车辆行为控制设备及车辆行为控制方法

专利名称：车辆行为控制设备及车辆行为控制方法
技术领域：
本发明涉及车辆行为控制设备及车辆行为控制方法，其在诸如机动车等的车辆运 动过程中使车辆的行为稳定。具体而言，本发明涉及一种设备，其执行行为控制，以通过使 用利用车体滑移角、车体滑移角的微分值以及车体滑移角的二阶微分值而给定的控制量来 抑制车辆的侧滑(spin)行为(横向滑动行为)，本发明还涉及一种车辆行为控制方法。
背景技术：
在对车辆的运动学控制领域，在日本专利申请公开 号2004-306662 (JP-A-2004-306662)或日本专禾丨J 申请公开号 2005-206075 (JP-A-2005-206075)中描述了行为控制技术，例如车辆稳定控制(VSC)或车 辆动力学集成管理(VDIM)等，其通过对制动/驱动系统或转向系统的动作进行电子控制来 提高转向车辆沿其横摆方向的行为稳定性。在该VSC中，当车辆的行为可能会失稳时，对各 个车轮的轮胎的滑移率或滑移量(以下称为滑移率等)或者车轮的转向角进行调整。否则， 减小或限制发动机或电动机的输出以抑制车辆加速。当产生了车辆的右轮与车辆的左轮之 间的制动/驱动力的差异时或当调整车轮的转向角时，围绕车辆的重心产生横摆力矩。当 车辆的转向方向因此被改变并且车速降低时，用于使车辆转向所需的横向力减小。因此，对 各个车轮的滑移率等或对车轮的转向角的调整以及对车辆的加速的限制或车辆的减速可 抑制车辆行为失稳(例如侧滑)。因此，可使车辆沿横摆方向的行为稳定。在上述行为控制中，具体而言，代表车辆的转向状态(例如，作为车体滑移角的函 数的侧滑状态量或横向滑动状态量等、过转向状态量以及欠转向状态量等)的转向状态量 被称为车辆行为的指标。当这些指标分别偏离被认为是稳定行驶车辆中的值或超过预定 阈值时，就执行行为稳定控制，即产生用于稳定车辆的行为的横摆力矩(行为稳定横摆力 矩)、对车辆的加速的限制、或使车辆减速。但是，在代表车辆行为的转向状态量分别超过阈 值或预定范围时的时间点与为了行为稳定控制(车轮滑移控制)而对各个车轮的滑移率等 进行调整、对车轮的转向角进行自动控制或对制动/驱动装置进行控制开始时的时间点之 间可能会存在时间延迟。因此，在日本专利申请公开号2004-306662 (JP-A-2004-306662) 中，揭示了为了更加迅速地抑制车辆行为趋于失稳的情况，向车辆的行为指标中增加了转 向状态量的微分值或一部分转向状态量的微分值。代表车辆行为的各个量的微分值是代表 车辆行为的量的一阶提前量。因此，通过将这些微分值增加至用于执行行为稳定控制的指 标，可以对上述时间延迟进行补偿。在日本专利申请公开号2005-206075 (JP-A-2005-206075)中揭示的车辆行为控 制中，作为车体滑移角与车体滑移角的微分值的线性总和的侧滑状态量Kl · β+Κ2 · di3/ dt…(A)被称为车辆的行为指标，即，作为在用于抑制车辆侧滑的控制(侧滑抑制控制)中 的控制量。这里应当注意，Kl及K2是加权系数。该侧滑状态量是等同于使车体滑移角返 回至0所需的横摆力矩的量。但是，当仅参考该量就开始行为稳定控制时，如上所述，会产 生时间延迟。

发明内容
本发明提供了一种行为控制设备，其执行行为稳定控制，以通过使用控制量(即， 基于车体滑移角、车体滑移角的微分值以及车体滑移角的二阶微分值而计算得到的量)来 抑制车辆的侧滑行为，本发明还提供了一种车辆行为控制方法。本发明的第一方面涉及一种车辆行为控制设备。该控制设备配备有滑移角检测 器，其检测车辆的滑移角；控制量计算部分，其根据由所述滑移角检测器检测得到的所述滑 移角、所述滑移角的微分值以及所述滑移角的二阶微分值来计算控制量；以及控制部分，其 基于计算得到的所述控制量来执行用于所述车辆的行为控制。本发明的第二方面涉及一种车辆行为控制设备。该控制设备是基于根据车体滑移 角、所述车体滑移角的微分值以及所述车体滑移角的二阶微分值计算得到的控制量来抑制 车辆侧滑的车辆行为控制设备。所述车体滑移角的所述二阶微分值具有如下所述的对所述 控制量的影响当在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分 值的大小超过预定值之后的预定时段内、通过使所述车辆向相反方向转向使得所述车体滑 移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值时，所述影响减小。此车辆行为控制设备可 以基于控制量产生用于抑制侧滑的横摆力矩。或者，可以基于控制量抑制车辆加速。在上述构造中，“当在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所 述二阶微分值的大小超过预定值之后的预定时段内、通过使所述车辆向相反方向转向使得 所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值时”，车辆从右向左或从左向右 的急剧转向被重复两次。“预定时段”可以是任意设定时段，例如约两秒至数秒。当在车辆 行驶过程中车辆被急剧转向时，车体滑移角的大小急剧增大，并且车体滑移角的二阶微分 值先于车体滑移角以及车体滑移角的微分值而改变。因此，可通过检测车体滑移角的二阶 微分值在较短时段内的大幅波动，来检测车辆的急剧转向。根据上述构造，当基于根据车体滑移角、车体滑移角的微分值以及车体滑移角的 二阶微分值而计算得到的控制量来为车辆执行行为控制以抑制车辆侧滑时，当车辆的急剧 转向沿不同方向被重复两次时，减小车体滑移角的二阶微分值的影响。在基于包括车体滑 移角的二阶微分值的控制量来执行侧滑抑制控制的情况下，即使在车体急剧转向时，车体 滑移角的二阶微分值也迅速地响应于上述车辆的急剧转向，并且产生抑制车辆侧滑的效 果。因此，车辆的车体滑移角或车辆的横摆率迅速地收敛。但是，当车辆在较短时段内急剧 转向两次，则在第二次转向过程中滑移角或横摆率收敛之前，车体滑移角的二阶微分值以 对应于上述趋势的方式较早地响应。因此，会削弱基于控制量产生的侧滑抑制控制的作用。 因此，如上所述，在根据本发明的第二方面的设备中，当车辆急剧转向两次时，车体滑移角 的二阶微分值的影响据此被减小，以避免侧滑抑制控制的作用在早期削弱。“当在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的 大小超过预定值之后的预定时段内、通过使所述车辆向相反方向转向使得所述车体滑移角 的所述二阶微分值的大小超过所述预定值时”，换言之，在车辆沿不同方向连续急剧转向两 次时减小车体滑移角的二阶微分值对控制量的影响的情况下，可以忽略不计所述车体滑 移角的所述二阶微分值对所述控制量的影响。因此，车体滑移角以及车体滑移角的微分值 (滑移角的变化速度)迅速收敛。
