CN107709085B - 车辆姿势控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，针对分别地对各轮施加制驱动力的四轮驱动车辆，提供车辆姿势控制装置，其可在不对驾驶员造成不适感的情况下，谋求车辆姿势的稳定。该车辆姿势控制装置(24)设置于控制四轮驱动车辆的车辆控制装置(10)中，其包括：规范横摆角速度运算机构(25)；横摆角速度传感器(22)；目标横摆力矩运算机构(26)；制驱动力指令机构(15)；横摆力矩控制机构(27)。横摆力矩控制机构(27)包括分配比例变化机构(27a)，在针对通过横摆角速度传感器(22)而检测的实际横摆角速度，实际横摆角速度在符号的正负相反的已确定的范围内时，该分配比例变化机构(27a)对应于上述所检测的实际横摆角速度，连续地使分配给前后轮(3、2)的横摆力矩控制转矩的前后分配比例改变。

Description

车辆姿势控制装置
相关申请
本申请要求申请日为2015年4月14日、申请号为JP特愿2015—82309号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
本发明涉及一种车辆姿势控制装置，在四轮驱动车辆中，适当地分配作用于左右的前轮和左右的后轮的制驱动力，谋求车辆姿势的稳定性。
背景技术
在过去的车辆姿势控制装置中，比如根据车速或操舵角等的各种的车辆的状态量求出目标横摆角速度，根据目标横摆角速度与实际横摆角速度的偏差产生目标横摆力矩，将为了实现该目标横摆力矩而必要的制驱动力作用于左右的各轮。由此，人们知道有确保稳定的车辆动作的类型(专利文献1)。
另外，在四轮驱动车中，下述的技术是公知的，在该技术中，按照根据目标横摆角速度和实际横摆角速度的偏差而控制，实际横摆角速度与目标横摆角速度一致或近似的方式改变前后轮的驱动力分配比例。比如，给出了下述技术，其中，在实际横摆角速度大于目标横摆角速度时，增加前轮侧的转矩分配，在实际横摆角速度小于目标横摆角速度时，增加后轮侧的转矩分配(专利文献2)。
已有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平9—86378号公报
专利文献2：JP特开平3—70633号公报
发明内容
发明要解决的课题
在四轮独立驱动车这样的可针对各自的四轮控制前后力的车辆、或可将驱动力分配给全部的四轮的车辆中，如果将在上述专利文献1中记载的技术那样的用于实现基于目标横摆角速度与实际横摆角速度的偏差的目标横摆力矩的前后力，像在专利文献2中记载的技术那样，根据目标横摆角速度与实际横摆角速度的偏差而分配给前后轮，则在实际横摆角速度的符号相反时，切换前轮和后轮的驱动力分配。由此，具有前后轮的转矩不连续地变化，对驾驶员造成不适感的可能性。
本发明的目的在于针对分别各自地对各轮施加制驱动力的四轮驱动车辆提供车辆姿势控制装置，其可在不对驾驶员造成不适感的情况下，谋求车辆姿势的稳定性。
用于解决课题的技术方案
在下面，为了容易理解，适当参考实施方式的标号，对本发明进行说明。
本发明的车辆姿势控制装置24设置于控制四轮驱动车辆的车辆控制装置10中，该四轮驱动车辆具有制驱动力发生机构4，该制驱动力发生机构4分别将制驱动力施加给左右的前轮3、3和左右的后轮2、2的各轮上，该车辆姿势控制装置包括：
规范横摆角速度运算机构25，该规范横摆角速度运算机构25根据车速和操舵角求出规范横摆角速度；
横摆角速度传感器22，该横摆角速度传感器22检测上述车辆的实际横摆角速度；
目标横摆力矩运算机构26，该目标横摆力矩运算机构26根据通过上述规范横摆角速度运算机构25而求出的规范横摆角速度、与通过上述横摆角速度传感器22而检测的实际横摆角速度之间的横摆角速度偏差，对目标横摆力矩进行运算；
制驱动力指令机构15，该制驱动力指令机构15以制驱动力的操作机构17、18所输出的操作量为基本值，生成分配给各轮的制驱动力的指令输入转矩；
