JP2011207308A - Motion control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の運動を安定化する運動制御装置に関する。 The present invention relates to a motion control device that stabilizes the motion of a vehicle.
走行している車両の運動を安定化するため、車両の実体(以下、実車と称する)のモデル(以下、規範モデルと称する)を備え、実車の走行状態を示すデータ(車速、操舵角、ヨーレート等)に基づいて規範モデルで実車の規範状態量を算出し、その規範状態量に基づいて実車の運動の姿勢を制御する車両の制御装置は広く知られている。 In order to stabilize the motion of the traveling vehicle, a model (hereinafter referred to as a reference model) of a vehicle entity (hereinafter referred to as an actual vehicle) is provided, and data indicating the traveling state of the actual vehicle (vehicle speed, steering angle, yaw rate). Etc.), a vehicle control apparatus that calculates a reference state quantity of an actual vehicle using a reference model and controls the attitude of the actual vehicle based on the reference state quantity is widely known.
また、走行している車両の回頭運動を制御するAYC(アクティブヨーコントロール)、タイヤの回転を制御して空転を防止するTCS(トラクションコントロールシステム)、及び制動を制御するABS(アンチロックブレーキシステム)を組み合わせて車両の運動を安定化する車両挙動安定化システム(VSA:Vehicle Stability Assist)も広く知られている。 In addition, AYC (active yaw control) that controls the turning motion of a running vehicle, TCS (traction control system) that controls tire rotation to prevent idling, and ABS (anti-lock brake system) that controls braking A vehicle behavior stabilization system (VSA: Vehicle Stability Assist) that stabilizes the motion of a vehicle by combining the above is also widely known.
さらに、実車挙動観測装置(オブザーバともいう)と実車の挙動を模した規範モデルを備え、実車の操作状態及び走行状態を示すデータ(車速、操舵角、ヨーレート等)に基づいて、実車の運動の安定化に利用する実状態量を実車挙動観測装置で推定するとともに、前記規範モデルに対して同様の操作状態及び走行状態を与えることにより規範モデルが規範状態量を算出し、算出した規範状態量と推定した実状態量に基づきVSA制御することで、より効果的に実車の運動を安定化する技術も開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, an actual vehicle behavior observation device (also referred to as an observer) and a reference model simulating the behavior of the actual vehicle are provided. The actual state quantity used for stabilization is estimated by the actual vehicle behavior observation device, and the normative model calculates the normative state quantity by giving the same operating state and running state to the normative model, and the calculated normative state quantity A technique for stabilizing the movement of an actual vehicle more effectively by performing VSA control based on the estimated actual state quantity is also disclosed (for example, see Patent Document 1).
例えば、特許文献1に開示される車両の制御装置は、実車の車速、舵角、ヨーレート等に基づいて、旋回運動中の実車のすべり角を実車挙動観測装置が推定し、規範モデルが算出するすべり角の規範状態量(以下、規範すべり角と称する)と実車挙動観測装置が推定するすべり角(以下、推定重心すべり角と称する)の偏差がゼロとなるように、実車の制御量を算出している。
For example, in the vehicle control device disclosed in
しかしながら、実車挙動観測装置は、車両に発生するヨーレート、舵角、横方向の加速度から推定重心すべり角を推定演算するため、推定重心すべり角に含まれる誤差によって、推定重心すべり角の誤差が大きくなる場合がある。そして、規範モデルは、誤差を含んだ推定重心すべり角に基づいて規範モデルを修正した上で実車の制御量を算出するため、推定重心すべり角に含まれる誤差が大きいと、規範モデルが実車に対し乖離して偏差が増大するため、実車の運動が不安定になって、運転者が受ける違和感が大きくなるという問題がある。 However, since the actual vehicle behavior observation device estimates and calculates the estimated gravity center slip angle from the yaw rate, steering angle, and lateral acceleration generated in the vehicle, the error of the estimated gravity center slip angle is large due to the error included in the estimated gravity center slip angle. There is a case. Since the reference model calculates the control amount of the actual vehicle after correcting the reference model based on the estimated center-of-gravity slip angle including error, if the error included in the estimated center-of-gravity slip angle is large, the reference model is On the other hand, since the deviation increases due to the deviation, there is a problem that the movement of the actual vehicle becomes unstable and the driver feels uncomfortable.
そこで本発明は、実車挙動観測装置が算出する推定運動状態量の誤差が大きい場合であっても運転者が受ける違和感を軽減できる車両の制御装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can reduce a sense of discomfort experienced by a driver even when an error in an estimated motion state amount calculated by an actual vehicle behavior observation device is large.
前記課題を解決するために本発明の請求項1は、車両の操作状態を示す実操作量を検出する操作状態検出手段と、前記車両の運動状態を示す実運動状態量を検出する運動状態検出手段と、前記車両の動特性を示すモデルとしてあらかじめ定められ、外力の作用下における前記操作状態及び前記運動状態に対応して、少なくとも規範ヨーレート及び規範すべり角を含む規範状態量を算出する規範状態量算出手段と、前記実操作量及び前記実運動状態量に基づいて実すべり角及び実ヨーレートとを含む推定運動状態量を推定する状態量推定手段とを備える車両の運動制御装置とする。そして、前記規範ヨーレートから前記実ヨーレートを減算したヨーレート偏差に比例する第1成分と前記規範すべり角から前記状態量推定手段が推定するすべり角を減算したすべり角偏差に比例する第2成分とに基づいてフィードバック制御量を算出するとともに、前記第2成分の大きさが前記第1成分の大きさより大きいときは、前記第2成分の大きさが前記第1成分の大きさ以下になるように前記すべり角偏差を補正し、補正された前記すべり角偏差に基づいて前記フィードバック制御量を算出する制御量算出手段を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem,
請求項1の発明によると、状態量推定手段が推定するすべり角の誤差が大きい場合、運動状態検出手段が検出する実ヨーレートを基準にして、すべり角の誤差を補正することができる。したがって、フィードバック制御量におけるすべり角の誤差の影響を軽減できる車両の運動制御装置とすることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the slip angle error estimated by the state quantity estimating means is large, the slip angle error can be corrected based on the actual yaw rate detected by the motion state detecting means. Therefore, it is possible to provide a vehicle motion control device that can reduce the influence of the slip angle error in the feedback control amount.
また、本発明の請求項2は請求項1に記載の車両の運動制御装置であって、前記運動状態検出手段は、前記車両に発生する横加速度を検出する横加速度センサと、前記実ヨーレートを検出するヨーレートセンサとを含んで構成され、前記車両に備わるアクチュエータと、前記ヨーレート偏差及び前記すべり角偏差に基づいて、前記アクチュエータの制御量を算出する第1の制御量決定手段と、前記横加速度センサが検出する横加速度及び前記ヨーレートセンサが検出する前記実ヨーレートに基づいて、前記アクチュエータの制御量を算出する第2の制御量決定手段と、前記第1の制御量決定手段が算出する制御量と前記第2の制御量決定手段が算出する制御量の大きい一方を選択的に出力する出力選択手段と、をさらに備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the vehicle motion control apparatus according to the first aspect, wherein the motion state detecting means includes a lateral acceleration sensor for detecting a lateral acceleration generated in the vehicle, and the actual yaw rate. An actuator included in the vehicle, first control amount determining means for calculating a control amount of the actuator based on the yaw rate deviation and the slip angle deviation, and the lateral acceleration Based on the lateral acceleration detected by the sensor and the actual yaw rate detected by the yaw rate sensor, second control amount determining means for calculating a control amount of the actuator, and control amount calculated by the first control amount determining means And an output selection means for selectively outputting one of the larger control amounts calculated by the second control amount determination means. .
請求項2の発明によると、すべり角が精度良く演算できないなどの理由で、状態量推定手段が推定するすべり角が規制されることによって第1の制御量決定手段が決定する制御量が小さく設定される場合等においても、第2の制御量決定手段が決定する制御量が大きい場合は、この制御量が選択されることになり、すべり角の演算精度の影響によって制御量が過小となることが防止される。 According to the invention of claim 2, the control amount determined by the first control amount determining means is set to be small by restricting the slip angle estimated by the state quantity estimating means because the slip angle cannot be calculated accurately. Even in the case where the control amount is determined by the second control amount determination means, this control amount is selected, and the control amount becomes too small due to the influence of the slip angle calculation accuracy. Is prevented.
また、本発明の請求項3は請求項1または請求項2に記載の車両の運動制御装置であって、前記制御量算出手段は、前記第2成分の大きさが前記第1成分の大きさより大きい場合、時間的な遅れを持たせて前記すべり角偏差を補正することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle motion control apparatus according to the first or second aspect, wherein the control amount calculating means is configured such that the magnitude of the second component is greater than the magnitude of the first component. If larger, the slip angle deviation is corrected with a time delay.
請求項3の発明によると、前記第2成分の大きさを時間的な遅れを持たせて前記第1成分の大きさより小さくできる車両の運動制御装置とすることができる。 According to invention of Claim 3, it can be set as the vehicle motion control apparatus which can make the magnitude | size of a said 2nd component smaller than the magnitude | size of a said 1st component with a time delay.
本発明によると、実車挙動観測装置が算出する推定運動状態量の誤差が大きい場合であっても運転者が受ける違和感を軽減できる車両の制御装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where the difference | error of the estimated motion state amount computed by a real vehicle behavior observation apparatus is large, the control apparatus of the vehicle which can reduce the discomfort received by a driver | operator can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
本実施形態に係る車両の運動制御装置は、例えば図1に示される車両(以下、実車1と称する)の運動を安定化するための制御装置である。
図1に示すように、実車1は、転舵輪である左右の前輪WFL,WFRと左右の後輪WRL,WRRとを備えており、実車1が前輪駆動の場合、エンジンENGの駆動力はトランスミッションT/M及び駆動力伝達装置Tを介して左右の前輪WFL,WFRに伝達される。
すなわち、駆動力伝達装置Tに伝達されたエンジンENGの駆動力は、駆動力伝達装置Tから左方向に延出する左ドライブシャフトALと右方向に延出する右ドライブシャフトARを回転させ、左ドライブシャフトALに取り付けられる左前輪WFLと右ドライブシャフトARに取り付けられる右前輪WFRを回転させる。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
The vehicle motion control device according to the present embodiment is a control device for stabilizing the motion of the vehicle shown in FIG. 1 (hereinafter, referred to as an actual vehicle 1), for example.
As shown in FIG. 1, the
That is, the driving force of engine ENG transmitted to the driving force transmitting device T, rotates the right drive shaft A R extending to the left drive shaft A L and right direction extending in the left direction from the driving force transmitting device T rotates the right front wheel W FR attached to the left front wheel W FL and the right drive shaft a R attached to the left drive shaft a L.
駆動力伝達装置Tは、エンジンENGの駆動力を任意の比率で左ドライブシャフトAL及び右ドライブシャフトARに配分する機能を有し、この構成によって実車1は、左右の前輪WFL,WFRに伝達される駆動力に差を持たせることができる。
The driving force transmission device T has a function of distributing the driving force of the engine ENG to the left drive shaft A L and the right drive shaft A R at an arbitrary ratio. With this configuration, the
そして、本実施形態に係る実車1は、エンジンENGの駆動力を任意の比率で左ドライブシャフトAL及び右ドライブシャフトARに配分するように駆動力伝達装置Tを制御する機能を有するコントロールユニット(以下、ECU:Electronic Control Unit)37を備えている。
Then, the
また、実車1にはヨーレートセンサ31、操作角検出センサ21c、及び横加速度センサ32が備わり、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRには、それぞれ車輪速センサ30FL,30FR,30RL,30RRが備わる。
Further, the
ヨーレートセンサ31は、実車1に発生する実ヨーレートを検出してヨーレート信号γSをECU37に入力する。ECU37は、ヨーレート信号γSに基づいて、実車1に発生しているヨーレート(実ヨーレートγact)を算出できる。
The
操作角検出センサ21cは、操向ハンドル21aの回転軸である操舵軸21bに取り付けられて操舵角θactを検出し、操舵角信号θSをECU37に入力する。ECU37は、操舵角信号θsに基づいて操向ハンドル21aの操舵角θactを算出できる。
The operation
横加速度センサ32は実車1に発生している横方向の加速度(横加速度)を検出して横加速度信号GSをECU37に入力する。ECU37は、横加速度信号GSに基づいて、実車1に発生している横加速度Gactを算出できる。
また、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRに備わる車輪速センサ30FL,30FR,30RL,30RRは、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRの回転速度を検出して、各車輪の車輪速信号ωFLS,ωFRS,ωRLS,ωRRSをECU37に入力する。ECU37は、車輪速信号ωFLS,ωFRS,ωRLS,ωRRSに基づいて各車輪WFL,WFR,WRL,WRRの回転速度を算出し、さらに、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRの回転速度に基づいて実車1の車速(車体速)Vactを算出できる。
車輪速信号ωFLS,ωFRS,ωRLS,ωRRSをまとめて、車輪速信号ωSと称する場合がある。
また、ECU37は、例えば、車速、左右の前輪WFL,WFRの回転速度差等に基づいて、空転している前輪WFL,WFRを検出するとともに、駆動力伝達装置Tを制御して空転している前輪に配分する駆動力を小さくして空転を抑えることができ、TCS(トラクションコントロールシステム)を構成する。
なお、図示はしないが、実車1の車速(車体速)を検出する車速センサが備わる構成であってもよい。
Further, each wheel W FL, W FR, W RL , wheel speed sensors 30 FL included in W RR, 30 FR, 30 RL , 30 RR , each wheel W FL, W FR, W RL , the rotational speed of the W RR The wheel speed signals ω FLS , ω FRS , ω RLS , and ω RRS of each wheel are input to the
The wheel speed signals ω FLS , ω FRS , ω RLS , and ω RRS may be collectively referred to as a wheel speed signal ω S.