当在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的 大小超过所述预定值之后的所述预定时段内、通过使所述车辆向相反方向转向使得所述车 体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值然后变为小于比所述预定值小的第二 预定值时，所述车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制量的影响可以减小。在早期掌握了侧滑抑制控制的操作的影响的表现的情况下，当车体滑移角的二阶 微分值沿相反方向波动时，车体滑移角的二阶微分值对控制量的影响会削弱侧滑抑制控制 的作用。因此，在如上所述车辆急剧转向两次之后车体滑移角的二阶微分值的大小的方向 被反向时(即，当车体滑移角的二阶微分值的大小变得小于第二预定值(其小于预定值) 时)，车体滑移角的二阶微分值的影响可减小。当所述车体滑移角的所述二阶微分值的正负号变为与所述车体滑移角以及所述 车体滑移角的所述微分值两者的正负号均相反时，所述车体滑移角的所述二阶微分值的影 响会妨碍侧滑抑制控制的效果。当所述车体滑移角的所述二阶微分值的正负号变为与所述 车体滑移角以及所述车体滑移角的所述微分值两者的正负号均相反时，所述车体滑移角的 所述二阶微分值的影响可减小。当如上所述在车辆急剧转向两次之后车体滑移角的二阶微分值的影响被减小使 得车体滑移角及滑移角速度稳定(settle)时，优选地在为车辆的后续转向做准备时要确 保可以获得车体滑移角的二阶微分值的效果。可以在经过了预定时段之后，使所述车体滑 移角的所述二阶微分值对所述控制量的影响的减小停止。在根据本发明的第二方面的控制设备中，可以通过以下公式给定所述控制量 Kl · β+Κ2 · d β /dt+K3 · d23/dt2，其中，β、(！ β/dt、d2 β/dt2、以及 ΚΙ、Κ2 和 Κ3 分别表示 所述车体滑移角、所述车体滑移角的所述微分值、所述车体滑移角的所述二阶微分值以及 预定系数。在此情况下，当控制量增大时，产生用于抑制车辆侧滑的横摆力矩，或者抑制车 辆加速，由此避免侧滑。通过将系数Κ3的值设定为0，可以使车体滑移角的二阶微分值对控 制量的影响减小。在根据本发明的第二方面的控制设备中，可以考虑对车辆的侧滑抑制控制以正确 地调整车体滑移角的二阶微分值的影响，来促进根据车辆的转向状态进行控制的作用及效 果，由此当无需车体滑移角的二阶微分值的影响时排除其作用。根据本发明的设置，当车辆 的急剧转向开始时，车体滑移角的二阶微分值的影响有效。因此，在车体滑移角以及车体滑 移角的微分值可迅速收敛的情况下，早在控制的效果开始显现时，可以防止控制的操作无 效。换言之，可以讲本发明的设置仅在影响有效时才利用了车体滑移角的二阶微分值对控 制量的影响。因此，相较于以前，可以认为更适当地抑制车辆侧滑的效果。本发明的第三方面涉及一种车辆行为控制设备。该控制设备基于根据车体滑移 角、所述车体滑移角的微分值以及所述车体滑移角的二阶微分值计算得到的控制量来抑制 车辆侧滑。在该控制设备中，所述车体滑移具有如下所述的对所述控制量的影响在通过使 所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过预定值之后， 所述影响逐渐减小。可以通过基于所述控制量而产生的横摆力矩来抑制所述车辆侧滑。替 代地，可以基于所述控制量来抑制所述车辆加速。在上述设置中，“在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述 二阶微分值的大小超过预定值时”，车辆急剧转向。当在车辆行驶过程中车辆急剧转向时，车体滑移角的大小急剧增大，并且车体滑移角的二阶微分值先于车体滑移角以及车体滑移 角的微分值而变化。因此，通过检测车体滑移角的二阶微分值的较大波动，可以检测车辆的 急剧转向。根据本发明的上述第三方向的设备，在基于根据车体滑移角、所述车体滑移角的 微分值以及所述车体滑移角的二阶微分值计算得到的控制量来执行车辆行为控制以抑制 车辆侧滑的情况下，当车辆急剧转向时，车体滑移角的二阶微分值对控制量的影响被反映， 然后逐渐减小。在基于包含车体滑移角的二阶微分值的控制量来执行侧滑抑制控制的情况 下，即使在车辆急剧转向时，车体滑移角的二阶微分值也可迅速地对车辆的上述急剧转向 做出响应，并且施加抑制车辆侧滑的效果。因此，车辆的车体滑移角或车辆的横摆率迅速收 敛。但是，当车辆一旦急剧转向然后再次急剧转向(通常沿相反方向)时，在滑移角或横摆 率于车辆第二次转向的过程中收敛之前，车体滑移角的二阶微分值以对应于上述趋势的方 式较早地做出响应。因此，会削弱基于控制量产生的侧滑抑制控制的作用。因此，如上所 述，在根据本发明的第三方面的设备中，当如上所述车辆一旦急剧转向时，此后车体滑移角 的二阶微分值的影响逐渐减小。因此，当车辆的急剧转向重复时，车体滑移角的二阶微分值 的影响被抑制以试图避免侧滑抑制控制的作用在早期削弱。在该控制设备中，可以当经过第一预定时段时，车体滑移角的二阶微分值对控制 量的影响减小为被忽略不计。该“第一预定时段”可以被设定为从车辆第一次急剧转向时 的时间点到车辆沿相反方向的第二次急剧转向过程中车体滑移角的微分值的大小开始减 小的时间点的时段。当车体滑移角的二阶微分值的大小响应于车辆的第二次急剧转向的开 始而增大，然后侧滑抑制控制作用的效果开始显现，并且车体滑移角的二阶微分值由此沿 相反方向增大时，即，当车体滑移角的微分值的大小开始减小时(车体滑移角的微分值的 大小达到其峰值)，会产生如下现象车体滑移角的二阶微分值的影响引起侧滑抑制控制 的作用的早期削弱。因此，如上所述，第一预定时段可以被设定为等于从车辆第一次急剧转 向时的时间点到车体滑移角的微分值的大小在车辆第二次急剧转向过程中达到其峰值时 的时间点的时段，并且当第一预定时段经过时，可以忽略不计车体滑移角的二阶微分值的 影响，由此车体滑移角以及车体滑移角的微分值(滑移角的变化速度)迅速收敛。另一方面，当在车辆急剧转向之后车体滑移角的二阶微分值的影响被减小使得车 体滑移角以及滑移角速度平稳时，优选地在为车辆的后续转向做准备时要确保可以获得车 体滑移角的二阶微分值的效果。因此，在根据本发明的上述设备中，在经过了(第二)预定 时段(比第一预定时段更长)之后，可以使所述车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制 量的影响的减小停止。此外，当车辆随后急剧转向时，车体滑移角的二阶微分值的影响可以 由用于侧滑抑制控制的控制量来反映。在该控制设备中，可以通过以下公式给定所述控制量Kl · β+Κ2 · (1β/ dt+K3 · d /dt2，其中，3、(^/肚、(120/肚2、以及1(1、1(2和1(3分别表示所述车体滑移角、 所述车体滑移角的所述微分值、所述车体滑移角的所述二阶微分值、以及预定系数。在此情 况下，当控制量增大时，产生用于抑制车辆侧滑的横摆力矩，或者车辆被抑制加速，由此避 免侧滑。通过逐渐减小系数K3的大小，车体滑移角的二阶微分值对控制量的影响可以被逐 渐减小。可以考虑对车辆的侧滑抑制控制以根据车辆的转向状态来正确地调整车体滑移角的二阶微分值的影响以实现控制的作用及效果，并由此在无需车体滑移角的二阶微分值 的影响时排除其作用。根据该设置，当车辆的急剧转向开始时，车体滑移角的二阶微分值的 影响有效。因此，在车体滑移角以及车体滑移角的微分值可迅速收敛的情况下，早在控制的 效果开始显现时，可以防止控制的作用无效。换言之，可以讲本发明的设置在影响有效时利 用了车体滑移角的二阶微分值对控制量的影响。因此，可以预期更适当地抑制车辆侧滑的 效果。本发明的第四方面涉及一种车辆行为控制方法。该控制方法包括以下步骤检测 车辆的滑移角；根据检测得到的所述滑移角、所述滑移角的微分值以及所述滑移角的二阶 微分值来计算控制量；并且基于计算得到的所述控制量来执行用于所述车辆的行为控制。