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JPH10287146A - Vehicle motion control device - Google Patents

Vehicle motion control device

Info

Publication number
JPH10287146A
JPH10287146A JP9114292A JP11429297A JPH10287146A JP H10287146 A JPH10287146 A JP H10287146A JP 9114292 A JP9114292 A JP 9114292A JP 11429297 A JP11429297 A JP 11429297A JP H10287146 A JPH10287146 A JP H10287146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
turning
driving force
angular velocity
steering angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9114292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoto Fukushima
直人 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unisia Jecs Corp filed Critical Unisia Jecs Corp
Priority to JP9114292A priority Critical patent/JPH10287146A/en
Publication of JPH10287146A publication Critical patent/JPH10287146A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the steerablity of a vehicle in response to handle operations at all times, avoid axcessive under-steering/over-steering caused when the vehicle is turned around, and thereby enhance the running performance of the vehicle. SOLUTION: A control unit 29 is formed out of a revolving moment arithmetic circuit 30, and of an output signal setting circuit 31, and the revolving arithmetic operating circuit 30 is formed out of a first proportion operating circuit 32, a second proportion operating circuit 33, and of a revolving moment computing circuit 34. And the revolving moment arithmetic circuit 30 is connected with a revolving angular speed sensor 27 and a steering angle sensor 28, and computes the revolving moment which must be given to the vehicle in proportion to both the revolving angular speed and the steering angle. Besides, the output signal setting circuit 31 sets up a control signal to be outputted to a motor control part 25 based on the revolving moment computed by the revolving moment arithmetic circuit 30.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の舵角、旋回
角速度を検出して車両の走行を自動制御する車両運動制
御装置に関し、特に、車両の旋回時に発生する過度なア
ンダステアまたはオーバステアを回避するように、左,
右の車輪に付与する駆動力の配分を自動制御する車両運
動制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle motion control device for automatically controlling the running of a vehicle by detecting the steering angle and the turning angular velocity of the vehicle, and in particular, to avoid excessive understeer or oversteer occurring when the vehicle turns. Left,
The present invention relates to a vehicle motion control device that automatically controls distribution of a driving force applied to a right wheel.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両が旋回するとき、路面状態や車両の
速度等によっては、車両の実際の旋回半径が目標とする
旋回半径に対して大きいアンダステアが生じたり、車両
の実際の旋回半径が目標とする旋回半径に対して小さい
オーバステアが生じる場合がある。このような過度なア
ンダステア、オーバステアを運転者によるハンドル操作
だけで回避するのは困難な場合がある。
2. Description of the Related Art When a vehicle turns, depending on the road surface condition, the speed of the vehicle, and the like, the actual turning radius of the vehicle may be understeer larger than the target turning radius, or the actual turning radius of the vehicle may become larger than the target turning radius. Small oversteer may occur with respect to the turning radius. In some cases, it is difficult to avoid such excessive understeer and oversteer only by operating the steering wheel by the driver.

【0003】そこで、運転者によるハンドル操作に基づ
き左,右の駆動輪に加える駆動力の配分を自動制御し、
車両の旋回時に発生するアンダステア等を回避するよう
にした車両運動制御装置は、例えば本田技研工業株式会
社が1996年5月29日に発行した広報資料「左右駆
動力配分システム」に記載のものが知られている。
Therefore, the distribution of the driving force applied to the left and right driving wheels is automatically controlled based on the operation of the steering wheel by the driver,
A vehicle motion control device that avoids understeer and the like generated when the vehicle turns is described in, for example, a public relations document “Left and right driving force distribution system” issued by Honda Motor Co., Ltd. on May 29, 1996. Are known.

【0004】そして、この従来技術による車両運動制御
装置では、ハンドルの舵角と車体の横方向加速度から車
両の重心垂直軸回りの旋回量を求め、該旋回量とエンジ
ン駆動力とを掛け合わせることによって駆動力配分を行
う量を算出すると共に、この算出結果に基づき左,右の
車輪に駆動力を配分し、旋回モーメントを可変に制御し
ている。
In the vehicle motion control apparatus according to the prior art, the amount of turning around the vertical axis of the center of gravity of the vehicle is determined from the steering angle of the steering wheel and the lateral acceleration of the vehicle body, and the turning amount is multiplied by the engine driving force. The driving force is distributed to the left and right wheels based on the calculation result, and the turning moment is variably controlled.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、車
両の加速減速を問わず、タイヤ発生力(制動力、駆動
力、コーナリングパワー等で決定される)がタイヤの摩
擦円半径(タイヤの接地荷重と路面摩擦にて決定される
タイヤ発生力の限界値)に近づくような車両の走行状態
(タイヤの限界領域における車両走行状態)では、車両
は過度のアンダステアあるいは過度のオーバステアを示
すことがある。上述した従来技術では、主として車両の
加速時に生じるアンダステアを回避することを目的とし
ている。
Generally, regardless of whether the vehicle is accelerating or decelerating, the tire generating force (determined by the braking force, the driving force, the cornering power, etc.) is determined by the radius of the friction circle of the tire (the ground contact load of the tire). The vehicle may exhibit excessive understeer or excessive oversteer in a vehicle running state (vehicle running state in a tire limit area) approaching the tire generation force limit value determined by the road friction and the road surface friction. The prior art described above aims at avoiding understeer which occurs mainly when the vehicle is accelerated.

【0006】しかし、車両の定速走行時や減速時、ある
いは車両が高速で走行しているときには、アンダステア
が生じる場合がある。このような場合に従来技術による
車両運動制御装置では車両の加速時に生じるアンダース
テアは回避することができるものの、車両の定速走行時
や減速時、あるいは車両が高速で走行しているときには
過度のアンダステア、オーバステアの回避を効果的に行
うことが難しいという問題がある。
[0006] However, understeer may occur when the vehicle is traveling at a constant speed or deceleration, or when the vehicle is traveling at a high speed. In such a case, the vehicle motion control device according to the related art can avoid understeer that occurs during acceleration of the vehicle, but excessive understeer when the vehicle is traveling at a constant speed or deceleration, or when the vehicle is traveling at high speed. However, there is a problem that it is difficult to effectively avoid oversteer.

【0007】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、車両の加速時以外の車両の旋回時に生じ
る過度のアンダステア、オーバステアの回避を効果的に
行い、車両の走行性を向上させることができるようにし
た車両運動制御装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and effectively avoids excessive understeer and oversteer that occur when the vehicle turns other than when the vehicle is accelerating, thereby improving the traveling performance of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle motion control device capable of performing such operations.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、車体に設けられ左,右の車輪に互いに
異なる駆動力を付与する駆動力付与手段と、該駆動力付
与手段を作動させるために制御信号に応じて左,右の車
輪に付与する駆動力を配分する駆動力配分手段とからな
る車両運動制御装置に適用される。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a driving force applying means provided on a vehicle body for applying different driving forces to left and right wheels, and the driving force applying means. The present invention is applied to a vehicle motion control device including driving force distribution means for distributing driving force to be applied to left and right wheels in accordance with a control signal in order to operate.

【0009】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記駆動力配分手段は、前記車両の重心垂直軸
回りの旋回角速度Ψを検出する旋回角速度検出手段と、
前記車両の舵角δを検出する舵角検出手段と、旋回角速
度検出手段から出力される旋回角速度Ψの検出信号と舵
角検出手段から出力される舵角δの検出信号とに比例し
て車両に付与すべき旋回モーメント量Mを算出する旋回
モーメント量演算手段と、該旋回モーメント量演算手段
によって算出された旋回モーメント量Mに基づき前記駆
動力付与手段に出力すべき制御信号を設定する出力信号
設定手段とから構成したことにある。
A feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that the driving force distribution means detects a turning angular velocity Ψ about a vertical axis of a center of gravity of the vehicle,
Steering angle detection means for detecting the steering angle δ of the vehicle, a vehicle in proportion to a detection signal of the turning angular velocity 出力 outputted from the turning angular velocity detection means and a detection signal of the steering angle δ outputted from the steering angle detection means. A turning moment amount calculating means for calculating a turning moment amount M to be applied to the vehicle, and an output signal for setting a control signal to be output to the driving force applying means based on the turning moment amount M calculated by the turning moment amount calculating means. And a setting unit.

【0010】このように構成したことにより、旋回モー
メント量演算手段によって、旋回角速度検出手段からの
旋回角速度Ψの検出信号と舵角検出手段からの舵角δの
検出信号とに基づき旋回モーメント量Mを算出し、出力
信号設定手段はこの旋回モーメント量Mを発生させるよ
うに駆動力付与手段に制御信号を出力する。
With this configuration, the turning moment amount M is calculated by the turning moment amount calculating means based on the detection signal of the turning angular velocity Ψ from the turning angular velocity detecting means and the detection signal of the steering angle δ from the steering angle detecting means. Is calculated, and the output signal setting means outputs a control signal to the driving force applying means so as to generate the turning moment amount M.

【0011】これにより、駆動力付与手段は左,右の車
輪に互いに異なる駆動力を付与し、車両に対して旋回角
速度Ψ、舵角δに比例した旋回モーメント量Mを付与す
ることができる。
Thus, the driving force applying means can apply different driving forces to the left and right wheels, and can apply a turning moment M proportional to the turning angular velocity 旋回 and the steering angle δ to the vehicle.

【0012】また、請求項2の発明では、前記旋回モー
メント量演算手段は、旋回角速度検出手段から出力され
る検出信号に基づき旋回角速度Ψに対応する第1の演算
値S1 を算出する第1の比例演算手段と、舵角検出手段
から出力される検出信号に基づき舵角δに対応する第2
の演算値S2 を算出する第2の比例演算手段と、該第2
の比例演算手段による第2の演算値S2 から前記第1の
比例演算手段による第1の演算値S1 を減算し、旋回モ
ーメント量MをM=S2 −S1 として算定する旋回モー
メント量算定手段とから構成している。
According to the second aspect of the present invention, the turning moment amount calculating means calculates a first calculation value S 1 corresponding to the turning angular velocity 基 づ き based on a detection signal output from the turning angular velocity detecting means. Based on a detection signal output from the steering angle detecting means and a second calculating means corresponding to the steering angle δ.
A second proportional operation means for calculating an operation value S 2 of
First subtracting the calculation values S 1 according to the first proportional calculation means second from the arithmetic value S 2 by the proportional calculation means, the turning moment amount to calculate the turning moment amount M as M = S 2 -S 1 And calculation means.

【0013】このように構成することにより、旋回モー
メント量算定手段は、舵角δに対応する第2の演算値S
2 から旋回角速度Ψに対応する第1の演算値S1 を減算
し、旋回モーメント量MをM=S2 −S1 として算定す
ることにより、舵角δに比例して旋回モーメント量Mを
増加させ、旋回角速度Ψに比例して旋回モーメント量M
を減少させる。つまり、旋回モーメント量Mは旋回角速
度Ψと逆向きの方向にモーメント量を発生させる。
With this configuration, the turning moment amount calculating means can calculate the second calculated value S corresponding to the steering angle δ.
By subtracting the first calculation value S 1 corresponding to the turning angular velocity 2 from 2 and calculating the turning moment M as M = S 2 −S 1 , the turning moment M is increased in proportion to the steering angle δ. And the amount of turning moment M is proportional to the turning angular velocity Ψ.
Decrease. In other words, the turning moment M generates a moment in the direction opposite to the turning angular velocity Ψ.

【0014】これにより、出力信号設定手段は、この旋
回モーメント量Mを発生させるように駆動力付与手段に
制御信号を出力し、駆動力付与手段は、左,右の車輪に
互いに異なる駆動力を付与し、車両の旋回角速度Ψを減
衰させると共に、車両を舵角δに比例して旋回させるこ
とができる。
Thus, the output signal setting means outputs a control signal to the driving force applying means so as to generate the turning moment M, and the driving force applying means applies different driving forces to the left and right wheels. This can attenuate the turning angular velocity Ψ of the vehicle and turn the vehicle in proportion to the steering angle δ.

【0015】また、請求項3の発明では、前記出力信号
設定手段は、左旋回方向の舵角δをδ>0、右旋回方向
の舵角δをδ<0とし、左旋回方向の旋回角速度ΨをΨ
>0、右旋回方向の旋回角速度ΨをΨ<0としたとき
に、旋回モーメント量MがM>0のときに左側の車輪に
付与する駆動力を減少させ、右側の車輪に付与する駆動
力を増加させるための制御信号を出力し、旋回モーメン
ト量MがM<0のときに左側の車輪に付与する駆動力を
増加させ、右側の車輪に付与する駆動力を減少させるた
めの制御信号を出力している。
Further, in the invention according to claim 3, the output signal setting means sets the steering angle δ in the left turning direction to δ> 0, sets the steering angle δ in the right turning direction to δ <0, and turns the vehicle in the left turning direction. Angular velocity Ψ
> 0, when the turning angular velocity 右 in the right turning direction is Ψ <0, when the turning moment M is M> 0, the driving force applied to the left wheel is reduced, and the driving force applied to the right wheel is reduced. A control signal for increasing the force is output, and when the turning moment M is M <0, the control signal for increasing the driving force applied to the left wheel and decreasing the driving force applied to the right wheel. Is output.

【0016】このように構成したことにより、例えば左
旋回時にアンダステアが生じたときには、第1の比例演
算手段は、旋回角速度Ψに対応する第1の演算値S1
出力し、第2の比例演算手段は、第1の演算値S1 より
も大きい値となる舵角δに対応する第2の演算値S2
(S2 >S1 )を出力する。そして、旋回モーメント量
算定手段は、第1の演算値S1 と第2の演算値S2 から
正の値の旋回モーメント量M(M>0)を出力する。
With this configuration, for example, when understeer occurs during a left turn, the first proportional operation means outputs the first operation value S 1 corresponding to the turning angular velocity Ψ, and outputs the second proportional value. The calculating means calculates the second calculated value S 2 corresponding to the steering angle δ that is larger than the first calculated value S 1.
(S 2 > S 1 ) is output. Then, the turning moment amount calculation means outputs a positive turning moment amount M (M> 0) from the first operation value S 1 and the second operation value S 2 .

