JP5071154B2 - Vehicle attitude control device and vehicle attitude control method - Google Patents

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Description

この発明は、車両の走行姿勢制御装置及び走行姿勢制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle running attitude control device and a running attitude control method.

ドライバの操作とは独立して車両の走行姿勢を制御して旋回時などの走行安定性を向上させる車両が研究されている。そのような車両のひとつに、駆動輪ごとに駆動力を制御するものがある。このような車両では、旋回時に車輪の転舵だけでなく、駆動輪ごとに駆動力をも制御することで、所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得ることができ、目標通りのトレースが可能となる。そしてこのような車両において、一部の駆動輪が何らかの理由によって目標通りに駆動できなくても、他の駆動輪の補完によって所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得ることができ、目標通りのトレースが可能となる技術がたとえば特許文献１に開示されている。
特開２００７−１３３０号公報 Research has been conducted on vehicles that improve the running stability during turning by controlling the running posture of the vehicle independently of the operation of the driver. One such vehicle controls the driving force for each driving wheel. In such a vehicle, by controlling not only the wheel steering during turning but also the driving force for each driving wheel, the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment can be obtained, and the desired trace can be obtained. It becomes possible. In such a vehicle, even if some of the drive wheels cannot be driven as intended for some reason, the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment can be obtained by complementing the other drive wheels. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 discloses a technique that enables the tracing of the above.
JP 2007-1330 A

しかしながら、このような従来技術を適用しても、車両の走行状態によっては、所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得ることができず、目標通りのトレースが実行できない可能性のあることが本件発明者らによって知見された。   However, even if such conventional technology is applied, depending on the running state of the vehicle, the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment may not be obtained, and there is a possibility that the target tracing cannot be performed. It was discovered by the present inventors.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、従来技術に況してさらに精度よく所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られる車両の走行姿勢制御装置及び走行姿勢制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and a vehicle running attitude control device and running attitude capable of obtaining desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment more accurately than in the prior art. An object is to provide a control method.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、ドライバによるステアリングホイール操舵量を検出する操舵量検出手段(ステップＳ１)と、検出したステアリングホイール操舵量に基づいて各駆動輪に駆動力を配分する駆動力配分手段(ステップＳ１０)と、配分された駆動力が実現可能か否かを判定する実現性判定手段(ステップＳ１２)と、駆動力が実現不能なときは、実現可能な範囲で各駆動輪の駆動力を再配分するとともに、転舵輪の転舵角を設定する駆動力転舵角設定手段(ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１３)と、を有し、前記駆動力転舵角設定手段は、各駆動輪の駆動力のタイヤ横力変化量に対する影響度合を表す指標である、駆動力変化に対するタイヤ横力感度、又は、各輪の横滑り角のタイヤ横力変化量に対する影響度合を表す指標である、横滑り角変化に対するタイヤ横力感度に基づいて、駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせを算出して設定する、ことを特徴とする。   The present invention includes a steering amount detection means (step S1) for detecting a steering wheel steering amount by a driver, a driving force distribution means (step S10) for distributing a driving force to each driving wheel based on the detected steering wheel steering amount. A feasibility determination means (step S12) for determining whether or not the allocated driving force can be realized; and when the driving force cannot be realized, the driving force of each driving wheel is redistributed within the realizable range. Driving force turning angle setting means (steps S9, S10, S13) for setting the turning angle of the steered wheels, wherein the driving force turning angle setting means is a tire side of the driving force of each driving wheel. The tire lateral force sensitivity with respect to the driving force change, which is an index representing the degree of influence on the force change amount, or the tire lateral force with respect to the side slip angle change, which is an index representing the degree of influence of the side slip angle of each wheel on the tire lateral force change amount. Based on the sensitivity, it calculates and sets a combination of driving force change amount and the steering angle correction amount, characterized in that.

本発明によれば、各駆動輪の駆動力のタイヤ横力変化量に対する影響度合を表す指標である、駆動力変化に対するタイヤ横力感度、又は、各輪の横滑り角のタイヤ横力変化量に対する影響度合を表す指標である、横滑り角変化に対するタイヤ横力感度に基づいて、駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせを算出して設定することで、車両の旋回時に車両の駆動力のみならず、舵角をも制御するようにしたので、所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得ることができる。このようにすることで、従来にも況してさらに精度よく所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られ、精度よく目標コースをトレース可能になったのである。   According to the present invention, the tire lateral force sensitivity to the driving force change, or the tire lateral force change amount of the side slip angle of each wheel, which is an index representing the degree of influence of the driving force of each driving wheel on the tire lateral force change amount. By calculating and setting the combination of the driving force change amount and the steering angle correction amount based on the tire lateral force sensitivity to the side slip angle change, which is an index indicating the degree of influence, if only the driving force of the vehicle is turning In addition, since the rudder angle is also controlled, desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment can be obtained. By doing so, the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment can be obtained with higher accuracy than in the past, and the target course can be traced with high accuracy.

以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

（基本的な技術思想について）
はじめに本発明の理解を容易にするために、本発明の基本的な技術思想について説明する。 (Basic technical concept)
First, in order to facilitate understanding of the present invention, the basic technical idea of the present invention will be described.

旋回時に車輪の転舵角とともに、駆動輪ごとの駆動力をも制御することで、所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得て走行姿勢を制御しようとする車両において、所望通りの駆動力を出せない場合がある。たとえば旋回時に車両の駆動輪のうちの一輪が濡れたマンホールなどを踏んでしまってスリップしてしまい、目標駆動力が微小時間だけ得られないような場合や、各輪を駆動するモータへの供給電力が不足して目標駆動力が得られないような場合である。このような場合には、その一輪の駆動力を実現可能な駆動力に抑えるとともに、他の駆動輪の駆動力を補正制御することで、所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られるようになる。   Controls the driving force for each driving wheel as well as the turning angle of the wheel when turning, so that the desired driving force can be obtained in a vehicle that obtains the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment to control the running posture. May not be available. For example, if one of the drive wheels of a vehicle slips on a wet manhole during a turn and slips, the target drive force cannot be obtained for a very short time, or supply to the motor that drives each wheel This is a case where the target driving force cannot be obtained due to insufficient power. In such a case, it is possible to obtain a desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment by suppressing the driving force of the one wheel to a realizable driving force and correcting and controlling the driving force of the other driving wheel. become.

しかしながら、駆動力制御だけでは、所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得られない場合がある。これについて図１を参照して説明する。なお図１は、前輪のみを転舵する４輪独立駆動車において、前輪を左方向に転舵して左方向に定常旋回している状態のときに、走行抵抗に釣り合うように輪荷重比に応じて各輪に配分する駆動力を示す図である。定常旋回であるので、車両の前後力、横力、ヨーモーメントは一定である。   However, the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment may not be obtained only by driving force control. This will be described with reference to FIG. Note that FIG. 1 shows a wheel load ratio in a four-wheel independent drive vehicle in which only the front wheels are steered so that the front wheels are steered in the left direction and are turning in the left direction so as to balance the running resistance. It is a figure which shows the driving force distributed to each wheel according to it. Since the vehicle is in a steady turn, the longitudinal force, lateral force, and yaw moment of the vehicle are constant.

図１の横軸に左前輪の駆動力Ｆｘ1[単位：Ｎ]をとり、縦軸に左前輪の駆動力Ｆｘ1、右前輪の駆動力Ｆｘ2[単位：Ｎ]、左後輪の駆動力Ｆｘ3[単位：Ｎ]、右後輪の駆動力Ｆｘ4[単位：Ｎ]をとる。したがって左前輪の駆動力Ｆｘ1は傾き１の直線になる。輪荷重比で定常旋回している場合であって左前輪に駆動力Ｆｘ1(0)を配分するときには、右前輪には駆動力Ｆｘ2(0)を配分し、左後輪には駆動力Ｆｘ3(0)を配分し、右後輪には駆動力Ｆｘ4(0)を配分する。なお右前輪には駆動力Ｆｘ2(1)を配分し、左後輪には駆動力Ｆｘ3(1)を配分し、右後輪には駆動力Ｆｘ4(1)を配分することも可能である。このように駆動力を配分すれば、前後力、横力、ヨーモーメントが一定に維持される。このような駆動力の関係をプロットしたのが図１である(特許文献１参照)。なお図１に示されているように、或る左前輪に駆動力Ｆｘ1(0)に対して他の駆動輪の駆動力の組み合わせ(Ｆｘ2(0),Ｆｘ3(0),Ｆｘ4(0))、(Ｆｘ2(1),Ｆｘ3(1),Ｆｘ4(1))がある。このようなときには、前回までの駆動力からの変化量の二乗和が小さい方をとることで、総合的に小さな変化で所望通りに制御できる。このような駆動力変化量の二乗和を求める関数(数式)が駆動力変化量を評価する評価関数である。 The horizontal axis in FIG. 1 represents the left front wheel driving force Fx 1 [unit: N], the vertical axis represents the left front wheel driving force Fx 1 , the right front wheel driving force Fx 2 [unit: N], and the left rear wheel driving. The force Fx 3 [unit: N] and the driving force Fx 4 [unit: N] of the right rear wheel are taken. Thus the left front wheel driving force Fx 1 is a straight line of slope 1. When the driving force Fx 1 (0) is distributed to the left front wheel in the case of steady turning at the wheel load ratio, the driving force Fx 2 (0) is allocated to the right front wheel and the driving force is applied to the left rear wheel. Fx 3 (0) is allocated, and the driving force Fx 4 (0) is allocated to the right rear wheel. It is also possible to distribute the driving force Fx 2 (1) to the right front wheel, the driving force Fx 3 (1) to the left rear wheel, and the driving force Fx 4 (1) to the right rear wheel. It is. If the driving force is distributed in this way, the longitudinal force, lateral force, and yaw moment are maintained constant. FIG. 1 is a plot of such a driving force relationship (see Patent Document 1). As shown in FIG. 1, the combination of the driving force of another driving wheel with respect to the driving force Fx 1 (0) (Fx 2 (0), Fx 3 (0), Fx 4 ) (0)), (Fx 2 (1), Fx 3 (1), Fx 4 (1)). In such a case, by taking the smaller sum of squares of the amount of change from the previous driving force, it is possible to control as desired with a small overall change. A function (formula) for obtaining the sum of squares of the driving force change amount is an evaluation function for evaluating the driving force change amount.

