CN100554050C - 车辆的制动/驱动力控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆的制动/驱动力控制设备，其能够最大化地实现车辆所需的制动/驱动力和横摆力矩，并且即使车辆所需的目标制动/驱动力和目标横摆力矩急剧变化也能防止车辆的制动/驱动力和横摆力矩急剧变化。当车辆所需的目标制动/驱动力和目标横摆力矩中至少一个不能通过各个车轮的制动/驱动力实现时，修改后的目标制动/驱动力和目标横摆力矩被计算成可以通过各个车轮的制动/驱动力获得的值。如果修改后的目标制动/驱动力和目标横摆力矩的幅值超过相应的极限值，则这些幅值被限制为该极限值。如果修改后的目标制动/驱动力和目标横摆力矩的变化率的幅值超过相应的极限变化率，则这些变化率的幅值被限制为该极限变化率。

Description

车辆的制动/驱动力控制设备
技术领域
本发明涉及一种车辆制动/驱动力控制设备，更具体而言，涉及一种控制各个车轮的制动/驱动力的车辆制动/驱动力控制设备。
背景技术
作为用于诸如汽车之类的车辆的制动/驱动力控制设备的一种，传统上已经公知一种驱动力控制设备，如日本未审查的专利申请No.HEI9-309357所公开的，用于对施加到左右车轮的驱动力进行分配控制，以向车辆施加所需的横摆力矩。此外，已知一种制动力控制设备，其通过控制车轮的制动力来控制车辆制动/驱动力和横摆力矩，以确保车辆的行驶稳定性。这种制动/驱动力控制设备能够增强车辆的行驶稳定性。
一般来说，可以通过控制车轮的制动/驱动力来控制车辆制动/驱动力和横摆力矩。但是，各个车轮能够产生的制动/驱动力有限。因此，可能出现车辆所需的制动/驱动力和/或横摆力矩超过能够通过控制车轮的制动/驱动力而获得的值的情况。在上述传统的制动/驱动力控制设备中没有考虑这种情况，因此有必要对这一点进行改进。
当车辆所需的目标制动/驱动力和/或目标横摆力矩超过能够通过控制车轮的制动/驱动力而获得的值时，可以修改目标制动/驱动力和/或目标横摆力矩，使得修改后的目标制动/驱动力和目标横摆力矩采用能够通过车轮的制动/驱动力而获得的并且幅值尽可能大的值。在这种情况下，如果目标制动/驱动力急剧变化，则修改后的目标横摆力矩会急剧增大或减小，而如果目标横摆力矩急剧变化，则修改后的目标制动/驱动力会急剧变化，导致车辆行驶稳定性变差并且车辆的乘员(一个或多个)感觉到不舒服。
发明内容
考虑到被构造成通过控制车轮的制动/驱动力来控制车辆的制动/驱动力和横摆力矩的传统车辆制动/驱动力控制设备中的上述问题而实现了本发明，本发明的主旨是即使在车辆所需的制动/驱动力和/或横摆力矩超过能够通过控制车轮的制动/驱动力而获得的值时也尽可能地实现车辆所需的制动/驱动力和横摆力矩，并且即使车辆所需的目标制动/驱动力和/或目标横摆力矩急剧变化也防止车辆制动/驱动力和横摆力矩发生急剧变化。
上述主旨可以通过一种车辆制动/驱动力控制设备来实现，其包括：能够向车轮施加制动/驱动力的制动/驱动力施加装置；用于检测驾乘者的驾驶操作量的装置；用于至少基于驾乘者的驾驶操作量来计算应当通过车轮的制动/驱动力产生的车辆目标制动/驱动力和车辆目标横摆力矩的装置；修改装置，其用于在所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩不能通过车轮的制动/驱动力实现时修改所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩，使得所述修改后的目标制动/驱动力和所述修改后的目标横摆力矩成为能够通过车轮的制动/驱动力获得的值；以及控制装置，其用于控制由所述制动/驱动力施加装置施加到各个车轮上的制动/驱动力，使得通过车轮的制动/驱动力实现的车辆制动/驱动力和横摆力矩成为所述修改后的目标制动/驱动力和所述修改后的目标横摆力矩，其中，在所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩不能通过车轮的制动/驱动力实现的情况下，所述修改装置抑制所述修改后的目标横摆力矩的至少与所述目标制动/驱动力的变化相关的变化。
根据上述构造，即使在不能通过车轮的制动/驱动力来实现目标制动/驱动力和/或目标横摆力矩时，也可以实现接近目标制动/驱动力和目标横摆力矩的制动/驱动力和横摆力矩。此外，即使在目标制动/驱动力急剧改变时，也可以防止车辆横摆力矩的急剧变化，由此可以有效地减小对车辆行驶稳定性变差或车辆的乘员(一个或多个)感觉到不舒服的担心。
在上述构造中，当所述目标制动/驱动力的变化率大时，对所述修改后的目标横摆力矩的变化进行抑制的程度可以大于所述目标制动/驱动力的变化率小的情况。
在上述构造中，随着所述目标制动/驱动力的变化率增大，对所述修改后的目标横摆力矩的变化进行抑制的程度可以增大。
这些构造可以防止当目标制动/驱动力的变化率较小时过度抑制修改后的目标横摆力矩的变化，并能够在目标制动/驱动力的变化率较大时有效地防止修改后的目标横摆力矩急剧变化。
在上述构造中，所述修改装置可以通过限制所述修改后的目标横摆力矩的幅值来抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化。
该构造可靠地防止了在目标制动/驱动力的变化率较大时修改后的目标横摆力矩的幅值过度增大，由此能够可靠地防止修改后的目标横摆力矩的幅值过度增大然后下降。
在上述构造中，所述修改装置可以通过限制所述修改后的目标横摆力矩的变化率来抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化。
即使在目标制动/驱动力的变化率较大时，该构造也可以可靠地防止修改后的目标横摆力矩的幅值极大地变化。
在上述构造中，当所述目标制动/驱动力的变化率不小于抑制基准值时，所述修改装置可以抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化。
根据此构造，在目标制动/驱动力的变化率较小并且因此即使在目标制动/驱动力变化时也不会担心修改后的目标横摆力矩发生极大变化的情况下，可以可靠地防止修改后的目标横摆力矩的变化被不必要地抑制。
在上述构造中，所述修改装置可以通过将所述修改后的目标横摆力矩的幅值限制为极限值来抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化，其中，与所述目标制动/驱动力的变化率的幅值小的情况相比，当所述目标制动/驱动力的变化率的幅值大时，所述极限值可以较小。
在上述构造中，所述修改装置可以通过将所述修改后的目标横摆力矩的变化率的幅值限制为极限变化率来抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化，其中，与所述目标制动/驱动力的变化率的幅值小的情况相比，当所述目标制动/驱动力的变化率的幅值大时，所述极限变化率可以较小。
本发明还提供了一种车辆制动/驱动力控制设备，其包括：能够向车轮施加制动/驱动力的制动/驱动力施加装置；用于检测驾乘者的驾驶操作量的装置；用于至少基于驾乘者的驾驶操作量来计算应当通过车轮的制动/驱动力产生的车辆目标制动/驱动力和车辆目标横摆力矩的装置；修改装置，其用于在不能通过车轮的制动/驱动力实现所述目标制动/驱动力和所述目标横摆力矩时修改所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩，使得所述修改后的目标制动/驱动力和所述修改后的目标横摆力矩成为能够通过车轮的制动/驱动力获得的值；和控制装置，其用于控制由所述制动/驱动力施加装置施加到各个车轮上的制动/驱动力，使得通过车轮的制动/驱动力实现的车辆制动/驱动力和横摆力矩成为所述修改后的目标制动/驱动力和所述修改后的目标横摆力矩，其中，在所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩不能通过车轮的制动/驱动力实现的情况下，所述修改装置抑制所述修改后的目标制动/驱动力的至少与所述目标横摆力矩的变化相关的变化。
根据上述构造，即使在不能通过车轮的制动/驱动力来实现目标制动/驱动力和/或目标横摆力矩时，也可以实现分别接近目标制动/驱动力和目标横摆力矩的制动/驱动力和横摆力矩。此外，即使在目标横摆力矩急剧改变时，也可以防止车辆制动/驱动力的急剧变化，由此可以有效地减小对车辆行驶稳定性变差或车辆的乘员(一个或多个)感觉到不舒服的担心。
在上述构造中，所述目标横摆力矩的变化率大的时候对所述修改后的目标制动/驱动力的变化进行抑制的程度可以大于所述目标横摆力矩的变化率小的时候对所述修改后的目标制动/驱动力的变化进行抑制的程度。
在上述构造中，随着所述目标横摆力矩的变化率增大，对所述修改后的目标制动/驱动力的变化进行抑制的程度可以增大。
这些构造可以防止当目标横摆力矩的变化率较小时过度抑制修改后的目标制动/驱动力的变化，并能够在目标横摆力矩的变化率较大时有效地防止修改后的目标制动/驱动力急剧变化。
在上述构造中，所述修改装置可以通过限制所述修改后的目标制动/驱动力的幅值来抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化。
该构造可靠地防止了在目标横摆力矩的变化率较大时修改后的目标制动/驱动力的幅值过度增大，由此能够可靠地防止修改后的目标制动/驱动力的幅值过度增大然后下降。
在上述构造中，所述修改装置可以通过限制所述修改后的目标制动/驱动力的变化率来抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化。
即使在目标横摆力矩的变化率较大时，该构造也可以可靠地防止修改后的目标制动/驱动力的幅值极大地变化。
在上述构造中，当所述目标横摆力矩的变化率不小于抑制基准值时，所述修改装置可以抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化。
根据此构造，在目标横摆力矩的变化率较小并且因此即使在目标横摆力矩变化时也不会担心修改后的目标制动/驱动力发生极大变化的情况下，可以可靠地防止修改后的目标制动/驱动力的变化被不必要地抑制。
在上述构造中，所述修改装置可以通过将所述修改后的目标制动/驱动力的幅值限制为极限值来抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化，其中，与所述目标横摆力矩的变化率的幅值小的情况相比，当所述目标横摆力矩的变化率的幅值较大时，所述极限值可以较小。
在上述构造中，所述修改装置可以通过将所述修改后的目标制动/驱动力的变化率的幅值限制为极限变化率来抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化，其中，与所述目标横摆力矩的变化率的幅值小的情况相比，当所述目标横摆力矩的变化率的幅值大时，所述极限变化率可以较小。
在前述构造中，在以车辆制动/驱动力和车辆横摆力矩作为坐标轴的直角坐标系中，通过将连接示出所述车辆目标制动/驱动力和所述车辆目标横摆力矩的点与原点的直线与表示通过车轮的制动/驱动力实现的车辆制动/驱动力和横摆力矩最大值的线之间的交点限定为目标点，所述修改装置可以将所述目标制动/驱动力和所述目标横摆力矩设定为所述目标点处的值。
