專利名稱：車輛轉(zhuǎn)向控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)內(nèi)側(cè)車輪和外側(cè)車輪之間的驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行調(diào)整的車輛的轉(zhuǎn)向控制裝置。
背景技術(shù)：
通過(guò)在轉(zhuǎn)向操作時(shí)獲得車輛穩(wěn)定性，人們已為改進(jìn)車輛安全性而開(kāi)發(fā)了諸多技術(shù)。例如，下文中的相關(guān)文件1公開(kāi)了如何通過(guò)控制左右車輪之間的驅(qū)動(dòng)扭矩差而產(chǎn)生車輛的基于車輛橫擺率的橫擺動(dòng)量以控制車輛運(yùn)動(dòng)的技術(shù)。
H09-86378日本公開(kāi)公報(bào)然而，在實(shí)際中，即使左右車輪之間的驅(qū)動(dòng)扭矩差發(fā)生變化，也難以在車輛中產(chǎn)生橫擺動(dòng)量，因?yàn)闋恳蛑苿?dòng)力(即車輪與路面之間的附著摩擦力)的能力有限。這種能力也被稱為抓附力。
尤其是，通過(guò)相關(guān)文件1中的防止轉(zhuǎn)向過(guò)度的技術(shù)，驅(qū)動(dòng)扭矩可能增加到超過(guò)內(nèi)側(cè)車輪的抓附力。在這種情況下，由于內(nèi)側(cè)車輪打滑，車輛難以保持直行，而且，雖然為防止轉(zhuǎn)向過(guò)度而對(duì)左右車輪之間的驅(qū)動(dòng)扭矩差進(jìn)行調(diào)整，但車輛轉(zhuǎn)向過(guò)度的程度還是會(huì)增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是考慮到這樣的情形而開(kāi)發(fā)的技術(shù)，因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于提高車輛轉(zhuǎn)向能力和可操作性的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置。
為了達(dá)到該目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，該車輛轉(zhuǎn)向控制裝置包括用于計(jì)算必需橫擺動(dòng)量值的單元(62)，該必需橫擺動(dòng)量值表示所述車輛轉(zhuǎn)向所需要的橫擺動(dòng)量；用于計(jì)算最大橫擺動(dòng)量值的單元(43)，該最大橫擺動(dòng)量值表示由于所述左輪與右輪的驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)節(jié)由所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)產(chǎn)生的最大橫擺動(dòng)量；用于按以下的方式設(shè)定表示目標(biāo)橫擺動(dòng)量的目標(biāo)橫擺動(dòng)量值的單元(46)，該方式為如果所述必需橫擺動(dòng)量值未超過(guò)所述最大橫擺動(dòng)量值，則所述必需橫擺動(dòng)量值被直接地設(shè)定為所述目標(biāo)橫擺動(dòng)量值，如果所述必需橫擺動(dòng)量值大于所述最大橫擺動(dòng)量值，則所述必需橫擺動(dòng)量值被限定在所述最大橫擺動(dòng)量值以做為所述目標(biāo)橫擺動(dòng)量值；和驅(qū)動(dòng)扭矩控制器(31)，該驅(qū)動(dòng)扭矩控制器(31)用于控制所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)橫擺動(dòng)量值的橫擺動(dòng)量；所述最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)包括用于估算外側(cè)車輪抓附力與內(nèi)側(cè)車輪抓附力的單元(44)，其中所述外側(cè)車輪抓附力作為所述外側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦能力，所述內(nèi)側(cè)車輪抓附力作為所述內(nèi)側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦能力，和用于計(jì)算扭矩調(diào)整限制值的單元(45)，該扭矩調(diào)整限制值表示所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)的對(duì)所述左輪與所述右輪的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量以使得所述調(diào)整量不超過(guò)所述外側(cè)車輪抓附力與所述內(nèi)側(cè)車輪抓附力，所述最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)設(shè)定表示可能的橫擺動(dòng)量的最大橫擺動(dòng)量值，所述可能的橫擺動(dòng)量為如果所述外側(cè)車輪和所述內(nèi)側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩由所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制器(31)使用由所述扭矩調(diào)整限制值計(jì)算單元(45)計(jì)算的扭矩調(diào)整限制值來(lái)調(diào)整而估算的。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過(guò)以內(nèi)側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩不超過(guò)其抓附力以及外側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩不超過(guò)其抓附力這樣的方式產(chǎn)生合適的橫擺動(dòng)量以及通過(guò)避免車輪打滑提高車輛的轉(zhuǎn)向能力和可操作性。
