CN111132885B

CN111132885B - 车辆的控制方法及车辆的控制装置

Info

Publication number: CN111132885B
Application number: CN201780094938.6A
Authority: CN
Inventors: 小川胜义; 森淳弘
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2017-10-10
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2037-10-10
Also published as: EP3696040A4; EP3696040A1; WO2019073513A1; US20200207352A1; JPWO2019073513A1; EP3696040B1; CN111132885A; US11059483B2; JP6791398B2

Abstract

在本发明中，当在车辆直行中检测出的偏航率的绝对值大于或等于除了0以外的规定值时，判定为路面摩擦系数低，当小于规定值时，判定为路面摩擦系数高。

Description

车辆的控制方法及车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及对路面状态进行推定的车辆的控制方法及车辆的控制装置。

背景技术

在专利文献1中公开了一种通过直行时的偏航率的正负对左右轮接触的路面的路面摩擦系数的相对差进行检测的技术。

专利文献1：日本特开2007-290508号公报

发明内容

然而，在专利文献1所记载的技术中，虽然能够对与左右轮接触的路面的路面摩擦系数的相对差进行检测，但是存在不能检测路面摩擦系数的大小的问题。

本发明的目的在于提供一种能够基于偏航率信号对路面摩擦系数进行推定的车辆的控制方法以及车辆的控制装置。

为了达成上述目的，在本发明中，当在车辆直行中检测出的偏航率的绝对值大于或等于除了0以外的规定值时，判定为路面摩擦系数低，当小于规定值时，判定为路面摩擦系数高。

发明的效果

因此，能够基于偏航率对路面摩擦系数进行推定。

附图说明

图1是实施例1的车辆的系统图。

图2是实施例1的车辆的驱动力分配控制的控制对应图。

图3是表示实施例1的路面μ推定方法的流程图。

图4是表示实施例1的低μ判定处理的流程图。

图5是实施例1的偏航率阈值设定对应图。

图6是表示实施例1的偏航率变化的时序图。

标号的说明

1 发动机

2 自动变速器

3 分动器

10 制动器控制器

20 控制器

30 车速传感器

31 转向角传感器

CS 一体型传感器

SS 车轮速度传感器

具体实施方式

〔实施例1〕

图1是实施例1的车辆的系统图。实施例1的车辆是基于后轮驱动的四轮驱动车辆。车辆具有发动机1、自动变速器2和分动器3。自动变速器2对发动机1的转速进行变速，从后驱动轴RDS输出从发动机1输出的扭矩的一部分或者全部。从后驱动轴RDS输出的扭矩经由左后轮驱动轴DRL以及右后轮驱动轴DRR传递至后轮RL、RR(下面，也简单记载为后轮)。另外，分动器3从前驱动轴FDS输出从发动机1输出的扭矩的一部分。从前驱动轴FDS输出的扭矩经由左前轮驱动轴DFL以及右前轮驱动轴DFR传递至前轮FL、FR(下面，也简单记载为前轮)。

车辆具有：车轮速度传感器SS(FL、FR、RL、RR)，其对各车轮FL、FR、RL、RR的旋转状态进行检测；一体型传感器CS，其对车辆的前后加速度Gx、横向加速度Gy、偏航率Yaw进行检测；车速传感器30，其对车速VSP进行检测；以及转向角传感器31，其对驾驶员的转向操作量θ进行检测。制动器控制器10接收车轮速度传感器SS的传感器信号(脉冲信号)，对车轮速度Vw、车体速度Vx进行运算。关于车轮速度传感器SS的详情在后面叙述。另外，从一体型传感器CS接收各种传感器信号(Gx、Gy、Yaw)。

制动器控制器10基于接收到的传感器信号以及运算出的信息，执行抑制车轮的抱死倾向的防抱死制动控制(下面，记载为ABS)、使车辆的行动稳定的车辆动态控制(下面，记载为VDC)、基于从图外的自动运转控制器接收到的制动请求的自动制动控制等，控制图外的制动状态。

控制器20具有：发动机控制部，其对发动机1的运转状态进行控制；变速控制部，其对自动变速器2的变速状态进行控制；以及驱动力分配控制部，其对分动器3的驱动力分配状态进行控制。发动机控制部通过节气门开度、燃料喷射量、火花塞点火定时等对发动机1的转速、扭矩进行控制。变速控制部基于车速VSP和加速器踏板开度APO决定最佳的变速级，变速为通过自动变速器2内的液压控制选择出的变速级。驱动力分配控制部基于车辆的行驶状态，对分配给前轮的驱动力和分配给后轮的驱动力进行运算，控制从分动器3传递至前轮侧的扭矩。