本发明的第五方面涉及一种车辆行为控制方法。该控制方法包括以下步骤检测 车体滑移角；根据检测得到的所述滑移角、所述滑移角的微分值以及所述滑移角的二阶微 分值来计算控制量；并且在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述二 阶微分值的大小超过预定值之后的预定时段内、通过使所述车辆向相反方向转向使得所述 车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值时，使所述车体滑移角的所述二阶微 分值对所述控制量的影响减小。本发明的第六方面涉及一种车辆行为控制方法。该控制方法包括以下步骤检测 车体滑移角；根据检测得到的所述滑移角、所述滑移角的微分值以及所述滑移角的二阶微 分值来计算控制量；并且在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述二 阶微分值的大小超过预定值之后，使所述车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制量的影 响逐渐减小。


参考附图，通过以下对示例性实施例的描述，本发明的上述及其他特征及优点将 变的清楚，其中类似的标号被用于表示类似的元件，其中图IA是根据本发明的实施例的安装有行为控制设备的车辆的示意图，而图IB是 根据本发明用于安装有行为控制设备的车辆的电子控制单元的控制框图；图2是涉及本发明的第一实施例的视图，示出了在以及因车辆急剧转向在转向角 向右侧改变然后向左侧改变情况下的转向角(图2A)，侧滑状态量以及构成侧滑状态量的 各项(图2B)，用于左侧车轮的控制量(施加至左前轮的制动力)(图2C)，用于右侧车轮的 控制量(施加至右前轮的制动力)(图2D)，以及横摆率(图2E)；图3是流程图，示出了根据本发明的第一实施例在行为控制设备中计算侧滑状态 量的处理；图4是涉及本发明的第二实施例的视图，示出了在因车辆急剧转向在转向角向右 侧改变然后向左侧改变情况下的转向角(图4A)，侧滑状态量以及构成侧滑状态量的各项 (图4B)，用于左侧车轮的控制量(施加至左前轮的制动力)(图4C)，用于右侧车轮的控制 量(施加至右前轮的制动力)(图4D)，以及横摆率(图4E)；并且图5是流程图，示出了在本发明的第二实施例中计算侧滑状态量的处理。
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具体实施例方式首先，将描述本发明的第一实施例。图IA是根据本发明的实施例安装有行为控制 设备的车辆的示意图。在图IA中，具有右前轮12FR、左前轮12FL、右后轮12RR以及左后轮 12RL的车辆10安装有向各个车轮(因为车辆10为后轮驱动车辆，故在示出的示例中仅向 后轮)施加制动力或驱动力的驱动系统装置(仅示出一部分)、用于控制前轮的转向角的 转向装置30 (也可进一步设置用于后轮的转向装置)以及向各个车轮施加制动力的制动系 统装置40。驱动系统装置被构造使得驱动转矩或旋转力从发动机(未示出)及/或电动 机(未示出)经由差动齿轮机构28等传递至后轮12RL及12RR。车辆也可以是前轮驱动 车辆或四轮驱动车辆。在此情况下，驱动系统装置的旋转力被传递至前轮或所有车轮。此 外，转向装置可以是助力转向装置，其在通过提高装置34提高旋转力的情况下将驾驶员操 作的转向盘32的旋转传递至拉杆36R及36L以使前轮12FR及12FL转向。制动系统装置40是电子控制液压制动装置，其被设计使得与响应于驾驶员对制 动踏板44的下压而动作的主缸45连通的液压回路46对安装在各个车轮上的轮缸42i (i =FL, FR, RL及RR，以下亦然)中的制动压力(即，施加至各个车轮的制动力)进行调整。 液压回路46设置有各种阀(主缸截止阀、油压保持阀以及减压阀)，在正常模式下，通过这 些阀，各个车轮上的轮缸与主缸45、油泵或储油器(未示出)选择性地连通。在正常工作期 间，响应于制动踏板44的下压，主缸45中的压力被供应至各个轮缸42i。但是，在对施加至 各个车轮的制动力单独或独立地进行调整以执行根据实施例的行为控制或任何其他类型 的制动力分配控制的情况下，基于电子控制单元50的命令来驱动上述各个阀。基于压力传 感器中相应一个的检测值，用于车轮的各个轮缸中的制动压力被控制以与相应的目标压力 一致。制动系统装置40可被设计成通过气动或电磁方式将制动力施加至各个车轮，或可被 本领域的技术人员任意设计。如上所述，通过电子控制单元50来执行对制动系统装置40的根据本发明的行为 控制及操作控制。电子控制单元50可包括驱动电路以及具有通过双向共用总线彼此连接 的CPU、ROM、RAM以及输入/输出端口装置的常规架构的微型计算机。在图IA的示例中， 从设置在车辆的各个部分的传感器向电子控制单元50输入诸如制动踏板下压量θ b、转向 角δ、轮速Vwi、用于各个车轮的轮缸内的压力Η 、横向加速度Gy以及横摆率γ等的检测 值。但是，可以向电子控制单元50输入根据本发明的实施例要在车辆中执行的各种类型的 控制所需的各种不同参数，例如，诸如纵向G传感器值的各种检测信号等。图IB以控制框图形式示出了电子控制单元50，其实现了根据本发明的实施例的 行为控制设备。在驱动车辆过程中，通过电子控制单元50中CPU等的处理操作来实现示出 的控制设备的构造及工作。参考图1B，电子控制单元50在基本构造方面可与任意类型的公知VSC装置或 VDIM装置相同。电子控制单元50由VSC部分50a、制动控制装置50b以及驱动控制装置 50c构成。VSC部分50a计算代表转向车辆的行为的转向状态量(转向状态指标)，并基于 转向状态量来确定用于各个车轮的目标滑移率Si以及用于减小驱动装置的驱动输出的转 矩下降率Td。制动控制装置50b向液压回路的各个部分发送控制命令，以参考来自制动踏 板44的制动踏板下压量θ b以及用于各个车轮的目标滑移率Si来控制施加至各个车轮的 制动压力。驱动控制装置50c根据来自加速器开度传感器16的加速器开度θ a以及转矩下降率Td来控制发动机转矩。VSC部分50a根据以下公式来计算侧滑状态量SP作为代表转向车辆的行为的转向 状态量(转向状态指标)。SP = Kl · β +K2 · d β /dt+K3 · d2 β /dt2... (1)这里需要注意，β、(！β /dt以及d2i3 /dt2分别表示车体滑移角、车体滑移角的微分 值以及车体滑移角的二阶微分值，并且K1、K2及Κ3是通过实验确定的加权系数。该侧滑状 态量是转向车辆的侧滑状态指标或横向滑动量。第一项与第二项的总和等于使车体滑移角 返回至0所需的(稳定)横摆力矩的大小，并且进一步加入车体滑移角的二阶微分值的项 (第三项)以使控制的响应加速。在利用该线性总和执行控制时，一旦出现车辆侧滑的现象，就立即开始行为稳定 控制。因此，可以更可靠地避免车辆发生侧滑的可能性。在利用包含车体滑移角的二阶微分 值的控制量来执行行为稳定控制的情况下，当车辆急剧转向重复时，行为稳定控制的操作 会在早期削弱。因此，会出现抑制车辆侧滑的效果丧失的现象。该现象被归咎于如下事实 在行为稳定控制开始之后，车体滑移角的二阶微分值就较早地进行响应从而一旦在其效果 开始显现时，就获得行为稳定控制效果的表现。