CN114684085B - 车辆控制系统 - Google Patents

车辆控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114684085B
CN114684085B CN202111599177.4A CN202111599177A CN114684085B CN 114684085 B CN114684085 B CN 114684085B CN 202111599177 A CN202111599177 A CN 202111599177A CN 114684085 B CN114684085 B CN 114684085B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
lateral acceleration
control
value
steering angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111599177.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114684085A (zh
Inventor
大久保直人
广田雅洋
小山亮
J·帕蒂亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN114684085A publication Critical patent/CN114684085A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114684085B publication Critical patent/CN114684085B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18145—Cornering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17551—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve determining control parameters related to vehicle stability used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17557—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve specially adapted for lane departure prevention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045—Improving turning performance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/16—Curve braking control, e.g. turn control within ABS control algorithm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/12—Lateral speed
    • B60W2520/125—Lateral acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/14—Yaw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/40—Torque distribution
    • B60W2720/403—Torque distribution between front and rear axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D9/00—Steering deflectable wheels not otherwise provided for
    • B62D9/002—Steering deflectable wheels not otherwise provided for combined with means for differentially distributing power on the deflectable wheels during cornering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

一种车辆控制系统，其设置有控制装置，所述控制装置包括：控制横向加速度计算单元，其用通过基于车辆状态信息使用车辆的平面二自由度模型并且不考虑从车辆规格确定的二阶延迟分量而获得的横向加速度来计算控制横向加速度；转向阻力微分值计算单元，其计算转向阻力微分值；附加减速度计算单元，其根据所述转向阻力微分值来计算将施加到所述车辆的附加减速度；以及附加制动力计算单元，其根据所述附加减速度来计算将由制动力产生器产生的附加制动力。

Description

车辆控制系统
技术领域
本发明涉及控制由车辆制动力产生器产生的制动力以改善对车辆的操纵的车辆控制系统。
背景技术
在已知用于改善车辆转弯性能的车辆控制系统中，在转弯操作开始时在不考虑车辆操作者的制动操作的情况下在前轮中产生制动力，使得车辆的负载被转移到前轮的一侧。例如，参见JP6395789B。通过将车辆的负载移动到前轮的一侧，增加了前轮与路面之间的摩擦力，并且所得的在前轮中产生的横向力的增加改善了车辆的转弯性能。在JP6395789B中公开的车辆控制系统中，获取前轮转向角和车辆速度以估计前轮横向力，并用前轮横向力和前轮转向角计算作为前轮横向力的向后分量给出的转向阻力。用转向阻力的时间差计算将施加到车辆的强制俯仰力矩或附加俯仰力矩，并且用计算出的附加俯仰力矩计算将由制动力产生装置产生的目标制动力。
在JP6395789B中公开的车辆控制系统中，在计算用于产生所需附加减速度的附加俯仰力矩时，通过使用接收与前轮转向角对应的转向轴的角位置作为输入的车辆参考模型(平面二维模型)来计算前轮横向力，以提供与车辆的横向加速度关联的前轮横向力。因此，在车辆的行为中不可避免地产生取决于车辆规格的二次延迟分量，使得不能如期望地在适当时刻施加附加减速度。
发明内容
鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是提供可以在适当时刻在车辆中产生附加减速度的车辆控制系统。
