JP7222259B2 - VEHICLE WHEEL LOAD CONTROL METHOD AND WHEEL LOAD CONTROL DEVICE - Google Patents
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Description
本開示は、加減速によって前後輪の輪荷重制御を行う車両の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a wheel load control method and a wheel load control device for a vehicle that perform wheel load control of front and rear wheels by acceleration/deceleration.
特許文献1には、車輌の目標前後力、目標横力、目標ヨーモーメントが演算され、操舵制御手段及び制駆動力制御手段の制御応答周波数特性が各車輪毎に演算され、特性の逆数に比例する重みが演算され、重みを使用する評価関数を用いた配分制御により各車輪の目標スリップ率及び目標スリップ角が演算される。この目標スリップ率及び目標スリップ角が達成されるよう各車輪の舵角、制動圧、エンジンの出力トルクが制御される、車輛の走行制御装置が開示されている。
In
特許文献2には、旋回運動を行うための操舵手段、駆動輪を駆動するエンジンの出力を変化させるアクセル手段、及び、車輪の制動力を変化させるブレーキ手段のうち少なくとも一つの手段を操作するためのアクチュエータと、アクチュエータを制御するコントローラと、車両に生じる加速度及び加加速度を検出する運動状態検出手段と、を備える。コントローラは、運動状態検出手段からの車両の加速度及び加々速度を受けて、車両の加速度をネガティブフィードバックすることにより当該加速度と反対の向きに発生して車両の運動を制御する制御力又はトルクと、車両の加々速度をポジティブフィードバックすることにより当該加々速度と同じ向きに発生して車両の運動を制御する制御力又はトルクとの差分により前記アクチュエータを制御する、制御装置が開示されている。
特許文献1に開示された技術は、目標前後力、目標横力、目標ヨーモーメントになるよう、周波数分離したコントローラで統合制御するものである。即ち、制御手法の説明だけであり、目標がどうあるべきかの記載がない。このため、特定の周波数を狙って車両姿勢を良好なものにすることはできるものの、全体的な旋回特性を揃えることができない。
The technology disclosed in
特許文献2に開示された技術は、操舵時に前輪荷重を高くして操舵応答を上げる制御を行うものである。このため、通常操舵入力より少し遅い操舵周波数に対しては有効だが、効果を発揮する操舵周波数が低周波数域に限られる。
The technique disclosed in
本開示は、上記課題に着目してなされたもので、車両姿勢が変化するシーンにおいて、操舵周波数が低周波数から高周波数までの広範囲の周波数領域にて良好な旋回挙動を実現することを目的とする。 The present disclosure has been made with a focus on the above problems, and aims to achieve good turning behavior in a wide range of steering frequencies from low to high frequencies in a scene where the vehicle attitude changes. do.
上記目的を達成するため、本開示は、所定情報に基づいて走行用駆動源からの駆動トルクを補正し、加減速による輪荷重制御を行うコントローラを備える。コントローラによる車両の輪荷重制御方法を、以下の手順としている。
ドライバ要求又はシステム要求に応じた要求駆動トルクを取得する。
車体中心線と車両進行方向とがなす車体スリップ角の変化速度である車体スリップ角速度の情報を取得する。
車体スリップ角速度に応じて要求駆動トルクを補正した補正駆動トルクを算出する。
補正駆動トルクを得る輪荷重制御指令を走行用駆動源へ出力する。
車体スリップ角速度に応じて要求駆動トルクの補正分に正負の補正符号を付してトルク補正量を算出し、要求駆動トルクにトルク補正量を加算して補正駆動トルクを算出する。
補正符号は、車体スリップ角がゼロから離れる方向に変化する場合、トルク補正量の符号を負と判定し、要求駆動トルクを減速側補正にする。
補正符号は、車体スリップ角がゼロへと近づく方向に変化する場合、トルク補正量の符号を正と判定し、要求駆動トルクを加速側補正にする。
In order to achieve the above object, the present disclosure includes a controller that corrects drive torque from a drive source for running based on predetermined information and performs wheel load control by acceleration/deceleration. A vehicle wheel load control method by a controller has the following procedures.
Acquiring the required drive torque according to the driver's request or the system's request.
Information on the vehicle body slip angular velocity, which is the rate of change of the vehicle body slip angle formed by the vehicle body centerline and the vehicle traveling direction, is obtained.
A corrected drive torque is calculated by correcting the required drive torque according to the vehicle body slip angular velocity.
A wheel load control command for obtaining a corrected drive torque is output to the drive source for traveling.
A positive or negative correction sign is attached to the correction amount of the required drive torque according to the vehicle body slip angular velocity to calculate the torque correction amount, and the corrected drive torque is calculated by adding the torque correction amount to the required drive torque.
As for the correction sign, when the vehicle body slip angle changes away from zero, the sign of the torque correction amount is determined to be negative, and the required driving torque is corrected to the deceleration side.
As for the correction sign, when the vehicle body slip angle changes in the direction of approaching zero, the sign of the torque correction amount is determined to be positive, and the required drive torque is corrected on the acceleration side.
このため、車両姿勢が変化するシーンにおいて、操舵周波数が低周波数から高周波数までの広範囲の周波数領域にて良好な旋回挙動を実現することができる。加えて、車体スリップ角がゼロから離れる車両姿勢となる旋回シーンにおいて、車体スリップ角がゼロから離れる方向の変化が素早い応答速度により抑えられ、車両姿勢を安定化に向かわせる応答性向上を達成することができ、車体スリップ角がゼロへと近づく車両姿勢となる旋回シーンにおいて、車体スリップ角がゼロに向かう応答速度が遅くなり、車両姿勢のさらなる安定性向上を達成することができる。 Therefore, in a scene in which the vehicle attitude changes, it is possible to achieve good turning behavior in a wide range of steering frequencies from low to high frequencies. In addition, in turning scenes where the vehicle body slip angle moves away from zero, changes in the vehicle body slip angle away from zero are suppressed by the quick response speed, achieving improved responsiveness that stabilizes the vehicle attitude. In a turning scene in which the vehicle body slip angle approaches zero, the response speed toward the zero vehicle body slip angle becomes slower, and the stability of the vehicle posture can be further improved.
以下、本開示による車両の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例1及び実施例2に基づいて説明する。 Embodiments for implementing the vehicle wheel load control method and the wheel load control device according to the present disclosure will be described below based on a first embodiment and a second embodiment shown in the drawings.
実施例1における輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置は、ドライバ操作によるマニュアル運転走行する電気自動車(車両の一例)に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「輪荷重制御ユニットの制御ブロック構成」、「輪荷重制御処理構成」に分けて説明する。 The wheel load control method and the wheel load control device according to the first embodiment are applied to an electric vehicle (an example of a vehicle) manually operated by a driver. Hereinafter, the configuration of the first embodiment will be described by dividing it into "overall system configuration", "control block configuration of wheel load control unit", and "wheel load control processing configuration".
[全体システム構成]
図1は、実施例1の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置が適用された電気自動車A1のシステム構成を示す。図1に基づいて全体システム構成を説明する。
[Overall system configuration]
FIG. 1 shows the system configuration of an electric vehicle A1 to which the wheel load control method and wheel load control device of Example 1 are applied. The overall system configuration will be described based on FIG.
電気自動車A1は、図1に示すように、駆動輪として左前輪61Lと右前輪61Rを備え、従動輪として左後輪62Lと右後輪62Rを備える前輪駆動車である。駆動輪である左前輪61Lと右前輪61Rへは、モータ63(走行用駆動源)及び変速機64からの駆動トルクが左ドライブシャフト65Lと右ドライブシャフト65Rを経由してそれぞれ入力される。
The electric vehicle A1, as shown in FIG. 1, is a front-wheel drive vehicle that includes a
電気自動車A1の左前輪61Lと右前輪61Rは、図1に示すように、駆動輪であると共にドライバ操作に伴ってタイヤが転舵する転舵輪でもある。左前輪61Lと右前輪61Rへは、ドライバからステアリングホイール66へ操舵入力があると、ステアリング機構67を介して左右前輪61L,61Rへ転舵トルクが入力される。
As shown in FIG. 1, the
モータ63を駆動制御するコントローラとしては、図1に示すように、輪荷重制御ECU71と、駆動モータECU72と、を備えている。なお、輪荷重制御ECU71及び駆動モータECU72によって輪荷重制御ユニット7が構成され、輪荷重制御ECU71と駆動モータECU72は、情報交換が可能な双方向通信線73により接続されている。
As a controller for driving and controlling the
輪荷重制御ECU71は、RL車輪速センサ74、RR車輪速センサ75、ヨーレイトセンサ76、横加速度センサ77、等から検出された情報を入力し、センサ入力情報に基づき車体スリップ角速度を算出する。そして、駆動モータECU72から取得されるドライバ要求駆動トルクに、車体スリップ角速度に基づいて算出されるトルク補正量を加算して輪荷重制御での補正駆動トルクを算出する。
The wheel
ここで、RL車輪速センサ74は、左後輪車輪速Vrlを検出する。RR車輪速センサ75は、右後輪車輪速Vrrを検出する。ヨーレイトセンサ76は、車両の重心点を通る鉛直軸周りの回転角速度であるヨーレイトγを検出する。横加速度センサ77は、車両が旋回するときに車両前後方向の垂直な面に直角方向の加速度である横方向加速度Gyを検出する。なお、実施例1では、左後輪車輪速Vrlと右後輪車輪速Vrrの平均値による車輪速度Vを、「車体速V」と「車速VSP」の情報として用いている。
Here, the RL
駆動モータECU72は、RL車輪速センサ74、RR車輪速センサ75、アクセル操作量センサ78、等から検出された情報を入力し、センサ入力情報に基づきドライバ要求駆動トルクを算出する。そして、ドライバ要求駆動トルクと輪荷重制御ECU71から取得した補正駆動トルクとのうち何れかを選択し、駆動トルク制御指令としてインバータ79へ出力する。
The drive motor ECU 72 inputs information detected from the RL
ここで、アクセル操作量センサ78は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み操作量をあらわすアクセル操作量APOを検出する。インバータ79は、駆動モータECU72から駆動トルク制御指令を入力すると、バッテリ80からの直流をモータ63への三相交流に変換し、制御指令に応じてモータ駆動トルクを出力する制御を行う。
Here, the accelerator
[輪荷重制御ユニットの制御ブロック構成]
図2は、輪荷重制御ECU71及び駆動モータECU72により構成される輪荷重制御ユニット7(コントローラ)の制御ブロック構成を示す。以下、図2に基づいて輪荷重制御ユニット7の制御ブロック構成を説明する。
[Control block configuration of wheel load control unit]
FIG. 2 shows a control block configuration of the wheel load control unit 7 (controller) composed of the wheel load control ECU 71 and the drive motor ECU 72 . The control block configuration of the wheel
輪荷重制御ECU71は、図2に示すように、第1車体速条件判断部711と、車体スリップ角速度算出部712と、トルク補正量算出部713と、第2車体速条件判断部714と、補正駆動トルク算出部715と、を備えている。
The wheel load control ECU 71 includes, as shown in FIG. and a
第1車体速条件判断部711は、車体速Vを入力し、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1を超えているか否かを判断する。V>VThresh1と判断された場合は、車体スリップ角速度算出部712へと進む。V≦VThresh1と判断された場合は、駆動トルクとしてドライバ要求駆動トルクを選択する輪荷重制御非作動フラグを駆動トルク選択部722へ出力する。
A first vehicle speed
車体スリップ角速度算出部712(車体スリップ角速度情報取得部)は、車両のステアリングの操舵角より、車体中心線と車両進行方向とがなす車体スリップ角の変化速度である車体スリップ角速度β’の情報を推定算出する。例えば、車両のステアリングの操舵角より、目標スリップ角度を算出する規範モデルを有するシステムにおいて、目標スリップ角度を制御することにより車両の姿勢を制御する。この目標スリップ角度の変化速度、もしくは偏差を車体スリップ角速度β’の情報として取得する。尚、車両の走行を支援する走行支援装置を有する車両、自動運転を実行する車両において、車両が走行する軌跡を算出し、その軌跡に沿うように制御するシステムにおいては、ステアリングの操舵角の代わり、もしくはステアリング操舵角の推定のために、システムが算出した軌跡や、軌跡の曲率を用いてもよい。システムが算出した軌跡や、軌跡の曲率より、車体スリップ角速度β’の情報を推定算出するようにしてもよい。加えて、車輪速度Vとヨーレイトγと横加速度Gyを入力し、車体中心線と車両進行方向とがなす車体スリップ角の変化速度である車体スリップ角速度β’の情報を推定算出により取得するようにしてもよい。 A vehicle body slip angular velocity calculation unit 712 (vehicle slip angular velocity information acquisition unit) obtains information on a vehicle body slip angular velocity β′, which is a rate of change in the vehicle body slip angle formed between the vehicle center line and the vehicle traveling direction, from the steering angle of the vehicle steering. Calculate an estimate. For example, in a system having a reference model for calculating a target slip angle from a steering angle of a vehicle, the posture of the vehicle is controlled by controlling the target slip angle. The change speed or deviation of this target slip angle is acquired as information of the vehicle body slip angular velocity β'. In addition, in a vehicle that has a driving support device that supports driving of the vehicle, or a vehicle that performs automatic driving, in a system that calculates the trajectory of the vehicle and controls it to follow the trajectory, instead of the steering angle of the steering wheel Alternatively, the trajectory calculated by the system or the curvature of the trajectory may be used to estimate the steering angle. Information on the vehicle body slip angular velocity β' may be estimated and calculated from the trajectory calculated by the system and the curvature of the trajectory. In addition, the wheel speed V, the yaw rate γ, and the lateral acceleration Gy are inputted, and the information of the vehicle body slip angular velocity β', which is the rate of change of the vehicle body slip angle formed by the vehicle center line and the vehicle traveling direction, is obtained by estimation calculation. may