因此，为了避免该侧滑抑制效果的削弱，需 要根据转向状态适当地调整车体滑移角的二阶微分值对控制量的影响。在上述公式(1)中，利用横向加速度Gy、车速Vx以及横摆率Y，通过下述公式来 给定车体滑移角的微分值d β /dt d β /dt = Gy/Vx- γ…Qa)在任意模式下，车速确定部分50d均可根据从轮速传 感器获得的各个车轮的轮速Vwi的值来确定车速Vx。但是，在设置了车速传感器的情况下， 可以使用其检测值。此外，通过对公式Oa)求积分，即通过公式β = f (Gy/Vx-Y)dt·· (2b)，来计算车体滑移角。通过对公式Oa)求导数，即通过公式d2 β /dt2 = d (Gy/Vx- γ ) / dt…(2c)，来计算车体滑移角的二阶微分值。可以为车体滑移角的二阶微分值设置所谓“死区”。换言之，在根据车体滑移角的 微分值di3 /dt来计算车体滑移角的二阶微分值d2i3 /dt2时，当通过求微分(di3 /dt)而获 得的值的绝对值小于预定值时，强行将车体滑移角的二阶微分值设定为0(d2 β /dt2 — 0)。 但是，为了防止侧滑状态量的值非连续变化，在根据公式(1)计算线性总和时，采用通过使 求微分获得的值(di3/dt)或车体滑移角的二阶微分值d2 β/dt2(假定为0)经过一阶回归 过滤处理(平滑处理)而获得的值。当根据公式(1)计算侧滑状态量时，VSC部分50a还为各个轮胎的滑移率(轮胎 力)确定目标值Si，用以产生用于校正车辆的转向行为使得侧滑状态量变为等于0的横摆 力矩。目标滑移率Si被发送至制动控制装置50b。在考虑制动踏板44的下压量的情况下， 制动控制装置50b向制动系统装置的液压回路46发出控制命令(用于回路中各个阀及泵 的命令)，使得实现用于各个车轮的目标滑移率Si，并驱动用于各个车轮的制动装置(轮 缸)。通常，当侧滑状态量的大小大于比0更大的预定阈值时，选择性地使前轮中相对于转 向方向位于外侧的一个前轮的目标滑移率Si增大。因此，沿使得车体相对于转向方向向外 转向的方向产生横摆力矩，由此抑制车辆侧滑(抑制车辆的后部避免相对于转向方向向外 横向滑动)。替代产生足以校正车辆行为所需的横摆力矩，制动控制装置50b沿根据侧滑状 态量的大小而产生适当大小的横摆力矩的方向执行用于各个车轮的滑移率的分配控制。因此，滑移率通过反馈控制被调整使得各个转向状态量稳定为等于或小于预定值的值。此外，当上述侧滑状态量大于预定阈值时，不能够产生用于使车辆转向所需的横 向力，或者用于后轮的轮胎力会达到其极限。因此，驱动输出会被限制由此抑制车辆加速。 这是因为当车速减小时，用于使车辆转向所需的横向力减小，并且使车辆的行为稳定。具体 而言，VSC部分50a首先确定转矩下降率Td(其随侧滑状态量的大小的增大而增大)，并向 驱动控制装置50c发送该转矩下降率Td。驱动控制装置50c参考转矩下降率Td以及基于 驾驶员对加速器踏板的下压量(加速器开度)而确定的驾驶员要求转矩，来确定给予驱动 装置的要求驱动转矩。要求驱动转矩被转换为用于驱动装置的各个部分的控制命令以实现 上述值(在汽油发动机的情况下，控制命令是节气门开度等)。然后向驱动装置的各个部分 发送控制命令。以此方式，在侧滑状态量给出大于0的转矩下降率Td的情况下，驱动装置 的驱动输出受到限制。除了侧滑状态量之外，上述行为控制设备还计算转向状态量，其表明在任何公知模 式下车辆已经落入或可能会落入漂移状态、欠转向状态或过转向状态。可利用该转向状态量 作为变量来计算用于各个车轮的目标滑移率&以及转矩下降率Td，以调整用于各个车轮的 制动装置的制动压力以及驱动装置的驱动输出。在此情况下，当检测到车辆已经落入或可能 会落入过转向状态时，在与上述侧滑抑制的模式类似的模式下来控制用于各个车轮的制动压 力。另一方面，当检测车辆已经落入可能会落入漂移状态或欠转向状态时，选择性地使用于前 轮中相对于转向方向位于内侧的一个前轮以及两个后轮的目标滑移率&增大。由此车辆被 减速，并且产生用于使车体相对于转向方向向内转向的横摆力矩。然后，当如上所述检测到 车辆的行为不稳定时，可在任何情况下以类似于侧滑抑制的模式限制驱动输出。如上所述，VSC部分50a计算侧滑状态量，并调整用于各个车轮的滑移率(即，制 动力)或限制驱动输出，使得构成侧滑状态量的值收敛为0。当车辆急剧向右然后向左转向 或急剧向左然后向右转向时，即，当车辆沿不同方向的急剧转向重复两次时，在车体滑移角 或横摆率收敛之前，侧滑状态量在早期减小。因此，产生下述现象，即将施加至各个车辆以 抑制车辆侧滑的制动力在早期减小。图2示出了如上所述在车辆沿不同方向急剧转向两次 时(当车辆的转向角向右变化然后向左变化时)观察到侧滑状态量在早期(即，在横摆率 收敛之前)减小的现象的情况下，转向角的实际测量数据(图2A)，侧滑状态量以及构成侧 滑状态量的各项(图2B)，用于左轮的控制量(施加至左前轮的制动力)(图2C)，用于右轮 的控制量(施加至右前轮的制动力)(图2D)，以及横摆率QE)。在图2中，以车辆向左转 向的方向为正为前提来定义转向角及横摆率，并将车体滑移角定义为沿着从车辆的纵向轴 线观察的速度矢量的方向的角度。因此，当车辆向右转向时，车体滑移角沿+方向变化。如图2A及图2B所示，当转向角急剧向右改变时，作为构成侧滑状态量SP其中一 项的车体滑移角的二阶微分值的项(K3 · d2i3/dt2 细实线)首先增大。随后，车体滑移角 的微分值的项(K2 -d^/dt 点划线)以及车体滑移角的项(Kl · β 虚线)依次增大。在 此情况下，车体滑移角的二阶微分值的项迅速做出响应。因此，侧滑状态量SP (粗实线)在 图2Β中大致跟随转向角的变化，并且如图2Β所示以大致向上凸起的方式简单地改变。因 此，如图2C所示，大致向上凸起地产生用于左轮的控制量。然后，当如上所述车辆向右转向，然后向左转向时，车体滑移角的二阶微分值的项 迅速地对此时的改变做出响应，并在图2Β中向下凸起地变化。在一些延迟之后，车体滑移角的微分值的项依次向下凸起变化。因此，侧滑状态量向下变化，并且如图2D所示产生用 于右轮的控制量。当车体滑移角的微分值的项开始从高峰值下降时，存在车体滑移角的二 阶微分值的项被暂时保持大致为0的时段。如上所述，这是因为对车体滑移角的二阶微分 值设置了死区。当用于右轮的控制量(即，用于右前轮的制动力)增大时，向车辆施加用于使车辆 朝向相对于转向方向的外侧(向右)转向的横摆力矩。因此，开始抑制车辆侧滑。但是，随 后，当因用于右轮的上述控制量的效果而使得车体滑移角的微分值的项的大小开始减小时 (开始从低峰值上升)，车体滑移角的二阶微分值的项对该变化迅速做出响应，并在车体滑 移角的微分值的项以及车体滑移角的项收敛之前在图2B中再次向上变化。然后，如图2B所 示，侧滑状态量的大小临时减小(在空白箭头所示的区域内)。因此，用于右轮的控制也减 小，并且抑制车辆侧滑的效果受到干扰。然后，因为上述抑制车辆侧滑的效果被暂时弱化， 故如图2E所示横摆率的收敛被延迟。因此，为了避免如上所述在车辆沿不同方向连续急剧转向两次之后、因抑制车辆 侧滑的效果被暂时弱化而导致横摆率的收敛被延迟的现象，在根据本发明的实施例的行为 控制设备中，计算侧滑状态量的处理被校正，以在车辆急剧转向两次之后暂时减小或忽略 车体滑移角的二阶微分值的项对侧滑状态量的影响。在本发明的实施例中，车体滑移角的 二阶微分值的项受到监控。