專利名稱：車輛控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛控制裝置，特別是涉及判斷車輛的側(cè)翻傾向的裝置。
背景技術(shù)：
目前，已知有判斷車輛的側(cè)翻傾向的車輛控制裝置。例如專利文獻1記載的裝置中，使用車輛的橫向加速度來設(shè)定表示車輛橫向動作特性的變量，通過判斷該變量值是否在閾值以上來判斷側(cè)翻傾向。專利文獻1 日本特表2004-534694。

發(fā)明內(nèi)容
但側(cè)翻傾向的判斷精度還有提高的余地。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高側(cè)翻傾向判斷精度的裝置。為了達到上述目的，本發(fā)明的裝置優(yōu)選將作用在車輛上的多方向的加速度進行合成而使用合成加速度來判斷側(cè)翻傾向。由此，能夠提高判斷側(cè)翻傾向的精度。具體地說，本發(fā)明的車輛控制裝置，其特征在于，具有控制單元，該控制單元具備 計算將作用在車輛上的兩方向加速度合成而成的合成加速度的合成加速度信息計算部、計算將所述加速度的變化量合成而成的合成加加速度或所述合成加速度的變化量即合成加加速度的合成加加速度計算部、利用計算出的合成加速度或合成加加速度來判斷車輛側(cè)翻傾向的側(cè)翻傾向判斷部。


圖1是安裝有車輛控制裝置的車輛的系統(tǒng)圖；圖2是縱軸表示前后加速度、橫軸表示橫向加速度的坐標系，表示車輛的側(cè)翻區(qū)域β的定義。圖3是縱軸表示前后加速度、橫軸表示橫向加速度的坐標系，表示車輛的側(cè)翻區(qū)域β和側(cè)翻傾向區(qū)域S的定義。圖4(a) (b)表示為了抑制側(cè)翻傾向而施加制動力的例；圖5表示抑制側(cè)翻傾向的制動控制的演算框線圖；圖6表示在縱軸表示前后加速度、橫軸表示橫向加速度的坐標系中合成加速度的軌跡；圖7(a) (d)表示圖6的動作例中各變量的時序；圖8是表示車輪的滑移率與作用在輪胎上的力的關(guān)系的特性圖；圖9表示用于抽出合成加加速度的法線方向成分的方法；圖10是橫軸表示距側(cè)翻邊界線的冗余量、縱軸表示合成加加速度的法線方向成分的坐標系；
圖11是在橫軸表示距側(cè)翻邊界線的冗余量、縱軸表示合成加加速度的法線方向成分的坐標系中，表示圖6動作例的軌跡；圖12有側(cè)翻傾向積分值(側(cè)翻危險)的演算框線圖；圖13(a) (b)表示側(cè)翻危險的時間變化。附圖標記說明1控制單元 200制動控制部 4液壓單元(制動致動器)17前后加速度傳感器 18橫向加速度傳感器FL RR 車輪
具體實施例方式以下按照

實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式。[實施例1][實施例1的結(jié)構(gòu)]實施例1的車輛控制裝置適用于汽車。圖1是安裝有車輛控制裝置的車輛的系統(tǒng)簡略結(jié)構(gòu)圖。車輛具有多個車輪，具體說就是左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL、右后輪RR這四個輪，將內(nèi)燃機(發(fā)動機ENR)的輸出由自動變速器AT變速而作為驅(qū)動力向驅(qū)動輪即前輪FL、FR傳遞。驅(qū)動系統(tǒng)包括檢測油門踏板AP踏下量(駕駛者所要求的驅(qū)動力)的油門傳感器16、從油門傳感器16或CAN通信線路接受輸入的信息并將指令信號向發(fā)動機ENR 和自動變速器AT輸出以控制前輪FL、FR驅(qū)動力的發(fā)動機控制單元7、AT控制單元8。