JP5794469B2

JP5794469B2 - Vehicle motion control device

Info

Publication number: JP5794469B2
Application number: JP2011176086A
Authority: JP
Inventors: 朋義刑部
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: JP2013039846A

Description

本発明は、車速とハンドル角に基づいて算出された目標ヨー角速度と実際のヨー角速度との偏差が実質的に０となるよう車両の運動（挙動）を制御する運動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a motion control device that controls a motion (behavior) of a vehicle so that a deviation between a target yaw angular velocity calculated based on a vehicle speed and a steering wheel angle and an actual yaw angular velocity is substantially zero.

車両の運動制御において用いられる車両の運動状態を表わすパラメータの１つに目標ヨー角速度がある。従来、この目標ヨー角速度は、車両横運動の２自由度線型モデルに基づいた以下の式によって算出されている。 One of the parameters representing the motion state of the vehicle used in the vehicle motion control is a target yaw angular velocity. Conventionally, this target yaw angular velocity is calculated by the following equation based on a two-degree-of-freedom linear model of vehicle lateral movement.

ここに、ω_{ＴＡＲＧＥＴ} ：目標ヨー角速度（ｄｅｇ／ｓ）
Ｎ：オーバーオールステアリングギヤ比
Ｌ：ホイールベース（ｍ）
Ｋ：スタビリティファクタ（ｓ^２／ｍ^２）
θ_ＳＷ：ハンドル角（ｄｅｇ）
Ｖ：車両重心の前進車速（ｍ／ｓ）
上記（１）式で求められる目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}は、ハンドル角θ_ＳＷと車両重心の前進速度Ｖの関数であって、車両重心の前進速度Ｖが一定である場合の目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}はハンドル角θ_ＳＷに対して図５の直線Ａにて示される。

Where ω _TARGET : target yaw angular velocity (deg / s)
N: Overall steering gear ratio
L: Wheel base (m)
K: Stability factor (s ² / m ² )
θ _SW : Handle angle (deg)
V: Forward vehicle speed of vehicle center of gravity (m / s)
The target yaw angular velocity ω _TARGET obtained by the above equation (1) is a function of the steering wheel angle θ _SW and the vehicle center of gravity advance speed V, and the target yaw angular velocity ω _TARGET when the vehicle center of gravity advance speed V is constant is indicated by line a in FIG. 5 with respect to the handle angle theta _SW.

ところで、前記（１）式で求められる目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}は、ハンドル角θ_ＳＷが小さい状態又は車両重心の前進速度Ｖが低い低横加速度旋回領域では車両の実際の運動状態と良く合致し、この目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}と実際のヨー角速度が一致するよう車両の運動状態を制御して高い操縦安定性を得ることができる。 By the way, the target yaw angular velocity ω _TARGET obtained by the above equation (1) matches well with the actual motion state of the vehicle in the low lateral acceleration turning region where the steering wheel angle θ _SW is small or the vehicle center of gravity advance speed V is low, High maneuvering stability can be obtained by controlling the motion state of the vehicle so that the target yaw angular velocity ω _TARGET matches the actual yaw angular velocity.

しかしながら、ハンドル角θ_ＳＷが大きい状態又は車両重心の前進速度Ｖが高い高横加速度旋回領域、つまり、横力が大きくなってタイヤが横滑りを始める状態では、前記（１）式で求められる目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}は車両の実際の運動状態に合致しなくなり、的確な車両の運動制御が困難となる。 However, in a state in which the steering wheel angle θ _SW is large or the high lateral acceleration turning region in which the forward speed V of the vehicle center of gravity is high, that is, in the state in which the lateral force becomes large and the tire starts to skid, the target yaw obtained by the above equation (1) is obtained. The angular velocity ω _TARGET does not match the actual motion state of the vehicle, and accurate vehicle motion control becomes difficult.

そこで、特許文献１〜３には、横力が大きくなってタイヤが横滑りを始める状態では、目標ヨー角速度を低減させる方向に補正するようにした制御装置が提案されている。 In view of this, Patent Documents 1 to 3 propose a control device that corrects the target yaw angular velocity in a direction that reduces the target yaw angular velocity in a state where the lateral force increases and the tire starts to skid.

特許第３１０９２３６号公報Japanese Patent No. 3109236 特開平６−２７８６３１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-278631 特開平７−０６９２３０号公報JP-A-7-069230

しかしながら、特許文献１〜３において提案された制御装置によれば、目標ヨー角速度を低減させる補正に複雑な演算を必要とし、制御手段が複雑化するという問題があった。 However, according to the control devices proposed in Patent Documents 1 to 3, there is a problem that a complicated calculation is required for correction for reducing the target yaw angular velocity, and the control means is complicated.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、簡単な構成でハンドル角が小さな低横加速度旋回領域とハンドル角が大きな高横加速度旋回領域を含む全横加速度旋回領域において車両の運動状態を的確に制御して操縦安定性を高めることができる車両の運動制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is a full lateral acceleration turning area including a low lateral acceleration turning area with a simple structure and a small steering angle and a high lateral acceleration turning area with a large steering angle. It is an object of the present invention to provide a vehicle motion control device capable of accurately controlling the motion state of a vehicle and improving steering stability.

