WO2017051870A1 - 車両姿勢制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vehicle attitude control device that stabilizes vehicle behavior during turning.
- a target yaw rate is obtained from various vehicle state quantities such as a vehicle speed and a steering angle, a target yaw moment is generated based on a deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate, and the target yaw moment is realized. It is known that a stable vehicle behavior is ensured by applying a braking / driving force necessary for the vehicle to each wheel (for example, Patent Document 1).
- a tuck-in phenomenon in which the yaw rate of the vehicle increases occurs when the accelerator pedal is suddenly released while the vehicle is turning.
- the tuck-in phenomenon is a phenomenon in which the cornering force of the front wheels increases due to load movement and tire contact characteristics due to vehicle deceleration, and as a result, the turning radius suddenly decreases.
- the cornering force of the front wheels decreases and the vehicle tends to understeer. In either case, the vehicle posture while turning is greatly changed by the accelerator operation, so that the stability of the vehicle may be lowered or the driver may feel uncomfortable.
- Patent Documents 2 and 3 When the accelerator pedal is suddenly released during turning acceleration, the methods of Patent Documents 2 and 3 increase the yaw rate value obtained by dividing the actual lateral acceleration by the vehicle speed as the vehicle speed decreases. Since the target yaw rate is corrected as the upper limit, the target yaw rate also increases. Therefore, the increase in yaw rate due to tuck-in may not be suppressed.
- the methods of Patent Documents 2 and 3 decrease the yaw rate value obtained by dividing the actual lateral acceleration by the vehicle speed as the speed increases, and the target yaw rate is set with this value as the upper limit. Since the correction is made, the target yaw rate also decreases. Therefore, the yaw rate does not increase and understeer may not be suppressed.
- the present invention solves the above-mentioned problem, and can suppress understeer and tuck-in when the accelerator pedal is depressed or when the accelerator pedal is suddenly released during turning, thereby stabilizing the vehicle posture.
- An object of the present invention is to provide a vehicle attitude control device that can be realized.
- the vehicle attitude control device generates a target yaw moment based on a provisional reference yaw rate calculation means 25 for obtaining a reference yaw rate from a vehicle speed and a steering angle, and a deviation between the actual yaw rate detected by the sensor 19 and the reference yaw rate.
- a vehicle attitude control device comprising a target yaw moment calculating means and a braking / driving force distribution means 22 for applying braking force or driving force necessary for realizing the target yaw moment to each wheel, Detecting speed processing means 31 for processing the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means 16 so as to be gradual, limit yaw rate calculating means 28 for determining a limit yaw rate by dividing the lateral acceleration by the processed vehicle speed, and the norm
- the yaw rate correction means 29 corrects the reference yaw rate using the limit yaw rate
- the target yaw moment calculation means 26 includes the reference yaw rate corrected by the reference yaw rate correction means 29, A target yaw moment is generated based on the deviation from the actual yaw rate.
- This configuration obtains the target yaw rate from various vehicle state quantities such as the vehicle speed and the steering angle, generates the target yaw moment based on the deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate, and controls necessary to realize the target yaw moment.
- the present invention is applied to a vehicle attitude control device 24 that applies driving force to each wheel.
- the limit yaw rate is determined by dividing the lateral acceleration by the vehicle speed processed so that the change in the vehicle speed becomes gentle. Further, the reference yaw rate calculated from the vehicle speed and the steering angle is corrected with the limit yaw rate.
- a limit lateral acceleration calculating means 34 having a product of an estimated value of a road surface friction coefficient and a gravitational acceleration as a limit lateral acceleration
- the limit yaw rate calculating means 28 uses the limit lateral acceleration as the lateral acceleration for calculation. It may be.
- the limit yaw rate is calculated as the maximum yaw rate that can be generated on the road surface based on the estimated value of the friction coefficient of the road surface.
- the normative yaw rate is not unnecessarily limited to a small value, and the responsiveness does not deteriorate.
- the limit yaw rate calculating means 28 may use the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 17 for the calculation as the lateral acceleration. In this configuration, it is not necessary to estimate the road surface friction coefficient, and the control can be simplified. This is particularly effective in the direction of keeping the yaw rate small. Although there is a concern that the responsiveness is lowered by suppressing the yaw rate too much, it can be put into practical use.
- a gradient limiter that limits the amount of change per unit time may be used in the detected speed processing means 31 as a process for slowing the change in the vehicle speed. If the gradient limiter is used for the processing in this way, the pass frequency bands on the increase side and the decrease side can be easily set separately. Therefore, it is easy to use when different processing is performed on the increase side and the decrease side.
- the detected speed processing means 31 performs a process in which the change in the vehicle speed is moderated so that the passing frequency band in the vehicle speed decreasing direction passes in the vehicle speed increasing direction. It may be set lower than the frequency band. As described above, when the passing frequency band in the direction of decreasing the vehicle speed is lowered, an increase in the limit yaw rate due to the accelerator off at the time of turning can be surely suppressed, and the occurrence of spin can be reduced.
- the detection speed processing means 31 changes the limit value of the change amount per unit time of the vehicle speed according to the depression change amount per unit time of the accelerator pedal 14, and the accelerator The greater the decrease rate of the pedal depression amount, the lower the gradient limit value on the vehicle speed decrease side, and the larger the increase rate of the accelerator pedal depression amount, the lower the gradient limit value on the vehicle speed increase side. May be.
- this configuration it is possible to reliably suppress a change in the vehicle posture due to the depression of the accelerator pedal 14 or a sudden release of the depression, and the processing is not performed for a change in vehicle speed due to a road surface gradient or a brake operation. , There is no fear of making the driver feel uncomfortable.
- the vehicle 1 to be controlled may be a vehicle capable of controlling either one or both of the braking force and the driving force independently for each wheel 2. If the vehicle can control the braking force or the driving force independently for each wheel, the effect of the present invention is more effectively exhibited.
- a vehicle that can control the braking force or the driving force independently for each wheel there is an in-wheel motor type four-wheel drive vehicle. In addition to this, for example, 2 installed on the vehicle body corresponding to each of the left and right wheels.
- each motor is transmitted to each wheel via a drive shaft, etc., and the drive torque of each wheel is controlled independently, and each wheel is equipped with a friction brake, and the brake fluid pressure of each wheel is independent
- a vehicle having a controllable mechanism may be used.
