專利名稱:車輛控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種汽車(發(fā)動機汽車)、混合動力汽車、兩輪摩托車等具 有多個車輪的車輛的控制裝置。
背景技術(shù):
以往,如在日本特開平11-91608號公報(以下稱專利文獻1)、特開 2000-159138號公報(以下稱專利文獻2)所見到的那樣,下述技術(shù)已為人所 知即,使用表示車輛的動態(tài)特性的模型來設(shè)定車輛的橫擺比率、橫向速 度等的動作的狀態(tài)量的目標值,控制實際裝備于車輛上的執(zhí)行機構(gòu)以使實 際的車輛的狀態(tài)量追隨于該目標值。
在專利文獻1、 2中所見的技術(shù)中,通過具有被作為狀態(tài)量的車輛的 橫擺比率和橫向速度的動態(tài)模型,根據(jù)車速的測定值和方向盤的操舵角的 測定值來設(shè)定目標橫擺比率以及目標橫向速度。然后算出根據(jù)目標橫擺比 率而被要求的車輛后輪的舵角的目標值(第一 目標后輪舵角)和根據(jù)目標橫 向速度而被要求的車輛后輪的舵角的目標值(第二目標后輪舵角)。進一步 將第一 目標后輪舵角和第二目標后輪舵角進行線性結(jié)合而得的值(加權(quán)平 均值)決定為后輪舵角的最終的目標值。隨后,以使實際車輛的后輪的舵角 追隨該目標值的形式來控制后輪的操舵用的執(zhí)行裝置。
另夕卜,例如PCT國際公布公報WO2006/013922Al(以下稱為專利文獻 3)中所見到的,如本發(fā)明的申請人所提議的那樣,不僅以使實際車輛的狀 態(tài)量接近于該車輛的動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量的形式來控制實際車輛的 執(zhí)行機構(gòu),還以使動態(tài)特定模型下的狀態(tài)量接近于實際車輛的狀態(tài)量的形 式來操作動態(tài)特性模型(將附加性的控制輸入賦予動態(tài)特性模型)。
然而,在對使與實際車輛的動作相關(guān)的狀態(tài)量追隨于車輛的動態(tài)特性 模型下的狀態(tài)量的情況進行控制時,對于方向盤的操舵角等的輸入的變 化,車輛的動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量一旦產(chǎn)生振動性的響應(yīng),追隨于該響
4應(yīng)的實際車輛的狀態(tài)量也會表現(xiàn)出振動性的響應(yīng)。因此,為了盡可能保持 實際車輛良好的動作特性,認為理想的是以下一種情況即,動態(tài)特性模 型下的狀態(tài)量對于方向盤的操舵角等的輸入的變化的響應(yīng)特性(過渡響應(yīng) 特性)能夠不受實際車輛的動作狀態(tài)的影響,而盡可能成為衰減性高的一種 響應(yīng)特性。
這里,本說明書中的"衰減性高"是指使對象系統(tǒng)的輸入呈階梯狀 變化時的狀態(tài)量(控制量)的振動分量的振幅值的衰減的時間常數(shù)較短,艮P,
該振動分量的振幅值的衰減速度較快。另外,所謂臨界制動(critical dumping)或過度制動(over dumping)的響應(yīng)特性雖說是一種不帶有振動分 量的非振動性的響應(yīng)特性,這里則將其看作衰減性為最高的一種特性。
然而,所述專利文獻1、 2中所見到的技術(shù)由于以下的原因而難于充 分地滿足如上的要求。即, 一般來說,實際車輛的橫擺比率和橫向速度等 狀態(tài)量對于方向盤操舵角的變化的響應(yīng)特性在行駛速度比較高的情況下 具有成為振動性的響應(yīng)特性(狀態(tài)量一邊振動一邊收斂于恒定值的一種特 性)的傾向。
因此,利用專利文獻1、 2中所見的技術(shù),假設(shè)一旦將車輛的動態(tài)特 性模型的響應(yīng)特性設(shè)定為不受實際車輛的行駛速度的影響(在任意的行駛 速度中)的衰減性高的一種特性、例如是臨界制動或是過度制動的特性(非 振動性的特性)時,特別是在車輛的行駛速度比較高的狀態(tài)下,該動態(tài)特性 模型下的車輛的狀態(tài)量的響應(yīng)特性與實際車輛的狀態(tài)量的響應(yīng)特性會產(chǎn) 生較大的乖離。其結(jié)果,專利文獻1、 2中所見技術(shù)中作為動態(tài)特性模型 下的狀態(tài)量的橫擺比率和橫向速度分別與實際車輛的橫擺比率和橫向速 度的差變大。進而,用于使實際車輛的狀態(tài)量追隨動態(tài)特性模型下的狀態(tài) 量的執(zhí)行機構(gòu)的要求操作量則容易變得過大。其結(jié)果,極易產(chǎn)生事實上在 該執(zhí)行機構(gòu)的能力范圍內(nèi)無法滿足其要求操作量的情況。并且,在該情況 下,事實上難以使實際車輛的狀態(tài)量追隨動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量。
因此,通過專利文獻1、 2中所見的技術(shù),事實上無法將車輛動態(tài)特 性模型下的狀態(tài)量的響應(yīng)特性以不受實際車輛的行駛速度的影響的形式 而設(shè)定為非振動性的特性等、衰減性高的特性。即,事實上,只有在諸如 車輛的行駛速度較低的情況等的車輛受限制的動作狀態(tài)(實際車輛的狀態(tài)
5量的響應(yīng)特性成為衰減性較高的一種特性時的動作狀態(tài))下,才能將車輛的 動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量的響應(yīng)特性設(shè)定為衰減性較高的特性。所以,專 利文獻l、 2中所見的技術(shù)無法充分滿足所述的要求。
另一方面,在所述專利文獻3中所見的技術(shù)中,除了根據(jù)實際車輛的 狀態(tài)量與動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量之間的偏差來操作實際車輛的執(zhí)行機 構(gòu)以外,還操作車輛的動態(tài)特性模型,這樣,該動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量 可以接近實際車輛的狀態(tài)量。即,該偏差不僅被反饋給實際車輛,而且還 被反饋于動態(tài)特性模型。因此,能夠抑制實際車輛的狀態(tài)量與動態(tài)特性模
型下的狀態(tài)量之間的偏差變得過大。所以,如專利文獻3中所見到的那樣,
在將實際車輛的狀態(tài)量與動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量之間的偏差反饋給實 際車輛和動態(tài)特性模型這兩者時,可以認為即使在實際車輛的狀態(tài)量的響 應(yīng)特性與動態(tài)特性模型下的車輛狀態(tài)量的響應(yīng)特性產(chǎn)生比較大的乖離的 時候,也能抑制執(zhí)行機構(gòu)的要求操作量變得過大。進而,可以認為能夠使 實際車輛的狀態(tài)量恰當(dāng)?shù)刈冯S于動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量。
所以,如專利文獻3中所見到的那樣,在將實際車輛的狀態(tài)量與動態(tài) 特性模型下的狀態(tài)量之間的偏差反饋給實際車輛和動態(tài)特性模型這兩者 時,認為是可以將車輛動態(tài)特性模型下的狀態(tài)量的響應(yīng)特性以不受實際車 輛的動作狀態(tài)的影響的形式而設(shè)定成衰減性較高的一種響應(yīng)特性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述背景而完成的,目的在于提供以下一種車輛控制裝 置,該控制裝置使用了衰減性較高的動態(tài)特性模型,能夠在不受車輛的動 作狀態(tài)的影響、并以使與實際車輛的動作有關(guān)的狀態(tài)量接近于動態(tài)特性模 型下的車輛的狀態(tài)量的形式來控制車輛的執(zhí)行機構(gòu),進而,能夠?qū)④囕v的 動作特性保持為良好的狀態(tài)。
為達到上述目的,本發(fā)明的車輛控制裝置具有駕駛操作量測定機構(gòu), 其測定駕駛操作量,該駕駛操作量表示由操縱者操縱具有多個車輪的車輛 時的該車輛的駕駛操作狀態(tài);執(zhí)行機構(gòu),其設(shè)置于該車輛上,可操作所述 車輛的規(guī)定的動作;實際狀態(tài)量掌握機構(gòu),其測定或推定實際狀態(tài)量向量, 而該實際狀態(tài)量向量是與實際車輛的規(guī)定的動作有關(guān)的多種狀態(tài)量的值的組合;模型狀態(tài)量決定機構(gòu),其決定模型狀態(tài)量向量,而該模型狀態(tài)量 向量是作為表示所述車輛的動態(tài)特性的模型而被事先設(shè)定的車輛模型下 的車輛的所述多種狀態(tài)量的值的組合;以及狀態(tài)量偏差計算機構(gòu),其算出 狀態(tài)量偏差,該狀態(tài)量偏差是所述測定或推定而得的實際狀態(tài)量向量的各 種狀態(tài)量的值與所述被決定的模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值之間的 偏差,并且,該車輛控制裝置至少控制所述執(zhí)行機構(gòu)的動作以使所述狀態(tài) 量偏差接近于0,該車輛控制裝置的特征在于,還具有狀態(tài)量偏差應(yīng)動 控制機構(gòu),該狀態(tài)量偏差應(yīng)動控制機構(gòu)至少根據(jù)所述算出的狀態(tài)量偏差并 以使該狀態(tài)量偏差接近于0的形式來決定實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入和 車輛模型操作用控制輸入,其中,所述實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入用于 操作實際車輛的所述執(zhí)行機構(gòu),所述車輛模型操作用控制輸入用于操作所 述車輛模型下的車輛的動作;和執(zhí)行機構(gòu)控制機構(gòu),該執(zhí)行機構(gòu)控制機構(gòu)
至少根據(jù)所述被決定的實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入來控制所述執(zhí)行機 構(gòu)的動作,其中,所述模型狀態(tài)量決定機構(gòu)是至少根據(jù)所述測定而得的駕 駛操作量和所述被決定的車輛模型操作用控制輸入來決定所述模型狀態(tài) 量向量的一種機構(gòu),同時,該車輛控制裝置還具有車輛模型特性設(shè)定機構(gòu), 該車輛模型特性設(shè)定機構(gòu)將所述車輛模型的至少一個參數(shù)的值設(shè)定為對 應(yīng)于所述實際車輛的動作狀態(tài)而為可變,以使所述模型狀態(tài)量向量的各種 狀態(tài)量的值的衰減性成為比所述實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰 減性要高的一種高衰減特性,其中,所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的 值的衰減性對應(yīng)于將所述車輛模型操作用控制輸入維持在0的狀態(tài)時的所 述駕駛操作量的階梯狀變化,所述實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰 減性對應(yīng)于將所述實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入維持在0的狀態(tài)時的所述 駕駛操作量的階梯狀變化(第一發(fā)明)。
根據(jù)上述第一發(fā)明,通過將所述車輛模型的至少一個參數(shù)設(shè)定為對應(yīng) 實際車輛的動作狀態(tài)而可變,在車輛任意的動作狀態(tài)下,都能夠使所述模 型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰減性成為高于實際狀態(tài)量向量的各 種狀態(tài)量的值的衰減性的所述高衰減特性。在該情況下,特別是諸如實際 狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的響應(yīng)特性是一種振動性的特性時的車輛 的動作狀態(tài)下,實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的響應(yīng)特性與模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的響應(yīng)特性產(chǎn)生乖離的、所述車輛模型操作用控 制輸入被輸入于所述車輛模型中。因此,抑制了所述狀態(tài)量偏差變得過大, 進而,抑制所述實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入變得過大。所以,能夠使實 際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值恰當(dāng)?shù)亟咏?追隨于)模型狀態(tài)量向量的 各種狀態(tài)量的值。并且,由于模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰減性 是一種所述高衰減性特性,因而該狀態(tài)量的值會迅速地收斂于恒定值。其 結(jié)果,能夠抑制所述駕駛操作量變化時的實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的 值的振動,并能夠?qū)④囕v的動作特性保持為良好的狀態(tài)。
因而,根據(jù)第一發(fā)明,使用作為一種衰減性高的動態(tài)特性模型的所述 車輛模型,能夠不受車輛的動作狀態(tài)的影響而恰當(dāng)?shù)乜刂栖囕v的執(zhí)行機 構(gòu),以使與實際車輛的動作有關(guān)的狀態(tài)量接近于該車輛模型下的車輛的狀 態(tài)量。進而,將車輛的動作特性保持為良好的狀態(tài)。
另外,在本說明書中,如上所述,臨界制動或過度制動的響應(yīng)特性是 衰減性最高的一種響應(yīng)特性。因此,在本發(fā)明中,實際狀態(tài)量向量的各種 狀態(tài)量的值的響應(yīng)特性(對應(yīng)了在將所述實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入維
持在0的狀態(tài)下的所述駕駛操作量的階梯狀變化的一種響應(yīng)特性)成為臨
界制動或過度制動的一種車輛的動作狀態(tài)下的所述高衰減特性即指臨界 制動或是過度制動的特性。
在所述的第一發(fā)明中,對應(yīng)了所述駕駛操作量的階梯狀變化的所述模 型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的響應(yīng)特性最好是在車輛任意的動作狀 態(tài)下,盡可能地不帶有振動分量。所以,所述高衰減特性優(yōu)選為是臨界制 動或是過度制動的一種響應(yīng)特性(第二發(fā)明)。
根據(jù)該第二發(fā)明,能夠有效地抑制或消除所述駕駛操作量產(chǎn)生變化時 的實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的振動。其結(jié)果,能夠?qū)④囕v的動作 特性保持在較為良好的狀態(tài)。
此外,在所述第一或第二發(fā)明中,所述多種狀態(tài)量例如是包含了與所 述車輛的側(cè)滑以及繞橫擺軸的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的兩種以上的狀態(tài)量的情況時,對 應(yīng)所述駕駛操作量的階梯狀變化的實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的 衰減性則根據(jù)實際車輛的行駛速度而進行變化。所以,在該情況下,所述 車輛模型特性設(shè)定機構(gòu)將所述車輛模型的參數(shù)的值設(shè)定為對應(yīng)于所述實
8際車輛的行駛速度而可變(第三發(fā)明)。
根據(jù)該第三發(fā)明,能夠可靠地將模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的 衰減性設(shè)定為所述高衰減特性。另外,所述兩種以上的狀態(tài)量可以不用個 別地包括與車輛的側(cè)滑有關(guān)的狀態(tài)量和與繞橫擺軸的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的狀態(tài)量。 例如,所述兩種以上的狀態(tài)量也可以是包括與車輛的側(cè)滑有關(guān)的狀態(tài)量和 與繞橫擺軸的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的狀態(tài)量的兩種狀態(tài)量的線性結(jié)合的值。
在所述第三發(fā)明中,在為了提高所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的 值的衰減性而對車輛模型的參數(shù)的值設(shè)定為對應(yīng)車輛的行駛速度而可變 的情況下,特別是在該行駛速度為較高的速度時的車輛的動作狀態(tài)時,該 車輛模型的固有值的絕對值容易變得過大。另外,車輛模型的"固有值" 是指該車輛模型是線性模型的時的通常意義上的"固有值"。而當(dāng)該車輛 模型為非線性的模型時,車輛模型的"固有值"是指將所述車輛模型操 作用控制輸入設(shè)為0,在所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的任意的值中 將該車輛模型近似為線性的模型(在該狀態(tài)量的值的附近具有線性的模型) 的固有值。
如上所述在行駛速度較高時的車輛的動作狀態(tài)下,車輛模型的固有值 的絕對值容易變得過大。因此,車輛的行駛速度在較高的速度范圍內(nèi)時, 恐怕有對應(yīng)了駕駛操作量變化的模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的響 應(yīng)性(駕駛操作量剛變化后的各種狀態(tài)量的值的變化速度)會比實際狀態(tài) 量向量的各種狀態(tài)量的值的響應(yīng)性要高得多的可能性。該情況下,依據(jù)所 述模型操作用控制輸入,可以將所述狀態(tài)量偏差抑制為較小的狀態(tài)量偏 差。然而,特別是將模型操作用控制輸入相對于該狀態(tài)量偏差的增益設(shè)定 為較小的增益時,駕駛操作量剛變化后的狀態(tài)量偏差會變得過大,所述實 車執(zhí)行裝置操作用控制輸入有可能變得過大。
因而,在第三發(fā)明中,優(yōu)選為所述車輛模型特性設(shè)定機構(gòu)設(shè)定所述車 輛模型的參數(shù)的值并使其對應(yīng)于所述行駛速度為可變,以使至少所述行駛 速度比規(guī)定速度高的時候,所述車輛模型的固有值的絕對值成為規(guī)定值以 下的數(shù)值(第四發(fā)明)。
根據(jù)該第四發(fā)明,除了將所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰 減性設(shè)為所述高衰減特性以外,至少在所述行駛速度比規(guī)定速度要高的時規(guī)定值以下的數(shù)值的形式,該車 輛模型的參數(shù)的值對應(yīng)該行駛速度而被設(shè)定。因此,能夠提高對應(yīng)了駕駛 操作量的階梯狀變化的、模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰減性的同 時,能夠防止該狀態(tài)量的值的響應(yīng)性相對實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的 值的響應(yīng)性而變得過高。其結(jié)果,能夠比較可靠地防止所述狀態(tài)量偏差變 得過大。進而,能夠比較可靠地防止所述實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入變 得過大。所以,能夠較恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行使實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值追 隨于模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的控制。
另外,在第四發(fā)明中,由于是對應(yīng)行駛速度來操作模型狀態(tài)量向量的 各種狀態(tài)量的值的衰減性和響應(yīng)性,因而,對應(yīng)該行駛速度而設(shè)定為可變
的車輛模型的參數(shù)需要有2個以上。
此外,在所述第一至第四發(fā)明中,優(yōu)選為所述車輛模型特性設(shè)定機構(gòu) 設(shè)定所述車輛模型的參數(shù)值并使其可變,以使下述駕駛操作量的恒定值與 所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的恒定值的關(guān)系保持為固定的關(guān)系,其 中,所述駕駛操作量的恒定值是將所述車輛模型操作用控制輸入維持在0 的狀態(tài)下使所述駕駛操作量產(chǎn)生階梯狀變化時的該駕駛操作量的恒定值 (第五發(fā)明)。
根據(jù)該第五發(fā)明,使所述駕駛操作量產(chǎn)生階梯狀變化時的該駕駛操作 量的恒定值與所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的恒定值的關(guān)系即 使在車輛模型的穩(wěn)定特性設(shè)定所述車輛模型的參數(shù)的值為可變(不受該參 數(shù)的值的變更的影響)的情況下也會被保持為固定。因此,可以使該車輛模 型的穩(wěn)定特性成為與實際車輛的穩(wěn)定特性(具體是指,將所述實車執(zhí)行裝置 操作用控制輸入維持在0的狀態(tài)下的駕駛操作量與所述實際狀態(tài)量向量的 各種狀態(tài)量的恒定值的關(guān)系)大致相同的特性。其結(jié)果,可以將實際車輛的 動作時的穩(wěn)定狀態(tài)下(在駕駛操作量為恒定、且路面等的環(huán)境狀態(tài)為恒定或 相同的情況下,等到過渡性的動作消失為止經(jīng)過了足夠長的時間的一種狀 態(tài))的所述狀態(tài)量偏差一直控制在極其小的范圍內(nèi)。進而,將實際車輛的穩(wěn) 定狀態(tài)下的所述實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入控制在最小限度內(nèi),能夠防 止所述執(zhí)行機構(gòu)進行過剩的動作。
10
圖1是方框圖,表示本發(fā)明實施方式中車輛的概略構(gòu)成。
圖2是功能方框圖,表示本發(fā)明第一實施方式中車輛所具有的控制裝 置概略的整體控制處理功能。
圖3是示意圖,表示第一實施方式中的標準動態(tài)特性模型(車輛模型) 下的車輛構(gòu)造。
圖4(a)是例示圖,例示分別在實際車輛和模型車輛中的橫擺比率的響 應(yīng)特性;圖4(b)是例示圖,例示分別在實際車輛和車輛模型中的車輛重心 點的側(cè)滑角的響應(yīng)特性。
圖5是示意圖,表示第一實施方式中的模型特性調(diào)整用參數(shù)k2的設(shè) 定例。
圖6是功能方框圖,表示第一實施方式中的標準操作量決定部的處理 功能。
圖7是說明圖,用于說明第一實施方式中的標準操作量決定部所具有 的離心力過大防止限幅器的處理。
圖8是說明圖,用于說明第一實施方式中的離心力過大防止限幅器的 處理的另一例。
圖9是說明圖,用于說明第一實施方式中的離心力過大防止限幅器的 處理的另一例。
圖10是功能方框圖,表示第一實施方式中由標準操作量決定部決定 第二限制完畢前輪舵角Sf—ltd2的處理的另一例。
圖11是功能方框圖,表示第一實施方式中FB分配法則部的處理功能。 圖12是功能方框圖,表示第一實施方式中假想外力決定部的處理的
另一例。
圖13是說明圖,用于說明第一實施方式中Y P限幅器處理的另一例。 圖14是功能方框圖,表示第一實施方式中執(zhí)行裝置動作FB目標值決 定部的處理。
圖15是說明圖,用于說明第一實施方式中執(zhí)行裝置動作FB目標值決 定部的處理中所使用的變量。
圖16(a)、圖16(b)是示意圖,表示第一實施方式中執(zhí)行裝置動作FB目標值決定部的處理中所使用的分配增益的設(shè)定例。
圖17(a) (e)是例示圖,例示了第一實施方式的執(zhí)行裝置動作FB目標
值決定部的處理的另一例中所使用的圖表。
圖18(a) (e)是例示圖,例示了第一實施方式中執(zhí)行裝置動作FB目標
值決定部的處理的另一例中所使用的圖表。
圖19是功能方框圖,表示第一實施方式中FF法則的處理。
圖20是功能方框圖,表示第一實施方式中執(zhí)行裝置動作目標合成部
的處理。
圖21是流程圖,表示第一實施方式中執(zhí)行裝置動作目標合成部所具 有的最佳目標第n輪驅(qū)動/制動力決定部的處理。
圖22是功能方框圖,表示第一實施方式中執(zhí)行裝置動作目標合成部 所具有的最佳目標自動舵角決定部的處理。
圖23是表示第三實施方式中模型車輛的固有值與車輛行駛速度的關(guān) 系的圖表。
圖24是示意圖,表示第三實施方式中模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2的 設(shè)定例。
具體實施例方式
下面,說明本發(fā)明的車輛控制裝置的實施方式。
首先,參照圖1,說明本說明書實施方式中的車輛的概略構(gòu)成。圖1 是表示該車輛的概略構(gòu)成的框圖。另外,本說明書實施方式中所例舉的車 輛具有4個車輪(車輛前后各2個車輪)。由于汽車構(gòu)造本身可以是公知技 術(shù)中的構(gòu)造,因此在本說明書中省略其詳細圖示以及說明。
如圖1所示,車輛l(汽車)與公知的普通汽車相同,具有驅(qū)動/制動 裝置3A(驅(qū)動/制動系統(tǒng)),其將轉(zhuǎn)動驅(qū)動力(作為車輛1推進力的轉(zhuǎn)動力) 施加給4個車輪W1、 W2、 W3、 W4中的驅(qū)動輪,或者將制動力(作為車 輛1制動力的轉(zhuǎn)動力)施加給各車輪W1 W4;轉(zhuǎn)向裝置3B(轉(zhuǎn)向系統(tǒng)), 其操舵4個車輪W1 W4中的操舵輪;懸架裝置3C(懸架系統(tǒng)),其將車 身1B彈性支承在4個車輪W1 W4上。車輪W1、 W2、 W3、 W4分別是 車輛1的左前方、右前方、左后方、右后方的車輪。另外,驅(qū)動輪和操舵輪在本說明書所說明的實施方式中是2個前輪Wl、 W2。因此,后輪W3、 W4為從動輪,且不為操舵輪。
其中,驅(qū)動輪可以是2個后輪W3、 W4,或者也可以是前輪W1、 W2 及后輪W3、 W4兩者(4個車輪W1 W4)。另外,操舵輪也可以不僅是2 個前輪W1、 W2,還可以包括后輪W3、 W4。
這些裝置3A、 3B、 3C具有操作車輛1動作的功能。例如,驅(qū)動/制動 裝置3A主要具有操作車輛1行進方向的動作(車輛1行進方向的位置、速 度、加速度等)的功能。轉(zhuǎn)向裝置3B主要具有操作車輛1橫擺方向的轉(zhuǎn)動 動作(車輛l橫擺方向的姿勢、角速度、角加速度等)的功能。懸架裝置3C 主要具有操作車輛1車身1B的前后方向及左右方向的動作(車身1B的前 后方向及左右方向的姿勢等)、或者車身1B上下方向上的動作(車體1B距 路面的高度(車身1B相對于車輪W1 W4的上下方向上的位置)等)的功 能。另外,在本說明書中,車輛1或車體1B的"姿勢"是表示空間性的 朝向。
作為補充, 一般情況下,車輛1在轉(zhuǎn)彎等時,會產(chǎn)生車輪W1 W4 側(cè)滑。而且,該側(cè)滑受到車輛1操舵輪的舵角、車輛1橫擺比率(橫擺方向 的角速度)、各車輪Wl W4驅(qū)動/制動力等的影響。因此,驅(qū)動/制動裝置 3A和轉(zhuǎn)向裝置3B也具有操作車輛1橫向(左右方向)的平移動作的功能。 另外,車輪的"驅(qū)動/制動力"是表示在從路面作用于該車輪的路面反 力之中,該車輪前后方向(具體而言,是該車輪的轉(zhuǎn)動面(通過車輪中心點 而與該車輪的轉(zhuǎn)軸正交的面)與路面或水平面間的交線的方向)的平移力分 量。另外,將路面反力中車輪的寬度方向(與車輪的轉(zhuǎn)軸平行的方向)的平 移力分量稱為"橫向力",將路面反力中與路面或水平面垂直的方向的平 移力分量稱為"著地負荷"。
驅(qū)動/制動裝置3A雖省略了詳細圖示,具體而言,其具有驅(qū)動系 統(tǒng)和將制動力施加給各車輪W1 W4的剎車裝置(制動系統(tǒng)),其中,所述 驅(qū)動系統(tǒng)由作為車輛1的動力產(chǎn)生源(車輛1傳動力產(chǎn)生源)的發(fā)動機(內(nèi)燃 機)和將該發(fā)動機的輸出(轉(zhuǎn)動驅(qū)動力)傳遞給車輪W1 W4中的驅(qū)動輪的 動力傳遞系統(tǒng)構(gòu)成。動力傳遞系統(tǒng)中包括變速裝置、差動齒輪裝置等。
另外,實施方式中說明的車輛1雖然是以發(fā)動機作為動力產(chǎn)生源的車
13輛,但也可以是以發(fā)動機和電動機作為動力產(chǎn)生源的車輛(所謂并行型的混 合動力車),或者是以電動機作為動力產(chǎn)生源的車輛(所謂電動汽車、或者 系列型的混合動力車)。
并且,作為供駕駛者操縱車輛l(汽車)所操作用的操作器5(人為操作
的操作器),在車輛l的駕駛室內(nèi)設(shè)置了駕駛盤(方向盤)、油門踏板、剎車
踏板、變速桿等。另外,操作器5的各要素省略了圖示。
操作器5中的駕駛盤與所述轉(zhuǎn)向裝置3B的動作相關(guān)連。即,通過轉(zhuǎn) 動操作該駕駛盤,轉(zhuǎn)向裝置3B則與其對應(yīng)進行動作,來操舵車輪Wl W4中的操舵輪Wl、 W2。