そして何らかの不具合が生じて、左前輪に駆動力Ｆｘ1(2)しか配分できないときには、右前輪には駆動力Ｆｘ2(2)を配分し、左後輪には駆動力Ｆｘ3(2)を配分し、右後輪には駆動力Ｆｘ4(2)を配分する。このようにすれば、左前輪の駆動力が低下しても、前後力、横力、ヨーモーメントを一定に維持することができる。なお上述のように、左前輪に駆動力Ｆｘ1(2)に対する他の駆動輪の駆動力の組み合わせは他の一組が存在するが、図面の煩雑等を防ぐために図示を省略する。駆動力変化量を評価する評価関数が小さい方の(Ｆｘ2(2),Ｆｘ3(2),Ｆｘ4(2))を図１に図示する。 And it occurs some problem, when it is unable to allocate the driving force Fx 1 (2) only to the left front wheel, the right front wheel distributes the driving force Fx 2 (2), the driving force Fx 3 in the left rear wheel (2) The driving force Fx 4 (2) is distributed to the right rear wheel. In this way, even if the driving force of the left front wheel decreases, the longitudinal force, lateral force, and yaw moment can be kept constant. As described above, there is another set of combinations of the driving forces of the other driving wheels with respect to the driving force Fx 1 (2) on the left front wheel, but the illustration is omitted in order to prevent the drawing from being complicated. FIG. 1 shows (Fx 2 (2), Fx 3 (2), Fx 4 (2)) having a smaller evaluation function for evaluating the driving force variation.

ところで図１から分かるように、左前輪の駆動力がゼロになってしまったときには、駆動力の解がなく、駆動力制御だけでは対応できない。   As can be seen from FIG. 1, when the driving force of the left front wheel becomes zero, there is no solution of the driving force, and it cannot be handled only by driving force control.

しかしながら、このような場合であっても、車輪の舵角を微小角度補正するだけで解が得られるようになる。これについて図２を参照して説明する。なお図２は、左後輪及び右後輪を0.25degだけ補正転舵して図１と同様の駆動力関係をプロットした図である。図２には、左後輪及び右後輪を0.25degだけ補正転舵すれば、左前輪の駆動力がゼロになったときの駆動力の組み合わせが存在することが示されている。このように車輪の舵角を微小角度補正することで、前後力、横力、ヨーモーメントが一定に維持するための駆動力の組み合わせを得ることができ、精度よく目標コースをトレース可能になったのである。   However, even in such a case, a solution can be obtained only by correcting the steering angle of the wheel by a minute angle. This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram in which the left rear wheel and the right rear wheel are corrected and steered by 0.25 deg and the driving force relationship similar to that in FIG. FIG. 2 shows that if the left rear wheel and the right rear wheel are corrected and steered by 0.25 deg, there is a combination of driving forces when the driving force of the left front wheel becomes zero. In this way, by correcting the steering angle of the wheel by a minute angle, it is possible to obtain a combination of driving force for maintaining the longitudinal force, lateral force, and yaw moment to be constant, and the target course can be traced with high accuracy. It is.

なお上記では、まず駆動力の組み合わせの解が存在しない場合は、車輪の舵角を微小角度補正して、再度駆動力の組み合わせの解の存在を確認する、という考え方で説明した。しかしながら、まず車輪舵角の組み合わせの解の存在を確認し、存在しない場合は、駆動力を微小補正して、再度車輪舵角の組み合わせの解の存在を確認する、という考え方であってもよい。また後述するが、駆動力及び車輪舵角の組み合わせの解を直接求めてもよい。   In the above description, first, when there is no solution for the combination of driving forces, the steering angle of the wheel is corrected by a minute angle, and the existence of the solution for the combination of driving forces is confirmed again. However, the idea of first confirming the existence of a wheel steering angle combination solution and, if not, correcting the driving force slightly and confirming the existence of the wheel steering angle combination solution again may be used. . As will be described later, a solution of a combination of driving force and wheel steering angle may be directly obtained.

以下では、このような技術思想をさらに具体的に説明する。   In the following, such technical idea will be described more specifically.

（車両及び車輪に作用する力について）
図３は、車両及び車輪に作用する力について説明する図である。 (About forces acting on vehicles and wheels)
FIG. 3 is a diagram for explaining the forces acting on the vehicle and the wheels.

はじめに図３(Ａ)を参照して車両に作用する力について説明する。   First, the force acting on the vehicle will be described with reference to FIG.

各車輪１〜４を左に転舵する場合を考える。   Consider the case where each wheel 1 to 4 is steered to the left.

左前輪１は、車両前後方向に対して舵角δ1[単位：rad]だけ転舵されている。このとき駆動力はＦｘ1[単位：N]、タイヤ横力はＦｙ1[単位：N]である。なお舵角δi(i=1〜4)は各車輪の回転方向が車両前後方向と一致している状態を０とし、車両を鉛直上方から見て反時計回りを正とする。駆動力Ｆｘiは舵角δiが全て０のときに車両を前方に加速させる方向を正とし、タイヤ横力Ｆｙi[単位：N]は舵角δiが全て０のときに車両を左方向に加速させる方向を正とする。 The left front wheel 1 is steered by a steering angle δ 1 [unit: rad] with respect to the vehicle longitudinal direction. At this time, the driving force is Fx 1 [unit: N], and the tire lateral force is Fy 1 [unit: N]. The steering angle δ i (i = 1 to 4) is 0 when the rotational direction of each wheel coincides with the vehicle front-rear direction, and is counterclockwise when the vehicle is viewed from vertically above. The driving force Fx i is positive when the vehicle is accelerated forward when the steering angle δ i is all zero, and the tire lateral force Fy i [unit: N] is left when the steering angle δ i is all zero. The direction of acceleration in the direction is positive.

右前輪２、左後輪３、右後輪４も同様である。なお右前輪については添字２を付し、左後輪については添字３を付し、右後輪については添字４を付す。   The same applies to the right front wheel 2, the left rear wheel 3, and the right rear wheel 4. The subscript 2 is attached to the right front wheel, the subscript 3 is attached to the left rear wheel, and the subscript 4 is attached to the right rear wheel.

車両重心Ｇには、タイヤ力の総和の車両前後方向成分Ｆｘ[単位：N]、タイヤ力の総和の車両横方向成分Ｆｙ[単位：N]、各車輪のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントＭ[単位：Nm]が作用する。なおヨーモーメントＭは車両を鉛直上方から見て反時計回りを正とする。   The vehicle center of gravity G includes a vehicle longitudinal direction component Fx [unit: N] of the sum of tire forces, a vehicle lateral direction component Fy [unit: N] of the sum of tire forces, and a vehicle center of gravity around the vehicle center of gravity generated by the tire force of each wheel. The yaw moment M [unit: Nm] acts. The yaw moment M is positive in the counterclockwise direction when the vehicle is viewed from above.

また図３(Ａ)において前後輪のトレッド長Ｌｔ[単位：m]、車両重心軸から前輪車軸までの距離Ｌｆ[単位：m]、車両重心軸から後輪車軸までの距離Ｌｒ[単位：m]であり、ホイールベース長Ｌｌ＝Ｌｆ＋Ｌｒ[単位：m]である。   3A, the tread length Lt [unit: m] of the front and rear wheels, the distance Lf [unit: m] from the vehicle center of gravity axis to the front wheel axle, and the distance Lr [unit: m] from the vehicle center of gravity axis to the rear wheel axle. The wheel base length Ll = Lf + Lr [unit: m].

次に図３(Ｂ)を参照して車輪に作用する力について説明する。   Next, the force acting on the wheel will be described with reference to FIG.

各車輪に発生した駆動力Ｆｘi及びタイヤ横力Ｆｙiの合力(タイヤ力)の車両前後方向成分をＦｘi'、車両横方向成分をＦｙi'とする。このとき、図３(Ｂ)のように各車輪を舵角δiだけ切った場合におけるＦｘi'及びＦｙi'は次式(1-1)及び式(1-2)で表される。ただし、Ｆｘi'は車両を前方に加速する方向を正とし、Ｆｙi'は車両を左方向に加速させる方向を正とする。 Resultant force of the driving force Fx i and the tire lateral force Fy i generated in each wheel vehicle longitudinal direction component Fx i of (tire forces) ', the vehicle lateral component Fy i' and. At this time, Fx i ′ and Fy i ′ when each wheel is turned by the steering angle δ i as shown in FIG. 3B are expressed by the following equations (1-1) and (1-2). However, Fx i ′ is positive in the direction of accelerating the vehicle forward, and Fy i ′ is positive in the direction of accelerating the vehicle in the left direction.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

そして図３(Ａ)の状態において、タイヤ力の総和の車両前後方向成分Ｆｘと、タイヤ力の総和の車両横方向成分Ｆｙと、各車輪のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントＭとは次式(2-1)〜(2-3)のようになる。   In the state of FIG. 3A, the vehicle longitudinal component Fx of the sum of tire forces, the vehicle lateral component Fy of the sum of tire forces, and the yaw moment M around the center of gravity of the vehicle generated by the tire force of each wheel, Is expressed by the following equations (2-1) to (2-3).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

（各輪の駆動力は一定；前後力、横力、モーメントを変化させない舵角制御について）
本発明は、上述のように各輪の舵角及び駆動力を制御して所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得ようとする発明であるが、最初に各輪の駆動力は一定のままで舵角を制御する場合について説明する。 (The driving force of each wheel is constant; rudder angle control that does not change the longitudinal force, lateral force, and moment)
In the present invention, as described above, the steering angle and driving force of each wheel are controlled to obtain desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment. First, the driving force of each wheel is constant. A case where the steering angle is controlled as it is will be described.

