CN102781743B - 车辆的转弯控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种车辆的转弯控制装置,基于车辆的行驶状态来对同车辆的左右车轮给予制动力,从而能对同车辆的车体产生偏航力矩,该车辆的转弯控制装置具备:操舵量检测单元,其检测所述车辆的操舵量;车速检测单元,其检测或估计所述车辆的车速;前馈控制量运算部,其至少基于来自所述操舵量检测单元的检测信号,来计算前馈控制量;制动力控制量运算部,其基于由所述前馈控制量运算部计算出的所述前馈控制量,来决定制动力控制量;制动控制单元,其基于由所述制动力控制量运算部决定的所述制动力控制量,来控制所述制动力;和操舵方向判别单元,其基于来自所述操舵量检测单元的所述检测信号,来判别操舵方向是打盘方向和回盘方向中的哪一个方向,所述前馈控制量运算部具备:前馈控制量校正部,其根据所述操舵方向判别单元的判别结果,来校正所述前馈控制量。
Description
技术领域
本发明涉及利用制动来对车辆的转弯进行控制的车辆的转弯控制装置。
本申请基于2010年3月4日在日本申请的特愿2010-047833号、2010年12月9日在日本申请的特愿2010-274951号以及2010年12月9日在日本申请的特愿2010-274952号主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
在这种转弯控制装置中,以下是公知的:通过对特定的车轮进行制动控制以使基于车辆的左右方向的加速度(以下,称为横向加速度)和车速而计算出的横向G规范偏航率与车辆的实际偏航率之间的偏差接近0,从而谋求车辆行为的稳定化。
另外,作为其他种类的转弯控制装置,以下是公知的:在制动时,通过根据车辆的转弯状态(例如,操舵角或操舵角的变化率)进行控制以使前轮的左右的制动力不同且后轮的左右的制动力也不同来辅助偏航力矩,从而谋求回头性的提高(例如,参照专利文献1)。
另外,以下是公知的:对基于操舵角速度或操舵角加速度而计算出的第1偏航力矩、与基于操舵角和车速以及偏航率而计算出的第2偏航力矩进行加法运算来计算修正偏航力矩,并通过进行控制以使前轮的左右的制动力不同且后轮的左右的制动力也不同来产生该修正偏航力矩,从而谋求回头性的提高(例如,参照专利文献2)。
【先行技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本专利第2572860号公报
专利文献2:日本特开2005-153716号公报
发明要解决的课题
然而,关于所述专利文献1中记载的转弯控制装置,由于在制动时的转弯时始终辅助偏航力矩,因此要考虑偏航力矩过大从而稳定性降低的情况,不切合实际。
另外,关于所述专利文献2中记载的转弯控制装置,虽然在急转弯时(操舵角速度或操舵角加速度大时)所述第1偏航力矩反映出来较大,此时回头性得以提高,但在通常转弯时却不怎么有效。故而,渴望在通常转弯时能提高回头性的转弯控制装置。
发明内容
为此,本发明的目的在于提供一种能使通常转弯时的回头性得以提高的车辆的转弯控制装置。
用于解决课题的手段
在本发明所涉及的车辆的转弯控制装置中,为了解决上述课题采用了以下手段。
(1)本发明所涉及的一形态是一种车辆的转弯控制装置,基于车辆的行驶状态来对该车辆的左右车轮给予制动力,从而能对该车辆的车体产生偏航力矩,所述车辆的转弯控制装置的特征在于,具备:操舵量检测单元,其检测所述车辆的操舵量;车速检测单元,其检测或估计所述车辆的车速;前馈控制量运算部,其至少基于来自所述操舵量检测单元的检测信号,来计算前馈控制量;制动力控制量运算部,其基于由所述前馈控制量运算部计算出的所述前馈控制量,来决定制动力控制量;制动控制单元,其基于由所述制动力控制量运算部决定的所述制动力控制量,来控制所述制动力;和操舵方向判别单元,其基于来自所述操舵量检测单元的所述检测信号,来判别操舵方向是打盘方向和回盘方向中的哪一个方向,所述前馈控制量运算部具备:前馈控制量校正部,其根据所述操舵方向判别单元的判别结果,来校正所述前馈控制量。
(2)在上述(1)记载的形态中,可以是,在所述车速处于给定车速以上的高车速域,所述操舵方向判别单元将操舵方向判别为打盘方向的情况下,所述前馈控制量校正部使所述前馈控制量比在所述操舵方向判别单元将操舵方向判别为回盘方向的情况下小。。
(3)在上述(1或2)记载的形态中,可以是,所述车辆的转弯控制装置还具备:横向加速度检测单元,其检测所述车辆的左右方向的加速度;偏航率检测单元,其检测所述车辆的实际偏航率;第1规范偏航率运算部,其基于来自所述横向加速度检测单元的检测信号以及来自所述车速检测单元的检测信号,来计算第1规范偏航率;规范偏航率校正部,其基于来自所述操舵量检测单元的检测信号以及所述车速检测单元的检测信号,将所述第1规范偏航率朝着增加方向进行校正,来计算第2规范偏航率;和第2制动力控制量运算部,其朝着抵消所述第2规范偏航率、与由所述偏航率检测单元检测出的实际偏航率之间的偏航率偏差的方向,来决定第2制动力控制量,所述制动控制单元基于对由所述制动力控制量运算部决定的所述制动力控制量与由所述第2制动力控制量运算部决定的所述第2制动力控制量进行加法运算或乘法运算而得到的总制动力控制量,来控制所述制动力。
(4)在上述(3)记载的形态中,可以是,所述规范偏航率校正部根据基于来自所述操舵量检测单元的检测信号以及来自所述车速检测单元的检测信号而估计出的舵角偏航率基准值、以及与所述舵角偏航率基准值对应地被决定且相对于该舵角偏航率基准值具有时延的延迟舵角偏航率值中的任一者,将所述第1规范偏航率朝着增加方向进行校正,来计算所述第2规范偏航率。
(5)在上述(3)记载的形态中,可以是,所述车辆的转弯控制装置还具备:所需扭矩检测单元,其基于所述车辆中的加速器开度或加速器踏板操作量,来检测所需扭矩的大小,在来自所述所需扭矩检测单元的检测信号小于给定值时,所述规范偏航率校正部按照所述第2规范偏航率随所述车速变小而变大的方式来决定校正量。
(6)在上述(1~3)记载的形态中,可以是,所述规范偏航率校正部按照所述第2规范偏航率随基于来自所述操舵量检测单元的检测信号而计算的所述车辆的转舵速度或转舵量变大而变大的方式,来决定校正量。
(7)在上述(1或2)记载的形态中,可以是,所述车辆的转弯控制装置还具备:无效化单元,其在所述车辆处于给定的运转状态时,使由所述制动力控制量运算部决定的所述制动力控制量无效。
发明效果
根据上述(1)的形态,在基于前馈控制量和增加特性来决定制动力控制量时,能在操舵方向是打盘方向的情况下和回盘方向的情况下变更增加特性来决定制动力控制量。因此,能兼顾操舵的响应性及回头性的提高、和偏航力矩的收敛性的提高。
在上述(2)的情况下,在高车速域中操舵方向为打盘时,不仅能抑制过度的操舵介入以确保稳定性,还能谋求收敛性的提高,另一方面,在回盘时能提高响应性。
在上述(3)的情况下,由于基于对前馈控制系统的制动力控制量和反馈控制系统的第2制动力控制量进行合并而得到的总制动力控制量来控制所述制动力,因此不仅操舵的响应性得以提高,随动性也得以提高。例如,在像稳态圆周转弯时等那样在操舵输入后的所谓操舵保持的过程中,控制量的变动被抑制而使随动性得以提高。
在上述(4)的情况下,在对方向盘进行打盘时和回盘时,能改变操舵的响应性。
在上述(5)的情况下,例如,低中车速的紧急内倾(tuck in;卷入)时的回头性得以提高。
在上述(6)的情况下,对前方障碍物的避开操作或变换车道等时的操舵的响应性得以提高。
在上述(7)的情况下,在存在若加入前馈系统的制动力控制量则会使车辆行为的稳定性下降的风险的特定条件下,例如,在高车速时、高操舵速度时或ABS工作时等,能使前馈系统的制动力控制量无效,从而能维持车辆行为的稳定性。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的第1实施方式的车辆的转弯控制装置的参考例1的框图。
图2是舵角规范偏航率计算的框图。
图3是所述参考例1中的校正部的框图。
图4是说明横向G规范偏航率、舵角规范偏航率和门限规范偏航率的 关系的图。
图5是说明所述参考例1中的分配系数HB1的计算方法的图。
图6是说明所述参考例1中的校正系数HS1的计算方法的图。
图7是表示所述参考例1中的校正系数HS2决定处理的流程图。
图8是说明所述参考例1中的校正系数HS3的计算方法的图。
图9是所述参考例1中的制动力控制量计算的框图。
图10是表示本发明所涉及的第1实施方式的车辆的转弯控制装置的参考例2的框图。
图11是所述参考例2中的制动力控制量计算的框图。
图12是滤波处理舵角规范偏航率计算的框图。
图13是表示本发明所涉及的第1实施方式的车辆的转弯控制装置的实施例的框图。
图14是表示舵角规范偏航率与滤波处理舵角规范偏航率的相关关系的图。
图15是所述实施例中的打盘FF控制量校正值计算的框图。
图16是所述实施例中的回盘FF控制量校正值计算的框图。
图17是说明所述实施例中的前馈控制的图。
图18是说明横向G规范偏航率、舵角规范偏航率、滤波处理舵角规范偏航率、反馈目标偏航率的关系的图。
图19是表示本发明所涉及的第2实施方式中的车辆的转弯控制装置的参考例1的框图。
图20是舵角规范偏航率计算的框图。
图21是所述参考例1中的校正部的框图。
图22是说明横向G规范偏航率、舵角规范偏航率和门限规范偏航率的关系的图。
图23是说明所述参考例1中的分配系数HB1的计算方法的图。
图24是说明所述参考例1中的校正系数HS1的计算方法的图。
图25是表示所述参考例1中的校正系数HS2决定处理的流程图。
图26是说明所述参考例1中的校正系数HS3的计算方法的图。
图27是所述参考例1中的制动力控制量计算的框图。
图28是表示本发明所涉及的第2实施方式中的车辆的转弯控制装置的参考例2的框图。
图29是所述参考例2中的制动力控制量计算的框图。
图30是滤波处理舵角规范偏航率计算的框图。
图31是表示本发明所涉及的第2实施方式中的车辆的转弯控制装置的实施例1的框图。
图32是表示舵角规范偏航率与滤波处理舵角规范偏航率的相关关系的图。
图33是说明横向G规范偏航率、舵角规范偏航率、滤波处理舵角规范偏航率和反馈目标偏航率的关系的图。
图34是表示本发明所涉及的第2实施方式中的车辆的转弯控制装置的实施例2的框图。
图35是所述实施例2中的打盘FF控制偏差计算的框图。
图36是所述实施例2中的回盘FF控制偏差计算的框图。
图37是说明所述实施例2中的前馈控制的图。
具体实施方式
<第1实施方式>
在说明本发明所涉及的第1实施方式中的车辆的转弯控制装置的实施例前,参照图1至图11的附图来说明其参考例。
<参考例1>
首先,参照图1至图9的附图来说明本发明所涉及的第1实施方式中的车辆的转弯控制装置的参考例1。
图1是参考例1的车辆的转弯控制装置中的控制框图。
车辆的转弯控制装置1具备:刹车控制部2、以及刹车装置10。
刹车控制部2根据车辆的行驶状态来决定前后左右轮的制动力控制量,刹车装置10基于由刹车控制部2决定的各轮的制动力控制量,来对各轮的制动力进行控制。
对刹车控制部2,从用于检测车辆的方向盘的操舵角(操舵量)的操舵角传感器3、用于检测车速的车速传感器4、用于检测车辆的左右方向 (车宽度方向)的加速度即横向加速度(以下,简称横向G)的横向加速度传感器(以下,简称横向G传感器)5、用于检测车辆的偏航率的偏航率传感器6、用于检测车辆的加速器开度的加速器开度传感器7分别输入与检测值相应的检测信号,另外,从用于计算车辆的车轮与路面之间的摩擦系数的μ计算部8输入与计算出的摩擦系数相应的电信号。
刹车控制部2具备:舵角规范偏航率运算部11、稳态规范偏航率运算部12,横向G规范偏航率运算部14、校正部15、门限偏航率偏差运算部16、反馈制动力控制量运算部(以下,简称FB制动力控制量运算部)19。
舵角规范偏航率运算部11基于由操舵角传感器3检测出的操舵角和由车速传感器4检测出的车速,来估算舵角规范偏航率。具体而言,如图2所示,参照舵角规范偏航率增益表22来求取与车速相应的舵角规范偏航率增益Ky,并对由操舵角传感器3检测出的操舵角乘以所述舵角规范偏航率增益Ky而算出。此外,舵角规范偏航率增益表22中,横轴是车速,纵轴是舵角规范偏航率增益Ky,能加入轮胎特性以实验的方式得到。本参考例1中的舵角规范偏航率增益表22是非线性,车速越大,舵角规范偏航率增益Ky变得越大,并向着给定值收敛。驾驶者在积极地想使车辆转向时会增大操舵角,因此舵角规范偏航率变大。也就是,在基于舵角而算出的舵角规范偏航率大时,能估计为想使车辆转向这样的驾驶者的操舵意志大。
稳态规范偏航率运算部12参照稳态规范偏航率增益表21来计算与车速相应的稳态规范偏航率增益Kv,并对舵角规范偏航率乘以稳态规范偏航率增益Kv来计算稳态规范偏航率ω_high。本参考例1中的稳态规范偏航率增益表21中,横轴是车速,纵轴是稳态规范偏航率增益Kv,其被设定为:车速越大,稳态规范偏航率增益Kv越朝着1收敛,车速越小,稳态规范偏航率增益Kv越大。在本参考例1中,稳态规范偏航率ω_high构成校正基准值,稳态规范偏航率ω_high随车速变低而增益越高。
横向G规范偏航率运算部14基于由横向G传感器5检测出的横向G和由车速传感器4检测出的车速,来计算横向G规范偏航率ω_low。横向G规范偏航率ω_low是能以当前的横向G而产生的偏航率,例如表现为ω_low=Gy/V。在此Gy是由横向G传感器5检测出的横向加速度 检测值,V是由车速传感器4检测出的车体速度。
校正部15基于稳态规范偏航率ω_high和横向G规范偏航率ω_low来计算门限规范偏航率ω_TAR。校正部15中的门限规范偏航率ω_TAR的计算方法将在后详述。
门限偏航率偏差运算部16从门限规范偏航率ω_TAR中减去由偏航率传感器6检测出的偏航率(实际偏航率),来计算门限偏航率偏差Δωfb。
FB制动力控制量运算部19基于门限偏航率偏差Δωfb来计算反馈制动力控制量(简称FB制动力控制量),并作为指令值输出至刹车装置10。
接下来,参照图3至图8的附图来说明校正部15中的门限规范偏航率ω_TAR的计算方法。
如图3所示,校正部15具备:分配系数HB1运算部31、基准门限规范偏航率运算部32、校正系数HS1运算部33、校正系数HS2运算部34、校正系数HS3运算部35。
在校正部15的基准门限规范偏航率运算部32中,基于由分配系数HB1运算部31计算出的分配系数HB1、以及稳态规范偏航率ω_high和横向G规范偏航率ω_low来计算基准门限规范偏航率ω_t1。进而,对该基准门限规范偏航率ω_t1乘以由校正系数HS1运算部33以及校正系数HS2运算部34计算出的校正系数HS1、HS2,再加上由校正系数HS3运算部35计算出的校正系数HS3,由此来计算门限规范偏航率ω_TAR(参照下式(1))。
ω_TAR=ω_t1×HS1×HS2+HS3…式(1)
该门限规范偏航率ω_TAR成为反馈控制中的偏航率目标值。
具体而言,基准门限规范偏航率运算部32在现有的操舵辅助刹车控制中的反馈控制中使作为目标值的横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算出的稳态规范偏航率ω_high相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算基准门限规范偏航率ω_t1。由此,谋求了对用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以及用于使操舵的响应性得以提高的控制的兼顾。