根据此构造，车辆制动/驱动力和横摆力矩的比例与目标制动/驱动力和目标横摆力矩的比例一致，并且通过车轮的制动/驱动力实现的车辆制动/驱动力和横摆力矩取最大值，结果在能够由车轮产生的制动/驱动力的范围内可以尽可能地实现车辆所需的制动/驱动力和横摆力矩。
在上述构造中，所述用于计算车辆目标制动/驱动力和车辆目标横摆力矩的装置可以至少基于驾乘者的驾驶操作量来计算用于使车辆稳定行驶的所述车辆目标制动/驱动力和车辆目标总横摆力矩，至少基于驾乘者的驾驶操作量来估计由于各个车轮的横向力引起的车辆转弯横摆力矩，并通过从所述目标总横摆力矩减去所述转弯横摆力矩来计算所述车辆目标横摆力矩。
根据此构造，可以至少基于驾乘者的驾驶操作量以合适的比例可靠且准确地计算应该通过车轮的制动/驱动力产生的车辆目标制动/驱动力和车辆目标横摆力矩。
在上述构造中，所述制动/驱动力施加装置可以向各个车轮独立地施加制动/驱动力。
在上述构造中，所述制动/驱动力施加装置可以向各个车轮独立地施加制动力，并将来自于左右车轮所共用的驱动装置的驱动力以所述驱动力向左右车轮的分配可变的方式施加到左右车轮。
在上述构造中，所述用于检测驾乘者的驾驶操作量的装置可以检测驾乘者的加速或减速操作量或者转向操作量。
在上述构造中，所述表示车辆制动/驱动力和车辆横摆力矩的最大值的线可以由车辆驱动力的最大值、车辆制动力的最大值、左转弯方向上的车辆横摆力矩的最大值以及右转弯方向上的车辆横摆力矩的最大值而确定。
在上述构造中，所述表示车辆制动/驱动力和车辆横摆力矩的最大值的线可以根据路面摩擦系数而可变地设定。
在上述构造中，所述制动/驱动力施加装置可以包括用于独立地向各个车轮施加驱动力的装置和用于独立地向各个车轮施加制动力的装置。
在上述构造中，所述制动/驱动力施加装置可以包括用于向左右车轮施加共用驱动力的装置、用于控制驱动力向左右车轮的分配的装置以及用于向各个车轮独立地施加制动力的装置。
在上述构造中，所述用于施加驱动力的装置可以包括用于向左右前轮施加共用驱动力的装置和用于向左右后轮施加共用驱动力的装置。
在上述构造中，所述用于施加驱动力的装置可以包括用于向左右前轮和左右后轮施加共用驱动力的装置、用于控制驱动力向前轮和后轮的分配的装置、用于控制驱动力向左右前轮的分配的装置以及用于控制驱动力向左右后轮的分配的装置。
在上述构造中，所述用于施加驱动力的装置可以包括电动发电机。
在上述构造中，所述电动发电机可以在制动时进行再生制动。
在上述构造中，所述用于计算车辆目标制动/驱动力和车辆目标横摆力矩的装置可以至少基于驾乘者的驾驶操作量来计算用于使车辆稳定行驶的车辆目标纵向加速度和车辆目标横摆率，并基于所述车辆目标纵向加速度和所述车辆目标横摆率来计算车辆目标制动/驱动力和车辆目标总横摆力矩。
在上述构造中，所述控制装置可以基于车辆目标制动/驱动力、车辆目标横摆力矩以及制动/驱动力向前轮和后轮的分配比率来计算各个车轮的目标制动/驱动力，并基于各个车轮的目标制动/驱动力来控制施加到各个车轮上的制动/驱动力。
附图说明
图1的示意性框图示出根据本发明第一实施例应用到轮内马达式四轮驱动车辆上的制动/驱动力控制设备；
图2的说明性视图用于说明各个车轮上的制动/驱动力与车辆制动/驱动力之间的关系以及各个车轮上的制动/驱动力与车辆横摆力矩之间的关系的各种情况；
图3的流程图示出在第一实施例中由用于控制驱动力的电子控制器执行的制动/驱动力控制例程；
图4的流程图示出在图3所示流程图的步骤100处进行的修改后的目标制动/驱动力Fvt和修改后的横摆力矩Mvt的计算例程；
图5A的曲线图示出在第一实施例中车辆制动/驱动力和车辆横摆力矩的可以通过控制车轮的制动/驱动力而实现的范围；
图5B的说明性视图示出在第一实施例中，在仅左右前轮或者仅左右后轮处设有驱动源的车辆中，车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的可以通过控制车轮的制动/驱动力来实现的范围；
图6A和6B的说明性视图示出在第一实施例中，在车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn在可以通过控制车轮的制动/驱动力而实现的范围之外的情况下，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的计算方式；
图6C的说明性视图示出在表示车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点通过车辆目标制动/驱动力Fvn的变化而从点P1移动到点P2时，第一实施例的操作；
图7A和7B的说明性视图示出在第一实施例中，在车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn在可以通过控制车轮的制动/驱动力来实现的范围之外的情况下，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的计算方式；
图7C的说明性视图示出在表示车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点通过车辆目标横摆力矩Mvn的变化而从点P1移动到点P2时，第一实施例的操作；
图8的曲线图示出目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd的绝对值和车辆目标横摆力矩Mvt的极限值Mlim之间的关系；
图9的曲线图示出目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值和车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Flim之间的关系；
图10的示意性框图示出根据本发明第二实施例应用到四轮驱动车辆中的车辆制动/驱动力控制设备，其中来自于四个车轮所共用的单个电动发电机的驱动力和再生制动力被控制为分配到四个车轮；
图11的说明性视图用于说明在第二实施例中，各个车轮的制动/驱动力与车辆制动/驱动力之间的关系以及各个车轮的制动/驱动力与车辆横摆力矩之间的关系的各种情况；
图12的说明性视图用于说明在第二实施例中，各个车轮的制动/驱动力与车辆制动/驱动力之间的关系以及各个车轮的制动/驱动力与车辆横摆力矩之间的关系的其他各种情况；
图13的流程图示出在第二实施例中，通过用于控制驱动力的电子控制器来实现的修改后的目标制动/驱动力Fvt和修改后的横摆力矩Mvt的计算例程；
图14的曲线图示出目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值与车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Fdlim和Fblim之间的关系；
图15A的曲线图示出在第二实施例中，车辆制动/驱动力和车辆横摆力矩的可以通过控制车轮的制动/驱动力而实现的范围；
图15B的说明性视图示出在第二实施例中，在仅左右前轮或者仅左右后轮处设有驱动源的车辆中，车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的可以通过控制车轮的制动/驱动力来实现的范围；
图16A和16B的说明性视图示出在第二实施例中，在车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn在可以通过控制车轮的制动/驱动力而实现的范围之外的情况下，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的计算方式；
图16C的说明性视图示出在表示车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点通过车辆目标制动/驱动力Fvn的变化而从点P1移动到点P2时，第二实施例的操作；
图17A和17B的说明性视图示出在第二实施例中，在车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn在可以通过控制车轮的制动/驱动力而实现的范围之外的情况下，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的计算方式；
图17C的说明性视图示出在表示车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点通过车辆目标横摆力矩Mvn的变化而从点P1移动到点P2时，第二实施例的操作；
图18的流程图示出在第三实施例中，通过用于控制驱动力的电子控制器来实现的修改后的目标制动/驱动力Fvt和修改后的横摆力矩Mvt的计算例程；
图19的曲线图示出目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd的绝对值与车辆目标横摆力矩Mvt的变化极限值ΔMlim之间的关系；
图20的曲线图示出目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值与车辆目标制动/驱动力Fvt的变化极限值ΔFlim之间的关系。
具体实施方式
以下，将参考附图详细说明本发明的一些优选实施例。
第一实施例
图1的示意性框图示出根据本发明的第一实施例应用到轮内马达式四轮驱动车辆中的制动/驱动力控制设备。
在图1中，标号10FL和10FR分别表示作为转向轮的左前轮和右前轮，标号10RL和10RR分别表示作为非转向轮的左后轮和右后轮。作为轮内马达的电动发电机12FL和12FR分别结合在左前轮10FL和右前轮10FR中，由此左前轮10FL和右前轮10FR由电动发电机12FL和12FR驱动。电动发电机12FL和12FR还在制动时作为用于左、右前轮中的各个的再生发电机，从而它们产生再生制动力。
类似地，作为轮内马达的电动发电机12RL和12RR分别结合在左后轮10RL和右后轮10RR中，由此左前轮10RL和右前轮10RR由电动发电机12RL和12RR驱动。电动发电机12RL和12RR还在制动时作为用于左、右后轮中的各个的再生发电机，从而它们产生再生制动力。
来自电动发电机12FL至12RR中每个的驱动力由用于控制驱动力的电子控制器16基于加速器开度φ来控制，加速器开度φ是图1中未示出的加速踏板的压下量，其由加速器开度传感器14来检测。来自电动发电机12FL至12RR中每个的再生制动力也由用于控制驱动力的电子控制器16来控制。
尽管图1中未详细示出，但是用于控制驱动力的电子控制器16包括微计算机和驱动电路，其中，微计算机的一般构造可以包括例如CPU、ROM、RAM和输入/输出端口装置，这些都经由双向公用总线彼此互连。在通常运行中，图1中未示出的电池中所充入的电力被供应到电动发电机12FL至12RR的每个中，并且在车辆减速和制动时，由电动发电机12FL至12RR中的每个通过再生制动产生的电力经由驱动电路充入到电池中。
左、右前轮10FL和10FR以及左、右后轮10RL和10RR的摩擦制动力通过用摩擦制动装置18中的液压回路20来控制相应轮缸22FL、22FR、22RL和22RR的制动压力而被控制。尽管图中未示出，但是液压回路20包括储液器、油泵和其他各种阀装置。在通常情况下，各个轮缸的制动压力是根据驾驶员对制动踏板24的下压量以及根据制动踏板24的下压操作被驱动的主缸26的压力而被控制的。如果需要，则通过用于控制制动力的电子控制器28对油泵或各种阀装置的控制来进行这种控制，而不管驾驶员对制动踏板24的下压量。
