用于车辆的行驶控制装置的制作方法

专利名称：用于车辆的行驶控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的行驶控制装置，该用于车辆的行驶控制装置基于实 际路面反作用力转矩和标准路面反作用力转矩的偏差及比例中的至少一方，推 定车辆的行动状态，并根据推定的行动状态控制车辆的驱动力，来保持车辆稳定。
背景技术：
以往的汽车的行动控制装置包括控制单元，该控制单元推定车辆的转向行
驶时的状态，并基于推定结果控制车辆的横摆角速度(yawrate)行动，行动控制 装置具有将发动机的旋转动力进行无级变速的无级变速器，控制单元通过无级 变速器进行车辆的行动控制。
另外，行动控制包含通过发动机、制动器及无级变速器进行的行动控制， 行动控制介入的优先顺序被设定为无级变速器进行的行动控制、发动机进行的 行动控制、制动器进行的行动控制(例如参照专利文献1)。
另外，以往的车辆的运动控制装置包括操纵力指标检测单元、自回正力矩 推定单元、车辆状态量检测单元、前轮指标推定单元、夹持度推定单元、控制 单元。
操纵力指标检测单元检测包括对车辆的操纵系统施加的操纵转矩及操纵 力的操纵力指标中的至少一个量。自回正力矩推定单元基于操纵力指标检测单 元的检测信号，推定在车辆前部的车轮产生的实际自回正力矩(实际路面反作 用力转矩)。车辆状态量检测单元检测车辆的状态量。前轮指标推定单元基于 车辆状态量检测单元的检测信号，推定包括对车辆前部的车轮施加的侧力及前 轮偏离角的前轮指标中的至少一个量。夹持度推定单元基于对推定的前轮指标 的推定的实际自回正力矩的变化，推定至少对车辆前部的车轮的夹持度。控制 单元根据车辆状态量检测单元的检测信号，控制对车辆的制动力、发动机输出及变速位置的至少一个量(例如参照专利文献2)。
在上述专利文献1的以往装置中，控制单元基于目标横摆角速度和实际横
摆角速度的偏差推定车辆的转向行驶时的状态，在检测到转向不足(under steer)、转向过度(over steer)等车辆不稳定状态时，执行行动控制。
此处，通过优先于制动器进行的行动控制而执行无级变速器进行的行动控 制，可以防止因制动器导致转矩下降过大，不会给驾驶者带来不快。另外，通 过优先于发动机进行的行动控制而执行无级变速器进行的行动控制，可以防止 发动机旋转的降速过大。
然而，在上述专利文献l的以往装置中，由于基于目标横摆角速度和实际 横摆角速度的偏差检测车辆的不稳定状态，因此是在车辆本身陷入不稳定状态 后执行行动控制。
因此，存在行动控制的介入迟缓会给驾驶者带来不快这样的问题。
为了解决该问题，在上述专利文献2记载的以往装置中，为了提早检测车 辆的不稳定状态，基于对车辆的前轮施加的侧力或者前轮偏离角的实际自回正 力矩的变化推定前轮的夹持度，并使用推定的夹持度检测车辆的行驶状态。
此处，实际自回正力矩可以通过从实际反作用力转矩减去转向系统的摩擦 分量求出，实际反作用力转矩是由于驾驶者的转向操作而作用在转向轴的转 矩、与电动动力转向装置输出的转矩之和。
专利文献1:日本专利特开2001-191820号公报
专利文献2:日本专利特开2003-312465号公报

发明内容
在上述专利文献2记载的车辆的运动控制装置中，为了推定车辆的前轮的 侧力或者前轮偏离角，需要检测车辆的横摆角速度的横摆角速度传感器和检测 车辆的横向加速度的横向加速度传感器，存在成本升高这样的问题。
另外，由于车辆的前轮的侧力或者前轮偏离角的计算方法复杂，计算负担 大，因此需要计算处理能力较高的微型计算机，存在进一步提高成本这样的问 题。
另外，由于通过从在车辆的转向轴产生的实际反作用力转矩、去除作为稳态值扰动的相当于摩擦成分的滞后特性，求出实际自回正力矩，因此还存在实 际自回正力矩的推定精度受到来自路面的凹凸等振动等的高频扰动而下降这 样的问题。
另外，虽然考虑到将实际反作用力转矩通过低通滤波器以抵消高频的扰 动，但此时，存在相对实际的路面反作用力会产生相位延迟或增益偏离这样的 问题。
本发明以解决如上所述的问题为课题，其目的是提供一种在控制介入时不 会给驾驶者带来不快、且能以廉价的结构保持车辆稳定的用于车辆的行驶控制装置。
