CN114103929A - 车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆的控制装置，用于在转向操纵稳定时确保稳定的车辆姿势并且限制驾驶员或者乘员不希望的车速降低。车辆(1)的控制装置(10)具备：传感器(20)，构成为检测转向角；计算部(40a)，构成为计算用于使俯仰角成为目标俯仰角的目标制动力，且随着转向角变大而增大目标制动力；计算部(40a)；判别部(40b)，构成为判别是否是转向操纵稳定时；修正部(40c)，构成为在判别为是转向操纵稳定时的时候修正目标制动力以使该目标制动力减少补偿量；以及促动器(30)，构成为将修正后的目标制动力赋予给车辆。

Description

车辆的控制装置

技术领域

本公开涉及车辆的控制装置。

背景技术

公知有一种在车辆转弯时取得车身的侧倾角并根据侧倾角来控制车身的俯仰角的车身姿势控制装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1中，通过控制制动器的制动力来控制车身的前后加速度，由此控制俯仰角。

专利文献1：日本特开2007－237933号公报

然而，若如专利文献1那样控制制动力，则存在即便驾驶员不操作制动踏板制动力也增大的担忧。因此，存在当转向操纵角处于稳定状态时制动力逐渐变大而产生驾驶员不希望的车速降低的担忧。

发明内容

根据本公开，提供以下方式。

[方式1]

一种控制装置，是车辆的控制装置，其中，具备：

传感器，构成为检测转向角；

计算部，构成为计算用于使俯仰角成为目标俯仰角的目标制动力，且随着上述转向角变大而增大上述目标制动力；

判别部，构成为判别是否是转向操纵稳定时；

修正部，构成为在判别为是转向操纵稳定时的时候修正上述目标制动力以使该目标制动力减少补偿量；以及

促动器，构成为将修正后的上述目标制动力赋予给上述车辆。

[方式2]

根据方式1所记载的控制装置，其中，

上述修正部构成为在判别为是转向操纵稳定时的时候以预先决定的变化比例使上述补偿量增大。

[方式3]

根据方式2所记载的控制装置，其中，

上述修正部构成为将上述变化比例限制为根据上述转向角的加加速度而决定的允许值。

[方式4]

根据方式2或3所记载的控制装置，其中，

上述修正部构成为将上述补偿量限制为上述目标制动力。

[方式5]

根据方式2～4中任一方式所记载的控制装置，其中，

上述修正部构成为在判别为是转向操纵稳定时的时候使上述补偿量减少上述目标制动力的减少量。

[方式6]

根据方式1～5中任一方式所记载的控制装置，其中，

上述修正部构成为在判别为不是转向操纵稳定时的时候维持上述补偿量。

[方式7]

根据方式1～6中任一方式所记载的控制装置，其中，

上述判别部构成为基于上述目标制动力的时间微分值的绝对值来判别是否是转向操纵稳定时。

[方式8]

一种车辆的控制方法，其中，包括：

通过传感器来检测转向角；

通过处理器来计算用于使俯仰角成为目标俯仰角、且随着所述转向角变大而增大的目标制动力；

判别是否是转向操纵稳定时；

在判别为是转向操纵稳定时的时候修正所述目标制动力以使该目标制动力减少补偿量；以及

通过促动器将修正后的所述目标制动力施加至所述车辆

能够在转向操纵稳定时确保稳定的车辆姿势并且限制驾驶员或者乘员不希望的车速降低。

附图说明

图1是车辆的简要整体图。

图2是本公开的实施例的车辆的控制装置的简图。

图3是用于说明本公开的实施例的时间图。

图4是用于说明本公开的实施例的时间图。

图5是用于说明本公开的实施例的时间图。

图6是用于说明本公开的实施例的时间图。

图7是用于说明本公开的实施例的时间图。

图8是表示本公开的实施例的俯仰控制例程的流程图。

图9是表示本公开的实施例的reqFx的计算例程的流程图。

图10是表示本公开的实施例的α的决定例程的流程图。

图11是表示本公开的实施例的ofstFx的计算例程的流程图。

图12是表示本公开的实施例的功能框图。

附图标记说明：

1…车辆；10…控制装置；20…传感器；30…促动器；40…电子控制单元；40a…计算部；40b…判别部；40c…修正部。

具体实施方式

在图1中分别示出了本公开的实施例的车辆1的相互正交的长度方向轴线X、宽度方向轴线Y以及高度方向轴线Z。绕长度方向轴线X的车辆1的角度或者姿势用侧倾角φ表示。对于侧倾角φ而言，例如若车辆1的右侧部以及左侧部位于相互相同的高度位置则为零，随着右侧部变得低于左侧部而变大，随着右侧部变得高于左侧部而变小。另一方面，绕宽度方向轴线Y的车辆1的角度或者姿势用俯仰角ψ表示。对于俯仰角ψ而言，例如若车辆1的前侧部以及后侧部位于相互相同的高度位置则为零，随着前侧部变得低于后侧部而变大，随着前侧部变得高于后侧部而变小。绕高度方向轴线Z的车辆1的角度或者姿势用横摆角θ表示。其中，本公开的实施例的车辆1具备4个以上的车轮。