各輪に配分された駆動力Ｆｘiは一定のままで、各輪の舵角がδiからδi＋Δδiに切り増されるときの前後力Ｆｘa、横力Ｆｙa、モーメントＭaは、タイヤ横力や転舵調整機構等の遅れやキャンバー角変化等を無視できるとすると、次式(3-1)〜(3-3)のようになる。 Driving force Fx i allocated to each wheel remains constant, the longitudinal force Fx a when the steering angle of each wheel is Masa cut into δ i + Δδ i from [delta] i, the lateral force Fy a, moment M a is Assuming that the delay of the tire lateral force, the steering adjustment mechanism, the change in the camber angle, etc. can be ignored, the following equations (3-1) to (3-3) are obtained.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

なお各輪の横力Ｆｙaiは、たとえば図４のようなタイヤ特性マップに、各輪の横滑り角βai(＝βi−δi)、駆動力Ｆｘi、輪荷重Ｗiを適用して求めることができる。 The lateral force Fy ai of each wheel is obtained by applying the side slip angle β ai (= β i −δ i ), the driving force Fx i , and the wheel load W i to the tire characteristic map as shown in FIG. Can be sought.

したがって、各輪に配分された駆動力Ｆｘiは一定のままで、各車輪を舵角Δδiだけ切った(すなわち舵角δai＝δi＋Δδi)場合における前後力変化量ΔＦｘは、式(2-1)及び式(3-1)から次式(4-1)になる。同様に横力変化量ΔＦｙは、式(2-2)及び式(3-2)から次式(4-2)になる。ヨーモーメント変化量ΔＭは、式(2-3)及び式(3-3)から次式(4-3)になる。 Therefore, the driving force Fx i distributed to each wheel remains constant, and the longitudinal force change amount ΔFx when each wheel is turned by the steering angle Δδ i (that is, the steering angle δ ai = δ i + Δδ i ) The following equation (4-1) is obtained from (2-1) and equation (3-1). Similarly, the lateral force change amount ΔFy is expressed by the following equation (4-2) from the equations (2-2) and (3-2). The yaw moment change amount ΔM is expressed by the following equation (4-3) from the equations (2-3) and (3-3).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

（各輪の舵角は一定；前後力、横力、モーメントを変化させない駆動力制御について）
次に各輪の舵角は一定のままで駆動力を制御する場合について説明する。 (The steering angle of each wheel is constant; driving force control that does not change the longitudinal force, lateral force, and moment)
Next, the case where the driving force is controlled while the steering angle of each wheel remains constant will be described.

各車輪の駆動力Ｆｘiが変化すると、タイヤ横力Ｆｙiも変化する。すなわち各車輪の駆動力Ｆｘiとタイヤ横力Ｆｙiとには図５に示す関係がある。 When the driving force Fx i of each wheel changes, so does the tire lateral force Fy i. That relationship shown in FIG. 5 in a driving force Fx i and the tire lateral force Fy i of each wheel.

図５は輪荷重Ｗ及び路面摩擦係数μに変化が無いとしたときの駆動力Ｆｘiとタイヤ横力Ｆｙiの関係を表した図である。横軸が駆動力Ｆｘiであり、縦軸がタイヤ横力Ｆｙiである。なお、横滑り角βiの符号は、車輪の前後方向から車輪速度の方向までの角度が鉛直上方から見て反時計回りになっている場合を正とする。 Figure 5 is a view showing the relationship between the driving force Fx i and the tire lateral force Fy i when the there is no change in the wheel load W and the road surface friction coefficient mu. The horizontal axis is the driving force Fx i, the vertical axis is the tire lateral force Fy i. The sign of the side slip angle β i is positive when the angle from the front-rear direction of the wheel to the direction of the wheel speed is counterclockwise when viewed from vertically above.

ここで、車輪の現在の状態が、駆動力Ｆｘi，タイヤ横力Ｆｙiであるときに、駆動力Ｆｘiのタイヤ横力変化量ΔＦｙiに対する影響度合を表す指標を、駆動力変化に対するタイヤ横力感度ｋi(i=1〜4)と定義する。すなわち、駆動力変化に対するタイヤ横力感度ｋiは、次式(5)のように定義される。なお駆動力Ｆｘi及びタイヤ横力変化量ΔＦｙiは微小であるとする。また、各輪の横滑り角βai(＝βi−Δδi)、各輪に配分される駆動力Ｆｘi、路面摩擦係数μi、輪荷重Ｗiである。 Here, when the current state of the wheels is the driving force Fx i and the tire lateral force Fy i , an index indicating the degree of influence of the driving force Fx i on the tire lateral force change amount ΔFy i is used as a tire with respect to the driving force change. It is defined as lateral force sensitivity k i (i = 1 to 4). That is, the tire lateral force sensitivity k i with respect to the driving force change is defined as the following equation (5). It is assumed that the driving force Fx i and the tire lateral force change amount ΔFy i are very small. Further, the sideslip angle β ai (= β i −Δδ i ) of each wheel, the driving force Fx i distributed to each wheel, the road surface friction coefficient μ i , and the wheel load W i .

Figure 0005071154
Figure 0005071154

各輪に配分される駆動力の変化量ΔＦｘiが十分微小で式(5)が成立すれば、前後力変化量ΔＦｘ、横力変化量ΔＦｙ、ヨーモーメント変化量ΔＭは、式(2-1)〜(2-3)の微小量を考えて以下で表される。 If the change amount ΔFx i of the driving force distributed to each wheel is sufficiently small and the equation (5) is established, the longitudinal force change amount ΔFx, the lateral force change amount ΔFy, and the yaw moment change amount ΔM are expressed by the equation (2-1 ) To (2-3) are considered below.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

そして式(5)の関係があるので、次式(7-1)が得られる。   Since there is a relationship of equation (5), the following equation (7-1) is obtained.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

そして式(7-1)をΔＦｘ、ΔＦｙ、ΔＭについて解くと、ΔＦｘ、ΔＦｙ、ΔＭだけ変化させる各輪の駆動力変化量ΔＦｘiは、χを任意定数として、たとえば次式(8-1)のように求められる。 Then, when equation (7-1) is solved for ΔFx, ΔFy, ΔM, the driving force change amount ΔFx i of each wheel that is changed by ΔFx, ΔFy, ΔM can be expressed by the following equation (8-1): It is required as follows.

Figure 0005071154
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この式(8-1)を用いて、所望の前後力変化量ΔＦｘ、横力変化量ΔＦｙ、ヨーモーメント変化量ΔＭを実現する各輪の駆動力変化量ΔＦｘiを求める。そして各輪に配分する駆動力ＦｘiをＦｘai＝Ｆｘi＋ΔＦｘi、と補正する。この補正された駆動力Ｆｘai(＝Ｆｘi＋ΔＦｘi)と舵角δai(＝δi＋Δδi)とによって実現される前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ、モーメントＭは、駆動力Ｆｘiと舵角δiとによって実現される前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ、モーメントＭに等しくなる。 Using this equation (8-1), a desired driving force change amount ΔFx i of each wheel that achieves a desired longitudinal force change amount ΔFx, lateral force change amount ΔFy, and yaw moment change amount ΔM is obtained. Then, the driving force Fx i distributed to each wheel is corrected as Fx ai = Fx i + ΔFx i . The corrected drive force Fx ai (= Fx i + ΔFx i) the steering angle δ ai (= δ i + Δδ i) a longitudinal force Fx to be realized by the lateral force Fy, the moment M, the driving force Fx i and the steering It becomes equal to the longitudinal force Fx, lateral force Fy, and moment M realized by the angle δ i .

なお式(7-1)は各輪の駆動力変化量ΔＦｘiが十分微小であることを前提としているので、駆動力変化量ΔＦｘiを直接求めると演算精度が低下するおそれがある。そこで特開２００６−３１５６６１号公報に開示されているような演算精度低下を防止する手法によって駆動力Ｆｘiを補正してをＦｘaiを求めるとよい。 Note Since the formula (7-1) is based on the assumption that the driving force variation DerutaFx i of each wheel is sufficient small, the operation accuracy obtaining a driving force change amount DerutaFx i directly may be reduced. Therefore the corrected driving force Fx i by a technique of preventing the operation precision reduction as disclosed in JP-A-2006-315661 may seek Fx ai.

次にこのようにして求めた駆動力Ｆｘai(＝Ｆｘi＋ΔＦｘi)と舵角δai(＝δi＋Δδi)とによって、舵角δaiを変化させないで、式(2-1)〜(2-3)と同じ前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ、モーメントＭを実現する駆動力配分の組み合わせ(集合)を求める。具体的な方法は特開２００７−１３３０号公報に開示されているので、ここでは簡単に説明する。上式(7-1)においてΔＦｘ、ΔＦｙ、ΔＭがゼロである場合(すなわち前後力、横力、モーメントの変化がない場合)を考えると、次式(9)が得られる。 Then the thus determined driving force Fx ai (= Fx i + ΔFx i) and the steering angle δ ai (= δ i + Δδ i), without changing the steering angle [delta] ai, formula (2-1) to The combination (set) of the driving force distribution that realizes the same longitudinal force Fx, lateral force Fy, and moment M as in (2-3) is obtained. A specific method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-1330, and will be briefly described here. Considering the case where ΔFx, ΔFy, and ΔM are zero in the above equation (7-1) (that is, when there is no change in longitudinal force, lateral force, and moment), the following equation (9) is obtained.

Figure 0005071154
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そして現在の動作点周りで式(5)に基づいてｋiを求める。そしてこの式(9)に基づいて、各輪に配分する駆動力を微小だけ補正し、現在の前後力、横力、ヨーモーメントを変化させることのない、各輪に配分する駆動力を求める。そして再び式(5)に基づいてｋiを求め、各輪に配分する駆動力を微小だけ補正し、現在の前後力、横力、ヨーモーメントを変化させることのない、各輪に配分する駆動力を求める。このように演算を繰り返すことによって、現在の前後力、横力、ヨーモーメントを変化させることのない、各輪に配分する駆動力の組み合わせ(集合)を求める。このようにして求めた各輪に配分する駆動力の組み合わせ(集合)をプロットすると、図１のようになるのである。 Then, k i is obtained around the current operating point based on the equation (5). Then, based on this equation (9), the driving force distributed to each wheel is slightly corrected to obtain the driving force distributed to each wheel without changing the current longitudinal force, lateral force, and yaw moment. Then, k i is calculated again based on equation (5), and the driving force distributed to each wheel is slightly corrected, and the driving force distributed to each wheel without changing the current longitudinal force, lateral force, and yaw moment. Seeking power. By repeating the calculation in this way, a combination (set) of driving forces to be distributed to each wheel is obtained without changing the current longitudinal force, lateral force, and yaw moment. When the combinations (sets) of the driving forces distributed to the respective wheels thus obtained are plotted, the result is as shown in FIG.

