CN114585544A - 车辆防抱死制动系统控制装置 - Google Patents

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CN114585544A CN201980098139.5A CN201980098139A CN114585544A CN 114585544 A CN114585544 A CN 114585544A CN 201980098139 A CN201980098139 A CN 201980098139A CN 114585544 A CN114585544 A CN 114585544A
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Abstract

车辆的ABS控制装置(100)具有由ABS控制模式选择部(8)选择的ABS控制模式，即制动力重视模式、侧向力重视换向抑制模式、侧向力重视换向促进模式三种控制模式，根据由该ABS控制模式选择部(8)选择的ABS控制模式，将由目标滑移率设定部(9)设定的各车轮的目标滑移率切换为制动力重视或侧向力重视，以使搭载有车辆的ABS控制装置(100)的车辆在转向时的车辆行为稳定。

Description

车辆防抱死制动系统控制装置
技术领域
本申请涉及车辆防抱死制动系统控制装置。
背景技术
防抱死制动系统(Antilock Brake System。简称ABS。以下也可简称为ABS)是在急刹车或低摩擦道路上的刹车操作中，通过防止车轮抱死来提高车辆稳定性的装置(例如，参照专利文献1)。
另外，已知下述ABS控制装置，在ABS控制时在目标偏航率与实际偏航率之间产生规定以上的差时，即在ABS控制中没有获得进行转向时所需的侧向力的情况下，将ABS控制中使用的目标滑移率变更为侧向力重视，确保足够的侧向力(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-210104号公报
专利文献2：日本专利第3296050号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在将目标滑移率改变为侧向力重视时，如果产生过大的偏航率，则车辆可能变得不稳定并引起旋转。
本申请公开用于解决上述问题的技术，其目的在于提供一种车辆的ABS控制装置，能够在ABS控制时进行转向时，通过根据车辆的行驶状态改变目标滑移率来稳定转向时的车辆行为。
用于解决技术问题的技术手段
本申请公开的车辆防抱死制动系统控制装置是车辆的防抱死制动系统控制装置，包括：
防抱死制动系统控制模式选择部，该防抱死制动系统控制模式选择部根据车辆的行驶状态，对下述两种模式进行切换，即：将所有车轮的目标滑移率设定为使所述车辆的制动力成为最大的制动力重视的目标滑移率的制动力重视模式；以及将所述所有车轮中的转向内侧前轮和两个后轮的目标滑移率设定为作用在相对于轮胎的旋转方向的直角方向的侧向力比制动力要大的侧向力重视的目标滑移率来抑制作用在车辆上的偏航力矩的侧向力重视换向抑制模式；以及
目标滑移率设定部，该目标滑移率设定部能够按照每个所述车轮将所述所有车轮的目标滑移率切换并设定为从所述制动力重视的目标滑移率和所述侧向力重视的目标滑移率中选择的一个目标滑移率，
所述目标滑移率设定部在所述车辆行驶时，根据由所述防抱死制动系统控制模式选择部从所述两种模式中选择的一种模式，按照所述车轮，将所述目标滑移率设定为所述制动力重视的目标滑移率和所述侧向力重视的目标滑移率中的任一个。
发明效果
根据本申请公开的车辆防抱死制动系统控制装置，能够提供一种车辆的ABS控制装置，在ABS控制时进行转向时，通过根据车辆的行驶状态改变目标滑移率，从而能够使转向时的车辆行为稳定。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的车辆的ABS控制装置的结构框图。
