WO2006093246A1 - 車輌の制駆動力制御装置 - Google Patents

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WO2006093246A1
WO2006093246A1 PCT/JP2006/304028 JP2006304028W WO2006093246A1 WO 2006093246 A1 WO2006093246 A1 WO 2006093246A1 JP 2006304028 W JP2006304028 W JP 2006304028W WO 2006093246 A1 WO2006093246 A1 WO 2006093246A1
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braking
driving force
target
vehicle
moment
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PCT/JP2006/304028
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshinori Maeda
Kazuya Okumura
Michitaka Tsuchida
Yoshio Uragami
Kensuke Yoshizue
Satoshi Ando
Koji Sugiyama
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Definitions

  • Vehicle braking / driving force control device Vehicle braking / driving force control device
  • the present invention relates to a vehicle braking / driving force control device, and more particularly to a vehicle braking / driving force control device that controls braking / driving force of each wheel.
  • the left and right wheels are driven to give a required moment to the vehicle.
  • driving force control devices that perform force distribution control have been known, and the braking / driving force and the moment of the vehicle are controlled by controlling the braking force of each wheel in order to ensure vehicle running stability.
  • a braking force control device for controlling is already known. According to such a braking / driving force control device, the running stability of the vehicle can be improved.
  • the braking / driving force and the moment of the vehicle can be controlled by controlling the braking / driving force of each wheel, but the braking / driving force that each wheel can generate is limited, so the braking / driving force required for the vehicle is limited. In some cases, the driving force or the moment exceeds the value achievable by controlling the braking / driving force of each wheel. In the conventional braking / driving force control device as described above, this situation is not taken into consideration. Improvement of this point is needed.
  • the braking force is applied to each wheel independently of each other, and the driving force distribution of the left and right wheels can be changed.
  • the range of vehicle braking / driving force and momentum that can be achieved by controlling the braking / driving power of each wheel is different from that of vehicles in which braking / driving force is applied to each wheel independently of each other. Therefore, it is necessary to control the braking / driving force of each wheel in consideration of the difference in the range of braking / driving force and momentum. Disclosure of the invention
  • the main object of the present invention is to control the braking / driving force and the moment of the vehicle by controlling the braking / driving force of each wheel.
  • Each wheel If it exceeds the achievable value by controlling the braking / driving force of the vehicle, the braking / driving force or vehicle required for the range of vehicle braking / driving force and the range of the moment that can be achieved by controlling the braking / driving force of each wheel
  • the braking / driving force of each wheel By controlling the braking / driving force of each wheel based on the relationship of the moment, it is possible to achieve the braking / driving force and the moment required by the vehicle as much as possible within the range of the braking / driving force that each wheel can generate. .
  • the present invention generates a braking / driving force applying means for applying braking / driving force to each wheel, a means for detecting a driving operation amount of the occupant, and at least a braking / driving force of each wheel based on the driving operation amount of the occupant If the target braking / driving force or target moment of the vehicle cannot be achieved by means of calculating the target braking / driving force and target moment of the vehicle and the braking / driving force of each wheel, the target braking / driving force after correction and Correction means for correcting the target braking / driving force or target moment so that the target moment becomes a value that can be achieved by the braking / driving force of each wheel, and the vehicle braking / driving force and the moment by the braking / driving force of each wheel are corrected.
  • Vehicle braking / driving having control means for controlling the braking / driving force applied to each wheel by the braking / driving force applying means so as to obtain a later target braking / driving force and target moment It is applied to the control device.
  • the braking / driving force applying means applies a braking force to each wheel independently of each other, and applies a driving force from the driving means common to the left and right wheels to the left and right wheels so that the driving force distribution of the left and right wheels can be changed.
  • the correction means is the maximum amount of vehicle motive that can be achieved by the braking / driving force of each wheel when the braking / driving force of the vehicle is the maximum value that can be achieved by the braking / driving force of each wheel. If the value is the reference moment, the target moment is less than the reference moment, and the target braking / driving force exceeds the maximum value, the target braking / driving force is corrected to the maximum value.
  • the target moment is corrected to a value that can be achieved.
  • the magnitude of the target braking / driving force exceeds the maximum value and the magnitude of the target moment exceeds the reference moment, the magnitude of the target braking / driving force is corrected to the maximum value.
  • the braking / driving force of the vehicle achievable by controlling the braking / driving force of each wheel and the control required for the vehicle in the range of the momentum are required.
  • Driving The braking / driving force of each wheel is controlled based on the relationship between the power and the momentum, so that the braking / driving force and momentum required by the vehicle as much as possible within the range of braking / driving force that can be generated by each wheel. Can be achieved.
  • the correction means is configured so that the magnitude of the target moment is determined by using the point indicating the target braking / driving force and the target moment as a reference point when viewed in orthogonal coordinates with the vehicle braking / driving force and the moment as the coordinate axes.
  • the target braking / driving force is less than the reference moment and the target braking / driving force exceeds the maximum value, a straight line passing through the reference point and parallel to the coordinate axis of the braking / driving force is the magnitude of the vehicle braking / driving force due to the braking / driving force of each wheel.
  • intersection near the reference point among the intersections that intersect the line indicating the maximum magnitude of the spread moment is the target point, the magnitude of the target braking / driving force is less than the maximum value, and the magnitude of the desired moment Is exceeding the value achievable by the braking / driving force of each wheel, a straight line passing through the reference point and parallel to the coordinate axis of the moment is the magnitude of the braking / driving force of the vehicle due to the braking / driving force of each wheel.
  • the intersection near the reference point among the intersections that intersect the line indicating the maximum magnitude of the moment is the target point, the target braking / driving force exceeds the maximum value, and the magnitude of the target moment is the reference If it exceeds the moment, the magnitude of the braking / driving force is the maximum value, the magnitude of the moment is the reference moment, and the point closest to the reference point is the target point, after correcting the target point value.
  • the target braking / driving force and target moment may be set. According to this configuration, when the magnitude of the target braking moment is less than or equal to the reference moment and the magnitude of the target braking / driving force exceeds the maximum value, the magnitude of the target braking / driving force is reliably set to the maximum value.
  • the target moment If the magnitude of the target braking / driving force is less than the maximum value and the magnitude of the target moment exceeds the value achievable by the braking / driving force of each wheel, the target moment When the magnitude of the target braking / driving force exceeds the maximum value and the magnitude of the target moment exceeds the reference moment, the magnitude of the target braking / driving force can be reliably corrected to its maximum value, and the magnitude of the target moment can be reliably corrected to the reference moment.
  • the vehicle's target braking / driving force and the vehicle's target moment are calculated by means of at least the vehicle's target braking / driving force and vehicle target for driving the vehicle stably based on the occupant's driving operation amount. Calculate the total moment, estimate the turning moment due to the lateral force of the wheel based on at least the driving amount of the occupant, and reduce the turning total moment
  • the calculated value may be calculated as a vehicle target moment. According to this configuration, it is possible to accurately calculate the target braking / driving force and the target moment of the vehicle that should be generated by the braking / driving force on each wheel based on at least the occupant's driving operation amount.
  • the lines indicating the maximum braking / driving force and maximum moment of the vehicle are the maximum driving force, maximum braking force, and left turn direction of the vehicle. It may be determined by the maximum value of the moment and the maximum value of the moment in the right turn direction of the vehicle.
  • the lines indicating the maximum braking / driving force and maximum momentum of the vehicle may be variably set according to the friction coefficient of the road surface.
  • the means for calculating the target braking / driving force and the target moment of the vehicle has at least the vehicle target acceleration / deceleration and the target acceleration for stably driving the vehicle based on the driving operation amount of the occupant.
  • One rate may be calculated, and the target braking / driving force and the target total moment of the vehicle may be calculated based on the target longitudinal acceleration and the target speed of the vehicle, respectively.
  • control means calculates the target braking / driving force of each wheel based on the target braking / driving force of the vehicle, the target moment of the vehicle, and the front / rear wheel distribution ratio of the braking / driving force.
  • the braking / driving force applied to each wheel may be controlled based on the force.
  • the means for detecting the driving operation amount of the occupant may detect the accelerating / decelerating operation amount and the steering operation amount of the occupant.
  • the braking / driving force applying means applies a common driving force to the left and right wheels, a means for controlling the driving force distribution of the left and right wheels, and independently applies a braking force to each wheel. May have a means to do this.
  • the means for applying the driving force may comprise means for applying a common driving force to the left and right front wheels and means for applying a common driving force to the left and right rear wheels.
  • the means for applying the driving force includes means for applying a common driving force to the left and right front wheels and the left and right rear wheels, means for controlling the driving force distribution of the front and rear wheels, and the driving force distribution of the left and right front wheels.
  • Means for controlling and means for controlling the distribution of driving force between the left and right rear wheels may be included.
  • the means for applying the driving force may include an electric motor.
  • FIG. 1 shows vehicle braking / driving force control according to the present invention applied to a four-wheel drive vehicle in which the driving force and regenerative braking force of one motor generator common to all four wheels are distributed and controlled to the front and rear wheels and the left and right wheels.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing Example 2 of the device.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the braking / driving force of each wheel, the braking / driving force of the vehicle, and the moment in various embodiments.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the braking / driving force of each wheel, the braking / driving force of the vehicle, and the moment in various embodiments.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the braking / driving force control routine achieved by the electronic controller for driving force control in the embodiment.
  • Figure 5 shows the target braking / driving force F ⁇ and the target braking / driving force F vt after correction based on the region to which the vehicle's target braking / driving force F ⁇ and vehicle ⁇ ⁇ belong at step 100 in the flowchart shown in Fig. 4.
  • 6 is a flowchart showing an Mvt calculation routine.
  • FIG. 6A is a graph showing the range of vehicle braking / driving force and the moment that can be achieved by controlling the braking / driving force of each wheel in the embodiment
  • Fig. 6B is the target braking / driving force F vt and vehicle of the vehicle. The following shows how to calculate the target braking / driving force F vt of the vehicle after correction and the target moment of inertia Mvt of the vehicle when the target moment Mvt is outside the range achievable by controlling the braking / driving force of each wheel.
  • FIG. 6C is a vehicle that can be achieved by controlling the braking / driving force of each wheel for a vehicle that has a common drive source only for the left and right front wheels or a common drive source only for the left and right rear wheels. It is a graph which shows the range of the braking / driving force and the moment of.
  • FIG. 1 shows a vehicle braking / driving force control device according to the present invention applied to a four-wheel drive vehicle in which the driving force and regenerative braking force of one motor generator common to all four wheels are distributed and controlled to the front and rear wheels and the left and right wheels. It is a schematic block diagram which shows one Example of this.
  • 1 O FL and 1 0 FR indicate the left and right front wheels, which are the steering wheels, respectively.
  • 1 0 RR indicates left and right rear wheels, which are non-steering wheels, respectively.
  • Left and right front wheels 1 O FL, 1 O FR and left and right rear wheels 1 0 RL, 1 O RR is equipped with a motor generator 40 as a common drive source.
  • Center differential with 40 driving force and regenerative braking force that can control the distribution ratio of front and rear wheels 4 2 is transmitted to the front wheel propeller shaft 4 4 and the rear wheel propeller shaft 4 6.
  • the driving force and regenerative braking force of the front wheel propeller shaft 4 4 are transmitted to the left front wheel axle 5 OL and the right front wheel axle 5 OR by the front wheel differential 4 8 which can control the distribution ratio of the left and right front wheels.
  • the front wheels 1 0 FL and 1 0 FR are driven to rotate.
  • the driving force of the rear wheel propeller shaft 4 6 is controlled by the rear wheel differential 5 2 that can control the distribution ratio of the left and right rear wheels.
  • the driving force of the motor generator 40 is detected by an accelerator opening sensor 14 4.