为了实现这种目的，本发明提供了一种车辆控制系统30，所述车辆控制系统包括：制动力产生器6、22，其产生作用在车辆上的制动力；控制装置31，其控制由所述制动力产生器产生的所述制动力；以及车辆状态信息获取装置33、34，其获取包括所述车辆的车辆速度V和前轮4A的转向角δ的车辆状态信息，其中，所述控制装置包括：控制横向加速度计算单元41，其用通过基于所述车辆状态信息使用所述车辆的平面二自由度模型并且不考虑从车辆规格确定的二阶延迟分量而获得的横向加速度来计算控制横向加速度Gy；转向阻力微分值计算单元42，其根据所述控制横向加速度和所述车辆状态信息，来计算通过对作为引导到所述车辆后侧的所述前轮的横向力的分量给出的转向阻力GxD求微分而获得的转向阻力微分值d/dt(GxD)；附加减速度计算单元43，其根据所述转向阻力微分值来计算将施加到所述车辆的附加减速度Gxadd；以及附加制动力计算单元45，其根据所述附加减速度来计算将由所述制动力产生器产生的附加制动力Fbadd。
因此在通过使用车辆的平面二自由度模型而获得的横向加速度中，通过不考虑或忽略由车辆规格确定的二阶延迟分量，使用相对于横向加速度相位提前的控制横向加速度来计算附加减速度，以便抑制二阶延迟分量。结果，附加减速力(制动力)可以在适当时刻施加到车辆。
优选地，所述车辆状态信息获取装置包括检测角速度或与所述前轮的转向角速度ω对应的速度的速度传感器35，并且所述控制横向加速度计算单元41通过使用所述转向角速度来计算所述控制横向加速度Gy。
由此，控制横向加速度计算单元使用转向角速度而非转向角的时间微分值来计算控制横向加速度，使得用于计算控制横向加速度的公式可以由低阶等式组成。结果，抑制了计算延迟，使得控制装置可以以更有利的方式计算控制横向加速度。另外，如果控制装置在一定控制周期内无法接收到关于转向角的信息，并保持先前的值而非遗漏的值，则微分值可以迅速波动达到不可接受的程度。然而，根据本发明的该方面，由于用于计算控制横向加速度的等式由相对低阶的等式组成，因此由于信息不连续性导致的控制横向加速度的任何不期望波动(突变)可以被最小化。
优选地，所述控制横向加速度计算单元41通过以下方式来计算所述控制横向加速度Gy，即：将通过将所述转向角δ乘以对应于所述车辆速度V的第一校正值而获得的第一乘积值与通过将所述转向角速度ω乘以对应于所述车辆速度V的第二校正值而获得的第二乘积值相加。
由此，可以使控制横向加速度的响应性以与实际横向加速度的响应性对应的方式取决于车辆速度。
优选地，所述控制横向加速度计算单元41对所述控制横向加速度Gy执行低通滤波处理。
由此，可以避免由于转向角速度的快速波动导致的控制横向加速度的不期望的快速波动，并且可以消除控制横向加速度中的噪声，使得可以以稳定的方式向车辆施加制动力。
优选地，所述控制装置31还包括对所述控制横向加速度Gy执行死区处理的死区处理单元54，所述死区处理单元在输入的所述控制横向加速度的绝对值等于或小于规定的阈值|Gy|≤Gyth时针对所述控制横向加速度输出零，并且在输入的所述控制横向加速度的绝对值大于规定的所述阈值|Gy|>Gyth时针对所述控制横向加速度输出比输入的所述控制横向加速度的绝对值小所述阈值的值。
根据该布置，在其中输入的绝对值等于或小于预定阈值的死区区域中，针对控制横向加速度输出0，使得不产生附加减速度。因此，车辆以与基础车辆相同的方式表现。换句话说，在该车辆大体笔直向前行进的前轮转向角的范围中或在死区区域中，针对给定转向输入的横向加速度与基础车辆的针对给定转向输入的横向加速度相同，并且该车辆保持与基础车辆相同的响应。另外，通过降低产生附加制动力的频率，可以防止制动力产生装置的耐久性的降低受到损害。另一方面，当控制横向加速度逐步增加并超过预定阈值时，在死区处理之后，控制横向加速度作为从0开始增加的连续值输出。因此，附加减速度作为逐渐增加的值产生，使得可以在保持平稳车辆行为的同时，改善车辆的转弯性能。
优选地，所述阈值Gyth随所述车辆速度(V)的增加而变大。
由此，允许车辆控制装置进行操作，以便适当地考虑诸如转向反作用力和车辆转弯响应这样的车辆特性取决于车辆速度的改变。特别地，防止了附加制动力在高速范围内过度频繁地作用在车辆上。
优选地，所述车辆状态信息还包括所述前轮4A的所述转向角速度ω，并且所述转向阻力微分值计算单元42通过使用所述转向角速度作为所述车辆状态信息来计算所述转向阻力微分值d/dt(GxD)。
由于控制装置通过使用(直接检测的)转向角速度而非转向角的时间微分值来计算控制横向加速度，因此可以适当地抑制由于任何信息不连续性导致的附加减速度的波动(突变)。
因此，根据本发明，可以在适当时刻在车辆中产生用于改善车辆操纵的适当的附加减速度。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的配备有车辆控制系统的车辆的框图；
图2是车辆控制系统中包括的控制装置的功能框图；
图3是示出了控制装置的操作模式的时序图；
图4是控制装置的控制横向加速度计算单元的功能框图；
图5是一定车辆速度下各种横向加速度的时序图；
图6是示出计算控制横向加速度的模式的各种参数的时序图；
图7是控制装置的转向阻力微分值计算单元的功能框图；
图8是控制装置的附加减速度计算单元的功能框图；
图9是示出计算附加减速度的一种模式的各种参数的时序图；以及
图10是示出计算附加减速度的另一种模式的各种参数的时序图。
具体实施方式
下面，参考附图描述根据本发明的实施方式的车辆控制系统30。
图1是根据本实施方式的装配有车辆控制系统30的车辆1的结构的示意图。如图1中所示，该实施方式的车辆1由包括车身2的四轮车辆组成，车身2形成车辆1的结构框架，从而经由相应的悬架装置3支撑一对前轮4A和一对后轮4B。
车辆1设置有驱动轮4(4A、4B)的动力装置6。动力装置6可以由诸如汽油发动机和柴油发动机这样的内燃机和电动机中的至少一种组成。本实施方式的车辆1是其中动力装置6是汽油发动机并且动力装置6的驱动力和制动力(旋转阻力)传输到前轮4A的前轮驱动车辆。动力装置6是产生作用在车辆1上的驱动力的驱动力产生装置，也是产生作用在车辆1上的制动力的制动力产生装置。另选地，车辆1可以是四轮驱动车辆或后轮驱动车辆。
各悬架装置3包括由车身2枢转地支撑的悬架臂7、由悬架臂7支撑以可旋转地支撑前轮4A或后轮4B的转向节8以及设置在车身2和悬架臂7之间的弹簧11和阻尼器12。
车辆1设置有使前轮4A转向的转向装置15。转向装置15包括由车身2绕其轴线可旋转地支撑的转向轴16、设置在转向轴16的上端处的方向盘17、设置在转向轴16的下端处的小齿轮以及横向延伸并与小齿轮啮合的齿条18。齿条18的两端分别经由拉杆连接到左右转向节8。当连接到转向轴16的方向盘17转动时，齿条18在对应方向上横向移动，从而致使前轮4A经由对应的转向节8而转向。另外，转向轴16装配有电动机，该电动机响应于来自驾驶员的转向输入向转向轴16施加辅助转矩。