Further, ECU 37, for example, vehicle speed, left and right front wheels W FL, based on the rotational speed difference or the like of the W FR, the front wheels W FL, which are idle, and detects the W FR, and controls the driving force transmitting device T The driving force distributed to the idling front wheels can be reduced to suppress idling, thereby constituting a TCS (traction control system).
Although not shown in the figure, a configuration provided with a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed (body speed) of the
操作角検出センサ21cは、実車1の操作状態(操向ハンドル21aの操舵角θact)を検出するセンサであり、特許請求の範囲に記載される操作状態検出手段に相当し、操舵角θactは実操作量になる。
また、ヨーレートセンサ31、横加速度センサ32、車輪速センサ30FL,30FR,30RL,30RRは、それぞれ実車1の運動状態(実ヨーレートγact、横加速度Gact、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRの回転速度)を検出するセンサであり、特許請求の範囲に記載される運動状態検出手段に相当し、実ヨーレートγact、横加速度Gact、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRの回転速度は実運動状態量になる。
The operation
Further, the
また、実車1に電動パワーステアリング装置(EPS)25が備わる場合、操舵軸21bに発生するトルク(操舵トルク)を検出してトルク信号Trqsに変換する操舵トルクセンサ21dと、ステアリングモータ25aと、主にステアリングモータ25aを制御する前輪転舵角制御装置40が備わる。
そして、ステアリングモータ25aが発生する駆動力(回転駆動力)は、ラック歯25bを介してラック軸25cの直線運動に変換され、さらに左右のタイロッド25d、25dによって左右の前輪WFL,WFRの転舵運動に変換される。
When the
The driving
前輪転舵角制御装置40には、操作角検出センサ21cが出力する操舵角信号θS、操舵トルクセンサ21dが出力するトルク信号Trqsが入力され、前輪転舵角制御装置40は、操作角検出センサ21cから入力される操舵角信号θS、操舵トルクセンサ21dから入力されるトルク信号Trqs等に基づいて、ステアリングモータ25aに発生させる好適な駆動力を算出する。
そして、算出した駆動力をステアリングモータ25aに発生させるための制御信号をステアリングモータ25aに入力し、ステアリングモータ25aが発生する駆動力で左右の前輪WFL,WFRを転舵する。
The front wheel turning
Then, a control signal for causing the
この構成によって、運転者が操向ハンドル21aを操舵するときの操舵力を、ステアリングモータ25aの回転駆動力で軽減することができる。
なお、前輪転舵角制御装置40がステアリングモータ25aを制御して運転者の操舵力を軽減するEPS25の技術は公知の技術であり、その詳細な説明は省略する。
With this configuration, the steering force when the driver steers the
Note that the
実車1の各車輪WFL,WFR,WRL,WRRには、それぞれブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRが備わり、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRは、ブレーキ制御ECU(Electronic Control Unit)29によって制御される。
ブレーキ制御ECU29は、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRの油圧系に供給されるブレーキ油圧を任意の比率で制御できる。
そして、ブレーキ制御ECU29は実車1の制動時にブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを制御して、実車1の各車輪WFL,WFR,WRL,WRRに発生する制動力を制御することができ、ABS(アンチロックブレーキシステム)を構成する。
さらにブレーキ制御ECU29は、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを制御して、左車輪WFL(前輪)及びWRL(後輪)に発生する制動力と、右車輪WFR(前輪)及びWRR(後輪)に発生する制動力に差を持たせて実車1にヨーモーメントを発生させ、実車1のヨーレートを制御することができ、AYC(アクティブヨーコントロール)を構成する。
Each wheel W FL of the actual vehicle 1, W FR, W RL, the W RR, brake device B FL, respectively, B FR, B RL, B RR is equipped, the brake device B FL, B FR, B RL , B RR is It is controlled by a brake control ECU (Electronic Control Unit) 29.
The
Then, the
Further, the
このように、実車1には、ABSの機能、TCSの機能、及びAYCの機能が備わって車両挙動安定化システム(VSA)を構成し、実車1は、VSA制御によって運動の安定化を図っている。
As described above, the
そして、VSA制御の精度を向上するため、本実施形態に係る実車1は、図2に示すように、実車1の状態量や走行環境の状態量を検出又は推定する実車挙動観測装置302(オブザーバ)を備え、ECU37は、実車挙動観測装置302が検出又は推定する状態量に基づいてVSA制御するように構成される。
In order to improve the accuracy of the VSA control, the
本実施形態において、実車挙動観測装置302が検出又は推定する実車1の状態量には、実車1に発生しているヨーレート(実ヨーレートγact)、実車1の車速Vact、実車1の重心点の横すべり角である重心横すべり角(推定重心すべり角βact)、実車1の前輪WFR,WFL(図1参照)の横すべり角である前輪横すべり角(推定前輪すべり角βfact)、後輪WRL,WRR(図1参照)の横すべり角である後輪横すべり角(推定後輪すべり角βract)、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRと路面との間の摩擦係数μestmが含まれる。
そして、実車挙動観測装置302は、推定重心すべり角βactを推定する機能を有して特許請求の範囲に記載される状態量推定手段になる。
さらに、実車1の重心点の横すべり角である重心横すべり角は各センサで直接検出できない値であり、実車挙動観測装置302が推定する値であることから、推定重心すべり角βactは、実車1の運動状態を示す推定運動状態量になる。
In this embodiment, the state quantities of the
The actual vehicle
Further, the center-of-gravity side slip angle that is the side slip angle of the center of gravity of the
推定重心すべり角βactは、実車1を上方から見たときの車速のベクトルが、実車1の前後方向に対してなす角度の推定値である。また、推定前輪すべり角βfactは、実車1を上方から見たときの前輪WFL,WFRの進行速度ベクトルが前輪WFL,WFRの前後方向に対してなす角度の推定値、推定後輪すべり角βractは、実車1を上方から見たときの後輪WRL,WRRの進行速度ベクトルが後輪WRL,WRRの前後方向に対してなす角度の推定値である。
The estimated center-of-gravity slip angle β act is an estimated value of an angle formed by a vehicle speed vector when the
なお、実車挙動観測装置302は、推定前輪すべり角βfactを各前輪WFL,WFRごとに推定してもよいが、いずれか一方の前輪WFL,WFRの横すべり角の推定値を代表的に推定前輪すべり角βfactとしてもよいし、左右の前輪WFL,WFRの横すべり角の推定値を平均して推定前輪すべり角βfactとしてもよい。
推定後輪すべり角βractについても同様である。
The actual vehicle
The same applies to the estimated rear wheel slip angle βr act .
また、実車挙動観測装置302は、各車輪WFL,WFR,WRL,WRR(図1参照)と路面との間の摩擦係数μestmを、例えば、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRと路面との間の摩擦係数の代表値又は平均値とする。
In addition, the actual vehicle
前記したように、本実施形態に係る実車挙動観測装置302は、実ヨーレートγact、推定重心すべり角βact、推定前輪すべり角βfact、推定後輪すべり角βract、摩擦係数μestmを推定する機能を有する。このため、実車挙動観測装置302は、ヨーレートセンサ31(図1参照)、操作角検出センサ21c(図1参照)、横加速度センサ32(図1参照)、各車輪速センサ30FL,30FR,30RL,30RR(図1参照)の各センサを含んで構成される。
また、実車挙動観測装置302の実質的な動作部はECU37(図1参照)になる。つまり、ECU37が実行するプログラムに実車挙動観測装置302の機能が組み込まれ、ECU37が当該プログラムを実行することで、実車挙動観測装置302の機能を実現する。
As described above, the actual vehicle
Further, the substantial operation part of the actual vehicle
本実施形態において、ECU37は、VSA制御のうち、特に、AYCの機能(回頭性能、安定性能、適応性能など)の制御の精度を向上するため、実車1の実運動状態量として実ヨーレートγactを利用し、実車1の推定運動状態量として推定重心すべり角βactを利用する。
そのため、本実施形態に係る実車挙動観測装置302は、実ヨーレートγactを、実車1のヨー方向の回転運動を示す実運動状態量として検出し、推定重心すべり角βactを、実車1の横方向の並進運動を示す推定運動状態量として推定する。
なお、実車挙動観測装置302は、ヨーレートセンサ31から入力されるヨーレート信号γSに基づいて実ヨーレートγactを検出する。
In the present embodiment, the
Therefore, the actual vehicle
Note that the actual vehicle
そして、ECU37は、図1に示す実車1に備わるブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを制御して各車輪WFL,WFR,WRL,WRRに発生する制動力を制御し、実車1に好適な転向力を発生させてAYCの機能の精度を向上する。
そのため、ECU37には、ヨーモーメント制御量算出部37aが備わり、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRに対する制御量を算出する。
The
Therefore, the
したがって、本実施形態において制御対象となるアクチュエータは、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRになる。 Therefore, the actuators to be controlled in the present embodiment are the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR .
また、本実施形態に係る実車1には、後記する規範モデル301に入力する規範モデル操作量を算出する規範操作量決定部304が備わる。
規範操作量決定部304には、操作角検出センサ21c(図1参照)から出力される操舵角信号θSが入力されるとともに、実車挙動観測装置302が検出または推定する実車1の車速Vactと摩擦係数μestmが入力される。
さらに、規範操作量決定部304には、規範モデル301上での転舵輪の舵角の前回値(モデル舵角θmdlの前回値)が状態量として入力され、規範操作量決定部304は、入力される状態量に基づき、規範モデル操作量として、規範モデル301の転舵輪の舵角(モデル舵角θmdlの今回値)を算出(決定)する。
なお、前回値及び今回値については後記する。
In addition, the
The reference operation
Further, the normative operation
The previous value and the current value will be described later.
基本的に、モデル舵角θmdlは、操舵角信号θSに基づいて算出される操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θactに応じて算出されるが、モデル舵角θmdlを、車速Vact、摩擦係数μestmに応じて制限する場合があるため、規範操作量決定部304には、車速Vact、摩擦係数μestmが入力される。
Basically, the model rudder angle θ mdl is calculated according to the steering angle θ act of the
また、本実施形態に係る実車1は、規範となる運動(規範運動)の状態値(規範状態量)を算出する規範状態量算出手段の一部として、規範モデル301を備える。規範モデル301は、実車1の動特性を示すために予め定められたモデル(動的なモデル)であり、実車1が規範運動をするための規範状態量を逐次算出する。ここでいう規範運動は、ヨーモーメントを実車1に発生させる外力及び操作入力に対して、アンダステア傾向及びオーバステア傾向にならずに旋回運動する状態を示す。
そのため、規範モデル301には、規範操作量決定部304で算出される規範モデル操作量として、モデル舵角θmdlが入力される。
また、規範モデル301には、実車挙動観測装置302が算出する実車1の車速Vactが入力される。
In addition, the
Therefore, the model steering angle θ mdl is input to the
In addition, the vehicle speed V act of the
さらに、規範モデル301には、当該規範モデル301に対する制御量が、ヨーモーメント制御量算出部37aで算出されて入力される。この制御量は、実車1の走行環境(路面状態等)など、規範モデル301で考慮されていない環境等の変化、実車1のモデル化誤差、実車挙動観測装置302の検出誤差等に起因して発生する外力(外乱)によって、実車1がとりうる実際の運動と規範運動が乖離するのを防止するために規範モデル301に付加的に入力するフィードバック制御量である。
本実施形態において、規範モデル301に入力されるフィードバック制御量は、実車1に作用する外力が規範モデル301に作用したことを想定して、規範モデル301に仮想的に作用させる外力(仮想外力)であり、当該フィードバック制御量を仮想外力MVFBと称する。
すなわち、仮想外力MVFBは、実車1に作用する外力を規範モデル301に入力するフィードバック制御量として算出される値である。
Further, the control amount for the
In the present embodiment, the feedback control amount input to the
That is, the virtual external force MV FB is a value calculated as a feedback control amount for inputting an external force acting on the
規範モデル301は、入力されるモデル舵角θmdl、車速Vact、仮想外力MVFBに基づいて、規範状態量として実車1のヨーレート、車両重心点横すべり角を算出する。規範モデル301が算出する規範状態量としてのヨーレートを規範ヨーレートγmdlと称し、規範状態量としての車両重心点横すべり角を規範すべり角βmdlと称する。
The
規範モデル301では、規範状態量としての規範ヨーレートγmdl及び規範すべり角βmdlを制御処理の周期ごとに逐次算出する。そのため、規範モデル301には、規範操作量決定部304で算出されるモデル舵角θmdlの今回値とヨーモーメント制御量算出部37aで算出される仮想外力MVFBの前回値が入力される。
また、本実施形態では、規範モデル301の車速Vmdlを実車1の車速Vactに一致させる。
In the
In the present embodiment, the vehicle speed V mdl of the reference model 301 is matched with the vehicle speed V act of the
本実施形態において、規範モデル301の機能はECU37(図1参照)によって実現される。つまり、ECU37が実行するプログラムに規範モデル301の機能が組み込まれ、ECU37が当該プログラムを実行することで規範モデル301の機能を実現する。
In the present embodiment, the function of the
なお、ECU37は、所定の周期で制御処理を逐次実行することから、現在の(最新の)制御処理によって演算される値を今回値と称し、1周期前の制御処理で演算された値を前回値と称する。
Since the
本実施形態に係る規範モデル301は、図3に示すように、実車1(図1参照)の動特性を、1つの前輪WFMと1つの後輪WRMを前後に備えた車両の水平面上での動特性によって表現するモデル(いわゆる二輪モデル)である。
以降、規範モデル301上の車両をモデル車両1mと称する。
モデル車両1mの前輪WFMは、実車1の左右の前輪WFL,WFR(図1参照)を一体化した車輪に相当し転舵輪を示す。また、モデル車両1mの後輪WRMは、実車1の左右の後輪WRL,WRR(図1参照)を一体化した車輪に相当する。
Hereinafter, the vehicle on the
Front wheel W FM model vehicle 1m shows considerable steered wheels to the wheel that combines left and right front wheels W FL of the actual vehicle 1, W FR (see FIG. 1). Also, wheels W RM after the model vehicle 1m corresponds to a wheel that combines wheels W RL left and right rear of the actual vehicle 1, W RR (see Figure 1).