トルク補正量算出部713は、車体スリップ角速度算出部712からの車体スリップ角速度β’を入力し、車体スリップ角速度β’に応じてドライバ要求駆動トルクTrq(D)の補正分に正負の補正符号を付してトルク補正量Trq(add)を算出する。
A torque correction
第2車体速条件判断部714は、車体速Vを入力し、車体速Vが第2車体速設定値VThresh2(>VThresh1)を超えているか否かを判断する。V>VThresh2と判断された場合は、補正駆動トルク算出部715へと進む。V≦VThresh2と判断された場合は、駆動トルクとしてドライバ要求駆動トルクを選択する輪荷重制御非作動フラグを駆動トルク選択部722へ出力する。
A second vehicle speed
補正駆動トルク算出部715は、トルク補正量算出部713にて算出されたトルク補正量Trq(add)と、ドライバ要求駆動トルク算出部721にて算出されたドライバ要求駆動トルクTrq(D)とを入力する。そして、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)にトルク補正量Trq(add)を加算して補正駆動トルクTrq(c)を算出する。
The corrected
駆動モータECU72は、図2に示すように、ドライバ要求駆動トルク算出部721(要求駆動トルク取得部)と、駆動トルク選択部722と、制御出力部723と、を備えている。
The
ドライバ要求駆動トルク算出部721は、アクセル操作量APOと車速VSPを入力し、ドライバによるアクセル操作量APOと車速VSPに応じたドライバ要求駆動トルクTrq(D)の情報を算出することで取得する。ここで、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)の情報は、例えば、アクセル操作量APOと車速Vをパラメータとして予め設定された駆動トルクマップを用い、駆動トルクマップの検索により取得しても良い。また、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)の情報は、第1車体速条件の成立により算出されるトルク補正量Trq(add)とは異なり常時算出される。
A driver-requested drive
駆動トルク選択部722は、補正駆動トルク算出部715からの補正駆動トルクTrq(c)と、ドライバ要求駆動トルク算出部721からのドライバ要求駆動トルクTrq(D)と、を入力する。そして、第1車体速条件判断部711又は第2車体速条件判断部714から輪荷重制御非作動フラグが入力されているときは、駆動トルクとしてドライバ要求駆動トルクTrq(D)を選択する。一方、第1車体速条件判断部711又は第2車体速条件判断部714から輪荷重制御非作動フラグの入力が無いとき、つまり、車体速Vが第2車体速設定値VThresh2を超えているシーンでは、駆動トルクとして補正駆動トルクTrq(c)を選択する。
Drive
制御出力部723は、駆動トルク選択部722にてドライバ要求駆動トルクTrq(D)が選択された場合、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)を得る駆動制御指令をインバータ79へ出力する。一方、駆動トルク選択部722にて補正駆動トルクTrq(c)が選択された場合、補正駆動トルクTrq(c)を得る輪荷重制御指令をインバータ79へ出力する。
[輪荷重制御処理構成]
図3は、輪荷重制御ECU71及び駆動モータECU72により構成される輪荷重制御ユニット7(コントローラ)による輪荷重制御処理の流れを示す。以下、輪荷重制御処理構成をあらわす図3の各ステップについて説明する。
[Wheel load control processing configuration]
FIG. 3 shows the flow of wheel load control processing by the wheel load control unit 7 (controller) composed of the wheel
ステップS1では、スタートに続き、車輪速度Vを検出する。ステップS2では、ヨーレイトγを検出する。ステップS3では、横加速度Gyを検出する。ステップS4では、アクセル操作量APOを検出する。 In step S1, following the start, the wheel speed V is detected. In step S2, the yaw rate γ is detected. In step S3, the lateral acceleration Gy is detected. In step S4, the accelerator operation amount APO is detected.
ステップS5では、ステップS4でのアクセル操作量APOの検出に続き、アクセル操作量APOと車速VSPに応じたドライバ要求駆動トルクTrq(D)を算出し、ステップS6へ進む。 In step S5, following the detection of the accelerator operation amount APO in step S4, the driver's required drive torque Trq(D) is calculated according to the accelerator operation amount APO and the vehicle speed VSP, and the process proceeds to step S6.
ステップS6では、ステップS5でのドライバ要求駆動トルクTrq(D)の算出に続き、そのときの車体速Vが予め設定されている第1車体速設定値VThresh1を超えているか否かを判断する。YES(VThresh1<V)の場合はステップS7へ進み、NO(VThresh1≧V)の場合はステップS11へ進む。 In step S6, following the calculation of the driver-requested drive torque Trq(D) in step S5, it is determined whether or not the vehicle speed V at that time exceeds a preset first vehicle speed set value VThresh1. If YES (VThresh1<V), go to step S7, and if NO (VThresh1≧V), go to step S11.
ここで、「第1車体速設定値VThresh1」は、車輪速Vとヨーレイトγと横加速度Gyに基づいて推定算出される車体スリップ角速度β’の誤推定を防止する車体速下限値に設定される。つまり、車体スリップ角速度β’を推定算出により取得する場合、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1を超えていることを車体速条件とする。言い換えると、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1以下である低車速域においては、車体スリップ角速度β’の推定算出を行わない。 Here, the "first vehicle body speed set value VThresh1" is set to a vehicle body speed lower limit value that prevents erroneous estimation of the vehicle body slip angular velocity β' estimated and calculated based on the wheel speed V, the yaw rate γ, and the lateral acceleration Gy. . That is, when obtaining the vehicle body slip angular velocity β' by estimation calculation, the vehicle body speed condition is that the vehicle body speed V exceeds the first vehicle body speed set value VThresh1. In other words, the vehicle body slip angular velocity β' is not estimated and calculated in the low vehicle speed range where the vehicle body speed V is equal to or lower than the first vehicle body speed set value VThresh1.
ステップS7では、ステップS6でのVThresh1<Vであるとの判断に続き、VThresh1<Vのとき、車輪速度Vとヨーレイトγと横加速度Gyから車体スリップ角速度β’を推定算出し、ステップS8へ進む。 In step S7, following the judgment that VThresh1<V in step S6, when VThresh1<V, the vehicle body slip angular velocity β' is estimated from the wheel speed V, yaw rate γ, and lateral acceleration Gy, and the process proceeds to step S8. .
ここで、車体スリップ角速度β’は、例えば、
(車体スリップ角速度β’)=(ヨーレイトγ)-(横加速度Gy)/(車輪速度V)
の式を用いて推定算出される。なお、車体スリップ角速度β’の推定手法としては、上記周知の式を用いて算出する以外に、様々な手法を用いて推定することが可能である。
Here, the vehicle body slip angular velocity β' is, for example,
(Car body slip angular velocity β') = (Yaw rate γ) - (Lateral acceleration Gy) / (Wheel velocity V)
It is estimated and calculated using the formula of As a method for estimating the vehicle body slip angular velocity β', it is possible to estimate using various methods other than the calculation using the above-described well-known formula.
なお、「車体スリップ角β」とは、図4に示すように、車両重心位置を通る車両前後方向の車体中心線と、車両重心位置を起点として引かれる瞬間的な車両進行方向とがなす角度をいう。そして、「車体スリップ角速度β’」とは、車体スリップ角βが増加方向又は減少方向に変化するときの単位時間当たりの車体スリップ角βの変化量である。よって、カーブ路を走行するとき、-車体中心線(β=0)から離れていく方向(図4の矢印B方向)に車体スリップ角βが増加する車両挙動や車体中心線(β=0)へと近づいてくる方向(図4の矢印C方向)に車体スリップ角βが減少する車両挙動を示す。 As shown in FIG. 4, the "vehicle body slip angle β" is the angle formed by the center line of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle passing through the center of gravity of the vehicle and the instantaneous traveling direction of the vehicle starting from the center of gravity of the vehicle. Say. The "vehicle slip angular velocity β'" is the amount of change in the vehicle body slip angle β per unit time when the vehicle body slip angle β increases or decreases. Therefore, when traveling on a curved road, the vehicle behavior and the vehicle body center line (β = 0) increase in the vehicle body slip angle β in the direction (arrow B direction in FIG. 4) away from the vehicle body center line (β = 0). 4 shows vehicle behavior in which the vehicle body slip angle β decreases in the direction of approaching (the direction of arrow C in FIG. 4).
ステップS8では、ステップS7での車体スリップ角速度β’の算出に続き、車体スリップ角速度β’の絶対値|β’|に応じたトルク補正量Trq(add)を算出し、ステップS9へ進む。 In step S8, following the calculation of the vehicle body slip angular velocity β' in step S7, a torque correction amount Trq(add) corresponding to the absolute value |β'| of the vehicle body slip angular velocity β' is calculated, and the process proceeds to step S9.
ここで、「トルク補正量Trq(add)」とは、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)の補正分であり、図5に示すトルク補正量算出ロジックを用い、車体スリップ角速度絶対値|β’|に正負の補正符号を付して算出される。 Here, the "torque correction amount Trq(add)" is the correction amount of the driver's requested driving torque Trq(D), and the vehicle body slip angular velocity absolute value |β'| is calculated by adding a positive or negative correction sign to .
トルク補正量算出ロジックの補正符号判定部は、車体スリップ角速度β’の積分演算により得られる車体スリップ角βと車体スリップ角速度β’を用いて補正符号を判定する。補正符号は、車体スリップ角βがゼロへと近づく方向に変化する場合、トルク補正量Trq(add)の符号を正と判定し、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)を加速側補正にする。一方、補正符号は、車体スリップ角βがゼロから離れる方向に変化する場合、トルク補正量Trq(add)の符号を負と判定し、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)を減速側補正にする。 The correction sign determination unit of the torque correction amount calculation logic determines the correction sign using the vehicle body slip angle β and the vehicle body slip angular velocity β' obtained by integral calculation of the vehicle body slip angular velocity β'. As for the correction sign, when the vehicle body slip angle β changes toward zero, the sign of the torque correction amount Trq(add) is determined to be positive, and the driver's requested drive torque Trq(D) is corrected to the acceleration side. On the other hand, as for the correction sign, when the vehicle body slip angle β changes away from zero, the sign of the torque correction amount Trq(add) is determined to be negative, and the driver's requested drive torque Trq(D) is corrected to the deceleration side.
なお、トルク補正量Trq(add)は、Trq(add)=K×|β’|の式を用い、車体スリップ角速度β’の絶対値|β’|の大きさと係数Kを掛け合わせ、絶対値|β’|の大きさに比例した値を算出する。なお、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)の補正によって発生する前後Gを、車両乗員が知覚しない程度までに抑える前後G制限値(例えば、±0.01G程度)を設定しておく。そして、トルク補正量Trq(add)は、前後G制限値になる上限補正量を超えた場合、上限補正量により制限した値を算出する。 The torque correction amount Trq(add) is obtained by multiplying the absolute value |β'| of the vehicle body slip angular velocity β' by the coefficient K using the formula Trq(add)=K×|β'| Calculate a value proportional to the magnitude of |β'|. A front/rear G limit value (for example, about ±0.01 G) is set to suppress the front/rear G generated by the correction of the driver's requested driving torque Trq(D) to a level that the vehicle occupants do not perceive. When the torque correction amount Trq(add) exceeds the upper limit correction amount that becomes the front/rear G limit value, a value limited by the upper limit correction amount is calculated.
ステップS9では、ステップS8でのトルク補正量Trq(add)の算出に続き、そのときの車体速Vが予め設定されている第2車体速設定値VThresh2(>VThresh1)を超えているか否かを判断する。YES(VThresh2<V)の場合はステップS10へ進み、NO(VThresh2≧V)の場合はステップS11へ進む。 In step S9, following the calculation of the torque correction amount Trq(add) in step S8, it is determined whether or not the vehicle speed V at that time exceeds a preset second vehicle speed set value VThresh2 (>VThresh1). to decide. If YES (VThresh2<V), proceed to step S10. If NO (VThresh2≧V), proceed to step S11.