在此,参照图4来说明横向G规范偏航率的增加校正。图4示出了从 直行状态起转动方向盘,到保持为给定的操舵角为止的舵角规范偏航率和横向G规范偏航率随时间的变化。如此,舵角规范偏航率通常大于横向G规范偏航率。于是,采用按照趋近舵角规范偏航率的方式进行校正,并根据行驶状态来调整对舵角规范偏航率趋近到何种程度,来作为对横向G规范偏航率进行增加校正的方法,在该调整手段中采用了横向G规范偏航率和舵角规范偏航率的分配系数这样的概念。
而且,在本参考例1中,对其进一步发展,采用了按照趋近基于舵角规范偏航率而计算出的稳态规范偏航率ω_high的方式进行校正来作为对横向G规范偏航率进行增加校正的方法。
具体而言,在本参考例1中,基于由分配系数HB1运算部31计算出的分配系数HB1、以及横向G规范偏航率ω_low和稳态规范偏航率ω_high,来从式(2)计算基准门限规范偏航率ω_t1(参照下式(2))。
ω_t1=HB1×ω_high+(1-HB1)×ω_low…式(2)
在此,分配系数HB1是0至1的数值,在HB1=0的情况下,基准门限规范偏航率ω_t1变为横向G规范偏航率ω_low,在HB1=1的情况下,基准门限规范偏航率ω_t1变为稳态规范偏航率ω_high。
接下来,参照图5来说明在分配系数HB1运算部31中所计算的分配系数HB1。
分配系数HB1是对根据车速而算出的分配系数HB1a、根据偏航率变化率而算出的分配系数HB1b、根据偏航率偏差积分而算出的分配系数HB1c、以及根据转舵速度而算出的分配系数HB1d进行乘法运算而算出的(参照下式(3))。
HB1=HB1a×HB1b×HB1c×HB1d…式(3)
各分配系数HB1a、HB1b、HB1c、HB1d是分别参照图5所示的分配系数表40、41、42、43而算出的。说明本参考例1中的各分配系数表40、41、42、43。
在计算分配系数HB1a的分配系数表40中,横轴是车速,纵轴是分配系数HB1a。该分配系数表40中,在低车速域以HB1a=1保持恒定,当车速变为给定值以上时,分配系数HB1a随车速变高而逐渐变小,在高速域变为以HB1a=0保持恒定。由此,在车速低时,在FB制动力控制量运 算部19中增大作为目标值的门限规范偏航率ω_TAR,来使回头性以及随动性得以提高,在车速高时,在FB制动力控制量运算部19中不增大作为目标值的门限规范偏航率ω_TAR,从而能确保车辆行为的稳定性。
在计算分配系数HB1b的分配系数表41中,横轴是偏航率变化率,纵轴是分配系数HB1b。该分配系数表41中,在偏航率变化率小的区域以HB1b=1保持恒定,当偏航率变化率变为给定值以上时,分配系数HB1b随偏航率变化率变大而逐渐变小,在偏航率变化率大的区域,变为以HB1b=0保持恒定。在此,偏航率变化率是指,由偏航率传感器6检测的实际偏航率随时间的变化,能通过对实际偏航率进行时间微分而算出。例如,在进行激烈的蛇形行驶时或车辆行为不稳定等时,呈现大的偏航率变化率。
在这样的场景下,在FB制动力控制量运算部19中不应该增大作为目标值的门限规范偏航率ω_TAR,因此在偏航率变化率大时,将分配系数HB1b设为小的值,以使得不增大门限规范偏航率ω_TAR。
在计算分配系数HB1c的分配系数表42中,横轴是偏航率偏差积分值,纵轴是分配系数HB1c。该分配系数表42中,在偏航率偏差积分值小的区域以HB1c=1保持恒定,当偏航率偏差积分值变为给定值以上时,分配系数HB1c随偏航率偏差积分值变大而逐渐变小,在偏航率偏差积分值大的区域变为以HB1c=0保持恒定。在此,偏航率偏差积分值是指,从开始操舵时起对门限规范偏航率与由偏航率传感器6检测的实际偏航率之间的偏差即门限偏航率偏差Δωfb进行累加而得到的值。例如,在门限偏航率偏差Δωfb虽小但其状态长时间持续的情况下,偏航率偏差积分值变大。在这样的场景下,虽缓慢但仍存在车逐渐进入回形滑行(spin)状态的可能性,因此在FB制动力控制量运算部19中不应该增大作为目标值的门限规范偏航率ω_TAR。于是,在偏航率偏差积分值大时,将分配系数HB1c设为小的值,以使得不增大门限规范偏航率ω_TAR。
在计算分配系数HB1d的分配系数表43中,横轴是转舵速度,纵轴是分配系数HB1d。
该分配系数表43被设定为:转舵速度越大,分配系数HB1d变得越大,且分配系数HB1d在转舵速度为正的情况下比在转舵速度为负的情况 下大。在此,转舵速度是基于由操舵角传感器3检测的操舵角的时间变化量和舵角而决定的值,能通过对操舵角进行时间微分并与舵角比较来算出。转舵速度为正的情况是指,在将方向盘朝着远离中立位置(直行方向位置)的方向进行着转动操作的状态下生成了朝着同方向的时间变化量之时以及在将方向盘朝着中立位置(直行方向位置)进行着转动操作的状态下生成了朝着同方向的时间变化量之时,转舵速度为负的情况是指,在将方向盘朝着远离中立位置(直行方向位置)的方向进行着转动操作的状态下生成了朝着中立位置的方向的时间变化量之时以及在将方向盘朝着返回中立位置的方向进行着转动操作的状态下生成了朝着远离中立位置的方向的时间变化量之时。
在转舵速度为正的情况下,能估计为驾驶者想使车辆大幅转向这样的操舵意志大,因此转舵速度越大,将分配系数HB1d设为越大的值(最大值HB1d=1时保持恒定),以增大门限规范偏航率ω_TAR。由此,使操舵的响应性得以提高。另一方面,在转舵速度为负的情况下,能估计为驾驶者想使操作收敛的状态,因此转舵速度的绝对值越大,将分配系数HB1d设为越小的值(最小值HB1d=0时保持恒定),以使得不增大门限规范偏航率ω_TAR。
由此,对前方障碍物的避开操作或变换车道等时的操舵的响应性得以提高。
此外,分配系数HB1d还可以取代转舵速度而基于转舵角(转舵量)来算出。这是因为转舵角越大,能估计为驾驶者积极地想使车辆转向的操作意志越大。在此情况下的转舵角与操舵角同义。
接下来,参照图6来说明在校正系数HS1运算部33中所计算的校正系数HS1。
该校正系数HS1是将驾驶者通过使车辆为前载荷打方向盘来进行使车辆转向的操作时等纳入了考量的校正系数。
如图6所示,校正系数HS1是对根据操舵速度而算出的校正系数HS1a、与根据车辆的前载荷而算出的校正系数HS1b进行乘法运算而算出的(参照下式(4))。
HS1=HS1a×HS1b…式(4)
车辆的前载荷是指向着车辆前方的载荷移动量,例如能基于对车辆的前后方向的加速度进行检测的未图示的前后加速度传感器来进行估计。在此情况下,前后加速度传感器能说成对向着前后方向的载荷移动量进行估计的载荷移动量估计单元。
各校正系数HS1a、HS1b分别参照图6所示的校正系数表44、45而算出。说明本参考例1中的校正系数表44、45。
在计算校正系数HS1a的校正系数表44中,横轴是操舵速度,纵轴是校正系数HS1a。该校正系数HS1a表44中,在操舵速度小的区域以HS1a=1保持恒定,当操舵速度变为给定值以上时,校正系数HS1a随操舵速度变大而逐渐变小,在操舵速度大的区域以HS1a=0保持恒定。
在计算校正系数HS1b的校正系数表45中,横轴是前载荷(向着车辆前方的载荷移动量),纵轴是校正系数HS1b。该校正系数HS1b表45中,在前载荷小的区域以HS1b=1保持恒定,当前载荷变为给定值以上时,校正系数HS1b随前载荷变大而逐渐变小,在前载荷大的区域以HS1b=0保持恒定。
虽然如前述那样使车辆为前载荷来打方向盘易于使车辆转向,但车辆行为会随着前载荷变大而易于变得不稳定,另外,操舵速度越大,车辆行为越易于变得不稳定。校正系数HS1是用于调整这样的操舵时的门限规范偏航率ω_TAR的校正系数。
像上述那样计算校正系数HS1的结果是,在操舵速度小的区域且前载荷小的区域,校正系数HS1变为1,因此能增大门限规范偏航率ω_TAR,从而能提高回头性。与此相对,随着操舵速度以及前载荷变大,校正系数HS1逐渐变小至1以下,因此能减小门限规范偏航率ω_TAR,从而能确保车辆行为的稳定性。
接下来,说明在校正系数HS2运算部34中所计算的校正系数HS2。
该校正系数HS2是将在车轮与路面之间的摩擦系数(以下简称μ)高的路面(以下,简称高μ路)上进行变换车道(进行操舵以立刻返回原始的行进方向的操作)的情况纳入了考量的校正系数。
校正系数HS2以1为最大值,是按照在满足了下述条件的情况下从初始值中减去给定的减少计数值、而在下述的所有条件均不满足的情况下以 1为目标值地加上给定的增加计数值这样的方式而构成的增益。作为条件,(a)判断为摩擦系数μ高时(或检测到与高摩擦系数的路面行驶对应的前后或横向加速度时),(b)判断为操舵角大时,(c)判断为横向G减少率大时,(d)判断为偏航率减少率大时,减去给定的减少计数值。此外,上述条件是(a)至(d)中至少1个或将多个任意地组合即可。尤其是考虑到高摩擦系数时的车辆行为收敛性,优选使用上述(a)、与(b)至(d)中任一个的组合。
此外,摩擦系数μ由μ计算部8计算。另外,横向G减少率是指,横向G的减少速度,能基于由横向G传感器5检测的横向G来计算,偏航率减少率是指,由偏航率传感器6检测的实际偏航率的减少速度。
依照图7的流程图来说明决定校正系数HS2的处理的一例。
首先,在步骤S01中,判定摩擦系数μ是否大于阈值μth。
在步骤S01中的判定结果为“是”(μ>μth)的情况下,前进至步骤S02,判定是否满足操舵角δ大于阈值δth(δ>δth)、或者横向G减少率ΔG大于阈值ΔGth(ΔG>ΔGth)、或者偏航率减少率γ大于阈值γth(γ>γth)的至少一者。
在步骤S02中的判定结果为“是”的情况下,前进至步骤S03,通过减法运算处理来决定校正系数HS2,并暂且结束本例程的执行。该减法运算处理是从校正系数HS2的初始值中减去给定的减法运算计数值,以使校正系数HS2朝0收敛。
另一方面,在步骤S01中的判定结果为“否”(μ≤μth)的情况下、以及在步骤S02中的判定结果为“否”的情况下,前进至步骤S04,通过加法运算处理来决定校正系数HS2,并暂且结束本例程的执行。该加法运算处理是加上给定的增加计数值,以使校正系数HS2朝1收敛。
此外,校正系数HS2的初始值被设为0到1之间的给定值。
在高μ路中进行变换车道时偏航率以及横向G急剧减少的情况下,有时会朝着与通过操舵而想行进的方向相反的方向产生大的偏航率。此时,若增大门限规范偏航率ω_TAR,则存在车辆对操舵的循迹稳定性恶化的风险。校正系数HS2用于对其抑制。也就是,在摩擦系数μ、操舵角、横向G减少率、偏航率减少率大的情况下,通过将校正系数HS2设为小的 值,从而不增大门限规范偏航率ω_TAR,由此来提高变换车道后的偏航率的收敛性。
接下来,参照图8来说明在校正系数HS3运算部35中所计算的校正系数HS3。
该校正系数HS3是将驾驶者执行紧急内倾时等纳入了考量的校正系数。紧急内倾是在转弯中急收加速器踏板时车辆成为前载荷从而切入转弯内侧的现象,但也有驾驶者利用其来积极地进行转弯操作的情况。然而,利用了该紧急内倾的转弯操作,在对车辆的所需扭矩大时(换言之,加速器开度大时)至松开加速器时、或车速大时,车辆行为易于变得不稳定。校正系数HS3是用于调整紧急内倾时的门限规范偏航率ω_TAR的校正系数。
如图8所示,校正系数HS3是对根据车速而算出的校正系数HS3a、与根据车辆的所需扭矩而算出的校正系数HS3b进行乘法运算而算出的(参照下式(5))。
HS3=HS3a×HS3b…式(5)
此外,车辆的所需扭矩能根据由加速器开度传感器7检测出的加速器开度来计算。
各校正系数HS3a、HS3b分别参照图8所示的校正系数表51、52来计算。说明本参考例1中的校正系数表51、52。
在计算校正系数HS3a的校正系数表51中,横轴是车速,纵轴是校正系数HS3a。该校正系数HS3a表51中,在车速小于给定值的区域,HS3a为正的恒定值,当车速变为所述给定值以上时,校正系数HS3a随车速变大而逐渐减小至越过给定速度V0的负的值,在车速非常大的区域,HS3a变为负的恒定值。
在计算校正系数HS3b的校正系数表52中,横轴是车辆的所需扭矩,纵轴是校正系数HS3b。该校正系数HS3b表52中,在所需扭矩小于给定值T0的区域,HS3b是正的值,在所需扭矩为给定值T0以上的区域,校正系数HS3b=0。在此,所述给定值T0是极小的值,例如,设定为与加速器开度趋近零时对应的所需扭矩。
通过如此设定校正系数表51、52,在所需扭矩为给定值T0以上的情 况下(即,判断为非紧急内倾状态时),与车速的大小无关地,校正系数HS3变为0,从而能不校正门限规范偏航率ω_TAR。
另外,在所需扭矩为给定值T0以下的情况下(即,判断为紧急内倾状态时),由于在车速小于V0时校正系数HS3变为正的值,因此能增大门限规范偏航率ω_TAR,且由于在车速为V0以上时校正系数HS3变为负的值,因此能减小门限规范偏航率ω_TAR。进而,在车速小于V0的情况下所需扭矩相同时,车速越小则将校正系数H3设为正值的越大的值,从而能增大门限规范偏航率ω_TAR。由此,能使车速为低中速的紧急内倾时的回头性得以提高。另一方面,在车速为V0以上的情况下所需扭矩相同时,车速越大则将校正系数H3设为负值的越大的值,从而能减小门限规范偏航率ω_TAR。
接下来,参照图9来说明在FB制动力控制量运算部19中所执行的制动力控制量(即,FB制动力控制量)的计算。
在FB制动力控制量运算部19中,基于由门限偏航率偏差运算部16运算出的门限偏航率偏差Δωfb来计算前轮侧的转弯内轮(以下,简称FR转弯内轮)的FB增压量ΔP1fb、前轮侧的转弯外轮(以下,简称FR转弯外轮)的FB增压量ΔP3fb、后轮侧的转弯内轮(以下,简称RR转弯内轮)的FB增压量ΔP2fb、后轮侧的转弯外轮(以下,简称RR转弯外轮)的FB增压量ΔP4fb。此外,以后的转弯方向以偏差Δωfb的符号为正、且规范偏航率以及实际偏航率均为正的情况为例来进行说明。
FR转弯内轮的FB增压量ΔP1fb基于门限偏航率偏差Δωfb并参照增压量表80而算出。增压量表80中,横轴是门限偏航率偏差Δωfb,纵轴是FB增压量ΔP1fb。在本参考例1中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下的情况下FB增压量ΔP1fb是0,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上时,FB增压量ΔP1fb随门限偏航率偏差Δωfb变大而增大。
RR转弯内轮的FB增压量ΔP2fb基于门限偏航率偏差Δωfb并参照增压量表81而算出。增压量表81中,横轴是门限偏航率偏差Δωfb,纵轴是FB增压量ΔP2fb。在本参考例1中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下的情况下FB增压量ΔP2fb是0,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上时,FB增压量ΔP2fb随门限偏航率偏差Δωfb变大而增大。
FR转弯外轮的FB增压量ΔP3fb基于门限偏航率偏差Δωfb并参照增压量表82而算出。增压量表82中,横轴是门限偏航率偏差Δωfb,纵轴是FB增压量ΔP3fb。在本参考例1中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上的情况下FB增压量ΔP3fb是0,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下时,FB增压量ΔP3fb随门限偏航率偏差Δωfb的绝对值变大而增大。
RR转弯外轮的FB增压量ΔP4fb基于门限偏航率偏差Δωfb并参照增压量表83而算出。增压量表83中,横轴是门限偏航率偏差Δωfb,纵轴是FB增压量ΔP4fb。在本参考例1中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上的情况下FB增压量ΔP4fb是0,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下时,FB增压量ΔP4fb随门限偏航率偏差Δωfb的绝对值变大而增大。
