CN108430847A - 车辆的转弯控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种车辆的转弯控制装置，其可在早期使车辆姿势稳定，另外可最佳地控制车辆的转弯性能。该车辆的转弯控制装置包括：横摆力矩控制装置(14)、车辆姿势稳定控制装置(15)与转矩限制装置(32)。转矩限制装置(32)的第1转矩限制机构(32a)对应于上述车轮(2)的滑移率与车轮(2)的角加速度，限制通过横摆力矩控制机构(28)而计算的制驱动转矩。转矩限制装置(32)的第2转矩限制机构(32b)对应于车轮(2)的滑移率与车轮(2)的角加速度，限制通过车辆姿势稳定控制机构(31)而计算的制驱动转矩。通过像这样对应于车轮(2)的滑移率与车轮(2)的角加速度分别限制各制驱动转矩，最佳地控制车辆的转弯性能。

Description

车辆的转弯控制装置
相关申请
本申请要求申请日为2016年9月7日、申请号为JP特愿2016—174287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的转弯控制装置，其通过在轮胎力曝露弱点之前，对应于车轮的滑移减小制驱动力，由此，最佳地控制车辆的转弯性能。
背景技术
在过去，人们提出下述的技术，其中，通过装载于车辆上的加速度传感器等推算路面摩擦系数，对应于路面摩擦系数，控制横摆角加速度模型从动控制或ESC等的横摆力矩控制。比如，人们提出有下述的控制装置，其通过装载于车辆上的外界识别部推算路面摩擦系数，对应于路面摩擦系数最佳地控制根据车辆的车速和舵角而计算的目标力矩(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2016—20168号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的路面摩擦系数的推算方法中，比如，在根据加速度传感器等而推算路面摩擦系数的场合，从转弯到产生加速度需要时间。由此，具有路面摩擦系数的推算延迟，因横摆力矩控制导致车辆不稳定的可能性。另外，在专利文献1的路面摩擦系数的推算方法中，在通过外部识别部推算路面摩擦系数的场合，如果比如已推算的路面摩擦系数与实际的路面摩擦系数产生偏差，则具有无法计算适合的目标横摆力矩的可能性。
本发明的目的在于提供一种车辆的转弯控制装置，其可在早期使车辆姿势稳定，另外可最佳地控制车辆的转弯性能。
用于解决课题的技术方案
在下面，为了容易理解，参照实施方式的标号而对本发明进行说明。
本发明的车辆的转弯控制装置控制车辆1的转弯特性，该车辆1包括制驱动源4，该制驱动源4可独立地控制作为各车轮2的制动转矩或驱动转矩的制驱动转矩，该车辆的转弯控制装置包括：
横摆力矩控制装置14，该横摆力矩控制装置14控制上述车辆1所产生的横摆力矩；
车辆姿势稳定控制装置15，该车辆姿势稳定控制装置15进行使上述车辆1的姿势稳定的控制；
上述横摆力矩控制装置14具有：
目标横摆角速度计算机构25，该目标横摆角速度计算机构25根据车速和操舵角计算目标横摆角速度；
横摆力矩计算机构27，该横摆力矩计算机构27根据上述车速、上述操舵角与通过上述目标横摆角速度计算机构25而计算的目标横摆角速度计算上述车辆1所产生的横摆力矩；
横摆力矩控制机构28，该横摆力矩控制机构28对应于通过该横摆力矩计算机构27而计算的横摆力矩，计算上述各车轮2的制驱动转矩，
上述车辆姿势稳定控制装置15包括：
车辆姿势状态计算机构30，该车辆姿势状态计算机构30根据通过设置于上述车辆1上的横摆角速度检测机构20所检测的实际横摆角速度与上述目标横摆角速度的偏差，计算上述车辆的姿势状态；
车辆姿势稳定控制机构31，该车辆姿势稳定控制机构31对应于通过该车辆姿势状态计算机构30而计算的上述车辆1的姿势状态，计算上述各车轮2的制驱动转矩；