ところでこのようにして求めた各輪に配分する駆動力の組み合わせ(集合)では、所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られない場合がある。そのようなときには、各輪の舵角δiを微小に補正することで所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られるようになる可能性がある。たとえば、左後輪及び右後輪の舵角を0.25degだけ補正してから、再度上記手法によって、各輪に配分する駆動力の組み合わせ(集合)を求め、その結果をプロットしたのが図２である。このように駆動力の補正だけでは所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られなくても、さらに各輪の舵角δiを微小角度補正して、再度各輪に配分する駆動力の組み合わせ(集合)を求めれば、所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られる可能性がある。そして一旦、舵角を微小角度補正しても、まだ所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られなければ、再度舵角を微小角度補正して、再度上記手法によって、各輪に配分する駆動力の組み合わせ(集合)を求めれば、所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られる可能性がある。このように演算を繰り返せば、所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られるようになる。 By the way, there are cases where the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment cannot be obtained with the combination (collection) of the driving forces distributed to the respective wheels thus obtained. In such a case, a desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment may be obtained by slightly correcting the steering angle δ i of each wheel. For example, after correcting the rudder angle of the left rear wheel and the right rear wheel by 0.25 deg, the combination (set) of the driving force distributed to each wheel is obtained again by the above method, and the result is plotted in FIG. It is. In this way, even if the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment cannot be obtained only by correcting the driving force, the steering angle δ i of each wheel is further corrected by a minute angle and the driving force distributed to each wheel again is corrected. If a combination (aggregation) is obtained, a desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment may be obtained. If the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment are still not obtained even after the steering angle is corrected by a small angle, the steering angle is corrected again by a small angle and distributed to each wheel again by the above method. If a combination (set) of driving forces is obtained, a desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment may be obtained. By repeating the calculation in this way, desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment can be obtained.

以上が本発明の基本的な技術思想である。続いてこのような技術思想を実現する具体的なシステムについて説明する。   The above is the basic technical idea of the present invention. Next, a specific system for realizing such a technical idea will be described.

（具体的な車両システムについて）
図６は、車両構成の一例を示す図である。 (Specific vehicle system)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a vehicle configuration.

車両１００は、左前輪系１０と、右前輪系２０と、左後輪系３０と、右後輪系４０と、操舵系５０と、を含む。   Vehicle 100 includes a left front wheel system 10, a right front wheel system 20, a left rear wheel system 30, a right rear wheel system 40, and a steering system 50.

左前輪系１０は、左前輪１と、インバータ１１と、モータ１２と、駆動力センサ１３と、ステアリングアクチュエータ１４と、舵角センサ１５と、を有する。   The left front wheel system 10 includes a left front wheel 1, an inverter 11, a motor 12, a driving force sensor 13, a steering actuator 14, and a steering angle sensor 15.

インバータ１１は、バッテリ９の出力電力をモータ１２に供給する。またインバータ１１は、モータ１２の回生電力をバッテリ９に出力する。   The inverter 11 supplies the output power of the battery 9 to the motor 12. Further, the inverter 11 outputs the regenerative power of the motor 12 to the battery 9.

モータ１２は、インバータ１１を介して供給された電力によって左前輪１を駆動する。また左前輪１の制動力によって電力を回生する。   The motor 12 drives the left front wheel 1 with electric power supplied through the inverter 11. Further, electric power is regenerated by the braking force of the left front wheel 1.

駆動力センサ１３は、左前輪１の駆動力を検出する。検出信号はコントローラ７に送信される。   The driving force sensor 13 detects the driving force of the left front wheel 1. The detection signal is transmitted to the controller 7.

ステアリングアクチュエータ１４は、左前輪１を転舵する。   The steering actuator 14 steers the left front wheel 1.

舵角センサ１５は、左前輪１の転舵角を検出する。検出信号はコントローラ７に送信される。   The steering angle sensor 15 detects the steering angle of the left front wheel 1. The detection signal is transmitted to the controller 7.

右前輪系２０、左後輪系３０、右後輪系４０についても、基本構成は左前輪系１０と同様である。なお各系を区別するために、右前輪系については二十番台の符号を付する。左後輪系については三十番台の符号を付する。右後輪系については四十番台の符号を付する。   The basic configuration of the right front wheel system 20, the left rear wheel system 30, and the right rear wheel system 40 is the same as that of the left front wheel system 10. In addition, in order to distinguish each system, the code | symbol of the 20th series is attached | subjected about a right front wheel system. The left rear wheel system will be numbered in the thirty range. The right rear wheel system will be marked with the number forty.

操舵系５０は、ステアリングホイール５と、操舵角センサ５１と、を有する。本実施形態は、操舵系と転舵輪とが機械的な連結をしていない所謂ステアバイワイヤ方式である。操舵角センサ５１は、ステアリングホイール５の操舵角を検出する。検出信号はコントローラ７に送信される。   The steering system 50 includes a steering wheel 5 and a steering angle sensor 51. The present embodiment is a so-called steer-by-wire system in which the steering system and the steered wheels are not mechanically connected. The steering angle sensor 51 detects the steering angle of the steering wheel 5. The detection signal is transmitted to the controller 7.

加速度センサ７１は、車両の前後方向加速度及び左右方向加速度を検出する。検出信号はコントローラ７に送信される。   The acceleration sensor 71 detects the longitudinal acceleration and the lateral acceleration of the vehicle. The detection signal is transmitted to the controller 7.

ヨーレートセンサ７２は、車両のヨーレートを検出する。検出信号はコントローラ７に送信される。   The yaw rate sensor 72 detects the yaw rate of the vehicle. The detection signal is transmitted to the controller 7.

アクセルペダルポジションセンサ７３は、アクセルペダルの踏込量を検出する。検出信号はコントローラ７に送信される。   The accelerator pedal position sensor 73 detects the depression amount of the accelerator pedal. The detection signal is transmitted to the controller 7.

ブレーキペダルポジションセンサ７４は、ブレーキペダルの踏込量を検出する。検出信号はコントローラ７に送信される。   The brake pedal position sensor 74 detects the depression amount of the brake pedal. The detection signal is transmitted to the controller 7.

コントローラ７は、種々信号に基づいて、モータ１２〜４２を制御して車輪１〜４の駆動力を制御するとともに、ステアリングアクチュエータ１４〜４４を制御して車輪１〜４の転舵角を制御する。コントローラ７は、中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリ(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)及び入出力インタフェース(Ｉ／Ｏインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ７を複数のマイクロコンピュータで構成してもよい。   Based on various signals, the controller 7 controls the motors 12 to 42 to control the driving force of the wheels 1 to 4 and also controls the steering actuators 14 to 44 to control the turning angles of the wheels 1 to 4. . The controller 7 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). The controller 7 may be composed of a plurality of microcomputers.

以下ではコントローラ７の具体的な制御ロジックについてフローチャートに沿って説明する。   Below, the concrete control logic of the controller 7 is demonstrated along a flowchart.

図７は、メインルーチンのフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart of the main routine.

コントローラ７は所定時間(例えば１０ミリ秒)毎に以下の処理を繰り返し実行する。   The controller 7 repeatedly executes the following processing every predetermined time (for example, 10 milliseconds).

ステップＳ１においてコントローラ７は、アクセル踏込量ＡＰ、ブレーキ踏込量ＢＰ、ステアリング操舵角θ及び各輪の転舵角δiを検出する。 In step S1, the controller 7 detects the accelerator depression amount AP, the brake depression amount BP, the steering angle θ, and the turning angle δ i of each wheel.

ステップＳ２においてコントローラ７は、車速Ｖを検出する。具体的な内容は後述する。   In step S2, the controller 7 detects the vehicle speed V. Specific contents will be described later.

ステップＳ３においてコントローラ７は、各車輪の転舵角の基本値δi #を算出する。具体的な算出方法は後述する。 In step S3, the controller 7 calculates the basic value δ i # of the turning angle of each wheel. A specific calculation method will be described later.

ステップＳ４においてコントローラ７は、各車輪の横滑りβiを算出する。具体的な算出方法は後述する。 In step S4, the controller 7 calculates the side slip β i of each wheel. A specific calculation method will be described later.

ステップＳ５においてコントローラ７は、前後方向目標静的駆動力の目標値Ｆｘ*を算出する。具体的な算出方法は後述する。 In step S5, the controller 7 calculates a target value Fx * of the front-rear direction target static driving force. A specific calculation method will be described later.

ステップＳ６においてコントローラ７は、各車輪へ配分する駆動力基本値Ｆｘi #を算出する。具体的な算出方法は後述する。 In step S6, the controller 7 calculates a driving force basic value Fx i # distributed to each wheel. A specific calculation method will be described later.

ステップＳ７においてコントローラ７は、各車輪の転舵角の補正量Δδiを求める。具体的には前回の舵角と今回の舵角との差をとればよい。 In step S7, the controller 7 obtains a correction amount Δδ i of the turning angle of each wheel. Specifically, the difference between the previous rudder angle and the current rudder angle may be taken.

ステップＳ８においてコントローラ７は、車両前後方向成分変化量ΔＦｘ、車両横方向成分変化量ΔＦｙ、ヨーモーメント変化量ΔＭを算出する。具体的にはたとえば上述の式(4-1)〜(4-3)に基づいて算出する。   In step S8, the controller 7 calculates the vehicle longitudinal direction component change amount ΔFx, the vehicle lateral direction component change amount ΔFy, and the yaw moment change amount ΔM. Specifically, for example, the calculation is performed based on the above-described equations (4-1) to (4-3).