このモデル車両1mの重心点Gdの水平面に沿った速度ベクトルVdがモデル車両1mの前後方向に対してなす角度βmdl(すなわち、モデル車両1mの車両重心点横すべり角βmdl)と、モデル車両1mの鉛直軸周りの角速度γmdl(すなわち、モデル車両1mのヨーレートγmdl)とが、それぞれ規範モデル301が逐次算出する規範ヨーレートγmdl及び規範すべり角βmdlとなる。
また、モデル車両1mの前輪WFMの回転面と水平面との交線がモデル車両1mの前後方向に対してなす角が、モデル車両1mの転舵輪(前輪WFM)の舵角(モデル舵角θmdl)として規範モデル301に入力される規範モデル操作量である。
An angle β mdl (that is, a vehicle gravity center side slip angle β mdl of the model vehicle 1m) formed by the velocity vector Vd along the horizontal plane of the center of gravity Gd of the model vehicle 1m with respect to the front-rear direction of the model vehicle 1m, and the model vehicle 1m Are the reference yaw rate γ mdl and the reference slip angle β mdl that are sequentially calculated by the
Further, the angle intersection line between the front wheel W FM rotational plane and the horizontal plane of the model vehicle 1m is with respect to the longitudinal direction of the model vehicle 1m is, the steering angle of the steered wheels of the model vehicle 1m (front wheel W FM) (Model steering angle θ mdl ) is a reference model operation amount input to the
本実施形態における仮想外力MVFBは、モデル車両1mの重心点Gd周りに作用させるヨー方向の仮想的なモーメントを示す要素(Mvir)及び重心点Gdに作用させる横方向の仮想的な並進力を示す要素(Fvir)を含んでなる。
つまり、モデル車両1mの重心点Gdに付加的に作用させる横方向の並進力Fvirとモデル車両1mの重心点Gdの周りに付加的に作用させるヨー方向のモーメントMvirとが、規範モデル301に入力される仮想外力MVFBの成分となる。
The virtual external force MV FB in the present embodiment is an element (M vir ) indicating a virtual moment in the yaw direction that acts around the center of gravity Gd of the model vehicle 1m, and a lateral virtual translation force that acts on the center of gravity Gd. Is included (F vir ).
That is, the lateral translation force F vir additionally acting on the center of gravity Gd of the model vehicle 1m and the yaw moment M vir additionally acting around the center of gravity Gd of the model vehicle 1m are the
規範モデル301の動特性は、次式(1)に示すように、仮想外力MVFBを含んだ状態方程式で示される。
The dynamic characteristics of the
ここで、係数a11、a12、a21、a22、b1、b2、kV1、kV2は、実車1のモデル化に伴って決定される値(固有値)である。
モデル車両1mの総重量をm、モデル車両1mの前輪WFMのコーナリングパワーをCpf、モデル車両1mの後輪WRMのコーナリングパワーをCpr、モデル車両1mの前輪WFMと重心点Gdの前後方向の距離をLf、モデル車両1mの後輪WRMと重心点Gdの前後方向の距離をLr、モデル車両1mの重心点Gdにおけるヨー軸周りのモーメント(慣性モーメント)をI、モデル車両1mの車速をVmdlとすると、係数a11、a12、a21、a22は、例えば、式(1)の但し書きのように決定される。
Here, the coefficients a 11 , a 12 , a 21 , a 22 , b 1 , b 2 , k V1 , k V2 are values (eigenvalues) determined as the
The total weight of the model vehicle 1m m, the front wheel W FM cornering power of the model vehicle 1m C pf, C pr the cornering power of the wheels W RM after the model vehicle 1m, the front wheel W FM and the center-of-gravity point Gd of the model vehicle 1m longitudinal distance L f, wheels W RM and the longitudinal distance of the center-of-gravity point Gd L r after the model vehicle 1m, moment about the yaw axis at the center-of-gravity point Gd of the model vehicle 1m (the inertial moment) I, model When the vehicle speed of the vehicle 1 m is V mdl , the coefficients a 11 , a 12 , a 21 , and a 22 are determined, for example, as in the proviso of equation (1).
なお、係数a11、a12、a21、a22を示す、m、I、Lf、Lrなどの値は、実車1における値と同一か、もしくはほぼ同一に決定される。また、Cpf、Cprは、それぞれ実車1の各車輪WFL,WFR,WRL,WRR(図1参照)の特性を考慮して決定される。
また、式(1)に示される係数a11、a12、a21、a22は一例であり、係数a11、a12、a21、a22をこれらの値に限定するものではない。
そして、Cpf、Cprの設定の仕方によって、アンダーステア(US)、オーバステア(OS)、ニュートラルステア(NS)などのステアリング特性を設定できる。
Note that values such as m, I, L f , and L r that indicate the coefficients a 11 , a 12 , a 21 , and a 22 are determined to be the same as or substantially the same as the values in the
The coefficients a 11 , a 12 , a 21 , and a 22 shown in the equation (1) are examples, and the coefficients a 11 , a 12 , a 21 , and a 22 are not limited to these values.
Then, C pf, by way of setting C pr, can be set steering characteristics such as understeer (US), oversteer (OS), neutral steer (NS).
式(1)によると、仮想外力MVFBは、「kV1・a21・βerr+kV2・a22・γerr」で示される。
このうち、「kV1・a21・βerr」はすべり角に依存する成分であり、モデル車両1mの重心点Gdに作用する並進力Fvirによる成分となる。
また、「kV2・a22・γerr」はヨーレートに依存する成分であり、モデル車両1mの重心点Gd周りに作用するモーメントMvirによる成分となる。
According to the equation (1), the virtual external force MV FB is represented by “k V1 · a 21 · β err + k V2 · a 22 · γ err ”.
Among these, “k V1 · a 21 · β err ” is a component depending on the slip angle, and is a component due to the translational force F vir acting on the center of gravity Gd of the model vehicle 1m.
Further, “k V2 · a 22 · γ err ” is a component depending on the yaw rate, and is a component due to the moment M vir acting around the center of gravity Gd of the model vehicle 1m.
本実施形態における規範モデル301の処理では、モデル舵角θmdlを入力、仮想外力MVFBをフィードバック入力として所定の周期で式(1)に基づいて演算処理し、規範ヨーレートγmdl及び規範すべり角βmdlを逐次算出する。
この場合、各演算周期において、モデル車両1mの車速Vmdlを実車1の車速Vactに一致させる。
In the process of the
In this case, the vehicle speed V mdl of the model vehicle 1m is matched with the vehicle speed V act of the
そして、仮想外力MVFBの成分(Mvir、Fvir)の値としては、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)で算出される仮想外力MVFBの今回値が用いられ、モデル舵角θmdlの値としては、規範操作量決定部304(図2参照)によって算出されるモデル舵角θmdlの今回値が用いられる。 The components of the virtual external force MV FB (M vir, F vir ) The value of the current value of the virtual external force MV FB calculated by the yaw moment control amount calculating section 37a (see FIG. 2) is used, the model steering angle the value of theta mdl, current value of the model steering angle theta mdl calculated by reference operation amount determination unit 304 (see FIG. 2) is used.
なお、規範モデル301及び実車挙動観測装置302による、摩擦係数μestm、実ヨーレートγact、推定重心すべり角βact、規範ヨーレートγmdl及び規範すべり角βmdlの検出方法や算出方法は、前記した特許文献1に詳細が記載される方法を適用することができる。したがって、各方法の詳細な説明は省略する。
The detection method and calculation method of the friction coefficient μ estm , the actual yaw rate γ act , the estimated gravity center slip angle β act , the reference yaw rate γ mdl and the reference slip angle β mdl by the
説明を図2に戻す。ECU37は、規範モデル301が算出した規範ヨーレートγmdlから実車挙動観測装置302によって検出した実ヨーレートγactを減算器37bで減算してヨーレート偏差γerr(=γmdl−γact)を算出し、規範モデル301が算出した規範すべり角βmdlから実車挙動観測装置302が推定した推定重心すべり角βactを減算器37bで減算してすべり角偏差βerr(=βmdl−βact)を算出する。
Returning to FIG. The
そしてECU37は、算出したヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrをFB分配則303に入力して偏差依存仮想外力MVerrを算出する。
また、FB分配則303では、入力されるヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrに基づいて、偏差依存アクチュエータ動作FB目標値MCerr(以下、偏差依存目標値MCerr)が算出される。
そのため、FB分配則303は、偏差依存仮想外力MVerrを算出する仮想外力決定部303a及び偏差依存目標値MCerrを算出するアクチュエータ動作FB目標値決定部303bを備える。
Then, the
In the
Therefore, the
図2に示す、FB分配則303の仮想外力決定部303aでは、基本的に、入力されるヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrをゼロに近づけるように偏差依存仮想外力MVerrを算出する。
また、FB分配則303のアクチュエータ動作FB目標値決定部303bでは、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrをゼロに近づける所定のヨー方向のモーメントが実車1の重心点の周りに発生するような制動力を各車輪WFL,WFR,WRL,WRR(図1参照)に発生するように、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを制御するための偏差依存目標値MCerrを算出する。
すなわち、偏差依存目標値MCerrは、偏差依存仮想外力MVerrに応じて算出される。
The virtual external
Further, in the actuator operation FB target
That is, the deviation dependent target value MC err is calculated according to the deviation dependent virtual external force MV err .
