专利名称：车辆行进轨迹稳定化控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种并用第一控制装置(VSA)和第二控制装置(RTC)的车辆操纵性稳 定化控制装置，其中，第一控制装置(VSA)至少以前轮转向角作为控制输入，来控制左右轮 及/或前后轮的制动力及/或驱动力的分配，第二控制装置(RTC)至少以前轮转向角作为 控制输入，来控制车辆的后轮的转向角。
背景技术：
作为使车辆的行进轨迹稳定的控制装置，公知有车辆运动控制装置(以下，简称 为VSA)(专利文献1)。其通过使左右或前后的制动器自动地动作，使制动力均衡，由此，起 到使车辆的行进轨迹的紊乱返回通常的行进轨迹的作用，但是，其通过反馈预先确定的相 对于车辆运动的偏差而实现。尤其专利文献1中公开有通过根据侧向加速度求出的侧滑角 速度的变化来限制作为驾驶员意志的转向角的情况。专利文献1 日本特许第3214824号另一方面，提出有后轮束角控制装置(以下，简称为RTC)，以往作为四轮转向 (4WS)，例如专利文献2所示，公知有以使车辆的偏离角为零(或者预先设定的值)作为目 标值来使车辆的行进轨迹稳定的控制装置。关于该方法，公开有根据速度更换前轮后轮的 转向角比(低速时反向，高速时同向)等各种方法，但是基本上RTC或4WS都将前馈控制作 为控制的基本，该前馈控制使相对于转向角的实际车辆特性模型的横摆角速度响应相对于 理想车辆特性模型的横摆角速度响应的偏差最小。专利文献2 日本特许第3179271号上述VSA在原理上由于制动力的均衡而产生横摆力矩，因此即使在轮胎的偏离角 超过极限的区域即车辆的极限区域时也能产生效果，但是由于实际上不能允许制动器频繁 动作，因此对应于某程度极端的情况(极限行进轨迹)而起动。另一方面，RTC利用后轮的 微小的偏离角而产生横摆力矩，因此适合于通常区域(通常行进轨迹)的控制。因此，若组 合VSA和RTC，则实现在整个行驶区域中有效的车辆行进轨迹稳定化装置。然而，由于VSA 和RTC分别基于反馈系统及前馈系统的控制原理，因此认为若单纯地同时起动VSA及RTC， 则互相的干涉产生不良的影响，控制动作变得不稳定。
发明内容
鉴于这样的现有技术的问题点，本发明的主要目的在于提供一种车辆行进轨迹稳 定化控制装置，其适当地组合VSA及RTC，在包括极限行进轨迹或通常行进轨迹的整个行驶 区域中能够进行有效地控制。本发明的第二目的在于提供一种车辆行进轨迹稳定化控制装置，其能够将VSA及 RTC分别作为独立设计的装置而进行组合。本发明的第三目的在于提供一种车辆行进轨迹稳定化控制装置，其在不需要为了 将既存形式的VSA及RTC互相组合而对原有的设计施加大幅度地变更的情况下能够将VSA及RTC适当地组合。根据本发明，通过提供一种车辆行进轨迹稳定化控制装置而完成上述课题，该车 辆行进轨迹稳定化控制装置具有第一控制装置(VSA)，其至少以前轮转向角作为控制输 入，来控制左右轮及/或前后轮的制动力及/或驱动力的分配量；第二控制装置(RTC)，其 至少以前轮转向角作为控制输入，来控制车辆的后轮的转向角；协调控制单元，其基于所述 第二控制装置的控制输出，变换所述第一控制装置的控制输入。如此，通过某传递特性变换RTC的输出，并基于该结果，修正向VSA的实际车辆特 性模型输入的前轮转向角Sf。这意味着基于作为RTC的输出的后轮的推力角或束角可改 变VSA的输入前轮转向角5f。由此，能够进行VSA及RTC的协调控制，并且，能够在对既存 的VSA自身的结构不施加变更的情况下协调地组合两者。根据本发明的优选实施例，所述第一控制装置(VSA)基于实际车辆特性模型及实 际车辆相对于施加的前轮转向角的输出差，来确定左右轮及/或前后轮的制动力及/或驱 动力的分配量，所述第二控制装置(RTC)基于理想车辆特性模型及实际车辆特性模型相对 于施加的前轮转向角的输出差来确定后轮转向角，所述协调控制单元基于所述第二控制装 置(RTC)的控制输出，变换所述第一控制装置的实际车辆特性模型的控制输入。所述协调 控制单元可以在所述第一控制装置的实际车辆特性模型的控制输入上加减基于所述第二 控制装置的控制输出的修正信号。所述控制输出可以包括横摆角速度。另外，作为第二控制装置(RTC)，即可以利用后轮的转向(推力)角，或者也可以利 用后轮的束角。
