車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使用了制動(dòng)力以及驅(qū)動(dòng)力的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車領(lǐng)域中，為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好性、穩(wěn)定性、舒適性的提高，不僅開發(fā)了用 于防止轉(zhuǎn)向中的自旋、脫離道路等的側(cè)滑防止裝置（Electronic Stability Control: 以下稱為ESC)等車輛控制系統(tǒng)，還在加速開發(fā)使用了稱為車輛間距離控制（Adaptive Cruise Control:以下稱為ACC)或車道離開防止系統(tǒng)、預(yù)碰撞安全的智能道路交通系統(tǒng) (Intelligent Transport Systems:以下稱為 ITS)的車輛控制系統(tǒng)。
[0003] ESC是基于直接橫擺力矩控制（Direct Yaw-moment Control :DYC)的想法的車輛 運(yùn)動(dòng)控制（參照非專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 如非專利文獻(xiàn)1中記載的那樣，該DYC是為了提高車輛的操縱性和穩(wěn)定性，直接促 進(jìn)車輛的繞Z軸的旋轉(zhuǎn)即橫擺運(yùn)動(dòng)，或通過使左右輪的制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力具有差分來控制用 于進(jìn)行恢復(fù)的橫擺力矩的方法。
[0005] 此外，還存在以下的方法：與通過方向盤操作產(chǎn)生的橫向運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系自動(dòng)地進(jìn) 行加減速，由此在前輪和后輪之間產(chǎn)生負(fù)載轉(zhuǎn)移，從而提高車輛的操縱性和穩(wěn)定性的方法 (參照非專利文獻(xiàn)2)。
[0006] 用于自動(dòng)進(jìn)行的加減速指令值（目標(biāo)前后加速度GJ如下式1所示，
[0007] [式 1]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于，具有： 控制單元，其獨(dú)立地控制車輛的各輪的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)扭矩和/或制動(dòng)力或制動(dòng)扭矩； 車輛加減速指令運(yùn)算單元，其根據(jù)所述車輛的橫向加加速度來計(jì)算車輛加減速指令 值； 第1車輛橫擺力矩指令運(yùn)算單元，其根據(jù)所述車輛的橫向加加速度來計(jì)算第1車輛橫 擺力矩指令值；以及 第2車輛橫擺力矩指令運(yùn)算單元，其根據(jù)所述車輛的側(cè)滑信息來計(jì)算第2車輛橫擺力 矩指令值， 并且具有： 第1模式，根據(jù)所述車輛加減速指令值，使所述車輛的4個(gè)輪中的左右輪產(chǎn)生大體相同 的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)扭矩和/或制動(dòng)力或制動(dòng)扭矩，來控制車輛的加減速； 第2模式，根據(jù)所述第1車輛橫擺力矩指令值，使所述車輛的4個(gè)輪中的左右輪產(chǎn)生不 同的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)扭矩和/或制動(dòng)力或制動(dòng)扭矩，來控制車輛的橫擺力矩；以及 第3模式，根據(jù)所述第2車輛橫擺力矩指令值，使所述車輛的4個(gè)輪中的左右輪產(chǎn)生不 同的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)扭矩和/或制動(dòng)力或制動(dòng)扭矩，來控制車輛的橫擺力矩。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 所述第1模式是第1. 1模式和第1. 2模式中的某一方或雙方，其中， 第1. 1模式為在車輛橫向加速度與車輛橫向加加速度的積為正時(shí)，基于通過所述車輛 加減速指令運(yùn)算單元根據(jù)所述車輛的橫向加加速度計(jì)算出的車輛加減速指令值，來控制車 輛的減速的模式； 第1. 2模式為在車輛橫向加速度與車輛橫向加加速度的積為負(fù)時(shí)，基于通過所述車輛 加減速指令運(yùn)算單元根據(jù)所述車輛的橫向加加速度計(jì)算出的車輛加減速指令值，來控制車 輛的加速的模式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 所述第2模式是第2. 