另外，该车辆的转弯控制装置包括：
第1转矩限制机构32a，该第1转矩限制机构32a对应于上述车轮2的滑移率与上述车轮2的角加速度，限制通过上述横摆力矩控制机构28而计算的制驱动转矩；
第2转矩限制机构32b，该第2转矩限制机构32b对应于上述车轮2的滑移率与上述车轮2的角加速度，限制通过上述车辆姿势稳定控制机构31而计算的制驱动转矩。
按照该方案，横摆力矩计算机构27根据车速、操舵角与通过目标横摆角速度计算机构25而计算的目标横摆角速度，计算车辆1所产生的横摆力矩。横摆力矩控制机构28对应于已计算的上述横摆力矩，计算各车轮2的制驱动转矩。根据该制驱动转矩，求出转矩指令值Y。车辆姿势状态计算机构30根据已检测的实际横摆角速度与上述目标横摆角速度的偏差，计算车辆1的姿势状态。车辆姿势稳定控制机构31对应于上述车辆1的姿势状态，计算各车轮2的制驱动转矩。根据该制驱动转矩，求出转矩指令值E。根据通过横摆力矩控制机构28而计算的转矩指令值Y，与通过车辆姿势稳定控制机构31而计算的转矩指令值E，计算最终转矩指令值，按照该最终转矩指令值控制各车轮2。
第1转矩限制机构32a对应于车轮2的滑移率与车轮2的角加速度，限制通过横摆力矩控制机构28而计算的制驱动转矩。第2转矩限制机构32b对应于车轮2的滑移率与车轮2的角加速度，限制通过车辆姿势稳定控制机构31而计算的制驱动转矩。可通过像这样，对应于车轮2的滑移率与车轮2的角加速度，分别限制各制驱动转矩，最佳地控制车辆1的转弯性能。比如，在于路面摩擦系数低的场所等处，通过制驱动力控制横摆力矩的场合，通过按照轮胎不超过抓地力极限的方式控制制驱动转矩，可抑制车辆1的转弯性能的降低。另外，由于通过车轮2的滑移率与角加速度充分满足已确定的条件，各制驱动转矩没有延迟地受到限制，故可在早期使车辆姿势稳定。
上述第1转矩限制机构32a也可在左右的上述车轮2的滑移率大于等于阈值S，并且上述左右的上述车轮2中的任意一者或两者的车轮2的角加速度大于等于阈值ω’时，使通过上述横摆力矩控制机构28而计算的制驱动转矩为零。上述阈值S和上述阈值ω’为比如通过设计等而分别任意地确定的阈值，比如通过试验和模拟中的任意一者或两者而求出，确定适合的阈值。
按照该方案，第1转矩限制机构32a通过充分满足左右轮的滑移率大于等于阈值S的条件1，并且充分满足左右轮中的任意者的车轮角加速度大于等于阈值ω’的条件2，使通过横摆力矩控制机构28而计算的制驱动转矩为零。通过像这样，使制驱动转矩为零，可通过车轮2的滑移抑制轮胎力的弱点曝露。
上述第2转矩限制机构32b也可在左右的上述车轮2的滑移率大于等于阈值S，并且上述左右的上述车轮2中的任意一者或两者的车轮的角加速度大于等于阈值ω’时，按照已确定的条件减小通过上述车辆姿势稳定控制机构31而计算的制驱动转矩。上述阈值S，ω’与上述已确定的条件为比如通过设计等，分别任意地确定的阈值、条件，比如，通过试验和模拟中的任意一者或两者求出而确定适合的阈值、条件。
按照该方案，上述第2转矩限制机构32b通过充分满足左右轮的滑移率大于等于阈值S的条件1，并且充分满足左右轮中的任意者的车轮角加速度大于等于阈值ω’的条件2减小通过车辆姿势稳定控制机构31而计算的制驱动转矩。通过像这样减小制驱动转矩，可抑制车轮2的滑移的轮胎力的弱点曝露，并且使车辆姿势稳定。
上述横摆力矩控制装置14还可包括路面摩擦系数计算机构24，该路面摩擦系数计算机构24根据目标横向加速度、与通过上述车辆所设置的横向加速度检测机构21而检测的实际横向加速度的偏差计算路面摩擦系数，以该路面摩擦系数计算机构24所计算的路面摩擦系数越小，使上述目标横摆角速度的响应特性相对初始的响应特性越接近车辆本来的响应特性。在此场合，不对驾驶员造成不适感，可对应于路面摩擦系数，从横摆力矩控制，切换到车辆姿势稳定控制。