当车体滑移角的二阶微分值的项在预定时段内从阈值范围向 不同方向偏离时，就判定车辆已经沿不同方向急剧转向两次。这是因为当车辆开始转向时， 车体滑移角发生变化，并且车体滑移角的二阶微分值的项跟随着转向角的变化而先发生变 化。当在该判定为肯定之后车体滑移角的二阶微分值的项的正负号颠倒时，随后就暂时忽 略不计车体滑移角的二阶微分值对侧滑状态量的影响。图3是示出根据本发明的第一实施例在行为控制设备中计算侧滑状态量的处理 的流程图。图3所示的处理被VSC部分50a在车辆行驶过程中以预定处理周期时间间隔来 重复执行。参考图3，图3所示的计算处理大致由以下处理(a)、(b)、(c)、(d)、(e)以及⑴ 构成。在处理(a)[步骤10]中，在任意模式下分别确定由上述公式(1)所表示的车体滑移 角、车体滑移角的微分值以及车体滑移角的二阶微分值的线性总和的加权系数Kl，K2及系 数K3。在处理(b)[步骤20至50]中，判定车辆是否已经被急剧向右转向，并且当判定为车 辆已经被急剧向右转向时，就测量从该时刻开始经过的时间。在处理(c)[步骤60至90] 中，判定车辆是否已经被急剧向左转向，并且当判定车辆已经被急剧向左转向时，就测量从 该时刻开始经过的时间。在处理(d)[步骤100及120]中，判定在车辆已经被向右或向左急 剧转向之后在预定时段内车辆是否已经被朝向反方向急剧转向。在处理(e)[步骤130至 160]中，当在车辆已经被急剧向右或向左转向之后在预定时段内车辆已经被急剧朝向相反 方向转向时，检测当在侧滑状态量中车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3/dt2的正负号 被颠倒时的时间，并且在正负号被颠倒时将系数K3设定为0。在处理(f)[步骤170]中，利 用根据上述处理给定的系数Kl至K3来计算侧滑状态量。在上述处理构造中，首先在处理(a)中，根据实验获得的数据来确定公式(1)中在 侧滑状态量的线性总和中使用的加权系数(步骤10)。在上述处理(b)中，首先判定侧滑状态量中的车体滑移角的二阶微分值的项K3 · O/dt2是否大于预定阈值thl，即，公式K3 · O/dt2 > thl··· (3)是否成立(步骤 20)。如果公式(3)成立，则判定为车辆已经被急剧向右转向，并且标志Fl被设定为“ON” 以记录车辆的上述急剧转向(步骤30)。然后，一旦设定了标志F1，在后续重复处理周期中 计时器Tl递增(步骤40及50)。在上述处理(c)中，首先判定侧滑状态量中的车体滑移角的二阶微分值的项 K3.d2^/dt2是否小于预定阈值-让1，8卩，公式1(3*(123/肚2<-让1·· (4)是否成立(步骤 60)。如果公式(4)成立，则判定为车辆已经被急剧向左转向，并且标志F2被设定为“ON” 以记录车辆的上述急剧转向(步骤70)。然后，一旦设定了标志F2，在后续重复处理周期中 计时器T2递增(步骤80及90)。因此，在上述处理(b)及(C)每一者中，当车辆被急剧向右或向左转向并且判定为 车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2 β /dt2已经超过了预定阈值范围thl及-thl相应的 一侧时，标志Fl及F2中相应的一个被设定为“0N”，并且计时器Tl及T2中相应的一个开始 计时。随后，当车辆沿相反方向急剧转向时，标志Fl及F2两者均为“ON”。在上述处理(d)中，在计时器Tl或T2开始计时之后处理周期重复的情况下，监控 计时器Tl或T2的值是否已经达到Thtl或Tht2 (步骤100)，并且判定是否两个标志Fl及 F2均为“0N”。换言之，监控在通过使车辆向右或向左急剧转向使得车体滑移角的二阶微分 值的项K3 *(120/肚2已经超过了预定阈值范围thl至-thl的一侧之后，在计时器Tl或T2 分别达到预定值Thtl或Tht2之前，通过沿与车辆的首次急剧转向不同的方向使车辆急剧 转向，其是否已经超过了预定阈值范围thl至-thl的另一侧(步骤120)。上述预定周期 Thtl或Tht2是可任意设定的较短时段，例如二至数秒。这里应当注意，Thtl与Tht2在长 度方面彼此可相同。因此，在此情况下，在从车辆首次急剧转向开始的较短周期内检测车辆 是否已经被第二次急剧转向。根据该处理(d)，首先，当车辆既未被向右也未被向左急剧转向时，或当车辆仅急 剧向右或向左转向时，处理(b)及(c)中的标志Fl及F2并非同时处于“0N”。因此，步骤 120中的判定为否定。然后，不会执行在下述处理(e)中对侧滑状态量的计算的校正。此 外，当在车辆向右或向左急剧转向之后经过预定预定周期Thtl或Tht2时，步骤100中的判 定为肯定。在此情况下，也不会执行在处理(e)中对侧滑状态量的计算的校正。在此情况 下，对预先设定的全部标志进行重置(步骤110)。但是，当车辆向右或向左急剧转向，然后 在预定周期Thtl或Tht2经过之前沿相反方向急剧转向时，标志Fl及F2同时处于“0N”。 因此，步骤100中的判定为肯定，并且步骤120中的判定为否定。因此，判定为在从车辆首 次急剧转向开始的较短时段内车辆已经第二次急剧转向，并且执行通过处理(e)对侧滑状 态量的计算的校正。在侧滑状态量的校正计算的处理(e)中，如上所述，系数K3的值被设定为0以减 小车体滑移角的二阶微分值的项K3 .d2 β /dt2对侧滑状态量的影响。但是，正是在车辆刚刚 第二次急剧转向时，即当车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3/dt2刚刚超过预定阈值范 围thl至-thl时，才首次执行处理(e)。车体滑移角的二阶微分值的项K3 M2 β /dt2的绝对 值仍然较大。在此状态下，强行将车体滑移角的二阶微分值的项K3 M2 β /dt2设定为0并非 优选。因此，在处理(e)中，首先检测车体滑移角的二阶微分值的项K3*d2i3/dt2减小时或 该值的正负号被颠倒时的时间。具体而言，判定车体滑移角的二阶微分值的项K3 -d^/dt2的绝对值是否满足公式IK3 M2 β/dt2| < th2··· (5)(步骤130)。这里应当注意，th2是可 以任意设定并小于预定阈值thl的恒定值。然后，当在处理周期重复的过程中公式(5)满足 时，标志F3被设定为“ON”以记录公式(5)的成立(步骤140)。然后，当标志F3被设定为 “ON”时，步骤150中的判定为肯定，并且强行将系数K3的值设定为0 (步骤160 :K3 — 0)。 该状态被保持直至计时器Tl或Τ2分别计时达预定时段Thtl或Tht2，即，直至在车辆首次 急剧转向之后经过预定时段。在经过预定时段之后，解除该状态。然后，在一系列上述处理之后，在处理(f)中利用公式(1)来计算侧滑状态量。当 通过处理(e)强行将系数K3设定为0时，忽略不计车体滑移角的二阶微分值的项Κ3·(12β/ dt2。通过公式SP = Kl · β +K2 · d^/dt··· (1')给出侧滑状态量SP。根据图2Β中的车辆转向状态如下组织上述处理(a)至(f)。(i)当车辆并未急剧 转向或在车辆急剧转向之前，车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2并未从预定阈值 范围thl至-thl偏离，并且标志Fl及F2均为“OFF”。