JP2014126011A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動力を制御する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that controls driving force of a vehicle.
旋回走行時において、時々刻々の車両の自転角速度（すなわちヨーレイト）を適正な値に維持し、好ましい車両旋回性能を得るための方法として、従来、駆動力または制動力の変化に伴い前後輪荷重が移動すること、更に前後輪荷重の移動によりタイヤのコーナリングパワーが変化し前輪および後輪の発生力が変化することを利用して、所望の車両のステア特性を得る方法が提案されている。 As a method for maintaining the vehicle's rotational angular velocity (i.e., yaw rate) at an appropriate value while turning and obtaining a favorable vehicle turning performance, conventionally, the front and rear wheel loads have been changed in accordance with changes in driving force or braking force. There has been proposed a method for obtaining a desired vehicle steering characteristic by utilizing the fact that the cornering power of the tire is changed by the movement of the front and rear wheels and the generated force of the front and rear wheels is changed.
これに対して本願出願人は、車速Ｖ、旋回半径ρおよび操舵角δ等に基づいて前後輪荷重移動量の目標値を算出し、車両の前後輪荷重移動量が上記目標値に追従するように駆動力を制御するとともに、車輪速度に基づいて推定した走行抵抗外乱に応じて駆動力を制御することにより、車両旋回性能を向上させる技術を既に提案している（例えば、特許文献１を参照）。 In contrast, the applicant of the present application calculates a target value of the front and rear wheel load movement amount based on the vehicle speed V, the turning radius ρ, the steering angle δ, and the like so that the front and rear wheel load movement amount of the vehicle follows the target value. Have already proposed a technique for improving the vehicle turning performance by controlling the driving force according to the running resistance disturbance estimated based on the wheel speed (see, for example, Patent Document 1). ).
しかし、特許文献１に記載の技術では、前後輪荷重移動量の目標値の算出結果および走行抵抗外乱の推定結果に異常が発生すると、駆動力を適切に制御することができず、車両旋回性能が悪化してしまうという問題があった。
However, in the technique described in
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、前後輪荷重移動量の目標値の算出結果および走行抵抗外乱の推定結果に異常が発生した場合であっても、操縦性と安定性を高いレベルに維持することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and even when abnormality occurs in the calculation result of the target value of the front and rear wheel load movement amount and the estimation result of the running resistance disturbance, the maneuverability and stability are improved. The object is to provide a technology that can be maintained at a high level.
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の車両制御装置は、基本駆動力算出手段が、運転者によるアクセルペダル操作に基づいて、運転者が車両に要求する駆動力である基本要求駆動力を算出する。また目標荷重移動量算出手段が、車両の前輪と後輪との間での荷重移動量を前後輪荷重移動量として、車両が安定して走行するための前後輪荷重移動量である目標荷重移動量を算出する。さらに荷重移動量推定手段が、車両の前後輪荷重移動量を推定するとともに、走行抵抗外乱推定手段が、車両の走行抵抗外乱を推定する。そして駆動力補正手段が、荷重移動量推定手段により推定された前後輪荷重移動量が目標荷重移動量に追従するように、且つ、走行抵抗外乱推定手段により推定された走行抵抗外乱による車両への影響を抑制するように、基本要求駆動力を補正する。
The vehicle control apparatus according to
このように、請求項１に記載の車両制御装置は、車両の前後輪荷重移動量が目標荷重移動量に追従するように基本要求駆動力を補正することで、車両走行時におけるステアリング特性の安定化を図ることができる。また請求項１に記載の車両制御装置は、走行抵抗外乱による車両への影響を抑制するように基本要求駆動力を補正することで、走行抵抗外乱に対する車両の安定化を図ることができる。
Thus, the vehicle control apparatus according to
さらに、請求項１に記載の車両制御装置は、第１異常判断手段が、目標荷重移動量算出手段により算出される目標荷重移動量に異常が発生したか否かを判断するとともに、第２異常判断手段が、走行抵抗外乱推定手段により推定された走行抵抗外乱に異常が発生したか否かを判断する。
Further, in the vehicle control device according to
そして第１制限手段が、目標荷重移動量に異常が発生したと第１異常判断手段が判断した場合に、駆動力補正手段が基本要求駆動力を補正するときにおける目標荷重移動量の寄与を制限するとともに、第２制限手段が、走行抵抗外乱に異常が発生したと第２異常判断手段が判断した場合に、駆動力補正手段が基本要求駆動力を補正するときにおける走行抵抗外乱の寄与を制限する。 Then, when the first limiting means determines that an abnormality has occurred in the target load movement amount, the first abnormality determination means limits the contribution of the target load movement amount when the driving force correction means corrects the basic required driving force. At the same time, when the second limiting means determines that the abnormality has occurred in the running resistance disturbance, the contribution of the running resistance disturbance when the driving force correcting means corrects the basic required driving force is limited. To do.
このため、異常な目標荷重移動量および異常な走行抵抗外乱に基づいて車両の駆動力が制御されることがなくなり、車両制御の安定性を向上させることができる。
さらに、目標荷重移動量および走行抵抗外乱のうち目標荷重移動量が異常である場合には、走行抵抗外乱を用いた駆動力制御を継続させることができるとともに、走行抵抗外乱が異常である場合には、目標荷重移動量を用いた駆動力制御を継続させることができる。すなわち、目標荷重移動量を用いた駆動力制御と、走行抵抗外乱を用いた駆動力制御の両方が同時に行われなくなるという事態の発生を抑制することができ、目標荷重移動量の算出結果および走行抵抗外乱の推定結果に異常が発生した場合であっても、操縦性と安定性を高いレベルに維持することができる。
For this reason, the driving force of the vehicle is not controlled based on the abnormal target load movement amount and the abnormal running resistance disturbance, and the stability of the vehicle control can be improved.
Further, when the target load movement amount is abnormal among the target load movement amount and the running resistance disturbance, the driving force control using the running resistance disturbance can be continued and the running resistance disturbance is abnormal. The driving force control using the target load movement amount can be continued. That is, it is possible to suppress the occurrence of a situation where both the driving force control using the target load movement amount and the driving force control using the running resistance disturbance are not performed at the same time. Even if an abnormality occurs in the estimation result of the resistance disturbance, the maneuverability and stability can be maintained at a high level.
（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を図面とともに説明する。
図１に示すように、本実施形態の電子制御装置１は、車両に搭載され、車両のエンジン２の制御を行う。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, an
電子制御装置１は、アクセルストロークセンサ３、吸入空気量センサ４、クランク角センサ５、車輪速度センサ６、舵角センサ７、車速センサ８およびナビゲーション装置９から信号を入力する。
The
アクセルストロークセンサ３は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力する。
吸入空気量センサ４は、エンジン２への吸入空気量に応じた信号を出力する。
The
The intake
クランク角センサ５は、エンジン２のクランク軸の回転に応じて所定角度毎にエッジが生じるパルス信号を出力する。
車輪速度センサ６は、左前輪、右前輪、左後輪および右後輪のそれぞれに取り付けられ、各車輪軸の回転に応じて所定角度毎にエッジが生じるパルス信号を出力する。
The
The
舵角センサ７は、車両のハンドルの操舵角に応じた信号を出力する。
車速センサ８は、車両の駆動軸の回転に応じて所定角度毎にエッジが生じるパルス信号を出力する。
The steering angle sensor 7 outputs a signal corresponding to the steering angle of the steering wheel of the vehicle.