  • the regenerative braking force of the motor generator 40 is also controlled by the driving force control electronic control device 16.
  • the driving force control electronic control unit 16 controls the front / rear wheel distribution ratio of the driving force and regenerative braking force by the center differential 4 2, and the right / left wheel distribution ratio of the driving force and regenerative braking force by the front wheel differential 48. To control the right and left wheel distribution ratio of the driving force and regenerative braking force by the rear wheel differential 52.
  • the electronic controller for driving force control 16 includes a microphone mouth converter and a driving circuit.
  • the microphone mouth computer includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM,
  • the input / output port device may have a general configuration in which these are connected to each other by a bidirectional common bus. Also, during normal driving, the power charged in the battery not shown in FIG. 1 is supplied to the motor generator 40 through the drive circuit, and during vehicle deceleration braking, the motor generator 4
  • Electric power generated by regenerative braking by 0 is charged to the battery via the drive circuit.
  • Left and right front wheels 1 0 FL, 1 0 FR and left and right rear wheels 1 0 RL, 1 0 RR friction braking force is a friction braking device 1
  • the hydraulic circuit 20 includes a reservoir, an oil pump, various valve devices, etc., and the braking pressure of each wheel cylinder is usually determined by the amount of depression of the brake pedal 24 by the driver.
  • the brake pedal 2 is controlled according to the pressure of the master cylinder 26 driven according to the depression of the brake pedal 4, and the oil pump and various valve devices are controlled by the electronic control device 28 for braking force control as necessary. Thus, control is performed regardless of the depression amount of the brake pedal 24 by the driver.
  • the electronic control device for braking force control 28 is also equipped with a microphone port
  • the microcomputer has, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device that are connected to each other via a bidirectional common bus. It may be.
  • the electronic control unit 28 for braking force control has a signal indicating the master cylinder pressure P m from the pressure sensor 3 6, the pressure sensor
  • the electronic control unit 16 for driving force control and the electronic control unit 28 for braking force control 28 exchange signals with each other as necessary.
  • the steering angle sensor 32 detects the steering angle ⁇ with the vehicle turning left as positive.
  • the electronic control unit for driving force control 16 calculates the target longitudinal acceleration G xt of the vehicle based on the accelerator opening and the master cylinder pressure P m that are the acceleration / deceleration operation amount of the driver, and the steering operation amount of the driver. Based on the steering angle ⁇ and the vehicle speed V, the target vehicle rate of the vehicle is calculated in a manner known in the art.
  • a target braking / driving force F vn required for the vehicle is calculated based on G xt, and a target total moment Mvnt required for the vehicle is calculated based on the target target rate y t of the vehicle.
  • the driving force control electronic control unit 16 calculates the vehicle slip angle ⁇ in a manner known in the art, and based on the vehicle slip angle J3 and the steering angle ⁇ , the left and right front wheel slip angles ⁇ Based on the slip angle ⁇ , the vehicle turning torque Ms due to the lateral force of each wheel is calculated.
  • the driving force control electronic control unit 16 calculates the value obtained by subtracting the turning moment Ms from the vehicle target total moment Mvnt as the vehicle target moment Mvn by controlling the braking / driving force of each wheel required for the vehicle. .
  • the driving force control electronic control unit 16 calculates the maximum driving force F vdmax of the vehicle by the braking / driving force of each wheel and the maximum braking force F vbmax of the vehicle based on the friction coefficient ⁇ of the road surface. Based on the friction coefficient / z, calculate the maximum moment Mvlmax in the left turn direction of the vehicle and the maximum moment Mvrmax in the right turn direction of the vehicle based on the braking / driving force of each wheel.
  • the maximum driving force of the motor generator 40 is that when it is evenly distributed to the left and right front wheels 1 0 FL, 1 0 FR and the left and right rear wheels 1 0 RL, 1 0 RR.
  • the driving force F wdi of each wheel Assume that it is less than the maximum possible longitudinal force determined by the coefficient of friction ⁇ .
  • the vehicle will be subjected to a motor with the braking / driving force of the wheel.
  • the vehicle's maximum driving force Fvdraax in the situation where the vehicle does not act is the maximum driving force Fwdflmax and Fwdfrmax when the left and right front wheels 10 FL and 10 FR braking / driving forces Fwxfl and Fwxfr are equal to the right and left wheels.
  • the left and right rear wheels 1 ORL and 10 RR braking / driving forces Fwxrl and Fwxrr are the maximum driving forces F wdr lmax and F wdrrmax when the driving force distribution of the left and right wheels is equal.
  • the maximum braking force Fvbmax of the vehicle in a situation where the vehicle moment due to the braking / driving force of the wheel does not act on the vehicle is the braking force of the left and right front wheels 10 FL and 10 FR.
  • the maximum left-side direction moment Mvlmax of the vehicle is the distribution of the driving force of the left and right wheels to the right wheel.
  • the braking / driving forces Fwxfr and Fwxrr of the right front and rear wheels 10 FR and 1 ORR are the maximum driving forces Fwdfrmax 'and F wdrrmax', respectively, and the magnitude is the maximum braking force of the left front and rear wheels 10 FL and 10 RL, respectively. This is achieved when the power is equal to the magnitude of F wbflmax and Fwbrlmax.
  • the maximum moment Mvlmax 'in the left turn direction of the vehicle in the situation where the braking / driving force of the vehicle is the maximum driving force Fvdmax is 1 0 FL and 1 0 RL This is achieved when the braking and driving powers Fwxfl and Fwxrl are 0 and the braking / driving forces Fwxfr and Fwxrr of the right front and rear wheels 1 OFR and 10 RR are the maximum driving forces Fwdflmax 'and Fwdrrmax', respectively.
  • the maximum left-side moment Mvlmax "of the vehicle in the situation where no driving force is applied to any of the wheels is the braking / driving of the right front and rear wheels 1 0 FR and 1 0 RR. This is achieved when the forces F wxfr and Fwxrr are 0 and the left and right front wheels 1 0FL and 1 0 RL braking / driving forces F wxf 1 and F wxr 1 are the maximum braking forces F wbf lmax and F wbrrmax, respectively.
  • the maximum right moment Mvrmax in the right turn direction of the vehicle in a situation where the longitudinal force due to the braking / driving force of the wheel does not act on the vehicle is that the driving force of the left and right wheels is distributed to the left wheel.
  • Left and right front wheels 1 0FL and 1 ORL braking / driving force Fwxfl and Fwxrl are the maximum driving force Fwdflmax 'and
  • F wdrlmax 'and is achieved when the magnitude is equal to the magnitude of the maximum braking forces F wbfrmax and Fwbrrmax of the right front and rear wheels 10 FR and 10 RR, respectively.
  • the maximum moment Mvrmax 'in the right turn direction of the vehicle is 10 FR and the right front wheel.
  • the maximum right moment Mvrmax "of the vehicle in the right turning direction of the vehicle in a situation where no driving force is applied to any of the wheels is the value of the left front and rear wheels 10 FL and 10 RL. This is achieved when the braking / driving forces F wxfl and F wxrl are 0 and the right and left front wheels 1 0 FR and 1 0 RR braking / driving forces F wxfr and F wxrr are the maximum braking forces F wbfrmax and F wbrrmax, respectively.
  • the maximum driving force F wdimax of each wheel is determined by the maximum output torque of the motor generator 40, the friction coefficient ⁇ of the road surface, and each distribution ratio, and the maximum braking force F wbimax of each wheel is determined by the friction coefficient ⁇ of the road surface. Therefore, the maximum driving force F vdmax of the vehicle, the maximum braking force of the vehicle, the maximum momentum Mvlraax of the left turn direction of the vehicle, and the maximum moment Mvrmax of the right turn direction of the vehicle are also the maximum output torque and road surface of the motor generator 40. Therefore, if the maximum output torque of the motor generator 40 and the friction coefficient ⁇ of the road surface are known, the maximum driving force F wdimax of each wheel can be estimated.
  • Vehicle braking / driving force F vx and vehicle vehicle moment ⁇ are vehicle maximum drive force F vdraax, vehicle maximum braking force F vbmax, vehicle left turn maximum maximum moment Mvlmax, vehicle right turn maximum motor Mvrmax, the vehicle's braking / driving force F vx is the maximum driving force F vdmax or the maximum braking force F vbraax, within the range of hexagon 10 2 determined by the variable range of vehicle moment Mv Value.
  • points A to H correspond to the cases A to H in FIGS. 2 and 3, respectively.
  • the hexagon 10 2 becomes smaller as the road friction coefficient ⁇ becomes lower.
  • the larger the steering angle 0, the greater the lateral force of the left and right front wheels, and the smaller the margin of front-rear force, the smaller the hexagon 1 0 2 becomes.
  • the maximum driving force and the maximum braking force of each wheel are determined by the friction coefficient ⁇ of the road surface, so the acceleration direction of the vehicle and the left turn direction of the vehicle are determined.
  • the relationship between the maximum driving force of the vehicle and the maximum braking force of the vehicle and the maximum moment of the vehicle in the left turn direction and the maximum moment of the vehicle in the right turn direction are the same. Therefore, the range of the vehicle driving force and the moment that can be achieved by the braking / driving force of each wheel is shown in the rhombus range, as shown by the phantom line in FIG. 6A. become.
  • the vehicle is driven even when all of the maximum driving force of the left and right wheels is distributed to the left or right wheel.
  • the range of vehicle driving force and moment that can be achieved by the braking / driving force of each wheel is a rectangular range.
  • the coordinates of points A to H shown in Fig. 6 are F vdmax, 0), (F vbmax, 0), (0, Mvlmax) ⁇ , respectively.
  • the driving force control electronic control device 16 controls the braking / driving force of each wheel when the vehicle's target braking / driving force Fvt and the vehicle's target torque Mvt are within the above hexagonal range 102.
  • Set vehicle target braking / driving force F vt and vehicle target braking moment Mvt to target braking / driving force Fvn and vehicle target braking moment Mvn respectively, and satisfy the following formulas 1 to 4 by the least squares method, for example: Is calculated as the target braking / driving force Fwxti (i fl, fr, rl, rr) and the left-right wheel distribution ratio Ky.
  • the driving force control electronic control unit 16 is configured such that when the vehicle target braking / driving force Fvn and the vehicle target moment Mvn are values outside the above hexagonal 102 range, the target braking / driving force Fvn and vehicle It is determined whether the target moment Mvn of the vehicle belongs to one of the areas a to h in FIG. 6B, and the target braking / driving force of the vehicle after correction according to the region to which the target braking / driving force F vn and the vehicle's target moment Mvn belong. Calculates Fvt and the moment Mvt.
  • the driving force control electronic control unit 16 calculates values satisfying the above formulas 1 to 4 as the target braking / driving force F wxti and the left / right wheel distribution ratio Ky of each wheel by, for example, the least square method.
  • the electronic control device for driving force control 16 has a vehicle braking / driving force Fv having a positive value and driving force, and each wheel target braking / driving force Fwxti has a positive value and driving force.
  • the driving force control electronic control unit 16 calculates the target driving current It and the left / right wheel distribution ratio Ky for the motor generator 40 based on the target driving force Fwdti using a map or function not shown in the figure, By controlling the drive current supplied to the motor generator 40 based on the target drive current I ti and controlling the front wheel differential 48 and the rear wheel differential 5 2 based on the left / right wheel distribution ratio Ky, the braking / driving of each wheel is controlled. The driving force of each wheel is controlled so that the force Fwxi becomes the target braking / driving force Fwxti.
  • the electronic controller for driving control 16 will The left / right wheel distribution ratio Ky is determined so that the driving force is distributed only to the side where Fwxti is positive, and the target driving current for the electric generator 40 is determined based on the sum of the positive target braking / driving force Fwxti.