ここで、「第2車体速設定値VThresh2」は、トルク補正量Trq(add)がバラツキなく安定した値になる車体速下限値に設定される。つまり、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)にトルク補正量Trq(add)を加算する輪荷重制御を開始する場合、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1より高い第2車体速設定値VThresh2を超えていることを車体速条件とする。言い換えると、車体速Vが第2車体速設定値VThresh2以下である低車速域においては、補正駆動トルクTrq(c)を用いる輪荷重制御を行わない。 Here, the "second vehicle body speed set value VThresh2" is set to the vehicle body speed lower limit value at which the torque correction amount Trq(add) becomes a stable value without variations. That is, when starting wheel load control in which the torque correction amount Trq(add) is added to the driver-requested driving torque Trq(D), the vehicle speed V is set to the second vehicle speed setting value VThresh2 higher than the first vehicle speed setting value VThresh1. The vehicle body speed condition is that the vehicle speed is exceeded. In other words, wheel load control using the corrected driving torque Trq(c) is not performed in the low vehicle speed range where the vehicle speed V is equal to or lower than the second vehicle speed set value VThresh2.
ステップS10では、ステップS9でのVThresh2<Vであるとの判断に続き、VThresh2<Vのとき、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)にトルク補正量Trq(add)を加算して補正駆動トルクTrq(c)を算出し、ステップS11へ進む。 In step S10, following the determination that VThresh2<V in step S9, when VThresh2<V, the driver required drive torque Trq(D) is added with the torque correction amount Trq(add) to obtain the corrected drive torque Trq( c) is calculated, and the process proceeds to step S11.
ステップS11では、ステップS6又はステップS9でのNOとの判断に続き、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)を得るモータ駆動制御を実行し、エンドへ進む。一方、ステップS10にて補正駆動トルクTrq(c)が算出されると、補正駆動トルクTrq(c)を得るモータ駆動制御を実行し、エンドへ進む。 In step S11, following the determination of NO in step S6 or step S9, motor drive control is executed to obtain the driver's requested drive torque Trq(D), and the process proceeds to the end. On the other hand, when the corrected drive torque Trq(c) is calculated in step S10, the motor drive control for obtaining the corrected drive torque Trq(c) is executed, and the process proceeds to END.
次に、「背景技術と課題解決対策」を説明する。そして、実施例1の「輪荷重制御作用」を説明する。 Next, "Background technology and problem-solving measures" will be explained. Then, the "wheel load control action" of the first embodiment will be described.
[背景技術と課題解決対策]
輪荷重制御を行う背景技術としては、G-ベクタリング・コントロール(以下、「GVC」という。)が知られている。GVCは、ドライバのハンドル操作に対してタイヤのパフォーマンスを最大限生かすために、ドライバ操作によるハンドル操舵角に着目し、ハンドル操舵角を入力情報とし、エンジンの駆動トルクの減少や増加による輪荷重制御を行う技術である。
[Background technology and problem-solving measures]
G-Vectoring Control (hereinafter referred to as "GVC") is known as a background technology for wheel load control. GVC focuses on the steering angle of the driver's steering wheel in order to maximize the tire's performance in response to the driver's steering wheel operation. It is a technique to perform
例えば、ドライバがハンドルを切り始めた瞬間、エンジンの駆動トルクを減少制御して減速Gを発生し、前輪への荷重移動を行う。これによって前輪のタイヤグリップを増加させ、車両の応答性を向上させる。その後、ドライバがハンドルを一定舵角で保持したときには、瞬時にエンジンの駆動トルクを復元して後輪への荷重移動を行い、車両の安定性を向上させる。この一連の荷重移動によって、前後輪タイヤのグリップをより引き出し、ドライバの意図に応じて車両の応答性や安定性を高めるようにしている。 For example, the moment the driver starts to turn the steering wheel, the drive torque of the engine is controlled to decrease to generate the deceleration G, and the load is transferred to the front wheels. This increases the tire grip of the front wheels and improves the responsiveness of the vehicle. After that, when the driver holds the steering wheel at a constant steering angle, the driving torque of the engine is instantly restored and the load is transferred to the rear wheels, thereby improving the stability of the vehicle. This series of load transfers draws out the grip of the front and rear wheels, and enhances the responsiveness and stability of the vehicle according to the driver's intentions.
しかし、GVCは、ハンドル操舵角(=ドライバのステアリング操作)を輪荷重制御に反映させたもので、通常操舵入力より少し遅い操舵入力による低周波数域に対しては有効である。しかし、ハンドル操舵角を入力情報としているため、通常操舵入力以上の速い操舵入力による高周波数域については有効性に乏しい。つまり、GVCの場合、ヨーレイト周波数応答特性において、高周波数域になるとヨーレイトゲインが低下するし、高周波数域になるとヨーレイト位相に遅れが発生するというように、効果が得られる操舵周波数範囲が特定の低周波数域に限られる、という課題があった。 However, GVC reflects the steering angle of the steering wheel (= driver's steering operation) in wheel load control, and is effective for a low frequency range due to steering input that is slightly slower than normal steering input. However, since the steering angle of the steering wheel is used as input information, it is less effective in the high frequency range due to faster steering input than normal steering input. In other words, in the case of GVC, in the yaw rate frequency response characteristic, the yaw rate gain decreases in the high frequency range, and the yaw rate phase lags in the high frequency range. There was a problem that it was limited to a low frequency range.
このような背景技術に対し、車両姿勢が変化するシーンにおいて、特定の低周波数域でのみ車両の応答性や安定性を高めるのではなく、高周波数域までの全体的な操舵周波数特性を揃えることで扱いやすさを提供したい。また、旋回Gの変化ではわからない姿勢コントロールをしたい、という要求がある。 In response to such background art, in a scene where the vehicle posture changes, instead of increasing the responsiveness and stability of the vehicle only in a specific low frequency range, it is necessary to align the overall steering frequency characteristics up to the high frequency range. I want to provide ease of handling. In addition, there is a demand for attitude control that cannot be determined by changes in turning G.
そこで、本発明者は、車両姿勢が変化するシーンにおいて、より早く車両姿勢を安定化させることが重要であることから、操舵や旋回Gに応じた制御ではなく、車体スリップ角速度β’(車両挙動)に着目した。そして、車体スリップ角速度β’を入力情報とする輪荷重制御を実現した。即ち、取得した車体スリップ角速度β’に応じてドライバ要求駆動トルクTrq(D)を補正した補正駆動トルクTrq(c)を算出する。そして、補正駆動トルクTrq(c)を得る輪荷重制御指令をモータ63へ出力することで輪荷重を制御する方法を採用した。 Therefore, the inventors of the present invention consider that it is important to stabilize the vehicle posture more quickly in a scene where the vehicle posture changes. ). Then, wheel load control using the vehicle body slip angular velocity β' as input information was realized. That is, the corrected driving torque Trq(c) is calculated by correcting the driver's requested driving torque Trq(D) according to the acquired vehicle body slip angular velocity β'. A method of controlling the wheel load by outputting to the motor 63 a wheel load control command for obtaining the corrected driving torque Trq(c) is adopted.
この輪荷重制御のメカニズムは、
・ 定常の旋回特性は主にリアタイヤ、過渡の特性はフロントタイヤの性能に起因する。
・ 旋回の過渡/定常は、車体スリップ角速度β’の変化を見ることで判断できる。
・ 輪荷重を増やすことで、タイヤの出すグリップ力を確保できる。
という点にある。
The wheel load control mechanism is
・ The steady-state turning characteristics are mainly due to the performance of the rear tires, and the transient characteristics are due to the performance of the front tires.
・ The transient/steady state of turning can be determined by observing the change in the body slip angular velocity β'.
・By increasing the wheel load, it is possible to secure the gripping force that the tire produces.
That is the point.
上記メカニズムに基づき、ステアリング操作ではなく車両挙動(=車体スリップ角β)から定常/過渡の切り分けとその程度を識別し、輪荷重移動によりタイヤグリップ特性の前後バランスを変化させる。 Based on the above mechanism, the vehicle behavior (= vehicle body slip angle β) rather than the steering operation is used to distinguish steady state/transient and its degree, and the wheel load shift changes the front-rear balance of tire grip characteristics.
よって、車体スリップ角速度β’を入力情報とし、車体スリップ角速度β’(=車両挙動)を反映させた輪荷重制御にすることで、車両挙動が大きく変化する前に輪荷重制御を実行することができるようになる(過渡期制御)。つまり、高周波成分の車両の挙動変化(=車体スリップ角速度β’)に対応した制御を実行することができるようになる。これにより、車両の挙動が大きく変化する前に適切な輪荷重制御を実行することができる。このように、車両挙動の安定化を狙うことにより、電気自動車A1の旋回性能を向上させることができるようになる。 Therefore, by using the vehicle body slip angular velocity β' as input information and performing wheel load control that reflects the vehicle body slip angular velocity β' (=vehicle behavior), it is possible to execute wheel load control before the vehicle behavior changes significantly. (Transitional period control). In other words, it becomes possible to execute control corresponding to changes in vehicle behavior (=vehicle body slip angular velocity β') of high-frequency components. As a result, appropriate wheel load control can be executed before the behavior of the vehicle changes significantly. By stabilizing the vehicle behavior in this manner, the turning performance of the electric vehicle A1 can be improved.
例えば、カーブ路入口側でドライバがハンドル切り込み操作を行うことで車体スリップ角βがゼロから離れる方向に変化する過渡状態になると、その瞬間にモータ63の駆動トルクの減少側補正により減速Gを発生し、左右前輪61L,61Rへの荷重移動を行う。これによって、図6に示すように、左右前輪61L,61Rのタイヤグリップ力が増加し、車体スリップ角速度β’の増大が抑えられ、車両挙動を安定化する応答性を向上させる。
For example, when the driver turns the steering wheel at the entrance of a curved road and the vehicle body slip angle β changes away from zero, the transient state occurs, and at that moment, the driving torque of the
その後、ドライバがハンドルを一定舵角で保持することで車体スリップ角速度β’がゼロへと近づく方向に変化する過渡状態になると、その瞬間にモータ63の駆動トルクの加速側補正により加速Gを発生し、左右後輪62L,62Rへの荷重移動を行う。これによって、図7に示すように、左右後輪62L,62Rのタイヤグリップ力が増加し、車体スリップ角βがゼロへと近づく速度が抑えられ、車両挙動の安定性を向上させる。
After that, when the driver holds the steering wheel at a constant steering angle and the vehicle body slip angular velocity β' changes in the direction of approaching zero, at that moment, the acceleration G is generated by the acceleration side correction of the driving torque of the
そして、車体スリップ角速度β’がゼロになり車体スリップ角βの変化が停止する定常状態になると、その瞬間からトルク補正量Trq(add)もゼロとされ、輪荷重制御が行われない。よって、定常旋回状態のままで安定した車両挙動が保たれる。 When the vehicle body slip angular velocity β' becomes zero and changes in the vehicle body slip angle β are stopped, the torque correction amount Trq(add) is also made zero from that moment, and the wheel load control is not performed. Therefore, stable vehicle behavior is maintained while maintaining a steady turning state.
次に、カーブ路出口側でドライバがハンドル戻し操作を行うことで車体スリップ角βがゼロから離れる方向に変化する過渡状態になると、その瞬間にモータ63の駆動トルクの減少側補正により減速Gを発生し、左右前輪61L,61Rへの荷重移動を行う。これによって、図6に示すように、左右前輪61L,61Rのタイヤグリップを増加させて車体スリップ角速度β’の増大を抑え、車両挙動を安定化する応答性を向上させる。
Next, when the driver returns the steering wheel at the exit of the curved road and the vehicle body slip angle β changes in the direction away from zero, at that moment the deceleration G is reduced by correcting the driving torque of the
その後、ドライバがハンドルを中立舵角で保持することで車体スリップ角速度β’がゼロへと近づく方向に変化する過渡状態になると、その瞬間にモータ63の駆動トルクの加速側補正により加速Gを発生し、左右後輪62L,62Rへの荷重移動を行う。これによって、図7に示すように、左右後輪62L,62Rのタイヤグリップを増加させて車体スリップ角βがゼロへと近づく速度が抑えられ、車両挙動の安定性を向上させる。
After that, when the driver holds the steering wheel at the neutral steering angle and the vehicle body slip angular velocity β' changes in the direction of approaching zero, at that moment, acceleration G is generated by the acceleration side correction of the driving torque of the
このような一連の輪荷重移動作用によって、旋回シーンにおいて、車両挙動(=車体スリップ角速度β’)が安定化するように前後輪タイヤのグリップ力が引き出され、ドライバにとって運転しやすい旋回特性が実現される。 This series of wheel load shifting actions draws out the gripping force of the front and rear tires so as to stabilize the vehicle behavior (= vehicle body slip angular velocity β') in turning scenes, realizing turning characteristics that are easy for the driver to drive. be done.