- FIG. 1 is a system configuration diagram showing a conceptual configuration of an electric vehicle equipped with a vehicle attitude control device according to an embodiment of the present invention. It is a control block diagram of an example of the vehicle attitude control device. It is a control block diagram of the other example of the vehicle attitude control device. It is a graph which shows the relationship between the change rate of the accelerator pedal depression amount in the same vehicle attitude
- FIG. 1 shows a conceptual configuration of an electric vehicle that is a left and right wheel independent drive vehicle in which a vehicle attitude control device 24 according to this embodiment is mounted on a vehicle control device 10, and the upper side of the figure is the front of the vehicle.
- This electric vehicle is a four-wheel independent drive vehicle in which the left and right rear wheels 2 and the left and right front wheels 2 of the vehicle 1 are independently driven by an electric motor 4 as a power source. is there.
- the front wheel 2 is a steering wheel.
- Each motor 4 constitutes, for example, the in-wheel motor drive device 5 of FIG. 7, but may be an on-board type mounted on a chassis (not shown).
- the in-wheel motor drive device 5 includes a motor 4 that is an in-wheel motor (IWM), a speed reducer 6, and a wheel bearing 7, and a part or all of these are arranged in the wheel 2. .
- the rotation of the motor 4 is transmitted to the wheel 2 via the speed reducer 6 and the wheel bearing 7.
- a brake rotor 8a constituting the friction brake device 8 is fixed to the flange portion of the hub wheel 7a of the wheel bearing 7, and the brake rotor 8a rotates integrally with the wheel 2.
- the motor 4 is, for example, an embedded magnet type synchronous motor in which a permanent magnet is built in the core portion of the rotor 4a.
- the motor 4 is a motor in which a radial gap is provided between a stator 4b fixed to the housing 4c and a rotor 4a attached to the rotation output shaft 9.
- the vehicle control device 10 includes an ECU 11 mounted on the vehicle 1 and a plurality (two in this example) of inverter devices 12 provided for the front and rear motors 4.
- the ECU 11 has at least an integrated control means 23, a driving force command means 21, and a braking / driving force distribution means 22 as its basic configuration.
- the integrated control unit 23 is a control unit that performs overall control and cooperative control of the entire vehicle.
- the driving force command means 21 is configured to detect the braking / driving force (braking force and braking force) of the entire vehicle from the detection signal of the operation amount of the accelerator operation means such as the accelerator pedal 14 and the detection signal of the operation amount of the brake operation means such as the brake pedal 15.
- the braking / driving force distribution means 22 outputs a command output from the driving force command means 21 to each inverter device 12 of each motor 4 according to a set rule based on the steering amount of the steering means 13 such as a steering handle, For example, it is distributed as a torque command.
- Each inverter device 12 is means for converting DC power of a battery (not shown) into AC power for driving the motor 4, and has a control unit (not shown) for controlling the output thereof.
- the motor 4 in charge is controlled in accordance with a braking / driving force command such as a distributed torque command.
- one inverter device 12 is provided in the front and rear for each set of two left and right motors 4, but each front and rear inverter device 12 is provided in the left and right inverter devices 12.
- the motor 4 is controlled individually.
- each inverter device 12 is provided with a power circuit section (not shown) such as a gate circuit of a switching element that converts AC power into the left and right motors 4 individually, and the control section is time-shared.
- the left and right power circuit units are controlled by one unit.
- a total of four inverter devices 12 may be provided for each motor 4.
- the ECU 11 is a computer such as a microcomputer having a processor, a ROM (Read Only Memory) having a program executed on the computer, and various other electronic circuits such as a RAM (Random Access Memory) and a coprocessor (Co-Processor). Etc.
- the ECU 11 and each inverter device 12 are connected by an in-vehicle communication network such as a CAN (control area network).
- a vehicle attitude control device 24 is provided in the ECU 11 of the vehicle control device 10 having the above basic configuration.
- the vehicle 1 is provided with vehicle speed detection means 16, lateral acceleration sensor 17, steering angle sensor 18, and yaw rate sensor 19 as sensors.
- the steering angle sensor 18 is a sensor that detects a steering angle of the steering means 13 such as a steering handle, or a sensor that detects a steering angle from a steering device (not shown).
- FIG. 2 is a control block diagram of the vehicle attitude control device 24.
- the vehicle attitude control device 24 obtains a reference yaw rate from various vehicle state quantities such as a vehicle speed and a steering angle, generates a target yaw moment based on a deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate, and the target yaw moment. Applying the braking / driving force necessary to achieve a reference yaw rate from various vehicle state quantities such as a vehicle speed and a steering angle, generates a target yaw moment based on a deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate, and the target yaw moment. Applying the braking / driving force necessary to achieve
- the vehicle attitude control device 24 includes provisional normative yaw rate calculation means 25, target yaw moment calculation means 26, and braking / driving force distribution means 22 as its basic configuration.
- the braking / driving force distribution means 22 may exist outside as a separate block from the vehicle attitude control device 24 as shown in FIG.
- the provisional normative yaw rate calculating means 25 is a means for obtaining a normative yaw rate from the vehicle speed and the steering angle.
- the target yaw moment calculating means 26 is a means for generating a target yaw moment based on the deviation between the actual yaw rate detected by the yaw rate sensor 19 and the reference yaw rate.
- the braking / driving force distribution means 22 is means for applying a braking force or driving force necessary for realizing the target yaw moment to the motor 4 of each wheel 2.
- the detection speed processing means 31, the limit yaw rate calculation means 28, the normative yaw rate correction means 29, and the accelerator change speed conversion means (du / dt) 32 are provided. Furthermore, it is provided.
- the detected speed processing means 31 is a means for processing so that the change in the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means 16 becomes gradual.
- the detection speed processing means 31 uses a gradient limiter in this embodiment, but may use a low-pass filter.
- the accelerator change speed conversion means 32 is a means for obtaining a step change amount per unit time of the accelerator pedal 14 (see FIG. 1).
- the limit yaw rate calculating means 28 is means for determining the limit yaw rate by dividing the lateral acceleration by the vehicle speed processed by the detected speed processing means 31.
- the target yaw moment calculating unit 26 generates a target yaw moment based on a deviation between a standard yaw rate corrected by a standard yaw rate correcting unit 29 described later and an actual yaw rate.
- the measured lateral acceleration or the standard lateral acceleration calculated from various vehicle state quantities such as the vehicle speed and the steering angle is divided by the vehicle speed processed so that the change in the vehicle speed becomes gradual.