横摆力矩控制机构27，该横摆力矩控制机构27将通过上述制驱动力指令机构15而产生的制驱动力的指令输入转矩、与为了实现通过上述目标横摆力矩运算机构26而运算的目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩相加，
其中，上述横摆力矩控制机构27包括分配比例变化机构27a，该分配比例变化机构27a在通过上述横摆角速度传感器22而检测的实际横摆角速度处于该实际横摆角速度的符号的正负相反的已确定的范围内时，对应于该所检测的实际横摆角速度，连续地改变分配给前后轮的横摆力矩控制转矩的前后分配比例。
上述已确定的范围比如根据试验、模拟等的结果而确定。
按照该方案，目标横摆力矩运算机构26根据已求出的规范横摆角速度与已检测的实际横摆角速度的横摆角速度偏差Δγ，对目标横摆力矩Mt进行运算。横摆力矩控制机构27将通过制驱动力指令机构15而产生的制驱动力的指令输入转矩，与为了实现已运算的目标横摆力矩Mt而必要的横摆力矩控制转矩相加。
横摆力矩控制机构27的分配比例变化机构27a在所检测的实际横摆角速度γ在符号的正负相反的已确定的范围内(－γ2≤γ≤γt)时，对应于上述所检测的实际横摆角速度γ，连续地改变分配给前后轮的横摆力矩控制转矩的前后分配比例。在像这样，实际横摆角速度γ的符号相反时，由于分配给前后轮的横摆力矩控制转矩的前后分配比例连续地变化，故可在不对驾驶员造成不适感的情况下，使车辆姿势稳定。另外，可通过对应于车辆特性、前后加速度等，设定、调节前后分配比例的参数，提高横摆角速度的响应。另外，上述“连续地”不仅包括直线的变化，还包括前后分配比例以微分方式变化这样的二次曲线等。
上述横摆力矩控制机构27也可进行下述控制：
在上述目标横摆力矩为负时，并且上述实际横摆角速度大于已设定的横摆角速度γ1(其中，γ1＞0)时，相对来自上述制驱动力指令机构15的指令输入转矩，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于前轮3上；
在上述目标横摆力矩为负时，并且上述实际横摆角速度小于独立于上述横摆角速度γ1而设定的横摆角速度γ2(其中，γ2＞0)时，相对来自上述制驱动力指令机构15的指令输入转矩，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于后轮2上。
上述横摆力矩控制机构27在产生右转的横摆力矩的场合，在上述目标横摆力矩Mt为负((Mt＜0)，实际横摆角速度大于横摆角速度γ1(其中，γ1＞0)时，判定为转向过度，相对指令输入转矩，横摆力矩控制转矩仅仅施加于前轮3上。由此，车辆在右转而转向过度时，可谋求车辆姿势的稳定。横摆力矩控制机构27在产生右转的横摆力矩的场合，在实际横摆角速度小于横摆角速度γ2(其中，γ2＞0)时，判定为转向不足，相对指令输入转矩，横摆力矩控制转矩仅仅施加于后轮2上。由此，在车辆在右转而转向不足时，可谋求车辆姿势的稳定。
上述横摆力矩控制机构27也可进行下述控制：
在上述目标横摆力矩为正时，并且上述实际横摆角速度大于已设定的横摆角速度γ2(其中，γ2＞0)时，相对来自上述制驱动力指令机构15的指令输入转矩，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于后轮2上；
在上述目标横摆力矩为正时，并且上述实际横摆角速度小于独立于上述横摆角速度γ2而设定的横摆角速度γ1(其中，γ1＞0)时，相对来自上述制驱动力指令机构15的指令输入转矩，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于前轮3上。
上述横摆力矩控制机构27在产生左转的横摆力矩的场合，在上述目标横摆力矩(Mt)为正((Mt＞0)、实际横摆角速度大于横摆角速度γ2(其中，γ2＞0)时，判定为转向不足，相对指令输入转矩横摆力矩控制转矩仅仅施加于后轮2上。由此，车辆在左转而转向不足时，可谋求车辆姿势的稳定。横摆力矩控制机构27在产生左转的横摆力矩的场合，在实际横摆角速度小于横摆角速度γ1(其中，γ1＞0)时，判定为转向过度，相对指令输入转矩，横摆力矩控制转矩仅仅施加于前轮3上。由此，在车辆在左转而转向过度时，可谋求车辆姿势的稳定。