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优选的实施形式的说明，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1为表示本发明的一个实施方式的车辆的转弯控制装置的构思方案的系统结构图；
图2为表示该车辆的轮毂电动机驱动装置的一个例子的剖视图；
图3为该转弯控制装置的一部分的具体例子的方框图；
图4为表示该转弯控制装置的横向加速度偏差与路面摩擦系数的关系的图；
图5为表示该转弯控制装置的横摆角速度偏差与路面摩擦系数和控制增益的关系的图；
图6为表示该转弯控制装置的控制增益的变化情况的一个例子的图；
图7为表示通过该转弯控制装置而限制制驱动转矩的条件的图；
图8为表示该转弯控制装置的横摆力矩控制机构的制驱动转矩的增益的变化情况的图；
图9为表示该转弯控制装置的车辆姿势稳定控制机构的制驱动转矩的增益的变化情况的图；
图10为表示为了提高该车辆进行左转弯时的转弯性能而产生横摆力矩的例子的图；
图11为将该车辆的姿势分为三个状态而表示的图；
图12为表示本发明的另一实施方式的例子，其为按照各驱动方式，为了提高该车辆进行左转弯时的转弯性能而产生横摆力矩的图。
具体实施方式
根据图1～图11对本发明的1个实施方式的车辆的转弯控制装置进行说明。像图1所示的那样，作为装载转弯控制装置的车辆1，以在全部的四个轮子中设置轮毂电动机驱动装置5的四轮独立驱动式的车辆为例子而进行说明。在该车辆1中，构成左右的后轮的车轮2和构成左右的前轮的车轮2均通过构成制驱动源的电动机4而独立地驱动。
像图2所示的那样，轮毂电动机驱动装置5包括电动机4、减速器6与车轮用轴承7，其一部分或整体设置于车轮2的内部。电动机4的旋转经由减速器6和车轮用轴承7，传递给车轮2。轮毂电动机驱动装置5通过电动机4的旋转方向的切换，产生驱动转矩或制动转矩。在车轮用轴承7的轮毂7a的法兰部上固定构成摩擦制动装置8的制动圆片8a，该制动圆片8a与车轮2一体地旋转。电动机4为埋入磁铁型同步电动机，该电动机至少包括转子4a和定子4b，另外包括外壳4c，比如在转子4a的铁芯部的内部设置永久磁铁。该电动机4为下述的电动机，其在固定于外壳4c上的定子4b，与安装于旋转输出轴9上的转子4a之间设置径向间隙。
在图1中，对控制系统进行说明。车辆的转弯控制装置在本例子中，包括由电子控制单元(ECU)构成的驱动控制装置10；相对各电动机4而设置的多个(在本例子中为4个)的逆变装置11；传感器类12。驱动控制装置10包括主ECU部13；横摆力矩控制装置14；车辆姿势稳定控制装置15；转矩限制装置32；逆变器转矩指令装置16。驱动控制装置10由具有处理器的微型计算机等的计算机，具有通过上述处理器而执行的程序的ROM(只读存储器)以及RAM(随机存取存储器)、协处理器(Co-Processor)等的各种的电子电路等构成。驱动控制装置10与各逆变装置11通过CAN(控制区域网络)等的车内通信网而连接。
关于主ECU部13，作为其基本的结构，包括进行车辆整体的综合控制和协调控制的功能与制驱动指令产生功能。该制驱动指令产生功能为根据加速指令值和制动指令值产生作为提供给各电动机4的加速·减速指令值的转矩指令值的功能。上述加速指令值为检测设置于图示之外的加速踏板上的加速踏板传感器17已检测的操作量的指令值。上述制动指令值为设置于图示之外的制动踏板上的制动踏板传感器33已检测的操作量的指令值。在驾驶员对上述加速踏板进行操作、指示驱动的场合，对应于上述加速踏板的操作量，从加速踏板传感器17将加速指令值输入到主ECU部13中。