图2是表示ABS控制模式选择部的处理步骤的流程图。
图3是用图形表示滑移率和作用在车轮上的制动力、以及侧向力的关系的图。
图4是示出了在各ABS控制模式下，各车轮的目标滑移率重视制动力还是侧向力中的哪个的目标滑移率。
图5是表示目标滑移率设定部的处理步骤的流程图。
图6是表示实施方式1所涉及的车辆的ABS控制装置的信号处理所涉及的硬件结构的一个示例的图。
具体实施方式
实施方式1
本实施方式1的车辆的ABS控制装置中使用的制动系统是电动制动装置，与传统的液压制动装置相比，能够容易地单独控制各车轮的制动力，并且能够以比液压制动装置更高的响应和更高的精度进行控制。由此，能够实现本实施方式1的车辆的ABS控制装置。
图1是本实施方式1所涉及的车辆的ABS控制装置100的结构框图。图1中，踏板操作量检测部1检测驾驶员的制动踏板操作量。该制动踏板操作量可以由踏板行程传感器来检测，对驾驶员操作制动踏板时的踏板的行程量进行检测。
车身速度检测部2推定车身速度。车身速度可以根据发动机转速、车轮转速、加速度传感器或车辆的GPS信息来推定。该推定方法是公知技术，因此在此省略详细说明。
左前轮车轮速度检测部3a、右前轮车轮速度检测部3b、左后轮车轮速度检测部3c和右后轮车轮速度检测部3d从安装在各车轮上的车轮速度传感器检测各车轮的转速，并计算车轮速度。
滑移率计算部4基于由所述车身速度检测部2检测的车身速度V和由左前轮车轮速度检测部3a、右前轮车轮速度检测部3b、左后轮车轮速度检测部3c和右后轮车轮速度检测部3d检测的各车轮速度，即左前轮车轮速度VwFL、右前轮车轮速度VwFR、右后轮车轮速度VwRL和右后轮车轮速度VwRR，分别计算各车轮的滑移率S(左前轮滑移率：SFL、右前轮滑移率：SFR、左后轮滑移率：SRL和右后轮滑移率：SRR)。
这里，滑移率(单位：％)是指将车身速度与车轮的转速之差除以车身速度而得到的值再乘以100后得到的值。
当车辆在不制动的情况下行驶时，即当车身速度与车轮速度相等时，上述滑移率为0％。当车轮抱死时，即车轮速度为0时，滑移率为100％。上述各车轮的滑移率(单位：％)，即左前轮车滑移率：SFL、右前轮滑移率：SFR、左后轮滑移率：SRL和右后轮滑移率：SRR可以分别用下述示出的式(1)～式(4)计算。
[数学式1]
Figure BDA0003451325460000041
[数学式2]
Figure BDA0003451325460000042
[数学式3]
Figure BDA0003451325460000043
[数学式4]
Figure BDA0003451325460000044
基于由所述踏板操作量检测部1检测的踏板操作量、由所述车身速度检测部2检测的车身速度、以及由所述滑移率计算部4计算的各车轮的滑移率，即上述的SFL、SFR、SRL、SRR，ABS开始结束判定部5判定ABS控制的开始或结束。ABS控制的开始或结束的判定通过使用各车轮的滑移率或车身速度来判定，但是由于这是公知技术，因此在此省略详细说明。所述ABS开始结束判定部5输出ABS控制标志，当ABS控制标志为0时表示不执行ABS控制的状态，当ABS控制标志为1时表示执行ABS控制的状态。
偏航率检测部6使用设置在车辆上的陀螺仪传感器来检测作用在车辆上的偏航率。
转向量检测部7使用转向角传感器检测驾驶员的转向量。然而，当车辆在没有驾驶员操作的情况下进行自动驾驶时，也可以检测来自自动驾驶系统的转向指令。
ABS控制模式选择部8基于所述偏航率检测部6和转向量检测部7的输出进行以下说明的ABS控制模式的选择。