此外，可以通過(guò)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于制動(dòng)橫擺動(dòng)量值的橫擺動(dòng)量提高車輛的轉(zhuǎn)向能力和可操作性，該制動(dòng)橫擺動(dòng)量值表示必需橫擺動(dòng)量值中超出最大動(dòng)橫擺動(dòng)量值的數(shù)量。
此外，通過(guò)根據(jù)所檢測(cè)的橫向加速度的增量降低內(nèi)側(cè)車輪的扭矩調(diào)整限制值，可以避免由于輸入內(nèi)側(cè)車輪的超量驅(qū)動(dòng)扭矩導(dǎo)致內(nèi)側(cè)車輪打滑。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向過(guò)度的抑制。
此外，如果車輛加速，通過(guò)根據(jù)所檢測(cè)的縱向加速度的增量降低內(nèi)側(cè)車輪的扭矩調(diào)整限制值，避免由于超量驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞到內(nèi)側(cè)車輪而導(dǎo)致內(nèi)側(cè)車輪打滑，可以抑制轉(zhuǎn)向過(guò)度。
此外，如果車輛減速，通過(guò)根據(jù)縱向加速度絕對(duì)值的增量增加內(nèi)側(cè)車輪的扭矩調(diào)整限制值，可以抑制轉(zhuǎn)向過(guò)度并避免最大橫擺動(dòng)量值過(guò)度降低。因此，充分實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向過(guò)度的抑制。
此外，通過(guò)設(shè)定扭矩調(diào)整限制值而使基本驅(qū)動(dòng)扭矩值和驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量的和不超過(guò)抓附力，可以精確地避免內(nèi)側(cè)車輪打滑。因此，可以精確地抑制轉(zhuǎn)向過(guò)度。


下文將結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的特性及其其它的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)，所有附圖中相同的參考字符表示相同或相似的部分，其中圖1是示意性地顯示本發(fā)明的實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是示意性地顯示本發(fā)明的實(shí)施例的橫擺動(dòng)量調(diào)整圖的曲線圖；圖3是示意性地顯示本發(fā)明的實(shí)施例中的控制方式的框圖；圖4是顯示本發(fā)明的實(shí)施例中轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足的車輛運(yùn)動(dòng)的示意圖；圖5是顯示本發(fā)明的實(shí)施例中轉(zhuǎn)向過(guò)度的車輛運(yùn)動(dòng)的示意圖；圖6是示意性地顯示本發(fā)明的實(shí)施例中的控制的流程圖；以及圖7是示意性地顯示本發(fā)明的實(shí)施例的橫擺動(dòng)量調(diào)整圖的應(yīng)用方式的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行介紹。
如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)2安裝在車輛1上。從發(fā)動(dòng)機(jī)2輸出的扭矩經(jīng)由變速箱3和中間齒輪機(jī)構(gòu)4傳遞至中心差速器5。中心差速器5具有將在下文中介紹的前后車輪限制機(jī)構(gòu)19。
從中心差速器5輸出的扭矩經(jīng)由前差速器6和各個(gè)軸7L和7R分別傳遞至右前輪8R和左前輪8L。從中心差速器5輸出的扭矩經(jīng)由前準(zhǔn)雙曲面齒輪機(jī)構(gòu)9、推進(jìn)軸10、后準(zhǔn)雙曲面齒輪機(jī)構(gòu)11、后差速器12和各個(gè)軸13R和13L分別傳遞至右后輪14R和左后輪14L。后差速器12具有將在下文中介紹的左右車輪限制機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu))15。
所謂的扭矩傳感式差速器的前差速器6可相應(yīng)于從發(fā)動(dòng)機(jī)2輸入的扭矩機(jī)械地限制左右車輪8R和8L之間的轉(zhuǎn)速差。
中心差速器5具有差速小齒輪5A和5B，以及分別與小齒輪5A和5B嚙合的側(cè)齒輪5C與5D。從差速小齒輪5A和5B輸入的扭矩傳遞至后輪14。此外，中心差速器5允許前輪8以與后輪14不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，因此可確保車輛的轉(zhuǎn)向能力。