このように、FB分配則303が、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrをゼロに近づけるように偏差依存目標値MCerrを算出することにより、偏差依存仮想外力MVerrは定常的にゼロになる。
As described above, the
また、ECU37には、FF則305が備わっている。FF則305には、操舵角信号θS、車輪速信号ωS(ωFLS,ωFRS,ωRLS,ωRRS)、ヨーレート信号γS、横加速度信号GSが入力され、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)の動作のフィードフォワード目標値FFtが算出される。
本実施形態のフィードフォワード目標値FFtには、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRの動作による実車1の各車輪WFL,WFR,WRL,WRR(図1参照)に関するフィードフォワード目標値が含まれる。
Further, the
The feedforward target value FF t of this embodiment, the brake device B FL, B FR, B RL , each wheel of the
さらに、FF則305には、実車挙動観測装置302が検出及び推定する実車1の車速Vactが入力され、FF則305は、車速Vact、操舵角信号θS、車輪速信号ωS、ヨーレート信号γS、横加速度信号GS等に基づいてフィードフォワード目標値FFtを算出する。
FF則305で算出されるフィードフォワード目標値FFtは、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrに依存しないで算出されるブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)の動作目標値である。
Further, the vehicle speed Vact of the
The feed forward target value FF t calculated by the
次に、図2に示すFB分配則303を構成する機能ブロックについて説明する。
前記したように、FB分配則303は、主に仮想外力決定部303aとアクチュエータ動作FB目標値決定部303bとから構成される。
Next, functional blocks constituting the
As described above, the
仮想外力決定部303aは、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrをゼロに近づけるように偏差依存仮想外力MVerrを算出する。
The virtual external
また、アクチュエータ動作FB目標値決定部303bは、図4に示すように、処理部313bを備え、入力されるヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrをゼロに近づけるために実車1(図1参照)の重心点周りに発生させるべきヨー方向のモーメントの基本要求値であるフィードバックヨーモーメント基本要求値Mfbdmdを算出する。
フィードバックヨーモーメント基本要求値Mfbdmdは、実車1のブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する制御量の基本要求値になる。
Further, as shown in FIG. 4, the actuator operation FB target
The feedback yaw moment basic required value M fbdmd becomes the basic required value of the control amount for the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1) of the
アクチュエータ動作FB目標値決定部303bの処理部313bは、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrからフィードバック制御則によって、フィードバックヨーモーメント基本要求値Mfbdmd(以下、モーメント要求値Mfbdmd)を算出する。
The
アクチュエータ動作FB目標値決定部303bは、処理部313bで算出したモーメント要求値Mfbdmdを不感帯処理部323bに通し、補正したモーメント要求値(補正モーメント要求値Mfbdmd_a)を算出する。
The actuator operation FB target
前記したように、本実施形態において制御対象となるアクチュエータは、図1に示す実車1に備わるブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRであり、ブレーキ制御ECU29はECU37から入力される制御信号に基づいて、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrをゼロに近づけるためにブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを操作する。
この場合、図4に示す処理部313bで算出されるモーメント要求値Mfbdmdに応じてブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRが操作されると、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRが頻繁に操作される虞がある。
そこで、本実施形態においては、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRが頻繁に操作される現象を回避するため、モーメント要求値Mfbdmdを不感帯処理部323bに通して補正して得られる補正モーメント要求値Mfbdmd_aに応じてブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを操作する。
As described above, the actuators to be controlled in the present embodiment are the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR provided in the
In this case, when the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR are operated according to the moment request value M fbdmd calculated by the
Therefore, in the present embodiment, in order to avoid a phenomenon in which the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR are frequently operated, the moment request value M fbdmd is obtained by correcting it through the dead
そのために、不感帯処理部323bでは、図4に示すグラフに基づいて、補正モーメント要求値Mfbdmd_aを算出する。
具体的に不感帯処理部323bは、モーメント要求値Mfbdmdの不感帯からの超過分を補正モーメント要求値Mfbdmd_aとする。
Therefore, the dead
Specifically, the dead
このように算出される補正モーメント要求値Mfbdmd_aに基づいてブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)を操作すると、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrに応じた頻繁な操作を抑制しつつ、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrをゼロに近づけるように、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを操作できる。 When the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1) are operated based on the correction moment request value M fbdmd — a calculated in this way, the yaw rate deviation γ err and the slip angle deviation β err The brake devices B FL , B FR , B RL , B RR can be operated so that the yaw rate deviation γ err and the slip angle deviation β err approach zero while suppressing frequent operations.
また、アクチュエータ動作FB目標値決定部303bには、アクチュエータ動作FB目標値分配処理部333bが備わり、不感帯処理部323bで補正された補正モーメント要求値Mfbdmd_aに基づいて偏差依存目標値MCerrを算出する。
The actuator operation FB target
アクチュエータ動作FB目標値分配処理部333bは、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)が各車輪WFL,WFR,WRL,WRR(図1参照)に発生させる制動力によって、補正モーメント要求値Mfbdmd_aが実車1(図1参照)の重心点周りに発生するように(すなわち、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrがゼロに近づくように)、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRに対するフィードバック目標値である偏差依存目標値MCerrを算出する。
そのため、アクチュエータ動作FB目標値分配処理部333bは、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRごとの偏差依存目標値MCerrを算出する。
In the actuator operation FB target value
Therefore, the actuator operation FB target value
補正モーメント要求値Mfbdmd_aが正方向のモーメント(実車1の上方から見て反時計周りの方向のモーメント)の場合、アクチュエータ動作FB目標値分配処理部333bは、実車1(図1参照)の左側の車輪WFL,WRL(図1参照)の制動力を増加させて実車1の重心点周りに補正モーメント要求値Mfbdmd_aに相当するモーメントを発生させる。つまり、左側の車輪WFL,WRLの制動力が増加するようにブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを動作させる偏差依存目標値MCerrを算出する。
また、補正モーメント要求値Mfbdmd_aが負方向のモーメント(実車1の上方から見て時計周りの方向のモーメント)の場合、アクチュエータ動作FB目標値分配処理部333bは、実車1の右側の車輪WFR,WRR(図1参照)の制動力を増加させて実車1の重心点周りに補正モーメント要求値Mfbdmd_aに相当するモーメントを発生させる。つまり、右側の車輪WFR,WRRの制動力が増加するようにブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを動作させる偏差依存目標値MCerrを算出する。
When the corrected moment request value M fbdmd_a is a moment in the positive direction (a moment in the counterclockwise direction when viewed from above the actual vehicle 1), the actuator operation FB target value
When the corrected moment request value M fbdmd_a is a negative moment (a moment in a clockwise direction when viewed from above the actual vehicle 1), the actuator operation FB target value
なお、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrがゼロに近づくように、仮想外力決定部303aが偏差依存仮想外力MVerrを算出する方法及びアクチュエータ動作FB目標値決定部303bが偏差依存目標値MCerrを算出する方法は、前記した特許文献1に詳細が記載される方法を適用できる。したがって、各方法の詳細な説明は省略する。
Note that the method in which the virtual external
また、図2に示すように、本実施形態に係るヨーモーメント制御量算出部37aには、アンチスピンFB値決定部303cが備わり、図1に示す実車1にスピンが発生しないようにブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRに対する制御量(アンチスピンFB値)を、推定後輪すべり角βractに基づいて算出する。
このように、ヨーモーメント制御量算出部37aは、アクチュエータであるブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRに対する制御量を算出することから、特許請求の範囲に記載される制御量算出手段に相当する。
Further, as shown in FIG. 2, the yaw moment control amount calculation unit 37a according to the present embodiment includes an anti-spin FB
Thus, the yaw moment control amount calculation unit 37a calculates the control amounts for the brake devices B FL , B FR , B RL , and B RR that are actuators, and therefore, the control amount calculation means described in the claims. It corresponds to.
アンチスピンFB値決定部303cでは、図5に示すように、実車挙動観測装置302が推定する推定後輪すべり角βractと、推定後輪すべり角βractの微分値dβractに所定の係数Kdを乗算した値を加算器313cで加算して、仮値βrtmp(=βract+Kd・dβract)を算出する。
As shown in FIG. 5, the anti-spin FB
そして、後輪すべり角不感帯処理部323cで、仮値βrtmpの所定の許容範囲からの逸脱量βrtmpOVERを算出する。
図5に示す、後輪すべり角不感帯処理部323cのグラフは、横軸に仮値βrtmpの値、縦軸に逸脱量βrtmpOVERの値を示し、最大値βrtmax(>0)、最小値βrtmin(<0)の範囲で後輪すべり角の不感帯[βrtmin、βrtmax]を有する。
Then, the rear wheel slip angle dead
In the graph of the rear wheel slip angle dead
実車1の後輪WRL,WRR(図1参照)に発生する横すべり角(後輪横すべり角)が小さいときは実車1の走行に与える影響が小さく、後輪WRL,WRRに発生する後輪すべり角を無視しても実車1の運動が不安定になることがない。
そこで、後輪すべり角不感帯処理部323cでは、実車1の走行に与える影響が小さい範囲で、後輪すべり角の不感帯が設定される。すなわち、不感帯の最大値βrtmax及び最小値βrtminが設定される。
When the side slip angle (rear wheel side slip angle) generated on the rear wheels W RL and W RR (see FIG. 1) of the
Therefore, the rear-wheel slip angle dead
具体的に、後輪すべり角不感帯処理部323cでは、仮値βrtmpが最小値βrtminより小さいときは(βrtmp<βrtmin)、仮値βrtmpから最小値βrtminを減算した値を逸脱量βrtmpOVERとし(βrtmpOVER=βrtmp−βrtmin)、仮値βrtmpが最大値βrtmaxより大きいときは(βrtmp>βrtmax)、仮値βrtmpから最大値βrtmaxを減算した値を逸脱量βrtmpOVERとする(βrtmpOVER=βrtmp−βrtmax)。
また、仮値βrtmpが不感帯[βrtmin、βrtmax]の範囲内のときは(βrtmin≦βrtmp≦βrtmax)、逸脱量βrtmpOVERをゼロに決定する(βrtmpOVER=0)。
Specifically, when the provisional value βr tmp is smaller than the minimum value βr tmin (βr tmp <βr tmin ), the rear wheel slip angle dead
Further, when the temporary value βr tmp is within the range of the dead zone [βr tmin , βr tmax ] (βr tmin ≦ βr tmp ≦ βr tmax ), the deviation amount βr tmpOVER is determined to be zero (βr tmpOVER = 0).
このように不感帯を設定し、さらに、不感帯に応じて逸脱量βrtmpOVERを算出することで、後輪横すべり角の小さな変動に応じてブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)が頻繁に動作することを抑制できる。 By setting the dead zone in this way and further calculating the deviation amount βr tmpOVER according to the dead zone, the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (FIG. 1) according to small fluctuations in the rear wheel side slip angle. (See) can be prevented from operating frequently.
そして、処理部333cでは、逸脱量βrtmpOVERに基づいてアンチスピンFB値を算出する。
具体的に、処理部333cでは、後輪すべり角不感帯処理部323cで算出される逸脱量βrtmpOVERに所定の係数Kvaspを乗算した値を、後輪横すべり角に基づく外力MVaspとして算出する。すなわち、後輪横すべり角に基づく外力MVaspは次式(2a)で示される。
また、処理部333cでは、逸脱量βrtmpOVERに所定の係数Kcaspを乗算した値を、後輪横すべり角に基づくアクチュエータ動作FB目標値MCaspとして算出する。すなわち、後輪横すべり角に基づくアクチュエータ動作FB目標値MCaspは次式(2b)で示される。
MVasp=Kvasp・βrtmpOVER (2a)
MCasp=Kcasp・βrtmpOVER (2b)
Then, the
Specifically, the
Further, the
MV asp = Kv asp · βr tmpOVER (2a)
MC asp = Kc asp · βr tmpOVER (2b)
そして、図2に示すように、ヨーモーメント制御量算出部37aは、仮想外力決定部303aが算出する偏差依存仮想外力MVerrとアンチスピンFB値決定部303cが算出する後輪横すべり角に基づく外力MVaspを加算器37dで加算してβ依存仮想外力MVβを算出する。
また、アクチュエータ動作FB目標値決定部303bが算出する偏差依存目標値MCerrとアンチスピンFB値決定部303cが算出する後輪横すべり角に基づくアクチュエータ動作FB目標値MCaspに基づいて決定されるアクチュエータ動作FB目標値MCFBがアクチュエータ動作目標値合成部306に入力される。
アクチュエータ動作FB目標値MCFBの詳細は後記する。
Then, as shown in FIG. 2, the yaw moment control amount calculation unit 37a includes an external force based on the deviation-dependent virtual external force MV err calculated by the virtual external
Further, the actuator determined based on the actuator operation FB target value MC asp based on the deviation dependent target value MC err calculated by the actuator operation FB target
Details of the actuator operation FB target value MC FB will be described later.
アクチュエータ動作目標値合成部306は、FF則305で算出したフィードフォワード目標値FFtと、アクチュエータ動作FB目標値MCFBに基づいて、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)の動作を規定する目標値(アクチュエータ動作目標値ACt)を算出する。
本実施形態において、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRの動作を規定するアクチュエータ動作目標値ACtは、各車輪WFL,WFR,WRL,WRR(図1参照)の制動力の目標値になる。
Based on the feedforward target value FF t calculated by the
In the present embodiment, the actuator operation target values AC t that define the operations of the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR are the values of the wheels W FL , W FR , W RL , W RR (see FIG. 1). It becomes the target value of braking force.