  • the driving force control electronic control unit 16 controls the driving current supplied to the motor generator 40 based on the target driving current I ti, and controls the front wheel differential 48 and the rear wheel differential based on the left / right wheel distribution ratio Ky. 52, the braking force control electronic control unit 28 applies a frictional braking force according to the target braking / driving force Fwxti to the wheel having the negative target braking / driving power Fwxti.
  • the braking / driving force Fwxi is controlled to become the target braking / driving force Fwxti.
  • the driving force control electronic control device 16 sets the target driving force Fwdti and the target friction braking force Fwbti of each wheel to 0, and sets the target regenerative braking force Fwrti. Is set to the target braking / driving force Fwxti, and the left / right wheel distribution ratio Ky and the motor generator 40 are controlled so that the regenerative braking force becomes the target regenerative braking force Fwrti.
  • the electronic controller for driving force control 16 sets the target driving force F wdti of each wheel to 0, and Set the regenerative braking force by machine 40 to the maximum regenerative braking force, and set the left wheel distribution ratio Ky so that the distribution ratio of the regenerative braking force to the wheel with the large target braking / driving force F wxti is large.
  • the driving force control electronic control unit 16 calculates the target friction braking force F wbti by calculating a value obtained by subtracting the regenerative braking force of the wheel from the target braking / driving force F wxti for each wheel as the target friction braking force F wbti. Is output to the braking force control electronic control device 28, and the motor generator 40 is controlled so that the regenerative braking force becomes the maximum regenerative braking force, and the front wheel differential 4 is controlled based on the left / right wheel distribution ratio Ky. Controls 8 and rear wheel differential 5 2.
  • step 10 a signal indicating the accelerator opening ⁇ detected by the accelerator opening sensor 14 is read, and in step 20, the above-described procedure is performed based on the accelerator opening ⁇ .
  • the vehicle's target braking / driving force F vn and the vehicle's target moment of inertia Mvn are calculated by controlling the braking / driving force of each wheel required for the vehicle.
  • step 30 the vehicle's maximum driving force F vdmax and vehicle's maximum braking force F vbmax by the braking / driving force of each wheel according to the map or function not shown in the figure based on the friction coefficient / i of the road surface,
  • the maximum moment Mvlmax in the left turning direction of the vehicle and the maximum moment M vrmax in the right turning direction of the vehicle are calculated. That is, the points A to H shown in FIG. 6 are specified.
  • Step 4 At 0, the target braking / driving force F vn of the vehicle and the target moment Mvn of the vehicle are When the target braking / driving force Fvn and the target moment Mvn can be achieved by controlling the braking / driving force of each wheel within the range of the hexagonal 102, a negative determination is made. Proceeding to step 100 and when an affirmative determination is made, in step 50, the corrected vehicle target braking / driving force Fvt and the vehicle target torque Mvt are set to the target braking / driving force Fvn and target vehicle moment Mvn, respectively. Then go to step 200.
  • Step 100 it is determined whether the target braking / driving force Fvn and the vehicle target moment Mvn belong to the areas a to h in FIG. 6B according to the flowchart shown in FIG.
  • the corrected vehicle target braking / driving force Fvt and vehicle moment Mvt are calculated according to the region to which Fvn and vehicle target moment Mvn belong, and then the routine proceeds to step 200.
  • step 200 the target braking / driving force of each wheel that achieves the target braking / driving force Fvt and the target moment of inertia Mvt as described above based on the target braking / driving force Fvt of the vehicle after correction and the vehicle's target braking moment Mvt.
  • step 2 10 the target friction braking force Fwbti is calculated as described above, and a signal indicating the target friction braking force Fwbti is output to the braking force control electronic control unit 28, thereby The control electronic control device 28 controls the friction braking force Fwbti of each wheel to become the target friction braking force Fwbti.
  • step 220 the motor generators 12FL to 12RR are controlled so that the driving force Fwdi or regenerative braking force Fwri of each wheel becomes the target driving force Fwdti or the target regenerative braking force Fwrti, respectively.
  • Step 105 it is determined whether or not the target braking / driving force Fvn and the target moment Mvn belong to the region a. If a negative determination is made, the process proceeds to Step 1 15 and an affirmative determination is made.
  • step 110 the corrected vehicle target braking / driving force Fvt is set to the maximum driving force Fvdmax, and the corrected vehicle target motor moment Mvt is set to the target motor moment Mvn. Go to step 200.
  • step 1 1 5 it is determined whether or not the target braking / driving force Fvn and the target moment Mvn belong to the region b. If a negative determination is made, the process proceeds to step 1 25, where an affirmative determination is made.
  • step 1 2 the target braking / driving force F vt of the vehicle after correction is set to the maximum driving force F vdmax and the target moment Mvt of the vehicle after correction is set to KmMvlraax. After that, go to step 2 0 0.
  • step 1 2 5 it is determined whether or not the target braking / driving force F vn and the target moment Mvn belong to the region c. If a negative determination is made, the process proceeds to step 1 3 5 and an affirmative determination is made.
  • the target braking / driving force F vt of the vehicle after correction is set to the target braking / driving power F vn in step 1 30 and the vehicle target braking / driving force is set as shown in FIG. 6B.
  • the point Q near the point P of the intersection of the straight line L passing through the point P indicating the driving force F vn and the vehicle's target moment Mvn and parallel to the vertical axis and the outer shape line of the hexagon 1 0 2 is the target point. Assuming that the coordinates of the target point Q are (F vn, Mvq), the target vehicle moment Mvt of the vehicle after correction is set to Mvq, and then the process proceeds to step 2 0 0.
  • step 1 3 5 it is determined whether or not the target braking / driving force F vn and target moment Mvn belong to the region d. If a negative determination is made, the process proceeds to step 1 4 5. When a positive determination is made, the target braking / driving force F vt of the vehicle after correction is set to the maximum braking force F vbmax in step 140 and the target moment Mvt of the vehicle after correction is set to KmMvlmax. After setting, go to step 2 0 0.
  • step 1 4 5 it is determined whether or not the target braking / driving force F vn and the target moment Mvn belong to the region e. If a negative determination is made, the process proceeds to step 1 5 5, and an affirmative determination is made. In step 1 5 0, the target braking / driving force F vt of the corrected vehicle is set to the maximum braking force F vbmax and the corrected target vehicle moment Mvt is set to the target moment. After setting Mvn, go to step 2 0 0.
  • step 1 5 it is determined whether or not the target braking / driving force F vn and the target moment Mvn belong to the region f. If a negative determination is made, the process proceeds to step 1 6 5, and an affirmative determination is made.
  • step 160 the corrected vehicle target braking / driving force F vt is set to the maximum braking force F vbmax and the corrected vehicle target moment Mvt is set to KmMvrmax. Then go to step 2 0 0.
  • Step 1 65 it is determined whether or not the target braking / driving force F vn and the target moment Mvn belong to the region g, and a negative determination is made, that is, the target braking / driving force F vn and the target moment Mvn are in the region. If it is determined that it belongs to h, proceed to Step 1 7 5 and an affirmative determination is made Sometimes go to step 1700.
  • step 170 the target braking / driving force F vt of the vehicle after correction is set to the target braking / driving force F vn, and the target braking / driving force F vn of the vehicle and the target moment of inertia Mvn of the vehicle are indicated.
  • the point Q near the point P among the intersections of the straight line L passing through the point P and parallel to the vertical axis and the outline of the hexagon 1 0 2 is obtained as the target point, and the coordinates of the target point Q are expressed as (F vn , Mvq), the corrected target vehicle moment Mvt is set to Mvq, and then the process proceeds to step 2 0 0.
  • step 1 75 the corrected vehicle target braking / driving force F vt is the maximum.
  • the driving force F vdmax is set, and after the target vehicle moment Mvt of the corrected vehicle is set to KmMvrmax, the process proceeds to step 200.
  • the vehicle target braking / driving force F vn and the vehicle target torque Mvn are calculated by controlling the braking / driving force of each wheel required for the vehicle in step 20.
  • Step 30 The vehicle's maximum driving force F vdraax, the vehicle's maximum braking force F vbmax, the vehicle's left turn maximum moment Mvlmax, and the vehicle's right turn maximum The moment Mvrmax is calculated, and in step 40, it is determined whether or not the target braking / driving force Fvn and the target momentum Mvn can be achieved by controlling the braking / driving force of each wheel.
  • step 40 If it is determined in step 40 that the target braking / driving force F vn and the target moment cannot be achieved by controlling the braking / driving force of each wheel, the vehicle is determined in step 100.
  • the target braking / driving force F vt and the vehicle moment Mvt of the vehicle after correction are calculated according to the region to which the target braking / driving force F vn and the vehicle's eye moment Mvn of the vehicle belong, and steps 2 0 0 to 2 2 0
  • the braking force of each wheel is controlled so that the braking / driving force of the vehicle and the vehicle's momentum become the vehicle's target driving force F vt and the vehicle's target moment of inertia Mvt, respectively.
  • the corrected target braking / driving force F vt of the vehicle is set to the maximum driving force F vdmax and the corrected target braking moment Mvt of the vehicle Is set to the target moment of inertia Mvn, and the target braking / driving force F vn and the target moment of inertia Mvn belong to region b
  • the target braking / driving force F vt of the vehicle after correction is set to the maximum driving force F vdmax
  • the target vehicle moment Mvt of the corrected vehicle is set to KmMvlmax and the target braking / driving force F vn and the target cushion moment Mvn belong to the region c
  • the target braking / driving force F vt of the vehicle after the correction is Intersection of the straight line L that is set to the driving force F vn and indicates the target braking / driving force F vn of the vehicle and the
  • the corrected target braking / driving force F vt of the vehicle is set to the maximum braking force F vbmax and the corrected target braking moment Fvbmax Mvt Is set to the target moment Mvn, and the target braking / driving force F vt of the vehicle after the correction is set to the maximum braking force F vbmax when the target braking / driving force F vn and the target moment Mvn belong to the region f.
  • the target braking / driving force F vt of the corrected vehicle is The intersection of the straight line L that is set to the driving force F vn and shows the target driving force F vn of the vehicle and the target moment of inertia Mvn of the vehicle P parallel to the vertical axis and the outline of the hexagon 1 0 2
  • the side near point P When the coordinates of the target point Q, which is the point Q, are (F vn, M vq), the corrected target vehicle moment Mvt is set to Mvq, and the target braking / driving force F vn and target vehicle moment Mvn belong to the region h.
  • the target braking / driving force F vt of the vehicle after correction is set to the maximum driving force F vdmax, and the target moment Mvt of the vehicle after correction is set to KmM
  • the braking / driving force of each wheel is controlled. It is possible to control the braking / driving force of each wheel based on the relationship between the braking / driving force required for the vehicle and the range of the braking / driving force and the moment of the vehicle that can be achieved. The braking / driving force and the moment required for the vehicle can be achieved as much as possible within the range of the braking / driving force to be obtained.
  • the motor generator 40 as a drive source common to each wheel is provided with a regenerative braking force when the vehicle target driving force F vt is a negative value and a braking force. Therefore, the vehicle's kinetic energy is effective as electrical energy when braking and decelerating the vehicle while achieving the braking / driving force and momentum required by the vehicle within the range of braking / driving force that can be generated by each wheel. Can be recovered.
  • the accelerator opening ⁇ which is the amount of acceleration / deceleration operation by the driver and the master series
  • the vehicle's target longitudinal acceleration Gxt is calculated based on the vehicle pressure P m
  • the vehicle's target lateral rate ⁇ / t is calculated based on the steering angle 0 and the vehicle speed V, which is the amount of steering operation by the driver.
  • the target braking / driving force F vn required for the vehicle is calculated, and the target total moment Mvnt required for the vehicle is calculated based on the vehicle target correction rate.