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
車速を検出する車速検出手段と、
ハンドル角を検出するハンドル角検出手段と、
車両のヨー角速度を検出するヨー角速度検出手段と、
前記車速検出手段によって検出された車速と前記ハンドル角検出手段によって検出されたハンドル角に基づいて目標ヨー角速度を算出し、算出された目標ヨー角速度と前記ヨー角速度によって検出された実際のヨー角速度との偏差が実質的に０になるよう車両の運動を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ハンドル角検出手段によって検出されたハンドル角が所定の閾値よりも小さい低横加速度旋回領域においてはハンドル角に比例する目標ヨー角速度を使用し、ハンドル角が前記閾値よりも大きい高横加速度旋回領域においてはハンドル角に依存しない最大横加速度で車両が定常円旋回するときのヨー角速度を目標ヨー角速度として使用して車両の運動を制御することを特徴とする車両の運動制御装置であって、
前記制御手段は、低横加速度旋回領域において使用する目標ヨー加速度と高横加速度旋回領域において使用する目標ヨー加速度とが等しくなるときのハンドル角を閾値として低横加速度旋回領域と高横加速度旋回領域を判断するとともに、ハンドル角をパラメータとする低横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性と高横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性とを滑らかに連続させた目標ヨー角速度特性に基づいて車両の運動を制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
A handle angle detection means for detecting the handle angle;
Yaw angular velocity detection means for detecting the yaw angular velocity of the vehicle;
A target yaw angular velocity is calculated based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means and the steering wheel angle detected by the steering wheel angle detecting means, and the calculated target yaw angular velocity and the actual yaw angular velocity detected by the yaw angular velocity are calculated. Control means for controlling the movement of the vehicle so that the deviation thereof is substantially zero;
Bei to give a,
The control means uses a target yaw angular velocity proportional to the steering wheel angle in a low lateral acceleration turning region where the steering wheel angle detected by the steering wheel angle detection means is smaller than a predetermined threshold value, and the steering wheel angle is larger than the threshold value. In the high lateral acceleration turning region, the vehicle motion control device controls the motion of the vehicle using the yaw angular velocity when the vehicle makes a steady circular turn with the maximum lateral acceleration independent of the steering wheel angle as the target yaw angular velocity. Because
The control means uses the steering angle when the target yaw acceleration used in the low lateral acceleration turning area is equal to the target yaw acceleration used in the high lateral acceleration turning area as a threshold, and the low lateral acceleration turning area and the high lateral acceleration turning area. And the vehicle motion based on the target yaw angular velocity characteristic in which the target yaw angular velocity characteristic in the low lateral acceleration turning region and the target yaw angular velocity characteristic in the high lateral acceleration turning region are continuously made continuous with the steering wheel as a parameter. It is characterized by controlling.

請求項１記載の発明によれば、タイヤに横滑りが発生し易い高横加速度旋回領域においては、ハンドル角に依存しない最大横加速度で車両が定常円旋回するときのヨー角速度を目標ヨー角速度として使用して車両の運動を制御するようにしたため、この高横加速度旋回領域においても目標ヨー角速度として実際の車両の運動（挙動）に近い値を使用することができ、簡単な構成で全横加速度旋回領域において車両の運動状態を的確に制御して操縦安定性を高めることができる。尚、ハンドル角が小さな低横加速度旋回領域においては、従来と同様にハンドル角に比例する目標ヨー角速度を使用して車両の運動状態を的確に制御することができる。また、低横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性と高横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性とを滑らかに連続させたため、低横加速度旋回領域と高横加速度旋回領域の遷移領域における車両の運動の急変を防ぎ、違和感を解消して車両の商品性を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, in a high lateral acceleration turning region in which a skid is likely to occur in the tire, the yaw angular velocity when the vehicle makes a steady circular turn at the maximum lateral acceleration independent of the steering wheel angle is used as the target yaw angular velocity. Therefore, even in this high lateral acceleration turning region, a value close to the actual vehicle motion (behavior) can be used as the target yaw angular velocity even in this high lateral acceleration turning region. It is possible to improve the steering stability by accurately controlling the motion state of the vehicle in the region. In the low lateral acceleration turning region where the steering wheel angle is small, the motion state of the vehicle can be accurately controlled using the target yaw angular velocity proportional to the steering wheel angle as in the conventional case. In addition, since the target yaw angular velocity characteristics in the low lateral acceleration turning area and the target yaw angular speed characteristics in the high lateral acceleration turning area are smoothly continued, the movement of the vehicle in the transition area between the low lateral acceleration turning area and the high lateral acceleration turning area is Sudden changes can be prevented, the sense of incongruity can be eliminated, and the commercial value of the vehicle can be improved.

