使用了加加速度信息的车辆的运动控制装置的制作方法

专利名称：使用了加加速度信息的车辆的运动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的运动控制，尤其使用车辆的横向的加加速度信息控
制横摆力矩(yawmoment)的装置。
背景技术：
关于控制车辆的力矩的车辆控制装置，例如，有在专利文献l中公开 的方式。然而，通常，由于车辆的左右轮间产生的扭矩差，因此使左右的 各车轮和路面之间发挥的驱动力或制动力的大小左右不平衡，由此在车辆 上产生横摆力矩，控制车辆的行动。
关于确定在车辆的左右轮间产生的扭矩差的目标值的控制逻辑，在专 利文献1中公开的方式之一中有将与转向盘角速度成比例的值作为扭矩差 的目标值的方式。根据专利文献l可知，若产生与转向盘角速度成比例的 扭矩差，则产生与转向盘角速度成比例的横摆力矩，能够提高相对于转向 盘操作的车辆的横摆运动的初始响应性。
专利文献1特开平10—16599号公报
但是，像上述专利文献1中公开的控制逻辑，将车辆的左右轮间产生 的扭矩差的目标值作为仅与转向盘角速度成比例的值，不能确保应对车辆 的动态(车辆的横向的运动性能)的变化。
由于车速高速化，横摆应答的稳定性降低，或由于车辆的横向滑动状 态，轮胎到达非线形区域，或由于加减速而产生的各轮的负荷变化，或由 于轮胎前后力的增加而发生横向力的降低等的情况下，车辆原本具有的复 原横摆力矩变化。由于该复原横摆力矩和控制输入的合成横摆力矩，其结 果导致使车辆不稳定的区域
发明内容
本发明的目的在于提供能够根据车辆的动态变化，改变横摆力矩控制 量的车辆的运动控制装置。
为了解决所述问题，本发明主要采用如下结构。
一种车辆的运动控制装置，其具备控制车辆的横摆力矩的控制机构， 具有第一检测机构，其检测车辆的前后方向的速度(V);第二检测机构， 其检测车辆的横向加加速度(Gy—dot)，基于由所述第二检测机构检测出
的车辆的横向加加速度(Gy一dot)除以由所述第一检测机构检测出的车辆 的前后方向的速度(V)得到的值(Gy一dot/V)，控制车辆的横摆力矩。
另外，具有第三检测机构，其检测车辆的横摆角加速度(r—dot), 按照所述车辆的横向加加速度(Gy—dot)除以所述车辆的前后方向的速度 (V)得到的值(Gy—dot/V)、和由所述第三检测机构检测出的车辆的横摆 角加速度(r—dot)之差变小的方式，利用所述控制机构控制车辆的横摆力 矩。
根据本发明可知，根据包含非正常的车辆加减速状态的车辆的横向动 态的变化，能够调节控制横摆力矩，能够实现稳定的行驶。


图1是表示车辆的运动控制装置的整体结构的图。
图2是表示从车辆的逆时针方向的转弯状态实施了三种正的横摆力矩 输入的状况的示意图。
图3是表示从车辆的逆时针方向的转弯状态实施了三种负的横摆力矩 输入的状况的示意图。
图4是为了表示车辆沿曲线转弯的状况而说明轨迹的曲率和沿轨迹的 弧长参数的概念的图。
图5是表示车辆没有横向滑动的转弯状态即理想状态的图。
图6是说明实际的车辆具有动态而转弯的状态和将校正力矩作为必要 的状况的图。
图7是说明车辆的运动控制装置中的控制逻辑的图。
图8是表示车辆的伴随加减速的运动时的实际测量结果的图。
图9是表示规定车速和操纵条件时的规范横摆角加速度和实际的横摆角加速度的实际测量结果的图。
图10是表示规定了车速和操纵条件时的目标横摆力矩和校正横摆力 矩的实际测量比较的图。
图中0 —车辆；l一电动机；2 —驱动力分配机构；7 —前动力转向盘; 8 —后动力转向盘；IO —加速踏板；ll一制动器踏板；16 —转向盘；21 — 横向加速度传感器；22 —前后加速度传感器；23、 24、 25 —微分回路；31 一加速器传感器；32 —制动器传感器；33 —转向角传感器；38 —横摆率传 感器；40—中央控制器；44一转向盘控制器；46 —动力传动系控制器；451、 452 —制动器控制器；48 —踏板控制器；51 —加速反力电动机；52 —制动 反力电动机；53—操纵反力电动机；61 —左前轮；62 —右前轮；63—左后 轮；右后轮。