【0017】これにより、出力信号設定手段は、左旋回
時のアンダステア状態にあると判定し、左側の車輪に付
与する駆動力を減少させ、右側の車輪に付与する駆動力
を増加させるための制御信号を出力する。そして、駆動
力付与手段は、制御信号に応じて左旋回方向の旋回モー
メントを車両に付与する。
Thus, the output signal setting means determines that the vehicle is in an understeer state during a left turn, and reduces the driving force applied to the left wheel and increases the driving force applied to the right wheel. Output a signal. The driving force applying means applies a turning moment in the left turning direction to the vehicle according to the control signal.

【0018】また、例えば左旋回時にオーバステアが生
じたときには、第1の比例演算手段は、旋回角速度Ψに
対応する第1の演算値S1 を出力し、第2の比例演算手
段は、第1の演算値S1 よりも小さい値となる舵角δに
対応する第2の演算値S2 (S2 <S1 )を出力する。
そして、旋回モーメント量算定手段は、第1の演算値S
1 と第2の演算値S2 から負の値の旋回モーメント量M
(M<0)を出力する。
For example, when oversteering occurs during a left turn, the first proportional operation means outputs a first operation value S 1 corresponding to the turning angular velocity Ψ, and the second proportional operation means outputs the first operation value S 1. And outputs a second calculated value S 2 (S 2 <S 1 ) corresponding to the steering angle δ that is smaller than the calculated value S 1 .
Then, the turning moment amount calculating means calculates the first calculated value S
1 and the turning moment amount M of the second calculation value S 2 from a negative value
(M <0) is output.

【0019】これにより、出力信号設定手段は、左旋回
時のオーバステア状態にあると判定し、左側の車輪に付
与する駆動力を増加させ、右側の車輪に付与する駆動力
を減少させるための制御信号を出力する。そして、駆動
力付与手段は、制御信号に応じて右旋回方向の旋回モー
メントを車両に付与する。
Thus, the output signal setting means determines that the vehicle is in an oversteer state during a left turn, and increases the driving force applied to the left wheel and decreases the driving force applied to the right wheel. Output a signal. Then, the driving force applying means applies a turning moment in the right turning direction to the vehicle according to the control signal.

【0020】また、例えば右旋回時にアンダステアが生
じたときには、第1の比例演算手段は、旋回角速度Ψに
対応する第1の演算値S1 を出力し、第2の比例演算手
段は、第1の演算値S1 よりも小さい値となる舵角δに
対応する第2の演算値S2 (S2 <S1 )を出力する。
そして、旋回モーメント量算定手段は、第1の演算値S
1 と第2の演算値S2 から負の値の旋回モーメント量M
(M<0)を出力する。
For example, when understeer occurs during a right turn, the first proportional operation means outputs a first operation value S 1 corresponding to the turning angular velocity Ψ, and the second proportional operation means The second calculated value S 2 (S 2 <S 1 ) corresponding to the steering angle δ that is smaller than the calculated value S 1 of 1 is output.
Then, the turning moment amount calculating means calculates the first calculated value S
1 and the turning moment amount M of the second calculation value S 2 from a negative value
(M <0) is output.

【0021】これにより、出力信号設定手段は、右旋回
時のアンダステア状態にあると判定し、左側の車輪に付
与する駆動力を増加させ、右側の車輪に付与する駆動力
を減少させるための制御信号を出力する。そして、駆動
力付与手段は、制御信号に応じて右旋回方向の旋回モー
メントを車両に付与する。
Thus, the output signal setting means determines that the vehicle is in an understeer state during a right turn, and increases the driving force applied to the left wheel and decreases the driving force applied to the right wheel. Outputs control signal. Then, the driving force applying means applies a turning moment in the right turning direction to the vehicle according to the control signal.

【0022】さらに、例えば右旋回時にオーバステアが
生じたときには、第1の比例演算手段は、旋回角速度Ψ
に対応する第1の演算値S1 を出力し、第2の比例演算
手段は、第1の演算値S1 よりも大きい値となる舵角δ
に対応する第2の演算値S2(S2 >S1 )を出力す
る。そして、旋回モーメント量算定手段は、第1の演算
値S1 と第2の演算値S2 から正の値の旋回モーメント
量M(M>0)を出力する。
Further, for example, when oversteer occurs during a right turn, the first proportional operation means sets the turning angular velocity Ψ
Outputting a first calculation values S 1 corresponding to the second proportional calculation means, the steering angle as a first value larger than the calculation values S 1 [delta]
Is output as the second operation value S 2 (S 2 > S 1 ). Then, the turning moment amount calculation means outputs a positive turning moment amount M (M> 0) from the first operation value S 1 and the second operation value S 2 .

【0023】これにより、出力信号設定手段は、右旋回
時のオーバステア状態にあると判定し、左側の車輪に付
与する駆動力を減少させ、右側の車輪に付与する駆動力
を増加させるための制御信号を出力する。そして、駆動
力付与手段は、制御信号に応じて左旋回方向の旋回モー
メントを車両に付与する。
With this, the output signal setting means determines that the vehicle is in an oversteer state during a right turn, and reduces the driving force applied to the left wheel and increases the driving force applied to the right wheel. Outputs control signal. The driving force applying means applies a turning moment in the left turning direction to the vehicle according to the control signal.

【0024】また、請求項4の発明では、前記第1の比
例演算手段は第1の演算値S1 をS1 =α1 ×Ψ(但
し、α1 >0からなる比例定数)として演算し、第2の
比例演算手段は第2の演算値S2 をS2 =α2 ×δ(但
し、α2 ≧5×α1 からなる比例定数)として演算する
構成としている。
Further, in the invention according to claim 4, the first proportional computing means computes the first computed value S 1 as S 1 = α 1 × 但 (provided that a proportional constant satisfying α 1 > 0). The second proportional calculation means is configured to calculate the second calculated value S 2 as S 2 = α 2 × δ (where α 2 ≧ 5 × α 1 is a proportional constant).

【0025】上記構成により、旋回モーメント量算定手
段は、S2 =α2 ×δからなる第2の演算値S2 からS
1 =α1 ×Ψからなる第1の演算値S1 を減算し、旋回
モーメント量MをM=S2 −S1 として算定する。
With the above configuration, the turning moment amount calculating means calculates the second calculated value S 2 from S 2 = α 2 × δ.
The first operation value S 1 of 1 = α 1 × Ψ is subtracted, and the turning moment M is calculated as M = S 2 −S 1 .

【0026】これにより、出力信号設定手段は、例えば
左旋回時のアンダステア状態を(α2×δ)>(α1 ×
Ψ)となるときに判定し、車両を左旋回させるための制
御信号を出力する。そして、駆動力付与手段は、制御信
号に応じて左旋回方向の旋回モーメントを車両に付与す
る。
With this, the output signal setting means sets the understeer state during, for example, a left turn to (α 2 × δ)> (α 1 ×
The judgment is made when Ψ), and a control signal for turning the vehicle to the left is output. The driving force applying means applies a turning moment in the left turning direction to the vehicle according to the control signal.

【0027】また、出力信号設定手段は、例えば左旋回
時のオーバステア状態を(α2 ×δ)<(α1 ×Ψ)と
なるときに判定し、車両を右旋回させるための制御信号
を出力する。そして、駆動力付与手段は、制御信号に応
じて右旋回方向の旋回モーメントを車両に付与する。
The output signal setting means determines, for example, the oversteer state when turning left when (α 2 × δ) <(α 1 × Ψ), and outputs a control signal for turning the vehicle to the right. Output. Then, the driving force applying means applies a turning moment in the right turning direction to the vehicle according to the control signal.

【0028】また、出力信号設定手段は、例えば右旋回
時のアンダステア状態を(α2 ×δ)<(α1 ×Ψ)と
なるときに判定し、車両を右旋回させるための制御信号
を出力する。そして、駆動力付与手段は、制御信号に応
じて右旋回方向の旋回モーメントを車両に付与する。
The output signal setting means determines, for example, the understeer state when turning right when (α 2 × δ) <(α 1 × Ψ), and outputs a control signal for turning the vehicle right. Is output. Then, the driving force applying means applies a turning moment in the right turning direction to the vehicle according to the control signal.

【0029】また、出力信号設定手段は、例えば右旋回
時のオーバステア状態を(α2 ×δ)>(α1 ×Ψ)と
なるときに判定し、車両を左旋回させるための制御信号
を出力する。そして、駆動力付与手段は、制御信号に応
じて左旋回方向の旋回モーメントを車両に付与する。
The output signal setting means determines, for example, the oversteer state when turning right when (α 2 × δ)> (α 1 × Ψ), and outputs a control signal for turning the vehicle to the left. Output. The driving force applying means applies a turning moment in the left turning direction to the vehicle according to the control signal.

【0030】また、請求項5の発明では、車両の重心垂
直軸回りの慣性モーメントをIとすると、前記第1の比
例演算手段の比例定数α1 をα1 ≧(2/3)×Iに予
め設定し、前記第2の比例演算手段の比例定数α2 をα
2 ≧(10/3)×Iに予め設定している。
According to the fifth aspect of the present invention, assuming that the moment of inertia about the vertical axis of the center of gravity of the vehicle is I, the proportional constant α 1 of the first proportional calculation means is set to α 1 ≧ (2/3) × I. Is set in advance, and the proportionality constant α 2 of the second proportional operation means is α
2 ≧ (10/3) × I is set in advance.

【0031】上記構成により、第1の比例演算手段は、
慣性モーメントIに対応して |S1|≧(2/3)×I×
|Ψ| となる第1の演算値S1 を出力し、第2の比例演
算手段は |S2|≧(10/3)×I× |δ| となる第2
の演算値S2 を出力する。そして、旋回モーメント量算
定手段は、慣性モーメントIに応じて旋回モーメント量
MをM=S2 −S1 として算定する。
[0031] With the above configuration, the first proportional operation means includes:
| S 1 | ≧ (2/3) × I × corresponding to the moment of inertia I
Outputs a first operation value S 1 that satisfies | Ψ |, and the second proportional operation means outputs a second operation value that satisfies | S 2 | ≧ (10/3) × I × | δ |
And outputs the calculated value S 2. Then, the turning moment amount calculating means calculates the turning moment amount M as M = S 2 −S 1 according to the inertia moment I.

【0032】これにより、出力信号設定手段は、慣性モ
ーメントIに応じた旋回モーメント量Mを発生させるよ
うに駆動力付与手段に制御信号を出力し、駆動力付与手
段は、左,右の車輪に互いに異なる駆動力を付与し、車
両の重量、形状等に応じた最適な旋回モーメントを車両
に付与することができ、車両の操舵性、走行性を向上で
きる。
Thus, the output signal setting means outputs a control signal to the driving force applying means so as to generate the turning moment M according to the inertia moment I, and the driving force applying means outputs the control signal to the left and right wheels. By applying different driving forces to each other, it is possible to apply an optimum turning moment to the vehicle according to the weight, shape, and the like of the vehicle, and it is possible to improve the steerability and traveling performance of the vehicle.

【0033】また、請求項6の発明では、前記駆動力付
与手段は、推進軸によ って回転されるデファレンシャル
ケースの回転力を左,右の車輪軸に伝達する作動装置
と、該作動装置に組み込まれ前記左,右の車輪軸の一方
側と前記デファレンシャルケース側との間に相対的な回
転力を付与する回転源とから構成している。
[0033] In the invention according to claim 6, the driving force is applied.
The provision means depends on the propulsion axis. Differential rotated
Actuator that transmits the torque of the case to the left and right wheel axles
And one of the left and right wheel axles incorporated in the actuator.
Relative rotation between the side and the differential case side.
And a rotation source for applying a rolling force.

【0034】これにより、回転源の回転方向と回転トル
クを制御することによって、左,右の車輪軸に対する駆
動力の配分の割合を積極的に制御することができる。
Thus, by controlling the rotation direction and the rotation torque of the rotation source, the ratio of the distribution of the driving force to the left and right wheel shafts can be positively controlled.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0036】ここで、図1ないし図3は本発明の実施例
による車両運動制御装置を前輪駆動車に適用した場合を
例に挙げて示している。
FIGS. 1 to 3 show an example in which the vehicle motion control apparatus according to the embodiment of the present invention is applied to a front-wheel drive vehicle.

【0037】まず、本実施例による車両運動制御装置の
駆動力付与手段を図1、図2に基づいて説明する。
First, the driving force applying means of the vehicle motion control device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0038】図において、1は駆動源としてのエンジン
(図示せず)が搭載され自走可能となった車体を示し、
該車体1には左,右の前輪2,3と左,右の後輪4,5
とが設けられ、前輪2,3はステアリング装置6によっ
て操舵される。また、前記車体1には後述の蓄電装置2
4とモータ制御部25と共に駆動力付与手段を構成する
差動装置7が設けられ、該差動装置7は推進軸8を介し
てエンジンに接続されると共に、車輪軸9,10を介し
て後輪4,5に接続され、エンジンからの駆動力を後輪
4,5に伝達するものである。
In the figure, reference numeral 1 denotes a vehicle body having an engine (not shown) as a drive source mounted thereon and capable of running on its own,
The vehicle body 1 has left and right front wheels 2 and 3 and left and right rear wheels 4 and 5.
The front wheels 2 and 3 are steered by a steering device 6. The vehicle body 1 has a power storage device 2 described later.
4 and a motor control unit 25 together with a differential device 7 which constitutes a driving force applying means. The differential device 7 is connected to the engine via a propulsion shaft 8 and is also provided via a wheel shaft 9, 10. It is connected to the wheels 4 and 5 and transmits the driving force from the engine to the rear wheels 4 and 5.

【0039】ここで、差動装置7は、図2に示すように
差動装置7の本体としてのデファレンシャルハウジング
11と、該デファレンシャルハウジング11内に設けら
れデファレンシャルケース12とから大略構成されてい
る。そして、差動装置7は、推進軸8の回転力を減速小
歯車13と減速大歯車14とを介してデファレンシャル
ケース12に伝達し、デファレンシャルケース12の回
転力を差動小歯車15と差動大歯車16,17によって
左,右の車輪軸9,10に等しく配分する。また、差動
装置7は、差動小歯車15の自転によって車輪軸9,1
0の回転数差を吸収している。このように、差動装置7
は、推進軸8によって回転されるデファレンシャルケー
ス12の回転力を車輪軸9,10に伝達している。
As shown in FIG. 2, the differential device 7 generally includes a differential housing 11 as a main body of the differential device 7 and a differential case 12 provided in the differential housing 11. Then, the differential device 7 transmits the torque of the propulsion shaft 8 to the differential case 12 via the reduction gear 13 and the reduction gear 14, and differentially transmits the torque of the differential case 12 to the differential gear 15. The gears 16, 17 distribute equally to the left and right wheel shafts 9, 10. In addition, the differential device 7 rotates the wheel shafts 9 and 1 by the rotation of the differential small gear 15.
It absorbs a rotation speed difference of zero. Thus, the differential device 7
Transmits the rotational force of the differential case 12 rotated by the propulsion shaft 8 to the wheel shafts 9 and 10.