上述横摆力矩控制机构27还可将上述横摆角速度γ1设定在大于上述横摆角速度γ2的值。横摆角速度的设定值γ1、γ2分别根据车辆的重心位置、转向力(cornerningpower)等的车辆特性而设定。在此场合，于实际横摆角速度在“0”附近的直进行驶时，可增加相对于前轮3的后轮2的制驱动力的前后分配比例。由此，可抑制从直进行驶到操舵开始时的转向不足倾向，可提高横摆角速度的响应。
还可设置前后加速度传感器23，该前后加速度传感器23检测上述车辆的前后加速度，通过上述前后加速度传感器23而检测的前后加速度越大，上述横摆力矩控制机构27越使上述横摆角速度γ1上升，越使上述横摆角速度γ2降低。在此场合，车辆要前进的加速度越大，越使γ1上升，越使γ2降低。即，可使γ1、－γ2上升，使γ2、－γ1降低，增加后轮2的制驱动力的前后分配比例。由此，可降低伴随前轮3的荷载减少造成的抓地力的降低的影响，可使车辆动作稳定。
上述横摆力矩控制机构27还可进行下述控制：
在为了实现构成对象的轮的上述目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩的符号、与构成上述对象的轮左右相同侧且相对前后相反侧的相反轮的来自上述制驱动力指令机构15的指令输入转矩的符号不同的场合，对上述相反轮施加为了实现上述目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩；
在来自上述制驱动力指令机构15的指令输入转矩与为了实现上述目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩的和不超过零时，其值构成分配给上述相反轮的制驱动力(指令输出转矩)，
在来自上述制驱动力指令机构15的指令输入转矩与为了实现上述目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩的和超过零时，分配给上述相反轮的制驱动力(指令输出转矩)为零，其超过量施加给构成上述对象的轮。
按照该方案，可降低施加横摆力矩控制转矩的轮与前后相反侧的轮的转矩的绝对值。由此，可分别降低转向不足、转向过度的车辆特性。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
图1A为通过俯视方式而概括地表示本发明的实施方式的车辆姿势控制装置的系统结构的图；
图1B为具体地表示该系统结构的主要部分的图；
图2为该车辆的轮毂电动机驱动装置的剖视图；
图3为该车辆姿势控制装置的控制方框图；
图4为表示该车辆姿势控制装置的横摆力矩控制转矩的前后分配比例的图；
图5的曲线图(A)为表示进行正弦操舵的场合的规范横摆角速度与实际横摆角速度的图，图5的曲线图(B)为表示采用该车辆姿势控制装置的横摆力矩控制转矩的图；
图6为以概括方式表示通过右转而转向不足时的各轮的制驱动力的例子的图；
图7为表示装载本发明的另一实施方式的车辆姿势控制装置的车辆的构思方案的图；
图8为曲线图(A)为表示正弦操舵的场合的规范横摆角速度与实际横摆角速度的图，图8的曲线图(B)为表示已有的横摆力矩控制转矩的图。
具体实施方式
根据图1A、图1B～图6，对本发明的实施方式的车辆姿势控制装置进行说明。另外，下面的说明还包括针对车辆姿势控制方法的说明。图1A为通过俯视方式而概括地表示本发明的实施方式的车辆姿势控制装置的系统结构的图。作为装载该车辆姿势控制装置的左右轮独立驱动式车辆的电动汽车1为四轮独立驱动的汽车(四轮驱动车辆)，其中，构成车辆的左右的后轮的后轮2和构成左右的前轮的前轮3均通过构成驱动源的电动的电动机4而独立地驱动。前轮3为操舵轮。各电动机4为分别可产生驱动力或制动力的制驱动力发生机构。将驱动力和制动力的用语统称为“制驱动力”。
在本实施方式中，各电动机4构成比如轮毂电动机驱动装置IWM。像图2所示的那样，轮毂电动机驱动装置IWM包括：电动机4、减速器6与车轮用轴承7，它们的一部分或全部设置于车轮的内部。电动机的转矩经由减速器6和车轮用轴承7而传递给车轮。在车轮用轴承7的轮毂7a的法兰部，固定构成摩擦制动器8的制动盘8a。该制动盘8a与车轮一体地旋转。电动机4为比如于转子4a的磁芯部的内部，设置永久磁铁的埋入磁铁型同步电动机。该电动机4为在定子4b和转子4a之间设置径向间隙的电动机，该定子4b固定于外壳4c上，该转子4a安装于旋转输出轴9上。