なお、アクチュエータ動作目標値合成部306には、フィードフォワード目標値FFt、アクチュエータ動作FB目標値MCFBの他、実車挙動観測装置302が検出及び推定する推定後輪すべり角βract、摩擦係数μestmが入力され、アクチュエータ動作目標値合成部306は、これらの入力値に基づいてアクチュエータ動作目標値ACtを算出する。
アクチュエータ動作目標値ACtは、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrに基づく偏差依存目標値MCerrを含んだ制御量である。そして、制御量(アクチュエータ動作目標値ACt)のベースとなる偏差依存目標値MCerrをヨーレート偏差γerrとすべり角偏差βerrに基づいて算出するアクチュエータ動作FB目標値決定部303bを有するFB分配則303は、特許請求の範囲に記載の第1の制御量決定手段になる。
In addition to the feed forward target value FF t and the actuator operation FB target value MC FB , the actuator operation target
The actuator operation target value AC t is a control amount including a deviation dependent target value MC err based on the yaw rate deviation γ err and the slip angle deviation β err . Then, the FB distribution including the actuator operation FB target
さらに、ヨーモーメント制御量算出部37aには、実車挙動観測装置302が推定する推定重心すべり角βactを利用せず、ヨーレートセンサ31(図1参照)から入力されるヨーレート信号γS、車輪速センサ30FL,30FR,30RL,30RR(図1参照)から入力される車輪速信号ωS(ωFLS,ωFRS,ωRLS,ωRRS)及び横加速度センサ32(図1参照)から入力される横加速度信号GSに基づいて、β非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspを算出するβ非依存目標値決定部307が備わる。
Further, the yaw moment control amount calculation unit 37a does not use the estimated center-of-gravity slip angle β act estimated by the actual vehicle
図6に示すように、β非依存目標値決定部307に入力された横加速度信号GS及び車輪速信号ωSは処理部307aに入力され、横加速度Gact及び車速Vactが算出されるとともに、横加速度Gactを車速Vactで除して、横加速度に基づくヨーレート(Gact/Vact)が算出される。
As shown in FIG. 6, beta lateral acceleration signal G S and the wheel speed signals omega S input to independent target
また、β非依存目標値決定部307に入力されたヨーレート信号γSは、ヨーレート算出部307bに入力され、実ヨーレートγactが算出される。
そして、加算器307cで、実ヨーレートγactから横加速度に基づくヨーレート(Gact/Vact)が減算されて、ヨーレートのβ非依存検出値dβ(=γact−Gact/Vact)が算出される。
The yaw rate signal γ S input to the β-independent target
Then, the
さらに、ヨーレートのβ非依存検出値dβは不感帯処理部307dに入力される。
図6に示す不感帯処理部307dのグラフは、横軸にヨーレートのβ非依存検出値dβ、縦軸にヨーレートのβ非依存検出値の逸脱量dβemgの値を示し、最大値(>0)及び最小値(<0)の範囲で不感帯が設定される。
そして、不感帯処理部307dは、ヨーレートのβ非依存検出値dβが最小値より小さい場合、ヨーレートのβ非依存検出値dβから最小値を減算した値を逸脱量dβemgに設定し、ヨーレートのβ非依存検出値dβが最大値より大きい場合、ヨーレートのβ非依存検出値dβから最大値を減算した値を逸脱量dβemgに設定する。また、ヨーレートのβ非依存検出値dβが不感帯の範囲内の場合、逸脱量dβemgをゼロに設定する。
Further, the β-independent detection value dβ of the yaw rate is input to the dead zone processing unit 307d.
In the graph of the dead zone processing unit 307d shown in FIG. 6, the horizontal axis indicates the β-independent detection value dβ of the yaw rate, the vertical axis indicates the deviation amount dβ emg of the β-independent detection value of the yaw rate, and the maximum value (> 0). And the dead zone is set in the range of the minimum value (<0).
Then, when the β-independent detection value dβ of the yaw rate is smaller than the minimum value, the dead zone processing unit 307d sets a value obtained by subtracting the minimum value from the β-independent detection value dβ of the yaw rate as the deviation amount dβ emg , and β of the yaw rate When the independent detection value dβ is larger than the maximum value, a value obtained by subtracting the maximum value from the β independent detection value dβ of the yaw rate is set as the deviation amount dβ emg . Further, when the β-independent detection value dβ of the yaw rate is within the range of the dead zone, the deviation amount dβ emg is set to zero.
このように不感帯を設定し、さらに、不感帯に応じて逸脱量dβemgを設定することで、ヨーレートのβ非依存検出値dβの小さな変動に応じてブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)が頻繁に動作することを抑制できる。 By setting the dead zone in this way and further setting the deviation amount dβ emg according to the dead zone, the brake devices B FL , B FR , B RL , B according to small fluctuations in the β-independent detection value dβ of the yaw rate are set. It can suppress that RR (refer FIG. 1) operate | moves frequently.
そして、逸脱量dβemgはPID処理部307eに入力される。
PID処理部307eでは、逸脱量dβemgに基づいて、β非依存仮想外力MVβaspとβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspが算出される。
具体的に、比例定数KPVに逸脱量dβemgを乗算する比例項と積分定数KLVに逸脱量dβemgの積分値を乗算する積分項と微分定数KDVに逸脱量dβemgの微分値を乗算する微分項を加算してβ非依存仮想外力MVβaspが算出される。
また、比例定数KPrに逸脱量dβemgを乗算する比例項と積分定数KLrに逸脱量dβemgの積分値を乗算する積分項と微分定数KDrに逸脱量dβemgの微分値を乗算する微分項を加算してβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspが算出される。
Then, the deviation amount dβ emg is input to the
In the
Specifically, the differential value of the deviation amount d.beta emg the integral term by multiplying the integral value of the deviation amount d.beta emg proportional term is multiplied by the deviation amount d.beta emg the proportional constant KP V to integration constant KL V to derivative constant KD V The β-independent virtual external force MV βasp is calculated by adding the differential terms to be multiplied.
Also, a proportional term that multiplies the proportional constant KP r by the deviation dβ emg , an integral term that multiplies the integral constant KL r by an integral value of the deviation d d emg , and a differential constant KD r is multiplied by the differential value of the deviation dβ emg. The β-independent actuator operation FB target value MC βasp is calculated by adding the differential term.
すなわち、β非依存仮想外力MVβaspは次式(3a)で示され、β非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspは次式(3b)で示される。 That is, the β-independent virtual external force MV βasp is expressed by the following equation (3a), and the β-independent actuator operation FB target value MC βasp is expressed by the following equation (3b).
そして、図2に示すように、β非依存目標値決定部307で算出されたβ非依存仮想外力MVβaspは、加算器37eでβ依存仮想外力MVβと加算されて仮想外力MVFBが算出され、規範モデル301に入力される。
また、β非依存目標値決定部307で算出されたβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspは、比較器37fに入力される。
さらに、比較器37fには、アクチュエータ動作FB目標値決定部303bが算出する偏差依存目標値MCerrとアンチスピンFB値決定部303cが算出するアクチュエータ動作FB目標値MCaspが加算器37cで加算されたβ依存アクチュエータ動作FB目標値MCが入力される。
比較器37fは、β依存アクチュエータ動作FB目標値MCとβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspを比較し、値の大きい一方をアクチュエータ動作FB目標値MCFBとして出力する。
したがって、β依存アクチュエータ動作FB目標値MCとβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspのうち、値の大きな一方が比較器37fから出力されてアクチュエータ動作目標値合成部306によってアクチュエータ動作目標値ACtが決定され、ブレーキ制御ECU29に入力される。
そして、ブレーキ制御ECU29は、入力されたアクチュエータ動作目標値ACtに基づいてブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)を制御し、各車輪WFL,WFR,WRL,WRR(図1参照)に発生する制動力を設定する。
Then, as shown in FIG. 2, the β-independent virtual external force MV βasp calculated by the β-independent target
Further, the β-independent actuator operation FB target value MC βasp calculated by the β-independent target
Further, the
The
Therefore, one of the β-dependent actuator operation FB target value MC and the β-independent actuator operation FB target value MC βasp is output from the
Then, the
以上のように、β非依存目標値決定部307は、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrに依存しないβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspを算出することから、特許請求の範囲に記載される第2の制御量決定手段になる。
また、比較器37fは、FB分配則303(第1の制御量決定手段)のアクチュエータ動作FB目標値決定部303bが算出する偏差依存目標値MCerrとアンチスピンFB値決定部303cが算出するアクチュエータ動作FB目標値MCaspが加算器37cで加算されたβ依存アクチュエータ動作FB目標値MCとβ非依存目標値決定部307(第2の制御量決定手段)が算出するβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspの大きい一方を選択的に出力することから、特許請求の範囲に記載される出力選択手段になる。
As described above, the β-independent target
Further, the
前記したように、図1に示す実車1に備わるブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRは、本実施形態において制御対象となるアクチュエータであり、アクチュエータ動作FB目標値MCFBは、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRによって各車輪WFL,WFR,WRL,WRRに発生する制動力の目標値を示す。
したがって、アクチュエータ動作目標値合成部306では、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRごとのアクチュエータ動作目標値ACtが算出される。
As described above, the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR provided in the
Therefore, the actuator operation target
また、アクチュエータ動作FB目標値MCFBは、実車1(図1参照)に作用する外力を操作するためのフィードバック制御量であり、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRの動作によって各車輪WFL,WFR,WRL,WRRに作用させる制動力を操作するための目標値となる。 Further, the actuator operation FB target value MC FB is a feedback control amount for operating an external force acting on the actual vehicle 1 (see FIG. 1), and varies depending on the operation of the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR. This is a target value for operating the braking force applied to the wheels W FL , W FR , W RL , W RR .
実車1の動特性を、アクチュエータ動作FB目標値MCFBを含んだ状態方程式で示すと、次式(4)のようになる。
When the dynamic characteristics of the
以上のように、本実施形態に係る実車1(図1参照)には、図2に示すように、規範モデル301、実車挙動観測装置302、FB分配則303、及びβ非依存目標値決定部307を含んで構成されるECU37が備わる。
そして、FB分配則303の仮想外力決定部303aが算出する偏差依存仮想外力MVerrにアンチスピンFB値決定部303cが算出する後輪横すべり角に基づく外力MVaspとβ非依存目標値決定部307が算出するβ非依存仮想外力MVβaspを加算し、仮想外力MVFBとして規範モデル301にフィードバック入力し、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrがゼロに近づくように規範モデル301における外力状態を修正し、この修正された規範モデル301で、次回の規範ヨーレートγmdl及び規範すべり角βmdlを算出する。
As described above, the actual vehicle 1 (see FIG. 1) according to the present embodiment includes the
Then, the external force MV asp based on the rear wheel side slip angle calculated by the anti-spin FB
また、FB分配則303のアクチュエータ動作FB目標値決定部303bが算出する偏差依存アクチュエータ動作FB目標値MCerrと、アンチスピンFB値決定部303cが算出する後輪横すべり角に基づくアクチュエータ動作FB目標値MCaspと、が加算されて算出されるβ依存アクチュエータ動作FB目標値MCと、β非依存目標値決定部307が算出するβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspのうちの値の大きい一方をアクチュエータ動作FB目標値MCFBとして出力し、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrがゼロになるように、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRの動作目標値を算出する。
この構成によって、ヨーレート偏差γerr及びすべり角偏差βerrを効果的にゼロに収束できる。すなわち、実車1のAYC制御の精度を向上できる。
Further, the actuator operation FB target value based on the deviation-dependent actuator operation FB target value MC err calculated by the actuator operation FB target
With this configuration, the yaw rate deviation γ err and the slip angle deviation β err can be effectively converged to zero. That is, the accuracy of AYC control of the
以上のように、規範モデル301(図2参照)、実車挙動観測装置302(図2参照)、FB分配則303(図2参照)を含んで構成されるヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)を備える実車1(図1参照)において、前記したように、規範モデル301へのフィードバック制御量を構成する仮想外力MVFBは、「kV1・a21・βerr+kV2・a22・γerr」で示される。
すなわち、アクチュエータ動作FB目標値MCFB及び仮想外力MVFBは、すべり角偏差βerrに比例する成分の「a21・βerr」と、ヨーレート偏差γerrに比例する成分の「a22・γerr」を合成した成分を有する。
As described above, the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) including the reference model 301 (see FIG. 2), the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2), and the FB distribution law 303 (see FIG. 2). As described above, the virtual external force MV FB constituting the feedback control amount to the
That is, the actuator operation FB target value MC FB and the virtual external force MV FB includes "a 21 · β err" in the component proportional to the slip angle deviation beta err, "a 22 · γ err of component proportional to the yaw rate deviation gamma err It has the component which synthesize | combined.
そして、アクチュエータ動作FB目標値MCFB及び仮想外力MVFBは、実車1(図1参照)が、アンダステア傾向及びオーバステア傾向にならずに旋回運動するときに、「a21・βerr」と「a22・γerr」とが略等しくなる。 Then, the actuator operation FB target value MC FB and the virtual external force MV FB are “a 21 · β err ” and “a” when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) turns without causing an understeer tendency or an oversteer tendency. 22 · γ err ”is substantially equal.