本発明に係る車両の運動制御装置の基本構成図である。1 is a basic configuration diagram of a vehicle motion control apparatus according to the present invention. 液圧制御ユニットの回路図である。It is a circuit diagram of a hydraulic control unit. 左旋回している車両の走行軌道を示す平面図である。It is a top view which shows the driving | running track of the vehicle which is turning left. 左旋回している車両の平面図である。It is a top view of the vehicle which is turning left. ハンドル角に対する目標ヨー角速度の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the target yaw angular velocity with respect to a steering wheel angle.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明に係る車両の運動制御装置の基本構成図であり、本発明に係る運動制御装置は、車速とハンドル角に基づいて目標ヨー角速度を算出し、算出された目標ヨー角速度と実際のヨー角速度との偏差が実質的に０になるように左右一対の前輪５Ｌ，５Ｒと後輪６Ｌ，６Ｒのブレーキ力を制御することによって車両の運動（挙動）を制御するものである。 FIG. 1 is a basic configuration diagram of a vehicle motion control device according to the present invention. The motion control device according to the present invention calculates a target yaw angular velocity based on a vehicle speed and a steering wheel angle, and calculates the calculated target yaw angular velocity and actual The motion (behavior) of the vehicle is controlled by controlling the braking force of the pair of left and right front wheels 5L, 5R and rear wheels 6L, 6R so that the deviation from the yaw angular velocity of the vehicle is substantially zero.

車両に設けられたブレーキ装置１は、上端を中心として車両前後方向に揺動するブレーキペダル２を備えており、このブレーキペダル２は、ブレーキ操作時の運転者の踏力を軽減するためのブレーキブースタ３を介してマスタシリンダ４に連結されており、マスタシリンダ４は、運転者によるブレーキペダル２の踏み込み量に応じたブレーキ液圧を発生する。 A brake device 1 provided in a vehicle includes a brake pedal 2 that swings in the vehicle front-rear direction with the upper end as a center. The brake pedal 2 is a brake booster for reducing a driver's pedaling force during a brake operation. 3, the master cylinder 4 generates a brake fluid pressure corresponding to the amount of depression of the brake pedal 2 by the driver.

ところで、本実施の形態に係る車両は前輪駆動車（ＦＦ車）であって、左右の前輪５Ｌ，５Ｒが駆動輪、左右の後輪６Ｌ，６Ｒが非駆動輪（従動輪）であって、各前輪５Ｌ，５Ｒと各後輪６Ｌ，６Ｒにはディスクブレーキ７がそれぞれ設けられており、各ディスクブレーキ７は、ディスクロータ７ａと該ディスクロータ７ａの両面を挟持可能なキャリパ７ｂによって構成されている。そして、それぞれのディスクブレーキ７の各キャリパ７ｂはブレーキ配管ライン８，９，１０，１１と液圧制御ユニット１２及び該液圧制御ユニット１２から延びるブレーキ配管１３，１４を介して前記マスタシリンダ４に接続されている。 By the way, the vehicle according to the present embodiment is a front wheel drive vehicle (FF vehicle), the left and right front wheels 5L and 5R are drive wheels, and the left and right rear wheels 6L and 6R are non-drive wheels (driven wheels), Each front wheel 5L, 5R and each rear wheel 6L, 6R is provided with a disc brake 7, and each disc brake 7 is constituted by a disc rotor 7a and a caliper 7b that can hold both sides of the disc rotor 7a. Yes. Each caliper 7 b of each disc brake 7 is connected to the master cylinder 4 via the brake piping lines 8, 9, 10, 11, the hydraulic pressure control unit 12, and the brake piping 13, 14 extending from the hydraulic pressure control unit 12. It is connected.

上記液圧制御ユニット１２は、運転者によるブレーキペダル２の踏み込みによるブレーキ操作とは無関係にブレーキ液圧を発生させるものであって、これには後述の各種バルブｖ１〜ｖ１２や油圧を発生させるポンプ２３，２４（図２参照）が設けられており、各種バルブｖ１〜ｖ１２及びポンプ２３，２４を駆動するポンプモータ１５は制御手段であるコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」と称する）１６によって制御される。尚、液圧制御ユニット１２の構成の詳細は後述する。 The fluid pressure control unit 12 generates brake fluid pressure regardless of the brake operation by the driver depressing the brake pedal 2, and includes various valves v1 to v12 described later and a pump for generating hydraulic pressure. 23 and 24 (see FIG. 2) are provided, and the various valves v1 to v12 and the pump motor 15 for driving the pumps 23 and 24 are controlled by a control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 16 as control means. The Details of the configuration of the hydraulic pressure control unit 12 will be described later.

上記ＥＣＵ１６は、本発明に係る運動制御装置を構成するものであって、このＥＣＵ１６には、前輪５Ｌ，５Ｒと後輪６Ｌ，６Ｒにそれぞれ設けられた車輪速センサ１７、車速を検出する車速センサ１８、車体に作用する横Ｇを検出する横Ｇセンサ１９、車体のヨー角速度を検出するヨー角速度センサ２０、ステアリングハンドルの操舵角（ハンドル角）を検出する操舵角センサ２１、マスタシリンダ４の圧力を検出する圧力センサ２２等が電気的に接続されている。 The ECU 16 constitutes a motion control device according to the present invention. The ECU 16 includes a wheel speed sensor 17 provided on each of the front wheels 5L and 5R and the rear wheels 6L and 6R, and a vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed. 18, a lateral G sensor 19 for detecting lateral G acting on the vehicle body, a yaw angular velocity sensor 20 for detecting the yaw angular velocity of the vehicle body, a steering angle sensor 21 for detecting a steering angle (steering wheel angle) of the steering wheel, and the pressure of the master cylinder 4 A pressure sensor 22 or the like for detecting is electrically connected.