尽管图1未详细示出，但是用于控制制动力的电子控制器28也包括微计算机和驱动电路，其中微计算机的一般构造可以包括例如CPU、ROM、RAM和输入/输出端口装置，这些都经由双向公用总线彼此互连。
输入到用于控制驱动力的电子控制器16的信号除了来自加速器开度传感器14的表示加速器开度φ的信号外，还有来自μ传感器30的表示路面摩擦系数μ的信号；来自转向角传感器32的表示转向角θ的信号；以及来自车速传感器34的表示车速V的信号。输入到用于控制制动力的电子控制器28的信号是来自压力传感器36的表示主缸压力Pm的信号和来自压力传感器38FL至38RR的表示相应车轮的制动压力(轮缸压力)Pbi(i＝fl，fr，rl，rr)的信号。用于控制驱动力的电子控制器16和用于控制制动力的电子控制器28根据需要彼此交换信号。注意，转向角传感器32检测的转向角θ在车辆向左转弯时定义为正值。
用于控制驱动力的电子控制器16通过本领域公知的方式基于表示驾驶员加速/减速操作量的加速器开度φ和主缸压力Pm来计算车辆目标纵向加速度Gxt，并基于作为驾驶员转向操作量的转向角θ以及车速V来计算车辆的目标横摆率γt。然后，用于控制驱动力的电子控制器16基于车辆目标纵向加速度Gxt来计算车辆所需的目标制动/驱动力Fvn，并基于车辆目标横摆率γt来计算车辆所需的目标总横摆力矩Mvnt。
用于控制驱动力的电子控制器16用本技术领域公知的方式来计算车辆侧偏角β，基于车辆侧偏角β和转向角θ来计算左、右前轮的侧偏角α，并基于侧偏角α来计算由于各个车轮的横向力而产生的车辆转弯横摆力矩Ms。然后，用于控制驱动力的电子控制器16将通过从车辆目标总横摆力矩Mvnt减去转弯横摆力矩Ms获得的值计算为车辆要求通过控制各个车轮的制动/驱动力实现的车辆目标横摆力矩Mvn。
用于控制驱动力的电子控制器16还基于路面摩擦系数μ来计算可以通过车轮的制动/驱动力获得的车辆最大驱动力Fvdmax和车辆最大制动力Fvbmax，并基于路面摩擦系数μ来计算可以通过车轮的制动/驱动力获得的左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax和右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax。
如图2A所示，假设各车轮的垂直负载和对路面的摩擦系数相同，并且各车轮的摩擦圆的尺寸相同，则在左、右前轮10FL和10FR的制动/驱动力Fwxfl和Fwxfr是最大驱动力Fwdflmax和Fwdfrmax并且左、右后轮10RL和10RR的制动/驱动力Fwxrl和Fwxrr是最大驱动力Fwdrlmax和Fwdrrmax时，实现了在车轮的制动/驱动力产生的横摆力矩未作用在车辆上的情况下的车辆最大驱动力Fvdmax。类似地，如图2B所示，在左、右前轮10FL和10FR的制动/驱动力Fwxfl和Fwxfr是最大制动力Fwbflmax和Fwbfrmax并且左、右后轮10RL和10RR的制动/驱动力Fwxrl和Fwxrr是最大制动力Fwbrlmax和Fwbrrmax时，实现了在车轮的制动/驱动力产生的横摆力矩未作用在车辆上的情况下的车辆最大制动力Fvbmax。
如图2C所示，在左前轮10FL和左后轮10RL的制动/驱动力Fwxfl和Fwxrl是最大制动力Fwbflmax和Fwbrlmax而右前轮10FR和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxfr和Fwxrr是最大驱动力Fwdfrmax和Fwdrrmax时，实现了在车轮的制动/驱动力产生的纵向力未作用在车辆上的情况下左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax。类似地，如图2D所示，在左前轮10FL和左后轮10RL的制动/驱动力Fwxfl和Fwxrl是最大驱动力Fwdflmax和Fwdrlmax而右前轮10FR和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxfr和Fwxrr是最大制动力Fwbfrmax和Fwbrrmax时，实现了在车轮的制动/驱动力产生的纵向力未作用在车辆上的情况下右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax。
在各个电动发电机12FL至12RR的输出转矩足够大的情况下，各个车轮的最大驱动力和最大制动力由路面摩擦系数μ决定，从而在车辆加速方向和车辆左转弯方向定义为正的情况下，在各个车轮的最大驱动力和最大制动力之间、车辆最大驱动力和车辆最大制动力之间、以及左转弯方向上的车辆最大横摆力矩和右转弯方向上的车辆最大横摆力矩之间建立如下的关系。
Fwdflmax＝Fwdfrmax＝-Fwbflmax＝-Fwbfrmax
Fwdrlmax＝Fwdrrmax＝-Fwbrlmax＝-Fwbrrmax
Fvdmax＝-Fvbmax
Mvlmax＝-Mvrmax
由于各个车轮的最大驱动力Fwdimax和最大制动力Fwbimax(i＝fl，fr，rl，rr)由路面摩擦系数μ决定，所以车辆最大驱动力Fvdmax、车辆最大制动力Fvbmax、左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax以及右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax也由路面摩擦系数μ决定。因此，如果知道了路面摩擦系数μ，则可以估计车辆最大驱动力Fvdmax和其他的前述值。
如图5A所示，在车辆制动/驱动力Fvx作为横轴而车辆横摆力矩Mv作为纵轴的直角坐标系中，可以通过控制各个车轮的制动/驱动力而实现的车辆制动/驱动力Fvx和车辆横摆力矩Mv采用由车辆最大驱动力Fvdmax、车辆最大制动力Fvbmax、左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax以及右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax所确定的菱形四边形100范围内的值。
注意，在图5中，点A至D对应于图2中的情况A至D，其中点A至D处的坐标分别为(Fvdmax，0)，(Fvbmax，0)，(0，Mvlmax)和(0，Mvrmax)。如图5A中的虚线所示，随着路面摩擦系数μ减小，四边形100变小。此外，随着转向角θ增大，作为转向轮的左前轮和右前轮的横向力增大，从而纵向力的份额变小。因此，随着转向角θ的幅值增大，四边形100变小。
假设车辆制动/驱动力Fv向后轮的纵向分配比率定义为Kr(Kr是大于0且小于1的常数)，并且车辆轮距定义为Tr，则建立以下的等式1至3。因此，当车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn在上述四边形100范围内时，用于控制驱动力的电子控制器16将通过控制各个车轮的制动/驱动力获得的车辆目标制动/驱动力Fvt和车辆目标横摆力矩Mvt设定为目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn。例如，其通过最小二乘法将满足以下等式1至3的值计算为车轮的目标制动/驱动力Fwxti(i＝fl，fr，rl，rr)。
Fwxfl+Fwxfr+Fwxrl+Fwxrr＝Fvt            (1)
{Fwxfr+Fwxrr-(Fwxfl+Fwxrl)}Tr/2＝Mvt    (2)
(Fwxfl+Fwxfr)Kr＝(Fwxrl+Fwxrr)(1-Kr)    (3)
当车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn在上述四边形100的范围之外时，用于控制驱动力的电子控制器16计算车辆目标制动/驱动力Fvt和车辆目标横摆力矩Mvt，使得通过车轮的目标制动/驱动力Fwxti实现的车辆制动/驱动力Fv的幅值和横摆力矩Mv的幅值分别成为如下范围内的最大值，该范围是如下定义的：通过车轮的制动/驱动力实现的车辆目标制动/驱动力Fvt和横摆力矩Mvt的比率成为车辆需要通过控制车轮的制动/驱动力得到的目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn的比率。然后，用于控制驱动力的电子控制器16例如通过最小二乘法将满足前述等式1至3的值计算为车轮的目标制动/驱动力Fwxti。
具体而言，用于控制驱动力的电子控制器16基于目标制动/驱动力Fvn的变化率的幅值以如下方式来计算车辆目标横摆力矩Mvt的极限值Mlim：随着目标制动/驱动力Fvn的变化率的幅值的增大，车辆目标横摆力矩Mvt的极限值Mlim变小；并基于目标横摆力矩Mvn的变化率的幅值以如下方式来计算车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Flim：随着目标横摆力矩Mvn的变化率的幅值的增大，车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Flim变小。
当修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的幅值超过极限值Mlim时，用于控制驱动力的电子控制器16将目标横摆力矩Mvt的幅值修正为极限值Mlim。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt的幅值超过极限值Flim时，用于控制驱动力的电子控制器16将目标制动/驱动力Fvt的幅值修正为极限值Flim。由此，这种构造防止了在涉及有目标制动/驱动力Fvn或目标横摆力矩Mvn发生急剧变化时车辆目标制动/驱动力Fvt或车辆目标横摆力矩Mvt的增大或减小中发生急剧变化。
当各个车轮的目标制动/驱动力Fwxti采用正值时--这意味着其是驱动力，用于控制驱动力的电子控制器16将各个车轮的目标摩擦制动力Fwbti和目标再生制动力Fwrti(i＝fl，fr，rl，rr)设定为零，向用于控制制动力的电子控制器28输出表示目标摩擦制动力Fwbti的信号，将各个车轮的目标驱动力Fwdti(i＝fl，fr，rl，rr)设定为相关的目标制动/驱动力Fwxti，基于目标驱动力Fwdti通过未示出的脉谱图或函数来计算电动发电机12FL至12RR的目标驱动电流Iti(i＝fl，fr，rl，rr)，并基于目标驱动电流Iti来控制施加到电动发电机12FL至12RR的驱动电流，由此控制各个车轮的驱动力，使得各个车轮的制动/驱动力Fwxi成为相关的目标制动/驱动力Fwxti。
另一方面，当各个车轮的目标制动/驱动力Fwxti采用负值--这意味着目标制动/驱动力Fwxti是制动力--并且目标制动/驱动力Fwxti不大于各个车轮的最大再生制动力时，用于控制驱动力的电子控制器16将各个车轮的目标驱动力Fwdti和目标摩擦制动力Fwbti设定为零，将目标再生制动力Fwrti设定为目标制动/驱动力Fwxti，并控制电动发电机12FL至12RR，使得再生制动力成为目标再生制动力Fwrti。
