CN101457698B - 车辆运动控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆运动控制装置，其调节车辆(100)各部件中产生的振动以便控制车辆的运动，该车辆具有用于前轮(101R、101L)和用于后轮(102R、102L)的独立驱动组件。车辆运动控制装置包括响应于车辆驾驶员的要求来计算第一和第二基本要求扭矩(Tf1、Tf2)的基本要求扭矩计算单元(21)。校正扭矩计算单元(31)计算用于对车辆各部件的振动中的低频带振动和高频带振动进行调节的第一和第二校正扭矩(Tc1、Tc2)。在一个实施方式中，内燃发动机控制单元(21)和电动发电机控制单元(31)控制内燃发动机(121)和电动发电机(131)以便能够用第一和第二校正扭矩来校正第一和第二基本要求扭矩。

Description

车辆运动控制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆运动控制装置，尤其是涉及一种安装于具有独立的前轮驱动组件和后轮驱动组件的四轮驱动车辆中的控制装置。
背景技术
已知当车辆加速、减速或转向时，在车辆中会发生各种振动。具体地，当车辆驾驶员例如通过压下加速器踏板向车辆提供运动指令时，除了与该运动指令有关的运动之外，车辆可能会产生诸如纵倾运动、竖直运动或轮胎振动等不必要的车体运动。
已开发出例如JP-A-2006-60936中所描述的现有技术用于防止一些不必要的运动。在所述技术中，产生了比实际所需更大量的发动机能量。当与诸如纵倾运动等不必要的运动相关的能量变为正时，电动发电机用作发电机以便消除所述纵倾振动能量进而抑制不必要的运动。此外，当发动机能量未达到所需量且纵倾振动能量变为负时，电动发电机用作电动机以便补充发动机能量进而消除纵倾振动能量。通过上述动作，防止了与纵倾振动能量相关的车辆性能下降，以便使车辆运动稳定。
如下所述，常规的车辆运动控制装置同样是已知的。具体地，车辆运动控制装置安装于电动四轮驱动车辆中，通过利用内燃发动机在用于前轮的输出轴中产生的扭矩来驱动所述车辆的前轮，并通过利用电动发电机在用于后轮的输出轴中产生的扭矩来驱动所述车辆的后轮。在道路相对于轮胎的摩擦系数相对较低的所谓“低μ道路”上，当车辆在例如30公里/小时或更少的低速范围内起动时，利用电动发电机在用于后轮的输出轴中产生扭矩。通过以这种方式将驱动力传送至后轮，有利于辅助车辆起动。
当不必要运动引起作用于轮胎的负荷振荡时，或特殊地，当运动车辆引起沿竖直方向的车体振动时，或者在许多其它各种因素中的一个引起不必要运动、振动或移动期间，会产生如下将进行更详细描述的问题。
具体地，在能够经由轮胎传递至道路的力中，轮胎与道路之间产生的摩擦力具有最大的量值。摩擦力的量值确定为作用于轮胎上的负荷与摩擦系数的乘积。因此，如果作用于轮胎上的负荷产生振荡，则轮胎与道路之间产生的摩擦力同样会产生振荡，意味着经由轮胎传递至道路的最大的力会产生波动。当作用于轮胎上的负荷未产生振荡时，摩擦力能够经由轮胎完全传递至道路。但是，如果作用于轮胎上的负荷产生振荡，则有一部分的力可能未传递至道路。在这样的情况下，即使响应于驾驶员的要求而能够经由包括内燃发动机等在内的驱动组件在输出轴中如实地产生扭矩，所述输出也可能不会经由轮胎适当传递至道路，并可能扰乱车辆的加速。因此，不必要的运动可能引起车辆加速的扰乱，并难以实现满足驾驶员意图的车辆运动。
发明内容
本发明针对前述以及其它情况，意在提供一种车辆运动控制装置，该装置能够控制车辆各部件中产生的振动以便控制例如具有彼此独立工作的前轮驱动组件和后轮驱动组件的四轮驱动车辆的车辆运动，并且该装置能够实现满足车辆驾驶员意图的车辆运动。
为了达到上述以及其它目的，在四轮驱动车辆中安装了一种车辆运动控制装置，所述四轮驱动车辆具有：第一驱动组件，其包括用于在耦接于第一对车轮的第一输出轴中产生扭矩的内燃发动机；第二驱动组件，其包括用于在耦接于第二对车轮的第二输出轴中产生扭矩的电动机，且独立于所述第一驱动组件；以及车辆状态检测装置，其用于检测车辆各部件的状态并用于控制所述车辆的运动。根据各种实施方式，所述车辆运动控制装置包括基本要求扭矩计算单元，所述基本要求扭矩计算单元响应于来自诸如加速器踏板等输入装置的由所述车辆驾驶员做出的要求来计算用于所述第一驱动组件的第一基本要求扭矩和用于所述第二驱动组件的第二基本要求扭矩，其中所述要求可对应于例如节气门开启位置。所述车辆运动控制装置进一步包括校正扭矩计算单元，所述校正扭矩计算单元基于由所述车辆状态检测装置检测到的各部件的状态来估算所述车辆各部件的振动状态；计算用于所述第一基本要求扭矩的第一校正扭矩，所述第一校正扭矩用于调节振动，例如增大或减小所述车辆各部件的振动频率中的低频带振动；并计算用于所述第二基本要求扭矩的第二校正扭矩，所述第二校正扭矩用于调节所述车辆各部件的振动中的高频带振动。所述车辆运动控制装置进一步包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元和第二控制单元分别控制所述内燃发动机和电动机，以便用所述第一校正扭矩和第二校正扭矩来校正所述第一驱动组件和第二驱动组件应该输出的所述第一基本要求扭矩和第二基本要求扭矩。
在示例性车辆运动控制装置的上述实施方式中，在第一输出轴中产生用所述第一校正扭矩校正的所述第一基本要求扭矩。应当理解，所述第一基本要求扭矩是响应于由车辆驾驶员做出的要求所计算的扭矩或者直流(DC)分量，且所述第一校正扭矩是用于调节所述车辆各部件的振动中的低频带振动的扭矩或者交流(AC)分量。通过包括所述内燃发动机的所述第一驱动组件在所述第一输出轴中产生用所述第一校正扭矩校正的所述第一基本要求扭矩。因此，在满足驾驶员要求的同时，能够增大、减小或者以其他方式控制诸如车辆的纵倾运动和跳跃运动等低频带振动。
此外，根据示例性车辆运动控制装置的上述实施方式，在第二输出轴中产生用所述第二校正扭矩校正的所述第二基本要求扭矩。在此，所述第二基本要求扭矩是响应于由车辆驾驶员做出的要求所计算的，且所述第二校正扭矩是用于调节所述车辆各部件的振动中的高频带固有振动的补偿扭矩。通过包括所述电动发电机的所述第二驱动组件在所述第二输出轴中产生用所述第二校正扭矩校正的所述第二基本要求扭矩。因此，能够满足驾驶员的要求，且能够增大、减小、或者以其他方式控制诸如轮胎振动等高频带振动。
由于控制了低频带振动和高频带振动，所以能够控制与作用于轮胎上的负荷相关的振荡。相应地，能够控制轮胎与道路的接触状态以及经由轮胎传递至道路的最大力。因此，能够控制车辆的加速。通过上述控制的操作，能够实现满足车辆驾驶员意图的车辆运动。
所述校正扭矩计算单元基于模拟车辆各部件低频带行为的低频带模型有利地计算所述第一校正扭矩。基于模拟车辆各部件高频带行为的高频带模型有利地计算所述第二校正扭矩。
具体地，可采用模拟载有乘员的车体的振动的第一弹簧质量模型作为所述低频带模型。所述第一驱动组件基于在所述第一弹簧质量模型中产生振动的条件计算用于调节所述第一弹簧质量模型中的振动的所述第一校正扭矩。因此，能够控制车辆的运动稳定性或车辆的转向能力。
