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車輛用制動力控制裝置的制造方法_3

文檔序號:9901126閱讀:來源:國知局
力轉(zhuǎn)換為車體B的上下力的上下力轉(zhuǎn)換率由tan (0f )、tan (0r)表示。決定上下力轉(zhuǎn) 換率的要素為瞬間旋轉(zhuǎn)中心Cf、Cr的位置,瞬間旋轉(zhuǎn)中心Cf、Cr由懸架20 (主要是連桿機構(gòu)) 決定。
[0087]因此,通過控制車輪10的制動驅(qū)動力,能夠賦予車體B上下方向的力,能夠控制車 輛(車體B)的運動狀態(tài)。
[0088]接著,對加速器操作時的動力ECU51的處理進行說明。圖3是表示由動力E⑶51實施 的驅(qū)動控制程序的流程圖。動力ECU51在未從制動器ECU53接收到再生制動要求的情況下, 以預定的運算周期反復實施驅(qū)動控制程序。
[0089]當本程序啟動時,在步驟Sll中,動力ECU51檢測駕駛員操作狀態(tài)和車輛運動狀態(tài)。 在該情況下,動力ECU51獲取根據(jù)操作狀態(tài)檢測裝置60的傳感器值而得到的加速器操作量、 轉(zhuǎn)向操作量,并且獲取根據(jù)由運動狀態(tài)檢測裝置65檢測到的傳感器值而得到的車速及表示 車體的運動狀態(tài)(橫擺運動、轉(zhuǎn)動運動、俯仰運動、垂蕩運動)的程度的運動狀態(tài)量。
[0090] 接著,在步驟S12中,動力ECU51基于加速器操作量來運算駕駛員要求驅(qū)動力 Fareq。駕駛員要求驅(qū)動力Fareq是駕駛員所要求的應(yīng)由車輛整體產(chǎn)生的車輛前后方向的驅(qū) 動力、即行駛用的驅(qū)動力(使車輪10的旋轉(zhuǎn)速度增加的方向的力)。動力ECU51存儲有根據(jù)加 速器操作量而導出駕駛員要求驅(qū)動力Fareq的映射等關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),使用該關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)來運算駕 駛員要求驅(qū)動力Fareq。例如,駕駛員要求驅(qū)動力Fareq被設(shè)定為隨著加速器操作量(加速器 開度等)增大而增加的值。
[0091] 接著,在步驟S13中,動力ECU51運算進行車輛運動控制所需要的控制量、即左前輪 IOfl的控制用制動驅(qū)動力FcfU右前輪IOfr的控制用制動驅(qū)動力Fcfr、左后輪IOrl的控制 用制動驅(qū)動力Fcr 1、右后輪IOrr的控制用制動驅(qū)動力Fcrr。以下,對于四個輪的控制用制動 驅(qū)動力Fcfl、Fcfr、Fcrl、Ferr,在無需區(qū)分對應(yīng)的每個車輪10的情況下,將它們統(tǒng)稱為控制 用制動驅(qū)動力Fcx。
[0092] 在理想橫擺率與由橫擺率傳感器檢測到的實橫擺率間的偏差超出容許值的情況 下,或在轉(zhuǎn)動狀態(tài)量、俯仰狀態(tài)量、垂蕩狀態(tài)量中的至少一個超出容許值的情況等,執(zhí)行車 輛運動控制。因此,在無需執(zhí)行車輛運動控制的情況下,控制用制動驅(qū)動力Fcx被設(shè)定為零。
[0093] 例如,使用抑制繞通過車輛的重心Cg的前后方向軸(轉(zhuǎn)動軸)的車體的轉(zhuǎn)動運動的 目標轉(zhuǎn)動力矩Mx、抑制繞通過車輛的重心Cg的左右方向軸(俯仰軸)的車體的俯仰運動的目 標俯仰力矩My、使車輛繞通過車輛的重心Cg的鉛直方向軸(橫擺軸)旋轉(zhuǎn)的目標橫擺力矩 Mz、抑制作為車輛的重心Cg位置的上下運動的垂蕩運動(振動)的目標垂蕩力Fz來運算各車 輪10的控制用制動驅(qū)動力Fcx。關(guān)于上述目標值的運算,能夠采用眾所周知的各種運算手 法。
[0094] 例如,動力ECU51根據(jù)由行程傳感器、簧上上下加速度傳感器檢測的傳感器值來檢 測四個輪位置處的上下方向的位置、速度、加速度,從而檢測出轉(zhuǎn)動狀態(tài)量、俯仰狀態(tài)量、垂 蕩狀態(tài)量,并以消除上述運動的方式運算與檢測到的狀態(tài)量具有預定的關(guān)系的目標轉(zhuǎn)動力 矩Mx、目標俯仰力矩My、目標垂蕩力Fz。另外,動力ECU51以基于理想橫擺率與由橫擺率傳感 器檢測出的實橫擺率的偏差,來消除該偏差的方式運算目標橫擺力矩Mz,上述理想橫擺率 基于轉(zhuǎn)向角及車速而設(shè)定。