- the limit yaw rate calculation means 28 uses the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 17 as it is for the calculation as the lateral acceleration. In this configuration, it is not necessary to estimate the road surface friction coefficient, and the control can be simplified. This is particularly effective in the direction of keeping the yaw rate small. Although there is a concern that the responsiveness is lowered by suppressing the yaw rate too much, it can be put into practical use.
- the vehicle attitude control device 24 configured as described above is provided with a limit lateral acceleration calculation means 34, and the product of the road surface friction coefficient estimated value and the gravitational acceleration is set as the limit lateral acceleration by the limit lateral acceleration calculation means 34.
- the limit yaw rate calculation means 28 may use the limit lateral acceleration as the lateral acceleration for calculation.
- the road surface friction coefficient estimated value is obtained by the road surface friction coefficient estimator 33 from the steering angle and the vehicle speed.
- the limit yaw rate is calculated as the maximum yaw rate that can be generated on the road surface based on the estimated value of the friction coefficient of the road surface.
- the detected speed processing means 31 uses a gradient limiter that limits the amount of change per unit time as a process for making the change in the vehicle speed moderate. In this way, when the gradient limiter is used as the process, it is possible to easily set the pass frequency bands on the increase side and the decrease side separately, so that it is easy to use when different processes are performed on the increase side and the decrease side.
- the detected speed processing means 31 has a passing frequency band in the vehicle speed decreasing direction as a process for making the change in the vehicle speed gentle. Further, it may be set lower than the passing frequency band in the increasing direction of the vehicle speed. As described above, when the passing frequency band in the direction of decreasing the vehicle speed is lowered, an increase in the limit yaw rate due to the accelerator off at the time of turning can be surely suppressed, and the occurrence of spin can be reduced.
- the detected speed processing means 31 is a unit of vehicle speed according to the amount of change in the accelerator pedal 14 (see FIG. 1) per unit time. Change the limit value of the amount of change per hour, the greater the decrease rate of the accelerator pedal depression amount, the lower the gradient limit value on the vehicle speed decrease side, and the greater the increase rate of the accelerator pedal depression amount, the higher the vehicle speed The magnitude of the gradient limit value on the side may be reduced. In this configuration, it is possible to reliably suppress a change in the vehicle posture due to the depression of the accelerator pedal 14 or a sudden release of the depression, and the processing is not performed for a change in vehicle speed due to a road surface gradient or a brake operation. , There is no fear of making the driver feel uncomfortable.
- the accelerator change speed conversion means 32, the road surface friction coefficient estimator 33, and the limit lateral acceleration calculation means 34 are, specifically, LUT (Look Up Table) realized by software or hardware, or software Results obtained by performing an operation using a specified conversion function stored in the library or equivalent hardware, and if necessary, using a library comparison function, arithmetic operation function or equivalent hardware Is constituted by a hardware circuit or a software function on a processor (not shown).
- the vehicle attitude control device 24 configured as described above performs calculations according to the following procedure. A supplementary explanation of the configuration of the vehicle attitude control device 24 will also be given.
- the provisional normative yaw rate ⁇ ref * is determined from the steering angle ⁇ n and the vehicle speed V based on the vehicle model (determined as appropriate).
- the product of the road surface friction coefficient estimated value ⁇ es and the gravitational acceleration g is defined as a limit lateral acceleration ⁇ ylimit .
- the road surface friction coefficient is estimated by the road surface friction coefficient estimator 33 from, for example, the vehicle speed V, the steering angle ⁇ n , the lateral acceleration ⁇ y, and the like.
- the selection speed processing means 31 processes the vehicle speed so that the change in the vehicle speed becomes gradual to obtain V LPF .
- the gradient restriction on the vehicle speed increasing side contributes to suppression of understeer when the accelerator is on
- the gradient limitation on the vehicle speed decreasing side contributes to suppression of tack-in when the accelerator is off.
- the gradient limit value may be changed according to the change rate of the accelerator pedal depression amount.
- the magnitude of the gradient limit value on the vehicle speed decrease side decreases as the decrease rate of the accelerator pedal depression amount increases, and the magnitude of the gradient limit value on the vehicle speed increase side decreases as the increase rate of the accelerator pedal depression amount increases.
- the magnitude of the gradient limit value is set to a sufficiently large value (FIG. 4). Note that the change in the gradient limit value is quickly reduced when the magnitude of the limit value is decreased, and is more gradual when the magnitude is increased than when the value is decreased.
- the limit yaw rate is determined by dividing the limit lateral acceleration ⁇ ylimit or the measured lateral acceleration ⁇ y by the vehicle speed V LPF .
- the reference yaw rate correction means 29 corrects the provisional reference yaw rate by limiting the magnitude of the limit yaw rate.
- the target yaw moment calculating means 26 calculates the target yaw moment based on the deviation ⁇ between the standard yaw rate and the actual yaw rate. Then, the target yaw moment calculating means 26 determines an oversteer state or an understeer state from vehicle behavior information such as a yaw rate, a yaw rate deviation, a vehicle speed, and a lateral acceleration. For example, when the absolute value of the actual yaw rate is smaller than the absolute value of the reference yaw rate, it is determined that the understeer is performed.
- FIG. 5A shows an example of braking / driving force applied to each wheel when the right turn understeer is suppressed.
- the difference in the length of the arrows in the figure indicates the magnitude of the force.
- a clockwise yaw moment is generated.
- the depression to the accelerator pedal 14 see FIG. 1
- the vehicle inward (clockwise) yaw rate tends to increase, but by generating a vehicle outward yaw moment, Tuck-in is suppressed (FIG. 5B).
- the limit yaw rate is calculated using the vehicle speed processed so that the change in the vehicle speed becomes gradual.
- the increase in the limit yaw rate due to the decrease in the value is suppressed, and the normative yaw rate is corrected with this value as the upper limit. Therefore, an increase in yaw rate can be suppressed and tuck-in can be suppressed.
- the limit yaw rate is calculated using the vehicle speed that has been processed so that the change in the vehicle speed becomes gradual. Since the decrease is suppressed and the reference yaw rate is corrected with this value as the upper limit, the decrease in the reference yaw rate can also be suppressed. Therefore, a decrease in yaw rate can be suppressed and understeer can be suppressed.
- the vehicle posture can be stabilized by the above action. Further, in the process of slowing the change in the vehicle speed, there may be a delay in the vehicle speed. However, since the process is performed only for the vehicle speed in the calculation of the limit yaw rate, there is no delay in steering. Further, if the limit lateral acceleration is used instead of the actual lateral acceleration for the calculation of the limit yaw rate, there is no delay with respect to the vehicle speed when traveling in the normal range where the cornering force characteristics of the tire are linear.