ステップＳ９においてコントローラ７は、各車輪の駆動力変化量ΔＦｘiを算出する。具体的にはたとえば上述の式(8-1)に基づいて算出する。 In step S9 the controller 7 calculates the driving force variation DerutaFx i of each wheel. Specifically, for example, the calculation is performed based on the above-described equation (8-1).

ステップＳ１０においてコントローラ７は、算出した駆動力変化量ΔＦｘiに基づいて駆動力基本値Ｆｘi #を補正する。具体的な算出方法は後述する。 In step S10, the controller 7 corrects the driving force basic value Fx i # based on the calculated driving force change amount ΔFx i . A specific calculation method will be described later.

ステップＳ１１においてコントローラ７は、各車輪の駆動力の上限値Ｆxi_max及び下限値Ｆxi_minを算出する。なお下限値を考えるのは、制動時(回生時)があるからである。具体的にはたとえば図１のマップの基づいて算出する。   In step S11, the controller 7 calculates the upper limit value Fxi_max and the lower limit value Fxi_min of the driving force of each wheel. The lower limit value is considered because there is braking (regeneration). Specifically, for example, it is calculated based on the map of FIG.

ステップＳ１２においてコントローラ７は、各車輪へ配分する駆動力基本値Ｆｘi #が上限値Ｆｘi_max及び下限値Ｆｘi_minの範囲内であるか否かを判定する。範囲外であればステップＳ１３へ処理を移行し、範囲内であればステップＳ１４へ処理を移行する。 Step controller 7 in S12, it is determined whether the driving force basic value Fx i # to allocate to each wheel is in the range of the upper limit value Fx i _ max and the lower limit value Fx i _ min. If it is outside the range, the process proceeds to step S13, and if it is within the range, the process proceeds to step S14.

ステップＳ１３においてコントローラ７は、転舵角基本値δi #を補正する。具体的にはたとえば0.25degだけ補正する。 In step S13, the controller 7 corrects the turning angle basic value δ i # . Specifically, for example, it is corrected by 0.25 deg.

ステップＳ１４においてコントローラ７は、駆動力基本値Ｆｘi #を駆動力指令値Ｆｘi ***に設定し、転舵角基本値δi #を転舵角指令値δi ***に設定する。 In step S14, the controller 7 sets the driving force basic value Fx i # to the driving force command value Fx i ***, and sets the turning angle basic value δ i # to the turning angle command value δ i *** . .

ステップＳ１５において、コントローラ７は、各車輪の駆動力及び転舵角を指令値に基づき制御する。   In step S15, the controller 7 controls the driving force and the turning angle of each wheel based on the command value.

図８は、車速検出のサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart of a vehicle speed detection subroutine.

ステップＳ２１においてコントローラ７は、各輪の回転速度ω1〜ω4を検出する。   In step S21, the controller 7 detects the rotational speeds ω1 to ω4 of the respective wheels.

ステップＳ２２においてコントローラ７は、次式(10-1)〜(10-4)に基づいて各輪の速度Ｖ1〜Ｖ4を算出する。   In step S22, the controller 7 calculates the speeds V1 to V4 of the respective wheels based on the following equations (10-1) to (10-4).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

ステップＳ２３においてコントローラ７は、次式(11)に基づいて車速Ｖを算出する。   In step S23, the controller 7 calculates the vehicle speed V based on the following equation (11).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

図９は、各車輪の転舵角の基本値を算出するサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart of a subroutine for calculating the basic value of the steering angle of each wheel.

ステップＳ３１においてコントローラ７は、次式(12-1)〜(12-4)に基づいて各車輪の転舵角の基本値δi #を算出する。 In step S31, the controller 7 calculates a basic value δ i # of the turning angle of each wheel based on the following equations (12-1) to (12-4).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

図１０は、各車輪の横滑りを算出するサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart of a subroutine for calculating the side slip of each wheel.

ステップＳ４１においてコントローラ７は、ヨーモーメントＭを車両のヨー慣性モーメントＩで除した値を積分してヨーレートγを求める。すなわち次式(13)によってヨーレートγを算出する。   In step S41, the controller 7 obtains the yaw rate γ by integrating the value obtained by dividing the yaw moment M by the yaw inertia moment I of the vehicle. That is, the yaw rate γ is calculated by the following equation (13).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

ステップＳ４２においてコントローラ７は、車両の横滑り角の時間微分値β'を次式(14)に基づき算出する。   In step S42, the controller 7 calculates the time differential value β ′ of the side slip angle of the vehicle based on the following equation (14).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

ステップＳ４３においてコントローラ７は、車両の横滑り角の時間微分値β'を積分して車両の横滑り角βを次式(15)のように算出する。   In step S43, the controller 7 integrates the time differential value β ′ of the side slip angle of the vehicle to calculate the side slip angle β of the vehicle as in the following equation (15).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

ステップＳ４４においてコントローラ７は、各車輪の横滑りβiを次式(16-1)〜(16-4)に基づき算出する。 In step S44, the controller 7 calculates the side slip β i of each wheel based on the following equations (16-1) to (16-4).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

図１１は、前後方向目標静的駆動力の目標値を算出するサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart of a subroutine for calculating the target value of the longitudinal target static driving force.

ステップＳ５１においてコントローラ７は、あらかじめシミュレーション又は実験を通じてＲＯＭに格納された図１２(Ａ)に示すような特性のマップに、アクセル踏込量ＡＰ及び車速Ｖを適用して駆動力Ｆａｘ*を求める。 In step S51, the controller 7 obtains the driving force Fax * by applying the accelerator depression amount AP and the vehicle speed V to a characteristic map as shown in FIG. 12A stored in the ROM in advance through simulation or experiment.

ステップＳ５２においてコントローラ７は、あらかじめシミュレーション又は実験を通じてＲＯＭに格納された図１２(Ｂ)に示すような特性のマップに、ブレーキ踏込量ＢＰを適用して制動力Ｆｂｘ*を求める。 In step S52, the controller 7 obtains the braking force Fbx * by applying the brake depression amount BP to a characteristic map as shown in FIG. 12B stored in the ROM in advance through simulation or experiment.

ステップＳ５３においてコントローラ７は、次式(17)に基づいて前後方向目標静的駆動力Ｆｘ*を演算する。 In step S53, the controller 7 calculates the longitudinal target static driving force Fx * based on the following equation (17).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

図１３は、各車輪へ配分する駆動力基本値を算出するサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart of a subroutine for calculating a driving force basic value to be distributed to each wheel.

ステップＳ６１においてコントローラ７は、あらかじめシミュレーション又は実験を通じてＲＯＭに格納された図１４に示すような特性のマップに、車速Ｖ及びステアリング操舵角θを適用して左右駆動力差ΔＦを求める。   In step S61, the controller 7 obtains the left / right driving force difference ΔF by applying the vehicle speed V and the steering angle θ to the characteristic map shown in FIG. 14 stored in the ROM in advance through simulation or experiment.

ステップＳ６２においてコントローラ７は、次式(18-1)〜(18-4)に基づいて各車輪へ配分する駆動力基本値Ｆｘi #を算出する。 In step S62, the controller 7 calculates a driving force basic value Fx i # to be distributed to each wheel based on the following equations (18-1) to (18-4).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

図１５は、各車輪への駆動力配分の基本値を補正するサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 15 is a flowchart of a subroutine for correcting the basic value of the driving force distribution to each wheel.

ステップＳ１０１においてコントローラ７は、次式(19-1)〜(19-4)に基づいて各車輪へ配分する駆動力基本値Ｆｘi #を補正する。 In step S101, the controller 7 corrects the driving force basic value Fx i # distributed to each wheel based on the following equations (19-1) to (19-4).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

なお、本実施形態における上式(19-1)〜(19-4)のΔＦｘiは、式(9)を満たす値である。 Note that ΔFx i in the above equations (19-1) to (19-4) in the present embodiment is a value satisfying the equation (9).

本実施形態によれば、車両の旋回時に車両の駆動力のみならず、舵角をも制御することで、前後力変化量ΔＦｘ、横力変化量ΔＦｙ、ヨーモーメント変化量ΔＭがゼロとなる、各輪への駆動力の配分を可能とし、それにより現在の前後力、横力、ヨーモーメントを維持し、所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得ることを可能にしたのである。このようにすることで、従来にも況してさらに精度よく所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られ、精度よく目標コースをトレース可能になったのである。   According to the present embodiment, when the vehicle turns, not only the driving force of the vehicle but also the steering angle is controlled, so that the longitudinal force change amount ΔFx, the lateral force change amount ΔFy, and the yaw moment change amount ΔM become zero. It was possible to distribute the driving force to each wheel, thereby maintaining the current longitudinal force, lateral force and yaw moment and obtaining the desired longitudinal force, lateral force and yaw moment. By doing so, the desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment can be obtained with higher accuracy than in the past, and the target course can be traced with high accuracy.

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。たとえば以下である。   Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are also included in the technical scope of the present invention. For example:

（１）「ΔＦｘ：ΔＦｙ：ΔＭ＝Ｒｘ：Ｒｙ：Ｒｍ」となるように、駆動力変化量を演算してもよい。   (1) The driving force change amount may be calculated such that “ΔFx: ΔFy: ΔM = Rx: Ry: Rm”.

この場合は、式(7-1)から次式(20)が導かれる。   In this case, the following equation (20) is derived from the equation (7-1).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

そして「Ｒｘ：Ｒｙ：Ｒｍ＝１：０：０」とすれば横力ＦｙとモーメントＭとを維持する駆動力の配分(組み合わせ)を探索することができる。また「Ｒｘ：Ｒｙ：Ｒｍ＝０：１：０」とすれば前後力ＦｘとモーメントＭとを維持する駆動力の配分(組み合わせ)を探索することができる。   If “Rx: Ry: Rm = 1: 0: 0”, the distribution (combination) of the driving force that maintains the lateral force Fy and the moment M can be searched. If “Rx: Ry: Rm = 0: 1: 0”, it is possible to search for the distribution (combination) of the driving force that maintains the longitudinal force Fx and the moment M.

