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JP4423934B2 - Electric vehicle behavior control device - Google Patents
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a behavior controller of electric vehicle in which the revolution amount (e.g. yaw rate) of a vehicle and the revolution attitude of the body can be realized in desired characteristics simultaneously by suppressing disturbance in the revolution amount even in a situation where a driving wheel cannot receive a sufficient pavement reaction because of a small frictional coefficient of the pavement. <P>SOLUTION: The behavior controller of an electric vehicle capable of independent control of driving wheel comprises a steering mechanism for steering wheels depending on the steering operation, means (S14, S15) for calculating a target revolution amount and a target slip angle basic value of the vehicle based on the vehicle speed and the steering operation amount, a means (S17) for calculating a driving force difference command value based on the target revolution amount and the target slip angle basic value, a means (S18) for controlling the driving wheels based on the driving force difference command value, means (S19, S20) for calculating a target slip angle by correcting the target slip angle basic value based on the deviation amount of the difference of actual driving force of the driving wheels from the driving force difference command value, and means (S21, S22) for correcting the steering angle of the steering mechanism based on the target steering angle and the target revolution amount. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、駆動輪を電動モータにより独立に制御して、左右の駆動力を制御可能な電動車両の挙動制御装置に関するものである。   The present invention relates to a behavior control device for an electric vehicle capable of controlling left and right driving forces by independently controlling driving wheels with an electric motor.

従来より、エンジン車両に関しては、スムーズで安定した旋回やレーンチェンジ等を可能にする四輪操舵(4WS)が開発されている。電動車両には、左右の各駆動輪を各々独立に回転駆動できるように複数のモータを配置したタイプの左右駆動輪独立駆動型電動車両があり、このような電動車両においては、左右各駆動輪において相互に異なるトルクを発生させることで、ガソリン車両における4WSと類似の効果を、大規模かつ複雑な機構及び制御系を用いることなく、達成することができる。そのため、電動車両においては、ステアリングホイールの操作量(以下「ステアリング操作量」という)に対して前輪又は後輪の転舵するとともに、左右の駆動輪に駆動力差を発生させることで、車両の旋回時の性能を向上させる車両挙動制御装置が提案されている。   Conventionally, for engine vehicles, four-wheel steering (4WS) that enables smooth and stable turning, lane change, and the like has been developed. The electric vehicle includes a left and right drive wheel independent drive type electric vehicle in which a plurality of motors are arranged so that the left and right drive wheels can be independently rotated. In such an electric vehicle, the left and right drive wheels are By generating torques different from each other, the same effect as 4WS in a gasoline vehicle can be achieved without using a large-scale and complicated mechanism and control system. Therefore, in an electric vehicle, the front wheel or the rear wheel is steered with respect to an operation amount of the steering wheel (hereinafter referred to as “steering operation amount”), and a driving force difference is generated between the left and right driving wheels, thereby There has been proposed a vehicle behavior control device that improves performance during turning.

例えば、2つの操作量(前輪舵角と左右輪の駆動力差)からヨーレートおよび滑り角への伝達特性(前輪舵角からヨーレートへの伝達関数、前輪舵角から滑り角への伝達関数、左右輪の駆動力差からヨーレートへの伝達関数、左右輪の駆動力差から滑り角への伝達関数の4つ)、および、ステアリング操作量からヨーレートおよび滑り角への望ましい応答を規定する2つの伝達関数を使用して、ステアリング操作量に応じた前輪舵角目標値と左右輪の駆動力差目標値とを算出する車両挙動制御装置がある。しかし、この装置では、左右輪の駆動力差を操作量としているので、例えば路面摩擦係数が小さいために駆動輪が十分な路面反力を受けられないケースでは、左右輪の十分な駆動力差を実現できないことがある。このようなケースでは、前輪舵角(後輪舵角でもよい)は指令値通り実現されるものの、左右輪の駆動力差は指令値通り実現されないので、結局、旋回量(例えばヨーレート)および滑り角の両者を共に目標値に一致させることができない。特に、旋回量(例えばヨーレート)は車両の旋回半径に直結する値であり、旋回量が乱れると車両の旋回半径が乱れるため、運転者が望む車両軌跡を描くことができなくなるおそれがある。   For example, transfer characteristics from two manipulated variables (difference in driving force between front wheel steering angle and left and right wheels) to yaw rate and sliding angle (transfer function from front wheel steering angle to yaw rate, transfer function from front wheel steering angle to sliding angle, left and right 4) transfer function from wheel driving force difference to yaw rate, right and left wheel driving force difference to slip angle), and two transmissions that define the desired response from steering operation amount to yaw rate and slip angle There is a vehicle behavior control device that calculates a front wheel steering angle target value and a left and right wheel driving force difference target value according to a steering operation amount using a function. However, in this device, since the difference in driving force between the left and right wheels is used as the operation amount, for example, in a case where the driving wheel cannot receive sufficient road reaction force due to a small road friction coefficient, a sufficient driving force difference between the left and right wheels. May not be realized. In such a case, the front wheel rudder angle (or rear wheel rudder angle) may be achieved according to the command value, but the driving force difference between the left and right wheels is not achieved according to the command value. Both corners cannot match the target value. In particular, the turning amount (for example, the yaw rate) is a value that is directly connected to the turning radius of the vehicle. If the turning amount is disturbed, the turning radius of the vehicle is disturbed, so that there is a possibility that the vehicle trajectory desired by the driver cannot be drawn.

そこで、例えば、特許文献1では、車両の左右輪にそれぞれ駆動用モータを配し、車両旋回時には両者の駆動力に差をつけることで車両にヨーモーメントを発生させ、車両のヨーレートを検出し、検出ヨーレートが目標ヨーレートと一致するように、左右駆動力差をフィードバックしたり、前輪又は後輪の舵角を調整する車両挙動制御装置が提案されている。
特開平10−271613号公報
Therefore, for example, in Patent Document 1, a driving motor is provided on each of the left and right wheels of the vehicle, a yaw moment is generated in the vehicle by making a difference in the driving force between the two when turning the vehicle, and the yaw rate of the vehicle is detected. There has been proposed a vehicle behavior control device that feeds back a left / right driving force difference or adjusts a steering angle of a front wheel or a rear wheel so that a detected yaw rate matches a target yaw rate.
JP-A-10-271613

しかし、前述した従来の車両挙動制御装置は、ヨーレートをフィードバックして操作量を決定するので、車両の挙動がヨーレート変化として現われてから制御が機能するのである。したがって、路面摩擦係数が小さいときなど十分な駆動力差を実現できない場合には、それによる車両の挙動変化が現われて初めて制御による対応を行うので、制御タイミングが遅れやすく、車両の挙動変化を十分に抑制することはできない。   However, since the conventional vehicle behavior control apparatus described above determines the operation amount by feeding back the yaw rate, the control functions after the behavior of the vehicle appears as a yaw rate change. Therefore, when a sufficient driving force difference cannot be achieved, such as when the road friction coefficient is small, the control action is taken only after the change in the vehicle's behavior appears, so the control timing is likely to be delayed, and the change in the vehicle's behavior is sufficient. It cannot be suppressed.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、路面摩擦係数が小さいために駆動輪で十分な路面反力を受けられない状況においても、旋回量の乱れを抑制して、車両の旋回量(例えばヨーレート)と車体の旋回姿勢とを同時に望ましい特性に実現可能な電動車両の挙動制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and suppresses the disturbance of the turning amount even in a situation where the driving wheel cannot receive sufficient road surface reaction force because the road surface friction coefficient is small. An object of the present invention is to provide a behavior control device for an electric vehicle that can simultaneously achieve the desired characteristics of the turning amount of the vehicle (for example, the yaw rate) and the turning posture of the vehicle body.

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

本発明は、駆動輪を電動モータにより独立に制御して、左右の駆動力を制御可能な電動車両の挙動制御装置であって、ステアリング操作に応じて少なくとも前輪又は後輪を転舵するステアリング機構と、車速及びステアリング操作量に基づいて車両の目標旋回量を算出する目標旋回量算出手段(ステップS14)と、車速及びステアリング操作量に基づいて車両の目標滑り角基本値を算出する目標滑り角基本値算出手段(ステップS15)と、前記目標旋回量及び前記目標滑り角基本値に基づいて、前記駆動輪への駆動力差指令値を算出する駆動力差指令値算出手段(ステップS17)と、前記駆動力差指令値に基づいて、前記駆動輪を制御する駆動輪制御手段(ステップS18)と、前記駆動輪制御手段で制御した駆動輪の実際の駆動力の差が、前記駆動力差指令値に対して乖離しているときは、その乖離量に基づいて滑り角補正値を算出し、その滑り角補正値で前記目標滑り角基本値を補正して目標滑り角を算出する目標滑り角算出手段(ステップS19,S20)と、前記目標滑り角及び前記目標旋回量に基づいて、前記ステアリング機構の舵角を補正する舵角補正手段(ステップS21,S22)とを有することを特徴とする。   The present invention relates to a behavior control device for an electric vehicle capable of controlling left and right driving forces by independently controlling driving wheels by an electric motor, and a steering mechanism that steers at least front wheels or rear wheels in accordance with a steering operation. And a target turning amount calculation means (step S14) for calculating a target turning amount of the vehicle based on the vehicle speed and the steering operation amount, and a target slip angle for calculating a basic target slip angle value of the vehicle based on the vehicle speed and the steering operation amount. A basic value calculating means (step S15), and a driving force difference command value calculating means (step S17) for calculating a driving force difference command value for the driving wheels based on the target turning amount and the target slip angle basic value; Based on the driving force difference command value, the driving wheel control means (step S18) for controlling the driving wheel and the actual driving force of the driving wheel controlled by the driving wheel control means However, when there is a deviation from the driving force difference command value, a slip angle correction value is calculated based on the deviation amount, and the target slip angle basic value is corrected by the slip angle correction value to obtain a target slip. Target slip angle calculating means (steps S19, S20) for calculating an angle, and steering angle correcting means (steps S21, S22) for correcting the steering angle of the steering mechanism based on the target slip angle and the target turning amount. It is characterized by having.

