CN109532843B - 车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种车辆控制装置,针对具有驾驶员可任意地确定转弯特性的机构的车辆,该车辆控制装置可使驾驶员主体的车辆运动和姿势控制主体的车辆运动兼具,使转弯性和稳定性兼具。适用于具有驾驶员任意地改变车辆(1)的横摆响应特性的横摆响应特性设定机构(16)的车辆(1)。包括设定值重视力矩指令部(18),其计算:基于目标横摆角速度的横摆力矩、与基于上述目标横摆角速度和上述实际横摆角速度的偏差的横摆力矩的两者或一者。包括横向滑移对应力矩指令部(19),该横向滑移对应力矩指令部(19)根据横向滑移角速度与上述横向滑移角计算横摆力矩。包括指令横摆力矩计算部(21),其根据分别通过这些指令部(18)、(19)的每个而计算的横摆力矩,计算对上述车辆(1)发出指令的指令横摆力。
Description
相关申请
本申请要求申请日为2017年9月20日、申请号为JP特愿2017—180271的申请的优先权,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
本发明涉及可进行驾驶员主体控制和车辆姿势控制的切换的车辆控制装置。
背景技术
按照专利文献1,目标横摆角速度与实际横摆角速度的偏差相对应的力矩构成第1惯性补偿力矩、以及前后轮胎位置相当的横向滑移角相对应的力矩构成第2惯性补偿力矩,在操舵速度快的场合,第2惯性补偿力矩的分配大于第1惯性补偿力矩,在操舵速度慢的场合,第1惯性补偿力矩的分配大于第2惯性补偿力矩,改变第1和第2惯性补偿力矩的比率,产生制驱动力。另外,通过按照越是容易滑移的路面,第1惯性补偿力矩的比率越大的方式,改变第1和第2惯性补偿力矩的比率,前后的力矩的分配变化,谋求兼具转弯性和稳定性。
按照专利文献2,为了针对基于目标横摆角速度和实际横摆角速度的偏差的第1控制量(转向不足抑制)、与基于横向滑移角角速度的第2控制量(转向过度抑制),抑制相互的力矩的朝向相反地产生的情况,由此,选择第1和第2控制量中绝对值的较大者的促动器,将第1和第2控制量的和作为促动器的控制量,产生力矩,由此,使车辆的控制性提高。
按照专利文献3,在对应于目标横摆角速度与实际横摆角速度的偏差,改变后轮的转向特性,减小偏差,已检测的横向滑移角或横向滑移角速度大的场合,减小目标横摆角速度,快速地减少其与实际横摆角速度的偏差。
按照专利文献4,具有减小与驾驶员所希望的转弯程度相对应而确定的后轮的目标滑移角与实际滑移角的偏差的横摆力矩、与减小目标横摆角速度与实际横摆角速度的偏差的横摆力矩,车辆的自旋状态量越低,与横摆角速度偏差相对应的横摆力矩的权重越大,车辆的自旋状态量越大,与滑移角偏差相对应的横摆力矩的权重越大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2016—190536号公报
专利文献2:JP特许4890062号公报
专利文献3:JP特开平5—301574号公报
专利文献4:JP特开平9—99826号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中,在通过操舵速度切换力矩的分配的场合,由于依赖于驾驶员的操舵,故比如如果是操舵速度慢的驾驶员,则第2惯性补偿力矩的效果无法充分地发挥,损害稳定性。在专利文献2中,在没有采用横向滑移角,而仅仅通过横向滑移角速度产生力矩的场合,如果陷于比如在积雪路等的低μ路面上常见到的“慢慢地横向滑移的情况”,则具有与横摆角速度偏差相对应的控制量大于横向滑移角速度的控制量,助长自旋的可能性。