当各个车轮的目标制动/驱动力Fwxti采用负值--这意味着目标制动/驱动力Fwxti是制动力--并且目标制动/驱动力Fwxti大于各个车轮的最大再生制动力时，用于控制驱动力的电子控制器16将各个车轮的目标驱动力Fwdti设定为零，将各个车轮的目标再生制动力Fwrti设定为最大再生制动力Fwxrimax(i＝fl，fr，rl，rr)，并控制电动发电机12FL至12RR使得再生制动力成为最大再生制动力Fwxrimax。此外，其将与目标制动/驱动力Fwxti和最大再生制动力Fwxrimax之差相对应的制动力计算为目标摩擦制动力Fwbti(i＝fl，fr，rl，rr)，并向用于控制制动力的电子控制器28输出表示车轮的目标摩擦制动力Fwbti的信号。
用于控制制动力的电子控制器28基于从用于控制驱动力的电子控制器16输入的各个车轮的目标摩擦制动力Fwbti来计算各个车轮的目标制动压力Pbti(i＝fl，fr，rl，rr)，并控制液压回路20使得各个车轮的制动压力Pbi成为相关的目标制动压力Pbti，并且由此各个车轮的摩擦制动力Fwbi(i＝fl，fr，rl，rr)成为各个车轮相关的目标摩擦制动力Fwbti。
现在将参考图3所示的流程图来说明第一实施例中由用于控制驱动力的电子控制器16所实现的制动/驱动力控制。图3所示的流程图实现的控制通过启动用于控制驱动力的电子控制器16而开始，并且每隔预定的时间重复执行，直到点火开关(未示出)关闭。
在步骤10处，首先读取由加速器开度传感器14检测的表示加速器开度φ的信号等。在步骤20处，基于加速器开度φ等以前述方式来计算车辆需要通过控制各个车轮的制动/驱动力得到的车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn。
在步骤30处，基于路面摩擦系数μ通过未示出的脉谱图或函数来计算可以通过各个车轮的制动/驱动力得到的车辆最大驱动力Fvdmax、车辆最大制动力Fvbmax、左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax以及右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax。具体而言，指定图5所示的点A至D。
在步骤40处，判定车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn是否在四边形100的范围内，也就是判定能否通过控制车轮的制动/驱动力来实现目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn。当作出否定判定时，程序进行到步骤100。当作出肯定判定时，在步骤50处将修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt分别设定为目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn，然后，程序进行到步骤200。
在步骤100处，根据图4所示的流程图基于目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn来计算修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆横摆力矩Mvt。之后，程序进行到步骤200。
在步骤200处，基于修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt以上述方式来计算各个车轮的目标制动/驱动力Fwxti(i＝fl，fr，rl，rr)，以实现目标制动/驱动力Fvt和目标横摆力矩Mvt。
在步骤210处，以前述方式来计算目标摩擦制动力Fwbti，并将表示目标摩擦制动力Fwbti的信号输出到用于控制制动力的电子控制器28，由此用于控制制动力的电子控制器28进行控制以使得各个车轮的摩擦制动力Fwbi成为相关的目标摩擦制动力Fwbti。
在步骤220处，电动发电机12FL至12RR中的每个被控制成使得各个车轮的驱动力Fwdi或再生制动力Fwri分别成为目标驱动力Fwdti或目标再生制动力Fwrti。
以下参考图4所示的流程图说明在上述步骤100处进行的修改后的目标制动/驱动力Fvt和横摆力矩Mvt的计算例程，也就是在目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn不能通过车轮的制动/驱动力来实现的情况下修改后的目标制动/驱动力Fvt和横摆力矩Mvt的计算例程。
在步骤105处，如图6A和7A所示，获得线段L(其连接表示车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点P与原点O)与四边形100的外周线之间的交点Q作为目标点，并且如果目标点Q的坐标被定义为(Fvq，Mvq)，则修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt分别被设定为Fvq和Mvq。之后，程序进行到步骤200。
在步骤110处，将目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd计算为车辆目标制动/驱动力Fvn的时间差分值，并基于目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd的绝对值从与图8所示的曲线图相对应的脉谱图来计算车辆目标横摆力矩Mvt的极限值Mlim。应当注意，在图8中，在目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd的绝对值不大于抑制基准值Fvndo的情况下的极限值Mlimo是比最大横摆力矩Mvlmax和Mvrmax的幅值大的常数值。
在步骤115处，将目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd计算为车辆目标横摆力矩Mvn的时间差分值，并基于目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值从与图9所示的曲线图相对应的脉谱图来计算车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Flim。应当注意，在图9中，在目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值不大于抑制基准值Mvndo的情况下的极限值Flimo是比最大制动/驱动力Fvdmax和Fvbmax的幅值大的常数值。
在步骤120处，判定修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的绝对值是否超过极限值Mlim。当作出否定判定时，程序进行到步骤130，而当作出肯定判定时，在步骤125处将修改后的车辆目标横摆力矩Mvt修正为signMvt·Mlim，signMvt被定义为车辆目标横摆力矩Mvt的符号。之后，程序进行到步骤130。
例如在图6B所示的状态下，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt被保持为目标点Q处的坐标值Fvq，而修改后的车辆目标横摆力矩Mvt被修正为Mlim。因此，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的目标横摆力矩Mvt被设定为从目标点Q向极限值Mlim的直线所作垂线的交点Q’处的坐标值。
在步骤130处，判定修改后的车辆目标制动/驱动内Fvt的绝对值是否超过极限值Flim。当作出否定判定时，程序进行到步骤200，而当作出肯定判定时，在步骤135处将修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt修正为signFvt·Flim，signFvt被定义为车辆目标制动/驱动力Fvt的符号。之后，程序进行到步骤200。
例如在图7B所示的状态下，修改后的车辆目标横摆力矩Mvt被保持为目标点Q处的坐标值Mvq，而修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt被修正为Flim。因此，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的目标横摆力矩Mvt被设定为从目标点Q向极限值Flim的直线所作垂线的交点Q’处的坐标值。
根据图示的第一实施例，在步骤20处计算车辆需要通过控制各个车轮的制动/驱动力得到的车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn，在步骤30处计算可以通过车轮的制动/驱动力获得的车辆最大驱动力Fvdmax、车辆最大制动力Fvbmax、左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax以及右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax，并且在步骤40处判定目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn能否通过控制车轮的制动/驱动力而实现。
当在步骤40处判定目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn不能通过控制车轮的制动/驱动力而实现时，执行步骤100，也就是步骤105到135，由此将修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt计算为可以通过车轮的制动/驱动力获得的值。
在步骤105处，获得线段L(其连接表示车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点P与原点O)与四边形100的外周线之间的交点Q作为目标点，并且将修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt分别设定为点Q处的值Fvq和Mvq。在步骤110处，基于目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd的绝对值来计算车辆目标横摆力矩Mvt的极限值Mlim。在步骤115处，基于车辆目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值来计算车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Flim。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的幅值分别超过极限值Flim和Mlim时，在步骤120至135处将这些幅值限制为极限值。
从而，根据图示的第一实施例，当车辆处于目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn不能通过控制各个车轮的制动/驱动力得到的情况下时，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt被计算为使得：在通过控制车轮的制动/驱动力实现的修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和横摆力矩Mvt的比率与车辆需要通过控制车轮的制动/驱动力得到的目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn的比率一致的范围内，通过车轮的目标制动/驱动力Fwxti实现的车辆制动/驱动力Fv和横摆力矩Mv取最大值。因此，车轮的制动/驱动力被控制为使得车辆制动/驱动力和横摆力矩的比率可靠地与目标制动/驱动力和目标横摆力矩的比率一致，结果，可以在能够通过车轮产生的制动/驱动力的范围内尽可能地实现车辆所需的制动/驱动力和横摆力矩。