[0095] 動力EQJ51例如通過下式來計算控制用制動驅(qū)動力Fcf l、Fcfr、Fcrl、Fcrr。
[0096] [數(shù)1]
[0097]
[0098]在此,tf表示左右前輪IOf的胎面寬度,tr表示左右后輪IOr的胎面寬度。Lf表示車 輛的重心Cg與左右前輪IOf的中心之間的前后方向水平距離,Lr表示車輛的重心Cg與左右 后輪I Or的中心之間的前后方向水平距離。
[0099]在該情況下,電動機ECU52選擇目標轉(zhuǎn)動力矩Mx、目標俯仰力矩My、目標橫擺力矩 Mz、目標垂蕩力Fz中的三個來計算控制用制動驅(qū)動力Fcfl、Fcfr、Fcrl、Ferr。其理由是,最 終產(chǎn)生于各車輪10的制動驅(qū)動力由駕駛員要求驅(qū)動力Fareq來決定,即存在使控制用制動 驅(qū)動力?〇;^、?〇;^、?(^1、?(^1'的合計值為零的制約,因此無法同時使用四個目標值來進行 運算。在該情況下,在需要橫擺運動控制的情況下,電動機ECU52優(yōu)先選擇目標橫擺力矩Mz 和目標轉(zhuǎn)動力矩Mx,使用這兩個目標值Mz、Mx和剩余的目標俯仰力矩My、目標垂蕩力Fz中的 任一方的目標值來運算控制用制動驅(qū)動力Fcfl、Fcfr、Fcrl、Fcrr。
[0100] 接著,在步驟S14中,動力ECU51通過下式運算左前輪IOfl的目標制動驅(qū)動力FH、 右前輪IOfr的目標制動驅(qū)動力Ffr、左后輪IOrl的目標制動驅(qū)動力Frl、右后輪IOrr的目標 制動驅(qū)動力Frr。
[0101]
[0102]
[0103]
[0104]
[0105] 在此,af表示駕駛員要求驅(qū)動力Fareq被分配于前輪IOf的一個輪的分配比,ar表 示駕駛員要求驅(qū)動力Fareq被分配于后輪IOr的一個輪的分配比(2af+2ar=l)。前后輪分配 比af、ar也可以設(shè)定為前后輪IOf、IOr均相同的值( = 1/4),也可以設(shè)定為前輪IOf與后輪 IOr不同。以下,關(guān)于四個輪的目標制動驅(qū)動力?;^、?;^、?1'1、?1'1',在無需區(qū)分對應(yīng)的每個車 輪10的情況下,將它們通稱作目標制動驅(qū)動力Fx。
[0106] 接著,在步驟S15中,動力ECU51將各車輪10的目標制動驅(qū)動力Fx轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動 電動機30的目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx,并將表示目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx的制動驅(qū)動指令信號發(fā)送給電 動機ECU52。由此,電動機ECU52將以按照目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx而電動機30產(chǎn)生目標轉(zhuǎn)矩的方 式生成的控制信號(例如,PBi控制信號)輸出至電動機驅(qū)動器35。這樣,控制電動機驅(qū)動器 35的開關(guān)元件的占空比,與目標轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的電流流入電動機30,而在車輪10上產(chǎn)生制動驅(qū) 動力。
[0107] 在目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx表現(xiàn)為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的情況下,對電動機30進行牽引控制而使電 流從電動機驅(qū)動器35流入電動機30。在目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx表現(xiàn)為制動轉(zhuǎn)矩的情況下,對電 動機30進行再生控制而使電流從電動機30經(jīng)由電動機驅(qū)動器35流入蓄電池70。這樣,在各 車輪10中產(chǎn)生與目標制動驅(qū)動力Fx相當?shù)闹苿域?qū)動力。各車輪10的制動驅(qū)動力的合計成為 與驅(qū)動器要求驅(qū)動力Fareq相當?shù)闹怠?br>[0108] 動力ECU51在將制動驅(qū)動指令信號向電動機ECU52發(fā)送時,暫時結(jié)束驅(qū)動控制程 序。并且,以預定的較短的周期反復進行驅(qū)動控制程序。