【0040】18は作動装置7に組み込まれた回転源と
しての電動モータで、該電動モータ18はデファレンシ
ャルハウジング11内に設けられ、左側の車輪軸9とデ
ファレンシャルケース12との間に相対的な回転力を付
与可能な直流モータ等によって構成されている。また、
該電動モータ18はデファレンシャルケース12の内側
に嵌合固定された固定子19と、該固定子19の内周側
に位置して左側の車輪軸9に嵌合固定された回転子20
とから構成され、回転子20は固定子19に対して正逆
方向に相対回転可能に設けられると共に、駆動電流に応
じてその回転トルクが変化するものである。
Reference numeral 18 denotes an electric motor as a rotation source incorporated in the operating device 7. The electric motor 18 is provided in the differential housing 11, and rotates relatively between the left wheel shaft 9 and the differential case 12. It is constituted by a DC motor or the like capable of applying a force. Also,
The electric motor 18 has a stator 19 fitted and fixed inside the differential case 12, and a rotor 20 located on the inner peripheral side of the stator 19 and fitted and fixed to the left wheel shaft 9.
The rotor 20 is provided so as to be relatively rotatable in the forward and reverse directions with respect to the stator 19, and its rotational torque changes according to the drive current.

【0041】21はデファレンシャルハウジング11内
に設けられ、デファレンシャルケース12の回転によっ
て発電するジェネレータで、該ジェネレータ21はデフ
ァレンシャルハウジング11の内側に嵌合固定された固
定子22と、該固定子22の内周側に位置してデファレ
ンシャルケース12に嵌合固定された回転子23とから
構成されている。
A generator 21 is provided in the differential housing 11 and generates electric power by rotation of the differential case 12. The generator 21 includes a stator 22 fitted and fixed inside the differential housing 11, And a rotor 23 which is located on the circumferential side and fitted and fixed to the differential case 12.

【0042】24はジェネレータ21に接続され、ジェ
ネレータ21によって発電された電気エネルギを蓄える
蓄電装置を示し、該蓄電装置24はモータ制御部25と
スリップリング26とを介して電動モータ18に接続さ
れ、電動モータ18に対して蓄電装置24内の電気エネ
ルギを供給する。
Reference numeral 24 denotes a power storage device that is connected to the generator 21 and stores the electric energy generated by the generator 21. The power storage device 24 is connected to the electric motor 18 via a motor control unit 25 and a slip ring 26. The electric energy in the power storage device 24 is supplied to the electric motor 18.

【0043】25は後述のコントロールユニット29か
ら出力される制御信号に応じて電動モータ18を駆動制
御するモータ制御部で、該モータ制御部25は電動モー
タ18の正逆回転方向と回転トルクを制御する。
Reference numeral 25 denotes a motor control unit for controlling the drive of the electric motor 18 in accordance with a control signal output from a control unit 29 described later. The motor control unit 25 controls the forward and reverse rotation directions and the rotational torque of the electric motor 18. I do.

【0044】26は電動モータ18とモータ制御部25
とを電気的に常時接続するスリップリングを示し、該ス
リップリング26は互いに摺接する一対のリング部材か
らなり、一方のリング部材はデファレンシャルハウジン
グ11に設けられ、他方のリング部材はデファレンシャ
ルケース12に設けられている。そして、スリップリン
グ26は回転するデファレンシャルケース12側の電動
モータ18と外部の定位値に備わる固定側のモータ制御
部25との間の回路中に介在している。
Reference numeral 26 denotes an electric motor 18 and a motor control unit 25.
And a slip ring 26 which is electrically connected at all times. The slip ring 26 is made up of a pair of ring members which are in sliding contact with each other. One ring member is provided in the differential housing 11 and the other ring member is provided in the differential case 12. Have been. The slip ring 26 is interposed in a circuit between the electric motor 18 on the rotating differential case 12 side and a fixed-side motor control unit 25 provided for external localization.

【0045】ここで、前記差動装置7の動作について説
明するに、ジェネレータ21はデファレンシャルケース
12の回転によって駆動され、発生した電気エネルギは
蓄電装置24に蓄えられる。モータ制御部25はコント
ロールユニット29からの信号をまって電動モータ18
を駆動制御するものである。
Here, the operation of the differential device 7 will be described. The generator 21 is driven by the rotation of the differential case 12, and the generated electric energy is stored in the power storage device 24. The motor control unit 25 receives the signal from the control unit 29 and
Is driven.

【0046】そして、電動モータ18が一方向に回転駆
動され、その外側の固定子19に対して内側の回転子2
0が左側の車輪軸9を増速させる方向に強制的に回転さ
れた場合、それらの間の相対回転分だけ、左側の車輪軸
9が増速されると共に、右側の車輪軸10が減速され、
車両には右旋回方向の旋回モーメントが発生することに
なる。また、これらの車輪軸9,10の増減速の割合、
つまり駆動力の配分の割合は、モータ制御部25が電動
モータ18の回転トルクを制御することによって連続的
に調整される。
Then, the electric motor 18 is driven to rotate in one direction, and the inner rotor 2 is
If 0 is forcibly rotated in the direction of increasing the speed of the left wheel shaft 9, the left wheel shaft 9 is accelerated and the right wheel shaft 10 is decelerated by the relative rotation therebetween. ,
A turning moment in the right turning direction is generated in the vehicle. Also, the rate of acceleration / deceleration of these wheel shafts 9, 10
That is, the ratio of the distribution of the driving force is continuously adjusted by the motor control unit 25 controlling the rotation torque of the electric motor 18.

【0047】一方、電動モータ18が他方向に回転駆動
され、その外側の固定子19に対して内側の回転子20
が左側の車輪軸9を減速させる方向に強制的に回転され
た場合、それらの間の相対回転分だけ、左側の車輪軸9
が減速されると共に、右側の車輪軸10が増速され、車
両には左旋回方向の旋回モーメントが発生することにな
る。また、これらの車輪軸9,10の増減速の割合、つ
まり駆動力の配分の割合は、モータ制御部25が電動モ
ータ18の回転トルクを制御することによって連続的に
調整される。
On the other hand, the electric motor 18 is driven to rotate in the other direction, and the inner rotor 20 is
Is forcibly rotated in a direction for decelerating the left wheel axle 9, the left wheel axle 9 is rotated by a relative rotation therebetween.
Is decelerated, the right wheel shaft 10 is accelerated, and a turning moment in the left turning direction is generated in the vehicle. Further, the rate of acceleration / deceleration of these wheel shafts 9, 10, that is, the rate of distribution of the driving force, is continuously adjusted by the motor control unit 25 controlling the rotation torque of the electric motor 18.

【0048】このように、コントロールユニット29が
車両の旋回時等の走行状態に応じてモータ制御部25を
制御することにより、左,右の車輪軸9,10に対する
駆動力の配分の割合を積極的に制御し、車両の旋回モー
メントを制御することができ、車両の旋回時等における
走行性を向上させることができる。また、作動装置7に
電動モータ18を組み込む構成としたから、作動装置7
を小型化、軽量化することができる。さらに、作動装置
7を簡略な構成にできるから、装置全体の低価格化を図
ることができる。
As described above, the control unit 29 controls the motor control unit 25 according to the running state such as when the vehicle is turning, so that the ratio of the distribution of the driving force to the left and right wheel shafts 9 and 10 is positively controlled. Control, the turning moment of the vehicle can be controlled, and the traveling performance at the time of turning of the vehicle and the like can be improved. Also, since the electric motor 18 is incorporated in the operating device 7, the operating device 7
Can be reduced in size and weight. Further, since the operation device 7 can have a simple configuration, the cost of the entire device can be reduced.

【0049】次に、本実施例による車両運動制御装置の
駆動力配分手段を図1、図3に基づいて説明する。
Next, the driving force distribution means of the vehicle motion control device according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0050】27は車両の重心の垂直軸回りの旋回角速
度を検出する旋回角速度センサで、該旋回角速度センサ
27は、音叉型歪みゲージ等のコリオリ力を検出する角
速度センサ等によって構成され、例えば車両の重心位置
に設けられている。また、旋回角速度センサ27は、左
旋回方向の旋回角速度ΨをΨ>0として検出し、右旋回
方向の旋回角速度ΨをΨ<0として検出すると共に、旋
回角速度Ψに対応した検出信号を出力する。
Reference numeral 27 denotes a turning angular velocity sensor for detecting a turning angular velocity about the vertical axis of the center of gravity of the vehicle. The turning angular velocity sensor 27 is constituted by an angular velocity sensor for detecting Coriolis force such as a tuning fork type strain gauge. Is provided at the position of the center of gravity. The turning angular velocity sensor 27 detects a turning angular velocity Ψ in the left turning direction as Ψ> 0, detects a turning angular velocity 右 in the right turning direction as Ψ <0, and outputs a detection signal corresponding to the turning angular velocity Ψ. I do.

【0051】28は例えばステアリング装置6に設けら
れ、ハンドルの回転角θから車両の舵角δを検出する舵
角検出手段としての舵角センサを示し、該舵角センサ2
8は、フォトトランジスタ等を用いた光学式センサ、ポ
テンションメータ等により構成されている。そして、舵
角センサ28は、車両の舵角δを例えば回転角θに対す
るステアリングギヤ比Nの商(δ=θ/N)として検出
する。また、舵角センサ28は、左旋回方向の舵角δを
δ>0として検出し、右旋回方向の舵角δをδ<0とし
て検出すると共に、舵角δに対応した検出信号を出力す
る。
Numeral 28 denotes a steering angle sensor which is provided, for example, in the steering device 6 and detects steering angle δ of the vehicle from the rotation angle θ of the steering wheel.
Reference numeral 8 denotes an optical sensor using a phototransistor or the like, a potentiometer, or the like. The steering angle sensor 28 detects the steering angle δ of the vehicle as, for example, a quotient of the steering gear ratio N with respect to the rotation angle θ (δ = θ / N). The steering angle sensor 28 detects a steering angle δ in the left turning direction as δ> 0, detects a steering angle δ in the right turning direction as δ <0, and outputs a detection signal corresponding to the steering angle δ. I do.

【0052】29は旋回角速度センサ27と舵角センサ
28と共に駆動力配分手段を構成するコントロールユニ
ットを示し、該コントロールユニット29は、マイクロ
コンピュータ等からなり、旋回モーメント量演算手段と
しての旋回モーメント量演算回路30と、出力信号設定
手段としての出力信号設定回路31とから構成されてい
る。そして、旋回モーメント量演算回路30の入力側に
は旋回角速度センサ27、舵角センサ28が接続され、
出力信号設定回路31の出力側にはモータ制御部25が
接続されている。
Reference numeral 29 denotes a control unit which constitutes driving force distribution means together with the turning angular velocity sensor 27 and the steering angle sensor 28. The control unit 29 comprises a microcomputer or the like, and calculates a turning moment amount as turning moment amount calculating means. It comprises a circuit 30 and an output signal setting circuit 31 as output signal setting means. A turning angular velocity sensor 27 and a steering angle sensor 28 are connected to the input side of the turning moment amount calculation circuit 30,
The motor control unit 25 is connected to the output side of the output signal setting circuit 31.

【0053】また、旋回モーメント量演算回路30は、
後述の第1の比例演算回路32、第2の比例演算回路3
3、旋回モーメント量算定回路34から構成され、旋回
角速度センサ27から出力される旋回角速度Ψの検出信
号と舵角センサ28から出力される舵角δの検出信号と
に比例して車両に付与すべき旋回モーメント量Mを算出
している。また、出力信号設定回路31は、旋回モーメ
ント量演算回路30による旋回モーメント量Mに基づき
モータ制御部25に出力すべき制御信号を設定してい
る。
In addition, the turning moment amount calculation circuit 30
First proportional operation circuit 32, second proportional operation circuit 3, which will be described later.
3. A turning moment amount calculating circuit 34 is provided to the vehicle in proportion to the turning angular velocity Ψ detection signal output from the turning angular velocity sensor 27 and the steering angle δ detection signal output from the steering angle sensor 28. The power turning moment amount M is calculated. The output signal setting circuit 31 sets a control signal to be output to the motor control unit 25 based on the turning moment amount M by the turning moment amount calculation circuit 30.

【0054】32は第1の比例演算手段としての第1の
比例演算回路で、第1の比例演算回路32は旋回角速度
センサ27から出力される旋回角速度Ψの検出信号に基
づき旋回角速度Ψに対応する第1の演算値S1 を以下の
数1の式に示す如く算出するものである。
Reference numeral 32 denotes a first proportional operation circuit as first proportional operation means. The first proportional operation circuit 32 corresponds to the turning angular velocity 基 づ き based on the detection signal of the turning angular velocity 出力 outputted from the turning angular velocity sensor 27. to and calculates, as shown in the first equation of calculation values S 1 number 1 below.

【0055】[0055]

【数1】S1 =α1 ×Ψ[Equation 1] S 1 = α 1 × Ψ

【0056】ここで、比例定数α1 は、正の値(α1
0)の定数であり、例えば車両の重心垂直軸回りの慣性
モーメントIに対してα1 =(2/3)×I程度の値に
予め設定されている。また、比例定数α1 は、慣性モー
メントIとの間に以下に示す数2の関係がある。
Here, the proportionality constant α 1 is a positive value (α 1 >
0), which is preset to a value of about α 1 = (2) × I with respect to the moment of inertia I about the vertical axis of the center of gravity of the vehicle. Further, the proportionality constant α 1 has a relationship of the following equation 2 with the moment of inertia I.