在专利文献3中,如果对应于横向滑移角和横向滑移角速度降低目标横摆角速度,则对于自旋的抑制是有效的,但是具有漂出的危险性高的可能性。在专利文献4中,在比如根据车速和舵角而计算目标滑移角的场合,如果在自旋状态量高时,驾驶员的操舵不稳定,由于目标滑移角变化,故具有与滑移角偏差相对应的横摆力矩的自旋抑制的效果受到损害的可能性。
本发明是为了解决上述课题而提出的,本发明的目的在于针对具有驾驶员可任意地确定转弯特性的机构的车辆,提供一种车辆控制装置,在该车辆控制装置中,给出用于在具有自旋的危险时抑制自旋的横摆力矩的指令,可使驾驶员主体的车辆运动和姿势控制主体的车辆运动兼具,使转弯性和稳定性兼具。
用于解决课题的技术方案
在下面,为了容易理解,从方便方面来说,参照实施方式的标号而对本发明进行说明。
本发明的车辆控制装置包括:
横摆响应特性设定机构(16),该横摆响应特性设定机构(16)通过驾驶员的操作改变车辆(1)的横摆响应特性;
路面摩擦系数推算机构(17),该路面摩擦系数推算机构(17)至少根据实际横向加速度推算路面摩擦系数;
目标横摆角速度计算机构(24),该目标横摆角速度计算机构(24)根据上述横摆响应特性和上述路面摩擦系数计算目标横摆角速度;
横向滑移角速度计算机构(27),该横向滑移角速度计算机构(27)根据上述车辆(1)中的至少车速与实际横摆角速度以及实际横向加速度计算横向滑移角速度;
横向滑移角计算机构(28),该横向滑移角计算机构(28)至少根据上述横向滑移角速度计算横向滑移角;
其特征在于,该车辆控制装置包括:
设定值重视力矩指令部(18),该设定值重视力矩指令部(18)计算基于上述目标横摆角速度的横摆力矩、与基于上述目标横摆角速度与上述实际横摆角速度的偏差的横摆力矩的两者或任意一者;
横向滑移对应力矩指令部(19),该横向滑移对应力矩指令部(19)根据上述横向滑移角速度和上述横向滑移角计算横摆力矩;
指令横摆力矩计算部(21),该指令横摆力矩计算部(21)根据上述设定值重视力矩指令部(18)和上述横向滑移对应力矩指令部(19)的每个而计算的横摆力矩,计算对上述车辆1发出指令的指令横摆力矩;
制驱动力控制装置(23),该制驱动力控制装置(23)采用已提供的制驱动指令和上述指令横摆力矩,控制上述车辆(1)的行驶驱动源;
上述设定值重视力矩指令部(18)对应于在上述横摆响应特性设定机构(16)中设定的上述横摆响应特性和操舵角与车速确定横摆力矩,上述横向滑移对应力矩指令部(19)与在上述横摆响应特性设定机构(16)中设定的上述横摆响应特性和操舵角与车速无关,根据上述横向滑移角速度与上述横向滑移角的值计算横摆力矩。
按照该方案的车辆控制装置,针对作为具有驾驶员可任意地确定转弯特性的机构的横摆响应特性设定机构(16)的车辆(1),通过设定值重视力矩指令部(18)而给出用于实现上述驾驶员任意地设定的目标回旋特性的横摆力矩的指令,通过横向滑移对应力矩指令部(19)而给出用于在不依赖上述目标转弯特性,具有自旋的危险时抑制自旋的横摆力矩的指令。由此,“驾驶员主体的车辆运动”与“姿势控制主体的车辆运动”兼具,转弯性和稳定性兼具。
具体来说,上述设定值重视力矩指令部(18)包括:第1力矩指令部(18a),该第1力矩指令部(18a)根据上述目标横摆角速度计算横摆力矩;第2力矩指令部(18b),该第2力矩指令部(18b)根据上述目标横摆角速度和上述实际横摆角速度的偏差计算横摆力矩。第1力矩指令部(18a)为计算实现上述目标横摆角速度的横摆力矩的指令部,进行前馈控制。第2力矩指令部(18b)计算减小上述目标横摆角速度与实际横摆角速度的偏差的横摆力矩,进行反馈控制。