采用对与支承车体的车架的弹簧耦连以及连接于所述车架的轮胎相关的振动进行模拟的第二弹簧质量模型作为所述高频带模型。在这样的情况下，所述第二驱动组件基于所述第二弹簧质量模型中产生振动的条件来计算用于调节所述第二弹簧质量模型中的振动的所述第二校正扭矩。能够进一步控制车辆的运动稳定性或车辆的转向能力。
根据各种实施方式，有利地，所述四轮驱动车辆包括：电能储存装置，其连接于所述电动机以便向所述电动机供给电能；以及发电机，其利用所述第一输出轴的扭矩生成电能以给所述电能储存装置充电，并提供比所述内燃发动机更高的频率响应。因此，能够利用所述第一校正扭矩容易地校正所述第一基本要求扭矩。
所述车辆运动控制装置进一步包括发电机要求扭矩计算单元，所述发电机要求扭矩计算单元基于所述电能储存装置的储存电量以及所述发电机的发电效率计算所需扭矩量作为第三基本要求扭矩，所述所需扭矩量是所述发电机用于产生将储存电量保持在预定基准值的电量而需要的扭矩。所述第一控制单元控制所述内燃发动机以便用所述第三基本要求扭矩来校正所述第一基本要求扭矩。因此，能够将所述电能储存装置的储存电量保持在所述基准值或者保持为高于所述基准值。
所述发电机要求扭矩计算单元计算所述内燃发动机在所述第一输出轴中产生的除所述第一基本要求扭矩之外的超额扭矩。如果采用所述超额扭矩和所需扭矩中较小的一个作为所述第三基本要求扭矩，则至少等于第一输出轴中产生的扭矩中包括的所述超额扭矩的扭矩量可用于产生能够储存于电能储存装置中的电能。
当所述电能储存装置中的储存电量下降为低于所述基准值时，所述第一控制单元以比执行基于所述第一基本要求扭矩加上所述第一校正扭矩的校正更高的优先级执行基于第一基本要求扭矩加上所述第三基本要求扭矩的校正。因此，可迅速地恢复电能储存装置中的储存电量。
附图说明
本发明的其它目的、特征和特性对于本领域普通技术人员而言将是能够理解并变得清楚的，且所有的目的、特征和特性形成本申请的一部分。在附图中：
图1图示了根据一种实施方式的安装于四轮驱动车辆中的示例性车辆运动控制装置；
图2是图示了一种实施方式的示例性车辆运动控制装置的框图；
图3是图示了一种实施方式的车辆运动控制装置的校正扭矩计算单元的框图；
图4是图示了一种实施方式的示例性车辆运动控制处理的流程图；
图5是图示了一种实施方式的示例性第一基本要求扭矩计算处理的流程图；
图6是图示了一种实施方式的示例性第二基本要求扭矩计算处理的流程图；
图7是图示了一种实施方式的示例性第三基本要求扭矩计算处理的流程图；
图8图示了与配装有一种实施方式的车辆运动控制装置的四轮驱动车辆有关的沿平面方向的示例性运动；以及
图9是图示了一种实施方式的车辆运动控制处理的变型的流程图。
具体实施方式
以下将参考图1至图8说明车辆运动控制装置的实施方式。图1示出了车辆构造的一个示例，在该车辆中安装有本实施方式的车辆运动控制装置。首先将说明该车辆。
如图1所示，车辆100是一种四轮驱动车辆，并且其包括：能够作为电能储存装置的电池111；能够作为第一驱动组件的内燃发动机121；能够作为发电机或第一驱动组件的交流发电机122；能够作为电动机的电动发电机131；以及未在图1中具体示出的车辆状态检测装置。
电池111连接于未具体示出的各种车载设备并向其供给电能以驱动所述车载设备。电池111连接于以下将说明的能够作为发电机的交流发电机122，且形式为来源于交流发电机122的电力的电能储存于电池111中。此外，电池111经由稍后将说明的装置驱动器124连接于能够作为电动机的电动发电机131。电动发电机131通过利用储存于电池111中且从电池111供给的电能起到电动机的作用。当电动发电机131起发电机的作用时，来源于电动发电机131的电能储存于电池111中。在本实施方式中，将电池用作电能储存装置，但是，所述储存功能并不局限于由电池实现。例如，可以采用大容量电容器来作为电能储存装置。
火花点火式内燃发动机121(以下称作内燃发动机121)在经由变速差速器和轮轴(未示出)耦接于例如作为第一对车轮的一对前轮101L和101R的第一输出轴(未示出)中产生扭矩，并因此产生使该对前轮101L和101R转动的驱动力。内燃发动机121或者更具体为进气系统提供大约5赫兹或更小的频率响应，并在第一输出轴中产生低频带的扭矩。由于内燃发动机121是已知的，所以不再赘述。
交流发电机122具有已知的基本构造，并通过例如作为传动装置的皮带123连接于内燃发动机121的第一输出轴，利用第一输出轴的扭矩产生电能，并用此电能对电池111进行充电。但是，本实施方式的交流发电机122具有绕组确定的长度和厚度以减小交流发电机122中包括的线圈的阻抗。利用第一输出轴的扭矩产生的电能的频率高于由普通交流发电机产生的电能的频率，例如，为10赫兹或更高。即，交流发电机122的频率响应设定为比内燃发动机121的频率响应频带更高的频带。因此，第一驱动组件包括内燃发动机121和交流发电机122。
电动发电机131经由装置驱动器124连接于电池111，由电池111供给电能，在第二输出轴(未示出)中产生扭矩，经由变速差动机构132耦接于例如作为第二对车轮的一对后轮102L和102R，并产生使该对后轮102L和102R转动的驱动力。根据在此所述的示例性实施方式，可以将电动发电机131的频率响应设定为10赫兹或更多，或者至少设定为高于内燃发动机121的频带。电动发电机131在第二输出轴中产生高频带的扭矩。应当注意的是，电动发电机131经由变速差动机构132向每个后轮102L和102R施加相同的扭矩。电动发电机131不仅具有接收从电池111供给的电能以便在第二输出轴中产生扭矩的电动机的能力，而且具有利用第二输出轴的扭矩来产生电能以便为电池111充电的发电机的能力。电动发电机131是否作为电动机或作为发电机取决于稍后将说明的车辆运动控制装置1且由装置驱动器124控制，装置驱动器124接收发送自车辆运动控制装置1的指令。由于电动发电机131是已知的，所以不再赘述。第二驱动组件包括电动发电机131。
此外，车辆100包括作为能够检测车辆100各部件状态的车辆状态检测装置的各个部分的检测车辆100的驾驶员压下加速器踏板的行程或程度的加速器行程传感器、检测内燃发动机121在一定时长内的转数的转数传感器、检测方向盘(未示出)的转向角的转向角传感器，以及其它各种传感器(未示出)。加速器行程传感器连接于车辆运动控制装置1并将检测到的加速器踏板的行程输出至车辆运动控制装置1。转数传感器连接于车辆运动控制装置1并将检测到的转数输出至车辆运动控制装置1。转向角传感器连接于车辆运动控制装置1并将检测到的方向盘的转向角输出至车辆运动控制装置1。此外，其它各种传感器连接于车辆运动控制装置1并将各种传感器输出值输出至车辆运动控制装置1。
接下来，以下将对安装于具有前述构造的车辆中的车辆运动控制装置1进行说明。