  • the vehicle turning moment Ms due to the lateral force of each wheel is calculated, and the vehicle target by controlling the braking / driving force of each wheel required by the vehicle is obtained by subtracting the turning moment Ms from the vehicle target total moment Mvnt. Since the vehicle moment Mvn is calculated, the vehicle by controlling the braking / driving force of each wheel that is required for the vehicle more reliably and accurately than when the vehicle's turning moment Ms due to the lateral force of the wheel is not taken into account.
  • the target moment can be calculated without excess or deficiency.
  • the drive source is one motor generator 40 common to all four wheels.
  • the drive source that drives each wheel is capable of controlling the driving force distribution between the left and right wheels. Any driving means known in the art such as an internal combustion engine or a hybrid system may be used.
  • one motor generator 40 is provided as a common drive source for the four wheels, but a common drive source for the left and right front wheels and a common drive source for the left and right rear wheels. May be provided. Alternatively, a common drive source may be provided only for the left and right front wheels, or a common drive source may be provided only for the left and right rear wheels.
  • the hexagon 10 2 is 1 0 2 ′ in FIG.
  • the vehicle braking / driving force is negative when the vehicle's left-turning moment and the vehicle's right-turning moment are the maximum values Mvlmax and Mvrmax, respectively. That is, it becomes a braking force. In the case of such a vehicle, the above-described effects can be achieved.
  • the regenerative braking force is generated by the motor generator 40 as required.
  • the drive source is a motor generator, the regenerative braking force is not performed.
  • the braking force may be modified to be generated only by friction braking.
  • the rear wheel distribution ratio Kr of the braking / driving force F wxi of each wheel is constant, but in general, the lateral force of the steered wheel increases as the steering angle increases. As the steering angle increases, the rear wheel distribution ratio Kr The rear wheel distribution ratio Kr may be modified so as to be variably set according to the magnitude of the steering angle so that becomes gradually larger.
  • the rear wheel distribution ratio Kr has a negative target braking / driving force of the vehicle. It may be modified so that it is variably set in accordance with the target braking / driving force of the vehicle so that it becomes smaller as the magnitude increases.
  • the target braking / driving force F vn and the target moment by controlling the braking / driving force of each wheel required for the vehicle based on the acceleration / deceleration operation amount of the driver and the steering operation amount of the driver.
  • Mvn is calculated, but the target braking / driving force F vn and the target moment Mvn are the driver's acceleration / deceleration operation amount and the driver's steering operation amount when the vehicle behavior is unstable.
  • it may be modified so that it is calculated by taking into account the target longitudinal acceleration and the target short rate necessary for stabilizing the vehicle behavior.

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Abstract

本発明の課題は、左右輪の駆動力配分を変化可能に左右輸に共通の駆動手段よりの駆動力が左右輪に付与される車輌に於いて、車輌に要求される制駆動力若しくはヨーモーメントが各車輪の制駆動力の制御により達成可能な値を越える場合にも、できるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを達成することである。車輌に要求される車輌の目標制駆動力及び車輌の目標ヨーモーメントが演算され、各車輪の制駆動力により達成可能な車輌の最大制駆動力及び最大ヨーモーメントが演算され、各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力及び目標ヨーモーメントを達成できないときには、達成可能な車輌の制駆動力及びヨーモーメントの範囲に対する目標制駆動力又は目標ヨーモーメントの関係に基づいて、できるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントが達成されるよう目標制駆動力及び目標ヨーモーメントが補正される。

Description

明 細 書
車輛の制駆動力制御装置
技術分野
本発明は、 車輛の制駆動力制御装置に係り、 更に詳細には各車輪の制駆動力を制御する車 輛の制駆動力制御装置に係る。 背景技術
自動車等の車輛の制駆動力制御装置の一つとして、例えば特開平 9— 3 0 9 3 5 7号公報 に記載されている如く、車輛に所要のョ一モーメントを付与すべく左右輪の駆動力の配分制 御を行う駆動力制御装置が従来より知られており、 また車輛の走行安定性を確保すべく各車 輪の制動力を制御することにより車輛の制駆動力及びョ一モーメントを制御する制動力制 御装置も既に知られている。 かかる制駆動力制御装置によれば、 車輛の走行安定性を向上さ せることができる。
一般に、車輛の制駆動力及びョーモーメントは各車輪の制駆動力を制御することにより制 御可能であるが、 各車輪が発生し得る制駆動力には限界があるため、 車輛に要求される制駆 動力若しくはョ一モーメントが各車輪の制駆動力の制御により達成可能な値を越える場合 があり、 上述の如き従来の制駆動力制御装置に於いては、 かかる状況については考慮されて おらず、 この点の改善が必要とされている。
特に各車輪に相互に独立に制動力が付与されると共に、左右輪の駆動力配分を変化可能に 左右輪に共通の駆動手段よりの駆動力が左右輪に付与される車輛に於いては、各車輪の制駆 動力の制御により達成可能な車輛の制駆動力及びョーモーメントの範囲は、各車輪に相互に 独立に制駆動力が付与される車輛の場合とは異なるので、 この達成可能な車輛の制駆動力及 ぴョーモーメントの範囲の相違を考慮して各車輪の制駆動力を制御する必要がある。 発明の開示
本発明の主要な目的は、各車輪の制駆動力を制御することにより車輛の制駆動力及ぴョ一 モーメントを制御するよう構成された従来の車輛の制駆動力制御装置に於ける上述の如き 現況に鑑み、左右輪の駆動力配分を変化可能に左右輪に共通の駆動手段よりの駆動力が左右 輪に付与される車輛に於いて、車輛に要求される制駆動力若しくはョ一モーメントが各車輪 の制駆動力の制御により達成可能な値を越える場合には、各車輪の制駆動力の制御により達 成可能な車輛の制駆動力及びョーモーメントの範囲に対する車輛に要求される制駆動力又 はョーモーメントの関係に基づいて各車輪の制駆動力を制御することにより、各車輪が発生 し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輛に要求される制駆動力及ぴョーモーメントを 達成することである。
本発明は、 各車輪に制駆動力を付与する制駆動力付与手段と、 乗員の運転操作量を検出す る手段と、少なく とも乗員の運転操作量に基づき各車輪の制駆動力により発生すべき車輛の 目標制駆動力及び目標ョーモーメントを演算する手段と、各車輪の制駆動力によっては目標 制駆動力若しくは目標ョーモ一メントを達成することができないときには、捕正後の目標制 駆動力及び目標ョ一モーメントが各車輪の制駆動力により達成可能な値になるよう目標制 駆動力若しくは目標ョーモーメントを補正する補正手段と、各車輪の制駆動力による車輛の 制駆動力及ぴョーモーメントが補正後の目標制駆動力及び目標ョーモーメントになるよう、 制駆動力付与手段により各車輪に付与される制駆動力を制御する制御手段とを有する車輛 の制駆動力制御装置に適用される。
制駆動力付与手段は各車輪に相互に独立に制動力を付与すると共に、左右輪の駆動力配分 を変化可能に左右輪に共通の駆動手段よりの駆動力を左右輪に付与する。 また補正手段は車 輛の制駆動力の大きさが各車輪の制駆動力により達成可能な最大値であるときに各車輪の 制駆動力により達成可能な車輛のョーモ一メントの大きさの最大値を基準ョーモーメント として、 目標ョーモーメントの大きさが基準ョーモーメント以下であり且つ目標制駆動力の 大きさが最大値を越えているときには、 目標制駆動力の大きさを最大値に補正し、 目標制駆 動力の大きさが最大値以下であり且つ目標ョーモーメントの大きさが各車輪の制駆動力に より達成可能な値を越えているときには、 目標ョーモーメントの大きさを達成可能な値に捕 正し、 目標制駆動力の大きさが最大値を越えており且つ目標ョーモーメントの大きさが基準 ョーモーメントを越えているときには、 目標制駆動力の大きさを最大値に捕正すると共に目 標ョ一モーメントの大きさを基準ョーモ一メントに捕正するよう構成される。 この構成によれば、左右輪の駆動力配分を変化可能に左右輪に共通の駆動手段よりの駆動 力が左右輪に付与される車輛に於いて、車輛に要求される制駆動力若しくはョーモーメント が各車輪の制駆動力の制御により達成可能な値を越える場合に、各車輪の制駆動力の制御に より達成可能な車輛の制駆動力及ぴョーモ一メントの範囲に対する車輛に要求される制駆 動力又はョーモ一メントの関係に基づいて各車輪の制駆動力を制御し、 これにより各車輪が 発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輛に要求される制駆動力及ぴョーモーメン トを達成することができる。