参照图2，本公开的实施例的车辆1的控制装置10具备传感器20、促动器30以及电子控制单元40。

本公开的实施例的传感器20例如包括用于检测车速的车速传感器、用于检测转向操纵角的转向操纵角传感器等。

本公开的实施例的促动器30为了对车辆1赋予俯仰力矩而对车辆1施加制动驱动力。本公开的实施例的促动器30例如包括制动器。例如，若制动器的制动力变大，则俯仰角变大，若制动器的制动力变小，则俯仰角变小。在其他实施例(未图示)中，促动器30包括能够控制衰减力的悬架、能够控制动驱动力的内燃机或者电动马达(电动发电机)等。

本公开的实施例的电子控制单元40具备通过双向性总线连接为能够相互通信的1个或者多个处理器41、1个或者多个存储器42、以及输入输出(I/O)端口43。存储器42例如具备ROM、RAM等。在存储器42存储有各种程序，通过由处理器41执行这些程序来实现各种功能。上述的传感器20以及促动器30以能够通信的方式连接于本公开的实施例的输入输出端口43。另外，在本公开的实施例的处理器41中，基于由转向操纵角传感器检测出的转向操纵角来计算实际转向角。

若车辆1在行驶中例如进行转弯，则存在侧倾角变动或者振动、车辆1的行驶稳定性降低的担忧。鉴于此，在本公开的实施例中，简而言之，根据侧倾角来控制俯仰角，维持车辆1的行驶稳定性。

在本公开的实施例中，为了控制俯仰角而对车辆1赋予制动力。该情况下，若在转向操纵稳定时仅赋予制动力，则如在之前说明那样，存在车速不希望地降低的担忧。鉴于此，在本公开的实施例中，简而言之，在转向操纵稳定时对目标制动驱动力进行减少修正，并将修正后的目标制动驱动力施加于车辆1。其结果是，在转向操纵稳定时确保稳定的车辆姿势并限制驾驶员或者乘员不希望的车速降低。另外，还限制因制动引起的能量损耗。

具体而言，在本公开的实施例中，首先计算用于使实际的俯仰角成为目标俯仰角的目标制动驱动力reqFx(N)。其中，在制动驱动力为正值时，驱动力作用于车辆1，在制动驱动力为负值时，制动力作用于车辆1。接下来，判别是否是转向操纵稳定时、即车辆1的转向操纵操作是否处于稳定状态。接下来，计算补偿(offset)量或者修正量ofstFx(N)。该情况下，在判别为是转向操纵稳定时的时候，以预先决定的变化比例增大补偿量ofstFx，在判别为不是转向操纵稳定时或者是转向操纵过渡时的时候，维持补偿量ofstFx。接下来，通过将补偿量ofstFx与目标制动驱动力reqfFx相加来计算修正目标制动驱动力stcutFx(N)(stcutFx＝reqFx+ofstFx)。换言之，通过将目标制动驱动力reqFx修正补偿量ofstFx来计算修正目标制动驱动力stcutFx。接下来，以实际的制动驱动力成为修正目标制动驱动力stcutFx的方式控制促动器30。

接下来，参照图3对本公开的实施例进一步进行说明。在图3所示的例子中，在时间ta1转向操纵角SA从零增大，与之对应，目标制动驱动力reqFx从零减少。该情况下，判别为是转向操纵过渡(TR)时，补偿量ofstFx被维持为零。其结果是，修正目标制动驱动力stcutFx与目标制动驱动力reqFx同样减少。即，制动力增大。

接下来，若成为时间ta2，则转向操纵角SA变为恒定，目标制动驱动力reqFx也恒定。该情况下，判别为是转向操纵稳定(ST)时，补偿量ofstFx以变化比例dofstFx增大。其结果是，修正目标制动驱动力stcutFx相对于目标制动驱动力reqFx增大。即，制动力减少。因此，转向操纵稳定时的车速降低被限制。