上記のように、車体スリップ角速度β’を入力情報として輪荷重制御を行うことで、車両姿勢が変化するシーンにおいて、操舵周波数が低周波数から高周波数までの広範囲の周波数領域にて良好な旋回挙動を実現することができる。この広範囲の周波数領域にて良好な旋回挙動を実現することができる点は、図8に示す実施例1の電気自動車A1(実線特性)とコンベンショナル電気自動車(破線特性)でのヨーレイト周波数応答特性の対比から裏付けられる。 As described above, by performing wheel load control using the vehicle body slip angular velocity β' as input information, in a scene where the vehicle attitude changes, good turning behavior can be achieved in a wide frequency range from low to high steering frequencies. can be realized. The fact that good turning behavior can be achieved in this wide frequency range is due to the yaw rate frequency response characteristics of the electric vehicle A1 (solid line characteristic) of Example 1 and the conventional electric vehicle (broken line characteristic) shown in FIG. supported by comparison.
つまり、ヨーレイトゲイン周波数応答特性(図8上部)に示すように、破線特性では操舵周波数が2Hzより少し高い周波数にてヨーレイトゲインの共振ピークがあらわれるのに対し、実線特性では、図8の矢印Dに示すように、共振ピークが抑制されている。また、ヨーレイトゲイン周波数応答特性(図8上部)に示すように、破線特性では共振ピークの操舵周波数よりも高周波数領域にてヨーレイトゲインが急勾配により低下するのに対し、実線特性では、高周波数領域でのヨーレイトゲインの低下が抑えられている。つまり、図8の矢印Eに示すように、ヨーレイトゲイン周波数応答特性において、高周波応答が改善されている。併せて、実線特性では、ヨーレイトゲイン周波数応答特性(図8上部)の矢印Fにて示すように、低操舵周波数から高操舵周波数までの全周波数領域によるヨーレイトゲイン特性差が低減され、低周波数から高周波数までの全体的な周波数応答特性が揃えられている。 In other words, as shown in the yaw rate gain frequency response characteristics (upper part of FIG. 8), the dashed line characteristic shows the resonance peak of the yaw rate gain at a steering frequency slightly higher than 2 Hz, while the solid line characteristic shows arrow D in FIG. , the resonance peak is suppressed. Also, as shown in the yaw rate gain frequency response characteristic (upper part of FIG. 8), the dashed line characteristic shows that the yaw rate gain drops steeply in the high frequency range above the steering frequency at the resonance peak, while the solid line characteristic A decrease in the yaw rate gain in the area is suppressed. That is, as indicated by arrow E in FIG. 8, the high frequency response is improved in the yaw rate gain frequency response characteristic. In addition, in the solid line characteristic, as indicated by the arrow F in the yaw rate gain frequency response characteristic (upper part of FIG. 8), the yaw rate gain characteristic difference in the entire frequency range from low steering frequency to high steering frequency is reduced, Overall frequency response characteristics are aligned up to high frequencies.
さらに、ヨーレイト位相遅れ周波数応答特性(図8下部)に示すように、破線特性では操舵周波数が高周波数になるほどヨーレイト位相遅れが大きくなるのに対し、実線特性では、ヨーレイト位相遅れが破線特性よりも小さく抑えられている。つまり、図8の矢印Gに示すように、ヨーレイト位相遅れ周波数応答特性において、高周波応答が改善されている。このように、共振ピークの抑制と高周波応答の改善により、低操舵周波数から高操舵周波数までの全周波数領域、言い換えると、左右前輪61L,61Rのタイヤが転舵するときの転舵速度(=操舵周波数)の高低にかかわらず、良好な旋回挙動が実現される。
Furthermore, as shown in the yaw rate phase delay frequency response characteristic (lower part of FIG. 8), in the dashed line characteristic, the yaw rate phase delay increases as the steering frequency increases, whereas in the solid line characteristic, the yaw rate phase delay is larger than that of the dashed line characteristic. kept small. That is, as indicated by arrow G in FIG. 8, the high frequency response is improved in the yaw rate phase lag frequency response characteristic. In this way, by suppressing the resonance peak and improving the high-frequency response, the entire frequency range from a low steering frequency to a high steering frequency, in other words, the steering speed when the tires of the left and right
[輪荷重制御作用]
まず、図3のフローチャートに基づき、輪荷重制御処理作用を説明すると、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1以下であるときは、図3のフローチャートにおいて、S1→S2→S3→S4→S5→S6→S11→エンドへと進む流れが繰り返される。
[Wheel load control action]
First, the operation of the wheel load control processing will be described with reference to the flowchart of FIG. →S6→S11→End is repeated.
よって、第1車体速条件が不成立である低車速域での走行時は、S5において、アクセル操作量APOと車速VSPに応じたドライバ要求駆動トルクTrq(D)が算出される。そして、S11では、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)を得るモータ駆動制御が実行される。 Therefore, when traveling in a low vehicle speed range where the first vehicle speed condition is not satisfied, the driver's requested drive torque Trq(D) is calculated in S5 according to the accelerator operation amount APO and the vehicle speed VSP. Then, in S11, motor drive control is executed to obtain the driver requested drive torque Trq(D).
また、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1を超えているが、第2車体速設定値VThresh2以下であるときは、図3のフローチャートにおいて、S1→S2→S3→S4→S5→S6→S7→S8→S9→S11→エンドへと進む流れが繰り返される。 Further, when the vehicle body speed V exceeds the first vehicle body speed set value VThresh1 but is equal to or less than the second vehicle body speed set value VThresh2, S1→S2→S3→S4→S5→S6→ The flow of S7->S8->S9->S11->End is repeated.
よって、第1車体速条件が成立であるが、第2車体速条件が不成立である低車速域での走行時は、S5において、アクセル操作量APOと車速VSPに応じたドライバ要求駆動トルクTrq(D)が算出される。そして、S7では、車輪速度Vとヨーレイトγと横加速度Gyから車体スリップ角速度β’が推定算出され、S8では、車体スリップ角速度β’の絶対値|β’|に応じたトルク補正量Trq(add)が算出される。しかし、S11では、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)を得るモータ駆動制御が実行される。 Therefore, when traveling in a low vehicle speed range where the first vehicle speed condition is satisfied but the second vehicle speed condition is not satisfied, in S5, the driver required drive torque Trq( D) is calculated. In S7, the vehicle body slip angular velocity β' is estimated and calculated from the wheel speed V, yaw rate γ, and lateral acceleration Gy. In S8, the torque correction amount Trq(add ) is calculated. However, in S11, motor drive control is executed to obtain the driver requested drive torque Trq(D).
一方、車体速Vが第2車体速設定値VThresh2を超えているときは、図3のフローチャートにおいて、S1→S2→S3→S4→S5→S6→S7→S8→S9→S10→S11→エンドへと進む流れが繰り返される。 On the other hand, when the vehicle body speed V exceeds the second vehicle body speed set value VThresh2, in the flow chart of FIG. The flow is repeated.
よって、第1車体速条件と第2車体速条件が共に成立する車速域での走行時は、S5において、アクセル操作量APOと車速VSPに応じたドライバ要求駆動トルクTrq(D)が算出される。S7では、車輪速度Vとヨーレイトγと横加速度Gyから車体スリップ角速度β’が推定算出され、S8では、車体スリップ角速度β’の絶対値|β’|に応じたトルク補正量Trq(add)が算出される。そして、S10では、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)にトルク補正量Trq(add)を加算して補正駆動トルクTrq(c)が算出される。このため、補正駆動トルクTrq(c)を得るモータ駆動による輪荷重制御が実行される。 Therefore, when traveling in a vehicle speed range where both the first vehicle speed condition and the second vehicle speed condition are satisfied, in S5, the driver's required driving torque Trq(D) is calculated according to the accelerator operation amount APO and the vehicle speed VSP. . In S7, the vehicle body slip angular velocity β' is estimated and calculated from the wheel speed V, the yaw rate γ, and the lateral acceleration Gy, and in S8, the torque correction amount Trq(add) corresponding to the absolute value |β'| Calculated. Then, in S10, the corrected drive torque Trq(c) is calculated by adding the torque correction amount Trq(add) to the driver requested drive torque Trq(D). Therefore, wheel load control is executed by motor drive to obtain the corrected drive torque Trq(c).
このように、輪荷重制御が実行される際、車体スリップ角βがゼロから離れる方向に変化する場合、S8ではトルク補正量Trq(add)の補正符号が負と判定され、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)が減速側補正にされる。よって、カーブ路の入口側で車体スリップ角βがゼロから離れる方向に変化する場合には、輪荷重が左右前輪61L,61R側へ移行する。このため、車体スリップ角βがゼロから離れる車両姿勢となる旋回シーンにおいて、車体スリップ角βがゼロから離れる方向の変化が素早い応答速度により抑えられ、車両姿勢を安定化に向かわせる応答性向上が達成される。
Thus, when the wheel load control is executed, if the vehicle body slip angle β changes away from zero, it is determined in S8 that the correction sign of the torque correction amount Trq(add) is negative, and the driver requested driving torque Trq (D) is deceleration side correction. Therefore, when the vehicle body slip angle β changes away from zero on the entrance side of the curved road, the wheel load shifts to the left and right
一方、車体スリップ角βがゼロへと近づく方向に変化する場合、S8ではトルク補正量Trq(add)の補正符号が正と判定され、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)が加速側補正にされる。よって、カーブ路の出口側で車体スリップ角βがゼロへと近づく方向に変化する場合には、輪荷重が左右後輪62L,62R側へ移行する。このため、車体スリップ角βがゼロへと近づく車両姿勢となる旋回シーンにおいて、車体スリップ角βがゼロに向かう応答速度が遅くなり、車両姿勢のさらなる安定性向上が達成される。
On the other hand, when the vehicle body slip angle β changes toward zero, it is determined in S8 that the correction sign of the torque correction amount Trq(add) is positive, and the driver's requested drive torque Trq(D) is corrected to the acceleration side. . Therefore, when the vehicle body slip angle β changes toward zero on the exit side of the curved road, the wheel load shifts to the left and right
輪荷重制御が実行される際、トルク補正量Trq(add)は、車体スリップ角速度β’の絶対値|β’|の大きさに比例した値により算出される。よって、トルク補正量Trq(add)に比例する輪荷重制御による輪荷重の移動量が、車体スリップ角速度絶対値|β’|の大きさによりあわらわされる車両挙動の変化速度に応じたものになる。このため、輪荷重制御でのトルク補正量Trq(add)の過不足が抑えられ、適切なトルク補正量Trq(add)により輪荷重制御が実行されることで、旋回状態の変化に合わせて旋回性能が向上される。 When the wheel load control is executed, the torque correction amount Trq(add) is calculated as a value proportional to the magnitude of the absolute value |β'| of the vehicle body slip angular velocity β'. Therefore, the amount of movement of the wheel load by the wheel load control, which is proportional to the torque correction amount Trq(add), corresponds to the change speed of the vehicle behavior represented by the magnitude of the vehicle body slip angular velocity absolute value |β'|. Become. Therefore, excess or deficiency of the torque correction amount Trq(add) in the wheel load control is suppressed, and the wheel load control is executed with an appropriate torque correction amount Trq(add), thereby turning according to changes in the turning state. Performance is improved.
輪荷重制御が実行される際、トルク補正量Trq(add)は、前後G制限値になる上限補正量を超えた場合、上限補正量により制限した値とされる。このとき、前後G制限値を、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)の補正によって発生する前後Gを、車両乗員が知覚しない程度までに抑える設定としておく。このため、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)に対するトルク補正量Trq(add)の加算又は減算により輪荷重制御が実行されても、ドライバや同乗者に与える違和感を抑制した上で旋回性能を向上させることができる。 When the wheel load control is executed, the torque correction amount Trq(add) is set to a value limited by the upper limit correction amount when the torque correction amount Trq(add) exceeds the upper limit correction amount that becomes the front/rear G limit value. At this time, the longitudinal G limit value is set to suppress the longitudinal G generated by the correction of the driver's requested driving torque Trq(D) to such an extent that the vehicle occupants do not perceive it. Therefore, even if the wheel load control is executed by adding or subtracting the torque correction amount Trq(add) to the driver-requested drive torque Trq(D), turning performance is improved while suppressing discomfort given to the driver and fellow passengers. be able to.
実施例1では、車体スリップ角速度β’の情報を推定算出により取得する場合、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1を超えていることを車体速条件とする。そして、ドライバ要求駆動トルクTrq(D)にトルク補正量Trq(add)を加算する輪荷重制御を開始する場合、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1より高い第2車体速設定値VThresh2を超えていることを車体速条件とする。よって、車体スリップ角速度β’の推定精度が低い車速域では車体スリップ角速度β’の算出が停止され、トルク補正量Trq(add)が安定しない車速域では輪荷重制御が停止される。このため、車体スリップ角速度β’の情報が精度良く取得されるし、トルク補正量Trq(add)を加算する輪荷重制御が適切に実行される。 In the first embodiment, when the information of the vehicle body slip angular velocity β' is obtained by estimation calculation, the vehicle body speed condition is that the vehicle body speed V exceeds the first vehicle body speed set value VThresh1. When the wheel load control for adding the torque correction amount Trq(add) to the driver requested drive torque Trq(D) is started, the vehicle speed V is set to the second vehicle speed set value VThresh2 higher than the first vehicle speed set value VThresh1. The vehicle body speed condition is that the vehicle speed is exceeded. Therefore, the calculation of the vehicle body slip angular velocity β' is stopped in the vehicle speed range where the estimated accuracy of the vehicle body slip angular velocity β' is low, and the wheel load control is stopped in the vehicle speed range where the torque correction amount Trq(add) is not stable. Therefore, the information of the vehicle body slip angular velocity β' can be obtained with high accuracy, and the wheel load control for adding the torque correction amount Trq(add) can be properly executed.