次に、前記液圧制御ユニット１２の構成の詳細を図２に基づいて説明する。 Next, details of the configuration of the hydraulic pressure control unit 12 will be described with reference to FIG.

図２は液圧制御ユニット１２の回路図であり、図示の液圧制御ユニット１２は、前記ポンプモータ１５によって駆動される２つのポンプ２３，２４を備えており、一方のポンプ２３の吸入側にはリザーバ２５から延びる液圧ライン２６が接続され、前記マスタシリンダ４から延びる一方のブレーキ配管１３はポンプ２３の吐出側に接続されている。そして、液圧ライン２６にはチェックバルブ２７が設けられており、ブレーキ配管１３にはチェックバルブ２８と第１カットバルブｖ１が設けられている。又、ブレーキ配管１３に第１カットバルブｖ１をバイパスして接続されたバイパスライン２９にはリターンチェックバルブ３０が設けられている。 FIG. 2 is a circuit diagram of the hydraulic pressure control unit 12. The illustrated hydraulic pressure control unit 12 includes two pumps 23 and 24 driven by the pump motor 15. A hydraulic line 26 extending from the reservoir 25 is connected, and one brake pipe 13 extending from the master cylinder 4 is connected to the discharge side of the pump 23. The hydraulic pressure line 26 is provided with a check valve 27, and the brake pipe 13 is provided with a check valve 28 and a first cut valve v1. A return check valve 30 is provided in a bypass line 29 connected to the brake pipe 13 by bypassing the first cut valve v1.

そして、ブレーキ配管１３から分岐する液圧ライン３１には前記圧力センサ２２が接続されており、液圧ライン３１から分岐する液圧ライン３２は液圧ライン２６のチェックバルブ２７とリザーバ２５の間に接続されており、この液圧ライン３２には第１蓄圧バルブｖ２が設けられている。 The pressure sensor 22 is connected to a hydraulic pressure line 31 branched from the brake pipe 13, and the hydraulic pressure line 32 branched from the hydraulic pressure line 31 is interposed between the check valve 27 and the reservoir 25 of the hydraulic pressure line 26. The hydraulic pressure line 32 is provided with a first pressure accumulation valve v2.

更に、ブレーキ配管１３の第１カットバルブｖ１とチェックバルブ２８の間から分岐して前記リザーバ２５に接続された液圧ライン３３にはＦＬ保持バルブｖ３とＦＬ減圧バルブｖ４が直列に設けられており、液圧ライン３３に並列に接続された液圧ライン３４にはＲＲ保持バルブｖ５とＲＲ減圧バルブｖ６が直列に設けられている。そして、液圧ライン３３のＦＬ保持バルブＶ３とＦＬ減圧バルブＶ４の間からは前記ブレーキ配管８（図１参照）が分岐しており、このブレーキ配管８は左前輪（ＦＬ）５Ｌのディスクブレーキ７のキャリパ７ｂに接続されている（図１参照）。又、液圧ライン３４のＲＲ保持バルブｖ５とＲＲ減圧バルブｖ６の間からは前記ブレーキ配管１１（図１参照）が分岐しており、このブレーキ配管１１は右後輪（ＲＲ）６Ｒのディスクブレーキ７のキャリパ７ｂに接続されている（図１参照）。 Further, an FL holding valve v3 and an FL pressure reducing valve v4 are provided in series on a hydraulic pressure line 33 branched from the first cut valve v1 and the check valve 28 of the brake pipe 13 and connected to the reservoir 25. The hydraulic pressure line 34 connected in parallel to the hydraulic pressure line 33 is provided with an RR holding valve v5 and an RR pressure reducing valve v6 in series. The brake pipe 8 (see FIG. 1) is branched from the FL holding valve V3 and the FL pressure reducing valve V4 of the hydraulic pressure line 33. The brake pipe 8 is connected to the disc brake 7 of the left front wheel (FL) 5L. Are connected to the caliper 7b (see FIG. 1). Further, the brake pipe 11 (see FIG. 1) branches from between the RR holding valve v5 and the RR pressure reducing valve v6 of the hydraulic pressure line 34. This brake pipe 11 is a disc brake of the right rear wheel (RR) 6R. 7 caliper 7b (see FIG. 1).