- FIG. 6A shows an actual vehicle test result when the vehicle speed is not processed (gradient restriction)
- FIG. 6B shows an actual vehicle test result when the vehicle speed is processed (gradient restriction).
- the four-wheel in-wheel motor vehicle shown in FIG. 1 was used for the test.
- the accelerator was fully depressed during steady circle turning, and the accelerator depression was released after a few seconds. At this time, the steering angle was kept constant.
- the yaw rate rapidly increased immediately after the accelerator was turned off.
- the reference yaw rate also increased, and tuck-in occurred.
- the increase in the yaw rate immediately after the accelerator is turned off is slight.
- the standard yaw rate did not increase, and it was possible to suppress tuck-in.
- the accelerator was turned on, the yaw rate increased, understeer was suppressed, and the vehicle posture was stabilized.
- the limit yaw rate is calculated using the vehicle speed processed so that the change in the vehicle speed becomes gradual. Therefore, when the accelerator pedal is depressed during turning, or when the accelerator pedal is When the depression is released suddenly, the change in the reference yaw rate is suppressed, and the vehicle posture is stabilized by suppressing understeer and tack-in. Since the process is performed only for the vehicle speed in the calculation of the limit yaw rate, there is no delay with respect to steering, and there is no delay with respect to the vehicle speed when traveling in the normal range.
- the embodiment has been described by using an in-wheel motor type four-wheel drive vehicle.
- a vehicle that can control the braking force or the driving force independently for each wheel for example, the vehicle body corresponding to each of the left and right wheels.
- the output of two installed motors is transmitted to each wheel via a drive shaft, etc., and the mechanism that controls the drive torque of each wheel independently, and each wheel is equipped with a friction brake, each wheel brake
- This control can also be applied to a vehicle having a mechanism capable of independently controlling the hydraulic pressure.
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Abstract
旋回走行中に、アクセルペダルが踏み込まれた場合やアクセルペダルへの踏み込みが急激に解除された場合における、アンダーステアやタックインを抑制できて車両姿勢が安定化する車両姿勢制御装置を提供する。規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成し、この目標ヨーモーメントで駆動する車両に適用される。車速の変化が緩やかになるよう処理する検出速度処理手段(31)と、この処理された車速で横加速度を除して限界ヨーレートを定める限界ヨーレート演算手段(28)と、規範ヨーレートが前記限界ヨーレートより大きい場合、限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正する規範ヨーレート修正手段(29)とを設ける。目標ヨーモーメント演算手段(26)は、規範ヨーレート修正手段(29)で修正された規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成する。
Description
本出願は、2015年9月25日出願の特願2015-188000の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
この発明は、旋回走行時の車両挙動の安定化を図る車両姿勢制御装置に関する。
従来、車両姿勢制御装置として、車速や操舵角等の各種車両状態量から目標ヨーレートを求め、目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成し、その目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を各輪に加えることにより、安定した車両挙動を確保するものが知られている(例えば、特許文献1)。
しかし、車両の運動目標となる状態量をヨーレートのみとした場合、タイヤのコーナリングパワーが非線形特性となる限界領域では、目標ヨーレートを実現すると車両横滑り角も増大し、車両の挙動が不安定となる場合がある。そのため、特許文献2や特許文献3では、実横加速度を車速で除したヨーレートの値を上限として、車速や操舵角等の各種車両状態量から求めた目標ヨーレートを修正し、横滑り角の過大な増加を抑制している。