具体实施例方式
以下，参照图1 图10，详细说明车辆的运动控制装置。图1是表示 车辆的运动控制装置的整体结构的图。在本实施方式中，车辆O由所谓的 线操纵系统(by wire system)构成，在驾驶员和操纵机构、加速机构、减 速机构之间没有机械结合。然后，关于本实施方式的车辆的运动控制装置 的结构和动作，分为各项目进行说明。
车辆0是利用电动机1驱动左后轮63、右后轮64的后轮驱动车(Rear motor Rear Drive: RR车)(尤其，驱动方式与本实施方式没有直接关系)。 装配有与电动机1连接，能够将电动机的扭矩自由分配于左右轮的驱动力 分配机构2。
首先，叙述具体的设备结构。在左前轮6K右前轮62、左后轮63、 右后轮64分别搭载有制动转子、车轮速度检测用转子、车辆侧的车轮速 度传感器(pickup),形成能够检测各轮的车轮速度的结构。驾驶员的加速 踏板10的踩踏量由加速位置传感器31检测，经由踏板控制器48用中央 控制器40执行运算处理。该运算处理中还包含与本实施方式有关的与横 摆力矩控制对应的力矩分配信息。还有，动力传动系控制器46根据该控 制量控制电动机1的输出。另外，电动机1的输出经由利用动力传动系控制器46控制的驱动力分配机构2，以最佳的比率分配给左后轮63、右后 轮64。
加速踏板10又与加速反力电动机51连接，基于中央控制器40的运 算指令，利用踏板控制器48反力控制。 [制动]
在左前轮51、右前轮、左后轮53、右后轮54分别具备制动转子，在 车体侧搭载有通过用衬垫(未图示)包夹该制动转子而使车轮减速的盘式 制动器。盘式制动器是液压式或在每个盘式制动器具有电机电动机的电机 式。
基本上基于中央控制器40的运算处理，利用制动器控制器451 (前轮 用)、452 (后轮用)控制各自的盘式制动器。另外，在该制动器控制器451、 452中输入如上所述的各轮的车轮速度。通过利用这些四轮的车轮速度， 将前轮(非驱动轮)的车轮速度平均处理，从而能够推测绝对车速。
在本实施方式中，通过使用检测车轮速度及车辆前后方向的加速度的 加速度传感器的信号，即使在四轮的车轮速度同时急剧下降的情况下，也 能够正确地测量绝对车速(V)(关于这样的绝对车速的测量，例如，可以 采用公知的特开平5 — 16789号公报等中公开的技术)。另外，通过采用前 轮(非驱动轮)的左右轮速度的差分，形成能推测车体的横摆率的结构 (r_W)。还有，这些信号在中央控制器40中作为共用信息，时常被监控。
制动器踏板11与制动反力电动机52连接，基于中央控制器40的运 算指令，通过踏板控制器48，将其反力控制。
在本实施方式中，在实现后述的横摆力矩控制时具有三个模式(后述， 但为基于操纵的横摆力矩附加、基于左右差动制驱动(制駆動)输入的横 摆力矩附加、利用从后轮至前轮的负荷移动形成的横摆力矩附加(参照图 7)，其中之一为"基于左右差动制驱动输入的横摆力矩附加"。对左右轮产 生不同的制动力或驱动力，但作为横摆力矩起到贡献作用的是左右的制动 力或驱动力的差分。
从而，为了实现该差分而单侧驱动，从而可得到与制动相反侧等通常 不同的动作。这样的状况下的综合控制指令由中央控制器40综合性确定指令，且经由制动器控制器451 (前轮用)、452 (后轮用)、动力传动系控 制器46、电动机1、驱动力分配机构2适当控制。 [操纵]