【0057】[0057]

【数2】 (Equation 2)

【0058】33は第2の比例演算手段としての第2の
比例演算回路で、第2の比例演算回路33は舵角センサ
28から出力される舵角δの検出信号に基づき舵角δに
対応する第2の演算値S2 を以下の数3の式に示す如く
算出するものである。
Reference numeral 33 denotes a second proportional operation circuit as second proportional operation means. The second proportional operation circuit 33 corresponds to the steering angle δ based on the detection signal of the steering angle δ output from the steering angle sensor 28. the second calculated value S 2 and calculates as shown in the following equation (3) to be.

【0059】[0059]

【数3】S2 =α2 ×δ[Equation 3] S 2 = α 2 × δ

【0060】ここで、比例定数α2 は比例定数α1 に対
して以下に示す数4の関係がある。
Here, the proportionality constant α 2 has the following relationship with the proportionality constant α 1 in the following equation (4).

【0061】[0061]

【数4】α2 ≧5×α1 [Equation 4] α 2 ≧ 5 × α 1

【0062】従って、数2、数4から比例定数α2 はα
2 =(10/3)×I程度の値に予めに設定されてい
る。
Accordingly, the proportionality constant α 2 is calculated from the equations (2) and (4) as α
It is preset to a value of about 2 = (10/3) × I.

【0063】34は旋回モーメント量算定手段としての
旋回モーメント量算定回路で、該旋回モーメント量算定
回路34は、第2の比例演算回路33による第2の演算
値S2 から第1の比例演算回路32による第1の演算値
1 を減算し、旋回モーメント量Mを下記数5の式に示
す如く算出している。
Reference numeral 34 denotes a turning moment amount calculating circuit as turning moment amount calculating means. The turning moment amount calculating circuit 34 converts the second operation value S 2 by the second proportional operation circuit 33 into a first proportional operation circuit. 32 first subtracts the calculation values S 1 by a turning moment amount M is calculated as shown in the following equation equation 5.

【0064】[0064]

【数5】 M=S2 −S1 =α2 ×δ−α1 ×ΨM = S 2 −S 1 = α 2 × δ−α 1 × Ψ

【0065】そして、出力信号設定回路31は、旋回モ
ーメント量Mが正の値(M>0)のときに左側の車輪軸
9に付与する駆動力を減少させ、右側の車輪軸10に付
与する駆動力を増加させるための制御信号を出力し、旋
回モーメント量Mが負の値(M<0)のときに左側の車
輪軸9に付与する駆動力を増加させ、右側の車輪軸10
に付与する駆動力を減少させるための制御信号を出力す
る。これにより、モータ制御部25は、電動モータ18
の正逆回転方向と回転トルクを変化させ、車輪軸9,1
0の駆動力を増減させると共に、車両の旋回モーメント
を制御する。
The output signal setting circuit 31 reduces the driving force applied to the left wheel shaft 9 when the turning moment M is a positive value (M> 0) and applies the driving force to the right wheel shaft 10. A control signal for increasing the driving force is output, and when the turning moment M is a negative value (M <0), the driving force applied to the left wheel shaft 9 is increased, and the right wheel shaft 10 is increased.
And outputs a control signal for reducing the driving force applied to the control signal. Thereby, the motor control unit 25 controls the electric motor 18
Change the forward and reverse rotation directions and the rotation torque of the wheel shafts 9 and 1
0 is increased or decreased, and the turning moment of the vehicle is controlled.

【0066】また、出力信号設定回路31は、旋回モー
メント量Mが零(M=0)のときには車輪軸9,10に
対する駆動力の配分を行う必要がないため、モータ制御
部25からの電流供給を停止するための制御信号を出力
する。これにより、モータ制御部25は、電動モータ1
8への電流供給を停止する。
The output signal setting circuit 31 does not need to distribute the driving force to the wheel shafts 9 and 10 when the turning moment M is zero (M = 0). And outputs a control signal for stopping the operation. Thereby, the motor control unit 25 controls the electric motor 1
The supply of current to 8 is stopped.

【0067】本実施例による車両運動制御装置は上述の
如き構成を有するもので、次にその作用について図4に
基づいて説明する。
The vehicle motion control device according to the present embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described next with reference to FIG.

【0068】図4は4輪の車両を等価的な前後2輪の車
両に置き換えた2輪車モデルを示し、前輪2,3を1個
の前輪35に置き換えると共に、後輪4,5を1個の後
輪36に置き換えている。そして、本実施例の車両運動
制御装置によって車両を制御した場合の横方向(Y方
向)に対する車両の運動には、以下の数6に示す関係が
ある。
FIG. 4 shows a two-wheeled vehicle model in which a four-wheeled vehicle is replaced by an equivalent two-wheeled vehicle, in which front wheels 2 and 3 are replaced by one front wheel 35 and rear wheels 4 and 5 are replaced by one. Are replaced by rear wheels 36. The vehicle motion in the lateral direction (Y direction) when the vehicle is controlled by the vehicle motion control device of the present embodiment has the relationship shown in the following Expression 6.

【0069】[0069]

【数6】 但し、m :車両質量 V :車両速度 β :横滑り角 F1 :前輪のコーナリングフォース F2 :後輪のコーナリングフォース(Equation 6) However, m: vehicle mass V: vehicle speed beta: slip angle F 1: front wheel cornering force F 2: rear wheel cornering force

【0070】ここで、横滑り角速度(dβ/dt)は車
両の進行方向(車両速度Vの方向)と車体1の前後方向
とがなす角度としての横滑り角βに対する角速度であ
る。また、前輪のコーナリングフォースF1 は前輪2,
3の変形が路面の接触面に起こることによって生ずるY
方向の力であり、後輪のコーナリングフォースF2 は後
輪4,5の変形が路面の接触面に起こることによって生
ずるY方向の力である。また、前輪のコーナリングフォ
ースF1 は前輪の横滑り角β1 と前輪のコーナリングパ
ワーC1 との間には、下記数7の関係がある。
Here, the sideslip angular velocity (dβ / dt) is an angular velocity with respect to the sideslip angle β as an angle between the traveling direction of the vehicle (the direction of the vehicle speed V) and the longitudinal direction of the vehicle body 1. In addition, the cornering force F 1 of the front wheel is a front wheel 2,
Y caused by the deformation of No. 3 occurring on the contact surface of the road surface
Is the direction of the force, cornering force F 2 of the rear wheels is the Y direction of the force caused by the deformation of the rear wheels 4 and 5 occurs on the contact surface of the road. Further, cornering force F 1 of the front wheel between the side slip angle beta 1 and the front wheel cornering power C 1 of the front wheels, a relationship of the following Expression 7.

【0071】[0071]

【数7】F1 =C1 ×β1 ## EQU7 ## F 1 = C 1 × β 1

【0072】また、後輪のコーナリングフォースF2
後輪の横滑り角β2 と後輪のコーナリングパワーC2
の間には、下記数8の関係がある。
The cornering force F 2 of the rear wheel has the following equation 8 between the side slip angle β 2 of the rear wheel and the cornering power C 2 of the rear wheel.

【0073】[0073]

【数8】F2 =C2 ×β2 [Equation 8] F 2 = C 2 × β 2

【0074】ここで、前輪の横滑り角β1 、後輪の横滑
り角β2 は、横滑り角βに対して以下に示す数9の関係
がある。
Here, the sideslip angle β 1 of the front wheels and the sideslip angle β 2 of the rear wheels have the following relationship with the sideslip angle β in the following equation (9).

【0075】[0075]

【数9】 但し、a:重心点Oと各前輪2,3の回転中心O1 −O
1 との距離寸法 b:重心点Oと各後輪4,5の回転中心O2 −O2 との
距離寸法
(Equation 9) Where a is the center of gravity O and the center of rotation O1 -O of the front wheels 2 and 3.
B: Distance between center of gravity O and center of rotation O2 -O2 of rear wheels 4, 5

【0076】また、数7〜数9の式より、数6の式は以
下に示す数10の式として置き換えることができる。
Further, from the expressions of the expressions 7 to 9, the expression of the expression 6 can be replaced with the expression of the following expression 10.

【0077】[0077]

【数10】 (Equation 10)

【0078】また、車両の重心垂直軸回りの旋回方向
(Ψ方向)に対する車両の運動には、旋回モーメント量
Mに対して下記数11に示す関係がある。
The motion of the vehicle in the turning direction (Ψ direction) about the vertical axis of the center of gravity of the vehicle has a relationship with the turning moment amount M as shown in the following equation (11).

【0079】[0079]

【数11】 [Equation 11]

【0080】数10、数11の式に基づき、ラプラス演
算子sを用いて書き直すと車両は2次遅れ系で表わすこ
とができ、舵角δに応じて旋回角速度Ψが変化する割合
を示す車両の伝達関数HV は、下記数12の関係があ
る。
When the vehicle is rewritten using the Laplace operator s based on the equations (10) and (11), the vehicle can be represented by a second-order lag system, and the vehicle shows the rate at which the turning angular velocity 変 化 changes according to the steering angle δ. the transfer function H V of the relation of the following Expression 12.

【0081】[0081]

【数12】 但し、Kr :係数 Tr :係数 ω0 :係数 2ζ0 ω0 :係数(Equation 12) Where K r : coefficient Tr : coefficient ω 0 : coefficient 2ζ 0 ω 0 : coefficient

【0082】ここで、数12中の係数Kr は舵角δに対
する旋回角速度Ψの利得を示す数値であり、以下の数1
3に示す関係がある。
Here, the coefficient K r in the equation (12) is a numerical value indicating the gain of the turning angular velocity に 対 す る with respect to the steering angle δ.
There is a relationship shown in FIG.

【0083】[0083]

【数13】 但し、L :定数 KS :係数(Equation 13) Where L: constant K S : coefficient

【0084】数13中で、定数Lは各前輪2,3の回転
中心O1 −O1 と各後輪4,5の回転中心O2 −O2 と
の距離寸法であり、係数KS は下記数14の関係があ
る。
In the equation (13), the constant L is the distance between the rotation centers O1 -O1 of the front wheels 2 and 3 and the rotation centers O2 -O2 of the rear wheels 4 and 5, and the coefficient K S is expressed by the following equation (14). Have a relationship.

【0085】[0085]

【数14】 [Equation 14]

【0086】また、数12中で、各係数Tr ,2ζ0 ω
0 ,ω0 はそれぞれ下記数15の関係がある。
[0086] In addition, in the number 12, each coefficient T r,0 ω
0 and ω 0 have the following relationship, respectively.

【0087】[0087]

【数15】 (Equation 15)

【0088】また、走行中の横加速度が増して前輪3
5、後輪36に横滑りが生じるタイヤ限界時(またはタ
イヤ限界時に近づくとき)には、前輪のコーナリングパ
ワーC1 、後輪のコーナリングパワーC2 は下記数16
のようになると考えられる。
Further, the lateral acceleration during running increases, and the front wheels 3
5. At the time of the tire limit (or when approaching the time of the tire limit) at which the rear wheel 36 slips, the cornering power C 1 of the front wheel and the cornering power C 2 of the rear wheel become
It is thought that it becomes.

【0089】[0089]

【数16】C1 =C2 =0## EQU16 ## C 1 = C 2 = 0

【0090】このように、前輪のコーナリングパワーC
1 、後輪のコーナリングパワーC2が零(C1 =C2
0)になると、このときの車両の伝達関数HV は数12
〜数16の式により以下の数17の式として置き換える
ことができ、車両は一次遅れ系として表わすことができ
る。
As described above, the cornering power C of the front wheel
1, the cornering power C 2 of the rear wheels is zero (C 1 = C 2 =
0), the transfer function H V of the vehicle at this time becomes
Expression 16 can be replaced by Expression 17 below, and the vehicle can be represented as a first-order lag system.

【0091】[0091]

【数17】 但し、Km :係数 Tm :時定数[Equation 17] Where Km : coefficient Tm : time constant

【0092】このとき、係数Km 、時定数Tm とはそれ
ぞれ数18、数19の関係がある。
At this time, the coefficient K m and the time constant T m have the relations of Expressions 18 and 19, respectively.

【0093】[0093]

【数18】 (Equation 18)

【0094】[0094]

【数19】 [Equation 19]

【0095】ここで、係数Km は舵角δに対する旋回角
速度Ψの利得を示す数値であり、係数Km が大きいほど
舵角δに対して旋回角速度Ψの変化が大きくなる。ま
た、時定数Tm は車両が目標とする旋回角速度の63%
程度に達するまでに要する時間であり、操舵に応じて旋
回角速度Ψが変化するまでの車両の応答遅れに応じた定
数である。そして、時定数Tm が大きくなり過ぎると旋
回方向に対する車両の応答が遅くなり、操舵性は悪化す
る。このことから、係数Km を大きくし、時定数Tm
小さくするように各比例定数α1 ,α2 を予め設定する
ことによって、タイヤ限界時においても旋回角速度Ψを
ハンドル操作によって自在に制御可能であることが確認
された。
[0095] Here, the coefficient K m is a numerical value indicating the gain of the turning angular velocity Ψ for δ the steering angle, the change in turning angular velocity Ψ increases relative as steering angle δ coefficient K m is large. The time constant Tm is 63% of the target turning angular velocity of the vehicle.
And a constant corresponding to a response delay of the vehicle until the turning angular velocity 変 化 changes according to the steering. Then, time constant T m response of the vehicle is slow with respect to the turning direction is too large, the steering resistance is deteriorated. Therefore, by presetting the proportional constants α 1 and α 2 so as to increase the coefficient K m and decrease the time constant T m , the turning angular velocity 制 御 can be freely controlled by operating the steering wheel even at the time of the tire limit. It was confirmed that it was possible.

【0096】次に、各比例定数α12 が、車両に及
ぼす作用について説明する。
Next, the effects of the proportional constants α 1 and α 2 on the vehicle will be described.

【0097】まず、比例定数α1 に作用について説明す
るに、車両が道路のカーブに進入するときには、運転者
は、図5に示すようにカーブ手前で進行方向(V1 方
向)に対する道路のずれ寸法eを視認し、距離寸法L1
だけ手前で車両に与える舵角δを判断する。このよう
に、運転者と車両とは、図6に示すように道路のずれ寸
法eを減少させるフィードバック制御系を構成する。こ
のとき、運転者がずれ寸法eを視認してから舵角δに対
応したハンドル操作を行うまでの運転者の伝達関数HS
は、下記数20の関係がある。
First, the effect on the proportionality constant α 1 will be described. When a vehicle enters a curve of a road, the driver is required to measure the deviation of the road from the traveling direction (V1 direction) just before the curve as shown in FIG. e, and distance dimension L1
The steering angle δ to be given to the vehicle just before is determined. In this manner, the driver and the vehicle constitute a feedback control system that reduces the road deviation dimension e as shown in FIG. At this time, the driver's transfer function H S from when the driver visually recognizes the deviation dimension e to when the driver operates the steering wheel corresponding to the steering angle δ.
Has the relationship of the following equation (20).