即使由于驾驶员的剧烈加速/减速操作和/或剧烈转向操作使得目标制动/驱动力Fvn和/或目标横摆力矩Mvn急剧变化，也防止了修改后的车辆目标横摆力矩Mvt和/或修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt急剧增大或减小。因此，可以有效地减少对由车辆横摆力矩和/或制动/驱动力的急剧增大或减小引起的车辆行驶稳定性变差或者使车辆乘员感到不舒服的担心。
考虑了例如如图6C所示的情况：由于驾驶员剧烈的加速或减速操作目标制动/驱动力Fvn以恒定的变化率急剧变化，并且表示目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点从点P1移动到点P2。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的变化没有受到限制时，表示修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的点沿着四边形100的外周线以Q1→C→Q2的方式移动。根据这种运动，车辆横摆力矩急剧增大或减小。
另一方面，根据图示的第一实施例，修改后的车辆目标横摆力矩Mvt被限制为不超过极限值Mlim。因此，即使在由于驾驶员剧烈的加速或减速操作而使目标制动/驱动力Fvn急剧变化并且表示目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点从点P1移动到点P2时，表示修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的点以Q1→R1→R2的方式移动，由此可以可靠地防止车辆横摆力矩的急剧增大或减小。
类似地，考虑了例如如图7C所示的情况：由于驾驶员剧烈的转向操作目标横摆力矩Mvn急剧变化，并且表示目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点从点P1移动到点P2。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的变化没有受到限制时，表示修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的点沿着四边形100的外周线以Q1→A→Q2的方式移动。根据这种运动，车辆制动/驱动力急剧增大或减小。
另一方面，根据图示的第一实施例，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt被限制为不超过极限值Flim。因此，即使在由于驾驶员剧烈的转向操作而使目标横摆力矩Mvn急剧变化并且表示目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点从点P1移动到点P2时，表示修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的点以Q1→R1→R2的方式移动，由此可以可靠地防止车辆制动/驱动力的急剧增大或减小。
具体而言，根据图示的第一实施例，根据目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd的绝对值，可变地设定极限值Mlim，以随着目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd的绝对值增大而使极限值Mlim减小，如图8所示。根据目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值，可变地设定极限值Flim，以随着目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值增大而使极限值Flim减小，如图9所示。因此，由于很担心车辆横摆力矩或车辆制动/驱动力急剧增大或减小，所以对修改后的车辆目标横摆力矩Mvt和修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt进行严格的限制。从而，在驾驶员的加速或减速操作和/或转向操作平稳的情况下，车辆所需的横摆力矩和/或制动/驱动力可以被可靠地施加，而在驾驶员的加速或减速操作和/或转向操作剧烈的情况下，可以可靠地防止车辆横摆力矩和/或制动/驱动力的急剧变化。此外，与极限值Mlim和Flim恒定的情况相比，在驾驶员进行加速或减速操作和/或转向操作的速度急剧变化的过程中，可以可靠地减小车辆横摆力矩和/或制动/驱动力的变化程度。
在图示的第一实施例中，用于车轮的驱动源是设置在各个车轮上的电动发电机12FL至12RR。在车轮的目标制动/驱动力Fwxti取负值的情况下--这意味着目标制动/驱动力Fwxti是制动力，使用由电动发电机12FL至12RR产生的再生制动力。从而，在用于减速的制动操作时，车辆动能可以有效地转换成电能，同时在可以由车轮产生的制动/驱动力的范围内尽可能地实现车辆所需的制动/驱动力和横摆力矩。
尽管在图示的第一实施例中电动发电机12FL至12RR是轮内马达，但是电动发电机可以设置在车体侧。此外，作为车轮驱动源的电动发电机可以不进行再生制动。驱动源可以是除电动发电机以外的驱动源，只要其可以独立地增大或减小各个车轮的驱动力即可。这对下述的第三实施例也是一样的。
尽管在图示的第一实施例中电动发电机12FL至12RR设置成对应于四个车轮，但是本实施例可以应用于仅在左、右前轮或左、右后轮处设置驱动源的车辆。在这种情况下，四边形100采用图5B中的100’所示的形式，并且当左转弯方向上的车辆横摆力矩和右转弯方向上的车辆横摆力矩分别是最大值Mvlmax和Mvrmax时，车辆制动/驱动力采用负值--这意味着车辆制动/驱动力是制动力。对于这种车辆也可以实现上述效果。这对于下述的第三实施例也是一样的。
第二实施例
图10的示意性框图示出根据本发明的第二实施例应用到四轮驱动车辆的制动/驱动力控制设备，其中来自四个车轮所共用的单个电动发电机的驱动力和再生制动力被控制为分配到前后轮和左右轮。图10中与图1相同的部件用与图1中相同的标号来表示。
在第二实施例中，设置电动发电机40，其作为左前轮10FL、右前轮10FR、左后轮10RL以及右后轮10RR所共用的驱动源。来自电动发电机40的驱动力或再生制动力通过中央差速器42传递到前轮传动轴44和后轮传动轴46，该中央差速器42能够控制向前轮和后轮的分配比率。
前轮传动轴44的驱动力或再生制动力通过能够控制向左前轮和右前轮的分配比率的前轮差速器48传递到左前轮轴50L和右前轮轴50R，由此可旋转地驱动左前轮10FL和右前轮10FR。类似地，后轮传动轴46的驱动力或再生制动力通过能够控制向左后轮和右后轮的分配比率的后轮差速器52传递到左后轮轴54L和右后轮轴54R，由此可旋转地驱动左后轮10RL和右后轮10RR。
电动发电机40的驱动力基于通过加速器开度传感器14检测的加速器开度φ通过用于控制驱动力的电子控制器16而被控制。电动发电机40的再生制动力也通过用于控制驱动力的电子控制器16而被控制。用于控制驱动力的电子控制器16通过中央差速器42控制驱动力和再生制动力向前轮和后轮的分配比率，通过前轮差速器48控制驱动力和再生制动力向左侧车轮和右侧车轮的分配比率，并通过后轮差速器52控制驱动力和再生制动力向左侧车轮和右侧车轮的分配比率。
在第二实施例中，用于控制驱动力的电子控制器16以与第一实施例相同的方式来计算车辆需要通过控制各个车轮的制动/驱动力实现的目标制动/驱动力Fvn、车辆需要通过控制各个车轮的制动/驱动力实现的车辆目标横摆力矩Mvn、通过各个车轮的制动/驱动力而实现的车辆最大驱动力Fvdmax、车辆最大制动力Fvbmax、左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax以及右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax。
在图示的第二实施例中，假设当电动发电机40的最大驱动力均匀地分配到左前轮10FL、右前轮10FR、左后轮10RL和右后轮10RR上时车轮的驱动力Fwdi小于由通常路面的摩擦系数μ所决定的可以产生的最大纵向力。
如图11A所示，当左前轮10FL和右前轮10FR的制动/驱动力Fwxfl和Fwxfr是驱动力向左右车轮的分配相等的情况下的最大驱动力Fwdflmax和Fwdfrmax并且左后轮10RL和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxrl和Fwxrr是驱动力向左右车轮的分配相等的情况下的最大驱动力Fwdrlmax和Fwdrrmax时，实现了在通过车轮的制动/驱动力产生的横摆力矩未作用在车辆上的状态下的车辆最大驱动力Fvdmax。
类似地，如图11B所示，当左前轮10FL和右前轮10FR的制动/驱动力Fwxfl和Fwxfr是制动力向左右车轮的分配相等的情况下的最大制动力Fwbflmax和Fwbfrmax并且左后轮10RL和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxrl和Fwxrr是制动力向左右车轮的分配相等的情况下的最大制动力Fwbrlmax和Fwbrrmax时，实现了在通过车轮的制动/驱动力产生的横摆力矩未作用在车辆上的状态下的车辆最大制动力Fvbmax。
如图11C所示，在驱动力分配到右侧车轮上、右前轮10FR和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxfr和Fwxrr分别是最大驱动力Fwdfrmax’和Fwdrrmax’并且它们的幅值分别等于左前轮10FL和左后轮10RL的最大制动力Fwbflmx和Fwbrlmax的幅值的情况下，实现了在通过车轮的制动/驱动力实现的纵向力未作用在车辆上的状态下左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax。
如图11D所示，在左前轮10FL和左后轮10RL的制动/驱动力Fwxfl和Fwxrl分别为0并且右前轮10FR和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxfr和Fwxrr是最大驱动力Fwdfrmax’和Fwdrrmax’的情况下，实现了在车辆制动/驱动力是最大驱动力Fvdmax的状态下左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax’。
如图12E所示，在右前轮10FR和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxfr和Fwxrr分别为0并且左前轮10FL和左后轮10RL的制动/驱动力Fwxfl和Fwxrl是最大制动力Fwbflmax和Fwbrlmax的情况下，实现了在驱动力未作用在任何车轮上的状态下左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax”。