通过图1A和图1B对控制系统进行说明。在图1A所示的车辆控制装置10中，设置进行使车辆姿势稳定的控制的车辆姿势控制装置(后面描述)。车辆控制装置10包括：装载于车辆上的ECU11；多个(在本例子中为2个)逆变装置12，该逆变装置12相对前后的电动机4而设置；传感器类13。
像图1B所示的那样，ECU 11包括：综合控制机构14，该综合控制机构14进行汽车整体的综合控制、协调控制。制驱动力指令机构15；制驱动力分配机构16。制驱动力指令机构15为根据加速踏板等的加速操作机构17的操作量的检测信号、与制动踏板等的制动操作机构18的操作量的检测信号，采用通过软件或硬件而实现的LUT(查询表，Look Up Table)，或接纳于软件的数据库(Library)中的规定的变换函数与其等效的硬件等(在下面称为“具体化模型”)，产生车辆整体的制驱动力的指令输入转矩的机构。制驱动力分配机构16由根据从制驱动力指令机构15向各轮(图1A)的指令输入转矩、与各轮(图1A)的横摆力矩控制转矩(后述)，具体地采用上述具体化模型，按照设定规则，可将各自的指令输出转矩分配而输出给各电动机4的逆变装置12的硬件电路或处理器(在图中未示出)上的软件函数而构成。
各逆变装置12为将图示之外的电池的直流电变换为电动机4的驱动用的交流电的装置，具有控制该输出的控制部(在图中未示出)，按照上述已分配的指令输出转矩，控制工作的电动机4。逆变装置12在图示的例子中，相对前后各自的2个电动机4，每次1个地设置，但是，对于前后的各逆变装置12，在1个逆变装置12的内部，具有分别控制左右的电动机4、4的结构。比如，在各逆变装置12中，变换为交流电的开关元件的选通电路等的电源电路部(在图中未示出)分别相对左右的电动机4、4而各自地设置。这些电源电路部的上述控制部为1个，形成按照时间分割等而控制左右的电源电路部的结构。上述逆变装置12还可像前述的那样，代替设置2个，而针对每个电动机4而分别地设置，共计设置4个。
ECU 11由具有微型计算机等的处理器的计算机与具有通过上述处理器而实现的程序的ROM(只读存储器，Read Only Memory)、以及RAM(随机存取存储器，Random AccessMemory)、协处理器(Co-Processor)等的各种的电子电路等构成。ECU 11与各逆变装置12通过比如CAN(控制区域网络)等的车内通信网而链接。在ECU11中，设置姿势控制装置主体19。另外，在车辆中，设置作为传感器类13的检测车速的车速检测机构20、检测操舵角的操舵角传感器21、检测横摆角速度的横摆角速度传感器22、与检测前后加速度的前后加速度传感器23。操舵角传感器21为检测图示之外的方向盘等的操舵机构的操舵角的传感器、或为根据图示之外的使车轮转舵的转舵装置，检测操舵角的传感器。
车辆姿势控制装置24至少由姿势控制装置主体19和上述传感器类13构成。姿势控制装置主体19包括：上述制驱动力指令机构15；规范横摆角速度运算机构25；目标横摆力矩运算机构26；上述制驱动力分配机构16。
图3为该车辆姿势控制装置24的控制方框图。规范横摆角速度运算机构25由可根据对下述衰减比、固有振动数ωn产生影响的车速与操舵角γn，具体来说采用上述具体化模型、或加法运算函数、乘法运算函数与除法运算函数、与其等效的比如作为协处理器的硬件等，根据下述的车辆模型，计算而输出规范横摆角速度γret的硬件电路或处理器(在图中未示出)上的软件函数构成。
公式1
Figure GDA0002445444430000101
在这里，
Figure GDA0002445444430000102
表示横摆角速度增益常数，ωn表示车辆的固有振动数，
Figure GDA0002445444430000103