【0098】[0098]

【数20】 但し、G :運転者の操舵ゲイン TS :運転者の時定数 TP :予見時間(Equation 20) Where G: driver's steering gain T S : driver's time constant T P : preview time

【0099】ここで、運転者の操舵ゲインGは運転者が
ハンドル操作するときの操作量に応じた定数であり、運
転者の時定数TS は運転者がずれ寸法eを視認してから
ハンドル操作するまでの応答遅れに応じた定数である。
また、予見時間TP は運転者がずれ寸法eを視認してか
ら視認した位置を通過するまでに要する時間であり、視
認した位置までの距離寸法L1 と車両速度V1 との間に
下記数21の関係がある。
Here, the steering gain G of the driver is a constant corresponding to the operation amount when the driver operates the steering wheel, and the time constant T S of the driver is the steering wheel gain after the driver visually recognizes the deviation dimension e. This is a constant corresponding to the response delay before the operation.
The time T P foreseen is the time required to pass through a position visible from the viewing dimensions e shift the driver, the following equation between the distance dimension L1 and the vehicle speed V1 to the viewing position 21 There is a relationship.

【0100】[0100]

【数21】TP =L1 /V1## EQU21 ## T P = L1 / V1

【0101】また、タイヤ限界時の車両の伝達関数HV
は数17の式に示す関係があるから、運転者と車両とを
含めた全体の伝達関数は、数17、数20の式から下記
数22に示す関係がある。
Further, the transfer function H V of the vehicle at the time of the tire limit is obtained.
Since there is a relationship shown in the equation (17), the overall transfer function including the driver and the vehicle has a relationship shown in the following equation (22) from the equations (17) and (20).

【0102】[0102]

【数22】 (Equation 22)

【0103】ここで、通常の運転者では予見時間TP
は、例えば「自動車技術Vol.49,No.12」第
35頁に開示されているように、下記数23となること
が知られている。
Here, for a normal driver, the preview time T P
It is known that, as disclosed in, for example, “Automotive Technology Vol. 49, No. 12,” p.

【0104】[0104]

【数23】0.5秒≦TP ≦2.0秒[Equation 23] 0.5 seconds ≦ TP ≦ 2.0 seconds

【0105】即ち、予見時間TP が2秒のとき(TP
2)は運転者が遠方注視しているときの視認性の限界で
あり、予見時間TP が0.5秒のとき(TP =0.5)
は操作量等を適確に判断等するための時間余裕の限界で
ある。
That is, when the preview time T P is 2 seconds (T P =
2) is the limit of visibility when the driver is gazing at a distance, and when the preview time T P is 0.5 seconds (T P = 0.5)
Is a limit of a time margin for appropriately determining an operation amount or the like.

【0106】また、運転者の時定数TS は0.1秒(T
S =0.1)程度と小さい値となることが一般に知られ
ているから、運転者の時定数TS を零(TS ≒0)とす
れば、数22の式は下記数24の式として置き換えるこ
とができる。
The time constant T S of the driver is 0.1 seconds (T
Since it is generally known that the value becomes as small as about S = 0.1), if the time constant T S of the driver is set to zero (T S ≒ 0), the equation of Equation 22 becomes the equation of Equation 24 below. Can be replaced as

【0107】[0107]

【数24】 (Equation 24)

【0108】これにより、図7に示すように、運転者の
ハンドル操作に応じて旋回角速度Ψの変化するまでの車
両の応答遅れを予見時間TP によって補償できる構成と
なっていることが確認できる。即ち、車両の応答遅れが
なく、運転者のハンドル操作に対して車両の旋回角速度
Ψが即座に変化するときには、運転者はカーブに到達す
る2〜0.5秒前までの間に車両の操作量を判断するこ
とによって、車両をカーブのずれ寸法eだけ変位させる
ように運転することができるが、車両の応答遅れがあ
り、運転者のハンドル操作に対して車両の旋回角速度Ψ
の変化が遅延する場合には、車両の時定数Tm に対応し
た時定数Tm だけ予見時間TP が減少することになる。
[0108] Thus, as shown in FIG. 7, it can be confirmed that has a configuration that can be compensated by predicting time T P of the response delay of the vehicle until the change of the turning angular velocity Ψ according to the driver's handle operation . That is, when there is no response delay of the vehicle and the turning angular velocity 車 両 of the vehicle changes immediately in response to the driver's operation of the steering wheel, the driver operates the vehicle 2 to 0.5 seconds before reaching the curve. By judging the amount, the vehicle can be driven to be displaced by the deviation dimension e of the curve, but there is a response delay of the vehicle, and the turning angular velocity of the vehicle with respect to the steering wheel operation of the driver Ψ
If the change of delay would constant T m by foreseeing time T P when corresponds to the constant T m when the vehicle is reduced.

【0109】ここで、本実施例による時定数Tm は数1
9の式より、比例定数α1 と慣性モーメントIとに依存
する定数である。また、比例定数α1 は慣性モーメント
Iとの間に数2の関係があるから、時定数Tm は1.5
秒以下(Tm ≦1.5)である。このため、予見時間T
P を時間余裕の限界である0.5秒以上(TP ≧0.
5)に保つことができ、車両の応答遅れを予見時間TP
によって補償することにより、運転者は車両をハンドル
操作できることが確認された。
Here, the time constant T m according to the present embodiment is given by
From equation (9), it is a constant that depends on the proportionality constant α 1 and the moment of inertia I. Further, since the proportionality constant α 1 has a relationship expressed by Equation 2 with the moment of inertia I, the time constant T m is 1.5
Seconds or less (T m ≦ 1.5). Therefore, the preview time T
P is 0.5 seconds or more, which is the limit of the time margin (T P ≧ 0.
5), and the response delay of the vehicle can be predicted for the foreseeing time T P
It was confirmed that the driver could operate the steering wheel of the vehicle by compensating for this.

【0110】次に、比例定数α2 の作用について説明す
るに、比例定数α2 は、前記数18に示すようにタイヤ
限界時の舵角δに対する旋回角速度Ψの利得を示す係数
mに関係する定数である。また、数12、数17から
わかるように、係数Km は、ドライ状態の路面でかつコ
ーナリングフォースF1 (F2 )と横滑り角β1 (β
2 )とがほぼ比例するタイヤ線形域の舵角δに対する旋
回角速度Ψの利得を示す係数Kr に応じた定数である。
そして、本実施例による係数Km は、数18、数4の関
係から5以上(Km ≧5)である。
Next, the operation of the proportionality constant α 2 will be described. The proportionality constant α 2 is related to the coefficient K m indicating the gain of the turning angular velocity に 対 す る with respect to the steering angle δ at the time of the tire limit, as shown in the equation (18). Is a constant. As can be seen from Equations ( 12 ) and (17), the coefficient K m is calculated based on the cornering force F 1 (F 2 ) and the side slip angle β 1
2 ) is a constant corresponding to a coefficient K r indicating the gain of the turning angular velocity に 対 す る with respect to the steering angle δ in the tire linear range, which is substantially proportional to the steering angle δ.
The coefficient K m according to the present embodiment is 5 or more (K m ≧ 5) from the relationship of Expressions 18 and 4.

【0111】ここで、係数Kr は、タイヤ線形域では1
0(Kr =10)程度であることが知られている。そし
て、係数Kr が10に比べて非常に小さい(Kr ≪1
0)ときには、舵角δに対する旋回角速度Ψの変化が小
さくなり、車両が旋回しにくくなるから、車両の操舵性
は悪化する。しかし、一般に係数Kr がタイヤ線形域の
半分以上あればハンドル操作による車両の操舵は可能で
あることが知られており、係数Km はタイヤ線形域での
係数Kr の半分以上の値であるから、本実施例では、タ
イヤ限界時においても車両の操舵が可能となることが確
認された。
Here, the coefficient K r is 1 in the linear region of the tire.
It is known that it is about 0 (K r = 10). Then, the coefficient K r is very small as compared with 10 (K r ≪1
0), the change in the turning angular velocity に 対 す る with respect to the steering angle δ becomes small, and the vehicle does not easily turn, so that the steerability of the vehicle deteriorates. However, in general it is known that the coefficient K r are possible steering of the vehicle by steering operation if more than half of the tire linear region, the coefficient K m at more than half the value of the coefficient K r of the tire linear range Therefore, in this example, it was confirmed that the vehicle could be steered even at the time of the tire limit.

【0112】次に、舵角δに対する旋回角速度Ψの応答
特性について説明する。まず、前輪のコーナリングパワ
ーC1 、後輪のコーナリングパワーC2 を下記のように
定めドライ路面における前輪のコーナリングパワー
10、後輪のコーナリングパワーC20に対して数25の
式を満たすものとする。
Next, the response characteristics of the turning angular velocity に 対 す る to the steering angle δ will be described. First, the cornering power C 1 of the front wheel and the cornering power C 2 of the rear wheel are determined as follows, and the following equation is satisfied with respect to the cornering power C 10 of the front wheel and the cornering power C 20 of the rear wheel on a dry road surface. I do.

【0113】[0113]

【数25】C1 =λ×C102 =λ×C20 但し、λ:低下係数C 1 = λ × C 10 C 2 = λ × C 20 where λ: reduction coefficient

【0114】ここで、、低下係数λは、零から1の範囲
(0≦λ≦1)の定数であり、低下係数λが小さいとき
ほど、車両は比較的大きな横滑りを生じ易い状態、すな
わちタイヤ限界時に近い状態であることを示している。
Here, the decrease coefficient λ is a constant in the range of 0 to 1 (0 ≦ λ ≦ 1), and the smaller the decrease coefficient λ, the more the vehicle is likely to cause a relatively large side slip, ie, the tire This indicates that the state is near the limit.

【0115】従来の車両の応答特性として各比例定数α
1 ,α2 を零(α1 =α2 =0)としたときを比較例と
して図8、図9に示す。図8に示す特性線37,38,
39,40はハンドル操作の周波数に対する車両の旋回
角速度Ψの利得を示し、左,右方向に車両を操舵するた
めのハンドル操作を一定周期で行ったときの車両の進行
方向の変化量に応じるものである。また、周波数が高い
程、急激なハンドル操作をした場合を示し、周波数が低
い程、ゆっくりとハンドル操作をした場合に示してい
る。
Each proportional constant α is used as a response characteristic of a conventional vehicle.
FIGS. 8 and 9 show a comparative example in which 1 and α 2 are set to zero (α 1 = α 2 = 0). The characteristic lines 37 and 38 shown in FIG.
Numerals 39 and 40 denote gains of the turning angular velocity に 対 す る of the vehicle with respect to the frequency of the steering wheel operation, and correspond to the amount of change in the traveling direction of the vehicle when the steering wheel operation for steering the vehicle in the left and right directions is performed at a constant cycle. It is. Also, the case where the steering wheel is operated more rapidly as the frequency is higher is shown, and the case where the steering wheel is operated more slowly as the frequency is lower is shown.

【0116】そして、特性線37,38,39,40は
低下係数λが0.001,0.01,0.1,1.0に
おける場合をそれぞれ示している。一般の運転者が操舵
するときの高頻度周波数域は1〜10rad/secで
あることが知られているが、タイヤ限界時では、この周
波数領域では利得がほとんどなくなる。つまり、従来の
車両では数17の式でタイヤ限界時の車両の伝達関数H
V は零(HV =0)となり、舵角δに対して旋回角速度
Ψが変化しないから、タイヤ限界時にはハンドル操作に
よって車両を操舵することができない。
The characteristic lines 37, 38, 39, and 40 show the cases where the reduction coefficient λ is 0.001, 0.01, 0.1, and 1.0, respectively. It is known that a high frequency range when a general driver performs steering is 1 to 10 rad / sec. However, at the time of the tire limit, the gain hardly occurs in this frequency range. That is, in the case of the conventional vehicle, the transfer function H of the vehicle at the time of the tire limit is expressed by the equation (17).
V becomes zero (H V = 0), and the turning angular velocity 変 化 does not change with respect to the steering angle δ. Therefore, at the time of the tire limit, the vehicle cannot be steered by operating the steering wheel.

【0117】また、図9中の特性線41,42,43,
44はハンドル操作の周波数に対する車両の位相を示
し、左,右方向に車両を操舵するためのハンドル操作を
一定周期で行ったときの車両の動作遅れに対応するもの
である。特性線41,42,43,44は低下係数λが
0.001,0.01,0.1,1.0における場合を
それぞれ示している。一般の運転者が操舵するときの高
頻度周波数域(1〜10rad/sec)では、位相も
限界まで遅れているから、車両の旋回角速度Ψをハンド
ル操作よって速やかに変化させることができず、ハンド
ル操作に対して車両の進行方向の変化は非常に遅れると
共に、車両の応答性は極めて悪く、実質的に車両の操舵
することは不可能であることが確認された。
The characteristic lines 41, 42, 43,
Reference numeral 44 denotes the phase of the vehicle with respect to the frequency of the steering operation, and corresponds to the operation delay of the vehicle when the steering operation for steering the vehicle in the left and right directions is performed at a constant cycle. The characteristic lines 41, 42, 43, and 44 show the cases where the reduction coefficient λ is 0.001, 0.01, 0.1, and 1.0, respectively. In a high frequency frequency range (1 to 10 rad / sec) when a general driver steers, the phase is also delayed to the limit, so that the turning angular velocity 車 両 of the vehicle cannot be changed quickly by operating the steering wheel. It was confirmed that the change in the traveling direction of the vehicle with respect to the operation was extremely delayed, and the responsiveness of the vehicle was extremely poor, so that it was practically impossible to steer the vehicle.