因此，步骤120中的判定为否定，并 且直接利用车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2来计算侧滑状态量。(ii)当车辆 急剧向右或向左转向时，车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2从预定阈值范围thl 至-thl的一侧偏离(图2B中从thl —侧偏离)。然后，仅标志Fl及F2中一者被设定为 "ON",并且计时器Tl或T2开始对时间的测量。在此阶段，步骤120中的判定仍然为否定，并 且直接利用车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2来计算侧滑状态量。(iii)当车辆 急剧向右或向左转向然后在经过预定时段之前沿相反方向急剧转向时，车体滑移角的二阶 微分值的项K3 M2 β /dt2从预定阈值范围thl至-thl的另一侧偏离(图2B中从-thl —侧 偏离)。然后，标志Fl及F2两者均被设定为“0N”，并且步骤120中的判定为肯定。但是，在 该阶段，车体滑移角的二阶微分值的项K3 β/dt2的绝对值仍然大于预定值th2，并且标 志F3保持为“OFF”。因此，步骤150中的判定为否定，并且直接利用车体滑移角的二阶微分 值的项K3 ^cfiiAlt2来计算侧滑状态量。(iv)当车体滑移角的二阶微分值的项K3*d2 β/ dt2颠倒，车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2的绝对值小于预定值th2时，标志F3 为“0N”(步骤130及140)。然后，步骤150中的判定为肯定，并且将系数K3设定为0。忽 略不计车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2来计算侧滑状态量。(ν)当从首次车辆 急剧转向开始经过预定时段时，步骤100中的判定为肯定，并且直接利用车体滑移角的二 阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2来计算侧滑状态量。在此情况下，如图3的步骤110，对标志以 及计时器的先前设定进行重置。在车辆尚未被二次转向的情况下，在从对应于车辆首次转 向的时间点开始已经经过预定时段时，亦进行上述重置。根据上述处理的设置，当在预定(较短)时段内车辆沿不同方向急剧转向两次时， 在计算侧滑状态量时忽略不计车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2。因此，侧滑状 态量如图2B中“校正后”描述的点虚线所示而变化，而未受到在车辆第二次急剧转向之后 车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3/dt2在早期增大的影响，S卩，未暂时减小。然后，如 图2D及2E中“校正后”描述的圆点虚线所示，因为对该侧滑状态量的校正，用于各个车轮 以抑制车辆侧滑的控制量发生变化，而未暂时减小。因此，可以预期到能够消除横摆率收敛 的延迟。参考图2B中车体滑移角的项、车体滑移角的微分值的项以及车体滑移角的二阶 微分值的项的变化，可以看出，因为车体滑移角的二阶微分值的项的正负号与车体滑移角
14的项以及车体滑移角的微分值的项两者的正负号相反，故车体滑移角的二阶微分值的项暂 时使侧滑状态量的大小减小。因此，在上述图3的流程图中，可以在步骤130中判定车体滑 移角的二阶微分值的项的正负号是否与车体滑移角的项以及车体滑移角的微分值的项两 者的正负号相反。更具体而言，可通过检测车体滑移角的项的正负号与车体滑移角的微分 值的项的正负号一致，并且车体滑移角的二阶微分值的项的正负号与该正负号相反，来进 行上述判定。本发明的该实施例也可以下述方式被改变。例如，在预定(较短)时段内在车辆 沿不同方向急剧转向两次之后，在计算侧滑状态量时减小当车体滑移角的二阶微分值的项 K3 · d2i3/dt2的影响时，替代完全忽略该项的值的大小，可以简单地将其减小。例如，可以 使该项的值等于或小于其一半。此外，侧滑状态量并不一定必需被表示为公式(1)中的线 性总和，其可以任何其他形式来表示，以使得因车体滑移角的二阶微分值的上述变化而暂 时减小。应当理解，上述情况也属于本发明的范围。此外，在本发明的该实施例中，通过施 加至右轮与左轮的制动力之间的差来给出用于抑制车辆侧滑的横摆力矩。但是，在车辆安 装有能够自动调整车轮的转向角的装置的情况下，可通过调整车轮的转向角来产生用于抑 制车辆侧滑的横摆力矩。下面将描述本发明的第二实施例。可能会省略与本发明的第一实施例中相同的描 述。图4示出了在车辆相继地沿不同方向急剧转向时(当车辆的转向角向右然后向左 改变时)观察到的在早期(即，在横摆率收敛之前)侧滑状态量减小的现象的情况下，关于 以下各参数的实际测量数据转向角(图4A)、侧滑状态量以及构成侧滑状态量的各项(图 4B)、用于左轮的控制量(施加至左前轮的制动力)(图4C)、用于右轮的控制量(施加至右 前轮的制动力)(图4D)以及横摆率(图4E)。在图4中，在假定车辆向左转向的方向为正 的前提下定义转向角以及横摆率，并且将车体滑移角定义为从车辆的纵向观察沿速度矢量 的方向的角度。因此，当车辆向右转向时，车体滑移角沿+方向变化。参考图4，首先，当如图4A所示车辆的转向角被急剧向右改变时，如图4B的上段所 示，作为侧滑状态量SP的构成项的车体滑移角的二阶微分值的项(K3 · d2i3 /dt2 细实线) 首先发生变化，然后车体滑移角的微分值的项(K2 WiVdt 点划线)以及车体滑移角的的 项(Kl · β :虚线)依次变化。在此情况下，车体滑移角的二阶微分值的项迅速做出响应。 因此，侧滑状态量SP(粗实线)大致跟随图4Β中转向角的变化，并且简单地大致向上凸起 变化。因此，如图4C所示，以大致向上凸起的方式产生用于左轮的控制量。因此，为了避免因抑制车辆侧滑的效果的暂时弱化(因车体滑移角的二阶微分值 的项的影响而导致)而导致横摆率的收敛延迟的现象，在如上所述车辆急剧转向一次然后 连续再次转向之后，在根据本发明的第二实施例的行为控制设备的控制构造中，计算侧滑 状态量的处理被校正，由此在车辆一次急剧转向之后逐渐排除车体滑移角的二阶微分值的 项对侧滑状态量的影响。为了实现该构造，在本发明的实施例中，对车体滑移角的二阶微 分值的项进行监控，并且在车体滑移角的二阶微分值的项偏离预定阈值范围时，就判定车 辆已经急剧转向。这是基于如下事实当车辆开始转向时，车体滑移角发生变化，并且车体 滑移角的二阶微分值的项跟随转向角的变化而首先发生变化。在进行了上述判定之后，使 构成侧滑状态量的车体滑移角的二阶微分值的项中的系数Κ3逐渐减小。因此，使车体滑移角的二阶微分值的项的影响减小，或被排除。此外，从对图4的上述描述可知，特别是在车 体滑移角的二阶微分值的大小响应于车辆的第二次急剧转向而增大，然后沿相反方向增大 时，通过车体滑移角的二阶微分值的项的影响，抑制车辆侧滑的效果暂时弱化。因此，优选 地使得，在构成侧滑状态量的车体滑移角的二阶微分值的项对车辆的第二次急剧转向做出 响应并且车体滑移角的二阶微分值的大小增大然后沿相反方向增大之前(即，在车体滑移 角的微分值的大小开始减小之前)，系数K3逐渐减小为其大致可被忽略。