制動系統(tǒng)包括制動控制單元1、制動踏板2、主液壓缸3、液壓單元(HU) 4、車輪液壓缸61 64、各種傳感器。制動踏板2是駕駛者輸入制動操作的操作部件，經(jīng)由助力裝置即助力器2a而與主液壓缸3連接。主液壓缸3是所謂的串聯(lián)型，經(jīng)由雙系統(tǒng)的制動配管5a、 5b而與液壓單元4連接。液壓單元4是具有油壓回路的油壓單元。車輪液壓缸61 64被設(shè)置成能夠?qū)Ω鬈囕咶L、FR、RL、RR產(chǎn)生制動壓(車輪液壓缸壓)，經(jīng)由各個制動配管51 54而與液壓單元4連接。制動回路是左前輪FL和右后輪RR的車輪液壓缸61、64分別與P 系統(tǒng)的制動配管5a連接，右前輪FR和左后輪RL的車輪液壓缸62、63分別與S系統(tǒng)的制動回路5b連接，成為所謂的X配管結(jié)構(gòu)。也可以設(shè)定為所謂的前后配管結(jié)構(gòu)。當踏下制動踏板2，則主液壓缸3從被設(shè)置成一體的油箱3a接受供給制動液，根據(jù)制動踏板2的踏下量而產(chǎn)生液壓(主液壓缸壓力)。主液壓缸壓力經(jīng)由液壓單元4而向各車輪液壓缸61 64 供給。各車輪液壓缸61 64的液壓產(chǎn)生各車輪FL RR的制動力。液壓單元4是設(shè)置有多個電磁閥、電動機4a和泵的制動致動器，通過控制電磁閥等的動作而任意將各車輪FL RR的車輪液壓缸液壓進行增壓減壓，具有能夠向多個車輪的每一個施加希望的制動力的功能。制動控制單元1根據(jù)從各種傳感器和CAN總線9輸入的信息來進行實施制動控制的判斷，且向液壓單元4輸出指令信號來控制其動作，是實行制動控制的電子控制單元 E⑶。所說的制動控制是指抑制車輪滑移率增大的防抱死制動控制ABS (Anti Lock Brake System)和抑制車輛橫向滑動等的穩(wěn)定性控制VDC(Vehicle Dynamics Control)等，按照確保安全性和方便性的功能要求來控制各車輪FL RR的車輪液壓缸液壓(制動壓)，由此，抑制車輪抱死或控制車輛動作。制動控制單元1被作為與液壓單元4成一體的單元來設(shè)置，但也可以將兩單元1、4分別設(shè)置。制動控制單元1和發(fā)動機控制單元7以及AT控制單元8被能夠雙向通信的CAN通信線(CAN總線9)相互連接，被設(shè)置成能夠相互交換信息。各種傳感器是車輛信息的檢測機構(gòu)，具有車輛動作傳感器單元10、車輪速度傳感器11 14、轉(zhuǎn)向角傳感器15。將車輪速度傳感器11 14設(shè)置在各車輪FL RR，檢測各車輪FL RR的轉(zhuǎn)速(車輪速度)，將檢測信號向制動控制單元1輸出。轉(zhuǎn)向角傳感器15 檢測駕駛者操作的方向盤SW(方向盤)的轉(zhuǎn)動角即轉(zhuǎn)向角，將檢測信號向CAN總線9輸出。 車輛動作傳感器單元10是將分別檢測表示車輛動作的加速度G和偏航率(3 — X卜)Y 等各種信息的傳感器17、18、19集成而一體化的復合傳感器，將檢測信號向制動控制單元1 輸出。前后加速度傳感器17檢測表示作用在車輛上的前后方向的加速度即車輛縱擺動作的前后加速度Xg。橫向加速度傳感器18檢測表示作用在車輛上的左右方向(橫向)的加速度即車輛側(cè)擺動作的橫向加速度Yg。偏航率傳感器19檢測車輛的轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動角變化速度即車輛的橫擺動作的偏航率Y。制動控制單元1根據(jù)檢測出的車輛動作和車輪速度來調(diào)整各車輪FL RR的制動壓，實行ABS、VDC、ACC等制動控制。由于這些制動的詳細情況是周知的，所以省略說明。