicle control device from the front-rear acceleration generated in the vehicle.
A vehicle control device comprising . 車両の少なくとも前輪と後輪にそれぞれ独立して駆動力または制動力となる前後力を発生させる前後力発生手段と、車両のばね下に配置された各輪をそれぞれ車両のばね上に配置された車体に連結するサスペンション機構とを備える車両に装備されて、
前輪と後輪にそれぞれ独立した前後力を発生させ、前輪もしくは後輪の前後力が前記サスペンション機構を介して車両のばね上に上下力として作用するように前記前後力発生手段を制御する車両の車両制御装置であって、
横加加速度計算手段より算出した車両の横加加速度に基づいて、前記前後力発生手段を制御することにより前輪または後輪の前後力でピッチモーメントを車両のばね上に生じさせるピッチモーメント制御手段と、
前記車両に生じる前後加速度から、車両制御装置の制御による前後加速度を零にする前後加速度禁止信号を出力する加算前後加速度禁止判定器と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。 A front-rear force generating means that independently generates a front-rear force that becomes a driving force or a braking force for at least the front and rear wheels of the vehicle, and each wheel arranged under the unsprung of the vehicle are arranged on the spring of the vehicle, respectively. Equipped on vehicles equipped with a suspension mechanism that connects to the vehicle body,
A vehicle that generates independent front-rear forces on the front and rear wheels and controls the front-rear force generating means so that the front-rear forces of the front and rear wheels act as vertical forces on the springs of the vehicle via the suspension mechanism. It ’s a vehicle control device.
A pitch moment control means that generates a pitch moment on the spring of the vehicle by the front-rear force of the front wheel or the rear wheel by controlling the front-rear force generation means based on the lateral acceleration of the vehicle calculated by the lateral acceleration calculation means.
An additive front-rear acceleration prohibition determination device that outputs a front-rear acceleration prohibition signal that makes the front-rear acceleration zero under the control of the vehicle control device from the front-rear acceleration generated in the vehicle.
A vehicle control device characterized by being provided with. 請求項１に記載の車両制御装置において、横加加速度計算手段より算出した車両の横加加速度に基づいて、前記前後力発生手段を制御することにより前輪または後輪の前後力でピッチモーメントを車両のばね上に生じさせるピッチモーメント制御手段を有する車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 1, the pitch moment is generated by the front-rear force of the front wheel or the rear wheel by controlling the front-rear force generating means based on the lateral acceleration of the vehicle calculated by the lateral acceleration calculation means. A vehicle control device having a pitch moment control means generated above. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両制御装置において、車両の速度および横加速度に基づいて決定される制御ゲインを車両の横加加速度に乗算することでピッチモーメントを算出する目標ピッチモーメント計算器を有する車両制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, a target for calculating a pitch moment by multiplying the lateral acceleration of the vehicle by a control gain determined based on the speed and lateral acceleration of the vehicle. A vehicle control device having a pitch moment calculator. 請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両制御装置において、車両の前後加速度に基づいて決定される制御ゲインを車両の横加加速度に乗算することでピッチモーメントを算出する目標ピッチモーメント計算器を有する車両制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 2 to 4, a target pitch moment for calculating a pitch moment by multiplying the lateral acceleration of the vehicle by a control gain determined based on the front-rear acceleration of the vehicle. A vehicle control device with a calculator. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両制御装置において、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段または前記ピッチモーメント制御手段は、車両前下がり向きとなるピッチモーメントを生じさせる車両制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 5, the front-rear acceleration / pitch moment control means or the pitch moment control means is a vehicle control device that generates a pitch moment in a downward direction toward the front of the vehicle. .. 請求項６に記載の車両制御装置において、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段または前記ピッチモーメント制御手段は、車両前下がり向きとなるピッチモーメントに加えて、車両が前上がり向きとなるピッチモーメントをさらに生じさせる車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 6, the front-rear acceleration / pitch moment control means or the pitch moment control means further increases the pitch moment for the vehicle to move forward in addition to the pitch moment for the vehicle to move forward. Vehicle control device to generate. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両制御装置において、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段または前記ピッチモーメント制御手段がピッチモーメントを発生させるために前後力発生手段で発生させる前輪と後輪の前後力が、大きさが同じで向きが逆である車両制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 7, the front wheel generated by the front-rear force generation means for the front-rear acceleration / pitch moment control means or the pitch moment control means to generate a pitch moment. A vehicle control device in which the front-rear force of the rear wheels is the same in size and the direction is opposite. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両制御装置において、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段または前記ピッチモーメント制御手段は、アクセル操舵手段またはブレーキ操舵手段の指令により定まる前後力とは別に、ピッチモーメントを発生させるために前記前後力発生手段で発生させる前後力の和が、車両の横加加速度に制御ゲインを乗じた値に基づいた値とする車両制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 7, the front-rear acceleration / pitch moment control means or the pitch moment control means has a front-rear force determined by a command of an accelerator steering means or a brake steering means. Separately, the vehicle control device in which the sum of the front-rear forces generated by the front-rear force generation means for generating the pitch moment is a value based on the value obtained by multiplying the lateral acceleration of the vehicle by the control gain. 請求項９項に記載の車両制御装置において、前記前後加速度・ピッチモーメント制御手段は、前記制御ゲインを車両の前後加速度に基づいて決定する車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 9, the front-rear acceleration / pitch moment control means is a vehicle control device that determines the control gain based on the front-rear acceleration of the vehicle. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の車両制御装置において、前輪および後輪のいずれか一方または両方の前後力発生手段がインホイールモータ駆動装置である車両制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 10, wherein the front-rear force generating means of either one or both of the front wheels and the rear wheels is an in-wheel motor drive device. 請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の車両制御装置を備えた車両。 A vehicle provided with the vehicle control device according to any one of claims 1 to 11.
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