图1是表示公知的VSA系统的框图。图2是表示公知的RTC系统的框图。图3是基于协调地组合VSA系统及RTC系统的本发明的车辆行进轨迹稳定化控制 装置的框图。
具体实施例方式图1是VSA系统的框图。若向实际车辆特性模型(GyJS))输入前轮转向角Sf， 则从实际车辆特性模型输出规范横摆角速度，将车辆的实际横摆角速度与规范横摆角速度 之差输入VSA反馈传递特性(R(s))，并且向车辆施加与其结果确定的适当的驱动力或制动 力向各轮的分配比对应的横摆力矩。基于所述前轮转向角的车辆自身的横摆力矩与由VSA 系统施加的横摆力矩的和作用于车辆，并求得该积分量作为车辆的实际横摆角速度。由此， 即使作用作为外部干扰的横摆力矩，通过制动系统的反馈作用，也能够维持车辆的行驶稳 定性。图2是RTC系统的框图。若向实际车辆特性模型(Gyo(S))及理想车辆特性模 型(Gideal(S))输入前轮转向角Sf，则两模型的输出之间的偏差被输入RTC前馈传递特性 (P(s))。另一方面，理想车辆特性模型的输出与车辆的实际横摆角速度的偏差输入RTC反 馈传递特性(Q(S))0 RTC前馈传递特性(P(s))及RTC反馈传递特性(Q(s))的输出的和作 为施加横摆力矩作用于车辆，得到基于前轮转向角的车辆自身的横摆力矩和施加横摆力矩的和的积分量而作为车辆的实际横摆角速度。该种情况下，即使作用作为外界干扰的横摆 力矩，通过控制系统的反馈作用，也能够维持车辆的行驶稳定性，并且，通过使理想车辆特 性模型的行进轨迹规范的前馈控制作用，能够以高的响应性提高车辆的行驶稳定性。在该情况下，例如专利文献3中记载所示，赋予δ r = Gr · 5f的传递特性时的车 辆的运动方程式通过如下式子表示，[数学式1]
权利要求
一种车辆行进轨迹稳定化控制装置，其特征在于，具有第一控制装置(VSA)，其至少以前轮转向角作为控制输入，来控制左右轮及/或前后轮的制动力及/或驱动力的分配量；第二控制装置(RTC)，其至少以前轮转向角作为控制输入，来控制车辆的后轮的转向角；协调控制单元，其基于所述第二控制装置的控制输出，变换所述第一控制装置的控制输入。
2.根据权利要求1所述的车辆行进轨迹稳定化控制装置，其特征在于，所述第一控制装置(VSA)基于实际车辆特性模型及实际车辆相对于施加的前轮转向 角的输出差，来确定左右轮及/或前后轮的制动力及/或驱动力的分配量，所述第二控制装置(RTC)基于理想车辆特性模型及实际车辆特性模型相对于施加的 前轮转向角的输出差来确定后轮转向角，所述协调控制单元基于所述第二控制装置的控制输出，变换所述第一控制装置的实际 车辆特性模型的控制输入。
3.根据权利要求2所述的车辆行进轨迹稳定化控制装置，其特征在于，所述协调控制单元在所述第一控制装置的实际车辆特性模型的控制输入上加减基于 所述第二控制装置的控制输出得到的修正信号。
4.根据权利要求1所述的车辆行进轨迹稳定化控制装置，其特征在于， 所述控制输出包括横摆角速度。
全文摘要
本发明提供一种车辆行进轨迹稳定化控制装置，其适当地组合VSA及RTC，在包括极限行进轨迹及通常行进轨迹的整个行驶区域中能够进行有效地控制。该车辆行进轨迹稳定化控制装置通过某传递特性变换RTC的输出，并在向VSA的实际车辆特性模型输入的前轮转向角δf上加减该结果。这意味着基于作为RTC的输出的后轮的推力角或束角可改变VSA的输入前轮转向角δf。由此，能够进行VSA及RTC的协调控制，并且，能够在对既存的VSA自身的结构不施加变更的情况下协调地组合两者。
文档编号B62D6/00GK101959737SQ20098010810
公开日2011年1月26日 申请日期2009年1月30日 优先权日2008年3月11日
发明者堀内泰, 柳贵志 申请人:本田技研工业株式会社