该情况下，修正目标制动驱动力stcutFx以补偿量ofstFx的变化比例dofstFx进行变化、即不急剧地变化。因此，可维持车辆1的行驶稳定性。此外，在修正目标制动驱动力stcutFx与目标制动驱动力reqFx不一致时，实际的俯仰角必定与目标俯仰角不一致。在其他实施例(未图示)中，补偿量ofstFx被设定为恒定值。

接下来，若成为时间ta3，则转向操纵角SA变化，目标制动驱动力reqFx也变化。该情况下，判别为是转向操纵过渡(TR)时，维持补偿量ofstFx、即不改变补偿量ofstFx。其结果是，修正目标制动驱动力stcutFx以与目标制动驱动力reqFx或者转向操纵角SA相同的变化速度变化。因此，实际的俯仰角也根据转向操纵角SA的变化而变化。在其他实施例(未图示)中，当判别为是转向操纵过渡时的时候，改变补偿量ofstFx。

本公开的实施例中的目标制动驱动力reqFx的计算例如如以下那样进行。即，首先基于实际转向角(deg)以及车速(m/s)来推断侧倾角(rad)。在一个例子中，考虑侧倾角相对于转向操纵角的响应延迟来推断侧倾角。接下来，基于推断出的侧倾角来计算目标俯仰角(rad)。在一个例子中，通过对侧倾角乘以增益来计算目标俯仰角。接下来，计算用于使实际的俯仰角成为目标俯仰角的目标俯仰力矩(Nm)。在一个例子中，在考虑俯仰角相对于俯仰力矩的响应延迟的同时计算目标俯仰力矩。接下来，计算用于使实际的俯仰力矩成为目标俯仰力矩的目标制动驱动力reqFx。接下来，对目标制动驱动力reqFx进行滤波处理。

本公开的实施例中的是否是转向操纵稳定时的判别例如如以下那样进行。即，首先计算目标制动驱动力reaFx的时间微分值的绝对值DFx(＝|(reqFx－reqFxp)/Ts|)。这里，reqFxp表示目标制动驱动力reqFx的上次值，Ts表示计算周期时间。接下来，例如使用低通滤波器来处理时间微分绝对值DFx。接下来，判别时间微分绝对值DFx是否为预先决定的阈值thDFx(＞0)以下。在DFx≤thDFx时，判别为是转向操纵稳定时，将系数α设定为1。与此相对，在DFx＞thDFx时，判别为不是转向操纵稳定时或者是转向操纵过渡时，将系数α设定为零。

在其他实施例(未图示)中，例如基于转向操纵角、实际转向角等的时间微分值来判别是否是转向操纵稳定时。然而，在本公开的实施例中，若判别为是转向操纵稳定时，则开始补偿量ofstFx的增大，若判别为是转向操纵过渡时，则停止补偿量ofstFx的增大。因此，若基于目标制动驱动力reqFx或者其时间微分值来判别是转向操纵稳定时还是转向操纵过渡时，则补偿量ofstFx根据目标制动驱动力reqFx的变动而迅速变动。其结果是，修正目标制动驱动力stcutFx被以良好的时机控制。

在转向操纵角SA振动的情况下，当转向操纵角SA成为极大值以及极小值时，目标制动驱动力reqFx的时间微分值穿过零而变化。因此，例如在当目标制动驱动力reqFx的时间微分值为零附近时判别为是转向操纵稳定时的比较例中，存在当转向操纵角SA为极大值以及极小值时误判定为是转向操纵稳定时的担忧。与此相对，本公开的实施例中的被低通滤波器处理后的时间微分绝对值DFx在短时间变小这一情况被限制。因此，可限制在转向操纵角SA成为极大值以及极小值时时间微分绝对值DFx低于阈值thDFx这一情况，误判定被限制。

本公开的实施例中的补偿量ofstFx(≥0)的计算例如如以下那样进行。即，通过将预先决定的变化比例dofstFx(N)(≥0)与补偿量ofstFx的上次值ofstFxp相加来计算补偿量ofstFx(≥0)(ofstFx＝ofstFxp+dofstFx)。

在本公开的实施例中，通过对预先决定的允许值limDFx(N)(≥0)乘以上述的系数α来计算补偿量的变化比例dofstFx(dofstFx＝α·limDFx)。

如上所述，若判别为是转向操纵稳定时，则将系数α设定为1，因此变化比例dofstFx被设定为允许值limDFx。该情况下，补偿量ofstFx增大允许值limDFx。与此相对，若判别为是转向操纵过渡时，则将系数α设定为零，因此变化比例dofstFx被设定为零。该情况下，补偿量ofstFx维持为上次值ofstFxp。