ABS控制模式由制动力重视模式、侧向力重视换向抑制模式和侧向力重视换向促进模式这三种模式(这些具体内容将在后面叙述)构成，选择这三种模式中的任意一种模式。另外，在ABS控制模式选择部8中，ABS的控制模式状态表示为ABS模式状况，制动力重视模式表示为0，侧向力重视换向抑制模式表示为1，侧向力重视换向促进模式表示为2。此外，ABS模式状况的初始值为0。另外，所谓换向，可以称为作用在车辆上的偏航力矩，换向性由偏航力矩引起的角加速度的大小决定。下面对该ABS控制模式的具体内容进行说明。
首先，制动力重视模式是将所有车轮的目标滑移率设定为制动力重视目标滑移率的模式。通过执行制动力重视模式，侧向力减小，但可以确保较高的制动力。
接着，在侧向力重视换向抑制模式中，将转向内侧前轮和后轮的目标滑移率设定为侧向力重视目标滑移，并且将转向外侧前轮的目标滑移率设定为制动力重视目标滑移率。通过执行侧向力重视换向抑制模式，能够在抑制车辆换向的方向上产生力矩，并且在维持车辆侧向力的同时抑制过大的偏航率的产生。
最后，在侧向力重视换向促进模式中，将转向外侧前轮和后轮的目标滑移率设定为侧向力重视目标滑移率，并且将转向内侧前轮的目标滑移率设定为制动力重视目标滑移率。通过执行侧向力重视换向促进模式，能够在促进车辆换向的方向上产生偏航力矩，实现重视车辆的换向性的转向。
并且，目标滑移率设定部9基于由ABS开始结束判定部5进行的ABS控制的开始或结束的判定结果和作为ABS控制模式选择部8的控制模式选择结果的ABS模式状况来设定目标滑移率。
此外，左前轮滑移率控制部10a、右前轮滑移率控制部10b、左后轮滑移率控制部10c和右后轮滑移率控制部10d基于从所述目标滑移率设定部9输出的目标滑移率来控制各车轮的滑移率。
接着，以下利用图2的流程图对ABS控制模式选择部8的动作进行说明。图2是表示上述ABS控制模式选择部8的处理步骤的流程图。
在图2中，首先，在步骤S1中，读取由所述偏航率检测部6检测到的偏航率。并且，在步骤S2中，读取由所述转向量检测部7检测到的转向量。
当在所述步骤S1中读取的偏航率小于阈值Yl(“l”为L。以下相同)时，由于推测为车辆处于直线行驶状态，所以将ABS的控制模式设为制动力重视模式，并且将ABS模式状况设为0。(步骤S3、步骤S4)
当在所述步骤S3中偏航率为Yl以上时，由于推测为车辆正在转向，所以ABS的控制模式被设为侧向力重视换向抑制模式，并且ABS模式状况被设为1。(步骤S5)
当在所述步骤S2中读取的转向量小于阈值Sl(“l”为L。以下相同)时，由于推测为需要车辆的高换向性，所以将ABS的控制模式设为侧向力重视换向促进模式，并且将ABS模式状况设为2。(步骤S6、步骤S7)
在步骤S8中，对应于图2中所说明的所有偏航率和转向量中的每一个，进行所述ABS模式状况的输出。
接下来，利用图3说明滑移率与作用在车轮上的制动力以及侧向力之间的关系。图3是表示滑移率与作用在车轮上的制动力(参照图中用粗实线表示的曲线)和侧向力(参照图中用粗虚线表示的曲线)之间的关系的图表，横轴表示滑移率S(单位：％)，左侧的纵轴表示制动力(单位：N)，右侧的纵轴表示侧向力(单位：N)。
另外，图3所示的Stb(滑移率30％左右)是制动力成为最大的制动力重视目标滑移率。另外，Sts(滑移率5％左右)是重视作用在车轮上的侧向力的侧向力重视目标滑移率。通常情况下，滑移率在30％左右时，作用在车轮上的制动力成为最大。另一方面，侧向力在滑移率为0％时最大，在100％时为0。
即，当车轮的目标滑移率被设定为Stb时，可以产生较高的制动力，但由于侧向力减小，车辆的转向性能降低。并且，当目标滑移率被设定为Sts时，作用在车轮上的侧向力增大，但制动力减小，因此车辆的制动距离变长。
本实施方式的车辆的ABS控制装置中，根据车辆的行驶状态分为制动力重视模式、侧向力重视换向抑制模式和侧向力重视换向促进模式这三种模式进行控制，并且根据各模式在制动力重视目标滑移率(Stb)和侧向力重视目标滑移率(Sts)之间切换各车轮、即左前轮车轮、右前轮车轮、左后轮车轮和右后轮车轮的目标滑移率。