本发明所涉及的用于车辆的行驶控制装置包括检测车辆的轮胎受到来自 路面的实际路面反作用力转矩的路面反作用力转矩检测单元；检测车辆的转向 盘的操纵角的操纵角检测单元；检测车辆的车速的车速检测单元；基于操纵角 及车速、计算作为线性路面的反作用力转矩的标准路面反作用力转矩的标准路 面反作用力转矩计算单元；基于实际路面反作用力转矩和标准路面反作用力转 矩的偏差及比例中的至少一方、推定车辆的行动状态的行动状态推定单元；以 及根据行动状态控制车辆的驱动力的驱动力控制单元。
若采用本发明的用于车辆的行驶控制装置，则由于基于实际路面反作用力 转矩和标准路面反作用力转矩的偏差及比例中的至少一方，在车辆本身陷入不 稳定状态前推定车辆的行动状态，并根据推定的行动状态控制车辆的驱动力， 保持车辆稳定，因此在控制介入时不会给驾驶者带来不快，且能以廉价的结构 保持车辆稳定，可以使安全性提高。


图1是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的转向 机构与驱动单元的结构图。(实施例l)
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行驶 控制部与周边设备的方框图。(实施例l)
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的路面 反作用力转矩检测单元与周边设备的方框图。(实施例1)图4是表示本发明的实施方式1所涉及的路面反作用力转矩检测单元的动 作的流程图。(实施例1)
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行动 状态推定单元的方框图。(实施例l)
图6是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的驱动
力控制单元的方框图。(实施例l)
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的标准 路面反作用力转矩、实际路面反作用力转矩、行动状态推定值及驱动力控制标 记的变化的时序图。(实施例1)
图8是表示前轮转向力及实际路面反作用力转矩相对于前轮偏离角的一般 关系的说明图。(实施例1)
图9是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的动作 的流程图。(实施例1)
图10是表示本发明的实施方式2所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行 动状态推定单元的方框图。(实施例2)
图11是表示本发明的实施方式3所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行 动状态推定单元的方框图。(实施例3)
图12是表示本发明的实施方式3所涉及的用于车辆的行驶控制装置的标 准路面反作用力转矩、实际路面反作用力转矩、行动状态推定值及驱动力控制 标记的变化的时序图。(实施例3)
图13是表示本发明的实施方式4所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行 动状态推定单元的方框图。(实施例4)
图14是表示本发明的实施方式4所涉及的用于车辆的行驶控制装置的标 准路面反作用力转矩、实际路面反作用力转矩、行动状态推定值及驱动力控制 标记的变化的时序图。(实施例4)
具体实施例方式
下面，基于

本发明的各实施方式，但对各图中相同或者相当的构 件、部位，标注同一标号进行说明。实施例1
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的转向 机构1与驱动单元30的结构图。
图1中，转向机构1包括转向盘2、转向轴3、转向齿轮箱4、操纵角检测 单元5、转矩传感器6(操纵转矩检测单元)、辅助电动机7、齿条齿轮机构8、 轮胎9、车速检测单元IO、控制装置ll。