他方、他方のポンプ２４の吸入側にはリザーバから延びる液圧ライン３６が接続され、前記マスタシリンダ４から延びる他方のブレーキ配管１４はポンプ２４の吐出側に接続されている。そして、液圧ライン３６にはチェックバルブ３７が設けられており、ブレーキ配管１４にはチェックバルブ３８と第２カットバルブｖ７が設けられている。又、ブレーキ配管１４に第２カットバルブｖ７をバイパスして接続されたバイパスライン３９にはリターンチェックバルブ４０が設けられている。 On the other hand, a hydraulic pressure line 36 extending from the reservoir is connected to the suction side of the other pump 24, and the other brake pipe 14 extending from the master cylinder 4 is connected to the discharge side of the pump 24. The hydraulic pressure line 36 is provided with a check valve 37, and the brake pipe 14 is provided with a check valve 38 and a second cut valve v7. A return check valve 40 is provided in a bypass line 39 connected to the brake pipe 14 by bypassing the second cut valve v7.

そして、ブレーキ配管１４から分岐する液圧ライン４１は前記液圧ライン３６のチェックバルブ３７とリザーバ３５の間に接続されており、該液圧ライン４１には第２蓄圧バルブｖ８が設けられている。 The hydraulic pressure line 41 branched from the brake pipe 14 is connected between the check valve 37 and the reservoir 35 of the hydraulic pressure line 36, and the hydraulic pressure line 41 is provided with a second pressure accumulation valve v8. .

更に、ブレーキ配管１４の第２カットバルブｖ７とチェックバルブ３８の間から分岐して前記リザーバ３５に接続された液圧ライン４２にはＦＲ保持バルブｖ９とＦＲ減圧バルブｖ１０が直列に設けられており、液圧ライン４２に並列に接続された液圧ライン４３にはＲＬ保持バルブｖ１１とＲＬ減圧バルブｖ１２が直列に設けられている。そして、液圧ライン４２のＦＲ保持バルブｖ９とＦＲ減圧バルブｖ１０の間からは前記ブレーキ配管９（図１参照）が分岐しており、このブレーキ配管９は右前輪（ＦＲ）５Ｒのディスクブレーキ７のキャリパ７ｂに接続されている（図１参照）。又、液圧ライン４３のＲＬ保持バルブｖ１１とＲＬ減圧バルブｖ１２の間からは前記ブレーキ配管１０（図１参照）が分岐しており、このブレーキ配管１０は左後輪（ＲＬ）６Ｌのディスクブレーキ７のキャリパ７ｂに接続されている（図１参照）。 Further, an FR holding valve v9 and an FR pressure reducing valve v10 are provided in series on the hydraulic pressure line 42 branched from the second cut valve v7 and the check valve 38 of the brake pipe 14 and connected to the reservoir 35. An RL holding valve v11 and an RL pressure reducing valve v12 are provided in series on a hydraulic pressure line 43 connected in parallel to the hydraulic pressure line. The brake pipe 9 (see FIG. 1) is branched from the FR holding valve v9 and the FR pressure reducing valve v10 of the hydraulic pressure line 42. The brake pipe 9 is a disc brake 7 of the right front wheel (FR) 5R. Are connected to the caliper 7b (see FIG. 1). Further, the brake pipe 10 (see FIG. 1) is branched from the RL holding valve v11 and the RL pressure reducing valve v12 of the hydraulic pressure line 43. This brake pipe 10 is a disc brake of the left rear wheel (RL) 6L. 7 caliper 7b (see FIG. 1).

而して、以上のような回路構成を備えた液圧制御ユニット１２はＥＣＵ１６によって制御されるが、以下、その制御の一例として車両が左旋回する場合のスタビリティ制御について図３〜図５を参照しながら以下に説明する。 Thus, the hydraulic pressure control unit 12 having the circuit configuration as described above is controlled by the ECU 16. Hereinafter, as an example of the control, the stability control when the vehicle turns to the left will be described with reference to FIGS. This will be described below with reference.

図３は左旋回している車両の走行軌道を示す平面図、図４は左旋回している車両の平面図、図５はハンドル角に対する目標ヨー角速度の特性を示す図である。 FIG. 3 is a plan view showing the traveling trajectory of the vehicle turning left, FIG. 4 is a plan view of the vehicle turning left, and FIG. 5 is a diagram showing the characteristics of the target yaw angular velocity with respect to the handle angle.

運転者が左カーブを曲がるためにステアリングハンドル５０（図４参照）を左に操舵すると、ＥＣＵ１６は、車速センサ１８によって検出される車両重心の前進速度Ｖと操舵角センサ２１によって検出されるステアリングホイール５０のハンドル角θ_ＳＷから運転者が意図する目標ヨー角速度（回転方向の加速度）ω_{ＴＡＲＧＥＴ}を算出する。 When the driver steers the steering handle 50 (see FIG. 4) to the left in order to turn the left curve, the ECU 16 detects the forward speed V of the vehicle center of gravity detected by the vehicle speed sensor 18 and the steering wheel detected by the steering angle sensor 21. A target yaw angular velocity (acceleration in the rotational direction) ω _TARGET intended by the driver is calculated from the 50 steering wheel angle θ _SW .