実施例1では、車両が、ドライバ操作により運転走行する電気自動車A1であり、要求駆動トルクは、ドライバによるアクセル操作量APOと車速VSPに応じたドライバ要求駆動トルクTrq(D)である。よって、ドライバがハンドル操作をしたとき、より早く定常状態に安定化するよう加減速による輪荷重制御が行われる。このため、カーブ路を走行するシーンにおいて、ドライバにとって運転し易い旋回特性が実現され、ドライバによる修正操舵が少なく抑えられる。 In the first embodiment, the vehicle is an electric vehicle A1 that is operated by the driver, and the required driving torque is the driver's required driving torque Trq(D) corresponding to the accelerator operation amount APO by the driver and the vehicle speed VSP. Therefore, when the driver operates the steering wheel, the wheel load is controlled by accelerating and decelerating so that the steady state is stabilized more quickly. Therefore, in a scene of traveling on a curved road, a turning characteristic that is easy for the driver to drive is realized, and correction steering by the driver is reduced.
以上説明したように、実施例1の電気自動車A1の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置にあっては、下記に列挙する効果を奏する。 As described above, the wheel load control method and the wheel load control device for the electric vehicle A1 of the first embodiment have the following effects.
(1) 所定情報に基づいて走行用駆動源(モータ63)からの駆動トルクを補正し、加減速による輪荷重制御を行うコントローラ(輪荷重制御ユニット7)による車両(電気自動車A1)の輪荷重制御方法において、
ドライバ要求又はシステム要求に応じた要求駆動トルクの情報を取得し、
車体中心線と車両進行方向とがなす車体スリップ角βの変化速度である車体スリップ角速度β’の情報を取得し、
車体スリップ角速度β’に応じて要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))を補正して補正駆動トルクTrq(c)を算出し、
補正駆動トルクTrq(c)を得る輪荷重制御指令を走行用駆動源(モータ63)へ出力する(図2)。
このため、車両姿勢が変化するシーンにおいて、操舵周波数が低周波数から高周波数までの広範囲の周波数領域にて良好な旋回挙動を実現する車両(電気自動車A1)の輪荷重制御方法を提供することができる。
(1) The wheel load of the vehicle (electric vehicle A1) by the controller (wheel load control unit 7) that corrects the driving torque from the driving source (motor 63) based on predetermined information and controls the wheel load by acceleration/deceleration. In the control method,
Acquiring information on the required driving torque according to the driver's request or system's request,
Acquiring information on a vehicle body slip angular velocity β', which is a rate of change of the vehicle body slip angle β formed by the vehicle body center line and the vehicle traveling direction,
A corrected drive torque Trq(c) is calculated by correcting the required drive torque (driver required drive torque Trq(D)) according to the vehicle body slip angular velocity β',
A wheel load control command for obtaining the corrected driving torque Trq(c) is output to the driving source (motor 63) (FIG. 2).
Therefore, it is desirable to provide a wheel load control method for a vehicle (electric vehicle A1) that achieves good turning behavior in a wide range of steering frequencies from low to high in a scene where the vehicle attitude changes. can.
(2) 車体スリップ角βが増加する場合は減速側に補正するように補正駆動トルクTrq(c)を算出し、車体スリップ角βが減少する場合は加速側に補正にするように補正駆動トルクTrq(c)を算出する(図2)。
このため、車両姿勢が変化するシーンにおいて、車体スリップ角βの増減に基づいて良好な旋回挙動を実現する補正駆動トルクTrq(c)を算出することができる。
(2) When the vehicle body slip angle β increases, the corrected drive torque Trq(c) is calculated so as to correct to the deceleration side, and when the vehicle body slip angle β decreases, the corrected drive torque is calculated to make the correction to the acceleration side. Calculate Trq(c) (Fig. 2).
Therefore, in a scene where the vehicle attitude changes, the corrected driving torque Trq(c) that realizes good turning behavior can be calculated based on the increase or decrease in the vehicle body slip angle β.
(3) 車体スリップ角速度β’に応じて要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))の補正分に正負の補正符号を付してトルク補正量Trq(add)を算出し、要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))にトルク補正量Trq(add)を加算して補正駆動トルクTrq(c)を算出する(図2)。
このため、車両姿勢が変化するシーンにおいて、ベースとなる要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))に、正負の補正符号を付したトルク補正量Trq(add)を加算することで補正駆動トルクTrq(c)を算出することができる。
(3) Calculate the torque correction amount Trq(add) by adding a positive or negative correction sign to the correction amount of the required driving torque (driver's required driving torque Trq(D)) according to the vehicle body slip angular velocity β', and calculate the required driving torque. The corrected drive torque Trq(c) is calculated by adding the torque correction amount Trq(add) to (driver requested drive torque Trq(D)) (FIG. 2).
For this reason, in a scene where the vehicle attitude changes, a torque correction amount Trq(add) with a positive or negative correction sign is added to the base required driving torque (driver's required driving torque Trq(D)). Torque Trq(c) can be calculated.
(4) 補正符号は、車体スリップ角βがゼロから離れる方向に変化する場合、トルク補正量Trq(add)の符号を負と判定し、要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))を減速側補正にする(図4、6)。
このため、車体スリップ角βがゼロから離れる車両姿勢となる旋回シーンにおいて、車体スリップ角βがゼロから離れる方向の変化が素早い応答速度により抑えられ、車両姿勢を安定化に向かわせる応答性向上を達成することができる。
(4) As for the correction sign, when the vehicle body slip angle β changes away from zero, the sign of the torque correction amount Trq(add) is determined to be negative, and the required drive torque (driver required drive torque Trq(D)) is corrected. Deceleration side correction is applied (Figs. 4 and 6).
Therefore, in turning scenes where the vehicle body slip angle β moves away from zero, changes in the direction away from zero are suppressed by the quick response speed, improving the responsiveness of stabilizing the vehicle attitude. can be achieved.
(5) 補正符号は、車体スリップ角βがゼロへと近づく方向に変化する場合、トルク補正量Trq(add)の符号を正と判定し、要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))を加速側補正にする(図4、7)。
このため、車体スリップ角βがゼロへと近づく車両姿勢となる旋回シーンにおいて、車体スリップ角βがゼロに向かう応答速度が遅くなり、車両姿勢のさらなる安定性向上を達成することができる。
(5) As for the correction sign, when the vehicle body slip angle β changes toward zero, the sign of the torque correction amount Trq(add) is determined to be positive, and the required drive torque (driver required drive torque Trq(D)) is determined. to the acceleration side correction (Figs. 4 and 7).
Therefore, in a turning scene in which the vehicle body slip angle β approaches zero, the response speed of the vehicle body slip angle β tends to zero, and the stability of the vehicle posture can be further improved.
(6) 要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))のトルク補正量Trq(add)は、車体スリップ角速度β’の絶対値|β’|の大きさに比例した値により算出する(図5)。
このため、輪荷重制御でのトルク補正量Trq(add)の過不足が抑えられ、適切なトルク補正量Trq(add)により輪荷重制御が実行されることで、旋回状態の変化に合わせて旋回性能を向上させることができる。
(6) The torque correction amount Trq(add) for the required driving torque (driver's required driving torque Trq(D)) is calculated from a value proportional to the absolute value |β'| of the vehicle body slip angular velocity β' (Fig. 5).
Therefore, excess or deficiency of the torque correction amount Trq(add) in the wheel load control is suppressed, and the wheel load control is executed with an appropriate torque correction amount Trq(add), thereby turning according to changes in the turning state. It can improve performance.
(7) 要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))の補正によって発生する前後Gを、車両乗員が知覚しない程度までに抑える前後G制限値を設定し、
要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))のトルク補正量Trq(add)は、前後G制限値になる上限補正量を超えた場合、上限補正量により制限した値とする(図5)。
このため、要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))に対するトルク補正量Trq(add)の加算又は減算により輪荷重制御が実行されても、ドライバや同乗者に与える違和感を抑制した上で旋回性能を向上させることができる。
(7) setting a longitudinal G limit value that suppresses the longitudinal G generated by correcting the required drive torque (driver required drive torque Trq(D)) to a level that is not perceived by vehicle occupants;
When the torque correction amount Trq(add) of the required driving torque (driver's required driving torque Trq(D)) exceeds the upper limit correction amount that becomes the front/rear G limit value, it is set to a value limited by the upper limit correction amount (Fig. 5). .
Therefore, even if wheel load control is executed by adding or subtracting the torque correction amount Trq(add) to or from the required driving torque (driver's required driving torque Trq(D)), it is possible to suppress discomfort given to the driver and fellow passengers. Turning performance can be improved.
(8) 車体スリップ角速度β’の情報を推定算出により取得する場合、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1を超えていることを車体速条件とし、
要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))にトルク補正量Trq(add)を加算する輪荷重制御を開始する場合、車体速Vが第1車体速設定値VThresh1より高い第2車体速設定値VThresh2を超えていることを車体速条件とする(図3)。
このため、車体スリップ角速度β’の情報が精度良く取得することができるし、トルク補正量Trq(add)を加算する輪荷重制御を適切に実行することができる。
(8) When obtaining information on the vehicle body slip angular velocity β' by estimation calculation, the vehicle body speed condition is that the vehicle body speed V exceeds the first vehicle body speed set value VThresh1,
When starting the wheel load control that adds the torque correction amount Trq(add) to the required drive torque (driver required drive torque Trq(D)), the second vehicle speed setting is such that the vehicle speed V is higher than the first vehicle speed set value VThresh1. The vehicle speed condition is defined as exceeding the value VThresh2 (Fig. 3).
Therefore, the information of the vehicle body slip angular velocity β' can be obtained with high accuracy, and the wheel load control for adding the torque correction amount Trq(add) can be appropriately executed.
(9) 車両は、ドライバ操作により運転走行するマニュアル運転車両(電気自動車A1)であり、
要求駆動トルクは、ドライバによるアクセル操作量APOと車速VSPに応じたドライバ要求駆動トルクTrq(D)である(図1)。
このため、カーブ路を走行するシーンにおいて、ドライバにとって運転し易い旋回特性が実現され、ドライバによる修正操舵を少なく抑えることができる。
(9) The vehicle is a manual driving vehicle (electric vehicle A1) that is operated by the driver,
The required driving torque is the driver required driving torque Trq(D) corresponding to the accelerator operation amount APO by the driver and the vehicle speed VSP (Fig. 1).
Therefore, in a scene where the vehicle travels on a curved road, turning characteristics that are easy for the driver to drive can be realized, and correction steering by the driver can be reduced.
(10) 所定情報に基づいて走行用駆動源(モータ63)からの駆動トルクを補正し、加減速による輪荷重制御を行うコントローラ(輪荷重制御ユニット7)を備える車両(電気自動車A1)の輪荷重制御装置において、
コントローラ(輪荷重制御ユニット7)は、
ドライバ要求又はシステム要求に応じた要求駆動トルクの情報を取得する要求駆動トルク取得部(ドライバ要求駆動トルク算出部721)と、
車体中心線と車両進行方向とがなす車体スリップ角βの変化速度である車体スリップ角速度β’の情報を取得する車体スリップ角速度情報取得部(車体スリップ角速度算出部712)と、
車体スリップ角速度β’に応じて要求駆動トルク(ドライバ要求駆動トルクTrq(D))を補正して補正駆動トルクTrq(c)を算出する補正駆動トルク算出部715と、
補正駆動トルクTrq(c)を得る輪荷重制御指令を走行用駆動源(モータ63)へ出力する制御出力部723と、
を有する(図2)。
このため、車両姿勢が変化するシーンにおいて、操舵周波数が低周波数から高周波数までの広範囲の周波数領域にて良好な旋回挙動を実現する車両(電気自動車A1)の輪荷重制御装置を提供することができる。
(10) Wheels of a vehicle (electric vehicle A1) equipped with a controller (wheel load control unit 7) that corrects the driving torque from the drive source (motor 63) based on predetermined information and controls the wheel load by acceleration/deceleration. In the load controller,
The controller (wheel load control unit 7)
a required driving torque acquisition unit (driver required driving torque calculation unit 721) that acquires information on the required driving torque according to a driver request or a system request;
a vehicle body slip angular velocity information acquisition unit (vehicle slip angular velocity calculation unit 712) that acquires information on a vehicle body slip angular velocity β', which is the rate of change in the vehicle body slip angle β formed by the vehicle body centerline and the vehicle traveling direction;
a corrected drive
a
(Fig. 2).
Therefore, it is desirable to provide a wheel load control device for a vehicle (electric vehicle A1) that achieves good turning behavior in a wide range of steering frequencies from low to high in a scene where the vehicle attitude changes. can.