图4是示出在上述各ABS控制模式下，各车轮即左前轮车轮、右前轮车轮、左后轮车轮和右后轮车轮的目标滑移率重视制动力或侧向力中的哪一个的模型图。
较大的方框示出本图是车辆左转向时的模型图。在该较大的方框中，最左侧的小方框是表示制动力重视模式的模型图，中心的小方框是表示侧向力重视换向抑制模式的模型图，右侧的小方框是表示侧向力重视换向促进模式的模型图。在任何一个小方框图中，左右前轮相对于左右后轮向左侧倾斜(具有滑移角)。
此外，在图中，弯曲的黑色箭头表示车辆的转向方向，并且在图4中示出了在任何模式下，车辆都是左转向时的情况。此外，在图中，白色空心向左箭头表示相应的各车轮重视侧向力的情况。此外，深色向下的箭头表示相应的各车轮重视制动力。另外，在上述内容中，省略在转向时作用在车身上的离心力和向心力来进行说明。
这里，在制动力重视模式下，将四个所有车轮的目标滑移率设定为制动力重视目标滑移率Stb。
此外，在侧向力重视换向抑制模式下，将四个车轮中转向内侧前轮和两个后轮的目标滑移率设定为侧向力重视目标滑移率Sts，将转向外侧前轮的目标滑移率设定为制动力重视目标滑移率Stb。
并且，在侧向力重视换向促进模式中，将转向外侧前轮和后轮的目标滑移率设定为侧向力重视目标滑移率Sts，将转向内侧前轮的目标滑移率设定为制动力重视目标滑移率Stb。
接着，以下利用图5的流程图对目标滑移率设定部9的动作进行说明。图5是表示上述目标滑移率设定部9的处理步骤的流程图。
首先，在步骤S9中，进行由ABS开始结束判定部5(参照图1)输出的ABS控制标志的读取。
接着，当上述ABS控制标志为0时，结束目标滑移率设定部的处理。当ABS控制标志为1时，读取由所述ABS控制模式选择部8输出的ABS模式状况。(步骤S10和步骤S11)
然后，在步骤S12中，根据在所述步骤S11中读取的ABS模式状况，将各车轮、即左前轮车轮、右前轮车轮、左后轮车轮和右后轮车轮的目标滑移率设定为制动力重视目标滑移率或侧向力重视目标滑移率。
最后，在步骤S13中，输出在所述步骤S12中设定的各车轮、即左前轮车轮、右前轮车轮、左后轮车轮和右后轮车轮的目标滑移率。
滑移率控制对施加在上述各个车轮上的制动力进行控制，使得实际的滑移率(实际滑移率)沿着目标滑移，但是由于这种情况下的控制方法是公知技术，因此在此省略详细说明。
另外，在侧向力重视换向抑制模式中，可以将转向内侧前后轮设定为侧向力重视目标滑移率Sts，将转向外侧前后轮设定为制动力重视目标滑移率Stb。
另外，在侧向力重视换向抑制模式中，可以将转向内侧前后轮设定为制动力重视目标滑移率Stb，将转向外侧前后轮设定为侧向力重视目标滑移率Sts。
此外，制动力重视目标滑移率(Stb)和侧向力重视目标滑移率(Sts)可以根据车辆规格(车辆重心高度或轮胎性能)、或车辆行驶状态(车速或加速度)和路面摩擦力而改变。
另外，图6示出了本申请的车辆的防抱死制动控制装置的信号处理所涉及的硬件20的一个示例。如该图所示，在本装置的信号处理所涉及的硬件20中包含处理器21和存储装置22。虽然存储装置未图示，但具备随机存取储存器等易失性存储装置、和闪存等非易失性的辅助存储装置。另外，也可以具备硬盘这样的辅助存储装置以代替闪存。处理器21执行从存储装置22输入的程序。该情况下，程序从辅助存储装置经由易失性存储装置输入到处理器21。另外，处理器21可以将运算结果等数据输出至存储装置22的易失性存储装置，也可以经由易失性存储装置将数据保存至辅助存储装置。
本申请记载了例示性的实施方式，但实施方式所记载的各种特征、形态及功能并不限于特定的实施方式的适用，能单独或以各种组合适用于实施方式。
因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，设包括对至少一个构成要素产生变形、增加或省略的情况。