如图2所示，车辆运动控制装置1包括基本要求扭矩计算单元21，所述基本要求扭矩计算单元21计算作为用于第一驱动组件的基本要求扭矩并表示为直流(DC)分量的第一基本要求扭矩Tf1以及作为用于第二驱动组件的基本要求扭矩并表示为直流分量的第二基本要求扭矩Tf2。第一基本要求扭矩Tf1和第二基本要求扭矩Tf2都基于诸如由加速器行程传感器(未示出)检测的加速器踏板的行程等输入装置的状态来计算，所述加速器行程传感器还能够作为确定例如节气门开度的传感器。
附带地，加速器踏板的行程的增大意味着车辆100的驾驶员要求第一驱动组件和第二驱动组件产生更大的输出轴扭矩。第一基本要求扭矩Tf1和第二基本要求扭矩Tf2的值因此增大。另一方面，加速器踏板的行程的减小意味着车辆100的驾驶员不要求第一驱动组件和第二驱动组件产生大的输出轴扭矩。第一基本要求扭矩Tf1和第二基本要求扭矩Tf2因此不会具有非常大的值。
基于检测到的车辆状态，基本要求扭矩计算单元21计算内燃发动机121能够在第一输出轴中产生的扭矩的最大值T1max和最小值T1min。当基于所述行程计算出的第一基本要求扭矩Tf1超过最大值T1max时，基本要求扭矩计算单元21将第一基本要求扭矩Tf1设定为最大值T1max。当第一基本要求扭矩Tf1下降为低于最小值T1min时，基本要求扭矩计算单元21将第一基本要求扭矩Tf1设定为最小值T1min。具体地，将基于所述行程计算出的第一基本要求扭矩Tf1的量值限制为此时获得的最大值T1max与最小值T1min之间的中间值。因此，能够计算出适当值作为第一基本要求扭矩Tf1。
同样，基本要求扭矩计算单元21在合适的存储保持装置(未示出)中存储并保持第二基本要求扭矩Tf2的最大值T2max和最小值T2min。当基于所述行程计算出的第二基本要求扭矩Tf2超过最大值T2max时，基本要求扭矩计算单元21将第二基本要求扭矩Tf2设定为最大值T2max。另一方面，当第二基本要求扭矩Tf2下降为低于最小值T2min时，基本要求扭矩计算单元21将第二基本要求扭矩Tf2设定为最小值T2min。即，将基于所述行程计算出的第二基本要求扭矩Tf2的量值限制为此时获得的最大值T2max与最小值T2min之间的中间值。因此，能够计算出适当值作为第二基本要求扭矩Tf2。
附带地，车辆100的各部件由于例如车辆100的迅速加速或减速以及道路的不规则等各种因素而振动。当作用于轮胎上的负荷由于车辆100的振动或任何其它各种因素而振荡时，就会产生以下问题。
具体地，在能够经由轮胎传递至道路的力中，轮胎与道路之间产生的摩擦力的量值最大。摩擦力的量值确定为作用于轮胎上的负荷与摩擦系数的乘积。因此，当作用于轮胎上的负荷产生振荡时，轮胎与道路之间产生的摩擦力同样会产生振荡，意味着经由轮胎传递至道路的最大的力会产生波动。如果作用于轮胎上的负荷不产生振荡，则摩擦力能够经由轮胎完全传递至道路。但是，由于作用于轮胎上的负荷产生振荡，所以有一部分摩擦力未传递至道路。因此，在振荡情况下，即使能够响应于车辆驾驶员的要求而由第一驱动组件和第二驱动组件分别在第一输出轴和第二输出轴中如实产生第一基本要求扭矩Tf1和第二基本要求扭矩Tf2，所述输出也不会经由轮胎准确传递至道路。因此，车辆各部件的振动可能引起车辆100的加速扰乱。难以实现满足车辆100的驾驶员意图的车辆运动。
在本实施方式中，车辆运动控制装置1包括校正扭矩计算单元31，所述校正扭矩计算单元31基于由各种传感器检测的车辆各部件的状态来估算车辆100各部件的振动状态，并计算用于第一基本要求扭矩Tf1的第一校正扭矩Tc1以及用于第二基本要求扭矩Tf2的第二校正扭矩Tc2，其中所述第一校正扭矩Tc1是交流(AC)分量并用于使车辆100各部件的振动中的低频带振动最小化，所述第二校正扭矩Tc2是交流分量并用于使车辆100各部件的振动中的高频带振动最小化。
图3示出了校正扭矩计算单元31的内部构造，其包括：低频振动控制块311，其基于模拟车辆100的低频带部件的行为的低频带模型计算第一校正扭矩Tc1；以及高频振动控制块312，其基于模拟车辆100的高频带部件的行为的高频带模型计算第二校正扭矩Tc2。更具体地，在本实施方式中，采用模拟载有乘员的车体的振动的第一弹簧质量模型作为所述低频带模型，并采用模拟支承车体的车架、连接于所述车架的车轮以及连接于所述车轮的四个弹性轮胎的第二弹簧质量模型作为所述高频带模型。
具体地，在本实施方式中，示例性控制系统不是基于模拟整个车辆100的车辆模型来设计，而是基于将整个车辆100划分为小比例模型的第一弹簧质量模型和第二弹簧质量模型的每一个来设计。因此，将有关由各种传感器检测的车辆100各部件的振动状态的数据以及稍后说明的第一要求扭矩Tr1输入至校正扭矩计算单元31中包括的低频振动控制块311。将与由各种传感器检测的车辆100各部件的振动状态有关的数据以及稍后说明的第二要求扭矩Tr2输入至校正扭矩计算单元31中包括的高频振动控制块312。即，将由第一驱动组件产生且适用于抑制低频振动的扭矩看作是第一弹簧质量模型的主要输入，并将由第二驱动组件产生且不适用于抑制低频振动的扭矩看作是第一弹簧质量模型的干扰输入。利用例如公知为优化调节器的线性二次调节器设计所述控制系统。同样，将由第二驱动组件产生且适用于抑制高频振动的扭矩看作是第二弹簧质量模型的主要输入，并将由第一驱动组件产生且不适用于抑制高频振动的扭矩看作是第二弹簧质量模型的干扰输入。利用例如线性二次调节器设计所述控制系统。在本实施方式中，例如采用线性二次调节器以便设计用于每个第一弹簧质量模型和第二弹簧质量模型的控制系统。但是，本发明并不局限于上述控制系统。能够采用任何基于模型的控制系统设计技术。
应当注意的是，当车辆100转向时，由于作用于对角线车轮的轮胎上的负荷可能由于例如车辆的侧倾运动等而产生振荡，所以变得难以实现满足驾驶员意图的车辆运动。
当车辆100转向时，校正扭矩计算单元31如上所述计算第二校正扭矩Tc2，所述第二校正扭矩Tc2使得一对后轮102L和102R的位于转向方向侧的车轮中产生的振动增大，并使得一对后轮102L和102R的位于与转向方向侧相对的一侧的车轮中产生的振动减小。此外，当车辆100转向时，校正扭矩计算单元31计算第一校正扭矩Tc1，所述第一校正扭矩Tc1使得一对前轮101L和101R的位于转向方向侧的车轮中产生的振动减小，并使得一对前轮101L和101R的位于与转向方向侧相对的一侧的车轮中产生的振动增大。
通常，电动发电机131经由例如变速差动机构132向一对后轮102L和102R施加扭矩。因此，电动发电机131不能向相应的车轮或者分别向左车轮和右车轮施加振幅或相位彼此不同的扭矩，而是能施加相同振幅和相同相位的扭矩。但是，当车辆行驶时，很有可能在左车轮和右车轮中产生振幅和相位彼此不同的振动。但是，由于左车轮和右车轮的固有频率彼此基本相同，所以当施加相同振幅和相同相位且频率与所述固有频率基本相同的扭矩时，根据共振，左车轮和右车轮之一的振动被衰减，而另一个车轮的振动会被放大。相反，左车轮和右车轮之一的固有振动被放大，而另一个车轮的固有振动被衰减。换言之，相同的扭矩施加至耦接于一对后轮102L和102R的第二输出轴，籍此能够通过上述的相反关系增大和减小相应车轮的振动。在此，已对包括在第二驱动组件中的电动发电机131进行了说明。相同的情况适用于包括内燃发动机121和交流发电机122的第一驱动组件。相同的扭矩施加至耦接于一对前轮101L和101R的第一输出轴，籍此能够通过上述的相反关系增大和减小相应车轮的振动。