操作器5中的油門踏板、剎車踏板以及變速桿與所述驅(qū)動/制動裝置 3A的動作相關(guān)連。即,根據(jù)油門踏板的操作量(踩入量),發(fā)動機所具有的 調(diào)節(jié)閥的開度發(fā)生變化,調(diào)整發(fā)動機的空氣吸入量及燃料噴射量(進而調(diào)整 發(fā)動機的輸出)。另外,根據(jù)剎車踏板的操作量(踩入量),剎車裝置進行動 作,與剎車踏板的操作量對應(yīng)的制動力矩被施加給各車輪W1 W4。此外,
通過操作變速桿,變速裝置的變速比等該變速裝置的動作狀態(tài)發(fā)生變化, 進行從發(fā)動機傳遞給驅(qū)動輪的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的調(diào)整等。
另外,通過適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳒y定由駕駛者(車輛1的操作者)操作的駕駛 盤等各操作器5的駕駛操作狀態(tài),其中所述傳感器省略了圖示。以下,稱 該駕駛操作狀態(tài)的測定值(傳感器的測定輸出)為駕駛操作輸入。該駕駛操 作輸入包括作為駕駛盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角、作為油門踏板的操作量的油門踏 板操作量、作為剎車踏板的操作量的剎車踏板操作量、以及作為變速桿的
操作位置的換檔位置的測定值。輸出該駕駛操作輸入的傳感器相當(dāng)于本發(fā) 明中的駕駛操作量測定機構(gòu)。
在本說明書的實施方式中,所述驅(qū)動/制動裝置3A以及轉(zhuǎn)向裝置3B 為不僅僅根據(jù)所述駕駛操作輸入,還能根據(jù)該駕駛操作輸入以外的主要 因素(車輛1動作狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)等)可以能動地控制所述驅(qū)動/制動裝置 3A以及轉(zhuǎn)向裝置3B動作(進而控制車輛1的動作)的裝置。此處,"可以能 動地控制"表示可以將裝置3A、 3B的動作控制為對與所述駕駛操作輸入 對應(yīng)的基本動作(對應(yīng)于駕駛操作輸入而決定的基本目標動作)進行了修正 后的動作。具體而言,驅(qū)動/制動裝置3A是具有下述功能的驅(qū)動/制動裝置, 即,該功能為關(guān)于前輪W1、 W2—組和后輪W3、 W4—組中的至少任 意一組,可以經(jīng)該驅(qū)動/制動裝置3A所具有的液壓執(zhí)行裝置、電動機、 電磁控制閥等執(zhí)行裝置,能動地控制左側(cè)車輪Wl、 W3的驅(qū)動/制動力 與右側(cè)車輪W2、 W4的驅(qū)動/制動力間的差或比率(以下,將該控制功能 稱為左右動力分配控制功能)。
更具體而言,在本說明書的實施方式中,驅(qū)動/制動裝置3A為下述 驅(qū)動/制動裝置經(jīng)所述剎車裝置所具有的執(zhí)行裝置可以能動地控制由該 剎車裝置的動作而作用于各車輪W1 W4上的驅(qū)動/制動力(具體為車輛1 的制動方向的驅(qū)動/制動力)的裝置(即為在按照剎車踏板的操作量而被決 定的基本驅(qū)動/制動力的基礎(chǔ)之上可增加或可減少地控制由剎車裝置作 用于各車輪Wl W4上的驅(qū)動/制動力的裝置)。因此,驅(qū)動/制動裝置 3A即為如下裝置經(jīng)執(zhí)行裝置可以能動地控制在前輪W1、 W2—組和后 輪W3、 W4—組的兩組中由剎車裝置決定的左側(cè)車輪W1、 W3的驅(qū)動/ 制動力與右側(cè)車輪W2、 W4的驅(qū)動/制動力間的差或比率的裝置(在前輪 Wl、 W2 —組和后輪W3、 W4—組的兩組中具有左右動力分配控制功能 的驅(qū)動/制動裝置)。
另外,驅(qū)動/制動裝置3A除了具有能動地控制由剎車裝置的動作決 定的各車輪W1 W4的驅(qū)動/制動力的功能之外,還可以具有經(jīng)該驅(qū) 動系統(tǒng)所具備的執(zhí)行裝置,能動地控制通過驅(qū)動/制動裝置3A的驅(qū)動系 統(tǒng)的動作而作用于驅(qū)動輪即前輪Wl、 W2上的驅(qū)動/制動力之差或比率 的功能。
作為具有這種左右動力分配控制功能的驅(qū)動/制動裝置3A,可以使 用公知的裝置。
作為補充,如上所述具有左右動力分配控制功能的驅(qū)動/制動裝置3A 根據(jù)其控制功能,還可以具有能動地操作車輛l的橫擺方向上的轉(zhuǎn)動動 作或橫向上的平移動作的功能。
另外,該驅(qū)動/制動裝置3A除了包括有與左右動力分配控制功能有 關(guān)的執(zhí)行裝置以外,還包括用于產(chǎn)生剎車裝置的制動轉(zhuǎn)矩的執(zhí)行裝置、 驅(qū)動發(fā)動機的節(jié)流閥的執(zhí)行裝置、驅(qū)動燃料噴射閥的執(zhí)行裝置以及執(zhí)行變
15速裝置的變速驅(qū)動的執(zhí)行裝置等。
另外,所述轉(zhuǎn)向裝置3B例如是下述這樣的轉(zhuǎn)向裝置,其除了具有根
據(jù)駕駛盤的轉(zhuǎn)動操作、經(jīng)齒輪齒條傳動等操舵機構(gòu)來機械性地操舵作為操
舵輪的前輪Wl、 W2的功能之外,還可以是根據(jù)需要可以通過電動機等 執(zhí)行裝置輔助性地操舵前輪Wl、 W2的轉(zhuǎn)向裝置(該轉(zhuǎn)向裝置可以在根據(jù) 駕駛盤的轉(zhuǎn)動角而機械性確定的舵角的基礎(chǔ)上,可增加或可減少地控制前 輪Wl、 W2的舵角的轉(zhuǎn)向裝置)?;蛘撸D(zhuǎn)向裝置3B是只使用執(zhí)行裝置 的驅(qū)動力來操舵前輪W1、 W2的轉(zhuǎn)向裝置(所謂線控轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向裝置)。因 此,轉(zhuǎn)向裝置3B是經(jīng)執(zhí)行裝置可以能動地控制前輪W1、 W2的舵角的轉(zhuǎn) 向裝置(以下稱主動式轉(zhuǎn)向裝置)。
當(dāng)轉(zhuǎn)向裝置3B是除了根據(jù)駕駛盤的轉(zhuǎn)動操作而機械地操舵操舵輪 Wl、 W2之外,還通過由執(zhí)行裝置輔助性地操舵操舵輪的主動式轉(zhuǎn)向裝置 (以下,將這種主動式轉(zhuǎn)向裝置稱為執(zhí)行裝置輔助型的轉(zhuǎn)向裝置)的情況下, 通過駕駛盤的轉(zhuǎn)動操作而機械地決定的操舵輪舵角和通過執(zhí)行裝置的動 作決定的舵角(舵角的補正量)的合成角成為操舵輪的舵角。
另外,當(dāng)轉(zhuǎn)向裝置3B是只使用執(zhí)行裝置的驅(qū)動力而進行操舵輪W1、 W2操舵的主動式轉(zhuǎn)向裝置(以下,稱這種主動式轉(zhuǎn)向裝置為執(zhí)行裝置驅(qū)動 型的轉(zhuǎn)向裝置)的情況下,至少根據(jù)轉(zhuǎn)向角的測定值來決定操舵輪的舵角的 目標值,并控制執(zhí)行裝置以使操舵輪的實際的舵角成為其目標值。
作為這種經(jīng)執(zhí)行裝置而可以能動地控制操舵輪Wl、 W2舵角的轉(zhuǎn)向 裝置3B(主動式轉(zhuǎn)向裝置),使用公知的技術(shù)即可。
另外,本說明書的實施方式中的轉(zhuǎn)向裝置3B雖然是經(jīng)執(zhí)行裝置可以 能動地控制前輪Wl、 W2舵角的主動式轉(zhuǎn)向裝置,但也可以是根據(jù)駕駛 盤的轉(zhuǎn)動操作,只進行前輪W1、 W2的機械性的操舵(以下稱為機械式轉(zhuǎn) 向裝置)。另外,在以所有車輪W1 W4作為操舵輪的車輛中,轉(zhuǎn)向裝置 可以是經(jīng)執(zhí)行裝置能動地控制前輪W1、 W2及后輪W3、 W4兩者的舵角 的轉(zhuǎn)向裝置。或者,該轉(zhuǎn)向裝置也可以是如下轉(zhuǎn)向裝置,即,只通過齒輪 齒條傳動等機械性的機構(gòu)來進行與駕駛盤的轉(zhuǎn)動操作對應(yīng)的前輪Wl、 W2 的操舵,并同時經(jīng)執(zhí)行裝置只是能動地控制后輪W3、 W4的舵角。
所述懸架裝置3C在本說明書的實施方式中,例如是根據(jù)車輛1的動作而被動地進行動作的懸架裝置。
其中,懸架裝置3C可以是下述的懸架裝置,g卩,例如經(jīng)電磁控制閥
或電動機等執(zhí)行裝置,可變地控制設(shè)置在車身1B與車輪W1 W4之間的 減振器的衰減力、硬度等?;蛘邞壹苎b置3C也可以是下述的懸架裝置, 即,通過液壓缸或氣壓缸可以直接控制懸架(懸架裝置3C的彈簧等機構(gòu)部 分)的沖程(車身1B與各車輪W1 W4間的上下方向的位移量)或者在車身 1B與車輪W1 W4之間產(chǎn)生的懸架上下方向的伸縮力(所謂電子控制懸 架)。當(dāng)懸架裝置3C是如上所述的可以控制減振器的衰減力和硬度、懸架 的沖程或伸縮力的懸架裝置(以下稱為主動式懸架裝置)時,該懸架裝置3C 可以能動地控制其動作。
在以下的說明中,在驅(qū)動/制動裝置3A、轉(zhuǎn)向裝置3B以及懸架裝置 3C之中,有時會將如前所述那樣可以能動地控制動作的裝置統(tǒng)稱為執(zhí)行 機構(gòu)3。在本說明書的實施方式中,該執(zhí)行機構(gòu)3包括驅(qū)動/制動裝置3A 以及轉(zhuǎn)向裝置3B。另外,當(dāng)懸架裝置3C是主動式懸架裝置時,執(zhí)行機構(gòu) 3也包括該懸架裝置3C。
另外,車輛1具有控制裝置10,該控制裝置10根據(jù)所述駕駛操作輸 入等來決定所述各執(zhí)行機構(gòu)3所具有的執(zhí)行裝置的操作量(針對執(zhí)行裝置 的控制輸入。以下稱執(zhí)行裝置操作量),并通過該執(zhí)行裝置操作量來控制各 執(zhí)行機構(gòu)3的動作。該控制裝置10是由包括微機等在內(nèi)的電路單元構(gòu)成。 該控制裝置10從操作器5的傳感器將所述駕駛操作輸入進行輸入,并同 時將車輛1的行駛車速、橫擺比率等車輛1的狀態(tài)量測定值和車輛1的行 駛環(huán)境的信息等從未圖示的各種傳感器進行輸入。并且,該控制裝置10, 依據(jù)這些輸入,以規(guī)定的控制處理周期逐步?jīng)Q定執(zhí)行裝置操作量,并逐步 控制各執(zhí)行機構(gòu)3的動作。
以上是本說明書的實施方式中的車輛l(汽車)的整體概略性構(gòu)成。該 概略性構(gòu)成在以下說明的任一實施方式中均相同。
作為補充,在本說明書的實施方式中,所述驅(qū)動/制動裝置3A、轉(zhuǎn) 向裝置3B以及懸架裝置3C中的相當(dāng)于本發(fā)明的執(zhí)行裝置(適用于本發(fā)明 進行動作控制的執(zhí)行裝置)的是驅(qū)動/制動裝置3A、或者該驅(qū)動/制動裝 置3A及轉(zhuǎn)向裝置3B。另外,控制裝置io根據(jù)其控制處理功能來實現(xiàn)本發(fā)明中的各種功能。
(第一實施方式)
下面,參照圖2說明第一實施方式中的控制裝置10的概略的控制處
理。圖2是表示控制裝置IO整體大致的控制處理功能的框圖。此外,在
以后的說明中,稱實際車輛l為實車l。
圖2中除去了實車1后的部分(更準確地說,是指除去實車1和后述的 傳感器/推定器12所包含的傳感器之后的部分)即為控制裝置10的主要控 制處理功能。圖2中的實車1具有所述的驅(qū)動/制動裝置3A、轉(zhuǎn)向裝置 3B、以及懸架裝置3C。
如圖所示,作為主要的處理功能部,控制裝置10具有傳感器/推定 器12、標準操作量決定部14、標準動態(tài)特性模型16、減法器18、反饋分 配則部(FB分配法則部)20、前饋則部(FF法則)22、執(zhí)行裝置動作目標值合 成部24以及執(zhí)行裝置驅(qū)動控制裝置26。另外,圖2中實線的箭頭符號表 示對于各處理功能部的主要輸入,虛線的箭頭符號表示對于各處理功能部 的輔助性輸入。 ,
控制裝置10以規(guī)定的控制處理周期執(zhí)行這些處理功能部的處理,在 每一該控制處理周期,逐步?jīng)Q定執(zhí)行裝置操作量。而且,根據(jù)其執(zhí)行裝置 操作量,來逐步控制實車1的執(zhí)行機構(gòu)3的動作。
以下,說明控制裝置10的各處理功能部的概要和整體處理的概要。 另外,以下關(guān)于由控制裝置10的各控制處理周期所決定的變量值,將由 現(xiàn)在(最新的)的控制處理周期的處理最終得到的數(shù)值稱作此次值,將由前 次控制處理周期的處理最終得到的值稱作前次值。
控制裝置10在各控制處理周期,首先,通過傳感器/推定器12測定 或推定出實車1的狀態(tài)量及實車1的行駛環(huán)境的狀態(tài)量。在本實施方式中, 傳感器/推定器12的測定對象或推定對象包括例如實車1橫擺方向的 角速度即橫擺比率yact、實車1行駛速度Vact(對地速度)、實車1重心點 的側(cè)滑角即車輛重心點側(cè)滑角Pact、實車1前輪Wl、 W2的側(cè)滑角的前輪 側(cè)滑角(3f—act、實車1后輪W3、 W4的側(cè)滑角即后輪側(cè)滑角卩r—act、從路 面作用于實車1各車輪W1 W4上的反向力即路面反力(驅(qū)動/制動力、橫向力、著地負荷)、實車1各車輪W1 W4的打滑比、實車1前輪W1、 W2的舵角Sf一act。
在這些測定對象或推定對象中,車輛重心點側(cè)滑角Pact是指從上方觀 看實車1時(水平面上)的該實車1的行駛速度Vact的矢量相對于實車1前 后方向所成的角度。另外,前輪側(cè)滑角卩f—act是指從上方觀看實車1時(水 平面上)的前輪W1、 W2的行進速度矢量相對于前輪W1、 W2前后方向所 成的角度。另外,后輪側(cè)滑角Pr一act是指從上方觀看實車1時(水平面上) 的后輪W3、 W4的行進速度矢量相對于后輪W3、 W4前后方向所成的角 度。另外,舵角Sf一act,是從上方觀看實車1時(水平面上)的前輪Wl、 W2的轉(zhuǎn)動面相對于實車1前后方向所成的角度。
另外,前輪側(cè)滑角|3f_act,雖然可以針對各個前輪W1、 W2進行測定 或推定,但也可以有代表性地測定或推定任意一方的前輪Wl或W2的側(cè)滑 角作為卩f一act,或者,還可以測定或推定兩者的側(cè)滑角的平均值作為(3f一act。 關(guān)于后輪側(cè)滑角(3r一act也同樣。
而且,作為傳感器/推定器12的推定對象,包括有實車1車輪Wl W4和跟其接觸的實際路面間的摩擦系數(shù)(以下,將該摩擦系數(shù)的推定值稱 為推定摩擦系數(shù)pestm)。另外,為了不使推定摩擦系數(shù)^stm產(chǎn)生頻繁的 變動,理想的是在摩擦系數(shù)的推定處理中具有低通特性的濾波處理等。
傳感器/推定器12具有被搭載在實車1上的各種傳感器,用于測定 或推定出上述的測定對象或推定對象。作為這些傳感器,例如包括測定 實車1角速度的比率傳感器、測定實車1前后方向及左右方向的加速度的 加速度傳感器、測定實車1行駛速度(對地速度)的速度傳感器、測定實車 1各車輪W1 W4的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器、測定從路面作用于實車1各車輪 W1 W4上的路面反力的力傳感器等。
在該情況下,傳感器/推定器12,關(guān)于在其測定對象或推定對象中通 過搭載在實車1上的傳感器無法直接測定的推定對象,則依據(jù)與該推定對 象有關(guān)連的狀態(tài)量的測定值、或者控制裝置10決定的執(zhí)行裝置操作量的 值或目標值,通過觀測器等來進行推定。例如,依據(jù)搭載在實車l上的加 速度傳感器的測定值等來推定車輛重心點側(cè)滑角(3act。另外,例如依據(jù)加 速度傳感器的測定值等,并利用公知的手法來推定摩擦系數(shù)。
19作為補充,傳感器/推定器12具有作為本發(fā)明的實際狀態(tài)量掌握機
構(gòu)的功能。在本實施方式中,作為與車輛的動作有關(guān)的狀態(tài)量的種類,使
用了車輛的橫擺比率和車輛重心點側(cè)滑角。此時,橫擺比率具有作為與車
輛的橫擺方向的轉(zhuǎn)動運動相關(guān)的狀態(tài)量的意思,車輛重心點側(cè)滑角具有作 為與車輛側(cè)滑(車輛橫向的平移動作)有關(guān)的狀態(tài)量的意思。所以,作為本
發(fā)明中的實際狀態(tài)量向量,所述橫擺比率,ct和車輛重心點側(cè)滑角卩act 這組由傳感器/推定器12進行測定或推定。
以后,在由傳感器/推定器12測定或推定出的實車1的狀態(tài)量等名 稱中時常會標注"實"字。例如,將實車1的橫擺比率,ct、實車1的行 駛速度Vact、實車1的車輛重心點側(cè)滑角Pact分別稱為實橫擺比率pct、 實行駛速度Vact、實車輛重心點側(cè)滑角(3act。
接著,控制裝置IO通過標準操作量決定部14,來決定作為對后述的 標準動態(tài)特性模型16的輸入的標準模型操作量。此時,由所述操作器5 的傳感器測定出的駕駛操作輸入被輸入給標準操作量決定部14,該標準操 作量決定部14至少依據(jù)該駕駛操作輸入來決定標準模型操作量。
進一步具體而言,在本實施方式中,標準操作量決定部14決定的標 準模型操作量即為后述的標準動態(tài)特性模型16下的車輛前輪的舵角(以 下,稱模型前輪舵角)。為了決定該模型前輪舵角,所述駕駛操作輸入之中 的轉(zhuǎn)向角eh(此次值)被作為主要的輸入量輸入給標準操作量決定部14。并 且,由傳感器/推定器12測定或推定出的實行駛速度Vact(此次值)及推定 摩擦系數(shù)iiestm(此次值)、和標準動態(tài)特性模型16下的車輛的狀態(tài)量(前次 值)被輸入給標準操作量決定部14。然后,標準操作量決定部14依據(jù)這些
輸入來決定模型前輪舵角。另外,模型前輪舵角基本上只要根據(jù)轉(zhuǎn)向角eh
來決定即可。但是,在本實施方式中,對輸入給標準動態(tài)特性模型16的 模型前輪舵角加了必要的限制。為了施加該限制,標準操作量決定部14 中除了轉(zhuǎn)向角0h以外還輸入Vact、 [aestm等。
作為補充,標準模型操作量的種類一般情況下是依靠于標準動態(tài)特性 模型16的形態(tài)、或者通過該標準動態(tài)特性模型16想要決定的狀態(tài)量的種 類。另外,標準動態(tài)特性模型16也可以包含標準操作量決定部14。當(dāng)在 標準動態(tài)特性模型16是以駕駛操作輸入作為必要輸入來構(gòu)成的情況下,可以省略標準操作量決定部14。
然后,控制裝置IO通過標準動態(tài)特性模型16來決定標準狀態(tài)量并予 以輸出,其中該標準狀態(tài)量是指作為實車1的標準的動作(以后稱為標準動 作)的狀態(tài)量。標準動態(tài)特性模型16是表示車輛的動態(tài)特性且是被預(yù)先確 定的模型,其依據(jù)包括所述標準模型操作量在內(nèi)的必要的輸入,并來逐步 決定標準動作的狀態(tài)量(標準狀態(tài)量)。該標準動作表示基本上是駕駛者 所希望的實車1的理想動作或與之相近的動作。
在該情況下,由標準操作量決定部14決定的標準模型操作量、和由
后述的FB分配法則部20決定的標準動態(tài)特性模型16的操作用控制輸入 (反饋控制輸入)Mvir、 Fvir等被輸入給標準動態(tài)特性模型16。隨后,標準 動態(tài)特性模型16根據(jù)這些輸入量來決定標準動作(進而決定標準狀態(tài)量的 時序)。
進一步具體而言,在本實施方式中,通過標準動態(tài)特性模型16決定
并輸出的標準狀態(tài)量,是指與車輛的橫擺方向的轉(zhuǎn)動動作有關(guān)的標準狀態(tài) 量以及與車輛橫向的平移動作(側(cè)滑動作)有關(guān)的標準狀態(tài)量的一組。與車
輛的橫擺方向的轉(zhuǎn)動動作有關(guān)的標準狀態(tài)量例如是橫擺比率的標準值 Yd(以后,有時稱作標準橫擺比率yd),與車輛的橫向平移動作有關(guān)的標準 狀態(tài)量例如是車輛重心點側(cè)滑角的標準值(3d(以后,有時會稱為標準車輛 重心點側(cè)滑角pd)。為了在每一控制處理周期逐步?jīng)Q定這些標準狀態(tài)量Yd、 卩d,輸入作為標準模型操作量的所述模型前輪舵角(此次值)、和所述反饋 控制輸入Mvir、 Fvir(前次值)。這種情況下,在本實施方式中,使標準動 態(tài)特性模型16下的車輛的行駛速度與實行駛速度Vact—致。因此,由傳 感器/推定器12測定或推定出的實行駛速度Vact(此次值)也被輸入給標 準動態(tài)特性模型16。而且,標準動態(tài)特性模型16依據(jù)這些輸入,來決定 該標準動態(tài)特性模型16下的車輛的橫擺比率及車輛重心點側(cè)滑角,并將 之作為標準狀態(tài)量yd、 (3d而予以輸出。
另外,因為實車1行駛環(huán)境(路面狀況等)的變化(在標準動態(tài)特性模型 16沒有被考慮到的變化)、標準動態(tài)特性模型16的模型化誤差、或者傳感 器/推定器12的測定誤差或推定誤差等原因,會導(dǎo)致實車1動作與標準 動作相背離(相乖離),為了防止這一問題發(fā)生(使標準動作接近于實車l的動作),輸入給標準動態(tài)特性模型16的反饋控制輸入Mvir、 Fvir是附加性 地輸入給標準動態(tài)特性模型16的反饋控制輸入。該反饋控制輸入Mvir、 Fvir在本實施方式中,是假想性地作用于標準動態(tài)特性模型16下的車輛 上的假想外力。該假想外力Mvir、 Fvir中的Mvir,是圍繞標準動態(tài)特性 模型16下的車輛重心點而作用的橫擺方向的假想性的力矩,F(xiàn)vir是作用 于該重心點的橫向的假想性的平移力。
作為補充,所述標準狀態(tài)量W、 Pd這一組相當(dāng)于本發(fā)明中的模型狀 態(tài)量向量,標準動態(tài)特性模型16相當(dāng)于本發(fā)明中的車輛模型。而且,根 據(jù)標準操作量決定部14及標準動態(tài)特性模型16的處理,來構(gòu)成本發(fā)明中 的模型狀態(tài)量決定機構(gòu)。在本實施方式中,在標準動態(tài)特性模型16處理 中包含有作為本發(fā)明的車輛模型特性設(shè)定機構(gòu)的功能。
此后,控制裝置IO通過減法器18計算出狀態(tài)量偏差,該狀態(tài)量偏差 是指由傳感器/推定器12測定或推定出的實際狀態(tài)量(與標準狀態(tài)量相同 種類的實際狀態(tài)量)、與由標準動態(tài)特性模型16決定的標準狀態(tài)量間的差。
進一步具體而言,在減法器18,求解出實橫擺比率,ct及實車輛重 心點側(cè)滑角(3act的各自的值(此次值)、與由標準動態(tài)特性模型16決定的標 準橫擺比率Yd及標準車輛重心點側(cè)滑角|3d的各自的值(此次值)之間的差 Yerr(=yact—Yd)、卩err(-(3act—yd),并將其作為狀態(tài)量偏差。
作為補充,根據(jù)減法器18的處理來構(gòu)成本發(fā)明中的狀態(tài)量偏差計算 機構(gòu)。
之后,控制裝置10將如上所述求得的狀態(tài)量偏差,rr、 (3err輸入給 FB分配法則部20,通過該FB分配法則部20來決定作為標準動態(tài)特性 模型16的操作用反饋控制輸入的所述假想外力Mvir、 Fvir、和作為實車1 的執(zhí)行機構(gòu)3的操作用反饋控制輸入的執(zhí)行裝置動作反饋目標值(執(zhí)行裝 置動作FB目標值)。
另外,在本實施方式中,執(zhí)行裝置動作FB目標值包括與驅(qū)動/制 動裝置3A的剎車裝置的動作有關(guān)的反饋控制輸入(進一步具體而言,是指 操作通過該剎車裝置的動作而作用于各車輪W1 W4上的驅(qū)動/制動力 的反饋控制輸入)。或者,執(zhí)行裝置動作FB目標值除了包括與驅(qū)動/制動 裝置3A的動作有關(guān)的反饋控制輸入之外,還包括與轉(zhuǎn)向裝置3B的動
22作有關(guān)的反饋控制輸入(進一步具體而言,是指操作通過轉(zhuǎn)向裝置3B的動
作而產(chǎn)生的前輪W1、 W2的橫向力的反饋控制輸入)。該執(zhí)行裝置動作FB 目標值,換言之,是用于操作(修正)作為作用于實車1上的外力的路面反 力的反饋控制輸入。
FB分配法則部20基本上是以能使輸入的狀態(tài)量偏差"rr、 perr接近 于0的方式來決定假想外力Mvir、 Fvir和執(zhí)行裝置動作FB目標值。但是, FB分配法則部20在決定假想外力Mvir、 Fvir時,不僅僅只是使狀態(tài)量偏 差Yerr、 perr接近于O,還以能抑制實車1或標準動態(tài)特性模型16下的車 輛規(guī)定的限制對象量從規(guī)定的容許范圍脫離的方式,來決定假想外力 Mvir、 Fvir。另外,為了繞實車1重心點產(chǎn)生能使狀態(tài)量偏差Yerr、卩err 接近于O所需的橫擺方向的力矩(更一般而言,以使能讓狀態(tài)量偏差Yerr、 卩err接近于0的所需外力(路面反力)作用于實車1), FB分配法則部20決 定與驅(qū)動/制動裝置3A的剎車裝置的動作有關(guān)的反饋控制輸入,或者還 決定該反饋控制輸入和與轉(zhuǎn)向裝置3B的動作有關(guān)的反饋控制輸入,來作 為執(zhí)行裝置動作FB目標值。
為了決定所述假想外力Mvir、 Fvir和執(zhí)行裝置動作FB目標值,不僅 將狀態(tài)量偏差,rr、 perr、還將標準動態(tài)特性模型16的輸出即標準狀態(tài)量 Yd、 (3d和由傳感器/推定器12測定或推定出的實際狀態(tài)量,ct、 Pact中 至少任意一方輸入給FB分配法則部20。此外,由傳感器/推定器12測 定或推定出的實行駛速度Vact、實前輪側(cè)滑角卩f—act、實后輪側(cè)滑角(3r—act 等的實際狀態(tài)量也被輸入給FB分配法則部20。并且,F(xiàn)B分配法則部20 依據(jù)這些輸入,決定假想外力Mvir、 Fvir和執(zhí)行裝置動作FB目標值。
作為補充,假想外力Mvir、 Fvir相當(dāng)于本發(fā)明中的車輛模型操作用控 制輸入,執(zhí)行裝置動作FB目標值相當(dāng)于本發(fā)明中的實車執(zhí)行裝置操作用 控制輸入。所以,F(xiàn)B分配法則部20具有作為狀態(tài)量偏差應(yīng)動控制機構(gòu)的 功能。
另一方面,在以上說明的標準操作量決定部14、標準動態(tài)特性模型 16、減法器18以及FB分配法則部20的控制處理的同時(或者根據(jù)時分處 理),控制裝置10將所述駕駛操作輸入輸入至FF法則部22,通過該FF 法則部22來決定作為執(zhí)行機構(gòu)3動作的前饋目標值(基本目標值)的執(zhí)行裝置動作FF目標值。
在本實施方式中,執(zhí)行裝置動作FF目標值包括與由驅(qū)動/制動裝
置3A的剎車裝置的動作決定的實車1各車輪W1 W4的驅(qū)動/制動力有 關(guān)的前饋目標值、和與由驅(qū)動/制動裝置3A的驅(qū)動系統(tǒng)的動作決定的實 車1驅(qū)動輪Wl、 W2的驅(qū)動/制動力有關(guān)的前饋目標值、和與驅(qū)動/制 動裝置3A的變速裝置的減速比(變速比)有關(guān)的前饋目標值、和與由轉(zhuǎn)向 裝置3B的實車1操舵輪W1、 W2的舵角有關(guān)的前饋目標值。
為了決定這些執(zhí)行裝置動作FF目標值,所述駕駛操作輸入被輸入給 FF法則部22,并且同時由傳感器/推定器12測定或推定出的實際狀態(tài)量 (實行駛速度Vact等)也被輸入給FF法則部22。并且,F(xiàn)F法則部22依據(jù) 這些輸入,決定執(zhí)行裝置動作FF目標值。該執(zhí)行裝置動作FF目標值是不 依靠所述狀態(tài)量偏差Y err、卩err(第一狀態(tài)量偏差)而被決定的、執(zhí)行機構(gòu)3 的動作目標值。
作為補充,當(dāng)懸架裝置3C為主動式懸架裝置時,執(zhí)行裝置動作FF 目標值在一般情況下,還包含與該懸架裝置3C的動作有關(guān)的前饋目標值。
接著,控制裝置10將由FF法則部22決定的執(zhí)行裝置動作FF目標值 (此次值)和由所述FB分配法則部20決定的執(zhí)行裝置動作FB目標值(此次 值)輸入給該執(zhí)行裝置動作目標值合成部24。然后,控制裝置IO通過該執(zhí) 行裝置動作目標值合成部24合成執(zhí)行裝置動作FF目標值和執(zhí)行裝置動作 FB目標值,來決定作為規(guī)定執(zhí)行機構(gòu)3動作的目標值的執(zhí)行裝置動作目 標值。
在本實施方式中,執(zhí)行裝置動作目標值包括實車1各車輪W1 W4
的驅(qū)動/制動力的目標值(由驅(qū)動/制動裝置3A的驅(qū)動系統(tǒng)及剎車裝置的 動作決定的總驅(qū)動/制動力的目標值)、實車1各車輪W1 W4的打滑比 的目標值、由轉(zhuǎn)向裝置3B決定的實車1操舵輪Wl、 W2的舵角的目標值、 由驅(qū)動/制動裝置3A的驅(qū)動系統(tǒng)的動作決定的實車1各驅(qū)動輪Wl、 W2 的驅(qū)動/制動力的目標值、以及驅(qū)動/制動裝置3A的變速裝置的減速比 的目標值。
為了決定這些執(zhí)行裝置動作目標值,不僅將所述執(zhí)行裝置動作FF目 標值及執(zhí)行裝置動作FB目標值、還將由傳感器/推定器12測定或推定出
24的實際狀態(tài)量(前輪Wl、 W2的實側(cè)滑角P f一act、推定摩擦系數(shù)y estm等) 也輸入給執(zhí)行裝置動作目標值合成部24。而且,執(zhí)行裝置動作目標值合成 部24依據(jù)這些輸入來決定執(zhí)行裝置動作目標值。
作為補充,執(zhí)行裝置動作目標值,不僅僅限于上述種類的目標值。可 以替換這些目標值,例如來決定對應(yīng)于該目標值的各執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行裝置 操作量的目標值來作為執(zhí)行裝置動作目標值。執(zhí)行裝置動作目標值基本上 是只要能規(guī)定執(zhí)行裝置的動作即可。例如,作為與剎車裝置的動作有關(guān)的 執(zhí)行裝置動作目標值,可以決定剎車壓的目標值,或者決定與之對應(yīng)的剎 車裝置的執(zhí)行裝置操作量的目標值。