上述横向滑移对应力矩指令部(19)根据至少由车速和实际横摆角速度与实际横向加速度而计算的横向滑移角速度和横向滑移角的值,计算抑制自旋的横摆力矩。即,进行自旋控制。在此场合,在路面摩擦系数高时,通过上述第1力矩指令部(18a)而计算的横摆力矩是支配性,实现驾驶员所希望的转弯特性,通过上述第2力矩指令部(18b)而计算的横摆力矩进行上述第1力矩指令部的支持与漂出的抑制。其中,在根据上述横向滑移角速度和上述横向滑移角而判定具有自旋的危险性的场合,通过借助上述横向滑移对应力矩指令部(19)而计算的横摆力矩是支配性的,作为指令而执行的方式,防止自旋于未然。换言之,上述横向滑移对应力矩指令部(19)在不依赖于驾驶员的意思,具有自旋的危险性时,在早期而给出其方向与转弯方向相反的横摆力矩的指令。由此,使驾驶员主体的车辆运动和姿势控制主体的车辆运动兼具,使转弯性和稳定性兼具这一点能具体地实现。
也可在本发明中,上述横向滑移对应力矩指令部(19)包括:相对上述横向滑移角速度的第1阈值(·βT)和相对上述横向滑移角的第2阈值(βT),对应于:相对上述横向滑移角速度的第1阈值(·βT)被上述横向滑移角速度超过的值、或相对上述横向滑移角的第2阈值(βT)被上述横向滑移角超过的值,输出横摆力矩。
可通过设置这样的非灵敏区域,调整作为指令而执行的时刻。
还可在该方案的场合,上述横向滑移对应力矩指令部(19)对应于上述路面摩擦系数改变已具有的:相对上述横向滑移角速度的第1阈值(·βT)、与相对上述横向滑移角的第2阈值(βT)的值。可通过对应于路面摩擦系数,改变第1阈值(·βT)、第2阈值(βT),控制横摆力矩的指令时刻。
也可在本发明中,上述横向滑移对应力矩指令部(19)针对已具有的:相对上述横向滑移角速度的第1阈值(·βT)和相对上述横向滑移角的第2阈值(βT),在上述路面摩擦系数小于规定时间之前的值的场合,减小相应的第1阈值(·βT)、第2阈值(βT),在上述路面摩擦系数大于规定时间之前的值的场合,增加相应的第1阈值(·βT)、第2阈值(βT)。通过减小第1阈值(·βT)、第2阈值(βT),可在低路面摩擦系数(μ)的路上,快速地抑制自旋。
还可在本发明中,上述横向滑移对应力矩指令部(19)仅仅在上述车辆(1)相对转弯方向为向内时,给出横摆力矩的指令。由此,可防止对设定值重视力矩指令部(18)的妨碍,具体来说,可防止对第2力矩指令部(18b)的妨碍。另外,上述“在车辆相对转弯方向,向内时”,换言之为上述横向滑移角角速度或上述横向滑移角相对上述车辆(1)的朝向,位于转弯外侧时。
也可在本发明中,上述目标横摆角速度计算机构(24)在通过上述路面摩擦系数推算机构(17)而推算的上述路面摩擦系数小于规定时间之前的值的场合,从在上述横摆响应特性设定机构(16)中设定的横摆响应特性接近车辆本来的横摆响应特性,在上述路面摩擦系数大于规定时间之前的值的场合,从车辆本来的横摆响应特性接近在上述横摆响应特性设定机构(16)中设定的横摆响应特性。
如果路面摩擦系数小,则可通过减小第1力矩指令部(18a)的效果提高安全性。具体来说,在路面摩擦系数(μ)低时,因伴随路面摩擦系数(μ)的降低,从驾驶员任意地设定的横摆响应特性,车辆(1)接近本来具有的横摆响应特性,由此,通过第1力矩指令部(18a)而计算的横摆力矩为零。第2力矩指令部(18b)按照使实际横摆角速度跟踪实现车辆本来的横摆响应特性的目标横摆角速度的方式产生横摆力矩,横向滑移对应力矩指令部(19)因伴随路面摩擦系数(μ)的降低,降低分别针对横向滑移角速度和横向滑移角而设置的第1阈值(·βT)、第2阈值(βT),由此,容易产生横摆力矩,抑制自旋。
