车辆的运动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种使用了制动力以及驱动力的车辆的运动控制装置。
【背景技术】
[0002] 在汽车领域中，为了实现环境友好性、稳定性、舒适性的提高，不仅开发了用 于防止转向中的自旋、脱离道路等的侧滑防止装置（Electronic Stability Control: 以下称为ESC)等车辆控制系统，还在加速开发使用了称为车辆间距离控制（Adaptive Cruise Control:以下称为ACC)或车道离开防止系统、预碰撞安全的智能道路交通系统 (Intelligent Transport Systems:以下称为 ITS)的车辆控制系统。
[0003] ESC是基于直接横摆力矩控制（Direct Yaw-moment Control :DYC)的想法的车辆 运动控制（参照非专利文献1)。
[0004] 如非专利文献1中记载的那样，该DYC是为了提高车辆的操纵性和稳定性，直接促 进车辆的绕Z轴的旋转即横摆运动，或通过使左右轮的制动力或驱动力具有差分来控制用 于进行恢复的横摆力矩的方法。
[0005] 此外，还存在以下的方法：与通过方向盘操作产生的横向运动相联系自动地进 行加减速，由此在前轮和后轮之间产生负载转移，从而提高车辆的操纵性和稳定性的方法 (参照非专利文献2)。
[0006] 用于自动进行的加减速指令值（目标前后加速度GJ如下式1所示，
[0007] [式 1]
【主权项】
1. 一种车辆的运动控制装置，其特征在于，具有： 控制单元，其独立地控制车辆的各轮的驱动力或驱动扭矩和/或制动力或制动扭矩； 车辆加减速指令运算单元，其根据所述车辆的横向加加速度来计算车辆加减速指令 值； 第1车辆横摆力矩指令运算单元，其根据所述车辆的横向加加速度来计算第1车辆横 摆力矩指令值；以及 第2车辆横摆力矩指令运算单元，其根据所述车辆的侧滑信息来计算第2车辆横摆力 矩指令值， 并且具有： 第1模式，根据所述车辆加减速指令值，使所述车辆的4个轮中的左右轮产生大体相同 的驱动力或驱动扭矩和/或制动力或制动扭矩，来控制车辆的加减速； 第2模式，根据所述第1车辆横摆力矩指令值，使所述车辆的4个轮中的左右轮产生不 同的驱动力或驱动扭矩和/或制动力或制动扭矩，来控制车辆的横摆力矩；以及 第3模式，根据所述第2车辆横摆力矩指令值，使所述车辆的4个轮中的左右轮产生不 同的驱动力或驱动扭矩和/或制动力或制动扭矩，来控制车辆的横摆力矩。
2. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 所述第1模式是第1. 1模式和第1. 2模式中的某一方或双方，其中， 第1. 1模式为在车辆横向加速度与车辆横向加加速度的积为正时，基于通过所述车辆 加减速指令运算单元根据所述车辆的横向加加速度计算出的车辆加减速指令值，来控制车 辆的减速的模式； 第1. 2模式为在车辆横向加速度与车辆横向加加速度的积为负时，基于通过所述车辆 加减速指令运算单元根据所述车辆的横向加加速度计算出的车辆加减速指令值，来控制车 辆的加速的模式。
3. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 所述第2模式是第2. 1模式和第2. 2模式中的某一方或双方，其中， 第2. 1模式为在车辆横向加速度与车辆横向加加速度的积为正时，基于所述第1车辆 横摆力矩指令运算单元根据所述车辆的横向加加速度计算出的所述第1车辆横摆力矩指 令值即车辆转向促进侧的横摆力矩指令值，来控制车辆的转向促进侧的横摆力矩的模式； 第2. 2模式为在车辆横向加速度与车辆横向加加速度的积为负时，基于所述第1车辆 横摆力矩指令运算单元根据所述车辆的横向加加速度计算出的所述第1车辆横摆力矩指 令值即车辆稳定侧的横摆力矩指令值，来控制车辆的稳定侧的横摆力矩的模式。
4. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 所述第3模式是第3. 1模式和第3. 2模式的双方，其中， 第3. 1模式为根据所述第2车辆横摆力矩指令值即车辆稳定侧的横摆力矩指令值，来 控制车辆的稳定侧的横摆力矩的模式； 第3. 2模式为根据所述第2车辆横摆力矩指令值即车辆转向促进侧的横摆力矩指令 值，来控制车辆的转向促进侧的横摆力矩的模式。
5. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 具有所述第1车辆横摆力矩指令值与所述第2车辆横摆力矩指令值的调停单元， 所述调停单元采用并输出所述第1车辆横摆力矩指令值和所述第2车辆横摆力矩指令 值中的绝对值大的一方。
6. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 在相同的控制器内具备所述车辆加减速指令运算单元和所述第1车辆横摆力矩指令 运算单元， 从所述控制器通过通信将由所述车辆加减速指令运算单元计算出的所述车辆加减速 指令值和由所述第1车辆横摆力矩指令运算单元计算出的所述第1车辆横摆力矩指令值发 送给所述控制单元。
7. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 具有产生制动力或制动扭矩的电动机， 所述控制单元具有再生单元，其再生在由所述电动机产生所述制动力或所述制动扭矩 时所产生的电力。
8. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 生成所述车辆加减速指令值，以便在所述车辆的横向加速度增加时使所述车辆减速， 在所述车辆的横向加速度减少时使所述车辆加速。
9. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 生成所述车辆加减速指令值，以便在所述车辆的转向角增加时使所述车辆减速，在所 述车辆的转向角减少时使所述车辆加速。
10. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 基于根据所述车辆的转向角和车速生成的所述车辆的横向加速度以及横向加加速度、 预先决定的增益，来生成所述车辆加减速指令值。
11. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 在将车辆的横向加速度设为Gy，将车辆的横向加加速度设为Gyd(rt，将预先决定的横向 加加速度增益设为Cxy，将预先决定的一次延迟时间常数设为T，将预先决定的拉普拉斯运 算符设为s，将预先决定的偏置设为GxD。时，通过下式计算所述车辆加减速指令值Gx。
12. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 生成所述第1车辆横摆力矩指令值，以便在所述车辆的横向加速度增加时促进所述车 辆的转向，在所述车辆的横向加速度减少时所述车辆的转向复原。
13. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 生成所述第1车辆横摆力矩指令值，以便在所述车辆的转向角增加时促进所述车辆的 转向，在所述车辆的转向角减少时所述车辆的转向复原。
14. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 基于根据所述车辆的转向角和车速生成的车辆的横向加速度以及横向加加速度、预先 决定的增益，来生成所述第1车辆横摆力矩指令值。
15. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 在将车辆横向加速度设为Gy，将车辆横向加加速度设为Gyd()t，将预先决定的横向加加 速度增益设为，将预先决定的一次延迟时间常数设为T_，将预先决定的拉普拉斯运算符 设为s时，通过下式计算所述第1车辆横摆力矩指令Mz+
16. 根据权利要求10、11、14、15中的任一项所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 对横向加速度进行时间微分处理来计算所述横向加加速度， 所述横向加速度根据转向角和车速来推定，或者根据由横摆率传感器检测出的横摆率 和车速来推定，或者通过横向加速度传感器进行测量。
17. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 所述车辆加减速指令值具有加速指令值和减速指令值， 在输入了来自驾驶员的制动操作指令时，所述加速指令值成为零，在输入了来自驾驶 员的加速操作指令时，所述减速指令值成为零。
18. 根据权利要求1所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 所述车辆加减速指令值根据由外界信息检测单元检测出的外界信息而成为零，所述外 界信息包含障碍物信息、前行车辆信息、后方车辆信息中的任意一个。
19. 根据权利要求11所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 所述车辆加减速指令运算单元根据由外界信息检测单元检测出的外界信息使所述横 向加加速度增益Cxy变化， 所述外界信息包含障碍物信息、前行车辆信息、后方车辆信息中的任意一个。
20. 根据权利要求15所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 所述第1车辆横摆力矩指令运算单元根据由外界信息检测单元检测出的外界信息使 所述横向加加速度增益Cmnl变化， 所述外界信息包含障碍物信息、前行车辆信息、后方车辆信息中的任意一个。
【专利摘要】为了提供一种提高操纵性、稳定性、驾驶舒适性的车辆的运动控制装置，该车辆的运动控制装置具有：控制单元，其独立地控制车辆的各轮的驱动力；加减速指令运算单元，其根据横向加加速度来计算加减速指令值；第1横摆力矩指令运算单元，其根据横向加加速度来计算第1车辆横摆力矩指令值；第2横摆力矩指令运算单元，其根据侧滑信息来计算第2横摆力矩指令值；第1模式，其根据加减速指令值，使4轮中的左右轮产生大体相同的驱动力，来控制加减速；第2模式，其根据第1横摆力矩指令值，使4轮中的左右轮产生不同的驱动力，来控制横摆力矩；以及第3模式，其根据第2横摆力矩指令值，使4轮中的左右轮产生不同的驱动力，来控制横摆力矩。
【IPC分类】B60T8-1755, B60W10-08, B60W30-045, B60W10-184, B60L15-20
【公开号】CN104703854
【申请号】CN201380051395
【发明人】山门诚, 佐佐木光秀, 植山干夫, 长塚敬一郎
【申请人】日立汽车系统株式会社
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年9月20日
【公告号】EP2905193A1, US20150239442, WO2014054432A1