也就是,在FB制动力控制量运算部19中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上的情况下,实际偏航率小于门限规范偏航率,因此朝着使偏航率增大的方向(换言之,抵消门限偏航率偏差Δωfb的方向),来设定各轮的FB制动力控制量。具体而言,朝着使FR转弯内轮以及RR转弯内轮的刹车液压增大的方向来设定FB增压量,且按照使FR转弯外轮以及RR转弯外轮的刹车液压不增大的方式来设定FB增压量。
另一方面,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下的情况下,实际偏航率大于门限规范偏航率,因此朝着使偏航率减少的方向(换言之,抵消门限偏航率偏差Δωfb的方向)来设定各轮的FB制动力控制量。具体而言,朝着使FR转弯外轮以及RR转弯外轮的刹车液压增大的方向来设定FB增压量,且按照使FR转弯内轮以及RR转弯内轮的刹车液压不增大的方式来设定FB增压量。
然后,FB制动力控制量运算部19将FR转弯内轮的FB增压量ΔP1fb、RR转弯内轮的FB增压量ΔP2fb、FR转弯外轮的FB增压量ΔP3fb、以及RR转弯外轮的FB增压量ΔP4fb输出至刹车装置10。
刹车装置10根据所输入的各轮的控制量来对各轮的刹车压进行控制。
根据本参考例1的车辆的转弯控制装置,由校正部15使横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算的稳态规范偏航率ω_high相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算门限规范偏航率ω_TAR,因此能兼顾用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以及用于使操舵的响应性得以 提高的控制。其结果是,驾驶者的转弯意志响应性良好地被反映,操舵感得以提高。
另外,由于朝着增加横向G规范偏航率ω_low的方向进行校正并设了门限规范偏航率ω_TAR,因此能增大FB制动力控制量运算部19中的目标值,回头性得以提高。由此,能使车辆沿着行驶路线转弯,路面追踪性能(循迹稳定性)得以提高。
<参考例2>
接下来,参照图10以及图11的附图来说明本发明所涉及的第1实施方式中的车辆的转弯控制装置的参考例2。
图10是参考例2的车辆的转弯控制装置中的控制框图。尽管在前述的参考例1的车辆的转弯控制装置中,是朝着抵消门限规范偏航率ω_TAR与实际偏航率之间的偏差(即,门限偏航率偏差Δωfb)的方向来求取控制量(FB制动力控制量),且仅以该FB制动力控制量来控制刹车压,但在参考例2的转弯控制装置中,设为了:基于操舵角和车速来计算前馈制动力控制量(以下,简称FF制动力控制量),将对所述FB制动力控制量和FF制动力控制量进行加法运算而得到的值作为总制动力控制量,并基于该总制动力控制量来对各轮的刹车压进行控制。
以下,虽是对参考例2的车辆的转弯控制装置进行说明,但在图10的控制框图中反馈控制系统,即,舵角规范偏航率运算部11、稳态规范偏航率运算部12、横向G规范偏航率运算部14、校正部15、门限偏航率偏差运算部16、FB制动力控制量运算部19与在参考例1中相同,因此对同一形态部分赋予同一符号并省略说明,而以与参考例1的不同点即前馈控制系统为中心进行说明。
参考例2中的车辆的转弯控制装置1在参考例1的车辆的转弯控制装置1的构成的基础上,还具备稳态偏航率偏差运算部13和前馈制动力控制量运算部(以下,简称FF制动力控制量运算部)18来作为前馈控制系统。而且,由FF制动力控制量运算部18和参考例1中的FB制动力控制量运算部19构成了总制动力控制量运算部17。
将对由舵角规范偏航率运算部11计算出的舵角规范偏航率进行时间变化量平滑化处理或者峰值保持处理等从而去除了噪声后的舵角规范偏 航率输入至稳态偏航率偏差运算部13。然后,稳态偏航率偏差运算部13从稳态规范偏航率ω_high中减去除噪后的舵角规范偏航率,来计算稳态偏航率偏差Δωff。
总制动力控制量运算部17在FF制动力控制量运算部18中基于稳态偏航率偏差Δωff来计算FF制动力控制量,在FB制动力控制量运算部19中基于门限偏航率偏差Δωfb来计算FB制动力控制量,进而对FF制动力控制量和FB制动力控制量进行加法运算来计算总制动力控制量,并作为指令值输出至刹车装置10。
接下来,参照图11来说明在总制动力控制量运算部17中所执行的刹车控制量运算。
说明FF制动力控制量运算部18中的FF制动力控制量的计算。
首先,基于由操舵角传感器3检测出的操舵角来决定针对FR转弯内轮和RR转弯内轮的增压分配,并基于该增压分配来计算针对FR转弯内轮的增压系数K1fr和针对RR转弯内轮的增压系数K1rr。在此,在操舵所带来的载荷移动大的情况下,可以设定为使针对FR转弯内轮的增压系数K1fr对应于操舵角地变大。
然后,基于针对FR转弯内轮的增压系数K1fr和针对RR转弯内轮的增压系数K1rr,来并行地实施针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff的计算、以及针对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff的计算。
首先,说明针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff的计算。对由稳态偏航率偏差运算部13运算出的稳态偏航率偏差Δωff乘以增加系数K1fr,来计算针对FR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω1ff。
接下来,参照增压量表60,根据针对FR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω1ff来计算FR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP1ffk。增压量表60中,横轴是稳态偏航率偏差Δω1ff,纵轴是刹车液压增压量ΔP1ffk。在本参考例2中,在针对FR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω1ff为0以下的情况下,刹车液压增压量ΔP1ffk是0,在针对FR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω1ff为0以上时,刹车液压增压量ΔP1ffk随稳态偏航率偏差Δω1ff变大而增大。
接下来,在限幅处理部61中进行限幅处理以使FR转弯内轮的刹车液 压增压量ΔP1ffk不超过上限值。上限值是由上限值计算部62算出的任意的值,通过设定为不超过该值来抑制液压增压量ΔP1ffk的突变。
接下来,对限幅处理后的FR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP1ffK乘以与车速相应的增益,来计算针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff。此外,与车速相应的增益是基于增益表63而算出的。该增益表63中,横轴是车速,纵轴是增益,在车速小的区域以增益=1保持恒定,当车速变为给定值以上时,增益随车速变大而逐渐减小,在车速大的区域以增益=0保持恒定。
如此乘以与车速相应的增益的结果是,在车速大时,FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff变为0。换言之,在高车速时将FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff设为无效。由此,能防止在高车速时因操舵辅助刹车而引起车辆行为变得不稳定。在本参考例2中,增益表63构成无效化单元。此外,还可以取代乘以与车速相应的增益,而给出随车速变高而调低的门限值,并设定为ΔP1ff不超过该门限值。
针对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff的计算与针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff的计算相同,因此简单进行说明。
对由稳态偏航率偏差运算部13运算出的稳态偏航率偏差Δωff乘以针对RR转弯内轮的增加系数K1rr,来计算针对RR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω2ff。
接下来,参照增压量表64,根据针对RR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω2ff来计算RR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP2ffk。增压量表64与增压量表60相同,因此省略说明。
接下来,在限幅处理部65中,进行限幅处理以使RR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP2ffk不超过上限值。上限值由上限值计算部66算出。上限值计算部66与上限值计算部62相同。
接下来,对限幅处理后的RR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP2ffK乘以通过增益表67而计算出的增益,来计算针对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff。增益表67与增益表63相同,因此省略说明。在本参考例2中,增益表67构成无效化单元。
另外,FF制动力控制量运算部18具备内轮减压量计算部70。内轮减 压量计算部70用于在高速时或高横向G时因制动而使车辆行为变得不稳定这样的前提下,预先限制转弯内轮的刹车液压。
在内轮减压量计算部70中,通过参照第1减压率表71来计算与车速相应的减压率,而且参照第2减压率表72来计算与横向G相应的减压率,并使这些减压率相乘,来计算总减压率。
第1减压率表71中,横轴是车速,纵轴是减压率,在车速小的区域以减压率=0保持恒定,当车速变为给定值以上时,减压率随车速变大而逐渐增大,在车速大的区域以减压率=1保持恒定。
第2减压率表72中,横轴是横向G,纵轴是减压率,在横向G小的区域以减压率=0保持恒定,当横向G变为给定值以上时,减压率随横向G变大而逐渐增大,在横向G大的区域以减压率=1保持恒定。
由此,总减压率能对应于行驶时的车速以及横向G而被设定为0到1之间的值。
然后,对如此求出的总减压率乘以刹车装置10的主缸压,进而乘以负1来求取内轮减压量ΔPd。
FB制动力控制量运算部19中的FB制动力控制量的计算与参考例1相同,因此省略说明。
然后,总制动力控制量运算部17将对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff、FR转弯内轮的FB增压量ΔP1fb、以及内轮减压量ΔPd进行加法运算而得到的值设为针对FR转弯内轮的总制动力控制量,将对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff、RR转弯内轮的FB增压量ΔP2fb、以及内轮减压量ΔPd进行加法运算而得到的值设为针对RR转弯内轮的总制动力控制量,将FR转弯外轮的FB增压量ΔP3fb设为FR转弯外轮的总制动力控制量,且将RR转弯外轮的FB增压量ΔP4fb设为RR转弯外轮的总制动力控制量,并输出至刹车装置10。
刹车装置10根据所输入的各轮的控制量来对各轮的刹车压进行控制。
根据本参考例2的车辆的转弯控制装置,由于与参考例1的情况相同,由校正部15使横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算的稳态规范偏航率ω_high相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算门限规范偏航率ω_TAR,因此能兼顾用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以 及用于使操舵的响应性得以提高的控制。其结果是,驾驶者的转弯意志响应性良好地被反映,操舵感得以提高。
另外,由于朝着增加横向G规范偏航率ω_low的方向进行校正并设了门限规范偏航率ω_TAR,因此能增大FB制动力控制量运算部19中的目标值,回头性得以提高。由此,能使车辆沿着行驶路线转弯,路面追踪性能(循迹稳定性)得以提高。
进而,根据本参考例2的车辆的转弯控制装置,由于根据对基于车体行为而算出的FB制动力控制量加上基于操舵输入而算出的FF制动力控制量而得到的总制动力控制量,来控制刹车压,因此既能确保车辆行为的稳定性,又能使操舵的响应性得以提高。另外,操舵的随动性也得以提高。在像稳态圆周转弯时等那样在操舵输入后的所谓操舵保持的过程中,控制量的变动被抑制而使随动性得以提高。
接下来,参照图12至图18的附图来说明本发明所涉及的第1实施方式中的车辆的转弯控制装置的实施例。
在前述的参考例1、2中,对舵角规范偏航率乘以对应于车速而设定的增益(稳态规范偏航率增益Kv)来计算稳态规范偏航率ω_high,并将该稳态规范偏航率ω_high输入至校正部15,且对应于车辆的操舵状态或运动状态使横向G规范偏航率ω_low与稳态规范偏航率ω_high相关联地进行校正。
但是,在车辆中偏航响应相对于操舵输入存在时延是所熟知的。而所述舵角规范偏航率并未考虑到时延。于是,在本实施例中,将所述舵角规范偏航率设为基准值来计算对其考虑了时延而得到的舵角规范偏航率,并根据车辆的操舵状态来选择未考虑时延的舵角规范偏航率和考虑了时延的舵角规范偏航率中的任一者,且将其作为稳态规范偏航率ω_high输入至校正部15,来对横向G规范偏航率ω_low进行校正。
另外,尽管在前述的参考例2中,是在稳态偏航率偏差运算部13中计算稳态规范偏航率与舵角规范偏航率之间的偏差即稳态偏航率偏差Δωff,并由FF制动力控制量运算部18基于该稳态偏航率偏差Δωff来算出FF制动力控制量,但在本实施例中设为了:计算未考虑时延的舵角规范偏航率与考虑了时延的舵角规范偏航率之间的偏差,校正该偏差来计算 稳态偏航率偏差Δωff,并由FF制动力控制量运算部18基于该稳态偏航率偏差Δωff来计算FF制动力控制量。
首先,参照图12来说明考虑了时延的舵角规范偏航率的计算方法。
通过对由操舵角传感器3检测出的舵角乘以根据车速而决定的舵角规范偏航率增益Ky来求取未考虑时延的舵角规范偏航率,如同参考例1中的说明。考虑了时延的舵角规范偏航率是通过由相位滞后滤波器23对如此求出的舵角规范偏航率以预先设定好的时间常数实施时延处理而算出的。若将未考虑时延的舵角规范偏航率值设为γstr(t),且将时间常数设为T,则考虑了时延的舵角规范偏航率值γstr_flt由式(7)表示。
γstr_flt=γstr(t-T)…式(7)
此外,在以下的说明中,将未考虑时延的舵角规范偏航率仅称为“舵角规范偏航率ωstn”,且将考虑了时延的舵角规范偏航率称为“滤波处理舵角规范偏航率ωstf”。在本实施例1中,舵角规范偏航率ωstn构成舵角偏航率基准值,滤波处理舵角规范偏航率ωstf构成延迟舵角偏航率值。
图13是实施例的车辆的转弯控制装置中的控制框图。