The
ナビゲーション装置９は、道路地図データおよび各種情報を記録した地図記憶媒体から道路地図データを取得するとともに、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ（不図示）を介して受信したＧＰＳ信号等に基づいて車両の現在位置を検出し、現在地から目的地までの経路案内等を実行するように構成されている。なお、上記道路地図データは、道路位置、道路種別（高速道路、有料道路、一般道路等）、道路形状、道路幅員、道路名、車線数および道路勾配等の各種データから構成されている。またナビゲーション装置９は、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ（不図示）を備える。
The
また電子制御装置１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルを用いた車内ＬＡＮにより、ブレーキＥＣＵ（不図示）およびステアリングＥＣＵ（不図示）等の他の電子制御装置およびナビゲーション装置９と接続されている。
The
そして電子制御装置１は、基本要求トルク算出部１１、推定駆動輪トルク算出部１２、車輪速度算出部１３、走行抵抗外乱推定部１４、操舵角算出部１５、車速算出部１６、道路勾配取得部１７、仮想旋回半径算出部１８、目標荷重移動量算出部１９、制振補正部２０、制限判断部２１および制限部２２を備える。
The
基本要求トルク算出部１１は、アクセルストロークセンサ３からの信号に基づいてアクセルペダル踏み込み量を算出し、さらに、このアクセルペダル踏み込み量に基づいて、車両の駆動軸に掛かるトルクＴw_tgtを算出する。なお、アクセルペダル踏み込み量は運転手によるトルク要求に対応するものであり、且つトルクＴw_tgtは制振補正部２０によるトルク補正の基本となるものである。このため以下、基本要求トルク算出部１１が算出するトルクを、基本要求トルクＴw_tgtという。なお、電子制御装置１はアクセルストロークセンサ３の信号を処理し、基本要求トルク算出部１１は、電子制御装置１により処理された後の信号を用いてアクセルペダル踏み込み量を算出する。
The basic required
推定駆動輪トルク算出部１２は、まず、吸入空気量センサ４からの信号に基づいて吸入空気量を算出するとともに、クランク角センサ５からの信号に基づいてエンジン２の回転速度Ｎｅ（以下、エンジン回転速度という）を算出する。そして推定駆動輪トルク算出部１２は、算出した吸入空気量とエンジン回転速度とに基づいて、車両の駆動軸に掛かるトルクＴw_estを算出する。なお、推定駆動輪トルク算出部１２は、吸入空気量とエンジン回転速度とに基づいて、エンジン２で発生して駆動軸に掛かるトルクを推定しているため、推定駆動輪トルク算出部１２が算出するトルクを以下、推定駆動輪トルクＴw_estという。なお、電子制御装置１は吸入空気量センサ４の信号を処理し、推定駆動輪トルク算出部１２は、電子制御装置１により処理された後の信号を用いて吸入空気量を算出する。
The estimated drive wheel
車輪速度算出部１３は、車輪速度センサ６からの信号に基づいて、左前輪の車輪速度Ｖfl（以下、左前輪速度Ｖflという）、右前輪の車輪速度Ｖfr（以下、右前輪速度Ｖfrという）、左後輪の車輪速度Ｖrl（以下、左後輪速度Ｖrlという）および右後輪の車輪速度Ｖrr（以下、右後輪速度Ｖrrという）を算出する。なお、車輪速度センサ６の信号はブレーキＥＣＵにより処理され、処理された信号はブレーキＥＣＵから車内ＬＡＮを介して電子制御装置１により取得される。そして車輪速度算出部１３は、この取得した信号を用いて各車輪速度を算出する。
Based on the signal from the
走行抵抗外乱推定部１４は、図２に示すように、平均処理部３１，３２，３３と、減算器３４，３５と、微分器３６，３７と、ローパスフィルタ３８，３９と、増幅器４０，４１とを備える。
As shown in FIG. 2, the running resistance
平均処理部３１は、左前輪速度Ｖflと右前輪速度Ｖfrとの平均値を算出する。
平均処理部３２は、左後輪速度Ｖrlと右後輪速度Ｖrrとの平均値を算出する。
平均処理部３３は、左前輪速度Ｖfl、右前輪速度Ｖfr、左後輪速度Ｖrlおよび右後輪速度Ｖrrの平均値を算出する。
The
The
The
減算器３４は、平均処理部３１の算出値から平均処理部３３の算出値を減算した値を算出する。減算器３５は、平均処理部３２の算出値から平均処理部３３の算出値を減算した値を算出する。
The
微分器３６，３７はそれぞれ、減算器３４，３５の算出値の微分値を算出する。
ローパスフィルタ３８，３９はそれぞれ、微分器３６，３７の算出値から高周波成分を除去して出力する。
The low-
増幅器４０，４１はそれぞれ、ローパスフィルタ３８，３９から入力した信号を（Ｍ／Ｒt）倍して出力する。ここで、Ｍは車両質量、Ｒtはタイヤ半径である。
したがって走行抵抗外乱推定部１４は、前輪の車輪速度の平均値と四輪の車輪速度の平均値との差の微分値に対して（Ｍ／Ｒt）を掛けたものを前輪の走行抵抗外乱として推定するとともに、後輪の車輪速度の平均値と四輪の車輪速度の平均値との差の微分値に対して（Ｍ／Ｒt）を掛けたものを後輪の走行抵抗外乱として推定する。
The
Therefore, the running resistance
図１に示すように、操舵角算出部１５は、舵角センサ７からの信号に基づいて、ハンドル操舵角δnを算出する。なお、舵角センサ７の信号はステアリングＥＣＵにより処理され、処理された信号はステアリングＥＣＵから車内ＬＡＮを介して電子制御装置１により取得される。そして操舵角算出部１５は、この取得した信号を用いてハンドル操舵角δnを算出する。
As shown in FIG. 1, the steering
車速算出部１６は、車速センサ８からの信号に基づいて、車両の走行速度Ｖ（以下、車速Ｖという）を算出する。なお、車速センサ８の信号はブレーキＥＣＵにより処理され、処理された信号はブレーキＥＣＵから車内ＬＡＮを介して電子制御装置１により取得される。そして車速算出部１６は、この取得した信号を用いて車速Ｖを算出する。
The vehicle
道路勾配取得部１７は、車両の現在位置における道路勾配φをナビゲーション装置９から取得する。
仮想旋回半径算出部１８は、ナビゲーション装置９から取得したヨーレートγと、車速算出部１６から取得した車速Ｖとに基づいて、車両が走行するのに適した仮想的な旋回半径（以下、仮想旋回半径という）ρを下式（１）を用いて算出する。
The road
Based on the yaw rate γ acquired from the
ρ ＝ Ｖ／γ ・・・（１）
目標荷重移動量算出部１９は、図３に示すように、コーナリングパワー算出部５１、操舵角依存パラメータ算出部５２および乗算器５３を備える。
ρ = V / γ (1)
As shown in FIG. 3, the target load movement
コーナリングパワー算出部５１は、前後輪静荷重算出部６１、垂直方向成分算出部６２、静的接地荷重変化量算出部６３、乗算器６４，６５，６８、加算器６６，６７および増幅器６９を備える。
The cornering
前後輪静荷重算出部６１は、定数出力器７１および増幅器７２，７３を備える。
定数出力器７１は、車両の静荷重Ｗoを示す一定値を出力する。なお、車両の静荷重Ｗoは、車両の質量をＭ、重力加速度をｇとして、下式（２）で表される。
The front and rear wheel static
Ｗo ＝ Ｍ×ｇ ・・・（２）
増幅器７２は、車両のホイールベースをＬ（図４を参照）、車両重心と後輪軸との間の距離をＬr（図４を参照）として、定数出力器７１から入力した信号を（Ｌr／Ｌ）倍して出力する。この出力値は、前輪の静荷重Ｗfoに相当し、下式（３）で表される。
W o = M × g (2)
The
Ｗfo ＝ （Ｌr／Ｌ）Ｗo ・・・（３）
増幅器７３は、車両重心と前輪軸との間の距離をＬf（図４を参照）として、定数出力器７１から入力した信号を（Ｌf／Ｌ）倍して出力する。この出力値は、後輪の静荷重Ｗroに相当し、下式（４）で表される。
W fo = (L r / L) W o (3)
The
Ｗro ＝ （Ｌf／Ｌ）Ｗo ・・・（４）
したがって前後輪静荷重算出部６１は、前輪静荷重Ｗfoおよび後輪静荷重Ｗroを示す値を出力する。
W ro = (L f / L) W o (4)
Accordingly longitudinal HanawaShizu
垂直方向成分算出部６２は、余弦関数演算器８１と正弦関数演算器８２と増幅器８３，８４と減算器８５と加算器８６とを備える。
余弦関数演算器８１は、道路勾配取得部１７から道路勾配φを入力して余弦関数（ｃｏｓ）演算を行う。すなわち、余弦関数演算器８１はｃｏｓφを出力する。