前轮4A和后轮4B中的每一个设置有制动装置20。制动装置20可以由盘式制动装置组成，该盘式制动装置被配置为借助于从油压供应装置21供应的油压在对应的轮4A、4B上产生制动力。制动系统22由不同轮的制动装置20和油压供应装置21形成。制动系统22是产生作用在车辆1上的制动力的制动力产生系统。油压供应装置21被配置为独立地控制供应到各制动装置20的液压，使得施加到制动系统22的前轮4A和后轮4B的制动力可以独立于彼此改变。
车辆1设置有控制车辆1的行为的车辆控制系统30。车辆控制系统30包括控制装置31作为其主要部分。控制装置31基本上是由微型计算机、ROM、RAM、外围电路、输入/输出接口、各种驱动器等构成的电子控制电路(ECU)。控制装置31连接到动力装置6、油压供应装置21和各种传感器，以便能够经由诸如CAN(控制器局域网)这样的通信装置交换信号。
车身2设置有检测加速器踏板的操作量的加速器踏板传感器以及检测制动踏板的操作量的制动踏板传感器。控制装置31执行多个控制操作。在这些控制操作之一中，用制动踏板的操作量计算将由制动系统22产生的目标制动力Fbt，并且根据目标制动力Fbt控制油压供应装置21。在另一控制操作中，控制装置31基于加速器踏板的操作量来控制动力装置6。
控制装置31不顾及驾驶员的加速器踏板操作和制动踏板操作基于表示车辆1的动态状态的车辆状态量来计算将添加到或施加到车辆1的附加减速度Gxadd，并控制制动系统22和动力装置6中的至少一个，以便产生与附加减速度Gxadd对应的附加制动力Fbadd。车辆状态量包括作为车辆1的速度的车辆速度V、作为前轮4A的转向角的前轮转向角δ、作为前轮4A的转向角速度的前轮转向角速度ω等。
车身2设置有作为车辆状态量检测装置的车辆速度传感器33、前轮转向角传感器34和前轮转向角速度传感器35。前轮4A和后轮4B中的每一个设置有将响应于对应轮4A、4B的旋转而生成的脉冲信号输出到控制装置31的对应的车辆速度传感器33。控制装置31基于来自车辆速度传感器33的信号来获取前轮4A和后轮4B的轮速度，并通过对不同轮的轮速度求平均来获取车辆速度V。车辆速度V在向前移动时被作为正值获取，而在向后移动时被作为负值获取。
前轮转向角传感器34将与转向轴16的旋转角(方向盘转向角)对应的信号输出到控制装置31。控制装置31通过将方向盘转向角乘以预定传动比来将从前轮转向角传感器34输入的旋转角转换为作为转向轮的前轮4A的旋转角(前轮转向角)，并获取前轮转向角δ。前轮转向角δ在左转操作期间被作为正值获取，而在右转操作期间被作为负值获取。
前轮转向角速度传感器35将与转向轴16的旋转角速度(方向盘转向角速度)对应的信号输出到控制装置31。控制装置31通过将从前轮转向角速度传感器35输入的角速度乘以预定传动比来将从前轮转向角速度传感器35输入的角速度转换为作为转向轮的前轮4A的转向角速度(前轮转向角速度)，并获取前轮转向角速度ω。前轮转向角速度ω在向左转动操作期间被作为正值获取，而在向右转动操作期间被作为负值获取。前轮转向角速度ω是前轮转向角δ的时间微分值，由d/dt(δ)表示。下文中，在数学公式和附图中，d/dt可以用处于变量上方的点来表示。在该特定情况下，前轮转向角速度ω不是作为通过对前轮转向角δ求时间微分而计算出的值而是作为与从前轮转向角速度传感器35输出的角速度对应的速度检测值获得的。
在另一实施方式中，前轮转向角传感器34检测齿条18在横向方向上的行程，并且控制装置31将从前轮转向角传感器34输入的行程乘以预定系数以获得前轮转向角δ。此外，可以布置为使得前轮转向角速度传感器35检测齿条18在横向方向上的行程速度，并且控制装置31将从前轮转向角传感器34输入的行程速度乘以预定系数以获得前轮4A的转向角速度。因此，前轮转向角速度被检测为与齿条18的线性行程速度对应的值。
控制装置31用作与车辆速度传感器33协作地获取车辆速度V的车辆速度获取装置、与前轮转向角传感器34协作地获取前轮转向角δ的前轮转向角获取装置以及与前轮转向角速度传感器35协作地获取前轮转向角速度ω的前轮转向角速度获取装置。
如图2中所示，控制装置31包括控制横向加速度计算单元41、转向阻力微分值计算单元42、附加减速度计算单元43、附加减速度校正单元44和附加制动力计算单元45。控制横向加速度计算单元41基于前轮转向角δ、前轮转向角速度ω和车辆速度V来计算用于附加减速度控制(下文中将讨论)的控制横向加速度Gy。转向阻力微分值计算单元42计算通过对从控制横向加速度Gy、前轮转向角δ和前轮转向角速度ω获得的作为引导到车辆1后侧的前轮4A的横向力的分量的转向阻力GxD求时间微分而获得的转向阻力微分值d/dt(GxD)。附加减速度计算单元43根据转向阻力微分值d/dt(GxD)来计算将施加到车辆1的附加减速度Gxadd。附加减速度校正单元44根据各种车辆状态量来校正附加减速度Gxadd。附加制动力计算单元45基于经校正的附加减速度Gxadd来计算将在动力装置6和/或制动系统22中产生的附加制动力Fbadd。通过操作这些功能单元，控制装置31执行附加减速度控制，以产生从动力装置6和/或制动系统22作用在车辆1上的制动力。
以这种方式，控制装置31基于前轮转向角δ、前轮转向角速度ω和车辆速度V来计算附加制动力Fbadd，并执行附加减速度控制，由此由动力装置6和/或制动系统22产生将施加到车辆1的制动力。由控制装置31在不使用由横向加速度传感器检测到的车辆1的实际横向加速度的情况下执行该控制处理。结果，控制横向加速度Gy可以相对于实际横向加速度相位提前，使得可以比使用实际横向加速度时更早地在车辆1中产生附加减速度Gxadd。因此，可以减少可能由获取传感器信息时的通信延迟、目标制动力信息的通信延迟和制动力产生器的响应延迟引起的附加减速度Gxadd的时间延迟。
图3是示出由控制装置31执行的附加减速度控制的工作原理的时序图。如图3中所示，当操作方向盘17并且前轮转向角δ增大时，在前轮4A中形成行进阻力(转向阻力GxD)，并且如实线所示出的，车辆1减速达与转向阻力量对应的量(由于该转向阻力GxD)。车辆1的减速致使车辆1的前轮负载以对应量增加。与转向阻力对应的车辆1的减速度或前轮负载的增加相对于前轮转向角δ的增加以一些时间延迟出现。因此，在前轮4A的转向与所得的转向阻力增加之间存在一些响应延迟。
另一方面，转向阻力微分值d/dt(GxD)相对于转向阻力GxD相位提前90°。因此，当附加减速度计算单元43基于转向阻力微分值d/dt(GxD)来计算附加减速度Gxadd，并且控制装置31基于该计算出的转向阻力微分值d/dt(GxD)来产生附加制动力Fbadd时，附加减速度Gxadd按由于如图3中的虚线所示出的转向阻力而导致车辆1的总减速度相对于减速度分量相位提前这样的方式被另外施加到车辆1。结果，与不施加附加减速度Gxadd的情况相比，前轮负载开始以提前相位增加，使得车辆1的转弯性能得以改善。