本発明によれば、目標旋回量及び目標滑り角基本値に基づいて、駆動輪への駆動力差指令値を算出し、その駆動力差指令値に基づいて駆動輪を制御する。そして、駆動輪の実際の駆動力の差が、駆動力差指令値に対して乖離しているときは、その乖離量に基づいて滑り角補正値を算出し、その滑り角補正値で前記目標滑り角基本値を補正して目標滑り角を算出し、その目標滑り角及び目標旋回量に基づいて、ステアリング機構の舵角を補正するようにした。このようにしたので、車両の実際の挙動をフィードバックすることなく、車両の挙動を制御することができる。したがって、路面摩擦係数が低く路面反力が小さいために左右輪に指令値通りの駆動力差を発生させることができないような場合であっても、路面状態に応じた舵角指令値を演算することができ、目標旋回量を実現しつづけることができる。また、ヨーレートセンサや車両の横加速度センサなどを使って車両の挙動を検出し、その挙動を抑えるように左右輪の駆動力差指令値や舵角指令値をフィードバック制御する方式に比べて、旋回量の乱れを抑制し、車両を安定に旋回させることができるようになった。   According to the present invention, the driving force difference command value for the driving wheel is calculated based on the target turning amount and the target slip angle basic value, and the driving wheel is controlled based on the driving force difference command value. When the actual driving force difference between the driving wheels deviates from the driving force difference command value, a slip angle correction value is calculated based on the deviation amount, and the target value is calculated based on the slip angle correction value. The target slip angle is calculated by correcting the slip angle basic value, and the steering angle of the steering mechanism is corrected based on the target slip angle and the target turning amount. Since it did in this way, the behavior of a vehicle can be controlled, without feeding back the actual behavior of a vehicle. Therefore, even when the road surface friction coefficient is low and the road surface reaction force is small, it is possible to calculate the rudder angle command value according to the road surface condition even when the difference in driving force between the left and right wheels cannot be generated. The target turning amount can be continuously realized. In addition, the vehicle behavior is detected using a yaw rate sensor or a lateral acceleration sensor of the vehicle, and compared to a method in which the driving force difference command value and steering angle command value of the left and right wheels are feedback controlled so as to suppress the behavior. The amount of disturbance is suppressed, and the vehicle can be turned stably.

以下、図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
(第1実施形態)
図1は、4輪を別々の電動モータで駆動するとともに前輪を転舵する電動自動車の構成図である。なお、以下の運動方程式に使用するモデルは、例えば「自動車の運動と制御」(山海堂)にあるような車両の運動解析に一般的に用いられるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric vehicle in which four wheels are driven by separate electric motors and front wheels are steered. The model used for the following equation of motion is generally used for vehicle motion analysis as described in, for example, “Automotive Motion and Control” (Sankaido).

電動自動車は、駆動力発生源としての電動モータ3FL,3FR,3RL,3RRを備えており、各々のモータの回転軸は、減速機4FL,4FR,4RL,4RRを介して、電動自動車の車輪2FL,2FR,2RL,2RRに連結されている。4つのモータの出力特性、4つの減速機の減速比及び4つの車輪の半径はいずれも同じである。   The electric vehicle includes electric motors 3FL, 3FR, 3RL, 3RR as driving force generation sources, and the rotation shafts of the respective motors are wheels 2FL of the electric vehicle via speed reducers 4FL, 4FR, 4RL, 4RR. , 2FR, 2RL, 2RR. The output characteristics of the four motors, the reduction ratios of the four reduction gears, and the radii of the four wheels are all the same.

モータ3FL,3FR,3RL,3RRはいずれも、永久磁石をロータに埋め込んだ三相同期モータである。リチウムイオンバッテリ6との電力授受を制御する駆動回路5FL,5FR,5RL,5RRが、それらのモータの力行および回生トルクを、統合コントローラ30から受信するトルク指令値tTFL(左前輪),tTFR(右前輪),tTRL(左後輪),tTRR(右後輪)とそれぞれ一致するように調整する。ただし、トルク指令値通り出力すると車輪が空転してしまう状況では、駆動回路に対応する車輪が空転しないよう、各輪ごとにトルクを制限して出力する。そして、駆動回路5FL,5FR,5RL,5RRは、各々のモータの出力トルクと、モータ回転軸に取り付けられた回転位置センサ(不図示)により検出したモータ回転速度と、サーミスタ(不図示)で検出した駆動回路温度およびモータ温度に応じたトルクの絶対値の上限値(温度上昇を抑制するために予め設定されているトルク絶対値の最大値)を各々統合コントローラ30へ送信する。   Motors 3FL, 3FR, 3RL, and 3RR are all three-phase synchronous motors in which permanent magnets are embedded in a rotor. Torque command values tTFL (front left wheel), tTFR (right) that drive circuits 5FL, 5FR, 5RL, and 5RR that control power exchange with the lithium ion battery 6 receive the power running and regenerative torque of these motors from the integrated controller 30 Adjust so that it matches the front wheels, tTRL (left rear wheel), and tTRR (right rear wheel). However, in a situation where the wheels run idle when output according to the torque command value, the torque is limited and outputted for each wheel so that the wheels corresponding to the drive circuit do not run idle. The drive circuits 5FL, 5FR, 5RL, and 5RR detect the output torque of each motor, the motor rotation speed detected by a rotation position sensor (not shown) attached to the motor rotation shaft, and a thermistor (not shown). The upper limit value of the absolute value of the torque corresponding to the drive circuit temperature and the motor temperature (the maximum value of the torque absolute value set in advance to suppress the temperature rise) is transmitted to the integrated controller 30.

ここで、車輪が空転しないように各輪のモータトルクを制限して出力する方法としては、例えば特開平6−98418に開示されているように、車輪が路面から受ける反力を推定し、その推定値に基づき各輪のモータトルクを調整する方法や、文献“Lateral Motion Stabilization with Feedback Controlled Wheels”(坂井ら、6th International Symposium on Advanced Vehicle Control、2002)に開示されているように、モータトルクに対する車輪回転速度特性を表すモデルを使用し、そのモデルが出力する車輪回転速度と実回転速度との差に応じてモータトルクを各輪独立に調整する方法などがあるが、いずれかの方式を用いればよいので、ここでは説明を省略する。   Here, as a method of limiting and outputting the motor torque of each wheel so that the wheel does not run idle, for example, as disclosed in JP-A-6-98418, the reaction force that the wheel receives from the road surface is estimated, As disclosed in the method of adjusting the motor torque of each wheel based on the estimated value and the literature “Lateral Motion Stabilization with Feedback Controlled Wheels” (Sakai et al., 6th International Symposium on Advanced Vehicle Control, 2002). There is a method that uses a model that expresses the wheel rotation speed characteristics and adjusts the motor torque independently for each wheel according to the difference between the wheel rotation speed output by the model and the actual rotation speed. The description is omitted here.

前輪2FL,2FRは、運転者が操作するステアリングホイール11の回転運動によってステアリングギヤ14を介して機械的に主操舵される他に、補助操舵用モータ12によってステアリングギヤ14を全体的に車幅方向へ移動させることで補助操舵される。すなわち、前輪2FL,2FRの舵角はステアリングホイール11による主舵角と補助操舵用モータ12による補助舵角との和となる。補助舵角は、制御回路13が補助操舵用モータ12の出力を調整することで、統合コントローラ30が送信する目標補助舵角tDFに一致するように制御される。   The front wheels 2FL and 2FR are mechanically steered mechanically through the steering gear 14 by the rotational movement of the steering wheel 11 operated by the driver, and the steering gear 14 is entirely moved in the vehicle width direction by the auxiliary steering motor 12. Auxiliary steering is performed by moving to. That is, the steering angles of the front wheels 2FL and 2FR are the sum of the main steering angle by the steering wheel 11 and the auxiliary steering angle by the auxiliary steering motor 12. The auxiliary steering angle is controlled to match the target auxiliary steering angle tDF transmitted by the integrated controller 30 by the control circuit 13 adjusting the output of the auxiliary steering motor 12.

統合コントローラ30には、アクセルペダルセンサ23によって検出するアクセル開度信号と、ブレーキペダルセンサ22によって検出するブレーキ踏力信号と、ステアリンクホイール11の回転軸に取り付けられた操舵角センサ21によって検出するステアリンクホイールの回転角信号と、車両重心位置に取り付けられた加速度センサ24によって検出する車体横加速度(車幅方向の加速度)信号とが入力される。また、バッテリ6の蓄電状態および温度を監視しているコントローラ7から、バッテリから取り出せる電力の最大値を受信する。そして、統合コントローラ30は、これらの信号に基づいて各モータへのトルク指令値tTFL,tTFR,tTRL,tTRRを算出し各モータの駆動回路に送信するとともに、前輪舵角の補助舵角指令値tDFも算出し制御回路13に送信する。   The integrated controller 30 includes an accelerator opening signal detected by the accelerator pedal sensor 23, a brake pedaling force signal detected by the brake pedal sensor 22, and a steering angle sensor 21 attached to the rotating shaft of the steer wheel 11. A rotation angle signal of the link wheel and a vehicle body lateral acceleration (acceleration in the vehicle width direction) signal detected by the acceleration sensor 24 attached to the center of gravity of the vehicle are input. Further, the maximum value of the electric power that can be extracted from the battery is received from the controller 7 that monitors the storage state and temperature of the battery 6. Then, the integrated controller 30 calculates torque command values tTFL, tTFR, tTRL, tTRR for each motor based on these signals, transmits them to the drive circuit of each motor, and auxiliary steering angle command value tDF for the front wheel steering angle. Is also calculated and transmitted to the control circuit 13.