车辆0的操纵系形成为四轮操纵装置，但形成为驾驶员的转向角和轮 胎偏斜角之间没有机械结合的线控制转向构造。操纵系包括在内部包含转 向角传感器33的前动力转向盘(front power steering) 7、转向盘16、驾 驶员转向角传感器33、和转向盘控制器44。驾驶员的转向盘16的操纵量 由驾驶员转向角传感器33检测，经由转向盘控制器44由中央控制器40 进行运算处理。在该运算处理中还包含与本实施方式有关的与横摆力矩控 制相应的转向角输入。还有，转向盘控制器44根据该操纵量，控制前动 力转向盘7、后动力转向盘8。
转向盘16与转向反力电动机53连接，基于中央控制器40的运算指 令，通过转向盘控制器44而被反力控制。驾驶员的制动器踏板ll的踩踏 量由制动器踏板位置传感器32检测，经由踏板控制器48由中央控制器40 进行运算处理。
其次，对本实施方式的运动传感器组进行说明。如图1所示，横向加 速度传感器21与前后加速度传感器22及横摆率传感器38(车辆的旋转角 速度)配置于重心点附近。另外，搭载有将各自的角速度传感器的输出微 分而得到加加速度信息的微分回路23、 24。进而，搭载有对横摆率传感器 38的传感器输出进行微分而得到横摆角加速度信号的微分回路25。
在本实施方式中，为了明确化微分回路的存在而图示设置于各传感 器，但实际上向中央控制器40直接输入加速度信号而进行各种运算处理 后进行微分处理也可。从而，使用由在先的车轮速度传感器推测的横摆率， 在中央控制器40内进行微分处理，得到车体的横摆角加速度也可。另外， 为了得到加加速度，使用加速度传感器和微分回路，但使用已知的加加速 度传感器(例如，参照特开2002—340925号公报)也可。
其次，使用图2和图3，说明基于左右轮驱动力分配的横摆力矩控制。 在本实施方式中，使用"基于操纵的横摆力矩附加"、"基于左右差动制驱动输入的横摆力矩附加"、"基于从后轮至前轮的负荷移动的横摆力矩附加" 三种方法，控制对车辆O施加的横摆力矩。图2是表示从车辆的逆时针方 向的转弯状态实施三种正的横摆力矩输入的状况的示意图。图3是表示从 车辆的逆时针方向的转弯状态实施了三种正的横摆力矩输入的状况的示
意图。图3是表示从车辆的逆时针方向的转弯状态实施了三种负的横摆力
矩输入的状况的示意图。
图2是表示从图2的(A)所示的标准状态输入正的横摆力矩的情况 下的三种方法的图。首先，示出标准状态(A)下的车辆0的横向的运动 方程式和横摆(旋转)运动的方程式。
数1
<formula>formula see original document page 10</formula>
数2
其中，m:车辆O的质量、Gy:对车辆0施加的横向的加速度、Fyf: 前两轮的横向力、Fyr:后两轮的横向力、M:横摆力矩、Iz:车辆O的横 摆惯性力矩、r_dot:车辆O的横摆角加速度(r为横摆率)、If:车辆O的 重心点和前车轴间的距离、Ir:车辆0重心点和后车轴间的距离。在标准 状态下，横摆运动表示平衡(横摆力矩为零)，角加速度为零。
从标准状态(A)实施了"基于操纵的横摆力矩附加"为(B)状态。与 (A)的标准状态相比，将前轮操纵角仅增加了 ASf，将后轮仅增加了逆 向ASr,因此，前轮两轮的横向力从Fyf增加至Fysf后，后轮两轮的横向 力从Fyr减少至Fyrf，因此，按照上述数学式2，如下述数学式3所示地 产生正的力矩(Ms)。数3
<formula>formula see original document page 10</formula>
另外，在本实施方式中，设想后轮也能够操纵的四轮操纵车辆，但在 通常的前轮操纵车辆中也产生正的力矩。其次，从(A)的标准状态对左后轮63施加制动力一Fdrl，对右后轮 64施加驱动力Fdrr，还有，对左前轮61施加制动力—Fdf为(C)的"基 于左右差动制驱动输入的力矩附加"。在这种情况下，如下所示。数4
<formula>formula see original document page 11</formula>