中心差速器5還具有前后輪限制機(jī)構(gòu)19，該前后輪限制機(jī)構(gòu)19能夠改變前輪8和后輪14之間轉(zhuǎn)速差的限制程度，而且能夠?qū)陌l(fā)動(dòng)機(jī)2輸出的扭矩可變地分配給各個(gè)前輪8和后輪14。
前后輪限制機(jī)構(gòu)19為液壓式多盤片離合器，可根據(jù)從驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧?未示出)輸入的可變油壓改變前輪8和后輪14之間轉(zhuǎn)速差的限制程度。因此，分配后的扭矩可變地輸入至前輪8和后輪14。
從驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧敵鲋燎昂筝喯拗茩C(jī)構(gòu)19的油壓受中心差速器控制器32的控制，將在下文中介紹。
如上所述，根據(jù)前后輪限制機(jī)構(gòu)19，可以通過(guò)限制前輪8和后輪14之間的轉(zhuǎn)速差提高車輛1的牽引力，也可以通過(guò)不限制前輪8和后輪14之間的轉(zhuǎn)速差提高車輛1的轉(zhuǎn)向能力。
各個(gè)后輪14R和14L均連接至后差速器12，后差速器12包括用于改變傳遞至各個(gè)后輪14R和14L的驅(qū)動(dòng)扭矩差的左右車輪限制機(jī)構(gòu)15。
左后輪14L上裝有左后輪轉(zhuǎn)速傳感器14L(檢測(cè)外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速的裝置或檢測(cè)內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速的裝置)。右后輪14R上裝有右后輪轉(zhuǎn)速傳感器14R(檢測(cè)外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速的裝置或檢測(cè)內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速的裝置)。
如圖4所示，在本實(shí)施例中，假設(shè)左后輪14L為內(nèi)側(cè)車輪，右后輪14R為外側(cè)車輪，因?yàn)檐囕v1以左轉(zhuǎn)彎為主。
后差速器12具有外殼12A。圍繞外殼12A形成差速器側(cè)面?zhèn)泯X輪16，外殼12A內(nèi)裝有行星齒輪機(jī)構(gòu)12B。行星齒輪機(jī)構(gòu)12B用于容許各個(gè)后輪14R和14L之間的轉(zhuǎn)速差。
即，行星齒輪機(jī)構(gòu)12B能將從發(fā)動(dòng)機(jī)2經(jīng)由推動(dòng)軸12和小齒輪10A輸入至差速器側(cè)面?zhèn)泯X輪16的驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞至各個(gè)后輪14R和14L，同時(shí)不限制右后輪14R和左后輪14L之間的轉(zhuǎn)速差。
左右車輪限制機(jī)構(gòu)15包括轉(zhuǎn)速改變機(jī)構(gòu)15A和可以改變其輸出扭矩的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)15B。左右車輪限制機(jī)構(gòu)15用于根據(jù)來(lái)自ECU(電子控制單元)40的信號(hào)相應(yīng)于車輛1的驅(qū)動(dòng)狀況改變右輪14R和左輪14L之間的扭矩差。
轉(zhuǎn)速改變機(jī)構(gòu)15A改變左后輪14L的轉(zhuǎn)速并將扭矩輸出至扭矩傳遞機(jī)構(gòu)15B。
扭矩傳遞機(jī)構(gòu)15B為濕式多盤片離合器，可根據(jù)從驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧斎氲挠蛪赫{(diào)整輸出扭矩。
如上所述，通過(guò)用轉(zhuǎn)速改變機(jī)構(gòu)15A改變右后輪14R的轉(zhuǎn)速和用扭矩傳遞機(jī)構(gòu)15B調(diào)整輸出扭矩的技術(shù)，可以單獨(dú)改變分配至各個(gè)車輪14R和14L的扭矩。因此輸入至車輪14R和14L之一的扭矩的升高或降低可通過(guò)降低或升高另一側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩來(lái)實(shí)現(xiàn)。
由于行星齒輪機(jī)構(gòu)12B、轉(zhuǎn)速改變機(jī)構(gòu)15A和扭矩傳遞機(jī)構(gòu)15B是已知的機(jī)構(gòu)，因此在本實(shí)施例中省略對(duì)這些技術(shù)的描述。
從驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧斎胫磷笥臆囕喯拗茩C(jī)構(gòu)15的油壓由后差速器控制器31控制。后差速器控制器31及其控制將在下文中介紹。
驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧?未示出)包括圖中未示出的油池、壓縮油池中的油的電動(dòng)泵和用于檢測(cè)由電動(dòng)泵壓縮造成的油壓的壓力傳感器。驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧€包括用于調(diào)整由電動(dòng)泵產(chǎn)生的油池中油壓的電磁控制閥和用于選擇性地從左右車輪限制機(jī)構(gòu)15的油室(未示出)或前后車輪限制機(jī)構(gòu)19的另一個(gè)油室(未示出)提供油壓的壓力導(dǎo)向閥。