続いて、統合コントローラ30について詳細に説明する。統合コントローラ30は、マイクロコンピュータのほかにRAM/ROMなどの周辺部品を備えており、図2のフローチャートを一定時間毎、例えば5ms毎に実行する。   Next, the integrated controller 30 will be described in detail. The integrated controller 30 includes peripheral components such as a RAM / ROM in addition to the microcomputer, and executes the flowchart of FIG. 2 at regular intervals, for example, every 5 ms.

まずステップS11では、センサ信号や、コントローラ7および駆動回路5FL,5FR,5RL,5RRからの受信信号をRAM変数に格納する。具体的には、アクセル開度信号を変数APS(単位は%.ただし全開時を100%とする。)に格納し、ブレーキ踏力信号を変数BRK(単位はPa)に格納し、ステアリングホイールの回転角信号を変数STR(単位はradで、反時計回りを正とする。)に格納し、車体横加速度信号を変数YG(図1左向きを正にとる)に格納する。また、コントローラ7から受信する値、つまりバッテリから取り出せる電力の最大値を変数Pbat(単位はkW)に格納する。さらに、駆動回路5FL,5FR,5RL,5RRから受信する信号についても、モータ3FL,3FR,3RL,3RRの出力トルクをそれぞれ変数TFL,TFR,TRL,TRR(いずれも単位はNmで、車両を加速させる向きを正とする。)に格納し、それぞれのモータの回転速度を変数NFL,NFR,NRL,NRR(いずれも単位はrad/sで、車両が前進する向きを正とする。)に格納し、それぞれのモータトルクの絶対値上限値を変数LTFL,LTFR,LTRL,LTRR(いずれも単位はNm)にそれぞれ格納する。   First, in step S11, sensor signals and received signals from the controller 7 and the drive circuits 5FL, 5FR, 5RL, and 5RR are stored in RAM variables. Specifically, the accelerator opening signal is stored in variable APS (unit:%, but when fully opened, 100%), the brake pedal force signal is stored in variable BRK (unit: Pa), and the steering wheel rotation The angle signal is stored in a variable STR (unit is rad, counterclockwise is positive), and the vehicle body lateral acceleration signal is stored in a variable YG (leftward in FIG. 1 is positive). Further, the value received from the controller 7, that is, the maximum value of the power that can be extracted from the battery is stored in the variable Pbat (unit: kW). Further, for the signals received from the drive circuits 5FL, 5FR, 5RL, and 5RR, the output torques of the motors 3FL, 3FR, 3RL, and 3RR are variable TFL, TFR, TRL, and TRR, respectively (the unit is Nm, and the vehicle is accelerated) The rotation direction of each motor is stored in the variables NFL, NFR, NRL, and NRR (all units are rad / s, and the direction in which the vehicle moves forward is positive). Then, the absolute upper limit value of each motor torque is stored in variables LTFL, LTFR, LTRL, and LTRR (all units are Nm).

ステップS12では、車両の速度V(単位はm/sであり、車両の前進方向を正とする。)を次式で算出する。   In step S12, the vehicle speed V (the unit is m / s and the forward direction of the vehicle is positive) is calculated by the following equation.

V = (NFL/GG*R + NFR/GG*R + NRL/GG*R + NRR/GG*R)/4
ここで、Rは車輪の半径、GGは減速機の減速比である。
V = (NFL / GG * R + NFR / GG * R + NRL / GG * R + NRR / GG * R) / 4
Where R is the wheel radius and GG is the reduction gear ratio.

ステップS13では、車両の目標駆動力tTDを算出する。この算出は、予めROMに格納してあるマップMAP_tTD(V,APS)を表引きすることで行なう。マップMAP_tTD(V,APS)は、車速とアクセル開度とを軸にした特性データであり、例えば図3のように設定しておく。   In step S13, the target driving force tTD of the vehicle is calculated. This calculation is performed by referring to a map MAP_tTD (V, APS) stored in advance in the ROM. The map MAP_tTD (V, APS) is characteristic data centered on the vehicle speed and the accelerator opening, and is set as shown in FIG. 3, for example.

ステップS14では、車両の目標横力tYを算出する。この算出は、予めROMに格納してあるマップMAP_tY(V,STR)を表引きすることで行なう。ここで目標横力tYは、4つの車輪が車幅方向に発生する力の総計値の目標値であり、左定常旋回時に発生する力の向きを正としたものである(図1で、左の向きを正にとったもの)。マップMAP_tY(V,STR)は、車速とステアリング回転角とを軸にした特性データであり、例えば図4のように設定しておく。   In step S14, the target lateral force tY of the vehicle is calculated. This calculation is performed by referring to a map MAP_tY (V, STR) stored in advance in the ROM. Here, the target lateral force tY is a target value of the total force generated by the four wheels in the vehicle width direction, and is the positive direction of the force generated during the left steady turn (in FIG. 1, left The direction of The map MAP_tY (V, STR) is characteristic data with the vehicle speed and the steering rotation angle as axes, and is set as shown in FIG. 4, for example.

ステップS15では、車両重心位置の目標滑り角基本値tβ0を算出する。この算出は、予めROMに格納してあるマップMAP_tβ0(V,STR)を表引きすることで行なう。ここで目標滑り角基本値tβ0は、車体重心位置が進行する向きと車体の向きとのなす角である。単位はradであり、車体重心位置が進行する向きが車体の向きに対して、反時計周りの向きにある向きを正にとる。マップMAP_tβ0(V,STR)は、車速とステアリング回転角とを軸にした特性データであり、例えば図5のように設定しておく。   In step S15, a target slip angle basic value tβ0 of the vehicle gravity center position is calculated. This calculation is performed by referring to a map MAP_tβ0 (V, STR) stored in advance in the ROM. Here, the target slip angle basic value tβ0 is an angle formed by the direction in which the center of gravity of the vehicle body advances and the direction of the vehicle body. The unit is rad, and the direction in which the position of the center of gravity of the vehicle body advances is positive in the counterclockwise direction with respect to the vehicle body direction. The map MAP_tβ0 (V, STR) is characteristic data with the vehicle speed and the steering rotation angle as axes, and is set as shown in FIG. 5, for example.

ステップS16では、実現できる目標滑り角の上限値と下限値とを算出し、目標滑り角基本値tβ0をその間に制限する。本算出は、図6のフローチャートに従って実現する。   In step S16, an upper limit value and a lower limit value of the target slip angle that can be realized are calculated, and the target slip angle basic value tβ0 is limited therebetween. This calculation is realized according to the flowchart of FIG.

まずステップS161では、駆動回路5FL,5FR,5RL,5RRからのそれぞれのモータトルクの絶対値上限値LTFL,LTFR,LTRL,LTRRに基づいて、実現できる左右輪駆動力差の上限値tUUと下限値tULとを算出する。ここで、モータトルクの絶対値上限値LTFL,LTFR,LTRL,LTRRは、駆動回路温度およびモータ温度に応じたトルクの絶対値の上限値であり、左前輪を例にとると、図7に示すようにモータの実回転数NFLに応じたトルク値である。駆動回路温度およびモータ温度が高いほど小さな値という関係にある。これらの値に基づいて左右輪駆動力差の上限値tUU及び下限値tULを次式で算出する。上限値tUU及び下限値tULは、それぞれ、4輪で目標駆動力tTDを実現するという制約下で左右輪に作用させることができる駆動力差の最小値及び最大値にあたる。   First, in step S161, an upper limit value tUU and a lower limit value of the left and right wheel driving force difference that can be realized based on the absolute value upper limit values LTFL, LTFR, LTRL, LTRR of the motor torque from the drive circuits 5FL, 5FR, 5RL, 5RR. Calculate tUL. Here, the absolute value upper limit values LTFL, LTFR, LTRL, and LTRR of the motor torque are upper limit values of the absolute value of the torque according to the drive circuit temperature and the motor temperature. FIG. 7 shows the left front wheel as an example. Thus, the torque value corresponds to the actual rotational speed NFL of the motor. The higher the drive circuit temperature and the motor temperature, the smaller the value. Based on these values, an upper limit value tUU and a lower limit value tUL of the left and right wheel driving force difference are calculated by the following equations. The upper limit value tUU and the lower limit value tUL respectively correspond to the minimum value and the maximum value of the driving force difference that can be applied to the left and right wheels under the constraint that the target driving force tTD is realized with four wheels.

tUU = min((LTFR+LTRR)*GG/R*2-tTD ,(LTFL+LTRL)*GG/R*2+tTD)
tUL = -min((LTFR+LTRR)*GG/R*2+tTD ,(LTFL+LTRL)*GG/R*2-tTD)
続いてステップS162では、上限値tUUの左右輪駆動力差と目標横力tYを実現する前輪舵角値とで実現できる滑り角の定常値tβ0aを算出する。この算出は、予めROMに格納してあるマップMAP_tβS(V,tY,U)を参照することで行なう。マップMAP_tβS(V,tY,U)は、車速、目標横力、左右駆動力差の3軸をもつマップである。例えば、ある車速値である目標横力値のときの、左右駆動力差に対する滑り角の定常値特性は図8実線のように記憶されている。マップMAP_tβS(V,tY,U)において、U=tUUとして表引きすることで滑り角の定常値tβ0aを算出する。
tUU = min ((LTFR + LTRR) * GG / R * 2-tTD, (LTFL + LTRL) * GG / R * 2 + tTD)
tUL = -min ((LTFR + LTRR) * GG / R * 2 + tTD, (LTFL + LTRL) * GG / R * 2-tTD)
Subsequently, in step S162, a steady value tβ0a of the slip angle that can be realized by the difference between the left and right wheel driving force of the upper limit value tUU and the front wheel steering angle value that realizes the target lateral force tY is calculated. This calculation is performed by referring to the map MAP_tβS (V, tY, U) stored in advance in the ROM. The map MAP_tβS (V, tY, U) is a map having three axes: vehicle speed, target lateral force, and left / right driving force difference. For example, the steady-state characteristic of the slip angle with respect to the left-right driving force difference at a target lateral force value that is a certain vehicle speed value is stored as shown by a solid line in FIG. In the map MAP_tβS (V, tY, U), the steady value tβ0a of the slip angle is calculated by table-up as U = tUU.