在此，d表示左右的轮胎(如图所示为左右车轮间距离)。进而，若如 下所示地进行控制，数5
则即使不是所有轮驱动车(在本例中为不驱动右前轮62)，也能够在前后 方向上不发生加减速地产生横摆力矩。即，能够在对驾驶员不赋予不舒适 感的情况下施加横摆力矩。
其次，图2的(D)是通过施加制动力，发生从后轮到前轮的主动的 负荷移动，减少车辆的复原横摆力矩，其结果，产生横摆力矩的方法。
基于该负荷移动的横摆力矩附加的现象如在"汽车技术会Vo1.47、 N0.12、 1993的PP.54 60、著作人芝端等"中揭示的"关于基于横摆力矩控 制的车辆运动性能的提高"中的公开内容，在轮胎的横向力与负荷成比例 的范围内，由正常转弯中的加减速形成的横摆力矩与横向加速度和前后加 速度之积成比例。该现象由于前轮的摩擦圆从图2 (A)的状态利用减速 度一Gx增加，并且，后轮的摩擦圆以减速度一Gx减少而发生。其中，一 Gx如下。
<formula>formula see original document page 11</formula>省略投入的横摆力矩成为横向加速度和前后加速度之积为止的式变 形，但如下所述，能够投入正的横摆力矩。数7<formula>formula see original document page 12</formula>
另一方面，图3是以与图2所示的方法相同的方法输入负的横摆力矩 的方法。由于与图2的正的横摆力矩的输入相同的方法，因此，省略详细 的说明，但通过操纵是减少转向角，或将后轮向与前轮相同的相位方向操 纵，制驱动是施加相反方向的制驱动力，在负荷移动中通过加速而增加后 轮负荷，将后轮横向力相对地增加，并且，减少前轮横向力，由此得到复 原方向的(图3的(B) (C) (D)中为顺时针方向)力矩。
如上所述，本实施方式的车辆能够利用中央控制器40的指令，产生 正负方向的横摆力矩。其次，对用于得到具体的横摆力矩指令的目标横摆 力矩的算出方法进行详细说明。还有，如上所述的横摆力矩的产生的方法 的概略在各种文献中己有介绍。
如图4所示，设想车辆沿某曲线转弯的状况。在地上固定的坐标系(X， Y)的C (s) = (X (s)， Y (s))表示的曲线中，s是追随曲线的距离。 若轨迹的曲率为k (=l/p (p:转弯半径))，则k如数学式8所示，通常使 用沿轨迹的弧长参数(s)表示。数8
<formula>formula see original document page 12</formula>
艮口，在沿曲线前进某个距离(ds)时角度(de)发生变化的情况下， 将其记载为曲率k (de/ds)。
'众所周知，将在恒定车速下将转向盘以一定角速度操纵时车辆描绘的 轨迹称为回旋曲线，经常使用于道路设计。该曲线由下述数学式表示，是 曲率的变化率相对于前进的距离为恒定的曲线。
数9
<formula>formula see original document page 12</formula>从而，使车辆以速度恒定(U)在回旋曲线上行驶的情况下，如下所示。
数10<formula>formula see original document page 13</formula>
从该车辆观察的曲率的时间变化如下所示，且为恒定(这可以考虑为 从弧长参数向时间参数的置换)。数ll
<formula>formula see original document page 13</formula>
另一方面，由曲率k的定义，k (s)如数学式12所示地表示。数12
这表示若车辆在曲率k (s)的曲线上没有横向滑动的变化地从Sl 一〉s2移动，则车辆横摆角仅产生W。