接著,控制裝置10將由執(zhí)行裝置動作目標值合成部24決定的執(zhí)行裝 置動作目標值輸入給執(zhí)行裝置驅(qū)動控制裝置26,并通過該執(zhí)行裝置驅(qū)動控 制裝置26來決定實車1各執(zhí)行機構(gòu)3的執(zhí)行裝置操作量。而且,通過所 決定的執(zhí)行裝置操作量來控制實車1各執(zhí)行機構(gòu)3的執(zhí)行裝置。
這種情況下,執(zhí)行裝置驅(qū)動控制裝置26,以滿足所輸入的執(zhí)行裝置動 作目標值、或按照該執(zhí)行裝置動作目標值的方式來決定執(zhí)行裝置操作量。 并且,為了該決定,除了執(zhí)行裝置動作目標值以外,由傳感器/推定器12 測定或推定出的實車1的實際狀態(tài)量也被輸入給執(zhí)行裝置驅(qū)動控制裝置 26。另外,在執(zhí)行裝置驅(qū)動控制裝置26的控制功能中,與驅(qū)動/制動裝 置3A的剎車裝置有關(guān)的控制功能最好組裝有所謂的防抱死制動系統(tǒng)。
以上是控制裝置10的每一控制處理周期的控制處理的概要。
另外,關(guān)于控制裝置10的各控制處理功能部的處理,可以適當(dāng)對這 些順序進行改變。例如,可以在各控制處理周期的最后執(zhí)行傳感器/推定 器12的處理,在下次的控制處理周期的處理中使用由此得到的測定值或 推定值。
下面,'說明本實施方式中控制裝置10的控制處理功能部的更為詳細 的處理。
首先,參照圖3說明本實施方式中的所述標準動態(tài)特性模型16。圖3 是表示本實施方式中的標準動態(tài)特性模型16下的車輛構(gòu)造圖。該標準動態(tài)特性模型16是通過下述特性來表示車輛動態(tài)特性的模型(所謂2輪模 型),即,該特性是指在前后具有1個前輪Wf和1個后輪Wr的車輛水平 面上的動態(tài)特性(動力學(xué)特性)。以下,將標準動態(tài)特性模型16下的車輛(標 準動態(tài)特性模型16下的對應(yīng)于實車1的車輛)稱為模型車輛。該模型車輛 的前輪Wf相當(dāng)于把實車l的2個前輪W1、 W2進行一體化后的車輪,即 模型車輛的操舵輪。后輪Wr相當(dāng)于把實車1的后輪W3、 W4進行一體化 后的車輪,在本實施方式中屬于非操舵輪。
該模型車輛的重心點Gd在水平面上的速度矢量Vd(模型車輛行駛速 度Vd的向量)相對于模型車輛的前后方向所成的角度卩d(即,模型車輛的 車輛重心點側(cè)滑角Pd)和模型車輛繞豎直軸的角速度yd(g卩,模型車輛的橫 擺比率yd)是標準狀態(tài)量,并分別作為所述標準車輛重心點側(cè)滑角、標準 橫擺比率,通過標準動態(tài)特性模型16而逐步?jīng)Q定。另外,模型車輛的前 輪Wf的轉(zhuǎn)動面和水平面間的交線相對于模型車輛的前后方向所成的角度 Sf_d是標準模型操作量,其作為所述模型前輪舵角被輸入給標準動態(tài)特性 模型16。另外,附加性地作用于模型車輛的重心點Gd的橫向(模型車輛左 右方向)的平移力Fvir、和附加性地繞該模型車輛的重心點Gd而作用的橫 擺方向的(繞豎直軸的)力矩Mvir是反饋控制輸入,并作為所述假想外力被 輸入給標準動態(tài)特性模型16。
另外,在圖3中,Vf—d是模型車輛前輪Wf在水平面上的行進速度矢 量,Vr一d是模型車輛后輪Wr在水平面上的行進速度矢量,|3f_d是前輪 Wf的側(cè)滑角(前輪Wf的行進速度矢量V^d相對于前輪Wf的前后方向(前 輪Wf的轉(zhuǎn)動面和水平面的交線方向)所成的角度。以下,稱為前輪側(cè)滑角 Pf—d), Pr一d是后輪Wr的側(cè)滑角(后輪Wr的行進速度矢量Vr_d相對于后 輪Wr的前后方向(后輪Wr的轉(zhuǎn)動面和水平面的交線方向)所成的角度。以 下,稱為后輪側(cè)滑角(3r—d), pf0是模型車輛的前輪Wf的行進速度矢量Vf—d 相對于模型車輛前后方向所成的角度(以下,稱為車輛前輪位置側(cè)滑角 pfD)。
作為補充,在本說明書的實施方式中,從車輛上方來看,關(guān)于車輛或 者車輪的側(cè)滑角、車輪的舵角、車輛的橫擺比率、橫擺方向的力矩,以逆 時針方向為正方向。另外,假想外力Mvir、 Fvir中的平移力Fvir,是以車輛的左向朝向為正的方向。同時,車輪的驅(qū)動/制動力是以在車輪的轉(zhuǎn)動 面與路面或水平面的交線方向上、使車輛朝向行進方向加速的力(路面反力) 的方向為正的方向。換言之,當(dāng)相對于車輛的行進方向是驅(qū)動力時的朝向 時,驅(qū)動/制動力為正值;當(dāng)相對于車輛的行進方向是制動力時的朝向時, 驅(qū)動/制動力為負值。
該模型車輛的動態(tài)特性(連續(xù)性的動態(tài)特性)具體而言可由下式01表 述。另外,將式子01右邊的"K"看作單位矩陣,并且除去右邊括號內(nèi)第 三項后(包含F(xiàn)vir、 Mvir的項)的式子與例如題名為"汽車的動作與控制"的 公知文獻(作者:安部正人,發(fā)行社:株式會社山海堂,2004年7月23日第 二版第二次印刷發(fā)行。以后,稱為非專利文件1)記載的公知的式子(3.12)、 (3.13)相同。數(shù)1
<formula>formula see original document page 27</formula>
在該式子01的條件部分,m為模型車輛的總質(zhì)量,Kf為將模型車輛 前輪Wf視為2個左右前輪的連結(jié)體時的每1車輪的回轉(zhuǎn)率(cornering power) , Kr是將模型車輛后輪Wr視為2個左右后輪的連結(jié)體時的每1 車輪的回轉(zhuǎn)率,Lf是模型車輛的前輪Wf中心與車輛重心點Gd的前后方 向上的距離(前輪Wf的舵角為0時的該前輪Wf的轉(zhuǎn)軸與車輛重心點Gd 在前后方向上的距離。參照圖3), Lr是模型車輛的后輪Wr的中心與車輛 重心點Gd的前后方向上的距離(后輪Wr的轉(zhuǎn)軸與車輛重心點Gd在前后方向上的距離。參照圖3),1是模型車輛的重心點Gd的繞橫擺軸的慣性(慣 性力矩)。這些參數(shù)m、 I、 Lf、 Lr、 Kf、 Kr的數(shù)值(或是式子01右邊的參 數(shù)all、 a12、 a21、 a22、 bl、 b2、 bll、 b22的數(shù)值)是被預(yù)先設(shè)定了的數(shù) 值。此時,例如將m、 I、 Lf、 Lr設(shè)定成與實車1中的這些值相同或大致 相同。同時,分別考慮了實車1的前輪Wl、 W2、后輪W3、 W4的輪胎 特性(或者該輪胎所被要求的特性)來設(shè)定Kf、 Kr。例如分別與實車1的前 輪W1、 W2、后輪W3、 W4的輪胎回轉(zhuǎn)率相同或大致相同的形式來設(shè)定 Kf、 Kr。
更一般而言,以使穩(wěn)定狀態(tài)(轉(zhuǎn)向角6h等的所述駕駛操作輸入為恒 定,并且路面狀態(tài)等的環(huán)境狀態(tài)為恒定或一致的情況下、在過渡性的動作 消失為止經(jīng)過了充足的時間的狀態(tài))中的模型車輛的動作特性(模型車輛的 穩(wěn)定特性)接近于實車1的穩(wěn)定狀態(tài)時的動作特性(實車1的穩(wěn)定特性)的形 式來設(shè)定m、 I、 Lf、 Lr、 Kf、 Kr的數(shù)值(或是all、 a12、 a21、 a22、 bl、 b2、 bll、 b22的數(shù)值)。在該情況下,本實施方式中的模型車輛的穩(wěn)定特 性由轉(zhuǎn)向角0h與模型車輛的車輛重心點側(cè)滑角Pd以及橫擺比率Yd之 間的關(guān)系(其中設(shè)Vd-Vact)來表示,其中,上述關(guān)系是在該模型車輛的動 作狀態(tài)量Pd、 Yd的時間性變化(式01的左邊)為0、且假想外力Fvir、 Mvir為0時的狀態(tài)。所以,以使該關(guān)系與穩(wěn)定狀態(tài)中的實車1的轉(zhuǎn)向角6 h與實際車輛的重心點側(cè)滑角e act以及實際橫擺比率Y act之間的關(guān)系(執(zhí) 行裝置動作FB目標值設(shè)為O時的關(guān)系)大致相一致的形式來設(shè)定模型車輛 的m、 I、 Lf、 Lr、 Kf、 Kr的數(shù)值(或是all、 a12、 a21、 a22、 bl、 b2、 bll、 b22的數(shù)值)。
另外,式子Ol中的矩陣式K是用于調(diào)整特性的矩陣式(對角矩陣式), 其為了調(diào)整模型車輛的動態(tài)特性(更詳細而言是指模型車輛的狀態(tài)量P d、 Yd的過渡響應(yīng)特性),而分別在式子Ol右邊括號內(nèi)的各項的第一行、第 二行的值上乘上了K1倍和K2倍(其中,K1#0、 K2#0)。在以后的說明 中,將特性調(diào)整用矩陣式K的各對角分量K1、 K2稱為模型特性調(diào)整用參 數(shù)。
在本實施方式中,為了調(diào)整模型車輛的狀態(tài)量(3d、 Yd的過渡響應(yīng)特 性,在標準動態(tài)特性模型16的處理中,將特性調(diào)整用矩陣式K的模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2中的k2的值設(shè)定為可變的數(shù)值。并且,kl的值被固 定設(shè)為l。因此,在本實施方式中,通過將模型特性調(diào)整用參數(shù)k2的值設(shè) 為可變的數(shù)值,來調(diào)整模型車輛的狀態(tài)量pd、 Yd的過渡響應(yīng)特性,其中, 模型特性調(diào)整用參數(shù)k2是將式子01右邊括號內(nèi)的各項的第二行的值乘以 k2倍之后得到的值。另外,模型特性調(diào)整用參數(shù)k2的值的設(shè)定方法在后 面進行敘述。
作為補充,由于特性調(diào)整用矩陣式K是使式子Ol右邊括號內(nèi)的同行 的所有項成為等倍數(shù)的矩陣式,只要特性調(diào)整用矩陣式K的各對角分量 kl、 k2的值不為0,模型車輛的穩(wěn)定特性將不受kl、 k2值的影響而維持 恒定。所以,特性調(diào)整用矩陣式K(模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2)是將模型 車輛的穩(wěn)定特性維持在恒定的同時并調(diào)整過渡響應(yīng)特性的矩陣式。
在本實施方式的標準動態(tài)特性模型16的處理中,將前式01的S f—d、 Fvir、 Mvir作為輸入值,通過以控制裝置10的控制處理周期逐次執(zhí)行該 式子Ol的運算處理(詳細而言,將式子Ol用離散時間系統(tǒng)來表示后的式子 的運算處理),由此時序地逐次計算出pd、 Yd。此時,在各控制處理周期 中,由所述傳感器/推定器12檢測或推定的實行駛速度Vact的最新值(此 次值)被用來作為模型車輛的行駛速度Vd的值。即,模型車輛的行駛速度 Vd被設(shè)為總是與實行駛速度Vact—致。并且,根據(jù)如上述方式被設(shè)定為 與實行駛速度Vact相一致的模型車輛的行駛速度Vd(換言之,根據(jù)實行駛 速度Vact),來設(shè)定所述模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2中的k2值,使其成 為可變動的值。另外,作為Fvir、 Mvir的值,使用由FB分配法則部20 按照后述的方式?jīng)Q定的假想外力的最新值(前次值)。另外,作為S f_d的值, 使用由標準操作量決定部14按照后述的方式?jīng)Q定的模型前輪舵角的最新 值(此次值)。此外,為了計算新的卩d、 yd的值(此次值),還使用卩d、 <yd 的前次值。
作為補充,由下式02a、 02b、 02c來表示模型車輛的(3fO、 j3d、 pf—d、 卩r一d、 W、 Sf一d之間的關(guān)系。pf—d=(3d+Lf yd/Vd—Sf一d
卩r—d二卩d—Lr yd/Vd .
pfD = |3f—d+Sf一d二卩d+Lf yd/Vd
...式02a 式02b .....式02c
另外,如圖3所示,將模型車輛的前輪Wf的回轉(zhuǎn)力(-前輪Wf的橫 向力)設(shè)為Ffy一d,將模型車輛的后輪Wr的回轉(zhuǎn)力(=后輪Wr的橫向力) 設(shè)為Fry一d,并由下式03a、 03b來表示Ffy—d與|3f_d的關(guān)系以及Fry—d與 卩r—d的關(guān)系。
以下對本實施方式中的模型特性調(diào)整用參數(shù)k2的值的設(shè)定方法進行說明。
在實車1的動態(tài)特性中(將執(zhí)行裝置動作FB目標值維持在0的狀態(tài)時 的動態(tài)特性)中, 一般,當(dāng)行駛速度Vact在某個數(shù)值Vd_critical以下時, 使駕駛操作輸入中的轉(zhuǎn)向角6h成階梯狀變化時(進而使實前輪舵角S f—act呈階梯狀變化時)的實際狀態(tài)量e act、,ct的響應(yīng)特性(過渡響應(yīng)特性) 為非振動性的響應(yīng)特性(過度制動或臨界制動的響應(yīng)特性)。即,實際狀態(tài) 量Pact、 Yact相對于轉(zhuǎn)向角eh的階梯型變化(相對于實前輪舵角S f—act
的階梯型變化),不含帶以最終的恒定值為中心的振動分量而趨向于收斂至 該恒定值。另外,當(dāng)Vact=Vd—critical時,實際狀態(tài)量Pact、 yact的響應(yīng) 特性成為臨界制動的特性。在以后的說明中,稱V(^critical為臨界制動速度。
另外,當(dāng)實行駛速度Vact —旦大于臨界制動速度Vd_critical時,使 轉(zhuǎn)向角e h呈階梯狀變化時的實際狀態(tài)量P act、 yact的響應(yīng)特性為含帶振 動分量的響應(yīng)特性(振動性的特性)。即,如圖4(a)、 (b)中分別用虛線a、 b 例示的那樣,實際狀態(tài)量Pact、 ,ct相對于轉(zhuǎn)向角0h的階梯型變化,在 產(chǎn)生以最終的恒定值為中心的振動的同時,逐漸收斂于該恒定值。并且,該振動分量的衰減速度隨著Vact的上升而變慢(振動分量的振幅衰減的時 間常數(shù)變長)。所以,實行駛速度Vact—旦超過臨界制動速度Vd—critical, 實際狀態(tài)量e act、 ,ct的衰減性隨著Vact的上升而降低。
另一方面,如前所述,在本實施方式中,經(jīng)執(zhí)行機構(gòu)3控制實車1的 動作以使所述狀態(tài)量偏差eerr、 Yerr接近于0。因此,模型車輛的狀態(tài)量 Pd、 Yd—旦產(chǎn)生振動,實車l的狀態(tài)量Pact、 ,ct也容易產(chǎn)生振動。所 以,當(dāng)使操舵角e產(chǎn)生變化時,實車l的狀態(tài)量Pact、 yact會有產(chǎn)生振動 的情況,但為了使該情況盡可能不發(fā)生,而使實車l的動作特性良好,最 好是使模型車輛的狀態(tài)量Pd、 yd的響應(yīng)特性成為非振動的特性、或者使 狀態(tài)量Pd、 yd的振動分量的衰減速度盡可能地快速。更一般而言,最好 是采用下述情況,即:相對轉(zhuǎn)向角eh的階梯狀變化,模型車輛的狀態(tài)量e d、 Yd的響應(yīng)特性中的衰減性至少要比實車1的狀態(tài)量Pact、 ,ct的響應(yīng) 特性中的衰減性要高。
因此,在本實施方式中,通過根據(jù)行駛速度Vact^Vd)而將所述模型 特性調(diào)整用參數(shù)k2的值設(shè)定為可變,使下述情況時的模型車輛的狀態(tài)量 Pd、 Yd的響應(yīng)特性(詳細而言,將式子Ol的假想外力Fvir、 Mvir恒定設(shè) 為0時的響應(yīng)特性)成為非振動(成為臨界制動或過度制動的特性)的形式, 所述情況是指針對任意的行駛速度Vact,使轉(zhuǎn)向角6h成階梯狀變化時 的情況。并且,由此使相對于轉(zhuǎn)向角9h變化的模型車輛的狀態(tài)量ed、 Yd 的衰減性比實車1的狀態(tài)量P act、 Yact的衰減性要高。
在本實施方式中,具體為對于Vd《Vd—critical(Vact《Vd—critical) 的任意的行駛速度Vd(=Vact),模型特性調(diào)整用參數(shù)kl的值被設(shè)定為1。 同時,對于Vd>Vd—critical(Vact〉Vd— critical)的任意的行駛速度Vd(=Vact), 以使模型車輛(由包含特性調(diào)整用矩陣式K的式子01表述的系統(tǒng))的狀態(tài) 量Pd、 Yd的響應(yīng)特性成為非振動性的特性、例如臨界制動的特性的形式, 設(shè)定模型特性調(diào)整用參數(shù)k2的值。艮卩,對于Vd>Vd—critical的Vd(=Vact) 的任意值,由包含了特性調(diào)整用矩陣式K(其中,在本實施方式中kl-l)的 式子01所表述的系統(tǒng)(模型車輛)的特性方程式det(入 I—K A)-0(其中, 入標量變量;det():矩陣式;I:單位矩陣)的解、即模型車輛的固有值 成為重根的形式根據(jù)Vd^Vact)來設(shè)定k2的值。另外,"A"是式子01
31右邊的括號內(nèi)第一項的矩陣式(以all、 a12、 a21、 a22為組成部分的2行 2列的矩陣式。
針對Vd>Vd—critical的Vd^Vact)的任意值,如上被設(shè)定的k2的值是 滿足了下式101的k2的值。
(all+k2 a22)2—4 k2 (all a22+al2 a21)=0 式子101
作為補充,臨界制動速度Vd—critical是接近于下述Vd值的一種數(shù)值, 該Vd值是諸如使式子01右邊括號內(nèi)第一項的矩陣式A的固有值會成為 重根的數(shù)值。即,臨界制動速度Vd—critical成為接近于下述Vd值的一種 數(shù)值,該Vd值是指在將式子Ol的特性調(diào)整用矩陣式K看作單位矩陣 式,并且由除去了包含假想外力Fvir、 Mvir的項的式子(該式子表示使實 車1的動態(tài)特性近似為線性的一種式子)所表述的系統(tǒng)的特性方程式 det(A 'I— A)-0(其中,入標量變量;det():矩陣式;I:單位矩陣)的 解、即該系統(tǒng)的固有值會成為重根的Vd的值。所以,Vd一critical被設(shè)定 為滿足了下式102的Vd的值(更具體而言,是滿足了下式102的Vd的值 中正的值)。
(all+a22)2—4 (all a22+al2 a21)=0式子102
圖5是表示根據(jù)如上所述的行駛速度Vact^Vd)而設(shè)定的k2的值變化 的圖表。如圖所示,k2的值在VacPVd—critical的情況下,被設(shè)定為大于 l的數(shù)值。此時,伴隨Vact^Vd)的上升,k2的值呈單調(diào)遞增。
如上所示,通過將模型特性調(diào)整用參數(shù)k的值設(shè)定為根據(jù)行駛速度 Vact^Vd)而可變,能夠不受行駛速度Vact的影響而將模型車輛的狀態(tài)量 Yd、 Pd的響應(yīng)特性設(shè)定為非振動性的特性,其中,所述模型車輛的狀態(tài) 量yd、 Pd對應(yīng)了轉(zhuǎn)向角6h的階梯狀的變化。例如,如圖4(a)、 (b)中實 線c、 d所例示的那樣,比臨界制動速度VcLcritical高的行駛速度Vact時 的模型車輛的狀態(tài)量Yd、 P d的響應(yīng)特性會成為臨界制動的特性(非制動性 的特性)。另外,在圖4(a)、 (b)中,實車1的車輪與路面之間的摩擦系數(shù)
32U與模型車輛的相一致的情況下,以使實車1的穩(wěn)定特性與模型車輛的相
一致的形式來設(shè)定模型車輛的動作特性。此外,臨界制動速度Vd—critical 以下的行駛速度Vact時的模型車輛的狀態(tài)量W、 e d的響應(yīng)特性成為臨界 制動、或過度制動的一種特性。
所以,在大于等于Vd—critical的速度范圍,能夠使模型車輛的狀態(tài)量 Yd、 Pd各自的衰減性比實車l的狀態(tài)量,ct、 Pact各自的衰減性要高, 其中,模型車輛的狀態(tài)量Yd、 Pd各自的衰減性對應(yīng)了轉(zhuǎn)向角6h的階梯 狀的變化。
而且,如上所述的那樣,由于模型車輛的穩(wěn)定特性不依存于k2的值, 因此能夠?qū)⒛P蛙囕v的穩(wěn)定特性維持在與實車1的穩(wěn)定特性相近的一種特 性上。所以,能夠在將模型車輛的穩(wěn)定特性維持在與實車1的穩(wěn)定特性相 近的特性上的同時,能夠防止對應(yīng)了轉(zhuǎn)向角6h的階梯狀的變化的模型車 輛狀態(tài)量Yd、 Pd的響應(yīng)特性成為振動性的一種特性。
如上述說明,在本實施方式中,在控制裝置10的各控制處理周期中 的標準動態(tài)特性模型16的處理中,模型特性調(diào)整用參數(shù)k2的值被設(shè)定為 對應(yīng)行駛速度Vact^Vd)可變。該k2的值的設(shè)定處理相當(dāng)于本發(fā)明中的車 輛模型特性設(shè)定機構(gòu)。另外,在標準動態(tài)特性模型16的處理中,實際設(shè) 定k2的值時,只要事先確定表示k2的值與實車1的行駛速度Vact的關(guān) 系(圖5所示的關(guān)系)的圖表或運算式,使用各控制處理周期中的Vact的值 (此次值),基于該圖表或運算式來決定k2的值即可。
作為補充,在VaCt>Vd_Critkal的情況下的k2值不一定要設(shè)成使模型 車輛的狀態(tài)量Yd、 ed的響應(yīng)特性成為臨界制動的特性的值,也可以將k2 值設(shè)定成該響應(yīng)特性成為過度制動的特性的值。艮卩,在Vact>Vd_critical 的情況下的k2值可以設(shè)定成下述值使所述特性方程式det(X ,1 — K-A)=0的解(模型車輛的固有值)成為兩個不同數(shù)值的實數(shù)的值。這種情 況下,k2的值被設(shè)定成大于比如使模型車輛的狀態(tài)量Yd、 Pd的響應(yīng)特性 成為臨界制動的特性時的K2的值。但是,在Vact〉Vd—critical時的實車1 的動作狀態(tài)中,在避免模型車輛的狀態(tài)量W、 Pd的響應(yīng)特性(衰減性)較 大地乖離于實際狀態(tài)量yact、 Pact的響應(yīng)特性這一方面考慮,k2的值最 好是一種接近于使模型車輛的狀態(tài)量W、 P d的響應(yīng)特性成為臨界制動的特性的k2的值。
另外,可以將Vact>Vd—critical的實車1的動作狀態(tài)下的k2的值設(shè)定 為在下述范圍內(nèi),比使模型車輛的狀態(tài)量Yd、 Pd的響應(yīng)特性成為臨界 制動的特性的k2的值要稍微接近于1的值,其中所述范圍是指使模型車 輛的狀態(tài)量Yd、 Pd的衰減性比實際狀態(tài)量Yact、 Pact的衰減性要高的范 圍。通過這種做法,能夠防止模型車輛的狀態(tài)量yd、 Pd的響應(yīng)特性(衰減 性)較大地乖離于實際狀態(tài)量,ct、 Pact的響應(yīng)特性。但是,這種情況下 的模型車輛的狀態(tài)量yd、 Pd的響應(yīng)特性中,狀態(tài)量yd、 Pd的衰減性比 k2=l的情況時的高,但比臨界制動的特性要低。
此外,在由式子01表述的模型車輛中,當(dāng)行駛速度Vact^Vd)是比臨 界制動速度VcLcritical要低得多的極低速的情況時,相對于轉(zhuǎn)向角6 h的 變化(前輪舵角5d的變化)的模型車輛的狀態(tài)量W、 Pd的響應(yīng)性(快速響 應(yīng)性)與實車l相比有變高的傾向。因此,在行駛速度Vact為極低速(在比 臨界制動速度Vd—critical還要小的規(guī)定值以下的行駛速度)的情況下,可以 將k2的值設(shè)為比l小的值。但是,在該情況下,將極低速時的k2的值設(shè) 定為大于等于使模型車輛的狀態(tài)量Yd、 P d的響應(yīng)特性成為臨界制動的特 性時的k2值的值,從而使模型車輛的狀態(tài)量Yd、 P d的響應(yīng)特性不會成 為一種振動性的特性。以該種方式設(shè)定極低速時的k2的值,在極低速時, 可以防止模型車輛的狀態(tài)量Yd、 Pd的響應(yīng)特性成為振動性的特性,并同 時能夠使相對于轉(zhuǎn)向角9 h的變化的模型車輛的狀態(tài)量yd、 P d的響應(yīng)性 (Yd、 Pd相對于轉(zhuǎn)向角eh的變化的啟動速度)接近于實際狀態(tài)量,ct、 P act的響應(yīng)性。
但是,式子Ol的括號內(nèi)的各項的第二行乘上k2倍的意思相當(dāng)于在模 型車輛的慣量I上乘以(l/k2)倍。所以,作為使用特性調(diào)整用矩陣式K的 替代,還可以使用由I'=I/k2定義的慣量I'并通過式子103來表述模型車輛 的動態(tài)特性。數(shù)2<formula>formula see original document page 35</formula>式子103
其中,
all:
(Kf+Kr)
m-Vd
,,一 m'Vd2+2'(Lf'Kf—LrKr) a|z— m-Vd2
a21— 2.(Lf.K「Lr'Kr) a22: 2.(LP,=Lr2,Kr)
r 1
k2
在該情況時,如上所述只需根據(jù)行駛速度Vact (-Vd沐設(shè)定k2的值即 可。這時,在Vact>Vd_critical時的情況下,慣量I'伴隨Vact的上升而呈
單調(diào)遞減o
另外,本實施方式中的實車l的動態(tài)特性表示的是下述一種中間性的
特性,即不適用本發(fā)明的實車l的開放特性(將所述執(zhí)行裝置FB動作目
標值恒定維持在0時的實車1的動態(tài)特性)和將假想外力Mvir、 Fvir恒定 維持在0時的標準動態(tài)特性模型16的動態(tài)特性之間的一種特性。因此, 一般最好將標準動態(tài)特性模型16設(shè)定成一種表示了與實車1的開放特性 相比駕駛者認為更理想的動態(tài)特性的模型。具體而言,最好將標準動態(tài)特 性模型16設(shè)定為與實車1相比為高線性的模型。例如,以使模型車輛的 車輪的側(cè)滑角或打滑比與從路面作用于該車輪的路面反力(橫向力或是驅(qū) 動/制動力)之間的關(guān)系成為線性關(guān)系或與線性關(guān)系相近的關(guān)系的形式來 設(shè)定標準動態(tài)特性模型16為佳。通過所述式子01表述了動態(tài)特性的標準 動態(tài)特性模型16即為滿足這些要求的模型的其中一個例子。
接著,參照圖6及圖7說明所述標準操作量決定部14的詳細處理。決定部14的具體的處理功能的功能方框圖,
圖7是用于說明標準操作量決定部14所具有的防止離心力過大的限幅器 14f的處理的圖表。
參照圖6,首先,在處理部14a,標準操作量決定部14通過所輸入的 駕駛操作輸入中的轉(zhuǎn)向角eh(此次值)除以總轉(zhuǎn)向比is來決定無限制時前輪 舵角Sf—imltd。該無限制時前輪舵角Sf—unltd具有作為與轉(zhuǎn)向角eh對應(yīng) 的模型前輪舵角Sf—d的基本要求值的意思。
在此,總轉(zhuǎn)向比is是轉(zhuǎn)向角eh與模型車輛前輪Wf的操舵角的比率,
例如,是對照實車i的轉(zhuǎn)向角eh和與該轉(zhuǎn)向角eh對應(yīng)的實車i前輪wi、
W2的操舵角的前饋值之間的關(guān)系而被設(shè)定的。
另外,也可以不使總轉(zhuǎn)向比is為一定值(固定值),而根據(jù)由傳感器/ 推定器12測定或推定出的實車1的行駛速度Vact,可變性地進行設(shè)定。 這種情況下,最好是總轉(zhuǎn)向比is隨著實車1的行駛速度Vact的變大而變 大的方式來設(shè)定is。
接著,通過(3f0計算部14b求解出標準動態(tài)特性模型16下的模型車輛 的車輛前輪位置側(cè)滑角卩fO。由標準動態(tài)特性模型16決定的標準橫擺比率 Yd和標準車輛重心點側(cè)滑角pd的前次值被輸入給該(3f0計算部14b,并根 據(jù)這些值,通過上述式子02c的運算(式子02c的第二個等號右邊的運算) 來求解出pfO的前次值。另外,此時,使用實行駛速度Vact的前次值作為 式子02c運算中所需的Vd值。因此,由pfD計算部14b計算出的(3fD即為 前次的控制處理周期中的模型車輛的車輛前輪位置側(cè)滑角(3f0的值。
另外,也可以根據(jù)W、 (3d的前次值、由標準操作量決定部14決定的 模型前輪舵角Sf—d的前次值以及實行駛速度Vact的前次值,通過上述式 子02a的運算來求解出模型車輛的前輪側(cè)滑角|3f—d的前次值,并將由標準 操作量決定部14決定的模型前輪舵角Sf—d的前次值加上所求得的Pf—d(進 行式子02c的第一個等號右邊的運算),從而來求解出j3f0。另外,在各控 制處理周期,也可以通過標準動態(tài)特性模型16的處理來執(zhí)行pf0的計算, 將所計算出的(3f0的前次值輸入給標準操作量決定部14。這種情況下,不 需要標準操作量決定部14的pf0計算部14b的運算處理。
此后,通過減法器14c,從上述所求得的車輛前輪位置側(cè)滑角卩fD減
36去無限制時前輪舵角Sf一unltd,由此來求得無限制時前輪側(cè)滑角。該無限 制時前輪側(cè)滑角,是表示將模型車輛的模型前輪舵角5f一d從前次值瞬間地 控制在無限制時前輪舵角Sf一unltd(此次值)時所產(chǎn)生的模型車輛的前輪側(cè) 滑角|3f—d的瞬間預(yù)測值。
之后,標準操作量決定部14使該無限制時前輪側(cè)滑角通過前輪側(cè)滑 角限幅器14d,來決定限制完畢前輪側(cè)滑角。在此,圖中所示的前輪側(cè)滑 角限幅器14d的坐標是例示無限制時前輪側(cè)滑角與限制完畢前輪側(cè)滑角之 間關(guān)系的坐標,與該坐標相關(guān)的橫軸方向的值為無限制時前輪側(cè)滑角的 值,縱軸方向的值為限制完畢前輪側(cè)滑角的值。
該前輪側(cè)滑角限幅器14d是用于抑制模型車輛的前輪側(cè)滑角pf—d變得 過大(進而使得對實車1所要求的前輪Wl、 W2的橫向力不會變得過大) 的限幅器。
