专利名称：车辆控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆控制装置，特别是涉及判断车辆的侧翻倾向的装置。
背景技术：
目前，已知有判断车辆的侧翻倾向的车辆控制装置。例如专利文献1记载的装置中，使用车辆的横向加速度来设定表示车辆横向动作特性的变量，通过判断该变量值是否在阈值以上来判断侧翻倾向。专利文献1 日本特表2004-534694。
发明内容
但侧翻倾向的判断精度还有提高的余地。本发明的目的在于提供一种能够提高侧翻倾向判断精度的装置。为了达到上述目的，本发明的装置优选将作用在车辆上的多方向的加速度进行合成而使用合成加速度来判断侧翻倾向。由此，能够提高判断侧翻倾向的精度。具体地说，本发明的车辆控制装置，其特征在于，具有控制单元，该控制单元具备 计算将作用在车辆上的两方向加速度合成而成的合成加速度的合成加速度信息计算部、计算将所述加速度的变化量合成而成的合成加加速度或所述合成加速度的变化量即合成加加速度的合成加加速度计算部、利用计算出的合成加速度或合成加加速度来判断车辆侧翻倾向的侧翻倾向判断部。
图1是安装有车辆控制装置的车辆的系统图；图2是纵轴表示前后加速度、横轴表示横向加速度的坐标系，表示车辆的侧翻区域β的定义。图3是纵轴表示前后加速度、横轴表示横向加速度的坐标系，表示车辆的侧翻区域β和侧翻倾向区域S的定义。图4(a) (b)表示为了抑制侧翻倾向而施加制动力的例；图5表示抑制侧翻倾向的制动控制的演算框线图；图6表示在纵轴表示前后加速度、横轴表示横向加速度的坐标系中合成加速度的轨迹；图7(a) (d)表示图6的动作例中各变量的时序；图8是表示车轮的滑移率与作用在轮胎上的力的关系的特性图；图9表示用于抽出合成加加速度的法线方向成分的方法；图10是横轴表示距侧翻边界线的冗余量、纵轴表示合成加加速度的法线方向成分的坐标系；
图11是在横轴表示距侧翻边界线的冗余量、纵轴表示合成加加速度的法线方向成分的坐标系中，表示图6动作例的轨迹；图12有侧翻倾向积分值(侧翻危险)的演算框线图；图13(a) (b)表示侧翻危险的时间变化。附图标记说明1控制单元 200制动控制部 4液压单元(制动致动器)17前后加速度传感器 18横向加速度传感器FL RR 车轮
具体实施例方式以下按照
实现本发明的实施方式。[实施例1][实施例1的结构]实施例1的车辆控制装置适用于汽车。图1是安装有车辆控制装置的车辆的系统简略结构图。车辆具有多个车轮，具体说就是左前轮FL、右前轮FR、左后轮RL、右后轮RR这四个轮，将内燃机(发动机ENR)的输出由自动变速器AT变速而作为驱动力向驱动轮即前轮FL、FR传递。驱动系统包括检测油门踏板AP踏下量(驾驶者所要求的驱动力)的油门传感器16、从油门传感器16或CAN通信线路接受输入的信息并将指令信号向发动机ENR 和自动变速器AT输出以控制前轮FL、FR驱动力的发动机控制单元7、AT控制单元8。制动系统包括制动控制单元1、制动踏板2、主液压缸3、液压单元(HU) 4、车轮液压缸61 64、各种传感器。制动踏板2是驾驶者输入制动操作的操作部件，经由助力装置即助力器2a而与主液压缸3连接。主液压缸3是所谓的串联型，经由双系统的制动配管5a、 5b而与液压单元4连接。液压单元4是具有油压回路的油压单元。车轮液压缸61 64被设置成能够对各车轮FL、FR、RL、RR产生制动压(车轮液压缸压)，经由各个制动配管51 54而与液压单元4连接。制动回路是左前轮FL和右后轮RR的车轮液压缸61、64分别与P 系统的制动配管5a连接，右前轮FR和左后轮RL的车轮液压缸62、63分别与S系统的制动回路5b连接，成为所谓的X配管结构。也可以设定为所谓的前后配管结构。当踏下制动踏板2，则主液压缸3从被设置成一体的油箱3a接受供给制动液，根据制动踏板2的踏下量而产生液压(主液压缸压力)。主液压缸压力经由液压单元4而向各车轮液压缸61 64 供给。各车轮液压缸61 64的液压产生各车轮FL RR的制动力。液压单元4是设置有多个电磁阀、电动机4a和泵的制动致动器，通过控制电磁阀等的动作而任意将各车轮FL RR的车轮液压缸液压进行增压减压，具有能够向多个车轮的每一个施加希望的制动力的功能。