增大位于转向方向侧的其中一个后轮102L和102R中产生的振动，并增大作用于该轮胎上的负荷所呈现的振荡。减小位于转向方向的相对侧的其中一个后轮102L和102R中产生的振动，并减小作用于该轮胎上的负荷所呈现的振荡。因此，与位于转向方向侧的轮胎相比，位于转向方向的相对侧的轮胎能与道路更加稳定地接触。此外，减小位于转向方向侧的其中一个前轮101L和101R中产生的振动，并减小作用于该轮胎上的负荷所呈现的振荡。增大位于转向方向的相对侧的其中一个前轮101L和101R中产生的振动，并增大作用于该轮胎上的负荷所呈现的振荡。因此，与位于转向方向的相对侧的轮胎相比，位于转向方向侧的轮胎能与道路更加稳定地接触。根据本实施方式，能够增大车辆100在转向方向上呈现的横摆力矩并能够提高车辆的转向性能。
如图2所示，车辆运动控制装置1包括：内燃发动机控制单元22，其能够作为第一控制单元；交流发电机控制单元13，其能够分别控制内燃发动机121和交流发电机122，以便能够用第一校正扭矩Tc1来校正第一基本要求扭矩Tf1；以及电动发电机控制单元32，其能够作为第二控制单元并能够控制电动发电机131，以便能够用第二校正扭矩Tc2来校正第二基本要求扭矩Tf2。
如图1所示，车辆100包括交流发电机122，所述交流发电机122利用由内燃发动机121在第一输出轴中产生的扭矩的一部分来生成电能，并因此将电池111的储存电量至少保持在基准值Eth【焦】。储存于电池111中的电能供给至各种车载设备(未示出)。在努力抑制车辆100各部件中产生的振动期间，应当考虑电池111的储存电量，因为在例如所储存的电能由于所述努力而下降至低水平的情况下，各种车载设备的工作可能变得不稳定。
在本实施方式中，如图2所示，车辆运动控制装置1包括用于防止各种车载设备的工作变得不稳定的交流发电机要求扭矩计算单元12和电池状态估算单元11。
具体地，设置在电池111的电极(未示出)处的电流传感器和电压传感器(未示出)连接于电池状态估算单元11前面的级，且交流发电机要求扭矩计算单元12连接于电池状态估算单元11后面的级。电池状态估算单元11从电流传感器和电压传感器提取电池111中储存的电能的电流值和电压值，并计算储存电量的估算值Ebat【焦】。然后，电池状态估算单元11计算要求电量Er【焦】，所述要求电量Er【焦】是当前的储存电量的估算值Ebat小于基准值Eth的短缺电量，并将由此计算出的要求电量Er输出至交流发电机要求扭矩计算单元12。即，电池状态估算单元11计算电池111中储存的电量的估算值Ebat。当所述估算值Ebat超过基准值Eth时，电池状态估算单元11将要求电量Er设定为零。另一方面，当所述估算值Ebat等于或小于基准值Eth时，计算Pr＝F(Eth-Ebat)。该结果被指定为要求电能Pr【瓦】。附带地，用于将通过从基准值Eth减去估算值Ebat所获得的差值转换为电能水平的函数F(x)是任意转换函数且“x”表示自变量。
交流发电机要求扭矩计算单元12从连接于前级的电池状态估算单元11提取要求电能Pr，并通过从连接于前级的交流发电机122提取每单位小时的转数来计算发电效率Ea。考虑到发电效率Ea，交流发电机要求扭矩计算单元12计算所需扭矩Ta1，所述所需扭矩Ta1是交流发电机122生成要求电能Pr所需的扭矩。交流发电机要求扭矩计算单元12从连接于前级的各种传感器提取有关内燃发动机121的状态的数据，并计算在提取时刻内燃发动机121能够在第一输出轴中产生的最大扭矩Tmax。交流发电机要求扭矩计算单元12从基本要求扭矩计算单元21提取第一基本要求扭矩Tf1，并通过从计算的最大扭矩Tmax减去第一基本要求扭矩Tf1来计算超额扭矩Ta2。交流发电机要求扭矩计算单元12将所需扭矩Ta1和超额扭矩Ta2中较小的一个作为第三基本要求扭矩Tf3输出至连接于后级的交流发电机控制单元13和内燃发动机控制单元22。
此外，如图2所示，车辆运动控制装置1包括交流发电机控制单元13，所述交流发电机控制单元13控制交流发电机122使得交流发电机122将利用能够作为第三基本要求扭矩Tf3且在第一输出轴中产生的扭矩来生成电能。
由具有前述构造的车辆运动控制装置1执行的车辆控制处理将参考图4至图7的流程图来加以说明。在此，图4是表示车辆运动控制处理的过程示例的流程图。此外，图5至图7是表示第一至第三基本要求扭矩计算处理的过程示例的流程图。
如在图4中所提及的，当车辆运动控制处理开始时，车辆运动控制装置1或者更具体地基本要求扭矩计算单元21执行如S10的处理的第一基本要求扭矩计算处理。
具体地，如图5所示，如与S21相关的处理那样，基本要求扭矩计算单元21读取由加速器行程传感器检测的加速器踏板的行程，即，节气门开度，并计算车辆100的驾驶员要求的用于第一驱动组件的第一基本要求扭矩Tf1。
在计算第一基本要求扭矩Tf1之后，如与S22相关的处理那样，基本要求扭矩计算单元21读取由各种传感器检测的车辆状态，并计算内燃发动机121在读取时刻能够在第一输出轴中产生的扭矩的最大值T1max和最小值T1min。
在如此计算最大值T1max和最小值T1min之后，如S23的处理那样，基本要求扭矩计算单元21判定在S21的处理过程中计算的第一基本要求扭矩Tf1是否大于在S22的处理过程中计算的最大值T1max。如果判定第一基本要求扭矩Tf1大于最大值T1max，即，如果S23的处理的判定结论是肯定的或者判定为“是”，则不会在第一输出轴中产生第一基本要求扭矩Tf1。因此，如S24的处理那样，基本要求扭矩计算单元21将第一基本要求扭矩Tf1设定为最大值T1max。
如果第一基本要求扭矩Tf1小于或等于最大值T1max，相当于在S23处为“否”，则基本要求扭矩计算单元21转为执行S25处的判定处理。具体地，基本要求扭矩计算单元21在S25处判定例如在S22处计算出的最小值T1min是否大于第一基本要求扭矩Tf1。
如果第一基本要求扭矩Tf1大于最大值T1max，相当于在S23处为“是”，则在S24处将第一基本要求扭矩Tf1设定为最大值T1max，且基本要求扭矩计算单元21转为执行S25处的判定处理。具体地，基本要求扭矩计算单元21判定例如在S22处计算出的最小值T1min是否大于第一基本要求扭矩Tf1。当最小值T1min小于第一基本要求扭矩Tf1时，相当于在S25处为“否”，则不对第一基本要求扭矩Tf1进行处理。应当注意的是，根据各种示例性实施方式，基本要求扭矩计算单元21能够进行至例如结合图4所示及说明的S11的处理。
如果最小值T1min大于第一基本要求扭矩Tf1，相当于在S25处为“是”，则基本要求扭矩计算单元21在S26处将第一基本要求扭矩Tf1设定为最小值T1min。内燃发动机121因此在第一输出轴中产生至少为所述最小值T1min的扭矩，此后，基本要求扭矩计算单元21能够进行至例如结合图4所示及说明的S11的处理。