[0109] 接著,對制動器操作時的處理進行說明。圖4是表示由制動器ECU53實施的主制動 控制程序的流程圖,圖5是表示由動力ECU51實施的再生制動控制程序的流程圖。在進行制 動器踏板操作的期間,制動器ECU53以預定的運算周期反復實施主制動控制程序。另外,在 從制動器ECU53接收到再生制動要求的期間,動力ECU51以預定的運算周期反復實施再生制 動控制程序。
[0110] 當主制動控制程序啟動時,在步驟S21中,制動器ECU53檢測駕駛員操作狀態(tài)和車 輛運動狀態(tài)。在該情況下,制動器ECU53獲取根據(jù)操作狀態(tài)檢測裝置60的傳感器值而得到的 制動器操作量、根據(jù)運動狀態(tài)檢測裝置5的傳感器值而得到的車速、車輪速。
[0111] 接著,在步驟S22中,制動器ECU53基于制動器操作量來運算車輛的目標減速度。制 動器ECU53存儲有根據(jù)制動器操作量而導出目標減速度的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),基于該關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)運算 目標減速度。接著,在步驟S23中,制動器ECU53對以目標減速度使車輛減速所需要的車輪的 駕駛員要求制動力Fbreq進行運算。駕駛員要求制動力Fbreq相當于本發(fā)明的總要求制動 力。
[0112]接著,在步驟S24中,制動器ECU53將駕駛員要求制動力Fbreq分配為要求摩擦制動 力Fbfreq和要求再生制動力Fbrreq。制動器ECU53存儲有將駕駛員要求制動力Fbreq分配為 要求摩擦制動力Fbfreq和要求再生制動力Fbrreq的分配特性,并按照該分配特性,將駕駛 員要求制動力Fbreq分配為要求摩擦制動力Fbfreq和要求再生制動力Fbrreq。例如,如圖6 所示,分配特性被設(shè)定為以一定的分配比將駕駛員要求制動力Fbreq分配為要求摩擦制動 力Fbfreq和要求再生制動力Fbrreq的特性。分配特性并不限于一定的分配比,例如,能夠根 據(jù)駕駛員要求制動力Fbreq的大小任意地設(shè)定決定要求摩擦制動力Fbfreq和要求再生制動 力Fbrreq的分配的分配特性等。
[0113] 要求再生制動力Fbrreq設(shè)定有上限值Fbrmax,且被設(shè)定在不超過上限值Fbrmax的 范圍內(nèi)。因此,在以上限值Fbrmax限制要求再生制動力Fbrreq的情況下,從駕駛員要求制動 力Fbreq減去要求再生制動力Fbrreq而得到的剩余部分被分配為要求摩擦制動力Fbfreq。 另外,由電動機30能夠產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩根據(jù)電動機30的旋轉(zhuǎn)速度而變化。因此,分配特性被 設(shè)定為與車速相應(yīng)的特性。
[0114] 接著,在步驟S25中,制動器ECU53運算再生制動執(zhí)行率Er。該再生制動執(zhí)行率Er由 后述的再生制動執(zhí)行率運算程序運算。
[0115] 在本實施方式中,如后所述,在成為車輛運動控制的需要程度較高的狀況的情況 下,預測為產(chǎn)生了下述特定狀況:由電動機30能夠產(chǎn)生的控制用制動驅(qū)動力相對于車輛運 動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力Fcx有可能不足。因此,對于上述特定狀況的產(chǎn)生的有 無,判定是否成為車輛運動控制的需要程度較高的狀況。
[0116]在車輛運動控制的需要程度較高的狀況下,制動器ECU53以圖6所示的分配特性為 基準,使要求再生制動力Fbrreq的分配比例下降。以下,將圖6所示的要求再生制動力 Fbrreq的分配特性稱作基準特性。再生制動執(zhí)行率Er是表示相對于該基準特性使要求再生 制動力Fbrr eq的分配比例下降的程度的參數(shù)。再生制動執(zhí)行率Er被設(shè)定為以如下方式變動 的參數(shù):將根據(jù)基準特性分配的情況下的要求再生制動力Fbrreq設(shè)為1( = 100% ),該值越 小,則相對于基準特性而要求再生制動力Fbrreq的分配比例就越低。