如图4中所示，控制横向加速度计算单元41包括前轮转向角增益设置单元47、前轮转向角速度增益设置单元48、控制横向加速度算术计算单元49和低通滤波器(下文中简称为LPF 50)。前轮转向角增益设置单元47设置前轮转向角增益G1，该前轮转向角增益G1是用于基于车辆速度V来计算控制横向加速度Gy的相对于前轮转向角δ的第一校正值。前轮转向角速度增益设置单元48设置前轮转向角速度增益G2，该前轮转向角速度增益G2是用于基于车辆速度V来计算控制横向加速度Gy的前轮转向角速度ω的第二校正值。控制横向加速度算术计算单元49基于前轮转向角δ、前轮转向角速度ω、前轮转向角增益G1和前轮转向角速度增益G2来计算控制横向加速度Gy。
前轮转向角增益设置单元47设置有前轮转向角增益图，该前轮转向角增益图定义了车辆速度V与前轮转向角增益G1之间的关系，使得可以实现根据车辆速度V而改变的横向加速度对前轮转向角δ的所期望响应特性。前轮转向角增益设置单元47从前轮转向角增益图中提取与车辆速度V对应的值，并将所提取的值设置为前轮转向角增益G1。
前轮转向角速度增益设置单元48设置有定义车辆速度V与前轮转向角速度增益G2之间的关系的前轮转向角速度增益图，使得可以实现根据车辆速度V改变的横向加速度对前轮转向角速度ω的所期望响应特性。前轮转向角速度增益设置单元48从前轮转向角速度增益图中提取与车辆速度V对应的值，并将所提取的值设置为前轮转向角速度增益G2。
控制横向加速度算术计算单元49通过计算下面给出的式(1)来计算控制横向加速度Gy：
Gy=G1·δ+G2·ω…(1)
因此，控制横向加速度算术计算单元49通过将前轮转向角δ乘以作为基于车辆速度V的第一校正值的前轮转向角增益G1来计算第一乘积值(式(1)的第一乘积值)，通过将前轮转向角速度ω乘以作为基于车辆速度V的第二校正值的前轮转向角速度增益G2来计算第二乘积值(式(1)的第二乘积值)，并通过将第一乘积值与第二乘积值彼此相加来计算控制横向加速度Gy。通过使用控制横向加速度计算单元41以这种方式计算控制横向加速度Gy，致使控制横向加速度Gy对车辆1的横向加速度的贡献按实际横向加速度对转向操作的响应以最佳方式随车辆速度V改变这样的方式随车辆速度V而改变。
当计算控制横向加速度Gy时，控制横向加速度算术计算单元49使用从前轮转向角速度传感器35获取的前轮转向角速度ω而非从前轮转向角传感器34获取的前轮转向角δ的时间微分值。由此，防止用于计算控制横向加速度Gy的式(1)为高阶的等式。结果，可以使控制装置31中的计算延迟最小化，使得可以以更合适的方式计算控制横向加速度Gy。另外，当控制装置31因为无法从传感器获得当前转向角信息而保持先前值(在先前控制周期中获得的值)时，防止转向角速度值以振荡方式改变。下文中，将更详细地讨论该主题。
LPF 50对由控制横向加速度算术计算单元49计算出的控制横向加速度Gy执行低通滤波处理。结果，抑制了高频增益的增加，使得防止了控制横向加速度Gy在高频区域中的不当波动，并且基本上消除了控制横向加速度Gy中的噪声。通过以这种方式使用控制横向加速度计算单元41对控制横向加速度Gy执行低通滤波处理，变得可以向车辆1施加稳定的制动力。
控制横向加速度算术计算单元49以这种方式基于前轮转向角δ、前轮转向角速度ω和车辆速度V通过使用式(1)来计算控制横向加速度Gy。因此，与使用平面二自由度模型计算控制横向加速度Gy的常规技术相比，控制横向加速度Gy的相位可以提前，并且可以早期在车辆1中产生附加减速度Gxadd。下面，将更详细地讨论该作用及其影响。在下面的讨论中，通过使用平面二自由度模型计算出的常规横向加速度将被称为常规模型横向加速度Gyc，以将其与本实施方式的控制横向加速度Gy区分开。
通过使用车辆1的平面二自由度模型(在JP6395789B中公开的参考模型)计算出的常规模型横向加速度Gyc可以由下面给出的式(2)表示。
其中，β为重心处的车身滑移角，并且r为绕车辆1的重心的偏航率。式(2)可以通过使用拉普拉斯算子s表示为下面给出的式(3)。
Gyc(s)=Vsβ(s)+Vr(s)…(3)
也可以使用车身滑移角β相对于前轮转向角δ的传递函数、偏航率r相对于前轮转向角δ的传递函数以及前轮转向角δ将式(3)表示为下面给出的式(4)。
式(3)中的车身滑移角β(s)如下式(5)中地给出。
式(5)中车身滑移角β相对于前轮转向角δ的传递函数由下面给出的式(6)表示。
其中，稳态车身滑移角增益
Tβ：车身滑移角提前时间常数
ωn：特征频率
ζ：阻尼系数
式(3)的公式中的偏航率r(s)如下面给出的式(7)中所示。
式(7)中偏航率r相对于前轮转向角δ的传递函数可以由下面给出的式(8)表示。
其中，稳态偏航率增益
Tr：偏航率提前时间常数
通过将以上式(6)和(8)代入式(4)中，式(4)可以被改写为式(9)。
稳态偏航率增益Gδr(0)与车辆速度V的乘积与稳态横向加速度增益一致，如下面给出的式(10)中所示。
因此，通过将式(10)代入式(9)中，式(9)可以被如下面给出的式(11)中所示地表示。
式(11)的第一项和第二项中的每一项的括号中的分母部分表示由车辆规格确定的二阶延迟分量。另外，式(11)的第一项中的括号中的部分的分子的车身滑移角提前时间常数(Tβ)是由车辆规格确定的微分分量。另外，式(11)的第二项中的括号中的部分的分子的偏航率提前时间常数(Tr)是由车辆规格确定的微分分量。在上式(11)的第一项中，前轮转向角δ(s)与拉普拉斯算子s的乘积表示前轮转向角δ(s)的微分分量。
因此，通过不考虑或忽略由车辆1的规格确定的二阶延迟分量和微分分量，可以通过式(11)逼近由以上给出的式(1)表示的控制横向加速度Gy。
基于这样的考虑，控制横向加速度计算单元41通过忽略由基于车辆状态信息的平面二自由度模型获得的常规模型横向加速度Gyc中的由车辆规格确定的二阶延迟分量，来计算相对于常规模型横向加速度Gyc相位提前的控制横向加速度Gy。由此，如图2中所示，控制装置31基于相位提前的控制横向加速度Gy来计算附加制动力Fbadd，使得抑制了由于二阶延迟分量导致的延迟，并且可以在适当时刻向车辆1施加附加减速度(制动力)。
因为由车辆规格确定的微分分量对控制横向加速度Gy的影响小，所以忽略或不考虑它们。另外，通过忽略这些微分分量，控制横向加速度Gy相对于通过使用平面二自由度模型而获得的常规模型横向加速度Gyc可以相位提前。
图5是一定车辆速度下计算出的各种横向加速度的时序图。各种横向加速度(三个横向加速度)包括通过使用平面二自由度模型计算出的常规模型横向加速度Gyc、通过使用控制横向加速度算术计算单元49计算出的控制横向加速度Gy以及通过LPF50附加地经历滤波处理的控制横向加速度Gy。