标号说明
1踏板操作量检测部、2车身速度检测部、3a左前轮车轮速度检测部、3b右前轮车轮速度检测部、3c左后轮车轮速度检测部、3d右后轮车轮速度检测部、4滑移率计算部、5ABS开始结束判定部、6偏航率检测部、7转向量检测部、8ABS控制模式选择部、9目标滑移率设定部、10a左前轮滑移率控制部、10b右前轮滑移率控制部、10c左后轮滑移率控制部、10d右后轮滑移率控制部、20硬件、21处理器、22存储装置、100车辆的ABS控制装置。

Claims (7)

1.一种车辆防抱死制动系统控制装置，其特征在于，包括：
防抱死制动系统控制模式选择部，该防抱死制动系统控制模式选择部根据车辆的行驶状态，对下述两个模式进行切换，即：将所有车轮的目标滑移率设定为使所述车辆的制动力成为最大的制动力重视的目标滑移率的制动力重视模式；及将所述所有车轮中的转向内侧前轮和两个后轮的目标滑移率设定为作用在相对于轮胎的旋转方向的直角方向的侧向力比制动力要大的侧向力重视的目标滑移率来抑制作用在车辆上的偏航力矩的侧向力重视换向抑制模式；以及
目标滑移率设定部，该目标滑移率设定部能够按照每个所述车轮将所述所有车轮的目标滑移率切换并设定为从所述制动力重视的目标滑移率和所述侧向力重视的目标滑移率中选择的一个目标滑移率，
所述目标滑移率设定部在所述车辆行驶时，根据由所述防抱死制动系统控制模式选择部从所述两个模式中选择的一个模式，按照所述车轮，将所述目标滑移率设定为所述制动力重视的目标滑移率和所述侧向力重视的目标滑移率中的任一个。
2.如权利要求1所述的车辆防抱死制动系统控制装置，其特征在于，
所述防抱死制动系统控制模式选择部具有将所述所有车轮中、转向外侧前轮和两个后轮的目标滑移率设定为所述侧向力变得比制动力要大的侧向力重视的目标滑移率并促进作用在车辆的偏航力矩的侧向力重视换向促进模式，能够切换并设定所述制动力重视模式、所述侧向力重视换向抑制模式、以及所述侧向力重视换向促进模式这三种模式。
3.如权利要求1或2所述的车辆防抱死制动系统控制装置，其特征在于，
在所述防抱死制动系统控制模式选择部选择了所述制动力重视模式的情况下，所述目标滑移率设定部将所述所有车轮的所述目标滑移率设定为所述制动力重视的目标滑移率。
4.如权利要求1至3的任一项所述的车辆防抱死制动系统控制装置，其特征在于，
当所述防抱死制动系统控制模式选择部选择所述侧向力重视换向抑制模式时，所述目标滑移率设定部将转向外侧前轮或转向外侧前轮和转向外侧后轮的所述目标滑移率设定为所述制动力重视的目标滑移率，并且将所述所有车轮中未设定为所述制动力重视的目标滑移率的所有车轮的所述目标滑移率设定为所述侧向力重视的目标滑移率。
5.如权利要求2所述的车辆防抱死制动系统控制装置，其特征在于，
当所述防抱死制动系统控制模式选择部选择所述侧向力重视换向促进模式时，所述目标滑移率设定部将转向内侧前轮或转向内侧前轮和转向内侧后轮的所述目标滑移率设定为所述制动力重视的目标滑移率，并且将所述所有车轮中未设定为所述制动力重视的目标滑移率的所有车轮的目标滑移率设定为所述侧向力重视的目标滑移率。
6.如权利要求1至5的任一项所述的车辆防抱死制动系统控制装置，其特征在于，
包括用于检测所述车辆的行驶状态的偏航率检测部，当所述偏航率检测部检测到规定阈值以上的偏航率时，所述防抱死制动系统控制模式选择部选择所述侧向力重视换向抑制模式。
7.如权利要求2或5所述的车辆防抱死制动系统控制装置，其特征在于，
包括用于检测驾驶员的转向量的转向量检测部，当所述转向量检测部检测到规定阈值以上的转向量时，所述防抱死制动系统控制模式选择部选择所述侧向力重视换向促进模式。
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