[0117] 圖6中的分配特性線L表示該基準特性。因此,分配特性線L以再生制動執(zhí)行率Er越 小,越向下方移動的方式變更。當然,由于駕駛員要求制動力Fbreq不變更,因此在使要求再 生制動力Fbrreq的分配比例下降的情況下,與之對應(yīng)地要求摩擦制動力Fbfreq的比例增 加。
[0118] 接著,在步驟S26中,制動器ECU53如下式所示地對要求再生制動力Fbrreq乘以再 生制動執(zhí)行率Er,從而求出修正后要求再生制動力Fbrreq*。
[0119]
[0120] 按宥,在步驟S27中,制動器ECU53對動力ECU51發(fā)送修正后要求再生制動力 Fbrreq*。當接收到該修正后要求再生制動力Fbrreq*時,動力ECU51實施圖5所示的再生制 動控制程序。
[0121] 當再生制動控制程序啟動時,在步驟S41中,動力ECU51運算將修正后要求再生制 動力Fbrreq*分配為左右前后輪而得到的目標制動驅(qū)動力Fx。動力ECU51使用修正后要求再 生制動力Fbrreq*及控制用制動驅(qū)動力Fcx,通過下式來運算左前輪IOf 1的目標制動驅(qū)動力 Ffl、右前輪IOfr的目標制動驅(qū)動力Ffr、左后輪IOrl的目標制動驅(qū)動力Frl、右后輪IOrr的 目標制動驅(qū)動力Frr。在該情況下,在該步驟S41中,動力ECU51如上述(S13)那樣運算控制用 制動驅(qū)動力Fm
[0122]
[0123]
[0124]
[0125]
[0126] 在此,M表示將修正后要求再生制動力Fbrreq*分配到前輪IOf的一個輪的分配 比,ftr表示將修正后要求再生制動力Fbrreq*分配到后輪IOr的一個輪的分配比(20f+2ftr = 1)。前后輪分配比基于前后輪的接地負載比等而預先設(shè)定。
[0127] 另外,在步驟S41中,動力ECU51運算控制用制動驅(qū)動力Fcx,此時,將從由車速等決 定的電動機30的制動驅(qū)動力的最大值Fmax減去修正后要求再生制動力的量(W · Fbrreq* 或ftr · Fbrreq*)而得到的值作為上限來運算控制用制動驅(qū)動力Fcx。
[0128] 接著,在步驟S42中,動力ECU51將各車輪10的目標制動驅(qū)動力Fx轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動 電動機30的目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx,并將表示目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx的制動驅(qū)動指令信號發(fā)送給電 動機E⑶52。由此,電動機E⑶52根據(jù)目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx向電動機驅(qū)動器35輸出驅(qū)動信號。在 目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx表現(xiàn)為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的情況下,電動機30被牽引控制而電流從電動機驅(qū)動器 35流入電動機30。在目標電動機轉(zhuǎn)矩Tx表現(xiàn)為制動轉(zhuǎn)矩的情況下,電動機30被再生控制而 電流從電動機30經(jīng)由電動機驅(qū)動器35流向蓄電池70。這樣,在各車輪10中產(chǎn)生與目標制動 驅(qū)動力Fx相當?shù)闹苿域?qū)動力。各車輪10的制動驅(qū)動力的合計成為與修正后要求再生制動力 Fbrreq*相當?shù)闹怠?br>[0129]接著,在步驟S43中,動力ECU51將執(zhí)行再生制動力Fbr(實際產(chǎn)生的四個輪的制動 驅(qū)動力的合計值)發(fā)送給制動器ECU53并暫時結(jié)束再生制動控制程序。在從制動器ECU53接 收到再生制動要求的期間,動力ECU51反復實施再生制動控制程序。
[0130]再次參照圖4,在步驟S28中,制動器ECU53接收到從動力ECU51發(fā)送來的執(zhí)行再生 制動力Fbr,在步驟S29中,通過要求再生制動力Fbrreq與執(zhí)行再生制動力Fbr的差分Δ Fbr (=Fbrreq-Fbr)來運算修正了要求摩擦制動力Fbfreq而得到的修正后要求摩擦制動力 Fbfreq*( =Fbfreq+ Δ Fbr)。
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