如图5中所示，当方向盘17向左或向右转向时，常规模型横向加速度Gyc变为正值，然后变为负值。由控制横向加速度算术计算单元49计算出的控制横向加速度Gy相对于常规模型横向加速度Gyc相位提前。另外通过LPF 50经历滤波处理的控制横向加速度Gy与未进行滤波的控制横向加速度Gy相比相位略有延迟，但相位远远领先于常规模型横向加速度Gyc。
图6是示出控制横向加速度Gy的计算示例的时序图。如图6中所示，由于车辆速度V的改变，导致前轮转向角增益G1的值和前轮转向角速度增益G2的值二者在时间点t0和时间点t1之间的区间以及时间点t8和时间点t9之间的区间期间改变。更具体地，前轮转向角增益G1随车辆速度V的增加而增大。前轮转向角速度增益G2随车辆速度V的增加而减小，并且在车辆速度V等于或高于预定值时甚至可以变为负值。
前轮转向角δ在时间点t2和时间点t3之间的时间区间期间从0开始增加，在时间点t4和时间点t5之间的时间区间期间减小至负值，并在时间点t6和时间点t7之间的时间区间期间再次增大回到值0。前轮转向角速度ω在时间点t2和时间点t3之间的时间区间以及时间点t6和时间点t7之间的时间区间期间变为正，并在时间点t4和时间点t5之间的时间区间期间变为负。在时间点t2和时间点t3之间的时间段、时间点t4和时间点t5之间的时间段以及时间点t6和时间点t7之间的时间段期间，滤波之前的控制横向加速度Gy(不进行滤波)、滤波之后的控制横向加速度Gy(进行滤波)和常规模型横向加速度Gyc开始按此顺序改变。
在时间点t10和时间点t17之间的时间区间期间可以观察到与在时间点t2和时间点t7之间的时间区间期间观察到的行为类似的行为。然而，转向角信息(由前轮转向角传感器34获取的前轮转向角δ和由前轮转向角速度传感器35获取的前轮转向角速度ω)无法在时间点t16从传感器输入到控制装置31，而仅在时间点t17输入。以这种方式，当转向角信息暂时丢失(发生信息更新失败)时，控制装置31保留就在之前的转向角信息(在时间点t15)(前一控制周期的转向角信息)，并在此后(在时间点t16)(在当前控制周期中)使用转向角信息。因此，在外观上，转向角信息从时间点t15到时间点t16并未改变，并比从时间点t16到时间点t17可能已经发生的实际改变更显著一点地改变。
如上所述，控制横向加速度算术计算单元49使用从前轮转向角传感器34获取的前轮转向角δ和从前轮转向角速度传感器35获取的前轮转向角速度ω来计算控制横向加速度Gy。因此，控制横向加速度Gy从时间点t15到时间点t16也并未改变，并比从时间点t16到时间点t17的实际改变稍微更显著地改变。
在图6中示出的供比较的示例中，通过对前轮转向角δ求时间微分而获得的前轮转向角速度ω以及从该前轮转向角速度ω和前轮转向角δ获得的控制横向加速度Gy由虚线指示(在时间点t15和时间点t16之间的时间区间期间)。在这种情况下，从时间点t15到时间点t16，控制装置31保持前轮转向角δ的值，并且由于前轮转向角δ不改变，因此前轮转向角速度ω变为0。从时间点t16到时间点t17，前轮转向角δ相对于被保持的值显著改变，使得前轮转向角速度ω急剧增大，然后返回到实际值。以这种方式，通过时间微分计算出的前轮转向角速度ω以振荡方式急剧变化，并且通过使用该急剧改变的前轮转向角速度ω计算出的控制横向加速度Gy也急剧改变。
在本实施方式中，由于控制横向加速度计算单元41使用从前轮转向角速度传感器35获取的前轮转向角速度ω而非前轮转向角δ的时间微分值来计算控制横向加速度Gy，因此用于计算控制横向加速度的式(1)中的公式可以由相对低阶的公式组成。结果，抑制了前轮转向角速度ω的改变，并且减轻了由于信息不连续性而导致的控制横向加速度Gy的任何不连续性(突变)。
图7是转向阻力微分值计算单元42的功能框图。如图7中所示，转向阻力微分值计算单元42包括死区阈值设置单元51、绝对值计算单元52、负值计算单元53、死区处理单元54、控制横向加速度前轮分量计算单元55、离散微分计算单元56和转向阻力微分值算术计算单元57。
死区阈值设置单元51根据车辆速度V设置用于控制横向加速度Gy的死区处理的阈值Gyth。更具体地，死区阈值设置单元51将阈值Gyth设置为随车辆速度V越来越高而变大的正值。绝对值计算单元52计算由死区阈值设置单元51设置的阈值Gyth的绝对值。由于死区阈值设置单元51将正值设置为阈值Gyth，因此绝对值计算单元52将阈值Gyth原样地输出。负值计算单元53将阈值Gyth乘以-1以将阈值Gyth转换为负值，并输出转换后的负值阈值-Gyth。
死区处理单元54通过使用正阈值Gyth和负值阈值-Gyth对控制横向加速度Gy执行死区处理。更具体地，当输入的控制横向加速度Gy的绝对值等于或小于阈值Gyth(|Gy|≤Gyth)时，作为死区处理，死区处理单元54输出0作为控制横向加速度Gy，并且当输入的控制横向加速度Gy的绝对值大于阈值Gyth(|Gy|>Gyth)时，控制横向加速度Gy的绝对值减小了阈值Gyth，并且作为死区处理，该减小的值被作为控制横向加速度Gy输出。
通过以这种方式执行死区处理，死区处理单元54在绝对值等于或小于预定阈值Gyth的死区区域中输出0作为控制横向加速度Gy。因此，在死区区域中，不产生附加减速度Gxadd，使得车辆行为与安装有车辆控制系统30的基础车辆的行为相同。因此，在车辆大体笔直向前行进的前轮转向角δ的范围(死区区域)中，转向反作用力与基础车辆的转向反作用力相同，并且车辆1保持与基础车辆相同的响应性。在该操作条件下，由于附加制动力Fbadd的出现频率降低，因此制动系统22和制动灯的耐久性降低没有受到不利影响。另外，在与该控制死区对应的操作范围中，由于在前轮转向角δ小的范围中附加制动力Fbadd没有作用在车辆1上，因此防止了车辆控制系统30的操作妨碍被配置为在车辆笔直向前行进时操作的其他功能装置的操作。另一方面，当控制横向加速度Gy开始超过预定阈值Gyth时，在死区处理之后，控制横向加速度作为从0开始增加的连续值输出。因此，附加减速度Gxadd逐渐增加，使得可以在保持平稳车辆行为的同时，改善车辆1的转弯性能。
控制横向加速度前轮分量计算单元55将经过死区处理的控制横向加速度Gy乘以前轴质量比mf/m(即前轴质量mf与车辆质量m的比率)，以计算作为控制横向加速度Gy的前轮分量的控制横向加速度前轮分量Gyf。离散微分计算单元56对控制横向加速度前轮分量Gyf求微分，以计算控制横向加速度前轮分量微分值d/dt(Gyf)。转向阻力微分值算术计算单元57通过使用下面给出的式(12)用前轮转向角δ、前轮转向角速度ω、控制横向加速度前轮分量Gyf和控制横向加速度前轮分量微分值d/dt(Gyf)来计算作为转向阻力GxD(＝Gyf·δ)的微分值的转向阻力微分值d/dt(GxD)(＝d/dt(Gyf·δ))。
图8是附加减速度计算单元43的功能框图。如图8中所示，附加减速度计算单元43包括提前时间常数乘法单元61、负值计算单元62、LPF 63(低通滤波器)和低值选择单元64。