本实施例中的刹车控制部2由前馈控制系统(以下,简称FF控制系统)和反馈控制系统(以下,简称FB控制系统)组成,所述FF控制系统具备:前馈控制量运算部(以下,简称FF控制量运算部)20、操舵方向判定部26、打盘/回盘判定部(操舵方向判别单元)27、FF控制量校正部90、以及FF制动力控制量运算部(制动力控制量运算部)18,所述FB控制系统具备:选择器28、横向G规范偏航率运算部(第1规范偏航率运算部)14、校正部15、门限偏航率偏差运算部16、以及FB制动力控制量运算部(第2制动力控制量运算部)19。另外,由FF制动力控制量运算部18和FB制动力控制量运算部19构成了总制动力控制量运算部17。然后,总制动力控制量运算部17对由FF制动力控制量运算部18计算出的FF制动力控制量(制动力控制量)和由FB制动力控制量运算部19计算出的FB制动力控制量(第2制动力控制量)进行加法运算来计算总制动力控制量。
对刹车控制部2,从操舵角传感器3、车速传感器4、横向G传感器5、偏航率传感器6、加速器开度传感器7输入与各自的检测值相应的检测信 号,从μ计算部8输入与计算出的摩擦系数相应的电信号。
首先,说明刹车控制部2中的FF控制系统。
FF控制量运算部20构成为具备:舵角规范偏航率运算部11、滤波处理舵角规范偏航率运算部24、舵角规范偏航率偏差运算部25。
舵角规范偏航率运算部11与参考例1的情况相同,基于由操舵角传感器3检测出的舵角和由车速传感器4检测出的车速,来估算舵角规范偏航率ωstn。
滤波处理舵角规范偏航率运算部24如前述那样,通过由相位滞后滤波器23对舵角规范偏航率实施时延处理,来计算滤波处理舵角规范偏航率ωstf。
舵角规范偏航率偏差运算部25从由舵角规范偏航率运算部11计算出的舵角规范偏航率ωstn中减去由滤波处理舵角规范偏航率运算部24计算出的滤波处理舵角规范偏航率ωstf,来计算舵角规范偏航率偏差。该舵角规范偏航率偏差是使用后述的增加特性来进行校正之前的反馈控制量(以下,简称FF控制量),因此在以下的说明中将所述舵角规范偏航率偏差称为FF控制量来进行说明。在本实施例中,FF控制量运算部20至少基于操舵角传感器3(操舵量检测单元)的检测信号来计算FF控制量。
操舵方向判定部26基于操舵角传感器3的检测值,来判定方向盘是处于转动至比中立位置(直行方向位置)靠右转弯侧的状态(例如,将该状态设为“+”判定),还是处于转动至左转弯侧的状态(例如,将该状态设为“-”判定)。
打盘/回盘判定部27基于由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的FF控制量的正负符号、以及操舵方向判定部26的判定结果,来判定方向盘是进行着打盘,还是进行着回盘。
参照图14的附图来说明该判定原理。图14示出了在对方向盘进行了右转弯操作后进行返回至中立位置的操作时的舵角规范偏航率ωstn和滤波处理舵角规范偏航率ωstf在时间上的变化。滤波处理舵角规范偏航率ωstf是在舵角规范偏航率ωstn中考虑了时延而得到的,因此虽然到经过给定的时间为止舵角规范偏航率ωstn大于滤波处理舵角规范偏航率ωstf,但在经过所述给定的时间后反转过来,滤波处理舵角规范偏航率ωstf大于 舵角规范偏航率ωstn。
在此,能将舵角规范偏航率ωstn大于滤波处理舵角规范偏航率ωstf之时估计为对方向盘进行着打盘之时,且能将滤波处理舵角规范偏航率ωstf大于舵角规范偏航率ωstn之时估计为对方向盘进行着回盘之时。因此,方向盘在处于转动至比中立位置靠右转弯侧的状态(操舵方向判定部26的判定为“+”),即由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的FF控制量为正的值的情况下,能估计为处于打盘的状态,并能在所述FF控制量为负的值的情况下估计为处于回盘的状态。此外,在方向盘转动至左转弯侧的状态下,仅符号相反,能以同样的原理来进行估计。也就是,能在操舵方向判定部26的判定结果的正负符号与由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的FF控制量的正负符号为相同符号的情况下,判定为打盘,且在为不同符号的情况下判定为回盘。
FF控制量校正部90构成为具备:选择器91、打盘FF控制量校正部92、回盘FF控制量校正部93、限幅处理部94、限幅值表95。
选择器91根据打盘/回盘判定部27的判定结果,来选择将由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的FF控制量输出至打盘FF控制量校正部92和回盘FF控制量校正部93中的哪一个。具体而言,在由打盘/回盘判定部27判定为打盘的情况下,将由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的FF控制量输出至打盘FF控制量校正部92,而在由打盘/回盘判定部27判定为回盘的情况下,将由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的FF控制量输出至回盘FF控制量校正部93。
打盘FF控制量校正部92以及回盘FF控制量校正部93对从舵角规范偏航率偏差运算部25经由选择器91而输入的FF控制量(ωstn-ωstf)乘以与横向G相应的增益Kg以及与车速相应的增益Kv,来计算FF控制量校正值。在此,增益Kg、Kv虽然分别参照横向G增益表、车速增益表而算出,但使在打盘FF控制量校正部92和回盘FF控制量校正部93中所使用的横向G增益表以及车速增益表不同。
图15是打盘FF控制量校正部92的控制框图,图16是回盘FF控制量校正部93的控制框图。横向G增益表96A、96B中,横轴是横向G,纵轴是增益Kg,车速增益表97A、97B中,横轴是车速,纵轴是增益Kv。
首先,参照图15来说明打盘FF控制量校正部92中的FF控制量校正值的计算。
打盘FF控制量校正部92中的横向G增益表96A中,横向G为0时增益Kg是给定的正的值,且随着横向G变大,增益Kg逐渐地一点点地变大。打盘FF控制量校正部92参照该横向G增益表96A来计算与由横向G传感器5检测出的横向G相应的增益Kg。
打盘FF控制量校正部92中的车速增益表97A中,到车速达到某给定车速为止,增益Kv以正的值大致保持恒定,而当超过所述给定车速时,急剧减少,并变为0。打盘FF控制量校正部92参照该车速增益表97A来计算与由车速传感器4检测出的车速相应的增益Kv。
然后,打盘FF控制量校正部92对FF控制量(ωstn-ωstf)乘以增益Kg、增益Kv来计算FF控制量校正值。
也就是,在本实施例中,将在被判定为打盘的情况下的FF控制量校正值设定为:较大地依赖于车速,虽然在车速超过所述给定车速之前的稳态车速域,FF控制量校正值被设定为适当的值,但在车速超过所述给定车速的高车速域,FF控制量校正值几乎变为0。
在本实施例中,横向G增益表96A和车速增益表97A构成打盘判定时的增加特性。
接下来,参照图16来说明回盘FF控制量校正部93中的FF控制量校正值的计算。
回盘FF控制量校正部93中的横向G增益表96B中,到横向G达到给定值为止增益Kg是0,当横向G超过所述给定值时,增益Kg随横向G变大而逐渐变大。回盘FF控制量校正部93参照该横向G增益表96B来计算与由横向G传感器5检测出的横向G相应的增益Kg。
回盘FF控制量校正部93中的车速增益表97B中,到车速达到某给定车速为止增益Kv以正的值大致保持恒定,当超过所述给定车速时逐渐增大。回盘FF控制量校正部93参照该车速增益表97B来计算与由车速传感器4检测出的车速相应的增益Kv。
然后,回盘FF控制量校正部93对FF控制量(ωstn-ωstf)乘以增益Kg、增益Kv来计算FF控制量校正值。
也就是,在本实施例中,将在被判定为回盘的情况下的FF控制量校正值设定为:较大地依赖于横向G,在横向G为所述给定值以下时,与车速无关地,FF控制量校正值是0,当横向G超过所述给定值时产生FF控制量校正值。
在本实施例中,横向G增益表96B和车速增益表97B构成回盘判定时的增加特性。
如此,在FF控制量校正部90中,根据打盘/回盘判定部27中的判定结果来变更增加特性(换言之,切换增加特性),计算FF控制量校正值。
而且,由于将在打盘和回盘的各自的情况下的增加特性如前述那样设定,因此在高车速域,打盘时的FF控制量校正值变为0,小于回盘时的FF控制量校正值。由此,不仅能在高车速域的打盘时抑制过度的操舵介入从而确保稳定性,还能谋求收敛性的提高,另一方面,能在高车速域的回盘时提高响应性。
打盘FF控制量校正部92以及回盘FF控制量校正部93将计算出的FF控制量校正值输出至限幅处理部94。
对限幅处理部94除了输入FF控制量校正值以外,还输入参照限幅值表95而决定的限幅值YM。限幅值表95中,横轴是路面的摩擦系数μ,纵轴是限幅值YM,且根据由μ计算部8计算出的路面的摩擦系数μ来决定限幅值YM。
限幅处理部94进行限幅处理以使从打盘FF控制量校正部92或回盘FF控制量校正部93输入的FF控制量校正值不超过在限幅值表95中所决定的限幅值(上限值)YM。即,限幅处理部94,在由打盘FF控制量校正部92或回盘FF控制量校正部93计算出的FF控制量校正值不超过限幅值YM的情况下,将计算出的FF控制量校正值直接输出,而在由打盘FF控制量校正部92或回盘FF控制量校正部93计算出的FF控制量校正值超过限幅值YM的情况下,将限幅值YM作为FF控制量校正值进行输出。
然后,将从限幅处理部94输出的FF控制量校正值作为稳态偏航率偏差Δωff而输入至FF制动力控制量运算部18。
FF制动力控制量运算部18基于从FF控制量校正部90输入的稳态偏 航率偏差Δωff(即,从限幅处理部94输出的FF控制量校正值)来计算FF制动力控制量。
此外,本实施例中的FF制动力控制量运算部18的FF制动力控制量计算处理,除了使用FF控制量校正值作为稳态偏航率偏差Δωff这一点以外,与参考例2中的FF制动力控制量运算部18的FF制动力控制量计算处理完全相同,因此援引图11并省略其说明。
此外,本实施例中也是通过图11中的增益表63在高车速时将针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff设为无效(0),通过图11中的增益表67在高车速时将针对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff设为无效(0),故增益表63、67构成无效化单元。
接下来,说明刹车控制部2中的FB控制系统。
选择器28根据打盘/回盘判定部27的判定结果,来选择由舵角规范偏航率运算部11计算出的舵角规范偏航率ωstn、和由滤波处理舵角规范偏航率运算部24计算出的滤波处理舵角规范偏航率ωstf中的任一者,并将其作为稳态规范偏航率ω_high输出至校正部15。具体而言,在由打盘/回盘判定部27判定为打盘的情况下,选择滤波处理舵角规范偏航率ωstf,并将滤波处理舵角规范偏航率ωstf作为稳态规范偏航率ω_high输出至校正部15,而在由打盘/回盘判定部27判定为回盘的情况下,选择舵角规范偏航率ωstn,并将舵角规范偏航率ωstn作为稳态规范偏航率ω_high输出至校正部15。
横向G规范偏航率运算部14与在参考例1中相同,因此省略说明。
校正部15基于经由选择器28而输入的稳态规范偏航率ω_high、以及从横向G规范偏航率运算部14输入的横向G规范偏航率ω_low,来计算门限规范偏航率ω_TAR。在校正部15中计算门限规范偏航率ω_TAR时,在本实施例中,在打盘判定的情况下,使用滤波处理舵角规范偏航率ωstf作为稳态规范偏航率ω_high,而在回盘判定的情况下,使用舵角规范偏航率ωstn作为稳态规范偏航率ω_high,这一点与参考例1不同。除了该点,门限规范偏航率ω_TAR的计算方法与在参考例1的情况下相同,因此省略详细说明。
门限偏航率偏差运算部16、FB制动力控制量运算部19与在参考例1 中相同,因此省略说明。
然后,本实施例的刹车控制部2在总制动力控制量运算部17中对由FF制动力控制量运算部18计算出的FF制动力控制量、以及由FB制动力控制量运算部19计算出的FB制动力控制量进行加法运算,来计算总制动力控制量,并作为指令值输出至刹车装置(制动控制单元)10。该总制动力控制量的计算处理与在参考例2中相同,因此,援引图11并省略其说明。
刹车装置10基于所述总制动力控制量来对各轮的刹车压进行控制。
图17是实施例中的FF控制的概念图。
在实施例的FF控制中,能在打盘时控制至增加总制动力控制量的方向(换言之,增加偏航力矩的方向),能在回盘时控制至减少总制动力控制量的方向(换言之,减少偏航力矩的方向)。
而且,如前所述,即使在打盘时也设定为:在车速超过所述给定车速之前的稳态车速域,FF控制量校正值被设定为适当的值,但在车速超过所述给定车速的高车速域,FF控制量校正值几乎变为0,因此,通过仅在稳态速度域时实施到增加所述偏航力矩的方向的FF控制,能降低时延以使操舵的响应性以及回头性得以提高,且在高车速域不进行到增加所述偏航力矩的方向的FF控制,能确保操舵的稳定性。
另外,由于能在回盘时控制至减少总制动力控制量的方向(换言之,减少偏航力矩的方向),因此偏航力矩的收敛性得以提高。此外,如前所述,由于在回盘时设定为在横向G小的情况下FF控制量校正值变为0,因此此时不实施到减小所述偏航力矩的方向的FF控制。这是为了防止因控制介入而使车辆行为变得不自然,而利用车辆的自收敛性来使其没有不协调感地平稳返回至中立位置。
图18示出了实施例的车辆的转弯控制装置1中的控制结果的一例,示出了各偏航率值随时间的推移。
根据本实施例1的车辆的转弯控制装置,能在对方向盘进行着打盘时设定为使反馈目标偏航率(以下,FB目标偏航率)趋近滤波处理舵角规范偏航率ωstf,并能在对方向盘进行着回盘时设定为使FB目标偏航率趋近舵角规范偏航率ωstn。在此,由于在打盘判定时滤波处理舵角规范偏航 率ωstf小于舵角规范偏航率ωstn,因此在本实施例中,在判别为操舵方向是打盘方向的情况下,将对横向G规范偏航率进行增加校正来计算基准门限规范偏航率ω_t1时的校正量设为比在判别为操舵方向是回盘方向的情况下小。
一般而言,在进行着打盘时,存在驾驶者过度操作方向盘的倾向,在这样的场景下设定为使FB目标偏航率向着值比舵角规范偏航率ωstn要小的滤波处理舵角规范偏航率ωstf趋近,能更好地抑制过度的控制介入,能更接近自然的操舵响应。另一方面,在进行着回盘时,通过设定为使FB目标偏航率趋近无时延的舵角规范偏航率ωstn,能使响应性得以提高。
另外,根据实施例的车辆的转弯控制装置,由于与参考例1的车辆的转弯控制装置同样,由校正部15使横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算的稳态规范偏航率ω_high(即舵角规范偏航率ωstn或滤波处理舵角规范偏航率ωstf)相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算门限规范偏航率ω_TAR,因此能兼顾用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以及用于使操舵的响应性得以提高的控制。其结果是,驾驶者的转弯意志响应性良好地被反映,操舵感得以提高。
另外,由于与参考例1的车辆的转弯控制装置同样,朝着增加横向G规范偏航率ω_low的方向进行校正并设了门限规范偏航率ω_TAR,因此能增大FB制动力控制量运算部19中的目标值,回头性得以提高。由此,能使车辆沿着行驶路线转弯,路面追踪性能(循迹稳定性)得以提高。
进而,根据本实施例的车辆的转弯控制装置,由于根据对基于车体行为而算出的FB制动力控制量加上基于操舵输入而算出的FF制动力控制量而得到的总制动力控制量,来控制刹车压,因此既能确保车辆行为的稳定性,又能使操舵的响应性得以提高。另外,操舵的随动性也得以提高。在像稳态圆周转弯时等那样在操舵输入后的所谓操舵保持的过程中,控制量的变动被抑制而使随动性得以提高。