制动控制单元1根据从各种传感器和CAN总线9输入的信息来进行实施制动控制的判断，且向液压单元4输出指令信号来控制其动作，是实行制动控制的电子控制单元 E⑶。所说的制动控制是指抑制车轮滑移率增大的防抱死制动控制ABS (Anti Lock Brake System)和抑制车辆横向滑动等的稳定性控制VDC(Vehicle Dynamics Control)等，按照确保安全性和方便性的功能要求来控制各车轮FL RR的车轮液压缸液压(制动压)，由此，抑制车轮抱死或控制车辆动作。制动控制单元1被作为与液压单元4成一体的单元来设置，但也可以将两单元1、4分别设置。制动控制单元1和发动机控制单元7以及AT控制单元8被能够双向通信的CAN通信线(CAN总线9)相互连接，被设置成能够相互交换信息。各种传感器是车辆信息的检测机构，具有车辆动作传感器单元10、车轮速度传感器11 14、转向角传感器15。将车轮速度传感器11 14设置在各车轮FL RR，检测各车轮FL RR的转速(车轮速度)，将检测信号向制动控制单元1输出。转向角传感器15 检测驾驶者操作的方向盘SW(方向盘)的转动角即转向角，将检测信号向CAN总线9输出。 车辆动作传感器单元10是将分别检测表示车辆动作的加速度G和偏航率(3 — X卜)Y 等各种信息的传感器17、18、19集成而一体化的复合传感器，将检测信号向制动控制单元1 输出。前后加速度传感器17检测表示作用在车辆上的前后方向的加速度即车辆纵摆动作的前后加速度Xg。横向加速度传感器18检测表示作用在车辆上的左右方向(横向)的加速度即车辆侧摆动作的横向加速度Yg。偏航率传感器19检测车辆的转动方向的转动角变化速度即车辆的横摆动作的偏航率Y。制动控制单元1根据检测出的车辆动作和车轮速度来调整各车轮FL RR的制动压，实行ABS、VDC、ACC等制动控制。由于这些制动的详细情况是周知的，所以省略说明。制动控制单元1 (以下简称为控制单元1)构成车辆控制装置。实施例1的控制单元1具备车辆动作判断部100和制动控制部200。车辆动作判断部100判断车辆是否有侧翻(横転)倾向。本说明书中，“侧翻倾向”表示发生侧翻的概率即可能性程度，不仅表示有无发生侧翻的可能性，还表示该可能性的大小。另外，“有侧翻倾向”则意味着侧翻可能性比较高。制动控制部200在车辆动作判断部100判断车辆有侧翻倾向的情况下，使液压单元 4动作，为了抑制侧翻倾向而向多个车轮FL RR施加制动力。车辆动作判断部100具备计算作用在车辆上的前后方向加速度Xg的前后方向加速度计算部、计算作用在车辆上的左右方向即横向加速度Yg的横向加速度计算部、计算与将算出的各加速度Xg、Yg合成而成的合成加速度G相关的合成加速度信息的合成加速度信息计算部、预先设定侧翻边界线的侧翻边界线设定部、使用计算出的合成加速度信息和侧翻边界线来判断车辆的侧翻倾向的侧翻倾向判断部。前后方向加速度计算部和横向加速度计算部根据来自车辆动作传感器单元10的检测信号而分别计算前后加速度Xg和横向加速度Yg。在此，为了排除由路面干扰等引起的加速度干扰成分而将车辆动作的加速度成分抽出，优选对于传感器的检测信号实施滤波演算。合成加速度信息计算部具有合成加速度计算部。合成加速度计算部根据前后方向加速度计算部和横向加速度计算部分别计算出的前后加速度Xg和横向加速度Yg来计算合成加速度G。能够根据将作用在车辆上的两方向加速度Xg、Yg合成而成的合成矢量来求合成加速度G。侧翻边界线设定部设定侧翻边界线L。利用侧翻边界线L而在车辆被施加横向加速度Yg即进行侧摆动作和被施加前后加速度Xg即进行纵摆动作时，能够区分车辆可能是在侧翻(发生横向倾覆)的区域即侧翻区域β还是在其以外的非侧翻区域即稳定区域α。 这样区分侧翻区域β和稳定区域α的侧翻边界线L是与加速度(Xg、Yg)有关的边界线， 本实施例1中，该边界线被设定为在车辆被施加横向加速度Yg和前后加速度Xg时，将转动内轮侧的轮负载是零的点(合成加速度G)连接而成的线。如以下所说明的那样，基于该车辆的各参数设定侧翻边界线。[侧翻区域的定义]