ここで、ＥＣＵ１６は、ハンドル角θ_ＳＷが後述の閾値θ_０（図５参照）よりも小さな低横加速度旋回流域においては、前記（１）式から目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}を算出する。（１）式によって求められる目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}は、ハンドル角θ_ＳＷに比例し、ハンドル角θ_ＳＷに対して図５の直線のような特性を示す。 Here, the ECU 16 calculates the target yaw angular velocity ω _TARGET from the equation (1) in a low lateral acceleration swirling flow region in which the steering wheel angle θ _SW is smaller than a threshold value θ ₀ (see FIG. 5) described later. (1) is the target yaw angular velocity omega _TARGET obtained by the equation, in proportion to the steering wheel angle theta _SW, it shows the characteristics as a straight line in FIG. 5 with respect to the handle angle theta _SW.

又、ＥＣＵ１６は、ハンドル角θ_ＳＷが前記閾値θ_０よりも大きな高横加速度旋回領域においては、次の（２）式によって求められるハンドル角θ_ＳＷに依存しない最大横加速度Ａ_ｙｍａｘを用いた以下の（２）式によって目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}を算出する。 The ECU 16 uses the maximum lateral acceleration A _ymax that does not depend on the steering wheel angle θ _SW obtained by the following equation (2) in the high lateral acceleration turning region where the steering wheel angle θ _SW is larger than the threshold value θ _0. The target yaw angular velocity ω _TARGET is calculated by the equation (2).

ここに、Ａ_ｙｍａｘ：定常円旋回での最大横加速度（ｍ／ｓ^２）
上記（２）式によって求められる目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}は、車両重心の前進速度Ｖが一定である場合には、ハンドル角θ_ＳＷに対して一定値を示し、図５の直線Ｂのような特性を示す。

Here, A _ymax : Maximum lateral acceleration (m / s ² ) in steady circle turning
The target yaw angular velocity ω _TARGET obtained by the above equation (2) shows a constant value with respect to the steering wheel angle θ _SW when the forward speed V of the center of gravity of the vehicle is constant, and has a characteristic as shown by a straight line B in FIG. Indicates.

ここで、低横加速度旋回領域と高横加速度旋回領域を区画するハンドル角θ_ＳＷの閾値θ_０
は、図５に示すように、低横加速度旋回領域において使用する目標ヨー角速度（（１）式によって算出される目標ヨー角速度）ω_{ＴＡＲＧＥＴ}と高横加速度旋回領域において使用する目標ヨー角速度（（２）式によって算出される目標ヨー角速度）ω_{ＴＡＲＧＥＴ}とが等しくなるときのハンドル角θ_０（直線Ａと直線Ｂの交点におけるハンドル角θ_ＳＷの値）として設定される。 Here, the threshold θ ₀ of the handle angle θ _{SW that divides} the low lateral acceleration turning region and the high lateral acceleration turning region.
As shown in FIG. 5, the target yaw angular velocity (target yaw angular velocity calculated by the equation (1)) ω _TARGET used in the low lateral acceleration turning region and the target yaw angular velocity ((2 ) Target yaw angular velocity calculated by the equation) ω _TARGET is set as the steering wheel angle θ ₀ (the value of the steering wheel angle θ _SW at the intersection of the straight line A and the straight line B).

而して、本実施の形態では、車両の運動制御に用いられる目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}のハンドル角θ_ＳＷの特性としては、図５において直線Ａにて示される低横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性と直線Ｂにて示される高横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性とを滑らかに連続させた曲線Ｃにて示す目標ヨー角速度特性に基づいて車両の運動を制御する。 Thus, in the present embodiment, the characteristic of the steering wheel angle θ _SW of the target yaw angular velocity ω _TARGET used for vehicle motion control is the target yaw angular velocity in the low lateral acceleration turning region indicated by the straight line A in FIG. The motion of the vehicle is controlled based on the target yaw angular velocity characteristic indicated by a curve C in which the characteristic and the target yaw angular velocity characteristic in the high lateral acceleration turning region indicated by the straight line B are smoothly continued.

ここで、図５に示す曲線Ｃにて示される目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}は次の（３）式によって求められる。 Here, the target yaw angular velocity ω _TARGET indicated by the curve C shown in FIG. 5 is obtained by the following equation (3).

ここで、θ_１，θ_２，Ａ_１，Ａ_２は定数（ｄｅｇ）であり、これらの間には次の関係が成立している。

Here, θ ₁ , θ ₂ , A ₁ and A ₂ are constants (deg), and the following relationship is established between them.

θ_１＝０．９＊θ_０
θ_２＝θ_０
Ａ_１＝Ａ_２＝０．１６＊θ_０
而して、車両のスタビリティ制御においては、ＥＣＵ１６は、ヨー角速度センサ２０によって検出される実際のヨー角速度と目標ヨー角速度とを比較するが、図３に破線にて示すように左カーブで車両Ｗのリヤが外側（右側）に流れ始めた場合には、実際のヨー角速度＞目標ヨー角速度の関係が成立する。 θ ₁ = 0.9 * θ ₀
θ ₂ = θ ₀
A ₁ = A ₂ = 0.16 * θ ₀
Thus, in the vehicle stability control, the ECU 16 compares the actual yaw angular velocity detected by the yaw angular velocity sensor 20 with the target yaw angular velocity. However, as shown by a broken line in FIG. When the rear of W starts to flow outward (right side), the relationship of actual yaw angular velocity> target yaw angular velocity is established.