此外,本发明不仅仅局限于前述的实施例。
例如,尽管在前述的实施例中对FF制动力控制量与FB制动力控制量进行加法运算来计算总制动力控制量,但还能对FF制动力控制量与FB制动力控制量进行乘法运算来计算总制动力控制量。
另外,可以使用代替车速传感器的检测值而基于车轮速度传感器的检测值所估计出的估计车速。
另外,尽管在前述的实施例中,通过在高车速时在FF制动力控制量运算部18中将FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff以及RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff设为无效,来防止了高车速时因操舵辅助刹车而引起车辆行为变得不稳定,但也可以在操舵速度极大时或ABS工作时将转弯内轮的FF增压量设为无效。
<第2实施方式>
在说明本发明所涉及的第2实施方式的车辆的转弯控制装置的实施例之前,参照图19至图29的附图来说明其参考例。此外,对同一形态部分赋予同一符号并适当省略说明。
<参考例1>
首先,参照图19至图27的附图来说明本发明所涉及的第2实施方式的车辆的转弯控制装置的参考例1。
图19是参考例1的车辆的转弯控制装置中的控制框图。
车辆的转弯控制装置1具备:刹车控制部2、以及刹车装置10。
刹车控制部2根据车辆的行驶状态来决定前后左右轮的制动力控制量,刹车装置10基于由刹车控制部2决定的各轮的制动力控制量,来对各轮的制动力进行控制。
对刹车控制部2,从用于检测车辆的方向盘的操舵角(操舵量)的操舵角传感器3、用于检测车速的车速传感器4、用于检测车辆的左右方向(车宽度方向)的加速度即横向加速度(以下,简称横向G)的横向加速度传感器(以下,简称横向G传感器)5、用于检测车辆的偏航率的偏航率传感器6、用于检测车辆的加速器开度的加速器开度传感器7分别输入与检测值相应的检测信号,另外,从用于计算车辆的车轮与路面之间的摩擦系数的μ计算部8输入与计算出的摩擦系数相应的电信号。
刹车控制部2具备:舵角规范偏航率运算部11、稳态规范偏航率运算部12、横向G规范偏航率运算部14、校正部15、门限偏航率偏差运算部16、反馈控制量运算部(以下,简称FB控制量运算部)119。
舵角规范偏航率运算部11基于由操舵角传感器3检测出的操舵角和 由车速传感器4检测出的车速,来估算舵角规范偏航率。具体而言,如图20所示,参照舵角规范偏航率增益表22来求取与车速相应的舵角规范偏航率增益Ky,并对由操舵角传感器3检测出的操舵角乘以所述舵角规范偏航率增益Ky而算出。此外,舵角规范偏航率增益表22中,横轴是车速,纵轴是舵角规范偏航率增益Ky,能加入轮胎特性以实验的方式得到。本参考例1中的舵角规范偏航率增益表22是非线性,车速越大,舵角规范偏航率增益Ky变得越大,并向着给定值收敛。驾驶者在积极地想使车辆转向时会增大操舵角,因此舵角规范偏航率变大。也就是,在基于舵角而算出的舵角规范偏航率大时,能估计为想使车辆转向这样的驾驶者的操舵意志大。
稳态规范偏航率运算部12参照稳态规范偏航率增益表21来计算与车速相应的稳态规范偏航率增益Kv,并对舵角规范偏航率乘以稳态规范偏航率增益Kv来计算稳态规范偏航率ω_high。本参考例1中的稳态规范偏航率增益表21中,横轴是车速,纵轴是稳态规范偏航率增益Kv,其被设定为:车速越大,稳态规范偏航率增益Kv越朝着1收敛,车速越小,稳态规范偏航率增益Kv越大。在本参考例1中,稳态规范偏航率ω_high构成校正基准值,稳态规范偏航率ω_high随车速变低而增益越高。
横向G规范偏航率运算部14基于由横向G传感器5检测出的横向G和由车速传感器4检测出的车速,来计算横向G规范偏航率ω_low。横向G规范偏航率ω_low是能以当前的横向G而产生的的偏航率,例如表现为ω_low=Gy/V。在此Gy是由横向G传感器5检测出的横向加速度检测值,V是由车速传感器4检测出的车体速度。
校正部15基于稳态规范偏航率ω_high和横向G规范偏航率ω_low来计算门限规范偏航率ω_TAR。校正部15中的门限规范偏航率ω_TAR的计算方法将在后详述。
门限偏航率偏差运算部16从门限规范偏航率ω_TAR中减去由偏航率传感器6检测出的偏航率(实际偏航率),来计算门限偏航率偏差Δωfb。
FB控制量运算部119基于门限偏航率偏差Δωfb来计算反馈控制量(简称FB控制量),并作为指令值输出至刹车装置10。
接下来,参照图21至图26的附图来说明校正部15中的门限规范偏航率ω_TAR的计算方法。
如图21所示,校正部15具备:分配系数HB1运算部31、基准门限规范偏航率运算部32、校正系数HS1运算部33、校正系数HS2运算部34、校正系数HS3运算部35。
在校正部15的基准门限规范偏航率运算部32中,基于由分配系数HB1运算部31计算出的分配系数HB1、以及稳态规范偏航率ω_high和横向G规范偏航率ω_low来计算基准门限规范偏航率ω_t1。进而,对该基准门限规范偏航率ω_t1乘以由校正系数HS1运算部33以及校正系数HS2运算部34计算出的校正系数HS1、HS2,再加上由校正系数HS3运算部35计算出的校正系数HS3,由此来计算门限规范偏航率ω_TAR(参照下式(8))。
ω_TAR=ω_t1×HS1×HS2+HS3…式(8)
该门限规范偏航率ω_TAR成为反馈控制中的偏航率目标值。
具体而言,基准门限规范偏航率运算部32在现有的操舵辅助刹车控制中的反馈控制中使作为了目标值的横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算出的稳态规范偏航率ω_high相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算基准门限规范偏航率ω_t1。由此,谋求了对用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以及用于使操舵的响应性得以提高的控制的兼顾。
在此,参照图22来说明横向G规范偏航率的增加校正。图22示出了从直行状态起转动方向盘,到保持为给定的操舵角为止的舵角规范偏航率和横向G规范偏航率随时间的变化。如此,舵角规范偏航率通常大于横向G规范偏航率。于是,采用按照趋近舵角规范偏航率的方式进行校正,并根据行驶状态来调整对舵角规范偏航率趋近到何种程度,来作为对横向G规范偏航率进行增加校正的方法,在该调整手段中采用了横向G规范偏航率和舵角规范偏航率的分配系数这样的概念。
而且,在本参考例1中,对其进一步发展,采用了按照趋近基于舵角规范偏航率而计算出的稳态规范偏航率ω_high的方式进行校正来作为对横向G规范偏航率进行增加校正的方法。
具体而言,在本参考例1中,基于由分配系数HB1运算部31计算出的分配系数HB1、以及横向G规范偏航率ω_low和稳态规范偏航率ω_high,来从式(9)计算基准门限规范偏航率ω_t1(参照下式(9))。
ω_t1=HB1×ω_high+(1-HB1)×ω_low…式(9)
在此,分配系数HB1是0至1的数值,在HB1=0的情况下,基准门限规范偏航率ω_t1变为横向G规范偏航率ω_low,在HB1=1的情况下,基准门限规范偏航率ω_t1变为稳态规范偏航率ω_high。
接下来,参照图23来说明在分配系数HB1运算部31中所计算的分配系数HB1。
分配系数HB1是对根据车速而算出的分配系数HB1a、根据偏航率变化率而算出的分配系数HB1b、根据偏航率偏差积分而算出的分配系数HB1c、以及根据转舵速度而算出的分配系数HB1d进行乘法运算而算出的(参照下式(10))。
HB1=HB1a×HB1b×HB1c×HB1d…式(10)
各分配系数HB1a、HB1b、HB1c、HB1d是分别参照图23所示的分配系数表40、41、42、43而算出的。说明本参考例1中的各分配系数表40、41、42、43。
在计算分配系数HB1a的分配系数表40中,横轴是车速,纵轴是分配系数HB1a。该分配系数表40中,在低车速域以HB1a=1保持恒定,当车速变为给定值以上时,分配系数HB1a随车速变高而逐渐变小,在高速域变为以HB1a=0保持恒定。由此,在车速低时,在FB控制量运算部119中增大作为目标值的门限规范偏航率ω_TAR,来使回头性以及随动性得以提高,在车速高时,在FB控制量运算部119中不增大作为目标值的门限规范偏航率ω_TAR,从而能确保车辆行为的稳定性。
在计算分配系数HB1b的分配系数表41中,横轴是偏航率变化率,纵轴是分配系数HB1b。该分配系数表41中,在偏航率变化率小的区域以HB1b=1保持恒定,当偏航率变化率变为给定值以上时,分配系数HB1b随偏航率变化率变大而逐渐变小,在偏航率变化率大的区域,变为以HB1b=0保持恒定。在此,偏航率变化率是指,由偏航率传感器6检测的实际偏航率随时间的变化,能通过对实际偏航率进行时间微分而算出。例如, 在进行激烈的蛇形行驶时或车辆行为不稳定等时,呈现大的偏航率变化率。
在这样的场景下,在FB控制量运算部119中不应该增大作为目标值的门限规范偏航率ω_TAR,因此在偏航率变化率大时,将分配系数HB1b设为小的值,以使得不增大门限规范偏航率ω_TAR。
在计算分配系数HB1c的分配系数表42中,横轴是偏航率偏差积分值,纵轴是分配系数HB1c。该分配系数表42中,在偏航率偏差积分值小的区域以HB1c=1保持恒定,当偏航率偏差积分值变为给定值以上时,分配系数HB1c随偏航率偏差积分值变大而逐渐变小,在偏航率偏差积分值大的区域变为以HB1c=0保持恒定。在此,偏航率偏差积分值是指,从开始操舵时起对门限规范偏航率与由偏航率传感器6检测的实际偏航率之间的偏差即门限偏航率偏差Δωfb进行累加而得到的值。例如,在门限偏航率偏差Δωfb虽小但其状态长时间持续的情况下,偏航率偏差积分值变大。在这样的场景下,虽缓慢但仍存在车逐渐进入回形滑行状态的可能性,因此在FB控制量运算部119中不应该增大作为目标值的门限规范偏航率ω_TAR。于是,在偏航率偏差积分值大时,将分配系数HB1c设为小的值,以使得不增大门限规范偏航率ω_TAR。
在计算分配系数HB1d的分配系数表43中,横轴是转舵速度,纵轴是分配系数HB1d。
该分配系数表43被设定为:转舵速度越大,分配系数HB1d变得越大,且分配系数HB1d在转舵速度为正的情况下比在转舵速度为负的情况下大。在此,转舵速度是基于由操舵角传感器3检测的操舵角的时间变化量和舵角而决定的值,能通过对操舵角进行时间微分并与舵角比较来算出。转舵速度为正的情况是指,在将方向盘朝着远离中立位置(直行方向位置)的方向进行着转动操作的状态下生成了朝着同方向的时间变化量之时以及在将方向盘朝着中立位置(直行方向位置)进行着转动操作的状态下生成了朝着同方向的时间变化量之时,转舵速度为负的情况是指,在将方向盘朝着远离中立位置(直行方向位置)的方向进行着转动操作的状态下生成了朝着中立位置的方向的时间变化量之时以及在将方向盘朝着返回中立位置的方向进行着转动操作的状态下生成了朝着远离中立位置的 方向的时间变化量之时。
在转舵速度为正的情况下,能估计为驾驶者想使车辆大幅转向这样的操舵意志大,因此转舵速度越大,将分配系数HB1d设为越大的值(最大值HB1d=1时保持恒定),以增大门限规范偏航率ω_TAR。由此,使操舵的响应性得以提高。另一方面,在转舵速度为负的情况下,能估计为驾驶者想使操作收敛的状态,因此转舵速度的绝对值越大,将分配系数HB1d设为越小的值(最小值HB1d=0时保持恒定),以使得不增大门限规范偏航率ω_TAR。
由此,对前方障碍物的避开操作或变换车道等时的操舵的响应性得以提高。
此外,分配系数HB1d还可以取代转舵速度而基于转舵角(转舵量)来算出。这是因为转舵角越大,能估计为驾驶者积极地想使车辆转向的操作意志越大。在此情况下的转舵角与操舵角同义。
接下来,参照图24来说明在校正系数HS1运算部33中所计算的校正系数HS1。
该校正系数HS1是将驾驶者通过使车辆为前载荷打方向盘来进行使车辆转向的操作时等纳入了考量的校正系数。
如图24所示,校正系数HS1是对根据操舵速度而算出的校正系数HS1a、与根据车辆的前载荷而算出的校正系数HS1b进行乘法运算而算出的(参照下式(11))。
HS1=HS1a×HS1b…式(11)
车辆的前载荷是指向着车辆前方的载荷移动量,例如能基于对车辆的前后方向的加速度进行检测的未图示的前后加速度传感器来进行估计。在此情况下,前后加速度传感器能说成对向着前后方向的载荷移动量进行估计的载荷移动量估计单元。
各校正系数HS1a、HS1b分别参照图24所示的校正系数表44、45而算出。说明本参考例1中的校正系数表44、45。
在计算校正系数HS1a的校正系数表44中,横轴是操舵速度,纵轴是校正系数HS1a。该校正系数HS1a表44中,在操舵速度小的区域以HS1a=1保持恒定,当操舵速度变为给定值以上时,校正系数HS1a随操舵速 度变大而逐渐变小,在操舵速度大的区域以HS1a=0保持恒定。
在计算校正系数HS1b的校正系数表45中,横轴是前载荷(向着车辆前方的载荷移动量),纵轴是校正系数HS1b。该校正系数HS1b表45中,在前载荷小的区域以HS1b=1保持恒定,当前载荷变为给定值以上时,校正系数HS1b随前载荷变大而逐渐变小,在前载荷大的区域以HS1b=0保持恒定。
虽然如前述那样使车辆为前载荷来打方向盘易于使车辆转向,但车辆行为会随着前载荷变大而易于变得不稳定,另外,操舵速度越大,车辆行为越易于变得不稳定。校正系数HS1是用于调整这样的操舵时的门限规范偏航率ω_TAR的校正系数。
像上述那样计算校正系数HS1的结果是,在操舵速度小的区域且前载荷小的区域,校正系数HS1变为1,因此能增大门限规范偏航率ω_TAR,从而能提高回头性。与此相对,随着操舵速度以及前载荷变大,校正系数HS1逐渐变小至1以下,因此能减小门限规范偏航率ω_TAR,从而能确保车辆行为的稳定性。
接下来,说明在校正系数HS2运算部34中所计算的校正系数HS2。
该校正系数HS2是将在车轮与路面之间的摩擦系数(以下简称μ)高的路面(以下,简称高μ路)上进行变换车道(进行操舵以立刻返回原始的行进方向的操作)的情况纳入了考量的校正系数。
校正系数HS2以1为最大值,是按照在满足了下述条件的情况下从初始值中减去给定的减少计数值、而在下述的所有条件均不满足的情况下以1为目标值地加上给定的增加计数值这样的方式而构成的增益。作为条件,(a)判断为摩擦系数μ高时(或检测到与高摩擦系数的路面行驶对应的前后或横向加速度时),(b)判断为操舵角大时,(c)判断为横向G减少率大时,(d)判断为偏航率减少率大时,减去给定的减少计数值。此外,上述条件是(a)至(d)中至少1个或将多个任意地组合即可。尤其是考虑到高摩擦系数时的车辆行为收敛性,优选使用上述(a)、与(b)至(d)中任一个的组合。
此外,摩擦系数μ由μ计算部8计算。另外,横向G减少率是指横向G的减少速度,能基于由横向G传感器5检测的横向G来计算,偏航率 减少率是指,由偏航率传感器6检测的实际偏航率的减少速度。
依照图25的流程图来说明决定校正系数HS2的处理的一例。
首先,在步骤S01中,判定摩擦系数μ是否大于阈值μth。
在步骤S01中的判定结果为“是”(μ>μth)的情况下,前进至步骤S02,判定是否满足操舵角δ大于阈值δth(δ>δth)、或者横向G减少率ΔG大于阈值ΔGth(ΔG>ΔGth)、或者偏航率减少率γ大于阈值γth(γ>γth)的至少一者。
在步骤S02中的判定结果为“是”的情况下,前进至步骤S03,通过减法运算处理来决定校正系数HS2,并暂且结束本例程的执行。该减法运算处理是从校正系数HS2的初始值中减去给定的减法运算计数值,以使校正系数HS2朝0收敛。