因此，系数K3逐 渐减小的速度被设定为使得系数K3在与从车辆第二次急剧转向的时间点到车体滑移角的 二阶微分值的正负号被颠倒的时间点的时段相当的时段内变为等于0。图5示出了计算侧滑状态量的处理，其以流程图的方式实现了上述控制设置。VSC 部分50a以预定处理周期时间间隔在车辆行驶过程中重复执行图5所示的处理。图5所示的计算处理大致由以下处理(5a)、(5b)、(5c)、(5d)以及(5e)构成。在 处理(5a)[步骤510]中，在任意模式下分别确定由本发明的第一实施例中描述的上述公式 (1)所表示的车体滑移角、车体滑移角的微分值以及车体滑移角的二阶微分值的线性总和 中的加权系数ΚΙ、K2及K3。在处理(5b)[步骤520至550]中，判定车辆是否已经被急剧 向右或向左转向，并且当判定为车辆已经被急剧转向时，就测量从该时刻开始经过的时间。 在处理(5c)[步骤560及565]中，判定在车辆急剧转向之后是否已经经过了预定时段(第 二预定时段)。在处理(5d)[步骤570至590]中，在车辆急剧转向之后经过预定时段之前， 使上述公式(1)中的线性总和的系数K3逐渐减小。在处理(5e)[步骤600]中，利用根据 上述处理给出的系数Kl至K3来计算侧滑状态量。在处理(5a)中，根据实验获得的数据来确定公式(1)中在侧滑状态量的线性总和 中使用的加权系数(步骤210)。在上述处理(5b)中，首先判定侧滑状态量中的车体滑移角的二阶微分值的项 K3 · d2i3/dt2的大小(绝对值)是否大于预定阈值thl，即，公式|K3 · d2i3/dt2| > thL··· (53)是否成立(步骤520)。如果公式(53)成立，则判定车辆已经被急剧转向，并且将标 志Fl设定为“ON”以记录车辆的上述急剧转向(步骤530)。然后，一旦将标志Fl设定为 “0N”，在后续重复处理周期中计时器Tl递增(步骤540及550)。此外，当标志Fl未被设定 为“ON”时，则步骤MO中的判定为否定，并且在未在下述处理(5d)中校正系数K3的情况 下在处理(5e)中直接计算公式(1)中的线性总和。在上述处理(5c)中，在响应于在上述处理(5b)中做出车辆已经向右或向左急剧 转向的判定而使计时器Tl开始计时之后，在图5所示的计算处理周期重复的情况下，通过 判定计时器Tl的值是否已经达到Thtl来判定在车辆急剧转向之后是否已经经过预定时间 (步骤560)。在该处理中，当在车辆急剧转向之后尚未经过预定时段时，在下述处理(5d) 中校正系数K3。当在车辆急剧转向之后已经经过了预定时段时，在未在处理(5d)中校正系 数K3的情况下在处理(5e)中直接计算公式(1)中的线性总和。在此情况下，将标志Fl设 定为“OFF”，并且将计时器重置为0 (步骤56 。这里所述的预定时段通常被设定为二至数 秒。从图5以及以上描述可知，在车辆一旦急剧转向之后经过预定时段Thtl之前，执 行上述处理(5d)中使系数K3逐渐减小的处理。在该处理(5d)中，参考步骤550中的计时 器Tl的值，首先根据公式K3 — Κ3-Τ1 · α…(54)来对系数Κ3进行校正(步骤570)。这里应当注意，右侧第一项中的K3是在周期开始时于步骤510中确定的系数K3，而α是可被 任意设定的恒定系数。因此，在公式(54)中，周期每一次重复，Tl的值均增大。因此，公式 (54)的左侧的Κ3的值在每一次周期重复时逐渐减小。但是，当在步骤570中给出的系数 Κ3的值为负时，将该系数Κ3设定为0(步骤580及590)。然后，当Κ3 = 0时，在公式(1) 中的线性总和中完全忽略不计车体滑移角的二阶微分值。如上所述，在车辆的第二次急剧转向过程中，当侧滑抑制控制的控制效果开始显 现时(即，在车辆二次急剧转向之后在车体滑移角的微分值的大小已经达到其峰值之后)， 在车辆的急剧转向相继地重复的情况下侧滑抑制控制的效果减弱。因此，优选地在此时完 全忽略不计车体滑移角的二阶微分值。因此，用于判定在公式(54)中系数Κ3逐渐减小的速 度的恒定系数α被设定成使得在与从车辆首次急剧转向的时间点到在车辆二次急剧转 向之后车体滑移角的微分值的大小达到其峰值的时间点的时段相当的时段(第一预定时 段)内，系数Κ3可以等于或小于0。与从车辆首次急剧转向的时间点到在车辆二次急剧转 向之后车体滑移角的微分值的大小达到其峰值的时间点的时段相当的时段比与计时器Tl 的阈值Thtl相当的时段更短。因此，通常可以设定恒定系数α使得到系数Κ3达到0的时 间点的时段变为等于或短于2秒。然后，在一系列上述处理之后，在处理(5e)中利用公式(1)来计算侧滑状态量。 在系数K3在处理(5d)中逐渐减小时，在公式(1)中车体滑移角的二阶微分值的项的影响 逐渐减小。当系数K3被逐渐减小变为等于或小于0时，忽略不计车体滑移角的二阶微分值 的项K3 .(! /肚2。由此，通过公式SP = Kl · β+Κ2 .diVdt*" (I')来给出侧滑状态量 SP。根据图4B中的车辆转向状态如下组织上述处理(5a)至(5e)。(i)当车辆并未急 剧转向或在车辆急剧转向之前，车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3/dt2的大小并未从 预定阈值范围thl至-thl偏离，并且标志Fl为“OFF”。因此，步骤540中的判定为否定，并 且直接利用车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2来计算侧滑状态量。(ii)当车辆 急剧向右或向左转向时，车体滑移角的二阶微分值的项K3 · d2i3 /dt2从预定阈值范围thl 至-thl的一侧偏离(图4B中从thl —侧偏离)。然后，标志Fl被设定为“0N”，并且计时 器Tl开始对时间的测量。此外，在此情况下，执行步骤570中的处理以如图4B中的下段所 示根据公式(54)来使公式(1)中的线性总和的系数K3逐渐减小。然后利用减小的系数K3 来计算侧滑状态量。(iii)在车辆急剧向右或向左转向然后沿相反方向急剧转向之后，在车 体滑移角的微分值的大小达到其峰值时，执行步骤570至590中的处理以将公式(1)中线 性总和的系数K3的值设定为0。由此完全忽略不计侧滑状态量中车体滑移角的二阶微分值 的项。(iv)当从车辆首次急剧转向开始经过了预定时段时(当计时器Tl达到Thtl时)， 步骤560中的判定为肯定，并且直接利用车体滑移角的二阶微分值的项K3 M2 β /dt2 (其中 使用在步骤510中给出的系数O)来计算侧滑状态量。在此情况下，如图5的步骤565所 示，对标志以及计时器的先前设定进行重置。根据上述处理的设置，一旦车辆急剧转向，车体滑移角的二阶微分值的项 K3 · d2i3/dt2的影响首先被反映，然后逐渐减小，并最终被忽略不计。然后，侧滑状态量如 图4B中“校正后”描述的点虚线所示而变化，而未受到在车辆第二次急剧转向之后车体滑 移角的二阶微分值的项K3 -d^/dt2在早期增大的影响，即，未暂时减小。然后，如图4D及4E中“校正后”描述的点虚线所示，因为对该侧滑状态量的校正，用于各个车轮的抑制车辆 侧滑的控制量在未暂时减小的情况下发生变化。因此，可以预期到能够消除横摆率收敛时 的延迟。在图4的示例中，车辆首先急剧向右转向，然后向左转向。但是，类似地，当车辆首 先急剧向左转向时，车体滑移角的二阶微分值的项K3 -d^/dt2的影响逐渐减小，并最终被 忽略不计。也可如下改变本发明的实施例。例如，在本发明的实施例中，在车辆急剧转向之 后，当在计算侧滑状态量时减小车体滑移角的二阶微分值的项K3 -d^/dt2的影响时，该项 的值的大小可以被简单地减小而并非并完全忽略不计。例如，可以使该项的值等于或小于 其一半。此外，侧滑状态量并不一定必需被表示为公式(1)中的线性总和，其可以使得因车 体滑移角的二阶微分值的上述变化而暂时减小的任何其他形式来表示。应当理解，上述情 况也属于本发明的范围。此外，在本发明的该实施例中，通过施加至右轮与左轮的制动力之 间的差来给出用于抑制车辆侧滑的横摆力矩。但是，在车辆安装有能够自动调整车轮的转 向角的装置的情况下，可通过调整车轮的转向角来产生用于抑制车辆侧滑的横摆力矩。虽然已经参考其示例性实施例描述了本发明，但应当理解，本发明并不限于这里 描述的实施例或设置方式。相反，本发明意在涵盖各种改变及等同设置方式。此外，虽然以 各种不同示例性组合及设置方式示出了本发明的各种不同元件，但在所附权利要求的范围 内，也可实现包含更多、更少或仅一个元件的其他组合及设置方式。