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部分。
图1为表示装载本发明的一个实施方式的车辆控制装置的车辆的控制系统的构思方案的说明图;
图2为表示该车辆控制装置的构思方案的方框图;
图3为在通过该车辆控制装置进行正弦操舵时,伴随路面摩擦系数的变化的通过各横摆力矩计算机构而进行指令执行的横摆力矩的值的曲线图;
图4为表示该车辆控制装置的第1横摆力矩计算机构中,确定横摆响应特性的横摆响应特性增益与通过第1横摆力矩计算机构而计算的横摆力矩的关系的曲线图;
图5为表示该车辆控制装置的第2横摆力矩计算机构中,横摆角速度偏差与横摆力矩的关系的曲线图;
图6为表示该车辆控制装置的第3横摆力矩计算机构中,横向滑移角速度与横摆力矩的关系的曲线图;
图7为表示该车辆控制装置的第3横摆力矩计算机构中,横向滑移角与横摆力矩的关系的曲线图;
图8为表示回旋中的车辆的滑移的状态图;
图9为表示轮毂电动机驱动装置的一个例子的剖视图。
具体实施方式
根据附图,对本发明的一个实施方式进行说明。图1为于4个车轮上装载轮毂电动机驱动装置3的车辆1的概况图。具有轮毂电动机驱动装置3在图中简称为“IWM”的情况。轮毂电动机驱动装置3比如像图9所示的那样,包括车轮用轴承5、电动机4与减速机6,该减速机6减小该电动机4的旋转输出速度,将其传递给构成车轮用轴承5的旋转圈的轮毂5a,在上述轮毂5a上安装车轮2的轮体(wheel)。电动机4为比如同步电动机等的交流电动机,其包括定子4a和转子4b。轮毂电动机驱动装置3包括车轮旋转速度传感器7。
在图1中,车辆1包括加速/制动传感器11、车速传感器12、舵角传感器13、横摆角速度传感器14、横向加速度传感器15与横摆响应特性设定机构16。它们的信号输入到主要的ECU 8中。经由ECU 8和横摆力矩计算装置20,从制驱动力控制装置23对各车轮2的逆变装置9提供指令。加速/制动传感器11是加速传感器与制动传感器的总称,该加速传感器检测加速踏板的下踩量,该制动传感器检测制动踏板的下踩量。横摆响应特性设定机构16为按照下述方式构成的机构,该方式为:通过驾驶员而对设置于车室内的规定的操作开关(在图中未示出)进行操作,可任意地按多级或无级的方式设定横摆响应特性,横摆响应特性设定机构16包括进行操作的机构和进行设定特性的存储的机构(在图中未示出)。横摆响应特性设定机构16也可为比如,切换到运动行驶模式与通常行驶模式的2级的结构。
车辆1包括:路面摩擦系数推算部17,该摩擦系数推算部17根据从ECU 8而输出的信号推算路面摩擦系数;构成横摆力矩计算装置20的设定值重视力矩指令部18和横向滑移对应力矩指令部19;指令横摆力矩计算部21。设定值重视力矩指令部18包括根据从上述ECU18而输出的信号,计算横摆力矩的第1力矩指令部18a、与第2力矩指令部18b。根据这些指令部18、19而计算的横摆力矩输入到指令横摆力矩计算部21中,其计算指令给车辆1的指令横摆力矩。在确定指令横摆力矩后,根据逆变转矩指令装置22,将指令转矩相当的电流输出给构成制驱动力控制装置23的各车轮2的逆变装置3。
设定值重视力矩指令部18为计算基于目标横摆角速度的横摆力矩、与基于目标横摆角速度和实际横摆角速度的偏差的横摆力矩中的两者或任意一者的机构,其对应于在横摆响应特性设定机构16中设定的横摆响应特性与操舵角和车速,确定横摆力矩。横向滑移对应力矩指令部19为根据横向滑移角速度和横向滑移角计算横摆力矩的机构,与在横摆响应特性设定机构16中设定的横摆响应特性与操舵角和车速无关,根据上述横向滑移角速度和横向滑移角的值,计算横摆力矩。