【0118】一方、本実施例による車両の特性を図1
0、図11に示す。図10に示す特性線45,46,4
7,48はハンドル操作の周波数に対する車両の旋回角
速度Ψの利得を示し、低下係数λが0,0.01,0.
1,1.0における場合をそれぞれ示している。このと
き、1〜10rad/secの周波数領域では、タイヤ
限界時(λ=0)においても旋回角速度Ψの利得が得ら
れる。このため、車両の旋回角速度Ψはハンドル操作に
応じて変化し、運転者は車両を旋回させることができ
る。
On the other hand, the characteristics of the vehicle according to the present embodiment are shown in FIG.
0, shown in FIG. Characteristic lines 45, 46, and 4 shown in FIG.
Reference numerals 7 and 48 denote gains of the turning angular velocity Ψ of the vehicle with respect to the frequency of the steering wheel operation, and the reduction coefficient λ is 0, 0.01, 0.
Cases at 1 and 1.0 are shown. At this time, in the frequency range of 1 to 10 rad / sec, a gain of the turning angular velocity Ψ can be obtained even at the time of the tire limit (λ = 0). Therefore, the turning angular speed Ψ of the vehicle changes according to the operation of the steering wheel, and the driver can turn the vehicle.

【0119】また、図11中の特性線49,50,5
1,52はハンドル操作の周波数に対する車両の位相を
示し、低下係数λが0,0.01,0.1,1.0にお
ける場合をそれぞれ示している。このとき、1〜10r
ad/secの周波数領域では、位相が限界までは達し
ていない(位相の遅れが少ない)から、運転者のハンド
ル操作に追従して速やかに車両を旋回させることがで
き、車両をハンドル操作によって操舵することができ
る。
The characteristic lines 49, 50, 5 in FIG.
Numerals 1 and 52 indicate the phases of the vehicle with respect to the frequency of the steering wheel operation, and show cases where the reduction coefficient λ is 0, 0.01, 0.1 and 1.0, respectively. At this time, 1-10r
In the frequency range of ad / sec, the phase does not reach the limit (the phase delay is small), so that the vehicle can be quickly turned following the driver's steering operation, and the vehicle is steered by the steering operation. can do.

【0120】また、図10中に特性線48で示すタイヤ
線形域(λ=1)での車両の旋回角速度Ψの利得は、図
8中の特性線40とほぼ同一の特性を示す。また、図1
1中に特性線52で示すタイヤ線形域(λ=1)での車
両の位相は、図9中の特性線44とほぼ同一の特性を示
す。これは、前輪のコーナリングパワーC1 、後輪のコ
ーナリングパワーC2 が各比例定数α1 ,α2 に対して
非常に大きな値(C1,C2 ≫α1 ,α2 )となるか
ら、数12〜数15から分かるように、車両の伝達関数
V は、各比例定数α1 ,α2 に依存せず、従来の車両
によるものと本実施例の車両によるものとがほぼ同一と
なる。即ち、前輪35、後輪36と路面との間の摩擦力
が大きいタイヤ線形域では、差動装置7による車両の旋
回モーメントはほとんど変化せず、本実施例による車両
も従来の車両と同様のハンドル操作によって操舵するこ
とができる。
Further, the gain of the turning angular velocity 車 両 of the vehicle in the tire linear range (λ = 1) indicated by the characteristic line 48 in FIG. 10 shows almost the same characteristics as the characteristic line 40 in FIG. FIG.
The vehicle phase in the tire linear region (λ = 1) indicated by the characteristic line 52 in FIG. 1 shows almost the same characteristics as the characteristic line 44 in FIG. This is because the cornering power C 1 of the front wheel and the cornering power C 2 of the rear wheel have extremely large values (C 1 , C 2 ≫α 1 , α 2 ) with respect to the respective proportional constants α 1 , α 2 . As can be seen from Equations 12 to 15, the transfer function H V of the vehicle does not depend on the proportional constants α 1 and α 2, and the transfer function of the conventional vehicle and the transfer function of the vehicle of the present embodiment are substantially the same. . That is, in the tire linear region where the frictional force between the front wheels 35 and the rear wheels 36 and the road surface is large, the turning moment of the vehicle by the differential device 7 hardly changes, and the vehicle according to the present embodiment is similar to the conventional vehicle. Steering can be performed by operating the steering wheel.

【0121】かくして、本実施例によれば、旋回角速度
センサ27と舵角センサ28とから出力されるそれぞれ
の検出信号に基づき旋回モーメントを制御する構成とし
たから、旋回角速度Ψを減衰させつつ、舵角δに応じた
大きな旋回モーメントを付与することができ、ハンドル
操作に応じた車両の操舵性を常時確保することができる
と共に、車両の走行性を向上できる。
Thus, according to the present embodiment, since the turning moment is controlled based on the respective detection signals output from the turning angular velocity sensor 27 and the steering angle sensor 28, the turning angular velocity Ψ is attenuated. A large turning moment according to the steering angle δ can be applied, and the steering performance of the vehicle in accordance with the steering operation can be always secured, and the traveling performance of the vehicle can be improved.

【0122】即ち、車両が左旋回するときにアンダステ
アが発生し、図12に示すように、ハンドル操作によっ
て車両が向うべき操作方向に対して実際の進行方向が右
側にずれるときには、旋回角速度Ψの値が低下する(低
い)ため、第1の比例演算回路32は、旋回角速度Ψに
対応する第1の演算値S1 を出力し、第2の比例演算回
路33は、第1の演算値S1よりも大きい値となる舵角
δに対応する第2の演算値S2 (S2 >S1 )を出力す
る。そして、旋回モーメント量算定回路34は、第1の
演算値S1 と第2の演算値S2 から正の値の旋回モーメ
ント量M(M>0)を出力する。
That is, understeer occurs when the vehicle makes a left turn, and as shown in FIG. 12, when the actual traveling direction deviates to the right with respect to the operation direction in which the vehicle should turn as shown in FIG. Since the value decreases (lower), the first proportional operation circuit 32 outputs the first operation value S 1 corresponding to the turning angular velocity 、, and the second proportional operation circuit 33 outputs the first operation value S 1. A second calculated value S 2 (S 2 > S 1 ) corresponding to the steering angle δ that is a value larger than 1 is output. Then, the turning moment amount calculating circuit 34 outputs a turning moment amount M (M> 0) of a positive value from the first operation value S 1 and the second operation value S 2 .

【0123】これにより、出力信号設定回路31は、左
旋回時のアンダステア状態にあると判定し、左側の車輪
軸9に付与する駆動力を減少させ、右側の車輪軸10に
付与する駆動力を増加させるための制御信号を出力す
る。そして、作動装置7は、制御信号に応じて、左側の
後輪4を減速し、右側の後輪5を増速し、左旋回中の車
両に左旋回方向の旋回モーメントを発生させると共に、
操作方向と車両の実際の進行方向とを一致させ、左旋回
時のアンダステアを回避することができる。
Thus, the output signal setting circuit 31 determines that the vehicle is in an understeer state during a left turn, reduces the driving force applied to the left wheel shaft 9, and reduces the driving force applied to the right wheel shaft 10. Outputs a control signal for increasing. Then, the operating device 7 decelerates the left rear wheel 4 and increases the right rear wheel 5 in response to the control signal, and generates a turning moment in the left turning direction in the vehicle turning left,
The operation direction and the actual traveling direction of the vehicle can be made coincident with each other to avoid understeer during a left turn.

【0124】また、車両が左旋回するときにオーバステ
アが発生し、図13に示すように、ハンドル操作によっ
て車両が向うべき操作方向に対して実際の進行方向が左
側にずれるときには、旋回角速度Ψの値が増大する(高
い)ため、第1の比例演算回路32は、旋回角速度Ψに
対応する第1の演算値S1 を出力し、第2の比例演算回
路33は、第1の演算値S1 よりも小さい値となる舵角
δに対応する第2の演算値S2 (S2 <S1 )を出力す
る。そして、旋回モーメント量算定回路34は、第1の
演算値S1 と第2の演算値S2 から負の値の旋回モーメ
ント量M(M<0)を出力する。
When the vehicle makes a left turn, oversteer occurs, and as shown in FIG. 13, when the actual traveling direction is deviated to the left with respect to the operation direction to which the vehicle should turn, as shown in FIG. Since the value increases (is high), the first proportional operation circuit 32 outputs a first operation value S 1 corresponding to the turning angular velocity 、, and the second proportional operation circuit 33 outputs the first operation value S A second calculated value S 2 (S 2 <S 1 ) corresponding to a steering angle δ smaller than 1 is output. Then, the turning moment amount calculation circuit 34 outputs a turning moment amount M (M <0) of a negative value from the first operation value S 1 and the second operation value S 2 .

【0125】これにより、出力信号設定回路31は、左
旋回時のオーバステア状態にあると判定し、左側の車輪
軸9に付与する駆動力を増加させ、右側の車輪軸10に
付与する駆動力を減少させるための制御信号を出力す
る。そして、作動装置7は、制御信号に応じて、左側の
後輪4を増速し、右側の後輪5を減速し、左旋回中の車
両に右旋回方向の旋回モーメントを発生させると共に、
操作方向と車両の実際の進行方向とを一致させ、左旋回
時のオーバステアを回避することができる。
Thus, the output signal setting circuit 31 determines that the vehicle is in an oversteer state during a left turn, increases the driving force applied to the left wheel shaft 9, and increases the driving force applied to the right wheel shaft 10. Outputs a control signal for reduction. The operating device 7 increases the speed of the left rear wheel 4 and decelerates the right rear wheel 5 in response to the control signal, and generates a turning moment in the right turning direction for the vehicle turning left,
The operation direction and the actual traveling direction of the vehicle can be made coincident with each other to avoid oversteering when turning left.

【0126】さらに、車両が左旋回するときに比較的大
きな横滑りが発生し、図14に示すように、操作方向に
対して車両が右側に横滑りするときには、旋回角速度Ψ
の値が舵角δに対して大きい。このため、第1の比例演
算回路32は、旋回角速度Ψに対応する第1の演算値S
1 を出力し、第2の比例演算回路33は、第1の演算値
1 よりも大きい値となる舵角δに対応する第2の演
算値S2 (S2 >S1)を出力する。そして、旋回モー
メント量算定回路34は、第1の演算値S1 と第2の演
算値S2 から正の値の旋回モーメント量M(M>0)を
出力する。
Further, when the vehicle makes a left turn, a relatively large skid occurs. As shown in FIG. 14, when the vehicle skids to the right with respect to the operation direction, the turning angular velocity Ψ
Is larger than the steering angle δ. Therefore, the first proportional operation circuit 32 calculates the first operation value S corresponding to the turning angular velocity Ψ.
1 and the second proportional operation circuit 33 outputs a second operation value S 2 (S 2 > S 1 ) corresponding to the steering angle δ that is larger than the first operation value S 1. . Then, the turning moment amount calculating circuit 34 outputs a turning moment amount M (M> 0) of a positive value from the first operation value S 1 and the second operation value S 2 .

【0127】これにより、出力信号設定回路31は、左
旋回時のアンダステア状態と同様な状態にあると判定
し、左側の車輪軸9に付与する駆動力を減少させ、右側
の車輪軸10に付与する駆動力を増加させるための制御
信号を出力する。そして、作動装置7は、制御信号に応
じて、左側の後輪4を減速し、右側の後輪5を増速し、
横滑り中の車両に左旋回方向の旋回モーメントを発生さ
せると共に、ハンドル操作によって定められる操作方向
に向けて車両の実際の進行方向を修正することができ
る。このため、例えば運転者がアクセルを戻し、前輪
2,3、後輪4,5の回転数が減少することによって路
面との摩擦力が増加したときには、車両を操作方向に向
けて速やかに回復させることができる。
Thus, the output signal setting circuit 31 determines that the vehicle is in the same state as the understeer state during the left turn, reduces the driving force applied to the left wheel axle 9, and applies the driving force to the right wheel axle 10. And outputs a control signal for increasing the driving force. Then, the operating device 7 decelerates the left rear wheel 4 and increases the right rear wheel 5 according to the control signal,
A turning moment in the left turning direction can be generated in the vehicle that is skidding, and the actual traveling direction of the vehicle can be corrected toward the operation direction determined by operating the steering wheel. Therefore, for example, when the driver returns the accelerator and the frictional force with the road surface increases due to a decrease in the rotation speed of the front wheels 2, 3 and the rear wheels 4, 5, the vehicle is quickly recovered in the operation direction. be able to.

【0128】一方、車両が右旋回するときにアンダステ
アが発生し、図15に示すように、ハンドル操作によっ
て車両が向うべき操作方向に対して実際の進行方向が左
側にずれるときには、旋回角速度Ψの値が低下する(低
い)ため、第1の比例演算回路32は、旋回角速度Ψに
対応する第1の演算値S1 を出力し、第2の比例演算回
路33は、第1の演算値S1 よりも小さい値となる舵角
δに対応する第2の演算値S2 (S2 <S1 )を出力す
る。そして、旋回モーメント量算定回路34は、第1の
演算値S1 と第2の演算値S2 から負の値の旋回モーメ
ント量M(M<0)を出力する。
On the other hand, when the vehicle turns to the right, understeer occurs, and as shown in FIG. 15, when the actual traveling direction deviates to the left with respect to the operation direction to which the vehicle should turn as shown in FIG. Is decreased (lower), the first proportional operation circuit 32 outputs the first operation value S 1 corresponding to the turning angular velocity Ψ, and the second proportional operation circuit 33 outputs the first operation value outputting a second calculation value S 2 corresponding to the steering angle becomes smaller than S 1 δ (S 2 <S 1). Then, the turning moment amount calculation circuit 34 outputs a turning moment amount M (M <0) of a negative value from the first operation value S 1 and the second operation value S 2 .

【0129】これにより、出力信号設定回路31は、右
旋回時のアンダステア状態にあると判定し、左側の車輪
軸9に付与する駆動力を増加させ、右側の車輪軸10に
付与する駆動力を減少させるための制御信号を出力す
る。そして、作動装置7は、制御信号に応じて、左側の
後輪4を増速し、右側の後輪5を減速し、右旋回中の車
両に右旋回方向の旋回モーメントを発生させると共に、
操作方向と車両の実際の進行方向とを一致させ、右旋回
時のアンダステアを回避することができる。
Thus, the output signal setting circuit 31 determines that the vehicle is in an understeer state during a right turn, increases the driving force applied to the left wheel shaft 9, and increases the driving force applied to the right wheel shaft 10. And outputs a control signal for reducing. The operating device 7 increases the speed of the left rear wheel 4 and decelerates the right rear wheel 5 in response to the control signal, and generates a turning moment in the right turning direction in the vehicle turning right. ,
The operation direction and the actual traveling direction of the vehicle can be made coincident with each other to avoid understeer during a right turn.