来自主ECU部13的加速指令值经由横摆力矩控制装置14等送给逆变装置11。各逆变装置11将图示之外的电池的直流电变换为承担驱动的电动机4的驱动用的交流电，具有控制该输出的控制部(在图中未示出)，按照针对每个车轮2而分配的转矩指令值，控制承担驱动的电动机4。各逆变装置11包括：电源电路部(在图中未示出)，该电源电路部为桥接电路等，其包括将直流电变换为交流电的开关元件；上述控制部(在图中未示出)，该控制部控制该电源电路部。
传感器类12包括：上述加速踏板传感器17、制动踏板传感器33、作为车速检测机构的车速传感器18、作为操舵角检测机构的舵角传感器19、作为横摆角速度检测机构的横摆角速度传感器20、与作为横向加速度检测机构的横向加速度传感器21。舵角传感器19为检测图示之外的方向盘等的操舵角的传感器。在主ECU部13中，分别从舵角传感器19而输入操舵角，从车速传感器18而输入车速，从横加速度传感器21而输入实际横向加速度，从横摆角速度传感器20而输入实际横摆角速度。各值从主ECU部13输出给横摆力矩控制装置14和车辆姿势稳定控制装置15。
(横摆力矩控制装置14)
像图3所示的那样，横摆力矩控制装置14包括目标横向角速度计算机构22、横向加速度偏差计算机构23、路面摩擦系数计算机构24、目标横摆角速度计算机构25、控制增益计算机构26、横摆力矩计算机构27与横摆力矩控制机构(制驱动转矩计算机构)28。
在横摆力矩控制装置14中，从主ECU部13而输入车速、操舵角、实际横向加速度，来自加速踏板传感器17的加速转矩指令值、来自制动踏板传感器33的制动转矩指令值。在目标横向加速度计算机构22中，根据车速和舵角与车辆的质量以及轴距等的车辆参数计算目标横向加速度。在横向加速度偏差计算机构23中，根据通过目标横向加速度计算机构22而计算的目标横向加速度，与从主ECU部13而输入的实际横向加速度的差计算横向加速度偏差。
路面摩擦系数计算机构24按照下述的式(1)、式(2)计算路面摩擦系数。图4为表示该转弯控制装置的横向加速度偏差与路面摩擦系数的关系的图。像图3和图4所示的那样，在路面摩擦系数计算机构24中，如果从横向加速度偏差计算机构23而输出的横向加速度偏差小于等于Gyc，则路面摩擦系数μest为“1”，在超过阈值Gyc时，根据实际横向加速度Gyact，计算路面摩擦系数μest。如果目标横向加速度为Gyref，实际横向加速度为Gyact，路面摩擦系数为μest，则：
如果Gyref-Gyact≤Gyc成立，则μest＝1 式(1)
如果Gyref-Gyact＞Gyc成立，则μest≥|Gyact| 式(2)
推算路面摩擦系数。
像图3所示的那样，目标横摆角速度计算机构25至少采用车速和操舵角，计算多个目标横摆角速度。具体来说，在目标横摆角速度计算机构25中，比如，相对式(3)所示的实际舵角δ(s)的目标横摆角速度r(s)的二次延迟系统的传递函数而计算的值按照多个而输出。
(数学公式1)
式(3)由根据车速和车辆的质量与轴距等的车辆参数而计算的Gδr(0)：横摆角速度增益常数；ωn：横摆方向的固有振动数量；ζ：横摆方向的衰减常数；Tr：横摆角速度时常数；s：拉普拉斯运算子；α：固有振动数量ωn的控制增益；λ：衰减系数ζ的控制增益构成。在固有振动数量ωn的控制增益α或衰减系数ζ的控制增益λ大于“1”的场合，目标横摆角速度的上升快，控制增益α，λ为“1”，此时，形成车辆本来的横摆响应特性。
控制增益计算机构26在本例子中，对应于通过路面摩擦系数计算机构24而计算的路面摩擦系数，与通过后述的横摆角速度偏差计算机构29而计算的横摆角速度偏差中的任意一者或两者，计算目标横摆角速度计算机构25所采用的上述各控制增益α、λ。由于固有振动数量ωn的控制增益α与衰减系数ζ的控制增益λ具有基本相同的特性，故关于在其之后而输出的控制增益，以固有振动数量ωn的控制增益α为例而进行说明，关于衰减系数ζ的控制增益λ的说明予以省略。