制动器控制器10与控制器20经由CAN通信线连接。控制器20从制动器控制器10接收车轮速度传感器SS的脉冲信号、车轮速度Vw、车体速度Vx、前后加速度Gx、横向加速度Gy、偏航率Yaw等数据。制动器控制器10从控制器20接收发动机扭矩信息、变速级、驱动力分配状态等数据。

图2是实施例1的车辆的驱动力分配控制的控制对应图。横轴取路面摩擦系数(下面，记载为路面μ)，纵轴取前驱动轴FDS以及后驱动轴RDS的总扭矩。图2中的阈值L1表示后轮能够传递至路面的扭矩的最大值，阈值L2表示能够从前轮和后轮双方传递至路面的扭矩的最大值。图2中的阈值L1下方的区域S1是以后轮驱动进行行驶的区域。阈值L1的特性具有如果路面μ低则L1的值小、如果路面μ高则L1的值大的特性。图2中的阈值L1上方且阈值L2下方的区域S2是以四轮驱动进行行驶的区域。驱动力分配控制部将从发动机1输出的扭矩中的L1分配给后轮，将剩余的扭矩分配给前轮。

图2中的阈值L2上方的区域S3是以四轮驱动进行行驶并且对发动机1请求扭矩下降的区域。区域S3表示即使在从发动机1输出的扭矩中将L1分配给后轮、将L2与L1之间的差值分配给前轮，也从发动机1输出过剩的扭矩。在该情况下，驱动力分配控制部向发动机1进行从发动机扭矩减去L2后的扭矩量的扭矩下降请求。如图2所示，在实施例1的车辆中，在进行驱动力分配控制时使用路面μ。这是因为其与能够从车轮传递至路面的力相关。

(关于路面μ推定处理)

图6是表示实施例1的偏航率变化的时序图。图6的左侧是在高μ路上直线直行行驶中的偏航率变化，图6的右侧是在低μ路上直线直行行驶中的偏航率变化。可知，在高μ道路高μ路的情况下，未发生超过偏航率阈值Yawx那样的变化，但是在低μ道路的情况下，屡次检测出超过偏航率阈值Yawx的值。这是因为，在低μ路上直行中的情况中下，轮胎的摩擦圆小于高μ路的情况，回转力比较小。发明人研究的结果发现，在由于分离μ路、某些干扰等而使偏航力矩作用于车辆的情况下，在低μ路，抑制其影响的回转力小，因此容易产生偏航率的峰值。因此，在实施例1中，在每次偏航率Yaw的绝对值超过偏航率阈值Yawx时，偏航率计数器进行递增计数，进行低μ路判定。

这里，将偏航率阈值Yawx设定为适当的值是重要的。这是因为，如果偏航率阈值Yawx过大，则不能适当地检测出偏航率的峰值，如果偏航率阈值Yawx过小，则过多地检测出峰值。因此，在实施例1中，与车速VSP相应地设定偏航率阈值Yawx。图5是实施例1的低μ判定处理中的偏航率阈值对应图。在车速VSP高的情况下，即使是微小的干扰也容易产生偏航率，因此车速VSP越高，则设定越大的值作为偏航率阈值Yawx。由此，适当地检测偏航率的峰值。

图3是表示实施例1的路面μ推定方法的流程图。

在步骤S1中，判断转向操作量θ的绝对值是否小于或等于规定值θ1(例如10°)，在小于或等于θ1时，判断为直行状态而进入步骤S2，在除此以外的情况下，判断为转向操纵状态即非直行状态而进入步骤S3。

在步骤S2中，判断车速VSP是否大于或等于规定车速VSP1(例如20km/h)，在大于或等于VSP1时，进入步骤S4、S5、S6、S7，在除此以外的情况下，进入步骤S3。这是因为在直行状态下低车速的情况下，并不产生偏航率。

在步骤S3中，将前次值(在前次的控制处理中设定的路面μ)设定为路面μ。

在步骤S4中，在步骤S1、S2中刚满足条件之后，实施开始低μ判定处理的第1低μ判定处理。关于低μ判定处理在后面叙述。

在步骤S5中，从第1低μ判定处理的开始起延迟0.5秒而实施开始低μ判定处理的第2低μ判定处理。下面，在步骤S6中，从第1低μ判定处理的开始起延迟1秒而实施开始低μ判定处理的第3低μ判定处理，在步骤S7中，从第1低μ判定处理的开始起延迟1.5秒而实施开始低μ判定处理的第4低μ判定处理。另外，每次延迟0.5秒而实施低μ判定处理的理由在后面叙述。