The vertical direction
The cosine function calculator 81 inputs the road gradient φ from the road
正弦関数演算器８２は、道路勾配取得部１７から道路勾配φを入力して正弦関数（ｓｉｎ）演算を行う。すなわち、正弦関数演算器８２はｓｉｎφを出力する。
増幅器８３は、路面と車両重心との間の距離（以下、重心高さという）をｈcg（図４を参照）として、正弦関数演算器８２から入力した信号を（ｈcg／Ｌr）倍して出力する。また増幅器８４は、正弦関数演算器８２から入力した信号を（ｈcg／Ｌf）倍して出力する。
The
The
減算器８５は、余弦関数演算器８１の出力値から増幅器８３の出力値を減算した値を算出する。すなわち減算器８５は、｛ｃｏｓφ−（ｈcg／Ｌr）ｓｉｎφ｝を出力する。
加算器８６は、余弦関数演算器８１の出力値と増幅器８３の出力値とを加算した値を算出する。すなわち加算器８６は、｛ｃｏｓφ＋（ｈcg／Ｌf）ｓｉｎφ｝を出力する。
The
The
したがって垂直方向成分算出部６２は、｛ｃｏｓφ−（ｈcg／Ｌr）ｓｉｎφ｝と｛ｃｏｓφ＋（ｈcg／Ｌf）ｓｉｎφ｝を出力する。
静的接地荷重変化量算出部６３は、バネ上振動モデル定常解算出部９１と前後輪荷重変化量算出部９２とを備える。
Therefore, the vertical direction
The static ground load change
バネ上振動モデル定常解算出部９１は、バネ上振動モデルを用いて、車体の垂直方向変位ｘν（図４を参照）と、車体のピッチング中心周りのピッチ角θp（図４を参照）のそれぞれについて、定常状態における値を算出する。
The sprung vibration model steady
バネ上振動モデルは、図４に示すように、車両の前輪と車体との間および後輪と車体との間のそれぞれが、所定のバネ定数と所定の減衰係数が設定されたサスペンションで連結されているとして車両がピッチング振動する場合を想定し、車両の車両状態を状態方程式で表現したものである。 In the sprung vibration model, as shown in FIG. 4, the front wheel and the vehicle body of the vehicle and the rear wheel and the vehicle body are connected by a suspension in which a predetermined spring constant and a predetermined damping coefficient are set. Assuming that the vehicle vibrates with pitching, the vehicle state of the vehicle is expressed by a state equation.
そして、車体の垂直方向変位ｘνとピッチ角θpについての状態方程式は下式（５）で表される。ここで、ｘν’とｘν’’はそれぞれｘνの１階微分と２階微分を示す。θp’とθp’’はそれぞれθpの１階微分と２階微分を示す。またａ1〜4，ｂ1〜4，ｐ1〜3は予め設定された定数である。ΔＦdfとΔＦdrはそれぞれ、前輪軸と後輪軸に作用する並進力の変化量である。ΔＴwは推定駆動輪トルクＴw_estの変化量である。
And the state equation about the vertical displacement xν and the pitch angle θ p of the vehicle body is expressed by the following equation (5). Here, xν ′ and xν ″ represent the first and second derivatives of xν, respectively. θ p ′ and θ p ″ indicate the first and second derivatives of θ p , respectively. The a 1 ~ 4, b 1 ~ 4,
そして、車両が定常状態であるときには、ｘν’，ｘν’’，θp’ ，θp’’は０であるため、式（５）において、ｘν’，ｘν’’，θp’ ，θp’’に０を代入すると、下式（６），（７）に示すように、ｘνの定常解ｘν_sとθpの定常解θp_sとが得られる。 When the vehicle is in a steady state, xν ′, xν ″, θ p ′, and θ p ″ are 0. Therefore, in equation (5), xν ′, xν ″, θ p ′, θ p substituting 0 into '', the following equation (6), as shown in (7), is obtained and the stationary solution theta p_s of stationary solutions Xnyu _s and theta p of Xnyu.
したがってバネ上振動モデル定常解算出部９１は、式（６），（７）を用いて、定常解ｘν_s，θp_sを算出する。
前後輪荷重変化量算出部９２は、式（８），（９）を用いて、前輪の静的接地荷重変化量ΔＷf_sと、後輪の静的接地荷重変化量ΔＷr_sを算出する。ここで、Ｋsfは前輪側のサスペンションのバネ定数、Ｋsrは後輪側のサスペンションのバネ定数である（図４を参照）。
Sprung vibration model constant
Front and rear wheel load variation calculating unit 92, Equation (8), with (9), calculates the front wheel static ground load change amount [Delta] W f_s, the rear wheel static ground load change amount [Delta] W r_s. Here, K sf is the spring constant of the suspension on the front wheel side, and K sr is the spring constant of the suspension on the rear wheel side (see FIG. 4).
したがって静的接地荷重変化量算出部６３は、図３に示すように、前輪の静的接地荷重変化量ΔＷf_sと後輪の静的接地荷重変化量ΔＷr_sを出力する。
乗算器６４は、増幅器７２からの出力値と減算器８５からの出力値との乗算値を算出する。すなわち乗算器６４は、Ｗfo｛ｃｏｓφ−（ｈcg／Ｌr）ｓｉｎφ｝を出力する。この値は、路面垂直方向に沿って前輪に掛かる接地荷重に相当する。
Thus static ground load change
The
乗算器６５は、増幅器７３からの出力値と加算器８６からの出力値との乗算値を算出する。すなわち乗算器６５は、Ｗro｛ｃｏｓφ＋（ｈcg／Ｌf）ｓｉｎφ｝を出力する。この値は、路面垂直方向に沿って後輪に掛かる接地荷重に相当する。
The
加算器６６は、乗算器６４からの出力値と静的接地荷重変化量算出部６３からの静的接地荷重変化量ΔＷf_sとの加算値を算出する。この値は、定常状態での道路勾配φに応じた前輪の接地荷重Ｗf（以下、前輪静的接地荷重Ｗfという）に相当する。
The
加算器６７は、乗算器６５からの出力値と静的接地荷重変化量算出部６３からの静的接地荷重変化量ΔＷr_sとの加算値を算出する。この値は、定常状態での道路勾配φに応じた後輪の接地荷重Ｗr（以下、後輪静的接地荷重Ｗrという）に相当する。
The
乗算器６８は、加算器６６からの前輪静的接地荷重Ｗfと、加算器６７からの後輪静的接地荷重Ｗrとの乗算値を算出する。
増幅器６９は、乗算器６８から入力した信号をＣw 2倍して出力する。Ｃwはコーナリングパワー係数である。すなわち増幅器６９は、（Ｃw 2×Ｗf×Ｗr）を出力する。
前輪のコーナリングパワーＣpfと後輪のコーナリングパワーＣprはそれぞれ下式（１０），（１１）で表される。
Ｃpf ＝ ＣwＷf ・・・（１０）
Ｃpr ＝ ＣwＷr ・・・（１１）
したがってコーナリングパワー算出部５１は、前輪のコーナリングパワーＣpfと後輪のコーナリングパワーＣprとを乗算した値ＣpfＣprを出力する。
The front wheel cornering power Cpf and the rear wheel cornering power Cpr are expressed by the following equations (10) and (11), respectively.