没有横向滑动的变化的状态是指如图5所示地曲线(表示C (s)的粗 的黑曲线)的切线方向的矢量(V)和车辆的速度方向(单点划线方向) 之差为零(图5 (A)，或称为横向滑动角的角度(p)为恒定(图5 (B)) 的状态，在这样的状态下，认为车辆的公转和自转协调而一致的理想状态。 另外，该理想状态下产生的横摆角几何学地确定，需要注意的是与车辆动 态没有直接关系。还有，关于图5所示的状态的详细情况例如在"汽车的 运动和制动"、安部正人著、山海堂出版、1992年7月10日第一版发行、 第3章中已有记载。
从图4所示的sl—>s2为止的移动需要tl一H2的时间，这样的运动 状态的车辆的横摆率r ref如下所示。数13
进而，若求出横摆角加速度(r—ref_dot)，则如下所示。数14
在此，车辆的前进方向的速度如下述式所示，
数15
车辆的前后方向的加速度为Gx的情况下，则形成数16
另外，若将车辆的横向的加速度设为Gy，则如图5所示，关于没有 横向滑动的变化的状态下运动的车辆具有如下关系。数17
<formula>formula see original document page 14</formula>
数18
将该两边进行时间微分，求出曲率的时间变化如下。数19
在此，07_(101是车辆的横向加速度。若将数学式16、数学式18、数 学式19代入数学式14，则如下所示。数20在此，第二项的前后加速度和横向加速度之积除以速度的平方得到的 值比第一项小，因此，在本实施方式中不考虑。另外，在要求更高精度的 值的情况下考虑也可。
还有，由上述数学式20表示的是以理想状态行驶的车辆需要的横摆 角加速度。另外，若该横摆角加速度的值乘于车辆的横摆惯性力矩Iz，则 成为规范横摆力矩(通常，与力f:质量mx加速度a的关系对应)。
图7是表示与本实施方式有关的控制逻辑的结构的示意图。形成为基 于车辆的横向的加加速度(Gy—dot)除以车辆的前后方向的速度(V)得 到的值(Gy_dot/V)，控制车辆的横摆力矩的结构。另外，形成为检测车 辆的车辆的横摆角加速度(r—dot),按照(Gy—dot/V)和(r—dot)之差变 小的方式，控制车辆的横摆力矩的结构。
另外，根据驾驶员输入，确定"由操纵形成的横摆力矩附加"、"由左右 差动制驱动输入形成的横摆力矩附加"、"由从后轮至前轮的负荷移动形成 的横摆力矩附加"的切换、或组合。例如，在加速输入存在的情况下，不 实施伴随减速的"由负荷移动形成的横摆力矩附加"，或根据驾驶员的加速 输入，控制"左右差动制驱动输入"的总计值等。这些一系列的处理在中央 控制器40内进行。
其次，示出使用了实际车辆的校正横摆力矩AM的检测试验结果。实 验车辆为约1500[kg]、横摆惯性力矩2500[kgm^的前引擎前驱动的轿车，
具有横向加加速度检测机构和横摆角加速度检测机构。
图8表示使驾驶员进行线跟踪任务(line trace task)(图中左侧、(d) —> (a))、自由选择路径的主动驱动(Voluntary drive)(右侧、(b)—> (d))时的车辆的轨迹(测量值)、车辆前后、横向加速度、此时的横向 加速度除于速度得到规范横摆角加速度r—ref_d0t、实际的车辆的横摆角加 速度r—ref—dot、各自的角加速度的差分。在试验轨迹的大致、X=—100[m] 的左部分描绘有在路面需要跟踪的线。
从而，驾驶员从X-0[m]的一方向右角靠近。该任务是表示从左角 的脱离的瞬间是下面的两个图表的75[s(时间)]附近，从此处车辆进入(b)角，从(C)角脱离，再次突入(d)角的任务。
向线跟踪任务(左侧)角的进入临前的速度大致规定为60[km/h]，但 驾驶员自由地使用制动器、加速器也可。这是图8的第二个所示的加速度 图表。从而，需要注意本实验是伴随自由的加减速的结果。