后差速器控制器31為電控單元，包括未示出的接口，存儲(chǔ)器和CPU。后差速器控制器31用于通過(guò)油壓?jiǎn)卧匆韵路绞秸{(diào)節(jié)后車輪14R和14L各自的驅(qū)動(dòng)扭矩，即控制器31向驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧l(fā)送扭矩分配信號(hào)，該信號(hào)指示對(duì)應(yīng)于后輪14R和14L之間的驅(qū)動(dòng)扭矩差的油壓及油壓的目的地，然后控制器31促動(dòng)油壓?jiǎn)卧钥刂葡蜃笥臆囕喯拗茩C(jī)構(gòu)15提供的油壓。
例如，如圖4所示，當(dāng)車輛1左轉(zhuǎn)然后前行時(shí)，后差速器控制器31控制驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧?，使油壓從?qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧斎氲胶蟛钏倨?2的左右車輪限制機(jī)構(gòu)15。
當(dāng)傳遞至左后輪(內(nèi)側(cè)車輪)14L的驅(qū)動(dòng)扭矩降低時(shí)，相應(yīng)地，左后輪14L的驅(qū)動(dòng)扭矩降低，且右后輪14R的轉(zhuǎn)速升高。
因此，可以避免由于產(chǎn)生逆時(shí)針(左轉(zhuǎn))方向上的橫擺動(dòng)量而發(fā)生轉(zhuǎn)向不足。
另一方面，當(dāng)傳遞至左后輪14L的驅(qū)動(dòng)扭矩升高時(shí)，相應(yīng)地，右后輪14R的驅(qū)動(dòng)扭矩下降，且右后輪14R的轉(zhuǎn)速降低。
因此，可以避免由于產(chǎn)生順時(shí)針(右轉(zhuǎn))方向上的橫擺動(dòng)量而發(fā)生轉(zhuǎn)向過(guò)度。
當(dāng)橫擺動(dòng)量的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(左轉(zhuǎn))時(shí)，橫擺動(dòng)量的值為正值。同理，當(dāng)橫擺動(dòng)量的方向?yàn)轫槙r(shí)針(右轉(zhuǎn))時(shí)，橫擺動(dòng)量的值為負(fù)值。
作為電控單元的中心差速器控制器32將作為對(duì)應(yīng)于前輪8和后輪14之間的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差的信號(hào)的前后差信號(hào)傳遞至驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧?，使中心差速器控制器控制?duì)于前輪8和后輪14之間的轉(zhuǎn)速差的限制程度。驅(qū)動(dòng)油壓?jiǎn)卧淖冚斎胫林行牟钏倨?處的前后輪限制機(jī)構(gòu)19的油壓。
每個(gè)車輪8R、8L、14R及14L分別配備制動(dòng)器21R、21L、22R及22L。制動(dòng)器21R、21L、22R及22L連接至分別向制動(dòng)器21R、21L、22R及22L提供油壓的制動(dòng)油壓?jiǎn)卧?未示出)。
此外，車輛1配備制動(dòng)控制器33。制動(dòng)控制器33為包括未示出的接口、存儲(chǔ)器及CPU的電控單元。
制動(dòng)控制器向制動(dòng)油壓?jiǎn)卧獋鬟f作為與分別在制動(dòng)器21R、21L、22R、22L中升高或降低的目標(biāo)制動(dòng)油壓對(duì)應(yīng)的信號(hào)的制動(dòng)壓力信號(hào)，以使制動(dòng)油壓?jiǎn)卧淖冚斎氲矫總€(gè)制動(dòng)器21R、21L、22R、22L中的油壓。
制動(dòng)油壓?jiǎn)卧ㄓ糜谥苿?dòng)油壓系統(tǒng)的電動(dòng)泵及電磁控制閥，并且單元根據(jù)來(lái)自制動(dòng)控制器的命令向各個(gè)制動(dòng)器21R、21L、22R、22L輸入油壓。
如上所述，每一個(gè)后差速器控制器(驅(qū)動(dòng)扭矩控制器)31、中心差速器控制器及制動(dòng)控制器分別受ECU 40的控制。
車輛1具有未示出的各種傳感器，諸如轉(zhuǎn)向角傳感器、縱向G傳感器、橫向G傳感器、橫擺率傳感器、車輪轉(zhuǎn)速傳感器及車輛行駛速度傳感器。
轉(zhuǎn)向角傳感器檢測(cè)司機(jī)操控的轉(zhuǎn)向車輪(未示出)的角度δsw。
縱向G傳感器檢測(cè)車輛1在縱向上的加速度Gx。橫向G傳感器檢測(cè)車輛1在橫向上的加速度。
橫擺率傳感器檢測(cè)車輛1在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的加速度(即橫擺率)。
車輛1配備ECU 40。ECU 40為電控單元，包括未示出的接口、存儲(chǔ)器及CPU，車輪轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、縱向加速度傳感器、橫向加速度傳感器及橫擺率傳感器的檢測(cè)結(jié)果被輸入至其中。