提前时间常数乘法单元61将转向阻力微分值d/dt(GxD)乘以提前时间常数τc。结果，作为用于计算图3中示出的附加减速度Gxadd的基础的转向阻力微分值d/dt(GxD)的大小改变，使得相对于总减速度的转向阻力的减速度的相位提前度得以调整。负值计算单元62通过将转向阻力微分值d/dt(GxD)与提前时间常数τc的乘积乘以-1来将该乘积转换为负值，使得车辆1中产生的前后加速度变为负值(减速度)。LPF 63对通过负值计算单元62转换为负值的值执行低通滤波处理。结果，抑制了高频增益的增加，使得抑制了高频区域中附加减速度Gxadd的波动，并且消除了噪声。低值选择单元64将从LPF 63输出的值与0进行比较，选择将作为附加减速度Gxadd输出的较低值。从低值选择单元64输出的附加减速度Gxadd是等于或小于0的值。
如图2中所示，从附加减速度计算单元43输出的附加减速度Gxadd输出通过附加减速度校正单元44经历适当的校正处理。附加制动力计算单元45使用从附加减速度校正单元44输出的经校正的附加减速度Gxadd来计算附加制动力Fbadd。控制装置31将从附加制动力计算单元45输出的附加制动力Fbadd与目标制动力Fbt相加，并致使动力装置6和/或制动系统22产生添加了附加制动力Fbadd的组合目标制动力。结果，如图3中所示，在车辆1中产生作为附加减速度Gxadd与由于转向阻力导致的减速度的组合而给出的减速度，使得改善了车辆1的转弯性能。
图9是示出计算附加减速度Gxadd的处理示例的时序图。如图9中所示，方向盘17从时间点t21到时间点t26进行操作，并且相应地产生控制横向加速度Gy。图中的细虚线指示基于通过使用平面二自由度模型计算出的常规模型横向加速度Gyc的常规模型。当控制横向加速度Gy在时间点t22超过死区的阈值Gyth时，通过死区处理单元54(图7)经历死区处理的控制横向加速度Gy开始增加，并且通过使用控制横向加速度Gy计算出的各种参数开始相应地改变。
在经历死区处理的控制横向加速度Gy增大的时间点t22和时间点t24之间的时间区间期间，产生与转向阻力微分值d/dt(GxD)对应的附加减速度Gxadd。在本实施方式中，由于控制横向加速度Gy相对于常规模型横向加速度Gyc相位提前，因此附加减速度Gxadd与常规模型相比以提前的相位出现。
如上所述通过死区处理单元54处理控制横向加速度Gy，使得其绝对值在其中绝对值等于或小于预定阈值Gyth的死区区域中保持为0。当控制横向加速度Gy开始超过预定阈值Gyth时，经历死区处理的控制横向加速度Gy作为从0开始增加的连续值输出。结果，附加减速度Gxadd作为逐渐增加的值产生，使得可以在确保平稳车辆行为的同时，改善车辆1的转弯性能。
在图9中的时间点t27和时间点t30之间的时间区间期间，通过方向盘17的操作，使前轮转向角δ增大，并且在时间点t29，转向角信息暂时无法从传感器输入到控制装置31。此后不久，再次输入转向角信息。当转向角信息以这种方式暂时丢失(无法更新信息)时，控制装置31在时间点t28保留就在之前的转向角信息，并且该转向角信息被用作当前转向角信息(在时间点t29)(转向角信息未更新)。如上所述，控制横向加速度算术计算单元49使用从前轮转向角传感器34获取的前轮转向角δ和从前轮转向角速度传感器35获取的前轮转向角速度ω来计算控制横向加速度Gy。因此，控制横向加速度Gy在时间点t29前后显著改变。
在图9中的控制横向加速度的曲线图中，细虚线(在时间点t27和时间点t30之间的时间区间期间)指示控制装置31通过对前轮转向角δ求时间微分而获取的前轮转向角速度ω、通过使用该前轮转向角速度ω和前轮转向角δ计算出的控制横向加速度Gy以及用该控制横向加速度Gy计算出的各种参数。在该供比较的示例的情况下，通过时间微分计算出的前轮转向角速度ω在时间点t29前后以振荡方式显著波动，并且用该前轮转向角速度ω计算出的控制横向加速度Gy也显著波动。因此，各种参数和用该控制横向加速度Gy计算出的附加减速度Gxadd也显著波动。
在本实施方式中，控制横向加速度计算单元41(图4)通过使用从前轮转向角速度传感器35获取的前轮转向角速度ω而非前轮转向角δ的时间微分值来计算控制横向加速度Gy。通过使用以上给出的式(1)，控制横向加速度计算等式由低阶等式表示。结果，抑制了前轮转向角速度ω和控制横向加速度Gy的急剧改变，并且减轻了由于信息不连续性导致的附加减速度Gxadd的任何快速波动(突变)。
另外，转向阻力微分值计算单元42(图7)通过使用从前轮转向角速度传感器35获取的前轮转向角速度ω而非前轮转向角δ的时间微分值来计算转向阻力微分值(d/dtGxD)，使得减轻了由于信息不连续性导致的附加减速度Gxadd的快速波动(突变)。
图10是示出计算附加减速度Gxadd的另一处理示例的时序图。如图10中所示，在该示例中，在时间点t31和时间点t32之间的时间区间期间操作方向盘17，但由于控制横向加速度Gy未超过死区的阈值Gyth，因此在死区处理之后，控制横向加速度Gy保持为0值。因此，不产生附加减速度Gxadd。因此，不形成附加减速度Gxadd，使得车辆与安装有车辆控制系统30的基础车辆相同地表现。因此，车辆的操纵与基础车辆的操纵没有不同。
在时间点t33和时间点t34之间的时间区间之间，由于在经由方向盘以约0°的转向角的笔直向前行进期间执行的前轮转向角δ的轻微校正操作以及来自路面的反冲，导致前轮转向角δ在0°上下波动。在这种情形下，只要控制横向加速度Gy等于或小于死区的阈值Gyth，就不形成附加减速度Gxadd，使得可以避免任何不期望的控制动作的频繁启动。
在时间点t35和时间点t39之间的时间区间期间，车辆行为与图9中示出的时间点t21和时间点t26之间的时间区间期间类似地改变。车辆速度V从时间点t39到时间点t40是增大的，并且由于车辆速度V高，导致死区阈值设置单元51将对控制横向加速度Gy的死区处理中的阈值Gysth设置(图7)为绝对值相对大。因此，当在时间点t40之后以与在时间点t35和时间点t39之间的时间区间期间相同的方式操作方向盘17时，经历死区处理的控制横向加速度Gy的值变得比在时间点t35和时间点t39之间的时间区间期间小。因此，在比控制横向加速度Gy超过阈值Gyth的时间点t41晚的时刻产生附加减速度Gxadd，并且所产生的附加减速度Gxadd(绝对值)小于在时间点t36和时间点37之间的时间区间期间的附加减速度。换句话说，附加减速度Gxadd是根据车辆速度V在适当的时刻以适当的大小产生的。
通过将阈值Gyth设置为随车辆速度V增加而增大的值，使阈值Gyth适当地对应于随车辆速度V改变的诸如转向反作用力和转弯响应这样的车辆特性，并且防止了附加制动力Fbadd随车辆速度V增加而以增大的频率作用在车辆1上。