如能够由上述数学式20推测，横摆角加速度和曲率k的时间变化的 相关性高。从而，在跟踪曲率变化的线的角出入口中，产生规范横摆角加 速度。如图8的第三个图所示可知，规范横摆角加速度和实际横摆角加速 度的差分极小，驾驶员在不引起大的行动变化的情况下，可靠地控制车辆， 跟踪线。
在此，图8的最下段的图表示校正横摆力矩。整体上为小的量，但规 范的横摆角加速度上升而到达峰值为止为正，在下降中为负，将该值如数 学式21所示地乘上适当的增益k而反馈，投入横摆力矩，由此能够提高 车辆运动的适应性和收敛性这一点是明确的。另外，如上所述，本实验是 允许驾驶员进行基于制动器、加速器的自由的加减速的实验，因此，本实 施方式在非正常的车辆加减速状态下也有效这一点也是显而易见的。
在由驾驶员进行闭锁控制的情况下，由于驾驶员联合制动器、转向盘、 加速器而可靠地进行控制，因此，不需要校正橫摆力矩的状况居多。反之， 若在那样的状况下介入控制，则增加不舒适感。因此，为了更加明确确认 控制逻辑(校正横摆力矩的算出)的正当性，实施以设定速度向左右进行 正弦曲线状的操纵的开环试验，验证是否算出可靠的校正横摆力矩信号。
图9是分别在车速20[km/h]、 60[km/h]、 80[km/h]下，将转向盘以l[Hz] 的正弦曲线状仅操纵40[deg]、 40[deg]、 50[deg]的情况下，比较横向加加 速度除以速度得到的规范横摆角加速度、和将实际的车辆的横摆率微分得 到的实际的横摆角加速度的图。
众所周知，车辆的横向的运动性能(动态)随着车速而变化。实际的 横摆角加速度在车速慢的情况下，增益低，相位慢。另外看起来随着车速 的增加，增益增加，伴随于此，相位延迟也变小(其实变慢)。在这样的 情况下，校正横摆力矩也需要根据车速变化。
对此，规范横摆角加速度限于操纵即l[Hz]的正弦曲线状，没有基于 速度变化的相位延迟等(没有使用车辆动态)。从而，图10表示由规范横摆角加速度和实际的横摆角加速度的差分求出的校正横摆力矩信号 (AM)，但显而易见的是相对于规范横摆力矩，成为了包含动态变化的校
综述以上说明的本实施方式的车辆运动控制装置的结构及功能如下。
即，取车辆的横向的加加速度(Gy—dot)除以车辆前后方向的速度(V) 得到的值(Gy—dot/V=r—ref_d0t)(规范横摆角加速度)、和由车辆的横摆角 加速度检测机构检测出的车辆的横摆角加速度(r—real—dot)的差分，按照 该值变小的方式，使用以下所述的三种方法(除了个别地适用三种控制方 法之外，也当然可以适当组合这些控制方法而适用)，控制车辆的横摆力 矩，由此根据包含非正常的处理加减速状态的车辆的动态的变化，能够调 节控制横摆力矩量，能够实现稳定的行驶。
(1) 控制车辆的各轮的横向滑动角，控制前轮和后轮的横向力之差。
(2) 控制车辆的各轮的纵向滑动率，产生左右轮的驱动或制动扭矩 差(还有，当然可以改变各轮的纵向力(前后力)而控制纵向滑动率，这 也是以往周知的)。
(3) 利用基于前后加速度的前后轮之间的负荷移动，改变前后轮的 横向力之差。
显而易见，本发明的主要特征在于，利用车辆的横向的加加速度除于 前后方向速度得到的值为实现图5所示的运动所需的横摆角加速度(横摆 角加速度乘于横摆惯性力矩Iz则为横摆力矩)的事实，以实际的横摆角加 速度(r一real)、和上述除于得到的值(r_ref)的差分为基础，控制横摆力 矩。
其次，以下，对其他实施方式的车辆的运动控制装置进行说明。如图 7所示，所述实施方式中的控制装置基于车辆的规范横摆角加速度和实际 横摆角加速度的差分，采用反馈、闭环控制。
相对于此，其他的实施方式中，采用开环控制，尤其基于负荷移动的 横摆力矩控制。如上所述，如在"汽车技术会Vol.47、NCU2、 1993的PP.54 60"中揭示的"关于基于横摆力矩控制的车辆运动性能的提高"中的公开内 容，在轮胎的横向力与负荷成正比的范围中，基于正常转弯中的加减速的横摆力矩(Mzls)如数学式22所示，与横向加速度和前后加速度之积成 比例。在此，m为车辆质量，h为重心点高度，g为重力加速度。数22