第一基本要求扭矩Tf1的量值能够被限制为在指定时刻获得的所述最大值T1max与最小值T1min之间的中间值。因此，在结束执行如图4所示S10处的以及结合图5在上面所说明的第一基本要求扭矩计算处理之后，基本要求扭矩计算单元21执行图4的S11处的以及以下结合图6说明的第二基本要求扭矩计算处理。
具体地，基本要求扭矩计算单元21读取由加速器行程传感器检测的加速器踏板的行程，所述加速器踏板的行程可例如对应于车辆100的驾驶员要求的节气门开度。用于第二驱动组件的第二基本要求扭矩Tf2基于例如节气门开度在S31处计算。
在计算第二基本要求扭矩Tf2之后，基本要求扭矩计算单元21在S32处从所述存储保持装置读取表示能够利用电动发电机131在第二输出轴中产生的扭矩极限的最大值T2max与最小值T2min。
在读取所述最大值T2max与最小值T2min之后，基本要求扭矩计算单元21在S33处判定在S31的处理过程中计算出的第二基本要求扭矩Tf2是否大于在S32的处理过程中读取的最大值T2max。如果第二基本要求扭矩Tf2大于最大值T2max，相当于在S33处为“是”，则不会在第二输出轴中产生第二基本要求扭矩Tf2，且基本要求扭矩计算单元21在S34处将第二基本要求扭矩Tf2设定为最大值T2max。
如果第二基本要求扭矩Tf2小于或等于最大值T2max，相当于在S33处为“否”，或者在S34处将第二基本要求扭矩Tf2设定为最大值T2max之后，基本要求扭矩计算单元21在S35处判定在S32的处理过程中计算出的最小值T2min是否大于第二基本要求扭矩Tf2。
如果在S32的处理过程中计算出的最小值T2min小于或等于第二基本要求扭矩Tf2，相当于在S35处为“否”，则基本要求扭矩计算单元21不对第二基本要求扭矩Tf2执行处理，且进行至结合图4所示及说明的S12。
另一方面，如果最小值T2min大于第二基本要求扭矩Tf2，相当于在S35处为“是”，则基本要求扭矩计算单元21在S36处将第二基本要求扭矩Tf2设定为最小值T2min，据此，电动发电机131在第二输出轴中产生至少为所述最小值T2min的扭矩，并进行至结合图4所示及说明的S12。
第二基本要求扭矩Tf2的量值被限制为此时获得的最大值T2max与最小值T2min之间的中间值。在结束执行S11的处理之后，基本要求扭矩计算单元21执行结合图4所示及说明的且将在以下进一步详细说明的S12处的第三基本要求扭矩计算处理。
具体地，如结合图7所示及说明的，电池状态估算单元11分别从电流传感器和电压传感器获取电池111中储存的电能的电流值和电压值，并基于所获得的电流值和电压值在S41处计算储存电量的估算值Ebat。在计算电量的估算值Ebat之后，电池状态估算单元11基于例如按照上述任意函数F(x)确定的计算估算值Ebat小于基准值Eth的短缺电量计算要求电能Pr。
具体地，电池状态估算单元11在S42处判定在S41的处理过程中计算的估算值Ebat是否大于存储并保持于存储保持装置中的基准值Eth。如果估算值Ebat大于基准值Eth，相当于在S42处为“是”，则认为电池111的储存电量充足。电池状态估算单元11在S43处将要求电能Pr设定为零。如果估算值Ebat小于或等于基准值Eth，相当于在S42处为“否”，则必须对电池111进行充电，且因此，电池状态估算单元11在S44处例如根据Pr＝F(Eth-Ebat)来计算要求电能Pr。电池状态估算单元11将要求电能Pr输出至例如如图2所示连接于后级的交流发电机要求扭矩计算单元12。
在计算要求电能Pr之后，交流发电机要求扭矩计算单元12从连接于前级的交流发电机122获取每单位小时的转数，并在S51处计算发电效率Ea。考虑到在S51处计算出的发电效率Ea，交流发电机要求扭矩计算单元12将要求电能Pr转换为所需扭矩Ta1，所述所需扭矩Ta1指的是交流发电机122为产生在S41至S44的处理过程中计算出的要求电能Pr所需的扭矩。
交流发电机要求扭矩计算单元12从连接于前级的各种传感器获取有关内燃发动机121的状态的数据，并在S53处计算内燃发动机121基于由例如所述数据限定的车辆状态能够在第一输出轴中产生的最大扭矩Tmax。交流发电机要求扭矩计算单元12在S54处例如通过从以上所述的在S53的处理过程中计算出的最大扭矩Tmax中减去上面结合S21的描述计算出的第一基本要求扭矩Tf1来计算超额扭矩Ta2。
此后，交流发电机要求扭矩计算单元12在S55处判定在S52的处理过程中计算出的所需扭矩Ta1是否大于在S54的处理过程中计算出的超额扭矩Ta2。如果所需扭矩Ta1大于超额扭矩Ta2，相当于在S55处为“是”，则交流发电机要求扭矩计算单元12在S56处将第三基本要求扭矩Tf3设定为超额扭矩Ta2。另一方面，如果所需扭矩Ta1小于或等于超额扭矩Ta2，相当于在S55处为“否”，则交流发电机要求扭矩计算单元12在S57处将第三基本要求扭矩Tf3设定为所需扭矩Ta1。
在如上所述计算出第三基本要求扭矩Tf3之后，车辆运动控制装置1或者更具体为校正扭矩计算单元31在结合图4所示及说明的S13处计算第一校正扭矩Tc1和第二校正扭矩Tc2。具体地，如图3所示，校正扭矩计算单元31获取由各种传感器检测的车辆100各部件的状态，并估算车辆100各部件的振动状态。校正扭矩计算单元31分别基于低频带模型和高频带模型来计算用于第一基本要求扭矩Tf1的第一校正扭矩Tc1以及用于第二基本要求扭矩Tf2的第二校正扭矩Tc2，所述第一校正扭矩Tc1用于调节车辆100各部件的振动中的低频带振动，所述第二校正扭矩Tc2用于调节，例如增大或减小，车辆100各部件的振动中的高频带振动。
再次返回图4，车辆运动控制装置1在S14处利用第一校正扭矩Tc1和第三基本要求扭矩Tf3来校正第一基本要求扭矩Tf1。如图2所示，车辆运动控制装置1通过将第三基本要求扭矩Tf3叠加至第一基本要求扭矩Tf1以及从第一基本要求扭矩Tf1减去第一校正扭矩Tc1来校正第一基本要求扭矩Tf1。车辆运动控制装置1在S15处利用第二校正扭矩Tc2来校正第二基本要求扭矩Tf2。如图2所示，车辆运动控制装置1通过从第二基本要求扭矩Tf2减去第二校正扭矩Tc2来校正第二基本要求扭矩Tf2。
在计算出第一要求扭矩Tr1、第二要求扭矩Tr2以及第三基本要求扭矩Tf3之后，车辆运动控制装置1或者更具体为内燃发动机控制单元22以及电动发电机控制单元32和交流发电机控制单元13例如在S16至S18中使得内燃发动机121以及电动发电机131和交流发电机122在第一输出轴和第二输出轴中产生扭矩。
在示例性车辆运动控制装置中，在第一输出轴中产生由第一校正扭矩Tc1校正的第一基本要求扭矩Tf1。第一基本要求扭矩Tf1是响应于车辆100的驾驶员的要求而计算的，并用于使车辆100各部件的振动中的低频带振动最小化。通过包括内燃发动机121的第一驱动组件在第一输出轴中产生由第一校正扭矩Tc1校正的第一基本要求扭矩Tf1。因此，在满足驾驶员要求的同时，能够防止产生诸如车辆100的纵倾运动和跳跃运动等低频带振动。