C pf = C w W f (10)
C pr = C w W r (11)
Accordingly, the cornering
次に操舵角依存パラメータ算出部５２は、増幅器１０１，１０４，１１０、絶対値演算器１０２、乗算器１０３、定数出力器１０５、減算器１０６、自乗演算器１０７、ゼロ割防止器１０８および除算器１０９を備える。
Next, the steering angle dependent
増幅器１０１は、ステアリングギア比をＲsとして、操舵角算出部１５から入力したハンドル操舵角δnを（１／Ｒs）倍し、前輪の操舵角δとして出力する。
絶対値演算器１０２は、増幅器１０１からの出力値の絶対値を演算して出力する。
The
The
乗算器１０３は、操舵角δの絶対値と、仮想旋回半径算出部１８からの仮想旋回半径ρとの乗算値を算出する。
増幅器１０４は、乗算器１０３からの出力値を（１／Ｌ）倍して出力する。
The
The
定数出力器１０５は、予め設定された定数１を出力する。
減算器１０６は、増幅器１０４からの出力値から、定数出力器１０５からの出力値を減算した値を算出する。すなわち減算器１０６は、（ρ｜δ｜／Ｌ−１）を出力する。
The
The
自乗演算器１０７は、車速算出部１６から車速Ｖを入力して自乗演算を行う。すなわち、自乗演算器１０７はＶ2を出力する。
ゼロ割防止器１０８は、自乗演算器１０７からの出力値Ｖ2に対してゼロ割防止を行う。
The square calculator 107 receives the vehicle speed V from the
The zero
除算器１０９は、減算器１０６からの出力値を、ゼロ割防止器１０８からの出力値で除算した値を出力する。
増幅器１１０は、除算器１０９からの出力値を、下式（１２）で表される係数ｋ倍して出力する。
The
The
ｋ ＝ −２Ｌ2／ＭＣw ・・・（１２）
したがって操舵角依存パラメータ算出部５２は、｛２Ｌ2（１−ρ｜δ｜／Ｌ）／ＭＣwＶ2｝を出力する。
k = −2L 2 / MC w (12)
Therefore, the steering angle dependent
また乗算器５３は、コーナリングパワー算出部５１からの出力値と操舵角依存パラメータ算出部５２からの出力値との乗算値を算出して出力する。
以上より、目標荷重移動量算出部１９は、目標荷重移動量Δとして、下式（１３）で表される値を出力する。
The
As described above, the target load movement
Δ ＝ （２Ｌ2ＣpfＣpr／ＭＣwＶ2）×（１−ρ｜δ｜／Ｌ） ・・・（１３）
なお、車両の旋回半径ρは下式（１４）で表される。
Δ = (2L 2 C pf C pr / MC w V 2 ) × (1−ρ | δ | / L) (13)
The turning radius ρ of the vehicle is expressed by the following formula (14).
式（１４）は、ステアリング特性が（ＬfＣpf−ＬrＣpr）の値に依存することを示す。具体的には、（ＬfＣpf−ＬrＣpr）が０より小さい場合にはアンダーステアとなり、（ＬfＣpf−ＬrＣpr）が大きい場合にはオーバーステアとなる。すなわち、（ＬfＣpf−ＬrＣpr）を用いてステアリング特性を制御することができる。 Equation (14) shows that the steering characteristic depends on the value of (L f C pf −L r C pr ). Specifically, it is understeer when (L f C pf -L r C pr) is less than 0, the oversteer when large (L f C pf -L r C pr). That is, the steering characteristic can be controlled using (L f C pf −L r C pr ).
また、（ＬfＣpf−ＬrＣpr）は、式（１０），（１１）を用いて、下式（１５）で表される。
（ＬfＣpf−ＬrＣpr）＝ Ｃw（ＬfＷf−ＬrＷr） ・・・（１５）
したがって、式（１５）中の（ＬfＷf−ＬrＷr）は下式（１６）で表されている。
Further, (L f C pf −L r C pr ) is expressed by the following equation (15) using equations (10) and (11).
(L f C pf -L r C pr) = C w (L f W f -L r W r) ··· (15)
Therefore, (L f W f −L r W r ) in the equation (15) is expressed by the following equation (16).
式（１３）と式（１６）とを比較することにより理解できるように、目標荷重移動量算出部１９は、目標荷重移動量Δとして、（ＬfＷf−ＬrＷr）を算出している。
次に制振補正部２０は、図１に示すように、バネ上振動モデル演算部１２１、減算器１２２，１２６，１２９、積分器１２３、増幅器１２４，１２７，１２８、加減算器１２５および制限判断部１３０を備える。
As can be understood by comparing Expression (13) and Expression (16), the target load movement
Next, as shown in FIG. 1, the vibration
バネ上振動モデル演算部１２１は、上式（５）により状態量ｘ＝（ｘν，ｘν’，θp，θp’）を算出する。またバネ上振動モデル演算部１２１は、上式（５）で算出した状態量ｘを用いて、下式（１７）により荷重移動量ｙsを算出する。ここで、Ｃsfは前輪側のサスペンションの減衰係数、Ｃsrは後輪側のサスペンションの減衰係数である（図４を参照）。
The sprung vibration
減算器１２２は、目標荷重移動量算出部１９からの目標荷重移動量Δから、バネ上振動モデル演算部１２１からの荷重移動量ｙsを減算した値を算出する。
積分器１２３は、減算器１２２からの入力値を積分し、この積分値を予め設定された積分ゲインＫi倍して出力する。したがって、制振補正部２０は１型サーボ系である。
The
The
増幅器１２４は、バネ上振動モデル演算部１２１から出力される状態量ｘを、予め設定された状態フィードバックゲインＫs倍して出力する。
加減算器１２５は、積分器１２３からの出力値と、走行抵抗外乱推定部１４からの走行抵抗外乱とを加算する。さらに加減算器１２５は、この加算値から、増幅器１２４からの出力値を減算した値を算出し、この減算値を、バネ上振動モデル演算部１２１と減算器１２６へ出力する。加減算器１２５の出力値が、車両の振動を抑制する補正用の駆動トルク（以下、補正駆動トルクという）である。
The
The adder /
減算器１２６は、推定駆動輪トルク算出部１２からのトルクＴw_estから、加減算器１２５からの補正駆動トルクを減算した値を算出する。
増幅器１２７は、終減速装置での減速比（ファイナルギア比）をＲdとして、減算器１２６からの出力値を（１／Ｒd）倍して出力する。増幅器１２８は、基本要求トルク算出部１１からの基本要求トルクＴw_tgtを（１／Ｒd）倍して出力する。
The
The
減算器１２９は、増幅器１２８からの出力値から、増幅器１２７からの出力値を減算した値を算出する。
減算器１２９の出力が補正後の要求トルクであり、電子制御装置１は、この補正後の要求トルクに基づいて、スロットル弁の開度を変えるスロットルモータ（不図示）、各気筒内の燃料に着火するための点火プラブ（不図示）、および各気筒に燃料を噴射するインジェクタ（不図示）といった各種アクチュエータを制御して、エンジン２を作動させる。
The
The output of the
制限判断部１３０は、図５に示すように、車両信号異常判断部１４１、車速判断部１４２およびＯＲゲート１４３を備える。
車両信号異常判断部１４１は、目標荷重移動量算出部１９が目標荷重移動量Δを算出するために用いるセンサに異常が発生したか否かを判断する。本実施形態では例えば、舵角センサ７と車速センサ８とＣＡＮ通信に異常が発生したか否かを判断する。具体的には、舵角センサ７のゼロ点が未確定である場合に舵角センサ７が異常であると判断したり、車速センサ８の変化が所定値以上である場合に車速センサ８が異常であると判断したりする。
As shown in FIG. 5, the
The vehicle signal
そして車両信号異常判断部１４１は、舵角センサ７、車速センサ８およびＣＡＮ通信の少なくとも１つが異常であると判断した場合に、論理１となる信号を出力し、舵角センサ７、車速センサ８およびＣＡＮ通信の何れもが正常である場合に、論理０となる信号を出力する。すなわち車両信号異常判断部１４１は、異常であると判断した場合にその旨を示す異常信号を出力する。
When the vehicle signal
車速判断部１４２は、車速算出部１６から車速Ｖを入力し、車速Ｖが予め設定された無効判断車速（本実施形態では例えば２０ｋｍ／ｈ）未満である場合に、論理１となる信号を出力し、車速Ｖが無効判断車速以上である場合に、論理０となる信号を出力する。なお無効判断車速は、車速Ｖが無効判断車速以上であれば、目標荷重移動量算出部１９による目標荷重移動量Δの算出精度が確保できるように設定される。
The vehicle
ＯＲゲート１４３は、車両信号異常判断部１４１からの出力値と、車速判断部１４２からの出力値との論理和演算を行う。したがってＯＲゲート１４３は、舵角センサ７、車速センサ８およびＣＡＮ通信の少なくとも１つが異常である場合、または車速Ｖが無効判断車速未満である場合に、論理１となる信号（以下、制限指示信号という）を出力する。
The OR
また積分器１２３は、前回値保持器１５１，１５５、加算器１５２，１５４、増幅器１５３および制限部１５６を備える。
前回値保持器１５１は、減算器１２２から入力した値を、減算器１２２から新たな入力があるまで保持し、保持している値を出力する。
The
The
加算器１５２は、減算器１２２からの出力値と前回値保持器１５１からの出力値との加算値を算出する。
増幅器１５３は、加算器１５２からの出力値を（ｔs・Ｋi／２）倍して出力する。なお、図５に示す積分器１２３は、Ｋi／ｓで表される積分器を離散系で表現したものであり、ｔsは積分器１２３による演算周期である。
The
The
加算器１５４は、増幅器１５３からの出力値と前回値保持器１５５からの出力値との加算値を算出する。
前回値保持器１５５は、制限部１５６から入力した値を、制限部１５６から新たな入力があるまで保持し、保持している値を出力する。
The
The
制限部１５６は、加算器１５４から加算値を入力する。そして制限部１５６は、ＯＲゲート１４３から入力する信号が論理０である場合には、入力値と同じ値を出力する。また制限部１５６は、ＯＲゲート１４３から入力する信号が論理０から論理１に変化すると、変化した時点の入力値から、時間が経過するに従い値が徐々に小さくなるように出力する。その後、ＯＲゲート１４３から入力する信号が論理１から論理０に変化すると、制限部１５６は、変化した時点の出力値から、時間が経過するに従い値が徐々に大きくなるように出力する。そして出力値が入力値と一致すると、制限部１５６は出力値の増加を終了させる。
The limiting
ここで、時間が経過するに従い値が徐々に小さくなるように出力することを可能とする回路構成の具体例を示す。
図６に示すように、制限部１５６は、最大最小制限部１６１、切替スイッチ１６２，１６５、増幅器１６３および前回値保持器１６４を備える。
Here, a specific example of a circuit configuration that enables output so that the value gradually decreases as time passes will be described.