表示衰减比，Tr表示常数，S表示拉普拉斯(ラプラス：Laphace)算符。另外，从车辆上方而观看，左转的横摆角速度为正。上述车速根据车速检测机构20而获得，上述操舵角根据操舵角传感器21而获得。
目标横摆力矩运算机构26根据通过规范横摆角速度运算机构25而求出的规范横摆角速度γret、与通过横摆角速度传感器22而检测的实际横摆角速度γ的横摆角速度偏差Δγ(Δγ＝γret－γ)，具体来说，采用上述具体化模型、或乘法运算函数及与其等效的比如作为协处理器的硬件等，像下述那样，运算而输出目标横摆力矩Mt的硬件电路或处理器(在图中未示出)上的软件函数构成。
Mt＝KPΔγ
在这里，KP表示增益常数。
目标横摆力矩运算机构26像下述那样，根据上述运算的目标横摆力矩Mt计算各轮的横摆力矩控制转矩TM。首先，根据目标横摆力矩Mt，通过下述式计算车辆整体的横摆力矩控制转矩的值TM_ALL。另外，TM_ALL表示全部车轮的横摆力矩控制转矩TM(TMi)的和。符号的正负表示旋转的方向。在这里，对于各轮的横摆力矩控制转矩TMi(i＝1、·······、4)，如果采用根据后述的前后分配比例而确定的前轮分配比α(0≤α≤1，前后分配比例为1000∶1时，为1，在前轮分配比例为50∶50时，为0.5)，则满足下述方式：
·针对各前轮3，Tm1＝Tm2＝TM_ALL×α/2
·针对各后轮2，Tm3＝Tm4＝TM_ALL×(1-α)/2
数学公式2
Figure GDA0002445444430000111
在这里，d表示车辆的胎面，r0表示轮胎半径。
在目标横摆力矩为负的场合(Mt＜0)，对右轮施加制动转矩，对左轮施加驱动转矩；
在目标横摆力矩为负的场合(Mt＞0)，对右轮施加驱动转矩，对左轮施加制动转矩。
另外，根据已计算的前后分配比例，分配给前后轮，计算各轮的横摆力矩控制转矩TM。
制驱动力分配机构16包括横摆力矩控制机构27。该横摆力矩控制机构27具体来说，由采用上述具体化模型或加法运算函数及与其等效的比如作为加法运算器的硬件等，在根据加速踏下量等，通过制驱动力指令机构15而计算、输出的各轮的指令输入转矩T*中，加上为了实现对于通过目标横摆力矩运算机构26而运算的目标横摆力矩Mt而必要的横摆力矩控制转矩TM，可计算而输出指令输出转矩T(图3)的硬件电路或处理器(在图中未示出)上的软件函数构成。
Ti＝Ti*+TMi(i＝1，·······，4)
另外，上述式为针对各车轮而表达的式，i表示识别4个车轮的数字(比如，i＝1，······，4分别表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮)。另外，本例子的横摆力矩控制机构27作为制驱动力分配机构16的一部分而构成，但是也可独立于制驱动力分配机构16而设置。
图4为表示该车辆姿势控制装置的横摆力矩控制转矩的前后分配比例的图。在下面，还根据需要，适当参照图1A、图1B～图3。像图3和图4的曲线图(a)所示的那样，在产生右转的横摆力矩的场合，横摆力矩控制机构27在目标横摆力矩为负(Mt＜0)，实际横摆角速度γ大于预定的横摆角速度γ1(其中，γ1＞0)时(γ＞γ1)，判定为转向过度，为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于前轮3上。即，横摆力矩控制转矩的前后分配比例(或前轮分配比α。在下面相同)为前轮100％，后轮0％。由此，在车辆左转而转向过度时，可谋求车辆姿势的稳定。
横摆力矩控制机构27在目标横摆力矩为负(Mt＜0)，并且实际横摆角速度γ小于预定的横摆角速度—γ2(其中，γ2＞0)时(γ＜-γ2)，判定为转向不足，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加给后轮2。即，横摆力矩控制转矩的前后分配比例为前轮0％，后轮100％。由此，车辆在右转而转向不足时，可谋求车辆的行进的无滑行(coastless：コ－ストレ－ス)性的提高。另外，横摆力矩控制机构27将横摆角速度γ1设定为大于横摆角速度γ2的值(同样在后述的目标横摆力矩为正时，相同)。这些横摆角速度的设定值γ1与γ2根据车辆的重心位置，转向力(cornerning power)等的车辆特性而设定。