如图12F所示，在驱动力分配到左侧车轮上、左前轮10FL和左后轮10RL的制动/驱动力Fwxfl和Fwxrl分别是最大驱动力Fwdflmax’和Fwdrlmax’并且它们的幅值等于右前轮10FR和右后轮10RR的最大制动力Fwbfrmax和Fwbrrmax的幅值的情况下，实现了在通过车轮的制动/驱动力实现的纵向力未作用在车辆上的状态下右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax。
如图12G所示，在右前轮10FR和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxfr和Fwxrr分别为0并且左前轮10FL和左后轮10RL的制动/驱动力Fwxfl和Fwxrl是最大驱动力Fwdflmax’和Fwdrlmax’的情况下，实现了在车辆制动/驱动力是最大驱动力Fvdmax的状态下右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax’。
如图12H所示，在左前轮10FL和左后轮10RL的制动/驱动力Fwxfl和Fwxrl分别为0并且右前轮10FR和右后轮10RR的制动/驱动力Fwxfr和Fwxrr是最大制动力Fwbfrmax和Fwbrrmax的情况下，实现了在驱动力未作用在任何车轮上的状态下右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax”。
各车轮的最大驱动力Fwdimax是由电动发电机40的最大输出转矩、路面摩擦系数μ以及各个分配比率决定的，各车轮的最大制动力Fwbimax是由路面摩擦系数μ决定的。因此，车辆最大驱动力Fvdmax、车辆最大制动力Fvbmax、左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax以及右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax也是由电动发电机40的最大输出转矩以及路面摩擦系数μ决定的。从而，如果知道了电动发电机40的最大输出转矩和路面摩擦系数μ，则可以估计车辆最大驱动力Fvdmax等值。
如图15A所示，在车辆制动/驱动力Fvx作为横轴而车辆横摆力矩Mv作为纵轴的直角坐标系中，可以通过控制各个车轮的制动/驱动力得到的车辆制动/驱动力Fvx和车辆横摆力矩Mv采用由车辆最大驱动力Fvdmax、车辆最大制动力Fvbmax、左转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvlmax、右转弯方向上的车辆最大横摆力矩Mvrmax以及车辆最大驱动力Fvdmax’所决定的六边形102范围内的值。
注意，在图15中，点A至H对应于图11和12中的情况A至H。如图15A中的虚线所示，随着路面摩擦系数μ减小，六边形102变小。此外，随着转向角θ的幅值增大，作为转向轮的左前轮和右前轮的横向力增大，从而纵向力的份额变小。因此，随着转向角θ的幅值增大，六边形102变小。
当电动发电机40的输出转矩足够大时，各个车轮的最大驱动力和最大制动力由路面摩擦系数μ决定。因此，假设车辆加速方向和车辆左转弯方向定义为正，则各个车轮的最大驱动力和最大制动力之间、车辆最大驱动力和车辆最大制动力之间以及左转弯方向上的车辆最大横摆力矩和右转弯方向上的车辆最大横摆力矩之间的关系与上述第一实施例中相同。从而，可以通过车轮的制动/驱动力实现的车辆驱动力和横摆力矩的范围成为与第一实施例类似的菱形范围，如图15中的假想线所示。
此外，当电动发电机40的输出转矩和各个车轮的最大制动力小于实施例中的那些时，即使所有的最大驱动力都分配到左侧车轮或右侧车轮，车辆驱动力也成为最大，并且即使所有制动力都分配到左侧车轮或右侧车轮，车辆制动力也成为最大。因此，如图15A中的假想线所示，能够通过车轮的制动/驱动力实现的车辆驱动力和横摆力矩的范围成为矩形范围。
图15中所示的点A至H的坐标分别是(Fvdmax，0)、(Fvbmax，0)、(0，Mvlmax)、(Fvdmax，KmMvlmax)、(Fvbmax，KmMvlmax)、(0，Mvrmax)、(Fvdmax，-KmMvlmax)和(Fvbmax，-KmMvlmax)，假设系数Km被定义为不小于0且不大于1。
假设制动/驱动力Fwxi向后轮的纵向分配比率定义为Kr(Kr是大于0且小于1的常数)，对于前轮和后轮来说制动/驱动力Fwxi向右侧车轮的横向分配比率定义为Ky(0≤Ky≤1)，并且车辆轮距定义为Tr，则建立以下的等式4至7。从而，当车辆目标制动/驱动力Fvt和车辆目标横摆力矩Mvt在上述六边形102范围内时，用于控制驱动力的电子控制器16将通过控制各个车轮的制动/驱动力得到的修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和车辆目标横摆力矩Mvt设定为目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn。例如，其通过最小二乘法将满足以下等式4至7的值计算为目标制动/驱动力Fwxti(i＝fl，fr，rl，rr)和向右侧车轮的横向分配比率Ky。
Fwxfl+Fwxfr+Fwxrl+Fwxrr＝Fvt          (4)
{Fwxfr+Fwxrr-(Fwxfl+Fwxrl)}Tr/2＝Mvt  (5)
(Fwxfl+Fwxfr)Kr＝(Fwxrl+Fwxrr)(1-Kr)  (6)
(Fwxfl+Fwxrl)Ky＝(Fwxfr+Fwxrr)(1-Ky)  (7)
当车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn在上述六边形102的范围之外时，用于控制驱动力的电子控制器16计算车辆目标制动/驱动力Fvt和车辆目标横摆力矩Mvt，使得通过车轮的目标制动/驱动力Fwxti实现的车辆制动/驱动力Fv的幅值和横摆力矩Mv的幅值分别成为如下范围内的最大值，该范围是如下定义的：通过车轮的制动/驱动力实现的车辆目标制动/驱动力Fvt和横摆力矩Mvt的比率成为车辆需要通过车轮的制动/驱动力实现的目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn的比率，类似于上述第一实施例。然后，用于控制驱动力的电子控制器16例如通过最小二乘法将满足前述等式4至7的值计算为车轮的目标制动/驱动力Fwxti。
用于控制驱动力的电子控制器16基于目标制动/驱动力Fvn的变化率的幅值以如下方式来计算车辆目标横摆力矩Mvt的极限值Mlim：随着目标制动/驱动力Fvn的变化率的幅值增大，车辆目标横摆力矩Mvt的极限值Mlim变小；并基于目标横摆力矩Mvn的变化率的幅值来以如下方式来计算车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Fdlim和Fblim：随着目标横摆力矩Mvn的变化率的幅值增大，车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Fdlim和Fblim变小。
当修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的幅值超过极限值Mlim时，用于控制驱动力的电子控制器16将目标横摆力矩Mvt的幅值修正为极限值Mlim。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt的幅值超过极限值Fdlim时，用于控制驱动力的电子控制器16将目标制动/驱动力Fvt的幅值修正为极限值Fdlim。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt的幅值小于极限值Fblim时，用于控制驱动力的电子控制器16将目标制动/驱动力Fvt的幅值修正为极限值Fblim。由此，这种构造防止了在涉及有目标制动/驱动力Fvn和/或目标横摆力矩Mvn发生急剧变化时车辆目标制动/驱动力Fvt和/或车辆目标横摆力矩Mvt的增大或减小中发生急剧变化。
当车辆制动/驱动力Fv采用正值(这意味着其是驱动力)并且各车轮的目标制动/驱动力Fwxti是正值(这意味着其是驱动力)时，用于控制驱动力的电子控制器16将车轮的目标摩擦制动力Fwbti和目标再生制动力Fwrti(i＝fl，fr，rl，rr)设定为零，向用于控制制动力的电子控制器28输出表示目标摩擦制动力Fwbti的信号，并且将车轮的目标驱动力Fwdti(i＝fl，fr，rl，rr)设定为目标制动/驱动力Fwxti。
然后，用于控制驱动力的电子控制器16基于目标驱动力Fwdti通过未示出的脉谱图或函数来计算电动发电机40的目标驱动电流It和向右侧车轮的横向分配比率Ky，基于目标驱动电流It来控制施加到电动发电机40的驱动电流，并基于向右侧车轮的横向分配比率Ky来控制前轮差速器48和后轮差速器52，由此控制各个车轮的驱动力，使得车轮的制动/驱动力Fwxi成为目标制动/驱动力Fwxti。
另一方面，当车辆制动/驱动力Fv采用正值(这意味着其是驱动力)而任一个车轮的目标制动/驱动力Fwxti采用负值(这意味着其是制动力)时，以及当车辆制动/驱动力Fv采用负值(这意味着其是制动力)而任一个车轮的目标制动/驱动力Fwxti采用正值(这意味着其是驱动力)时，用于控制驱动力的电子控制器16确定向右侧车轮的横向分配比率Ky使得驱动力仅分配到目标制动/驱动力Fwxti采用正值的一侧，基于正的目标制动/驱动力Fwxti之和来计算电动发电机40的目标驱动电流It，并向用于控制制动力的电子控制器28输出表示目标制动/驱动力Fwxti的信号，使得通过摩擦制动装置18产生的摩擦制动力施加到具有负的目标制动/驱动力Fwxti的车轮上。
然后，用于控制驱动力的电子控制器16基于目标驱动电流It来控制施加到电动发电机40上的驱动电流，并基于向右侧车轮的横向分配比率Ky来控制前轮差速器48和后轮差速器52。用于控制制动力的电子控制器28根据目标制动/驱动力Fwxti向具有负的目标制动/驱动力Fwxti的车轮施加摩擦制动力。由此，车轮的制动/驱动力Fwxi被控制成与目标制动/驱动力Fwxti一致。
在车辆制动/驱动力Fv采用负值(这意味着其是制动力)并且各车轮的目标制动/驱动力Fwxti采用负值(这意味着其是制动力)的情况下，当目标制动/驱动力Fwxti之和不大于由电动发电机40产生的最大再生制动力时，用于控制驱动力的电子控制器16将各车轮的目标驱动力Fwdti和目标摩擦制动力Fwbti设定为0，并将目标再生制动力Frt设定为目标制动/驱动力Fwxti之和，由此控制向右侧车轮的横向分配比率Ky和电动发电机40，使得再生制动力成为目标再生制动力Frt。
在车辆制动/驱动力Fv采用负值(这意味着其是制动力)并且各车轮的目标制动/驱动力Fwxti采用负值(这意味着其是制动力)的情况下，当任一个车轮的目标制动/驱动力Fwxti的幅值大于由电动发电机40产生的最大再生制动力时，用于控制驱动力的电子控制器16将各车轮的目标驱动力Fwdti设定为0，将电动发电机40产生的再生制动力设定为最大再生制动力，并设定向右侧车轮的横向分配比率Ky，使得再生制动力向具有较大目标制动/驱动力Fwxti的车轮的分配比率增加。