在本實施方式中,前輪側(cè)滑角限幅器14d根據(jù)從傳感器/推定器12 輸入給標準操作量決定部14的推定摩擦系數(shù)liestm(此次值)及實行駛速度 Vact(此次值沐設(shè)定前輪側(cè)滑角卩f—d的容許范圍(具體而言,是指該容許范 圍的上限值卩flmax(〉0)及下限值卩f—min(O))。這種情況下, 一般是推定摩 擦系數(shù)^stm越小、或者實行駛速度Vact越高,使得容許范圍[!3f—min、 卩f—max]越窄(使pf—max、|3f_min接近于0)的方式來設(shè)定該容許范圍。此時, 該容許范圍[pf—min、 pf—max]例如設(shè)定在實車1的前輪W1、 W2的側(cè)滑 角與橫向力或回轉(zhuǎn)力之間的關(guān)系大致被維持在線性關(guān)系(正比關(guān)系)下的側(cè) 滑角的值的范圍內(nèi)。
另外,該容許范圍[pf—min、卩f—max]可以根據(jù))Liestm和Vact中任意一 方來設(shè)定,或者也可以不根據(jù)iaestm和Vact而是設(shè)定在預(yù)先固定的容許范 圍內(nèi)。
而且,在所輸入的無限制時前輪側(cè)滑角是在如上所述那樣設(shè)定的容許 范圍[PfLmin、卩f—max]內(nèi)的值時(l3Lmin《無限制時前輪側(cè)滑角《l3f—max之 時),前輪側(cè)滑角限幅器14d直接將無限制時前輪側(cè)滑角的值作為限制完畢 前輪側(cè)滑角來輸出。另外,在所輸入的無限制時前輪側(cè)滑角的值脫離出容 許范圍時,該前輪側(cè)滑角限幅器14d則將容許范圍[pf一min、 pflmax]的下 限值|3f—min或上限值(3f—max作為限制完畢前輪側(cè)滑角來輸出。具體而言,當(dāng)無限制時前輪側(cè)滑角〉(3f一max時,pf—max作為限制完畢前輪側(cè)滑角被輸 出,當(dāng)無限制時前輪側(cè)滑角〈(3fLmin時,卩f—min作為限制完畢前輪側(cè)滑角 被輸出。據(jù)此,限制完畢前輪側(cè)滑角在容許范圍[l3f—min、 pf—maxj內(nèi)被決 定為與無限制時前輪側(cè)滑角一致、或者成為最接近于該無限制時前輪側(cè)滑 角的值。
而后,通過利用減法器14e從由所述Pf0計算部14b求得的車輛前輪 位置側(cè)滑角卩fO減去如上所述求得的限制完畢前輪側(cè)滑角,求解出第一限 制完畢前輪舵角Sf一ltdl。如此求得的第一限制完畢前輪舵角Sfjtdl具有 作為下述模型前輪舵角Sf—d的意思,即該模型前輪舵角Sf一d是以使模型 車輛的前輪側(cè)滑角卩f—d不會脫離容許范圍[(3f—min、 |3f—max]而對無限制時 前輪舵角Sf—imltd加以限制而成的角度。
然后,標準操作量決定部14通過使該第一限制完畢前輪舵角Sf—ltdl 通過離心力過大防止限幅器14f來決定第二限制完畢前輪舵角Sf—ltd2。該 5f—ltd2是作為輸入給標準動態(tài)特性模型16的模型前輪舵角Sf—d的值被使 用。在此,圖中所示的離心力過大防止限幅器14f的坐標是例示第一限制 完畢前輪舵角5f一ltdl和第二限制完畢前輪舵角Sf—ltd2之間關(guān)系的坐標, 與該坐標相關(guān)的橫軸方向的值為5fjtdl值,縱軸方向的值為Sfjtd2值。
該離心力過大防止限幅器14f是用于使得模型車輛產(chǎn)生的離心力不至 于變得過大(進而使得對實車1所要求的離心力不會變得過大)的限幅器。
在本實施方式中,離心力過大防止限幅器14f根據(jù)輸入給標準操作量 決定部14的推定摩擦系數(shù)^stm(此次值)與實行駛速度Vact(此次值)來設(shè) 定模型前輪舵角5f—d的容許范圍(具體而言,是指該容許范圍的上限值 Sf—max(〉0)及下限值5f—min(O))。該容許范圍[5f—min、 3f—max],是在假 想外力Mvir、 Fvir—直被保持在O時,模型車輛不會超越與路面間的摩擦 界限即可進行正常轉(zhuǎn)圈的模型前輪舵角5f_d的容許范圍。
具體而言,首先,依據(jù)輸入給標準操作量決定部14的Vact、 ^stm的 值(此次值)求解出滿足下式05的橫擺比率即正常轉(zhuǎn)圈時的最大橫擺比率 Ymax(>0)。m . ,ax Vact= C 1 (aes加 m g ......式05
在此,式子05中的m如前所述,是模型車輛的總質(zhì)量。同時,g是 重力加速度,Cl是l以下的正系數(shù)。該式子05左邊表示離心力,該離心 力是在將模型車輛的橫擺比率Yd和行駛速度Vd分別保持在ymax、 Vact 進行該模型車輛正常轉(zhuǎn)圈時而在該模型車輛上產(chǎn)生的離心力(進一步具體 而言,是該離心力的收斂預(yù)想值)。另外,式子05右邊演算結(jié)果的值是根 據(jù)^stm而確定的路面反力(具體而言,是可從路面經(jīng)車輪Wf、 Wr而作用 于模型車輛的總摩擦力(路面反力的平移力水平分量的總和))的大小的界 限值乘上系數(shù)Cl之后的值(《界限值)。因此,正常轉(zhuǎn)圈時最大橫擺比率 ymax被決定為在下述情況下在模型車輛上產(chǎn)生的離心力不會超過對應(yīng) 于推定摩擦系數(shù)iiestm而可作用于模型車輛的總摩擦力(路面反力的平移 力水平分量的總和)的界限值,即該情況為,將作用于模型車輛上的假想外 力Mvir、 Fvir保持在O的同時,將模型車輛的橫擺比率yd及行駛速度Vd 分別保持在ymax、 Vact,并進行該模型車輛的正常轉(zhuǎn)圈。
另外,對應(yīng)于pestm、 Vact中的至少任意一方的值,式子05的系數(shù) Cl值可以進行變動性設(shè)定。此時,最好是nestm越小、或Vact越高,將 Cl的值設(shè)得越小。
接著,模型車輛的正常轉(zhuǎn)圈時與Ymax對應(yīng)的模型前輪舵角Sf_d的值 是作為正常轉(zhuǎn)圈時限界舵角Sf—max—c(X))而被求得的。在此,在由上述式 子01表示的標準動態(tài)特性模型16方面,在正常轉(zhuǎn)圈時的模型車輛的橫擺 比率yd和模型前輪舵角Sf—d之間,下式06的關(guān)系成立。數(shù)3
Y d= ,m二 : 早相 ……式06
,-WKf.Kr ,
其中 、L=Lf"H_r
另外,當(dāng)Vd足夠小時,式子06可以近似地轉(zhuǎn)換為下式07。
39yd二(V亂) Sf—d ……式07
因此,在本實施方式中,將式子06或式子07中的yd、 Vd各值作為 ymax、 Vact,對5f—d進行求解,由此求出與ymax對應(yīng)的正常轉(zhuǎn)圈時限界 舵角5f—max一c。
用于使得產(chǎn)生于模型車輛的離心力不至于變得過大的模型前輪舵角 5f—d的容許范圍[Sf—min、 Sf—max],一般只要設(shè)定在容許范圍[—Sf—min—c, 5f一max一c]即可。但是,此時,在實車1的逆向操舵狀態(tài)(朝著與實車1的 橫擺比率的極性相反的極性方向來操舵前輪Wl、 W2的狀態(tài)),有時模型 前輪舵角Sf—d受到不必要的限制。
因此,在本實施方式中,根據(jù)模型車輛的橫擺比率Yd和丫max,通過 下式08a、 08b對Sf一max一c、 一5f一max—( 進行修正,由此設(shè)定模型前輪舵 角Sf—d的容許范圍的上限值Sf—max及下限值5f一min。
5f一max二5f一maX-C+fe(丫d、 ymax)......式08a
5f—min = — 5f一max一c—fe(—yd 、 — 丫max)......式0 8b
式子08a、 08b中的feC/d、 ymax)、 fe(—yd、 一ymax)是yd、 ymax的 函數(shù),其函數(shù)值例如如圖7(a)、 (b)的坐標所示,是根據(jù)Yd、 ymax的值而 變化的函數(shù)。在該例子中,函數(shù)fe(Yd、 ymax)的值如圖7(a)的坐標所示, 當(dāng)Yd為比O稍微大些的規(guī)定值Yl以下的值時(包含YdO的情況),則為正 的一定值fex。同時,feCyd、 ymax)的值在<yd>yl時,隨著yd變大而呈單 調(diào)減少,在Yd達到丫max以下的規(guī)定值即Y2(、l)時,則變?yōu)?。而且,fe(yd、 Ymax)的值在Yd>Y2時(包含Yd》ymax的情況在內(nèi)),則被維持在0。
另外,因為函數(shù)fe(—Yd、 一ymax)是使函數(shù)fe(Yd、ymax)的變量Yd、丫max 的極性反轉(zhuǎn)了的函數(shù),因此該函數(shù)fe(—yd、 一Ymax)的值相對于圖7(b) 的坐標所示的Yd而變化。即,在yd為比O略小的規(guī)定負值一Yl以上的值 時(包含ydX)的情況在內(nèi)),為正的一定值fex。而且,fe(—yd、 一ymax)的 值在YcK—yl時,隨著yd變小而單調(diào)減少,在Yd達到一ymax以上的規(guī)定值即一Y2時,則變?yōu)?。此外,fe(—yd、 一Ymax)的值在Yd〈一y2時(包含 yd《一Ymax時),被維持在0。
另外,作為決定函數(shù)fe(yd、 ymax)、 fe(—yd、 一丫max)的值所需的丫d 值,使用由標準動態(tài)特性模型16決定的標準橫擺比率丫d的前次值即可。
另外,函數(shù)fe(yd、 ymax)在坐標中轉(zhuǎn)折點處的<yd的值^、 y2、或者 所述正的一定值fex,也可以根據(jù)推定摩擦系數(shù)pestm、實行駛速度Vact 而進行可變性更改。
如上所述,通過函數(shù)fe的值,對5f—max一c進行補正,設(shè)定模型前輪 舵角5f—d的容許范圍[5f—min、 5f—max],由此,與yd朝向相反方向的模型 前輪舵角Sf—d的界限值Sf—max或Sf—min的大小(絕對值)被設(shè)定為比正常 轉(zhuǎn)圈時限界舵角5f一max一c較大,其中該正常轉(zhuǎn)圈時限界舵角Sf—max—c是 指與產(chǎn)生在模型車輛上的離心力的界限對應(yīng)的操舵角。由此,在實車l的 逆向操舵狀態(tài)中,可以防止模型前輪舵角3f—d受到不必要的限制。另外, 實行駛速度Vact越高、或者推定摩擦系數(shù)^stm越小,則該容許范圍[一 5f一min、 Sf一max]為越窄。
如上所述,在設(shè)定模型前輪舵角Sfld的容許范圍后,當(dāng)被輸入的第一 限制完畢前輪舵角Sf—ltdl為容許范圍[Sf一min、 SfLmax]內(nèi)的值時 (Sf—min《5f—ltdl《Sf—max時),離心力過大防止限幅器14f將Sfjtdl的值 直接作為第二限制完畢前輪舵角Sf一ltd2(-輸入給標準動態(tài)特性模型16的 模型前輪舵角Sf一d)來輸出。同時,當(dāng)被輸入的Sf一ltdl值脫離出容許范圍 [5f—min、 5f—max]時,該離心力過大防止限幅器14f則將強制限制了其輸 入值之后的值作為第二限 制完畢前輪舵角5f一ltd2來進行輸出。具體而言, 當(dāng)Sf—ltdl>Sf—max時,Sf—max作為第二限制完畢前輪舵角Sfjtd—2被輸出, 當(dāng)Sf—ltdl<5f_min時,5f—min作為第二限制完畢前輪舵角Sf—ltd2被輸出。 由此,Sf—ltd2在容許范圍[Sf—min、 Sf—max]內(nèi),被決定為與第一限制完畢 前輪舵角5f—ltdl —致、或是成為最接近于第一限制完畢前輪舵角5f_ltdl 的值。
另外,在上述式子01所表示的標準動態(tài)特性模型16中,在模型車輛 的正常轉(zhuǎn)圈時,(3d與Yd之間下式09的關(guān)系成立。數(shù)4
P d= 1-
m
Lf
LrKr
'Vd2
Lr
,丫d
.式09
另外,當(dāng)Vd足夠小時,式子09可以近似地轉(zhuǎn)換為下式10。 卩d二(Lr/Vd) yd ......式10
因此,模型車輛的正常轉(zhuǎn)圈時的W或者ymax的值,可以通過式子 09或式子10轉(zhuǎn)換為pd的值(其中,Vd=Vact)。因此,可以替代如上所述 根據(jù)橫擺比率Yd、Ymax的值來設(shè)定模型前輪舵角5f—d的容許范圍的方式, 而采用根據(jù)與橫擺比率Yd、 Ymax對應(yīng)的車輛重心點側(cè)滑角Pd的值來設(shè)定 模型前輪舵角Sf_d的容許范圍。
以上是標準操作量決定部14的詳細處理。
通過以上說明的標準操作量決定部14的處理,標準動態(tài)特性模型16 下的模型車輛的前輪側(cè)滑角卩f一d的瞬間值不會變得過大,并且使得產(chǎn)生在 模型車輛上的離心力不會變得過大,同時根據(jù)駕駛操作輸入中的轉(zhuǎn)向角 9h,在每一控制處理周期,將第二限制完畢前輪舵角Sf—ltd2決定為輸入給 標準動態(tài)特性模型16的模型前輪舵角Sf—d。
作為補充,在離心力過大防止限幅器14f中,如上所述對輸入給標準 動態(tài)特性模型16的模型前輪舵角Sf—d進行限制,使產(chǎn)生在模型車輛上的 離心力不會變得過大,這與使得模型車輛的車輛重心點側(cè)滑角Pd(或后輪 側(cè)滑角卩r一d)不會變得過大的方式來限制模型前輪舵角Sf—d的說法是一樣 的。另外, 一般情況下,由于車輛的離心力、車輛重心點側(cè)滑角(或者后輪 側(cè)滑角)相對于轉(zhuǎn)向操作會產(chǎn)生延遲,因此,由離心力過大防止限幅器14f 進行的模型前輪舵角5f_d的限制處理,可以說是依據(jù)車輛的離心力、車輛 重心點側(cè)滑角(或者后輪側(cè)滑角)的收斂預(yù)想值來限制模型前輪舵角Sf_d的 一種處理。對此,前輪側(cè)滑角限幅器14d的限制處理,可以說是為了使得 模型車輛的前輪側(cè)滑角卩f—d的瞬間值不至于變得過大而被用來限制模型 前輪舵角5f—d的一種處理。
42另外,在本實施方式中,在由離心力過大防止限幅器14f來設(shè)定容許 范圍[5f—min、 Sf—max]時所使用的函數(shù)fe,雖然是如所述圖7(a)、 (b)所示 那樣來迸行設(shè)定,但也不僅限于此。
例如,也可以如圖8中的實線所示那樣來設(shè)定函數(shù)fe(Yd、 ymax)。在 該例子中,fe(Yd、Ymax)的值隨著yd值的增加(從負側(cè)的值向正側(cè)的值增加) 而單調(diào)減少,而且當(dāng)Yd,max時則變成O。同時,此時,函數(shù)fe(—yd、 一 Ymax)則為圖8中的虛線所示。這種情況下, 一旦Yd超過ymax,隨著^ 的增加,由上述式子08a決定的模型前輪舵角Sf一d的容許范圍的上限值 Sf—max則比正常轉(zhuǎn)圈時限界舵角Sf—max一c更接近于0。同樣, 一旦^在 負向一側(cè)超過一Ymax時,隨著W的減少(數(shù)值大小上的增加),由上述式 子08b決定的模型前輪舵角Sf—d的容許范圍的下限值Sf—min比一Sf—max 更接近于O。
另外,也可以替換上述式子08a、 08b,而通過下式lla、 lib,來設(shè) 定Sf一d的容許范圍的上限值Sf—max及下限值SfLmin,并同時,例如如圖 9實線、虛線所示那樣來分別設(shè)定函數(shù)fe(Yd、 Ymax)、 fe(—yd、 一ymax)。
5f—max=Sf—max—c fe(yd、 ymax)......式lla
5f—min= — 5f_max_c fe(—yd、 一ymax)......式lib
在該例子中,feCyd、 Ymax)、 fe(—Yd、 一ymax)的值一直處于1以上, 并以與圖7(a)、 (b灘同的形態(tài),根據(jù)yd而變化。而且,通過分別將這些 fe(yd、 ymax)、 fe(—yd、 一ymax)的值乘上5f_max_c、 5f一min—c來設(shè)定上 限值Sf_max和下限值Sf_min。
另外,也可以取代通過函數(shù)fe的值補正Sf_maX—C來設(shè)定模型前輪舵 角Sf—d的容許范圍[Sf—min、 Sf—max],例如通過下述的處理,來決定第二 限制完畢前輪舵角5f—ltd2。圖IO是用于說明其處理功能的功能方框圖。
艮口,在處理部14g,根據(jù)模型車輛的橫擺比率Yd(前次值)來決定前輪 舵角補正量ASf,該前輪舵角補正量ASf用于對由所述減法器14e(參照圖 6)算出的第一限制完畢前輪舵角Sf—ltdl進行補正。此時,如處理部14g內(nèi) 的坐標所表示的那樣,ASf—般是以下述方式來決定的隨著yd在正向一側(cè)的增加,ASf的值在正向一側(cè)呈單調(diào)增加,同時,隨著Yd在負向一側(cè)的 減少,A5f的值在負向一側(cè)呈單調(diào)減少。另外,在處理部14g的坐標中,ASf 的值設(shè)置了上限值(〉0)及下限值(<0)。在這種情況下,上限值及下限值被 設(shè)定為例如其絕對值是與所述圖7(a)、 (b)所示的一定值fex相同的值。
接著,通過加法器14h將如上所述決定的前輪舵角補正量A5f加上由 所述減法器14e(參照圖6)計算出的第一限制完畢前輪舵角Sf—ltdl,來決定 附帶有輸入補正的第一限制完畢前輪舵角。在這種情況下,在Sf—ltdl的 方向與^的方向相互反向時,附帶有輸入補正的第一限制完畢前輪舵角 的大小小于Sf一ltdl的大小。但是,在5f—ltdl方向與Yd的方向相同時,附 帶有輸入補正的第一限制完畢前輪舵角的大小大于Sfjtdl的大小。
此后,使該附帶有輸入補正的第一限制完畢前輪舵角通過離心力過大 防止限幅器14f,由此來決定附帶有輸入補正的第二限制完畢前輪舵角, 而該附帶有輸入補正的第二限制完畢前輪舵角是將附帶有輸入補正的第 一限制完畢前輪舵角限制在模型前輪舵角5f—d的容許范圍[Sfjnin、Sf一max] 內(nèi)的值而成的操舵角。即,當(dāng)附帶有輸入補正的第一限制完畢前輪舵角是 容許范圍內(nèi)的值時,該附帶有輸入補正的第一限制完畢前輪舵角就原樣被 決定為附帶有輸入補正的第二限制完畢前輪舵角。另外,當(dāng)附帶有輸入補 正的第一限制完畢前輪舵角脫離出容許范圍時,Sf—max及Sf—min之中的 接近于附帶有輸入補正的第一限制完畢前輪舵角的值被決定為附帶有輸 入補正的第二限制完畢前輪舵角。
此時,離心力過大防止限幅器14f的模型前輪舵角Sf—d的容許范圍的 上限值Sf—max(X))被設(shè)定為下述的值,即,預(yù)測Sf—ltdl方向與^的方向 相同情況下的Sf—ltdl的補正量,且比所述正常轉(zhuǎn)圈時舵角界限值5Lma、c 大的值(例如5f一max—c+fex)。同樣,模型前輪舵角Sf_d的容許范圍的下限 值5f一min(0)被設(shè)定為其絕對值比Sf—max—c大的值(例如一Sf—max—c — fex)。
此后,通過減法器14i,從所述決定的附帶有輸入補正的第二限制完 畢前輪舵角之中減去所述前輪舵角補正量ASf,由此來決定第二限制完畢 前輪舵角Sfjtd2。
即使如上所述方法來決定第二限制完畢前輪舵角5f—ltd2,也可以一面
44使產(chǎn)生在模型車輛上的離心力不至于變得過大、且防止在實車1逆向操舵 狀態(tài)下受到不必要的限制, 一面決定輸入給標準動態(tài)特性模型16的模型
前輪舵角5f—d(=Sf_ltd2)。
另外,在本實施方式中,雖然為了決定輸入給標準動態(tài)特性模型16 的模型前輪舵角Sf一d而進行了所述前輪側(cè)滑角限幅器14d和離心力過大防 止限幅器14f的處理,但是,也可以省略任意一方或者兩者的處理。艮P, 可以將由處理部14a決定的無限制時前輪舵角Sf一imltd、或者將該Sf_unltd 輸入給離心力過大防止限幅器14f之后得到的值、或者由所述減法器14e 決定的第一限制完畢前輪舵角Sf—ltdl決定為輸入給標準動態(tài)特性模型16 的模型前輪舵角Sf一d。
如上所述由標準操作量決定部14決定的模型前輪舵角Sf_d的此次值 (=Sf_ltd2的此次值)被輸入給標準動態(tài)特性模型16,根據(jù)該輸入值與如后 述的由FB分配法則部20決定的假想外力Fvir、 Mvir(前次值),通過該標 準動態(tài)特性模型16(按照上述式子01或式子103),來重新決定標準橫擺比 率Yd和標準車輛重心點側(cè)滑角(3d的此次值。另外,因為該處理實際上是 通過用離散時間系列表述式子Ol后的式子來進行的,因此為了決定Yd、卩d 的此次值,還需要使用Yd、卩d的前次值。另外,式子01中的特性調(diào)整用 矩陣式K的模型特性調(diào)整用參數(shù)k2的值、或者式子103中的慣性量I'的 值如前所述根據(jù)行駛速度Vd(-Vact)來設(shè)定。
在該情況下,因為輸入給標準動態(tài)特性模型16的模型前輪舵角Sf—d, 如上所述,受到標準操作量決定部14限制,因此可防止模型車輛的旋轉(zhuǎn) 和極端性側(cè)滑的產(chǎn)生。
下面,參照圖11 圖18,說明FB分配法則部20的詳細處理。 圖11是表示FB分配法則部20的處理功能的功能方框圖。如圖所示 的FB分配法則部20若大致區(qū)分其處理功能,則由執(zhí)行決定假想外力Mvir、 Fvir的處理的假想外力決定部20a和執(zhí)行決定執(zhí)行裝置動作FB目標值的 處理的執(zhí)行裝置動作FB目標值決定部20b構(gòu)成。
首先,參照圖ll,說明假想外力決定部20a,該假想外力決定部20a的處理功能被大致分成假想外力暫定值決定部201和Yp限幅器202。
在假想外力決定部20a的處理中,首先,對應(yīng)于從所述減法器18輸 入的狀態(tài)量偏差Yerr(-,ct一Yd)、 Perr(-(3act—pd),通過假想外力暫定值決 定部201來決定假想外力的暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp。暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp中的Mvirtmp是表示為使狀態(tài)量偏差yerr、 perr接近于0而應(yīng)繞標 準動態(tài)特性模型16的模型車輛重心點Gd附加性地產(chǎn)生的力矩(橫擺方向 的力矩),F(xiàn)virtmp是表示為使狀態(tài)量偏差,rr、卩err接近于0而應(yīng)附加性 地作用于標準動態(tài)特性模型16的模型車輛重心點Gd的平移力(模型車輛 的橫向平移力)。
具體而言,如下式15所示,通過將規(guī)定的增益矩陣Kfvir乘上由被輸 入的狀態(tài)量偏差yerr、卩err組成的矢量(,rr、卩err)T(腳標T表示倒置),來 決定假想外力的暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp(以下,稱作假想外力暫定值 Mvirtmp 、 Fvirtmp)。數(shù)5
LMvirmq) [y err_
,式15
其中
KfVirll KfVirl2, KfVir21 KfVir22
根據(jù)該式15,為使狀態(tài)量偏差Yerr、 (3err接近于0,作為向標準動態(tài) 特性模型16反饋的控制輸入暫定值,決定假想外力暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp 。
另外,如果想要只在模型車輛的車輛重心點側(cè)滑角Pd或?qū)嵻?的實 車輛重心點側(cè)滑角pact快要超過規(guī)定的容許范圍、以及超過規(guī)定的容許范 圍時,通過以下進行詳細說明的YP限幅器202強力產(chǎn)生使(3d或pact返回 到容許范圍的作用,則最好用與時間常數(shù)較小的1次延遲特性相接近的特 性來使(3err收斂于0。因此,例如只需將增益矩陣KfVir組成部分中的 Kfvirl2設(shè)定為0、并以使KfVirll的絕對值變大的形式進行設(shè)定即可。
接著,通過W限幅器202來執(zhí)行修正假想外力的暫定值Mvirtmp、Fvirtmp的處理,以抑制標準動態(tài)特性模型16下的模型車輛的橫擺比率yd 和車輛重心點側(cè)滑角(3d分別從規(guī)定的容許范圍脫離。
具體而言,y卩限幅器202首先執(zhí)行預(yù)測演算部203的處理。該預(yù)測演 算部203預(yù)測規(guī)定時間后(l個以上的規(guī)定數(shù)的控制處理周期的時間后)的 模型車輛的橫擺比率Yd和車輛重心點側(cè)滑角(3d,并將這些預(yù)測值分別作 為預(yù)測橫擺比率Yda、預(yù)測車輛重心點側(cè)滑角Pda進行輸出。
此時,由標準動態(tài)特性模型16決定的標準橫擺比率yd(此次值)及標 準車輛重心點側(cè)滑角!3d(此次值)、由傳感器/推定器12測定或推定出的 實行駛速度Vact(此次值)、由標準操作量決定部14決定的第二限制完畢前 輪舵角Sfjtd2(此次值)、以及由假想外力暫定值決定部201如上決定的假 想外力暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp(此次值)被輸入給預(yù)測演算部203。而且, 該預(yù)測演算部203假定將模型前輪舵角5f—d保持在所輸入的5f—ltd2,并 將作用于模型車輛的假想外力Mvir、 Fvir保持在所輸入的Mvirtmp、 Fvirtmp,且將模型車輛的行駛速度Vd保持在所輸入的Vact,然后依據(jù)上 述式子01或者式子103來計算出預(yù)測橫擺比率丫da及預(yù)測車輛重心點側(cè) 滑角(3da。
接著,yP限幅器202使如上所述由預(yù)測演算部203計算出的Wa、卩da 分別通過Y不靈敏區(qū)處理部204、p不靈敏區(qū)處理部205,由此來求解出Yda、 卩da分別從規(guī)定的容許范圍脫離出來的脫離量yover、 pover。圖中所示的y 不靈敏區(qū)處理部204的坐標是例舉yda和,ver關(guān)系的坐標,該坐標的橫 軸方向的值為Yda值,縱軸方向的值為,ver值。同樣,圖中所示的P不 靈敏區(qū)處理部205的坐標是例舉卩da和(3over關(guān)系的坐標,該坐標的橫軸 方向的值為Pda值,縱軸方向的值為卩over值。
在此,y不靈敏區(qū)處理部204的容許范圍是以ydamin(O)、 Ydamax(>0) 分別為其下限值、上限值的容許范圍(橫擺比率Yd的容許范圍);卩不靈敏 區(qū)處理部205的容許范圍是以|3damin(<0)、 J3damax(X))分別為其下限值、 上限值的容許范圍(車輛重心點側(cè)滑角卩d的容許范圍)。
在本實施方式中,關(guān)于橫擺比率yd的容許范圍[Ydamin、 Ydamax]如下 所述進行設(shè)定,例如在將模型車輛的行駛速度Vd保持在Vact(此次值)、 且同時將模型車輛的橫擺比率yd保持在Ydamin或ydamax而進行正常轉(zhuǎn)
47圈時,產(chǎn)生在模型車輛上的離心力不超過對應(yīng)于推定摩擦系數(shù)pestm(此次 值)的摩擦力的界限值。艮卩,根據(jù)Vact(此次值)和pestm(此次值),以滿足 下式16a、 16b的形式來設(shè)定ydamax、 ydamin。
m Vact ydamax〈nestm m g ......式16a
m Vact ydamin〉一(aestm m g ......式16b
例如只要使得各自的絕對值是與由上述式子05決定的正常轉(zhuǎn)圈時最 大橫擺比率Ymax相同值的方式來設(shè)定Ydamax、 ydamin即可(設(shè) ydamax^ymax、 ydamin--ymax)。但是,也可以將ydamax、 ydamin設(shè)定 為其絕對值與ymax不同的值(例如小于ymax的值)。
另外,關(guān)于車輛重心點側(cè)滑角pd的容許范圍[(3damin、 (3damax]例如 被設(shè)定在將實車1的車輛重心點側(cè)滑角和作用于實車1重心點的橫向的 平移力之間的關(guān)系大致維持在線性關(guān)系(正比關(guān)系)的車輛重心點側(cè)滑角的 范圍內(nèi)。此時,優(yōu)選是根據(jù)Vact(此次值)和)aestm(此次值沖至少任意一方 來設(shè)定卩damin、卩damax。
而且,在Y不靈敏區(qū)處理部204的處理中,具體而言,當(dāng)所輸入的Yda 為規(guī)定的容許范圍[ydamin、 ydamax]內(nèi)的值時(ydamin《yda《Ydamax時), 貝ljyover-0,當(dāng)yda^ydamin時,貝!J yover^yda—ydamin,當(dāng)"yda>ydamax時, 則Yover,da—ydamax。據(jù)此,可以求得預(yù)測橫擺比率yda從容許范圍 [Ydamin、 ydamax]脫離出來的脫離量yover。
同樣,(3不靈敏區(qū)處理部205的處理,當(dāng)所輸入的pda的值為規(guī)定的 容許范圍[卩damin 、 (3damax]內(nèi)的值時(卩damin《pda《(3damax時),則 卩ove產(chǎn)0,當(dāng)(3da<pdamin時,貝ij |3over=|3da—卩damin,當(dāng)|3da>pdamax時, 則|3over=(3da—pdamax。據(jù)此,可以求得預(yù)測車輛重心點側(cè)滑角(3da從容 許范圍[(3damin、 (3damax]脫離出來的脫離量(3over。
接著,YP限幅器202在處理部206計算出作為假想外力暫定值 Mvirtmp、 Fvirtmp的補正量的暫定值操作量Mvir_over、 Fvir—over以使這 些脫離量丫over、卩over接近于0。
具體而言,如下式17所示,將規(guī)定的增益矩陣Kfov乘上由,ver、 Pover
48組成的矢量Cyover、卩over)7,由此來決定Mvir—over、 Fvir—oven數(shù)6
r — <J — ……式"
Fvir一over=Kfov-P over
_Mvir_ove〔y over—
其中
、fov三
Kfovll Kfovl2-Kfov21 Kfov22
此后,Y卩限幅器202通過減法器207分別從假想外力暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp減去該暫定值操作量Mvir_over、 Fvir_over,由此來決定假想外力 Mvir、 Fvir的此次值。即,通過下式18a、 18b來決定假想外力Mvir、 Fvir。