横摆力矩控制机构27的分配比例变化机构27a(图1B)在目标横摆力矩为负(Mt＜0)，并且实际横摆角速度γ在符号的正负相反的－γ2和γ1的范围内(－γ2≤γ≤γ1)时，对应于所检测的实际横摆角速度γ，连续地改变分配给前轮3、后轮2的横摆力矩控制转矩的前后分配比例。在该场合，横摆力矩控制机构27在实际横摆角速度γ在“0”附近的直进行驶时，较大地设定后轮2的分配比例。另外，分配比例变化机构27a具体来说，由采用上述的具体化模型，接收实际横摆角速度γ的输入，适用图4所示的2个特性曲线图，可对前后分配比例或前轮分配比α进行运算而输出的硬件电路或处理器(在图中未示出)上的软件函数构成。
像图3和图4的曲线图(b)所示的那样，也在产生左转的横摆力矩的场合，同样地考虑，横摆力矩控制机构27在目标横摆力矩为正(Mt＞0)，实际横摆角速度γ大于预定的横摆角速度γ2时，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加给后轮2。由此，车辆在左转而转向不足时，可谋求无滑行(coastless：コ－ストレ－ス)性的提高。
横摆力矩控制机构27在目标横摆力矩为正(Mt＞0)，并且实际横摆角速度γ小于预定的横摆角速度γ1时，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加给前轮3。由此，车辆在左转而转向过度时，可谋求车辆姿势的稳定。
横摆力矩控制机构27的分配比例变化机构27a(图1B)在目标横摆力矩为正(Mt＞0)，并且实际横摆角速度γ在符号的正负相反的－γ1和γ2的范围内(－γ1≤γ≤γ2)时，对应于所检测的实际横摆角速度γ，连续地改变分配给前轮3、后轮2的横摆力矩控制转矩的前后分配比例。在该场合，横摆力矩控制机构27在实际横摆角速度γ在“0”附近的直进行驶时，较大地设定后轮2的分配比例。
横摆力矩控制机构27对应于通过图1B所示的前后加速度传感器23而检测的前后加速度，改变横摆角速度的设定值γ1和γ2。具体来说，前进加速度越大，γ1越上升，γ2越降低。即，使γ1、－γ2的值上升，使γ2、－γ1的值下降，增加后轮2的制驱动力的前后分配比例。由此，可减少伴随前轮3的荷载的减少造成的抓地力的降低的影响，可使车辆动作稳定。
在这里，在对于应施加于某轮(在后面称为“轮A”)上的横摆力矩控制转矩，其符号在左右同侧，与前后相反侧的轮(在后面，称为“轮B”)的指令输入转矩不同的场合，横摆力矩控制机构27进行下述工序。首先，本来应施加于轮A上的横摆力矩控制转矩施加于轮B上(在横摆力矩控制转矩为负，指令输入转矩为正的场合，进行减法运算)。在轮B的指令输入转矩与本来应施加于轮A上的横摆力矩控制转矩的和不超过零的场合，结束该工序。
另一方面，在轮B的指令输入转矩与本来应当施加于轮A上的横摆力矩控制转矩的和超过零的场合，轮B的指令输出转矩为零。接着，轮B的指令输入转矩与本来应施加给轮A的横摆力矩控制转矩的和超过零的值与轮A的指令输入转矩相加，形成轮A的指令输出转矩。在全部的轮中实施该工序。由此，可降低施加横摆力矩控制转矩的轮(构成对象的轮A)与前后相反侧的轮(相反轮B)的转矩的绝缘值的大小，可分别降低转向不足、转向过度的车辆特性。
图5的曲线图(A)为表示进行所谓正弦操舵的场合的规范横摆角速度与实际横摆角速度的图，图5的曲线图(B)为表示采用该车辆姿势控制装置的横摆力矩控制转矩的图。该例子为进行实际横摆角速度的符号的正负相反的正弦操舵的场合的模拟结果。另外，在该模拟中，针对四轮施加指令输入转矩T*，输入作为一定的驱动转矩值的10，γ1＝γ2。在图5的曲线图(B)中，“FL”表示左前轮的横摆力矩控制转矩，“FR”表示右前轮横摆力矩控制转矩，“RR”表示右后轮横摆力矩控制转矩，“RL”表示左后轮横摆力矩控制转矩(对于图8的曲线图(B)，是相同的。)。