また,従来、車両の旋回中にアクセルペダルへの踏み込みが急激に解除された場合に、車両のヨーレートが増大するタックイン現象が生じることが知られている。タックイン現象とは、車両減速度による荷重移動とタイヤ接地特性のため、前輪のコーナリングフォースが増加し、その結果、旋回半径が急に小さくなる現象である。また、旋回中にアクセルペダルが踏み込まれた場合には、前輪のコーナリングフォースが減少し、アンダーステアの傾向になることも知られている。いずれも、アクセル操作によって旋回中の車両姿勢が大きく変化するため、車両の安定性が低下したりドライバに違和感を与えたりする場合がある。
旋回加速走行中にアクセルペダルへの踏み込みが急激に解除された場合、特許文献2や3の方法では、車速の低下に伴い実横加速度を車速で除したヨーレートの値が増加し、この値を上限として目標ヨーレートが修正されるため、目標ヨーレートも増加する。よって、タックインによるヨーレートの増加を抑制できない場合がある。また、旋回走行中にアクセルペダルが踏み込まれた場合、特許文献2や3の方法では、増速に伴い実横加速度を車速で除したヨーレートの値が減少し、この値を上限として目標ヨーレートが修正されるため、目標ヨーレートも減少する。よって、ヨーレートが増加せず、アンダーステアを抑制できない場合がある。
この発明は、上記課題を解消するものであり、旋回走行中に、アクセルペダルが踏み込まれた場合やアクセルペダルへの踏み込みが急激に解除された場合におけるアンダーステアやタックインを抑制できて車両姿勢が安定化する車両姿勢制御装置を提供することを目的とする。
以下、この発明について、理解を容易にするために、便宜上実施形態の符号を参照して説明する。
この発明の車両姿勢制御装置は、車速と操舵角から規範ヨーレートを求める暫定規範ヨーレート演算手段25と、センサ19で検出された実ヨーレートと前記規範ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成する目標ヨーモーメント演算手段26と、前記目標ヨーモーメントを実現するために必要な制動力または駆動力を各輪に加える制駆動力配分手段22とを備えた車両姿勢制御装置であって、
車速検出手段16で検出された車速の変化が緩やかになるよう処理する検出速度処理手段31と、この処理された車速で横加速度を除して限界ヨーレートを定める限界ヨーレート演算手段28と、前記規範ヨーレートが前記限界ヨーレートより大きい場合、限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正する規範ヨーレート修正手段29とを備え、前記目標ヨーモーメント演算手段26は、前記規範ヨーレート修正手段29で修正された規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成する。
車速検出手段16で検出された車速の変化が緩やかになるよう処理する検出速度処理手段31と、この処理された車速で横加速度を除して限界ヨーレートを定める限界ヨーレート演算手段28と、前記規範ヨーレートが前記限界ヨーレートより大きい場合、限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正する規範ヨーレート修正手段29とを備え、前記目標ヨーモーメント演算手段26は、前記規範ヨーレート修正手段29で修正された規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成する。
この構成は、車速や操舵角等の各種車両状態量から目標ヨーレートを求め、目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成し、その目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を各輪に加える車両姿勢制御装置24に適用される。この場合に、車速の変化が緩やかになるよう処理された車速で横加速度を除して限界ヨーレートを定める。また、車速と操舵角より演算される規範ヨーレートを限界ヨーレートで修正する。このため、旋回走行時のアクセルペダルの急激な解除に伴うタックインや、旋回走行時のアクセルペダルの踏み込みによるアンダーステアを抑制し車両姿勢を安定化することができる。よって、上記構成により、旋回走行中に、アクセルペダルが踏み込まれた場合やアクセルペダルへの踏み込みが急激に解除された場合におけるアンダーステアやタックインを抑制できて車両姿勢が安定化する。
この発明において、路面摩擦係数推定値と重力加速度との積を限界横加速度とする限界横加速度演算手段34を備え、前記限界ヨーレート演算手段28は前記限界横加速度を前記横加速度として演算に用いる構成であっても良い。この構成の場合、限界ヨーレートが、路面摩擦係数推定値に基づいてその路面で発生可能な最大ヨーレートに計算されるため、操舵初期や切り返し時の実横加速度の立ち上がり途中(この場合、実横加速度<限界横加速度となる)において、不必要に規範ヨーレートが小さい値に制限されることがなく、応答性が低下することがない。限界ヨーレートの演算に単に実横加速度を用いると、操舵初期や切り返し時の実横加速度が十分立ち上がっていないときに、限界ヨーレートが小さくなってしまい,規範ヨーレートが不必要に小さい値(=前記限界ヨーレート)に制限される。その結果、ヨーレートの応答性が低下する場合がある。しかし、上記のように限界横加速度を用いることで、ヨーレートの応答性の低下を回避できる。
この発明において、前記限界ヨーレート演算手段28は、横加速度センサ17で検出された横加速度を前記横加速度として演算に用いるようにしても良い。この構成の場合、路面摩擦係数推定が必要でなく、制御が簡素化できる。特に、ヨーレートを小さく抑える方向では効果がある。なお、ヨーレートを抑え過ぎて応答性を下げてしまう懸念があるが、実用化可能である。
この発明において、前記検出速度処理手段31に、前記車速の変化が緩やかになるようにする処理として、単位時間当りの変化量を制限する勾配制限器を用いるようにしても良い。このように前記処理に勾配制限器を用いると、容易に増加側と減少側の通過周波数帯域を別々に設定でき、そのため、増加側と減少側とで異なる処理を行う場合に使い易い。
上記のように勾配制限器を用いる場合に、前記検出速度処理手段31は、前記車速の変化が緩やかになるようにする処理として、車速の低下方向の通過周波数帯域が、車速の増加方向の通過周波数帯域より低く設定されていても良い。このように車速の低下方向の通過周波数帯域が低くされていると、旋回走行時のアクセルオフによる限界ヨーレートの増加を確実に抑えることができ、スピンに至ることを低減できる。
前記のように勾配制限器を用いる場合、前記検出速度処理手段31は、アクセルペダル14の単位時間あたりの踏込み変化量に応じて、車速の単位時間あたりの変化量の制限値を変更し、アクセルペダル踏込量の減少率が大きいほど、車速減少側の勾配制限値の大きさを低下させ,アクセルペダル踏込量の増加率が大きいほど、車速増加側の勾配制限値の大きさを低下させるようにしても良い。この構成の場合、アクセルペダル14の踏込みや踏込みの急激な解除に伴う車両姿勢の変化を確実に抑制することができ、かつ路面勾配やブレーキ操作による車速変化に対しては前記処理を行なわないので、運転者に違和感を与える恐れがない。
この発明において、制御対象となる車両1が、各車輪2を独立に制動力および駆動力のいずれか一方または両方を制御できる車両であっても良い。このような各輪独立に制動力または駆動力が制御できる車両であると、この発明の効果がより有効に発揮される。なお、各輪独立に制動力または駆動力が制御できる車両としては、インホイールモータ方式の四輪駆動車があるが、この他に、例えば、左右輪それぞれに対応させて車体に設置された2つのモータの出力を、ドライブシャフト等を介して各車輪にそれぞれ伝達し、各車輪の駆動トルクを独立して制御する機構や、各輪に摩擦ブレーキを搭載し、各輪のブレーキ液圧を独立に制御可能な機構を持つ車両であっても良い。