g
从而，将车辆的横向加加速度(Gy—dot)除以车辆的前后方向的速度 (V)得到的值(Gy—dot/V=r_ref_d0t)乘于围绕z轴的惯性力矩得到的值 作为必要横摆力矩，尝试求出该必要横摆力矩和廓图(profile)实现相同 的控制力矩的前后加速度。这可以认为是，根据由转向操作产生的横向加 速度、横向加加速度，利用制动器'加速器确定前后加速度的前后方向运动 和横向运动的综合控制。
艮P，该方法是根据驾驶员的操纵，得到系统自动地得到用于操作制动 器-加速器的控制指针的值的方法。若将比例常数设为c，则指令前后加速 度Gxc由下述数学式23表示。
数23
<formula>formula see original document page 19</formula>
基于该Gxc值，控制制动器'加速器，由此按照接近规范横摆力矩的方 式产生基于负荷移动的力矩，因此，进一步增加自转和公转的一致程度， 能够实现操纵性的提高、车辆的稳定化。
另外，在安装于车辆的情况下，除于车辆的横向加速度(Gy)的情况 下，在转弯初始状态下，有时横向加速度成为小的值，指令前后减速度 Gxc成为大的值。另外，在速度逐渐降低的情况下也存在同样可能。为了 避免这样的状况，如数学式24所示，从车辆的横向加加速度(Gy一dot) 得到主要的信息，将其他部分作为与速度、或横向加速度、或其两者的函 数f (Gy， V)、或附随信息一并存储于映射图等中的增益KGyV，确定指 令前后加速度Gxc，也在工学上十分有用。数24
具体说明上述情况如下，具有车辆的前后方向的速度(V)、和车辆的 横向加加速度(Gy—dot)的机构，基于检测后的车辆的横向加加速度 (Gy—dot)除以检测的车辆的前后方向的速度(V)得到的值(Gy—dot/V)， 控制车辆的前后加速度，利用负荷移动，控制车辆的横摆力矩。进而具体 来说，基于与以下得到的值成比例的物理量，控制车辆的前后加速度，利 用负荷移动，控制车辆的横摆力矩，即检测车辆的横向加速度(Gy)， 对于基于该检测的车辆的横向加加速度(Gy—dot)除于车辆检测出的前后 方向的速度(V)得到值(Gy—dot/V)，除以车辆的横向加速度(Gy)得 到的值。
权利要求
1. 一种车辆的运动控制装置，其具备控制车辆的横摆力矩的控制机 构，其特征在于，具有第一检测机构，其检测车辆的前后方向的速度(V); 第二检测机构，其检测车辆的横向的加加速度(Gy一dot)， 基于由所述第二检测机构检测出的车辆的横向的加加速度(Gy—dot) 除以由所述第一检测机构检测出的车辆的前后方向的速度(V)得到的值 (Gy—dot/V)，控制车辆的横摆力矩。
2. 根据权利要求l所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 具有第三检测机构，其检测车辆的横摆角加速度(r_dot)， 按照所述车辆的横向的加加速度(Gy_dot)除以所述车辆的前后方向的速度(V)而得到的值(Gy—dot/V)、与由所述第三检测机构检测出的车 辆的横摆角加速度(r—dot)之差变小的方式，利用所述控制机构控制车辆 的横摆力矩。
3. 根据权利要求l所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 控制所述车辆的横摆力矩的控制机构通过变化车辆的各轮的横向滑动角来控制前轮和后轮的横向力之差。
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， 控制所述车辆的横摆力矩的控制机构使车辆的各轮的纵向滑动率变化而产生左右轮的驱动力差或制动力差。
