專利名稱：車輛動作控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛動作控制裝置，特別地，其具有控制前后軸間的接合扭矩的前后驅動力分配控制、和對設定的車輪施加制動力的制動力控制，適當?shù)貐f(xié)調而進行這兩種控制。
背景技術：
目前，對于具有控制前后軸間的接合扭矩的前后驅動力分配控制、和對設定的車輪施加制動力的制動力控制的車輛，例如，在日本特開2002-46589號公報(以下稱為專利文獻1)中公開下述技術，其在前后軸間的結合狀態(tài)為大的期間內，即使在由制動控制裝置進行的制動控制的開始條件成立的情況下，也禁止該制動控制，另一方面，在由制動控制裝置執(zhí)行的制動控制的執(zhí)行過程中，即使在前后軸間的結合狀態(tài)變更為大的情況下，也使由制動控制裝置進行的制動控制繼續(xù)進行，并限制前后軸間的結合狀態(tài)的變更。專利文獻1 日本2002-46589號公報

發(fā)明內容
如果在轉彎過程中車輛在車頭偏離的狀態(tài)下使前后軸間接合，由于前后軸的軌跡差(=滑轉系數(shù)差=前輪制動/后輪驅動狀態(tài))，會加劇轉向不足的傾向。在這種狀況下， 如上述專利文獻1所述，要禁止制動控制，存在無法期望充分的轉向操縱響應性的問題。反之，在先進行制動控制的情況下，如上述專利文獻1所示，如果限制前后驅動力分配控制的變更，則存在無法獲得充分的牽引力性能的問題。由此，僅通過切換獨立的前后驅動力分配控制和制動控制的動作，很難適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)轉向操縱響應性和牽引力性能。本發(fā)明是鑒于上述問題提出的，目的在于提供一種車輛動作控制裝置，可以使前后驅動力分配控制和制動控制協(xié)調，適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)轉向操縱響應性和牽引力性能。本發(fā)明提供一種車輛動作控制裝置，其具有前后驅動力分配控制單元，其對應于車輛的運動狀態(tài)，控制前后軸間的接合扭矩；以及制動力控制單元，其對應于車輛的駕駛狀態(tài)而向設定的車輪施加制動力，其特征在于，由上述前后驅動力分配控制單元進行的上述前后軸間的接合，與由上述制動力控制單元進行的上述制動力的施加相比，延遲執(zhí)行。發(fā)明的效果根據本發(fā)明的車輛動作控制裝置，可以協(xié)調前后驅動力分配控制和制動控制，適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)轉向操縱響應性和牽引力性能。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛整體的概略結構的說明圖。圖2是本發(fā)明的一個實施方式涉及的控制單元的功能框圖。圖3是本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛動作控制程序的流程圖。圖4是計算本發(fā)明的一個實施方式涉及的加速器感應目標橫擺力矩的與轉彎狀態(tài)相對應的控制增益的曲線圖。圖5是計算本發(fā)明的一個實施方式涉及的轉向操縱感應目標橫擺力矩的與車速相應地的控制增益的曲線圖。圖6是表示本發(fā)明的一個實施方式涉及的轉彎內輪的前后制動力分配的一個例子的說明圖。圖7是表示本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛動作控制的一個例子的時間曲線。
具體實施例方式下面根據