ECU 40包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未示出)中的各種單元文件，諸如目標(biāo)橫擺率計(jì)算器(目標(biāo)橫擺率計(jì)算單元)41、必需橫擺動(dòng)量值計(jì)算器(必需橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元)42、最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器(最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元)43、目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器(目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元)46、左右車輪驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整器(左右車輪驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)整單元)47、制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器(制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元)48及制動(dòng)力調(diào)整器(制動(dòng)力調(diào)整單元)49。
在最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器43中，作為子單元包括車輪抓附力估算器(車輪抓附力估算單元)44和扭矩調(diào)整限制值計(jì)算器(扭矩調(diào)整限制值計(jì)算單元)45。
在ECU 40的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)由左右車輪驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整器47和制動(dòng)力調(diào)整器49使用的扭矩差圖(未示出)和橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50。
目標(biāo)橫擺率計(jì)算器41根據(jù)由轉(zhuǎn)向角傳感器檢測(cè)的車輪轉(zhuǎn)向角δsw及由車輛行駛速度傳感器檢測(cè)的車速VB計(jì)算理論目標(biāo)橫擺率γT。在本實(shí)施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)向車輪被用于使車輛1向左轉(zhuǎn)時(shí)的操作方向被定義為正方向。當(dāng)轉(zhuǎn)向車輪被用于使車輛1向右轉(zhuǎn)時(shí)的操作方向被定義為負(fù)方向。此外，逆時(shí)針?lè)较虻臋M擺率被定義為正值，順時(shí)針?lè)较虻臋M擺率被定義為負(fù)值。
必需橫擺動(dòng)量值計(jì)算器42通過(guò)以實(shí)際橫擺率γR為基礎(chǔ)執(zhí)行反饋控制，即通過(guò)調(diào)整由目標(biāo)橫擺率計(jì)算器41參考由橫擺率傳感器檢測(cè)的實(shí)際橫擺率γR得到的目標(biāo)橫擺率γT計(jì)算指示車輛1轉(zhuǎn)向所需的橫擺動(dòng)量的必需橫擺動(dòng)量值YMADD。逆時(shí)針?lè)较虻臋M擺動(dòng)量被定義為正值，順時(shí)針?lè)较虻臋M擺動(dòng)量被定義為負(fù)值。
在本實(shí)施例中，在左轉(zhuǎn)過(guò)程中如果實(shí)際橫擺率γR大于目標(biāo)橫擺率γT或者在右轉(zhuǎn)過(guò)程中如果實(shí)際橫擺率γR小于目標(biāo)橫擺率γT則發(fā)生“轉(zhuǎn)向過(guò)度”，因?yàn)檐囕v1的實(shí)際運(yùn)動(dòng)在橫擺方向上的運(yùn)動(dòng)超過(guò)了司機(jī)的意圖。在左轉(zhuǎn)過(guò)程中如果實(shí)際橫擺率γR小于目標(biāo)橫擺率γT或者在右轉(zhuǎn)過(guò)程中如果實(shí)際橫擺率γR大于目標(biāo)橫擺率γT則發(fā)生轉(zhuǎn)向不足，因?yàn)檐囕v1的實(shí)際運(yùn)動(dòng)在橫擺方向上超過(guò)了司機(jī)的意圖。
最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器43計(jì)算作為最大橫擺動(dòng)量值的橫擺動(dòng)量限制值，該橫擺動(dòng)量通過(guò)由左右車輪限制機(jī)構(gòu)15執(zhí)行的對(duì)內(nèi)側(cè)車輪及外側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)整而產(chǎn)生。最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器43包括車輪抓附力估算器44和扭矩調(diào)整限制值計(jì)算器45。
車輪抓附力估算器44根據(jù)由縱向加速度傳感器檢測(cè)的縱向加速度Gx及由橫向加速度傳感器檢測(cè)的橫向加速度GY估算作為外側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦力的外側(cè)車輪抓附力GROUT及作為內(nèi)側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦力的內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN。
在本實(shí)施例中，當(dāng)車輛1向前加速時(shí)，縱向加速度Gx被定義為正值。當(dāng)車輛1向后減速時(shí)，縱向加速度Gx被定義為負(fù)值。當(dāng)車輛1左轉(zhuǎn)時(shí)，橫向加速度GY被定義為正值。當(dāng)車輛1右轉(zhuǎn)時(shí)，橫向加速度GY被定義為負(fù)值。