実施例2は、本発明の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置を、自動運転車両に適用した例である。
実施例2における輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置は、自動運転モードを選択すると目標軌跡が生成され、生成された目標軌跡に沿って走行するように速度及び舵角による車両運動が制御される自動運転車両(車両の一例)に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「自動運転コントローラの制御ブロック構成」、「車両運動コントローラの制御ブロック構成」に分けて説明する。 In the wheel load control method and wheel load control device of the second embodiment, when the automatic driving mode is selected, a target trajectory is generated, and vehicle motion is controlled by speed and steering angle so that the vehicle travels along the generated target trajectory. It is applied to an automatic driving vehicle (an example of a vehicle). Hereinafter, the configuration of the first embodiment will be described by dividing it into "overall system configuration", "control block configuration of automatic driving controller", and "control block configuration of vehicle motion controller".
[全体システム構成]
図9は、実施例2の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置が適用された自動運転車両A2のシステム構成を示す。図9に基づいて全体システム構成を説明する。
[Overall system configuration]
FIG. 9 shows the system configuration of an automatic driving vehicle A2 to which the wheel load control method and wheel load control device of the second embodiment are applied. The overall system configuration will be described based on FIG.
自動運転車両A2は、図9に示すように、車載センサ1と、ナビゲーション装置2と、車載制御ユニット3と、アクチュエータ4と、HMIモジュール5と、を備えている。
The automatic driving vehicle A2 includes an in-
車載センサ1は、自車周辺の物体や道路形状等の周辺環境、自車の状態等を認識するために自車に搭載された各種のセンサである。この車載センサ1は、外部センサ11、GPS受信機12、内部センサ13を有する。なお、車載センサ1では、複数の異なるセンサを用いて必要な情報を取得するセンサフュージョンを行ってもよい。
The in-
外部センサ11は、自車周辺の環境情報を検出する検出機器である。この外部センサ11は、カメラ、レーダー(Radar)、ライダー(LIDER:Laser Imaging Detection and Rangin)等から構成される。なお、カメラ、レーダー及びライダーは、必ずしも重複して備える必要はない。
The
カメラは、画像データを取得するための撮像機器である。このカメラは、例えば、前方認識カメラ、後方認識カメラ、右方認識カメラ、左方認識カメラ等を組み合わせることにより構成され、撮影した画像や映像の解析を人工知能や画像処理用プロセッサを用いてリアルタイムで行う。これにより、カメラでは、自車走行路上物体・車線・自車走行路外物体(道路構造物、先行車、後続車、対向車、周囲車両、歩行者、自転車、二輪車)・自車走行路(道路白線、道路境界、停止線、横断歩道)・道路標識(制限速度)等を検知できる。なお、単眼カメラでは一般的に対象物までの距離の計測はできないが、複眼カメラを用いて異なる視点から同時に撮影を行うことによって、対象物までの距離を計測することも可能となる。 A camera is imaging equipment for acquiring image data. This camera, for example, is configured by combining a front recognition camera, a rear recognition camera, a right recognition camera, a left recognition camera, etc., and analyzes the captured images and videos in real time using artificial intelligence and image processing processors. do in As a result, the camera can detect objects on the road on which the vehicle is traveling, lanes, objects outside the vehicle's traveling road (road structures, preceding vehicles, following vehicles, oncoming vehicles, surrounding vehicles, pedestrians, bicycles, motorcycles), and the vehicle's traveling road ( It can detect road white lines, road boundaries, stop lines, crosswalks), road signs (speed limits), etc. Although a monocular camera cannot generally measure the distance to an object, it is possible to measure the distance to an object by simultaneously taking pictures from different viewpoints using a compound eye camera.
レーダーは、反射信号を利用して距離データを取得する装置である。ここで、「レーダー」とは、電波を用いたレーダーと、超音波を用いたソナーと、を含む総称であり、例えば、レーザーレーダー、ミリ波レーダー、超音波レーダー、レーザーレンジファインダー等を用いることができる。また、ライダーは、光を利用して距離データを取得する装置である。 Radar is a device that uses reflected signals to obtain range data. Here, "radar" is a general term including radar using radio waves and sonar using ultrasonic waves. For example, laser radar, millimeter wave radar, ultrasonic radar, laser range finder, etc. can be done. A lidar is a device that acquires distance data using light.
レーダーやライダーは、自車の周囲に電波等の信号や光を送信し、対象物で反射された電波等の信号や光を受信することで、反射点である対象物までの距離や方向を検出する。これにより、レーダーやライダーでは、自車走行路上物体・自車走行路外物体(道路構造物、先行車、後続車、対向車、周囲車両、歩行者、自転車、二輪車)等の位置を検知できると共に、各物体までの距離を検知できる。 Radars and lidars transmit signals such as radio waves and light around the vehicle, and by receiving signals such as radio waves and light reflected by the target, determine the distance and direction to the target, which is the reflection point. To detect. As a result, radar and lidar can detect the position of objects on and off the road on which the vehicle is traveling (road structures, preceding vehicles, following vehicles, oncoming vehicles, surrounding vehicles, pedestrians, bicycles, and motorcycles). In addition, the distance to each object can be detected.
GPS受信機12は、3個以上のGPS衛星から信号を受信して、自車の位置を示す位置データを取得するための装置である。このGPS受信機12は、GNSSアンテナ12aを有し、自車位置の緯度及び経度を検出する。
なお、「GNSS」は「Global Navigation Satellite System:全地球航法衛星システム」の略称であり、「GPS」は「Global Positioning System:グローバル・ポジショニング・システム」の略称である。また、GPS受信機12による信号受信が不良のときには、内部センサ13やオドメーター(車両移動量計測装置)を利用してGPS受信機12の機能を補完してもよい。
The
"GNSS" is an abbreviation for "Global Navigation Satellite System", and "GPS" is an abbreviation for "Global Positioning System". Also, when signal reception by the
内部センサ13は、自車の速度・加速度・姿勢データ等の自車情報を検出する検出機器である。この内部センサ13は、例えば、、6軸慣性センサ(IMU:Inertial Measurement Unit)を有し、自車の移動方向、向き、回転を検出することができる。さらに、内部センサ13の検出結果に基づいて移動距離や移動速度などを算出できる。6軸慣性センサは、前後、左右、上下の三方向の加速度を検出できる加速度センサと、この三方向の回転の速さを検出できるジャイロセンサを組み合わせることで実現される。なお、内部センサ13には、車輪速センサやヨーレイトセンサやアクセル操作量センサ、等の必要なセンサを含むことができる。
The
さらに、この車載センサ1では、不図示の外部データ通信器との間で無線通信を行うことで、必要な情報を外部から取得してもよい。即ち、外部データ通信器が、例えば、他車に搭載されたデータ通信器の場合、自車と他車の間で車車間通信を行う。この車車間通信により、他車が保有する様々な情報から必要な情報を取得することができる。また、外部データ通信器が、例えば、インフラ設備に設けられたデータ通信器の場合、自車とインフラ設備の間でインフラ通信を行う。このインフラ通信により、インフラ設備が保有する様々な情報から必要な情報を取得することができる。この結果、例えば、自動運転コントローラ31が有する地図データでは不足する情報や変更された情報がある場合に必要な地図データを補うことができる。また、自車が走行を予定している経路上での渋滞情報や走行規制情報等の交通情報を取得することもできる。
Further, the in-
ナビゲーション装置2は、地図データや施設情報のデータを内蔵し、目的地までの経路を案内する装置である。このナビゲーション装置2では、目的地が入力されると、自車の現在地(或いは任意に設定された出発地)から目的地までの案内経路が生成される。生成された案内経路の情報は、地図データと合成されてHMIモジュール5のディスプレイパネルに表示される。尚、目的地は、車両の乗員が車内で設定したものを用いてもよく、もしくはユーザーの端末(例えば、携帯電話、スマートフォン)によりユーザーが設定した目的地を、無線通信を介して車両で受信し、受信した目的地を用いてもよい。また案内経路は、車両に備わるコントローラを用いたナビゲーション装置によりで算出してもよく、もしくは車外のコントローラを用いたナビゲーション装置により算出するようにしてもよい。
The
車載制御ユニット3は、CPUやメモリを備えており、車載センサ1によって検出された各種の検出情報や、ナビゲーション装置2によって生成された案内経路情報、必要に応じて適宜入力されるドライバ入力情報を統合処理する。そして、この車載制御ユニット3は、階層処理により車両運動を制御するコントローラである。なお、「階層処理」とは、入力情報に対して複数の処理を順に(階層的に)実行して最終的な出力情報を演算することであり、上位階層の処理にて出力された出力値(演算値)が下位階層の処理での入力値となる関係になる。
The in-
この車載制御ユニット3は、車両運動を制御するための制御指令値を演算する自動運転コントローラ31と、車両運動コントローラ32と、を有している。ここで、第1制御周期(例えば、70msec程度)にて演算を行う自動運転コントローラ31によって上位階層の処理を行い、第1制御周期よりも短い第2制御周期(例えば、10msec程度)にて演算を行う車両運動コントローラ32によって下位階層の処理を行う。
The in-
自動運転コントローラ31では、車載センサ1やナビゲーション装置2からの入力情報や高精度地図データ等に基づき、目標車速プロファイルや目標軌跡を多段の階層処理により生成する。ここで、「目標軌跡」とは、自車を自動運転走行させる際の目標となる軌跡であり、例えば、車両が位置する車線の中での走行するための軌跡や、車両周囲の走行可能領域を算出し、走行可能領域の中での走行するための軌跡や、障害物回避のための緊急操舵時の軌跡などを含む。生成された目標車速プロファイル及び目標軌跡の情報は車両運動コントローラ32に出力される。生成された目標軌跡の情報は、高精度地図データと合成されてHMIモジュール5のディスプレイパネルに表示されるようにしてもよい。
The
車両運動コントローラ32では、目標車速プロファイル及び目標軌跡の情報やドライバによる入力情報(以下、「ドライバ入力」という)に基づいて、自車を走行させるための制御指令値を多段の階層処理により演算する。演算された制御指令値はアクチュエータ4に出力される。なお、車両運動コントローラ32では、ドライバ入力の有無によって走行モードを調停し、調停結果に応じた制御指令値を演算する。例えば、自動運転モードの選択中でドライバ入力が無い場合は、目標軌跡に沿って自車を自動運転走行させる制御指令値を出力する。一方、自動運転走行中にドライバ入力が介入した場合やマニュアル運転モードを選択した場合は、ドライバ入力を目標にして自車を走行させる制御指令値を出力する。
The
アクチュエータ4は、車両を走行又は停止させるための制御アクチュエータであり、速度制御アクチュエータ41と、操舵制御アクチュエータ42と、を有する。なお、走行とは、車両の加速走行/定速走行/減速走行をいう。
The
速度制御アクチュエータ41は、車載制御ユニット3から入力された速度制御指令値に基づいて駆動輪へ出力する駆動トルク又は制動トルクを制御する。速度制御アクチュエータ41としては、例えば、エンジン車の場合にエンジンを用い、ハイブリッド車の場合にエンジンとモータ/ジェネレータを用い、電気自動車の場合にモータ/ジェネレータを用いる。また、制動トルクのみを制御するアクチュエータとしては、例えば、油圧ブースタや電動ブースタやブレーキ液圧アクチュエータやブレーキモータアクチュエータ等を用いる。
The
操舵制御アクチュエータ42は、車載制御ユニット3から入力された操舵制御指令値に基づいて操舵輪の転舵角を制御する。なお、操舵制御アクチュエータ42としては、ステアリングシステムの操舵力伝達系に設けられる操舵モータ等を用いる。
The
HMIモジュール5は、車両の乗員(ドライバを含む)と車載制御ユニット3との間で情報の出力及び入力をするためのインターフェイスである。HMIモジュール5は、例えば、ステアリング、アクセル、ブレーキ、乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声出力のためのスピーカ、乗員が入力操作を行うための操作ボタンやタッチパネル等から構成される。
The
[自動運転コントローラの制御ブロック構成]