【0130】また、車両が右旋回するときにオーバステ
アが発生し、図16に示すように、ハンドル操作によっ
て車両が向うべき操作方向に対して実際の進行方向が右
側にずれるときには、旋回角速度Ψの値が増大する(高
い)ため、第1の比例演算回路32は、旋回角速度Ψに
対応する第1の演算値S1 を出力し、第2の比例演算回
路33は、第1の演算値S1 よりも大きい値となる舵角
δに対応する第2の演算値S2 (S2 >S1 )を出力す
る。そして、旋回モーメント量算定回路34は、第1の
演算値S1 と第2の演算値S2 から正の値の旋回モーメ
ント量M(M>0)を出力する。
When the vehicle makes a right turn, oversteer occurs, and as shown in FIG. 16, when the actual traveling direction deviates to the right with respect to the operation direction to which the vehicle should turn as shown in FIG. Is increased (high), the first proportional operation circuit 32 outputs a first operation value S 1 corresponding to the turning angular velocity Ψ, and the second proportional operation circuit 33 outputs the first operation value second calculation value corresponding to the steering angle becomes greater than S 1 δ S 2 (S 2 > S 1) and outputs a. Then, the turning moment amount calculating circuit 34 outputs a turning moment amount M (M> 0) of a positive value from the first operation value S 1 and the second operation value S 2 .

【0131】これにより、出力信号設定回路31は、右
旋回時のオーバステア状態にあると判定し、左側の車輪
軸9に付与する駆動力を減少させ、右側の車輪軸10に
付与する駆動力を増加させるための制御信号を出力す
る。そして、作動装置7は、制御信号に応じて、左側の
後輪4を減速し、右側の後輪5を増速し、右旋回中の車
両に左旋回方向の旋回モーメントを発生させると共に、
操作方向と車両の実際の進行方向とを一致させ、右旋回
時のオーバステアを回避することができる。
Thus, the output signal setting circuit 31 determines that the vehicle is in an oversteer state during a right turn, reduces the driving force applied to the left wheel shaft 9, and reduces the driving force applied to the right wheel shaft 10. And outputs a control signal for increasing. Then, the operating device 7 decelerates the left rear wheel 4 and increases the right rear wheel 5 in response to the control signal, and generates a turning moment in the left turning direction in the vehicle turning right,
The operation direction and the actual traveling direction of the vehicle can be made coincident with each other to avoid oversteer during a right turn.

【0132】さらに、車両が右旋回するときに横滑りが
発生し、図17に示すように、操作方向に対して車両が
左側に比較的大きな横滑りをするときには、旋回角速度
Ψの値が舵角δに対して大きいため、第1の比例演算回
路32は、旋回角速度Ψに対応する第1の演算値S1
出力し、第2の比例演算回路33は、第1の演算値S1
よりも小さい値となる舵角δに対応する第2の演算値S
2 (S2 <S1 )を出力する。そして、旋回モーメント
量算定回路34は、第1の演算値S1 と第2の演算値S
2 から負の値の旋回モーメント量M(M<0)を出力す
る。
Further, when the vehicle makes a right turn, the skid occurs, and as shown in FIG. 17, when the vehicle makes a relatively large left skid with respect to the operation direction, the value of the turning angular velocity が becomes the steering angle. is larger than δ, the first proportional operation circuit 32 outputs the first operation value S 1 corresponding to the turning angular velocity Ψ, and the second proportional operation circuit 33 outputs the first operation value S 1
The second calculated value S corresponding to the steering angle δ that is smaller than
2 (S 2 <S 1 ) is output. Then, the turning moment amount calculating circuit 34 calculates the first calculated value S 1 and the second calculated value S
A turning moment M of a negative value from 2 (M <0) is output.

【0133】これにより、出力信号設定回路31は、右
旋回時のアンダステア状態と同様な状態にあると判定
し、左側の車輪軸9に付与する駆動力を増加させ、右側
の車輪軸10に付与する駆動力を減少させるための制御
信号を出力する。そして、作動装置7は、制御信号に応
じて、左側の後輪4を増速し、右側の後輪5を減速し、
横滑り中の車両に右旋回方向の旋回モーメントを発生さ
せると共に、ハンドル操作によって定められる操作方向
に向けて車両の実際の進行方向を修正することができ
る。このため、例えば運転者がアクセルを戻し、前輪
2,3、後輪4,5の回転数が減少することによって路
面との摩擦力が増加したときには、車両を操作方向に向
けて速やかに回復させることができる。
Thus, the output signal setting circuit 31 determines that the vehicle is in a state similar to the understeer state during a right turn, increases the driving force applied to the left wheel shaft 9, and applies the driving force to the right wheel shaft 10. A control signal for reducing the applied driving force is output. Then, the operating device 7 increases the speed of the left rear wheel 4 and decelerates the right rear wheel 5 according to the control signal,
A turning moment in the right turning direction can be generated in the vehicle that is skidding, and the actual traveling direction of the vehicle can be corrected toward the operation direction determined by operating the steering wheel. Therefore, for example, when the driver returns the accelerator and the frictional force with the road surface increases due to a decrease in the rotation speed of the front wheels 2, 3 and the rear wheels 4, 5, the vehicle is quickly recovered in the operation direction. be able to.

【0134】また、α2 ≧5×α1 の関係を満たすよう
に第1の比例演算回路32の比例定数α1 、第2の比例
演算回路33の比例定数α2 を予め設定したから、タイ
ヤ限界時の舵角δに対する旋回角速度Ψの利得をタイヤ
線形域の半分以上に保つことができ、車両に横滑りが生
じるタイヤ限界時においても車両を操舵することができ
る。また、旋回モーメント量算定回路34は、S1 =α
1 ×Ψからなる第1の演算値S1 とS2 =α2 ×δから
なる第2の演算値S2 とに基づき、旋回モーメント量M
をM=S2 −S1 として算定するから、出力信号設定回
路31は、旋回モーメント量Mの値の正負、即ちα1 ×
Ψ、α2 ×δの大小を判別することによってアンダステ
ア状態、オーバステア状態を確実に判定することができ
る。
[0134] Furthermore, alpha proportional constant alpha 1 of 2 ≧ 5 × to satisfy the alpha 1 relationship first proportional calculation circuit 32, because I proportionality constant alpha 2 of second proportional calculation circuit 33 set in advance, the tire The gain of the turning angular velocity に 対 す る with respect to the steering angle δ at the limit can be kept at half or more of the tire linear range, and the vehicle can be steered even at the time of the tire limit at which the vehicle skids. The turning moment amount calculating circuit 34 calculates S 1 = α
On the basis of the first calculated value S 1 of 1 × Ψ and the second calculated value S 2 of S 2 = α 2 × δ, the turning moment M
Is calculated as M = S 2 −S 1 , the output signal setting circuit 31 determines whether the value of the turning moment M is positive or negative, that is, α 1 ×
Ψ, by determining the magnitude of α 2 × δ, the understeer state and the oversteer state can be reliably determined.

【0135】さらに、第1の比例演算回路32の比例定
数α1 を車両の重心垂直軸回りの慣性モーメントIに対
してα1 ≧(2/3)×Iの関係を満たすように予め設
定したから、車両の応答遅れを1.5秒以下に抑えるこ
とができ、タイヤ限界時においても運転者のハンドル操
作によって速やかに車両を操舵することができる。
Further, the proportional constant α 1 of the first proportional operation circuit 32 is set in advance so as to satisfy the relation α 1 ≧ (2/3) × I with respect to the moment of inertia I about the vertical axis of the center of gravity of the vehicle. Therefore, the response delay of the vehicle can be suppressed to 1.5 seconds or less, and the vehicle can be quickly steered by the driver's steering operation even at the time of the tire limit.

【0136】また、作動装置7に電動モータ18を組み
込む構成としたから、装置全体の小型化、軽量化、低価
格化を図りつつ、左,右の車輪軸9,10に対する駆動
力の配分の割合を積極的に制御することができる。
Further, since the electric motor 18 is incorporated in the operating device 7, the distribution of the driving force to the left and right wheel shafts 9 and 10 is achieved while reducing the size, weight and cost of the entire device. The ratio can be actively controlled.

【0137】なお、本実施例では、車両運動制御装置を
後輪駆動車に適用した場合を例に挙げて示したが、本発
明はこれに限らず、前輪駆動車、4輪駆動車に適用して
もよい。
In this embodiment, the case where the vehicle motion control device is applied to a rear wheel drive vehicle has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to a front wheel drive vehicle and a four wheel drive vehicle. May be.

【0138】また、本実施例では、回転源として電動モ
ータ18を適用した場合を例に挙げて説明したが、回転
源として油圧モータを用い、油圧モータによって左の車
輪軸とデファレンシャルケースとの間に相対的な回転力
を付与する構成としてもよい。この場合、駆動力付与手
段は、デファレンシャルケース内に設けられ左の車輪軸
を回転させる油圧モータと、デファレンシャルハウジン
グ内に設けられ油圧配管を介して該油圧モータに圧油を
供給する油圧ポンプと、油圧配管に設けられ油圧モータ
に供給する圧油の方向を切換える切換弁と、該切換弁と
油圧ポンプとの間の油圧配管に設けられ圧油の圧力を調
整する圧力調整弁とから構成される。
In this embodiment, the case where the electric motor 18 is used as the rotation source has been described as an example. However, a hydraulic motor is used as the rotation source, and the hydraulic motor is used to connect the left wheel axle to the differential case. It is good also as a structure which gives a relative rotational force to. In this case, the driving force applying means includes a hydraulic motor provided in the differential case for rotating the left wheel shaft, and a hydraulic pump for supplying pressure oil to the hydraulic motor via a hydraulic pipe provided in the differential housing. It is provided with a switching valve provided in a hydraulic pipe for switching the direction of pressure oil supplied to a hydraulic motor, and a pressure adjusting valve provided in a hydraulic pipe between the switching valve and the hydraulic pump for adjusting the pressure of the pressure oil. .

【0139】そして、駆動力配分手段によって切換弁を
切換制御し、油圧モータの回転方向を切換ることができ
ると共に、駆動力配分手段によって圧力調整弁を制御
し、油圧モータの回転トルクを制御することできる。こ
れにより、駆動力配分手段は、左,右の車輪軸に対する
駆動力の配分の割合を制御し、駆動力付与手段は、一方
の車輪を増速させ、他方の車輪を減速させることによっ
て車両に旋回モーメントを発生させることができる。
The switching valve is controlled by the driving force distribution means to switch the rotation direction of the hydraulic motor, and the pressure regulating valve is controlled by the driving force distribution means to control the rotation torque of the hydraulic motor. I can do it. Thereby, the driving force distribution means controls the distribution ratio of the driving force to the left and right wheel shafts, and the driving force applying means increases the speed of one wheel and decelerates the other wheel to the vehicle. A turning moment can be generated.

【0140】さらに、本実施例では、舵角δを検出し、
舵角δの検出信号に基づき旋回モーメント量Mを算出す
る構成としたが、ハンドルの回転角θの検出信号に基づ
き旋回モーメント量を算出する構成としてもよく、この
場合、第2の比例演算回路33の比例定数α2 はステア
リングギヤ比Nに対してα2 ≧(10/3)×(I/
N)として予め設定してもよい。
Further, in this embodiment, the steering angle δ is detected and
Although the configuration is such that the amount of turning moment M is calculated based on the detection signal of the steering angle δ, the configuration may be such that the amount of turning moment is calculated based on the detection signal of the rotation angle θ of the steering wheel. The proportionality constant α 2 of 33 is α 2 ≧ (10/3) × (I /
N) may be set in advance.

【0141】[0141]

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1の発明によ
れば、駆動力配分手段を、旋回角速度Ψを検出する旋回
角速度検出手段と、舵角δを検出する舵角検出手段と、
旋回角速度検出手段、舵角検出手段から出力されるそれ
ぞれの検出信号とに基づき旋回モーメント量Mを算出す
る旋回モーメント量演算手段と、該旋回モーメント量演
算手段の演算結果に基づき駆動力付与手段に出力すべき
制御信号を設定する出力信号設定手段とから構成したか
ら、旋回角速度Ψを減少させつつ舵角δに応じた旋回モ
ーメント量Mを車両に付与し、ハンドル操作に応じた車
両の操舵性を常時確保できると共に、車両の旋回時に生
じるアンダステア、オーバステアを回避し、車両の走行
性を向上させることができる。
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the driving force distribution means includes: a turning angular velocity detecting means for detecting a turning angular velocity Ψ; a steering angle detecting means for detecting a steering angle δ;
A turning moment amount calculating means for calculating a turning moment amount M based on respective detection signals output from the turning angular velocity detecting means and the steering angle detecting means; and a driving force applying means based on a calculation result of the turning moment amount calculating means. And output signal setting means for setting a control signal to be output, so that a turning moment M according to the steering angle δ is applied to the vehicle while decreasing the turning angular velocity Ψ, and the steering performance of the vehicle according to the steering operation is controlled. Can be secured at all times, and understeer and oversteer that occur when the vehicle turns can be avoided, and the traveling performance of the vehicle can be improved.

【0142】また、請求項2の発明によれば、旋回モー
メント量演算手段を、旋回角速度Ψに対応する第1の演
算値S1 を算出する第1の比例演算手段と、舵角δに対
応する第2の演算値S2 を算出する第2の比例演算手段
と、第1の演算値S1 、第2の演算値S2 から旋回モー
メント量MをM=S2 −S1 として算定する旋回モーメ
ント量算定手段とから構成したから、旋回モーメント量
算定手段は舵角δに比例して旋回モーメント量Mを増加
させ、旋回角速度Ψに比例して旋回モーメント量Mを減
少させ、出力信号設定手段と駆動力付与手段とによって
車両に旋回モーメント量Mを発生させ、車両の旋回角速
度Ψを減衰させると共に、車両を舵角δに比例して旋回
させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the turning moment amount calculating means includes a first proportional calculating means for calculating a first calculated value S 1 corresponding to the turning angular velocity Ψ, and a steering angle δ. The second momentum M is calculated as M = S 2 −S 1 from a second proportional operation means for calculating a second operation value S 2 to be calculated, and the first operation value S 1 and the second operation value S 2. The turning moment calculating means increases the turning moment M in proportion to the steering angle δ, decreases the turning moment M in proportion to the turning angular velocity 角, and sets the output signal. The turning moment M is generated in the vehicle by the means and the driving force applying means, so that the turning angular velocity Ψ of the vehicle is attenuated and the vehicle can be turned in proportion to the steering angle δ.