以下，说明侧翻区域β (侧翻边界线L)设定方法的一例。设定方法并不限定于此，而是能够选择适当的方法。对于各标记，分别以下标f表示前轮、r表示后轮、χ表示车辆前后方向、y表示车辆横向。一般地在车辆仅被施加横向加速度时，常规的前轮负载移动量AW4lf和后轮负载移动量AW4^能够分别由数式1、数式2求出。各数式1、2中，ms是车辆重量、ay是横向加速度、hs是车辆重心位置的侧倾中心与车辆重心之间的距离、Κφ 是前轮轴侧摆刚性、是后前轮轴侧摆刚性、g是重力加速度、df是前轮轮距、4是后轮轮距、1 是轴距、If是从车辆重心位置到前轮轴的距离、L是从车辆重心位置到后轮轴的距离、hf是前侧倾中心离地间隙、、是后侧倾中心离地间隙(参照非专利文献1)。(教式1)
权利要求
1.一种车辆控制装置，其特征在于，具有控制单元，该控制单元具备计算将作用在车辆上的两方向加速度合成而成的合成加速度的合成加速度信息计算部、计算将所述加速度的变化量合成而成的合成加加速度或所述合成加速度的变化量即合成加加速度的合成加加速度计算部、利用计算出的合成加速度或合成加加速度来判断车辆侧翻倾向的侧翻倾向判断部。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制单元具备侧翻边界线设定部，设定用于与计算出的所述合成加速度或合成加加速度比较而判断车辆侧翻倾向的、与加速度相关的侧翻边界线， 所述侧翻边界线根据该车辆的各种参数来设定。
3.如权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，所述侧翻边界线是在车辆被施加左右横向加速度和前后加速度时，将转动内轮的轮负载是零的点连接而成的线。
4.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，在算出的所述合成加速度到达设定的所述侧翻边界线的距离即冗余量比预先设定的距离小时，则所述控制单元判断有侧翻倾向。
5.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制单元具备将算出的所述合成加加速度分解成所述侧翻边界线的法线方向成分的合成加加速度法线方向分解部，根据所述法线方向成分与所述侧翻边界线的关系来判断车辆侧翻倾向。
6.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制单元在法线方向成分量是预先设定的危险判断阈值以上时，则判断车辆有侧翻倾向。
7.如权利要求6所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制单元具备侧翻倾向积分值演算部，其将所述法线方向成分量与所述危险判断阈值的偏差进行积分，在所述积分值是预先设定的规定值以上时，则判断车辆有侧翻倾向。
8.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，所述车辆具备能够向车辆所设置的多个车轮的每一个施加制动力的制动致动器， 具备在所述侧翻倾向判断部判断有侧翻倾向时使所述制动致动器动作的制动控制部。
9.如权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，所述制动控制部为了使所述合成加速度或合成加加速度变小而向所述多个车轮施加制动力。
全文摘要
提供一种车辆控制装置，能够提高侧翻倾向的判断精度，具有控制单元(1)，该控制单元(1)具备计算将作用在车辆上的多方向加速度(Xg、Yg)合成而成的合成加速度G的合成加速度计算部、计算将多方向加速度的变化量(dXg/dt、dYg/dt)合成而成的合成加加速度(dG/dt)的合成加加速度计算部、利用计算出的合成加加速度(dG/dt)来判断车辆侧翻倾向的侧翻倾向判断部。
文档编号B60T8/1755GK102476629SQ20111029989
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年11月24日
发明者古山浩司, 渡边旭 申请人:日立汽车系统株式会社