なおこのときの車両横滑り角の微分値の変化量Δβ'は次式(21)のようになる。   The change amount Δβ ′ of the differential value of the vehicle side slip angle at this time is expressed by the following equation (21).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

したがって「Ｒｘ：Ｒｙ＝cosβ：sinβ」とすれば、車両の横滑り角の微分値の変化量Δβ'がゼロとなり、車両挙動の変化がドライバーの違和感を低減するような比率で変化させることができる。したがって、駆動力制限が加わった場合における車両挙動の変化のさせ方を調整でき、ドライバーの運転性を高めることができる。   Therefore, if “Rx: Ry = cosβ: sinβ” is set, the change amount Δβ ′ of the differential value of the side slip angle of the vehicle becomes zero, and the change in the vehicle behavior can be changed at a ratio that reduces the driver's uncomfortable feeling. . Therefore, it is possible to adjust how the vehicle behavior changes when the driving force restriction is applied, and to improve the driving performance of the driver.

なおβは微小であるので、簡易的には「Ｒｘ：Ｒｙ＝１：β」としてもよい。   Since β is very small, it may be simply “Rx: Ry = 1: β”.

（２）上記実施形態では、４輪の駆動力をそれぞれ独立に制御することを前提として説明したが、たとえば前左右輪の駆動力が物理的に連動する車両で、駆動力を独立に調整可能な車輪が、前輪(左右は連動)、後左輪、後右輪の３つしかない車両にも適用可能である。   (2) The above embodiment has been described on the assumption that the driving forces of the four wheels are independently controlled. However, for example, in a vehicle in which the driving forces of the front left and right wheels are physically linked, the driving forces can be adjusted independently. This is applicable to a vehicle having only three front wheels (the left and right are linked), the rear left wheel, and the rear right wheel.

この場合は、上式(8)において「Ｆｘ1＝Ｆｘ2＝Ｆｘf／２」とし、「ΔＦｘ1＝ΔＦｘ2＝ΔＦｘf／２」とすれば、次式(22)が得られる。 In this case, if “Fx 1 = Fx 2 = Fx f / 2” and “ΔFx 1 = ΔFx 2 = ΔFx f / 2” in the above equation (8), the following equation (22) is obtained.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

したがってこの式(22)によればΔＦｘ、ΔＦｙ、ΔＭを実現するためのΔＦｘf，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求めることができる。 Therefore, ΔFx f , ΔFx 3 , and ΔFx 4 for realizing ΔFx, ΔFy, and ΔM can be obtained according to the equation (22).

そして、車両挙動の変化によってドライバーが感じる違和感を低減させるには、前後力，横力，ヨーモーメントそれぞれの変化量を一定比に、すなわち、ΔＦｘ：ΔＦｙ：ΔＭを一定比に保てばよい。このように、ΔＦｘ：ΔＦｙ：ΔＭを一定比に保てば、維持したい車両挙動が２つであるとみなすことができる。したがって、独立して制御可能な駆動力要素が３つしかない車両でも、維持したい車両挙動の数を上回るようになる。そのため、ドライバーに違和感を感じさせない範囲で、精度よく目標コースをトレースできるのである。   In order to reduce the uncomfortable feeling that the driver feels due to changes in vehicle behavior, it is only necessary to keep the amounts of change in the longitudinal force, lateral force, and yaw moment at a constant ratio, that is, ΔFx: ΔFy: ΔM at a constant ratio. In this way, if ΔFx: ΔFy: ΔM is maintained at a constant ratio, it can be considered that there are two vehicle behaviors to be maintained. Therefore, even a vehicle having only three driving force elements that can be controlled independently exceeds the number of vehicle behaviors to be maintained. Therefore, the target course can be accurately traced within the range that does not make the driver feel uncomfortable.

（３）さらに、たとえば前左右輪の駆動力が物理的に連動し、後左右輪の駆動力が物理的に連動する車両で、駆動力を独立に調整可能な車輪が、前輪(左右は連動)、後輪(左右は連動)の２つしかない車両にも適用可能である。そしてこの場合、「ΔＦｘ：ΔＦｙ：ΔＭ＝Ｒｘ：Ｒｙ：Ｒｍ」となるように、駆動力変化量を演算するとよい。なおＦｘfは前輪の駆動力、Ｆｘrは後輪の駆動力である。この場合は、式(7-1)から次式(23)が導かれる。 (3) In addition, for example, in a vehicle in which the driving force of the front left and right wheels is physically linked and the driving force of the rear left and right wheels is physically linked, ), And rear wheels (the left and right are linked) are also applicable to vehicles with only two. In this case, the driving force change amount may be calculated so that “ΔFx: ΔFy: ΔM = Rx: Ry: Rm”. Still Fx f front wheel driving force, Fx r is the driving force of the rear wheel. In this case, the following equation (23) is derived from the equation (7-1).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

（４）上記では、一旦駆動力の組み合わせ(集合)を求め、解がなければ舵角を微小角度補正して、再度駆動力の組み合わせ(集合)を求め、・・・・、として、解を得る手法説明したが、逆に一旦舵角の組み合わせ(集合)を求め、解がなければ駆動力を微小補正して、再度舵角の組み合わせ(集合)を求め、・・・・、としてよい。この場合は、上述の式(8-1)に対応する式は以下のようにして求めることができる。   (4) In the above, a combination (set) of driving forces is once obtained, and if there is no solution, the steering angle is corrected by a small angle, and a combination (set) of driving forces is obtained again. Although the obtaining method has been described, conversely, a combination (set) of rudder angles is once obtained, and if there is no solution, the driving force is finely corrected to obtain a combination (set) of rudder angles again, and so on. In this case, the equation corresponding to the above equation (8-1) can be obtained as follows.

図１６は、各車輪に発生した駆動力Ｆｘi及びタイヤ横力Ｆｙiの合力(タイヤ力)の車両前後方向成分Ｆｘi'及び車両横方向成分Ｆｙi'を説明する図であり、図１６(Ａ)は転舵角δiの場合を示し、図１６(Ｂ)は転舵角δi＋Δδiの場合を示す。 FIG. 16 is a diagram for explaining the vehicle longitudinal component Fx i ′ and the vehicle lateral component Fy i ′ of the resultant force (tire force) of the driving force Fx i and the tire lateral force Fy i generated on each wheel. (A) shows the case of the turning angle δ i , and FIG. 16 (B) shows the case of the turning angle δ i + Δδ i .

車輪の駆動力Ｆｘiは変化せず、車輪の舵角がδiからδi＋Δδiに切り増されるときのタイヤ横力変化量ΔＦｙiを考える。図１６(Ｂ)に示すように、各車輪の舵角がδiからδi＋Δδiに切り増されると、Ｆｘi'，Ｆｙi'は次式(24-1)及び式(24-2)で表される。 Wheel driving force Fx i of unchanged, consider the tire lateral force variation amount DerutaFy i when the steering angle of the wheel is Masa cut into δ i + Δδ i from [delta] i. As shown in FIG. 16 (B), when the steering angle of each wheel is Masa cut from [delta] i in δ i + Δδ i, Fx i ', Fy i' is expressed by the following equation (24-1) and (24 It is expressed by 2).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

したがって、各車輪の駆動力Ｆｘiは変化せず、各車輪の舵角がδiからδi＋Δδiに切り増されるときのＦｘi'の変化量ΔＦｘi'は、式(1-1)及び式(24-1)の辺々の差をとることで求めることができ次式(25-1)となる。また同じくＦｙi'の変化量ΔＦｙi'は、式(1-2)及び式(24-2)の辺々の差をとることで求めることができ次式(25-2)となる。なお式(25-1)及び式(25-2)ではΔδiが微小であり、cosΔδi≒１，sinΔδi≒Δδi，Δδi 2≒０と近似した。 Therefore, the driving force Fx i of each wheel is not changed, Fx i 'of variation ΔFx i' when the steering angle of each wheel is Masa cut from [delta] i to [delta] i + .DELTA..delta i have the formula (1-1 ) And equation (24-1) can be obtained by taking the difference between the sides, and the following equation (25-1) is obtained. The same Fy i 'of variation ΔFy i' becomes the following equation can be obtained by taking the difference of sides s of formula (1-2) and (24-2) and (25-2). Note equation (25-1) and .DELTA..delta i In Equation (25-2) is small, approximating the cosΔδ i ≒ 1, sinΔδ i ≒ Δδ i, Δδ i 2 ≒ 0.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

そして各車輪の横滑り角βiとタイヤ横力Ｆｙiとには図１７に示す関係がある。図１７は輪荷重Ｗ及び路面摩擦係数μに変化が無いとしたときの駆動力Ｆｘiとタイヤ横力Ｆｙiの関係を表した図である。横軸が駆動力Ｆｘiであり、縦軸がタイヤ横力Ｆｙiである。なお、横滑り角βiの符号は、車輪の前後方向から車輪速度の方向までの角度が鉛直上方から見て反時計回りになっている場合を正とする。拡大図(図１７(Ｂ))にあるように、タイヤを転舵して横滑り角がΔβiだけ大きくなり、駆動力Ｆｘiが一定のままであるとき、タイヤ横力はΔＦｙiだけ大きくなるのである。 The relationship shown in FIG. 17 exists between the side slip angle β i of each wheel and the tire lateral force Fy i . Figure 17 is a view showing the relationship between the driving force Fx i and the tire lateral force Fy i when the there is no change in the wheel load W and the road surface friction coefficient mu. The horizontal axis is the driving force Fx i, the vertical axis is the tire lateral force Fy i. The sign of the side slip angle β i is positive when the angle from the front-rear direction of the wheel to the direction of the wheel speed is counterclockwise when viewed from vertically above. As shown in the enlarged view (FIG. 17B), when the tire is steered and the skid angle increases by Δβ i and the driving force Fx i remains constant, the tire lateral force increases by ΔFy i. It is.