已经依据特定实施方式描述了本发明，但本发明不受此实施方式限制，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种方式进行修改和替换。例如，可以在本发明的范围内适当地改变各构件或部分的具体配置和布置、量、角度、计算公式等。另外，以上实施方式中示出的部件不是完全不可缺少的，而是可以被适当地选择、省略和替换。

Claims (7)

1.一种车辆控制系统，所述车辆控制系统包括：
制动力产生器，其产生作用在车辆上的制动力；
控制装置，其控制由所述制动力产生器产生的所述制动力；以及
车辆状态信息获取装置，其获取包括所述车辆的车辆速度和前轮的转向角的车辆状态信息，
其中，所述控制装置包括：
控制横向加速度计算单元，其用通过基于所述车辆状态信息使用所述车辆的平面二自由度模型并且不考虑在横向加速度相对于所述前轮的所述转向角的传递函数中从车辆规格确定的二阶延迟分量而获得的横向加速度来计算控制横向加速度，所述平面二自由度模型是以平面上的两个自由度对所述车辆的运动特性进行建模的模型；
转向阻力微分值计算单元，其根据所述控制横向加速度和所述车辆状态信息，来计算通过对作为引导到所述车辆后侧的所述前轮的横向力的分量给出的转向阻力求微分而获得的转向阻力微分值；
附加减速度计算单元，其根据所述转向阻力微分值来计算将施加到所述车辆的附加减速度；以及
附加制动力计算单元，其根据所述附加减速度来计算将由所述制动力产生器产生的附加制动力。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述车辆状态信息获取装置包括检测角速度或与所述前轮的转向角速度对应的速度的速度传感器，并且
所述控制横向加速度计算单元通过使用所述转向角速度来计算所述控制横向加速度。
3.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其中，所述控制横向加速度计算单元通过以下方式来计算所述控制横向加速度，即将通过将所述转向角乘以对应于所述车辆速度的第一校正值而获得的第一乘积值与通过将所述转向角速度乘以对应于所述车辆速度的第二校正值而获得的第二乘积值相加。
4.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述控制横向加速度计算单元对所述控制横向加速度执行低通滤波处理。
5.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述控制装置还包括对所述控制横向加速度执行死区处理的死区处理单元，所述死区处理单元在输入的所述控制横向加速度的绝对值等于或小于规定的阈值时针对所述控制横向加速度输出零，并且在输入的所述控制横向加速度的绝对值大于规定的所述阈值时针对所述控制横向加速度输出比输入的所述控制横向加速度的绝对值小所述阈值的值。
6.根据权利要求5所述的车辆控制系统，其中，所述阈值随所述车辆速度的增加而变大。
7.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述车辆状态信息还包括所述前轮的转向角速度，并且
所述转向阻力微分值计算单元通过使用所述转向角速度作为所述车辆状态信息来计算所述转向阻力微分值。
CN202111599177.4A 2020-12-28 2021-12-24 车辆控制系统 Active CN114684085B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-219221 2020-12-28
JP2020219221A JP7150001B2 (ja) 2020-12-28 2020-12-28 車両制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114684085A CN114684085A (zh) 2022-07-01
CN114684085B true CN114684085B (zh) 2024-04-05

Family

ID=82119471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111599177.4A Active CN114684085B (zh) 2020-12-28 2021-12-24 车辆控制系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220203990A1 (zh)
JP (1) JP7150001B2 (zh)
CN (1) CN114684085B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19539670A1 (de) * 1994-10-27 1996-05-02 Honda Motor Co Ltd Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug
CA2220905A1 (en) * 1996-11-13 1998-05-13 Yasuji Shibahata Yaw moment control system in vehicle
JP2016150730A (ja) * 2015-02-19 2016-08-22 本田技研工業株式会社 車両運動制御装置
WO2017025042A1 (zh) * 2015-08-11 2017-02-16 比亚迪股份有限公司 用于四轮驱动电动车辆的稳定控制系统、方法及电动车辆
CN111361548A (zh) * 2018-12-24 2020-07-03 本田技研工业株式会社 车辆控制系统

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2536308B2 (ja) * 1990-12-28 1996-09-18 三菱自動車工業株式会社 車両の出力制御装置
JP2004066951A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Advics:Kk 車両の運動制御装置
JP5007542B2 (ja) * 2006-09-15 2012-08-22 日産自動車株式会社 車両の旋回挙動制御装置
DE102010022171B4 (de) * 2010-05-20 2013-11-21 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Mensch-Maschine-Schnittstelle für ein Fahrzeug
WO2012043683A1 (ja) * 2010-09-28 2012-04-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両の運動制御装置