As illustrated in FIG. 6, the limiting
最大最小制限部１６１は、減算器１２２から入力した値を、予め設定された最大値（本実施形態では例えば＋１００Ｎ・ｍ）と最小値（本実施形態では例えば−１００Ｎ・ｍ）で制限して出力する。
The maximum /
切替スイッチ１６２は、最大最小制限部１６１からの出力値と前回値保持器１６４からの出力値とを入力し、ＯＲゲート１４３からの制限指示信号に基づいて、最大最小制限部１６１および前回値保持器１６４の何れかの出力値を選択して出力する。そして切替スイッチ１６２は、制限指示信号が入力していない場合には、最大最小制限部１６１を選択し、制限指示信号が入力している場合には、前回値保持器１６４を選択するように構成されている。
The
増幅器１６３は、切替スイッチ１６２からの出力値をＫf倍して出力する。なおＫfは、０＜Ｋf＜１となるように予め設定された定数である。
前回値保持器１６４は、増幅器１６３から入力した値を、増幅器１６３から新たな入力があるまで保持し、保持している値を出力する。
The
The
切替スイッチ１６５は、最大最小制限部１６１からの出力値と増幅器１６３からの出力値とを入力し、ＯＲゲート１４３からの制限指示信号に基づいて、最大最小制限部１６１および増幅器１６３の何れかの出力値を選択して出力する。そして切替スイッチ１６５は、制限指示信号が入力していない場合には、最大最小制限部１６１を選択し、制限指示信号が入力している場合には、増幅器１６３を選択するように構成されている。
The
このように構成された制限部１５６では、制限指示信号が入力していない場合には、減算器１２２から入力した値が、最大最小制限部１６１において最大値と最小値で制限された後に出力される。
In the
また制限部１５６では、制限指示信号が入力している場合には、増幅器１６３からの出力値が前回値保持器１６４に入力され、さらに前回値保持器１６４からの出力値が増幅器１６３に入力されるというループを形成する。すなわち制限部１５６は、新たな値を出力する毎に、前回の出力値よりＫf倍小さい値を出力することとなり、制限部１５６からの出力値は徐々に０に近づいていく。
Further, in the
これにより、例えば図７に示すように、制限指示信号が入力していない場合には（時間０ｓ〜０．５ｓ、１．５ｓ〜２ｓ）、最大値（＋１００Ｎ・ｍ）と最小値（−１００Ｎ・ｍ）の範囲内で、入力値（曲線Ｌ１を参照）と同じ値が出力され（曲線Ｌ２を参照）、その後、制限指示信号が入力すると（時間０．５ｓ〜１．５ｓ）、出力値が、制限指示信号が入力した時点の出力値から徐々に０に近づくようにすることができる。 Accordingly, for example, as shown in FIG. 7, when the limit instruction signal is not input (time 0 s to 0.5 s, 1.5 s to 2 s), the maximum value (+100 N · m) and the minimum value (−100 N). In the range of m), the same value as the input value (see curve L1) is output (see curve L2), and then the limit instruction signal is input (time 0.5s to 1.5s), the output value However, it is possible to gradually approach 0 from the output value when the limit instruction signal is input.
図１に示すように、制限判断部２１は、走行抵抗外乱推定部１４が走行抵抗外乱を推定するために用いるセンサに異常が発生したか否かを判断する。本実施形態では、車輪速度センサ６とＣＡＮ通信に異常が発生したか否かを判断する。そして制限判断部２１は、車輪速度センサ６とＣＡＮ通信の少なくとも１つが異常であると判断した場合に、制限部２２へ制限指示信号を出力する。
As shown in FIG. 1, the
制限部２２は、走行抵抗外乱推定部１４から走行抵抗外乱の値を入力する。そして制限部２２は、制限判断部２１から制限指示信号が入力していない場合には、走行抵抗外乱推定部１４からの入力値と同じ値を出力する。また制限部２２は、制限判断部２１から制限指示信号が入力した場合には、制限指示信号が入力した時点における走行抵抗外乱推定部１４からの入力値から、時間が経過するに従い値が徐々に小さくなるように出力する。その後、制限指示信号の入力が終了すると、制限指示信号の入力が終了した時点の出力値から、時間が経過するに従い値が徐々に大きくなるように出力する。そして出力値が走行抵抗外乱推定部１４からの入力値と一致すると、制限部２２は出力値の増加を終了させる。
The limiting
次に、電子制御装置１内で信号の入力を制限したときの補正駆動トルクの変化を図８を用いて説明する。なお図８では、入力の制限が開始すると入力値が０に向けて徐々に小さくなり、その後、入力の制限が終了すると入力値が徐々に大きくなるという制限を行った場合における補正駆動トルクの変化を示す。
Next, changes in the correction drive torque when the signal input is limited in the
図８に示すように、０．４秒の周期で値が周期的に変動する走行抵抗外乱を走行抵抗外乱推定部１４が出力する（グラフＧ２を参照）とともに、１秒の周期で値が周期的に変動する目標荷重移動量Δを目標荷重移動量算出部１９が出力する（グラフＧ３を参照）とする。そして０．５秒から１．５秒までの間に入力が制限される（グラフＧ１を参照）とする。
As shown in FIG. 8, the running
０秒から２秒までの間に制限がされていない場合に、補正駆動トルクは、走行抵抗外乱の変動と目標荷重移動量Δの変動の両方に対応した変動を示す（グラフＧ４の曲線Ｌ１１を参照）。 When the restriction is not limited between 0 seconds and 2 seconds, the corrected driving torque shows a variation corresponding to both the variation of the running resistance disturbance and the variation of the target load movement amount Δ (see the curve L11 of the graph G4). reference).