在不采用本实施方式的车辆姿势控制装置的已有技术中，像图8的曲线图(A)所示的那样，在实际横摆角速度的符号相反时(箭头t1)，像图8的曲线图(B)所示的那样，横摆力矩控制转矩急剧地变化。在该场合，具有前后轮的转矩不连续地变化，对驾驶员造成不适感的危险。另一方面，在本实施例的场合，像图5的曲线图(A)所示的那样，在实际横摆角速度的符号相反时(箭头t1)，像图5的曲线图(B)所示的那样，可使横摆力矩控制转矩连续地变化。
图6为概括地表示右转而转向不足时(γ＜－γ2，目标横摆力矩Mt＜0)的各轮的制驱动力的例的图。在图6的说明图(a)的无横摆力矩控制(DYC)的场合，一定的驱动力(指令输出转矩)作用于四轮上。在图6的说明图(b)的背景技术的横摆力矩控制(DYC)的场合，针对左后轮，使指令输入转矩与驱动力(横摆力矩控制转矩)相加，针对右后轮，使指令输入转矩与等于驱动力的值的制动力(横摆力矩控制转矩)相加。
在图6的说明图(c)的采用本实施方式的车辆姿势控制装置的横摆力矩控制中，针对左后轮，使指令输入转矩与驱动力(横摆力矩控制转矩)相加，针对右前轮，使指令输入转矩与等于驱动力的值的制动力(横摆力矩控制转矩)相加，右前轮的指令输出转矩为零，剩余的制动力(横摆力矩控制转矩)添加于右后轮上。在此场合，与过去的横摆力矩控制相比较，指令输出转矩的绝缘值的总值减少，车辆稳定性提高。
按照以上描述的车辆姿势控制装置，横摆力矩控制机构27的分配比例变化机构27a在所检测的实际横摆角速度γ在符号的正负相反的已确定的范围内(－γ2≤γ≤γ1)时，对应于上述所检测的实际横摆角速度γ，使分配给前轮3、后轮2的横摆角速度控制转矩的前后分配比例连续地改变。在像这样，实际横摆角速度的符号相反时，由于分配给前轮3、后轮2的横摆力矩控制转矩的前后分配比例连续地变化，故可在不对驾驶员造成不适感的情况下，使车辆姿势稳定。另外，通过对应于车辆特性、前后加速度等，设定、调节前后分配比例的参数，可提高横摆角速度的响应。
由于横摆力矩控制机构27将横摆角速度γ1设定为大于横摆角速度γ2的值，故在实际横摆角速度为“0”附近的直进行驶时，与前轮3相比较，可增加后轮2的制驱动力的前后分配比例。由此，可抑制从直进行驶，到操舵开始时的转向不足倾向，可提高横摆角速度的响应。
对另一实施方式进行说明。在轮毂电动机驱动装置IWM中，可采用摆线式的减速器、行星减速器、2轴并行减速器、其它的减速器，另外，还可为不采用减速器的所谓直接电动机类型。还可在车辆上设置检测障碍物等的雷达或摄像机构(雷达等)，制驱动力指令机构15根据由上述雷达等而提供的数据，产生指令输入转矩。
在前述的实施方式中，采用轮毂电动机方式的四轮驱动车而进行了说明，但是，本控制可适用于非轮毂电动机方式的车辆，比如像图7所示的那样，对应于各轮的相应轮而设置于车身上的电动机4的输出经由各自的驱动轴28等而分别传递给各轮独立地控制各轮的驱动转矩的机构的四轮驱动车；可任意地移动左右轮的转矩的机构装载于前后轮上的四轮驱动车。
如上面所述，在参照附图的同时，对用于实施本发明的优选的形式进行了说明，但是，本次公开的实施方式在全部的方面，是列举性的，没有限定性。本发明的范围不通过上面的描述，而通过权利要求书而给出。如果是本领域的技术人员，在阅读本说明书后而会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为根据的权利要求书确定的本发明的范围内的方式。
标号的说明：
标号2表示后轮；
标号3表示前轮；
标号4表示电动机(制驱动力发生机构)；
标号10表示车辆控制装置；
标号15表示制驱动力指令机构；
标号17表示加速操作机构；
标号18表示制动操作机构；
标号22表示横摆角速度传感器；
标号24表示车辆姿势控制装置；
标号25表示规范横摆角速度运算机构；
标号26表示目标横摆力矩运算机构；
标号27表示横摆力矩控制机构；
标号27a表示分配比例变化机构。

Claims (6)

1.一种车辆姿势控制装置，该车辆姿势控制装置设置于控制四轮驱动车辆的车辆控制装置中，该四轮驱动车辆具有制驱动力发生机构，该制驱动力发生机构分别将制驱动力施加给左右的前轮和左右的后轮的各轮上，该车辆姿势控制装置包括：
规范横摆角速度运算机构，该规范横摆角速度运算机构根据车速和操舵角求出规范横摆角速度；