そして、アクチュエータ動作FB目標値MCFB及び仮想外力MVFBにおける「a21・βerr」と「a22・γerr」が略等しいときには、仮想外力MVFB(仮想外力決定部303a(図2参照)で決定される仮想外力MVerr)及びアクチュエータ動作FB目標値MCFB(アクチュエータ動作FB目標値決定部303b(図2参照)で決定されるアクチュエータ動作FB目標値MCerr)がゼロになるように構成される。
即ち、この構成によって、「a21・βerr」と「a22・γerr」が略等しいとき、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対するヨーモーメント制御量及び規範モデル301に対する仮想外力フィードバック量が発生しない。
When “a 21 · β err ” and “a 22 · γ err ” in the actuator operation FB target value MC FB and the virtual external force MV FB are substantially equal, the virtual external force MV FB (virtual external
That is, with this configuration, when “a 21 · β err ” and “a 22 · γ err ” are substantially equal, the yaw moment control amount for the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1) and A virtual external force feedback amount for the
また、実車1(図1参照)が旋回運動するときに、「a21・βerr」が、「a22・γerr」より大きいとき、実車1は、運転者の要求(操向ハンドル21aの操舵)に対してオーバステア傾向で旋回運動していることを示す。
In addition, when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) performs a turning motion, if “a 21 · β err ” is larger than “a 22 · γ err ”, the
また、実車1(図1参照)が旋回運動するときに、「a21・βerr」が、「a22・γerr」より小さいとき、実車1は、運転者の要求(操向ハンドル21aの操舵)に対してアンダステア傾向で旋回運動していることを示す。
In addition, when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) performs a turning motion, when “a 21 · β err ” is smaller than “a 22 · γ err ”, the
以下、すべり角偏差βerrに比例する「a21・βerr」の成分をβ成分と称してその値をβVALとし、ヨーレート偏差γerrに比例する「a22・γerr」の成分をγ成分と称してその値をγVALとすると、実車1(図1参照)が、アンダステア傾向及びオーバステア傾向にならずに旋回運動するときには、図7の(a)に示すように、β成分の値βVALとγ成分の値γVALがほぼ等しくなる。
なお、図7の(a)〜(c)は、時刻0から時刻teまで旋回運動する実車1(図1参照)において、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)が算出する仮想外力MVFBのβ成分の値(βVAL)とγ成分の値(γVAL)を上下対象に示したグラフである。
したがって、図7の(a)〜(c)において、γVALは上方が正になり、βVALは下方が正になる。
Hereinafter, the component of “a 21 · β err ” proportional to the slip angle deviation β err is referred to as a β component, the value thereof is β VAL, and the component of “a 22 · γ err ” proportional to the yaw rate deviation γ err is represented by γ Assuming that the value is γ VAL when referred to as a component, when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) turns without causing an understeer tendency or an oversteer tendency, as shown in FIG. β VAL and γ component value γ VAL are substantially equal.
7A to 7C show the virtual external force MV calculated by the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) in the actual vehicle 1 (see FIG. 1) that turns from
Therefore, in (a) to (c) of FIG. 7, γ VAL is positive at the upper side, and β VAL is positive at the lower side.
図7の(a)に示すように、βVALとγVALが略等しい(βVAL=γVAL)とき、前記したように実車1(図1参照)はアンダステア傾向及びオーバステア傾向にならずに旋回運動することを示し、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する制御量が発生しない。 As shown in FIG. 7A, when β VAL and γ VAL are substantially equal (β VAL = γ VAL ), as described above, the actual vehicle 1 (see FIG. 1) turns without being understeered or oversteered. It indicates that the vehicle is moving, and no controlled variable is generated for the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1).
例えば、実車1(図1参照)がアンダステア傾向で旋回運動すると、βVALがγVALより小さくなる(βVAL<γVAL)ことから、図7の(b)に示すように、時刻t1から時刻t2の間で実車1がアンダステア傾向で旋回運動すると、時刻t1から時刻t2の間は「γVAL=βVAL」の関係が崩れ、「βVAL<γVAL」の状態になる。
そして、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、「βVAL<γVAL」のときに、アンダステア傾向を軽減するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出するように構成され、アクチュエータ動作目標値合成部306(図2参照)で、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する制御量(アクチュエータ動作目標値ACt)が発生する。
For example, when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) turns with an understeer tendency, β VAL becomes smaller than γ VAL (β VAL <γ VAL ). Therefore, as shown in FIG. When the
Then, (see Fig. 2) yaw moment control amount calculation unit 37a, when the "beta VAL <gamma VAL", is configured to calculate the actuator operation FB target value MC FB to reduce understeer tendency, the actuator A control amount (actuator operation target value AC t ) for the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1) is generated in the operation target value synthesis unit 306 (see FIG. 2).
なお、図7の(b)において、時刻t1から時刻t2の間の二点鎖線は、βVALと等しいγVALを示す。 In FIG. 7B, a two-dot chain line between time t1 and time t2 indicates γ VAL equal to β VAL .
また、実車1(図1参照)がオーバステア傾向で旋回運動すると、βVALがγVALより大きくなる(βVAL>γVAL)ことから、図7の(b)に示すように、時刻t3から時刻t4の間で実車1がオーバステア傾向で旋回運動すると、時刻t3から時刻t4の間は「γVAL=βVAL」の関係が崩れ「βVAL>γVAL」の状態になる。
そして、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、「βVAL>γVAL」のときに、オーバステア傾向を軽減するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出するように構成され、アクチュエータ動作目標値合成部306(図2参照)で、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する制御量(アクチュエータ動作目標値ACt)が発生する。
Further, when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) turns with an oversteer tendency, β VAL becomes larger than γ VAL (β VAL > γ VAL ), so as shown in FIG. When the
The yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) is configured to calculate the actuator operation FB target value MC FB so as to reduce the oversteer tendency when “β VAL > γ VAL ”. A control amount (actuator operation target value AC t ) for the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1) is generated in the operation target value synthesis unit 306 (see FIG. 2).
なお、図7の(b)、(c)において、時刻t3から時刻t4の間の二点鎖線は、γVALと等しいβVALを示す。 7B and 7C, a two-dot chain line between time t3 and time t4 indicates β VAL equal to γ VAL .
ところで、γ成分に含まれるヨーレート偏差γerrは、規範モデル301(図2参照)が実車1(図1参照)の車速Vact、操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θact等に基づいて算出する規範ヨーレートγmdlから、ヨーレートセンサ31(図1参照)が検出する実ヨーレートγactを減算した値である。
By the way, the yaw rate deviation γ err included in the γ component is determined by the reference model 301 (see FIG. 2) in the vehicle speed V act of the actual vehicle 1 (see FIG. 1), the steering angle θ act of the
これに対し、β成分に含まれるすべり角偏差βerrは、規範モデル301(図2参照)が実車1(図1参照)の車速Vact、操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θact等に基づいて算出する規範すべり角βmdlから、実車挙動観測装置302(図2参照)が推定演算する推定重心すべり角βactを減算した値である。
実車挙動観測装置302が推定重心すべり角βactを推定する推定演算の精度(推定精度)を向上することは困難であり、実車挙動観測装置302が推定演算する推定重心すべり角βactには、実車1の実際のすべり角に対する誤差(推定誤差)が含まれる場合がある。
そして、実車挙動観測装置302の推定演算に推定誤差が含まれると、推定重心すべり角βactにも推定誤差が含まれ、さらに、すべり角偏差βerrに推定誤差が含まれる。そして、実車1の実際の運動の状態に対するヨーレート偏差γerrの誤差はすべり角偏差βerrに比べ小さい。
On the other hand, the slip angle deviation β err included in the β component indicates that the reference model 301 (see FIG. 2) is the vehicle speed V act of the actual vehicle 1 (see FIG. 1) and the steering angle θ of the
Possible to improve the estimation calculation of the actual vehicle
If an estimation error is included in the estimation calculation of the actual vehicle
例えば、実車1(図1参照)がアンダステア傾向及びオーバステア傾向にならずに旋回運動し「βVAL=γVAL」の関係が維持されるべきところ、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって「βVAL=γVAL」の関係が崩れ「βVAL>γVAL」の状態になると、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、オーバステア傾向を軽減するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出し、アクチュエータ動作目標値合成部306(図2参照)で、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する制御量(アクチュエータ動作目標値ACt)が発生する。
その結果、実車1(図1参照)は、アンダステア傾向で旋回運動する。
For example, the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2) estimates that the actual vehicle 1 (see FIG. 1) should turn without causing an understeer tendency and an oversteer tendency and the relationship “β VAL = γ VAL ” should be maintained. When the relationship of “β VAL = γ VAL ” is broken due to an error and the state becomes “β VAL > γ VAL ”, the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) causes the actuator operation FB target to reduce the oversteer tendency. The value MC FB is calculated, and the control amount (actuator operation target value AC t ) for the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1) is calculated by the actuator operation target value synthesis unit 306 (see FIG. 2). Will occur.
As a result, the actual vehicle 1 (see FIG. 1) turns with an understeer tendency.
また、実車1(図1参照)がアンダステア傾向及びオーバステア傾向にならずに旋回運動し「βVAL=γVAL」の関係が維持されるべきところ、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって「βVAL=γVAL」の関係が崩れ「βVAL<γVAL」の状態になると、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、アンダステア傾向を軽減するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出し、アクチュエータ動作目標値合成部306(図2参照)で、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する制御量(アクチュエータ動作目標値ACt)が発生する。
その結果、実車1(図1参照)は、オーバステア傾向で旋回運動する。
Further, when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) should turn without causing an understeer tendency and an oversteer tendency and the relationship “β VAL = γ VAL ” should be maintained, the estimation by the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2) is performed. When the relationship of “β VAL = γ VAL ” is broken due to an error and the state becomes “β VAL <γ VAL ”, the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) causes the actuator operation FB target to reduce the understeer tendency. The value MC FB is calculated, and the control amount (actuator operation target value AC t ) for the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1) is calculated by the actuator operation target value synthesis unit 306 (see FIG. 2). Will occur.
As a result, the actual vehicle 1 (see FIG. 1) turns with an oversteer tendency.
このように、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって、実車1(図1参照)の旋回運動が変化すると、運転者が実車1(図1参照)の運転に違和感を受ける。
また、運転者が実車1(図1参照)の旋回方向と逆方向に操向ハンドル21a(図1参照)操舵する場合(いわゆる、カウンタステア操作する場合)に、運転者が受ける違和感が大きくなる。
Thus, when the turning motion of the actual vehicle 1 (see FIG. 1) changes due to the estimation error of the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2), the driver feels uncomfortable with the driving of the actual vehicle 1 (see FIG. 1).
In addition, when the driver steers the
すなわち、カウンタステア操作されている実車1(図1参照)において、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって「βVAL>γVAL」になると、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θactに対してオーバステア傾向を判定し、操向ハンドル21aの操舵角θactの方向に対して旋回外側になる車輪に強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出する。そして、アクチュエータ動作目標値合成部306(図2参照)によってブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRに対する制御量が発生する。
その結果、操向ハンドル21aの操舵角θactの方向に実車1を回頭させる転向力が軽減し、カウンタステア操作によって実車1の旋回運動を収束させる効果が低下する。
That is, in the actual vehicle 1 (see FIG. 1) that has been counter-steered, if “β VAL > γ VAL ” due to the estimation error of the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2), the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) determines an oversteer tendency with respect to the steering angle θ act of the
As a result, the turning force that turns the
例えば、図8に示すように、実車1が左方向に旋回運動しているときに運転者が操向ハンドル21aを右方向に転舵する場合、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって「βVAL>γVAL」になると、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、左側の車輪WFL,WRLに強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出する。
そして、実車1には、左側の車輪WFL,WRLに発生する制動力によって左方向への転向力が発生する。
その結果、操向ハンドル21aの右方向への転舵によって生じる右方向への転向力が軽減して、カウンタステア操作によって実車1の左方向への旋回運動を収束させる効果が低下し、運転者が受ける違和感が大きくなる。
For example, as shown in FIG. 8, when the driver turns the
In the
As a result, the rightward turning force generated by the rightward steering of the
右方向に旋回している実車1に対するカウンタステア操作の場合も同様に、カウンタステア操作による、実車1の右方向への旋回運動を収束させる効果が低下し、運転者が受ける違和感が大きくなる。
Similarly, in the case of the counter steer operation for the
そこで、本実施形態においては、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって「βVAL>γVAL」になることを回避し、特に、カウンタステア操作時に運転者が受ける違和感を軽減するように構成する。 Therefore, in the present embodiment, it is avoided that “β VAL > γ VAL ” due to the estimation error of the actual vehicle behavior observation apparatus 302 (see FIG. 2), and in particular, the driver feels uncomfortable during the counter-steer operation. Configure as follows.
そのため、本実施形態に係るヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、ヨーレート偏差γerrに基づいて仮想外力MVFBのγ成分の大きさγVALを算出するとともに、すべり角偏差βerrに基づいてβ成分の大きさβVALを算出する。
そして、「βVAL>γVAL」のとき、「β’VAL≦γVAL」になるようにすべり角偏差βerrを補正するようにヨーモーメント制御量算出部37aを構成する。
β’VALは、ヨーモーメント制御量算出部37aが補正したβ成分の大きさβVALを示す。
Therefore, the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) according to the present embodiment calculates the magnitude γ VAL of the γ component of the virtual external force MV FB based on the yaw rate deviation γ err and the slip angle deviation β err. The β component magnitude β VAL is calculated based on the above.
Then, when “β VAL > γ VAL ”, the yaw moment control amount calculation unit 37 a is configured to correct the slip angle deviation β err so that “β ′ VAL ≦ γ VAL ”.