另一方面,在步骤S01中的判定结果为“否”(μ≤μth)的情况下、以及在步骤S02中的判定结果为“否”的情况下,前进至步骤S04,通过加法运算处理来决定校正系数HS2,并暂且结束本例程的执行。该加法运算处理是加上给定的增加计数值,以使校正系数HS2朝1收敛。
此外,校正系数HS2的初始值被设为0到1之间的给定值。
在高μ路中进行变换车道时偏航率以及横向G急剧减少的情况下,有时会朝着与通过操舵而想行进的方向相反的方向产生大的偏航率。此时,若增大门限规范偏航率ω_TAR,则存在车辆对操舵的循迹稳定性恶化的风险。校正系数HS2用于对其抑制。也就是,在摩擦系数μ、操舵角、横向G减少率、偏航率减少率大的情况下,通过将校正系数HS2设为小的值,从而不增大门限规范偏航率ω_TAR,由此来提高变换车道后的偏航率的收敛性。
接下来,参照图26来说明在校正系数HS3运算部35中所计算的校正系数HS3。
该校正系数HS3是将驾驶者执行紧急内倾时等纳入了考量的校正系数。紧急内倾是在转弯中急收加速器踏板时车辆成为前载荷从而倾向转弯内侧的现象,但也有驾驶者利用其来积极地进行转弯操作的情况。然而,利用了该紧急内倾的转弯操作,在对车辆的所需扭矩大时(换言之,加速器开度大时)至松开加速器时、或车速大时,车辆行为易于变得不稳定。 校正系数HS3是用于调整紧急内倾时的门限规范偏航率ω_TAR的校正系数。
如图26所示,校正系数HS3是对根据车速而算出的校正系数HS3a、与根据车辆的所需扭矩而算出的校正系数HS3b进行乘法运算而算出的(参照下式(12))。
HS3=HS3a×HS3b…式(12)
此外,车辆的所需扭矩能根据由加速器开度传感器7检测出的加速器开度来计算。
各校正系数HS3a、HS3b分别参照图26所示的校正系数表51、52来计算。说明本参考例1中的校正系数表51、52。
在计算校正系数HS3a的校正系数表51中,横轴是车速,纵轴是校正系数HS3a。该校正系数HS3a表51中,在车速小于给定值的区域,HS3a为正的恒定值,当车速变为所述给定值以上时,校正系数HS3a随车速变大而逐渐减小至越过给定速度V0的负的值,在车速非常大的区域,HS3a变为负的恒定值。
在计算校正系数HS3b的校正系数表52中,横轴是车辆的所需扭矩,纵轴是校正系数HS3b。该校正系数HS3b表52中,在所需扭矩小于给定值T0的区域,HS3b是正的值,在所需扭矩为给定值T0以上的区域,校正系数HS3b=0。在此,所述给定值T0是极小的值,例如,设定为与加速器开度趋近零时对应的所需扭矩。
通过如此设定校正系数表51、52,在所需扭矩为给定值T0以上的情况下(即,判断为非紧急内倾状态时),与车速的大小无关地,校正系数HS3变为0,从而能不校正门限规范偏航率ω_TAR。
另外,在所需扭矩为给定值T0以下的情况下(即,判断为紧急内倾状态时),由于在车速小于V0时校正系数HS3变为正的值,因此能增大门限规范偏航率ω_TAR,且由于在车速为V0以上时校正系数HS3变为负的值,因此能减小门限规范偏航率ω_TAR。进而,在车速小于V0的情况下所需扭矩相同时,车速越小则将校正系数H3设为正值的越大的值,从而能增大门限规范偏航率ω_TAR。由此,能使车速为低中速的紧急内倾时的回头性得以提高。另一方面,在车速为V0以上的情况下所需扭矩 相同时,车速越大则将校正系数H3设为负值的越大的值,从而能减小门限规范偏航率ω_TAR。
接下来,参照图27来说明在FB控制量运算部119中所执行的控制量(以下,称为FB控制量)的计算。
在FB控制量运算部119中,基于由门限偏航率偏差运算部16运算出的门限偏航率偏差Δωfb来计算前轮侧的转弯内轮(以下,简称FR转弯内轮)的FB增压量ΔP1fb、前轮侧的转弯外轮(以下,简称FR转弯外轮)的FB增压量ΔP3fb、后轮侧的转弯内轮(以下,简称RR转弯内轮)的FB增压量ΔP2fb、后轮侧的转弯外轮(以下,简称RR转弯外轮)的FB增压量ΔP4fb。此外,以后的转弯方向以偏差Δωfb的符号为正、且规范偏航率以及实际偏航率均为正的情况为例来进行说明。
FR转弯内轮的FB增压量ΔP1fb基于门限偏航率偏差Δωfb并参照增压量表80而算出。增压量表80中,横轴是门限偏航率偏差Δωfb,纵轴是FB增压量ΔP1fb。在本参考例1中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下的情况下FB增压量ΔP1fb是0,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上时,FB增压量ΔP1fb随门限偏航率偏差Δωfb变大而增大。
RR转弯内轮的FB增压量ΔP2fb基于门限偏航率偏差Δωfb并参照增压量表81而算出。增压量表81中,横轴是门限偏航率偏差Δωfb,纵轴是FB增压量ΔP2fb。在本参考例1中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下的情况下FB增压量ΔP2fb是0,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上时,FB增压量ΔP2fb随门限偏航率偏差Δωfb变大而增大。
FR转弯外轮的FB增压量ΔP3fb基于门限偏航率偏差Δωfb并参照增压量表82而算出。增压量表82中,横轴是门限偏航率偏差Δωfb,纵轴是FB增压量ΔP3fb。在本参考例1中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上的情况下FB增压量ΔP3fb是0,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下时,FB增压量ΔP3fb随门限偏航率偏差Δωfb的绝对值变大而增大。
RR转弯外轮的FB增压量ΔP4fb基于门限偏航率偏差Δωfb并参照增压量表83而算出。增压量表83中,横轴是门限偏航率偏差Δωfb,纵轴是FB增压量ΔP4fb。在本参考例1中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上的情况下FB增压量ΔP4fb是0,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下 时,FB增压量ΔP4fb随门限偏航率偏差Δωfb的绝对值变大而增大。
也就是,在FB控制量运算部119中,在门限偏航率偏差Δωfb为0以上的情况下,实际偏航率小于门限规范偏航率,因此朝着使偏航率增大的方向(换言之,抵消门限偏航率偏差Δωfb的方向),来设定各轮的FB控制量。具体而言,朝着使FR转弯内轮以及RR转弯内轮的刹车液压增大的方向来设定FB增压量,且按照使FR转弯外轮以及RR转弯外轮的刹车液压不增大的方式来设定FB增压量。
另一方面,在门限偏航率偏差Δωfb为0以下的情况下,实际偏航率大于门限规范偏航率,因此朝着使偏航率减少的方向(换言之,抵消门限偏航率偏差Δωfb的方向)来设定各轮的FB控制量。具体而言,朝着使FR转弯外轮以及RR转弯外轮的刹车液压增大的方向来设定FB增压量,且按照使FR转弯内轮以及RR转弯内轮的刹车液压不增大的方式来设定FB增压量。
然后,FB控制量运算部119将FR转弯内轮的FB增压量ΔP1fb、RR转弯内轮的FB增压量ΔP2fb、FR转弯外轮的FB增压量ΔP3fb、以及RR转弯外轮的FB增压量ΔP4fb输出至刹车装置10。
刹车装置10根据所输入的各轮的控制量来对各轮的刹车压进行控制。
根据本参考例1的车辆的转弯控制装置,由校正部15使横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算的稳态规范偏航率ω_high相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算门限规范偏航率ω_TAR,因此能兼顾用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以及用于使操舵的响应性得以提高的控制。其结果是,驾驶者的转弯意志响应性良好地被反映,操舵感得以提高。
另外,由于朝着增加横向G规范偏航率ω_low的方向进行校正并设了门限规范偏航率ω_TAR,因此能增大FB控制量运算部19中的目标值,回头性得以提高。由此,能使车辆沿着行驶路线转弯,路面追踪性能(循迹稳定性)得以提高。
<参考例2>
接下来,参照图28以及图29的附图来说明本发明所涉及的第2实施方式的车辆的转弯控制装置的参考例2。
图28是参考例2的车辆的转弯控制装置中的控制框图。尽管在前述的参考例1的车辆的转弯控制装置中,是朝着抵消门限规范偏航率ω_TAR与实际偏航率之间的偏差(即,门限偏航率偏差Δωfb)的方向来求取控制量(FB控制量),且仅以该FB控制量来控制刹车压,但在参考例2的转弯控制装置中,设为了:基于操舵角和车速来计算前馈控制量(以下,简称FF控制量),将对所述FB控制量和FF控制量进行加法运算而得到的值作为总控制量,并基于该总控制量来对各轮的刹车压进行控制。
以下,说明参考例2的车辆的转弯控制装置,但在图28的控制框图中反馈控制系统,即,舵角规范偏航率运算部11、稳态规范偏航率运算部12、横向G规范偏航率运算部14、校正部15、门限偏航率偏差运算部16、FB控制量运算部119与在参考例1中相同,因此对同一形态部分赋予同一符号并省略说明,而以与参考例1的不同点即前馈控制系统为中心进行说明。
参考例2中的车辆的转弯控制装置1在参考例1的车辆的转弯控制装置1的构成的基础上,还具备稳态偏航率偏差运算部13和前馈控制量运算部(第4制动力控制量运算部)(以下,虽简称FF控制量运算部,但与第1实施方式中的FF控制量运算部至少有一部分不同)118来作为前馈控制系统。而且,由FF控制量运算部118和参考例1中的FB控制量运算部119构成了控制量运算部117。
将对由舵角规范偏航率运算部11计算出的舵角规范偏航率进行时间变化量平滑化处理或者峰值保持处理等从而去除了噪声后的舵角规范偏航率输入至稳态偏航率偏差运算部13。然后,稳态偏航率偏差运算部13从稳态规范偏航率ω_high中减去除噪后的舵角规范偏航率,来计算稳态偏航率偏差Δωff。
控制量运算部117在FF控制量运算部118中基于稳态偏航率偏差Δωff来计算FF控制量,在FB控制量运算部119中基于门限偏航率偏差Δωfb来计算FB控制量,进而对FF控制量和FB控制量进行加法运算来计算总控制量,并作为指令值输出至刹车装置10。
接下来,参照图29来说明在控制量运算部117中所执行的刹车控制量运算。
说明FF控制量运算部118中的FF控制量的计算。
首先,基于由操舵角传感器3检测出的操舵角来决定针对FR转弯内轮和RR转弯内轮的增压分配,并基于该增压分配来计算针对FR转弯内轮的增压系数K1fr和针对RR转弯内轮的增压系数K1rr。在此,在操舵所带来的载荷移动大的情况下,可以设定为使针对FR转弯内轮的增压系数K1fr对应于操舵角地变大。
然后,基于针对FR转弯内轮的增压系数K1fr和针对RR转弯内轮的增压系数K1rr,来并行地实施针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff的计算、以及针对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff的计算。
首先,说明针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff的计算。对由稳态偏航率偏差运算部13运算出的稳态偏航率偏差Δωff乘以增加系数K1fr,来计算针对FR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω1ff。
接下来,参照增压量表60,根据针对FR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω1ff来计算FR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP1ffk。增压量表60中,横轴是稳态偏航率偏差Δω1ff,纵轴是刹车液压增压量ΔP1ffk。在本参考例2中,在针对FR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω1ff为0以下的情况下,刹车液压增压量ΔP1ffk是0,在针对FR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω1ff为0以上时,刹车液压增压量ΔP1ffk随稳态偏航率偏差Δω1ff变大而增大。
接下来,在限幅处理部61中进行限幅处理以使FR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP1ffk不超过上限值。上限值是由上限值计算部62算出的任意的值,通过设定为不超过该值来抑制液压增压量ΔP1ffk的突变。
接下来,对限幅处理后的FR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP1ffK乘以与车速相应的增益,来计算针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff。此外,与车速相应的增益是基于增益表63而算出的。该增益表63中,横轴是车速,纵轴是增益,在车速小的区域以增益=1保持恒定,当车速变为给定值以上时,增益随车速变大而逐渐减小,在车速大的区域以增益=0保持恒定。
如此乘以与车速相应的增益的结果是,在车速大时,FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff变为0。换言之,在高车速时将FR转弯内轮的FF增压 量ΔP1ff设为无效。由此,能防止在高车速时因操舵辅助刹车而引起车辆行为变得不稳定。在本参考例2中,增益表63构成无效化单元。此外,还可以取代乘以与车速相应的增益,而给出随车速变高而调低的门限值,并设定为ΔP1ff不超过该门限值。
针对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff的计算与针对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff的计算相同,因此简单进行说明。
对由稳态偏航率偏差运算部13运算出的稳态偏航率偏差Δωff乘以针对RR转弯内轮的增加系数K1rr,来计算针对RR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω2ff。
接下来,参照增压量表64,根据针对RR转弯内轮的稳态偏航率偏差Δω2ff来计算RR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP2ffk。增压量表64与增压量表60相同,因此省略说明。
接下来,在限幅处理部65中,进行限幅处理以使RR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP2ffk不超过上限值。上限值由上限值计算部66算出。上限值计算部66与上限值计算部62相同。
接下来,对限幅处理后的RR转弯内轮的刹车液压增压量ΔP2ffK乘以通过增益表67而计算出的增益,来计算针对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff。增益表67与增益表63相同,因此省略说明。在本参考例2中,增益表67构成无效化单元。