目標荷重移動量算出部１９と減算器１２２との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限する（すなわち、目標荷重移動量Δ＝０とする）と、補正駆動トルクは、０．５秒から１．５秒の間で走行抵抗外乱の変動に対応した変動を示す（グラフＧ４の曲線Ｌ１２を参照）。すなわち、目標荷重移動量Δが異常であるときに、目標荷重移動量算出部１９と減算器１２２との間で信号の入力を制限すると、電子制御装置１は、走行抵抗外乱に対する外乱抑制効果を継続させることができる。
When the input of the signal between the target load movement
減算器１２２と積分器１２３との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０．５秒から１．５秒の間で走行抵抗外乱の変動に対応した変動を示す（グラフＧ４の曲線Ｌ１３を参照）ものの、積分停止によりオフセットが残り、好ましい状態とは言えない（矢印ＡＬ１を参照）。
When the signal input between the subtractor 122 and the
積分器１２３と加減算器１２５との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０．５秒から１．５秒の間で走行抵抗外乱の変動に対応した変動を示す（グラフＧ５の曲線Ｌ１４を参照）。すなわち、目標荷重移動量Δが異常であるときに、積分器１２３と加減算器１２５との間で信号の入力を制限すると、電子制御装置１は、走行抵抗外乱に対する抑制制御を継続させることができる。
When the signal input between the
加減算器１２５とバネ上振動モデル演算部１２１との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０．５秒から徐々に０まで小さくなり、その後、１．５秒から徐々に大きくなる（グラフＧ５の曲線Ｌ１５を参照）。すなわち、加減算器１２５とバネ上振動モデル演算部１２１との間で信号の入力を制限すると、電子制御装置１は、走行抵抗外乱に対する抑制制御と目標荷重移動量への追従制御の双方ともが停止することになる。
When the signal input between the adder /
走行抵抗外乱推定部１４と加減算器１２５との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０．５秒から１．５秒の間で目標荷重移動量Δの変動に対応した変動を示す（グラフＧ６の曲線Ｌ１６を参照）。すなわち、走行抵抗外乱が異常であるときに、走行抵抗外乱推定部１４と加減算器１２５との間で信号の入力を制限すると、電子制御装置１は、目標荷重移動量への追従制御を継続させることができる。
When the signal input between the running resistance
加減算器１２５と減算器１２６との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０．５秒から徐々に０まで小さくなり、その後、１．５秒から徐々に大きくなる（グラフＧ６の曲線Ｌ１７を参照）。すなわち、加減算器１２５と減算器１２６との間で信号の入力を制限すると、電子制御装置１は、走行抵抗外乱に対する抑制制御と目標荷重移動量への追従制御の双方ともが停止することになる。
When the signal input between the adder /
このように構成された電子制御装置１では、基本要求トルク算出部１１が、運転者によるアクセルペダル操作に基づいて、基本要求トルクＴw_tgtを算出する。また目標荷重移動量算出部１９が、車両が安定して走行するように目標荷重移動量Δを算出する。さらにバネ上振動モデル演算部１２１が、車両の荷重移動量ｙsを推定するとともに、走行抵抗外乱推定部１４が、車両の走行抵抗外乱を推定する。そして制振補正部２０が、荷重移動量ｙsが目標荷重移動量Δに追従するように、且つ、走行抵抗外乱推定部１４により推定された走行抵抗外乱による車両への影響を抑制するように、基本要求トルクＴw_tgtを補正する。
In the
このように電子制御装置１は、荷重移動量ｙsが目標荷重移動量Δに追従するように基本要求トルクＴw_tgtを補正することで、車両走行時におけるステアリング特性の安定化を図ることができる。また電子制御装置１は、走行抵抗外乱による車両への影響を抑制するように基本要求トルクＴw_tgtを補正することで、走行抵抗外乱に対する車両の安定化を図ることができる。
The
さらに電子制御装置１では、制限判断部１３０が、目標荷重移動量算出部１９により算出される目標荷重移動量Δに異常が発生したか否かを判断するとともに、制限判断部２１が、走行抵抗外乱推定部１４により推定された走行抵抗外乱に異常が発生したか否かを判断する。
Further, in the
そして制限部１５６が、目標荷重移動量Δに異常が発生したと制限判断部１３０が判断した場合に、制振補正部２０が基本要求トルクＴw_tgtを補正するときにおける目標荷重移動量Δの寄与を積分器１２３の出力値として、積分器１２３の出力値を制限するとともに、制限部２２が、走行抵抗外乱に異常が発生したと制限判断部２１が判断した場合に、制振補正部２０が基本要求トルクＴw_tgtを補正するときにおける走行抵抗外乱の寄与を制限する。
Then, when the
このため、異常な目標荷重移動量Δおよび異常な走行抵抗外乱に基づいて車両の駆動トルクが制御されることがなくなり、車両制御の安定性の低下を防止することができる。
さらに、目標荷重移動量Δおよび走行抵抗外乱のうち目標荷重移動量Δが異常である場合には、走行抵抗外乱を用いた駆動トルク制御を継続させることができるとともに、走行抵抗外乱が異常である場合には、目標荷重移動量Δを用いた駆動トルク制御を継続させることができる。すなわち、目標荷重移動量Δを用いた駆動トルク制御と、走行抵抗外乱を用いた駆動トルク制御の両方が同時に行われなくなるという事態の発生を抑制することができ、目標荷重移動量Δの算出結果および走行抵抗外乱の推定結果に異常が発生した場合であっても、操縦性と安定性を高いレベルに維持することができる。
For this reason, the drive torque of the vehicle is not controlled based on the abnormal target load movement amount Δ and the abnormal running resistance disturbance, and it is possible to prevent a decrease in the stability of the vehicle control.
Furthermore, when the target load movement amount Δ is abnormal among the target load movement amount Δ and the running resistance disturbance, the driving torque control using the running resistance disturbance can be continued and the running resistance disturbance is abnormal. In this case, the drive torque control using the target load movement amount Δ can be continued. That is, it is possible to suppress the occurrence of the situation where both the drive torque control using the target load movement amount Δ and the drive torque control using the running resistance disturbance are not performed at the same time, and the calculation result of the target load movement amount Δ Even if an abnormality occurs in the estimation result of the running resistance disturbance, the maneuverability and stability can be maintained at a high level.
また制限部１５６は、制限を開始するときには、目標荷重移動量Δの寄与が徐々に小さくなるようにするとともに、制限を終了するときには、目標荷重移動量Δの寄与が徐々に大きくなるようにする。これにより、制限部１５６による制限開始の前後と制限終了の前後で駆動トルクが急変するという事態が発生し難くなり、制限部１５６による制限に起因した車両への影響が運転者に認識されないようにすることが可能となる。
The
同様に制限部２２は、制限を開始するときには、走行抵抗外乱の寄与が徐々に小さくなるようにするとともに、制限を終了するときには、走行抵抗外乱の寄与が徐々に大きくなるようにする。これにより、制限部２２による制限開始の前後と制限終了の前後で駆動トルクが急変するという事態が発生し難くなり、制限部２２による制限に起因した車両への影響が運転者に認識されないようにすることが可能となる。
Similarly, the
また制限部１５６は、さらに車速Ｖが予め設定された無効判断車速未満である場合に、積分器１２３の出力値を制限する。これにより、目標荷重移動量Δの演算精度が確保できる状態で、目標荷重移動量Δを用いた駆動トルク制御を行うことができる。目標荷重移動量Δは、式（１３）に示すように、Ｖ2で除算することにより算出されるため、車速Ｖが小さい場合には演算精度を確保できないおそれがあるためである。
Limiting
以上説明した実施形態において、電子制御装置１は本発明における車両制御装置、基本要求トルク算出部１１は本発明における基本駆動力算出手段、目標荷重移動量算出部１９は本発明における目標荷重移動量算出手段、バネ上振動モデル演算部１２１は本発明における荷重移動量推定手段、走行抵抗外乱推定部１４は本発明における走行抵抗外乱推定手段、制振補正部２０は本発明における駆動力補正手段、制限判断部１３０は本発明における第１異常判断手段、制限判断部２１は本発明における第２異常判断手段、制限部１５６は本発明における第１制限手段、制限部２２は本発明における第２制限手段、基本要求トルクＴw_tgtは本発明における基本要求駆動力である。
In the embodiment described above, the
（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the second embodiment, parts different from the first embodiment will be described.