β ′ VAL indicates the magnitude β VAL of the β component corrected by the yaw moment control amount calculation unit 37a.
例えば、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、図7の(c)に示すように、時刻t3から時刻t4の間で「βVAL>γVAL」のとき、二点鎖線で示すように「β’VAL=γVAL」となるように、β成分を補正する。 For example, the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) is indicated by a two-dot chain line when “β VAL > γ VAL ” between time t3 and time t4, as shown in FIG. 7C. Thus, the β component is corrected so that “β ′ VAL = γ VAL ”.
この構成によって、実車挙動観測装置302(図2参照)が推定重心すべり角βactを推定演算するときの推定誤差によって「βVAL>γVAL」になった場合、アクチュエータ動作FB目標値決定部303b(図2参照)はアクチュエータ動作FB目標値MCFBの値を「0」に決定し、その結果、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する制御量が発生しない。
With this configuration, when “β VAL > γ VAL ” is obtained due to an estimation error when the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2) estimates the estimated center-of-gravity slip angle β act , the actuator operation FB target
したがって、運転者が実車1(図1参照)をカウンタステア操作するとき、実車挙動観測装置302(図2参照)が推定重心すべり角βactを推定演算するときの推定誤差によってカウンタステア操作の効果が軽減されることが回避され、運転者が受ける違和感を軽減できる。 Therefore, when the driver performs the counter steer operation on the actual vehicle 1 (see FIG. 1), the effect of the counter steer operation is caused by the estimation error when the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2) estimates and calculates the estimated center-of-gravity slip angle β act. Is avoided, and the driver feels uncomfortable.
なお、本実施形態によると、「βVAL>γVAL」の場合、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、βVALがγVALに等しくなるようにβ成分を補正するため、FB分配則303(図2参照)のアクチュエータ動作FB目標値決定部303b(図2参照)では、実車1(図1参照)が実際にオーバステア傾向で旋回運動するときに、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対して指示する制御量が小さくなる傾向にある。
Incidentally, in this embodiment, the case of "beta VAL> gamma VAL" (see FIG. 2) yaw moment control amount calculating section 37a, because the beta VAL corrects the equal manner beta components gamma VAL, FB In the actuator operation FB target
しかしながら、図2に示すように、本実施形態に係るヨーモーメント制御量算出部37aは、アンチスピンFB値決定部303cを有し、実車挙動観測装置302が推定する後輪横すべり角βractと、後輪横すべり角βractの時間微分値dβractに基づいて、後輪横すべり角に基づくアクチュエータ動作FB目標値MCaspを、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する好適な制御量として算出する。
後輪横すべり角に基づくアクチュエータ動作FB目標値MCaspは、転舵しない後輪WRL,WRRに基づいて算出されるため、実車1(図1参照)がカウンタステア操作された状態であっても、実車1が定常旋回運動するときと同じ条件で算出される値である。
However, as shown in FIG. 2, the yaw moment control amount calculation unit 37a according to the present embodiment includes an anti-spin FB
Since the actuator operation FB target value MC asp based on the rear wheel side slip angle is calculated based on the rear wheels W RL and W RR that are not steered, the actual vehicle 1 (see FIG. 1) is in a state in which the counter steering operation is performed. This is also a value calculated under the same conditions as when the
したがって、実車1(図1参照)が、オーバステア傾向で旋回運動するときに、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)がアクチュエータ動作FB目標値MCFBをゼロに決定しても、アンチスピンFB値決定部303c(図2参照)が算出する、後輪横すべり角に基づくアクチュエータ動作FB目標値MCaspに基づいて、アクチュエータ動作目標値合成部306(図2参照)がアクチュエータ動作目標値ACtを算出することができる。
そして、ブレーキ制御ECU29(図2参照)は、入力されたアクチュエータ動作目標値ACt基づいて各ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRを制御し、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRに発生する制動力を設定する。
このように各車輪WFL,WFR,WRL,WRRに発生する制動力で、実車1の旋回運動におけるオーバステア傾向を軽減できる。
Therefore, the actual vehicle 1 (see FIG. 1), when the pivotal movement oversteer, also the yaw moment control amount calculating section 37a (see FIG. 2) to determine the actuator operation FB target value MC FB to zero, anti-spin Based on the actuator operation FB target value MC asp based on the rear wheel side slip angle calculated by the FB
The brake control ECU 29 (see FIG. 2) controls each brake device B FL , B FR , B RL , B RR based on the input actuator operation target value AC t , and each wheel W FL , W FR , W The braking force generated in RL and WRR is set.
Thus the wheels W FL, W FR, W RL , braking force generated in W RR, can reduce the oversteer in pivoting motion of the
一方、カウンタステア操作されている実車1(図1参照)において、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって「βVAL<γVAL」になると、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θactに対してアンダステア傾向を判定し、操向ハンドル21aの転舵に対して旋回内側になる車輪に強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出し、アクチュエータ動作目標値合成部306(図2参照)によってブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRRに対する制御量が発生する。
その結果、操向ハンドル21aの操舵角θactの方向に実車1を回頭させる転向力が増大し、カウンタステア操作によって実車1の旋回運動を収束させる効果が向上する。
On the other hand, in the actual vehicle 1 (see FIG. 1) that is being counter-steered, if “β VAL <γ VAL ” is caused by the estimation error of the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2), the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) determines an understeer tendency with respect to the steering angle θ act of the
As a result, the turning force that turns the
例えば、図8に示すように実車1が左方向に旋回運動しているときに運転者が操向ハンドル21aを右方向に転舵する場合、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって「βVAL<γVAL」になると、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、右側の車輪WFR,WRRに強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出する。
そして、実車1には、右側の車輪WFR,WRRに発生する制動力によって右方向への転向力が発生する。
その結果、操向ハンドル21aの右方向への転舵によって生じる右方向への転向力が増大して、カウンタステア操作によって実車1の旋回運動を収束させる効果が向上する。
したがって、実車挙動観測装置302の推定誤差によって「βVAL<γVAL」になった場合は、カウンタステア操作によって実車1の旋回運動を収束させる効果が向上するという効果を得ることができ、例えば「β’VAL=γVAL」になるようにβ成分を補正しなくてもよい。
For example, as shown in FIG. 8, when the driver turns the
In the
As a result, the rightward turning force generated by the rightward steering of the
Therefore, when “β VAL <γ VAL ” is caused by the estimation error of the actual vehicle
以上のように、本実施形態に係る実車1(図1参照)が旋回運動する場合、仮想外力決定部303a(図2参照)が算出する偏差依存仮想外力MVerrに基づいてヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)が算出する仮想外力MVFBにおいて「βVAL>γVAL」の状態になると、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)によって、「β’VAL=γVAL」になるようにβ成分が補正される。すなわち、ヨーモーメント制御量算出部37aは、βVALをβ’VALに補正する。
As described above, when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) according to the present embodiment performs a turning motion, the yaw moment control amount is calculated based on the deviation-dependent virtual external force MV err calculated by the virtual external
例えば、実車1(図1参照)が定常旋回運動しているときに運転者がカウンタステア操作する場合、実車1の旋回方向と操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θactの方向が逆方向になるまでの過渡期においては、旋回外側の車輪に好適に制動力を発生させて、旋回方向と逆方向に実車1を回頭させる転向力を発生させることが好適である。
For example, when the driver performs a counter-steer operation while the actual vehicle 1 (see FIG. 1) is in a steady turning motion, the turning direction of the
そこで、例えば、実車1(図1参照)が定常旋回運動しているときに、仮想外力MVFBにおいて「βVAL>γVAL」の状態になった場合、遅れを持ってβ成分を補正する構成としてもよい。 Therefore, for example, when the actual vehicle 1 (see FIG. 1) is in a steady turning motion and the virtual external force MV FB is in a state of “β VAL > γ VAL ”, the β component is corrected with a delay. It is good.
図9の(a)、(b)は、時刻0で旋回運動を始めた実車1(図1参照)に運転者がカウンタステア操作をしたときのγ成分とβ成分の状態を示し、時刻t7で実車1の旋回運動が停止して、時刻t7以降は逆方向に旋回運動する状態を示す。
また、二点鎖線はγVALと同じ値のβVALを示し、細い破線は、実車挙動観測装置302(図2参照)が推定演算する重心横すべり角βactに基づくβVAL、すなわち、補正前のβVALを示す。
FIGS. 9A and 9B show the states of the γ component and the β component when the driver performs a counter-steer operation on the actual vehicle 1 (see FIG. 1) that started the turning motion at
The two-dot chain line indicates β VAL having the same value as γ VAL, and the thin broken line indicates β VAL based on the gravity center side slip angle β act estimated by the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2), that is, before correction. β VAL is shown.
例えば、図9の(a)に示すように、実車1(図1参照)において、時刻t7以前の時刻t5まで「βVAL=γVAL」の状態が維持され、時刻t5以降は、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって「βVAL>γVAL」になった場合、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)が、図9の(b)に太い破線で示すように、時間的な遅れを持ってβ成分を補正する構成とする。すなわち、時刻t5以降の任意の時刻t6においては「β’VAL>γVAL」になり、時刻t6から微小な遅れ時間Δt経過後にβ’VALが時刻t6におけるγVALと等しくなるように構成する。 For example, as shown in FIG. 9A, in the actual vehicle 1 (see FIG. 1), the state of “β VAL = γ VAL ” is maintained until time t5 before time t7, and after the time t5, actual vehicle behavior observation is performed. When “β VAL > γ VAL ” is obtained due to the estimation error of the device 302 (see FIG. 2), the yaw moment control amount calculating unit 37a (see FIG. 2) is as shown by a thick broken line in FIG. 9B. The β component is corrected with a time delay. That is, “β ′ VAL > γ VAL ” is obtained at an arbitrary time t 6 after time t 5, and β ′ VAL becomes equal to γ VAL at time t 6 after a minute delay time Δt has elapsed from time t 6.
この構成によると、時刻t5以降は、図9の(b)に太い破線で示すように「β’VAL>γVAL」になることから、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、実車1(図1参照)がオーバステア傾向で旋回運動していると判定し、操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θactの方向に対して旋回外側になる車輪に強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出する。
According to this configuration, after time t5, since “β ′ VAL > γ VAL ” as shown by a thick broken line in FIG. 9B, the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) It is determined that the actual vehicle 1 (see FIG. 1) is turning with an oversteer tendency, and a strong braking force is generated on the wheel that is on the outside of the turn with respect to the steering angle θ act of the
例えば、図10の(a)に示すように左方向に旋回運動している実車1の場合、右側の車輪WFR,WRRに強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBが算出される。
このとき、図10の(b)に示すように、運転者がカウンタステア操作するために操向ハンドル21aを右方向に転舵すると、前輪WFL,WFRが右方向に転舵するまでの過渡期において、前輪WFL,WFRが左方向に転舵している状態がある。
そして、操向ハンドル21aは右方向に転回されている状態であるが、操舵角θactは左方向を示す。
For example, as shown in FIG. 10A, in the case of the
At this time, as shown in (b) of FIG. 10, when the driver steers the
The
このような状態において、「β’VAL>γVAL」になると、操向ハンドル21aの操舵角θactの方向(左方向)に対して旋回外側になる右側の車輪WFR,WRRに強い制動力が発生し、実車1を右方向に回頭させる転向力が発生する。
この転向力は、左方向の旋回運動を収束させる方向に作用することから、カウンタステア操作による左方向の旋回運動の収束を補助することになる。
したがって、運転者は、カウンタステア操作によって、効果的に左方向の旋回運動を収束できる。
なお、右方向に旋回運動する実車1についても同等の効果を得ることができる。
In such a state, when “β ′ VAL > γ VAL ”, the right wheel W FR , W RR that is on the outer side of the turn with respect to the direction of the steering angle θ act of the steering handle 21 a (left direction) is strongly controlled. Power is generated, and a turning force that turns the
Since this turning force acts in a direction to converge the leftward turning motion, it assists the convergence of the leftward turning motion by the counter steer operation.
Therefore, the driver can effectively converge the leftward turning motion by the counter steer operation.