制動控制單元1 (以下簡稱為控制單元1)構(gòu)成車輛控制裝置。實施例1的控制單元1具備車輛動作判斷部100和制動控制部200。車輛動作判斷部100判斷車輛是否有側(cè)翻(橫転)傾向。本說明書中，“側(cè)翻傾向”表示發(fā)生側(cè)翻的概率即可能性程度，不僅表示有無發(fā)生側(cè)翻的可能性，還表示該可能性的大小。另外，“有側(cè)翻傾向”則意味著側(cè)翻可能性比較高。制動控制部200在車輛動作判斷部100判斷車輛有側(cè)翻傾向的情況下，使液壓單元 4動作，為了抑制側(cè)翻傾向而向多個車輪FL RR施加制動力。車輛動作判斷部100具備計算作用在車輛上的前后方向加速度Xg的前后方向加速度計算部、計算作用在車輛上的左右方向即橫向加速度Yg的橫向加速度計算部、計算與將算出的各加速度Xg、Yg合成而成的合成加速度G相關(guān)的合成加速度信息的合成加速度信息計算部、預(yù)先設(shè)定側(cè)翻邊界線的側(cè)翻邊界線設(shè)定部、使用計算出的合成加速度信息和側(cè)翻邊界線來判斷車輛的側(cè)翻傾向的側(cè)翻傾向判斷部。前后方向加速度計算部和橫向加速度計算部根據(jù)來自車輛動作傳感器單元10的檢測信號而分別計算前后加速度Xg和橫向加速度Yg。在此，為了排除由路面干擾等引起的加速度干擾成分而將車輛動作的加速度成分抽出，優(yōu)選對于傳感器的檢測信號實施濾波演算。合成加速度信息計算部具有合成加速度計算部。合成加速度計算部根據(jù)前后方向加速度計算部和橫向加速度計算部分別計算出的前后加速度Xg和橫向加速度Yg來計算合成加速度G。能夠根據(jù)將作用在車輛上的兩方向加速度Xg、Yg合成而成的合成矢量來求合成加速度G。側(cè)翻邊界線設(shè)定部設(shè)定側(cè)翻邊界線L。利用側(cè)翻邊界線L而在車輛被施加橫向加速度Yg即進行側(cè)擺動作和被施加前后加速度Xg即進行縱擺動作時，能夠區(qū)分車輛可能是在側(cè)翻(發(fā)生橫向傾覆)的區(qū)域即側(cè)翻區(qū)域β還是在其以外的非側(cè)翻區(qū)域即穩(wěn)定區(qū)域α。 這樣區(qū)分側(cè)翻區(qū)域β和穩(wěn)定區(qū)域α的側(cè)翻邊界線L是與加速度(Xg、Yg)有關(guān)的邊界線， 本實施例1中，該邊界線被設(shè)定為在車輛被施加橫向加速度Yg和前后加速度Xg時，將轉(zhuǎn)動內(nèi)輪側(cè)的輪負載是零的點(合成加速度G)連接而成的線。如以下所說明的那樣，基于該車輛的各參數(shù)設(shè)定側(cè)翻邊界線。[側(cè)翻區(qū)域的定義]
以下，說明側(cè)翻區(qū)域β (側(cè)翻邊界線L)設(shè)定方法的一例。設(shè)定方法并不限定于此，而是能夠選擇適當?shù)姆椒āτ诟鳂擞?，分別以下標f表示前輪、r表示后輪、χ表示車輛前后方向、y表示車輛橫向。一般地在車輛僅被施加橫向加速度時，常規(guī)的前輪負載移動量AW4lf和后輪負載移動量AW4^能夠分別由數(shù)式1、數(shù)式2求出。各數(shù)式1、2中，ms是車輛重量、ay是橫向加速度、hs是車輛重心位置的側(cè)傾中心與車輛重心之間的距離、Κφ 是前輪軸側(cè)擺剛性、是后前輪軸側(cè)擺剛性、g是重力加速度、df是前輪輪距、4是后輪輪距、1 是軸距、If是從車輛重心位置到前輪軸的距離、L是從車輛重心位置到后輪軸的距離、hf是前側(cè)傾中心離地間隙、、是后側(cè)傾中心離地間隙(參照非專利文獻1)。(教式1)
權(quán)利要求