続いてステップS163では、下限値tULの左右輪駆動力差と目標横力tYを実現する前輪舵角値とで実現できる滑り角の定常値tβ0bを算出する。この算出はステップS162同様、予めROMに格納してあるマップMAP_tβS(V,tY,U)を参照することで行なう。マップMAP_tβS(V,tY,U)において、U=tULとして表引きすることで滑り角の定常値tβ0bを算出する。   Subsequently, in step S163, a steady value tβ0b of the slip angle that can be realized by the difference between the left and right wheel driving force of the lower limit value tUL and the front wheel steering angle value that realizes the target lateral force tY is calculated. This calculation is performed by referring to a map MAP_tβS (V, tY, U) stored in advance in the ROM, as in step S162. In the map MAP_tβS (V, tY, U), the steady value tβ0b of the slip angle is calculated by table-up as U = tUL.

続いてステップS164〜S166では、バッテリの状態に応じてtβ0a及びtβ0bを補正する。ステップS164では、バッテリから取り出せる電力の最大値Pbatが所定値(例えば10kW)より小さいか否かを判断する。小さい場合とは、すなわち左右駆動力差をつける電力を十分供給できない場合である。このときはS165に移行する。小さくない場合はS167に移行する。なお、モータや駆動回路あるいはバッテリの故障判断を常時行ない、いずれかが故障したと判断した場合にもS165に移行するようにしてもよい。   Subsequently, in steps S164 to S166, tβ0a and tβ0b are corrected according to the state of the battery. In step S164, it is determined whether the maximum value Pbat of power that can be extracted from the battery is smaller than a predetermined value (for example, 10 kW). The case where it is small is a case where it is not possible to sufficiently supply electric power that gives a difference between left and right driving forces. At this time, the process proceeds to S165. If not, the process proceeds to S167. It should be noted that the failure determination of the motor, the drive circuit, or the battery is always performed, and the process may be shifted to S165 when it is determined that any of the failure has occurred.

続いてステップS165では、左右輪駆動力差が0のとき目標横力tYを実現する前輪舵角値で実現できる滑り角の定常値tβ0cを算出する。この算出はステップS162同様、予めROMに格納してあるマップMAP_tβS(V,tY,U)を参照することで行なう。マップMAP_tβS(V,tY,U)において、U=0として表引きすることで滑り角の定常値tβ0cを算出する。   Subsequently, in step S165, a steady value tβ0c of the slip angle that can be realized with the front wheel steering angle value that realizes the target lateral force tY when the left and right wheel driving force difference is zero is calculated. This calculation is performed by referring to a map MAP_tβS (V, tY, U) stored in advance in the ROM, as in step S162. In the map MAP_tβS (V, tY, U), the steady value tβ0c of the slip angle is calculated by table-up as U = 0.

続いてステップS166では、tβ0aおよびtβ0bにそれぞれtβ0cを代入する。   In step S166, tβ0c is substituted for tβ0a and tβ0b.

続いてステップS167では、目標滑り角基本値tβ0をtβ0aとtβ0bとの間に制限して出力し、本ルーチンを終了する。   Subsequently, in step S167, the target slip angle basic value tβ0 is limited and output between tβ0a and tβ0b, and this routine is terminated.

再び図2に戻る。ステップS17では、目標横力tYと目標滑り角基本値tβ0から、目標左右駆動力差tUを算出する。本算出原理および実現方法については後に詳しく説明する。   Returning again to FIG. In step S17, a target left / right driving force difference tU is calculated from the target lateral force tY and the target slip angle basic value tβ0. This calculation principle and implementation method will be described in detail later.

ステップS18では、目標駆動力tTDと目標左右駆動力差tUとから、4輪へのトルク指令値tTFL,tTFR,tTRL,tTRRを算出し各モータに対する駆動回路5FL,5FR,5RL,5RRに送信する。4輪へのトルク指令値tTFL,tTFR,tTRL,tTRRは次式で算出する。   In step S18, torque command values tTFL, tTFR, tTRL, tTRR for the four wheels are calculated from the target driving force tTD and the target left / right driving force difference tU and transmitted to the drive circuits 5FL, 5FR, 5RL, 5RR for the respective motors. . Torque command values tTFL, tTFR, tTRL, tTRR for the four wheels are calculated by the following equations.

tTFL = tTD*R/GG/4 - tU*R/GG/4
tTFR = tTD*R/GG/4 + tU*R/GG/4
tTRL = tTD*R/GG/4 - tU*R/GG/4
tTRR = tTD*R/GG/4 + tU*R/GG/4
ただし、tTFL,tTFR,tTRL,tTRRの絶対値が、駆動回路5FL,5FR,5RL,5RRからのそれぞれのモータトルクの絶対値上限値LTFL,LTFR,LTRL,LTRRを超えている場合には、その値を超えず、しかも
tTFL+tTFR+tTRL+tTRR = tTD*R/GG
-tTFL+tTFR-tTRL+tTRR = tU*R/GG
を満たすように指令値を再算出する。例えば、tTFL>LTFL(>0)の場合には、tTRLにtTFL-LTFLを加算し、tTFL=LTFLとする。
tTFL = tTD * R / GG / 4-tU * R / GG / 4
tTFR = tTD * R / GG / 4 + tU * R / GG / 4
tTRL = tTD * R / GG / 4-tU * R / GG / 4
tTRR = tTD * R / GG / 4 + tU * R / GG / 4
However, if the absolute values of tTFL, tTFR, tTRL, tTRR exceed the upper limit values LTFL, LTFR, LTRL, LTRR of the respective motor torques from the drive circuits 5FL, 5FR, 5RL, 5RR, Not exceeding the value
tTFL + tTFR + tTRL + tTRR = tTD * R / GG
-tTFL + tTFR-tTRL + tTRR = tU * R / GG
The command value is recalculated to satisfy For example, if tTFL> LTFL (> 0), tTFL-LTFL is added to tTRL, and tTFL = LTFL.

ステップS19では、目標滑り角補正値tβ1を各モータへのトルク指令値tTFL,tTFR,tTRL,tTRRおよび各モータの出力トルクTFL,TFR,TRL,TRRに基づいて算出する。この算出は、図9のフローチャートに従って実現する。   In step S19, the target slip angle correction value tβ1 is calculated based on the torque command values tTFL, tTFR, tTRL, tTRR to each motor and the output torques TFL, TFR, TRL, TRR of each motor. This calculation is realized according to the flowchart of FIG.

まずステップS191では、各モータへのトルク指令値tTFL,tTFR,tTRL,tTRRに基づいて、車輪が受ける路面反力が十分であると仮定したときのトルク予定値pTFL,pTFR,pTRL,pTRRをtTFL,tTFR,tTRL,tTRRに対してそれぞれ時定数がモータの電流応答速度相当(例えば5ms)の一次応答波形となるように算出する。   First, in step S191, based on the torque command values tTFL, tTFR, tTRL, tTRR to each motor, the estimated torque values pTFL, pTFR, pTRL, pTRR when the road surface reaction force received by the wheels is assumed to be sufficient are set to tTFL. , tTFR, tTRL, tTRR are calculated so that the time constants are primary response waveforms corresponding to the motor current response speed (for example, 5 ms).

ステップS192では、定常的にトルク予定値pTFL,pTFR,pTRL,pTRRを実現したときに達成する滑り角の定常値pβを算出する。この算出は、ステップS162同様、予めROMに格納してあるマップMAP_tβS(V,tY,U)を参照することで行なう。マップMAP_tβS(V,tY,U)において、
U = - pTFL*GG/R + pTFR*GG/R - pTRL*GG/R + pTRR*GG/R
として表引きすることで滑り角の定常値pβを算出する。
In step S192, a steady value pβ of the slip angle that is achieved when the planned torque values pTFL, pTFR, pTRL, and pTRR are steadily realized is calculated. This calculation is performed by referring to the map MAP_tβS (V, tY, U) stored in advance in the ROM as in step S162. In the map MAP_tβS (V, tY, U)
U =-pTFL * GG / R + pTFR * GG / R-pTRL * GG / R + pTRR * GG / R
To calculate the steady value pβ of the slip angle.

ステップS193では、定常的に実トルク検出値がTFL,TFR,TRL,TRRであるときに達成する滑り角の定常値rβを算出する。この算出は、ステップS162同様、予めROMに格納してあるマップMAP_tβS(V,tY,U)を参照することで行なう。マップMAP_tβS(V,tY,U)において、
U = - TFL*GG/R + TFR*GG/R - TRL*GG/R + TRR*GG/R
として表引きすることで滑り角の定常値rβを算出する。
In step S193, a steady value rβ of the slip angle that is achieved when the actual torque detection values are constantly TFL, TFR, TRL, and TRR is calculated. This calculation is performed by referring to the map MAP_tβS (V, tY, U) stored in advance in the ROM as in step S162. In the map MAP_tβS (V, tY, U)
U =-TFL * GG / R + TFR * GG / R-TRL * GG / R + TRR * GG / R
To calculate the steady value rβ of the slip angle.

そしてステップS194では、目標滑り角補正値tβ1を次式で算出する。   In step S194, the target slip angle correction value tβ1 is calculated by the following equation.

tβ1 = pβ-rβ
ステップS194を実行して本ルーチンを終了する。
tβ1 = pβ-rβ
Step S194 is executed to end this routine.