在步骤S8中，进行通过第1～第4低μ判定处理判定出的路面μ的选择低者，在任意的低μ判定处理中即使有一个判定为低μ路的情况下，判定为低μ路。另一方面，在一个都没有判定为低μ路、即全部判定为高μ路的情况下，判定为高μ路。

图4是表示实施例1的低μ判定处理的流程图。

在步骤S21中，基于车速VSP设定偏航率阈值Yawx。

在步骤S22中，使判定用的计时器Ti的计数开始。

在步骤S23中，进行偏航率计数器的递增计数，该偏航率计数器对由传感器检测出的偏航率Yaw的绝对值大于或等于偏航率阈值Yawx的次数进行计数。

在步骤S24中，判断计时器Ti是否大于或等于2秒，在大于或等于2秒时进入步骤S25，在除此以外的情况下，继续偏航率计数器的递增计数。另外，在实施例1中设定为2秒钟，但也可以基于实验等设定为其他适当的秒数。例如，在设定为4秒钟的情况下，每次延迟1秒开始第1～第4低μ判定处理。其理由在后面叙述。

在步骤S25中，判断偏航率计数器的计数值是否大于或等于6，在大于或等于6时，进入步骤S26，判定为低μ路，在小于6时，进入步骤S27，判定为高μ路。另外，在实施例1中设定为6，但也可以基于实验等设定为其他适当的计数值。

在实施例1的路面μ推定处理中，实施将上述低μ判定处理各错开0.5秒的第1～第4低μ判定处理。换言之，例如在从开始第1低μ判定处理后经过0.5秒以后，使用与第1低μ判定处理相同的数据开始第2低μ判定处理。这是为了避免由于偏航率Yaw超过偏航率阈值Yawx的场景的偏差使偏航率计数器的计数值减少而误判的情况。即，低μ判定处理以2秒钟进行判定，因此，假设在从计时器Ti的计数开始经过1.5秒的时间点起至经过2秒为止的期间计数值变为5、在从经过2秒的时间点起至经过2.5秒为止的期间计数值变为2的情况下，都有可能判定为计数值小于6而判定为高μ路。因此，虽然基于2秒钟的计数值进行判断，但是通过各错开0.5秒而实施4个低μ判定处理，排除计数值的偏差，达成稳定的低μ路判定。

如上所述，实施例1起到下述作用效果。

(1)检测车辆的偏航率Yaw，当在车辆直行行驶中检测出的偏航率Yaw的绝对值大于或等于偏航率阈值Yawx(除了0以外的规定值)时，判定为路面摩擦系数低，当小于偏航率阈值Yawx时，判定为路面摩擦系数高。

因此，能够基于偏航率对路面摩擦系数进行推定。

(2)与以低车速进行行驶时相比，以高车速进行行驶时的偏航率阈值Yawx更大(参照图5)。

因此，能够设定与行驶状态相应的适当的偏航率阈值Yawx，能够避免误判。

(3)具有：一体式传感器CS，其对车辆的偏航率Yaw进行检测；分动器3，其将发动机1的驱动力向前轮和后轮进行分配；以及控制器10，其当在车辆直行中检测出的偏航率Yaw的绝对值大于或等于偏航率阈值Yawx(除了0以外的规定值)时判定为路面摩擦系数低，在小于偏航率阈值Yawx时判定为路面摩擦系数高，基于该路面摩擦系数的判定结果对分动器3的分配量进行控制。

因此，能够基于路面μ适当地进行分动器3的驱动力分配控制，能够确保驱动力并且实现稳定的行驶状态。

〔其他实施例〕

以上，基于实施例说明了本发明，但具体的结构也可以是其他结构。在实施例1中，示出了应用于基于后轮驱动的四轮驱动车辆的例子，但也可以应用于基于前轮驱动的四轮驱动车辆。另外，在实施例1中，推定了在进行驱动力分配控制时使用的路面摩擦系数，但也可以推定为在进行其他制动控制、转弯控制时使用的路面摩擦系数。

Claims

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，

检测车辆的偏航率，

当在车辆直行中检测出的偏航率的绝对值大于或等于除了0以外的规定值时，判定为路面摩擦系数低，当小于规定值时，判定为路面摩擦系数高，

与以低车速进行行驶时相比，以高车速进行行驶时的所述规定值更大。

2.一种车辆的控制装置，其特征在于，具有：

传感器，其检测车辆的偏航率；

分动器，其将动力源的驱动力向前轮和后轮进行分配；以及

控制器，其当在车辆直行中检测出的偏航率的绝对值大于或等于除了0以外的规定值时判定为路面摩擦系数低，当小于规定值时判定为路面摩擦系数高，基于该路面摩擦系数的判定结果控制所述分动器的分配量，

其中，与以低车速进行行驶时相比，以高车速进行行驶时的所述规定值更大。