1模式和第2. 2模式中的某一方或雙方，其中， 第2. 1模式為在車輛橫向加速度與車輛橫向加加速度的積為正時(shí)，基于所述第1車輛 橫擺力矩指令運(yùn)算單元根據(jù)所述車輛的橫向加加速度計(jì)算出的所述第1車輛橫擺力矩指 令值即車輛轉(zhuǎn)向促進(jìn)側(cè)的橫擺力矩指令值，來控制車輛的轉(zhuǎn)向促進(jìn)側(cè)的橫擺力矩的模式； 第2. 2模式為在車輛橫向加速度與車輛橫向加加速度的積為負(fù)時(shí)，基于所述第1車輛 橫擺力矩指令運(yùn)算單元根據(jù)所述車輛的橫向加加速度計(jì)算出的所述第1車輛橫擺力矩指 令值即車輛穩(wěn)定側(cè)的橫擺力矩指令值，來控制車輛的穩(wěn)定側(cè)的橫擺力矩的模式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 所述第3模式是第3. 1模式和第3. 2模式的雙方，其中， 第3. 1模式為根據(jù)所述第2車輛橫擺力矩指令值即車輛穩(wěn)定側(cè)的橫擺力矩指令值，來 控制車輛的穩(wěn)定側(cè)的橫擺力矩的模式； 第3. 2模式為根據(jù)所述第2車輛橫擺力矩指令值即車輛轉(zhuǎn)向促進(jìn)側(cè)的橫擺力矩指令 值，來控制車輛的轉(zhuǎn)向促進(jìn)側(cè)的橫擺力矩的模式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 具有所述第1車輛橫擺力矩指令值與所述第2車輛橫擺力矩指令值的調(diào)停單元， 所述調(diào)停單元采用并輸出所述第1車輛橫擺力矩指令值和所述第2車輛橫擺力矩指令 值中的絕對(duì)值大的一方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 在相同的控制器內(nèi)具備所述車輛加減速指令運(yùn)算單元和所述第1車輛橫擺力矩指令 運(yùn)算單元， 從所述控制器通過通信將由所述車輛加減速指令運(yùn)算單元計(jì)算出的所述車輛加減速 指令值和由所述第1車輛橫擺力矩指令運(yùn)算單元計(jì)算出的所述第1車輛橫擺力矩指令值發(fā) 送給所述控制單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 具有產(chǎn)生制動(dòng)力或制動(dòng)扭矩的電動(dòng)機(jī)， 所述控制單元具有再生單元，其再生在由所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生所述制動(dòng)力或所述制動(dòng)扭矩 時(shí)所產(chǎn)生的電力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 生成所述車輛加減速指令值，以便在所述車輛的橫向加速度增加時(shí)使所述車輛減速， 在所述車輛的橫向加速度減少時(shí)使所述車輛加速。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 生成所述車輛加減速指令值，以便在所述車輛的轉(zhuǎn)向角增加時(shí)使所述車輛減速，在所 述車輛的轉(zhuǎn)向角減少時(shí)使所述車輛加速。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 基于根據(jù)所述車輛的轉(zhuǎn)向角和車速生成的所述車輛的橫向加速度以及橫向加加速度、 預(yù)先決定的增益，來生成所述車輛加減速指令值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 在將車輛的橫向加速度設(shè)為Gy，將車輛的橫向加加速度設(shè)為Gyd(rt，將預(yù)先決定的橫向 加加速度增益設(shè)為Cxy，將預(yù)先決定的一次延遲時(shí)間常數(shù)設(shè)為T，將預(yù)先決定的拉普拉斯運(yùn) 算符設(shè)為s，將預(yù)先決定的偏置設(shè)為GxD。時(shí)，通過下式計(jì)算所述車輛加減速指令值Gx。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 生成所述第1車輛橫擺力矩指令值，以便在所述車輛的橫向加速度增加時(shí)促進(jìn)所述車 輛的轉(zhuǎn)向，在所述車輛的橫向加速度減少時(shí)所述車輛的轉(zhuǎn)向復(fù)原。