Mvir= Mvirtmp—Mvir_over ......式18a
Fvir=Fvirtmp—Fvir—over ......式18b
通過執(zhí)行如上所述的假想外力決定部20a的處理,可以抑制預(yù)測橫擺 比率Yda及預(yù)測車輛重心點側(cè)滑角卩da分別從容許范圍[Ydamin、 ydamax]、 [Pdamin、 pdamax]脫離出來,同時以使狀態(tài)量偏差,rr、 |3err接近于0的 方式來決定假想外力Mvir、 Fvir。
另外,以上說明的假想外力決定部20a的YP限幅器202,雖然是通過 暫定值操作量Mvir—over、 Fvir_over對假想外力暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp 進行補正,由此來決定假想外力Mvir、Fvir(更一般而言,是通過Mvir—over 與Mvirtmp的線性組合、和Fvir—over與Fvirtmp的線性組合來分別決定 Mvir、 Fvir),但也可以以如下方式來決定假想外力Mvir、 Fvir。圖12是 用于說明其處理的功能方框圖。
參照該圖,在該例子中,假想外力暫定值決定部201、預(yù)測演算部203、 Y不靈敏區(qū)處理部204、 (3不靈敏區(qū)處理部205、處理部206的處理與圖11 中的處理相同。另一方面,在本例中,由處理部206求得的暫定值操作量 Fvir—over、 Mvir—over被分別輸入給處理部208、 209,在該處理部208、 209中,決定用于分別補正假想外力暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp的補正系數(shù)Kattl()O)、 Katt2(》0)。這些補正系數(shù)Kattl、 Katt2是分別乘以假想外力 暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp的補正系數(shù)。另外,與圖中所示的處理部208 有關(guān)的坐標是例舉Mvir一over與Kattl關(guān)系的坐標,該坐標的橫軸方向的 值為Mvir—over的值,縱軸方向的值為Kattl的值。同樣,與圖中所示的 處理部209有關(guān)的坐標是例舉Fvir—over與Katt2關(guān)系的坐標,該坐標的橫 軸方向的值為Fvir—over值,縱軸方向的值為Katt2值。
在處理部208的處理中,如圖中的坐標所示進行Kattl值的設(shè)定,艮P, 當(dāng)Mvir—over為0時,Kattl=l ,隨著Mvir_over的絕對值從0開始增加, Kattl的值從1到0單調(diào)減少。而且, 一旦Mvir—over的絕對值超過規(guī)定值 (Kattl達到0的值),Kattl值則被維持在0。
同樣,在處理部209的處理中,如圖中坐標所示進行Katt2值的設(shè)定, 即,當(dāng)Fvir—over為0時,Katt2=l,隨著Fvir—over的絕對值從0開始增力口, Katt2的值從l到0單調(diào)減少。而且, 一旦Fvir_over的絕對值超過規(guī)定值 (Katt2達到0的值),Katt2的值被維持在0。
接著,如上所述決定的補正系數(shù)Kattl、Katt2分別在乘法器210、 211, 與假想外力暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp進行乘法運算,據(jù)此,決定假想外力 Mvir、 Fvir的此次值。
這樣,在圖12的例子中,決定假想外力Mvir,使得隨著脫離量 Mvir一over的絕對值變大,使假想外力Mvir的大小相對于假想外力暫定值 Mvirtmp而減小(使之接近于0)。同樣,決定假想外力Fvir,使得隨著脫離 量Fvir一over的絕對值變大,使假想外力Fvir的大小相對于假想外力暫定 值Fvirtmp而減小(使之接近于O)。如此決定假想外力Mvir、 Fvir意味著 認為Yda、pda從容許范圍脫離出是起因于假想外力Mvir、Fvir,在抑制yda、 (3da從容許范圍[ydamin、 Ydamax]、 [pdamin、 pdamax]脫離出的同時,決定 假想外力Mvir、 Fvir以使狀態(tài)量偏差丫err、 (3err接近于0。此時,在標準 操作量決定部14,最好是如前所述,對輸入給標準動態(tài)特性模型16的模 型前輪舵角Sf一d進行限制。
另外,在以上說明的Y(3限幅器202中,將由預(yù)測演算部203并使用 如上所述的式子01或者式子103求得的預(yù)測橫擺比率yda及預(yù)測車輛重 心點側(cè)滑角(3da分別輸入向y不靈敏區(qū)處理部204、p不靈敏區(qū)處理部205,求出脫離量Yover、 (3over,但這時,也可以取代yda、 (3da而使用標準橫擺 比率yd、標準車輛重心點側(cè)滑角(3d的此次值、或者實橫擺比率,ct、實 車輛重心點側(cè)滑角Pact的此次值、或者對這些值施以濾波處理后的值。
例如,也可以在各控制處理周期,取代yda將yd的此次值輸入給Y 不靈敏區(qū)處理部204,同時取代pda將下述值輸入給p不靈敏區(qū)處理部205, 即該值是指對通過標準動態(tài)特性模型16逐步計算出的卩d施以濾波處理 (Tl、 T2為某時間常數(shù),s為拉普拉斯運算符)之后而得到的值,其中該濾 波處理是以(1+T1 s)/(l+T2 s)形式表示傳遞函數(shù)的濾波處理。此時,例 如,若以T^T2的方式設(shè)定時間常數(shù)T1、 T2,則該濾波處理起到作為相 位推移補償要素的作用。此時,推移一定程度的高頻領(lǐng)域中的pd的頻率 分量的相位,提高相對于該頻率分量的增益,由此可以在各控制處理周期 決定的卩d值自身從容許范圍[(3damin、 (3damax]脫離出之前,根據(jù)pover 來限制假想外力Mvir、 Fvir。
另外,在預(yù)測演算部203,可以如下式19a、 19b所示,使用適當(dāng)?shù)南?數(shù)cij,對丫d、 pd的此次值進行線性組合,并將由此得到的值作為Yda、卩da 求出。
yda=cll 丫d+cl2 卩d ......式19a
卩da二c21 yd+c22 卩d ......式19b
或者,也可以如下式20a、 20b所示,使用適當(dāng)?shù)南禂?shù)cij,對yd、卩d、 Mvirtmp、 Fvirtmp、以及5f—ltd2的此次值進行線性組合并求出,并將由此 得到的值作為yda、 (3da求出。
yda=cll yd+cl2 pd+cl3 Mvirtmp
+ cl4 Fvirtmp+cl5 5f_ltd2 ......式20a
(3da=c21 yd+c22 pd+c23 Mvirtmp
+ c24 Fvirtmp+c25 Sf一ltd2 ......式20b
另外,這些式子20a、 20b是對上述的預(yù)測演算部203的處理進行了
51更一般化表現(xiàn)的式子。
或者,也可以如下式21a、21b所示那樣,使用適當(dāng)?shù)南禂?shù)dj,對,ct、 (3act的此次值進行線性組合,并將由此得到的值作為yda、 pda求出。
yda=cll yact+cl2 f3act ......式21a
|3da=c21 yact+c22 pact ......式21b
或者,也可以如下式22a、 22b所示那樣,使用適當(dāng)?shù)南禂?shù)cij,對丫d、 J3d、卩d的時間微分值鄰d/dt、,ct、Pact、卩act的時間微分值鄰act/dt、Mvirtmp、 Fvirtmp、以及Sf一ltd2的此次值進行線性組合,將由此得到的值作為Yda、 J3da求出。
yda二cll yd+cl2 pd+cl3 鄰d/dt+c14 , yact 十cl5 卩act+cl6 鄰act/dt+c17 Mvirtmp 十cl8 Fvirtmp+c19 5f一ltd2 ......式22a
Yda=c21 yd+c22 |3d+c23 鄰d/dt+c24 yact + c25 卩act+c26 爭ct/dt+c27 Mvirtmp + c28 Fvirtmp + c29 5f一ltd2 ......式22b
或者,也可以將式子20a右邊演算結(jié)果的值與式子21a右邊演算結(jié)果 的值的加權(quán)平均值、以及式子20b右邊演算結(jié)果的值與式子21b右邊演算 結(jié)果的值的加權(quán)平均值分別作為yda、 pda來求解。另外,這是根據(jù)式子 22a、式子22b來求解Yda、 pda的一個例子。另外,可以省略式子20a、 式子20b、或者式子22a、式子22b中的Mvirtmp、 Fvirtmp的項。
或者,可以依據(jù)上述式子01或式子103,求解出到規(guī)定時間的各控制 處理周期的yd、 Pd的預(yù)測值,并將所求得的Yd、 Pd中的峰值決定為Yda、 卩da。
此外,即使是使用組合式20a、 20b、或者組合式21a、 21b、或者組
52卩err接近于0的方式來決定假想外力Mvir、 Fvir。
作為補充,在假想外力決定部20a的處理中,更 據(jù)下式200來決定假想外力Mvir、 Fvir。數(shù)7
Fvir—
-Mvir一
Kfbll Kfbl2 Kfbl3 Kfbl4 Kfbl5 Kfbl6 Kfb21 Kft22 Kfb23 Kfb24 Kfb2S Kfb26
「Kfb_5 1
合式22a、 22b中的任意一個組合式,來求解yda、 (3da時,也可以使這些 式子的系數(shù)cij具有頻率特性(換言之,對乘以cij的變量值施以低通濾波器 等的濾波處理)?;蛘撸部梢詫Τ艘韵禂?shù)cij的變量值加以該變量的時間 性變化率的限制。
作為補充,在根據(jù)上述式子21a、式子21b、或者式子22a、式子22b 來決定Yda、 (3da時,優(yōu)選設(shè)定各系數(shù)cij,使得該yda、 Pda具有作為某規(guī) 定時間后的實車1的實橫擺比率pct、實車輛重心點側(cè)滑角J3act的預(yù)測值 的意思。
另外,在標準動態(tài)特性模型16如上述式子01或是式子103所示為線 形模型時,即使使用式子20a、式子20b、或者式子21a、式子21b、或者 式子22a、式子22b中的任意一個,也可以適當(dāng)?shù)厍蠼獬鲎鳛閷嵻?或模 型車輛的某規(guī)定時間后的橫擺比率及車輛重心點側(cè)滑角的預(yù)測值的yda、 卩da。
另外,代替yda、 pda,而使用,ct、 (3act的此次值、或者對"yact、卩act 施以濾波處理而得到的值時,或者根據(jù)上述式子21a、式子21b、或式子 22a、式子22b來決定yda、 (3da時,可以在抑制實車1的實橫擺比率,ct 及實車輛重心點側(cè)滑角Pact的此次值、或者濾波值或預(yù)測值分別從容許范 圍[Ydamin、 Ydamax]、 [pdamin、 pdamax]脫離的同時,以使狀態(tài)量偏差yerr、
一般而言,也可以禾艮<formula>formula see original document page 53</formula>另外,雖然在所述yP限幅器202的Y不靈敏區(qū)處理部204及P不靈 敏區(qū)處理部205分別各自設(shè)定Wa、卩da的容許范圍[Ydamin、 ydamax]、 [(3damin、 (3damax],來決定脫離量,ver、卩over,但是,考慮到Y(jié)da和pda 之間的相關(guān)性,也可以針對Yda、 Pda—組來設(shè)定容許范圍(容許領(lǐng)域),決 定脫離量yover、卩over。
例如如圖13所示,在以Yda為橫軸、以(3da為縱軸的坐標平面上,由 直線1 4圍起來的區(qū)域A(平行四邊形的區(qū)域)設(shè)定為Yda、卩da —組的容 許區(qū)域A。此時,直線1、 3是分別規(guī)定Yda的下限值、上限值的直線, 其下限值、上限值被設(shè)定為例如與所述Y不靈敏區(qū)處理部204的容許范圍 [ydamin、 ydamax]的下限值ydamin、上限值ydamax相同。另外,直線2、 4是分別規(guī)定pda的下限值、上限值的直線,在該例子中,設(shè)定該下限值 及上限值分別對應(yīng)Yda呈線性變化。而且,例如,如下這樣來決定脫離量 yover、卩over。即,yda、 pda—組,如圖13中的點Pl所示處于容許區(qū)域 A內(nèi)時,Yover=|3over=0。另一方面,例如圖13中的點P2所示,當(dāng)yda、卩da 一組從容許區(qū)域A脫離出來時,決定點P3,該點P3是指在穿過點P2 并具有規(guī)定傾斜度的直線5上的點之中距離點P2最近的容許區(qū)域A的邊 界上的點(在直線5上且處于容許區(qū)域A內(nèi)的點中與P2最近的點P3)。而 且,將點P2處的Yda的值和點P3處的yda的值之間的差決定為脫離量 Yover,同時將點P2處的(3da的值和點P3處的卩da的值之間的差決定為脫 離量Pover。另外,當(dāng)與yda、 Pda—組對應(yīng)的點例如是圖13所示的點P4 時,即,當(dāng)穿過與Yda、 pda—組對應(yīng)的點P4且具有規(guī)定的傾斜度(與直線 5相同的傾斜度)的直線6與容許區(qū)域A不相交時(在直線6上不存在容許 范圍A內(nèi)的點時),則將P4點的Yda的值與容許區(qū)域A內(nèi)的點中距離該直 線6最近的點P5的yda的值之間的差值決定為脫離量yover,而將點P4 的Pda的值和點P5的(3da的值之間的差值決定為脫離量pover即可。
作為補充,yda、 Pda—組的容許區(qū)域不一定為平行四邊形的區(qū)域,例 如,如圖13中的虛線所示,也可以是光滑地形成臨界部(形成為不具有銳 角的角部)的區(qū)域A'。
另夕卜,在所述if限幅器202,雖然關(guān)于Yda、(3da兩者,求解出從[Ydamin、 ydamax]、[卩damin、 (3damax]脫離出來的脫離量yover、 pover,并對應(yīng)該脫離量對暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp進行了補正,但也可以只對應(yīng)yover、卩over 中的任意一方而對暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp進行補正。這種情況下,在所 述處理部206的處理中,只需將,ver、卩over的任意一方的值固定為0來 求解暫定值操作量Mvir一over、 Fvir一over即可。
下面,參照圖14 圖16說明執(zhí)行裝置動作FB目標值決定部20b的 處理。另外,在以下的說明中,有時會將各車輪W1 W4稱為第n輪 Wn(n=l、 2、 3、 4)。
圖14是表示該執(zhí)行裝置動作FB目標值決定部20b的處理的功能方框 圖。參照該圖,執(zhí)行裝置動作FB目標值決定部20b首先在處理部220, 根據(jù)所輸入的狀態(tài)量偏差"rr、 Perr,將反饋橫擺力矩基本要求值Mfbdmd 決定為針對實車1的執(zhí)行機構(gòu)3而言的反饋控制輸入的基本要求值,而該 反饋橫擺力矩基本要求值Mfbdmd是指為了使該狀態(tài)量偏差丌rr、 J3err 接近于0而繞實車1重心點G產(chǎn)生的橫擺方向的力矩的基本要求值。
具體而言,如下式23所示,將規(guī)定的增益矩陣Kfbdmd乘上由!3err、 "rr組成的矢量(I3err、(對卩err、 ,rr進行線性組合),由此決定 Mfbdmd 。
數(shù)8
_卩err
ly err_
Mfbdmd = Kfbdmd
其中
KfbdmcN [Kfbdmdl Kfbdmd2]
式23
另外,也可以根據(jù)(3err、 Yerr和(3err的1階微分值dperr/dt來決定 Mfbdmd。例如,可以將適當(dāng)?shù)脑鲆婢仃嚦松嫌蒔err、 ,rr、鄰err/dt組成的 矢量(通過適當(dāng)?shù)南禂?shù)對Perr、Yerr、鄰err/dt進行線性組合)來決定Mfbdmd。
另外,可以將以(1+Tcl s)/(l+Tc2 s)形式表示傳遞函數(shù)的相位補償 要素乘上增益矩陣Kfbdmd的要素Kfbdmdl及Kfbdmd2之中的至少任意 一方。例如,設(shè)定時間常數(shù)Tcl、 Tc2值,使得乘以(3err的Kfbdmdl又被 乘上所述相位補償要素,并且使Tc^Tc2。在這種情況下,Kfbdmdl乘上(3err后的項與下述的值等值,該值是指對(3err以及其微分值進行線性組合 后的項又被通過高截止濾波器之后的值。
接著,執(zhí)行裝置動作FB目標值決定部20b使該Mfbdmd通過不靈敏 區(qū)處理部221,由此來決定不靈敏區(qū)超過反饋橫擺力矩要求值Mfbdmd—a。 另外,圖中的不靈敏區(qū)處理部221的坐標是例舉Mfbdmd和Mfbdm(^a之 間關(guān)系的坐標,該坐標中的橫軸方向的值為Mfbdmd值,縱軸方向的值為 Mfbdmd—a值。
在本實施方式中,在實車1的執(zhí)行機構(gòu)3的反饋控制中,為了使狀態(tài) 量偏差Yerr、 (3err接近于0,主要操作執(zhí)行機構(gòu)3之中的驅(qū)動/制動裝置 3A的剎車裝置。此時,若根據(jù)如上所述決定的Mfbdmd來操作剎車裝置, 則該剎車裝置恐怕會被頻繁操作。在本實施方式中,為了防止該頻繁操作, 使Mfbdmd通過不靈敏區(qū)處理部221,并根據(jù)由此得到的不靈敏區(qū)超過反 饋橫擺力矩要求值Mfbdmd—a來操作剎車裝置。
該不靈敏區(qū)處理部221的處理具體如下所述執(zhí)行。即,當(dāng)Mfbdmd的 值是處于被決定在O附近的規(guī)定的不靈敏區(qū)時,該不靈敏區(qū)處理部221的 Mfbdmd一a-O ,當(dāng)Mfbdmd大于該不靈敏區(qū)的上限值(>0)時, Mfbdmd—a-Mfbdmd—上限值;當(dāng)Mfbdmd小于該不靈敏區(qū)的下限值(O) 時,Mfbdmd—a-Mfbdmd—下限值。換言之,將從Mfbdmd的不靈敏區(qū)超 出的超過部分決定為Mfbdmd—a。根據(jù)由此決定的Mfbdmd_a來操作驅(qū)動 /制動裝置3A的剎車裝置,由此可以抑制對應(yīng)了狀態(tài)量偏差,rr、卩err 的剎車裝置的頻繁操作。
然后,根據(jù)該不靈敏區(qū)超過反饋橫擺力矩要求值Mfbdmd_a,決定所 述執(zhí)行裝置動作FB目標值(針對執(zhí)行機構(gòu)3的反饋控制輸入)的處理通過 執(zhí)行裝置動作FB目標值分配處理部222執(zhí)行。
概略性地對該執(zhí)行裝置動作FB目標值分配處理部222的處理進行如 下說明即,決定FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd—n(n=l 、 2、 3、 4),以使繞實車1重心點產(chǎn)生Mfbdmd—a(進而使Yerr、卩err接近于O), 其中,該FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力FxfbdmcLn是指由驅(qū)動/制動 裝置3A的剎車裝置的動作而產(chǎn)生的各車輪W1 W4的驅(qū)動/制動力的反 饋目標值(用于使,rr、 perr接近于O的剎車裝置的反饋控制輸入)?;蛘?,
56除了決定Fxfbdmd—n(n=l、 2、 3、 4)之外,還決定自動操舵用FB目標橫 向力FyfbdmcLf,而該自動操舵用FB目標橫向力Fyfbdmd—f是指由轉(zhuǎn)向 裝置3B的動作而產(chǎn)生的前輪W1、 W2的橫向力的反饋目標值。
此時,在本實施方式中,當(dāng)不靈敏區(qū)超過反饋橫擺力矩要求值 Mfbdmd—a為正向的力矩(從實車1上方觀看時,逆時針轉(zhuǎn)動方向的力矩) 時, 一般是在制動方向上增加實車1左側(cè)車輪W1、 W3的驅(qū)動/制動力, 由此來決定FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd—n(n=l、 2、 3、 4), 以使繞實車1重心點G產(chǎn)生Mlbdmd_a。另外,當(dāng)Mfbdmd一a為負向的力 矩(從實車1上方觀看時為順時針方向的力矩)時, 一般是在制動方向上增 加實車1右側(cè)車輪Wl、 W3的驅(qū)動/制動力,由此決定FB目標第n輪剎 車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd—n(n=l、 2、 3、 4),以使繞實車1重心點G產(chǎn)生 Mfbdmd_a。
在以后的說明中,如圖15所示,實車1前輪W1、 W2的間隔(即前輪 Wl、 W2的輪距)設(shè)為df,后輪W3、 W4的間隔(即后輪W3、 W4的輪距) 設(shè)為dr,前輪W1、 W2的實操舵角(實前輪舵角)設(shè)為Sf_act。另外,從上 方觀看實車1時,在與第n輪Wn的前后方向正交的方向(在水平面上正交 的方向)上的該第n輪Wn與實車1重心點G之間的距離設(shè)為Ln(n=l、 2、 3、 4)。另外,在本實施方式中,后輪W3、 W4是非操舵輪,因而省略了 圖示,但將后輪W3、 W4的實操舵角(實后輪舵角)設(shè)為Sr—act。在本實施 方式中,Sr—act-O, L3=L4=dr/2。
另外,圖15中的Lf是實車1重心點G與前輪Wl、 W2的車軸之間 的前后方向距離,Lr是實車l重心點G與后輪Wl、 W2的車軸之間的前 后方向距離。這些Lf、 Lr的值與所述圖3所示的模型車輛所相關(guān)的Lf、 Lr的值相同。
下面具體說明執(zhí)行裝置動作FB目標值分配處理部222的處理。首先, 設(shè)想實車1的前進行駛狀態(tài)(SLact-0時的行駛狀態(tài)),在該前進行駛狀態(tài) 下,分別通過處理部222a—n(n=l、 2、 3、 4)來決定第n輪驅(qū)動/制動力最 大要求值Fxftillfbdmd—n,而該第n輪驅(qū)動/制動力是指為了繞實車1重心 點G產(chǎn)生與Mfbdmd—a相等的橫擺方向的力矩而所需的第n輪Wn(n=l 、2、 3、 4)的驅(qū)動/制動力。具體而言,F(xiàn)xfullftdmd—n(n=l、 2、 3、 4)在各處理部222a—n,通過下 式24a 24d的乘法演算決定。
接著,執(zhí)行裝置動作FB目標值分配處理部222根據(jù)實前輪舵角Sf—act, 分別在處理部222b—1、 222b—2決定第一輪分配比率補正值Kl—str及第二 輪分配比率補正值K2一str,而且同時根據(jù)實后輪舵角Sr—act,分別在處理 部222b一3、 222b—4決定第三輪分配比率補正值K3—str及第四輪分配比率 補正值K4一str。這些第n輪分配比率補正值Kn—str(n-l、 2、 3、 4)是分別 乘在Fxfbllfbdmd_n上的補正系數(shù)。
在此,實前輪舵角Sf—act —旦從0開始變化,繞實車1的重心點G產(chǎn) 生與Mfbdmd—a相等的橫擺方向的力矩的第一輪Wl及第二輪W2的驅(qū)動 /制動力則分別從由上述式子24a、 24b決定的FxfbllfbdmdJ 、 FxMlfbdmd—2開始進行變化。同樣,當(dāng)后輪W3、 W4為操舵輪時,實后 輪舵角Sr—act —旦從0開始變化,繞實車1重心點G產(chǎn)生與Mfbdmd—a相 等的橫擺方向的力矩的第三輪W3及第四輪W4的驅(qū)動/制動力則分別從 由上述式子24c、 24d決定的Fxflillfbdmd_3、 Fxfollfbdmd—4開始進行變化。 第n輪分配比率補正值Kn—str, 一般是考慮到這種操舵角的影響而對 FxfUllfbdmd—n (n=l、 2、 3、 4)進行補正,是用于決定下述第n輪Wn的 驅(qū)動/制動力的補正系數(shù),該第n輪Wn的驅(qū)動/制動力是指繞實車1重 心點G產(chǎn)生與Mfbdmd—a相等或與之接近的橫擺方向的力矩的驅(qū)動/制動 力。
但是,在本實施方式中,因為后輪W3、 W4是非操舵輪, 一直是 Sr—act=0。因此,K3—str及K4—str實際一直被設(shè)定在"l"。所以,可以省略 處理部222b—3、 222b—4。
另一方面,分別在處理部222b_l、 222b—2,以下述方式?jīng)Q定與前輪
Fxfbllfbdmd—l = —(2/df) Mfbdmd—a Fxfiillfbdmd—2 = (2/df) Mfbdmd—a FxfUllfbdmd—3 = —(2/dr) Mfbdmd—a FxfUllfbdmd—4=(2/dr) Mfbdmd—a
…式24a 式24b …式24c 式24dWl、 W2有關(guān)的K1—str、 K2_str。即,首先,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的df、 Lf的值 和Sf一act的值,并通過下式25a、25b的幾何學(xué)演算來算出圖15所示的Ll、 L2值。另外,作為該演算中的Sf一act值,雖然可以使用由傳感器/推定器 12來測定或推定出的值(此次值),但是,也可以使用實車1前輪W1、 W2 的操舵角的目標值(在各控制處理周期中最終決定的目標值)的前次值。另 外,當(dāng)轉(zhuǎn)向裝置3B是機器式轉(zhuǎn)向裝置時,也可以根據(jù)該機器式轉(zhuǎn)向裝置 的總轉(zhuǎn)向比和所述駕駛操作輸入中的轉(zhuǎn)向角eh來決定。或者,也可以使 用由所述標準操作量決定部14的處理部14a決定的無限制時前輪舵角 5f一unltd的此次值。
Ll 二(df/2) cosSf一act—Lf sin5f一act ......式25a
L2 = (df/2) cosSf—act+Lf sinSf—act ......式25b
此處,由于在前輪W1、 W2的各自驅(qū)動/制動力上乘上L1、 L2的值 是繞實車1重心點G產(chǎn)生的橫擺方向的力矩的值,因而, 一般是使得 Kl—str=(df/2)/Ll , K2—str=(df/2)/L2,并通過這兩值分別乘上Fxflillfbdmd—1 、 FxfUllfbdmd_2來決定用于繞重心點G產(chǎn)生與Mfbdmd—a相等的橫擺方向 的力矩的前輪W1、 W2的驅(qū)動/制動力。
但是,這樣的話,當(dāng)L1或L2較小時,Kl—str或K2—str則變得過大, 與狀態(tài)量偏差"ir、 (3err對應(yīng)的實車1整體的反饋環(huán)增益變得過大,容易 產(chǎn)生控制系統(tǒng)的振蕩等。
因此,在本實施方式中,通過下式26a、 26b來決定Kl—str、 k2_str。
Kl—str=(df/2)/max(Ll, Lmin) ......式26a
K2—str=(df/2)/max(L2, Lmin) ......式26b
此處,在式子26a、 26b中,max(a、 b)(a、 b為一般變量)是對變量a、 b中較大的值進行輸出的函數(shù),Lmin是比dW小的正的常數(shù)。據(jù)此,防止 Kl—str、 k2—str變得過大。換言之,在本實施方式中,將(df/2)/Lmin(〉l)作 為K1—str、 k2—str的上限值,根據(jù)實前輪舵3f—act,將Kl_str、 k2—str設(shè)定
59在該上限值以下。
另外,在本實施方式中,因為后輪W3、 W4是非操舵輪,如前所述, K3—str=K4—str=l。但是,當(dāng)后輪W3、 W4為操舵輪時,最好是與對應(yīng)于 實前輪舵角Sf_act而設(shè)定上述的K1—str、 k2—str時同樣,對應(yīng)于實后輪舵 角Sr—act來設(shè)定K3—str、 k4—str。
然后,執(zhí)行裝置動作FB目標值分配處理部222在處理部222c_n(n=l 、 2、 3、 4),根據(jù)實前輪側(cè)滑角卩f—act(此次值)或者實后輪側(cè)滑角(3r一act(此次 值)來決定第n輪分配增益Kn。該Kn是通過將它乘上第n輪驅(qū)動/制動 力最大要求值Fxfullfbdmd—n來對FxfUllfbdmd—n進行補正的補正系數(shù)(比1 小的正值)。
這種情況下,第n輪分配增益Kn在各處理部222c一n被決定如下。 關(guān)于實車1左側(cè)前后配置的第一輪Wl及第三輪W3的第一輪分配增 益K1和第三輪分配增益K3分別如圖16(a)、(b沖實線圖所示,根據(jù)卩f—act、 卩r—act而被決定為使其實質(zhì)上呈連續(xù)變化。另外,關(guān)于實車l右側(cè)前后配 置的第二輪W2及第四輪W4的第二輪分配增益K2和第四輪分配增益K4 分別如圖16(a)、 (b)中虛線圖所示,根據(jù)卩f一act、卩r一act而被決定為使其實 質(zhì)上呈連續(xù)變化。此外,Kn的任意一個均是比1小的正值。并且,所謂"實 質(zhì)上連續(xù)"是表示在用離散系統(tǒng)表示模擬量時所必然產(chǎn)生的值的跳躍(量 子化)不會損壞模擬量的連續(xù)性。
這種情況下,進一步具體而言,關(guān)于第一輪分配增益Kl及第三輪分 配增益K3, Kl如圖16(a)中實線圖所示,是根據(jù)卩f—act的值來決定的,艮P, 隨著(3f—act從負的值向正的值增加,Kl從規(guī)定的下限值單調(diào)地增加到規(guī) 定的上限值。因此,Kl的值被決定為其值在卩f一act為正值時比|3f—act為 負值時大。
另一方面,K3如圖16(b)中坐標實線所示,根據(jù)卩r—act的值來決定, 即,隨著|3r—act從負的值向正的值增加,K3從規(guī)定的上限值單調(diào)地減少 到規(guī)定的下限值。因此,K3的值被決定為其值在|3r—act為負的值時比|3r—act 為正的值時大。
另外,圖16(a)、 (b)中的坐標實線以下述方式來設(shè)定,即,當(dāng)卩f—act、 (3r一act相互一致或者大體上一致時,與這些(3flact、 (3r—act對應(yīng)的Kl 、 k3