再び図2に戻る。ステップS20では、目標滑り角tβを次式で算出する。   Returning again to FIG. In step S20, the target slip angle tβ is calculated by the following equation.

tβ = tβ0 - tβ1
ステップS21では、目標横力tYと目標滑り角tβとに応じた前輪舵角tDFSを算出する。本算出原理および実現方法については後に詳しく説明する。
tβ = tβ0-tβ1
In step S21, a front wheel steering angle tDFS corresponding to the target lateral force tY and the target slip angle tβ is calculated. This calculation principle and implementation method will be described in detail later.

最後にステップS22では、前輪舵角の補助舵角指令値tDFを算出し、駆動回路13に送信する。前輪舵角の補助舵角指令値tDFは、前輪舵角tDFSとステアリング回転角STRに基づいて算出する。ステアリング回転角STRに対応して機械的に主操舵される舵角量の特性は、図10のようにテーブルTBL_DFS(STR)として予めROMに格納してある。本テーブルの参照値を用いて、前輪舵角の補助舵角指令値tDFは次のように算出する。   Finally, in step S22, an auxiliary steering angle command value tDF for the front wheel steering angle is calculated and transmitted to the drive circuit 13. The auxiliary steering angle command value tDF for the front wheel steering angle is calculated based on the front wheel steering angle tDFS and the steering rotation angle STR. The characteristic of the steering angle amount that is mechanically steered corresponding to the steering rotation angle STR is stored in the ROM in advance as a table TBL_DFS (STR) as shown in FIG. Using the reference value of this table, the auxiliary steering angle command value tDF for the front wheel steering angle is calculated as follows.

tDF = tDFS - TBL_DFS(STR)
すなわち、前輪の舵角はステアリングホイール11による主舵角と補助操舵用モータ12による補助舵角との和であることを利用し、前輪の目標舵角tDFSからステアリングホイール11による主舵角TBL_DFS(STR)を差し引くことで補助すべき舵角tDFを算出する。
tDF = tDFS-TBL_DFS (STR)
That is, using the fact that the steering angle of the front wheels is the sum of the main steering angle by the steering wheel 11 and the auxiliary steering angle by the auxiliary steering motor 12, the main steering angle TBL_DFS ( The steering angle tDF to be assisted is calculated by subtracting (STR).

さて上述したように、ステップS17では目標横力tYと目標滑り角基本値tβ0から目標左右駆動力差tUを算出し、ステップS21では目標横力tYと目標滑り角tβとに応じた前輪舵角tDFSを算出する。これらについては、ステアリング回転角STRに対する、横力Yおよび滑り角βの応答が望ましい伝達特性(規範モデル)となるように算出する。   As described above, in step S17, the target left / right driving force difference tU is calculated from the target lateral force tY and the target slip angle basic value tβ0. In step S21, the front wheel steering angle corresponding to the target lateral force tY and the target slip angle tβ is calculated. Calculate tDFS. These are calculated so that the response of the lateral force Y and the slip angle β with respect to the steering rotation angle STR has desirable transfer characteristics (normative model).

そこで、次に、その算出原理および実現方法について説明する。   Then, the calculation principle and the realization method will be described next.

前後輪を操舵する車両挙動の運動方程式は、前輪舵角δf[rad]、後輪舵角δr[rad]、右輪の駆動力u/2[N]、左輪の駆動力-u/2[N]を操作量とし、車両のヨーレートγ[rad/s]および滑り角β[rad]を状態量として、以下のように表すことができる。ただし、車速V[m/s]が一定(dV/dt = 0)かつV≠0、かつ滑り角(β[rad]) が微少(|β|<< 1, sinβ≒β, cosβ≒1)とする。   The equations of motion of the vehicle behavior for steering the front and rear wheels are: front wheel rudder angle δf [rad], rear wheel rudder angle δr [rad], right wheel driving force u / 2 [N], left wheel driving force -u / 2 [ N] is an operation amount, and the yaw rate γ [rad / s] and slip angle β [rad] of the vehicle are state amounts, which can be expressed as follows. However, the vehicle speed V [m / s] is constant (dV / dt = 0), V ≠ 0, and the slip angle (β [rad]) is very small (| β | << 1, sinβ ≒ β, cosβ ≒ 1) And

ここで、Lfは前輪軸重心点距離[m]、Lrは後輪軸重心点距離[m]、Ltはトレッドベース距離/2(前後輪同一)[m]、LはLf+Lr[m]、mは車重[kg]、Iγはヨー慣性モーメント[Nmss]である。また、Kfは前輪タイヤコーナリングスティッフネス[N/rad]、Krは後輪タイヤコーナリングスティッフネス[N/rad]であり、前後輪ステアリング剛性の影響によるステアリング角に対するコーナリングパワーの低下分も加味した値である。 Here, Lf is the front wheel axle center point distance [m], Lr is the rear axle center point distance [m], Lt is the tread base distance / 2 (same front and rear wheels) [m], L is Lf + Lr [m], m is the vehicle weight [kg], and Iγ is the yaw moment of inertia [Nmss]. Kf is the front tire cornering stiffness [N / rad], and Kr is the rear tire cornering stiffness [N / rad], taking into account the decrease in cornering power with respect to the steering angle due to the effects of front and rear wheel steering stiffness. It is.

また、横力Y[N]、ヨーレートγ[rad/s]、滑り角β[rad]は、以下の関係式で表される。   Further, the lateral force Y [N], the yaw rate γ [rad / s], and the slip angle β [rad] are expressed by the following relational expressions.

Y = mV ( dβ/dt + γ)
これらの運動方程式は、微分算出子sを用いて次の形に書き換えられる。
Y = mV (dβ / dt + γ)
These equations of motion can be rewritten into the following form using the differential calculator s.

T11,T12,T13,T21,T22,T23,T21,T22,T23,Tdはいずれも車速の関数になっており、次の式で表される。 T11, T12, T13, T21, T22, T23, T21, T22, T23, and Td are all functions of the vehicle speed and are expressed by the following equations.

また、後輪を操舵せず、前輪の操舵と左右駆動輪の駆動力差とによって、横力Yおよび滑り角βの応答が望ましい伝達特性(規範モデル)となるように、前輪舵角の指令値δf *と、左右輪の駆動力差の指令値u*とを算出し実現するには、以下のようにすればよい。 Further, the front wheel steering angle command is set so that the response of the lateral force Y and the slip angle β has desirable transmission characteristics (reference model) by steering the front wheel and the driving force difference between the left and right driving wheels without steering the rear wheel. In order to calculate and realize the value δ f * and the command value u * for the driving force difference between the left and right wheels, the following may be performed.

すなわち、ステアリング操作量δに対する横力Yの望ましい伝達特性をGYδ、ステアリング操作量δに対する滑り角βの望ましい伝達特性をGβδとするためには、前輪舵角の指令値δf *と、左右輪の駆動力差の指令値をu*とを以下のように算出し実現すればよい。ただし、T11,T13,T31,T33(本実施形態以外でT12,T21,T22,T23,T32を使用する場合には、T12,T21,T22,T23,T32も同様)については、車両運動微分方程式の非線形性を考慮して定常ゲインをそれぞれ車速Vおよびステアリング操作量δおよび横力Yに応じて補正する。例えばT11の補正は、前輪舵角から滑り角への実車の定常ゲインがT11(0)/Td(0)と一致するように行なう。 That is, in order to set the desired transmission characteristic of the lateral force Y to the steering operation amount δ to G Y δ and the desirable transmission characteristic of the slip angle β to the steering operation amount δ to Gβδ, the front wheel steering angle command value δ f * , The command value for the driving force difference between the left and right wheels may be realized by calculating u * as follows. However, for T11, T13, T31, T33 (when using T12, T21, T22, T23, T32 other than the present embodiment, T12, T21, T22, T23, T32 are also the same), the vehicle motion differential equation The steady gain is corrected according to the vehicle speed V, the steering operation amount δ, and the lateral force Y, respectively, in consideration of the non-linearity. For example, the correction of T11 is performed so that the steady-state gain of the actual vehicle from the front wheel rudder angle to the slip angle matches T11 (0) / Td (0).

伝達特性をGYδ,Gβδは、例えば分母の極が-wnの2重根となるように次式に設定する。ここで、wn, b1 は車速の関数であり、過渡的な応答を特徴付ける値である。また、G0Yδ,G0βδはそれぞれ、ステアリング操作量δから横力Yおよび滑り角βへの定常ゲインである。 The transfer characteristics G Y δ and Gβδ are set to the following equations so that, for example, the denominator pole is the double root of -wn. Here, wn and b1 are functions of the vehicle speed, and values that characterize a transient response. G0 Y δ and G0βδ are steady gains from the steering operation amount δ to the lateral force Y and the slip angle β, respectively.

前記式AとBとまとめると、各々の関数の次数を考慮することで、ステアリング操作量δと前輪舵角の指令値δf *および左右輪の駆動力差の指令値u*との関係式を以下のように書くことができる。 When the above formulas A and B are summarized, the relational expression between the steering operation amount δ, the front wheel steering angle command value δ f *, and the left and right wheel driving force difference command value u * is considered by taking into account the order of each function. Can be written as:

ここで、A3,A2,A1,A0,B13,B12,B11,B10,B23,B22,B21,B20,B33,B32,B31,B30,B43,B42,B41,B40は、車速V、ステアリング操作量δ及び横力Yの関数であり、G0Yδ,G0βδはそれぞれ、ステアリング操作量δから横力Yへの定常ゲイン、ステアリング操作量δから滑り角βへの定常ゲインであり、車速およびステアリング操作量の関数である。本方程式によって、所望の横力と滑り角を過渡応答を含めて実現するような前輪舵角指令値δf *および左右輪の駆動力差指令値u*を算出することができる。 Here, A3, A2, A1, A0, B13, B12, B11, B10, B23, B22, B21, B20, B33, B32, B31, B30, B43, B42, B41, B40 are vehicle speed V, steering operation amount G0 Y δ and G0βδ are steady gains from the steering operation amount δ to the lateral force Y, and steady gains from the steering operation amount δ to the slip angle β, respectively. It is a function of quantity. With this equation, it is possible to calculate the front wheel steering angle command value δ f * and the driving force difference command value u * for the left and right wheels that realize a desired lateral force and slip angle including transient response.