ここで、車輪の現在の状態が、駆動力Ｆｘi，タイヤ横力Ｆｙi，横滑り角βiであるときに、横滑り角βiiのタイヤ横力変化量ΔＦｙiに対する影響度合を表す指標を、横滑り角変化に対するタイヤ横力感度gi(i=1〜4)と定義する。すなわち、横滑り角変化に対するタイヤ横力感度giは、次式(26)のように定義される。なお横滑り角変化Δβi及びタイヤ横力変化量ΔＦｙiは微小であるとする。 Here, when the current state of the wheel is the driving force Fx i , the tire side force Fy i , and the side slip angle β i , an index representing the degree of influence of the side slip angle β ii on the tire side force change amount ΔFy i is It is defined as tire lateral force sensitivity g i (i = 1 to 4) with respect to side slip angle change. That is, the tire lateral force sensitivity g i for the side slip angle change is defined by the following equation (26). It is assumed that the side slip angle change Δβ i and the tire side force change amount ΔFy i are very small.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

したがって、横滑り角変化量Δβi及びタイヤ横力変化量ΔＦｙiが微小であるときには、「giΔβi＝ΔＦｙi」である。タイヤ横力や転舵調整機構等の遅れやキャンバー角変化等を無視することができ、「giΔβi＝ΔＦｙi≒giΔδi」とおけるとすると、舵角変化量Δδiのときの車両前後方向成分Ｆｘi'の変化量ΔＦｘi'及び車両横方向成分Ｆｙi'の変化量ΔＦｙi'は、式(6-1)(6-2)から次式(27-1)(27-2)を求めることができる。 Therefore, when the side slip angle change amount Δβ i and the tire side force change amount ΔFy i are small, “g i Δβ i = ΔFy i ”. It is possible to ignore the delays and camber angle change such as tire lateral force and steering adjustment mechanism, and the definitive and "g i Δβ i = ΔFy i ≒ g i Δδ i ", when the steering angle variation Δδ i 'variation DerutaFx i' of the front and rear vehicle direction component Fx i and 'variation DerutaFy i' of the vehicle lateral component Fy i, the following equation from the equation (6-1) (6-2) (27-1) ( 27-2) can be obtained.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

したがって式(27-1)(27-2)によれば、舵角がΔδiだけ変化したときに、タイヤ横滑り角がΔβi変化し、タイヤ横力がΔＦｙi変化することを影響をも考慮した上で、車両前後方向成分変化量ΔＦｘi'及び車両横方向成分変化量ΔＦｙi'を求めることができる。 Therefore, according to the equation (27-1) (27-2), when the steering angle changes by .DELTA..delta i, considering also the effect that the tire slip angle changes [Delta] [beta] i, the tire lateral force changes DerutaFy i In addition, the vehicle longitudinal direction component change amount ΔFx i ′ and the vehicle lateral direction component change amount ΔFy i ′ can be obtained.

そして、各車輪それぞれの舵角変化量Δδiであるときの車両前後方向成分の変化量ΔＦｘ、車両横方向成分の変化量ΔＦｙ、ヨーモーメントの変化量ΔＭは、式(2-1)〜(2-3)の微小量を考えて次式(28-1)〜(28-3)になる。 Further, the vehicle front-rear direction component change amount ΔFx, the vehicle lateral direction component change amount ΔFy, and the yaw moment change amount ΔM when the steering angle change amount Δδ i of each wheel is expressed by the equations (2-1) to ( Considering the minute amount of 2-3), the following equations (28-1) to (28-3) are obtained.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

したがって次式(29)が得られる。   Therefore, the following equation (29) is obtained.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

Δδ1を既知と仮定して、Δδ2，Δδ3，Δδ4について解くと次式(30-1)が得られる。 If Δδ 1 is assumed to be known and Δδ 2 , Δδ 3 , and Δδ 4 are solved, the following equation (30-1) is obtained.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

したがってΥ1≠０のときには、現在の動作点周りで、車両前後方向成分Ｆｘ、車両横方向成分Ｆｙ、ヨーモーメントＭをそれぞれΔＦｘ、ΔＦｙ、ΔＭだけ変化させる各車輪の舵角変化量Δδiが、χを任意定数として次式(31)のように求められる。 Accordingly, when Υ 1 ≠ 0, the steering angle change amount Δδ i of each wheel that changes the vehicle longitudinal component Fx, the vehicle lateral component Fy, and the yaw moment M by ΔFx, ΔFy, and ΔM, respectively, around the current operating point. , Χ is an arbitrary constant, and is obtained as in the following equation (31).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

したがって、式(8-1)に代えて、この式(31)を適用することで、一旦舵角の組み合わせ(集合)を求め、解がなければ駆動力を微小補正して、再度舵角の組み合わせ(集合)を求め、という作業を繰り返して解を求めることができ、前後力変化量ΔＦｘ、横力変化量ΔＦｙ、ヨーモーメント変化量ΔＭがゼロとなる、各輪への駆動力の配分を可能とし、それにより現在の前後力、横力、ヨーモーメントを維持し、所望の前後力、横力、ヨーモーメントを得ることを可能とする。このようにすることで、従来にも況してさらに精度よく所望の前後力、横力、ヨーモーメントが得られ、精度よく目標コースをトレース可能とする。   Therefore, by applying this equation (31) instead of equation (8-1), a combination (set) of steering angles is obtained once, and if there is no solution, the driving force is finely corrected and the steering angle is again adjusted. It is possible to obtain a solution by repeating the operation of obtaining a combination (set), and distributing the driving force to each wheel so that the longitudinal force variation ΔFx, the lateral force variation ΔFy, and the yaw moment variation ΔM are zero. This makes it possible to maintain the current longitudinal force, lateral force and yaw moment, and to obtain the desired longitudinal force, lateral force and yaw moment. By doing so, desired longitudinal force, lateral force, and yaw moment can be obtained with higher accuracy than in the past, and the target course can be traced with high accuracy.

またこの場合に、次式(32)によって、上式(20)と同様の効果を得ることもできる。   In this case, the same effect as the above equation (20) can be obtained by the following equation (32).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

そして「Ｒｘ：Ｒｙ：Ｒｍ＝１：０：０」とすれば横力ＦｙとモーメントＭとを維持する舵角の組み合わせを探索することができる。また「Ｒｘ：Ｒｙ：Ｒｍ＝０：１：０」とすれば前後力ＦｘとモーメントＭとを維持する舵角の組み合わせを探索することができる。また「Ｒｘ：Ｒｙ＝cosβ：sinβ」とすれば、車両の横滑り角の微分値の変化量Δβ'がゼロとなり、車両挙動の変化がドライバーの違和感を低減するような比率で変化させることができる。したがって、駆動力制限が加わった場合における車両挙動の変化のさせ方を調整でき、ドライバーの運転性を高めることができる。なおβは微小であるので、簡易的には「Ｒｘ：Ｒｙ＝１：β」としてもよい。   If “Rx: Ry: Rm = 1: 0: 0”, a combination of rudder angles that maintain the lateral force Fy and the moment M can be searched. If “Rx: Ry: Rm = 0: 1: 0”, a combination of rudder angles that maintain the longitudinal force Fx and the moment M can be searched. Further, if “Rx: Ry = cosβ: sinβ”, the change amount Δβ ′ of the derivative value of the side slip angle of the vehicle becomes zero, and the change in the vehicle behavior can be changed at a ratio that reduces the driver's uncomfortable feeling. . Therefore, it is possible to adjust how the vehicle behavior changes when the driving force restriction is applied, and to improve the driving performance of the driver. Since β is very small, it may be simply “Rx: Ry = 1: β”.

（５）また次式(33)に基づいて駆動力及び舵角の組み合わせ(集合)を求めてもよい。   (5) The combination (set) of the driving force and the steering angle may be obtained based on the following equation (33).

Figure 0005071154
Figure 0005071154

そしてこの場合は、次式(34)によって上式(20)と同様の効果を得ることができる。   In this case, the same effect as the above equation (20) can be obtained by the following equation (34).

Figure 0005071154
（６）さらにたとえば前左右輪の駆動力が物理的に連動する車両で、駆動力を独立に調整可能な車輪が、前輪(左右は連動)、後左輪、後右輪の３つしかなく、さらに後左輪及び後右輪の舵角が物理的に連動されており、ドライバのステアリング操舵とは独立に制御可能な車両であれば、上式(7-1)に代えて次式(35)によって制御可能である。
Figure 0005071154
 (6) Furthermore, for example, in a vehicle in which the driving force of the front left and right wheels is physically linked, there are only three wheels that can independently adjust the driving force: the front wheel (left and right linked), the rear left wheel, and the rear right wheel. Further, if the rudder angle of the rear left wheel and the rear right wheel is physically linked and can be controlled independently of the driver's steering, the following equation (35) can be substituted for the above equation (7-1): It is controllable by.

Figure 0005071154
Figure 0005071154

（７）駆動力の変化が横力変化に及ぼす影響と、舵角の変化が横力変化に及ぼす影響と、を比較すると、車速が低いときには、駆動力の変化が横力変化に及ぼす影響が大きく、舵角の変化が横力変化に及ぼす影響が小さい。そして車速が上がるにつれて、舵角の変化が横力変化に及ぼす影響が大きくなる。そこで車速が低いときには駆動力による補正度合を大きくしておき、車速が高くなるほど舵角による補正度合を大きくするとよい。   (7) Comparing the effect of change in driving force on lateral force change and the effect of change in rudder angle on change in lateral force When the vehicle speed is low, the effect of change in driving force on change in lateral force Large, and the effect of changes in steering angle on lateral force changes is small. As the vehicle speed increases, the influence of the change in rudder angle on the change in lateral force increases. Therefore, when the vehicle speed is low, it is preferable to increase the correction degree by the driving force, and increase the correction degree by the steering angle as the vehicle speed increases.