上記構成に於いて、 補正手段は、 車輛の制駆動力及ぴョーモーメントを座標軸とする直交 座標で見て、 目標制駆動力及び目標ョーモーメントを示す点を基準点として、 目標ョーモー メントの大きさが基準ョーモーメント以下であり且つ目標制駆動力の大きさが最大値を越 えているときには、基準点を通り制駆動力の座標軸に平行な直線が各車輪の制駆動力による 車輛の制駆動力の大きさ及ぴョーモーメントの大きさの最大値を示す線と交差する交点の うち基準点に近い交点を目標点とし、 目標制駆動力の大きさが最大値以下であり且つ目標ョ 一モーメントの大きさが各車輪の制駆動力により達成可能な値を越えているときには、基準 点を通りョーモーメントの座標軸に平行な直線が各車輪の制駆動力による車輛の制駆動力 の大きさ及ぴョーモーメントの大きさの最大値を示す線と交差する交点のうち基準点に近 い交点を目標点とし、 目標制駆動力の大きさが最大値を越えており且つ目標ョーモーメント の大きさが基準ョーモ一メントを越えているときには、制駆動力の大きさが最大値でありョ 一モーメントの大きさが基準ョーモーメントであり基準点に最も近い点を目標点として、 目 標点の値を補正後の目標制駆動力及び目標ョーモーメントに設定するようになっていてよ い。 この構成によれば、 目標ョーモーメントの大きさが基準ョーモーメント以下であり且つ目 標制駆動力の大きさがその最大値を越えているときには、 目標制駆動力の大きさを確実にそ の最大値に捕正することができ、 目標制駆動力の大きさがその最大値以下であり且つ目標ョ 一モーメントの大きさが各車輪の制駆動力により達成可能な値を越えているときには、 目標 ョーモーメントの大きさを確実に前記達成可能な値に補正することができ、 目標制駆動力の 大きさがその最大値を越えており且つ目標ョ—モーメントの大きさが基準ョーモーメント を越えているときには、 目標制駆動力の大きさを確実にその最大値に捕正すると共に目標ョ 一モーメントの大きさを確実に基準ョ一モーメントに補正することができる。
また上記構成に於いて、車輛の目標制駆動力及び目標ョーモーメントを演算する手段は少 なく とも乗員の運転操作量に基づき車輛を安定的に走行させるための車輛の目標制駆動力 及び車輛の目標総ョーモ一メントを演算し、少なく とも乗員の運転操作量に基づき車輪の横 力による旋回ョーモーメントを推定し、 目標総ョーモーメントょり旋回ョーモーメントを減 算した値を車輛の目標ョ一モーメントとして演算するようになっていてよい。 この構成によれば、少なくとも乗員の運転操作量に基づき各車輪に制駆動力により発生す べき車輛の目標制駆動力及ぴ目標ョーモーメントを過不足なく正確に演算することができ る。
また上記構成に於いて、車輛の制駆動力の大きさ及ぴョーモーメントの大きさの最大値を 示す線は車輛の駆動力の最大値、 車輛の制動力の最大値、 車輛の左旋回方向のョーモーメン トの最大値、 車輛の右旋回方向のョーモーメントの最大値により決定されてよい。
また上記構成に於いて、車輛の制駆動力の大きさ及びョーモーメントの大きさの最大値を 示す線は路面の摩擦係数に応じて可変設定されてよい。
また上記構成に於いて、 車輛の目標制駆動力及び目標ョーモーメントを演算する手段は少 なく とも乗員の運転操作量に基づき車輛を安定的に走行させるための車輛の目標前後加速 度及ぴ目標ョ一レートを演算し、 それぞれ車輛の目標前後加速度及ぴ目標ョーレ一トに基づ き車輛の目標制駆動力及び目標総ョーモーメントを演算するようになっていてよい。
また上記構成に於いて、 制御手段は車輛の目標制駆動力、 車輛の目標ョーモーメント、 制 駆動力の前後輪配分比に基づいて各車輪の目標制駆動力を演算し、各車輪の目標制駆動力に 基づいて各車輪に付与される制駆動力を制御するようになっていてよい。
また上記構成に於いて、乗員の運転操作量を検出する手段は乗員の加減速操作量及び操舵 操作量を検出するようになっていてよい。
また上記構成に於いて、 制駆動力付与手段は左右輪に共通の駆動力を付与する手段と、 左 右輪の駆動力配分を制御する手段と、各車輪に相互に独立に制動力を付与する手段とを有し ていてよい。
また上記構成に於いて、駆動力を付与する手段は左右前輪に共通の駆動力を付与する手段 と左右後輪に共通の駆動力を付与する手段とよりなっていてよい。
また上記構成に於いて、駆動力を付与する手段は左右前輪及び左右後輪に共通の駆動力を 付与する手段と、 前後輪の駆動力配分を制御する手段と、 左右前輪の駆動力配分を制御する 手段と、 左右後輪の駆動力配分を制御する手段とを有していてよい。
また上記構成に於いて、 駆動力を付与する手段は電動機を含んでいてよい。
また上記構成に於いて、 電動機は制動時に回生制動を行うようになっていてよい。 図面の簡単な説明 図 1は四輪に共通の一つの電動発電機の駆動力及ぴ回生制動力が前後輪及び左右輪に配 分制御される四輪駆動車に適用された本発明による車輛の制駆動力制御装置の実施例 2を 示す概略構成図である。
図 2は実施例に於ける各車輪の制駆動力と車輛の制駆動力及ぴョーモ一メントとの関係 を種々の場合について示す説明図である。
図 3は実施例に於ける各車輪の制駆動力と車輛の制駆動力及ぴョーモーメントとの関係 を他の種々の場合について示す説明図である。
図 4は実施例に於いて駆動力制御用電子制御装置により達成される制駆動力制御ルーチ ンを示すフローチヤ一トである。
図 5は図 4に示されたフローチャートのステップ 1 0 0に於ける車輛の目標制駆動力 F νη及ぴ車輛の目標ョーモーメント Μνηが属する領域に基づく補正後の目標制駆動力 F vt及 ぴョーモーメント Mvtの演算ルーチンを示すフローチヤ一トである。
図 6 Aは実施例に於いて各車輪の制駆動力の制御により達成可能な車輛の制駆動力及び ョーモーメントの範囲を示すグラフであり、図 6 Bは車輛の目標制駆動力 F vt及び車輛の目 標ョーモーメント Mvt が各車輪の制駆動力の制御により達成可能な範囲外にある場合に於 ける捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt及び車輛の目標ョーモーメント Mvt の演算の要領を 示す説明図であり、 図 6 Cは左右前輪にのみ共通の駆動源が設けられ又は左右後輪にのみ共 通の駆動源が設けられた車輛について各車輪の制駆動力の制御により達成可能な車輛の制 駆動力及ぴョーモーメントの範囲を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
以下に添付の図を参照しつつ、 本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。 図 1は四輪に共通の一つの電動発電機の駆動力及び回生制動力が前後輪及び左右輪に配 分制御される四輪駆動車に適用された本発明による車輛の制駆動力制御装置の一つの実施 例を示す概略構成図である。
図 1に於いて、 1 O FL及ぴ 1 0 FRはそれぞれ操舵輪である左右の前輪を示し、 1 O RL及ぴ
1 0 RRはそれぞれ非操舵輪である左右の後輪を示している。 左右前輪 1 O FL、 1 O FR及ぴ左 右後輪 1 0 RL、 1 O RRに共通の駆動源として電動発電機 4 0が設けられており、 電動発電機
4 0の駆動力及び回生制動力は前後輪の配分比を制御可能なセンタ一ディファレンシャル 4 2により前輪用プロペラシャフト 4 4及び後輪用プロペラシャブト 4 6へ伝達される。 前輪用プロペラシャフト 4 4の駆動力及ぴ回生制動力は左右前輪の配分比を制御可能な 前輪デイブァレンシャル 4 8により左前輪車軸 5 O L及び右前輪車軸 5 O Rへ伝達され、 これ により左右の前輪 1 0 FL及ぴ 1 0 FRが回転駆動される。 同様に後輪用プロペラシャフト 4 6 の駆動力は左右後輪の配分比を制御可能な後輪ディファレンシャル 5 2により左後輪車軸
5 4 L及び右後輪車軸 5 4 Rへ伝達され、 これにより左右の後輪 1 0 RL及び 1 0 RRが回転駆動 される。 電動発電機 4 0の駆動力はアクセル開度センサ 1 4により検出される図 1には示されて いないアクセルペダルの踏み込み量としてのアクセル開度 φに基づき駆動力制御用電子制 御装置 1 6により制御され、電動発電機 4 0の回生制動力も駆動力制御用電子制御装置 1 6 により制御される。 また駆動力制御用電子制御装置 1 6はセンターディファレンシャル 4 2 による駆動力及び回生制動力の前後輪配分比を制御し、 また前輪ディファレンシャル 4 8に よる駆動力及び回生制動力の左右輪配分比を制御し、後輪ディファレンシャル 5 2による駆 動力及び回生制動力の左右輪配分比を制御する。
尚図 1には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置 1 6はマイク口コンビュ ータと駆動回路とよりなり、マイク口コンピュータは例えば C P Uと、 R O Mと、 R AMと、 入出力ポート装置とを有し、 これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的 な構成のものであってよい。 また通常走行時には図 1には示されていないパッテリに充電さ れた電力が駆動回路を経て電動発電機 4 0へ供給され、車輛の減速制動時には電動発電機 4
0による回生制動により発電された電力が駆動回路を経てバッテリに充電される。
左右の前輪 1 0 FL、 1 0 FR及び左右の後輪 1 0 RL、 1 0 RRの摩擦制動力は摩擦制動装置 1
8の油圧回路 2 0により対応するホイールシリンダ 2 2 FL、 2 2 FR、 2 2 RL、 2 2 RRの制動 圧が制御されることによって制御される。 図には示されていないが、 油圧回路 2 0はリザ一 バ、 オイルポンプ、 種々の弁装置等を含み、 各ホイールシリンダの制動圧力は通常時には運 転者によるプレーキペダル 2 4の踏み込み量及ぴブレーキペダル 2 4の踏み込みに応じて 駆動されるマスタシリンダ 2 6の圧力に応じて制御され、 また必要に応じてオイルポンプや 種々の弁装置が制動力制御用電子制御装置 2 8によって制御されることにより、運転者によ るブレーキペダル 2 4の踏み込み量に関係なく制御される。 尚図 1には詳細に示されていないが、制動力制御用電子制御装置 2 8もマイク口コンビュ ータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えば C P Uと、 R O Mと、 R AMと、 入出力ポート装置とを有し、 これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的 な構成のものであってよい。
駆動力制御用電子制御装置 1 6にはアクセル開度センサ 1 4よりのアクセル開度 ψを示 す信号に加えて、 センサ 3 0より路面の摩擦係数 μを示す信号、 操舵角センサ 3 2より操 舵角 0を示す信号、 車速センサ 3 4より車速 Vを示す信号が入力される。 また制動力制御用 電子制御装置 2 8には圧力センサ 3 6よりマスタシリンダ圧力 P mを示す信号、 圧力センサ
3 8 FL〜3 8 RRより対応する車輪の制動圧(ホイールシリンダ圧力) P bi ( i = fl、 fr、 rl、 rr) を示す信号が入力される。 駆動力制御用電子制御装置 1 6及び制動力制御用電子制御装 置 2 8は必要に応じて相互に信号の授受を行う。 尚操舵角センサ 3 2は車輛の左旋回方向を 正として操舵角 Θを検出する。
駆動力制御用電子制御装置 1 6は、運転者の加減速操作量であるアクセル開度 及びマス タシリンダ圧力 P mに基づき車輛の目標前後加速度 G xtを演算すると共に、 運転者の操舵操 作量である操舵角 Θ及び車速 Vに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車輛の目標ョ 一レート を演算する。 そして駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 車輛の目標前後加速度
G xtに基づき車輛に要求される目標制駆動力 F vnを演算すると共に、車輛の目標ョーレート y tに基づき車輛に要求される目標総ョーモーメント Mvntを演算する。
また駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 当技術分野に於いて公知の要領にて車輛のスリッ プ角 βを演算し、車輛のスリップ角 J3及び操舵角 Θに基づき左右前輪のスリップ角 αを演算 し、 スリップ角 αに基づき各車輪の横力による車輛の旋回ョーモーメント Msを演算する。 そして駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 車輛の目標総ョーモーメント Mvntより旋回ョー モーメント Msを減算した値を車輛に要求される各車輪の制駆動力の制御による車輛の目標 ョーモーメント Mvnとして演算する。