本發(fā)明的實施方式。在圖1中，標號1表示配置在車輛前部的發(fā)動機，由該發(fā)動機1得到的驅動力，從發(fā)動機1后方的自動變速裝置(圖示也包含扭矩變換器等)2，經由變速器輸出軸加傳遞至分動器3。然后，被傳遞至該分動器3的驅動力，經由后驅動軸4、傳動軸5、驅動小齒輪軸部 6，輸入至后輪最終減速裝置7，另一方面，經由減速驅動齒輪8、減速從動齒輪9、成為驅動小齒輪軸部的前輪驅動軸10，輸入至前輪最終減速裝置11。在這里，自動變速裝置2、分動器3以及前輪最終減速裝置11等，一體地設置在殼體12內。另外，被輸入至后輪最終減速裝置7的驅動力，經由后輪左驅動軸13rl傳遞至左后輪14rl，經由后輪右驅動軸13rr傳遞至右后輪14rr。輸入至前輪最終減速裝置11的驅動力，經由前輪左驅動軸13fl傳遞至左前輪14fl，經由前輪右驅動軸13fr傳遞至右前輪 14fr。分動器3由以下部分構成作為扭矩傳遞容量可變型離合器的濕式多板離合器 (分動離合器)15，其由設置在減速驅動齒輪8側的驅動板1 和設置在后驅動軸4側的從動板1 交互重疊而構成；以及分動活塞16，其自由可變地施加上述分動離合器15的接合力(后軸驅動扭矩)。因此，本車輛為一種發(fā)動機前置·前輪驅動車型(FF車型)的四輪驅動車，其通過控制分動活塞16的按壓力，控制分動離合器15的接合力，從而可以使扭矩分配比例，在前輪和后輪上例如從100 0至50 50之間變化。由分動離合器驅動部3 1施加分動活塞16的按壓力，該分動離合器驅動部31由具有多個電磁閥等的油壓回路構成。從后述的控制單元30輸出使該分動離合器驅動部31 驅動的控制信號(前后軸間的接合扭矩Cawd)。另一方面，標號32表示車輛的制動器驅動部，在該制動器驅動部32上連接主壓力缸(未圖示)，該主壓力缸與由駕駛者操作的制動踏板連接。并且，如果駕駛者操作制動踏板，則利用主壓力缸通過制動器驅動部32，向四個車輪14fl、14fr、14rl、14rr的各車輪制動壓力缸(左前輪車輪制動壓力缸17fl、右前輪車輪制動壓力缸17fr、左后輪車輪制動壓力缸17rl、右后輪車輪制動壓力缸17rr)導入制動壓力，由此，使四個車輪制動。制動器驅動部32是具有加壓源、減壓閥、增壓閥等的液壓單元，其構成為，除了上述由駕駛者進行的制動操作之外，還對應于來自后述控制單元30的信號(目標制動液壓 PBf(轉彎內側前輪)、PBr (轉彎內側后輪))，分別獨立地向各車輪制動壓力缸17fl、17fr、 17rl、17ff自由導入制動壓力。車速傳感器21、方向盤角傳感器22、加速器開度傳感器23、發(fā)動機轉速傳感器M、橫向加速度傳感器25、路面摩擦系數(shù)推定裝置沈、變速器控制裝置27與控制單元30連接，分別向其輸入車速V、方向盤角ΘΗ、加速器開度θ ρ、發(fā)動機轉速coe、車體橫向加速度 (d2y/dt2)、路面摩擦系數(shù)μ、主變速傳動比i。并且，控制單元30根據上述輸入信號，計算發(fā)動機驅動力Fd，根據該發(fā)動機驅動力Fd進行一次延遲處理，計算前后軸間的接合扭矩Cawd，輸出至分動離合器驅動部31。另一方面，根據發(fā)動機驅動力Fd隨時間的變化(驅動力的變化量AFd)，對與隨時間經過而衰減的驅動力的變化相對應的制動力Fdtd進行一次提前處理而進行計算，計算基于與驅動力變化相對應的制動力Fdtd的加速器感應目標橫擺力矩Mdt，對基于方向盤角速度的轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst進行一次提前處理而進行計算，根據這兩個加速器感應目標橫擺力矩Mdt和轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst，計算施加在轉彎內輪上的制動力(目標制動液壓PBf (轉彎內側前輪)、PBr (轉彎內側后輪))，輸出至制動器驅動部32。因此，控制單元30如圖2所示，主要由發(fā)動機驅動力計算部30a、前后軸間接合扭矩計算部30b、驅動力的變化量計算部30c、與驅動力變化相對應的制動力計算部30d、加速器感應目標橫擺力矩計算部30e、轉向操縱感應目標橫擺力矩計算部30f、轉彎內輪總制動力計算部30g、以及目標制動液壓計算部30h構成。