在这里，还可在路面摩擦系数或横摆角速度偏差中，像图5所示的那样分别设置2个阈值，确定控制增益α。比如，在路面摩擦系数大于等于第1阈值μa，或横摆角速度偏差小于等于第1阈值ra的场合，控制增益α为初始值(预定的横摆响应特性)α0，在路面摩擦系数小于第1阈值μa，或横摆角速度偏差大于第1阈值ra的场合，控制增益α相对初始值α0，而在“1”附近。另外，在路面摩擦系数小于第2阈值μb，或横摆角速度偏差大于第2阈值rb的场合，控制增益α设定为“1”。
与使控制增益从初始值变为车辆本来的横摆响应特性时相比较，在使控制增益从车辆本来的横摆响应特性，变为初始值的场合，图3所示的控制增益计算机构26缓慢地设定控制增益的单位时间的变化量。具体来说，像图6所示的那样，对于控制增益α，与从初始值α0下降到构成车辆本来的横摆响应特性的“1”时相比较，在从“1”返回到初始值α0时的场合，其单位时间的变化量平缓。
像图6所示的那样，在路面摩擦系数低的场合，由于轮胎容易失去抓地力，故控制增益计算机构26(图3)马上减小控制增益α，减小横摆力矩控制的制驱动转矩。在路面摩擦系数高的场所，由于恢复轮胎的抓地力，故控制增益计算机构26在缓慢地使控制增益α返回到初始值α0时，增加横摆力矩的制驱动转矩。由于以上的原因，不对驾驶员造成不适感。
像图3所示的那样，横摆力矩计算机构27对应于通过目标横摆角速度计算机构25而计算的目标横摆角速度，计算作为各车轮2的制动转矩或驱动转矩的制驱动转矩，计算在车辆中产生的横摆力矩。在横摆力矩计算机构27中计算多个横摆力矩，比如，采用相对式(4)所示的实际舵角δ(s)的横摆力矩Mz(s)的三次延迟系统的传递函数而计算的值按照多个而输出。
(数学公式2)
式(4)与式(3)相同，由根据车速和车辆的质量与轴距等的车辆参数而计算的Gδr(0)：横摆角速度增益常数；ωn：横摆方向的固有振动数量；ζ：横摆方向的衰减系数；Tr：横摆角速度时常数；GM r(0)：横摆力矩增益常数；TM：横摆力矩时常数；s：拉普拉算子；α：固有振动数量ωn的控制增益；λ：衰减系数ζ的控制增益构成。
如果观看式(4)，则知道在控制增益α和λ为“1”时，分子为零，相对实际舵角δ(s)的横摆力矩Mz(s)为零。在横摆力矩控制机构(制驱动转矩计算机构)28中，对应于从主ECU部13而输入的加速转矩指令值与通过式(4)而计算的横摆力矩，确定四轮的制驱动转矩，将转矩指令值Y指令给逆变器转矩指令装置16。在没有车辆姿态稳定控制的场合，上述转矩指令值Y为最终指令转矩。另外，在以下的说明中，具有将转矩指令值Y表示为制驱动转矩Y的情况。
图10为表示为了提高该车辆1进行左转弯时的转弯性能而产生横摆力矩的例子的图。在该图中，通过实线而表示的细的箭头表示驱动源的驱动转矩。通过虚线而表示的细的箭头表示驱动源的制动转矩(在图12中也相同)。粗的实心箭头表示制动转矩和驱动转矩的总值，通过粗的实线而表示的中空的箭头表示驱动转矩，通过粗的虚线而表示的中空的箭头表示制动转矩的总值(在图12中也相同)。
在图10所示的车辆中，通过转弯外轮输出驱动转矩、转弯轮毂输出制动转矩，产生横摆力矩。在于车辆1的转弯中，驾驶员进行加速操作或制动操作的场合，由于负荷驱动转矩或制动转矩，故车辆1进行加速或减速。
(关于车辆姿势稳定控制装置15)
车辆姿势稳定控制装置15进行使车辆的姿势稳定的控制。像图3所示的那样，在该车辆姿势稳定控制装置15中，从主ECU部13输入实际横摆角速度。车辆姿势稳定控制装置15包括横摆角速度偏差计算机构29、车辆姿势姿态计算机构30、车辆姿势稳定控制机构(制驱动转矩计算机构)31。在横摆角速度偏差计算机构29中，根据上述实际横摆角速度与通过目标横摆角速度计算机构25而计算的目标横摆角速度的差计算横摆角速度偏差。
在车辆姿势姿态计算机构30中，根据通过横摆角速度偏差计算机构29而计算的横摆角速度偏差的值计算车辆的姿势状态。