另外，与控制装置11连接驱动单元30。驱动单元30包含驱动车辆用的发 动机30A、传递车辆的驱动用的变速器30B、驱动车辆用的电动机30C。作为 其它的结构，可以只包含发动机30A，也可以只包含电动机30C，来代替发动 机30A及电动机30C。发动机30A及电动机30C的输出通过变速器30B传递 至驱动轮。
此处，控制发动机30A的ECU(电子控制组件，未图示)、控制变速器30B 的ECU(未图示)及控制电动机30C的ECU(未图示)，通过CAN(Control Area Network,控制区网络)等通信总线(未图示)连接于控制装置11。
另外，例如如日本专利第2850648号公报所示，在发动机30A的吸气通路 中，串联配置与加速踏板联动工作的机械节流阀、和利用节流电动机开关驱动 的电动机节流阀。
另外，例如如日本专利第3087439号公报所示，对变速器30B设置切换变 速比的变速螺线管阀。
车辆的驾驶者操纵的转向盘2连接于转向轴3的一端。另外，对转向盘2 安装检测操纵角e并输出至控制装置11的操纵角检测单元5。
对转向轴3安装检测由驾驶者操纵产生的操纵转矩Thdl并输出至控制装 置11的转矩传感器6。另外，对转向轴3通过减速齿轮(未图示)安装产生对操 纵转矩Thdl进行辅助的辅助转矩Tassist的电动辅助电动机7。
在转向轴3的另一端连接将操纵转矩Thdl和辅助转矩Tassist相加得到的 合成转矩放大数倍的转向齿轮箱4。
另外，对转向齿轮箱4通过齿条齿轮机构8安装轮胎9。
车速检测单元IO检测车辆的车速V并输出至控制装置11。
控制装置11具有计算对操纵转矩Thdl进行辅助的辅助转矩Tassist的辅助基于电动机速度或者操纵角6的微分值、检测驾驶者操纵转 向盘2的操纵速度cos的操纵速度检测单元13;以及使用操纵角e、操纵转矩 Thdl、车速V、辅助转矩Tassist、以及操纵速度cos来控制车辆的行驶的行驶 控制部14。
此处，控制装置ll由具有CPU和存储程序的存储器的微处理器(未图示)
构成，构成控制装置11的各方框作为软件存储在存储器。
该用于车辆的行驶控制装置的主要功能是产生与驾驶者的操纵转矩Thdl
相应的辅助转矩Tassist。
艮P，电力上，用转矩传感器6检测驾驶者操纵转向盘2时的操纵转矩Thdl， 与辅助电动机7的电动机检测电流Imtr及电动机检测电压Vmtr—起，输入至 控制装置ll。控制装置ll基于上述输入，计算使辅助电动机7产生辅助转矩 Tassist用的目标电流值，将施加电压Vd对辅助电动机7施加d
另外，力学上，操纵转矩Thdl与辅助转矩Tassist之和克服转向轴3产生 的转向轴的反作用力转矩Ttran而使转向轴3旋转。另夕卜，在操纵转向盘2时， 由于辅助电动机7的惯性产生的惯性转矩也在起作用。
因此，若设辅助电动机7的惯性转矩为J，dco/dt，则转向轴的反作用力 转矩Ttran可由下式(l)表达。
Ttran二Thdl十Tassist—J . dco / dt......(1)
另外，若设辅助电动机7和转向轴3之间的减速齿轮的齿轮比为Ggear， 辅助电动机7的转矩常数为Kt，则使用电动机检测电流Imtr可由下式(2)表示 达辅助电动机7的辅助转矩Tassist。
Tassist=Ggear Kt Imtr......(2)
另外，转向轴反作用力转矩Ttran是轮胎9受到来自路面的实际路面反作 用力转矩Talign、与在整个转向机构1(包括辅助电动机7)产生的摩擦力的摩擦 转矩Tfric相加的值。艮P，转向轴反作用力转矩Ttran可由下式(3)表达。
Ttran二Talign+Tfric ......(3)
式中，摩擦转矩Tfric是在整个转向机构1产生的摩擦转矩的绝对值Tf—abs 与操纵角e的微分值(即操纵速度)的符号相乘的值，可由下式(4)表达。另外， 下式(4)中，sign(x)表示取x的符号。公式l
T f r i c 二 T f — a b sxs i g " ......(4)
控制装置11控制电流，使计算的目标电流值与电动机检测电流Imtr—致， 对辅助电动机7施加与电流对应的施加电压Vd。