若考虑车速降低的限制、能量损耗的限制，则优选变化比例dofstFx尽量大。然而，若变化比例dofstFx过度变大，则存在给驾驶员或者乘员带来不适感的担忧。鉴于此，在本公开的实施例中，变化比例dofstFx被限制为允许值limDFx。

在本公开的实施例中，根据转向操纵角的加加速度来决定允许值limDFx。具体而言，允许值limDFx随着转向操纵角的加加速度变大而变大。

不过，存在尽管判别为是转向操纵稳定时但目标制动驱动力reqFx增大的情况。该情况下，将允许值limDFx减少目标制动驱动力reqFx的增加量(制动力的减少量)dltFx(limDFx＝limDFx－dltFx)。其结果是，补偿量ofstFx也减少增加量dltFx。

即，在时间tb1的前后判别为是转向操纵稳定时的图4的例子中，在时间tb1之前目标制动驱动力reqFx不增大。该情况下，补偿量ofstFx以由允许值limDFx表示的变化比例变化，修正目标制动驱动力stcutFx也以由允许值limDFx表示的变化比例变化。

接下来，在图4的例子中，在时间tb1目标制动驱动力reqFx增大dltFx。该情况下，若补偿量ofstFx如虚线X1所示那样增大允许值limDFx，则修正目标制动驱动力stcutFx的变化比例如虚线Y1所示那样大于允许值limDFx。换言之，修正目标制动驱动力stcutFx急剧增大。鉴于此，在本公开的实施例中，将允许值limDFx减少目标制动驱动力reqFx的增加量dltFx。其结果是，如实线X2所示那样补偿量ofstFx的变化比例被维持为允许值limDFx，如实线Y2所示那样修正目标制动驱动力stcutFx的变化比例被维持为允许值limDFx。

在本公开的实施例中，补偿量ofstFx还被限制为目标制动驱动力的绝对值|reqFx|、即目标制动力。换言之，补偿量ofstFx被设定为如上述那样计算出的ofstFx与目标制动驱动力的绝对值|reqFx|中的小的一方。

即，在图5所示的例子中，在时间tc1之前补偿量ofstFx增大，修正目标制动驱动力stcutFx也增大。接下来，在时间tc1，修正目标制动驱动力stcutFx成为零。此时，若补偿量ofstFx持续增大、即若补偿量ofstFx大于目标制动驱动力的绝对值|reqFx|，则修正目标制动驱动力stcutFx大于零，驱动力作用于车辆1。鉴于此，在本公开的实施例中，补偿量ofstFx被限制为目标制动驱动力的绝对值|reqFx|。

此外，在图5所示的例子中，若接下来成为时间tc2，则目标制动驱动力reqFx增大。该情况下，补偿量ofstFx也被限制为目标制动驱动力的绝对值|reqFx|，因此减少。在接下来的时间tc3，若目标制动驱动力reqFx成为零，则补偿量ofstFx也成为零。换言之，若转向操纵角恢复为零，则修正目标制动驱动力stcutFx与目标制动驱动力reqFx一致。其结果是，当转向操纵角被再次改变时，以实际的俯仰角成为目标俯仰角的方式对车辆1赋予制动驱动力。

即，在图6所示的例子中，在时间td1～时间td2判别为是转向操纵稳定时(α＝1)，补偿量ofstFx增大，修正目标制动驱动力stcutFx相对于目标制动驱动力reqFx增大。在时间td3～时间td4以及时间td5～时间td6也同样。与此相对，在时间td2～时间td3，判别为是转向操纵过渡时(α＝0)，维持补偿量ofstFx，修正目标制动驱动力stcutFx与目标制动驱动力reqFx的变化一同变化。在时间td4～时间td5也同样。在时间td6～时间td7，补偿量ofstFx被限制为目标制动驱动力的绝对值|reqFx|，随着目标制动驱动力reqFx的增大而减少。在时间td7，补偿量ofstFx恢复为零，修正目标制动驱动力stcutFx与目标制动驱动力reqFx一致。

另一方面，在图7所示的例子中，虽然在时间te1之前判别为转向操纵稳定时(α＝1)，但若成为时间te1，则判别为是转向操纵过渡时(α＝0)。在时间te2，转向操纵角SA极大，目标制动驱动力reqFx极小。此时，时间微分绝对值DFx不低于阈值thDFx。因此，持续判别为是转向操纵过渡时。即，误判定为是转向操纵稳定时这一情况被限制。

图8表示了本公开的实施例的俯仰控制例程。参照图8，在步骤100中，执行目标制动驱动力reqFx的计算例程。在图9中示出了该例程。在接下来的步骤200中，执行系数α的决定例程。在图10中示出了该例程。在接下来的步骤300中，执行补偿量ofstFxα的计算例程。在图11中示出了该例程。在接下来的步骤400中，计算修正目标制动驱动力stcutFx(stcutFx＝reqFx+ofstFx)。在接下来的步骤500中，以实际施加于车辆1的制动驱动力成为修正目标制动驱动力stcutFx的方式控制促动器30。