1.一種車輛控制裝置，其特征在于，具有控制單元，該控制單元具備計算將作用在車輛上的兩方向加速度合成而成的合成加速度的合成加速度信息計算部、計算將所述加速度的變化量合成而成的合成加加速度或所述合成加速度的變化量即合成加加速度的合成加加速度計算部、利用計算出的合成加速度或合成加加速度來判斷車輛側(cè)翻傾向的側(cè)翻傾向判斷部。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛控制裝置，其特征在于，所述控制單元具備側(cè)翻邊界線設(shè)定部，設(shè)定用于與計算出的所述合成加速度或合成加加速度比較而判斷車輛側(cè)翻傾向的、與加速度相關(guān)的側(cè)翻邊界線， 所述側(cè)翻邊界線根據(jù)該車輛的各種參數(shù)來設(shè)定。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛控制裝置，其特征在于，所述側(cè)翻邊界線是在車輛被施加左右橫向加速度和前后加速度時，將轉(zhuǎn)動內(nèi)輪的輪負載是零的點連接而成的線。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛控制裝置，其特征在于，在算出的所述合成加速度到達設(shè)定的所述側(cè)翻邊界線的距離即冗余量比預(yù)先設(shè)定的距離小時，則所述控制單元判斷有側(cè)翻傾向。
5.如權(quán)利要求3所述的車輛控制裝置，其特征在于，所述控制單元具備將算出的所述合成加加速度分解成所述側(cè)翻邊界線的法線方向成分的合成加加速度法線方向分解部，根據(jù)所述法線方向成分與所述側(cè)翻邊界線的關(guān)系來判斷車輛側(cè)翻傾向。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛控制裝置，其特征在于，所述控制單元在法線方向成分量是預(yù)先設(shè)定的危險判斷閾值以上時，則判斷車輛有側(cè)翻傾向。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛控制裝置，其特征在于，所述控制單元具備側(cè)翻傾向積分值演算部，其將所述法線方向成分量與所述危險判斷閾值的偏差進行積分，在所述積分值是預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值以上時，則判斷車輛有側(cè)翻傾向。
8.如權(quán)利要求1所述的車輛控制裝置，其特征在于，所述車輛具備能夠向車輛所設(shè)置的多個車輪的每一個施加制動力的制動致動器， 具備在所述側(cè)翻傾向判斷部判斷有側(cè)翻傾向時使所述制動致動器動作的制動控制部。
9.如權(quán)利要求8所述的車輛控制裝置，其特征在于，所述制動控制部為了使所述合成加速度或合成加加速度變小而向所述多個車輪施加制動力。
全文摘要
提供一種車輛控制裝置，能夠提高側(cè)翻傾向的判斷精度，具有控制單元(1)，該控制單元(1)具備計算將作用在車輛上的多方向加速度(Xg、Yg)合成而成的合成加速度G的合成加速度計算部、計算將多方向加速度的變化量(dXg/dt、dYg/dt)合成而成的合成加加速度(dG/dt)的合成加加速度計算部、利用計算出的合成加加速度(dG/dt)來判斷車輛側(cè)翻傾向的側(cè)翻傾向判斷部。
文檔編號B60T8/1755GK102476629SQ20111029989
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者古山浩司, 渡邊旭 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社