辅助电动机7如式(2)所示，产生电动机检测电流Imtr与转矩常数Kt与减 速齿轮的齿轮比Ggear相乘的辅助转矩Tassist，对驾驶者的操纵转矩Thdl进 行辅助。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行驶 控制部14与周边设备的方框图。
图2中，行驶控制部14包括路面反作用力转矩检测单元15、标准路面反 作用力转矩计算单元16、行动状态推定单元17、驱动力控制单元18。另外， 分别从操纵角检测单元5、转矩传感器6、车速检测单元IO、辅助转矩计算单 元12、以及操纵速度检测单元13，向行驶控制部14输入操纵角e、操纵转矩 Thdl、车速V、辅助转矩Tassist、以及操纵速度cos。
路面反作用力转矩检测单元15基于操纵转矩Thdl、车速V、辅助转矩 Tassist、以及操纵速度cos，检测车辆的轮胎9承受的来自路面的实际路面反作 用力转矩Talign。标准路面反作用力转矩计算单元16基于操纵角9及车速V， 计算线性的路面反作用力转矩的标准路面反作用力转矩Tref。
行动状态推定单元17基于实际路面反作用力转矩Talign和标准路面反作 用力转矩Tref的偏差及比例中的至少一方，推定车辆的行动状态，输出行动状 态推定值Sbl。驱动力控制单元18根据行动状态推定值Sbl，向驱动单元30 输出控制驱动力的驱动指令。
另外，上述各检测单元检测的结果、上述各计算单元计算的结果、以及行 动状态推定单元17推定的车辆的行动状态，分别存储在控制装置11的存储器。
另外，控制装置11虽然具有图示之外的各种功能，但此处只记载了表示 本发明的特征的部分。
此处，路面反作用力转矩检测单元15也可以使用例如日本专利特开 2005-324737号公报所示的以下方法，检测实际路面反作用力转矩Talign。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的路面反作用力转矩检测单元15与周边设备的方框图。
图3中，路面反作用力转矩检测单元15具有转向轴反作用力转矩计算单
元19、时间常数计算单元20、摩擦补偿单元21。另外，分别从转矩传感器6、 车速检测单元10、辅助转矩计算单元12、以及操纵速度检测单元13向路面反 作用力转矩检测单元15输入操纵转矩Thdl、车速V、辅助转矩Tassist、以及 操纵速度cos。
转向轴反作用力转矩计算单元19基于操纵转矩Thdl、辅助转矩Tassist及 操纵速度cos，计算在转向轴3产生的转向轴反作用力转矩Ttran。
时间常数计算单元20基于车速V及操纵速度cos，计算摩擦补偿单元21 的低通滤波器(后述)的时间常数t。
摩擦补偿单元21由通过时间常数计算单元20计算的时间常数t的低通滤 波器构成，基于转向轴反作用力转矩Ttran，输出实际路面反作用力转矩Talign。
下面，参照图3、与图4的流程图，说明本发明的实施方式1所涉及的路 面反作用力转矩检测单元15的动作。
首先，通过转矩传感器6检测操纵转矩Thdl，存储在存储器(步骤S31)。
然后，通过辅助转矩计算单元12，使用上式(2)计算辅助转矩Tassist，存 储在存储器(步骤S32)。
接下来，通过操纵速度检测单元13检测转向盘2的操纵速度o)s，存储在 存储器(步骤S33)。
另外，通过车速检测单元10检测车速V，存储在存储器(步骤S34)。
接下来，通过转向轴反作用力转矩计算单元19，基于辅助电动机7的转动 惯量J、存储在存储器的操纵速度cos，计算辅助电动机7的惯性转矩J dco / dt，存储在存储器(步骤S35)。
另外，通过转向轴反作用力转矩计算单元19，基于存储在存储器的操纵转 矩Thdl、辅助转矩Tassist及辅助电动机7的惯性转矩J d / dt，使用上式(l) 计算转向轴反作用力转矩Ttran，存储在存储器(步骤S36)。
接下来，通过时间常数计算单元20，基于预先存储在存储器的标准路面反 作用力转矩Tref和操纵角9之比Kalign(根据车速V而不同)、存储在存储器的 操纵速度(ds及车速V，计算摩擦补偿单元21的低通滤波器时间常数t，存储在存储器(步骤S37)。