图2为以上述车辆控制装置20为主的方式表示车辆1的系统结构的概况图。在该车辆1中,采用根据上述路面摩擦系统推算部17而获得的路面摩擦系数,分别从构成上述设定值重视力矩指令部18的第1力矩指令部18a与第2力矩指令部18b、与横向滑移对应力矩指令部19的合计3个指令部,输出横摆力矩的指令值。这些横摆力矩输入到指令横摆力矩后计算部21中,指令横摆力矩后计算部21输出1个指令横摆力矩。
制驱动力计算装置32根据从ECU 8而发布的加速/制动转矩指令,采用上述指令横摆力矩,计算分配给各车轮2的制驱动力。逆变转矩指令装置33输入上述制驱动力,产生输出给各车轮2的逆变装置9的逆变转矩指令值。通过上述制驱动力计算装置32和逆变转矩指令装置33,构成上述制驱动力控制装置23。在路面摩擦系数推算部17中,从ECU 8输入实际横向加速度。由于实际横向加速度与路面摩擦系数的值基本一致,故路面摩擦系数推算部17根据实际横向加速度,进行路面摩擦系数的推算,将其输出。
第1力矩指令部18a包括目标横摆角速度计算机构24和第1横摆力矩计算机构31。从ECU 8向目标横摆角速度计算机构24输入车速、舵角、横摆响应特性,从路面摩擦系数推算机构17向目标横摆角速度计算机构24输入路面摩擦系数。目标横摆角速度计算机构24根据这些值计算目标横摆角速度,将其输出给构成第1力矩指令部18a、第2力矩指令部18b的横摆角速度偏差计算机构25。输入了目标横摆角速度的第1力矩指令部18a计算用于实现目标横摆角速度的横摆力矩,将其输出给指令横摆力矩计算部21。
在位于第2力矩指令部18b中的横摆角速度偏差计算机构25中输入上述目标横摆角速度,从ECU 8输入实际横摆角速度。横摆角速度偏差计算机构25根据这些值计算横摆角速度偏差,将其输出给构成第2力矩指令部18b的第2横摆力矩计算机构26。第2横摆力矩计算机构26按照减小已输入的横摆角速度偏差的方式计算横摆力矩,将其输出给指令横摆力矩计算部21。
从ECU 8向位于横向滑移对应力矩指令部19中的横向滑移角速度计算机构27输入车速、实际横摆角速度与实际横向加速度。横向滑移角速度计算机构27根据这些值而计算横向滑移角速度,将其输出给横向滑移角计算机构28和第3横摆力矩计算机构29。横向滑移角计算机构28根据已输入的横向滑移角速度而计算横向滑移角。在第3横摆力矩计算机构29中,输入横向滑移角速度、横向滑移角、路面摩擦系数。第3横摆力矩计算机构29包括对应于路面摩擦系数而变化的第1阈值·βT(相对横向滑移角速度的阈值)与第2阈值βT(与横向滑移角相对应的阈值),对应于横向滑移角速度的阈值超过第1阈值·βT的值、超过横向滑移角的阈值βT的值,计算横摆力矩,将其输出给指令横摆力矩计算部21。
指令横摆力矩计算部21根据从第1横摆力矩计算机构31、第2横摆力矩计算机构26、与第3横摆力矩计算机构29的每个而输出的横摆力矩,按照已确定的规则计算1个横摆力矩,将其输出给制驱动力计算装置32。在本实施方式中,单纯地计算通过上述第1横摆力矩计算机构31~第3横摆力矩计算机构31、26、29而计算的横摆力矩,形成上述1个横摆力矩。
制驱动力计算装置32输入已输入的横摆力矩、与从ECU 8而输出的加速/制动指令转矩,根据这些值,计算对各车轮2进行指令的制驱动力,将其输出给逆变转矩指令装置33。逆变转矩指令装置33在从制驱动力计算装置32输入各车轮2的指令驱动力时,变换为与这些指令制驱动力相对应的逆变转矩指令值,将其指令给各车轮2的逆变装置9。各车轮2的逆变装置2将已输入的转矩指令变换为电流值,驱动装载于各车轮2上的轮毂电动机驱动装置3。