图11为将该车辆1的姿势分为三个状态而表示的图。在目标横摆角速度和实际横摆角速度的值基本相同的场合，通过前述的横摆力矩控制装置14(图3)的横摆力矩控制，像图11所示的那样，一侧的前后轮于相同方向，给出制动转矩或驱动转矩的指令，产生横摆力矩。
相对该情况，在路面摩擦系数低的场所等处，车辆无法弯道转弯，或容易处于自旋状态。如果目标横摆角速度为rref，实际横摆角速度为ract，阈值为rb，则车辆姿势状态计算机构30(图3)在充分满足式(5)时，判定为转向不足(US)状态。车辆姿势状态计算机构30(图3)在充分满足式(6)时，判定为转向过度(OS)状态。
如果rref＞ract并且|rref-ract|＞rb成立 则处于转向不足状态 式(5)
如果rref＜ract并且|rref-ract|＞rb成立 则处于转向过度状态 式(6)
在转向不足状态的场合，后轮为控制轮，在转向过度状态的场合，前轮为控制轮，产生横摆力矩，使车辆1的姿势稳定。
像图3所示的那样，车辆姿势稳定控制装置15的车辆姿势稳定控制机构(制驱动转矩计算机构)31根据通过路面摩擦系数计算机构24而计算的路面摩擦系数，通过车辆姿势状态计算机构30而计算的车辆姿势状态，与通过目标横摆角速度计算机构25而计算的目标横摆角速度，计算执行指令的制驱动转矩，将其作为转矩指令值E而给出指令。另外，在下面的说明中，具有将转矩指令值E表示为制驱动转矩E的情况。
(关于转矩限制装置32)
转矩限制装置32包括：第1转矩限制机构32a，该第1转矩限制机构32a限制通过横摆力矩控制机构28而计算的制驱动转矩Y；第2转矩限制机构32b，该第2转矩限制机构32b限制通过车辆姿势稳定控制机构31而计算的制驱动转矩E。在第1、第2转矩限制机构32a、32b中，至少分别从主ECU部13输入车轮的角加速度ω和车速V。第1转矩限制机构32a对应于车轮的滑移率与车轮的角加速度限制制驱动转矩。第2转矩限制机构32b对应于车轮的滑移率与车轮的角加速度限制制驱动转矩。
第1限制机构32a在左右的车轮的滑移率的绝对值大于等于S，并且左右的车轮的任意一者或两者的车轮的角加速度大于等于阈值ω’时，使通过横摆力矩控制机构28而计算的制驱动转矩为零。上述阈值ω’为对角速度ω进行微分而得到的值。
第2限制机构32b在左右的车轮的滑移率的绝对值大于等于S，并且左右的车轮的任意一者或两者的车轮的角加速度大于等于阈值ω’时，按照已确定的条件而减小通过车辆姿势稳定控制机构31而计算的制驱动转矩。
滑移率通过下述方式而求出，该方式为：根据车速V减去车轮的半径r与车轮的角速度ω相乘而得到的值rω(V－rω)，将该值(V－rω)除以车速V((V－rω)/V)。图7为表示通过该转弯控制装置而限制横摆力矩的条件的图。该图7表示制动轮的滑移率大于等于阈值S，驱动轮的滑移率大于等于阈值－S，并且制动轮的角加速度大于等于ω’的场合。
第1限制机构32a(图3)像图8所示的那样，在充分满足条件(1)、(2)时，横摆力矩控制机构28(图3)的制驱动转矩Y的增益(转矩增益)Gy为零。在第2限制机构32b(图3)中，像图9所示的那样，在充分满足条件(1)、(2)时，使车辆姿势稳定控制机构31(图3)的制驱动转矩E的增益(转矩增益)GE减半，并且将此时的驱动力作为上限值，将制动力作为下限值，对制驱动转矩E进行限制。但是，图8的横摆力矩控制与图9的车辆姿势稳定控制中的任意者均在解除条件(1)、(2)，使控制增益Gy、GE回到原始值时，与下降的场合相比较，在上升的场合，单位时间的变化量缓慢地上升。
(第1限制机构)
条件(1)：|左右轮的滑移率|≥阈值S
条件(2)：左右轮中的任意者的角速度≥阈值ω’
在充分满足条件(1)，并且充分满足条件(2)时，采用下述式“车辆姿势稳定控制的驱动转矩Y＝Y×0”。
(第2限制机构)
条件(1)：|左右轮的滑移率|≥阈值S