The same effect can be obtained for the
そして、図9の(b)に示すように、時刻t7で実車1(図1参照)の旋回運動が停止し、さらに、時刻t7以降、実車1は、前輪WFL,WFRが転舵している方向への旋回運動を開始する。左方向に旋回運動している実車1に対して運転者がカウンタステア操作した場合、実車1は右方向への旋回運動を開始する。
Then, as shown in FIG. 9B, the turning motion of the actual vehicle 1 (see FIG. 1) stops at time t7, and the front wheels W FL and W FR are steered after the time t7. Start the turning motion in the direction that is. When the driver performs a counter-steer operation on the
一方、仮想外力MVFBのβ成分の大きさβVALは、実車挙動観測装置302(図2参照)の推定誤差によって、時刻t7においてγVALより大きくなることから、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)はβ成分を補正する。このとき、補正されたβ’VALはγVALより大きく(β’VAL>γVAL)、ヨーモーメント制御量算出部37aは実車1がオーバステア傾向で旋回運動していると判定し、操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θactの方向に対して旋回外側になる車輪に強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出する。
On the other hand, the magnitude β VAL of the β component of the virtual external force MV FB becomes larger than γ VAL at time t7 due to the estimation error of the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2), so the yaw moment control amount calculation unit 37a ( 2) corrects the β component. At this time, the corrected β ′ VAL is larger than γ VAL (β ′ VAL > γ VAL ), and the yaw moment control amount calculation unit 37a determines that the
時刻t7以降は、操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θactの方向と実車1(図1参照)の旋回方向が一致するため、旋回外側になる車輪に発生する制動力によって、実車1が操向ハンドル21aの操舵角θactの方向にオーバステア傾向で旋回運動することが回避される。
つまり、時刻t7以降は、操向ハンドル21aの転舵による過剰な旋回が回避されるように各車輪WFL,WFR,WRL,WRR(図1参照)に制動力が発生する。
After the time t7, the direction of the steering angle θ act of the
That is, after time t7, a braking force is generated on each wheel W FL , W FR , W RL , W RR (see FIG. 1) so as to avoid excessive turning due to turning of the
例えば、左方向に旋回運動している実車1(図10の(a)参照)に対して運転者がカウンタステア操作した場合、図9の(b)の時刻t7において操向ハンドル21a(図1参照)の操舵角θactの方向は右方向であり、操向ハンドル21aの操舵角θactの方向は対する旋回外側の車輪(左車輪)WFL,WRL(図1参照)に制動力が発生する。
そして、左車輪WFL,WRLに発生する制動力によって、実車1を左方向に回頭させる転向力が発生し、右方向に転舵された操向ハンドル21aによって生じる転向力(実車1を左方向に回頭させる転向力)を低減する。
このことによって、右方向に転舵された操向ハンドル21aによって実車1が右方向に過剰に旋回することが回避される。
For example, when the driver performs a counter-steer operation on the
Then, the turning force that turns the
Thus, the
そして、時刻t7以降の時刻t8に、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)で補正されたβ’VALとγVALが等しくなり(β’VAL=γVAL)、時刻t8以降にヨーモーメント制御量算出部37aがβVALの補正を継続すると、γVALがβ’VALより大きくなる(β’VAL<γVAL)。
γVALがβ’VALより大きくなると、ヨーモーメント制御量算出部37aが、実車1(図1参照)がアンダステア傾向で旋回運動していると判定して、旋回内側になる車輪に強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出する。
そして、旋回内側になる車輪に発生する制動力によって操向ハンドル21aの操舵角θactの方向と同じ方向への転向力が発生する。
Then, at time t8 after time t7, β ′ VAL and γ VAL corrected by the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) become equal (β ′ VAL = γ VAL ), and yaw moment after time t8. the control amount calculation unit 37a continues the correction of the beta VAL, gamma VAL is "larger than VAL (β 'β VAL <γ VAL).
When γ VAL is larger than β ′ VAL , the yaw moment control amount calculation unit 37a determines that the actual vehicle 1 (see FIG. 1) is turning with an understeer tendency, and a strong braking force is applied to the wheels on the inside of the turn. The actuator operation FB target value MCFB is calculated so as to be generated.
Then, a turning force in the same direction as the direction of the steering angle θ act of the
したがって、γVALがβ’VALより大きくなると、操向ハンドル21aの転舵によって、実車1(図1参照)が過剰に旋回する場合がある。
そこで、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)は、時刻t8以降は「β’VAL=γVAL」を維持するようにβ成分を補正する。
ヨーモーメント制御量算出部37aは、実車1(図1参照)がアンダステア傾向及びオーバステア傾向にならずに旋回運動していると判定し、アクチュエータ動作FB目標値MCFBを「0」に決定する。
その結果、ブレーキ装置BFL,BFR,BRL,BRR(図1参照)に対する制御量が発生しない。
Therefore, if γ VAL becomes larger than β ′ VAL , the actual vehicle 1 (see FIG. 1) may turn excessively due to the steering of the
Therefore, the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) corrects the β component so as to maintain “β ′ VAL = γ VAL ” after time t8.
Yaw moment control amount calculating unit 37a determines that the actual vehicle 1 (see FIG. 1) is turning motion without becoming understeer tendency and an oversteering tendency, to determine the actuator operation FB target value MC FB to "0".
As a result, a control amount for the brake devices B FL , B FR , B RL , B RR (see FIG. 1) does not occur.
さらに、実車挙動観測装置302(図2参照)が推定する推定重心すべり角βactに基づいてヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)が算出するβ成分の大きさ「βVAL」がγ成分の大きさ「γVAL」と等しくなる(βVAL=γVAL)時刻t9以降、ヨーモーメント制御量算出部37aはβ成分を補正しない。
γ成分の大きさ「γVAL」がβ成分の大きさ「βVAL」より大きくなり、ヨーモーメント制御量算出部37aは、実車1(図1参照)がアンダステア傾向で旋回運動していると判定して、旋回内側になる車輪に強い制動力が発生するようにアクチュエータ動作FB目標値MCFBを算出する。
Further, the β component magnitude “β VAL ” calculated by the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) based on the estimated center-of-gravity slip angle β act estimated by the actual vehicle behavior observation device 302 (see FIG. 2) is γ. After time t9 when the magnitude of the component becomes equal to “γ VAL ” (β VAL = γ VAL ), the yaw moment control amount calculation unit 37a does not correct the β component.
The magnitude “γ VAL ” of the γ component becomes larger than the magnitude “β VAL ” of the β component, and the yaw moment control amount calculation unit 37a determines that the actual vehicle 1 (see FIG. 1) is turning with an understeer tendency. Then, the actuator operation FB target value MCFB is calculated so that a strong braking force is generated on the wheel on the inside of the turn.
以上のように、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)がβ成分を補正するときに、所定の遅れ時間Δtを持って補正する構成とすると、運転者が旋回運動する実車1(図1参照)にカウンタステア操作した場合、実車1が操向ハンドル21a(図1参照)の転舵方向に旋回運動を開始するときに、旋回外側になる車輪に制動力を発生させることができ、実車1が、操向ハンドル21aの転舵によって過剰に旋回運動することが回避できる。
As described above, when the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) corrects the β component and corrects it with a predetermined delay time Δt, the
また、ヨーモーメント制御量算出部37a(図2参照)がβ成分を補正するとき、アクチュエータ動作目標値合成部306(図2参照)が算出するアクチュエータ動作目標値ACtが、アクチュエータ動作FB目標値決定部303b及びアンチスピンFB値決定部303cが算出するβ依存アクチュエータ動作FB目標値MCと、β非依存目標値決定部307が算出するβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspのうち大きい方に基づきアクチュエータ動作目標値を算出するよう構成しても良い。
When the yaw moment control amount calculation unit 37a (see FIG. 2) corrects the β component, the actuator operation target value AC t calculated by the actuator operation target value combining unit 306 (see FIG. 2) is the actuator operation FB target value. The larger of the β-dependent actuator operation FB target value MC calculated by the
したがって、β依存アクチュエータ動作FB目標値MCが、β非依存目標値決定部307が算出するβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspを超えない場合、比較器37fからβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspが出力されてブレーキ制御ECU29に入力される。
この構成によると、実車挙動観測装置302が推定する推定重心すべり角βactに基づいて算出されるβ依存アクチュエータ動作FB目標値MCより、推定重心すべり角βactに依存しないβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspを優先してアクチュエータ動作目標値合成部306に入力できる。
そして、実車1(図1参照)に発生している実ヨーレートγactに基づいて算出されるβ非依存アクチュエータ動作FB目標値MCβaspによって、推定重心すべり角βactの精度が低い状況下においても、より精度よくAYC制御することができる。
Therefore, when the β-dependent actuator operation FB target value MC does not exceed the β-independent actuator operation FB target value MC βasp calculated by the β-independent target
According to this configuration, the β-independent actuator operation FB that does not depend on the estimated center-of-gravity slip angle β act from the β-dependent actuator operation FB target value MC calculated based on the estimated center-of-gravity slip angle β act estimated by the actual vehicle
Even in a situation where the accuracy of the estimated center-of-gravity slip angle β act is low by the β-independent actuator operation FB target value MC βasp calculated based on the actual yaw rate γ act occurring in the actual vehicle 1 (see FIG. 1). AYC control can be performed with higher accuracy.
1 実車(車両)
21c 操作角検出センサ(操作状態検出手段)
30FL,30FR,30RL,30RR 車輪速センサ(運動状態検出手段)
31 ヨーレートセンサ(運動状態検出手段)
32 横加速度センサ(運動状態検出手段)
37 ECU
37a ヨーモーメント制御量算出部(制御量算出手段)
37f 比較器(出力選択手段)
301 規範モデル(規範状態量算出手段)
302 実車挙動観測装置(状態量推定手段)
303 FB分配則(第1の制御量決定手段)
306 アクチュエータ動作目標値合成部
307 β非依存目標値決定部(第2の制御量決定手段)
BFL,BFR,BRL,BRR ブレーキ装置(アクチュエータ)
1 Actual car (vehicle)
21c Operation angle detection sensor (operation state detection means)
30 FL , 30 FR , 30 RL , 30 RR wheel speed sensor (motion state detecting means)
31 Yaw rate sensor (motion state detection means)
32 Lateral acceleration sensor (motion state detection means)
37 ECU
37a Yaw moment control amount calculation unit (control amount calculation means)
37f Comparator (output selection means)
301 normative model (normative state quantity calculation means)
302 Actual vehicle behavior observation device (state quantity estimation means)
303 FB distribution rule (first control amount determining means)
306 Actuator operation target
BFL , BFR , BRL , BRR brake device (actuator)
Claims (3)
前記車両の運動状態を示す実運動状態量を検出する運動状態検出手段と、
前記車両の動特性を示すモデルとしてあらかじめ定められ、外力の作用下における前記操作状態及び前記運動状態に対応して、少なくとも規範ヨーレート及び規範すべり角を含む規範状態量を算出する規範状態量算出手段と、
前記実操作量及び前記実運動状態量に基づいて実すべり角及び実ヨーレートとを含む推定運動状態量を推定する状態量推定手段とを備える車両の運動制御装置であって、
前記規範ヨーレートから前記実ヨーレートを減算したヨーレート偏差に比例する第1成分と前記規範すべり角から前記状態量推定手段が推定するすべり角を減算したすべり角偏差に比例する第2成分とに基づいてフィードバック制御量を算出するとともに、
前記第2成分の大きさが前記第1成分の大きさより大きいときは、前記第2成分の大きさが前記第1成分の大きさ以下になるように前記すべり角偏差を補正し、補正された前記すべり角偏差に基づいて前記フィードバック制御量を算出する制御量算出手段を備えることを特徴とする車両の運動制御装置。 An operation state detecting means for detecting an actual operation amount indicating an operation state of the vehicle;
A movement state detection means for detecting an actual movement state quantity indicating the movement state of the vehicle;
A reference state quantity calculation unit that is predetermined as a model indicating the dynamic characteristics of the vehicle and calculates a reference state quantity including at least a reference yaw rate and a reference slip angle in accordance with the operation state and the motion state under the action of an external force. When,
A vehicle motion control device comprising state quantity estimating means for estimating an estimated motion state quantity including an actual slip angle and an actual yaw rate based on the actual operation quantity and the actual motion state quantity,
Based on a first component proportional to the yaw rate deviation obtained by subtracting the actual yaw rate from the reference yaw rate and a second component proportional to the slip angle deviation obtained by subtracting the slip angle estimated by the state quantity estimating means from the reference slip angle. While calculating the feedback control amount,
When the magnitude of the second component is greater than the magnitude of the first component, the slip angle deviation is corrected so that the magnitude of the second component is less than or equal to the magnitude of the first component. A vehicle motion control apparatus comprising control amount calculation means for calculating the feedback control amount based on the slip angle deviation.
前記車両に備わるアクチュエータと、
前記ヨーレート偏差及び前記すべり角偏差に基づいて、前記アクチュエータの制御量を算出する第1の制御量決定手段と、
前記横加速度センサが検出する横加速度及び前記ヨーレートセンサが検出する前記実ヨーレートに基づいて、前記アクチュエータの制御量を算出する第2の制御量決定手段と、
前記第1の制御量決定手段が算出する制御量と前記第2の制御量決定手段が算出する制御量の大きい一方を選択的に出力する出力選択手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の車両の運動制御装置。 The movement state detection means includes a lateral acceleration sensor that detects a lateral acceleration generated in the vehicle, and a yaw rate sensor that detects the actual yaw rate,
An actuator provided in the vehicle;
First control amount determining means for calculating a control amount of the actuator based on the yaw rate deviation and the slip angle deviation;
Second control amount determining means for calculating a control amount of the actuator based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor and the actual yaw rate detected by the yaw rate sensor;
The apparatus further comprises output selection means for selectively outputting one of the control amount calculated by the first control amount determination means and the control amount calculated by the second control amount determination means. Item 2. The vehicle motion control device according to Item 1.
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