そこで、ＥＣＵ１６は、実際のヨー角速度と目標ヨー角速度との偏差が閾値を超えると、車両Ｗは左旋回オーバーステアと判断し、次に旋回内側（左側）の非駆動輪である後輪６Ｌに浮き上がりが発生したか否かを判定する。ここで、旋回内側の左後輪６Ｌの浮き上がりの判定においては、車輪速センサ１７によって検出される左後輪６Ｌの速度変化と右後輪６Ｒの速度変化とを比較し、両者の差が閾値以上のときに左後輪６Ｌに浮き上がりが発生したものとする。この場合、非駆動輪である後輪６Ｌ，６Ｒは駆動軸に接続されていないために両者の速度差が顕著に現れ、両者の速度差によって左後輪６Ｌの浮き上がりを容易且つ確実に検出することができる。 Therefore, when the deviation between the actual yaw angular velocity and the target yaw angular velocity exceeds the threshold, the ECU 16 determines that the vehicle W is left-turning oversteer, and then turns the rear wheel 6L, which is a non-drive wheel on the inner side of the turning (left side). It is determined whether or not a lift has occurred. Here, in the determination of the lift of the left rear wheel 6L inside the turn, the speed change of the left rear wheel 6L detected by the wheel speed sensor 17 is compared with the speed change of the right rear wheel 6R, and the difference between the two is a threshold value. It is assumed that the left rear wheel 6L is lifted at the above time. In this case, since the rear wheels 6L and 6R, which are non-drive wheels, are not connected to the drive shaft, the speed difference between the two appears remarkably, and the lift of the left rear wheel 6L is easily and reliably detected by the speed difference between the two. be able to.

そして、左後輪６Ｌに浮き上がりが発生していない場合には、通常のスビリティ制御が実施される。即ち、ＥＣＵ１６は、図２に示すように第２カットバルブｖ７とＲＬ保持バルブｖ１１ＦＲを閉じるとともに、第２蓄圧バルブｖ８とＦＲ保持バルブｖ９を開く。するとポンプモータ１５によるポンプ２４の駆動によって発生した液圧は、図２に太線にて示す経路を経て右前輪５Ｒのディスクブレーキ７のキャリパ７ｂに供給されるため、この右前輪５Ｒにアクティブブレーキが掛かり、図４に示すように車両Ｗに外向きのモーメントが発生するため、実際のヨー角速度が減少し、車両Ｗのリヤが外側に流れる軌道が修正され、図３に実線にて示すように車両Ｗが大きな姿勢変化を起こすことなく左カーブを安定して旋回することができる。
尚、図５に示したハンドル角に対する目標ヨー角速度の特性は、車両の速度が一定の場合における特性を示したものであって、車両の速度に応じてハンドル角θ_０や目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}が設定される。 Then, when the left rear wheel 6L has not lifted up, normal stability control is performed. That is, the ECU 16 closes the second cut valve v7 and the RL holding valve v11FR and opens the second pressure accumulating valve v8 and the FR holding valve v9 as shown in FIG. Then, the hydraulic pressure generated by driving the pump 24 by the pump motor 15 is supplied to the caliper 7b of the disc brake 7 of the right front wheel 5R via the path indicated by the thick line in FIG. 2, and therefore an active brake is applied to the right front wheel 5R. As shown in FIG. 4, since an outward moment is generated in the vehicle W, the actual yaw angular velocity is reduced, the trajectory through which the rear of the vehicle W flows outward is corrected, and as shown by the solid line in FIG. The vehicle W can stably turn on the left curve without causing a large change in posture.
The characteristic of the target yaw angular velocity with respect to the steering wheel angle shown in FIG. 5 shows the characteristic when the vehicle speed is constant. The steering wheel angle θ ₀ and the target yaw angular velocity ω _TARGET are determined according to the vehicle speed. Is set.

以上のように、本発明に係る運動制御装置によれば、タイヤに横滑りが発生し易い高横加速度旋回領域においては、ハンドル角θ_ＳＷに依存しない最大横加速度で車両が定常円旋回するときのヨー角速度を目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}として使用して車両の運動を制御するようにしたため、この高横加速度旋回領域においても目標ヨー角加速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}として実際の車両の運動（挙動）に近い値を使用することができ、簡単な構成で全横加速度旋回領域において車両の運動状態を的確に制御して操縦安定性を高めることができる。尚、ハンドル角θ_ＳＷが小さな低横加速度旋回領域においては、従来と同様にハンドル角θ_ＳＷに比例する目標ヨー角速度ω_{ＴＡＲＧＥＴ}を使用して車両の運動状態を的確に制御することができる。 As described above, according to the motion control device of the present invention, in a high lateral acceleration turning region in which a skid is likely to occur in a tire, when the vehicle makes a steady circular turn at a maximum lateral acceleration that does not depend on the steering wheel angle θ _SW . Since the vehicle motion is controlled using the yaw angular velocity as the target yaw angular velocity ω _TARGET , a value close to the actual vehicle motion (behavior) is used as the target yaw angular acceleration ω _TARGET even in this high lateral acceleration turning region. In addition, it is possible to improve the steering stability by accurately controlling the motion state of the vehicle in the entire lateral acceleration turning region with a simple configuration. In the low lateral acceleration turning region where the steering wheel angle θ _SW is small, the motion state of the vehicle can be accurately controlled using the target yaw angular velocity ω _TARGET proportional to the steering wheel angle θ _SW as in the conventional case.