自動運転コントローラ31は、図2に示すように、高精度地図データ記憶部311と、自己位置推定部312と、周辺環境認識部313と、走行環境認識部314と、を備えている。そして、目標軌跡を生成する階層処理部として、走行車線演算部316と、動作決定部317と、走行領域設定部318と、目標軌跡生成部319と、を備えている。
[Control block configuration of automatic driving controller]
The
高精度地図データ記憶部311は、車外に存在する静止物体の三次元の位置情報(経度、緯度、高さ)が設定された高精度三次元地図データ(以下、「HDマップ」という)が格納された車載メモリである。静止物体には、例えば、横断歩道、停止線、各種標識、分岐点、道路標示、信号機、電柱、建物、看板、車道やレーンの中心線、区画線、路肩線、道路と道路のつながり等さまざまな要素が含まれる。
The high-precision map
自己位置推定部312は、入力情報に基づいて自車の現在地(自己位置)を推定する。ここで、自己位置推定部312には、車載センサ1からのセンサ情報と、高精度地図データ記憶部311からのHDマップ情報等が入力される。そして、この自己位置推定部312は、例えば、入力されたセンサ情報とHDマップ情報とをマッチングして自己位置を推定する。自己位置推定部312からは、走行環境認識部314へ自己位置情報が出力される。
Self-
周辺環境認識部313は、入力情報と、自車周辺環境の刻々と変化する動的な情報をデータベース化した動的周辺環境情報(ローカルモデル)とに基づき、自車の周辺環境を認識する。ここで、「動的な情報」とは、例えば、交通規制情報、道路工事情報、広域気象情報等を含む準静的データ、例えば、事故情報、渋滞情報、狭域気象情報等を含む準動的データ、例えば、周辺車両情報、歩行者情報、信号情報等を含む動的データである。これらの動的な情報は階層化され、各データの更新頻度を異ならせている。周辺環境認識部313には、車載センサ1からのセンサ情報(自車周辺の環境情報)等が入力される。そして、この周辺環境認識部313は、動的周辺環境情報を用い、入力された自車周辺の環境情報を解析し、周辺環境認識情報を演算する。周辺環境認識部313からは、走行環境認識部314と走行領域設定部318へ周辺環境認識情報が出力される。
The surrounding
走行環境認識部314は、入力情報と、自車走行環境の刻々と変化する動的な情報をデータベース化した動的走行環境情報(ワールドモデル)とに基づき、自車の走行環境を認識する。ここで、「動的走行環境情報(ワールドモデル)」とは、自車の自己位置を中心として「動的周辺環境情報(ローカルモデル)」よりも環境認識領域を拡大して取得される動的な情報をいう。走行環境認識部314には、車載センサ1からのセンサ情報と、ナビゲーション装置2からの案内経路情報と、高精度地図データ記憶部311からのHDマップ情報と、自己位置推定部312からの自己位置情報と、周辺環境認識部313からの周辺環境認識情報等が入力される。そして、この走行環境認識部314は、動的走行環境情報を用い、推定された自車の現在地を基準とした所定範囲のHDマップの上に走行環境認識情報を演算する。走行環境認識部314からは、動作決定部317へ走行環境認識情報が出力される。
The driving
走行車線演算部316は、目的地までの案内経路上において、自車が走行すべき走行車線(以下、「目標車線」という)を演算する。ここで、走行車線演算部316には、ナビゲーション装置2からの案内経路情報と、高精度地図データ記憶部311からのHDマップ情報とが入力される。そして、走行車線演算部316は、経路案内情報から判断した目的地の方向やHDマップから目標車線を演算する。走行車線演算部316からは、次の階層の動作決定部317へ目標車線情報が出力される。
The driving
動作決定部317は、自車が遭遇する事象の抽出し、それら事象に対する「自車の動作」を決定する。ここで、「自車の動作」とは、発進、停止、加速、減速、右左折等の目標車線に沿って走行するために必要となる自車の動きである。
The
動作決定部317には、走行環境認識部314からの走行環境認識情報と、走行車線演算部316からの目標車線情報等が入力される。そして、この動作決定部317は、目標車線と自車周辺の走行環境とを照合し、適切な自車の動作を決定する。そして、動作決定部317からは、次の階層の走行領域設定部318へ自車動作決定情報が出力される。
Driving environment recognition information from the driving
走行領域設定部318は、目標車線に沿って車両を走行させることができる走行可能領域を設定する。ここで、走行領域設定部318には、高精度地図データ記憶部311からのHDマップ情報と、周辺環境認識部313からの周辺環境認識情報と、動作決定部317からの自車動作決定情報等が入力される。そして、この走行領域設定部318は、自車の動作情報と自車の周辺環境情報とを照合し、自車が走行することが可能な領域を設定する。例えば、自車周辺に障害物等の物体が存在するときには、当該物体との接触を回避するような走行可能領域が設定される。走行領域設定部318からは、次の階層の目標軌跡生成部319へ走行可能領域情報が出力される。
The travel
目標軌跡生成部319は、設定された走行可能領域内において目標軌跡を生成する。ここで、目標軌跡生成部319には、走行領域設定部318からの走行可能領域情報等が入力される。そして、この目標軌跡生成部319は、現在の自車の位置から任意に設定される目標位置まで、走行可能領域内を走行することを拘束条件とし、幾何学的な手法により目標軌跡を生成する。なお、目標軌跡生成部319は、例えば複合クロソイド曲線を用いて目標軌跡を生成してもよい。また、目標軌跡生成部319は、安全、法令順守、走行効率などの基準を満たした走行が可能な目標軌跡を生成してもよい。目標軌跡生成部319からは、車両運動コントローラ32へ目標軌跡情報が出力される。
The target trajectory generator 319 generates a target trajectory within the set travelable area. Here, the target trajectory generation unit 319 receives travelable area information and the like from the travel
ここで、目標軌跡生成部319は、目標軌跡に対する目標車速プロファイルを生成するようにしてもよい。目標車速プロファイルとは、目標軌跡に沿って走行する時の時系列的な目標車速である。これにより、目標軌跡の曲率に合わせて目標車速プロファイルを生成することができる。例えば、曲率が大きいシーンでは、乗員に大きな車両挙動を与えないために目標車速を低く設定し、曲率が小さいシーンでは、曲率が大きいシーンと比較して目標車速プロファイルを高く設定するようにしてもよい。それに対して、先に目標車速プロファイルを算出し、その後、目標車速プロファイルに合わせて目標軌跡を生成するようにしてもよい。例えば、目標車速が高い場合は、曲率が小さくなるように軌跡を生成し、反対に目標車速が低い場合は、曲率が大きくなるように目標軌跡を生成するようにしてもよい。尚、目標車速プロファイルを生成する際、推定される路面の摩擦係数が低いほど車速の変化勾配(加速勾配、減速勾配)を抑えるパラメータとして路面μ値情報を用いるようにしてもよい。 Here, the target trajectory generator 319 may generate a target vehicle speed profile for the target trajectory. A target vehicle speed profile is a time-series target vehicle speed when traveling along a target locus. Thereby, the target vehicle speed profile can be generated in accordance with the curvature of the target locus. For example, in a scene with a large curvature, the target vehicle speed may be set low so as not to give the occupants a large vehicle behavior, and in a scene with a small curvature, the target vehicle speed profile may be set higher than in a scene with a large curvature. good. Alternatively, the target vehicle speed profile may be calculated first, and then the target trajectory may be generated in accordance with the target vehicle speed profile. For example, when the target vehicle speed is high, the trajectory may be generated with a small curvature, and conversely, when the target vehicle speed is low, the target trajectory may be generated with a large curvature. When the target vehicle speed profile is generated, the road surface μ value information may be used as a parameter for suppressing the change gradient (acceleration gradient, deceleration gradient) of the vehicle speed as the estimated friction coefficient of the road surface becomes lower.
[車両運動コントローラの制御ブロック構成]
車両運動コントローラ32は、図2に示すように、入力情報調停部321と、規範モデル設定部322と、挙動制御部323と、要求駆動トルク算出部324と、輪荷重制御部325と、駆動トルク選択部326と、制御出力部327と、を備えている。
[Control block configuration of vehicle motion controller]
As shown in FIG. 2, the
入力情報調停部321は、ドライバ入力の有無によって自動運転コントローラ31からの入力情報に基づいて制御指令値を演算するのか、HMIモジュール5からのドライバ入力を目標にして制御指令値を演算するのかを調停する。ここで、入力情報調停部321には、自動運転モードの選択中でドライバ入力が無い場合は、自動運転コントローラ31からの目標車速プロファイル及び目標軌跡の情報に基づいて設定される目標車速及び目標舵角の情報を規範モデル設定部322へ出力する。一方、自動運転走行中にドライバ入力が介入した場合やマニュアル運転モードを選択した場合は、ドライバ入力に基づいて設定される目標車速及び目標舵角の情報を規範モデル設定部322へ出力する。
The input
規範モデル設定部322は、任意に設定可能な運動方程式で表され、自車を走行させるときに生じる車両運動の規範モデルを設定する。即ち、規範モデル設定部322には、入力情報調停部321からの目標車速及び目標舵角の情報が入力される。そして、この規範モデル設定部322は、入力情報を規範モデルである運動方程式に代入することによって規範モデル値を算出する。ここで、「規範モデル値」とは、例えば、ヨーレイト規範モデルを用いたときの目標ヨーレイトや、横加速度規範モデルを用いたときの目標横加速度、車体スリップ角規範モデルを用いたときの目標車体スリップ角、等をいう。規範モデル設定部322からは、挙動制御部323へ目標ヨーレイト等の規範モデル値の情報が出力される。
The reference
挙動制御部323は、規範モデル設定部322から規範モデル値の情報を入力し、自車運動の実値を規範モデル値に収束させ、規範モデルの車両挙動に追従させる車速指令値及び舵角指令値を演算する。例えば、規範モデル値が目標ヨーレイトの場合、自車で発生している実ヨーレイトとの偏差を算出し、この偏差を小さくする車速指令値及び舵角指令値を演算する。このとき、この挙動制御部323では、主にフィードバック制御系によって演算を行う。そして、挙動制御部323からは、要求駆動トルク算出部324へ車速指令値の情報が出力され、制御出力部327へ舵角指令値の情報が出力される。
The
要求駆動トルク算出部324は、挙動制御部323から車速指令値を入力し、車速指令値を達成する要求駆動トルクを算出する。即ち、自動運転モードの選択中でドライバ入力が無い場合は、目標車速プロファイル及び目標軌跡の情報に基づく車速指令値を達成するシステム要求駆動トルクTrq(S)を算出する。自動運転走行中にドライバ入力が介入した場合やマニュアル運転モードを選択した場合は、ドライバ入力に基づく車速指令値を達成するドライバ要求駆動トルクTrq(D)を算出する。そして、要求駆動トルク算出部324からは、輪荷重制御部325と駆動トルク選択部326に、システム要求駆動トルクTrq(S)又はドライバ要求駆動トルクTrq(D)の情報を出力する。
The required drive
輪荷重制御部325は、実施例1の輪荷重制御ECU71と同様の機能を持つ制御部である。即ち、車輪速センサやヨーレイトセンサや横加速度センサ等のセンサ入力情報に基づき車体スリップ角速度β’を算出する。この車体スリップ角速度β’に応じてシステム要求駆動トルクTrq(S)又はドライバ要求駆動トルクTrq(D)の補正分に正負の補正符号を付してトルク補正量Trq(add)を算出する。そして、要求駆動トルク算出部324から取得したシステム要求駆動トルクTrq(S)又はドライバ要求駆動トルクTrq(D)に、トルク補正量Trq(add)を加算して補正駆動トルクTrq(c)を算出する。そして、輪荷重制御部325からは、駆動トルク選択部326に補正駆動トルクTrq(c)の情報を出力する。
The wheel
駆動トルク選択部326は、実施例1の駆動トルク選択部722と同様の機能を持つ制御部である。即ち、輪荷重制御部325からの補正駆動トルクTrq(c)と、要求駆動トルク算出部324からのシステム要求駆動トルクTrq(S)又はドライバ要求駆動トルクTrq(D)と、を入力する。そして、車体速条件判断により輪荷重制御非作動フラグが入力されているときは、駆動トルクとしてシステム要求駆動トルクTrq(S)又はドライバ要求駆動トルクTrq(D)を選択する。一方、車体速条件判断により輪荷重制御非作動フラグの入力が無いとき、つまり、車体速Vが第2車体速設定値VThresh2を超えているシーンでは、駆動トルクとして補正駆動トルクTrq(c)を選択する。
The
駆動トルク選択部326からは、制御出力部327へ選択された駆動トルク(システム要求駆動トルクTrq(S)又はドライバ要求駆動トルクTrq(D)又は補正駆動トルクTrq(c))を出力する。
The drive
制御出力部327は、挙動制御部323から舵角指令値が入力されると、舵角指令値を操舵制御アクチュエータ42へ出力する。また、駆動トルク選択部326にて選択された駆動トルクが入力されると、選択された駆動トルクを得る駆動制御指令を速度制御アクチュエータ41へ出力する。例えば、システム要求駆動トルクTrq(S)又はドライバ要求駆動トルクTrq(D)が選択された場合、システム要求駆動トルクTrq(S)又はドライバ要求駆動トルクTrq(D)を得る駆動制御指令を速度制御アクチュエータ41へ出力する。
When the steering angle command value is input from the
しかし、駆動トルク選択部326にて補正駆動トルクTrq(c)が選択された場合、補正駆動トルクTrq(c)を得る輪荷重制御指令を速度制御アクチュエータ41へ出力することで、加減速による輪荷重制御が実行される。
However, when the corrected drive torque Trq(c) is selected by the
次に、輪荷重制御作用を説明する。実施例2では、車両が、自動運転走行する自動運転車両A2であり、要求駆動トルクは、自動運転システムにて生成された目標軌跡に沿って自動運転走行する際のシステム要求駆動トルクTrq(S)である。 Next, the wheel load control action will be described. In the second embodiment, the vehicle is an automatically driven vehicle A2 that automatically runs, and the required driving torque is the system required driving torque Trq(S ).