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 生成所述第1車輛橫擺力矩指令值，以便在所述車輛的轉(zhuǎn)向角增加時(shí)促進(jìn)所述車輛的 轉(zhuǎn)向，在所述車輛的轉(zhuǎn)向角減少時(shí)所述車輛的轉(zhuǎn)向復(fù)原。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 基于根據(jù)所述車輛的轉(zhuǎn)向角和車速生成的車輛的橫向加速度以及橫向加加速度、預(yù)先 決定的增益，來生成所述第1車輛橫擺力矩指令值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 在將車輛橫向加速度設(shè)為Gy，將車輛橫向加加速度設(shè)為Gyd()t，將預(yù)先決定的橫向加加 速度增益設(shè)為，將預(yù)先決定的一次延遲時(shí)間常數(shù)設(shè)為T_，將預(yù)先決定的拉普拉斯運(yùn)算符 設(shè)為s時(shí)，通過下式計(jì)算所述第1車輛橫擺力矩指令Mz+
16. 根據(jù)權(quán)利要求10、11、14、15中的任一項(xiàng)所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 對(duì)橫向加速度進(jìn)行時(shí)間微分處理來計(jì)算所述橫向加加速度， 所述橫向加速度根據(jù)轉(zhuǎn)向角和車速來推定，或者根據(jù)由橫擺率傳感器檢測(cè)出的橫擺率 和車速來推定，或者通過橫向加速度傳感器進(jìn)行測(cè)量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 所述車輛加減速指令值具有加速指令值和減速指令值， 在輸入了來自駕駛員的制動(dòng)操作指令時(shí)，所述加速指令值成為零，在輸入了來自駕駛 員的加速操作指令時(shí)，所述減速指令值成為零。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 所述車輛加減速指令值根據(jù)由外界信息檢測(cè)單元檢測(cè)出的外界信息而成為零，所述外 界信息包含障礙物信息、前行車輛信息、后方車輛信息中的任意一個(gè)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 所述車輛加減速指令運(yùn)算單元根據(jù)由外界信息檢測(cè)單元檢測(cè)出的外界信息使所述橫 向加加速度增益Cxy變化， 所述外界信息包含障礙物信息、前行車輛信息、后方車輛信息中的任意一個(gè)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于， 所述第1車輛橫擺力矩指令運(yùn)算單元根據(jù)由外界信息檢測(cè)單元檢測(cè)出的外界信息使 所述橫向加加速度增益Cmnl變化， 所述外界信息包含障礙物信息、前行車輛信息、后方車輛信息中的任意一個(gè)。
【專利摘要】為了提供一種提高操縱性、穩(wěn)定性、駕駛舒適性的車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置，該車輛的運(yùn)動(dòng)控制裝置具有：控制單元，其獨(dú)立地控制車輛的各輪的驅(qū)動(dòng)力；加減速指令運(yùn)算單元，其根據(jù)橫向加加速度來計(jì)算加減速指令值；第1橫擺力矩指令運(yùn)算單元，其根據(jù)橫向加加速度來計(jì)算第1車輛橫擺力矩指令值；第2橫擺力矩指令運(yùn)算單元，其根據(jù)側(cè)滑信息來計(jì)算第2橫擺力矩指令值；第1模式，其根據(jù)加減速指令值，使4輪中的左右輪產(chǎn)生大體相同的驅(qū)動(dòng)力，來控制加減速；第2模式，其根據(jù)第1橫擺力矩指令值，使4輪中的左右輪產(chǎn)生不同的驅(qū)動(dòng)力，來控制橫擺力矩；以及第3模式，其根據(jù)第2橫擺力矩指令值，使4輪中的左右輪產(chǎn)生不同的驅(qū)動(dòng)力，來控制橫擺力矩。
【IPC分類】B60T8-1755, B60W10-08, B60W30-045, B60W10-184, B60L15-20
【公開號(hào)】CN104703854
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380051395
【發(fā)明人】山門誠, 佐佐木光秀, 植山干夫, 長塚敬一郎
【申請(qǐng)人】日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年9月20日
【公告號(hào)】EP2905193A1, US20150239442, WO2014054432A1