發(fā)動機驅動力計算部30a從加速器開度傳感器23輸入加速器開度θ ρ,從發(fā)動機轉速傳感器M輸入發(fā)動機轉速ω e，從變速器控制裝置27輸入主變速傳動比i。并且，例如，通過下述(1)式，計算發(fā)動機驅動力Fd，將其輸出至前后軸間接合扭矩計算部30b、驅動力變化量計算部30c。Fd = f ( θ ρ, ωθ) · (i · Gf)/Rt ...(1)其中，f ( θ ρ，ωβ)是參照預先設定的對應圖(發(fā)動機特性的對應圖)，根據加速器開度θ ρ、發(fā)動機轉速coe推定的發(fā)動機輸出扭矩。另外，Gf是最終傳動比，Rt是輪胎半徑。另外，發(fā)動機驅動力Fd也可以利用下述(1)，式計算。Fd = f ( ua) ‘ (i · Gf)/Rt ... (1)，其中，f(ua)是參照預先設定的對應圖(發(fā)動機特性的對應圖)，根據吸入空氣量 υ a計算出的實際的發(fā)動機輸出扭矩。前后軸間接合扭矩計算部30b，從發(fā)動機驅動力計算部30a輸入發(fā)動機驅動力Fd。 并且，例如，通過下述(2)式，計算出前后軸間的接合扭矩Cawd，并輸出至分動離合器驅動部31。Cawd = (1/(1+Tawd · s)) .Fd · Gawd ... (2)其中，Tawd是低通濾波(一次延遲濾波)的時間常數(shù)，s是拉普拉斯算子，Gawd是控制增益(規(guī)定值)。S卩，前后軸間的接合扭矩Cawd如上述⑵式所示，因為以一次延遲設定，所以例如如在圖7的前后驅動力分配控制的例子中所示，其特性為，即使在時刻t2隨著駕駛者操作輸入加速器開度而設定控制量的情況下，也不會如現(xiàn)有的(無一次延遲處理)的前后驅動力分配控制那樣控制量隨著加速器開度增加，而是延遲地追隨。驅動力的變化量計算部30c從發(fā)動機驅動力計算部30a輸入發(fā)動機驅動力Fd。并且，例如通過下述C3)式，計算發(fā)動機驅動力Fd的隨時間變化量(驅動力的變化量)ΔFd，
5并輸出至與驅動力的變化相對應的制動力計算部30d。AFd = Fd-(1/1+Tl · s)) · Fd ... (3)其中，Tl是低通濾波的時間常數(shù)，s是拉普拉斯算子。另外，在本實施方式中，通過濾波處理計算驅動力的變化量AFd,但也可以僅通過從本次計算出的發(fā)動機驅動力Fd中減去規(guī)定時間(例如1秒)前的發(fā)動機驅動力Fd而計算出。與驅動力的變化相對應的制動力計算部30d，從驅動力的變化量計算部30c輸入驅動力變化量AFcL然后，例如通過下述(4)式，計算與驅動力的變化相對應的制動力 Fdtd，并輸出至加速器感應目標橫擺力矩計算部30e。Fdtd = ((Th · s)/(l+Th · s)) · AFd ... (4)其中，Th是高通濾波(一次提前濾波)的時間常數(shù)。S卩，與驅動力的變化相對應的制動力Fdtd，如上述(4)式所示，因為以一次提前設定，所以在根據該值設定制動力(控制量)的情況下，例如在圖7的制動控制的例子中所示，在時刻t2隨著駕駛者操作輸入加速器開度而設定制動力(控制量)的情況下，可以快速設定基于該值的制動力(控制量)，然后，施加逐漸衰減的控制量。加速器感應目標橫擺力矩計算部30e從橫向加速度傳感器25輸入車體橫向加速度(d2y/dt2)，從與驅動力的變化相對應的制動力計算部30d輸入與驅動力變化相對應的制動力Fdtd。并且，例如通過下述(5)式，計算出加速器感應目標橫擺力矩Mdt，并輸出至轉彎內輪總制動力計算部30g。Mdt = Fdtd .Gc ... (5)其中，Gc是與轉彎狀態(tài)相對應的控制增益，例如，參照圖4所示的對應圖而設定。 