又、本実施の形態では、低横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性と高横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性とを滑らかに連続させたため、低横加速度旋回領域と高横加速度旋回領域の遷移領域における車両の運動の急変を防ぎ、違和感を解消して車両の商品性を高めることができるという効果が得られる。 In the present embodiment, the target yaw angular velocity characteristic in the low lateral acceleration turning region and the target yaw angular velocity characteristic in the high lateral acceleration turning region are continuously made smooth. It is possible to prevent an abrupt change in the movement of the vehicle in the region, eliminate the sense of incongruity, and improve the merchantability of the vehicle.

１ブレーキ装置
５Ｌ，５Ｒ前輪
６Ｌ，６Ｒ後輪
１２液圧制御ユニット
１６ＥＣＵ（制御手段）
１７車輪速センサ
１８車速センサ（車速検出手段）
１９横Ｇセンサ
２０ヨー角速度センサ（ヨー角速度検出手段）
２１操舵角センサ（ハンドル角検出手段）
５０ステアリングホイール
Ｗ車両
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brake device 5L, 5R Front wheel 6L, 6R Rear wheel 12 Hydraulic control unit 16 ECU (control means)
17 Wheel speed sensor 18 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)
19 lateral G sensor 20 yaw angular velocity sensor (yaw angular velocity detecting means)
21 Steering angle sensor (handle angle detection means)
50 Steering wheel W Vehicle

Claims

車速を検出する車速検出手段と、
ハンドル角を検出するハンドル角検出手段と、
車両のヨー角速度を検出するヨー角速度検出手段と、
前記車速検出手段によって検出された車速と前記ハンドル角検出手段によって検出されたハンドル角に基づいて目標ヨー角速度を算出し、算出された目標ヨー角速度と前記ヨー角速度によって検出された実際のヨー角速度との偏差が実質的に０になるよう車両の運動を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ハンドル角検出手段によって検出されたハンドル角が所定の閾値よりも小さい低横加速度旋回領域においてはハンドル角に比例する目標ヨー角速度を使用し、ハンドル角が前記閾値よりも大きい高横加速度旋回領域においてはハンドル角に依存しない最大横加速度で車両が定常円旋回するときのヨー角速度を目標ヨー角速度として使用して車両の運動を制御することを特徴とする車両の運動制御装置であって、
前記制御手段は、低横加速度旋回領域において使用する目標ヨー加速度と高横加速度旋回領域において使用する目標ヨー加速度とが等しくなるときのハンドル角を閾値として低横加速度旋回領域と高横加速度旋回領域を判断するとともに、ハンドル角をパラメータとする低横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性と高横加速度旋回領域における目標ヨー角速度特性とを滑らかに連続させた目標ヨー角速度特性に基づいて車両の運動を制御することを特徴とする車両の運動制御装置。 Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
A handle angle detection means for detecting the handle angle;
Yaw angular velocity detection means for detecting the yaw angular velocity of the vehicle;
A target yaw angular velocity is calculated based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means and the steering wheel angle detected by the steering wheel angle detecting means, and the calculated target yaw angular velocity and the actual yaw angular velocity detected by the yaw angular velocity are calculated. Control means for controlling the movement of the vehicle so that the deviation thereof is substantially zero;
Bei to give a,
The control means uses a target yaw angular velocity proportional to the steering wheel angle in a low lateral acceleration turning region where the steering wheel angle detected by the steering wheel angle detection means is smaller than a predetermined threshold value, and the steering wheel angle is larger than the threshold value. In the high lateral acceleration turning region, the vehicle motion control device controls the motion of the vehicle using the yaw angular velocity when the vehicle makes a steady circular turn with the maximum lateral acceleration independent of the steering wheel angle as the target yaw angular velocity. Because
The control means uses the steering angle when the target yaw acceleration used in the low lateral acceleration turning area is equal to the target yaw acceleration used in the high lateral acceleration turning area as a threshold, and the low lateral acceleration turning area and the high lateral acceleration turning area. And the vehicle motion based on the target yaw angular velocity characteristic in which the target yaw angular velocity characteristic in the low lateral acceleration turning region and the target yaw angular velocity characteristic in the high lateral acceleration turning region are continuously made continuous with the steering wheel as a parameter. A vehicle motion control device characterized by controlling the vehicle motion control.