內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN與外側(cè)車輪抓附力GROUT基于車輛1的各種因素獲得，諸如重量、重量分布、重心高度、軸距、胎面、車輛前后側(cè)抗搖擺的剛度分布、前后側(cè)的搖擺中心的高度及車輪8R、8L、14R、14L與路面之間的摩擦系數(shù)。
即，隨著橫向加速度GY的絕對(duì)值的升高，車輛1的重量在橫向上的運(yùn)動(dòng)增加。因此，隨著橫向加速度GY的絕對(duì)值的升高，外側(cè)車輪抓附力GROUT升高而內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN降低。
此外，當(dāng)車輛1加速時(shí)，隨著縱向加速度Gx的絕對(duì)值的升高，由于車輛1的重心在縱向上的運(yùn)動(dòng)，后輪14L和14R的載荷增加。因此，在這種情況下，隨著縱向加速度Gx的絕對(duì)值的升高，外側(cè)車輪抓附力GROUT與內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN均增加。
當(dāng)車輛1減速時(shí)，隨著縱向加速度Gx的絕對(duì)值的升高，由于車輛1的重心在縱向上的運(yùn)動(dòng)，后輪14L和14R的載荷減小。因此，在這種情況下，隨著縱向加速度Gx的絕對(duì)值的升高，外側(cè)車輪抓附力GROUT與內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN均降低。
扭矩調(diào)整限制值計(jì)算器45計(jì)算扭矩調(diào)整限制值TMAX，該值表示使左后輪14L與右后輪14R的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量不超過(guò)外側(cè)車輪抓附力GROUT與內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量。在本實(shí)施例中，用于產(chǎn)生車輛1在逆時(shí)針?lè)较蛏系臋M擺動(dòng)量的驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)整量定義為正值。而用于產(chǎn)生車輛1在順時(shí)針?lè)较蛏系臋M擺動(dòng)量的驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)整量定義為負(fù)值。
換句話說(shuō)，當(dāng)負(fù)的驅(qū)動(dòng)扭矩輸入至左后輪14L而正的驅(qū)動(dòng)扭矩輸入至右后輪14R時(shí)，驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)整量為正值。而當(dāng)正的驅(qū)動(dòng)扭矩輸入至左后輪14L而負(fù)的驅(qū)動(dòng)扭矩輸入至右后輪14R時(shí)，驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)整量為負(fù)值?；蛘?，也可以不采用扭矩調(diào)整限制值TMAX，而是分別采用內(nèi)側(cè)車輪的內(nèi)側(cè)車輪扭矩調(diào)整限制值TIN-MAX和外側(cè)車輪的外側(cè)車輪扭矩調(diào)整限制值TOUT-MAX。
此外，最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器43估算最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX，該值表示如果相應(yīng)于由扭矩調(diào)整限制值計(jì)算器45得到的扭矩調(diào)整限制值TMAX對(duì)內(nèi)側(cè)車輪及外側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行調(diào)整將在車輛1中產(chǎn)生的可能的橫擺動(dòng)量。而且，最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器43相對(duì)于縱向加速度Gx在橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50上設(shè)定最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX。橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50將在下文中介紹。
目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46按照如下方式設(shè)定表示目標(biāo)橫擺動(dòng)量的目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC，即如果必需橫擺動(dòng)量值YMADD等于或大于最大負(fù)橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-R且必需橫擺動(dòng)量值YMADD等于或小于最大正橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-L，即下面的方程式(1)成立，則必需橫擺動(dòng)量值γMADD直接被設(shè)定為目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC。