即ち、自動運転走行中の場合、マニュアル運転走行中とは異なり、ドライバがステアリング操作やアクセル操作に関与していないため、自動運転走行中は車両挙動の変化に対するドライバや乗員の感度が、マニュアル運転走行中よりも敏感になる。よって、自動運転走行中の場合、マニュアル運転走行中よりも高い車両挙動安定性が要求される。 In other words, during autonomous driving, unlike during manual driving, the driver is not involved in the steering operation or accelerator operation. More sensitive than when running. Therefore, during automatic driving, higher vehicle behavior stability is required than during manual driving.
これに対し、自動運転走行中、車両姿勢が変化するシーンにおいて、車両挙動がより早く定常状態に安定化するよう加減速による輪荷重制御が行われる。特に、自動運転走行での旋回出口側においてドライバや乗員にとって意図しない頭部の揺り返しが抑制される。このため、カーブ路を走行するシーンにおいて、ドライバや乗員にとって安定した車両挙動による旋回特性が実現され、ドライバや乗員にとって違和感を与えることのない快適な自動運転走行が達成される。なお、他の作用については、実施例1と同様の作用を示すので説明を省略する。 On the other hand, in a scene where the vehicle posture changes during automatic driving, wheel load control is performed by accelerating and decelerating so that the vehicle behavior stabilizes in a steady state more quickly. In particular, unintended swinging of the head of the driver or passenger on the exit side of the turn during automatic driving is suppressed. Therefore, in a scene where the vehicle travels on a curved road, turning characteristics due to stable vehicle behavior are realized for the driver and passengers, and comfortable automatic driving is achieved without giving discomfort to the driver and passengers. Since the other actions are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.
以上説明したように、実施例2の自動運転車両A2の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置にあっては、実施例1の(1)~(8),(10)の効果に加え、下記の効果を奏する。 As described above, in the wheel load control method and the wheel load control device for the self-driving vehicle A2 of the second embodiment, in addition to the effects (1) to (8) and (10) of the first embodiment, the following effect.
(11) 車両は、自動運転走行する自動運転車両A2であり、
要求駆動トルクは、自動運転システムにて生成された目標軌跡に沿って自動運転走行する際のシステム要求駆動トルクTrq(S)である(図10)。
このため、カーブ路を走行するシーンにおいて、ドライバや乗員にとって安定した車両挙動による旋回特性が実現され、ドライバや乗員にとって違和感を与えることのない快適な自動運転走行を達成することができる。
(11) The vehicle is an automated driving vehicle A2 that runs automatically,
The required drive torque is the system required drive torque Trq(S) when automatically driving along the target trajectory generated by the automatic driving system (FIG. 10).
As a result, when the vehicle travels on a curved road, it is possible to achieve turning characteristics that result in stable vehicle behavior for the driver and passengers, and to achieve comfortable automatic driving that does not give the driver and passengers a sense of discomfort.
以上、本開示の車両の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置を実施例1及び実施例2に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The wheel load control method and wheel load control device for a vehicle according to the present disclosure have been described above based on the first and second embodiments. However, the specific configuration is not limited to these examples, and design changes, additions, and the like are permitted as long as they do not depart from the gist of the invention according to each claim of the scope of claims.
実施例1,2では、トルク補正量Trq(add)の補正符号を、車体スリップ角βがゼロへと近づく方向に変化する場合に正と判定し、かつ、車体スリップ角βがゼロから離れる方向に変化する場合に負と判定する例を示した。しかし、トルク補正量の補正符号を、車体スリップ角がゼロへと近づく方向に変化する場合にのみ正と判定する例であっても良い。或いは、トルク補正量の補正符号を、車体スリップ角がゼロから離れる方向に変化する場合にのみ負と判定する例であっても良い。
In
実施例1では、本開示の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置を、ドライバ操作によるマニュアル運転走行する電気自動車A1に適用する例を示した。実施例2では、本開示の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置を、目標軌跡に沿って走行するように速度及び舵角による車両運動が制御される自動運転車両A2に適用する例を示した。しかし、本開示の輪荷重制御方法及び輪荷重制御装置は、マニュアル運転車両や自動運転車両に限らず、自動ブレーキ機能や定速走行制御機能や車線逸脱防止機能等を備える運転支援車両に対しても適用することができる。要するに、加減速により前後輪の輪荷重制御を行うことが可能な車両であれば適用できる。
A1 電気自動車(マニュアル運転車両)
63 モータ(走行用駆動源)
7 輪荷重制御ユニット(コントローラ)
71 輪荷重制御ECU
711 第1車体速条件判断部
712 車体スリップ角速度算出部(車体スリップ角速度情報取得部)
713 トルク補正量算出部
714 第2車体速条件判断部
715 補正駆動トルク算出部
72 駆動モータECU
721 ドライバ要求駆動トルク算出部(要求駆動トルク算出部)
722 駆動トルク選択部
723 制御出力部
A2 自動運転車両
32 車両運動コントローラ(コントローラ)
324 要求駆動トルク算出部
325 輪荷重制御部
326 駆動トルク選択部
327 制御出力部
41 速度制御アクチュエータ
A1 Electric vehicle (manual driving vehicle)
63 motor (driving source for running)
7 wheel load control unit (controller)
71 wheel load control ECU
711 First vehicle speed
713 Torque correction
721 driver required drive torque calculation unit (required drive torque calculation unit)
722 Drive
324 required drive
Claims (7)
ドライバ要求又はシステム要求に応じた要求駆動トルクの情報を取得し、
車体中心線と車両進行方向とがなす車体スリップ角の変化速度である車体スリップ角速度の情報を取得し、
前記車体スリップ角速度に応じて前記要求駆動トルクを補正した補正駆動トルクを算出し、
前記補正駆動トルクを得る輪荷重制御指令を前記走行用駆動源へ出力し、
前記車体スリップ角速度に応じて前記要求駆動トルクの補正分に正負の補正符号を付してトルク補正量を算出し、前記要求駆動トルクに前記トルク補正量を加算して前記補正駆動トルクを算出し、
前記補正符号は、前記車体スリップ角がゼロから離れる方向に変化する場合、前記トルク補正量の符号を負と判定し、前記要求駆動トルクを減速側補正にし、
前記補正符号は、前記車体スリップ角がゼロへと近づく方向に変化する場合、前記トルク補正量の符号を正と判定し、前記要求駆動トルクを加速側補正にする
ことを特徴とする車両の輪荷重制御方法。 A wheel load control method for a vehicle by a controller that corrects drive torque from a drive source for traveling based on predetermined information and performs wheel load control by acceleration/deceleration,
Acquiring information on the required driving torque according to the driver's request or system's request,
Acquiring information on a vehicle body slip angular velocity, which is the rate of change in the vehicle body slip angle formed by the vehicle body centerline and the vehicle traveling direction,
calculating a corrected drive torque obtained by correcting the required drive torque according to the vehicle body slip angular velocity;
outputting a wheel load control command for obtaining the corrected drive torque to the drive source for traveling;
A torque correction amount is calculated by adding a positive or negative correction sign to the correction amount of the required drive torque according to the vehicle body slip angular velocity, and the corrected drive torque is calculated by adding the torque correction amount to the required drive torque. ,
When the vehicle body slip angle changes away from zero, the correction sign determines that the sign of the torque correction amount is negative, and corrects the required driving torque to the deceleration side,
When the vehicle body slip angle changes in a direction approaching zero, the correction sign determines that the sign of the torque correction amount is positive, and corrects the required drive torque to the acceleration side. Load control method.
前記要求駆動トルクのトルク補正量は、前記車体スリップ角速度の絶対値の大きさに比例した値により算出する
ことを特徴とする車両の輪荷重制御方法。 In the vehicle wheel load control method according to claim 1 ,
A vehicle wheel load control method, wherein the torque correction amount of the required driving torque is calculated by a value proportional to the magnitude of the absolute value of the vehicle body slip angular velocity.
前記要求駆動トルクの補正によって発生する前後Gを、車両乗員が知覚しない程度までに抑える前後G制限値を設定し、
前記要求駆動トルクのトルク補正量は、前記前後G制限値になる上限補正量を超えた場合、前記上限補正量により制限した値とする
ことを特徴とする車両の輪荷重制御方法。 In the vehicle wheel load control method according to claim 2 ,
setting a front/rear G limit value that suppresses the front/rear G generated by the correction of the required drive torque to a level that is not perceived by vehicle occupants;
A wheel load control method for a vehicle, wherein the torque correction amount of the required drive torque is set to a value limited by the upper limit correction amount when the torque correction amount exceeds the upper limit correction amount for the longitudinal G limit value.
前記車体スリップ角速度の情報を推定算出により取得する場合、車体速が第1車体速設定値を超えていることを車体速条件とし、
前記要求駆動トルクに前記トルク補正量を加算する輪荷重制御を開始する場合、車体速が前記第1車体速設定値より高い第2車体速設定値を超えていることを車体速条件とする
ことを特徴とする車両の輪荷重制御方法。 In the vehicle wheel load control method according to any one of claims 1 to 3 ,
When acquiring the information of the vehicle body slip angular velocity by estimation calculation, the vehicle body speed condition is that the vehicle body speed exceeds a first vehicle body speed set value,
When wheel load control for adding the torque correction amount to the required drive torque is started, the vehicle speed condition is that the vehicle speed exceeds a second vehicle speed set value higher than the first vehicle speed set value. A vehicle wheel load control method characterized by:
前記車両は、ドライバ操作により運転走行するマニュアル運転車両であり、
前記要求駆動トルクは、ドライバによるアクセル操作量と車速に応じたドライバ要求駆動トルクである
ことを特徴とする車両の輪荷重制御方法。 In the vehicle wheel load control method according to any one of claims 1 to 4 ,
The vehicle is a manually operated vehicle that is operated by a driver,
A vehicle wheel load control method, wherein the required drive torque is a driver-requested drive torque corresponding to an amount of accelerator operation by the driver and a vehicle speed.
前記車両は、自動運転走行する自動運転車両であり、
前記要求駆動トルクは、自動運転システムにて生成された目標軌跡に沿って自動運転走行する際のシステム要求駆動トルクである
ことを特徴とする車両の輪荷重制御方法。 In the vehicle wheel load control method according to any one of claims 1 to 4 ,
The vehicle is an automated driving vehicle that runs automatically,
A wheel load control method for a vehicle, wherein the required driving torque is a system required driving torque when automatically driving along a target trajectory generated by an automatic driving system.
前記コントローラは、
ドライバ要求又はシステム要求に応じた要求駆動トルクの情報を取得する要求駆動トルク取得部と、
車体中心線と車両進行方向とがなす車体スリップ角の変化速度である車体スリップ角速度の情報を取得する車体スリップ角速度情報取得部と、
前記車体スリップ角速度に応じて前記要求駆動トルクを補正した補正駆動トルクを算出する補正駆動トルク算出部と、
前記補正駆動トルクを得る輪荷重制御指令を前記走行用駆動源へ出力する制御出力部と、
を有し、
前記補正駆動トルク算出部は、前記車体スリップ角速度に応じて前記要求駆動トルクの補正分に正負の補正符号を付してトルク補正量を算出し、前記要求駆動トルクに前記トルク補正量を加算して前記補正駆動トルクを算出し、
前記補正符号は、前記車体スリップ角がゼロから離れる方向に変化する場合、前記トルク補正量の符号を負と判定し、前記要求駆動トルクを減速側補正にし、
前記補正符号は、前記車体スリップ角がゼロへと近づく方向に変化する場合、前記トルク補正量の符号を正と判定し、前記要求駆動トルクを加速側補正にする
ことを特徴とする車両の輪荷重制御装置。
A wheel load control device for a vehicle comprising a controller that corrects drive torque from a drive source for traveling based on predetermined information and performs wheel load control by acceleration and deceleration,
The controller is
a required drive torque acquisition unit that acquires information on a required drive torque according to a driver request or a system request;
a vehicle body slip angular velocity information acquisition unit that acquires information on a vehicle body slip angular velocity, which is the rate of change in the vehicle body slip angle formed by the vehicle body centerline and the vehicle traveling direction;
a corrected drive torque calculation unit that calculates a corrected drive torque obtained by correcting the required drive torque according to the vehicle body slip angular velocity;
a control output unit that outputs a wheel load control command for obtaining the corrected drive torque to the drive source for traveling;
has
The corrected drive torque calculation unit calculates a torque correction amount by adding a positive or negative correction sign to the correction amount of the required drive torque according to the vehicle body slip angular velocity, and adds the torque correction amount to the required drive torque. to calculate the corrected driving torque,
When the vehicle body slip angle changes in a direction away from zero, the correction sign determines that the sign of the torque correction amount is negative and corrects the required driving torque to the deceleration side,
When the vehicle body slip angle changes in a direction approaching zero, the correction sign determines that the sign of the torque correction amount is positive, and corrects the required drive torque to the acceleration side. Load controller.
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