5. 根据权利要求l所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 控制所述车辆的横摆力矩的控制机构在车辆中作用横向加速度的状态下，使车辆的各轮的纵向滑动率变化而产生前后力，由此产生从后轮到 前轮或与相反的负荷移动的前后力，从而使前轮和后轮的横向力之差变 化。
6. —种车辆的运动控制装置，其特征在于，具有 第一检测机构，其检测车辆的前后方向的速度(V); 第二检测机构，其检测车辆的横向加速度(G—y);第三检测机构，其检测车辆的横摆率(旋转角速度)，将由所述第二检测机构检测出的横向加速度(Gy)微分而求出车辆的 横向加加速度(Gy一dot)，算出将所述求出的车辆的横向加加速度(Gy—dot)除以由所述第一检 测机构检测出的车辆的前后方向的速度(V)得到的值(Gy_dot/V=r—ref)，将由所述第三检测机构检测出的横摆率微分而算出橫摆角加速度 (r一real)，基于所述算出的所述(r—ref)和所述(r—real)的差分，求出校正力矩， 基于所述求出的校正力矩，使用基于操纵的横摆力矩附加、基于左右 差动制驱动输入的横摆力矩附加、基于从后轮至前轮的负荷移动的横摆力 矩附加的任一个的横摆力矩附加、或组合任一个的横摆力矩附加来控制对 车辆施加的横摆力矩。
7. —种车辆的运动控制装置，其具备控制车辆的前后加速度的控制 机构，其特征在于，具有第一检测机构，其检测车辆的前后方向的速度(V); 第二检测机构，其检测车辆的横向的加加速度(Gy—dot), 基于由所述第二检测机构检测出的车辆的横向的加加速度(Gy—dot) 除以由所述第一检测机构检测出的车辆的前后方向的速度(V)得到的值 (Gy_dot/V)，控制车辆的前后加速度。
8. 根据权利要求7所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 所述车辆具有第三检测机构，其检测车辆的横向加速度(Gy)， 基于由所述第三检测机构检测出的所述横向加速度(Gy)，求出车辆的横向的加加速度(Gy—dot)，基于与如下得到的值成比例的物理量，控制车辆的前后加速度，艮口-对于由所述求出的车辆的横向的加加速度(Gy—dot)除以由所述第一检测 机构检测出的前后方向的速度(V)得到的值(Gy—dot/V)，进而除以由所 述第三检测机构检测出的车辆的横向的加速度(Gy)得到的值。
9. 一种车辆的运动控制装置，其具备控制车辆的前后加速度的控制 机构，其特征在于，具有检测车辆的横向的加加速度(Gy—dot)的机构，并基于由所述检测机构检测的车辆的横向的加加速度(Gy一dot)来控制车辆的前后加速度。
10.根据权利要求9所述的车辆的运动控制装置，其特征在于， 以使车辆的前后加速度接近对车辆的横向的加加速度(Gy一dot)乘以 系数后的值的方式进行控制。
全文摘要
一种车辆的运动控制装置，根据包含非正常的车辆加减速状态的车辆的动态变化，调节控制横摆力矩量。其具备控制车辆的横摆力矩的控制机构，具有第一检测机构，其检测车辆的前后方向的速度(V)；第二检测机构，其检测车辆的横向加加速度(Gy_dot)，第三检测机构，其检测车辆的横摆角加速度(r_dot)，按照车辆的横向加加速度(Gy_dot)除以车辆的前后方向的速度(V)得到的值(Gy_dot/V)、和由第三检测机构检测出的车辆的横摆角加速度(r_dot)之差变小的方式，利用控制机构控制车辆的横摆力矩。
文档编号B60T8/1755GK101311050SQ20081010070
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月16日 优先权日2007年5月18日
发明者井村进也, 安部正人, 山门诚 申请人:株式会社日立制作所