此处，使用在整个转向机构l产生的上述摩擦转矩的绝对值Tf一abs，可由 下式(5)表达时间常数i。另外，下式(5)中，Kalign是对于每辆车、根据车速V 而决定的固有的值。
公式2
接下来，通过摩擦补偿单元21 ，存储在存储器的转向轴反作用力转矩Ttran 通过存储在存储器的时间常数t的低通滤波器，计算实际路面反作用力转矩 Talign(步骤S38)。
此处，实际路面反作用力转矩Talign可由下式(6)表达。另外，下式(6)中， LPFt表示时间常数t的一次低通滤波器。 Talign=LPFT(Ttran) ......(6)
接下来，如上所述计算的实际路面反作用力转矩Talign存储在存储器(步 骤S39)，图4的处理结束。
另外，标准路面反作用力转矩计算单元16基于操纵角9及车速V，使用 下式(7)计算标准路面反作用力转矩Tref。另外，下式(7)中，Kalign是上述的标 准路面反作用力转矩Tref和操纵角6之比。
Tref二Kalign(V) X0 ......(7)
另外，标准路面反作用力转矩计算单元16也可以例如如日本专利特开 2005-324737号公报所示，将车辆产生的横摆角速度换算为操纵角6，基于换 算的操纵角e及车速V，使用式(7)计算标准路面反作用力转矩Tref。另外，标 准路面反作用力转矩计算单元16也可以将车辆产生的横向加速度换算为操纵 角0，基于换算的操纵角0及车速V，使用式(7)计算标准路面反作用力转矩Tref。 还可以使用其它的已知技术。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行动 状态推定单元17的方框图。
图5中，行动状态推定单元17具有从标准路面反作用力转矩Tref减去 实际路面反作用力转矩Talign、来计算偏差的加减运算器22;以及将标准路面 反作用力转矩Tref和实际路面反作用力转矩Talign的偏差与增益值Kl相乘、输出作为行动状态推定值Sbl的比例增益23。
此处，行动状态推定值Sbl可由下式(8)表达。 Sbl =K1 X (Tref—Talign)......(8)
图6是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的驱动 力控制单元18的方框图。
图6中，驱动力控制单元18具有将从行动状态推定单元17输出的行动状 态推定值Sbl、与预先设定的任意的临界值Th进行比较的比较器24。
驱动力控制单元18在比较器24中判定行动状态推定值Sbl大于临界值 Th时，恢复驱动力控制标记，并向发动机30A的ECU、变速器30B的ECU 及电动机30C的ECU中的至少一个输出控制驱动力的驱动指令，使驱动力降 低。
由于驱动力降低，因此车辆的速度减慢，保持车辆稳定。 此处，具体而言，驱动力控制单元18控制对配置于发动机30A的吸气通 路的电动机节流阀进行开关驱动的节流电动机，使发动机输出的驱动力降低。 另外，驱动力控制单元18控制设置于变速器30B的变速螺线管阀，切换
变速比使驱动力降低。
另外，驱动力控制单元18也可以控制施加在电动机30C的电压，使电动
机输出的驱动力降低。
另外，驱动力的控制方法不限于上述的方法，也可以使用其它的已知技术。 另外，本发明可以适用于具有可以控制驱动力的结构的所有车辆。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置的标准 路面反作用力转矩Tref、实际路面反作用力转矩Talign、行动状态推定值Sbl 及驱动力控制标记的变化时序图。
图7中，若轮胎9的夹持力到达极限，车辆处于转向不足等不稳定状态， 则实际路面反作用力转矩Talign饱和，在标准路面反作用力转矩Tref和实际 路面反作用力转矩Talign之间产生偏差。
此时，从行动状态推定单元17输出的行动状态推定值Sbl开始增加，在 时刻tl大于临界值Th。另外，驱动力控制单元18在时刻tl恢复驱动力控制 标记，向驱动单元30输出控制驱动力的驱动指令。此处，说明车辆的旋转半径和车速V的关系。若设旋转半径为L，车辆产