前輪のみを転舵する４輪独立駆動車において、前輪を左方向に転舵して左方向に定常旋回している状態のときに、走行抵抗に釣り合うように輪荷重比に応じて各輪に配分する駆動力を示す図である。In a four-wheel independent drive vehicle that steers only the front wheels, when the front wheels are steered to the left and are making steady turns to the left, each wheel is adjusted according to the wheel load ratio to balance the running resistance. It is a figure which shows the driving force to distribute. 左後輪及び右後輪を0.25degだけ補正転舵して図１と同様の駆動力関係をプロットした図である。FIG. 2 is a diagram in which the driving force relationship similar to that in FIG. 車両及び車輪に作用する力について説明する図である。It is a figure explaining the force which acts on a vehicle and a wheel. タイヤ特性マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a tire characteristic map. 車輪の駆動力Ｆｘiとタイヤ横力Ｆｙiとの関係を示す図である。Is a diagram showing the relationship between the drive force Fx i and the tire lateral force Fy i wheel. 車両構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a vehicle structure. メインルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a main routine. 車速検出のサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a subroutine of vehicle speed detection. 各車輪の転舵角の基本値を算出するサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine which calculates the basic value of the steering angle of each wheel. 各車輪の横滑りを算出するサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine which calculates the side slip of each wheel. 前後方向目標静的駆動力の目標値を算出するサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine which calculates the target value of the front-back direction target static driving force. アクセル踏込量と駆動力との特性及びブレーキ踏込量と制動力との特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the characteristic of an accelerator depression amount and a driving force, and the characteristic of a brake depression amount and a braking force. 各車輪へ配分する駆動力基本値を算出するサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine which calculates the driving force basic value distributed to each wheel. 車速及びステアリング操舵角と左右駆動力差との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a vehicle speed and a steering angle, and a right-and-left driving force difference. 各車輪へ配分する駆動力基本値を補正するサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine which correct | amends the driving force basic value distributed to each wheel. 車輪に作用する力について説明する図である。It is a figure explaining the force which acts on a wheel. タイヤの駆動力と横力と滑り角との間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the driving force of a tire, lateral force, and a slip angle.

符号の説明Explanation of symbols

１ 左前輪
２ 右前輪
３ 左後輪
４ 右後輪
ステップＳ１ 操舵量検出手段
ステップＳ１０ 駆動力配分手段
ステップＳ１２ 実現性判定手段
ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１３ 駆動力転舵角設定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Left front wheel 2 Right front wheel 3 Left rear wheel 4 Right rear wheel Step S1 Steering amount detection means Step S10 Driving force distribution means Step S12 Feasibility judgment means Steps S9, S10, S13 Driving force turning angle setting means

Claims (11)

ドライバによるステアリングホイール操舵量を検出する操舵量検出手段と、
検出したステアリングホイール操舵量に基づいて各駆動輪に駆動力を配分する駆動力配分手段と、
配分された駆動力が実現可能か否かを判定する実現性判定手段と、
駆動力が実現不能なときは、転舵輪の転舵角を補正し実現可能な範囲で各駆動輪の駆動力を再配分する駆動力転舵角設定手段と、
を有し、
前記駆動力転舵角設定手段は、各駆動輪の駆動力のタイヤ横力変化量に対する影響度合を表す指標である、駆動力変化に対するタイヤ横力感度、又は、各輪の横滑り角のタイヤ横力変化量に対する影響度合を表す指標である、横滑り角変化に対するタイヤ横力感度に基づいて、駆動力変化量及び転舵角補正量の組み合わせを算出して設定する、
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。 Steering amount detection means for detecting the steering wheel steering amount by the driver;
Drive force distribution means for distributing drive force to each drive wheel based on the detected steering wheel steering amount;
A feasibility determining means for determining whether or not the allocated driving force can be realized;
When the driving force cannot be realized, the driving force turning angle setting means for correcting the turning angle of the steered wheels and redistributing the driving force of each driving wheel within the realizable range;
Have
The driving force turning angle setting means is an index representing the degree of influence of the driving force of each driving wheel on the amount of change in the tire lateral force, the tire lateral force sensitivity to the driving force change, or the tire side force of the side slip angle of each wheel. Based on the tire lateral force sensitivity to the side slip angle change, which is an index representing the degree of influence on the force change amount, a combination of the driving force change amount and the turning angle correction amount is calculated and set.
A vehicle attitude control device. 前記駆動力転舵角設定手段は、車両の前後力変化量、横力変化量、ヨーモーメント変化量を抑えるように、駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせを設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force turning angle setting means sets a combination of the driving force change amount and the steering angle correction amount so as to suppress the longitudinal force change amount, the lateral force change amount, and the yaw moment change amount of the vehicle.
The vehicle attitude control device according to claim 1. 前記駆動力転舵角設定手段は、車両の前後力変化量、横力変化量、ヨーモーメント変化量が所定の比となるように、駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせを設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force turning angle setting means sets a combination of the driving force change amount and the steering angle correction amount so that the longitudinal force change amount, the lateral force change amount, and the yaw moment change amount of the vehicle have a predetermined ratio.
The vehicle attitude control device according to claim 1. 前記駆動力転舵角設定手段は、車両の前後力変化量ΔＦｘ、横力変化量ΔＦｙ、ヨーモーメント変化量ΔＭが「ΔＦｘ：ΔＦｙ：ΔＭ＝１：０：０」となるように、駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせを設定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force turning angle setting means drives the driving force so that the longitudinal force variation ΔFx, lateral force variation ΔFy, and yaw moment variation ΔM of the vehicle are “ΔFx: ΔFy: ΔM = 1: 0: 0”. Set the combination of change amount and rudder angle correction amount,
The vehicle attitude control device according to claim 3. 前記駆動力転舵角設定手段は、車両の前後力変化量ΔＦｘ、横力変化量ΔＦｙ、ヨーモーメント変化量ΔＭが「ΔＦｘ：ΔＦｙ：ΔＭ＝０：１：０」となるように、駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせを設定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force turning angle setting means drives the driving force so that the longitudinal force variation ΔFx, lateral force variation ΔFy, and yaw moment variation ΔM of the vehicle become “ΔFx: ΔFy: ΔM = 0: 1: 0”. Set the combination of change amount and rudder angle correction amount,
The vehicle attitude control device according to claim 3. 前記駆動力転舵角設定手段は、車両の前後力変化量ΔＦｘ、横力変化量ΔＦｙが「ΔＦｘ：ΔＦｙ＝cosβ：sinβ」(ただしβは車両の横滑り角)となるように、駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせを設定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force turning angle setting means changes the driving force so that the longitudinal force variation amount ΔFx and lateral force variation amount ΔFy of the vehicle become “ΔFx: ΔFy = cosβ: sinβ” (where β is a side slip angle of the vehicle) Set the combination of the amount and rudder angle correction amount,
The vehicle attitude control device according to claim 3. 前記駆動力転舵角設定手段は、車両の前後力変化量ΔＦｘ、横力変化量ΔＦｙが「ΔＦｘ：ΔＦｙ＝１：β」(ただしβは車両の横滑り角)となるように、駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせを設定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force turning angle setting means changes the driving force so that the longitudinal force variation amount ΔFx and the lateral force variation amount ΔFy of the vehicle are “ΔFx: ΔFy = 1: β” (where β is a side slip angle of the vehicle). Set the combination of the amount and rudder angle correction amount,
The vehicle attitude control device according to claim 3. 前記駆動力転舵角設定手段は、算出した駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせの中から、駆動力変化量を評価する評価関数が最小となるような駆動力変化量及び舵角補正量を設定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force turning angle setting means includes a driving force change amount and a rudder angle correction that minimizes an evaluation function for evaluating the driving force change amount from a combination of the calculated driving force change amount and the rudder angle correction amount. Set the amount,
The vehicle attitude control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the vehicle attitude control device is a vehicle attitude control device. 前記駆動力転舵角設定手段は、算出した駆動力変化量及び舵角補正量の組み合わせの中から、舵角補正量を評価する評価関数が最小となるような駆動力変化量及び舵角補正量を設定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force turning angle setting means is a driving force change amount and rudder angle correction that minimizes an evaluation function for evaluating the rudder angle correction amount from a combination of the calculated driving force change amount and the rudder angle correction amount. Set the amount,
The vehicle attitude control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the vehicle attitude control device is a vehicle attitude control device. 前記駆動力転舵角設定手段は、車速が高くなるほど舵角による補正度合を大きくする、
ことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の車両姿勢制御装置。 The driving force steering angle setting means increases the degree of correction by the steering angle as the vehicle speed increases.
The vehicle attitude control device according to any one of claims 1 to 9, wherein ドライバによるステアリングホイール操舵量を検出する操舵量検出工程と、
検出したステアリングホイール操舵量に基づいて各駆動輪に駆動力を配分する駆動力配分工程と、
配分された駆動力が実現可能か否かを判定する実現性判定工程と、
駆動力が実現不能なときは、転舵輪の転舵角を補正し実現可能な範囲で各駆動輪の駆動力を再配分する駆動力転舵角設定工程と、
を有し、
前記駆動力転舵角設定工程は、各駆動輪の駆動力のタイヤ横力変化量に対する影響度合を表す指標である、駆動力変化に対するタイヤ横力感度、又は、各輪の横滑り角のタイヤ横力変化量に対する影響度合を表す指標である、横滑り角変化に対するタイヤ横力感度に基づいて、駆動力変化量及び転舵角補正量の組み合わせを算出して設定する、
ことを特徴とする車両姿勢制御方法。 Steering amount detection process for detecting the steering wheel steering amount by the driver;
A driving force distribution step for distributing the driving force to each driving wheel based on the detected steering wheel steering amount;
A feasibility determination step of determining whether or not the allocated driving force is realizable;
When the driving force cannot be realized, a driving force turning angle setting step of correcting the turning angle of the steered wheels and redistributing the driving force of each driving wheel within a feasible range;
Have
The driving force turning angle setting step is an index representing the degree of influence of the driving force of each driving wheel on the amount of change in the tire lateral force, and the tire lateral force sensitivity to the driving force change, or the side slip angle of each wheel. Based on the tire lateral force sensitivity to the side slip angle change, which is an index representing the degree of influence on the force change amount, a combination of the driving force change amount and the turning angle correction amount is calculated and set.
And a vehicle attitude control method.
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