条件(2)：左右轮中的任意者的角速度≥阈值ω’
在充分满足条件(1)，并且充分满足条件(2)时，采用下述式“车辆姿势稳定控制的驱动转矩E＝E×0.5”。
像图3和图8所示的那样，第1转矩限制机构32a在没有充分满足条件(1)、(2)中的任意一者或两者时，将转矩增益Gy维持在“1”。像图3和图9所示的那样，第2转矩限制机构32b在没有充分满足条件(1)，(2)中的任意一者或两者时，将转矩增益GE维持在“1”。
像图3所示的那样，转矩指令值Y与转矩指令值E输入到计算最终转矩指令值的逆变器转矩指令装置16中。该逆变器转矩指令装置16将根据转矩指令值Y和转矩指令值E而计算的最终转矩指令值指令给逆变装置11。逆变装置11按照构成最终转矩指令值的方式控制电流，驱动轮毂电动机驱动装置5。
构成驱动控制装置10的横摆力矩控制装置14、车辆姿势稳定控制装置15与转矩限制装置32内的各机构与逆变器转矩指令装置16内的在图中未示出的各机构具体来说，通过借助软件、硬件而实现的LUT(查询表)或软件的数据库(Library)中所接纳的规定的变换函数；与其等效的硬件等，另外根据需要数据库(Library)中的比较函数、四则运算函数、采用与它们等效的硬件等，进行运算而能输出结果的硬件电路或处理器(在图中未示出)上的软件函数构成。
(作用效果)
按照以上描述的车辆的转弯控制装置，第1转矩限制机构32a对应于车轮2的滑移率与车轮2的角加速度，限制通过横摆力矩控制机构28而计算的制驱动转矩。第2转矩限制机构32b对应于车轮2的滑移率与车轮2的角加速度，限制通过车辆姿势稳定控制机构31而计算的驱动转矩。通过像这样，对应于车轮2的滑移率与车轮2的角加速度，分别限制各制驱动转矩，可最佳地控制车辆的转弯性能。比如，在于路面摩擦系数低的场所等处，通过制驱动力控制横摆力矩的场合，通过按照轮胎不超过抓地力极限的方式控制制驱动转矩，可抑制车辆1的转弯性能的降低。另外，由于通过车轮2的滑移率和角加速度充分满足已确定的条件，各制驱动转矩没有滞后地受到限制，故可在早期使车辆姿势稳定。
第1转矩限制机构32a通过充分满足左右轮的滑移率大于等于阈值S的条件(1)，并且充分满足左右轮中的任意者的车轮角加速度大于等于阈值ω’的条件(2)，使通过横摆力矩控制机构28而计算的驱动转矩为零。通过像这样，使制驱动转矩为零，可通过车轮2的滑移而抑制轮胎力的弱点曝露。
第2转矩限制机构32b通过充分满足左右轮的滑移率大于等于阈值S的条件(1)，并且充分满足左右轮中的任意者的车轮角加速度大于等于阈值ω’的条件(2)，减小通过车辆姿势稳定控制机构31而计算的制驱动转矩。通过像这样减小制驱动转矩，可抑制车轮2的滑移造成的轮胎力的弱点曝露，并且使车辆姿势稳定。
横摆力矩控制装置14具有路面摩擦系数计算机构24，通过该路面摩擦系数计算机构24而计算的路面摩擦系数越小，越使目标横摆角速度的响应特性相对初始的响应特性，接近车辆本来的响应特性。由此，不对驾驶员造成不适感，可对应于路面摩擦系数，而从横摆力矩控制切换到车辆姿势稳定控制。
(关于其它的实施方式)
作为车辆，除了在前述的全部四轮中设置轮毂电动机驱动装置的车辆以外，还可适用制动转矩采用摩擦制动器的车辆。在图12(a)所示的将内燃机作为驱动源的四轮驱动车的场合，在图12(b)所示的具有该驱动源的前轮驱动车的场合，在图12(c)所示的具有该驱动源的后轮驱动车的场合，可分别采用摩擦制动器进行横摆力矩控制。按照图12的各车辆1，因转弯外轮输出引擎的驱动转矩，转弯轮毂输出大于驱动转矩的摩擦制动器的制动转矩，产生横摆力矩。另外，该图1中的各箭头的含义如上所述。
在轮毂电动机驱动装置中，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，另外也可为不采用减速器的所谓的直接电动机类型。作为车辆，还可适用于将分别对应于左右轮而设置于车身上的2个电动机的输出经由驱动轴等分别传递给各车轮、独立地控制各车轮的制驱动转矩的车辆。