对上述结构的作用进行概述。该车辆控制装置包括作为驾驶员可任意地确定转弯特性的机构的横摆响应特性机构16,给出用于实现上述驾驶员任意地设定的目标转弯特性的横摆力矩、在不依赖上述目标转弯特性而具有自旋的危险性时抑制自旋用的横摆力矩的指令,通过使“驾驶员主体的车辆运动”与“姿势控制主体的车辆运动”兼具,使转弯性和稳定性兼具。
具体来说,车辆2包括作为下述机构的设定值重视力矩指令部18,该机构根据驾驶员在横摆响应特性设定机构16中任意地设定的横摆响应特性,确定目标横摆角速度,在该设定值重视力矩指令部18中,包括计算实现上述目标横摆角速度的横摆力矩的第1力矩指令部18a(进行前馈控制);计算减小上述目标横摆角速度与实际横摆角速度的偏差的横摆力矩的第2力矩指令部18b(进行反馈控制);横向滑移对应力矩指令部19(进行自旋控制),其根据至少由车速与实际横摆角速度和实际横向加速度而计算的横向滑移角速度和横向滑移角的值,计算抑制自旋的横摆力矩,另外具有至少根据实际横向加速度推算路面摩擦系数的路面摩擦系数推算部17。
在路面摩擦系数高时,通过第1力矩指令部18a而计算的横摆力矩处于支配地位,实现驾驶员所希望的转弯特性,通过上述第2力矩指令部18b而计算的横摆力矩进行上述第1力矩指令部18a的支持和漂出的抑制。其中,在根据上述横向滑移角速度和横向滑移角判定具有自旋的危险性的场合,由于通过横向滑移对应力矩指令部19而计算的横摆力矩处于支配地位,故在今后防止自旋。
另外,由于像上述那样,指令横摆力矩计算机构21进行通过第1~第3横摆力矩计算机构31、26、29而计算的横摆力矩的单纯的加法运算,故只要没有自旋,则横向滑移对应力矩指令部19的指令横摆力矩为零,第1力矩指令部18a的指令横摆力矩处于支配地位,但是在具有自旋的预兆时,与第1力矩指令部18a的指令横摆力矩相比较,横向滑移对应力矩指令部19的指令横摆力矩处于压倒性地较大的支配地位。其中,第1力矩指令部18a的指令横摆力矩不为零。
在路面摩擦系数低时,由于伴随μ的降低,从驾驶员任意地设定的横摆响应特性,车辆1接近其本来具有的横摆响应特性,故通过第1横摆力矩指令部18a而计算的横摆力矩为零。第2横摆力矩指令部26按照实际横摆角速度跟踪实现车辆本来的横摆响应特性的目标横摆角速度的方式产生横摆力矩,横向滑移对应力矩指令部19通过伴随μ的降低,降低分别针对横向滑移角速度和横向滑移角而设置的第1阈值·βT、第2阈值βT,容易产生横摆力矩,抑制自旋。
在下面,进行作用的具体描述和上述结构的补充。图3表示在进行正弦操舵(操舵角为正弦波状的方式改变操舵的方向的操舵)时,伴随路面摩擦系数的变化的通过第1~第3横摆力矩计算机构31、26、29而指令的横摆力矩的值。在路面摩擦系数大时,通过第1横摆力矩计算机构31而计算的第1横摆力矩最大,通过第2横摆力矩计算机构26而计算的第2横摆力矩小,通过第3横摆力矩计算机构29而计算的第3横摆力矩只要没有自旋倾向,则为零。由于伴随路面摩擦系数的降低,自旋的危险性增加,故第3横摆力矩最大,第2横摆力矩接着第3横摆力矩而较大,第1横摆力矩极其微小,或为零。
图4为表示第1横摆力矩计算机构31中确定横摆响应特性的横摆响应特性增益与通过第1横摆力矩计算机构31而计算的横摆力矩的关系的曲线图。图中的点A表示驾驶员任意设定的横摆响应特性增益,图中的点B表示伴随路面摩擦系数的减少而变化的横摆响应特性增益。如果舵角和车速相同,在提高横摆响应特性增益时,产生转弯向内的横摆力矩,在降低横摆响应特性增益时,产生转弯向外的横摆力矩。因路面摩擦系数的降低,驾驶员任意设定的横摆响应特性增益(点A)在车辆本来的横摆响应特性增益(1)的附近。与此相反,如果路面摩擦系数增加,从车辆本来的横摆响应特性增益(1)接近驾驶员任意设定的横摆响应特性增益(点A)。