第２実施形態の電子制御装置１は、図９に示すように、制限部２２の代わりに制限部２３が設けられた点と、制限部２４が追加された点と、制限判断部１３０が積分器１２３の代わりに制限部２４へ制限指示信号の出力する点以外は第１実施形態と同じである。
As shown in FIG. 9, the
制限部２３は、走行抵抗外乱推定部１４から走行抵抗外乱の値を入力する。そして制限部２３は、制限判断部２１から制限指示信号が入力していない場合には、走行抵抗外乱推定部１４からの入力値と同じ値を出力する。また制限部２３は、制限判断部２１から制限指示信号が入力している場合には、０を出力する。
The limiting
制限部２４は、目標荷重移動量算出部１９から目標荷重移動量Δの値を入力する。そして制限部２４は、制限判断部１３０から制限指示信号が入力していない場合には、目標荷重移動量算出部１９からの入力値と同じ値を出力する。また制限部２３は、制限判断部１３０から制限指示信号が入力している場合には、０を出力する。
The
次に、電子制御装置１内で信号の入力を制限したときの補正駆動トルクの変化を図１０を用いて説明する。なお図１０では、入力が制限されると入力値が０となる場合における補正駆動トルクの変化を示す。
Next, changes in the correction drive torque when the signal input is limited in the
図１０に示すように、０．４秒の周期で値が周期的に変動する走行抵抗外乱を走行抵抗外乱推定部１４が出力する（グラフＧ１２を参照）とともに、１秒の周期で値が周期的に変動する目標荷重移動量Δを目標荷重移動量算出部１９が出力する（グラフＧ１３を参照）とする。そして０．５秒から１．５秒までの間に入力が制限される（グラフＧ１１を参照）とする。
As shown in FIG. 10, the running
０秒から２秒までの間に制限がされていない場合に、補正駆動トルクは、走行抵抗外乱の変動と目標荷重移動量Δの変動の両方に対応した変動を示す（グラフＧ１４の曲線Ｌ２１を参照）。 When the limit is not set between 0 seconds and 2 seconds, the corrected driving torque shows a variation corresponding to both the variation of the running resistance disturbance and the variation of the target load movement amount Δ (see the curve L21 of the graph G14). reference).
目標荷重移動量算出部１９と減算器１２２との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限する（すなわち、目標荷重移動量Δ＝０とする）と、補正駆動トルクは、０．５秒から１．５秒の間で走行抵抗外乱の変動に対応した変動を示す（グラフＧ１４の曲線Ｌ２２を参照）。すなわち、目標荷重移動量Δが異常であるときに、目標荷重移動量算出部１９と減算器１２２との間で信号の入力を制限すると、電子制御装置１は、走行抵抗外乱に対する外乱抑制効果を継続させることができる。
When the input of the signal between the target load movement
減算器１２２と積分器１２３との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０．５秒から１．５秒の間で走行抵抗外乱の変動に対応した変動を示す（グラフＧ１４の曲線Ｌ２３を参照）ものの、積分停止によりオフセットが残り、好ましい状態とは言えない（矢印ＡＬ１１を参照）。
When the signal input between the subtractor 122 and the
積分器１２３と加減算器１２５との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０．５秒から１．５秒の間で走行抵抗外乱の変動に対応した変動を示す（グラフＧ１５の曲線Ｌ２４を参照）とともに、バネ上振動モデルの過去値の影響で制限の開始時と終了時においてパルスノイズが発生して好ましい状態とは言えない（矢印ＡＬ１２，ＡＬ１３を参照）。なお、これは、値を徐々に変化させる制限を行わない場合にはパルスノイズが発生するという問題を提起するためのものであり、第１実施形態で示しているように、値を徐々に変化させる制限を行うことでパルスノイズを消すことができる。
When the signal input between the
加減算器１２５とバネ上振動モデル演算部１２１との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０となる（グラフＧ１５の曲線Ｌ２５を参照）とともに、バネ上振動モデルの過去値の影響で制限の終了時においてパルスノイズが発生して好ましい状態とは言えない（矢印ＡＬ１４を参照）。なお、これは、値を徐々に変化させる制限を行わない場合にはパルスノイズが発生するという問題を提起するためのものであり、第１実施形態で示しているように、値を徐々に変化させる制限を行うことでパルスノイズを消すことができる。
When the signal input between the adder /
走行抵抗外乱推定部１４と加減算器１２５との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限すると、補正駆動トルクは、０．５秒から１．５秒の間で目標荷重移動量Δの変動に対応した変動を示す（グラフＧ１６の曲線Ｌ２６を参照）。すなわち、走行抵抗外乱が異常であるときに、走行抵抗外乱推定部１４と加減算器１２５との間で信号の入力を制限すると、電子制御装置１は、目標荷重移動量への追従制御を継続させることができる。
When the signal input between the running resistance
加減算器１２５と減算器１２６との間で信号の入力を０．５秒から１．５秒まで制限している間、補正駆動トルクは０となる（グラフＧ１６の曲線Ｌ２７を参照）。すなわち、加減算器１２５と減算器１２６との間で信号の入力を制限すると、電子制御装置１は、走行抵抗外乱に対する抑制制御と目標荷重移動量への追従制御の双方ともが停止することになる。
While the signal input between the adder /
このように構成された電子制御装置１では、制限部２４が、目標荷重移動量Δに異常が発生したと制限判断部１３０が判断した場合に、制振補正部２０が基本要求トルクＴw_tgtを補正するときにおける目標荷重移動量Δの寄与を目標荷重移動量算出部１９の出力値として、目標荷重移動量算出部１９の出力値を制限するとともに、制限部２３が、走行抵抗外乱に異常が発生したと制限判断部２１が判断した場合に、制振補正部２０が基本要求トルクＴw_tgtを補正するときにおける走行抵抗外乱の寄与を制限する。
In the
このため、異常な目標荷重移動量Δおよび異常な走行抵抗外乱に基づいて車両の駆動トルクが制御されることがなくなり、車両制御の安定性を向上させることができる。
さらに、目標荷重移動量Δおよび走行抵抗外乱のうち目標荷重移動量Δが異常である場合には、走行抵抗外乱を用いた駆動トルク制御を継続させることができるとともに、走行抵抗外乱が異常である場合には、目標荷重移動量Δを用いた駆動トルク制御を継続させることができる。すなわち、目標荷重移動量Δを用いた駆動トルク制御と、走行抵抗外乱を用いた駆動トルク制御の両方が同時に行われなくなるという事態の発生を抑制することができ、目標荷重移動量Δの算出結果および走行抵抗外乱の推定結果に異常が発生した場合であっても、操縦性と安定性を高いレベルに維持することができる。
For this reason, the driving torque of the vehicle is not controlled based on the abnormal target load movement amount Δ and the abnormal running resistance disturbance, and the stability of the vehicle control can be improved.
Furthermore, when the target load movement amount Δ is abnormal among the target load movement amount Δ and the running resistance disturbance, the driving torque control using the running resistance disturbance can be continued and the running resistance disturbance is abnormal. In this case, the drive torque control using the target load movement amount Δ can be continued. That is, it is possible to suppress the occurrence of the situation where both the drive torque control using the target load movement amount Δ and the drive torque control using the running resistance disturbance are not performed at the same time, and the calculation result of the target load movement amount Δ Even if an abnormality occurs in the estimation result of the running resistance disturbance, the maneuverability and stability can be maintained at a high level.
以上説明した実施形態において、制限部２４は本発明における第１制限手段、制限部２３は本発明における第２制限手段である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
In the embodiment described above, the limiting
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, As long as it belongs to the technical scope of this invention, a various form can be taken.