請求の範囲および/または明細書および/または図面に開示された少なくとも2つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の2つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。
この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の一実施形態を図1ないし図7と共に説明する。図1は、この実施形態に係る車両姿勢制御装置24を車両制御装置10に搭載した左右輪独立駆動式車両である電気自動車の概念構成を示し、図の上側が車両の前方である。この電気自動車は、車両1の左右の後輪となる車輪2および左右の前輪となる車輪2が、いずれも動力源となる電動のモータ4で独立して駆動される4輪独立駆動の自動車である。前輪となる車輪2は操舵輪とされている。各モータ4は、例えば図7のインホイールモータ駆動装置5を構成するが、車台(図示せず)上に搭載されるオンボード形式であっても良い。
図7において、インホイールモータ駆動装置5は、インホイールモータ(IWM)であるモータ4、減速機6、および車輪用軸受7を有し、これらの一部または全体が車輪2内に配置される。モータ4の回転は、減速機6および車輪用軸受7を介して車輪2に伝達される。車輪用軸受7のハブ輪7aのフランジ部には摩擦ブレーキ装置8を構成するブレーキロータ8aが固定され、同ブレーキロータ8aは車輪2と一体に回転する。モータ4は、例えば、ロータ4aのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ4は、ハウジング4cに固定したステータ4bと、回転出力軸9に取り付けたロータ4aとの間にラジアルギャップを設けたモータである。
図1において、制御系を説明する。車両制御装置10は、車両1に搭載されたECU11と、前後のモータ4に対して設けられた複数(この例では2つ)のインバータ装置12とで構成される。ECU11は、その基本的な構成として、統合制御手段23と、駆動力指令手段21と、制駆動力配分手段22とを少なくとも有する。統合制御手段23は、自動車全般の統括制御や協調制御を行う制御手段である。駆動力指令手段21は、アクセルペダル14等のアクセル操作手段の操作量の検出信号と、ブレーキペダル15等のブレーキ操作手段の操作量の検出信号とから、車両全体の制駆動力(制動力および駆動力)の指令、例えばトルク指令を生成する手段である。制駆動力配分手段22は、駆動力指令手段21の出力する指令を、ステアリングハンドル等の操舵手段13の操舵量等に基づく設定規則に従って各モータ4のインバータ装置12へ個別の制駆動力指令、例えばトルク指令として分配する。
各インバータ装置12は、バッテリ(図示せず)の直流電力をモータ4の駆動のための交流電力に変換する手段であって、その出力を制御する制御部(図示せず)を有し、上記の分配されたトルク指令等の制駆動力の指令に従って担当のモータ4を制御する。インバータ装置12は、図示の例では、左右2台のモータ4の一組に対してそれぞれ前後に一台ずつ設けているが、前後の各インバータ装置12は、一台のインバータ装置12内に左右のモータ4を個別に制御する構成を有している。例えば、各インバータ装置12は、交流電力に変換するスイッチング素子のゲート回路等のパワー回路部(図示せず)が左右のモータ4に対してそれぞれ個別に設けられ、その制御部は、時分割等により1台で左右のパワー回路部を制御する構成とされる。前記インバータ装置12は、上記のように2台設ける代わりに、各モータ4に個別として合計4台設けても良い。
ECU11は、プロセッサを有するマイクロコンピュータ等のコンピュータとこれに実行されるプログラムを有するROM(Read Only Memory)、並びにRAM(Random Access Memory)やコプロセッサ(Co-Processor)等の他の各種の電子回路等で構成される。ECU11と各インバータ装置12とは、CAN(コントロール・エリア・ネットワーク)等の車内通信網で接続されている。上記の基本構成を有する車両制御装置10におけるECU11に、車両姿勢制御装置24が設けられている。また、車両1には、センサ類として、車速検出手段16、横加速度センサ17、操舵角センサ18、およびヨーレートセンサ19が設けられている。操舵角センサ18は、ステアリングハンドル等の操舵手段13の操舵角を検出するセンサ、または転舵装置(図示せず)から操舵角を検出するセンサである。
図2は、車両姿勢制御装置24の制御ブロック図である。車両姿勢制御装置24は、概要を説明すると、車速や操舵角等の各種車両状態量から規範ヨーレートを求め、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成し、その目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を各輪に加える。
車両姿勢制御装置24は、その基本的な構成として、暫定規範ヨーレート演算手段25、目標ヨーモーメント演算手段26、および制駆動力配分手段22を備える。前記制駆動力配分手段22は、図1のように車両姿勢制御装置24とは別のブロックとして外部に存在してもよい。図2において、前記暫定規範ヨーレート演算手段25は、車速と操舵角から規範ヨーレートを求める手段である。前記目標ヨーモーメント演算手段26は、ヨーレートセンサ19で検出された実ヨーレートと前記規範ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成する手段である。制駆動力配分手段22は、前記目標ヨーモーメントを実現するために必要な制動力または駆動力を各車輪2のモータ4に加える手段である。
この実施形態の車両姿勢制御装置24は、上記の基本的な構成において、検出速度処理手段31、限界ヨーレート演算手段28、規範ヨーレート修正手段29、およびアクセル変化速度換算手段(du/dt)32が更に設けられている。検出速度処理手段31は、車速検出手段16で検出された車速の変化が緩やかになるよう処理する手段である。検出速度処理手段31は、この実施形態では勾配制限器を用いているが、ローパスフィルタを用いても良い。前記アクセル変化速度換算手段32は、アクセルペダル14(図1参照)の単位時間あたりの踏込み変化量を求める手段である。前記限界ヨーレート演算手段28は、検出速度処理手段31で処理された車速で横加速度を除して限界ヨーレートを定める手段である。この場合に、前記目標ヨーモーメント演算手段26は、後述の規範ヨーレート修正手段29で修正された規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成する。
このような構成を備えることで、計測された横加速度または車速や操舵角等の各種車両状態量から算出される規範横加速度を、車速の変化が緩やかになるよう処理された車速で除して、限界ヨーレートを定め,車速と操舵角とにより演算される目標ヨーレートを限界ヨーレートで修正することにより,旋回走行時のアクセルペダルの急激な解除に伴うタックインや,旋回走行時のアクセルペダルの踏み込みによるアンダーステアを抑制し車両姿勢を安定化することができる。