生的横向加速度为Gy，车辆产生的横摆角速度(包括横滑移角速度)为Y，则车 辆的旋转半径可由下式(9)表达。 公式3
式(9)中，为了使车辆的旋转半径L减小，只要使分母项的横向加速度Gy 或者横摆角速度y变大，或者使分子项的车速V减小即可。然而，在车辆处于 转向不足等不稳定状态时，由于前方的轮胎9的实际路面反作用力转矩Talign 饱和，轮胎9的夹持力达到极限，因此横向加速度Gy及横摆角速度y都处于 饱和状态，无法使横向加速度Gy及横摆角速度Y变大。
因此可知，为了使车辆的旋转半径L减小，使车速V减小较为有效。
图8是表示前轮转向力Yf(侧力)及实际路面反作用力转矩Talign相对于前 轮偏离角otf的一般的关系的说明图。
从图8中可知，对于前轮偏离角af，实际路面反作用力转矩Talign比前轮 转向力Yf更早饱和。
此处，若设从车辆的重心点到前车轴的距离为Lf，从车辆的重心点到后车 轴的距离为Lr，前轮转向力为Yf，后轮转向力为Yr，车辆本身的绕z轴的转 动惯量为i，则车辆产生的横摆角速度y可由下式(10)表达。
公式4
(L f xY f ) _ ( L rxY r ) /im
Y=-^- ......(10)
i
从式(10)及图8可知，实际路面反作用力转矩Talign比横摆角速度Y更早 饱和。
因此，通过使用实际路面反作用力转矩Talign，与横摆角速度y相比，可
以提早检测车辆的转向不足等不稳定状态。另外，由于不必使用横摆角速度传 感器或者横向加速度传感器，因此能以廉价的结构推定车辆的行动状态。
下面，参照图1 图8、以及图9的流程图，说明本发明的实施方式l所
涉及的用于车辆的行驶控制装置的动作。
首先，通过操纵角检测单元5检测操纵角e，存储在存储器(步骤S41)。 然后，通过车速检测单元10检测车速V，存储在存储器(步骤S42)。接下来，通过路面反作用力转矩检测单元15检测实际路面反作用力转矩
Talign，存储在存储器(步骤S43)。
接下来，通过标准路面反作用力转矩计算单元16，基于预先存储在存储器 的标准路面反作用力转矩Tref和操纵角0之比Kalign(根据车速V而不同)、存 储在存储器的操纵角e及车速V，计算标准路面反作用力转矩Tref，存储在存 储器(步骤S44)。
接下来，通过行动状态推定单元17，使用上式(8)计算行动状态推定值Sbl， 存储在存储器(步骤S45)。
接下来，通过驱动力控制单元18判定行动状态推定值Sbl是否大于临界 值Th(步骤S46)。
步骤S46中，判定行动状态推定值Sbl大于临界值Th(即，是)时，从驱动 力控制单元18向驱动单元30输出控制驱动力的驱动指令(步骤S47)，结束图9 的处理。
另一方面，步骤S46中，判定行动状态推定值Sbl位于临界值Th以下(即， 否)时，直接转移至步骤S41。
若采用本发明的实施方式1所涉及的用于车辆的行驶控制装置，则行动状 态推定单元17基于实际路面反作用力转矩Talign和标准路面反作用力转矩 Tref的偏差，计算行动状态推定值Sbl，驱动力控制单元18使用行动状态推定 值Sbl判断车辆的不稳定状态，从而与使用横摆角速度的情况比较，可以提早 控制车辆的驱动力。
因此，可以使驱动力控制介入而不给驾驶者带来不快。
另外，由于路面反作用力转矩检测单元15使用时间常数可变的低通滤波 器来计算实际路面反作用力转矩Talign，因此可以降低噪声的影响。
另外，由于不需要横摆角速度传感器或者横向加速度传感器等传感器，且 不需要复杂的计算，因此能以廉价的结构保持车辆稳定，可以使安全性提高。
实施例2
图10是表示本发明的实施方式2所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行 动状态推定单元17A的方框图。
图10中，行动状态推定单元17A具有从标准路面反作用力转矩Tref减去实际路面反作用力转矩Talign、而计算偏差的加减运算器22;将标准路面反 作用力转矩Tref与实际路面反作用力转矩Talign的偏差与增益值K1相乘的比 例增益23;将标准路面反作用力转矩Tref和实际路面反作用力转矩Talign的 偏差进行微分的微分器25;将从微分器25输出的偏差的微分值与增益值K2 相乘的微分增益26;以及将比例增益23的输出和微分增益26的输出相加、作 为行动状态推定值Sb2输出的加法器27。