另外,FF控制量运算部118具备内轮减压量计算部70。内轮减压量计算部70用于在高速时或高横向G时因制动而使车辆行为变得不稳定这样的前提下,预先限制转弯内轮的刹车液压。
在内轮减压量计算部70中,通过参照第1减压率表71来计算与车速相应的减压率,而且参照第2减压率表72来计算与横向G相应的减压率,并使这些减压率相乘,来计算总减压率。
第1减压率表71中,横轴是车速,纵轴是减压率,在车速小的区域以减压率=0保持恒定,当车速变为给定值以上时,减压率随车速变大而逐渐增大,在车速大的区域以减压率=1保持恒定。
第2减压率表72中,横轴是横向G,纵轴是减压率,在横向G小的区域以减压率=0保持恒定,当横向G变为给定值以上时,减压率随横向 G变大而逐渐增大,在横向G大的区域以减压率=1保持恒定。
由此,总减压率能对应于行驶时的车速以及横向G而被设定为0到1之间的值。
然后,对如此求出的总减压率乘以刹车装置10的主缸压,进而乘以负1来求取内轮减压量ΔPd。
FB控制量运算部119中的FB控制量的计算与参考例1相同,因此省略说明。
然后,控制量运算部117将对FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff、FR转弯内轮的FB增压量ΔP1fb、以及内轮减压量ΔPd进行加法运算而得到的值设为针对FR转弯内轮的总控制量,将对RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff、RR转弯内轮的FB增压量ΔP2fb、以及内轮减压量ΔPd进行加法运算而得到的值设为针对RR转弯内轮的总控制量,将FR转弯外轮的FB增压量ΔP3fb设为FR转弯外轮的总控制量,且将RR转弯外轮的FB增压量ΔP4fb设为RR转弯外轮的总控制量,并输出至刹车装置10。
刹车装置10根据所输入的各轮的控制量来对各轮的刹车压进行控制。
根据本参考例2的车辆的转弯控制装置,由于与参考例1的情况相同,由校正部15使横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算的稳态规范偏航率ω_high相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算门限规范偏航率ω_TAR,因此能兼顾用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以及用于使操舵的响应性得以提高的控制。其结果是,驾驶者的转弯意志响应性良好地被反映,操舵感得以提高。
另外,由于朝着增加横向G规范偏航率ω_low的方向进行校正并设了门限规范偏航率ω_TAR,因此能增大FB控制量运算部119中的目标值,回头性得以提高。由此,能使车辆沿着行驶路线转弯,路面追踪性能(循迹稳定性)得以提高。
进而,根据本参考例2的车辆的转弯控制装置,由于根据对基于车体行为而算出的FB控制量加上基于操舵输入而算出的FF控制量而得到的总控制量,来控制刹车压,因此既能确保车辆行为的稳定性,又能使操舵的响应性得以提高。另外,操舵的随动性也得以提高。在像稳态圆周转弯时等那样在操舵输入后的所谓操舵保持的过程中,控制量的变动被抑制而使 随动性得以提高。
接下来,参照图30至图37的附图来说明本发明所涉及的第2实施方式的车辆的转弯控制装置的实施例。
<实施例1>
接下来,参照图30至图33的附图来说明本发明所涉及的第2实施方式中的车辆的转弯控制装置的实施例1。
在前述的参考例1中,对舵角规范偏航率乘以对应于车速而设定的增益(稳态规范偏航率增益Kv)来计算稳态规范偏航率ω_high,并将该稳态规范偏航率ω_high输入至校正部15,且对应于车辆的操舵状态或运动状态使横向G规范偏航率ω_low与稳态规范偏航率ω_high相关联地进行校正。
但是,在车辆中偏航响应相对于操舵输入存在时延是所熟知的。而所述舵角规范偏航率并未考虑到时延。于是,在实施例1中,将所述舵角规范偏航率设为基准值来计算对其考虑了时延而得到的舵角规范偏航率,并根据车辆的操舵状态来选择未考虑时延的舵角规范偏航率和考虑了时延的舵角规范偏航率中的任一者,且将其作为稳态规范偏航率ω_high输入至校正部15,来对横向G规范偏航率ω_low进行校正。
首先,参照图30来说明考虑了时延的舵角规范偏航率的计算方法。
通过对由操舵角传感器3检测出的舵角乘以根据车速而决定的舵角规范偏航率增益Ky来求取未考虑时延的舵角规范偏航率,如同参考例1中的说明。考虑了时延的舵角规范偏航率是通过由相位滞后滤波器23对如此求出的舵角规范偏航率以预先设定好的时间常数实施时延处理而算出的。若将未考虑时延的舵角规范偏航率值设为γstr(t),且将时间常数设为T,则考虑了时延的舵角规范偏航率值γstr_flt由式(13)表示。
γstr_flt=γstr(t-T)…式(13)
此外,在以下的说明中,将未考虑时延的舵角规范偏航率仅称为“舵角规范偏航率ωstn”,且将考虑了时延的舵角规范偏航率称为“滤波处理舵角规范偏航率ωstf”。在本实施例1中,舵角规范偏航率ωstn构成舵角偏航率基准值,滤波处理舵角规范偏航率ωstf构成遅れ舵角偏航率值。
图31是实施例1的车辆的转弯控制装置中的控制框图。
实施例1中的刹车控制部2具备:舵角规范偏航率运算部11、滤波处理舵角规范偏航率运算部24、舵角规范偏航率偏差运算部25、操舵方向判定部26、打盘/回盘判定部27、选择器28、横向G规范偏航率运算部14、校正部15、门限偏航率偏差运算部16、FB控制量运算部119。
对刹车控制部2,从操舵角传感器3、车速传感器4、横向G传感器5、偏航率传感器6、加速器开度传感器7输入与各自的检测值相应的检测信号,从μ计算部8输入与计算出的摩擦系数相应的电信号。
舵角规范偏航率运算部11与参考例1的情况相同,基于由操舵角传感器3检测出的舵角和由车速传感器4检测出的车速,来估算舵角规范偏航率ωstn。
滤波处理舵角规范偏航率运算部24如前述那样,通过由相位滞后滤波器23对舵角规范偏航率实施时延处理,来计算滤波处理舵角规范偏航率ωstf。
舵角规范偏航率偏差运算部25从由舵角规范偏航率运算部11计算出的舵角规范偏航率ωstn中减去由滤波处理舵角规范偏航率运算部24计算出的滤波处理舵角规范偏航率ωstf,来计算舵角规范偏航率偏差。
操舵方向判定部26基于操舵角传感器3的检测值,来判定方向盘是处于转动至比中立位置(直行方向位置)靠右转弯侧的状态(例如,将该状态设为“+”判定),还是处于转动至左转弯侧的状态(例如,将该状态设为“-”判定)。
打盘/回盘判定部27基于由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的舵角规范偏航率偏差的正负符号、以及操舵方向判定部26的判定结果,来判定方向盘是进行着打盘,还是进行着回盘。
参照图32的附图来说明该判定原理。图32示出了在对方向盘进行了右转弯操作后进行返回至中立位置的操作时的舵角规范偏航率ωstn和滤波处理舵角规范偏航率ωstf在时间上的变化。滤波处理舵角规范偏航率ωstf是在舵角规范偏航率ωstn中考虑了时延而得到的,因此虽然到经过给定的时间为止舵角规范偏航率ωstn大于滤波处理舵角规范偏航率ωstf,但在经过所述给定的时间后,反转过来,滤波处理舵角规范偏航率ωstf大于舵角规范偏航率ωstn。
在此,能将舵角规范偏航率ωstn大于滤波处理舵角规范偏航率ωstf之时估计为对方向盘进行着打盘之时,且能将滤波处理舵角规范偏航率ωstf大于舵角规范偏航率ωstn之时估计为对方向盘进行着回盘之时。因此,方向盘在处于转动至比中立位置靠右转弯侧的状态(操舵方向判定部26的判定为“+”),即由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的FF控制量为正的值的情况下,能估计为处于打盘的状态,并能在所述FF控制量为负的值的情况下估计为处于回盘的状态。此外,在方向盘转动至左转弯侧的状态下,仅符号相反,能以同样的原理来进行估计。也就是,能在操舵方向判定部26的判定结果的正负符号与由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的FF控制量的正负符号为相同符号的情况下,判定为打盘,且在为不同符号的情况下判定为回盘。
选择器28根据打盘/回盘判定部27的判定结果,来选择由舵角规范偏航率运算部11计算出的舵角规范偏航率ωstn、和由滤波处理舵角规范偏航率运算部24计算出的滤波处理舵角规范偏航率ωstf中的任一者,并将其作为稳态规范偏航率ω_high输出至校正部15。具体而言,在由打盘/回盘判定部27判定为打盘的情况下,选择滤波处理舵角规范偏航率ωstf,并将滤波处理舵角规范偏航率ωstf作为稳态规范偏航率ω_high输出至校正部15,而在由打盘/回盘判定部27判定为回盘的情况下,选择舵角规范偏航率ωstn,并将舵角规范偏航率ωstn作为稳态规范偏航率ω_high输出至校正部15。
横向G规范偏航率运算部14与在参考例1中相同,因此省略说明。
校正部15基于经由选择器28而输入的稳态规范偏航率ω_high、以及从横向G规范偏航率运算部14输入的横向G规范偏航率ω_low,来计算门限规范偏航率ω_TAR。在该校正部15中计算门限规范偏航率ω_TAR时,在实施例1中,在打盘判定的情况下,使用滤波处理舵角规范偏航率ωstf作为稳态规范偏航率ω_high,而在回盘判定的情况下,使用舵角规范偏航率ωstn作为稳态规范偏航率ω_high,这一点与参考例1不同。除了该点,门限规范偏航率ω_TAR的计算方法与在参考例1的情况下相同,因此省略详细说明。
门限偏航率偏差运算部16、FB控制量运算部119与在参考例1中相 同,因此省略说明。
图33示出了实施例1的车辆的转弯控制装置1中的控制结果的一例,示出了各偏航率值随时间的推移。
根据本实施例1的车辆的转弯控制装置,能在对方向盘进行着打盘时设定为使反馈目标偏航率(以下,FB目标偏航率)趋近滤波处理舵角规范偏航率ωstf,并能在对方向盘进行着回盘时设定为使FB目标偏航率趋近舵角规范偏航率ωstn。在此,由于在打盘判定时滤波处理舵角规范偏航率ωstf小于舵角规范偏航率ωstn,因此在本实施例1中,在判别为操舵方向是打盘方向的情况下,将对横向G规范偏航率进行增加校正来计算基准门限规范偏航率ω_t1时的校正量设为比在判别为操舵方向是回盘方向的情况下小。
一般而言,在进行着打盘时,存在驾驶者过度操作方向盘的倾向,在这样的场景下设定为使FB目标偏航率向着值比舵角规范偏航率ωstn要小的滤波处理舵角规范偏航率ωstf趋近,能更好地抑制过度的控制介入,能更接近自然的操舵响应。另一方面,在进行着回盘时,通过设定为使FB目标偏航率趋近无时延的舵角规范偏航率ωstn,能使响应性得以提高。
另外,根据实施例1的车辆的转弯控制装置,由于与参考例1的车辆的转弯控制装置同样,由校正部15使横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算的稳态规范偏航率ω_high(即舵角规范偏航率ωstn或滤波处理舵角规范偏航率ωstf)相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算门限规范偏航率ω_TAR,因此能兼顾用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以及用于使操舵的响应性得以提高的控制。其结果是,驾驶者的转弯意志响应性良好地被反映,操舵感得以提高。
另外,由于与参考例1的车辆的转弯控制装置同样,朝着增加横向G规范偏航率ω_low的方向进行校正并设了门限规范偏航率ω_TAR,因此能增大FB控制量运算部119中的目标值,回头性得以提高。由此,能使车辆沿着行驶路线转弯,路面追踪性能(循迹稳定性)得以提高。
<实施例2>
接下来,参照图34至图37的附图来说明本发明所涉及的第2实施方式的车辆的转弯控制装置的实施例2。
图34是实施例2的车辆的转弯控制装置中的控制框图。尽管在前述的实施例1的车辆的转弯控制装置中,是朝着抵消门限规范偏航率ω_TAR与实际偏航率之间的偏差(即,门限偏航率偏差Δωfb)的方向来求取控制量(FB控制量),且仅以该FB控制量来控制刹车压,但在实施例2的转弯控制装置中,设为了:基于操舵角和车速来计算FF控制量,将对所述FB控制量和FF控制量进行加法运算而得到的值作为总控制量,并基于该总控制量来对各轮的刹车压进行控制。
以下,虽是对实施例2的车辆的转弯控制装置进行说明,但在图34的控制框图中反馈控制系统,即,舵角规范偏航率运算部11、滤波处理舵角规范偏航率运算部24、舵角规范偏航率偏差运算部25、操舵方向判定部26、打盘/回盘判定部27、选择器28、横向G规范偏航率运算部14、校正部15、门限偏航率偏差运算部16、FB控制量运算部119与在实施例1中相同,因此对同一形态部分赋予同一符号并省略说明,而以与实施例1的不同点即前馈控制系统为中心进行说明。
实施例2中的车辆的转弯控制装置1在实施例1的车辆的转弯控制装置1的构成的基础上,还具备前馈控制量校正部(以下,简称FF控制量校正部)90和FF控制量运算部118来作为前馈控制系统。而且,由FF控制量运算部118和实施例1中的FB控制量运算部119构成了控制量运算部117。
FF控制量校正部90构成为具备:选择器91、打盘FF控制量校正部92、回盘FF控制量校正部93、限幅处理部94、限幅值表95。
选择器91根据打盘/回盘判定部27的判定结果,来选择将由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的舵角规范偏航率偏差输出至打盘FF控制量校正部92和回盘FF控制量校正部93中的哪一个。具体而言,在由打盘/回盘判定部27判定为打盘的情况下,将由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的舵角规范偏航率偏差输出至打盘FF控制量校正部92,而在由打盘/回盘判定部27判定为回盘的情况下,将由舵角规范偏航率偏差运算部25计算出的舵角规范偏航率偏差输出至回盘FF控制量校正部93。
打盘FF控制量校正部92以及回盘FF控制量校正部93对从舵角规范 偏航率偏差运算部25经由选择器91而输入的舵角规范偏航率偏差(ωstn-ωstf)乘以与横向G相应的增益Kg以及与车速相应的增益Kv,来计算FF控制偏差。在此,增益Kg、Kv虽然分别参照横向G增益表、车速增益表而算出,但使在打盘FF控制量校正部92和回盘FF控制量校正部93中所使用的横向G增益表以及车速增益表不同。
图35是打盘FF控制量校正部92的控制框图,图36是回盘FF控制量校正部93的控制框图。横向G增益表96A、96B中,横轴是横向G,纵轴是增益Kg,车速增益表97A、97B中,横轴是车速,纵轴是增益Kv。
首先,参照图35来说明打盘FF控制量校正部92中的FF控制偏差的计算。
打盘FF控制量校正部92中的横向G增益表96A中,横向G为0时增益Kg是给定的正的值,且随着横向G变大,增益Kg逐渐地一点点地变大。打盘FF控制量校正部92参照该横向G增益表96A来计算与由横向G传感器5检测出的横向G相应的增益Kg。
打盘FF控制量校正部92中的车速增益表97A中,到车速达到某给定车速为止,增益Kv以正的值大致保持恒定,而当超过所述给定车速时,急剧减少,并变为0。打盘FF控制量校正部92参照该车速增益表97A来计算与由车速传感器4检测出的车速相应的增益Kv。
然后,打盘FF控制量校正部92对舵角规范偏航率偏差(ωstn-ωstf)乘以增益Kg、增益Kv来计算FF控制偏差。