また駆動力制御用電子制御装置 1 6は、路面の摩擦係数 μに基づき各車輪の制駆動力によ る車輛の最大駆動力 F vdmax及ぴ車輛の最大制動力 F vbmaxを演算し、路面の摩擦係数 /zに基 づき各車輪の制駆動力による車輛の左旋回方向の最大ョーモーメント Mvlmax及び車輛の右 旋回方向の最大ョーモーメント Mvrmaxを演算する。
図示の実施例に於いては、 電動発電機 4 0の最大駆動力はそれが左右前輪 1 0 FL、 1 0 FR 及ぴ左右後輪 1 0 RL、 1 0 RRに均等に配分された場合の各車輪の駆動力 F wdiが通常路面の 摩擦係数 μにより決定される発生可能な最大前後力よりも小さいと仮定する。
図 2 Αに示されている如く、 各車輪の接地荷重及び路面に対する摩擦係数が同一であり、 各車輪の摩擦円の大きさが同一であると仮定すると、車輛に車輪の制駆動力によるョーモー メントが作用しない状況に於ける車輛の最大駆動力 Fvdraaxは、 左右前輪 1 0FL及び 1 0 FR の制駆動力 Fwxfl及び Fwxfrが左右輪の駆動力配分が等しい場合の最大駆動力 Fwdflmax及 ぴ Fwdfrmaxであり且つ左右後輪 1 ORL及ぴ 10 RRの制駆動力 Fwxrl及び Fwxrrが左右輪の 駆動力配分が等しい場合の最大駆動力 F wdr lmax及び F wdrrmaxである場合に達成される。 同 様に、 図 2 Bに示されている如く、 車輛に車輪の制駆動力によるョーモーメントが作用しな い状況に於ける車輛の最大制動力 Fvbmaxは、 左右前輪 1 0FL及び 1 0 FRの制駆動力 F wxf 1 及び Fwxfrが左右輪の制動力配分が等しい場合の最大制動力 Fwbflmax及ぴ Fwbfrmaxであ り且つ左右後輪 1 ORL及び 1 ORRの制駆動力 Fwxrl及び Fwxrrが左右輪の制動力配分が等 しレヽ場合の最大制動力 F wbr lmax及び F wbrrmaxである場合に達成される。
また図 2 Cに示されている如く、車輛に車輪の制駆動力による前後力が作用しない状況に 於ける車輛の左旋回方向の最大ョーモーメント Mvlmaxは、 左右輪の駆動力が右輪に配分さ れ、 右前後輪 1 0FR及び 1 ORRの制駆動力 Fwxfr及び Fwxrrが最大駆動力 Fwdfrmax' 及ぴ F wdrrmax' であり、 その大きさがそれぞれ左前後輪 1 0 FL及ぴ 1 0 RLの最大制動力 F wbflmax及ぴ Fwbrlmaxの大きさと等しい場合に達成される。
また図 2 Dに示されている如く、 車輛の制駆動力が最大駆動力 Fvdmaxである状況に於け る車輛の左旋回方向の最大ョーモーメント Mvlmax' は、 左前後輪 1 0 FL及び 1 0 RLの制駆 動力 Fwxfl及ぴ Fwxrlがそれぞれ 0であり且つ右前後輪 1 OFR及び 1 0RRの制駆動力 F wxfr及び Fwxrrが最大駆動力 Fwdflmax' 及び Fwdrrmax' である場合に達成される。
また図 3 Eに示されている如く、何れの車輪にも駆動力が作用しない状況に於ける車輛の 左旋回方向の最大ョーモーメント Mvlmax" は、 右前後輪 1 0 FR及び 1 0 RRの制駆動力 F wxfr及ぴ Fwxrrがそれぞれ 0であり且つ左前後輪 1 0FL及ぴ 1 0 RLの制駆動力 F wxf 1及び F wxr 1が最大制動力 F wbf lmax及ぴ F wbrrmaxである場合に達成される。
また図 3 Fに示されている如く、 車輛に車輪の制駆動力による前後力が作用しない状況に 於ける車輛の右旋回方向の最大ョーモーメント Mvrmaxは、 左右輪の駆動力が左輪に配分さ れ、 左前後輪 1 0FL及び 1 ORLの制駆動力 Fwxfl及ぴ Fwxrlが最大駆動力 Fwdflmax' 及ぴ
F wdrlmax' であり、 その大きさがそれぞれ右前後輪 1 0 FR及び 1 0 RRの最大制動力 F wbfrmax及び Fwbrrmaxの大きさと等しい場合に達成される。 また図 3 Gに示されている如く、 車輛の制駆動力が最大駆動力 F vdraaxである状況に於け る車輛の右旋回方向の最大ョーモーメント Mvrmax' は、 右前後輪 1 0 FR及ぴ 1 0 RRの制駆 動力 F wxfr及ぴ F wxrrがそれぞれ 0であり且つ左前後輪 1 0 FL及ぴ 1 O RLの制駆動力 F wxfl及び F wxrlが最大駆動力 F wdflmax' 及ぴ F wdrlmax' である場合に達成される。
更に図 3 Hに示されている如く、何れの車輪にも駆動力が作用しない状況に於ける車輛の 右旋回方向の最大ョーモーメント Mvrmax" は、 左前後輪 1 0 FL及ぴ 1 0 RLの制駆動力 F wxfl及び F wxrlがそれぞれ 0であり且つ右前後輪 1 0 FR及ぴ 1 0 RRの制駆動力 F wxfr及ぴ F wxrrが最大制動力 F wbfrmax及び F wbrrmaxである場合に達成される。
また各車輪の最大駆動力 F wdimaxは電動発電機 4 0の最大出力トルク、 路面の摩擦係数 μ 、 各配分比により決定され、 各車輪の最大制動力 F wbimaxは路面の摩擦係数 μにより決定さ れるので、 車輛の最大駆動力 F vdmax、 車輛の最大制動力、 車輛の左旋回方向の最大ョーモ ーメント Mvlraax、車輛の右旋回方向の最大ョーモーメント Mvrmaxも電動発電機 4 0の最大 出力トルク及び路面の摩擦係数 μにより決定され、従って電動発電機 4 0の最大出力トルク 及び路面の摩擦係数 μが判れば各車輪の最大駆動力 F wdimax等を推定することができる。 更に図 6 Aに示されている如く、 車輛の制駆動力 F vxを横軸とし、 車輛のョーモーメント Mvを縦軸とする直交座標で見て、 各車輪の制駆動力の制御により達成可能な車輛の制駆動 力 F vx及ぴ車輛のョーモーメント Μνは、 車輛の最大駆動力 F vdraax、 車輛の最大制動力 F vbmax, 車輛の左旋回方向の最大ョーモーメント Mvlmax、 車輛の右旋回方向の最大ョーモー メント Mvrmax、 車輛の制駆動力 F vxが最大駆動力 F vdmax又は最大制動力 F vbraaxであると きに於ける車輛のョーモーメント Mvの変動可能範囲により決定される六角形 1 0 2の範囲 内の値になる。
尚図 6に於いて、 点 A〜Hはそれぞれ図 2及ぴ図 3の A~ Hの場合に対応する点である。 また図 6 Aに於いて破線にて示されている如く、 六角形 1 0 2は路面の摩擦係数 μが低くな るほど小さくなる。 また操舵角 0の大きさが大きいほど、 操舵輪である左右前輪の横力が大 きくなり前後力の余裕が小さくなるので、六角形 1 0 2は操舵角 Θの大きさが大きいほど小 さくなる。
また電動発電機 4 0の出力トルクが十分に大きい場合には、各車輪の最大駆動力及び最大 制動力は路面の摩擦係数 μにより決定されるので、車輛の加速方向及び車輛の左旋回方向を 正として、車輛の最大駆動力と車輛の最大制動力との関係及び車輛の左旋回方向の最大ョー モーメントと車輛の右旋回方向の最大ョーモーメントとの間の関係はそれぞれ大きさが同 一で符号が逆の関係になり、 従って図 6 Aに於いて仮想線にて示されている如く、 各車輪の 制駆動力により達成可能な車輛の駆動力及ぴョーモーメントの範囲は菱形の範囲になる。 また電動発電機 40の出力トルク及び各車輪の最大制動力が実施例の場合よりも小さい 場合には、左右輪の最大駆動力の全てが左輪又は右輪に配分された場合にも車輛の駆動力が 最大になり、左右輪の最大制動力の全てが左輪又は右輪に配分された場合にも車輛の制動力 が最大になるので、 図 6 Aに於いて仮想線にて示されている如く、 各車輪の制駆動力により 達成可能な車輛の駆動力及ぴョ一モーメントの範囲は矩形の範囲になる。
かく して係数 Kmを 0以上で 1以下の値として、 図 6に示された点 A〜Hの座標はそれぞ れ F vdmax, 0)、 ( F vbmax, 0)、 (0, Mvlmax) Λ ( F vdmax, KmMvlmax)、 ( p vbmax, KmMvlmax) ^ (0, Mvrmax) ( F vdmax, 一 KraMvlmax)、 ( F vbmax, ― KmMvlmax) である また各車輪の制駆動力 Fwxiの後輪配分比を Kr (0<Kr< lの定数) とし、 前輪及ぴ後 輪についての制駆動力 Fwxiの左右輪配分比を Ky (0≤Kr≤ 1 ) とし、 車輛のトレッ ドを Trすると、 下記の式 1〜4が成立する。 従って駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 車輛の 目標制駆動力 Fvt及ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvtが上記六角形 1 0 2の範囲内の値で あるときには、各車輪の制駆動力の制御による車輛の目標制駆動力 F vt及び車輛の目標ョー モーメント Mvtをそれぞれ目標制駆動力 Fvn及び車輛の目標ョ一モーメント Mvnに設定 し、 例えば最小二乗法等により下記の式 1〜4を満たす値を各車輪の目標制駆動力 Fwxti ( i =fl、 fr、 rl、 rr) 及び左右輪配分比 Kyとして演算する。
Fwxfl+ Fwxfr+ Fwxrl+ F xrr= Fvt … (1) '
{ Fwxfr+ Fwxrr— ( F xf 1+ F wxrl) } Tr/ 2 =Mvt … (2)
( F wxf 1 + F wxf r) Kr= ( F wxrl + Fwxrr) ( 1 -Kr) … (3)
( F wxf 1 + F wxrl) Ky= (Fwxfr+ Fwxrr) (1一 Ky) … (4)
また駆動力制御用電子制御装置 1 6は、車輛の目標制駆動力 Fvn及び車輛の目標ョ一モー メント Mvnが上記六角形 1 02の範囲外の値であるときには、 目標制駆動力 Fvn及び車輛の 目標ョーモーメント Mvnが図 6 Bの領域 a~hの何れに属するか判定され、 目標制駆動力 F vn及ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvnが属する領域に応じて捕正後の車輛の目標制駆動力 Fvt及ぴョーモーメント Mvtを演算する。 そして駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 例えば 最小二乗法等により上記式 1〜 4を満たす値を各車輪の目標制駆動力 F wxti及び左右輪配 分比 Kyとして演算する。 更に駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 車輛の制駆動力 Fvが正の値であり駆動力である と共に各車輪の目標制駆動力 Fwxtiが正の値であり駆動力であるときには、各車輪の目標摩 擦制動力 Fwbti及び目標回生制動力 Fwrti ( ί = 、 fr、 rl、 rr) を 0に設定し、 目標摩擦 制動力 Fwbtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置 28へ出力すると共に、各車輪の目標 駆動力 Fwdti ( i =fl、 fr、 rl、 rr). を目標制駆動力 Fwxtiに設定する。
そして駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 目標駆動力 Fwdtiに基づき図には示されていな いマップ又は関数により電動発電機 40に対する目標駆動電流 I t及び左右輪配分比 Kyを 演算し、 目標駆動電流 I tiに基づき電動発電機 40に通電される駆動電流を制御すると共に 左右輪配分比 Kyに基づいて前輪ディファレンシャル 48及ぴ後輪ディファレンシャル 5 2 を制御することにより、 各車輪の制駆動力 Fwxiが目標制駆動力 Fwxtiになるよう各車輪の 駆動力を制御する。
これに対し車輛の制駆動力 Fvが正の値であり駆動力であるが、 何れかの車輪の目標制駆 動力 Fwxtiが負の値であり制動力であるとき、 及ぴ車輛の制駆動力 Fvが負の値であり制動 力であるが、 何れかの車輪の目標制駆動力 Fwxtiが正の値であり駆動力であるときには、 駆 動力制御用電子制御装置 1 6は、 目標制駆動力 Fwxtiが正の値である側にのみ駆動力が配分 されるよう左右輪配分比 Kyを決定し、 正の値である目標制駆動力 Fwxtiの和に基づいて電 動発電機 40に対する目標駆動電流 I tを演算し、 目標制駆動力 Fwxtiが負の値である車輪 に摩擦制動装置 1 8による摩擦制動力が付与されるよう目標制駆動力 Fwxtiを示す信号を 制動力制御用電子制御装置 28へ出力する。
そして駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 目標駆動電流 I tiに基づいて電動発電機 40に 通電される駆動電流を制御すると共に左右輪配分比 Kyに基づいて前輪ディファレンシャル 48及ぴ後輪ディファレンシャル 5 2を制御し、制動力制御用電子制御装置 28は目標制駆 動力 Fwxtiが負の値である車輪に対し目標制駆動力 Fwxtiに応じた摩擦制動力を賦与し、 こ れにより各車輪の制駆動力 Fwxiが目標制駆動力 Fwxtiになるよう制御される。