此处，行动状态推定值Sb2可由下式(ll)表达。另外，下式(ll)中，d/dt 表示时间微分。
公式5
Sb2二Klx(Tre f—Ta 1 i gn) +K 2x丄(Tref — Tal ign)
d t
……(11)
另外，驱动力控制单元18的比较器24将从行动状态推定单元17A输出的 行动状态推定值Sb2、与预先设定的任意的临界值Th进行比较。
其它的结构及动作与上述的实施方式1一样，省略其说明。
若采用本发明的实施方式2所涉及的用于车辆的行驶控制装置，可以取得 与上述实施方式1同样的效果。
实施例3
图11是表示本发明的实施方式3所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行 动状态推定单元17B的方框图。
图11中，行动状态推定单元17B具有实际路面反作用力转矩Talign除以 标准路面反作用力转矩Tref求出其比例、并作为行动状态推定值Sb3输出的除 法器28。
此处，行动状态推定值Sb3可由下式(12)表达。 公式6
式(12)中，若车辆处于转向不足等不稳定状态，则由于实际路面反作用力 转矩Talign饱和，因此行动状态推定值Sb3逐渐减小。
另外，驱动力控制单元18的比较器24将从行动状态推定单元17B输出的 行动状态推定值Sb3、与预先设定的任意的临界值Th进行比较。驱动力控制单元18在比较器24中判定行动状态推定值Sb3小于临界值 Th日寸，恢复驱动力控制标记，并且向发动机30A的ECU、变速器30B的ECU 及电动机30C的ECU中的至少一个输出控制驱动力的驱动指令，使驱动力降 低。
图12是表示本发明的实施方式3所涉及的用于车辆的行驶控制装置的标 准路面反作用力转矩Tref、实际路面反作用力转矩Talign、行动状态推定值Sb3 及驱动力控制标记的变化的时序图。
图12中，若车辆处于转向不足等不稳定状态，则从行动状态推定单元17B 输出的行动状态推定值Sb3开始减少，在时刻t2小于临界值Th。另外，驱动 力控制单元18在时刻t2恢复驱动力控制标记，向驱动单元30输出控制驱动力 的驱动指令。
其它的结构及动作与上述的实施方式1一样，省略其说明。 若采用本发明的实施方式3所涉及的用于车辆的行驶控制装置，则可以取 得与上述实施方式1同样的效果。 实施例4
图13是表示本发明的实施方式4所涉及的用于车辆的行驶控制装置的行 动状态推定单元17C的方框图。
图13中，行动状态推定单元17C具有标准路面反作用力转矩Tref除以实 际路面反作用力转矩Talign求出其比例、并输出作为行动状态推定值Sb4的除 法器28。
此处，行动状态推定值Sb4可由下式(13)表达。 公式7
式(13)中，若车辆处于转向不足等不稳定状态，则由于实际路面反作用力 转矩Talign饱和，因此行动状态推定值Sb4逐渐变大。
另外，驱动力控制单元18的比较器24将从行动状态推定单元17C输出的 行动状态推定值Sb4、与预先设定的任意的临界值Th进行比较。
驱动力控制单元18在比较器24中判定行动状态推定值Sb4大于临界值 Th日寸，恢复驱动力控制标记，并且向发动机30A的ECU、变速器30B的ECU及电动机30C的ECU中的至少一个输出控制驱动力的驱动指令，使驱动力降低。
图14是表示本发明的实施方式4所涉及的用于车辆的行驶控制装置的标 准路面反作用力转矩Tref、实际路面反作用力转矩Talign、行动状态推定值Sb4 及驱动力控制标记的变化的时序图。
图14中，若车辆处于转向不足等不稳定状态，则从行动状态推定单元17C 输出的行动状态推定值Sb4开始减少，在时刻t3大于临界值Th。另外，驱动 力控制单元18在时刻t3恢复驱动力控制标记，向驱动单元30输出控制驱动力 的驱动指令。
其它的结构及动作与上述的实施方式1一样，省略其说明。
若采用本发明的实施方式4所涉及的用于车辆的行驶控制装置，则可以取 得与上述实施方式1同样的效果。