图9表示了在图8的步骤100中执行的目标制动驱动力reqFx的计算例程。参照图9，在步骤101中，通过传感器20来检测转向操纵角。在步骤102中，基于转向操纵角来推断侧倾角。在接下来的步骤103中，基于推断出的侧倾角来计算目标俯仰角。在接下来的步骤104中，基于目标俯仰角来计算目标俯仰力矩。在接下来的步骤105中，基于目标俯仰力矩来计算目标制动驱动力reqFx。在接下来的步骤106中，对目标制动驱动力reqFx进行滤波处理。

图10表示了在图8的步骤200中执行的系数α的决定例程。参照图10，在步骤201中，计算目标制动驱动力reqFx的时间微分值的绝对值DFx(DFx＝|(reqFx－reqFxp)/Ts|)。在接下来的步骤202中，对时间微分绝对值DFx进行滤波处理。在接下来的步骤203中，判别时间微分绝对值DFx是否为阈值thDFx以下。在DFx≤thDFx时，接着进入至步骤204，将系数α设定为1。与此相对，在DFx＞thDFx时，接着进入至步骤205，将系数α设定为零。

图11表示了在图8的步骤300中执行的补偿量ofstFx的计算例程。参照图11，在步骤301中，基于转向操纵角来计算允许值limDFx。在接下来的步骤302中，计算目标制动驱动力reqFx的变化量dltFx(dltFx＝reqFx－reqFxp)。在接下来的步骤303中，判别变化量dltFx是否大于零、即目标制动驱动力reqFx是否增大。在dltFx＞0时，接下来进入至步骤304，使允许值limDFx减少变化量dltFx(limDFx＝limDFx－dltFx)。接下来进入至步骤305。与此相对，在dltFx≤0时，不变更允许值limDFx而进入至步骤305。在步骤305中，计算补偿量ofstFx的变化比例dofstFx(dofstFx＝α·limDFx)。在接下来的步骤306中，计算补偿量ofstFx(ofstFx＝ofstFxp+dofstFx)。在接下来的步骤307中，将补偿量ofstFx限制为目标制动驱动力的绝对值|reqFx|。

因此，根据本公开的实施例，如图12的功能框图所示，车辆1的控制装置10具备：传感器20，构成为检测转向角；计算部40a，构成为计算用于使俯仰角成为目标俯仰角的目标制动力，且随着转向角变大而增大目标制动力；判别部40b，构成为判别是否是转向操纵稳定时；修正部40c，构成为在判别为是转向操纵稳定时的时候修正目标制动力以使该目标制动力减少补偿量；以及促动器30，构成为将修正后的目标制动力赋予给车辆。

Claims (8)

1.一种控制装置，是车辆的控制装置，其中，具备：

传感器，构成为检测转向角；

计算部，构成为计算用于使俯仰角成为目标俯仰角的目标制动力，且随着所述转向角变大而增大所述目标制动力；

判别部，构成为判别是否是转向操纵稳定时；

修正部，构成为在判别为是转向操纵稳定时的时候修正所述目标制动力以使该目标制动力减少补偿量；以及

促动器，构成为将修正后的所述目标制动力施加至所述车辆。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，

所述修正部构成为在判别为是转向操纵稳定时的时候以预先决定的变化比例使所述补偿量增大。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，

所述修正部构成为将所述变化比例限制为根据所述转向角的加加速度而决定的允许值。

4.根据权利要求2或3所述的控制装置，其中，

所述修正部构成为将所述补偿量限制为所述目标制动力。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的控制装置，其中，

所述修正部构成为在判别为是转向操纵稳定时的时候使所述补偿量减少所述目标制动力的减少量。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的控制装置，其中，

所述修正部构成为在判别为不是转向操纵稳定时的时候维持所述补偿量。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的控制装置，其中，

所述判别部构成为基于所述目标制动力的时间微分值的绝对值来判别是否是转向操纵稳定时。

8.一种车辆的控制方法，其中，包括：

通过传感器来检测转向角；

通过处理器来计算用于使俯仰角成为目标俯仰角、且随着所述转向角变大而增大的目标制动力；

判别是否是转向操纵稳定时；

在判别为是转向操纵稳定时的时候修正所述目标制动力以使该目标制动力减少补偿量；以及

通过促动器将修正后的所述目标制动力施加至所述车辆。

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