权利要求
1.一种车辆行为控制设备，包括滑移角检测器，其检测车辆的滑移角；控制量计算部分，其根据由所述滑移角检测器检测得到的所述滑移角、所述滑移角的 微分值以及所述滑移角的二阶微分值来计算控制量；以及控制部分，其基于计算得到的所述控制量来执行用于所述车辆的行为控制。
2.—种车辆行为控制设备，其基于根据车体滑移角、所述车体滑移角的微分值以及所 述车体滑移角的二阶微分值计算得到的控制量来抑制车辆侧滑，其中，所述车体滑移角的 所述二阶微分值具有如下所述的对所述控制量的影响当在通过使所述车辆向右或向左转 向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过预定值之后的预定时段内、通过使所 述车辆向相反方向转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值时， 所述影响减小。
3.根据权利要求2所述的控制设备，其中，当在通过使所述车辆向右或向左转向使得 所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值之后的所述预定时段内、通过使 所述车辆向相反方向转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值 时，忽略不计所述车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制量的影响。
4.根据权利要求2或3所述的控制设备，其中，当在通过使所述车辆向右或向左转向使 得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值之后的所述预定时段内、通过 使所述车辆向相反方向转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定 值然后变为小于比所述预定值小的第二预定值时，所述车体滑移角的所述二阶微分值对所 述控制量的影响减小。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的控制设备，其中，当在所述控制量中所述车体滑 移角的所述二阶微分值的正负号变为与所述车体滑移角以及所述车体滑移角的所述微分 值两者的正负号均相反时，所述车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制量的影响减小。
6.一种车辆行为控制设备，其基于根据车体滑移角、所述车体滑移角的微分值以及所 述车体滑移角的二阶微分值计算得到的控制量来抑制车辆侧滑，其中，所述车体滑移角的 所述二阶微分值具有如下所述的对所述控制量的影响在通过使所述车辆向右或向左转向 使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过预定值之后，所述影响逐渐减小。
7.根据权利要求6所述的控制设备，其中，当在通过使所述车辆向右或向左转向使得 所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超过所述预定值之后经过第一预定时段时，所述 车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制量的影响减小为被忽略不计。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的控制设备，其中，在经过了比所述第一预定时段 更长的第二预定时段之后，使所述车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制量的影响停止 减小。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的控制设备，其中，通过以下公式给定所述控制 量=Kl · β+Κ2 · d β /dt+K3 · d23/dt2，其中，β、d^/dt、d2 β/dt2、以及 ΚΙ、Κ2 和 Κ3 分别 表示所述车体滑移角、所述车体滑移角的所述微分值、所述车体滑移角的所述二阶微分值、 以及预定系数。
10.根据权利要求9所述的控制设备，其中，当所述车体滑移角的所述二阶微分值对所 述控制量的影响减小时，所述系数Κ3逐渐减小。
11.根据权利要求2或6所述的控制设备，其中，通过基于所述控制量而产生的横摆矩 来抑制所述车辆侧滑。
12.根据权利要求2或6所述的控制设备，其中，基于所述控制量来抑制所述车辆加速。
13.—种车辆行为控制方法，包括以下步骤检测车辆的滑移角；根据检测得到的所述滑移角、所述滑移角的微分值以及所述滑移角的二阶微分值来计 算控制量；并且基于计算得到的所述控制量来执行用于所述车辆的行为控制。
14.一种车辆行为控制方法，包括以下步骤检测车体滑移角；根据检测得到的所述滑移角、所述滑移角的微分值以及所述滑移角的二阶微分值来计 算控制量；并且当在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小 超过预定值之后的预定时段内、通过使所述车辆向相反方向转向使得所述车体滑移角的所 述二阶微分值的大小超过所述预定值时，使所述车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制 量的影响减小。
15.一种车辆行为控制方法，包括以下步骤检测车体滑移角；根据检测得到的所述滑移角、所述车体滑移角的微分值以及所述车体滑移角的二阶微 分值来计算控制量；并且在通过使所述车辆向右或向左转向使得所述车体滑移角的所述二阶微分值的大小超 过预定值之后，使所述车体滑移角的所述二阶微分值对所述控制量的影响逐渐减小。
全文摘要
一种车辆行为控制设备配备有检测车辆的滑移角的滑移角检测器，根据由滑移角检测器检测得到的滑移角、滑移角的微分值以及滑移角的二阶微分值来计算控制量的控制量计算部分，以及基于计算得到的控制量来执行用于车辆的行为控制的控制部分。
文档编号B60W30/02GK102119097SQ200980130980
公开日2011年7月6日 申请日期2009年6月22日 优先权日2008年8月7日
发明者渡部良知 申请人:丰田自动车株式会社