與該轉彎狀態(tài)相對應的控制增益Gc的對應圖為，在(作為代表車輛轉彎狀態(tài)的參數(shù)的)車體橫向加速度(d2y/dt2)大致接近于0的區(qū)域(接近于直線行駛的區(qū)域)中，將與轉彎狀態(tài)相對應的控制增益Gc設定為0。即，在接近于直線行駛的區(qū)域中，因為基本沒有必要通過制動控制產生橫擺力矩而修正車輛動作，所以將作為制動控制的控制量的基礎的加速器感應目標橫擺力矩Mdt設定為0。另外，在本實施方式中，對應于作為代表車輛轉彎狀態(tài)的參數(shù)的車體橫向加速度(d2y/dt2)，設定與轉彎狀態(tài)相對應的控制增益Ge，除此之外，也可以對應于作為代表車輛轉彎狀態(tài)的參數(shù)的橫擺力矩，設定與轉彎狀態(tài)相對應的控制增益Ge。轉向操縱感應目標橫擺力矩計算部30f，從車速傳感器21輸入車速V，從方向盤角傳感器22輸入方向盤角θ H，從橫向加速度傳感器25輸入車體橫向加速度(d2y/dt2)。并且，例如通過下述(6)式，計算轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst，并輸出至轉彎內輪總制動力計算部30g。Mst = (d θ H/dt) · ((Ts · s)/(l+Ts · s))· GMZV · I (d2y/dt2) | ... (6)在這里，Ts是高通濾波(一次提前濾波)的時間常數(shù)。另外。GMZV是對應于車速的控制增益，例如參照圖5所示的對應圖而設定。與該車速V相對應的橫擺力矩GMZV的特性設定為，在車速V較小的區(qū)域中大致為0，另外，在車速V較大的區(qū)域中，隨著車速V增大而逐漸減小。這是因為在車速V接近于0的很低速的區(qū)域中，基本上沒必要利用制動控制產生橫擺力矩而修正車輛動作，所以將作為制動控制的控制量的基礎的轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst設定為0。另外，如果車速V為高速，也是基本上沒有必要利用制動控制產生橫擺力矩而提高車輛的轉向操縱響應性的特性。另外，轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst，如上述(6)式所示，因為以一次提前設定， 所以在根據該值設定制動力(控制量)的情況下，例如在圖7的制動控制的例子中所示，在時刻tl隨著駕駛者操作輸入方向盤角而設定制動力(控制量)的情況下，能夠快速設定基于該值的制動力(控制量)，然后，施加逐漸衰減的控制量。轉彎內輪總制動力計算部30g，從加速器感應目標橫擺力矩計算部30e輸入加速器感應目標橫擺力矩Mdt，從轉向操縱感應目標橫擺力矩計算部30f輸入轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst。并且，例如通過下述(7)式，計算轉彎內輪的總制動力FB，并輸出至目標制動液壓計算部30h。FB = FBf+FBr = 2 · (Mdt+Mst) /w ... (7)其中，F(xiàn)Bf是轉彎內側前輪的制動力，F(xiàn)Br是轉彎內側后輪的制動力，在后述的目標制動液壓計算部30h中說明。目標制動液壓計算部30h從橫向加速度傳感器25輸入車體橫向加速度(d2y/dt2)， 從路面摩擦系數(shù)推定裝置26輸入路面摩擦系數(shù)μ，從轉彎內輪總制動力計算部30g輸入轉彎內輪的總制動力FB。并且，通過下述(8)、(9)式，計算轉彎內側前后輪的制動力FBf、 FBr，通過下述(10)、(11)，計算轉彎內側前后輪的制動力PBf、PBr，并輸出至制動器驅動部 32。FBf = FB · DB ... (8)FBr = FB · (I-DB) ... (9)其中，DB是例如參照圖6所示的預先設定的對應圖而設定的轉彎內輪制動力的前后分配比。該轉彎內輪制動力的前后分配比DB在本實施方式中，隨著輪胎的抓地狀態(tài)向極限接近(即，d2y/dt2|/y增大)，使制動力的前后分配比DB從接近于靜止時的接地載荷分配比的值減小而設定。