60值之和大致為1。
另外,關(guān)于第二輪分配增益K2及第四輪分配增益K4, K2如圖16(a) 中的坐標虛線所示,根據(jù)(3f一act值來決定,即,隨著(3〔act從負的值向正 的值增加,K2從規(guī)定的上限值單調(diào)地減少到規(guī)定的下限值。此時,表示 K2和(3f—act關(guān)系的虛線的坐標與將表示Kl和(3f_act關(guān)系的坐標實線以縱 軸(pf—act=0線)為中心進行左右翻轉(zhuǎn)而成的坐標相同。因此,與(3f—act各 值對應(yīng)的K2值被決定為與卩f一act正負值翻轉(zhuǎn)后的值對應(yīng)的Kl值相等。
另外,K4如圖16(b)中虛線圖所示,是根據(jù)Pr—act的值來被決定的, 即,隨著|k—act從負的值增加到正的值,K4從規(guī)定的下限值單調(diào)地增加 到規(guī)定的上限值。此時,表示K4與(3r—act關(guān)系的虛線坐標,是與將表示 K3與(3r—act關(guān)系的坐標實線以縱軸(Pr—act=0線)為中心進行左右翻轉(zhuǎn)而成 的坐標相同。因此,與Pr—act的各值對應(yīng)的K4值被決定為與翻轉(zhuǎn)Pr—act 的正負值之后的值對應(yīng)的K3值相等。
通過如上所述地決定第n輪分配增益Kn(r^1、 2、 3、 4),在實車1正 常行駛等時卩f一act與卩r一act為大體上相同值的狀況下,與前輪Wl對應(yīng)的 第一輪分配增益Kl和與該前輪Wl正后方的后輪W3對應(yīng)的第三輪分配 增益K2之間的比率, 一邊將Kl和K3的和幾乎保持在一定, 一邊相對于 (3flact及pr—act的變化而單調(diào)變化。同樣,對應(yīng)于前輪W2的第二輪分配 增益K2與對應(yīng)于該前輪W2正后方的后輪W4的第四輪分配增益K4之間 的比率, 一邊將K2和K4的和幾乎保持在一定, 一邊相對于Pf_act及pr_act 的變化而單調(diào)變化。
對于根據(jù)卩f—act、卩r—act如上所述來決定第n輪分配增益Kn(『1、 2、 3、 4)的理由將在后面進行說明。'
如上所述在決定Kn—str、 Kn(n=l、 2、 3、 4)之后,執(zhí)行裝置動作FB 目標值分配處理部222通過在處理部222b—n、 222c—n將Kn—str、 Kn分別 乘上各第n輪驅(qū)動/制動力最大要求值Fxfiillfbdmd—n(n=l、 2、 3、 4),來 決定第n輪分配驅(qū)動/制動力基本值Fxfb一n。即,通過下式27a 27d來 決定第n輪分配驅(qū)動/制動力基本值Fxfb—n(n=l、 2、 3、 4)。Fxfb—l = Fxftillfbdmd—1 F xfb—2 = F xflillfbdmd—2 F xft—3 = F xfullfbdmd_3 F xfb一4 = F xfullfbdmd—4
Kl—陽str Kl式27a
K2——str K2式27b
K3——str K3 '式27c
K4_str K4'….式27d
另外,如此決定Fxfb—n(n-l、 2、 3、 4)后,當(dāng)Mfbdmd—a〉0時,左側(cè) 車輪W1、 W3的Fxfb一l、 Fxfb一3為制動方向的驅(qū)動/制動力(負的驅(qū)動/ 制動力);右側(cè)車輪W2、 W4的Fxfb—2、 Fxfb_4為驅(qū)動方向的驅(qū)動/制動 力(正的驅(qū)動/制動力)。同時,當(dāng)Mfbdmd—aO時,左側(cè)車輪W1、 W3的 Fxfb—1、 Fxfb—3為驅(qū)動方向的驅(qū)動/制動力(正的驅(qū)動/制動力);右側(cè)車 輪W2、 W4的Fxfb_2、 Fxfb一4為制動方向的驅(qū)動/制動力(負的驅(qū)動/制 動力)。
此后,執(zhí)行裝置動作FB目標值分配處理部222,使如上決定的第n 輪分配驅(qū)動/制動力基本值Fxfb一n(n-l、 2、 3、 4)分別通過與第n輪Wn 對應(yīng)的限幅器222d—n,來分別決定FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力 Fxfbdmd—n,而該FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd—n是指由驅(qū) 動/制動裝置3A的剎車裝置的動作而產(chǎn)生的第n輪Wn的驅(qū)動/制動力 的反饋目標值。
此處,圖14中的各限幅器222(Ln(n-l、 2、 3、 4)的坐標是表示Fxfb—n 和Fxfbdmd—n關(guān)系的坐標,該坐標的橫軸方向的值為Fxfb—n值,縱軸方 向的值為Fxfbdmd—n的值。
該限幅器222d—n只有在輸入給它的Fxfb_n的值為0或負值時,將 Fxfb—n原樣作為Fxfbdmd—n進行輸出,當(dāng)Fxfb—n為正值時,使不依據(jù) Fxfb_n值而進行輸出的Fxfbdmd_n值為0。換而言之,以0為上限值對 Fxfb一n加以限制,由此來決定Fxfbdmd一n。
如上所述,通過分別決定FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力 Fxfbdmd—n,如前述當(dāng)Mfbdmd—a>0時,在制動方向上增加實車1左側(cè)車 輪W1、 W3的驅(qū)動/制動力(設(shè)Fxfbdmd—1<0, Fxfbdmd_3<0),由此來決 定FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd—n(n-l、 2、 3、 4)以使得繞
62實車1重心點G產(chǎn)生MfbdmcLa。另外,在該情況下,在本實施方式中, 關(guān)于右側(cè)車輪W2、 W4,設(shè)定Fxfbdm(L2-FxfbdmcL4-0。
另外,當(dāng)Mfbdmd—a<0時,在制動方向上增加實車1右側(cè)車輪W2、 W4的驅(qū)動/制動力(Fxfbdmd—2<0, Fxfbdmd—4<0),據(jù)此,以使得繞實車 1重心點G產(chǎn)生Mfbdmd一a的方式來決定FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動 力Fxfbdmd—n(n=l、 2、 3、 4)。另外,在該情況下,在本實施方式中,關(guān) 于左側(cè)車輪W1、 W3,使得FxfbdmdJ-Fxfbdmd—3=0。
并且,在任一情況下,因為所述第n輪分配增益Kn(r^1、 2、 3、 4)被 決定為對應(yīng)于(3f一act或pr一act而實質(zhì)上連續(xù)變化,因而,防止了 Fxfbdmd—n 會進行不連續(xù)變化的問題。
此處,對第n輪分配增益Kn(n-l、 2、 3、 4)以根據(jù)卩f—act、卩r—act并 以如前所述的傾向來進行決定的理由說明如下。
首先,當(dāng)Mfbdmd一aX)時,如前所述,決定FB目標第n輪剎車驅(qū)動 /制動力Fxfbdmd一n,以使得在制動方向上增加實車1的左側(cè)車輪即第一 輪Wl及第三輪W3的驅(qū)動/制動力。
而且,在這種情況下,設(shè)想pf_act<0、 pr一actO時的狀況。在該狀況 下,暫時較大地設(shè)定K1值(進而使得FxfbdmdJ在制動方向上變大),同 時較小地設(shè)定K3值(進而抑制FxfbdmcL3在制動方向上變大),這樣,第 一輪Wl的橫向力(其作用在于使得繞該實車1重心點產(chǎn)生與Mfbdmd一a 相同方向的力矩)變小,另外,第三輪W3的橫向力(其作用在于使得繞實 車1重心點產(chǎn)生與Mfbdmd一a相反方向的力矩)變大。因此,有可能難以通 過Mfbdmd一a充分產(chǎn)生繞實車1重心點G的所需的正向力矩(繞橫擺軸的 力矩)。因此,在J3f—act<0、卩r—act<0的狀況下,將第一輪分配增益Kl決 定為較小的值,同時將第三輪分配增益K3決定為較大的值。
此外,當(dāng)Mfbdmd—a>0時,設(shè)想(3f—act>0、 (3r_act>0時的狀況。在這 種狀況下,暫時較小地設(shè)定Kl值(進而抑制Fxfbdmd一l在制動方向上變 大),同時較大地設(shè)定K3值(進而使得FxfbdmcL3在制動方向上變大),這 樣第一輪W1的橫向力(其作用在于使得繞實車1重心點產(chǎn)生與Mfbdmd一a 反向的力矩)變大,另外,第三輪W3的橫向力(其作用在于使得繞實車1 重心點產(chǎn)生與Mfbdmd_a同向的力矩)變小。因此,有可能難以通過
63Mfbdmd—a充分產(chǎn)生繞實車1重心點G的所需的負向力矩(繞橫擺軸的力 矩)。所以,在pfLactX)、 (3r—act>0的狀況下,將第一輪分配增益Kl決定 為較大的值,同時將第三輪分配增益K3決定為較小的值。
另外,當(dāng)Mfbdmd—aO時,如前所述,決定FB目標第n輪剎車驅(qū)動 /制動力Fxfbdmd—n,以使得在制動方向上增加實車1的右側(cè)車輪即第二 輪W2及第四輪W4的驅(qū)動/制動力。
而且,在這種情況下,設(shè)想Pf—act<0、 pr_act<0時的狀況。在這種狀 況下,暫時較小地設(shè)定K2值(進而抑制Fxfbdmd—2在制動方向上變大), 同時較大地設(shè)定K4值(進而使得Fxfbdmd—4在制動方向上變大),這樣, 第二輪W2的橫向力(其作用在于使得繞實車1重心點產(chǎn)生與Mfbdmd—a 反向的力矩)變大,另外,第四輪W4的橫向力(其作用在于使得繞該實車 1重心點產(chǎn)生與Mfbdmd—a同向的力矩)變小。因此,有可能難以通過 Mfbdmd—a充分產(chǎn)生繞實車1重心點G的所需的負向力矩(繞橫擺軸的力 矩)。所以,在卩f—act<0、卩r—act<0的狀況下,將第二輪分配增益K2決定 為較大的值,同時將第四輪分配增益K4決定為較小的值。
此外,當(dāng)Mfbdmd—a<0時,設(shè)想(3f_act>0、 (3r—act>0時的狀況。在這 種狀況下,暫時較大地設(shè)定K2值(進而使得Fxfbdmd_2在制動方向上變 大),同時較小地設(shè)定K4值(進而抑制Fxfbdmd—4在制動方向上變大),這 樣第二輪W2的橫向力(其作用在于使得繞實車1重心點產(chǎn)生與Mfbdmd—a 同向的力矩)變小,另外,第四輪W4的橫向力(其作用在于使得繞實車1 重心點產(chǎn)生與Mfbdmd—a反向的力矩)變大。因此,有可能難以通過 Mfbdmd—a充分產(chǎn)生繞實車1重心點G的所需的負向力矩(繞橫擺軸的力 矩)。所以,在l3f一actX)、 (3r—act>0的狀況下,將第二輪分配增益K2決定 為較小的值,同時將第四輪分配增益K4決定為較大的值。
如上所述,通過前述那樣決定第n輪分配增益Kn(n-l、 2、 3、 4),能 夠使對繞實車1重心點G產(chǎn)生Mfbdmd—a的橫擺方向力矩有用的橫向力不 至于變得過小,并同時能使對繞實車1重心點G產(chǎn)生Mfbdmd_a的橫擺方 向力矩形成干擾的橫向力不至于變得過大。
另夕卜,通過如前述那樣決定第n分配增益Kn(1^1、 2、 3、 4),正如實 車1正常轉(zhuǎn)圈時或正常前進時那樣,在f3f—act與(3r—act—致或大體上呈一致的狀況下,K1值與K3值之和、以及K2值與K4值之和分別幾乎為1。 這就意味著,只要驅(qū)動/制動裝置3A的剎車裝置依照FB目標第n輪剎 車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd—n忠實地進行動作,則從Mfbdmd一a到實際繞實 車1重心點G產(chǎn)生的力矩(橫擺方向的力矩)的傳遞函數(shù)的增益大致為l(實 際產(chǎn)生的橫擺方向的力矩幾乎等于Mfbdmd—a)。
作為補充,在實車1的過渡性的動作狀況等時,(3f一act與pr—act間的 差有時會變大。而且,在這種情況下,K1值與K3值之和、以及K2值與 K4值之和會分別大幅偏離于l。為了解決這個問題,在如前所述那樣決定 Kl、 K3值之后, 一面將這些值的比保持為一定, 一面對Kl、 k3值進行 修正,最好是使其修正后的K1、 K3值之和大致為l。同樣,在如前所述 那樣決定K2、 K4值之后, 一面將這些值的比保持為一定, 一面對K2、 K4值進行修正,最好是使修正后的K2、 K4值之和大致為l。具體而言, 只要在依照所述圖16(a)、 (b)的坐標決定第n分配增益Kn(n-l、 2、 3、 4) 之后,通過K1'=K1/(K1+K3) 、 K3'=K3/(K1+K3) 、 k2'=K2/(K2+K4)、 K4'=K4/(K2+K4),求解出Kl'、 K2'、 K3'、 K4',并將它們分別重新決定為 Kl、 K2、 K3、 K4的值即可。
另外,本實施方式中的執(zhí)行裝置動作FB目標值分配處理部222,除 了如上述方式來決定FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd_n之外, 還將所述反饋橫擺力矩要求值Mfbdmd輸入至處理部222e,通過該處理部 222e來決定自動操舵用FB目標橫向力Fyfbdmd—f,其中,該自動操舵用 FB目標橫向力Fyfbdmd一f是指由轉(zhuǎn)向裝置3B的動作而產(chǎn)生的前輪W1、 W2的橫向力的反饋目標值。在此,圖中的處理部222e的坐標圖是表示 Mfbdmd與Fyfbdmd—f間關(guān)系的坐標圖,該坐標圖中的橫軸方向的值為 Mfbdmd的值,縱軸方向的值為Fyfbdmd—f的值。由該坐標圖可知,在處 理部222e處,基本上是隨著Mfbdmd的增加,F(xiàn)yfbdmd一f呈單調(diào)增加的方 式來決定Fyfbdmd—f。這種情況下,F(xiàn)yfbdmd—f是根據(jù)輸入給處理部222e 的Mfbdmd的值,例如使用圖表而被決定的。
另夕卜,F(xiàn)yfbdmd—f也可以通過將規(guī)定的增益乘以Mfbdmd來進行決定。 另外,F(xiàn)yfbdmd—f還可以在規(guī)定的上限值(>0)與下限值(<0)間的范圍內(nèi)根據(jù) Mfbdmd來決定。作為補充,無論轉(zhuǎn)向裝置3B是主動式轉(zhuǎn)向裝置還是機械式轉(zhuǎn)向裝置, 均可以省略處理部222e的處理。在通過處理部222e的處理決定自動操舵 用FB目標橫向力Fyfbdmd—f、并與之對應(yīng)地操作轉(zhuǎn)向裝置3B的動作的情 況下,更好的方案是,以使得下述兩力矩之和與所述反饋橫擺力矩基本要 求值Mfbdmd大致相等的方式來決定Fxfbdmd_n(n=l 、 2、 3、 4)及 Fyfbdmd—f,其中,力矩之一是指可通過FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動 力Fxfbdmd—n(n-l、 2、 3、 4)而產(chǎn)生繞實車1重心點G的橫擺方向的力矩, 力矩之二是指通過自動操舵用FB目標橫向力Fyfbdmd一f而產(chǎn)生繞實車 1重心點G的橫擺方向的力矩。例如,也可以根據(jù)Mfbdmd與Mfbdmd一a 之差來決定自動操舵用FB目標橫向力Fyfbdmd一f。這種情況下最好是, 當(dāng)Mfbdmd_a=0時,通過Fyfbdmd—f,以繞實車1重心點G產(chǎn)生與Mfbdmd 大致相等的橫擺方向的力矩的方式來決定Fyfbdmd_f。
以上是本實施方式中的執(zhí)行裝置動作FB目標值決定部20b的詳細處 理。如上所述,通過該處理以使Mfbdmd接近于O(進而使狀態(tài)量偏差,rr、 卩err接近于O)的方式,將FB目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd_n(n=l、 2、 3、 4)、或者將Fxfbdmd—n(n=l、 2、 3、 4)和自動操舵用FB目標橫向力 Fyfbdmd一f決定為執(zhí)行裝置動作FB目標值。
另夕卜,所述限幅器222dn(n-l、2、3、4)也可以將下述值作為Fxfbdmd_n 進行輸出,該值是指將輸入給所述限幅器222d_n的Fxfb_n限制在比0稍 微大的規(guī)定的正上限值以下而得到的值。例如,當(dāng)Fxfb_n是該上限值以 下的值時,將Fxfb一n原樣作為Fx化dmd一n進行輸出,當(dāng)Fxfbj是比上限 值大的正的值時,將該上限值作為Fxfbdm^n進行輸出。在進行如此設(shè)定 的情況下,正的值的Fxfbdmd一n是起到下述作用的反饋控制輸入,該作用 為使由剎車裝置產(chǎn)生的第n輪Wn的制動方向的驅(qū)動/制動力的大小減 少。
另外,針對各車輪Wn(n=l、 2、 3、 4),也可以對以下這些處理進行 變更,使得利用所述這些處理所需要的輸入值并使用圖表或函數(shù)式來決定 輸出,所述這些處理包括從處理部222a^ji到限幅器222cLn的處理(是依 據(jù)Mfbdmd—a、5f—act或5r_act、pf_act或Pr—act來決定Fxfbdmd_n的處理); 或者從處理部222b_n到限幅器222d_n的處理(是依據(jù)Fxftillfbdmd—n、5f—act或5r—act、卩f一act或卩r—act來決定Fxfbdmd—n的處理);或者從處理 部222c—n到限幅器222d_n的處理(是依據(jù)處理部222b—n的輸出、卩f一act 或卩r—act來決定Fxfbdmd—n的處理);或者從處理部222a_n到限幅器222d—n 的處理中結(jié)合了兩個以上的部分的處理(例如從處理部222b一n到處理部 222c^n的處理)。
例如,在使用圖表進行從處理部222c—n到限幅器222d—n的處理時, 例如可以如圖17(a) (e)所示那樣設(shè)定第一輪用的圖表、如圖18(a) (e)所 示那樣設(shè)定第三輪用的圖表。此時,圖17(a) (e)各自的圖表是分別對應(yīng) 于pf—act的有代表性的各種值,并以各自的值作為坐標的橫軸方向值、縱 軸方向的值,來表示處理部222b—1的輸出(二Fxfollfbdmd—1 .KLstr)與 Fxfbdmd—1的關(guān)系。另外,圖18(a) (e)各自的圖表是分別對應(yīng)于J3r—act 的有代表性的各種值,并以各自的值作為坐標的橫軸方向的值、縱軸方向 的值,來表示處理部222b_3的輸出(-Fxfollfbdmd—3 K3—str)與Fxfbdmd—3 的關(guān)系。另外,在圖17中,關(guān)于卩f—act的值,"P f--"表示絕對值較大 的負值,"P f-"表示絕對值較小的負值,"P f+"是表示絕對值較小的 正值,"P f++"是表示絕對值較大的正值。同樣,在圖18中,關(guān)于Pr—act 的值,"Pr--"是表示絕對值較大的負值,"Pr-"是表示絕對值較小 的負值,"er+"是表示絕對值較小的正值,"er++"是表示絕對值較 大的正值。
另外,第二輪用的圖表雖省略了圖示,但是,處理部222b—2的輸出 (=Fxftillfbdmd—2 K2—str)與Fxfbdmd—2的關(guān)系只要設(shè)定為與下述第一輪 用圖表相同即可,即該第一輪用圖表是指與pf一act的各值符號翻轉(zhuǎn)后的值 相對應(yīng)的圖表(例如|3f—act=(3f —時的處理部222b—2的輸出 (=Fxfbllfbdmd—2 . K2—str)與Fxfbdmd—2的關(guān)系,跟卩f—act-卩f+時的處理部 222b一l的輸出與Fxfbdmd一l的關(guān)系(圖17(c)的圖表所示的關(guān)系)相同)。同 樣,第四輪用的圖表雖省略了圖示,但處理部222b_4的輸出 (=Fxfiillfbdmd—4 'K4—str)與Fxfbdmd—4的關(guān)系只要設(shè)定為與下述第三輪用 圖表相同即可,即該第三輪用圖表是指與|3r—act的各值符號翻轉(zhuǎn)后的值相 對應(yīng)的第三輪用圖表(例如Pr_act=Pr —時的處理部222b—4的輸出 (=FxfUUfbdmd—4 K4—str)與Fxfbdmd—4的關(guān)系,跟卩r—act-卩r+時的處理部222b—3的輸出與Fxfbdmd—3的關(guān)系(圖18(c)的圖表所示的關(guān)系)相同)。
另外,在該例子中,當(dāng)處理部222t^n(r^1、 2、 3、 4)的輸出為0以下 的值時,與所述圖14所示的同樣地決定Fxfbdmd—n。另一方面,當(dāng)處理 部222b—n(n=l、 2、 3、 4)的輸出為正的值時,與將如上所述的限幅器222d—n 的上限值設(shè)定為正的值的情況同樣,F(xiàn)xfbdmd—n在較小值的范圍內(nèi)為正的 值。
作為補充,關(guān)于第三輪W3和第四輪W4的所述處理部222b一3、 222b—4,由于它們的輸入值和輸出值均相等,因而關(guān)于第三輪W3和第四 輪W4,使用如上所述的圖表進行從處理部223c—3到限幅器222d_3的處 理、以及從處理部222c一4到限幅器222d一4的處理,這跟使用圖表進行從 處理部222b_3到限幅器222d_3的處理、以及從處理部222b—4到限幅器 222d—4的處理是相同的。
而且,在決定所述第n輪分配增益Kn(n-l、 2、 3、 4)時,還可以取代 Pf—act、 |3r_act而是根據(jù)實際車輛重心點側(cè)滑角|3act來決定所述第n輪分 配增益Kn(n-l、 2、 3、 4)。在這種情況下,只要設(shè)定J3act與第n輪分配 增益Kn之間的關(guān)系,使其成為和前述的卩f—act或pr_act與第n輪分配增 益Kn之間的關(guān)系呈相同的傾向的關(guān)系即可。例如,只需按照如下所述的 圖表來決定第n輪分配增益Kn,該圖表是將圖16(a)、 (b)的圖表中坐標橫 軸的數(shù)值卩f—a'ct、 pr_act分別置換成(3act后的圖表。
或者,也可以根據(jù)實際車輛重心點側(cè)滑角Pact、實際橫擺比率Yact 以及實行駛速度Vact、或是Pact、 Y act、 Vact以及實前輪舵角S f_act并 使用圖表或函數(shù)式來決定所述第n輪分配增益Kn(r^1、 2、 3、 4)。例如, 將關(guān)于所述模型車輛的所述式子02a的pf一d、 pd、 Yd、 Vd、 Sf—d分別置 換成卩f—act、卩act、 Yact、 Vact、 Sf—act,并基于置換后得到式子,將所述 卩flact與第一輪分配增益Kl和第二輪分配增益K2的關(guān)系(用所述圖16(a) 的圖表表示的關(guān)系)變換成(3act、 Yact、 Vact、 Sf一act與Kl和K2的關(guān)系, 并基于該變換后的關(guān)系,根據(jù)卩act、 Yact、 Vact、 Sf一act來決定Kl以及 K2。同樣,將關(guān)于所述模型車輛的所述式子02b的pr—d、卩d、 Yd、 Vd 分別置換成j3r—act、卩act、 Y act、 Vact,基于置換后得到式子,將所述Pr—act 與第三輪分配增益K3和第四輪分配增益K4的關(guān)系(用所述圖16(b)的圖表
68表示的關(guān)系)變換成Pact、 Yact、 Vact與K3和K4的關(guān)系,并基于該變換 后的關(guān)系,根據(jù)(3act、 Yact、 Vact來決定K3以及K4。
而且,如上所述,關(guān)于在根據(jù)(3flact、 pr一act、或pact來決定第n輪 分配增益Kn的情況時,可以代替pf—act、卩r—act、 Pact而使用標準動態(tài)特 性模型16的模型車輛的卩fld、卩r一d、 (3d的值來決定第n輪分配增益Kn。 在本實施方式中,由于是以使所述狀態(tài)量偏差Yerr、 (krr接近于0的形式 來操作實車1和模型車輛這兩者的動作的,所以這些動作的狀態(tài)量不會有 大的乖離。所以,可以代替卩f—act、卩r—act、 ^ct而使用模型車輛的卩f—d、 (3r一d、 (3d。
或者,還可以比如根據(jù)實車1的卩f—act、卩r—act各自的加權(quán)平均值以 及模型車輛的|3f—d、 |3r—d各自的加權(quán)平均值來決定第n輪分配增益Kn, 以及比如根據(jù)實車1的Pact與模型車輛的pd的加權(quán)平均值來決定第n輪 分配增益Kn。這種情況下,可以使權(quán)重帶有頻率特性(例如起到相位補償 要素作用的頻率特性)。
或者,根據(jù)J3f—act或卩r—act或J3act決定第n輪分配增益Kn(n-l、 2、 3、 4)的第一暫定值,與此同時根據(jù)(3f一d或pr一d或pd決定第n輪分配增 益Kn的第二暫定值,然后可以將這些暫定值的加權(quán)平均值或加權(quán)平均值 等的合成值決定為第n輪分配增益Kn。例如,根據(jù)卩f—act并如所述圖16(a) 所示的圖表那樣來決定關(guān)于第一輪W1的K1的第一暫定值,同時根據(jù)Pf一d 并以與第一暫定值同樣的方式?jīng)Q定K1的第二暫定值。在這種情況下,第 二暫定值相對卩f—d的變化的傾向可以與第一暫定值相對(3f一act的變化的傾 向相同。然后,將所述的第一暫定值和第二暫定值的加權(quán)平均值決定為第 一輪分配增益K1。對于其他的第n輪分配增益K2、 K3、 K4也以同樣的 方法進行決定。
此外,更好的方案是,不僅根據(jù)(3〔act、 Pr—act或(3act等使第n輪分 配增益Kn(n-l、 2、 3、 4)的值發(fā)生變化、還根據(jù)推定摩擦系數(shù)^testm使第 n輪分配增益Kn(n=l、 2、 3、 4)發(fā)生變化的方式來決定第n輪分配增益 Kn(n=l、 2、 3、 4)的值。例如,在本實施方式中,如上所述,在根據(jù)卩f—act、 (3r一act來決定第n輪分配增益Kn時,最好是決定K1,使得pestm越小, 使在pf一act為其絕對值較大的負值時的第一輪分配增益Kl越小。另外,
69最好是決定K3,使得網(wǎng)stm越小,使在卩r一act為絕對值較大的正值時的 第三輪分配增益K3越小。同樣,最好是決定K2,使得^stm越小,使在 (3f一act為絕對值大的正值時的第二輪分配增益K2越小。另外,最好是決 定K4,使得^stm變得越小,使在|3r—act為絕對值大的負值時的第四輪 分配增益K4越小。這是因為ixestm越小,使第n輪Wn(n=l、 2、 3、 4) 的制動方向的驅(qū)動/制動力增加時的該第n輪Wri的橫向力的降低會變得 越顯著。
另外,也可以根據(jù)第n輪的實著地負荷(作用于第n輪的路面反力中的 豎直方向或與路面垂直方向的平移力的測定值或推定值),來調(diào)整第n輪分 配增益Kn(n=l、 2、 3、 4)的值(根據(jù)卩f—act、卩r—act(或根據(jù)(3act、卩f—d、卩r—d、 卩d中任意一值)來進行設(shè)定的值)。這種情況下,最好是第n輪Wn的實著 地負荷越小,將第n輪分配增益Kn的值決定為越小。
或者,在設(shè)各第n輪Wn的實著地負荷為FzacKn-l、 2、 3、 4)、設(shè) 它們的總和為SFzact(=Fzact—1+Fzact—2+Fzact—3+Fzact—4)時,可以根據(jù)各 前輪Wl、 W2的實著地負荷之和(-Fzact—l+Fzact—2)來調(diào)整與前輪Wl、 W2有關(guān)的第n輪分配增益Kl、 K2的值,或者可以根據(jù)它們之和相對于 2Fzact的比例(-(Fzact—l+Fzac^2)/i:Fzact)來進行調(diào)整。同樣,根據(jù)各后輪 W3、 W4的實著地負荷之和(-Fzact一3+Fzact一4)來調(diào)整與后輪W3、 W4有 關(guān)的第n輪分配增益K3、 K4,或者可以根據(jù)它們之和相對于i:Fzact的比 例(KFzact—3+Fzact—4)/SFzact)來調(diào)整。或者可以分別根據(jù)第n輪Wn相對 實著地負荷的SFzact的比例(-Fzact—n/SFzact)來調(diào)整各第n輪分配增益Kn (n=l、 2、 3、 4)的值。
另外,在本實施方式中,作為針對驅(qū)動/制動裝置3A的剎車裝置而 言的反饋控制輸入(作為執(zhí)行裝置動作FB目標值),來決定FB目標第n輪 剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd_n(n=l、 2、 3、 4),但是也可以取代Fxfbdmd—n 而決定由剎車裝置產(chǎn)生的各車輪Wn(r^ 1、 2、 3、 4)的目標打滑比,或者 決定該目標打滑比與Fxfbdmd一n這兩者。
另外,為了決定Fxfbdmd—n等的執(zhí)行裝置動作FB目標值,可以不決 定中間變量Mfbdmd和Mfbdmd—a、而是根據(jù)狀態(tài)量偏差yerr、 Perr并使 用圖表等來直接決定執(zhí)行裝置動作FB目標值。例如,可以使用將,rr、yd(或yact)、卩d(或pact)、 Vact、 jiiestm等變量作為輸入的多次元的圖表, 來決定執(zhí)行裝置動作FB目標值。
另外,不僅使狀態(tài)量偏差"rr、 Perr接近于0的方式來決定反饋橫擺 力矩基本要求值Mfbdmd,還可以使由所述假想外力決定部20a的^限幅 器202求得的脫離量,ver、 Pover接近于0地(進而抑制所述<yda、 (3da從 各自的容許范圍[ydamin、 Ydamax]、 [pdamin、 (3damax]脫離出來的方式)來 決定Mfbdmd。例如,可以使用適當(dāng)?shù)南禂?shù)Kfbdmdl Kfbdmd4,通過下 式28a來決定Mfbdmd。
Mfbdmd二K化dmdl yerr+Kft)dmd2 , Perr 一Kfbdmd3 yover—Kfbdmd4 卩over ......式28