在第二输出轴中产生由第二校正扭矩Tc2校正的第二基本要求扭矩Tf2。第二基本要求扭矩Tf2是响应于车辆100的驾驶员的要求而计算的，并用于使车辆100各部件的振动中的高频带振动最小化。通过包括电动发电机131的第二驱动组件在第二输出轴中产生由第二校正扭矩Tc2校正的第二基本要求扭矩Tf2。因此，在满足驾驶员要求的同时，能够防止产生包括轮胎振动在内的高频带振动。
由于能够防止车辆100中的低频带振动和高频带振动，所以显著减少或者消除了作用于轮胎的负荷的振荡。因此，轮胎一直稳定地与道路接触，并且还显著减小或消除了经由轮胎传递至道路的最大力的波动。因此，能够防止车辆100的加速扰乱。能够实现满足车辆驾驶员意图的车辆运动。
当车辆100转向时，校正扭矩计算单元31计算第二校正扭矩Tc2，所述第二校正扭矩Tc2使得一对后轮102L和102R的位于转向方向侧的车轮的振动增大，并使得一对后轮102L和102R的位于与转向方向侧相对的一侧的车轮的振动减小。此外，校正扭矩计算单元31计算第一校正扭矩Tc1，所述第一校正扭矩Tc1使得一对前轮101L和101R的位于转向方向侧的车轮的振动减小，并使得一对前轮101L和101R的位于与转向方向侧相对的一侧的车轮的振动增大。
位于转向方向侧的其中一个后轮102L和102R中产生的振动增大，并且作用于该轮胎上的负荷的振荡增大。位于转向方向侧的相对侧的其中一个后轮102L和102R中产生的振动减小，并且作用于该轮胎上的负荷的振荡减小。因此，与位于转向方向侧的轮胎相比，位于转向方向侧的相对侧的轮胎能与道路更加稳定地接触。位于转向方向侧的其中一个前轮101L和101R中产生的振动减小，并且作用于该轮胎上的负荷的振荡减小。位于转向方向侧的相对侧的其中一个前轮101L和101R中产生的振动增大，并且作用于该轮胎上的负荷的振荡增大。因此，与位于转向方向侧的相对侧的轮胎相比，位于转向方向侧的轮胎能与道路更加稳定地接触。因此，能够增加车辆100在车辆的转向方向上的横摆力矩。因而能够提高车辆的转向性能。
参考图8，将在以下说明安装有本实施方式的车辆运动控制装置的四轮驱动车辆的各部件的运动示例。示例性车辆在象征性对应于道路或行驶表面的平面中的运动由本实施方式的车辆运动控制装置来控制。
如图8所示，在车辆100行驶时，能够由第一驱动组件和第二驱动组件控制的驱动力在前后方向上施加的纵向分量431、432、433以及434分配至轮胎401、402、403以及404。驱动力在横向上施加的横向分量421、422、423以及424同样分配至轮胎401、402、403以及404。应当注意的是，驱动力的横向分量来源于相应车轮的车轮外倾角以及静态前束角。
当车辆100转向例如左侧时，分别从轮胎401、402、403以及404传递至道路的沿横向方向的力最终形成表示沿驱动力方向的各个力的横向分量421、422、423以及424。离心力分量411、412、413以及414是基于车辆速度和转弯半径确定的力。合成后的合力由道路与轮胎之间作用的摩擦力支撑。当所述合力克服摩擦力时，轮胎有可能在道路上产生滑动。
由于车辆100转向左侧，所以校正扭矩计算单元31计算第二校正扭矩Tc2，所述第二校正扭矩Tc2使得位于转向方向侧的轮胎403中产生的振动增大，并使得位于转向方向相对侧的轮胎404中产生的振动减小。此外，由于车辆100转向左侧，所以校正扭矩计算单元31计算第一校正扭矩Tc1，所述第一校正扭矩Tc1使得位于转向方向侧的轮胎401中产生的振动减小，并使得位于转向方向相对侧的轮胎402中产生的振动增大。因此，轮胎404上的负荷可靠地传递至道路。最终，可确保能够维持沿驱动力的横向方向的分量424以及离心力414的摩擦力，并能够抑制轮胎404沿横向方向的滑动。另一方面，由于轮胎403上的负荷未完全传递至道路，所以维持沿驱动力的横向方向的分量432以及离心力413的摩擦力减小，且轮胎403沿横向方向的滑动增加。同样，由于轮胎401上的负荷完全传递至道路，所以可确保能够维持沿驱动力的横向方向的分量421以及离心力411的摩擦力，并能够抑制轮胎401沿横向方向的滑动。另一方面，由于轮胎402上的负荷未完全传递至道路，所以维持沿驱动力的横向方向的分量422以及离心力412的摩擦力减小，且轮胎402沿横向方向的滑动增加。因此，车辆100的横摆力矩会向左侧或沿车辆100的转向方向增强。即，能够提高车辆100的转向性能。
车辆运动控制装置不局限于上述实施方式并能够以以下所述各种替代实施方式实施。
在上述实施方式中，例如结合图4中的S14，第一基本要求扭矩Tf1利用第一校正扭矩Tc1和第三基本要求扭矩Tf3来校正。但是，本发明并不局限于此。例如结合图9中的S141，在用第三基本要求扭矩Tf3校正第一基本要求扭矩Tf1之前，如结合S42至S44所述，车辆运动控制装置1判定要求电能Pr是否大于零。如果要求电能Pr大于零，相当于在S141处为“是”，则电池111的储存电量的估算值Ebat等于或小于基准值Eth，这将导致必须尽快恢复电池111中的电量的情形。因此，车辆运动控制装置1可以在S142处单独利用第三基本要求扭矩Tf3校正第一基本要求扭矩Tf1。换言之，与意在抑制低频带振动的利用第一校正扭矩Tc1对第一基本要求扭矩Tf1的校正相比，可以更高的优先级执行意在恢复储存电量的利用第三基本要求扭矩Tf3对第一基本要求扭矩Tf1的校正。另一方面，如果要求电能Pr为零，相当于在S141处为“否”，则推测电池111是充满电的且处理进行至S143，S143与S14的处理相同。意在确保储存电量的校正处理并不局限于图9中提到的那种。简言之，与意在抑制振动的校正相比，应该以更高的优先级执行意在确保充电量的校正。
在上述实施方式及其变形中，所需扭矩Ta1和超额扭矩Ta2中较小的一个可当作第三基本要求扭矩Tf3，并将其叠加至第一基本要求扭矩Tf1，以便校正第一基本要求扭矩Tf1。可以省略所述用于校正的叠加。不过，本发明的目的仍然能够实现。
在上述实施方式及其变形中，包括内燃发动机121的第一驱动组件向一对前轮施加扭矩，且包括电动发电机131的第二驱动组件向一对后轮施加扭矩。当车辆100转向时，校正扭矩计算单元31计算第二校正扭矩Tc2，所述第二校正扭矩Tc2使得位于转向方向相对侧的后轮的轮胎403和404的一个中产生的振动减小，并使得位于转向方向侧的后轮的轮胎403和404的一个中产生的振动增大。此外，校正扭矩计算单元31计算第一校正扭矩Tc1，所述第一校正扭矩Tc1使得位于转向方向侧的前轮的轮胎401和402的一个中产生的振动减小，并使得位于转向方向相对侧的前轮的轮胎401和402的一个中产生的振动增大。因此，在车辆的转向方向上增大了车辆100的横摆力矩。本发明并不局限于上述实施方式。特别地，当包括内燃发动机121的第一驱动组件用于向一对后轮施加扭矩且包括电动发电机131的第二驱动组件向一对前轮施加扭矩时，校正扭矩计算单元如下所述计算第一校正扭矩和第二校正扭矩。具体地，当车辆100转向时，校正扭矩计算单元计算第二校正扭矩Tc2，所述第二校正扭矩Tc2使得位于转向方向侧的前轮的轮胎401和402的一个中产生的振动减小，并使得位于转向方向相对侧的前轮的轮胎401和402的一个中产生的振动增大。此外，校正扭矩计算单元计算第一校正扭矩Tc1，所述第一校正扭矩Tc1使得位于转向方向侧的后轮的轮胎403和404的一个中产生的振动增大，并使得位于转向方向相对侧的后轮的轮胎403和404的一个中产生的振动减小。因此，可以在车辆的转向方向上增大车辆100的横摆力矩。应当注意的是，根据各种实施方式，不需要对用于提高车辆转向性能的第一校正扭矩Tc1和第二校正扭矩Tc2两者都进行计算，相反可以计算至少其中一个校正扭矩。仍然能够提高车辆的转向性能。如果不需要在车辆100转向时增大横摆力矩，则不必计算第一校正扭矩Tc1和第二校正扭矩Tc2，而且仍然能实现提高稳定性和牵引力的目的。