【0143】また、請求項3の発明によれば、前記出力
信号設定手段を、旋回モーメント量MがM>0のときに
左側の車輪に付与する駆動力を減少させ、右側の車輪に
付与する駆動力を増加させるための制御信号を出力し、
旋回モーメント量MがM<0のときに左側の車輪に付与
する駆動力を増加させ、右側の車輪に付与する駆動力を
減少させるための制御信号を出力する構成としたから、
アンダステア状態、オーバステア状態等を確実に判別
し、車両に左旋回方向、右旋回方向の旋回モーメントを
発生させることができ、過度のアンダステア、オーバス
テアを回避することができる。
According to the third aspect of the invention, the output signal setting means reduces the driving force applied to the left wheel when the turning moment M is M> 0, and applies the output signal to the right wheel. Output a control signal to increase the driving force,
When the turning moment M is M <0, the control signal for increasing the driving force applied to the left wheel and decreasing the driving force applied to the right wheel is output.
An understeer state, an oversteer state, and the like can be reliably determined, and a turning moment in the left turning direction and the right turning direction can be generated in the vehicle, so that excessive understeer and oversteer can be avoided.

【0144】また、請求項4の発明によれば、α2 ≧5
×α1 の関係を満たすように第1の比例演算手段の比例
定数α1 、第2の比例演算手段の比例定数α2 を予め設
定したから、タイヤ限界時の舵角δに対する旋回角速度
Ψの利得をタイヤ線形域の半分以上に保つことができ、
車両に横滑りが生じるタイヤ限界時においても車両を操
舵することができる。また、旋回モーメント量算定手段
は、S1 =α1 ×Ψからなる第1の演算値S1 とS2
α2 ×δからなる第2の演算値S2 とに基づき、旋回モ
ーメント量MをM=S2 −S1 として算定するから、出
力信号設定手段は、旋回モーメント量Mの値の正負、即
ちα1 ×Ψ、α2 ×δの大小を判別することによってア
ンダステア状態、オーバステア状態を確実に判定するこ
とができる。
According to the invention of claim 4, α 2 ≧ 5
Proportionality constant alpha 1 of the first proportional calculation means to satisfy × alpha 1 relationship, because I proportionality constant alpha 2 of second proportional calculation means preset, the turning angular velocity Ψ for the steering angle δ when the tire limit Gain can be kept more than half of the tire linear range,
The vehicle can be steered even at the time of a tire limit at which the vehicle skids. Further, the turning moment amount calculating means calculates the first calculated values S 1 and S 2 = S 1 = α 1 × Ψ
Since the turning moment M is calculated as M = S 2 −S 1 based on the second operation value S 2 of α 2 × δ, the output signal setting means determines whether the value of the turning moment M is positive or negative, that is, By determining the magnitude of α 1 × Ψ and α 2 × δ, the understeer state and the oversteer state can be reliably determined.

【0145】さらに、請求項5の発明によれば、第1の
比例演算手段の比例定数α1 を車両の重心垂直軸回りの
慣性モーメントIに対してα1 ≧(2/3)×Iの関係
を満たすと共に、第2の比例演算手段の比例定数α2
α2 ≧(10/3)×Iの関係を満たすように予め設定
したから、車両の応答遅れを1.5秒以下に抑えること
ができ、タイヤ限界時においても運転者のハンドル操作
によって速やかに車両を操舵することができる。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, the proportional constant α 1 of the first proportional operation means is set so that α 1 ≧ (2/3) × I Since the relationship is satisfied and the proportional constant α 2 of the second proportional calculation means is set in advance so as to satisfy the relationship α 2 ≧ (10/3) × I, the response delay of the vehicle is suppressed to 1.5 seconds or less. The vehicle can be quickly steered by the driver's steering wheel operation even at the time of tire limit.

【0146】また、請求項6の発明によれば、駆動力付
与手段を、デファレンシャルケースの回転力を左,右の
車輪軸に伝達する作動装置と、作動装置に組み込まれた
回転源とから構成したから、装置全体の小型化、軽量
化、低価格化を図りつつ、左,右の車輪軸に対する駆動
力の配分の割合を積極的に制御することができる。
Further, according to the invention of claim 6, the driving force applying means is constituted by an operating device for transmitting the rotating force of the differential case to the left and right wheel shafts, and a rotation source incorporated in the operating device. Accordingly, the ratio of the distribution of the driving force to the left and right wheel shafts can be positively controlled while reducing the size, weight, and cost of the entire apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例による旋回モーメント制御装置
を適用した車両の全体構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle to which a turning moment control device according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1中の作動装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the actuator in FIG.

【図3】本実施例によるコントロールユニットの構成を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit according to the present embodiment.

【図4】車両の舵角、旋回角速度、旋回モーメントの関
係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship among a steering angle, a turning angular velocity, and a turning moment of the vehicle.

【図5】カーブに進入するときの車両と道路のずれ寸法
との関係を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a vehicle and a deviation dimension of a road when entering a curve.

【図6】運転者を含めた動きを説明する車両の制御ブロ
ック図である。
FIG. 6 is a control block diagram of a vehicle explaining a movement including a driver.

【図7】運転者の予見時間と車両の応答遅れとの関係を
示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a driver's preview time and a response delay of a vehicle.

【図8】従来技術についてハンドル操作の周波数と車両
の利得との関係を示す特性線図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a steering wheel operating frequency and a vehicle gain in the related art.

【図9】従来技術についてハンドル操作の周波数と車両
の位相との関係を示す特性線図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a frequency of a steering wheel operation and a phase of a vehicle in the related art.

【図10】本実施例についてハンドル操作の周波数と車
両の利得との関係を示す特性線図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between a steering wheel operating frequency and a vehicle gain in the embodiment.

【図11】本実施例についてハンドル操作の周波数と車
両の位相との関係を示す特性線図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between a steering wheel operating frequency and a vehicle phase in the present embodiment.

【図12】左旋回時のアンダステアを回避する動作を示
す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an operation of avoiding understeer during a left turn.

【図13】左旋回時のオーバステアを回避する動作を示
す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an operation of avoiding oversteer during a left turn.

【図14】左旋回時の横滑り状態における車両の動作を
示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an operation of the vehicle in a skid state when turning left.

【図15】右旋回時のアンダステアを回避する動作を示
す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an operation of avoiding understeer during a right turn.

【図16】右旋回時のオーバステアを回避する動作を示
す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an operation of avoiding oversteer during a right turn.

【図17】右旋回時の横滑り状態における車両の動作を
示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an operation of the vehicle in a skidding state during a right turn.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車体 2,3 前輪 4,5 後輪 7 差動装置 18 電動モータ(回転源) 24 蓄電装置 25 モータ制御部 27 旋回角速度センサ(旋回角速度検出手段) 28 舵角センサ(舵角検出手段) 29 コントロールユニット 30 旋回モーメント量演算回路(旋回モーメント量演
算手段) 31 出力信号設定回路(出力信号設定手段) 32 第1の比例演算回路(第1の比例演算手段) 33 第2の比例演算回路(第2の比例演算手段) 34 旋回モーメント量算定回路(旋回モーメント量算
定手段)
Reference Signs List 1 vehicle body 2, 3 front wheel 4, 5 rear wheel 7 differential device 18 electric motor (rotation source) 24 power storage device 25 motor control unit 27 turning angular speed sensor (turning angular speed detecting means) 28 steering angle sensor (steering angle detecting means) 29 Control unit 30 Turning moment amount calculation circuit (Turning moment amount calculation means) 31 Output signal setting circuit (Output signal setting means) 32 First proportional calculation circuit (First proportional calculation means) 33 Second proportional calculation circuit (No. 2 Proportional calculation means) 34 Turning moment amount calculation circuit (Turning moment amount calculation means)

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B62D 117:00 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B62D 117: 00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車体に設けられ左,右の車輪に互いに異
なる駆動力を付与する駆動力付与手段と、該駆動力付与
手段を作動させるために制御信号に応じて左,右の車輪
に付与する駆動力を配分する駆動力配分手段とからなる
車両運動制御装置において、 前記駆動力配分手段は、前記車両の重心垂直軸回りの旋
回角速度Ψを検出する旋回角速度検出手段と、前記車両
の舵角δを検出する舵角検出手段と、旋回角速度検出手
段から出力される旋回角速度Ψの検出信号と舵角検出手
段から出力される舵角δの検出信号とに比例して車両に
付与すべき旋回モーメント量Mを算出する旋回モーメン
ト量演算手段と、該旋回モーメント量演算手段によって
算出された旋回モーメント量Mに基づき前記駆動力付与
手段に出力すべき制御信号を設定する出力信号設定手段
とから構成したことを特徴とする車両運動制御装置。
1. A driving force applying means provided on a vehicle body for applying different driving forces to left and right wheels, and applying the driving force to the left and right wheels in response to a control signal to operate the driving force applying means. A driving force distributing means for distributing a driving force to be applied, the driving force distributing means comprising: a turning angular velocity detecting means for detecting a turning angular velocity 回 り about a vertical axis of a center of gravity of the vehicle; The steering angle detection means for detecting the angle δ, the turning angle velocity Ψ output from the turning angular velocity detection means and the steering angle δ detection signal output from the steering angle detection means should be applied to the vehicle in proportion to the detection signal. A turning moment calculating means for calculating a turning moment M, and an output signal setting means for setting a control signal to be output to the driving force applying means based on the turning moment M calculated by the turning moment calculating means. A vehicle motion control device, comprising:
【請求項2】 前記旋回モーメント量演算手段は、旋回
角速度検出手段から出力される検出信号に基づき旋回角
速度Ψに対応する第1の演算値S1 を算出する第1の比
例演算手段と、舵角検出手段から出力される検出信号に
基づき舵角δに対応する第2の演算値S2 を算出する第
2の比例演算手段と、該第2の比例演算手段による第2
の演算値S2 から前記第1の比例演算手段による第1の
演算値S1 を減算し、旋回モーメント量MをM=S2
1 として算定する旋回モーメント量算定手段とから構
成してなる請求項1に記載の車両運動制御装置。
2. The turning moment amount calculating means includes: first proportional calculating means for calculating a first calculated value S 1 corresponding to the turning angular velocity 基 づ き based on a detection signal output from the turning angular velocity detecting means; A second proportional operation means for calculating a second operation value S 2 corresponding to the steering angle δ based on a detection signal output from the angle detection means;
Calculated value S 2 of the first operational values S 1 according to the first proportional calculation means subtracts from, the turning moment amount M M = S 2 -
Vehicle motion control apparatus according to claim 1 comprising consist of the turning moment amount calculating means for calculating as S 1.
【請求項3】 前記出力信号設定手段は、左旋回方向の
舵角δをδ>0、右旋回方向の舵角δをδ<0とし、左
旋回方向の旋回角速度ΨをΨ>0、右旋回方向の旋回角
速度ΨをΨ<0としたときに、旋回モーメント量MがM
>0のときに左側の車輪に付与する駆動力を減少させ、
右側の車輪に付与する駆動力を増加させるための制御信
号を出力し、旋回モーメント量MがM<0のときに左側
の車輪に付与する駆動力を増加させ、右側の車輪に付与
する駆動力を減少させるための制御信号を出力してなる
請求項1または2に記載の車両運動制御装置。
3. The output signal setting means sets the steering angle δ in the left turning direction to δ> 0, sets the steering angle δ in the right turning direction to δ <0, sets the turning angular velocity in the left turning direction to Ψ> 0, When the turning angular velocity 右 in the right turning direction is Ψ <0, the turning moment amount M is M
When> 0, the driving force applied to the left wheel is reduced,
A control signal for increasing the driving force applied to the right wheel is output. When the turning moment M is M <0, the driving force applied to the left wheel is increased, and the driving force applied to the right wheel is increased. The vehicle motion control device according to claim 1 or 2, wherein a control signal for reducing the vehicle speed is output.
【請求項4】 前記第1の比例演算手段は第1の演算値
1 をS1 =α1 ×Ψ(但し、α1 >0からなる比例定
数)として演算し、第2の比例演算手段は第2の演算値
2 をS2 =α2 ×δ(但し、α2 ≧5×α1 からなる
比例定数)として演算する構成としてなる請求項2また
は3に記載の車両運動制御装置。
4. The first proportional operation means calculates the first operation value S 1 as S 1 = α 1 × Ψ (where α 1 > 0). vehicle motion control apparatus according to the second calculation value S 2 to S 2 = α 2 × δ (where, α 2 ≧ 5 × proportionality constant consists of alpha 1) according to claim 2 or 3 comprising a configuration that calculates as the.
【請求項5】 車両の重心垂直軸回りの慣性モーメント
をIとすると、前記第1の比例演算手段の比例定数α1
をα1 ≧(2/3)×Iに予め設定し、前記第2の比例
演算手段の比例定数α2 をα2 ≧(10/3)×Iに予
め設定してなる請求項2または3に記載の車両運動制御
装置。
5. When a moment of inertia about a vertical axis of the center of gravity of the vehicle is represented by I, a proportional constant α 1
Is set in advance to α 1 ≧ (2/3) × I, and the proportional constant α 2 of the second proportional operation means is set in advance to α 2 ≧ (10/3) × I. A vehicle motion control device according to claim 1.
【請求項6】 前記駆動力付与手段は、推進軸によって
回転されるデファレンシャルケースの回転力を左,右の
車輪軸に伝達する作動装置と、該作動装置に組み込まれ
前記左,右の車輪軸の一方側と前記デファレンシャルケ
ース側との間に相対的な回転力を付与する回転源とから
構成してなる請求項1,2,3,4または5に記載の車
両運動制御装置。
6. An actuating device for transmitting a rotational force of a differential case rotated by a propulsion shaft to left and right wheel axles, and said driving force applying means is incorporated in said operating device and said left and right wheel axles. 6. The vehicle motion control device according to claim 1, further comprising a rotation source that applies a relative rotational force between one side of the vehicle and the differential case.
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