なお、図2の構成の場合、前記限界ヨーレート演算手段28は、横加速度センサ17で検出された横加速度をそのまま前記横加速度として演算に用いるようにしている。この構成の場合、路面摩擦係数推定が必要でなく、制御が簡素化できる。特に、ヨーレートを小さく抑える方向では効果がある。なお、ヨーレートを抑え過ぎて応答性を下げてしまう懸念があるが、実用化可能である。
上記構成の車両姿勢制御装置24において、図3に示すように、限界横加速度演算手段34を設け、この限界横加速度演算手段34で路面摩擦係数推定値と重力加速度との積を限界横加速度とし、前記限界ヨーレート演算手段28は前記限界横加速度を前記横加速度として演算に用いるようにしても良い。前記路面摩擦係数推定値は、路面摩擦係数推定器33により、操舵角と車速等から求められる。
この構成の場合、限界ヨーレートが、路面摩擦係数推定値に基づいてその路面で発生可能な最大ヨーレートに計算されるため、操舵初期や切り返し時の実横加速度の立ち上がり途中(この場合、実横加速度<限界横加速度となる)において、不必要に規範ヨーレートが小さい値に制限されることがなく、応答性が低下することがない。限界ヨーレートの演算に単に実横加速度を用いると、操舵初期や切り返し時の実横加速度が十分立ち上がっていないときに、限界ヨーレートが小さくなってしまい、規範ヨーレートが不必要に小さい値(=前記限界ヨーレート)に制限される。その結果、ヨーレートの応答性が低下する場合がある。しかし、上記のように限界横加速度を用いることで、ヨーレートの応答性の低下を回避できる。
前記検出速度処理手段31は、この例では、前記車速の変化が緩やかになるようにする処理として、単位時間当りの変化量を制限する勾配制限器を用いている。このように前記処理として勾配制限器を用いると、容易に増加側と減少側の通過周波数帯域を別々に設定でき、そのため、増加側と減少側とで異なる処理を行う場合に使い易い。
上記のように前記検出速度処理手段31に勾配制限器を用いる場合に、前記検出速度処理手段31は、前記車速の変化が緩やかになるようにする処理として、車速の低下方向の通過周波数帯域が、車速の増加方向の通過周波数帯域より低く設定されていても良い。このように車速の低下方向の通過周波数帯域が低くされていると、旋回走行時のアクセルオフによる限界ヨーレートの増加を確実に抑えることができ、スピンに至ることを低減できる。
また、前記のように検出速度処理手段31に勾配制限器を用いる場合、この検出速度処理手段31は、アクセルペダル14(図1参照)の単位時間あたりの踏込み変化量に応じて、車速の単位時間あたりの変化量の制限値を変更し、アクセルペダル踏込量の減少率が大きいほど、車速減少側の勾配制限値の大きさを低下させ、アクセルペダル踏込量の増加率が大きいほど、車速増加側の勾配制限値の大きさを低下させるようにしても良い。この構成の場合、アクセルペダル14の踏込みや踏込みの急激な解除に伴う車両姿勢の変化を確実に抑制することができ、かつ路面勾配やブレーキ操作による車速変化に対しては前記処理を行なわないので、運転者に違和感を与える恐れがない。
上記の駆動力指令手段21、制駆動力配分手段22、統合制御手段23、暫定規範ヨーレート演算手段25、目標ヨーモーメント演算手段26、限界ヨーレート演算手段28、規範ヨーレート修正手段29、検出速度処理手段31、アクセル変化速度換算手段32、路面摩擦係数推定器33、および限界横加速度演算手段34は、具体的には、ソフトウエアやハードウエアで実現されたLUT(Look Up Table)、またはソフトウエアのライブラリ(Library)に収められた所定の変換関数やそれに等価のハードウエア、また必要に応じて、ライブラリの比較関数や四則演算関数またはそれらに等価のハードウエア等を用いて、演算を行って結果を出力しうるハードウエア回路またはプロセッサ(不図示)上のソフトウエア関数で構成されている。
上記構成の車両姿勢制御装置24は、次の手順で演算を実行する。なお、前記車両姿勢制御装置24の構成の補足説明を併せて行う。
(1)操舵角δnと車速Vより、車両モデル(適宜定められる)に基づき暫定規範ヨーレートγref *を定める。
(1)操舵角δnと車速Vより、車両モデル(適宜定められる)に基づき暫定規範ヨーレートγref *を定める。
(2)路面摩擦係数推定値μesと重力加速度gとの積を限界横加速度αylimitとする。路面摩擦係数は、路面摩擦係数推定器33により、例えば、車速V、操舵角δn、横加速度αy等から推定される。
(3)前記選出速度処理手段31により、車速を、車速の変化が緩やかになるように処理し、VLPFとする。前記処理として単位時間あたりの変化量を制限する勾配制限を用いる場合、車速増加側の勾配制限がアクセルオン時のアンダーステアの抑制、車速減少側の勾配制限がアクセルオフ時のタックインの抑制に寄与する。勾配制限値は、アクセルペダル踏込量の変化率に応じて変更しても良い。アクセルペダル踏込量の減少率が大きいほど、車速減少側の勾配制限値の大きさを低下させ、アクセルペダル踏込量の増加率が大きいほど、車速増加側の勾配制限値の大きさを低下させる。アクセルペダル踏込量の変化率が閾値以下のときは、勾配制限値の大きさは十分大きい値に設定する(図4)。なお、勾配制限値の変化は、制限値の大きさを低下させるときは、速やかに低下させ、上昇させるときは、低下させるときより緩やかにする。
(4)限界横加速度αylimit、または計測された横加速度αyを車速VLPFで除し、限界ヨーレートを定める。
γlimit=αylimit/VLPF or γlimit=αy/VLPF
γlimit=αylimit/VLPF or γlimit=αy/VLPF
(5)暫定規範ヨーレートγref
*が限界ヨーレートγlimitより大きい場合:規範ヨーレート修正手段29が、限界ヨーレートの大きさで制限して暫定規範ヨーレートを修正する。
|γref|≦|γlimit|
|γref|≦|γlimit|
(6)目標ヨーモーメント演算手段26は、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差Δγに基づいて、目標ヨーモーメントを計算する。そして、目標ヨーモーメント演算手段26は、ヨーレート、ヨーレート偏差、車速、横加速度等の車両挙動の情報からオーバーステア状態またはアンダーステア状態を判断する。例えば、規範ヨーレートの絶対値より実ヨーレートの絶対値が小さい場合はアンダーステアと判断する。アンダーステア状態の場合は、アクセルペダル踏込量等により決定される制駆動力指令値に加えて、車両内向きの目標ヨーモーメントとなるように、前後内輪に制動力、前後外輪に駆動力を付加する。これにより、内向きのヨーモーメントが発生し、アンダーステア傾向を低減することができる。
図5Aに、右旋回アンダーステア抑制時に各輪に加えられる制駆動力の例を示す。図中の矢印の長さの違いは力の大小の程度を示す。この場合、右回りのヨーモーメントを発生させている。ここで、アクセルペダル14(図1参照)への踏み込みが急激に解除された場合、車両内向き(右回り)のヨーレートが増大しようとするが、車両外向きのヨーモーメントを発生させることにより、タックインを抑制する(図5B)。
以上により、旋回走行中、アクセルペダルへの踏み込みが急激に解除された場合、車速が低下するが、車速の変化が緩やかになるよう処理された車速を用いて限界ヨーレートが算出されるため、車速の低下による限界ヨーレートの増加が抑えられ、この値を上限として規範ヨーレートが修正されるため、規範ヨーレートの増加も抑えられる。よって、ヨーレートの増加が抑制でき、タックインを抑制できる。
また、旋回走行中,アクセルペダルが踏み込まれた場合、車速が増加するが、車速の変化が緩やかになるよう処理された車速を用いて限界ヨーレートが算出されるため、車速の増加による限界ヨーレートの減少が抑えられこの値を上限として規範ヨーレートが修正されるため、規範ヨーレートの減少も抑えられる。よって、ヨーレートの減少が抑えられ、アンダーステアを抑制できる。