图5为表示第2横摆力矩计算机构26中横摆角速度偏差与横摆力矩的关系的曲线图。在目标横摆角速度大于实际横摆角速度的场合,由于车辆1处于溜车的倾向,故通过转弯向内而产生横摆力矩的方式,消除该倾向。与此相反,在目标横摆角速度小于实际横摆角速度的场合,由于车辆1处于自旋的倾向,故通过转弯向外而产生横摆力矩,消除该倾向。
图6表示第3横摆力矩计算机构29中横向滑移角速度与横摆力矩的关系。在时刻地变化的横向滑移角速度超过第1阈值·βT时,对应于该超过的值,执行横摆力矩的指令。其中,在路面摩擦系数降低的场合,可通过减少第2阈值βT,即使在低μ路的情况下,仍可马上产生横摆力矩,抑制自旋。
图7表示第3横摆力矩计算机构29中横向滑移角与横摆力矩的关系。在时刻地变化的横向滑移角超过第1阈值·βT时,对应于该超过的值,执行横摆力矩的指令。其中,在路面摩擦系数降低的场合,可通过减少第1阈值·βT,即使在低μ路的情况下,仍可马上产生横摆力矩,抑制自旋。
图8表示转弯中的车辆1的滑移。左侧的图表示相对转弯圆的切线方向,车辆1朝向转弯外侧的状态,该状态为“US(转向不足,漂出状态)”。右侧的图表示相对转弯圆的切线方向,车辆朝向转弯内侧的状态,该状态为“OS(转向过度),自旋状态”。在上述第3横摆力矩计算机构29中,在图8的右侧的状态,即,OS时,仅仅执行横摆力矩。
在这里,求出横向滑移角速度的式由(1)表示,求出横向滑移角的式由(2)表示。横向滑移角速度根据实际横向加速度Gy、车速V、实际横摆角速度ya而求出,横向滑移角根据横向滑移角速度的时间积分而计算。
(数学公式1)
β=∫·β (2)
如果采用本实施方式的车辆控制装置,则像这样,因下述的情况,使转弯性和稳定性兼具,该情况指对应于路面摩擦系数,改变驾驶员的操舵的优先度高的第1力矩指令部18a和第2力矩指令部18b的横摆力矩、与姿势控制的优先度高的横向滑移对应力矩指令部19的横摆力矩的值。
另外,上述实施方式对适用于4轮驱动的车辆的场合进行了说明,但是,本发明可适用于前轮或后轮的2轮驱动的车辆。另外,本发明不限于具有轮毂电动机驱动装置3的车辆,如果为左右的车轮2可独立地驱动的车辆,则还可为在底盘(在图中未示出)上具有电动机等的驱动源的车辆。
如上面所述,在参照附图的同时,对优选的方式进行了说明,但是,在不脱离本发明的实质的范围内,可进行各种的追加、变更、删除。于是,这样的方式包括在本发明的范围内。
标号的说明:
标号1表示车辆;
标号2表示车轮;
标号3表示轮毂电动机驱动装置;
标号4表示电动机;
标号8表示ECU;
标号9表示逆变装置;
标号11表示加速/制动传感器;
标号12表示车速传感器;
标号13表示舵角传感器;
标号14表示横摆角速度传感器;
标号15表示横向加速度传感器;
标号16表示横摆响应特性设定机构;
标号17表示路面摩擦系数推算部;
标号18表示设定值重视力矩指令部;
标号18a表示第1力矩指令部;
标号18b表示第2力矩指令部;
标号19表示横向滑移对应力矩指令部;
标号20表示横摆力矩计算装置;
标号21表示指令横摆力矩计算部;
标号24表示目标横摆角速度计算机构;
标号25表示横摆角速度偏差计算机构;
标号26表示第2横摆力矩计算机构;
标号27表示横向滑移角速度计算机构;
标号28表示横向滑移角计算机构;
标号29表示第3横摆力矩计算机构;
标号31表示第1横摆力矩计算机构;
标号32表示驱制动力计算装置;
标号33表示逆变转矩指令装置。
Claims (6)
1.一种车辆控制装置,该车辆控制装置包括:
横摆响应特性设定机构,该横摆响应特性设定机构通过驾驶员的操作改变车辆的横摆响应特性;