続いてこれらの算出を実現する方法について、次式を例に説明する。   Next, a method for realizing these calculations will be described using the following equation as an example.

ここで、「'」は一回微分値を表すものであり、「''''」は4回微分値をあらわすものとする。本式は、積分器(1/s)を用いると図11のように書くことができる。したがって、AA3,AA2,AA1,AA0,BB4,BB3,BB2,BB1,BB0等が時間や状態に応じて変化する場合にあっても、一定時間ごとにそれらの値を更新した上で、積分算出を左から例えばオイラー近似で行ない、X3,X2,X1,X0を求め、それらの値から、入力uに対する出力yの応答を時々刻々と算出することができる。 Here, “′” represents a one-time differential value, and “″” ”represents a four-time differential value. This equation can be written as shown in FIG. 11 using an integrator (1 / s). Therefore, even if AA3, AA2, AA1, AA0, BB4, BB3, BB2, BB1, BB0, etc. change according to time or state, update their values at regular intervals and calculate the integral. From the left, for example, Euler approximation is performed to obtain X3, X2, X1, and X0, and from these values, the response of the output y to the input u can be calculated momentarily.

以上を踏まえ、ステップS17について詳述する。   Based on the above, step S17 will be described in detail.

ステップS17では、目標横力tYと目標滑り角基本値tβ0とに応じた目標左右駆動力差tUを算出する。その算出を図12のフローチャートを参照して説明する。   In step S17, a target left / right driving force difference tU corresponding to the target lateral force tY and the target slip angle basic value tβ0 is calculated. The calculation will be described with reference to the flowchart of FIG.

まずステップS171では、車速V、ステアリング操作量STR及び目標横力tYから、式Dの係数A3,A2,A1,A0,B33,B32,B31,B30,B43,B42,B41,B40を算出する。   First, in step S171, coefficients A3, A2, A1, A0, B33, B32, B31, B30, B43, B42, B41, and B40 of Expression D are calculated from the vehicle speed V, the steering operation amount STR, and the target lateral force tY.

ステップS172では、ステアリング操作量δ(=STR)から横力Yへの定常目標値G0Yδと、ステアリング操作量δ(=STR)から滑り角βへの定常目標値G0βδとを、それぞれG0Yδ=tY、G0βδ=tβ0とする。 In step S172, the steady target value G0 Y δ from the steering operation amount δ (= STR) to the lateral force Y and the steady target value G0βδ from the steering operation amount δ (= STR) to the slip angle β are respectively set to G0 Y Let δ = tY and G0βδ = tβ0.

ステップS173では、図11を用いて説明した前述の算出方式で前輪舵角指令値δf *(=tDFS)を算出する。具体的には、S171およびS172で求めたA3,A2,A1,A0,B33,B32,B31,B30,B43,B42,B41,B40,G0Yδ,G0βδから図11中の係数AA0,AA1,AA2,AA3,BB0,BB1,BB2,BB3,BB4を計算し、その上で図11の積分算出を、前回S172実行時のX3,X2,X1,X0を用いて左からオイラー近似で行ない、X3,X2,X1,X0を更新する。そしてそれらの値に応じ、図11に示す関係式から出力yを算出し、左右輪の駆動力差指令値u*(=tU)に代入する。 In step S173, the front wheel steering angle command value δ f * (= tDFS) is calculated by the above-described calculation method described with reference to FIG. Specifically, the coefficients A3, A2, A1, A0, B33, B32, B31, B30, B43, B42, B41, B40, G0 Y δ, G0 βδ obtained in S171 and S172 are used as the coefficients AA0, AA1, in FIG. AA2, AA3, BB0, BB1, BB2, BB3, BB4 are calculated, and then the integral calculation of FIG. 11 is performed by Euler approximation from the left using X3, X2, X1, X0 at the time of previous execution of S172, and X3 , X2, X1, X0 are updated. Then, according to these values, the output y is calculated from the relational expression shown in FIG. 11 and substituted into the driving force difference command value u * (= tU) for the left and right wheels.

ステップS173実行後は、本ルーチンを終了する。   After execution of step S173, this routine is terminated.

続いて、ステップS21について詳述する。   Next, step S21 will be described in detail.

ステップS21では、目標横力tYと目標滑り角tβに応じた前輪舵角tDFSを算出する。その算出を図13のフローチャートを参照して説明する。   In step S21, a front wheel steering angle tDFS corresponding to the target lateral force tY and the target slip angle tβ is calculated. The calculation will be described with reference to the flowchart of FIG.

まずステップS211では、車速V、ステアリング操作量STR及び目標横力tYから、式Cの係数A3,A2,A1,A0,B13,B12,B11,B10,B23,B22,B21,B20を算出する。   First, in step S211, coefficients A3, A2, A1, A0, B13, B12, B11, B10, B23, B22, B21, and B20 of Expression C are calculated from the vehicle speed V, the steering operation amount STR, and the target lateral force tY.

ステップS212では、ステアリング操作量δ(=STR)から横力Yへの定常目標値G0Yδと、ステアリング操作量δ(=STR)から滑り角βへの定常目標値G0βδとをそれぞれ、G0Yδ=tY、G0βδ=tβとする。なお、ステップS172ではG0βδ=tβ0(tβ0は目標滑り角基本値)としているのに対して、本ステップでは、G0βδ=tβ(tβは目標滑り角)としている。 In step S212, the steady target value G0 Y δ from the steering operation amount δ (= STR) to the lateral force Y and the steady target value G0βδ from the steering operation amount δ (= STR) to the slip angle β are respectively expressed as G0 Y Let δ = tY, G0βδ = tβ. In step S172, G0βδ = tβ0 (tβ0 is a target slip angle basic value), whereas in this step, G0βδ = tβ (tβ is a target slip angle).

ステップS213では、図11を用いて説明した前述の算出方式で前輪舵角指令値δf *(=tDFS)を算出する。S211およびS212で求めたA3,A2,A1,A0,B13,B12,B11,B10,B23,B22,B21,B20,G0Yδ,G0βδから図11中の係数AA0,AA1,AA2,AA3,BB0,BB1,BB2,BB3,BB4を計算し、その上で図11の積分算出を、前回S212実行時のX3,X2,X1,X0を用いて左からオイラー近似で行ない、X3,X2,X1,X0を更新する。そしてそれらの値に応じ、図11に示す関係式から出力yを算出し、前輪舵角指令値δf *(=tDFS)に代入する。 In step S213, the front wheel steering angle command value δ f * (= tDFS) is calculated by the above-described calculation method described with reference to FIG. From A3, A2, A1, A0, B13, B12, B11, B10, B23, B22, B21, B20, G0 Y δ, G0βδ obtained in S211 and S212, the coefficients AA0, AA1, AA2, AA3, BB0 in FIG. , BB1, BB2, BB3, BB4, and then the integral calculation of FIG. 11 is performed by Euler approximation from the left using X3, X2, X1, X0 at the previous execution of S212, and X3, X2, X1, Update X0. Then, according to these values, the output y is calculated from the relational expression shown in FIG. 11 and substituted into the front wheel steering angle command value δ f * (= tDFS).

ステップS213実行後は、本ルーチンを終了する。   After execution of step S213, this routine is terminated.

なお、図2のステップS14にて目標横力tYを算出する際に(GYδδ - m*YG)だけ加算してもよい。ここで、各変数は前述したとおり、δ(=STR)はステアリング操作量、GYδハステアリング操作量δに対する横力Yの望ましい伝達特性、mは車重、YGは検出した車体横加速度である。このようにすることで、車体横力が過渡特性も含めた横力GYδδと一致するように目標横力が補正され、図2の算出S17およびS21にしたがって前輪舵角及び左右輪駆動力差が調整される。 In addition, when calculating the target lateral force tY in step S14 of FIG. 2, only (G Y δδ−m * YG) may be added. Here, as described above, each variable is δ (= STR) is the steering operation amount, G Y δ The desired transmission characteristic of the lateral force Y with respect to the steering operation amount δ, m is the vehicle weight, and YG is the detected vehicle body lateral acceleration. is there. By doing so, the target lateral force is corrected so that the lateral force of the vehicle body coincides with the lateral force G Y δδ including the transient characteristics, and the front wheel steering angle and the left and right wheel driving forces are calculated in accordance with the calculations S17 and S21 of FIG. The difference is adjusted.