横摆角速度传感器，该横摆角速度传感器检测上述车辆的实际横摆角速度；
目标横摆力矩运算机构，该目标横摆力矩运算机构根据通过上述规范横摆角速度运算机构而求出的规范横摆角速度、与通过上述横摆角速度传感器而检测的实际横摆角速度之间的横摆角速度偏差，对目标横摆力矩进行运算；
制驱动力指令机构，该制驱动力指令机构以制驱动力的操作机构所输出的操作量为基本值，生成分配给各轮的制驱动力的指令输入转矩；
横摆力矩控制机构，该横摆力矩控制机构将通过上述制驱动力指令机构而产生的制驱动力的指令输入转矩、与为了实现通过上述目标横摆力矩运算机构而运算的目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩相加，
其中，上述横摆力矩控制机构包括分配比例变化机构，该分配比例变化机构在通过上述横摆角速度传感器而检测的实际横摆角速度处于该实际横摆角速度的符号的正负相反的已确定的范围内时，对应于该所检测的实际横摆角速度，连续地改变分配给前后轮的横摆力矩控制转矩的前后分配比例。
2.根据权利要求1所述的车辆姿势控制装置，其中，上述横摆力矩控制机构进行下述控制，
在上述目标横摆力矩为负时，并且上述实际横摆角速度大于已设定的横摆角速度γ1、且γ1＞0时，相对来自上述制驱动力指令机构的指令输入转矩，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于前轮上；
在上述目标横摆力矩为负时，并且上述实际横摆角速度小于独立于上述横摆角速度γ1而设定的横摆角速度γ2、且γ2＞0时，相对来自上述制驱动力指令机构的指令输入转矩，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于后轮上。
3.根据权利要求1或2所述的车辆姿势控制装置，其中，上述横摆力矩控制机构进行下述控制，
在上述目标横摆力矩为正时，并且上述实际横摆角速度大于已设定的横摆角速度γ2、且γ2＞0时，相对来自上述制驱动力指令机构的指令输入转矩，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于后轮上；
在上述目标横摆力矩为正时，并且上述实际横摆角速度小于独立于上述横摆角速度γ2而设定的横摆角速度γ1、且γ1＞0时，相对来自上述制驱动力指令机构的指令输入转矩，将为了实现目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩仅仅施加于前轮上。
4.根据权利要求1或2所述的车辆姿势控制装置，其中，上述横摆力矩控制机构将上述横摆角速度γ1设定在大于上述横摆角速度γ2的值。
5.根据权利要求1或2所述的车辆姿势控制装置，其中，设置前后加速度传感器，该前后加速度传感器检测上述车辆的前后加速度，通过上述前后加速度传感器而检测的前后加速度越大，上述横摆力矩控制机构越使上述横摆角速度γ1上升，越使上述横摆角速度γ2降低。
6.根据权利要求1所述的车辆姿势控制装置，其中，上述横摆力矩控制机构进行下述控制，
在为了实现构成对象的轮的上述目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩的符号、与构成对象的轮左右相同侧且相对前后相反侧的相反轮的上述制驱动力指令机构的指令输入转矩符号不同的场合，对上述相反轮施加为了实现上述目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩，
在来自上述制驱动力指令机构的指令输入转矩与为了实现上述目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩的和不超过零时，其值构成分配给上述相反轮的制驱动力；
在来自上述制驱动力指令机构的指令输入转矩与为了实现上述目标横摆力矩而必要的横摆力矩控制转矩的和超过零时，分配给上述相反轮的制驱动力为零，其超过量施加给构成上述对象的轮。
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