另外，上述实施方式1 4的行动状态推定单元17、 17A 17C是计算各 个实际路面反作用力转矩Talign和标准路面反作用力转矩Tref的偏差及比例， 但不限定于此，也可以将偏差及比例组合，计算行动状态推定值。
此时，也可以取得与上述实施方式1 4同样的效果。
另外，上述实施方式l 4的驱动力控制单元18是将行动状态推定值Sb1 Sb4与临界值Th进行比较，判断实际路面反作用力转矩Talign的极限，但不 限于此。
驱动力控制单元也可以例如如日本专利特开2005-324737号公报所示，利 用基于转向轴反作用力转矩和摩擦转矩的修正量，修正标准路面反作用力转 矩，计算全区域路面反作用力转矩推定值，基于全区域路面反作用力转矩推定 值来判定实际路面反作用力转矩的极限。
另外，也可以例如如日本专利第3590608号公报及日本专利特开 2003-341538号公报所示，检测实际路面反作用力转矩的峰值，在实际路面反 作用力转矩饱和时判定实际路面反作用力转矩的极限。
这些情况下，也可以取得与上述实施方式1 4同样的效果。
另外，上述实施方式1 4的路面反作用力转矩检测单元15是基于操纵转 矩Thdl、车速V、辅助转矩Tassist、以及操纵速度cos，检测实际路面反作用力转矩Talign，但不限于此。
路面反作用力转矩检测单元由安装在轮胎9上的测力传感器构成，也可以
将设置在测力传感器上的应变仪的形变输出作为实际路面反作用力转矩。
此时，也可以取得与上述实施方式1 4同样的效果。
权利要求
1. 一种用于车辆的行驶控制装置，其特征在于，包括检测出车辆的轮胎承受的来自路面的实际路面反作用力转矩的路面反作用力转矩检测单元；检测出所述车辆的转向盘的操纵角的操纵角检测单元；检测出所述车辆的车速的车速检测单元；基于所述操纵角及所述车速来计算相当于线性的路面反作用力转矩的标准路面反作用力转矩的标准路面反作用力转矩计算单元；基于所述实际路面反作用力转矩和所述标准路面反作用力转矩的偏差及比例中的至少一方来推定所述车辆的行动状态的行动状态推定单元；以及根据所述行动状态控制所述车辆的驱动力的驱动力控制单元。
2. 如权利要求1所述的用于车辆的行驶控制装置，其特征在于，还包括 检测出所述车辆的驾驶者的操纵转矩的操纵转矩检测单元； 计算对所述操纵转矩进行辅助的辅助转矩的辅助转矩计算单元；以及 检测出所述驾驶者操纵所述转向盘的操纵速度的操纵速度检测单元， 所述路面反作用力转矩检测单元基于所述操纵转矩、所述辅助转矩、所述操纵速度及所述车速来计算所述实际路面反作用力转矩。
3. 如权利要求1或2所述的用于车辆的行驶控制装置，其特征在于， 还具有驱动所述车辆用的发动机，所述驱动力控制单元根据所述行动状态，控制所述发动机的输出。
4. 如权利要求1至3中的任意一项所述的用于车辆的行驶控制装置，其特 征在于，还具有用于传递所述车辆的驱动的变速器， 所述驱动力控制单元根据所述行动状态来控制所述变速器。
5. 如权利要求1至4中的任意一项所述的用于车辆的行驶控制装置，其特 征在于，还具有用于驱动所述车辆的电动机，所述驱动力控制单元根据所述行动状态来控制所述电动机的输出。
全文摘要
本发明提供一种在控制介入时不会给驾驶者带来不快、且能以廉价的结构保持车辆稳定的用于车辆的行驶控制装置。该装置包括检测车辆的轮胎(9)承受的来自路面的实际路面反作用力转矩Talign的路面反作用力转矩检测单元(15)；检测车辆的转向盘(2)的操纵角θ的操纵角检测单元(5)；检测车辆的车速V的车速检测单元(10)；基于操纵角θ及车速V、计算线性的路面反作用力转矩的标准路面反作用力转矩Tref的标准路面反作用力转矩计算单元(16)；基于实际路面反作用力转矩Talign和标准路面反作用力转矩Tref的偏差及比例中的至少一方、推定车辆的行动状态的行动状态推定单元(17)；以及根据行动状态控制车辆的驱动力的驱动力控制单元(18)。
文档编号B60W30/02GK101489848SQ20078002705
公开日2009年7月22日 申请日期2007年9月27日 优先权日2006年9月28日
发明者中岛健治, 佐竹敏英, 松永隆德, 栗重正彦, 藤冈宏司 申请人:三菱电机株式会社