また車輛の制駆動力 Fvが負の値であり制動力であると共に各車輪の目標制駆動力 Fwxti が負の値であり制動力である場合に於いて、 目標制駆動力 Fwxtiの和が電動発電機 40によ る最大回生制動力以下であるときには、 駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 各車輪の目標駆 動力 Fwdti及び目標摩擦制動力 Fwbtiを 0に設定し、 目標回生制動力 Fwrtiを目標制駆動力 Fwxtiに設定し、 回生制動力が目標回生制動力 Fwrtiになるよう左右輪配分比 Ky及ぴ電動 発電機 40を制御する。 また車輛の制駆動力 F vが負の値であり制動力であると共に各車輪の目標制駆動力 F wxti が負の値であり制動力である場合に於いて、何れかの車輪の目標制駆動力 F wxtiの大きさが 電動発電機 4 0による最大回生制動力よりも大きいときには、駆動力制御用電子制御装置 1 6は、 各車輪の目標駆動力 F wdtiを 0に設定し、 電動発電機 4 0による回生制動力を最大回 生制動力に設定し、 目標制駆動力 F wxtiの大きさが大きい車輪に対する回生制動力の配分比 が大きくなるよう左お輪配分比 Kyを設定する。
そして駆動力制御用電子制御装置 1 6は、各車輪について目標制駆動力 F wxtiより当該車 輪の回生制動力を減算した値を目標摩擦制動力 F wbtiとして演算し、 目標摩擦制動力 F wbti を示す信号を制動力制御用電子制御装置 2 8へ出力すると共に、 回生制動力が最大回生制動 力になるよう電動発電機 4 0を制御し、 左右輪配分比 Kyに基づいて前輪ディファレンシャ ル 4 8及ぴ後輪ディファレンシャル 5 2を制御する。
尚制動力制御用電子制御装置 2 8は、駆動力制御用電子制御装置 1 6より入力される各車 輪の目標摩擦制動力 F wbtiに基づき各車輪の目標制動圧 P bti ( i = fl、 む、 rl、 rr) を演 算し、 各車輪の制動圧 P biが目標制動圧 P btiになるよう油圧回路 2 0を制御することによ り、 各車輪の摩擦制動力 F wbiが各車輪の目標摩擦制動力 F wbtiになるよう制御する。
次に図 4に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於いて駆動力制御用電子 制御装置 1 6により達成される制駆動力制御について説明する。 尚図 4に示されたフローチ ヤートによる制御は駆動力制御用電子制御装置 1 6が起動されることにより開始され、 図に は示されていないィグニッシヨンスィッチがオフに切り換えられるまで所定の時間毎に繰 返し実行される。
まずステップ 1 0に於いてはアクセル開度センサ 1 4により検出されたアクセル開度 φ を示す信号等の読み込みが行われ、 ステップ 2 0に於いてはアクセル開度 φ等に基づき上述 の要領にて車輛に要求される各車輪の制駆動力の制御による車輛の目標制駆動力 F vn 及ぴ 車輛の目標ョ一モーメント Mvnが演算される。
ステップ 3 0に於いては路面の摩擦係数/ iに基づき図には示されていないマップ又は関 数により各車輪の制駆動力による車輛の最大駆動力 F vdmax、 車輛の最大制動力 F vbmax、 車 輛の左旋回方向の最大ョーモーメント Mvlmax、 車輛の右旋回方向の最大ョーモーメント M vrmaxが演算される。 即ち図 6に示された点 A〜Hが特定される。
ステップ 4 0に於いては車輛の目標制駆動力 F vn及び車輛の目標ョーモーメント Mvnが 上記六角形 1 02の範囲内にあり、各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力 Fvn及び目 標ョーモーメント Mvnを達成し得るか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはス テツプ 1 00へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ 50に於いて補正後の車輛の目 標制駆動力 Fvt及び車輛の目標ョーモーメント Mvtがそれぞれ目標制駆動力 Fvn及び目標 ョーモーメント Mvnに設定された後ステップ 200へ進む。
ステップ 1 00に於いては図 5に示されたフローチヤ一トに従って目標制駆動力 Fvn 及 ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvnが図 6 Bの領域 a ~hの何れに属するか判定され、目標制 駆動力 Fvn及び車輛の目標ョーモーメント Mvnが属する領域に応じて補正後の車輛の目標 制駆動力 Fvt及びョーモーメント Mvtが演算され、 しかる後ステップ 200へ進む。
ステップ 200に於いては捕正後の車輛の目標制駆動力 Fvt 及び車輛の目標ョーモーメ ント Mvtに基づき上述の要領にて目標制駆動力 Fvt及び目標ョーモーメント Mvtを達成す る各車輪の目標制駆動力 Fwxti ( i =fl、 fr、 rl、 rr) が演算される。
ステップ 2 1 0に於いては上述の要領にて目標摩擦制動力 Fwbtiが演算されると共に、目 標摩擦制動力 Fwbtiを示す信号が制動力制御用電子制御装置 28へ出力され、これにより制 動力制御用電子制御装置 28により各車輪の摩擦制動力 Fwbti が目標摩擦制動力 Fwbti に なるよう制御される。
ステップ 220に於いては各車輪の駆動力 Fwdi 又は回生制動力 Fwri がそれぞれ目標駆 動力 Fwdti又は目標回生制動力 Fwrtiになるよう、 各電動発電機 1 2FL〜1 2RRが制御さ れる。
次に図 5に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ 1 00に於ける車輛の目標 制駆動力 Fvn及ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvnが属する領域に基づく補正後の目標制駆 動力 Fvt及ぴョーモーメント Mvtの演算ルーチンについて説明する。
まずステップ 1 05に於いては目標制駆動力 Fvn及ぴ目標ョーモーメント Mvnが領域 a に属するか否かの判別が行われ、 否定判別が行われたときにはステップ 1 1 5へ進み、 肯定 判別が行われたときにはステップ 1 1 0に於いて補正後の車輛の目標制駆動力 Fvt が最大 駆動力 Fvdmaxに設定されると共に、捕正後の車輛の目標ョーモーメント Mvtが目標ョーモ ーメント Mvnに設定された後ステップ 200へ進む。
ステップ 1 1 5に於いては目標制駆動力 Fvn及び目標ョーモーメント Mvnが領域 bに属 するか否かの判別が行われ、 否定判別が行われたときにはステップ 1 25へ進み、 肯定判別 が行われたときにはステップ 1 2 0に於いて捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が最大駆動 力 F vdmaxに設定されると共に、捕正後の車輛の目標ョーモーメント Mvtが KmMvlraaxに設 定された後ステップ 2 0 0へ進む。
ステップ 1 2 5に於いては目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvnが領域 cに属 するか否かの判別が行われ、 否定判別が行われたときにはステップ 1 3 5へ進み、 肯定判別 が行われたときにはステップ 1 3 0に於いて捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が目標制駆 動力 F vn に設定されると共に、 図 6 Bに示されている如く、 車輛の目標制駆動力 F vn及び 車輛の目標ョーモーメント Mvn を示す点 Pを通り縦軸に平行な直線 Lと六角形 1 0 2の外 形線との交点のうち点 Pに近い側の点 Qが目標点として求められ、 目標点 Qの座標を(F vn, Mvq) とすると、 捕正後の車輛の目標ョーモーメント Mvt が Mvqに設定された後ステップ 2 0 0へ進む。
ステップ 1 3 5に於いては目標制駆動力 F vn及ぴ目標ョ一モーメント Mvnが領域 dに属 するか否かの判別が行われ、 否定判別が行われたときにはステップ 1 4 5へ進み、 肯定判別 が行われたときにはステップ 1 4 0に於いて捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が最大制動 力 F vbmaxに設定されると共に、捕正後の車輛の目標ョーモーメント Mvtが KmMvlmaxに設 定された後ステップ 2 0 0へ進む。
ステップ 1 4 5に於いては目標制駆動力 F vn及ぴ目標ョーモーメント Mvnが領域 eに属 するか否かの判別が行われ、 否定判別が行われたときにはステップ 1 5 5へ進み、 肯定判別 が行われたときにはステップ 1 5 0に於いて捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が最大制動 力 F vbmaxに設定されると共に、補正後の車輛の目標ョーモーメント Mvtが目標ョーモ一メ ント Mvnに設定された後ステップ 2 0 0へ進む。
ステップ 1 5 5に於いては目標制駆動力 F vn及ぴ目標ョーモーメント Mvnが領域 f に属 するか否かの判別が行われ、 否定判別が行われたときにはステップ 1 6 5へ進み、 肯定判別 が行われたときにはステップ 1 6 0に於いて捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が最大制動 力 F vbmaxに設定されると共に、補正後の車輛の目標ョーモーメント Mvtが KmMvrmaxに設 定された後ステップ 2 0 0へ進む。
ステップ 1 6 5に於いては目標制駆動力 F vn及ぴ目標ョーモーメント Mvnが領域 gに属 するか否かの判別が行われ、否定判別、即ち目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvn が領域 hに属する旨の判別が行われたときにはステップ 1 7 5へ進み、肯定判別が行われた ときにはステップ 1 7 0へ進む。
ステップ 1 7 0に於いては捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が目標制駆動力 F vn に設定 されると共に、 車輛の目標制駆動力 F vn及ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvn を示す点 Pを 通り縦軸に平行な直線 Lと六角形 1 0 2の外形線との交点のうち点 Pに近い側の点 Qが目 標点として求められ、 目標点 Qの座標を (F vn, Mvq) とすると、 補正後の車輛の目標ョー モーメント Mvt が Mvq に設定された後ステップ 2 0 0へ進み、 ステップ 1 7 5に於いては 補正後の車輛の目標制駆動力 F vtが最大駆動力 F vdmaxに設定されると共に、捕正後の車輛 の目標ョーモーメント Mvtが KmMvrmaxに設定された後ステップ 2 0 0へ進む。
かく して図示の実施例によれば、 ステップ 2 0に於いて車輛に要求される各車輪の制駆動 力の制御による車輛の目標制駆動力 F vn及ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvnが演算され、 ステップ 3 0に於いて各車輪の制駆動力による車輛の最大駆動力 F vdraax、 車輛の最大制動 力 F vbmax、 車輛の左旋回方向の最大ョ一モーメント Mvlmax、 車輛の右旋回方向の最大ョー モーメント Mvrmaxが演算され、 ステップ 4 0に於いて各車輪の制駆動力の制御により 目標 制駆動力 F vn及び目標ョーモ一メント Mvnを達成し得るか否かの判別が行われる。