在上述实施方式及其变形中，采用例如内燃发动机和交流发电机作为驱动第一对车轮的第一驱动组件，并采用例如电动发电机作为驱动第二对车轮的第二驱动组件。但是，本发明并不局限于所述实施方式。例如，可以采用内燃发动机和电动发电机作为驱动第一对车轮的第一驱动组件，并可采用例如电动发电机作为驱动第二对车轮的第二驱动组件。此外，用作第一驱动组件的部件组合与用作第二驱动组件的部件组合可以互换。

Claims (10)

1.一种安装于四轮驱动车辆(100)中的车辆运动控制装置(1)，所述车辆运动控制装置(1)控制所述四轮驱动车辆(100)的运动操作，所述四轮驱动车辆(100)包括：第一驱动组件，其包括用于在耦接于第一对车轮(101R、101L)的第一输出轴中产生第一扭矩的内燃发动机(121)；第二驱动组件，其包括用于在耦接于第二对车轮(102R、102L)的第二输出轴中产生第二扭矩的电动机(131)，所述第二驱动组件独立于所述第一驱动组件；以及车辆状态检测装置，其用于检测所述车辆(100)各部件的状态，所述车辆运动控制装置(1)包括：
基本要求扭矩计算单元(21)，其耦接于所述第一驱动组件、所述第二驱动组件以及输入装置，所述基本要求扭矩计算单元(21)响应于从所述输入装置接收的要求计算用于所述第一驱动组件的第一基本要求扭矩(Tf1)和用于所述第二驱动组件的第二基本要求扭矩(Tf2)；
校正扭矩计算单元(31)，其基于检测到的所述车辆(100)各部件的状态来估算所述车辆(100)各部件的振动状态，并计算与所述第一基本要求扭矩相关的第一校正扭矩(Tc1)以及与所述第二基本要求扭矩相关的第二校正扭矩(Tc2)，所述第一校正扭矩(Tc1)用于调节所述车辆(100)各部件的振动频率中的低频带振动，所述第二校正扭矩(Tc2)用于调节所述车辆(100)各部件的振动频率中的高频带振动；以及
第一控制单元(22)和第二控制单元(32)，所述第一控制单元(22)控制所述内燃发动机，第二控制单元(32)控制所述电动机，以便用所述第一校正扭矩(Tc1)校正所述第一基本要求扭矩(Tf1)和用所述第二校正扭矩(Tc2)来校正所述第二基本要求扭矩(Tf2)。
2.如权利要求1所述的车辆运动控制装置，其中，所述校正扭矩计算单元(31)基于模拟所述车辆(100)各部件的低频带行为的低频带模型来计算所述第一校正扭矩(Tc1)，并基于模拟所述车辆(100)各部件的高频带行为的高频带模型来计算所述第二校正扭矩(Tc2)。
3.如权利要求2所述的车辆运动控制装置，其中，所述低频带模型包括模拟与载有乘员的车体相关的振动的第一弹簧质量模型。
4.如权利要求3所述的车辆运动控制装置，其中，所述校正扭矩计算单元基于所述第一弹簧质量模型中产生振动的条件来计算用于调节所述第一弹簧质量模型中的振动的所述第一校正扭矩(Tc1)。
5.如权利要求2至4中任一项所述的车辆运动控制装置，其中，所述高频带模型包括模拟支承车体的车架、连接于所述车架的车轮以及连接于所述车轮的弹性轮胎的第二弹簧质量模型。
6.如权利要求5所述的车辆运动控制装置，其中，所述校正扭矩计算单元基于所述第二弹簧质量模型中产生振动的条件来计算用于调节所述第二弹簧质量模型中的振动的所述第二校正扭矩(Tc2)。
7.如权利要求1至4以及权利要求6中任一项所述的车辆运动控制装置，其中，所述四轮驱动车辆(100)包括：电能储存装置，其连接于所述电动机并且向所述电动机供给电能；以及发电机，其利用所述第一输出轴的所述第一扭矩生成电能，以便给所述电能储存装置充电，所述发电机具有比所述内燃发动机相对较高的频率响应。
8.如权利要求7所述的车辆运动控制装置，进一步包括发电机要求扭矩计算单元(12)，所述发电机要求扭矩计算单元(12)基于第二储存电量以及所述发电机(122)的发电效率计算第三基本要求扭矩(Tf3)，所述第三基本要求扭矩(Tf3)包括所述发电机(122)为产生将所述第二储存电量保持在预定基准水平所必需的第一电量而需要的所需扭矩，其中，
所述第一控制单元(22)控制所述内燃发动机(121)以便用所述第三基本要求扭矩(Tf3)校正所述第一基本要求扭矩(Tf1)。
9.如权利要求8所述的车辆运动控制装置，其中，所述发电机要求扭矩计算单元(12)计算所述内燃发动机(121)能够在所述第一输出轴中产生的除所述第一基本要求扭矩(Tf1)之外的超额扭矩，所述第三基本要求扭矩(Tf3)是所述超额扭矩和所述所需扭矩中较小的一个。
10.如权利要求9所述的车辆运动控制装置，其中，当所述第二储存电量下降为低于基准值时，所述第一控制单元以比执行利用所述第一校正扭矩(Tc1)对所述第一基本要求扭矩(Tf1)的校正更高的优先级执行利用所述第三基本要求扭矩(Tf3)对所述第一基本要求扭矩(Tf1)的校正。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010137724A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Toyota Motor Corp 制振制御装置および制振制御方法
DE112010001470B4 (de) * 2009-03-30 2018-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Aktive - Schwingungsdämpfung -Lagereinrichtung
DE102009002586A1 (de) * 2009-04-23 2010-10-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeuges, insbesondere eines Hybridfahrzeuges
WO2011003544A2 (en) * 2009-07-07 2011-01-13 Volvo Lastvagnar Ab Method and controller for controlling output torque of a propulsion unit.