作為補充,在本實施方式中,如上所述,通過YP限幅器202,使YOver、 (3over接近于0的方式操控假想外力暫定值Mvirtmp、 Fvirtmp,來決定假 想外力Mvir、 Fvir。即使僅此而已,模型車輛的yd、 Pd也分別會以不脫 離出容許范圍[ydamin、 ydamax]、[卩damin、卩damax]的方式進行變化。而 且,伴隨與此,執(zhí)行裝置動作FB目標值發(fā)生變化以使實車l的,ct、 Pact 分別接近于Yd、 Pd,因此,即使是在決定執(zhí)行裝置動作FB目標值,以使 Yerr、 (3err接近于0的情況下,其結(jié)果也可以抑制丫act、卩act從容許范圍 [Ydamin、 Ydamax]、 [pdamin、 (3damax]中脫離出來。其中,如上所述,除 了 yerr、 |3err之外,通過以使yover、 Pover也接近于0的方式來決定 Mfbdmd(進而決定執(zhí)行裝置動作FB目標值),因而可更有效地抑制,ct、 卩act分別從容許范圍[ydamin、 Ydamax]、 [pdamin、 pdamax]中脫離。
下面,參照圖19,進一步詳細說明所述FF法則部22的處理。圖19 是表示FF法則部22處理的功能方框圖。
如上所述,在本實施方式中,F(xiàn)F法則部22決定的前饋目標值(對應(yīng)了 駕駛操作輸入的執(zhí)行機構(gòu)3的基本目標值)包括由驅(qū)動/制動裝置3A的 剎車裝置產(chǎn)生的實車1的各車輪W1 W4的驅(qū)動/制動力的前饋目標值(以下,稱為FF目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力(n-l、 2, 3、 4))、由驅(qū)動/ 制動裝置3A的驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生的實車1的驅(qū)動輪Wl、 W2的驅(qū)動/制動力 的前饋目標值(以下,稱為FF目標第11輪驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動/制動力(11=1、 2)、 驅(qū)動/制動裝置3A的變速裝置的減速比(變速比)的前饋目標值(以下,稱 為FF目標變速減速比)、以及由轉(zhuǎn)向裝置3B產(chǎn)生的實車1的操舵輪W1、 W2的舵角的前饋目標值(以下,稱為FF目標前輪舵角Sf一ff)。
如圖19所示,根據(jù)駕駛操作輸入之中的轉(zhuǎn)向角他(或根據(jù)0h和Vact), 并通過處理部230決定FF目標前輪舵角Sf一ff。在圖19中,設(shè)想轉(zhuǎn)向裝置 3B為所述執(zhí)行裝置驅(qū)動型的轉(zhuǎn)向裝置的情形。在這種情況下,處理部230 通過與所述標準操作量決定部14的處理部14a的處理相同的處理,來決 定FF目標前輪舵角5f一ff。即,用轉(zhuǎn)向角0h除以規(guī)定的總轉(zhuǎn)向比is或者 除以根據(jù)Vact設(shè)定的總轉(zhuǎn)向比is來決定5f—ff。這樣所決定的Sf一ff的值, 與通過所述標準操作量決定部14的處理部14a決定的無限制時前輪舵角 Sf—unltd的值相同。
另外,在轉(zhuǎn)向裝置3B為所述執(zhí)行裝置輔助型的轉(zhuǎn)向裝置時,或者為 機械式轉(zhuǎn)向裝置時,不需要決定Sf—ff?;蛘咭部梢詫f一ff一直設(shè)定為0。 但是,在轉(zhuǎn)向裝置3B為執(zhí)行裝置輔助型的轉(zhuǎn)向裝置,并具有根據(jù)Vact, 而對根據(jù)轉(zhuǎn)向角eh機械性確定的前輪Wl、 W2的操舵角進行補正的功能 時,可以根據(jù)Vact來決定其補正量,并將該補正量決定為Sf_ff。
作為補充,在轉(zhuǎn)向裝置3B為執(zhí)行裝置輔助型的轉(zhuǎn)向裝置時,因為前 輪W1、W2的基本的舵角(5f—act的基本值)是根據(jù)轉(zhuǎn)向角eh而機械性地確 定的,故而Sf一ff具有作為由執(zhí)行裝置確定的前輪Wl、 W2的舵角的補正 量的前饋目標值的意思。
另外,根據(jù)駕駛操作輸入中的剎車踏板操作量,并分別通過處理部 231a_n(n=l、 2、 3、 4)來決定FF目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力(n-l、 2、 3、 4)。圖中的各處理部231a—n所示的圖表是分別例舉剎車踏板操作量與FF 目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力(n-l、 2、 3、 4)之間關(guān)系的圖表,該圖表中 的橫軸方向的值為剎車踏板操作量的值,縱軸方向的值為FF目標第n輪 剎車驅(qū)動/制動力。如圖中的圖表所示,F(xiàn)F目標第n輪剎車驅(qū)動/制動 力(O)基本上是隨著剎車踏板操作量的增加而其大小(絕對值)呈單調(diào)增加的方式被決定的。另外,在圖示的例子中,為使FF目標第n輪剎車驅(qū)動 /制動力的大小不至于變得過大,一旦剎車踏板操作量超過規(guī)定量(相對于 剎車踏板操作量的增加,F(xiàn)F目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力的絕對值的增 加率接近于0或成為O)時,F(xiàn)F目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力會呈現(xiàn)飽和。
根據(jù)駕駛操作輸入中的油門踏板操作量、Vact和變速桿位置,并通過 驅(qū)動系執(zhí)行裝置動作FF目標值決定部232來決定FF目標第n輪驅(qū)動系驅(qū) 動/制動力(n-l、 2)和FF目標變速減速比。由于該驅(qū)動系執(zhí)行裝置動作 FF目標值決定部232的處理可以與下述手法相同,故而本說明書中省略 其詳細說明,該手法是指,在公知的一般汽車中,根據(jù)油門踏板操作量和 Vact和變速裝置的變速桿位置,來決定從發(fā)動機傳遞給驅(qū)動輪的驅(qū)動力和 變速裝置的減速比。
以上是本實施方式中的FF法則部20的具體處理的內(nèi)容。
下面,詳細說明所述執(zhí)行裝置動作目標值合成部24的處理。圖20是 表示該執(zhí)行裝置動作目標值合成部24的處理的功能方框圖。
參照該圖,執(zhí)行裝置動作目標值合成部24,關(guān)于第一輪W1,用加法 器240來求解出所述執(zhí)行裝置動作FF目標值之中的FF目標第一輪剎車驅(qū) 動/制動力與FF目標第一輪驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動/制動力之和,并將該和作為 FF綜合目標第一輪驅(qū)動/制動力FFtotalJ輸入給最佳目標第一驅(qū)動/制 動力決定部241a—1。此外,用加法器242來求解出該FFtotalJ與所述執(zhí) 行裝置動作FB目標值之中的FB目標第一輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd一l 之和,并將該和作為無限制目標第一輪驅(qū)動/制動力Fxdmd一l輸入給最佳 目標第一驅(qū)動/制動力決定部241a—1。
另外,執(zhí)行裝置動作目標值合成部24關(guān)于第二輪W2用加法器243 求解出所述執(zhí)行裝置動作FF目標值之中的FF目標第二輪剎車驅(qū)動/制動 力與FF目標第二輪驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動/制動力之和,并將上述和作為FF綜合 目標第二輪驅(qū)動/制動力FFtotal—2輸入給最佳目標第二驅(qū)動/制動力決 定部241a—2。此外,用加法器244來求解出該FFtotaL2與所述執(zhí)行裝置 動作FB目標值之中的FB目標第二輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd—2之和,
73并將該和作為無限制目標第二輪驅(qū)動/制動力Fxdmd一2輸入給最佳目標 第二驅(qū)動/制動力決定部241a—2。
另外,執(zhí)行裝置動作目標值合成部24關(guān)于第三輪W3將所述執(zhí)行裝 置動作FF目標值之中的FF目標第三輪剎車驅(qū)動/制動力原樣地作為FF 綜合目標第三輪驅(qū)動/制動力FFtotal—3輸入給最佳目標第三驅(qū)動/制動 力決定部241a—3。此外,用加法器245來求解出該FFtotal—3與所述執(zhí)行 裝置動作FB目標值之中的FB目標第三輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd—3 之和,并將該和作為無限制目標第三輪驅(qū)動/制動力Fxdmd—3輸入給最佳 目標第三驅(qū)動/制動力決定部241a—3。
另外,執(zhí)行裝置動作目標值合成部24關(guān)于第四輪W4將所述執(zhí)行裝 置動作FF目標值中的FF目標第四輪剎車驅(qū)動/制動力原樣地作為FF綜 合目標第四輪驅(qū)動/制動力FFtotal—4輸入給最佳目標第四驅(qū)動/制動力 決定部241a—4。此外,用加法器246來求解出該FFtotal—4與所述執(zhí)行裝 置動作FB目標值之中的FB目標第四輪剎車驅(qū)動/制動力Fxfbdmd一4之 和,并將該和作為無限制目標第四輪驅(qū)動/制動力Fxdmd—4輸入給最佳目 標第四驅(qū)動/制動力決定部241a_4。
在此,所述FF綜合目標第n輪驅(qū)動/制動力FFtotal—n(n=l、 2、 3、 4),將其一般化而言,是表示由驅(qū)動/制動裝置3A的驅(qū)動系統(tǒng)動作產(chǎn)生 的第n輪Wn的驅(qū)動/制動力的前饋目標值(FF目標第n輪驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動 /制動力)與由剎車裝置動作產(chǎn)生的第n輪Wn的驅(qū)動/制動力的前饋目標 銜FF目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力)之總和。此時,在本說明書的實施方 式中,因為設(shè)前輪W1、 W2為實車1的驅(qū)動輪,后輪W3、W4為從動輪, 故而關(guān)于后輪W3、 W4, FF目標第n輪剎車驅(qū)動/制動力(n-3、 4)原樣地 被決定為FF綜合目標第n輪驅(qū)動/制動力FFtotal_n。
另外,所述無限制目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxdmd—n(n=l、 2、 3、 4) 由于是所述FF綜合目標第n輪驅(qū)動/制動力FFtotal—n與所述FB第n輪 剎車驅(qū)動/制動力之和,故而是表示被驅(qū)動/制動裝置3A的前饋控制動 作(至少與駕駛操作輸入對應(yīng)的前饋控制動作)和反饋控制動作(至少與狀 態(tài)量偏差Yerr、 (3err對應(yīng)的反饋控制動作)所要求的第n輪的總驅(qū)動/制動 力。
74而且,執(zhí)行裝置動作目標值合成部24通過最佳目標第n驅(qū)動/制動 力決定部241a—n(n=l、 2、 3、 4),分別決定第n輪Wn的驅(qū)動/制動力的 最終目標值即目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n,而且同時決定第n輪的 打滑比的最終目標值即目標第n輪打滑比。
這種情況下,除了 FFtotal—n和Fxdm(n之外,還有第n輪Wn的實 側(cè)滑角(具體而言,當(dāng)n-l、 2時,為實前輪側(cè)滑角(3f—act,當(dāng)『3、 4時, 為實后輪側(cè)滑角卩r一act)的最新值(此次值)和推定摩擦系數(shù)^stm的最新值 (此次值)也被輸入給最佳目標第n驅(qū)動/制動力決定部241a_n(n=l、 2、 3、 4)。另外,雖省略圖示,但是,實前輪舵角Sf—act的最新值(此次值)也被 輸入給與前輪Wl、 W2有關(guān)的最佳目標第n驅(qū)動/制動力決定部 241a—n(n=l、 2)。而且,最佳目標第n驅(qū)動/制動力決定部241a—n(n=l、 2、 3、 4)依據(jù)提供給各決定部的輸入,以如后所述的方式來決定目標第n輪驅(qū) 動/制動力Fxcmd—n和目標第n輪打滑比。
另外,執(zhí)行裝置動作目標值合成部24將所述執(zhí)行裝置動作FB目標值 之中的自動操舵用FB目標橫向力Fyfbdmd—f和所述執(zhí)行裝置動作FF目標 值之中的FF目標前輪舵角Sf—ff輸入給最佳目標自動舵角決定部247,通 過該最佳目標自動舵角決定部247來決定前輪Wl、 W2的最終舵角的目 標值即目標前輪舵角Sfcmd。另外,當(dāng)轉(zhuǎn)向裝置3B為所述執(zhí)行裝置驅(qū)動 型的轉(zhuǎn)向裝置時,該Sfcmd是表示由執(zhí)行裝置動作產(chǎn)生的前輪Wl、 W2 的舵角本身(以實車1的前后方向為基準的舵角)的最終目標值,而當(dāng)轉(zhuǎn)向 裝置3B為所述執(zhí)行裝置輔助型的轉(zhuǎn)向裝置時,該Sfcmd是表示由執(zhí)行裝 置的動作產(chǎn)生的前輪Wl 、 W2的操舵角的補正量的最終目標值。
另外,執(zhí)行裝置動作目標值合成部24將所述執(zhí)行裝置動作FF目標值 之中的FF目標第n輪驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動/制動力(n-l、 2)原樣地作為目標第n 輪驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動/制動力予以輸出,該目標第n輪驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動/制動力 是指由驅(qū)動/制動裝置3A的驅(qū)動系統(tǒng)動作產(chǎn)生的第n輪Wn的驅(qū)動/制 動力的最終目標值。此外,執(zhí)行裝置動作目標值合成部24將所述執(zhí)行裝 置動作FF目標值之中的FF目標變速減速比原樣地作為目標變速減速比予 以輸出,該目標變速減速比是指驅(qū)動/制動裝置3A的變速裝置的減速比 (變速比)的最終目標值。以下詳細說明所述最佳目標第n驅(qū)動/制動力決定部241a—n(n=l、 2、 3、 4)的處理。圖21是表示各最佳目標第n驅(qū)動/制動力決定部241a一n 的處理的流程圖。
參照該圖,首先,在S100中,當(dāng)?shù)趎輪Wn(n4、 2、 3、 4)的側(cè)滑角 為實側(cè)滑角(具體而言,當(dāng)n-l、 2時,為實前輪側(cè)滑角卩f—act,當(dāng)11=3、 4 時,為實后輪側(cè)滑角Pr一act),路面摩擦系數(shù)(第n輪Wn和路面之間的摩 擦系數(shù))為推定摩擦系數(shù)^stm,并以此為前提條件,并在該前提條件的基 礎(chǔ)上,求解出作為與無限制目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxdmd一n最接近(包 括相一致的情況)的第n輪Wn的驅(qū)動/制動力的值、即第n輪驅(qū)動/制動 力候補Fxcand一n和與該第n輪驅(qū)動/制動力候補Fxcand一n對應(yīng)的第n輪 Wn的打滑比的值、即第n輪打滑比候補Scand—n。
此處,在一般情況下,在各車輪的側(cè)滑角、路面反力(驅(qū)動/制動力、 橫向力以及著地負荷)、打滑比以及路面摩擦系數(shù)之間,具有與該車輪輪胎 的特性或懸架裝置的特性對應(yīng)的一定的相關(guān)關(guān)系。例如,在各車輪的側(cè)滑 角、路面反力(驅(qū)動/制動力、橫向力以及著地負荷)、打滑比以及路面摩 擦系數(shù)之間,具有由所述非專利文件1中的式子(2.57)、 (2.58)、 (2.72)、 (2.73) 表示的相關(guān)關(guān)系。另外,例如,當(dāng)使著地負荷及路面摩擦系數(shù)為一定的情 況時,在各車輪的側(cè)滑角、驅(qū)動/制動力、橫向力以及打滑比之間,具有 所述非專利文件1中的圖2.36所示的相關(guān)關(guān)系。因此,在側(cè)滑角及路面摩 擦系數(shù)分別為某值時的各車輪的路面反力和打滑比不是分別采用獨立的 值,而是各自的值按照所述相關(guān)關(guān)系(以下,稱作車輪特性關(guān)系)而變化。 另外,打滑比在驅(qū)動/制動力是驅(qū)動方向的驅(qū)動/制動力(〉0)時為負的值, 而在驅(qū)動/制動力是制動方向的驅(qū)動/制動力(O)時為正的值。
所以,在本實施方式的S100的處理中,根據(jù)表示第n輪Wn的側(cè)滑 角、路面摩擦系數(shù)、驅(qū)動/制動力以及打滑比之間關(guān)系的預(yù)先制作的圖表, 并根據(jù)第n輪Wn的實側(cè)滑角Pf—act或Pr一act(最新值)和推定摩擦系數(shù) ^stm(最新值)來求解出與無限制目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxdmd一n最 接近或與之一致的驅(qū)動/制動力(與Fxdmd—n之差的絕對值為最小時的驅(qū) 動/制動力)、以及與該驅(qū)動/制動力對應(yīng)的打滑比。而且,將如此求得的 驅(qū)動/制動力和打滑比分別決定為第n輪驅(qū)動/制動力候補Fxcand—n、和第n輪打滑比候補Scand—n。
另外,在該處理中使用的圖表,例如只要通過各種實驗等,或者依據(jù) 車輪W1 W4的輪胎特性或懸架裝置3C的特性,預(yù)先確定或者推定所述 車輪特性關(guān)系,并依據(jù)該確定或推定的車輪特性關(guān)系來制作即可。另外, 也可以將第n輪Wn的著地負荷作為變量參數(shù)加入到該圖表中。在這種情 況下,只要將第n輪Wn的實著地負荷Fzact一n輸入給最佳目標第n驅(qū)動 /制動力決定部241a_n,根據(jù)第n輪Wn的實側(cè)滑角|3f—act或act、推 定摩擦系數(shù)]Liestm以及實著地負荷Fzact—n,來決定Fxcand一n、 Scand—n 即可。其中,由于實著地負荷Fzact一n的變動一般情況下較小,故而可以 將該實著地負荷Fzact一n視為一定值。
作為補充,對應(yīng)于第n輪Wn的實側(cè)滑角|3f—act或卩r一act與推定摩擦 系數(shù)pestm —組,或者對應(yīng)于它們與實著地負荷Fzact_n —組,當(dāng)Fxdmd—n 處于可能在第n輪Wn產(chǎn)生(可從路面作用來的)的驅(qū)動/制動力(按照所述 車輪特性關(guān)系可能產(chǎn)生的驅(qū)動/制動力)的值的范圍內(nèi)時,可以將該 Fxdmd—n原樣地決定為Fxcand—n。并且,當(dāng)Fxdmd—n脫離出該范圍時, 可以將該范圍中的上限值(>0)及下限值(<0)之中與Fxdmd—n接近的一方?jīng)Q 定為Fxcaiid_n0
另外,對應(yīng)于第n輪Wn的實側(cè)滑角(3f_act或pr_act、與推定摩擦系 數(shù)網(wǎng)stm—組,或者對應(yīng)于它們與著地負荷Fzact一n—組,可能在第n輪 Wn產(chǎn)生的打滑比與驅(qū)動/制動力的關(guān)系(按照所述車輪特性關(guān)系可能產(chǎn) 生的打滑比與驅(qū)動/制動力的關(guān)系)一般情況下,是驅(qū)動/制動力相對于該 打滑比的變化而具有峰值(極限值)的關(guān)系(是指在以打滑比為橫軸的值、以 驅(qū)動/制動力的大小為縱軸的值時,向上凸起的圖表)。因此,有時會存在 2種與絕對值小于其峰值的驅(qū)動/制動力值對應(yīng)的打滑比的值。當(dāng)與 Fxcand—n對應(yīng)的打滑比的值有2種存在時,只要將這2種打滑比的值之中 更接近于0的一方的打滑比的值決定為第n輪打滑比候補SCand_n即可。 換言之,在第n輪Wn的打滑比和驅(qū)動/制動力的關(guān)系(依照所述車輪特性 關(guān)系的關(guān)系)中,只要是在驅(qū)動/制動力為峰值時的打滑比的值和0之間的 范圍內(nèi)決定第n輪打滑比候補Scand—ii即可。
作為補充,在驅(qū)動/制動力為峰值時的打滑比的值和o之間的范圍內(nèi),
77隨著打滑比的絕對值從0開始增加,驅(qū)動/制動力的絕對值呈單調(diào)增加。
接著,進入S102,在與S100相同的前提條件的基礎(chǔ)之上,決定最大 力矩產(chǎn)生時第n輪驅(qū)動/帝l慟力Fxmmax—n和作為與之對應(yīng)的打滑比的最 大力矩產(chǎn)生時第n輪打滑比Smmax—n。在此,最大力矩產(chǎn)生時第n輪驅(qū)動 /制動力Fxmmax—n是指當(dāng)?shù)趎輪Wn的側(cè)滑角為實側(cè)滑角卩f—act或 卩r一act而路面摩擦系數(shù)為推定摩擦系數(shù)pestm時,可能在第n輪Wn產(chǎn)生 的路面反力(具體而言,按照所述車輪特性關(guān)系,從路面可能作用于第n 輪Wn上的驅(qū)動/制動力和橫向力之合力)之中,通過該路面反力而繞實車 1重心點G產(chǎn)生的橫擺方向的力矩朝著與所述反饋橫擺力矩基本值 Mfbdmd的極性相同的極性(朝向)成為最大時的路面反力的驅(qū)動/制動力 分量的值。另外,在這種情況下,F(xiàn)xmmax一n、 Smmax—n是在第n輪Wn 的驅(qū)動/制動力和打滑比的關(guān)系(按照所述車輪特性關(guān)系的關(guān)系)中,在驅(qū) 動/制動力的絕對值隨著打滑比的絕對值從O開始增加而呈單調(diào)增加的區(qū) 域內(nèi)被決定。因此,Smmax一n是在驅(qū)動/制動力為峰值時的打滑比的值與 0之間被決定。
在S102中,關(guān)于前輪W1、 W2(n-1或2時),例如根據(jù)實前輪側(cè)滑角 (3f一act、推定摩擦系數(shù)iiestm以及實前輪舵角5f_act,依據(jù)預(yù)先制作的圖表 (表示前輪側(cè)滑角、路面摩擦系數(shù)、前輪舵角、最大力矩產(chǎn)生時驅(qū)動/制動 力和最大力矩產(chǎn)生時打滑比之間的關(guān)系(按照所述車輪特性關(guān)系的關(guān)系)的 圖表)來決定最大力矩產(chǎn)生時第n輪驅(qū)動/制動力Fxmmax—n和與之對應(yīng) 的最大力矩產(chǎn)生時第n輪打滑比Smmax一n?;蛘?,也可以用下述方式來決 定Fxmmax—n和Smmax_n:艮卩,依據(jù)表示前輪側(cè)滑角、路面摩擦系數(shù)、 打滑比、驅(qū)動/制動力和橫向力之間關(guān)系的圖表以及實前輪舵角Sf—act, 從對應(yīng)于卩f—act和pestm —組而可能產(chǎn)生的第n輪Wn(n-l或2)的驅(qū)動/ 制動力和橫向力的一組中,探索性地來決定這些合力繞實車1重心點G產(chǎn) 生的橫擺方向的力矩為最大時的驅(qū)動/制動力和橫向力的一組,并將與該 組對應(yīng)的驅(qū)動/制動力和打滑比分別決定為Fxmmax—n、 Smmax—n。
另夕卜,關(guān)于后輪W3、 W4(n=3或4時),例如,根據(jù)實后輪滑動角(3r_act 和推定摩擦系數(shù)^stm,并依據(jù)預(yù)先制作的圖表(表示后輪側(cè)滑角、路面摩 擦系數(shù)、最大力矩產(chǎn)生時驅(qū)動/制動力和最大力矩產(chǎn)生時打滑比之間關(guān)系(依照所述車輪特性關(guān)系的關(guān)系)的圖表),來決定最大力矩產(chǎn)生時第n輪驅(qū) 動/制動力FxmmaX_n和與之對應(yīng)的最大力矩產(chǎn)生時第n輪打滑比 Smmax一n?;蛘撸部梢杂孟率龇绞絹頉Q定Fxmmax_n和Smmax_n:艮卩, 依據(jù)表示后輪側(cè)滑角、路面摩擦系數(shù)、打滑比、驅(qū)動/制動力和橫向力之 間關(guān)系的圖表,從對應(yīng)于|3r_act和pestm —組而可能產(chǎn)生的第n輪Wn(n=3 或4)的驅(qū)動/制動力和橫向力的組中,探索性地來決定這些合力繞實車1 重心點G產(chǎn)生的橫擺方向的力矩為最大時的驅(qū)動/制動力和橫向力的一 組,并將與該組對應(yīng)的驅(qū)動/制動力和打滑比分別決定為Fxmmax—n、 Smmax一n。
另外,在S102的處理中,與就所述S100的處理進行說明的情況同樣, 也可以包括作為變量參數(shù)的第n輪Wn的實著地負荷Fzact一n。
接著,如后面所述執(zhí)行S104 S112的處理,決定目標第n輪驅(qū)動/ 制動力Fxcmd—n。在這種情況下,以滿足下述條件(1) (3)的方式來決定 目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n。其中,條件(1) (3)是以條件(1)、 (2)、 (3)的順序作為優(yōu)先順序高低的條件,并且,當(dāng)不能決定出滿足全部條件 (1) (3)的目標第n輪驅(qū)動/制動力Fcmd—n時,則以先滿足優(yōu)先順序高的 條件的方式來決定目標第n輪驅(qū)動/制動力FxcmcLn。
條件(l):當(dāng)FF綜合目標第n輪驅(qū)動/制動力FFtot(n和目標第n輪 驅(qū)動/制動力Fxcmd一n為制動方向的驅(qū)動/制動力時,使得目標第n輪驅(qū) 動/制動力Fxcmd一n的大小(絕對值)不小于FF綜合目標第n輪驅(qū)動/制 動力FFtotal—n的大小(絕對值)。換言之,不會出現(xiàn)OFxcmd—n>FFtotal—n 的情況。
條件(2):當(dāng)目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n變?yōu)榕c最大力矩產(chǎn)生時 第n輪驅(qū)動/制動力Fxmmax—n相同極性時,使得Fxcmd—n的大小(絕對 值)不會超過Fxmmax一n的大小(絕對值)。換言之,不會出現(xiàn) Fxcmd一n〉Fxmmax一n〉0 、或者Fxcmd—n<Fxmmax_n<0的情況。
條件(3):使得目標第n輪驅(qū)動/制動力FxcmcLn盡可能與第n輪驅(qū)動 /制動力候補Fxcand—n —致(更加準確而言,是使得Fxcmd—n與Fxcand一n 的差的絕對值為最小)。
此處,條件(l)是為了使得目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n不會小于實車1駕駛者操作剎車踏板所要求的實車1的第n輪Wn的制動方向的 驅(qū)動/制動力(其相當(dāng)于FFtotaLn)的條件。作為補充,在本說明書的實施 方式中,因為后輪W3、 W4是從動輪,故而與后輪W3、 W4有關(guān)的FF 綜合目標第n輪驅(qū)動/制動力FFtotal—n(n=3、 4)及目標第n輪驅(qū)動/制動 力Fxcmd—n(n=3、 4)一直為0以下的值。因此,關(guān)于后輪W3、 W4,條件 (l)與"使得目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n的大小(絕對值)不小于FF綜 合目標第n輪驅(qū)動/制動力FFtotal—n的大小(絕對值)。"的條件相同。
另外,條件(2)是為了使得對應(yīng)于目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n 而在第n輪Wn產(chǎn)生的橫向力不至于變得過小的條件。
另外,條件(3)是為了盡可能滿足通過所述執(zhí)行裝置動作FB目標值決 定部20b和FF法則部22來決定的、執(zhí)行機構(gòu)3的動作的控制要求(目標) 的條件。另外,F(xiàn)xcand—n如上所述是按照所述車輪特性關(guān)系(第n輪Wn 的側(cè)滑角為實側(cè)滑角Pf—act或|3r—act而路面摩擦系數(shù)為推定摩擦系數(shù) ^stm,并以此為前提條件時的車輪特性關(guān)系),可能在第n輪Wn產(chǎn)生的 驅(qū)動/制動力的值的范圍內(nèi),與所述無限制目標第n輪驅(qū)動/制動力 Fxdmd—n最接近(包括相一致的情況)的驅(qū)動/制動力的值。因此,條件(3) 若換種說法,與下述的條件等同,即該條件為目標第n輪驅(qū)動/制動力 Fxcmd一n是按照所述車輪特性關(guān)系(以下述情況為前提條件時的車輪特性 關(guān)系,即指第n輪Wn的側(cè)滑角為實側(cè)滑角卩f—act或Pr_act而路面摩擦系 數(shù)為推定摩擦系數(shù)liestm),可能在第n輪Wn產(chǎn)生的驅(qū)動/制動力的值的 范圍內(nèi)的值;而且,盡可能與無限制目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxdm(n(依 照控制要求的驅(qū)動/制動力)一致或接近(與Fxdmd一n之差的絕對值為最小) 的條件。
所述S104 S112的處理具體而言,按如下方式執(zhí)行。首先,進入S104, 判斷在S100決定的Fxcand—n與在S102決定的Fxmmax—n的大小關(guān)系是 否為0>Fxmmax—n>Fxcand_n或0<Fxmmax—n <Fxcand—n。當(dāng)該判斷結(jié)果為 否時,進入S106,將Fxcand_n的值代入目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n。 即,當(dāng)Fxcand—n與Fxmmaxj為相互不同的極性時,或者當(dāng)Fxcand一n與 Fxmmax—n為相同極性,且Fxcand—n的大小(絕對值)在Fxmmax—n的大小 (絕對值)以下時,將Fxcand—n的值原樣地代入Fxcmd—n。另外,當(dāng)
80Fxcand—n=0時(此時,F(xiàn)xdmd—n也為0),也將Fxcand—n的值代入Fxcmd—n(設(shè) Fxcmd_n=0)。
另一方面,當(dāng)S104的判斷結(jié)果為是時,進入S108,將Fxmmax一n的 值(在S102決定的值)代入目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n。
通過至此為止的處理,以滿足所述條件(2)、 (3)的方式(其中,優(yōu)先條 件(2))來決定Fxcmd—n。