そしてステップ 4 0に於いて各車輪の制駆動力の制御により 目標制駆動力 F vn 及び目標 ョ—モーメント を達成することができない旨の判別が行われたときには、ステップ 1 0 0に於いて車輛の目標制駆動力 F vn及び車輛の目檩ョ一モーメント Mvnが属する領域に応 じて捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt及びョーモーメント Mvt が演算され、 ステップ 2 0 0 ~ 2 2 0に於いて車輛の制駆動力及び車輛のョーモ一メントがそれぞれ車輛の目標制駆 動力 F vt及ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvtになるよう各車輪の制動力が制御される。 特に目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvnが領域 aに属するときには、 補正後 の車輛の目標制駆動力 F vtが最大駆動力 F vdmaxに設定されると共に、捕正後の車輛の目標 ョーモーメント Mvtが目標ョーモーメント Mvnに設定され、 目標制駆動力 F vn及び目標ョ 一モーメント Mvnが領域 bに属するときには、 捕正後の車輛の目標制駆動力 F vtが最大駆 動力 F vdmax に設定されると共に、 捕正後の車輛の目標ョ一モーメント Mvt が KmMvlmax に設定され、 目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvnが領域 cに属するときには、 捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が目標制駆動力 F vn に設定されると共に、 車輛の目標制 駆動力 F vn及ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvn を示す点 Pを通り縦軸に平行な直線 Lと六 角形 1 0 2の外形線との交点のうち点 Pに近い側の点である目標点 Qの座標を (F vn, M vq) として、 捕正後の車輛の目標ョーモーメント Mvt が Mvqに設定され、 目標制駆動力 F vn及ぴ目標ョーモーメント Mvnが領域 dに属するときには、 捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が最大制動力 F vbmax に設定されると共に、 捕正後の車輛の目標ョーモーメント Mvt が KmMvlmaxに設定される。
また目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvnが領域 eに属するときには、 補正後 の車輛の目標制駆動力 F vtが最大制動力 F vbmaxに設定されると共に、捕正後の車輛の目標 ョーモーメント Mvtが目標ョ一モ一メント Mvnに設定され、 目標制駆動力 F vn及び目標ョ 一モーメント Mvnが領域 f に属するときには、 捕正後の車輛の目標制駆動力 F vtが最大制 動力 F vbmax に設定されると共に、 補正後の車輛の目標ョーモーメント Mvt が KmMvrmax に設定され、 目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvnが領域 gに属するときには補 正後の車輛の目標制駆動力 F vt が目標制駆動力 F vn に設定されると共に、 車輛の目標制駆 動力 F vn及ぴ車輛の目標ョーモーメント Mvn を示す点 Pを通り縦軸に平行な直線 Lと六角 形 1 0 2の外形線との交点のうち点 Pに近い側の点 Qである目標点 Qの座標を (F vn, M vq) として、 補正後の車輛の目標ョーモーメント Mvt が Mvq に設定され、 目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvnが領域 hに属するときには、 捕正後の車輛の目標制駆動力 F vt が最大駆動力 F vdmax に設定されると共に、 捕正後の車輛の目標ョーモーメント Mvt が KmMvrmaxに設定される。
従って図示の実施例によれば、各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力 F vn及ぴ目標 ョーモーメント Mvnを達成することができない状況にあるときには、各車輪の制駆動力の制 御により達成可能な車輛の制駆動力及ぴョーモーメントの範囲に対する車輛に要求される 制駆動力又はョーモーメントの関係に基づいて各車輪の制駆動力を制御することができ、 こ れにより各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輛に要求される制駆動力 及びョーモーメントを達成することができる。
特に図示の実施例によれば、 各車輪に共通の駆動源としての電動発電機 4 0は、 車輛の目 標制駆動力 F vtが負の値であり制動力である場合には回生制動力を発生するので、各車輪が 発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輛に要求される制駆動力及びョーモーメン トを達成しつつ、車輛の制動減速時に車輛の運動エネルギーを電気エネルギーとして有効に 回収することができる。
また図示の実施例によれば、運転者の加減速操作量であるァクセル開度 ψ及ぴマスタシリ ンダ圧力 P mに基づき車輛の目標前後加速度 Gxtが演算され、 運転者の操舵操作量である操 舵角 0及ぴ車速 Vに基づき車輛の目標ョーレート τ/ tが演算され、 車輛の目標前後加速度 G xtに基づき車輛に要求される目標制駆動力 F vnが演算され、 車輛の目標ョ一レ一ト に基 づき車輛に要求される目標総ョーモーメント Mvntが演算される。 そして各車輪の横力による車輛の旋回ョーモーメント Msが演算され、 車輛の目標総ョー モ メント Mvnt より旋回ョーモーメント Ms を減算した値が車輛に要求される各車輪の制 駆動力の制御による車輛の目標ョーモーメント Mvnとして演算されるので、車輪の横力によ る車輛の旋回ョーモ一メント Msが考慮されない場合に比して確実に且つ正確に車輛に要求 される各車輪の制駆動力の制御による車輛の目標ョーモーメントを過不足なく演算するこ とができる。
尚図示の実施例に於いては、 駆動源は四輪に共通の一つの電動発電機 4 0であるが、 左右 輪間にて駆動力配分の制御が可能に各車輪を駆動する駆動源は内燃機関やハイプリ ッ ドシ ステムの如く当技術分野に於いて公知の任意の駆動手段であってよい。
また図示の実施例に於いては、一つの電動発電機 4 0が四輪に共通の駆動源として設けら れているが、 左右前輪に共通の駆動源と左右後輪に共通の駆動源とが設けられてもよい。 ま た左右前輪にのみ共通の駆動源が設けられ又は左右後輪にのみ共通の駆動源が設けられて もよく、 その場合には六角形 1 0 2は図 6 Cに於いて 1 0 2 ' として示されている如くにな り、 車輛の左旋回方向のョ一モーメント及ぴ車輛の右旋回方向のョーモーメントがそれぞれ 最大値 Mvlmax及び Mvrmaxであるときの車輛の制駆動力は負の値、 即ち制動力となる。 か かる車輛の場合にも上述の作用効果を達成することができる。
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例 に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業 者にとって明らかであろう。
例えば上述の実施例に於いては、電動発電機 4 0により必要に応じて回生制動力が発生さ れるようになっているが、 駆動源が電動発電機であっても回生制動力が行われず、 制動力が 摩擦制動のみにより発生されるよう修正されてもよい。
また上述の実施例に於いては、 各車輪の制駆動力 F wxiの後輪配分比 Krは一定であるが、 一般に操舵角の大きさが大きくなるにつれて操舵輪の横力が大きくなり、許容される操舵輪 の前後力の大きさが小さくなるので、 操舵角の大きさが大きくなるにつれて後輪配分比 Kr が漸次大きくなるよう、 後輪配分比 Krは操舵角の大きさに応じて可変設定されるよう修正 されてもよい。
また一般に、 車輛の制動減速時に後輪の制動力が高くなると、 後輪の横力が低下して車輛 の走行安定性が低下するので、 後輪配分比 Krは車輛の目標制駆動力が負の値でありその大 きさが大きいほど小さくなるよう、車輛の目標制駆動力に応じて可変設定されるよう修正さ れてもよい。
また上述の実施例に於いては、運転者の加減速操作量及び運転者の操舵操作量に基づき車 輛に要求される各車輪の制駆動力の制御による目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvnが演算されるようになっているが、 目標制駆動力 F vn及び目標ョーモーメント Mvnは車 輛の挙動が不安定である場合には、運転者の加減速操作量及び運転者の操舵操作量に加えて 車輛の挙動を安定化させるために必要な目標前後加速度や目標ョーレートが考慮されるこ とにより演算されるよう修正されてもよい。

Claims

請求の範囲
1 .各車輪に制駆動力を付与する制駆動力付与手段と、乗員の運転操作量を検出する手段と、 少なく とも乗員の運転操作量に基づき各車輪の制駆動力により発生すべき車輛の目標制駆 動力及び目標ョーモーメントを演算する手段と、各車輪の制駆動力によっては前記目標制駆 動力若しくは前記目標ョーモーメントを達成することができないときには、捕正後の目標制 駆動力及ぴ目標ョ一モーメントが各車輪の制駆動力により達成可能な値になるよう前記目 標制駆動力若しくは前記目標ョーモ—メントを捕正する捕正手段と、各車輪の制駆動力によ る車輛の制駆動力及ぴョ一モ一メントが前記補正後の目標制駆動力及ぴ目標ョーモーメン トになるよう、前記制駆動力付与手段により各車輪に付与される制駆動力を制御する制御手 段とを有する車輛の制駆動力制御装置に於いて、前記制駆動力付与手段は各車輪に相互に独 立に制動力を付与すると共に、左右輪の駆動力配分を変化可能に左右輪に共通の駆動手段よ りの駆動力を左右輪に付与し、前記補正手段は車輛の制駆動力の大きさが各車輪の制駆動力 により達成可能な最大値であるときに各車輪の制駆動力により達成可能な車輛のョーモー メントの大きさの最大値を基準ョーモーメントとして、前記目標ョーモーメントの大きさが 前記基準ョーモ一メント以下であり且つ前記目標制駆動力の大きさが前記最大値を越えて いるときには、 前記目標制駆動力の大きさを前記最大値に補正し、 前記目標制駆動力の大き さが前記最大値以下であり且つ前記目標ョーモーメントの大きさが各車輪の制駆動力によ り達成可能な値を越えているときには、前記目標ョーモーメントの大きさを前記達成可能な 値に捕正し、前記目標制駆動力の大きさが前記最大値を越えており且つ前記目標ョーモーメ ントの大きさが前記基準ョーモーメントを越えているときには、前記目標制駆動力の大きさ を前記最大値に補正すると共に前記目標ョーモーメントの大きさを前記基準ョーモーメン トに補正することを特徴とする車輛の制駆動力制御装置。
2 . 前記捕正手段は、 車輛の制駆動力及びョーモーメントを座標軸とする直交座標で見て、 前記目標制駆動力及び前記目標ョーモーメントを示す点を基準点として、前記目標ョーモ一 メントの大きさが前記基準ョーモーメント以下であり且つ前記目標制駆動力の大きさが前 記最大値を越えているときには、前記基準点を通り制駆動力の座標軸に平行な直線が各車輪 の制駆動力による車輛の制駆動力の大きさ及ぴョーモーメントの大きさの最大値を示す線 と交差する交点のうち前記基準点に近い交点を目標点とし、前記目標制駆動力の大きさが前 記最大値以下であり且つ前記目標ョーモーメントの大きさが各車輪の制駆動力により達成 可能な値を越えているときには、前記基準点を通りョーモーメントの座標軸に平行な直線が 各車輪の制駆動力による車輛の制駆動力の大きさ及びョーモーメントの大きさの最大値を 示す線と交差する交点のうち前記基準点に近い交点を目標点とし、前記目標制駆動力の大き さが前記最大値を越えており且つ前記目標ョーモーメントの大きさが前記基準ョーモ一メ ントを越えているときには、制駆動力の大きさが前記最大値でありョーモーメントの大きさ が前記基準ョーモーメントであり前記基準点に最も近い点を目標点として、前記目標点の値 を前記捕正後の目標制駆動力及び目標ョーモーメントに設定することを特徴とする請求項 1に記載の車輛の制駆動力制御装置。
3 . 前記車輛の目標制駆動力及び目標ョーモーメントを演算する手段は少なくとも乗員の運 転操作量に基づき車輛を安定的に走行させるための前記車輛の目標制駆動力及び車輛の目 標総ョ一モーメントを演算し、少なく とも乗員の運転操作量に基づき車輪の横力による旋回 ョ一モ一メントを推定し、前記目標総ョーモーメントより前記旋回ョーモーメントを減算し た値を前記車輛の目標ョーモーメントとして演算することを特徴とする請求項 1又は 2に 記載の車輛の制駆動力制御装置。
4 . 前記車輛の制駆動力の大きさ及びョーモーメントの大きさの最大値を示す線は車輛の駆 動力の最大値、 車輛の制動力の最大値、 車輛の左旋回方向のョーモーメントの最大値、 車輛 の右旋回方向のョーモーメントの最大値により決定されることを特徴とする請求項 2又は 3に記載の車輛の制駆動力制御装置。
5 . 前記車輛の制駆動力の大きさ及びョーモーメントの大きさの最大値を示す線は路面の摩 擦係数に応じて可変設定されることを特徴とする請求項 2乃至 4の何れかに記載の車輛の 制駆動力制御装置。
6 . 前記車輛の目標制駆動力及び目標ョーモーメントを演算する手段は少なく とも乗員の運 転操作量に基づき車輛を安定的に走行させるための車輛の目標前後加速度及び目標ョーレ ートを演算し、 それぞれ前記車輛の目標前後加速度及び目標ョーレートに基づき前記車輛の 目標制駆動力及び目標総ョ一モーメントを演算することを特徴とする請求項 3乃至 5の何 れかに記載の車輛の制駆動力制御装置。
7 . 前記制御手段は前記車輛の目標制駆動力、 前記車輛の目標ョ一モーメント、 制駆動力の 前後輪配分比に基づいて各車輪の目標制駆動力を演算し、各車輪の目標制駆動力に基づいて 各車輪に付与される制駆動力を制御することを特徴とする請求項 1乃至 6の何れかに記載 の車輛の制駆動力制御装置。
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