CN103415435B (zh) * 2010-01-25 2016-04-20 博格华纳扭矩输出系统公司 用于控制车辆的偏航力矩的方法
DE102010032073A1 (de) * 2010-07-23 2012-01-26 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer mechatronischen Fahrwerkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs
JP5696405B2 (ja) * 2010-09-07 2015-04-08 日産自動車株式会社 車体制振制御装置
US10479184B2 (en) * 2010-09-30 2019-11-19 Evaos, Inc. Auxiliary electric drive system and vehicle using same
CN102463986A (zh) * 2010-11-08 2012-05-23 申水文 四轮驱动混合动力车辆前后轮力矩分配控制方法
SE537116C2 (sv) * 2011-02-23 2015-01-20 Scania Cv Ab Dämpning av drivlineoscillationer
SE537106C2 (sv) * 2011-02-23 2015-01-13 Scania Cv Ab Detektion och dämpning av drivlineoscillationer
JP5637029B2 (ja) * 2011-03-22 2014-12-10 トヨタ自動車株式会社 車両用発電制御装置
JP5857781B2 (ja) * 2012-02-15 2016-02-10 日産自動車株式会社 電動モータを用いた車両の制振制御装置
DE102012206559A1 (de) * 2012-04-20 2013-10-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Drehung von Drehunförmigkeiten eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs
AT514281A3 (de) * 2013-05-17 2015-10-15 Gerald Dipl Ing Hehenberger Verfahren zum Betreiben eines Triebstranges und Triebstrang
CN103332193B (zh) * 2013-07-12 2015-11-18 东风汽车公司 基于规则曲线补偿控制法的发动机扭矩波动补偿方法
US9481256B2 (en) * 2014-01-30 2016-11-01 Amp Electric Vehicles Inc. Onboard generator drive system for electric vehicles
WO2015131180A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Atieva, Inc. All-wheel drive electric vehicle motor torque safety monitor
JP6206258B2 (ja) * 2014-03-06 2017-10-04 富士通株式会社 軌跡推定装置、軌跡推定方法およびプログラム
CN109641592B (zh) * 2016-07-27 2022-04-19 凯尔西-海耶斯公司 一种减轻车辆中的共振的方法和采用这种方法的机动车辆
JP6776904B2 (ja) * 2017-01-13 2020-10-28 株式会社デンソー 電池パック及び電源システム
DE102017202750A1 (de) * 2017-02-21 2018-08-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Steuersystem und Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen Steuersystem
GB2571331B (en) * 2018-02-26 2021-06-23 Jaguar Land Rover Ltd BEV torque split control
CN108229079A (zh) * 2018-03-20 2018-06-29 北京海纳川汽车部件股份有限公司 车辆的车体和约束系统匹配的设计方法和车辆
CN111791716B (zh) * 2019-04-08 2021-12-03 华为技术有限公司 车辆扭矩处理方法、装置、车辆控制器及车辆
KR20240032311A (ko) * 2022-09-02 2024-03-12 현대자동차주식회사 차량의 토크 분배 방법

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3131049B2 (ja) * 1992-09-30 2001-01-31 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
JP3427529B2 (ja) * 1994-12-26 2003-07-22 日産自動車株式会社 四輪駆動車の駆動力分配制御装置
US5744895A (en) * 1995-01-31 1998-04-28 Nippondenso Co., Ltd. System for driving electric vehicles
JPH0951699A (ja) * 1995-08-04 1997-02-18 Denso Corp 多相交流モータの制御装置
JP3405052B2 (ja) * 1996-03-21 2003-05-12 日産自動車株式会社 駆動力配分制御装置
DE19721298C2 (de) * 1997-05-21 2001-09-06 Mannesmann Sachs Ag Hybrid-Fahrantrieb für ein Kraftfahrzeug
JP4330206B2 (ja) * 1999-05-19 2009-09-16 株式会社アドヴィックス 路面μ推定装置
JP2001037006A (ja) * 1999-07-14 2001-02-09 Toyota Motor Corp 複数の駆動力源を備えた車両の制振装置
JP3775562B2 (ja) * 2000-03-07 2006-05-17 ジヤトコ株式会社 パラレルハイブリッド車両
JP2001260836A (ja) * 2000-03-23 2001-09-26 Toyota Motor Corp 車両用駆動力配分制御装置
JP3646632B2 (ja) * 2000-08-10 2005-05-11 マツダ株式会社 車両の走行制御装置
JP3719116B2 (ja) * 2000-08-30 2005-11-24 トヨタ自動車株式会社 車輌の駆動力制御装置
US7774108B2 (en) * 2000-11-14 2010-08-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Front and rear wheel drive vehicle
JP3918435B2 (ja) * 2001-01-11 2007-05-23 株式会社明電舎 自動車部品の試験装置
JP3979029B2 (ja) 2001-04-24 2007-09-19 日産自動車株式会社 ハイブリッド型四輪駆動車
JP4039010B2 (ja) * 2001-06-29 2008-01-30 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラム
JP3614127B2 (ja) * 2001-10-26 2005-01-26 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両駆動装置の制御装置
JP4078974B2 (ja) * 2002-12-26 2008-04-23 トヨタ自動車株式会社 車両の振動抑制制御
JP4161923B2 (ja) 2004-03-09 2008-10-08 株式会社デンソー 車両安定化制御システム
JP4176662B2 (ja) * 2004-03-11 2008-11-05 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制振方法
JP2006060936A (ja) 2004-08-20 2006-03-02 Denso Corp 車両挙動制御システム
JP4207909B2 (ja) * 2004-09-02 2009-01-14 株式会社デンソー 車両システム
JP4515201B2 (ja) * 2004-09-06 2010-07-28 株式会社デンソー 車両安定化制御システム
US7630796B2 (en) * 2004-09-06 2009-12-08 Denso Corporation Body action information system
JP2006256456A (ja) 2005-03-16 2006-09-28 Nissan Motor Co Ltd 車両の駆動力配分制御装置
JP2006280099A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Toyota Motor Corp 自動車およびその制御方法
JP4876429B2 (ja) * 2005-04-13 2012-02-15 日産自動車株式会社 車両用駆動制御装置
US7873459B2 (en) * 2005-07-29 2011-01-18 Ford Global Technologies, Llc Load transfer adaptive traction control system
US7577510B2 (en) * 2005-07-29 2009-08-18 Ford Global Technologies, Llc Method for suppressing driveline shudder in a vehicle with a traction control system
JP2007210418A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2008222019A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Hitachi Ltd 車両駆動装置
JP4277915B2 (ja) * 2007-04-03 2009-06-10 株式会社デンソー 車両制御装置
US8061464B2 (en) * 2008-04-09 2011-11-22 Ford Global Technologies, Llc Traction and stability control system and method for a vehicle with mechanically independent front and rear traction wheels

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