也就是,在本实施例2中,将在被判定为打盘的情况下的FF控制偏差设定为:较大地依赖于车速,虽然在车速超过所述给定车速之前的稳态车速域,FF控制偏差被设定为适当的值,但在车速超过所述给定车速的高车速域,FF控制偏差几乎变为0。
接下来,参照图36来说明回盘FF控制量校正部93中的FF控制偏差的计算。
回盘FF控制量校正部93中的横向G增益表96B中,到横向G达到给定值为止增益Kg是0,当横向G超过所述给定值时,增益Kg随横向G变大而逐渐变大。回盘FF控制量校正部93参照该横向G增益表96B来计算与由横向G传感器5检测出的横向G相应的增益Kg。
回盘FF控制量校正部93中的车速增益表97B中,到车速达到某给定车速为止增益Kv以正的值大致保持恒定,当超过所述给定车速时逐渐增大。回盘FF控制量校正部93参照该车速增益表97B来计算与由车速传感器4检测出的车速相应的增益Kv。
然后,回盘FF控制量校正部93对舵角规范偏航率偏差(ωstn-ωstf)乘以增益Kg、增益Kv来计算FF控制偏差。
也就是,在本实施例中,将在被判定为回盘的情况下的FF控制偏差设定为:较大地依赖于横向G,在横向G为所述给定值以下时,与车速无关地,FF控制偏差是0,当横向G超过所述给定值时产生FF控制偏差。
在本实施例中,横向G增益表96A和车速增益表97A构成打盘判定时的增加特性,横向G增益表96B和车速增益表97B构成回盘判定时的增加特性。
如此,在FF控制量校正部90中,根据打盘/回盘判定部27中的判定结果来变更增加特性(换言之,切换增加特性),计算FF控制偏差。
而且,由于将在打盘和回盘的各自的情况下的增加特性如前述那样设定,因此在高车速域,打盘时的FF控制偏差变为0,小于回盘时的FF控制偏差。由此,不仅能在高车速域的打盘时抑制过度的操舵介入从而确保稳定性,还能谋求收敛性的提高,另一方面,能在高车速域的回盘时提高响应性。
打盘FF控制量校正部92以及回盘FF控制量校正部93将计算出的FF控制偏差输出至限幅处理部94。
对限幅处理部94除了输入FF控制偏差以外,还输入参照限幅值表95而决定的限幅值YM。限幅值表95中,横轴是路面的摩擦系数μ,纵轴是限幅值YM,且根据由μ计算部8计算出的路面的摩擦系数μ来决定限幅值YM。
限幅处理部94进行限幅处理以使从打盘FF控制量校正部92或回盘FF控制量校正部93输入的FF控制偏差不超过在限幅值表95中所决定的限幅值(上限值)YM。即,限幅处理部94,在由打盘FF控制量校正部92或回盘FF控制量校正部93计算出的FF控制偏差不超过限幅值YM的情况下,将计算出的FF控制偏差直接输出,而在由打盘FF控制量校正部 92或回盘FF控制量校正部93计算出的FF控制偏差超过限幅值YM的情况下,将限幅值YM作为FF控制偏差进行输出。
然后,将从限幅处理部94输出的FF控制偏差作为稳态偏航率偏差Δωff而输入至FF控制量运算部118。
FF控制量运算部118基于从FF控制量校正部90输入的稳态偏航率偏差Δωff(即,从限幅处理部94输出的FF控制量校正值)来计算FF控制量。
此外,本实施例2中的FF控制量运算部118的FF控制量计算处理,除了使用FF控制偏差作为稳态偏航率偏差Δωff这一点外,与参考例2中的FF控制量运算部118的FF控制量计算处理完全相同,因此援引图29并省略其说明。
另外,FB控制量运算部119中的FB控制量的计算与在实施例1中相同,因此省略说明。
控制量运算部117对由FF控制量运算部118计算出的FF控制量、以及由FB控制量运算部119计算出的FB控制量进行加法运算来计算总控制量,并作为指令值输出至刹车装置10。该总控制量的计算处理与在参考例2中相同,因此,援引图29并省略其说明。
图37是实施例2的车辆的转弯控制装置中的FF控制的概念图。
根据本实施例2的车辆的转弯控制装置,在打盘时能控制至增加总控制量的方向(换言之,增加偏航力矩的方向),在回盘时能控制至减少总控制量的方向(换言之,减少偏航力矩的方向)。
而且,如前所述,即使在打盘时也设定为:在车速超过所述给定车速之前的稳态车速域,FF控制偏差被设定为适当的值,但在车速超过所述给定车速的高车速域,FF控制偏差几乎变为0,因此,通过仅在稳态速度域时实施到增加所述偏航力矩的方向的FF控制,能降低时延以使操舵的响应性得以提高,且在高车速域不进行到增加所述偏航力矩的方向的FF控制,能确保操舵的稳定性。
另外,由于能在回盘时控制至减少总制动力控制量的方向(换言之,减少偏航力矩的方向),因此偏航力矩的收敛性得以提高。此外,如前所述,由于在回盘时设定为在横向G小的情况下FF控制偏差变为0,因此 此时不实施到减小所述偏航力矩的方向的FF控制。这是为了防止因控制介入而使车辆行为变得不自然,而利用车辆的自收敛性来使其没有不协调感地平稳返回至中立位置。
另外,根据本实施例2的车辆的转弯控制装置,由于与参考例1的情况相同,由校正部15使横向G规范偏航率ω_low与基于操舵角而计算的稳态规范偏航率ω_high(即舵角规范偏航率ωstn或滤波处理舵角规范偏航率ωstf)相关联地朝着增加的方向进行校正,来计算门限规范偏航率ω_TAR,因此能兼顾用于使对车体产生的偏航力矩稳定的控制、以及用于使操舵的响应性得以提高的控制。其结果是,驾驶者的转弯意志响应性良好地被反映,操舵感得以提高。
另外,由于朝着增加横向G规范偏航率ω_low的方向进行校正并设了门限规范偏航率ω_TAR,因此能增大FB控制量运算部119中的目标值,回头性得以提高。由此,能使车辆沿着行驶路线转弯,路面追踪性能(循迹稳定性)得以提高。
进而,根据本实施例2的车辆的转弯控制装置,由于根据对基于车体行为而算出的FB控制量相加基于操舵输入而算出的FF控制量而得到的总控制量来控制刹车压,因此既能确保车辆行为的稳定性,又能使操舵的响应性得以提高。另外,操舵的随动性也得以提高。在像稳态圆周转弯时等那样在操舵输入后的所谓操舵保持的过程中,控制量的变动被抑制而使随动性得以提高。
此外,本发明不仅仅局限于前述的实施例。
例如,在前述的实施例2中对FF控制量与FB控制量进行加法运算来计算总控制量,还能变为对FF控制量与FB控制量进行乘法运算来计算总控制量。
另外,可以使用代替车速传感器的检测值而基于车轮速度传感器的检测值所估计出的估计车速。
另外,尽管在前述的实施例2中,通过在高车速时在FF控制量运算部118中将FR转弯内轮的FF增压量ΔP1ff以及RR转弯内轮的FF增压量ΔP2ff设为无效,防止了高车速时因操舵辅助刹车而引起车辆行为变得不稳定,但也可以在操舵速度极大时或ABS工作时将转弯内轮的FF增压 量设为无效。
(1)本实施方式是一种车辆的转弯控制装置(例如,上述实施例中的车辆的转弯控制装置1),基于所述车辆的行驶状态来对左右车轮给予制动力,从而能对车体产生偏航力矩,具备:操舵量检测单元(例如,上述实施例中的操舵角传感器3),其检测车辆的操舵量;车速检测单元(例如,上述实施例中的车速传感器4),其检测或估计所述车辆的车速;横向加速度检测单元(例如,上述实施例中的横向G传感器5),其检测所述车辆的左右方向的加速度;以及偏航率检测单元(例如,上述实施例中的偏航率传感器6),其检测所述车辆的偏航率,
所述车辆的转弯控制装置还具备:第1规范偏航率运算部(例如,上述实施例中的横向G规范偏航率运算部14),其基于所述横向加速度检测单元以及所述车速检测单元的检测信号来计算第1规范偏航率(例如,上述实施例中的横向G规范偏航率ω_low);操舵方向判别单元(例如,上述实施例中的打盘/回盘判定部27),其基于所述操舵量检测单元的检测信号来判别操舵方向是打盘方向和回盘方向中的哪一个方向;校正部(例如,上述实施例中的校正部15),其根据所述操舵方向判别单元的判别结果而使用不同的基准将所述第1规范偏航率朝着增加方向进行校正,来计算第2规范偏航率(例如,上述实施例中的门限规范偏航率ω_TAR);第3制动力控制量运算部(例如,上述实施例中的FB控制量运算部119),其计算所述第2规范偏航率与由所述偏航率检测单元检测出的实际偏航率之间的偏航率偏差,朝着抵消所述偏航率偏差的方向来决定第3制动力控制量;以及制动控制单元(例如,上述实施例中的刹车装置10),其基于由所述第3制动力控制量运算部决定的所述第3制动力控制量来控制所述制动力。
根据上述(1)的实施方式,由于能将基于横向加速度和车速而算出的第1规范偏航率朝着增加方向进行校正来计算第2规范偏航率,并朝着抵消该第2规范偏航率与实际偏航率之间的偏航率偏差的方向来控制制动力从而使偏航力矩产生,因此在通常的转弯时回头性也得以提高,操舵的响应性也得以提高。另外,由于根据操舵方向是打盘方向还是回盘方向而使用不同的基准对第1规范偏航率进行增加校正来计算第2规范偏航率, 因此在打盘时能使操舵的响应性得以提高,在回盘时能使偏航力矩的收敛性得以提高。
(2)在上述(1)记载的实施方式中,优选地,在所述操舵方向判别单元将操舵方向判别为打盘方向的情况下,所述校正部使将所述第1规范偏航率朝着增加方向进行校正的校正量比在所述操舵方向判别单元将操舵方向判别为回盘方向的情况下小。
在上述(2)的情况下,在对方向盘进行着打盘时,能抑制过度的控制介入从而能接近自然的操舵响应,另一方面,在进行着回盘时,能降低时延从而使响应性得以提高。
(3)在上述(1)记载的实施方式中,优选地,所述校正部具有基于所述操舵量检测单元以及所述车速检测单元的检测信号而估计出的舵角偏航率基准值(例如,上述实施例中的舵角规范偏航率ωstn)、以及与所述舵角偏航率基准值对应地被决定且相对于该舵角偏航率基准值具有时延的延迟舵角偏航率值(例如,上述实施例中的滤波处理舵角规范偏航率ωstf)来作为所述不同的基准。
在上述(3)的情况下,能将没有时延的舵角偏航率基准值、与有时延的延迟舵角偏航率值区分使用来计算第2规范偏航率。
(4)在上述(1)记载的实施方式中,优选地,具备基于加速器开度或加速器踏板操作量来检测所需扭矩的大小的所需扭矩检测单元(例如,上述实施例中的加速器开度传感器7),所述校正部在所述所需扭矩检测单元的检测信号小于给定值时,按照使所述第2规范偏航率随车速变小而增大的方式来决定校正量。
在上述(4)的情况下,例如,在低中车速的紧急内倾时的回头性得以提高。
(5)在上述(1)记载的实施方式中,优选地,所述校正部按照所述第2规范偏航率随基于来自所述操舵量检测单元的检测信号而计算的转舵速度或转舵量变大而变大的方式,来决定校正量。
在上述(5)的情况下,对前方障碍物的避开操作或变换车道等时的操舵的响应性得以提高。
(6)在上述(1)记载的实施方式中,优选地,具备基于所述操舵量 检测单元以及所述车速检测单元的检测信号来决定第4制动力控制量的第4制动力控制量运算部(例如,上述实施例中的FF控制量运算部118),所述制动控制单元基于对由所述第3制动力控制量运算部决定的所述第3制动力控制量和由所述第4制动力控制量运算部决定的所述第4制动力控制量进行加法运算或乘法运算而得到的总制动力控制量,来控制所述制动力。
在上述(6)的情况下,不仅操舵的响应性得以提高,而且随动性也得以提高。
在像稳态圆周转弯时等那样在操舵输入后的所谓操舵保持的过程中,控制量的变动被抑制而使随动性得以提高。
(7)在上述(1)记载的实施方式中,优选地,具备在处于给定的运转状态时使由第4制动力控制量运算部决定的所述第4制动力控制量无效的无效化单元(例如,上述实施例中的增益表63、67)。
在上述(7)的情况下,在存在若加入第4制动力控制量则会使车辆行为的稳定性下降的风险的特定条件下,例如,在高车速时、高操舵速度时或ABS工作时等,能使第4制动力控制量无效,从而能维持车辆行为的稳定性。
工业实用性
根据本发明所涉及的实施方式,能够提供能使通常转弯时的回头性得以提高的车辆的转弯控制装置。
符号说明
1车辆的转弯控制装置
3操舵角传感器(操舵量检测单元)
4车速传感器(车速检测单元)
5横向G传感器(横向加速度检测单元)
6偏航率传感器(偏航率检测单元)
7加速器开度传感器(所需扭矩检测单元)
10刹车装置(制动控制单元)
14横向G规范偏航率运算部(第1规范偏航率运算部)
15校正部
18FF制动力控制量运算部(制动力控制量运算部)
19FB制动力控制量运算部(第2制动力控制量运算部)
20FF控制量运算部(前馈控制量运算部)
27打盘/回盘判定部(操舵方向判别单元)
63、67增益表(无效化单元)
118FF控制量运算部(第4制动力控制量运算部)
119FB控制量运算部(第3制动力控制量运算部)
Claims (6)
1.一种车辆的转弯控制装置,基于车辆的行驶状态来对该车辆的左右车轮给予制动力,从而能对该车辆的车体产生偏航力矩,
所述车辆的转弯控制装置的特征在于,具备:
操舵量检测单元,其检测所述车辆的操舵量;
车速检测单元,其检测或估计所述车辆的车速;
前馈控制量运算部,其至少基于来自所述操舵量检测单元的检测信号,来计算前馈控制量;
制动力控制量运算部,其基于由所述前馈控制量运算部计算出的所述前馈控制量,来决定制动力控制量;
制动控制单元,其基于由所述制动力控制量运算部决定的所述制动力控制量,来控制所述制动力;和
操舵方向判别单元,其基于来自所述操舵量检测单元的所述检测信号,来判别操舵方向是打盘方向和回盘方向中的哪一个方向,
所述前馈控制量运算部具备:前馈控制量校正部,其根据所述操舵方向判别单元的判别结果,来校正所述前馈控制量,
所述车辆的转弯控制装置还具备:
横向加速度检测单元,其检测所述车辆的左右方向的加速度;
偏航率检测单元,其检测所述车辆的实际偏航率;
第1规范偏航率运算部,其基于来自所述横向加速度检测单元的检测信号以及来自所述车速检测单元的检测信号,来计算第1规范偏航率;
规范偏航率校正部,其基于来自所述操舵量检测单元的检测信号以及所述车速检测单元的检测信号,将所述第1规范偏航率朝着增加方向进行校正,来计算第2规范偏航率;和
第2制动力控制量运算部,其朝着抵消所述第2规范偏航率、与由所述偏航率检测单元检测出的实际偏航率之间的偏航率偏差的方向,来决定第2制动力控制量,
所述制动控制单元基于对由所述制动力控制量运算部决定的所述制动力控制量与由所述第2制动力控制量运算部决定的所述第2制动力控制量进行加法运算或乘法运算而得到的总制动力控制量,来控制所述制动力。
2.根据权利要求1所述的车辆的转弯控制装置,其特征在于,
在所述车速处于给定车速以上的高车速域,所述操舵方向判别单元将操舵方向判别为打盘方向的情况下,所述前馈控制量校正部使所述前馈控制量比在所述操舵方向判别单元将操舵方向判别为回盘方向的情况下小。
3.根据权利要求1所述的车辆的转弯控制装置,其特征在于,
所述规范偏航率校正部根据基于来自所述操舵量检测单元的检测信号以及来自所述车速检测单元的检测信号而估计出的舵角偏航率基准值、以及与所述舵角偏航率基准值对应地被决定且相对于该舵角偏航率基准值具有时延的延迟舵角偏航率值中的任一者,将所述第1规范偏航率朝着增加方向进行校正,来计算所述第2规范偏航率。
4.根据权利要求1所述的车辆的转弯控制装置,其特征在于,
所述车辆的转弯控制装置还具备:所需扭矩检测单元,其基于所述车辆中的加速器开度或加速器踏板操作量,来检测所需扭矩的大小,
在来自所述所需扭矩检测单元的检测信号小于给定值时,所述规范偏航率校正部按照所述第2规范偏航率随所述车速变小而变大的方式来决定校正量。
5.根据权利要求1所述的车辆的转弯控制装置,其特征在于,
所述规范偏航率校正部按照所述第2规范偏航率随基于来自所述操舵量检测单元的检测信号而计算的所述车辆的转舵速度或转舵量变大而变大的方式,来决定校正量。
6.根据权利要求1或2所述的车辆的转弯控制装置,其特征在于,
所述车辆的转弯控制装置还具备:无效化单元,其在所述车辆处于给定的运转状态时,使由所述制动力控制量运算部决定的所述制动力控制量无效。
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