EP2799263B1 (en) * 2011-12-28 2018-05-30 Nissan Motor Co., Ltd Vehicle control device
JP6000693B2 (ja) * 2012-07-03 2016-10-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 駐車支援装置
EP2918479B1 (en) * 2012-11-07 2019-06-12 Nissan Motor Co., Ltd. Steering control device
US9663115B2 (en) * 2015-10-09 2017-05-30 The Goodyear Tire & Rubber Company Method for estimating tire forces from CAN-bus accessible sensor inputs
JP7055105B2 (ja) * 2016-04-22 2022-04-15 クリアモーション，インコーポレイテッド オンセンターステアリングおよび高速反応車両のための方法および装置
JP6202479B1 (ja) * 2016-04-22 2017-09-27 マツダ株式会社 車両用挙動制御装置
JP6654121B2 (ja) * 2016-09-23 2020-02-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両運動制御装置
JP6395789B2 (ja) * 2016-11-18 2018-09-26 本田技研工業株式会社 車両制御装置
US10597028B2 (en) * 2017-06-14 2020-03-24 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for holistic vehicle control with collaborative steering, electronic limited slip differential (ELSD), powertrain and braking
US11014569B2 (en) * 2018-07-31 2021-05-25 Nio Usa, Inc. Vehicle control system using nonlinear dynamic model states and steering offset estimation
JP6913072B2 (ja) * 2018-11-29 2021-08-04 本田技研工業株式会社 車両運動制御装置
US11801844B2 (en) * 2020-01-03 2023-10-31 Toyota Research Institute, Inc. Systems and methods for friction estimations using bins and dynamic envelopes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19539670A1 (de) * 1994-10-27 1996-05-02 Honda Motor Co Ltd Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug
CA2220905A1 (en) * 1996-11-13 1998-05-13 Yasuji Shibahata Yaw moment control system in vehicle
JP2016150730A (ja) * 2015-02-19 2016-08-22 本田技研工業株式会社 車両運動制御装置
WO2017025042A1 (zh) * 2015-08-11 2017-02-16 比亚迪股份有限公司 用于四轮驱动电动车辆的稳定控制系统、方法及电动车辆
CN111361548A (zh) * 2018-12-24 2020-07-03 本田技研工业株式会社 车辆控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114684085A (zh) 2022-07-01
JP7150001B2 (ja) 2022-10-07
US20220203990A1 (en) 2022-06-30
JP2022104176A (ja) 2022-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4032985B2 (ja) 車両運動制御装置
EP1577194A1 (en) Steering apparatus for vehicle and method for controlling the same
JP4464970B2 (ja) 目標操舵角を制限した車輌用操舵制御装置
EP1510438A2 (en) Control device for vehicle power steering
JP6832331B2 (ja) 車両制御装置
US11325599B2 (en) Vehicle control system for adjusting longtitudinal motion to reduce deviation of lateral motion
JP4806930B2 (ja) 車両用操舵装置
CN114834440B (zh) 车辆控制系统
US11958465B2 (en) Vehicle control system
CN114684085B (zh) 车辆控制系统
JP5347499B2 (ja) 車両制御装置及び車両制御方法
JP6395789B2 (ja) 車両制御装置
CN114802140B (zh) 车辆控制系统
JP3704979B2 (ja) 車両運動制御装置
CN114763125B (zh) 车辆控制系统
JPH01311960A (ja) アクテイヴ４輪操舵装置
JP3282698B2 (ja) 車両用補助舵角制御装置
JP5369039B2 (ja) 車両の運動制御装置
JPH08156816A (ja) 車両のヨーイング運動量制御装置
JP2007083741A (ja) 車輌のロール剛性制御装置
JP2600946B2 (ja) 車両用後輪舵角制御装置
JP2021195096A (ja) 転舵制御装置
JPH02189276A (ja) 車両の後輪操舵装置
JP2004237928A (ja) 車両運動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant