JP2004189117A

JP2004189117A - Vehicular turning state control device

Info

Publication number: JP2004189117A
Application number: JP2002360224A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Mizuta; 祐一水田; Kouichi Tomita; 晃市富田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To similarly evaluate a vehicular turning state at right turning and left turning, and to suitably control the vehicular turning state. <P>SOLUTION: In a first evaluation value computing portion 54, a first evaluation value is obtained on the basis of the product of deviation calculated by subtracting an estimated yaw rate γ<SP>'</SP>from a standard yaw rate γ<SP>*</SP>standard and the standard yaw rate γ<SP>*</SP>. In a second evaluation value computing portion 56, a second evaluation value is obtained on the basis of the product of deviation calculated by subtracting an actual yaw rate γ from the standard yaw rate γ<SP>*</SP>and the standard yaw rate γ<SP>*</SP>. In an actuator command value computing portion 58, a total evaluation value is obtained on the basis of these first and second evaluation values. A control command value to a suspension control actuator 40 is created on the basis of the total evaluation value. According to the total evaluation value, the vehicular turning state can be similarly evaluated at right tuning and left turning, and the turning state can be suitably controlled on the basis of the total evaluation value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車両の旋回状態を制御する車両旋回状態制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１〜４には、車両旋回状態制御装置の一例が記載されている。そのうちの特許文献１には、車両の旋回状態量の目標値と推定値との偏差に基づいて車両の旋回状態を制御する車両旋回状態制御装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２４９１４５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１４１４０号公報
【特許文献３】
特開平５−３１９０５３号公報
【特許文献４】
特公平７−１７１３４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題、課題解決手段および効果】
本発明の課題は、車両旋回状態制御装置を改善することであり、例えば、右旋回時にも左旋回時にも車両の旋回状態を同様に（同じ符号で）評価し得、その評価された結果に基づいて旋回状態を適切に制御し得るようにすることである。この課題は、車両旋回状態制御装置を下記各態様の構成のものとすることによって解決される。各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまで、本明細書に記載の技術の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組み合わせが以下の各項に限定されると解釈されるべきではない。また、１つの項に複数の事項が記載されている場合、常に、すべての事項を一緒に採用しなければならないものではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。
【０００５】
以下の各項のうち、(1)項が請求項１に対応し、(4)項，(5)項が請求項２，３に対応し、(6)項，(8)項が請求項４，５に対応する。
【０００６】
(１)車両の旋回状態を推定して、推定旋回状態量を取得する推定旋回状態量取得装置と、
車両の規範とすべき旋回状態量を取得する規範旋回状態量取得装置と、
その規範旋回状態量取得装置によって取得された規範旋回状態量と前記推定旋回状態量取得装置によって取得された推定旋回状態量との差と、それら規範旋回状態量と推定旋回状態量とのいずれか一方との積の値に基づいて、前記車両の旋回状態を制御する旋回状態制御装置と
を含むことを特徴とする車両旋回状態制御装置。
本項に記載の車両旋回状態制御装置においては、車両の旋回状態が規範旋回状態量と推定旋回状態量との差と、それらのいずれか一方との積の値に基づいて制御される。
規範旋回状態量は、車両の規範とすべき旋回状態量であり、例えば、車両の理想とする旋回状態量としたり、運転者の所望する旋回状態量としたりすることができる。
推定旋回状態量は、例えば、車両をモデル化した場合のそのモデルの旋回状態量とすることができる。
そのため、車両がそのモデル通りの挙動をした場合には、実際の旋回状態量と推定旋回状態量とはほぼ一致する（ただし、モデルの誤差等に起因する差は生じる）。しかし、実際には車両はモデル通りに挙動するとは限らず、操舵過渡状態にある場合には、車両の実際の挙動がモデルの挙動に対して遅れることがある。この操舵過渡状態において、車両の旋回状態量が実際に変化する前に推定旋回状態量が変化することになる。したがって、推定旋回状態量を使用して制御が行われる場合には、実旋回状態量を使用する場合に比較して、応答性を向上させ、操舵過渡特性を向上させることができる。
このように、実旋回状態量ではなく推定旋回状態量が使用されるため、本項に記載の旋回状態制御装置をフィードフォワード制御装置と称することができる。車両の旋回状態量は、例えば、ヨーレイト、横力、横加速度、横速度、車輪の舵角等、または、これらのうちの２つ以上の組み合わせ、または、これらのうちの少なくとも１つと車速との組み合わせ等で表すことができる。
車両の旋回状態量は大きさのみならず向きを有する。そのため、規範旋回状態量から推定旋回状態量を引いた値（以下、偏差と称する。後述する規範旋回状態量から実旋回状態量を引いた値も同様に偏差と称する）は、車両が右旋回している場合と左旋回している場合とで、同じ旋回状態に対して符号が逆になり、旋回方向を考慮に入れない限り、偏差に基づいて旋回状態を正しく評価することができない。それに対して、偏差と規範旋回状態量と推定旋回状態量とのいずれか一方の値との積は、車両が右旋回している場合にも左旋回している場合にも、同じ旋回状態に対して符号が同じになる。したがって、偏差と、規範旋回状態量と推定旋回状態量とのいずれか一方の値との積に基づけば、車両の旋回状態を正しく評価することができ、その評価結果に基づけば、車両の旋回状態を適切に制御することができる。具体的な態様については後述する。
旋回状態制御装置は、車両のサスペンション装置を制御するものとしたり、ステアリング装置を制御するものとしたりすることができ、そのいずれとするかに応じて、サスペンション制御装置と称したり、ステアリング制御装置と称したりすることができる。具体的には、サスペンション装置を制御する場合において、ショックアブソーバの減衰特性（例えば、減衰係数で表すことができる）を制御するものとしたり、スタビライザバーのみかけ上の剛性を制御するものとしたりすること等ができ、ステアリング装置を制御する場合において、後輪舵角を制御するものとしたり、前輪舵角を制御するものとしたりすること等ができる。
(２)前記旋回状態制御装置が、前記規範旋回状態量と前記推定旋回状態量との差と、それらのいずれか一方との積を含む旋回状態評価関数に基づいて車両の旋回状態を評価する旋回状態評価部を含む(1)項に記載の車両旋回状態制御装置。
旋回状態評価関数は、規範旋回状態量と推定旋回状態量との差と、規範旋回状態量と推定旋回状態量とのいずれか一方との積を含む関数である。
例えば、規範旋回状態量と推定旋回状態量とが車両２自由度モデルに基づいて取得され、その規範旋回状態量を取得するためのモデルが推定旋回状態量のモデルより、ヨー慣性モーメントが小さいモデルとされた場合において、旋回状態評価関数が、式
旋回状態評価値＝（規範旋回状態量−推定旋回状態量）×規範旋回状態量
で表される関数とされた場合について考える。
旋回状態評価値、すなわち、関数の演算値の符号が正である場合には車両の旋回状態が右旋回時であっても左旋回時であっても、「規範旋回状態量の絶対値の方が推定旋回状態量の絶対値より大きい状態」にあると評価し、符号が負である場合には「規範旋回状態量の絶対値の方が推定旋回状態量の絶対値より小さい状態」にあると評価することができる。
演算値の符号が正の状態は、例えば、舵角の絶対値を増加させる向きの操舵（旋回半径を小さくする向きの操舵、旋回状態を強くする向きの操舵と称することもできる）が行われている場合に生じる。この意味において、この状態を回頭状態と称することができる。また、演算値の符号が負の状態は、例えば、舵角の絶対値を減少させる向きの操舵（換言すれば、旋回半径を大きくする向きの操舵、直進状態に戻す向きの操舵と称することもできる）が行われている場合に生じる。この意味において、この状態を収束状態と称することができる。
さらに、演算値の絶対値が大きい場合は小さい場合より相対的に規範旋回状態量と推定旋回状態量との差の絶対値が大きいと考えることができる。演算値の絶対値が大きい場合は小さい場合より、上述の回頭状態や収束状態の程度が大きい旋回状態にあると評価することができる。
(３)前記規範旋回状態量取得装置が、前記車両のモデルに基づいて前記規範旋回状態量を取得するモデル対応規範旋回状態量取得部を含む(1)項または(2)項に記載の車両旋回状態制御装置。
車両モデルに基づいて旋回状態量が取得されるようにすれば、車両の運動理論に基づいた制御系を設計することが可能となる。また、モデル自体を変更することにより、制御状態を自由に変更することができる。さらに、モデルにおけるパラメータ等を変更することによっても制御状態を変更することが可能である。
推定旋回状態量取得装置についても同様に車両のモデルに基づいて推定旋回状態量を取得するモデル対応推定旋回状態量取得部を含むものとすることができる。
なお、規範旋回状態量を取得する際の車両モデル（規範用車両モデルと称することができる）と推定旋回状態量を取得する際の車両モデル（推定用車両モデルと称することができる）とは、用いる式が同じで定数の値のみが異なるものとしても、式自体が互いに異なるものとしてもよい。また、規範用車両モデルを推定用車両モデルより、応答性が良好なモデルとすることができるが、そのようにすることは不可欠ではない。
【０００７】
(４)車両の旋回状態を推定して、推定旋回状態量を取得する推定旋回状態量取得装置と、
車両の実際の旋回状態を検出する実旋回状態量検出装置と、
車両の規範とすべき旋回状態量を取得する規範旋回状態量取得装置と、
(a)前記規範旋回状態量取得装置によって取得された規範旋回状態量と前記推定旋回状態量取得装置によって取得された推定旋回状態量との差と、それら規範旋回状態量と推定旋回状態量とのいずれか一方との積で決まる前記車両の旋回状態の評価値である第１評価値と、(b)その規範旋回状態量取得装置によって取得された規範旋回状態量と前記実旋回状態量検出装置によって検出された実旋回状態量との差と、それら規範旋回状態量と実旋回状態量とのいずれか一方との積で決まる前記車両の旋回状態の評価値である第２評価値とに基づいて、前記車両の旋回状態を制御する旋回状態制御装置と
を含むことを特徴とする車両旋回状態制御装置。
本項に記載の車両旋回状態制御装置においては、車両の旋回状態が、第１評価値と第２評価値との両方に基づいて制御される。
第１評価値は、推定旋回状態量に基づいて決まる値であるためフィードフォワード評価値と称することができ、第２評価値は、実旋回状態量に基づいて決まる値であるためフィードバック評価値と称することができる。
これらフィードバック評価値、フィードフォワード評価値は、それぞれ、上述の積の値に基づいて決まる値であるが、積の値そのものとしたり、積の値に定数を掛けた値としたり、積の値に基づいて旋回状態を評価した結果の値としたりすることができる。例えば、積の値の符号を表す値（例えば、符号が正で、回頭状態にあると評価された場合に＋１とし、符号が負で、収束状態にあると評価された場合に−１とする）を採用することもできる。
このように、フィードバック評価値とフィードフォワード評価値との両方に基づいて旋回状態が制御される場合には、フィードバック評価値のみに基づいて制御される場合に比較して、応答性を向上させることができる。
また、推定旋回状態量取得装置がモデルに基づいて推定旋回状態量を取得するものである場合において、フィードフォワード評価値のみに基づく制御が行われる場合には、モデルの誤差等に起因して制御精度が低下することがある。それに対して、フィードバック評価値も考慮されるようにすれば、そのモデルの誤差等に起因する制御精度の低下を抑制することができる。
本項に記載の車両旋回状態制御装置には、(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(５)前記旋回状態制御装置が、(a)前記第１評価値と第２評価値との比率を決定する比率決定部と、(b)その比率決定部によって決定された比率と第１評価値と第２評価値とに基づいて、前記車両の旋回状態を制御する比率対応制御部とを含む(4)項に記載の車両旋回状態制御装置。
第１評価値と第２評価値とに基づいて車両の旋回状態が制御される場合において、第１評価値と第２評価値との比率が比率決定部によって決定される。そのため、第１評価値を重視した制御が行われるようにしたり、第２評価値を重視した制御が行われるようにしたりすることができる。
比率は、設計段階において決定することができる。また、車両の走行中は、その設計段階において決められた、その一定の値とすることができるが、車両の状態等に基づいて決められた値とすれば、より適切に旋回状態を制御することができる。また、比率（例えば、第２評価値の第１評価値に対する比率γ）は０または１とすることもできる。
比率は、例えば、当該車両旋回状態制御装置の状態、運転者の要求、車両の置かれた環境、車両の走行状態等、または、これらのうちの２つ以上の組み合わせに基づいて決定することができる。
車両旋回状態制御装置の状態には、例えば、実旋回状態量検出装置、推定旋回状態量取得装置が正常であるか異常であるかの状態等が該当する。運転者の要求は、応答性を重視した制御を望むか、安定性を重視した制御を望むか等が該当し、運転者の要求は、例えば、車両に設けられた指示部材の操作状態に基づいて取得することができる。車両のおかれた環境には、車両が走行する路面の状態、横風等の外乱の状態等が該当する。路面の状態は、路面の摩擦係数が高いか低いかで表したり、路面の摩擦係数の値自体で表したり、凹凸の大小、頻度等で表したりすることができる。車両の走行状態は、走行速度、ヨーレイト、横加速度、舵角等で表すことができる。走行状態は、また、実旋回状態量検出装置によって実旋回状態量を精度よく検出できる状態であるか否か、推定旋回状態量取得装置によって旋回状態量を精度よく推定できるか否か等で表すこともできる。
また、第２評価値を考慮したり、考慮しなかったりする（例えば、上述の比率γを０としたり、０より大きい値としたりする）ことができる。第２評価値を考慮すれば、前述のように、車両モデルを使用する場合におけるそのモデルの誤差の補償が可能であるが、逆に、第２評価値を考慮することによって、システムが不安定になることがある。このような事情を考慮して比率を決定することもできる。
(６)前記比率決定部が、前記実旋回状態量検出装置に異常が生じた場合に、前記第２評価値の前記第１評価値に対する比率を０とする検出装置異常時比率決定部を含む(5)項に記載の車両旋回状態制御装置。
本項に記載の車両旋回状態制御装置においては、実旋回状態量検出装置に異常が生じた場合に、第２評価値の第１評価値に対する比率γが０にされる。実旋回状態量検出装置が異常である場合には、実旋回状態量を検出することができなかったり、検出精度が低下したりするため、第２評価値に基づいて旋回制御が行われることは望ましくないからである。
(７)前記実旋回状態量検出装置の異常を検出する実旋回状態量異常検出装置を含む(6)項に記載の車両旋回状態制御装置。
(８)前記比率決定部が、前記車両が走行する路面の摩擦係数が低い場合は高い場合より、前記第２評価値の前記第１評価値に対する比率を大きくする路面μ対応比率決定部を含む(5)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の車両旋回状態制御装置。
本項に記載の車両旋回状態制御装置においては、路面μが低い場合は高い場合より第２評価値が重視される。
路面μが低い場合は、車両の旋回状態の推定精度が低下する。そのため、第１評価値の比率を小さくすることは妥当なことである。第１評価値の比率を小さくすることは第２評価値の比率を大きくすることに対応する。
(９)前記車両が走行する路面の状態を取得する路面状態取得装置を含む(4)項ないし(8)項に記載の車両旋回状態制御装置。
路面状態取得装置は、路面の摩擦係数に関連する摩擦係数関連情報を取得する路面μ関連情報取得装置を含むものとしたり、路面の凹凸に関連する凹凸状態関連情報を検出する凹凸状態関連情報取得装置を含むものとしたりすることができる。路面μ関連情報取得装置は、路面の摩擦係数の値自体を取得するものとしたり、摩擦係数が低いか高いかを取得するものとしたりすること等ができる。凹凸状態関連情報取得装置は、凹凸の大きさおよび頻度で表される路面の状態が予め定められた設定状態より悪いか否かを取得するもの（例えば、悪路であるか否かを取得するもの）としたり、その凹凸の程度を表す情報を取得するものとしたりすることができる。悪路である場合にも、実旋回状態量が重視された制御が行われることが望ましい。
(１０)前記旋回状態制御装置が、前記第１評価値と第２評価値とに基づいて前記車両の旋回状態を総合的に評価する旋回状態総合評価部を含む(4)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の車両旋回状態制御装置。
本項に記載の車両旋回状態制御装置においては、フィードフォワード評価値とフィードバック評価値とに基づいて車両の旋回状態が総合的に評価される。
例えば、フィードフォワード評価値、フィードバック評価値をそれぞれＴFF、ＴFBで表した場合に、総合評価値Ｔを式、
Ｔ＝ＫFF・ＴFF＋ＫFB・ＴFB・・・・（１）
で演算される値とすることができる。
ここで、例えば、値ＫFFを（０≦ＫFF≦１）の値とし、値ＫFBを（１−ＫFF）の値とした場合において、値ＫFFが０．５より大きい場合は、フィードフォワード評価値がフィードバック評価値より重視されて総合評価値が決定されることになり、０．５より小さい場合は、フィードバック評価値の方が重視されることになる。これら値ＫFF，ＫFBは、制御ゲインと称したり、評価比率または制御比率と称したりすることができる。
なお、和が１になるように、これら制御ゲインＫFF，ＫFBの値を決定することは不可欠ではない。
また、値（ＫFF・ＴFF）、値（ＫFB・ＴFB）をそれぞれフィードフォワード評価値、フィードバック評価値とすることもできる。
(１１)前記旋回状態制御装置が、前記実旋回状態量検出装置に異常が生じた場合に、前記第２評価値に基づかないで、前記第１評価値に基づいて前記車両の旋回状態を制御する検出装置異常時旋回状態制御部を含む(4)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両旋回状態制御装置。
本項に記載の車両旋回状態制御装置においては、実旋回状態量検出装置に異常が生じた場合に、第２評価値に基づかないで第１評価値に基づいて旋回状態が制御される。例えば、上述の（１）式に従って求められた総合評価値Ｔに基づいて旋回状態が制御される場合には、制御ゲインＫFBが０にされることに対応する。また、前述の比率γが０にされることに対応する。
逆に、推定旋回状態量取得装置に異常が生じた場合に、第１評価値に基づかないで第２評価値に基づいて旋回状態が制御されるようにすることができる。この場合には、制御ゲインＫFFが０にされることに対応する。
(１２)前記旋回状態制御装置が、(a)前記第１評価値と前記第２評価値とに基づいて決まる前記車両の旋回状態の総合的な評価値である総合評価値に基づいて前記車両の旋回状態を制御する総合的旋回状態制御部と、(b)前記車両が走行する路面の摩擦係数が低い場合は高い場合より、前記第２評価値の前記第１評価値に対する比率を大きくして前記総合評価値を決定する路面μ対応総合的旋回状態評価部とを含む(4)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の車両旋回状態制御装置。
本項に記載の車両旋回状態制御装置においては、路面μが低い場合は高い場合より第２評価値が重視される。
前述の（１）式に従って総合評価値Ｔが求められる場合には、路面μが低い場合はそれ以外の場合より制御ゲインＫFBを大きくしたり、制御ゲインＫFFを小さくしたりすることによって実現することができる。また、前述の比率γが大きくされることに対応する。いずれにしても、本項に記載の車両旋回状態制御装置によれば、車両の旋回状態を路面μを考慮して制御することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である車両旋回状態制御装置としてのサスペンション制御装置について図面に基づいて詳細に説明する。
図２において、サスペンションＥＣＵ１０は、コンピュータを主体とするものであり、ＣＰＵ１２，ＲＡＭ１４，ＲＯＭ１６，Ｉ／Ｏ１８等を含む。ＲＯＭ１６には、図４のグラフで表される減衰力配分比率決定テーブル、図５のフローチャートで表される減衰係数制御プログラム等が記憶されている。
Ｉ／Ｏ１８には、前輪の舵角を検出する前輪舵角検出装置２０，車両の走行速度を検出する走行速度検出装置２２，ヨーレイト検出装置２４，路面μ検出装置２６等が接続されるとともに、各車輪毎に設けられたショックアブソーバの減衰特性としての減衰係数をそれぞれ調節可能な減衰係数調節部３０〜３６が接続される。路面μ検出装置２６は、車両が走行している路面が低μ路であることを検出するものであり、例えば、車輪のスリップが大きいことが検出された場合に低μ路を走行中であるとするものとしたり、路面表面状態検出部によって路面の表面が濡れていること、氷雪路であることが検出された場合等に低μ路であるとするものとしたりすることができる。減衰係数調節部３０〜３６は、ショックアブソーバの減衰係数を複数段階に変更可能なものであっても、連続的に変更可能なものであってもよい。これら減衰係数調節部３０〜３６をサスペンション制御アクチュエータ４０と称する。
サスペンションＥＣＵ１０は、図１に示すように、推定ヨーレイト演算部５０，規範ヨーレイト演算部５２，第１評価値演算部５４，第２評価値演算部５６，アクチュエータ指令値演算部（ロールダンピング配分制御部）５８等を含む。
【０００９】
推定ヨーレイト演算部５０，規範ヨーレイト演算部５２は、車両のモデルに基づいて推定ヨーレイトγ′、規範ヨーレイトγ^*をそれぞれ取得する。本実施形態においては、いずれにおいても線形２自由度モデルが使用される。推定車両モデルに基づいて推定ヨーレイトγ′が取得され、規範車両モデルに基づいて規範ヨーレイトγ^*が取得される。２自由度モデルは、次式で表される。
ｍＶ（dβ／dt＋γ）＝−２Ｋf・Δf−２Ｋr・Δr
Ｉdγ／dt＝−２Ｋf・Δf・Ｌf＋２Ｋr・Δr・Ｌr
ただし、
Δf＝β＋γ・Ｌf／Ｖ−δ
Δr＝β−γ・Ｌr／Ｖ
である。
また、各パラメータは以下の通りである。
ｍ：車両質量、Ｖ：車速、β：重心点横すべり角、γ：ヨーレイト、δ：前輪舵角、Ｉ：車両ヨー慣性モーメント、Ｋf，Ｋr：フロント、リヤ等価コーナリングパワー、Ｌf，Ｌr：フロント、リヤ車軸・重心間距離
上述の各パラメータのうち、Ｖ，δは走行速度検出装置２２，前輪舵角検出装置２４によってそれぞれ検出され、ｍ、Ｋf，Ｋr、Ｌf，Ｌrは、その車両について実測により予め求められる。本実施形態においては、推定車両モデルと規範車両モデルとで、車両ヨー慣性モーメントＩが異なる値とされ、その他のパラメータは同じ値とされる。車両ヨー慣性モーメントＩは、推定車両モデルにおいては、車両について実測された値が使用され、規範車両モデルにおいては実測値より小さい値（推定車両モデルにおける場合より小さい値）が採用される。
【００１０】
第１評価値演算部５４は、旋回状態評価関数
ＴFF＝（γ^*−γ′）・γ^*・ＫFF
に基づいて第１評価値ＴFFを取得するものであり、第２評価値演算部５６は、旋回状態評価関数
ＴFB＝（γ^*−γ）・γ^*・ＫFB
に基づいて第２評価値ＴFBを取得するものである。
ここで、γは実ヨーレイトであり、ＫFF、ＫFBは制御ゲインである。また、第１評価値ＴFF、第２評価値ＴFBは、それぞれ、推定ヨーレイトγ′、実ヨーレイトγに基づいて求められる値であるため、フィードフォワード評価値、フィードバック評価値と称することができる。
【００１１】
ヨーレイトは、向きおよび大きさを有するものであり、本実施形態においては、左旋回時に正の値、右旋回時に負の値をとる。そのため、規範ヨーレイトγ^*から推定ヨーレイトγ′や実ヨーレイトγを引いて偏差を求めても、車両が右旋回している場合と左旋回している場合とで、同じ旋回状態に対して符号が逆になり、旋回方向を考慮に入れない限り、偏差に基づいて旋回状態を正しく評価することができない。それに対して、偏差に規範ヨーレイトγ^*を掛けた値によれば、車両が右旋回している場合にも左旋回している場合にも、同じ旋回状態に対して符号が同じになり、車両の旋回状態を正しく評価することができる。
第１評価値ＴFF、第２評価値ＴFBが正の値である場合には、規範ヨーレイトγ^*の方が推定ヨーレイトγ′や実ヨーレイトγより絶対値が大きい状態（この状態を回頭状態と称する）にあることがわかる。また、第１評価値ＴFF、第２評価値ＴFBが負の値である場合には、規範ヨーレイトγ^*の方が推定ヨーレイトγ′や実ヨーレイトγより絶対値が小さい状態にある（この状態を収束状態と称する）ことがわかる。
また、第１評価値ＴFF、第２評価値ＴFBの絶対値が大きい場合は、小さい場合より相対的に規範ヨーレイトγ^*と推定ヨーレイトγ′や実ヨーレイトγとの差が大きい、すなわち、回頭状態の程度、収束状態の程度が大きいことがわかる。図３には、第１評価値演算部５４において第１評価値ＴFFが求められる場合について示した。第２評価値演算部５６においても同様である。
【００１２】
制御ゲインＫFF、ＫFBは、いずれも正の値であり、本実施形態においては、、総合評価値Ｔを決定する際に推定ヨーレイトγ′、実ヨーレイトγが考慮される比率についての考えを容易にするため、便宜上、これらの和が１となる（ＫFF＋ＫFB＝１）ようにした。制御ゲインＫFF、ＫFBは、後述するように常に一定の値とされるわけではない。
なお、制御ゲインＫFF、ＫFBの和が１になるようにすることは不可欠ではない。
【００１３】
アクチュエータ指令値演算部５６は、第１評価値ＴFF、第２評価値ＴFBに基づいて車両の旋回状態を総合的に評価し、その総合的な評価結果に基づいて、各車輪の減衰係数調節部３０〜３６に対する制御指令値を決定する。
車両の旋回状態の総合的な評価値Ｔ（以下、総合評価値と称する）は、式
Ｔ＝ＴFB＋ＴFF
で表される。総合評価値Ｔが正の場合に車両が回頭状態であると評価し、負の場合に収束状態であると評価する。
総合評価値Ｔは、規範ヨーレイトγ^*、推定ヨーレイトγ′、実ヨーレイトγが同じであっても、制御ゲインＫFF、ＫFBが変更されると、変わる。制御ゲインＫFFの方が制御ゲインＫFBより大きい場合は、推定ヨーレイトγ′を重視して総合評価値Ｔが求められることになり、制御ゲインＫFBの方が大きい場合は、実ヨーレイトγを重視して総合評価値Ｔが求められることになる。
【００１４】
なお、第１評価値、第２評価値をそれぞれ
ＴFF＝（γ^*−γ′）・γ^*
ＴFB＝（γ^*−γ）・γ^*
とし、総合評価値Ｔが、
Ｔ＝ＴFF・ＫFF＋ＴFB・ＫFB
で求められる値であると考えることもできる。
【００１５】
本実施形態においては、総合評価値Ｔに基づいて回頭状態にあると評価された場合には、前輪の減衰係数の配分量（変化量）が後輪の減衰係数の配分量より小さくされる。それにより、ステア特性がオーバステア特性またはニュートラル特性に近づけられる。また、収束状態にあると評価された場合には、逆に、前輪の減衰係数の配分量の方が後輪の配分量より大きくされる。それにより、ステア特性がアンダステア特性に近づけられる。この制御を、本実施形態において、サスペンションロール剛性前後配分制御と称する。
後輪の減衰係数が前輪の減衰係数より大きい場合には、後輪側において前輪側におけるより左右車輪間の荷重移動量の変化が抑制される。そのため、後輪側におけるタイヤのコーナリングパワーが前輪側におけるそれより相対的に小さくなり、スタビリティファクタＫの値が正の値または０になり、ステア特性がオーバステア特性またはニュートラル特性になる。
また、前輪の減衰係数が後輪の減衰係数より大きい場合には、前輪側におけるタイヤのコーナリングパワーの方が後輪側より小さくなるため、スタビリティファクタＫが負の値となり、アンダステア特性になる。
このように、回頭状態にあると評価された場合には通常の状態（サスペンションロール剛性前後配分制御が行われない状態）よりオーバステア特性に近づくように制御され、収束状態にあると評価された場合にはアンダステア特性に近づくように制御される。その結果、回頭状態にあると評価された場合には、旋回性を向上させ、収束状態にあると評価された場合には、安定性を向上させることができる。また、それによって、実際のヨーレイトを規範ヨーレイトに近づけることが可能となる。
なお、減衰係数が変更されれば、上下方向の変位速度が同じ場合における減衰力が変わるため、減衰係数の制御を減衰力の制御と称することもできる。
【００１６】
本実施形態においては、回頭状態において、その傾向が強くなるにつれて、後輪の減衰係数の配分量（変化量）の前輪の減衰係数の変化量に対する比率Ｓ（ΔＧR／ΔＧF：以下、配分比率と称する）が大きくされ、収束状態において、その傾向が強くなるにつれて、配分比率Ｓが小さくされる。前輪の減衰係数の変化量の後輪の減衰係数の変化量に対する比率１／Ｓ（ΔＧF／ΔＧR）が大きくされるのである。
本実施形態においては、この配分比率Ｓが、図４のグラフで表されるテーブルに従って決定される。図４に示すように、総合評価値Ｔの絶対値が設定値以下の範囲内においては、総合評価値Ｔの絶対値の増加に伴って配分比率が変化し、それ以降は一定の値に保たれる。配分比率Ｓが過大になったり、過小になったりすることが回避され、前輪の減衰係数と後輪の減衰係数との差が過大になることが回避される。
【００１７】
この配分比率Ｓに基づいて前輪、後輪の減衰係数変化量ΔＧF、ΔＧRがそれぞれ求められ、通常のサスペンション制御において各輪毎に求められた減衰係数Ｇijに変化量ΔＧiを加えた値が制御指令値としての目標減衰係数Ｇ^*ij（＝Ｇij＋ΔＧi）とされる（i＝F，R、j＝L，R）。
変化量ΔＧF、ΔＧRは、配分比率Ｓと予め定められた規則とに基づいて求められる。図４に示すように、総合評価値Ｔが０の場合の配分比率Ｓは１となり、変化量ΔＧFと変化量ΔＧRとは同じ大きさとされる。変化量ΔＧF、ΔＧRは両方とも０としてもよいが、０以外の予め定められた大きさとしてもよい。
各輪毎の減衰係数Ｇijは、上述のように通常のサスペンション制御において決定される値であるが、発明とは関係がないため説明を省略する。減衰係数Ｇijは、どのような方法で決定されてもよいが、例えば、車体速度に応じて決定される値とすることができる。
なお、変化量ΔＧF、ΔＧRは、前回の左右前輪の目標減衰係数Ｇ^*FL、Ｇ^*FRの平均値、左右後輪の目標減衰係数Ｇ^*RL、Ｇ^*RRの平均値を考慮して求めたり、今回求められた左右前輪の減衰係数ＧFL、ＧFRの平均値、左右後輪の減衰係数ＧRL、ＧRRの平均値を考慮して求めたりすることもできる。
【００１８】
また、本実施形態においては、制御ゲインＫFF、ＫFBが、それぞれ、初期状態において予め定められた値（後述するように、例えば、いずれも０．５とすることができる）に設定される。
それに対して、ヨーレイト検出装置２４が異常である場合には、総合評価値Ｔを決定する際の制御ゲインＫFBが０とされる。ヨーレイト検出装置２４が異常である場合には、実ヨーレイトγを精度よく検出することができなかったり、検出すること自体ができなかったりするからである。その結果、第２評価値ＴFBに基づかないで第１評価値ＴFFに基づいて総合評価値Ｔが決定されることになり、第１評価値ＴFFに基づいて旋回状態の制御が行われることになる。
【００１９】
さらに、路面μ検出装置２６によって低μ路であることが検出された場合には、制御ゲインＫFBが大きくされる。低μ路である場合には、推定ヨーレイトγ′が実ヨーレイトγと大きく異なるため、推定ヨーレイトγ′を重視して総合評価値Ｔが求められることは望ましくない。また、推定ヨーレイトγ′を重視した制御が行われると、制御指令値が過大になるおそれがある。それに対して、路面μが低い場合に、実ヨーレイトγが重視されるようにすれば、制御指令値が過大になることを回避することができ、実際の旋回状態に適した制御が行われるようにすることができる。
なお、路面μ検出装置２６によって路面の摩擦係数自体の値が検出される場合には、検出された摩擦係数の値が小さい場合は大きい場合より制御ゲインＫFBが大きくなるようにすることもできる。制御ゲインＫFBが摩擦係数に基づいて決まる値とすることができるのであり、摩擦係数が小さくなるのに伴って段階的にまたは連続的に大きくなるようにすることもできる。また、低μ路であると検出された場合には、制御ゲインＫFBを１とし、制御ゲインＫFFを０とすることもできる。
【００２０】
サスペンションＥＣＵ１０においては、図５のフローチャートで表される減衰係数制御プログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。図５には、制御ゲインＫFBと制御ゲインＫFFとの和が１である場合において、制御ゲインＫFBをαと記した。
ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、ヨーレイト検出装置２４が異常であるかどうかが判定され、Ｓ２において、低μ路走行中であるかどうかが判定される。いずれの判定もＮＯの場合には、Ｓ３において、α（制御ゲインＫFB)が第１設定値（例えば、０．５）にされる。Ｓ４において、規範ヨーレイトγ^*、推定ヨーレイトγ′、実ヨーレイトγに基づいて第１評価値ＴFF、第２評価値ＴFBが求められ、これら第１評価値ＴFF、第２評価値ＴFBに基づいて総合的評価値Ｔが求められる。Ｓ５において、図４のテーブルに従って、配分比率Ｓが求められ、減衰係数変化量ΔＧF、ΔＧRが求められる。また、Ｓ６において、通常のサスペンション制御で求められた減衰係数Ｇijに変化量ΔＧiが加えられて制御指令値としての目標減衰係数Ｇ^*ijが求められる。各車輪の減衰係数調節部３０〜３６は、目標減衰係数Ｇ^*ijが得られるように制御される。
それに対して、ヨーレイト検出装置２４が異常であることが検出された場合には、Ｓ１における判定がＹＥＳとなって、Ｓ７において、αが０とされて、以下、Ｓ４以降が同様に実行される。この場合には、実ヨーレイトγの値は考慮されないで制御が行われる。
また、路面μが低いことが検出された場合には、Ｓ２における判定がＹＥＳとなって、Ｓ８において、αが上述の第１設定値より大きい値である第２設定値とされて、Ｓ４以降が同様に実行される。推定ヨーレイトγ′が重視されないで総合評価値Ｔが決定されるのであり、推定ヨーレイトγ′が重視されないで減衰係数が制御される。
【００２１】
このように、本実施形態においては、フィードフォワード評価値ＴFFとフィードバック評価値ＴFBとの両方に基づいて車両の旋回状態が総合的に評価され、その総合評価値Ｔに基づいて車両の旋回状態が制御される。その結果、フィードフォワード評価値ＴFFとフィードバック評価値ＴFBとのいずれか一方に基づいて制御が行われる場合に比較して、より適切な制御を行うことができる。フィードフォワード評価値ＴFFのみ基づく場合よりモデルの誤差に起因する制御精度の低下を抑制することができ、フィードバック評価値ＴFBのみ基づく場合より応答性を向上させることができる。
また、路面μも考慮されて旋回状態の制御が行われるため、低μ路において過剰な制御が行われることを回避することができる。
さらに、ヨーレイト検出装置２４の異常時にも同様な制御を行うことができるというメリットもある。
【００２２】
以上のように、本実施形態においては、旋回状態量がヨーレイトとされる。推定旋回状態量取得装置が推定ヨーレイト演算部５４等によって構成され、規範旋回状態量取得装置が規範ヨーレイト演算部５６等によって構成される。また、サスペンションＥＣＵ１０およびサスペンション制御アクチュエータ４０等により旋回状態制御装置が構成される。また、旋回状態制御装置のうち図５のフローチャートの減衰係数制御プログラムのＳ１〜３，７，８を記憶する部分、実行する部分等により比率決定部が構成され、Ｓ４〜６を記憶する部分、実行する部分等により比率対応制御部が構成される。また、比率決定部のうち、Ｓ１，７を記憶する部分、実行する部分等により検出装置異常時比率決定部が構成され、Ｓ２，８を記憶する部分、実行する部分等により、路面μ対応比率決定部が構成される。
【００２３】
なお、モデル式は上記実施形態におけるそれに限らない。例えば、一次遅れ系のモデルを採用することができる。その一例を図６に示す。本実施形態においては、推定ヨーレイト演算部１００，規範ヨーレイト演算部１０２が、一次遅れ系のモデルを有する。一次遅れ系のモデルは、式
γ＝Ｋ(V)／（Ｔ(V)ｓ＋１）
で表すことができる。推定ヨーレイトγ′は推定車両モデルに基づいて取得され、規範ヨーレイトγ^*は規範車両モデルに基づいて取得される。推定車両モデルと規範車両モデルとでは、それぞれ、時定数Ｔ（Ｔ1、Ｔ2）、ゲインＫ（Ｋ1、Ｋ2）の少なくとも一方が異なる。本実施形態においては、時定数、ゲインが、推定車両モデルにおいて実際の車両の挙動に近づく大きさに決定され、規範モデルにおいて、運転者の所望する挙動が得られる大きさまたは理想すべき車両の挙動が得られる大きさに決定される。
一次遅れ系のモデルに基づいて推定ヨーレイトγ′、規範ヨーレイトγ^*が求められ、第１評価値ＴFFが求められる。以下、上記実施形態における場合と同様に、第２評価値ＴFBが求められて総合評価値Ｔが求められ、減衰係数の制御が行われる。
【００２４】
また、モデルは、３自由度モデル、４自由度モデル、その他多自由度モデルを採用することができる。これらのモデルを採用すれば、ロール方向の運動やピッチ方向の運動等も考慮することができる。
さらに、上記各実施形態においては、規範モデルが推定モデルより応答性が良好なモデルとされたが、規範モデルの方が安定性が良好なモデルとすることができる。
また、規範モデルと推定モデルとは、同じものではなく、互いに異なるものとすることができる。
さらに、モデルによっては、演算値の符号が正である状態に、「規範旋回状態量の符号と推定旋回状態量の符号とが逆の状態」が含まれることもある。この状態は、旋回方向を変更する向きに操舵が行われる場合に生じる。この状態も回頭状態であると称することができる。
【００２５】
また、上記実施形態においては、旋回状態の制御として減衰係数の制御が行われるようにされていたが、それに限らない。例えば、スタビライザバーの剛性をみかけ上制御したり、ステアリング装置を制御したりすることもできる。
さらに、上記実施形態においては、回頭状態にあると評価された場合にも収束状態にあると評価された場合にも本実施形態に係る制御（サスペンションロール剛性前後配分制御）が行われるようにされていたが、回頭状態にあると評価された場合と収束状態にあると評価された場合とのいずれか一方の場合にのみ制御が行われるようにしてもよい。
また、本発明は、旋回状態の制御に限らず、広く車両の挙動の制御に適用することもできる。
【００２６】
その他、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題、課題解決手段および効果〕に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である旋回状態制御装置の制御ブロック図である。
【図２】上記旋回状態制御装置の回路図である。
【図３】上記旋回状態制御装置の推定ヨーレイト演算部による演算結果の一例を示す図である。
【図４】上記旋回状態制御装置のＲＯＭに記憶された減衰力配分比率決定テーブルを概念的に表す図である。
【図５】上記旋回状態制御装置のＲＯＭに記憶された減衰係数制御プログラムを表すフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態である旋回状態制御装置の制御ブロック図の一部を示す図である。
【符号の説明】
２４ヨーレイト検出装置
２６路面μ検出装置
５０推定ヨーレイト演算部
５２規範ヨーレイト演算部
５４第１評価値演算部
５６第２評価値演算部
５８アクチュエータ指令値演算部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle turning state control device that controls a turning state of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Patent Literatures 1 to 4 disclose examples of a vehicle turning state control device. Patent Document 1 discloses a vehicle turning state control device that controls a turning state of a vehicle based on a deviation between a target value and an estimated value of a turning state amount of the vehicle.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-249145
[Patent Document 2]
JP-A-2002-114140
[Patent Document 3]
JP-A-5-319053
[Patent Document 4]
Japanese Patent Publication No. 7-17134
[0004]
Problems to be Solved by the Invention, Means for Solving Problems, and Effects
An object of the present invention is to improve a vehicle turning state control device. For example, the turning state of a vehicle can be similarly evaluated (with the same reference numeral) both when turning right and when turning left, and the evaluation result is obtained. Is to be able to appropriately control the turning state based on the This problem is solved by the vehicle turning state control device having the following configurations. Each mode is described in the same manner as in the claims, divided into sections, each section is numbered, and described in a form in which the numbers of other sections are cited as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the technology described in this specification, and the technical features and their combinations described in this specification should not be construed as being limited to the following sections. Absent. In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to adopt all items together, and it is also possible to take out and adopt only some items.
[0005]
Of the following items, (1) corresponds to claim 1, (4) and (5) correspond to claims 2 and 3, and (6) and (8) correspond to claim 1. 4 and 5.
[0006]
(1) an estimated turning state amount acquisition device that estimates a turning state of a vehicle and acquires an estimated turning state amount;
A reference turning state quantity acquisition device that acquires a turning state quantity to be a reference of the vehicle,
A difference between the reference turning state amount acquired by the reference turning state amount acquisition device and the estimated turning state amount acquired by the estimated turning state amount acquisition device, and one of the reference turning state amount and the estimated turning state amount. A turning state control device that controls a turning state of the vehicle based on a value of a product of the one and the other
A vehicle turning state control device comprising:
In the vehicle turning state control device described in this section, the turning state of the vehicle is controlled based on a difference between the reference turning state amount and the estimated turning state amount and a product of one of them.
The reference turning state quantity is a turning state quantity to be a reference of the vehicle, and may be, for example, an ideal turning state quantity of the vehicle or a turning state quantity desired by the driver.
The estimated turning state quantity may be, for example, a turning state quantity of a model of a vehicle when the model is modeled.
Therefore, when the vehicle behaves according to the model, the actual turning state amount substantially matches the estimated turning state amount (however, a difference due to a model error or the like occurs). However, actually, the vehicle does not always behave in accordance with the model. When the vehicle is in the steering transient state, the actual behavior of the vehicle may be delayed from the behavior of the model. In this steering transition state, the estimated turning state quantity changes before the turning state quantity of the vehicle actually changes. Therefore, when control is performed using the estimated turning state quantity, responsiveness can be improved and steering transient characteristics can be improved as compared with the case where the actual turning state quantity is used.
Thus, since the estimated turning state quantity is used instead of the actual turning state quantity, the turning state control device described in this section can be referred to as a feedforward control device. The turning state amount of the vehicle is, for example, a yaw rate, a lateral force, a lateral acceleration, a lateral speed, a steering angle of a wheel, or a combination of two or more of these, or a combination of at least one of these and the vehicle speed. It can be represented by a combination or the like.
The turning state quantity of the vehicle has a direction as well as a magnitude. Therefore, the value obtained by subtracting the estimated turning state amount from the reference turning state amount (hereinafter referred to as a deviation; the value obtained by subtracting the actual turning state amount from the reference turning state amount described later is also referred to as the deviation) is the value of the vehicle turning right. The signs are reversed for the same turning state when turning and when turning left, and the turning state cannot be correctly evaluated based on the deviation unless the turning direction is taken into account. On the other hand, the product of the deviation, one of the reference turning state quantity and the estimated turning state quantity is the same for the same turning state whether the vehicle is turning right or left. Sign is the same. Therefore, based on the product of the deviation and one of the reference turning state amount and the estimated turning state amount, the turning state of the vehicle can be correctly evaluated, and based on the evaluation result, the turning state of the vehicle can be determined. The state can be controlled appropriately. Specific modes will be described later.
The turning state control device can control the suspension device of the vehicle, or can control the steering device, and depending on which of them is referred to as a suspension control device or a steering control device. Can be called. Specifically, when controlling the suspension device, the damping characteristic of the shock absorber (for example, it can be represented by a damping coefficient) is controlled, or the apparent rigidity of the stabilizer bar is controlled. When the steering device is controlled, it is possible to control the rear wheel steering angle or to control the front wheel steering angle.
(2) The turning state control device evaluates a turning state of the vehicle based on a turning state evaluation function including a difference between the reference turning state amount and the estimated turning state amount and one of them. The vehicle turning state control device according to (1), including a turning state evaluation unit.
The turning state evaluation function is a function including a product of a difference between the reference turning state amount and the estimated turning state amount and one of the reference turning state amount and the estimated turning state amount.
For example, a model in which a reference turning state amount and an estimated turning state amount are acquired based on a vehicle two-degree-of-freedom model, and a model for acquiring the reference turning state amount has a smaller yaw moment of inertia than the model of the estimated turning state amount. In this case, the turning state evaluation function is given by the equation
Turning state evaluation value = (reference turning state amount-estimated turning state amount) x reference turning state amount
Consider the case where the function is represented by
The turning state evaluation value, that is, if the sign of the calculated value of the function is positive, whether the turning state of the vehicle is right turning or left turning, `` the absolute value of the reference turning state amount Is greater than the absolute value of the estimated turning state quantity ", and if the sign is negative, it is determined that" the absolute value of the reference turning state quantity is smaller than the absolute value of the estimated turning state quantity ". It can be evaluated that there is.
When the sign of the calculated value is positive, for example, steering in the direction of increasing the absolute value of the steering angle (also referred to as steering in the direction of decreasing the turning radius or steering in the direction of increasing the turning state) is performed. Occurs when In this sense, this state can be referred to as a turning state. Further, a state where the sign of the calculated value is negative is, for example, steering in a direction to decrease the absolute value of the steering angle (in other words, steering in a direction to increase the turning radius, steering in a direction to return to the straight traveling state). Occurs). In this sense, this state can be called a convergence state.
Furthermore, when the absolute value of the calculated value is large, it can be considered that the absolute value of the difference between the reference turning state amount and the estimated turning state amount is relatively larger than when the calculated value is small. When the absolute value of the calculated value is large, it can be evaluated that the turning state and the convergence state are in a turning state in which the degree of the turning state and the convergence state is large as compared with the case where the absolute value of the calculated value is small.
(3) The vehicle according to (1) or (2), wherein the reference turning state amount acquisition device includes a model-corresponding reference turning state amount acquisition unit that acquires the reference turning state amount based on a model of the vehicle. Turning state control device.
If the turning state quantity is obtained based on the vehicle model, it is possible to design a control system based on the vehicle motion theory. Also, the control state can be freely changed by changing the model itself. Further, the control state can be changed by changing parameters or the like in the model.
Similarly, the estimated turning state amount acquisition device can include a model-corresponding estimated turning state amount acquisition unit that acquires the estimated turning state amount based on the vehicle model.
The vehicle model (which can be referred to as a reference vehicle model) when acquiring the reference turning state amount and the vehicle model (which can be referred to as the estimation vehicle model) when acquiring the estimated turning state amount include: The formulas used may be the same and only the values of the constants may be different, or the formulas themselves may be different from each other. Further, the reference vehicle model can be a model having better responsiveness than the estimation vehicle model, but it is not indispensable.
[0007]
(4) an estimated turning state amount acquisition device that estimates a turning state of the vehicle and obtains an estimated turning state amount;
An actual turning state quantity detection device that detects an actual turning state of the vehicle,
A reference turning state quantity acquisition device that acquires a turning state quantity to be a reference of the vehicle,
(a) a difference between the reference turning state amount acquired by the reference turning state amount acquisition device and the estimated turning state amount acquired by the estimated turning state amount acquisition device, and the reference turning state amount and the estimated turning state amount; A first evaluation value, which is an evaluation value of the turning state of the vehicle, which is determined by multiplying the reference turning state amount obtained by the reference turning state amount acquisition device and the actual turning state amount detection. A difference between the actual turning state amount detected by the device and a second evaluation value that is an evaluation value of the turning state of the vehicle determined by a product of one of the reference turning state amount and the actual turning state amount. A turning state control device that controls a turning state of the vehicle based on the turning state;
A vehicle turning state control device comprising:
In the vehicle turning state control device described in this section, the turning state of the vehicle is controlled based on both the first evaluation value and the second evaluation value.
The first evaluation value is a value determined based on the estimated turning state amount, and can be referred to as a feedforward evaluation value. The second evaluation value is a value determined based on the actual turning state amount, and therefore, is different from the feedback evaluation value. Can be called.
The feedback evaluation value and the feedforward evaluation value are values determined based on the value of the above-described product, respectively, and may be a value of the product itself, a value obtained by multiplying a constant of the product value, or a value of the product. Or a value obtained as a result of evaluating the turning state on the basis of the turning state. For example, a value representing the sign of the product value (e.g., +1 if the sign is positive and evaluated to be in a turning state; -1 if the sign is negative and evaluated to be in a converging state) ) Can also be adopted.
As described above, when the turning state is controlled based on both the feedback evaluation value and the feedforward evaluation value, the responsiveness is improved as compared with the case where the turning state is controlled based only on the feedback evaluation value. Can be.
In the case where the estimated turning state amount acquisition device acquires the estimated turning state amount based on the model, if the control based on only the feedforward evaluation value is performed, the control may be performed due to a model error or the like. Accuracy may decrease. On the other hand, if the feedback evaluation value is also taken into consideration, it is possible to suppress a decrease in control accuracy due to an error or the like in the model.
The technical features described in any of the above modes (1) to (3) can be employed in the vehicle turning state control device described in this mode.
(5) the turning state control device: (a) a ratio determining unit that determines a ratio between the first evaluation value and the second evaluation value; and (b) a ratio determined by the ratio determining unit and the first evaluation. The vehicle turning state control device according to item (4), further comprising: a ratio correspondence control unit that controls a turning state of the vehicle based on the value and the second evaluation value.
When the turning state of the vehicle is controlled based on the first evaluation value and the second evaluation value, a ratio between the first evaluation value and the second evaluation value is determined by the ratio determining unit. Therefore, it is possible to perform control that emphasizes the first evaluation value, or to perform control that emphasizes the second evaluation value.
The ratio can be determined at the design stage. Further, while the vehicle is running, the constant value determined at the design stage can be used, but if the value is determined based on the state of the vehicle or the like, the turning state is more appropriately controlled. be able to. Further, the ratio (for example, the ratio γ of the second evaluation value to the first evaluation value) may be 0 or 1.
The ratio can be determined based on, for example, the state of the vehicle turning state control device, the driver's request, the environment in which the vehicle is placed, the traveling state of the vehicle, or a combination of two or more of these. it can.
The state of the vehicle turning state control device corresponds to, for example, a state of whether the actual turning state amount detection device and the estimated turning state amount acquisition device are normal or abnormal. The driver's request corresponds to whether he / she wants control that emphasizes responsiveness or wants control that emphasizes stability, and the driver's request is based on, for example, the operation state of an instruction member provided in the vehicle. Can be obtained. The environment in which the vehicle is placed corresponds to a state of a road surface on which the vehicle runs, a state of disturbance such as a cross wind, and the like. The state of the road surface can be represented by whether the friction coefficient of the road surface is high or low, by the value of the friction coefficient of the road surface itself, or by the size, frequency, or the like of unevenness. The running state of the vehicle can be represented by a running speed, a yaw rate, a lateral acceleration, a steering angle, and the like. The traveling state is represented by whether the actual turning state amount can be accurately detected by the actual turning state amount detecting device, whether the turning state amount can be accurately estimated by the estimated turning state amount acquiring device, and the like. You can also.
In addition, the second evaluation value may or may not be considered (for example, the ratio γ may be set to 0 or a value larger than 0). Considering the second evaluation value, as described above, it is possible to compensate for the error of the vehicle model when the model is used, but conversely, by considering the second evaluation value, the system becomes unstable. It may be. The ratio can be determined in consideration of such circumstances.
(6) The ratio determination unit includes a detection device abnormality ratio determination unit that sets a ratio of the second evaluation value to the first evaluation value to 0 when an abnormality occurs in the actual turning state amount detection device. The vehicle turning state control device according to the above mode (5).
In the vehicle turning state control device described in this section, when an abnormality occurs in the actual turning state amount detection device, the ratio γ of the second evaluation value to the first evaluation value is set to zero. When the actual turning state amount detection device is abnormal, the actual turning state amount cannot be detected or the detection accuracy is reduced. Therefore, it is not possible to perform the turning control based on the second evaluation value. This is not desirable.
(7) The vehicle turning state control device according to (6), including an actual turning state amount abnormality detection device that detects an abnormality of the actual turning state amount detection device.
(8) The ratio determination unit includes a road surface μ-corresponding ratio determination unit that increases the ratio of the second evaluation value to the first evaluation value when the coefficient of friction of the road surface on which the vehicle travels is lower than when it is high. The vehicle turning state control device according to any one of items (5) to (7).
In the vehicle turning state control device described in this section, the second evaluation value is more important when the road surface μ is low than when it is high.
When the road surface μ is low, the estimation accuracy of the turning state of the vehicle decreases. Therefore, it is appropriate to reduce the ratio of the first evaluation value. Decreasing the ratio of the first evaluation value corresponds to increasing the ratio of the second evaluation value.
(9) The vehicle turning state control device according to any one of (4) to (8), including a road surface condition acquisition device that acquires a condition of a road surface on which the vehicle travels.
The road surface condition acquisition device includes a road surface μ related information acquisition device that acquires friction coefficient related information related to a road surface friction coefficient, or an unevenness state related information acquisition device that detects unevenness state related information related to road surface unevenness. Or can be included. The road surface μ related information acquisition device can acquire the value of the friction coefficient of the road surface itself, or acquire whether the friction coefficient is low or high. The unevenness state related information acquiring device acquires whether or not a road surface state represented by the size and frequency of unevenness is worse than a predetermined setting state (for example, acquires whether or not a rough road is present). ) Or obtain information indicating the degree of the unevenness. It is desirable that the control that emphasizes the actual turning state amount be performed even on a rough road.
(10) The turning state control device includes a turning state comprehensive evaluation section that comprehensively evaluates the turning state of the vehicle based on the first evaluation value and the second evaluation value. (4) to (9) The vehicle turning state control device according to any one of the above items.
In the vehicle turning state control device described in this section, the turning state of the vehicle is comprehensively evaluated based on the feedforward evaluation value and the feedback evaluation value.
For example, when the feedforward evaluation value and the feedback evaluation value are represented by TFF and TFB, respectively, the total evaluation value T is expressed by an equation,
T = KFF ・ TFF + KFB ・ TFB (1)
Can be calculated as
Here, for example, when the value KFF is a value of (0 ≦ KFF ≦ 1) and the value KFB is a value of (1−KFF), if the value KFF is larger than 0.5, the feedforward evaluation value is The overall evaluation value is determined with more emphasis on the feedback evaluation value. When the total evaluation value is smaller than 0.5, the feedback evaluation value is more important. These values KFF and KFB can be referred to as a control gain, an evaluation ratio or a control ratio.
It is not essential to determine the values of these control gains KFF and KFB so that the sum becomes 1.
Further, the value (KFF · TFF) and the value (KFB · TFB) can be used as a feedforward evaluation value and a feedback evaluation value, respectively.
(11) The turning state control device controls the turning state of the vehicle based on the first evaluation value instead of based on the second evaluation value when an abnormality occurs in the actual turning state amount detection device. The vehicle turning state control device according to any one of the above modes (4) to (10), including a detection device abnormality turning state control unit.
In the vehicle turning state control device described in this section, when an abnormality occurs in the actual turning state amount detection device, the turning state is controlled based on the first evaluation value instead of based on the second evaluation value. For example, when the turning state is controlled based on the comprehensive evaluation value T obtained according to the above equation (1), this corresponds to setting the control gain KFB to zero. Also, this corresponds to the above-mentioned ratio γ being set to 0.
Conversely, when an abnormality occurs in the estimated turning state quantity acquisition device, the turning state can be controlled based on the second evaluation value without being based on the first evaluation value. In this case, this corresponds to setting the control gain KFF to zero.
(12) The turning state control device, (a) the vehicle based on an overall evaluation value that is an overall evaluation value of the turning state of the vehicle determined based on the first evaluation value and the second evaluation value And (b) increasing the ratio of the second evaluation value to the first evaluation value when the coefficient of friction of the road surface on which the vehicle travels is low, when the coefficient of friction is low. (4). The vehicle turning state control device according to any one of (4) to (11), further including a road surface μ-corresponding comprehensive turning state evaluation unit that determines the total evaluation value.
In the vehicle turning state control device described in this section, the second evaluation value is more important when the road surface μ is low than when it is high.
When the overall evaluation value T is obtained in accordance with the above equation (1), the control gain KFB is increased or the control gain KFF is reduced when the road surface μ is low compared to other cases. Can be. In addition, this corresponds to an increase in the ratio γ described above. In any case, according to the vehicle turning state control device described in this section, the turning state of the vehicle can be controlled in consideration of the road surface μ.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a suspension control device as a vehicle turning state control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 2, a suspension ECU 10 mainly includes a computer, and includes a CPU 12, a RAM 14, a ROM 16, an I / O 18, and the like. The ROM 16 stores a damping force distribution ratio determination table represented by the graph of FIG. 4, a damping coefficient control program represented by the flowchart of FIG. 5, and the like.
The I / O 18 is connected to a front wheel steering angle detecting device 20 for detecting a steering angle of a front wheel, a traveling speed detecting device 22 for detecting a traveling speed of a vehicle, a yaw rate detecting device 24, a road surface μ detecting device 26, and the like. Damping coefficient adjustment units 30 to 36 that can adjust a damping coefficient as a damping characteristic of a shock absorber provided for each wheel are connected. The road surface μ detection device 26 detects that the road surface on which the vehicle is traveling is a low μ road. For example, when it is detected that the wheel slip is large, the vehicle is traveling on the low μ road. Alternatively, when the road surface condition detection unit detects that the surface of the road is wet, or when it is detected that the road is an ice or snow road, the road can be determined to be a low μ road. The damping coefficient adjusting units 30 to 36 may be capable of changing the damping coefficient of the shock absorber in a plurality of steps or may be capable of changing the damping coefficient continuously. These damping coefficient adjustment units 30 to 36 are referred to as suspension control actuators 40.
As shown in FIG. 1, the suspension ECU 10 includes an estimated yaw rate calculation unit 50, a reference yaw rate calculation unit 52, a first evaluation value calculation unit 54, a second evaluation value calculation unit 56, an actuator command value calculation unit (roll damping distribution control unit). ) 58 etc.
[0009]
The estimated yaw rate calculation unit 50 and the reference yaw rate calculation unit 52 provide an estimated yaw rate γ ′ and a reference yaw rate γ based on the vehicle model.^*Respectively. In this embodiment, a linear two-degree-of-freedom model is used in each case. An estimated yaw rate γ ′ is obtained based on the estimated vehicle model, and a reference yaw rate γ is obtained based on the reference vehicle model.^*Is obtained. The two-degree-of-freedom model is represented by the following equation.
mV (dβ / dt + γ) = − 2Kf · Δf−2Kr · Δr
Idγ / dt = -2Kf · Δf · Lf + 2Kr · Δr · Lr
However,
Δf = β + γ · Lf / V−δ
Δr = β−γ · Lr / V
It is.
The parameters are as follows.
m: vehicle mass, V: vehicle speed, β: center of gravity point side slip angle, γ: yaw rate, δ: front wheel steering angle, I: vehicle yaw moment of inertia, Kf, Kr: front, rear equivalent cornering power, Lf, Lr: front, Distance between rear axle and center of gravity
Of the above parameters, V and δ are detected by the traveling speed detecting device 22 and the front wheel steering angle detecting device 24, respectively, and m, Kf, Kr, Lf, and Lr are obtained in advance by actual measurement of the vehicle. In the present embodiment, the estimated vehicle model and the reference vehicle model have different values of the vehicle yaw moment of inertia I, and the other parameters have the same value. As the vehicle yaw inertia moment I, a value actually measured for the vehicle is used in the estimated vehicle model, and a value smaller than the actually measured value (a smaller value in the case of the estimated vehicle model) is used in the reference vehicle model.
[0010]
The first evaluation value calculation unit 54 includes a turning state evaluation function.
TFF = (γ^*−γ ′) ・ γ^*・ KFF
The second evaluation value calculation unit 56 acquires a first evaluation value TFF based on
TFB = (γ^*−γ) ・ γ^*・ KFB
Is used to acquire the second evaluation value TFB.
Here, γ is the actual yaw rate, and KFF and KFB are control gains. Further, the first evaluation value TFF and the second evaluation value TFB are values obtained based on the estimated yaw rate γ ′ and the actual yaw rate γ, respectively, and thus can be referred to as a feedforward evaluation value and a feedback evaluation value.
[0011]
The yaw rate has a direction and a magnitude. In the present embodiment, the yaw rate takes a positive value when turning left and a negative value when turning right. Therefore, the norm yaw rate γ^*Even if the estimated yaw rate γ ′ or the actual yaw rate γ is subtracted from the above to determine the deviation, the sign is reversed for the same turning state when the vehicle is turning right and when turning left, and the turning direction is changed. Unless this is taken into account, the turning state cannot be correctly evaluated based on the deviation. On the other hand, the standard yaw rate γ^*According to the value multiplied by, whether the vehicle is turning right or left, the sign is the same for the same turning state, and the turning state of the vehicle can be correctly evaluated.
When the first evaluation value TFF and the second evaluation value TFB are positive values, the reference yaw rate γ^*It can be seen that is in a state where the absolute value is larger than the estimated yaw rate γ ′ and the actual yaw rate γ (this state is referred to as a turning state). When the first evaluation value TFF and the second evaluation value TFB are negative values, the reference yaw rate γ^*It can be seen that the absolute value is smaller than the estimated yaw rate γ ′ and the actual yaw rate γ (this state is referred to as a convergence state).
Further, when the absolute values of the first evaluation value TFF and the second evaluation value TFB are large, the reference yaw rate γ is relatively larger than when the absolute values are small.^*It can be seen that the difference between the estimated yaw rate γ ′ and the actual yaw rate γ is large, that is, the degree of the turning state and the degree of the convergence state are large. FIG. 3 shows a case where the first evaluation value calculation unit 54 obtains the first evaluation value TFF. The same applies to the second evaluation value calculator 56.
[0012]
The control gains KFF and KFB are both positive values, and in the present embodiment, it is easy to think about the ratio in which the estimated yaw rate γ ′ and the actual yaw rate γ are considered when determining the overall evaluation value T. Therefore, for convenience, the sum of these is set to 1 (KFF + KFB = 1). The control gains KFF and KFB are not always constant as described later.
It is not essential that the sum of the control gains KFF and KFB be 1.
[0013]
The actuator command value calculation unit 56 comprehensively evaluates the turning state of the vehicle based on the first evaluation value TFF and the second evaluation value TFB, and based on the comprehensive evaluation result, a damping coefficient adjustment unit for each wheel. The control command values for 30 to 36 are determined.
An overall evaluation value T (hereinafter, referred to as an overall evaluation value) of the turning state of the vehicle is given by an equation
T = TFB + TFF
Is represented by When the total evaluation value T is positive, the vehicle is evaluated to be in a turning state, and when the total evaluation value T is negative, it is evaluated to be in a converging state.
The total evaluation value T is the standard yaw rate γ^*, Even if the estimated yaw rate γ ′ and the actual yaw rate γ are the same, they change when the control gains KFF and KFB are changed. When the control gain KFF is larger than the control gain KFB, the overall evaluation value T is obtained with emphasis on the estimated yaw rate γ ′. When the control gain KFB is larger, the actual yaw rate γ is emphasized. An overall evaluation value T is obtained.
[0014]
In addition, the first evaluation value and the second evaluation value are respectively
TFF = (γ^*−γ ′) ・ γ^*
TFB = (γ^*−γ) ・ γ^*
And the total evaluation value T is
T = TFF / KFF + TFB / KFB
It can be considered that the value is obtained by:
[0015]
In the present embodiment, when it is evaluated that the vehicle is in the turning state based on the comprehensive evaluation value T, the distribution amount (change amount) of the front wheel damping coefficient is made smaller than the distribution amount of the rear wheel damping coefficient. As a result, the steer characteristics are brought closer to the oversteer characteristics or the neutral characteristics. On the other hand, when it is evaluated that the vehicle is in the convergence state, on the contrary, the distribution amount of the attenuation coefficient of the front wheels is made larger than the distribution amount of the rear wheels. As a result, the steer characteristic approaches the understeer characteristic. This control is referred to as suspension roll rigidity front-rear distribution control in this embodiment.
When the damping coefficient of the rear wheel is larger than the damping coefficient of the front wheel, a change in the amount of load movement between the left and right wheels on the rear wheel side is suppressed more on the front wheel side. Therefore, the cornering power of the tire on the rear wheel side becomes relatively smaller than that on the front wheel side, the value of the stability factor K becomes a positive value or 0, and the steer characteristics become oversteer characteristics or neutral characteristics.
Further, when the damping coefficient of the front wheel is larger than the damping coefficient of the rear wheel, the cornering power of the tire on the front wheel side is smaller than that of the rear wheel side, so that the stability factor K becomes a negative value, resulting in understeer characteristics. .
As described above, when it is evaluated that the vehicle is in the turning state, it is controlled so as to be closer to the oversteer characteristic than in the normal state (the state in which the suspension roll rigidity front / rear distribution control is not performed), and when it is evaluated that the vehicle is in the convergence state. Is controlled so as to approach the understeer characteristic. As a result, when it is evaluated that the vehicle is in the turning state, the turning performance can be improved, and when it is evaluated that the vehicle is in the convergence state, the stability can be improved. It also allows the actual yaw rate to approach the reference yaw rate.
If the damping coefficient is changed, the damping force in the case where the displacement speed in the vertical direction is the same changes, so that the control of the damping coefficient can be referred to as the control of the damping force.
[0016]
In the present embodiment, in the turning state, as the tendency becomes stronger, the ratio S (ΔGR / ΔGF: the distribution ratio and the distribution ratio of the distribution amount (variation amount) of the rear wheel damping coefficient to the variation amount of the front wheel damping coefficient increases. Is increased, and in the convergence state, the distribution ratio S is reduced as the tendency becomes stronger. The ratio 1 / S (ΔGF / ΔGR) to the amount of change in the attenuation coefficient of the front wheels with respect to the amount of change in the attenuation coefficient of the rear wheels is increased.
In the present embodiment, the distribution ratio S is determined according to a table shown in the graph of FIG. As shown in FIG. 4, when the absolute value of the comprehensive evaluation value T is within the set value or less, the distribution ratio changes with an increase in the absolute value of the comprehensive evaluation value T, and thereafter, the distribution ratio is maintained at a constant value. Dripping. The distribution ratio S is prevented from becoming excessively large or too small, and the difference between the front wheel attenuation coefficient and the rear wheel attenuation coefficient is prevented from being excessively large.
[0017]
Based on the distribution ratio S, the front wheel and rear wheel damping coefficient change amounts ΔGF and ΔGR are obtained, and the value obtained by adding the change amount ΔGi to the damping coefficient Gij obtained for each wheel in normal suspension control is the control command. Target damping coefficient G as value^*ij (= Gij + ΔGi) (i = F, R, j = L, R).
The change amounts ΔGF and ΔGR are obtained based on the distribution ratio S and a predetermined rule. As shown in FIG. 4, when the total evaluation value T is 0, the distribution ratio S is 1, and the change amount ΔGF and the change amount ΔGR are the same. The change amounts ΔGF and ΔGR may both be 0, but may be a predetermined value other than 0.
Although the damping coefficient Gij for each wheel is a value determined in the normal suspension control as described above, it is not related to the present invention, and the description is omitted. The damping coefficient Gij may be determined by any method, and for example, may be a value determined according to the vehicle speed.
Note that the change amounts ΔGF and ΔGR are the same as the previous target damping coefficients G for the left and right front wheels.^*FL, G^*FR average, target damping coefficient G for left and right rear wheels^*RL, G^*The average value of the RR may be considered, or the average value of the left and right front wheel damping coefficients GFL and GFR, and the average value of the left and right rear wheel damping coefficients GRL and GRR may be calculated in consideration of the average value of the left and right front wheel damping coefficients GFL and GFR.
[0018]
In the present embodiment, the control gains KFF and KFB are each set to a predetermined value in the initial state (for example, both can be set to 0.5 as described later).
On the other hand, when the yaw rate detection device 24 is abnormal, the control gain KFB for determining the total evaluation value T is set to 0. This is because if the yaw rate detection device 24 is abnormal, the actual yaw rate γ cannot be accurately detected, or cannot be detected. As a result, the comprehensive evaluation value T is determined based on the first evaluation value TFF without being based on the second evaluation value TFB, and the turning state is controlled based on the first evaluation value TFF. .
[0019]
Further, when the road μ detection device 26 detects that the road is a low μ road, the control gain KFB is increased. When the road is a low μ road, the estimated yaw rate γ ′ is significantly different from the actual yaw rate γ, so that it is not desirable that the comprehensive evaluation value T is obtained with emphasis on the estimated yaw rate γ ′. Further, if control is performed with emphasis on the estimated yaw rate γ ′, the control command value may be excessively large. On the other hand, when the road surface μ is low, if the actual yaw rate γ is emphasized, the control command value can be prevented from becoming excessive, and the control suitable for the actual turning state is performed. Can be
When the value of the friction coefficient of the road surface itself is detected by the road surface μ detecting device 26, the control gain KFB may be made larger when the detected friction coefficient is small than when it is large. Since the control gain KFB can be a value determined based on the friction coefficient, the control gain KFB can be increased stepwise or continuously as the friction coefficient decreases. When it is detected that the road is a low μ road, the control gain KFB may be set to 1 and the control gain KFF may be set to 0.
[0020]
In the suspension ECU 10, the damping coefficient control program shown in the flowchart of FIG. 5 is executed at predetermined set times. In FIG. 5, when the sum of the control gain KFB and the control gain KFF is 1, the control gain KFB is described as α.
In step 1 (hereinafter abbreviated as S1; the same applies to other steps), it is determined whether the yaw rate detection device 24 is abnormal, and in S2, it is determined whether the vehicle is traveling on a low μ road. You. If both determinations are NO, in S3, α (control gain KFB) is set to a first set value (for example, 0.5). In S4, the norm yaw rate γ^*, The first evaluation value TFF and the second evaluation value TFB are calculated based on the estimated yaw rate γ ′ and the actual yaw rate γ, and the comprehensive evaluation value T is calculated based on the first evaluation value TFF and the second evaluation value TFB. . In S5, the distribution ratio S is determined according to the table of FIG. 4, and the attenuation coefficient change amounts ΔGF and ΔGR are determined. In step S6, a change amount ΔGi is added to the damping coefficient Gij obtained by the normal suspension control, and the target damping coefficient G as a control command value is obtained.^*ij is required. The damping coefficient adjustment units 30 to 36 of the respective wheels provide a target damping coefficient G^*ij is controlled so as to obtain ij.
On the other hand, when it is detected that the yaw rate detection device 24 is abnormal, the determination in S1 is YES, and in S7, α is set to 0, and thereafter, S4 and subsequent steps are similarly executed. . In this case, the control is performed without considering the value of the actual yaw rate γ.
When it is detected that the road surface μ is low, the determination in S2 is YES, and in S8, α is set to a second set value that is larger than the above-described first set value. Is executed similarly. The overall evaluation value T is determined without emphasizing the estimated yaw rate γ ′, and the attenuation coefficient is controlled without emphasizing the estimated yaw rate γ ′.
[0021]
As described above, in the present embodiment, the turning state of the vehicle is comprehensively evaluated based on both the feedforward evaluation value TFF and the feedback evaluation value TFB, and the turning state of the vehicle is determined based on the comprehensive evaluation value T. Controlled. As a result, more appropriate control can be performed as compared with the case where control is performed based on one of the feedforward evaluation value TFF and the feedback evaluation value TFB. It is possible to suppress a decrease in control accuracy due to a model error as compared with the case where only the feedforward evaluation value TFF is used, and it is possible to improve responsiveness as compared with a case where only the feedback evaluation value TFB is used.
In addition, since the turning state control is performed in consideration of the road surface μ, it is possible to prevent excessive control from being performed on a low μ road.
Further, there is an advantage that similar control can be performed even when the yaw rate detection device 24 is abnormal.
[0022]
As described above, in the present embodiment, the turning amount is the yaw rate. The estimated turning state amount acquisition device is configured by the estimated yaw rate calculation unit 54 and the like, and the reference rotation state amount acquisition device is configured by the reference yaw rate calculation unit 56 and the like. Further, the suspension ECU 10 and the suspension control actuator 40 constitute a turning state control device. Further, a portion of the turning state control device that stores S1 to S3, S7, and S8 of the damping coefficient control program in the flowchart of FIG. The ratio corresponding control unit is constituted by the parts to be executed. Further, of the ratio determining unit, a portion storing and executing S1, 7 constitutes a detecting device abnormality ratio determining unit, and a portion storing S2, 8 and executing unit constitute a road surface μ corresponding ratio. A determining unit is configured.
[0023]
Note that the model formula is not limited to that in the above embodiment. For example, a model of a first-order lag system can be adopted. One example is shown in FIG. In the present embodiment, the estimated yaw rate calculation unit 100 and the reference yaw rate calculation unit 102 have a first-order delay system model. The model of the first-order lag system is
γ = K (V) / (T (V) s + 1)
Can be represented by The estimated yaw rate γ 'is obtained based on the estimated vehicle model, and the reference yaw rate γ^*Is obtained based on the reference vehicle model. At least one of the time constant T (T1, T2) and the gain K (K1, K2) differs between the estimated vehicle model and the reference vehicle model. In the present embodiment, the time constant and the gain are determined to be close to the actual vehicle behavior in the estimated vehicle model, and in the reference model, the magnitude of the behavior desired by the driver or the ideal vehicle behavior is obtained. The size is determined so that the behavior can be obtained.
Estimated yaw rate γ 'based on model of first-order lag system, reference yaw rate γ^*Is obtained, and a first evaluation value TFF is obtained. Hereinafter, as in the case of the above embodiment, the second evaluation value TFB is obtained, the overall evaluation value T is obtained, and the control of the attenuation coefficient is performed.
[0024]
Further, as the model, a three-degree-of-freedom model, a four-degree-of-freedom model, and other multi-degree-of-freedom models can be adopted. If these models are adopted, the movement in the roll direction and the movement in the pitch direction can be considered.
Further, in each of the above embodiments, the reference model is a model having better responsiveness than the estimation model. However, the reference model can be a model having better stability.
Further, the reference model and the estimation model are not the same, and can be different from each other.
Further, depending on the model, the state where the sign of the calculated value is positive may include "a state where the sign of the reference turning state quantity and the sign of the estimated turning state quantity are opposite". This state occurs when steering is performed in a direction that changes the turning direction. This state can also be referred to as a turning state.
[0025]
In the above-described embodiment, the control of the damping coefficient is performed as the control of the turning state. However, the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to apparently control the rigidity of the stabilizer bar or control the steering device.
Further, in the above embodiment, the control according to the present embodiment (suspension roll stiffness front-rear distribution control) is performed both when the turning state is evaluated and when the convergence state is evaluated. However, the control may be performed only in one of the case where the turning state is evaluated and the case where the convergence state is evaluated.
Further, the present invention is not limited to the control of the turning state, but can be widely applied to the control of the behavior of the vehicle.
[0026]
In addition, the present invention can be carried out in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art, in addition to the forms described in the above [Problems to be Solved by the Invention, Problem Solving Means and Effects]. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a turning state control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of the turning state control device.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a calculation result by an estimated yaw rate calculation unit of the turning state control device.
FIG. 4 is a diagram conceptually illustrating a damping force distribution ratio determination table stored in a ROM of the turning state control device.
FIG. 5 is a flowchart showing a damping coefficient control program stored in a ROM of the turning state control device.
FIG. 6 is a diagram showing a part of a control block diagram of a turning state control device according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
24 yaw rate detection device
26 road surface μ detector
50 estimation yaw rate calculation unit
52 standard yaw rate calculation unit
54 first evaluation value calculator
56 second evaluation value calculator
58 actuator command value calculator

Claims

車両の旋回状態を推定して、推定旋回状態量を取得する推定旋回状態量取得装置と、
車両の規範とすべき旋回状態量を取得する規範旋回状態量取得装置と、
その規範旋回状態量取得装置によって取得された規範旋回状態量と前記推定旋回状態量取得装置によって取得された推定旋回状態量との差と、それら規範旋回状態量と推定旋回状態量とのいずれか一方との積の値に基づいて、前記車両の旋回状態を制御する旋回状態制御装置と
を含むことを特徴とする車両旋回状態制御装置。An estimated turning state amount acquisition device that estimates a turning state of the vehicle and obtains an estimated turning state amount;
A reference turning state quantity acquisition device that acquires a turning state quantity to be a reference of the vehicle,
A difference between the reference turning state amount acquired by the reference turning state amount acquisition device and the estimated turning state amount acquired by the estimated turning state amount acquisition device, and one of the reference turning state amount and the estimated turning state amount. A turning state control device for controlling a turning state of the vehicle based on a value of a product of the one and the other.

車両の旋回状態を推定して、推定旋回状態量を取得する推定旋回状態量取得装置と、
車両の実際の旋回状態を検出する実旋回状態量検出装置と、
車両の規範とすべき旋回状態量を取得する規範旋回状態量取得装置と、
(a)前記規範旋回状態量取得装置によって取得された規範旋回状態量と前記推定旋回状態量取得装置によって取得された推定旋回状態量との差と、それら規範旋回状態量と推定旋回状態量とのいずれか一方との積で決まる前記車両の旋回状態の評価値である第１評価値と、(b)前記規範旋回状態量取得装置によって取得された規範旋回状態量と前記実旋回状態量検出装置によって検出された実旋回状態量との差と、それら規範旋回状態量と実旋回状態量とのいずれか一方との積で決まる前記車両の旋回状態の評価値である第２評価値とに基づいて、前記車両の旋回状態を制御する旋回状態制御装置と
を含むことを特徴とする車両旋回状態制御装置。An estimated turning state amount acquisition device that estimates a turning state of the vehicle and obtains an estimated turning state amount;
An actual turning state quantity detection device that detects an actual turning state of the vehicle,
A reference turning state quantity acquisition device that acquires a turning state quantity to be a reference of the vehicle,
(a) a difference between the reference turning state amount acquired by the reference turning state amount acquisition device and the estimated turning state amount acquired by the estimated turning state amount acquisition device, and the reference turning state amount and the estimated turning state amount; A first evaluation value, which is an evaluation value of the turning state of the vehicle, which is determined by a product of the reference turning state amount and the actual turning state amount detected by the reference turning state amount acquisition device. A difference between the actual turning state amount detected by the device and a second evaluation value that is an evaluation value of the turning state of the vehicle determined by a product of one of the reference turning state amount and the actual turning state amount. A turning state control device for controlling a turning state of the vehicle based on the turning state.

前記旋回状態制御装置が、(a)前記第１評価値と第２評価値との比率を決定する比率決定部と、(b)その比率決定部によって決定された比率と第１評価値と第２評価値とに基づいて、前記車両の旋回状態を制御する比率対応制御部とを含む請求項２に記載の車両旋回状態制御装置。The turning state control device includes: (a) a ratio determination unit that determines a ratio between the first evaluation value and the second evaluation value; and (b) a ratio determined by the ratio determination unit, the first evaluation value, 3. The vehicle turning state control device according to claim 2, further comprising: a ratio correspondence control unit that controls a turning state of the vehicle based on the two evaluation values.

前記比率決定部が、前記実旋回状態量検出装置に異常が生じた場合に、前記第２評価値の前記第１評価値に対する比率を０とする検出装置異常時比率決定部を含む請求項３に記載の車両旋回状態制御装置。4. The abnormal condition ratio determining unit that sets the ratio of the second evaluation value to the first evaluation value to 0 when an abnormality occurs in the actual turning state amount detecting device. 4. The vehicle turning state control device according to claim 1.

前記比率決定部が、前記車両が走行する路面の摩擦係数が低い場合は高い場合より、前記第２評価値の前記第１評価値に対する比率を大きくする路面μ対応比率決定部を含む請求項３または４に記載の車両旋回状態制御装置。4. The road surface μ-corresponding ratio determining unit that increases the ratio of the second evaluation value to the first evaluation value when the coefficient of friction of the road surface on which the vehicle travels is lower than when the coefficient of friction is high. Or the vehicle turning state control device according to 4.