另外，轉彎內輪制動力的前后分配比DB并不限定于這種特性。PBf = FBf · KBf …(10)PBr = FBr ‘ KBr ...(11)其中，KBf、KBr是根據制動各元素(車輪制動壓力缸直徑等)確定的常數(shù)。下面，根據圖3的流程圖說明上述控制單元30執(zhí)行的車輛動作控制程序。首先，在步驟(以下簡稱為“S”)S101中，讀入必要的參數(shù)，即車速V、方向盤角 θ H、加速器開度θ ρ、發(fā)動機轉速ω e、車體橫向加速度(d2y/dt2)、路面摩擦系數(shù)μ、主變速傳動比i。然后，進入S102，利用發(fā)動機驅動力計算部30a，通過上述(1)式或(1) ’式計算發(fā)動機驅動力Fd。然后，進入S103，利用前后軸間接合扭矩計算部30b，通過上述( 式，計算前后軸間接合扭矩Cawd，并輸出至分動離合器驅動部31。然后，進入S104，利用驅動力的變化量計算部30c，通過上述( 式，計算發(fā)動機驅動力Fd的隨時間變化量(驅動力的變化量)AFdO。然后，進入S105，利用與驅動力的變化相對應的制動力計算部30d，通過上述(4) 式，計算與驅動力的變化相對應的制動力Fdtd。然后，進入S106，利用加速器感應目標橫擺力矩計算部30e，通過上述( 式，計算加速器感應目標橫擺力矩Mdt。然后，進入S107，利用轉向操縱感應目標橫擺力矩計算部30f，通過上述(6)式，計算轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst。然后，進入S108，利用轉彎內輪總制動力計算部30g，通過上述(7)式，計算轉彎內輪的總制動力FB。然后，進入S109，利用目標制動油壓計算部30h，通過上述(8)、(9)式，計算轉彎內側前后輪的制動力FBf、FBr。然后，進入S110，通過上述(10)、(11)式，計算轉彎內側前后輪的制動力PBf、PBr，
并輸出至制動器驅動部32，退出程序。利用圖7的時間曲線說明根據本實施方式，按照上述方式控制的車輛動作控制的一個例子。該時間曲線表示駕駛者在時刻tl進行轉向后，在時刻t2踩下加速器踏板的例子。因此，在駕駛者進行了轉向操縱輸入后的時刻tl，由在上述(6)式中計算出的轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst得到的轉彎內輪驅動力以一次提前設定后輸出。通過該時刻tl的轉向操縱輸入，在現(xiàn)有技術中如圖中的虛線所示，發(fā)生一定的車體側滑角(在該例子中為稍微發(fā)生車頭偏離的方向)的車輛動作，但通過施加由上述轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst得到的對轉彎內輪的驅動力，如圖中的實線所示，車輛動作被修正為向前方。(另外，本實施方式是前后驅動力分配控制不隨著轉向操縱輸入而變化的例子)。在這種狀態(tài)下，如果在時刻t2駕駛者進行加速輸入，則通過前后驅動力分配控制，輸出利用上述( 式計算出的前后軸間的接合扭矩Cawd。如前所述，在本實施方式中， 前后軸間的接合扭矩Cawd因為以一次延遲設定，所以其特性為，即使在時刻t2隨著駕駛者操作輸入加速器開度而設定控制量的情況下，也不會如現(xiàn)有的(無一次延遲處理)前后驅動力分配控制那樣控制量隨著加速器開度一起增加，而是延遲地追隨。另外，在時刻t2，由利用上述0)、(5)計算出的加速器開度感應目標橫擺力矩Mdt 得到的轉彎內輪制動力以一次提前設定后輸出。因此，車輛首先在制動控制中利用加速器開度感應目標橫擺力矩Mdt向轉彎內輪施加制動力，由此，如圖中實線所示，可以將車輛動作修正為向前方向，然后，分動離合器15 接合，防止現(xiàn)有的加劇車頭偏離的趨勢，從而發(fā)揮駕駛者希望的轉彎性能。