例えば、上記第１実施形態の制限部１５６は、制限開始から時間が経過するに従い値が徐々に小さくなるように出力を行うように構成されている。しかし、制限を開始した時点で出力が０になるようにするために、制限判断部１３０と制限部１５６を図１１に示すように構成してもよい。
For example, the limiting
制限判断部１３０は、図１１に示すように、車両信号異常判断部１４１、車速依存定数算出部１７１、定数出力器１７２、切替スイッチ１７３、フィルタ１７４および増幅器１７５を備える。
As shown in FIG. 11, the
車両信号異常判断部１４１は、第１実施形態の車両信号異常判断部１４１と同じであるため、説明を省略する。
車速依存定数算出部１７１は、車速Ｖをパラメータとした車速依存定数の値が予め設定された２次元マップを備える。そして車速依存定数算出部１７１は、入力した車速Ｖに基づいて、上記２次元マップを参照することにより車速依存定数を算出する。なお、上記２次元マップで設定されている車速依存定数は、０ｋｍ／ｈから第１判断車速（本実施形態では１０ｋｍ／ｈ）未満では０で、第１判断車速から第２判断車速（本実施形態では２０ｋｍ／ｈ）未満では車速Ｖに比例して大きくなり、第２判断車速以上で１となるように設定されている。
The vehicle signal
The vehicle speed dependent
定数出力器１７２は、予め設定された定数０を出力する。
切替スイッチ１７３は、車速依存定数算出部１７１からの出力値と定数出力器１７２からの出力値とを入力し、車両信号異常判断部１４１からの信号に基づいて、車速依存定数算出部１７１および定数出力器１７２の何れかの出力値を選択して出力する。そして切替スイッチ１７３は、車両信号異常判断部１４１からの信号が論理０を示す場合には、車速依存定数算出部１７１を選択し、車両信号異常判断部１４１からの信号が論理１を示す場合には、定数出力器１７２を選択するように構成されている。
The
The
フィルタ１７４は、切替スイッチ１７３の出力値の変化率を、予め設定された制限値以下となるように制限する。これにより、補正駆動トルクが急変することによる車両の挙動を、運転者に違和感を与えない程度に抑制することができる。
The
増幅器１７５は、フィルタ１７４からの出力値をＫmax倍して出力する。なおＫmaxは、積分器１２３の最大出力値となるように予め設定された定数である。
このように構成された制限判断部１３０は、異常が発生していないと車両信号異常判断部１４１が判断している場合には、車速Ｖに応じて決定された車速依存定数をＫmax倍した値を出力し、異常が発生していると車両信号異常判断部１４１が判断している場合には、０を出力する。
The
When the vehicle signal
そして制限部１５６は、加算器１５４から入力した値を、増幅器１７５から入力した値以下となるように制限して出力する。
すなわち制限部１５６は、車速Ｖが予め設定された第２判断車速未満である場合に、第２判断車速未満では０以上１未満の値となる車速依存定数に基づいて、積分器１２３の出力値を制限する。これにより、目標荷重移動量Δの演算精度が、目標荷重移動量Δを用いた駆動トルク制御に影響を及ぼすのを抑制することができる。目標荷重移動量Δは、式（１３）に示すように、Ｖ2で除算することにより算出されるため、車速Ｖが小さい場合には演算精度を確保できないおそれがあるためである。
Then, the limiting
That is, when the vehicle speed V is less than the preset second determination vehicle speed, the limiting
また上記実施形態では、図６に示すように、前回値に対してＫf倍することにより値を徐々に変化させるものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、時間経過に従い直線的に値を徐々に変化させるようにしてもよいし、制限に起因した車両への影響が運転者に認識されない範囲で階段状に値を徐々に変化させるようにしてもよい。 In the above embodiment, as shown in FIG. 6, showed that gradually changing the value by multiplying K f with respect to the previous value, it is not limited thereto, for example, in accordance with the elapsed time The value may be gradually changed linearly, or the value may be gradually changed stepwise within a range in which the driver does not recognize the influence on the vehicle due to the restriction.
１…電子制御装置、１１…基本要求トルク算出部、１９…目標荷重移動量算出部、２０…制振補正部、２１,１３０…制限判断部、２２,２３,２４,１５６…制限部、１２１…バネ上振動モデル演算部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
運転者によるアクセルペダル操作に基づいて、前記運転者が前記車両に要求する駆動力である基本要求駆動力を算出する基本駆動力算出手段（１１）と、
前記車両の前輪と後輪との間での荷重移動量を前後輪荷重移動量として、前記車両が安定して走行するための前記前後輪荷重移動量である目標荷重移動量を算出する目標荷重移動量算出手段（１９）と、
前記車両の前記前後輪荷重移動量を推定する荷重移動量推定手段（１２１）と、
前記車両の走行抵抗外乱を推定する走行抵抗外乱推定手段（１４）と、
前記荷重移動量推定手段により推定された前記前後輪荷重移動量が前記目標荷重移動量に追従するように、且つ、前記走行抵抗外乱推定手段により推定された前記走行抵抗外乱による前記車両への影響を抑制するように、前記基本要求駆動力を補正する駆動力補正手段（２０）と、
前記目標荷重移動量算出手段により算出される前記目標荷重移動量に異常が発生したか否かを判断する第１異常判断手段（１３０）と、
前記走行抵抗外乱推定手段により推定された前記走行抵抗外乱に異常が発生したか否かを判断する第２異常判断手段（２１）と、
前記目標荷重移動量に異常が発生したと前記第１異常判断手段が判断した場合に、前記駆動力補正手段が前記基本要求駆動力を補正するときにおける前記目標荷重移動量の寄与を制限する第１制限手段（２４，１５６）と、
前記走行抵抗外乱に異常が発生したと第２異常判断手段が判断した場合に、前記駆動力補正手段が前記基本要求駆動力を補正するときにおける前記走行抵抗外乱の寄与を制限する第２制限手段（２２，２３）とを備える
ことを特徴とする車両制御装置。 A vehicle control device (1) mounted on a vehicle for controlling the driving force of the vehicle,
Basic driving force calculating means (11) for calculating a basic required driving force which is a driving force required by the driver for the vehicle based on an accelerator pedal operation by the driver;
A target load for calculating a target load movement amount, which is the front and rear wheel load movement amount for the vehicle to travel stably, with the load movement amount between the front and rear wheels of the vehicle as a front and rear wheel load movement amount. A movement amount calculating means (19);
Load movement amount estimation means (121) for estimating the front and rear wheel load movement amount of the vehicle;
Running resistance disturbance estimating means (14) for estimating the running resistance disturbance of the vehicle;
The front and rear wheel load movement amount estimated by the load movement amount estimation means follows the target load movement amount, and the vehicle resistance is influenced by the running resistance disturbance estimated by the running resistance disturbance estimation means. Driving force correcting means (20) for correcting the basic required driving force so as to suppress
First abnormality determination means (130) for determining whether an abnormality has occurred in the target load movement amount calculated by the target load movement amount calculation means;
Second abnormality determining means (21) for determining whether an abnormality has occurred in the running resistance disturbance estimated by the running resistance disturbance estimating means;
When the first abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in the target load movement amount, the first load determination unit limits the contribution of the target load movement amount when the driving force correction unit corrects the basic required driving force. 1 limiting means (24, 156);
Second limiting means for limiting the contribution of the running resistance disturbance when the driving force correcting means corrects the basic required driving force when the second abnormality judging means determines that an abnormality has occurred in the running resistance disturbance. (22, 23) The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1, wherein the first limiting means (156) gradually reduces the contribution of the target load movement amount when starting the limitation.
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。 3. The vehicle control device according to claim 1, wherein the first limiting unit (156) causes the contribution of the target load movement amount to gradually increase when the limitation is finished. 4. .
前記第１制限手段（１５６）は、前記目標荷重移動量の寄与を、前記積分器の出力値とする
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両制御装置。 The driving force correcting means is an integrator that integrates a difference between the target load movement amount calculated by the target load movement amount calculation means and the front and rear wheel load movement amounts estimated by the load movement amount estimation means. 123), and configured to correct the basic required driving force using the output value of the integrator,
The vehicle control device according to claim 2 or 3, wherein the first limiting means (156) uses the contribution of the target load movement amount as an output value of the integrator.
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両制御装置。 The said 2nd restriction | limiting means (22) makes the contribution of the said driving | running | working resistance disturbance become small gradually when starting the said restriction | limiting. The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Vehicle control device.
ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両制御装置。 The said 2nd restriction | limiting means (22) makes the contribution of the said driving | running | working resistance disturbance become large gradually, when complete | finishing the said restriction | limiting. The one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. Vehicle control device.
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両制御装置。 The said 1st restriction | limiting means restrict | limits the contribution of the said target load movement amount, when the driving speed of the said vehicle is also less than the judgment vehicle speed set beforehand. The vehicle control device according to claim 1.
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