本実施形態によれば、以下の機能を実現できる。
(1)車速とステアリング操作量に応じて予め決められた横力を、予め決められた過渡応答で実現できるように前輪舵角及び左右輪駆動力差を調整することができる。
(2)モータで実現できる路面摩擦係数が十分高く、路面反力が十分得られるときには、車速とステアリング操作量に応じて予め決められた滑り角も、予め決められた過渡応答で実現できるように前輪舵角及び左右輪駆動力差を調整することができる。
(3)モータで実現できる路面摩擦係数が低いケースなど、駆動量モータに指令値通りのトルクを掛けられない場合には、トルク指令値と実トルクとの差に応じて、前輪舵角算出に使用する目標滑り角を補正する。目標横力と補正された目標滑り角に基づいて、前輪舵角が調整されるようになったので、少なくとも車体横力は目標横力に一致させることができるようになる。特に、トルク指令値と実トルクとの差を検出して、その検出値を用いることで車両挙動(横力やヨーレート)が乱れる前に状況を反映させる構成としているので、ヨーレートフィードバックなどの手法よりも、車体の挙動乱れを抑制することができる。
(4)またモータやバッテリの状態に応じて、モータで調整できるトルク範囲を検出し、そのトルク範囲内で実現できるように予め目標滑り角を制限するようにしているので、モータやその駆動回路の温度が高いときや、バッテリフェール時などであってもそれらの状況に見合った目標滑り角と、目標横力とを算出する。予め実現可能な横力及び滑り角に基づいて、前輪舵角及び左右輪駆動力差を調整するので、より横力の乱れを抑えることができる。
(5)さらには、横力センサからの検出値をフォードバックするようにしたので、運転者の操作に関わらず横風や路面外乱などの影響を軽減することができるようになった。これにより運転者の運転負荷を低減することができる。
According to this embodiment, the following functions can be realized.
(1) The front wheel steering angle and the left / right wheel driving force difference can be adjusted so that a predetermined lateral force can be realized with a predetermined transient response according to the vehicle speed and the steering operation amount.
(2) When the road surface friction coefficient that can be realized by the motor is sufficiently high and sufficient road surface reaction force is obtained, a slip angle that is predetermined according to the vehicle speed and the steering operation amount can be realized with a predetermined transient response. The front wheel steering angle and the left / right wheel driving force difference can be adjusted.
(3) When it is not possible to apply torque to the drive amount motor according to the command value, such as when the road surface friction coefficient that can be realized by the motor is low, the front wheel steering angle is calculated according to the difference between the torque command value and the actual torque. Correct the target slip angle to be used. Since the front wheel steering angle is adjusted based on the target lateral force and the corrected target slip angle, at least the vehicle body lateral force can be matched with the target lateral force. In particular, since the difference between the torque command value and the actual torque is detected and the detected value is used to reflect the situation before the vehicle behavior (lateral force or yaw rate) is disturbed, it is possible to use a method such as yaw rate feedback. In addition, the behavior disturbance of the vehicle body can be suppressed.
(4) Further, the torque range that can be adjusted by the motor is detected according to the state of the motor or battery, and the target slip angle is limited in advance so that it can be realized within the torque range. The target slip angle and the target lateral force corresponding to the situation are calculated even when the temperature is high or when the battery fails. Since the difference between the front wheel rudder angle and the left and right wheel driving force is adjusted based on the lateral force and the slip angle that can be realized in advance, the disturbance of the lateral force can be further suppressed.
(5) Furthermore, since the detection value from the lateral force sensor is ford-backed, it has become possible to reduce the influence of crosswinds and road surface disturbances regardless of the operation of the driver. As a result, the driving load on the driver can be reduced.

(第2実施形態;駆動システムの別形態)
以下に示す各実施形態では前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
(Second embodiment; another form of drive system)
In each embodiment shown below, the same code | symbol is attached | subjected to the part which fulfill | performs the same function as 1st Embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.

駆動システムとしては、図1の実施形態に限られるものではない。例えば、図14に示すような駆動形態でもよい。図14(a)(b)は後輪のみを左右独立のモータで駆動する形態、図14(c)(d)は前輪のみを左右独立のモータで駆動する形態、図14(e)は後輪をクラッチモータ(モータのインナーおよびアウターがいずれも回転支持されており、モータにトルクを発生させることで左右輪に逆のトルクを付加する事ができるモータであり、特開平4−332927などに開示されている。)により後輪左右輪に駆動力差をつける形態である。   The drive system is not limited to the embodiment shown in FIG. For example, a drive form as shown in FIG. 14 may be used. 14A and 14B show a configuration in which only the rear wheels are driven by independent left and right motors, FIGS. 14C and 14D show an embodiment in which only the front wheels are driven by independent left and right motors, and FIG. 14E shows a rear configuration. Clutch motor (both the inner and outer motors are rotatably supported, and this is a motor that can apply reverse torque to the left and right wheels by generating torque in the motor. In other words, the driving force difference is applied to the left and right rear wheels.

いずれにしても、電動モータにより左右輪に駆動力差を発生させる形態であればよい。したがって図14(a)の前輪や図14(d)の後輪はエンジンを動力源とし変速比を介して左右輪を駆動するような形態でもよい。これらの形態でも、前記実施例を形態に合わせて変更することで同様に実現できる。   In any case, any form may be used as long as a driving force difference is generated between the left and right wheels by the electric motor. Accordingly, the front wheels in FIG. 14 (a) and the rear wheels in FIG. 14 (d) may be configured such that the left and right wheels are driven via a gear ratio using the engine as a power source. These forms can be similarly realized by changing the above-described embodiment according to the form.

例えば図15は図14(a)の一形態である。駆動源としてのエンジン43を有しており、エンジン出力は無段変速機42およびディファレンシャルギア41を介して左右輪に同一のトルクを伝達する。エンジン43および無段変速機42は、コントローラ44により運転者のアクセル開度に応じた前輪駆動力を実現し、その駆動力eTDを統合コントローラ30へ送信する。それ以外の構成は図1と同じである。このような形態においても、前記の実施例において、前輪モータおよび駆動回路に関する処理を除いた上で、統合コントローラ30内の算出を以下のように変更することで本発明を適用できる。
(1)ステップS12において、車速Vを次式で算出する。
For example, FIG. 15 is a form of FIG. It has an engine 43 as a drive source, and the engine output transmits the same torque to the left and right wheels via the continuously variable transmission 42 and the differential gear 41. The engine 43 and the continuously variable transmission 42 realize a front wheel driving force corresponding to the accelerator opening of the driver by the controller 44 and transmit the driving force eTD to the integrated controller 30. The rest of the configuration is the same as in FIG. Even in such a form, the present invention can be applied by changing the calculation in the integrated controller 30 as follows after removing the processing related to the front wheel motor and the drive circuit in the above embodiment.
(1) In step S12, the vehicle speed V is calculated by the following equation.

V = (NRL/GG*R + NRR/GG*R)/2
(2)ステップS161において、左右輪駆動力差の上限値tUUと下限値tULを次式で算出する。
V = (NRL / GG * R + NRR / GG * R) / 2
(2) In step S161, the upper limit value tUU and the lower limit value tUL of the left and right wheel driving force difference are calculated by the following equations.

tUU = min((LTRR)*GG/R*2-(tTD-eTD) , (LTRL)*GG/R*2+(tTD-eTD))
tUL = -min((LTRR)*GG/R*2+(tTD-eTD) , (LTRL)*GG/R*2-(tTD-eTD))
(3)ステップS18において、トルク指令値tTRL,tTRRを次式で算出する。
tUU = min ((LTRR) * GG / R * 2- (tTD-eTD), (LTRL) * GG / R * 2 + (tTD-eTD))
tUL = -min ((LTRR) * GG / R * 2 + (tTD-eTD), (LTRL) * GG / R * 2- (tTD-eTD))
(3) In step S18, torque command values tTRL and tTRR are calculated by the following equations.

tTRL = (tTD-eTD)*R/GG/2 - tU*R/GG/2
tTRR = (tTD-eTD)*R/GG/2 + tU*R/GG/2
(4)ステップS192において、Uを次式で算出する。
tTRL = (tTD-eTD) * R / GG / 2-tU * R / GG / 2
tTRR = (tTD-eTD) * R / GG / 2 + tU * R / GG / 2
(4) In step S192, U is calculated by the following equation.

U = -pTRL*GG/R + pTRR*GG/R
(5)ステップS193において、Uを次式で算出する。
U = -pTRL * GG / R + pTRR * GG / R
(5) In step S193, U is calculated by the following equation.

U = -TRL*GG/R + TRR*GG/R
以上のように変更することで図15の形態でも実現できる。
U = -TRL * GG / R + TRR * GG / R
It can implement | achieve also with the form of FIG. 15 by changing as mentioned above.

(第3実施形態;操舵システムの別形態)
操舵システムも、上述の実施形態には限られない。たとえば、特開2003−19975などに示されているようにステアリングハンドルと操舵機構とを電子的に接続することで、ステアリングハンドルの操作量と前輪操舵量とを自在に関係付けることができるシステムへの適用も可能である(図16(a))。その場合には、既述との実施例中の前輪舵角指令値tDFSを操舵量指令値とすることで同様に実現できる。
(Third embodiment; another form of steering system)
The steering system is not limited to the above-described embodiment. For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-19975 and the like, by electronically connecting a steering handle and a steering mechanism, a system that can freely associate an operation amount of the steering handle and a front wheel steering amount. Is also possible (FIG. 16A). In that case, it can be similarly realized by using the front wheel steering angle command value tDFS in the above-described embodiments as the steering amount command value.

また、特開平11−91608などに開示されているように、前輪操舵がステアリングハンドルと機械的に接続されており、後輪の操舵をステアリングハンドルの操作量に応じて自在に関係付けることができる後輪操舵システムでも同様に実現できる(図16(b))。その場合には前記式Aの代わりに以下の関係式を用いて後輪舵角指令値および左右輪駆動力差指令値を算出し、その値と一致するように後輪舵角および左右輪駆動力差を調整することで同様に実現できる。   Further, as disclosed in JP-A-11-91608 and the like, front wheel steering is mechanically connected to the steering wheel, and rear wheel steering can be freely associated according to the operation amount of the steering wheel. The rear wheel steering system can be similarly realized (FIG. 16B). In that case, the rear wheel rudder angle command value and the left and right wheel driving force difference command value are calculated using the following relational expression instead of the above formula A, and the rear wheel rudder angle and left and right wheel drive are matched with these values. It can be realized similarly by adjusting the force difference.

他にも図16(c)(d)に示すように、これらを組み合わせた形態にも同様に適用できる。 In addition, as shown in FIGS. 16C and 16D, the present invention can be similarly applied to a combination of these.