由此，根據本發(fā)明的實施方式，計算發(fā)動機驅動力Fd，根據該發(fā)動機驅動力Fd，進行一次延遲處理，計算前后軸間的接合扭矩Cawd，并輸出至分動離合器驅動部31。另一方面，根據發(fā)動機驅動力Fd的隨時間變化(驅動力的變化量AFd)，以一次提前處理計算出與隨著時間經過而衰減的驅動力的變化相對應的制動力Fdtd，計算出基于與驅動力的變化相對應的制動力Fdtd的加速器開度感應目標橫擺力矩Mdt，以一次提前處理計算出基于方向盤角速度的轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst，根據這兩個加速器開度感應目標橫擺力矩 Mdt和轉向操縱感應目標橫擺力矩Mst，計算出施加在轉彎內側內輪上的制動力(目標制動液壓PBf (轉彎內側前輪)、PBr (轉彎內側后輪))，并輸出至制動器驅動部32。由此，因為一邊通過制動控制向規(guī)定的向前行駛狀態(tài)變化，一邊使分動離合器15接合，所以可以協(xié)調前后驅動力分配控制和制動控制，適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)轉向操縱響應性和牽引力性能。
權利要求
1.一種車輛動作控制裝置，其具有前后驅動力分配控制單元，其對應于車輛的運動狀態(tài)，控制前后軸間的接合扭矩；以及制動力控制單元，其對應于車輛的駕駛狀態(tài)而向設定的車輪施加制動力， 其特征在于，由上述前后驅動力分配控制單元進行的上述前后軸間的接合，與由上述制動力控制單元進行的上述制動力的施加相比，延遲執(zhí)行。
2.如權利要求1所述的車輛動作控制裝置，其特征在于，上述前后驅動力分配控制單元對上述前后軸間的接合扭矩進行延遲處理而進行計算。
3.如權利要求1所述的車輛動作控制裝置，其特征在于，上述前后驅動力控制單元對施加在上述車輪上的制動力進行提前處理而進行計算。
4.如權利要求1至3中的任意一項所述的車輛動作控制裝置，其特征在于，上述前后驅動力分配控制單元計算出的上述前后軸間的接合扭矩、和上述制動力控制單元計算出的上述制動力，至少對應于車輛的驅動力而進行計算。
5.如權利要求1至3中的任意一項所述的車輛動作控制裝置，其特征在于，由上述制動力控制單元計算出的上述制動力，是根據轉彎中驅動力隨時間的變化和轉向操縱變化而進行計算的。
6.如權利要求1至3中的任意一項所述的車輛動作控制裝置，其特征在于， 被上述制動力控制單元施加上述制動力的車輪為轉彎內輪。
7.如權利要求1至3中的任意一項所述的車輛動作控制裝置，其特征在于，由上述制動力控制單元計算出的上述制動力，是通過與時間相對應的衰減處理而進行計算的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛動作控制裝置，其協(xié)調前后驅動力分配控制和制動控制，適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)轉向操縱響應性和牽引力性能。其計算發(fā)動機驅動力，根據該發(fā)動機驅動力進行一次延遲處理，計算前后軸間的接合扭矩，輸出至分動離合器驅動部。另一方面，根據發(fā)動機驅動力的隨時間變化進行一次提前處理，計算與隨時間經過而衰減的驅動力的變化相對應的制動力，計算基于與驅動力變化相對應的制動力的加速器感應目標橫擺力矩，進行一次提前處理而計算基于方向盤角速度的轉向操縱感應目標橫擺力矩，根據這兩個加速器感應目標橫擺力矩和轉向操縱感應目標橫擺力矩，計算施加在轉彎內輪上的制動力，輸出至制動器驅動部。
文檔編號B60T8/1755GK102398579SQ201110272059
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權日2010年9月10日
發(fā)明者松野浩二 申請人:富士重工業(yè)株式會社