然后，用于控制驱动力的电子控制器16将通过从各车轮的目标制动/驱动力Fwxti减去车轮的相关再生制动力得到的值计算为目标摩擦制动力Fwbti，并向用于控制制动力的电子控制器28输出表示目标摩擦制动力Fwbti的信号。此外，用于控制驱动力的电子控制器16控制电动发电机40使得再生制动力成为最大再生制动力，并且基于向右侧车轮的横向分配比率Ky来控制前轮差速器48和后轮差速器52。
在第二实施例中，用于控制制动力的电子控制器28基于从用于控制驱动力的电子控制器16输入的各车轮的目标摩擦制动力Fwbti来计算各车轮的目标制动压力Pbti(i＝fl，fr，rl，rr)，并控制液压回路20使得各车轮的制动压力Pbi成为相关的目标制动压力Pbti，由此控制使得各车轮的摩擦制动力Fwbi(i＝fl，fr，rl，rr)成为相关的目标摩擦制动力Fwbti。
现在将参考图13所示的流程图来说明根据第二实施例，在目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn不能通过车轮的制动/驱动力而实现的条件下，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的计算例程。
图13中与图4相同的步骤用与图4中相同的标号来表示。尽管图中未示出，但是在第二实施例中，步骤10至50和步骤200至220以与第一实施例相同的方式来执行，并且步骤105、110、120和125以与第一实施例相同的方式来执行。具体而言，在步骤105处，获得线段L(其连接表示车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点P与原点O)与六边形102的外周线之间的交点Q作为目标点，并且将修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt分别设定为目标点Q处的值Fvq和Mvq。
在步骤115处，基于车辆目标横摆力矩Mvt的变化率Mvnd的绝对值从与图14所示的曲线图对应的脉谱图来计算车辆目标制动/驱动力Fvt的极限值Fdlim和Fblim。
在步骤130处，判定修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt是否超过极限值Fdlimo。当作出否定判定时，程序进行到步骤200，而当作出肯定判定时，在步骤135处将修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt修正为Fdlim。之后，程序进行到步骤140。
在步骤140处，判定修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt是否小于极限值Fblimo。当作出否定判定时，程序进行到步骤200，而当作出肯定判定时，在步骤145处将修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt修正为Fblim。之后，程序进行到步骤200。
除了如上所述计算车轮的目标再生制动力Frt和目标摩擦制动力Fwbti，在第二实施例中，在步骤210处执行与上述第一实施例相同的控制。
由此，根据图示的第二实施例，当目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn不能通过控制车轮的制动/驱动力而实现时，执行步骤105至145。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的幅值分别超过极限值Flim以及极限值Mdlim和Mblim时，这些幅值被限定为极限值。因此，类似于上述第一实施例，车辆所需的制动/驱动力和横摆力矩可以在由车轮产生的制动/驱动力的范围内尽可能地实现，此外，可以有效地减少对由车辆横摆力矩和/或制动/驱动力的急剧增大或减小引起的车辆行驶稳定性变差或者使车辆乘员感到不舒服的担心。
例如考虑如图16C所示的情况：由于驾驶员剧烈的加速或减速操作目标制动/驱动力Fvn以恒定的变化率急剧变化，并且表示目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点从点P1移动到点P2。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的变化没有受到限制时，表示修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的点沿着六边形102的外周边以Q1→C→Q2的方式移动。根据这种运动，车辆横摆力矩先急剧增大，然后减小。
另一方面，根据图示的第二实施例，修改后的车辆目标横摆力矩Mvt被限制为不超过极限值Mlim。因此，即使在由于驾驶员剧烈的加速或减速操作而使目标制动/驱动力Fvn急剧变化并且表示目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点从点P1移动到点P2时，表示修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的点沿着表示极限值Mlim的线以Q’→R2的方式移动，由此可以可靠地防止车辆横摆力矩的急剧增大或减小。
类似地，例如考虑如图17C所示的情况：由于驾驶员剧烈的转向操作目标横摆力矩Mvn急剧变化，并且表示目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点从点P1移动到点P2。当修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的变化没有受到限制时，表示修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的点沿着六边形102的外周边以Q1→D→A→G→Q2的方式移动。根据这种运动，车辆制动/驱动力急剧增大或减小。
另一方面，根据图示的第二实施例，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt被限制为不超过极限值Flim。因此，即使在由于驾驶员剧烈的转向操作而使目标横摆力矩Mvn急剧变化并且表示目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点从点P1移动到点P2时，表示修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的点沿着表示极限值Flim的线以Q1→R1→R2的方式移动，由此可以可靠地防止车辆制动/驱动力的急剧增大或减小。
具体而言，根据图示的第二实施例，在车辆目标制动/驱动力Fvt采取负值(这意味着其是制动力)的情况下，所有车轮所共用并且用作驱动源的电动发电机40产生再生制动力。因此，类似于上述第一实施例，在用于减速的制动操作时，车辆动能可以有效地回收为电能，同时在可以由车轮产生的制动/驱动力的范围内尽可能地实现车辆所需的制动/驱动力和横摆力矩。这对于以下描述的第三实施例也是相同的。
尽管在图示的第二实施例中驱动源是四个车轮所共用的电动发电机40，但是用于驱动车轮以控制左、右侧车轮之间的驱动力分配的驱动源可以是本领域技术人员公知的可选驱动装置，例如内燃机、混合动力系统等。
尽管在图示的第二实施例中，单个电动发电机40被设置作为四个车轮的共用驱动源，但是也可以设置左前轮和右前轮所共用的驱动源和左后轮和右后轮所共用的驱动源。此外，可以设置仅共用于左前轮和右前轮的驱动源或者仅共用于左后轮和右后轮的驱动源。在这种情况下，六边形102采用图15B所示的形状102’。具体而言，当左转弯方向上的车辆横摆力矩和右转弯方向上的车辆横摆力矩分别是最大值Mvlmax和Mvrmax时，车辆制动/驱动力采用负值，这意味着车辆制动/驱动力是制动力。这种车辆也可以实现上述效果。这对于以下描述的第三实施例也是相同的。
第三实施例
图18的流程图示出车辆制动/驱动力控制设备的第三实施例中的制动/驱动力控制例程的主要部分。
尽管图中未示出，但是在第三实施例中，步骤10至50和步骤200至220以与第一实施例或第二实施例相同的方式来执行，并且步骤155以与第一或第二实施例中的步骤105相同的方式来执行。
应用第三实施例的车辆可以是诸如第一实施例中所描述的其中制动/驱动力独立地施加到各个车轮的轮内马达式四轮驱动车辆，或者可以是诸如第二实施例中所描述的来自共用于四个车轮的单个电动发电机的驱动力和再生制动力被控制为分配到前轮和后轮以及左侧车轮和右侧车轮的四轮驱动车辆，其中制动力独立地施加到各个车轮，而来自左右车轮所共用的驱动装置的驱动力施加到左右车轮以向左右车轮可变地分配驱动力。
在该第三实施例中，在步骤155处完成修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆横摆力矩Mvt的计算之后，在步骤160处将目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd计算为车辆目标制动/驱动力Fvn的时间差分值，并基于目标制动/驱动力Fvn的变化率Fvnd的绝对值从与图19所示的曲线图相对应的脉谱图来计算车辆目标横摆力矩Mvt的增大/减小极限值ΔMlim。
在步骤165处，将目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd计算为车辆目标横摆力矩Mvn的时间差分值，并基于目标横摆力矩Mvn的变化率Mvnd的绝对值从与图20所示的曲线图相对应的脉谱图来计算车辆目标制动/驱动力Fvt的增大/减小极限值ΔFlim。
在步骤170处，计算修改后的车辆目标横摆力矩Mvt与其上次值Mvtf之间的差值，也就是修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的增大/减小量ΔMvt，并判定增大/减小量ΔMvt的绝对值是否超过增大/减小极限值ΔMlim。当作出否定判定时，程序进行到步骤180。当作出肯定判定时，在步骤175处将修改后的车辆目标横摆力矩Mvt修正为Mvtf+signMvt·ΔMlim，其中signMvt被定义为车辆目标横摆力矩Mvt的符号。之后，程序进行到步骤180。
在步骤180处，计算修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt与其上次值Fvtf之间的差值，也就是修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt的增大/减小量ΔFvt，并判定增大/减小量ΔFvt的绝对值是否超过增大/减小极限值ΔFlim。当作出否定判定时，程序进行到步骤200。当作出肯定判定时，在步骤185处将修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt修正为Fvtf+signFvt·ΔFlim，其中signFvt被定义为车辆目标制动/驱动力Fvt的符号。之后，程序进行到步骤200。