在S106或S108的處理后,進入SllO,判斷所述FF綜合目標第n輪 驅(qū)動/制動力FFtotal—n與當(dāng)前的目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmctn(在 S106或S108決定的值)間的大小關(guān)系是否為0>Fxcmd—n>FFtotal_n。當(dāng)該 判斷結(jié)果為是時,進入S112,將FFtotal—n重新代入目標第n輪驅(qū)動/制 動力Fxcmd—n。即,F(xiàn)F綜合目標第n輪驅(qū)動/制動力FFtotal—n與在S106 或S108決定的第n輪驅(qū)動/制動力候補Fxcmdji為制動方向上的驅(qū)動/ 制動力,而且,在Fxcmd_n的大小(絕對值)小于FFtotal—n的大小(絕對值) 時,將FFtotal—n的值代入Fxcmd—n。另外,當(dāng)S110的判斷結(jié)果為否時, 原樣維持此時的Fxcmd—n的值。
通過以上的S104 S112的處理,如上所述,基本上是以滿足所述條 件(1) (3)的方式來決定目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n。而且,當(dāng)無 法決定出滿足全部條件(1) (3)的目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd一n時, 則以先滿足優(yōu)先順序高的條件的方式來決定目標第n輪驅(qū)動/制動力 Fxcmd—n。
當(dāng)S110的判斷結(jié)果為否時,或者在S112的處理后,執(zhí)行S114中的 處理。在該S114,將與如上所述在S106 S112的處理中決定的Fxcmd—n 相對應(yīng)的打滑比決定為目標第n輪打滑比Scmd—n。在這種情況下,根據(jù) 所述S104 S112的處理,F(xiàn)xcmd_n是Fxcand—n、 Fxmmax—n、 FFtotal—n 中的任意一值。而且,當(dāng)FxcmcLn-Fxcan(Ln時,在S100求得的第n輪打 滑比候補Scand—n被決定為Scmd_n;當(dāng)Fxcmd_n=Fxmmax—n時,在S102 決定的最大力矩產(chǎn)生時第n輪打滑比Smmax一n被決定為Scmd—n。另夕卜, 當(dāng)Fxcmd—n=FFtotal—n時,例如只要依據(jù)在所述S100的處理中使用的圖表, 求解出與FFtotal—n對應(yīng)的打滑比,并將所求得的打滑比決定為Scmd—n即 可。這種情況下,當(dāng)存在有2種與FFtotal n對應(yīng)的打滑比的值時,只要將接邁于0的一方的打滑比的值(第n輪Wn的驅(qū)動/制動力為峰值時的打 滑比的值與0之間的范圍內(nèi)的值)決定為Scmd—n即可。另外,F(xiàn)Ftotal—n 在該圖表中,當(dāng)脫離出可能在第n輪Wn產(chǎn)生的驅(qū)動/制動力的值的范圍 時,在其范圍內(nèi),將與最接近于FFtotal—n的驅(qū)動/制動力的值對應(yīng)的打 滑比決定為Scmd—n即可。
以上是最佳目標第n驅(qū)動/制動力決定部241a—n(n=l、 2、 3、 4)的詳 細處理。
另外,在本實施方式中,雖然是在決定目標第n輪驅(qū)動/制動力 Fxcmd—n之后來決定與之對應(yīng)的目標第n輪打滑比Scmd—n的,但也可以 與之相反,在決定目標第n輪打滑比Scmd一n之后,再來決定與之對應(yīng)的 目標第n輪驅(qū)動/制動力Fxcmd—n。在這種情況下,依據(jù)與所述條件(1) (3)對應(yīng)的目標第n輪打滑比Scmd—n的相關(guān)條件,通過與所述S104 S112 相同的處理來決定目標第n輪打滑比Scmd一n,隨后,只要決定與該Scmd_n 對應(yīng)的Fxcmd—n即可。另外,在這種情況下,在依照第n輪Wn的所述車 輪特性關(guān)系的打滑比與驅(qū)動/制動力之間關(guān)系中,在驅(qū)動/制動力為峰值 時的打滑比的值與0之間的范圍內(nèi)決定S c m d—n 。
下面,說明所述最佳目標自動舵角決定部247的處理。圖22是表示 該最佳目標自動舵角決定部247的處理的功能方框圖。
參照該圖,最佳目標自動舵角決定部247首先依據(jù)FyfbdmcLf,通過 處理部247a來決定FB自動舵角5f一fb,而該FB自動舵角5f一fb是指為 了使得實車1在前輪Wl、 W2產(chǎn)生由所述執(zhí)行裝置動作FB目標值決定部 20b決定的自動操舵用FB目標橫向力Fyfbdmd—f(具體而言,僅使前輪Wl 的橫向力和前輪W2的橫向力之合力變化Fyfbdmd—f)而被要求的前輪Wl 、 W2的舵角的變化量。在這種情況下,在處理部247a,例如根據(jù)第一輪 Wl的實著地負荷Fzact_l,并通過規(guī)定的函數(shù)式或圖表來求解出第一輪 Wl的回轉(zhuǎn)率Kf—1,而且同時根據(jù)第二輪W2的實著地負荷Fzact一2,并 通過規(guī)定的函數(shù)式或圖表,來求解出第二輪W2的回轉(zhuǎn)率Kf一2。所述函數(shù) 式或圖表是依據(jù)實車l的前輪W1、 W2的輪胎特性而預(yù)先設(shè)定的。并且, 使用該回轉(zhuǎn)率Kf一l、 Kf_2,通過下式30,來決定FB自動舵角5f—fb。5f—fb二(l/(Kf一l +Kf—2)) Fyfbdmd—f ......式30
如此求得的FB自動舵角Sf—fb相當(dāng)于為了使得前輪W1、 W2的橫 向力之合力變化Fyfbdmd—f而所需的前輪側(cè)滑角的修正量。
另夕卜,在通常情況下,因為實著地負荷Fzact一l、 Fzact—2的變化較小, 故而可以使在式子30中乘在Fyfbdm(Lf上的系數(shù)(l/(Kf_l+Kf_2))為一定 值。另外,也可以根據(jù)實著地負荷Fzact—1、 Fzact—2和推定摩擦系數(shù)pestm 來決定回轉(zhuǎn)率Kf—1、 Kf—2。
接著,最佳目標自動舵角決定部247通過用加法器247b將如上所述 決定的5f_fb加在FF目標前輪舵角5f—ff上,來決定目標前輪舵角Sfcmd。
另外,在不決定與所述狀態(tài)量偏差"rr、 (3err對應(yīng)的自動操舵用FB 目標橫向力Fyfbdmd—f、或者一直使Fyfbdmd—fH)時,只需將Sf一ff原樣地 決定為目標前輪舵角Sf—cmd即可。
以上是所述執(zhí)行裝置動作目標值合成部24的詳細處理。
所述執(zhí)行裝置驅(qū)動控制裝置26為滿足由所述執(zhí)行裝置動作目標值合 成部24決定的目標值而使實車1的執(zhí)行機構(gòu)3動作。例如,以使得由驅(qū) 動/制動裝置3A的驅(qū)動系統(tǒng)動作產(chǎn)生的第一輪Wl的驅(qū)動/制動力(驅(qū)動 方向的驅(qū)動/制動力)達到所述目標第一輪驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動/制動力的方式 來決定該驅(qū)動系統(tǒng)的執(zhí)行裝置操作量,并與之對應(yīng)使該驅(qū)動系統(tǒng)動作。此 外,以使得第一輪Wl的實路面反力之中的驅(qū)動/制動力(由驅(qū)動系統(tǒng)動作 產(chǎn)生的第一輪W1的驅(qū)動/制動力和由剎車裝置動作產(chǎn)生的第一輪Wl的 驅(qū)動/制動力(制動方向的驅(qū)動/制動力)之和)達到所述目標第一輪驅(qū)動 /制動力Fxcmd_l的方式來決定剎車裝置的執(zhí)行裝置操作量,并與之對應(yīng) 使該剎車裝置動作。而且,在這種情況下,以使第一輪W1的實打滑比和 所述目標第一輪打滑比Scmd—1之差接近于0的方式來調(diào)整驅(qū)動系統(tǒng)或剎 車裝置的動作。關(guān)于其他車輪W2 W4也與之相同。
另外,當(dāng)轉(zhuǎn)向裝置3B為執(zhí)行裝置驅(qū)動型的轉(zhuǎn)向裝置時,以使實前輪
83舵角Sf一act與所述目標前輪舵角5fcmd相一致的方式來決定轉(zhuǎn)向裝置3B 的執(zhí)行裝置操作量,并與之對應(yīng)來控制轉(zhuǎn)向裝置3B的動作。另外,當(dāng)轉(zhuǎn) 向裝置3B為執(zhí)行裝置輔助型的轉(zhuǎn)向裝置時,以使實前輪舵角Sf—act與下 述之和相一致的方式來控制轉(zhuǎn)向裝置3B的動作,該和為所述目標前輪 舵角Sf_cmd與對應(yīng)于轉(zhuǎn)向角eh的機械性舵角量之和。
另外,按照所述目標變速減速比,控制驅(qū)動/制動裝置3A的驅(qū)動系 統(tǒng)的變速裝置的減速比。
此外,各車輪W1 W4的驅(qū)動/制動力或橫向力等控制量容易引起 驅(qū)動/制動裝置3A、轉(zhuǎn)向裝置3B、懸架裝置3C的動作的互相干涉。在 這種情況下,為了將該控制量控制為目標值,最好是通過非干涉化處理綜 合性控制驅(qū)動/制動裝置3A、轉(zhuǎn)向裝置3B、懸架裝置3C的動作。
接著,以下說明本發(fā)明的第二實施方式。而且,本實施方式與所述第 一實施方式相比,不同的僅是用于調(diào)整模型車輛的過渡響應(yīng)特性的特性調(diào) 整用矩陣式K。因此以該不同部分為中心進行說明,關(guān)于與第一實施方式 相同的構(gòu)成和相同的處理,則省略其說明。
在所述第一實施方式中,提出了以下的例子即,為了提高模型車輛 的狀態(tài)量Yd、 (3d的衰減性,將所述式子Ol的特性調(diào)整用矩陣K的對角成 分即模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2中的k2的值設(shè)定為對應(yīng)于行駛速度 Vact^Vd)可變,并將kl固定設(shè)為"l",其中,所述模型車輛的狀態(tài)量yd、 卩d對應(yīng)于轉(zhuǎn)向角0h的階梯狀變化。
相對第一實施方式,在本實施方式中,模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2 中的k2的值被固定設(shè)為"1"。并且,為了提高模型車輛的狀態(tài)量pd、 yd 的衰減性,在標準動態(tài)特性模型16的處理中,將kl的值設(shè)定為對應(yīng)于行 駛速度Vact可變,其中,所述模型車輛的狀態(tài)量pd、 yd對應(yīng)于轉(zhuǎn)向角0h 的階梯狀變化。
具體而言,例如與所述第一實施方式中的k2的值的設(shè)定的方式相同, 將模型特性調(diào)整用參數(shù)kl的值設(shè)定為對應(yīng)于行駛速度Vact可變。即,在 Vact《Vd—critical的情況下,設(shè)kl-l。而在Vact>Vd—critical的情況下,根據(jù)Vact設(shè)定kl的值,以使對應(yīng)于轉(zhuǎn)向角e h的階梯狀變化的模型車輛 狀態(tài)量(3d、 Yd的響應(yīng)特性成為臨界制動的特性。在該情況下, Vact>Vd—critical時的kl的值是滿足下式105的數(shù)值。
(kl all+a22)2—4 kl (all a22+al2 a21)=0 ......式105
如此設(shè)定的kl的值在Vact〉Vd一critical的情況下,會被設(shè)定為比1大 的值。此時,隨著Vact的上升,kl的值呈單調(diào)增加。
這樣,通過將模型特性調(diào)整用參數(shù)kl的值設(shè)定為對應(yīng)于行駛速度Vact 可變,與第一實施方式同樣,能夠?qū)⒛P蛙囕v的穩(wěn)定特性維持在接近于實 車1的穩(wěn)定特性的一種特性,同時使模型車輛的狀態(tài)量Pd、 Yd的過渡性 的響應(yīng)特性成為一種非振動性的特性,其中所述模型車輛的狀態(tài)量卩d、 W 對應(yīng)于轉(zhuǎn)向角9 h的階梯狀變化。
除了以上所說明的構(gòu)成以及處理,此外的構(gòu)成和處理與第一實施方式 中的相同。
作為補充,也可以將Vact>Vd—critical情況下的kl的值設(shè)定為比下述 情況下的kl值稍大的數(shù)值,所述情況是指由式子Ol表達的模型車輛的 狀態(tài)量|3d、 Yd的響應(yīng)特性成為臨界制動的一種特性的情況。即,也可以 以使模型車輛的狀態(tài)量pd、 Yd的響應(yīng)特性成為過度制動的一種特性的方 式來設(shè)定kl的值。另外,在行駛速度Vact為極低速(比臨界制動速度 Vd一critical小的規(guī)定值以下的行駛速度)的情況下,在模型車輛的響應(yīng)性不 成為振動特性的范圍內(nèi),可將kl的值設(shè)為小于"1"。
接著,說明本發(fā)明的第三實施方式。另外,本實施方式與所述第一實 施方式或第二實施方式相比,不同的僅是用于調(diào)整模型車輛的過渡響應(yīng)特 性的特性調(diào)整用矩陣K。因此以該不同部分為中心進行說明,關(guān)于與第一 實施方式或第二實施方式相同的構(gòu)成和相同的處理,則省略其說明。
在所述第一實施方式以及第二實施方式中,為了提高與轉(zhuǎn)向角eh的 階梯狀變化對應(yīng)的模型車輛的狀態(tài)量Pd、 yd的衰減性,僅將所述式子01的特性調(diào)整用矩陣K的模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2中的一方設(shè)定為可變。 在該情況下,當(dāng)行駛速度Vact(-Vd)比臨界制動速度Vd一critical要高時, 模型車輛的特性方程式det( A I—K A)=0的解(固有值)的絕對值有變 得過大的傾向。進而,模型車輛的狀態(tài)量Yd、 (3d相對于轉(zhuǎn)向角6h的變化 的響應(yīng)性(快速響應(yīng)性)與實車1的相比會有變得過高的傾向。例如,如圖 23的虛線所例示的那樣,上述第一實施方式中的模型車輛的特性方程式的 解(固有值)的絕對值會對應(yīng)于行駛速度Vact變化。如圖所示,在行駛速度 Vact比規(guī)定速度Vx(>Vd—critical)還要高的高速區(qū)域,模型車輛的特性方程 式的解(固有值)的絕對值伴隨著行駛速度Vact的上升而增大。
因此,特別是在增益值設(shè)得較小的情況下,在實車1的高速行駛時的 過度期中狀態(tài)量偏差"rr、 perr有時會變得較大,其中,所述增益值是假 想外力Fvir、 Mvir(模型操作用控制輸入)相對于所述狀態(tài)量偏差Yerr、卩err 的增益值。并且,在這種情況下,對應(yīng)于狀態(tài)量偏差Yerr、 (3err的執(zhí)行機 構(gòu)3(驅(qū)動/制動裝置3A、轉(zhuǎn)向裝置3B)的反饋控制所引起的執(zhí)行裝置的操 作量恐怕會變得過大。
因而,在第三實施方式中,將式子Ol中的特性調(diào)整用矩陣K的模型 調(diào)整用參數(shù)kl、 k2兩者設(shè)定為可變。由此,在提高模型車輛的狀態(tài)量卩d、 Yd的衰減性的同時,防止了模型車輛的特性方程式det(入*I—K*A)=0 的解、即模型車輛的固有值的絕對值變得過大。
具體而言,在本實施方式中,模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2兩者的值 根據(jù)行駛速度Vact而被設(shè)為可變。在這種情況下,kl、 k2的值按下述方 式被設(shè)定,該方式為由式子01表述的模型車輛的狀態(tài)量"yd、 (3d的響應(yīng) 特性不成為振動性的特性(該響應(yīng)特性成為臨界制動或過度制動的特性), 且,該模型車輛的特性方程式的解的絕對值收斂在規(guī)定值以下。能滿足這 種條件的kl、 k2的值的組,例如根據(jù)行駛速度Vact而預(yù)先被制成圖表。 并且,在各控制處理周期中的標準特性模型16的處理中,根據(jù)行駛速度 Vact的值(此次值),并基于所述圖表來設(shè)定kl、 k2的值。
圖24(a)、 (b)是分別表示本實施方式中kl、 k2的值對應(yīng)于實行駛速度 Vact的設(shè)定例的圖表。
在該例中,Vact《Vd—critical時的kl、 k2的值都被設(shè)定為1。而當(dāng)
86Vact>Vd—critical時,如圖24(b)所示,k2的值以與所述第一實施方式大致 相同的方式,被設(shè)定為隨著Vact的上升呈單調(diào)增加。另一方面,如圖24(a) 所示,kl的值在Vact上升到所述規(guī)定速度Vx之前被一直維持在1。并且, 一旦VacPVx,則kl的值被設(shè)定為隨著Vact的上升呈單調(diào)遞減。這時, 在圖24的例子中,在Vact>Vx時,模型車輛的特性方程式det(入 I一 K A)=0的解(固有值)的絕對值與Vact-Vx時該特性方程式的解的絕對值 相等,且設(shè)定kl的值使得模型車輛的狀態(tài)量Yd、 (3d的響應(yīng)特性成為臨界 制動的特性。
通過以這樣的方式來設(shè)定kl、 k2的值,在行駛速度Vact的、Vact>Vx 時的任意取值中,模型車輛的特性方程式的解(固有值)的絕對值成為 Vact=Vx時的該特性方程式的解的絕對值以下的數(shù)值。在本實施方式中, 如圖23中實線所示,在行駛速度Vact的、Vac^Vx時的任意取值中,模 型車輛的特性方程式的解(固有值)的絕對值被維持在與Vact=Vx時的該特 性方程式的解的絕對值相等的數(shù)值。
作為補充,例如本實施方式,在將特性調(diào)整用矩陣K所有的對角成分 kl、 k2的值設(shè)為可變的情況下,就可以任意設(shè)定模型車輛的特性方程式的 解的值。
在本實施方式中,通過將模型特性調(diào)整用參數(shù)kl、 k2兩者的值對應(yīng) 于行駛速度Vact而設(shè)定為可變,能夠防止該模型車輛的狀態(tài)量(3d、 yd的 響應(yīng)特性成為振動性的一種特性,并同時能夠防止模型車輛的特性方程式 的解的絕對值變得過大,進而防止模型車輛的狀態(tài)量Pd、 Yd相對于轉(zhuǎn)向 角eh變化的響應(yīng)性(快速響應(yīng)性)變得過大。另外,特性調(diào)整用矩陣K不 會對模型車輛的穩(wěn)定特性產(chǎn)生影響。因此,能夠不受模型特性調(diào)整用參數(shù) kl、k2的值的變化的影響而將模型車輛的穩(wěn)定特性維持在與實車1的穩(wěn)定 特性相接近的特性上,該情況與第一實施方式或第二實施方式相同。
此外,在以上說明的實施方式中,以使用二階系統(tǒng)的動態(tài)特性模型的 情況為例進行了說明,但是本發(fā)明也適用于使用三階以上的動態(tài)特性模型 的情況。
例如,也可以使用相對于車輪側(cè)滑角的變化考慮了橫向力變化的響應(yīng) 滯遲的一種模型來作為標準動態(tài)特性模型。
87這種情況下,標準動態(tài)特性模型的動態(tài)特性例如可以由下式110來表
數(shù)9
<formula>formula see original document page 88</formula>另外,在式子110的條件部分,kyf、 kyr分別為前輪的橫向剛性、后 輪的橫向剛性。其中,m、 Lf、 Lr、 I的含義與前述式子01中的相同。并 且,F(xiàn)fy—d、 Fry—d分別是前輪的每一個輪的橫向力、后輪的每一個輪的橫 向力。另外,F(xiàn)virl、 Fvir2是一種假想外力(假想性的平移力),作為模型操 作量控制輸入被附加性地作用于模型車輛上,用于使實車1與式子110的 模型車輛之間的狀態(tài)量偏差(橫擺比率的偏差和車輛重心點側(cè)滑角的偏差) 接近于0。 Fvirl、 Fvir2是指假想性的橫向平移力,分別作用在模型車輛的 前輪位置和后輪位置。
而且,與所述式子Ol的特性調(diào)整用矩陣K相同,式子110的K^是 用于調(diào)整標準動態(tài)特性模型的動態(tài)特性的對角矩陣。通過將式子110的特 性調(diào)整用矩陣K4a的對角分量kl、 k2、 k3、 k4中的一個以上的對角分量的值設(shè)定為除了 0以外的可變的數(shù)值,可以將式子110的模型的穩(wěn)定特性維
持為恒定,并同時可以使狀態(tài)量pd、 Yd相對于轉(zhuǎn)向角e h的階梯狀變化(前 輪舵角Sf一d的階梯狀變化)的衰減性比實車i的要高。
另外,也可以使用諸如在繞車輛前后軸的動作與繞上下軸的動作之間 具有干涉性的模型作為標準特性模型。這樣的模型例如可以用下式iii的
形式來表示,其中,式子111是在所述非專利文獻1中的式子(6.29)'、 (6.30),、(6.31),上附加了模型操作用的假想外力(模型操作用控制輸入)和特
征調(diào)整用的參數(shù)之后的式子。
<formula>formula see original document page 89</formula>
……式子111
另外,式子U1中的4)d是車身1B的側(cè)翻角(繞前后方向軸的傾斜角), 4)d'是(l)d的微分值(側(cè)翻角的角速度),A4b是4行4列的正方矩陣,B是4 行1列的矩陣,Bvir是4行3列的矩陣。并且,F(xiàn)yvir、 Mzvir、 Mxvir是 作為模型操作用控制輸入的假想外力,該模型操作用控制輸入用于使狀態(tài) 量偏差(例如車輛重心點側(cè)滑角的偏差、橫擺比率的偏差、側(cè)翻角或其角速 度的偏差)接近于0。在該情況下,F(xiàn)yvir是橫向假想性的平移力,Mzvir 是繞橫擺軸的假想性的力矩,Mxvir是繞前后方向軸的假想性的力矩。這 些假想外力Fyvir、 Mzvir、 Mxvir根據(jù)該狀態(tài)量偏差而決定。
而且,式子111中的K4b與所述式子01的特性調(diào)整用矩陣K相同, 是用于調(diào)整標準動態(tài)特性模型的動態(tài)特性的對角矩陣(4行4列的對角矩 陣)。將式子1U的特性調(diào)整用矩陣K4b的4個對角成分中一個以上的對角 成分作為用于調(diào)整式子111的模型的響應(yīng)特性的參數(shù),通過將該參數(shù)的值 設(shè)定為0以外的值、且可變,由此可以將式子111的模型的穩(wěn)定特性維持 為恒定,并同時可以使狀態(tài)量Pd、 <yd相對于轉(zhuǎn)向角9 h的階梯狀變化(前 輪舵角5f—d的階梯狀變化)的衰減性比實車1的要高。
此外,在所述第一 第三實施方式中,雖然例示了使用與車輛的側(cè)滑 相關(guān)的狀態(tài)量以及與繞橫擺軸的轉(zhuǎn)動相關(guān)的狀態(tài)量來作為控制對象的狀態(tài)量,也可以使用與車輛其他動作相關(guān)的狀態(tài)量。例如,也可以使用與繞 前后方向軸轉(zhuǎn)動的動作相關(guān)的狀態(tài)量(例如側(cè)翻角和其角速度)。此時,在 車輛的行駛速度較高的情況下,也可以提高側(cè)翻角以及其角速度的衰減性。
另外,在所述第一 第三實施方式中,雖然以4輪的車輛為例進行了 說明,但本發(fā)明還能夠適用于摩托車等車輛方面。 工業(yè)實用性
綜上所述可知,本發(fā)明在能夠提供以下汽車等車輛的方面起到作用。 所述汽車等車輛能夠不受車輛動作狀態(tài)的影響,將對應(yīng)了操舵角等的駕駛 操作量變化的車輛響應(yīng)特性控制在衰減性較高的一種特性,并顯示出良好 的動作特性。
權(quán)利要求
1. 一種車輛控制裝置,該車輛控制裝置具有駕駛操作量測定機構(gòu),其測定駕駛操作量,該駕駛操作量表示由操縱者操縱具有多個車輪的車輛時的該車輛的駕駛操作狀態(tài);執(zhí)行機構(gòu),其設(shè)置于該車輛上,可操作所述車輛的規(guī)定的動作;實際狀態(tài)量掌握機構(gòu),其測定或推定實際狀態(tài)量向量,該實際狀態(tài)量向量是與實際車輛的規(guī)定的動作有關(guān)的多種狀態(tài)量的值的組合;模型狀態(tài)量決定機構(gòu),其決定模型狀態(tài)量向量,該模型狀態(tài)量向量是作為表示所述車輛的動態(tài)特性的模型而被事先設(shè)定的車輛模型下的車輛的所述多種狀態(tài)量的值的組合;以及狀態(tài)量偏差計算機構(gòu),其算出狀態(tài)量偏差,該狀態(tài)量偏差是所述測定或推定而得的實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值與所述被決定的模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值之間的偏差,并且,該車輛控制裝置至少控制所述執(zhí)行機構(gòu)的動作以使所述狀態(tài)量偏差接近于0,該車輛控制裝置的特征在于,其還具有狀態(tài)量偏差應(yīng)動控制機構(gòu),該狀態(tài)量偏差應(yīng)動控制機構(gòu)至少根據(jù)所述算出的狀態(tài)量偏差并以使該狀態(tài)量偏差接近于0的形式來決定實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入和車輛模型操作用控制輸入,其中,所述實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入用于操作實際車輛的所述執(zhí)行機構(gòu),所述車輛模型操作用控制輸入用于操作所述車輛模型下的車輛的動作;和執(zhí)行機構(gòu)控制機構(gòu),該執(zhí)行機構(gòu)控制機構(gòu)至少根據(jù)所述被決定的實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入來控制所述執(zhí)行機構(gòu)的動作,其中,所述模型狀態(tài)量決定機構(gòu)是至少根據(jù)所述測定而得的駕駛操作量和所述被決定的車輛模型操作用控制輸入來決定所述模型狀態(tài)量向量的一種機構(gòu),同時,該車輛控制裝置還具有車輛模型特性設(shè)定機構(gòu),該車輛模型特性設(shè)定機構(gòu)將所述車輛模型的至少一個參數(shù)的值設(shè)定為對應(yīng)于所述實際車輛的動作狀態(tài)而可變,以使所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰減性成為比所述實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰減性要高的一種高衰減特性,其中,所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰減性對應(yīng)于將所述車輛模型操作用控制輸入維持在0的狀態(tài)時的所述駕駛操作量的階梯狀變化,所述實際狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的值的衰減性對應(yīng)于將所述實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入維持在0的狀態(tài)時的該駕駛操作量的階梯狀變化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制裝置,其特征在于,所述高衰減 特性是臨界制動或過度制動的響應(yīng)特性。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制裝置,其特征在于,所述多種狀 態(tài)量包含有與所述車輛的側(cè)滑以及繞橫擺軸的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的兩種以上的狀 態(tài)量;所述車輛模型特性設(shè)定機構(gòu)將所述車輛模型的參數(shù)的值設(shè)定為對應(yīng) 于所述實際車輛的行駛速度而可變。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛控制裝置,其特征在于,所述車輛模 型特性設(shè)定機構(gòu)設(shè)定所述車輛模型的參數(shù)的值并使其對應(yīng)于所述行駛速 度為可變,以使至少在所述行駛速度比規(guī)定速度高的時候,所述車輛模型 的固有值的絕對值成為規(guī)定值以下的數(shù)值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制裝置,其特征在于,所述車輛模 型特性設(shè)定機構(gòu)設(shè)定所述車輛模型的參數(shù)值并使其可變,以使下述駕駛操 作量的恒定值與所述模型狀態(tài)量向量的各種狀態(tài)量的恒定值的關(guān)系保持 為固定的關(guān)系,其中,所述駕駛操作量的恒定值是將所述車輛模型操作用 控制輸入維持在0的狀態(tài)下使所述駕駛操作量產(chǎn)生階梯狀變化時的該駕駛 操作量的恒定值。
全文摘要
一種車輛控制裝置,以使由車輛模型決定的標準狀態(tài)量與實車的實際狀態(tài)量之間的差(狀態(tài)量偏差)接近于0的形式,由FB分配法則決定實車執(zhí)行裝置操作用控制輸入和模型操作用控制輸入,并通過這些控制輸入來分別操作實車的執(zhí)行機構(gòu)和車輛模型。設(shè)定車輛模型的參數(shù)的值對應(yīng)于實際車輛的動作狀態(tài)而可變,以使駕駛操作量(操舵角)產(chǎn)生階梯狀變化時的標準狀態(tài)量的衰減性比實際狀態(tài)量的衰減性高。由此,可以不受實車的動作狀態(tài)的影響而恰當(dāng)?shù)乜刂茖嵻嚨膱?zhí)行機構(gòu)以使與實際車輛的動作有關(guān)的狀態(tài)量(實際狀態(tài)量)接近于動態(tài)特性模型(車輛模型(16))下的車輛的狀態(tài)量(標準狀態(tài)量)。
文檔編號B60W10/18GK101454190SQ200780019189
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者豐島貴行, 占部博之, 河野寬, 竹中透 申請人:本田技研工業(yè)株式會社