アクセルペダル踏込量の減少率が大きいほど、車速減少側の勾配制限値の大きさを低下させ、アクセルペダル踏込量の増加率が大きいほど、車速増加側の勾配制限値の大きさを低下させることにより、アクセルペダルの踏込みや踏込みの急激な解除に伴う車両姿勢の変化を確実に抑制することができ、かつ路面勾配やブレーキ操作による車速変化に対しては、前記処理を行なわないので運転者に違和感を与える恐れがない。
前記処理の車速低下側の通過周波数帯域を、前記処理の車速増加側の通過周波数帯域より低く設定することにより、旋回走行時のアクセルオフによる限界ヨーレートの増加を確実に抑えることができ,スピンに至る危険を低減できる。
以上の作用により、車両姿勢を安定化できる。また、車速の変化が緩やかにする処理では車速に遅れを生じる場合があるが、限界ヨーレート算出における車速のみに前記処理を行っているため、操舵に対する遅れは生じない。また、限界ヨーレートの算出に実横加速度でなく限界横加速度を用いれば、タイヤのコーナリングフォースの特性が線形である常用域での走行時には車速に対する遅れも生じない。
図6Aに、車速の前記処理(勾配制限)なしの場合の実車試験結果を示し、図6Bに車速の前記処理(勾配制限)有りの場合の実車試験結果を示す。試験には、図1に示す4輪インホイールモータ車を用いた。試験では、定常円旋回中に、アクセルを最大に踏み込み、数秒後にアクセルの踏み込みを解除した。このとき操舵角は一定に保持された。同図に示すように、車速の前記処理なしの場合では、アクセルオフ直後にヨーレートが急増し、このとき規範ヨーレートも増加しており、タックインが生じた。一方、車速の前記処理有りの場合では、アクセルオフ直後のヨーレートの増加が僅かである。また、規範ヨーレートは増加しておらず、タックインを抑制できた、また、アクセルオン後にはヨーレートが増加し、アンダーステアが抑制され,車両姿勢が安定化した。
以上のように、上記実施形態によると、車速の変化が緩やかになるよう処理された車速を用いて限界ヨーレートが算出されるため、旋回走行中、アクセルペダルが踏み込まれた場合やアクセルペダルへの踏み込みが急激に解除された場合に、規範ヨーレートの変化が抑えられ、アンダーステアやタックインを抑制で、車両姿勢が安定化する。限界ヨーレート算出における車速のみに前記処理を行っているため,操舵に対する遅れは生じず,また常用域での走行時には車速に対する遅れも生じない。
上記の例では、インホイールモータ方式の四輪駆動車を用いて実施形態を説明したが、各輪独立に制動力または駆動力を制御できる車両として、例えば、左右輪それぞれに対応させて車体に設置された2つのモータの出力を、ドライブシャフト等を介して各車輪にそれぞれ伝達し、各車輪の駆動トルクを独立して制御する機構や、各輪に摩擦ブレーキを搭載し、各輪のブレーキ液圧を独立に制御可能な機構を持つ車両でも本制御の適用が可能である。
以上、図面を参照しながら実施形態に基づいて本発明を実施するための好適な形態を説明したが、ここで開示した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示される。当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内またはこれと均等の範囲内のものと解釈される。
1…車両
2…車輪
4…モータ
5…インホイールモータ駆動装置
10…車両制御装置
11…ECU
12…インバータ装置
14…アクセルペダル
15…ブレーキペダル
16…車速検出手段
17…横加速度センサ
18…操舵角センサ
19…ヨーレートセンサ
22…制駆動力配分手段
24…車両姿勢制御装置
25…暫定規範ヨーレート演算手段
26…目標ヨーモーメント演算手段
28…限界ヨーレート演算手段
29…規範ヨーレート修正手段
31…検出速度処理手段
32…アクセル変化速度換算手段
33…路面摩擦係数推定手段
34…限界横加速度演算手段
2…車輪
4…モータ
5…インホイールモータ駆動装置
10…車両制御装置
11…ECU
12…インバータ装置
14…アクセルペダル
15…ブレーキペダル
16…車速検出手段
17…横加速度センサ
18…操舵角センサ
19…ヨーレートセンサ
22…制駆動力配分手段
24…車両姿勢制御装置
25…暫定規範ヨーレート演算手段
26…目標ヨーモーメント演算手段
28…限界ヨーレート演算手段
29…規範ヨーレート修正手段
31…検出速度処理手段
32…アクセル変化速度換算手段
33…路面摩擦係数推定手段
34…限界横加速度演算手段
Claims (7)
- 車速と操舵角から規範ヨーレートを求める暫定規範ヨーレート演算手段と、センサで検出された実ヨーレートと前記規範ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成する目標ヨーモーメント演算手段と、前記目標ヨーモーメントを実現するために必要な制動力または駆動力を各輪に加える制駆動力配分手段とを備えた車両姿勢制御装置であって、
車速検出手段で検出された車速の変化が緩やかになるように処理する検出速度処理手段と、この処理された車速で横加速度を除して限界ヨーレートを定める限界ヨーレート演算手段と、前記規範ヨーレートが前記限界ヨーレートより大きい場合、限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正する規範ヨーレート修正手段とを備え、前記目標ヨーモーメント演算手段は、前記規範ヨーレート修正手段で修正された規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成する車両姿勢制御装置。 - 請求項1に記載の車両姿勢制御装置において、路面摩擦係数推定値と重力加速度との積を限界横加速度とする限界横加速度演算手段を備え、前記限界ヨーレート演算手段は前記限界横加速度を前記横加速度として演算に用いる車両姿勢制御装置。
- 請求項1に記載の車両姿勢制御装置において、前記限界ヨーレート演算手段は、横加速度センサで検出された横加速度を前記横加速度として演算に用いる車両姿勢制御装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の車両姿勢制御装置において、前記検出速度処理手段に、前記車速の変化が緩やかになるようにする処理として、単位時間当りの変化量を制限する勾配制限器を用いる車両姿勢制御装置。
- 請求項4に記載の車両姿勢制御装置において、前記検出速度処理手段は、前記車速の変化が緩やかになるようにする処理として、車速の低下方向の通過周波数帯域が、車速の増加方向の通過周波数帯域より低く設定された車両姿勢制御装置。
- 請求項4または請求項5に記載の車両姿勢制御装置において、前記検出速度処理手段は、アクセルペダルの単位時間あたりの踏込み変化量に応じて、車速の単位時間あたりの変化量の制限値を変更し、アクセルペダル踏込量の減少率が大きいほど、車速減少側の勾配制限値の大きさを低下させ、アクセルペダル踏込量の増加率が大きいほど、車速増加側の勾配制限値の大きさを低下させる車両姿勢制御装置。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の車両姿勢制御装置において、制御対象となる車両が、各車輪を独立に制動力および駆動力のいずれか一方または両方を制御できる車両である車両姿勢制御装置。
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