(第4実施形態)
上述の各実施形態では、旋回量を車両に加わる横力としているが、横加速度や旋回半径値としてもよい。横加速度を用いる場合には、横加速度=横力÷車重の関係式を用いることで同様に実現できる。また旋回半径値を用いる場合にも、旋回半径値=車重×車速×車速÷横力の関係式を用いることで同様に実現できる。ただし、横力が0のときの値としては、旋回半径を十分大きな値として定義しておくものとする。
(Fourth embodiment)
In each of the embodiments described above, the turning amount is a lateral force applied to the vehicle, but it may be a lateral acceleration or a turning radius value. When the lateral acceleration is used, it can be similarly realized by using a relational expression of lateral acceleration = lateral force ÷ vehicle weight. Further, when the turning radius value is used, it can be similarly realized by using a relational expression of turning radius value = vehicle weight × vehicle speed × vehicle speed ÷ lateral force. However, as the value when the lateral force is 0, the turning radius is defined as a sufficiently large value.

また、旋回量をヨーレートとしてもよい。ヨーレートを使用する場合には前記式A、式Bの代わりに以下の関係式を用いることで同様に実現できる。ここで、wn,b1,b2は車速の関数であり、過渡的な応答を特徴付ける値である。また、G0γδ,G0βδはそれぞれ、ステアリング操作量δからヨーレートγおよび滑り角βへの定常ゲインであり、車速およびステアリング操作量の関数である。   The turning amount may be the yaw rate. When using the yaw rate, it can be similarly realized by using the following relational expression instead of the expressions A and B. Here, wn, b1, and b2 are functions of the vehicle speed, and values that characterize a transient response. G0γδ and G0βδ are steady gains from the steering operation amount δ to the yaw rate γ and the slip angle β, respectively, and are functions of the vehicle speed and the steering operation amount.

なお、車両にヨーレートセンサを取り付け、その出力値YYを用いて、図2のステップS14にて目標横力tYを(Gγδδ - YY)だけ加算するようにしてもよい。ここで、各変数は前述したとおり、δ(=STR)がステアリング操作量、Gγδがステアリング操作量δに対するヨーレートγの望ましい伝達特性である。本補正を行なうことで、車体横力が過渡特性も含めたGγδδと一致するように目標横力が補正され、図2にS19にて前輪舵角と左右輪の駆動力差が調整される。 Note that a yaw rate sensor may be attached to the vehicle, and the target lateral force tY may be added by (Gγδδ−YY) in step S14 of FIG. 2 using the output value YY. Here, as described above, each variable is a desirable transfer characteristic of yaw rate γ with respect to steering operation amount δ and δδ = STR, and Gγδ to steering operation amount δ. By performing this correction, the target lateral force is corrected so that the vehicle body lateral force matches Gγδδ including transient characteristics, and the difference between the front wheel steering angle and the driving force between the left and right wheels is adjusted in S19 in FIG.

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are equivalent to the present invention.

4輪を別々の電動モータで駆動するとともに前輪を転舵する電動自動車の構成図である。It is a block diagram of the electric vehicle which drives four wheels with a separate electric motor and steers a front wheel. 本発明の第1実施形態のメインルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main routine of 1st Embodiment of this invention. 車速とアクセル開度とを軸にした特性データのマップMAP_tTD(V,APS)を示す図である。It is a figure which shows map MAP_tTD (V, APS) of the characteristic data centering on vehicle speed and accelerator opening. 車速とステアリング回転角とを軸にした特性データのマップMAP_tY(V,STR)を示す図である。It is a figure which shows map MAP_tY (V, STR) of the characteristic data centering on a vehicle speed and a steering rotation angle. 車速とステアリング回転角とを軸にした特性データのマップMAP_tβ0(V,STR)を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a map MAP_tβ0 (V, STR) of characteristic data with the vehicle speed and the steering rotation angle as axes. 目標滑り角基本値を制限するルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine which restrict | limits a target slip angle basic value. 駆動回路温度及びモータ温度に応じたトルクの絶対値の上限値特性を示す図である。It is a figure which shows the upper limit characteristic of the absolute value of the torque according to drive circuit temperature and motor temperature. ある車速値である目標横力値のときの、左右駆動力差に対する滑り角の定常値特性を示す図である。It is a figure which shows the steady value characteristic of the slip angle with respect to the left-right driving force difference at the time of the target lateral force value which is a certain vehicle speed value. 目標滑り角補正値を算出するルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine which calculates a target slip angle correction value. ステアリング回転角STRに対応して機械的に主操舵される舵角量の特性のテーブルTBL_DFS(STR)を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a table TBL_DFS (STR) of characteristics of a steering angle amount that is mechanically main-steered corresponding to a steering rotation angle STR. 微分方程式の算出方法を積分器を用いて示す図である。It is a figure which shows the calculation method of a differential equation using an integrator. 目標左右駆動力差を算出するルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine which calculates a target right-and-left driving force difference. 前輪舵角を算出するルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine which calculates a front-wheel steering angle. 本発明の第2実施形態(駆動システムの別形態)を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment (another form of drive system) of this invention. 第2実施形態の詳細図である。It is detail drawing of 2nd Embodiment. 本発明の第3実施形態(操舵システムの別形態)を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment (another form of a steering system) of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2FL,2FR,2RL,2RR 車輪
3FL,3FR,3RL,3RR 電動モータ
4FL,4FR,4RL,4RR 減速機
5FL,5FR,5RL,5RR 駆動回路
11 ステアリングホイール
12 補助操舵用モータ
21 操舵角センサ
22 ブレーキペダルセンサ
23 アクセルペダルセンサ
24 加速度センサ
30 統合コントローラ
ステップS14 目標旋回量算出手段
ステップS15 目標滑り角基本値算出手段
ステップS17 駆動力差指令値算出手段
ステップS18 駆動輪制御手段
ステップS19,S20 目標滑り角算出手段
ステップS21,S22 舵角補正手段
2FL, 2FR, 2RL, 2RR Wheel 3FL, 3FR, 3RL, 3RR Electric motor 4FL, 4FR, 4RL, 4RR Reducer 5FL, 5FR, 5RL, 5RR Drive circuit 11 Steering wheel 12 Auxiliary steering motor 21 Steering angle sensor 22 Brake pedal Sensor 23 Accelerator pedal sensor 24 Acceleration sensor 30 Integrated controller Step S14 Target turning amount calculation means Step S15 Target slip angle basic value calculation means Step S17 Driving force difference command value calculation means Step S18 Drive wheel control means Steps S19 and S20 Target slip angle calculation Means Steps S21, S22 Steering angle correction means

Claims (3)

駆動輪を電動モータにより独立に制御して、左右の駆動力を制御可能な電動車両の挙動制御装置であって、
ステアリング操作に応じて少なくとも前輪又は後輪を転舵するステアリング機構と、
車速及びステアリング操作量に基づいて車両の目標旋回量を算出する目標旋回量算出手段と、
車速及びステアリング操作量に基づいて車両の目標滑り角基本値を算出する目標滑り角基本値算出手段と、
前記目標旋回量及び前記目標滑り角基本値に基づいて、前記駆動輪への駆動力差指令値を算出する駆動力差指令値算出手段と、
前記駆動力差指令値に基づいて、前記駆動輪を制御する駆動輪制御手段と、
前記駆動輪制御手段で制御した駆動輪の実際の駆動力の差が、前記駆動力差指令値に対して乖離しているときは、その乖離量に基づいて滑り角補正値を算出し、その滑り角補正値で前記目標滑り角基本値を補正して目標滑り角を算出する目標滑り角算出手段と、
前記目標滑り角及び前記目標旋回量に基づいて、前記ステアリング機構の舵角を補正する舵角補正手段と、
を有することを特徴とする電動車両の挙動制御装置。
An electric vehicle behavior control device capable of controlling the driving force on the left and right by independently controlling the driving wheels with an electric motor,
A steering mechanism that steers at least the front wheels or the rear wheels according to a steering operation;
Target turning amount calculation means for calculating a target turning amount of the vehicle based on the vehicle speed and the steering operation amount;
Target slip angle basic value calculating means for calculating a target slip angle basic value of the vehicle based on the vehicle speed and the steering operation amount;
Driving force difference command value calculating means for calculating a driving force difference command value for the driving wheel based on the target turning amount and the target slip angle basic value;
Driving wheel control means for controlling the driving wheel based on the driving force difference command value;
When the actual driving force difference of the driving wheels controlled by the driving wheel control means deviates from the driving force difference command value, a slip angle correction value is calculated based on the deviation amount, and A target slip angle calculating means for correcting the target slip angle basic value with a slip angle correction value to calculate a target slip angle;
Steering angle correction means for correcting the steering angle of the steering mechanism based on the target slip angle and the target turning amount;
A behavior control apparatus for an electric vehicle characterized by comprising:
左右駆動力差の発生可能範囲を検出し、その範囲で実現可能な滑り角の範囲を算出する滑り角範囲算出手段を備え、
前記目標滑り角基本値算出手段は、算出した目標滑り角基本値を前記発生可能範囲に制限して出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電動車両の挙動制御装置。
A slip angle range calculating means for detecting a possible range of the difference between the left and right driving force and calculating a range of a slip angle that can be realized in the range;
The target slip angle basic value calculation means limits the calculated target slip angle basic value to the possible range and outputs it.
The behavior control apparatus for an electric vehicle according to claim 1.
実旋回量を検出する旋回量検出手段と、
前記実旋回量が前記目標旋回量と一致するように、少なくとも舵角指令値又は駆動力差指令値を補正演算する補正演算手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電動車両の挙動制御装置。

A turning amount detecting means for detecting an actual turning amount;
Correction calculation means for correcting and calculating at least a steering angle command value or a driving force difference command value so that the actual turning amount matches the target turning amount;
Behavior control device for an electric vehicle according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a.

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