如上所述，在参照附图的同时，对优选的实施方式进行了说明，但是，在不脱离本发明的主旨的范围内，各种的追加、变更、删除是可能的。于是，这样的方式应被包含在本发明的范围内。
标号的说明：
标号1表示车辆；
标号2表示车轮；
标号4表示电动机(制驱动源)；
标号14表示横摆力矩控制装置；
标号15表示车辆姿势稳定控制装置；
标号20表示横摆角速度传感器(横摆角速度检测机构)；
标号24表示路面摩擦系数计算机构；
标号25表示目标横摆角速度计算机构；
标号27表示横摆力矩计算机构；
标号28表示横摆力矩控制机构；
标号30表示车辆姿势状态计算机构；
标号31表示车辆姿势稳定控制机构；
标号32a表示第1转矩限制机构；
标号32b表示第2转矩限制机构。

Claims (4)

1.一种车辆的转弯控制装置，该车辆的转弯控制装置控制车辆的转弯特性，该车辆包括制驱动源，该制驱动源可独立地控制作为各车轮的制动转矩或驱动转矩的制驱动转矩，其特征在于，该车辆的转弯控制装置包括：
横摆力矩控制装置，该横摆力矩控制装置控制上述车辆所产生的横摆力矩；
车辆姿势稳定控制装置，该车辆姿势稳定控制装置进行使上述车辆的姿势稳定的控制；
上述横摆力矩控制装置具有：
目标横摆角速度计算机构，该目标横摆角速度计算机构根据车速和操舵角计算目标横摆角速度；
横摆力矩计算机构，该横摆力矩计算机构根据上述车速、上述操舵角与通过上述目标横摆角速度计算机构而计算的目标横摆角速度计算上述车辆所产生的横摆力矩；
横摆力矩控制机构，该横摆力矩控制机构对应于通过该横摆力矩计算机构而计算的横摆力矩，计算上述各车轮的制驱动转矩，
上述车辆姿势稳定控制装置包括：
车辆姿势状态计算机构，该车辆姿势状态计算机构根据通过设置于上述车辆上的横摆角速度检测机构所检测的实际横摆角速度与上述目标横摆角速度的偏差，计算上述车辆的姿势状态；
车辆姿势稳定控制机构，该车辆姿势稳定控制机构对应于通过该车辆姿势状态计算机构而计算的上述车辆的姿势状态，计算上述各车轮的制驱动转矩；
另外，该车辆的转弯控制装置包括：
第1转矩限制机构，该第1转矩限制机构对应于上述车轮的滑移率与上述车轮的角加速度，限制通过上述横摆力矩控制机构而计算的制驱动转矩；
第2转矩限制机构，该第2转矩限制机构对应于上述车轮的滑移率与上述车轮的角加速度，限制通过上述车辆姿势稳定控制机构而计算的制驱动转矩。
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，上述第1转矩限制机构在左右的上述车轮的滑移率大于等于阈值S，并且上述左右的上述车轮中的任意一者或两者的车轮的角加速度大于等于阈值ω’时，使通过上述横摆力矩控制机构而计算的制驱动转矩为零。
3.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，上述第2转矩限制机构在左右的上述车轮的滑移率大于等于阈值S，并且上述左右的上述车轮中的任意一者或两者的车轮的角加速度大于等于阈值ω’时，按照已确定的条件减小通过上述车辆姿势稳定控制机构而计算的制驱动转矩。
4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的车辆的转弯控制装置，其中，上述横摆力矩控制装置包括路面摩擦系数计算机构，该路面摩擦系数计算机构根据目标横向加速度、与通过上述车辆所设置的横向加速度检测机构而检测的实际横向加速度的偏差计算路面摩擦系数，以该路面摩擦系数计算机构所计算的路面摩擦系数越小，使上述目标横摆角速度的响应特性相对初始的响应特性越接近车辆本来的响应特性。
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