根据图示的第三实施例，类似于上述的第一和第二实施例，车轮的制动/驱动力被控制成使得车辆制动/驱动力和横摆力矩的比率可靠地与目标制动/驱动力和目标横摆力矩的比率一致，结果，可以在能够通过车轮产生的制动/驱动力的范围内尽可能地实现车辆所需的制动/驱动力和横摆力矩。此外，根据第三实施例，在图4和图18的流程图所示的每次循环中，修改后的车辆目标横摆力矩Mvt和修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt的变化量的幅值分别被限制为不大于增大/减小极限值ΔMlim和ΔFlim。因此，在车辆目标制动/驱动力Fvn的幅值的变化率或者车辆目标横摆力矩Mvn的幅值的变化率较大时，可以可靠地防止修改后的车辆目标横摆力矩Mvt和修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt急剧增大或减小。
根据上述的各个实施例，基于表示驾驶员加速或减速操作量的加速器开度φ和主缸压力Pm来计算车辆目标纵向加速度Gxt，基于作为驾驶员转向操作量的转向角θ和车速V来计算车辆目标横摆率γt，基于车辆目标纵向加速度Gxt来计算车辆所需的目标制动/驱动力Fvn，并基于车辆目标横摆率γt来计算车辆所需的目标总横摆力矩Mvnt。
计算通过各个车轮的横向力产生的车辆转弯横摆力矩Ms，并且将通过从车辆目标总横摆力矩Mvnt减去转弯横摆力矩Ms得到的值计算为车辆需要通过控制各个车轮的制动/驱动力得到的目标横摆力矩Mvn。因此，与没有考虑通过车轮的横向力得到的车辆转弯横摆力矩Ms的情况相比，可以以适当的比例可靠且准确地计算车辆需要通过控制各个车轮的制动/驱动力得到的车辆目标横摆力矩。
参考具体的实施例详细说明了本发明，但是本发明不限于上述实施例。本领域技术人员应当理解在本发明的范围内可以作处各种其他变型。
例如，尽管在前述实施例中，根据需要由电动发电机12FL至12RR和电动发电机40产生再生制动力，但是可以修改成即使驱动源是电动发电机也不进行再生制动，而仅通过摩擦制动来产生制动力。
在前述实施例中，制动/驱动力向后轮的纵向分配比率Kr是恒定的。但是，向后轮的纵向分配比率Kr可以根据转向角的幅值而可变地设定，使得向后轮的纵向分配比率Kr随着转向角幅值的增大而逐渐增大，因为一般来说，随着转向角幅值的增大，转向轮的横向力增加并且转向轮可允许的纵向力减小。
一般来说，在用于减速的车辆制动时，随着后轮的制动力增大，后轮的横向力减小，从而使车辆的行驶稳定性变差。因此，向后轮的纵向分配比率Kr可以根据车辆目标制动/驱动力而可变地设定，使得在车辆目标制动/驱动力取负值并且其幅值较大时，纵向分配比率Kr减小。
在上述实施例中，当车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn在四边形100或六边形102(它们表示可以通过控制车轮的制动/驱动力而实现的车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn)的范围之外时，线段L(其连接表示车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn的点P与原点O)与四边形100或六边形102的外周线之间的交点Q被作为目标点，并且修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt分别被设定为点Q处的值Fvq和Mvq。但是，修改后的车辆目标制动/驱动力Fvt和修改后的车辆目标横摆力矩Mvt可以以可选的方式来设定，只要它们采用尽可能接近车辆目标制动/驱动力Fvn和车辆目标横摆力矩Mvn并在四边形100或六边形102的外周线上的值即可。
在前述实施例中，车辆需要通过控制各个车轮的制动/驱动力得到的目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn是基于驾驶员的加速或减速操作量以及转向操作量来计算的。但是，在车辆行为不稳定的情况下，目标制动/驱动力Fvn和目标横摆力矩Mvn可以被修正为除了考虑驾驶员的加速或减速操作量以及转向操作量之外，还考虑目标纵向加速度或目标横摆率(这些对于稳定车辆行为来说是需要的)来进行计算。
上述的第一和第二实施例可以被修改为使得在第一实施例中完成步骤135之后或者在第二实施例中完成步骤145之后，执行与第三实施例中的步骤160至185相同的步骤，使得即使在目标制动/驱动力Fvn的变化率或者目标横摆力矩Mvn的变化率急剧变化时，修改后的车辆目标横摆力矩Mvt的幅值或车辆目标制动/驱动力Fvt的幅值也不会急剧变化。

Claims (16)

1.一种车辆制动/驱动力控制设备，包括：
能够向车轮施加制动/驱动力的制动/区动力施加装置；
用于检测驾乘者的驾驶操作量的装置；
用于至少基于驾乘者的驾驶操作量来计算应当通过车轮的制动/驱动力产生的车辆目标制动/驱动力和车辆目标横摆力矩的装置；
修改装置，其用于在所述目标制动/驱动力和所述目标横摆力矩不能通过车轮的制动/驱动力实现时修改所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩，使得所述修改后的目标制动/驱动力和所述修改后的目标横摆力矩成为能够通过车轮的制动/驱动力获得的值；以及
控制装置，其用于控制由所述制动/驱动力施加装置施加到各个车轮上的制动/驱动力，使得通过车轮的制动/驱动力实现的车辆制动/驱动力和横摆力矩成为所述修改后的目标制动/驱动力和所述修改后的目标横摆力矩，
其中，在所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩不能通过车轮的制动/驱动力实现的情况下，所述修改装置抑制所述修改后的目标横摆力矩的至少与所述目标制动/驱动力的变化相关的变化；并且
当所述目标制动/驱动力的变化率大时，对所述修改后的目标横摆力矩的变化进行抑制的程度大于所述目标制动/驱动力的变化率小的情况。
2.根据权利要求1所述的制动/驱动力控制设备，其中
随着所述目标制动/驱动力的变化率增大，对所述修改后的目标横摆力矩的变化进行抑制的程度增大。
3.根据权利要求1或2所述的制动/驱动力控制设备，其中
所述修改装置通过限制所述修改后的目标横摆力矩的幅值来抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化。
4.根据权利要求1或2所述的制动/驱动力控制设备，其中
所述修改装置通过限制所述修改后的目标横摆力矩的变化率来抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化。
5.根据权利要求1所述的制动/驱动力控制设备，其中
当所述目标制动/驱动力的变化率不小于抑制基准值时，所述修改装置抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化。
6.根据权利要求3所述的制动/驱动力控制设备，其中
所述修改装置通过将所述修改后的目标横摆力矩的幅值限制为极限值来抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化，其中，与所述目标制动/驱动力的变化率的幅值小的情况相比，当所述目标制动/驱动力的变化率的幅值大时，所述极限值较小。
7.根据权利要求4所述的制动/驱动力控制设备，其中
所述修改装置通过将所述修改后的目标横摆力矩的变化率的幅值限制为极限变化率来抑制所述修改后的目标横摆力矩的变化，其中，与所述目标制动/驱动力的变化率的幅值小的情况相比，当所述目标制动/驱动力的变化率的幅值大时，所述极限变化率较小。
8.一种车辆制动/驱动力控制设备，包括：
能够向车轮施加制动/驱动力的制动/驱动力施加装置；
用于检测驾乘者的驾驶操作量的装置；
用于至少基于驾乘者的驾驶操作量来计算应当通过车轮的制动/驱动力产生的车辆目标制动/驱动力和车辆目标横摆力矩的装置；
修改装置，其用于在所述目标制动/驱动力和所述目标横摆力矩不能通过车轮的制动/驱动力实现时修改所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩，使得所述修改后的目标制动/驱动力和所述修改后的目标横摆力矩成为能够通过车轮的制动/驱动力获得的值；以及
控制装置，其用于控制由所述制动/驱动力施加装置施加到各个车轮上的制动/驱动力，使得通过车轮的制动/驱动力实现的车辆制动/驱动力和横摆力矩成为所述修改后的目标制动/驱动力和所述修改后的目标横摆力矩，
其中，在所述目标制动/驱动力和/或所述目标横摆力矩不能通过车轮的制动/驱动力实现的情况下，所述修改装置抑制所述修改后的目标制动/驱动力的至少与所述目标横摆力矩的变化相关的变化；并且
所述目标横摆力矩的变化率大的时候对所述修改后的目标制动/驱动力的变化进行抑制的程度大于所述目标横摆力矩的变化率小的时候对所述修改后的目标制动/驱动力的变化进行抑制的程度。
9.根据权利要求8所述的制动/驱动力控制设备，其中
随着所述目标横摆力矩的变化率增大，对所述修改后的目标制动/驱动力的变化进行抑制的程度增大。
10.根据权利要求8或9所述的制动/驱动力控制设备，其中
所述修改装置通过限制所述修改后的目标制动/驱动力的幅值来抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化。
11.根据权利要求8或9所述的制动/区动力控制设备，其中
所述修改装置通过限制所述修改后的目标制动/驱动力的变化率来抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化。
12.根据权利要求8所述的制动/驱动力控制设备，其中
当所述目标横摆力矩的变化率不小于抑制基准值时，所述修改装置抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化。
13.根据权利要求10所述的制动/驱动力控制设备，其中
所述修改装置通过将所述修改后的目标制动/驱动力的幅值限制为极限值来抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化，其中，与所述目标横摆力矩的变化率的幅值小的情况相比，当所述目标横摆力矩的变化率的幅值大时，所述极限值较小。
14.根据权利要求11所述的制动/驱动力控制设备，其中
所述修改装置通过将所述修改后的目标制动/驱动力的变化率的幅值限制为极限变化率来抑制所述修改后的目标制动/驱动力的变化，其中，与所述目标横摆力矩的变化率的幅值小的情况相比，当所述目标横摆力矩的变化率的幅值大时，所述极限变化率较小。
15.根据权利要求1、2、5、8、9和12中任一项所述的制动/驱动力控制设备，其中
在以车辆制动/驱动力和车辆横摆力矩作为坐标轴的直角坐标系中，通过将连接示出所述车辆目标制动/驱动力和所述车辆目标横摆力矩的点与原点的直线与表示通过车轮的制动/驱动力实现的车辆制动/驱动力和横摆力矩最大值的线之间的交点限定为目标点，所述修改装置将所述目标制动/驱动力和所述目标横摆力矩设定为所述目标点处的值。
16.根据权利要求1、2、5、8、9和12中任一项所述的制动/驱动力控制设备，其中
所述用于计算车辆目标制动/驱动力和车辆目标横摆力矩的装置至少基于驾乘者的驾驶操作量来计算用于使车辆稳定行驶的所述车辆目标制动/驱动力和车辆目标总横摆力矩，至少基于驾乘者的驾驶操作量来估计由于各个车轮的横向力引起的车辆转弯横摆力矩，并通过从所述目标总横摆力矩减去所述转弯横摆力矩来计算所述车辆目标横摆力矩。
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