路面摩擦系数推算机构,该路面摩擦系数推算机构至少根据实际横向加速度推算路面摩擦系数;
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上述横摆响应特性和上述路面摩擦系数计算目标横摆角速度;
横向滑移角速度计算机构,该横向滑移角速度计算机构根据上述车辆中的至少车速与实际横摆角速度以及实际横向加速度,计算横向滑移角速度;
横向滑移角计算机构,该横向滑移角计算机构至少根据上述横向滑移角速度,计算横向滑移角;
其特征在于,该车辆控制装置包括:
设定值重视力矩指令部,该设定值重视力矩指令部计算:基于上述目标横摆角速度的横摆力矩、基于上述目标横摆角速度与上述实际横摆角速度的偏差的横摆力矩的两者或任意一者;
横向滑移对应力矩指令部,该横向滑移对应力矩指令部根据上述横向滑移角速度和上述横向滑移角计算横摆力矩;
指令横摆力矩计算部,该指令横摆力矩计算部根据上述设定值重视力矩指令部和上述横向滑移对应力矩指令部的每个而计算的横摆力矩,计算对上述车辆发出指令的指令横摆力矩;
制驱动力控制装置,该制驱动力控制装置采用已提供的制驱动指令和上述指令横摆力矩,控制上述车辆的行驶驱动源;
上述设定值重视力矩指令部对应于在上述横摆响应特性设定机构中设定的上述横摆响应特性和操舵角与车速确定横摆力矩,上述横向滑移对应力矩指令部与在上述横摆响应特性设定机构中设定的上述横摆响应特性和操舵角与车速无关,根据上述横向滑移角速度与上述横向滑移角的值,计算横摆力矩,
上述目标横摆角速度计算机构在通过上述路面摩擦系数推算机构而推算的上述路面摩擦系数小于规定时间之前的值的场合,从在上述横摆响应特性设定机构中设定的横摆响应特性接近车辆本来的横摆响应特性,在上述路面摩擦系数大于规定时间之前的值的场合,从车辆本来的横摆响应特性接近在上述横摆响应特性设定机构中设定的横摆响应特性。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于,上述设定值重视力矩指令部包括:第1力矩指令部,该第1力矩指令部根据上述目标横摆角速度计算横摆力矩;第2力矩指令部,该第2力矩指令部根据上述目标横摆角速度和上述实际横摆角速度的偏差计算横摆力矩。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置,其特征在于,上述横向滑移对应力矩指令部包括:相对上述横向滑移角速度的第1阈值和相对上述横向滑移角的第2阈值,对应于:相对上述横向滑移角速度的第1阈值被上述横向滑移角速度超过的值、或相对上述横向滑移角的第2阈值被上述横向滑移角超过的值,输出横摆力矩。
4.根据权利要求3所述的车辆控制装置,其特征在于,上述横向滑移对应力矩指令部对应于上述路面摩擦系数改变已具有的:相对上述横向滑移角速度的第1阈值、以及相对上述横向滑移角的第2阈值的值。
5.根据权利要求3所述的车辆控制装置,其特征在于,上述横向滑移对应力矩指令部针对已具有的:相对上述横向滑移角速度的第1阈值和相对上述横向滑移角的第2阈值,在上述路面摩擦系数小于规定时间之前的值的场合,减小相应的第1阈值、第2阈值,在上述路面摩擦系数大于规定时间之前的值的场合,增加相应的第1阈值、第2阈值。
6.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置,其特征在于,上述横向滑移对应力矩指令部仅在上述车辆相对转弯方向为向内时,给出横摆力矩的指令。
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