YMAYC-MAX-R≤YMADD≤YMAYC-MAX-L(1)如果必需橫擺動(dòng)量值YMADD大于最大正橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-L，即下面的方程式(2)成立，則目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46通過(guò)將必需橫擺動(dòng)量值YMADD限定(clipping)在最大正橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-L上來(lái)設(shè)定目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC。
YMADD＞YMAYC-MAX-L(2)如果必需橫擺動(dòng)量值YMADD小于最大負(fù)橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-R，即下面的方程式(3)成立，則目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46通過(guò)將必需橫擺動(dòng)量值YMADD限定在最大負(fù)橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-R上來(lái)設(shè)定目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC。
YMADD＜YMAYC-MAX-R(3)目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46對(duì)設(shè)定目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC的控制稱為“限制控制”。
如圖2所示，在橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50上，必需橫擺動(dòng)量值YMADD定義為垂直軸，而橫向加速度GY定義為水平軸。
在橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50上，最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX由車輪抓附力估算器44定義為對(duì)應(yīng)于各自的縱向加速度Gx的特征線LL1-LL5及LR1-LR5?？v向加速度Gx與特征線LL1-LL5及LR1-LR5之間的關(guān)系如下所示±LL1，LR1Gx＝-2a[G]±LL2，LR2Gx＝-a[G]±LL3，LR3Gx＝0[G]±LL4，LR4Gx＝+a[G]±LL5，LR5Gx＝+2a[G]橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50包括四個(gè)區(qū)域，即左轉(zhuǎn)加強(qiáng)區(qū)50LUS、左轉(zhuǎn)減弱區(qū)50LOS、右轉(zhuǎn)減弱區(qū)50ROS和右轉(zhuǎn)加強(qiáng)區(qū)50RUS。在以下描述中，正(＞0)及負(fù)(＜0)代表車輛1的橫擺動(dòng)量的方向。
左轉(zhuǎn)加強(qiáng)區(qū)50LUS用于設(shè)定逆時(shí)針?lè)较虻哪繕?biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC(＞0)和逆時(shí)針?lè)较虻闹苿?dòng)橫擺動(dòng)量YMASC(＞0)，以產(chǎn)生車輛1在左轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)向不足時(shí)的必需橫擺動(dòng)量值YMADD(＞0)。
左轉(zhuǎn)減弱區(qū)50LOS用于設(shè)定順時(shí)針?lè)较虻哪繕?biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC(＜0)和順時(shí)針?lè)较虻闹苿?dòng)橫擺動(dòng)量YMASC(＜0)，以產(chǎn)生車輛1在左轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)的必需橫擺動(dòng)量值YMADD(＜0)。
右轉(zhuǎn)減弱區(qū)50ROS用于設(shè)定逆時(shí)針?lè)较虻哪繕?biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC(＞0)和逆時(shí)針?lè)较虻闹苿?dòng)橫擺動(dòng)量YMASC(＞0)，以產(chǎn)生車輛1在右轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)向過(guò)度的橫擺動(dòng)量值YMADD(＞0)。右轉(zhuǎn)加強(qiáng)區(qū)50RUS用于設(shè)定順時(shí)針?lè)较虻哪繕?biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC(＜0)順時(shí)針?lè)较虻闹苿?dòng)橫擺動(dòng)量YMASC(＜0)，以產(chǎn)生車輛1在右轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)向不足時(shí)的必需橫擺動(dòng)量值YMADD(＜0)。
橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例將在后文中結(jié)合圖7介紹。
左右車輪驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整器47控制左右車輪限制機(jī)構(gòu)15，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于由目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46設(shè)定的目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC的橫擺動(dòng)量。
制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48將必需橫擺動(dòng)量值YMADD中超出最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX的超出量設(shè)定為制動(dòng)橫擺動(dòng)量值YMASC。
即，如果必需橫擺動(dòng)量值YMADD中的超出量大于逆時(shí)針?lè)较虻淖畲髾M擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-L(＞0)(即下式(4)成立)，則制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48將必需橫擺動(dòng)量值YMADD中的超出量設(shè)定為逆時(shí)針?lè)较虻闹苿?dòng)橫擺動(dòng)量YMASC(＞0)。
YMADD＞YMAYC-MAX-L(4)反之，如果必需橫擺動(dòng)量值YMADD中的超出量小于順時(shí)針?lè)较虻淖畲髾M擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-R(＜0)(即下式(5)成立)，則制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48將必需橫擺動(dòng)量值YMADD的不足量設(shè)定為順時(shí)針?lè)较虻闹苿?dòng)橫擺動(dòng)量YMASC(＜<0)。
YMADD＜YMAYC-MAX-R(5)在本實(shí)施例中，制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48可以根據(jù)代替公式(5)和(6)的橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50管理計(jì)算制動(dòng)橫擺動(dòng)量YMASC的過(guò)程。
下面予以詳解，在橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50上，最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX如圖所示由圖2中的直線LL1-LL5及LR1-LR5定義。必需橫擺動(dòng)量值YMADD中超出最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX(即超出直線LL1-LL5及LR1-LR5)的超出量為制動(dòng)橫擺動(dòng)量值YMASC。
換言之，制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48以讀取橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50中必需橫擺動(dòng)量值YMADD中超出最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX(直線LL1-LL5及LR1-LR5)的超出量的方式獲得制動(dòng)橫擺動(dòng)量YMASC。
制動(dòng)力調(diào)整器49向制動(dòng)控制器33發(fā)送表示車輛1配備的車輪8R、8L、14R、14L的每一個(gè)制動(dòng)力的指令，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于由制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48設(shè)定的制動(dòng)橫擺動(dòng)量YMASC的橫擺動(dòng)量。制動(dòng)橫擺動(dòng)量YMASC與車輪8R、8L、14R、14L的制動(dòng)力之間的關(guān)系存儲(chǔ)在ECU40的存儲(chǔ)器中。
下文結(jié)合圖3所示的框圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例的原理。
首先，必需橫擺動(dòng)量值計(jì)算器42計(jì)算必需橫擺動(dòng)量值YMADD(見(jiàn)圖3中的S11)，然后目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46獲得目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC，該值表示必需橫擺動(dòng)量值YMADD中應(yīng)由左右車輪限制機(jī)構(gòu)15產(chǎn)生的橫擺動(dòng)量的數(shù)量(見(jiàn)圖3中的S12)。進(jìn)一步，制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48計(jì)算表示必需橫擺動(dòng)量值YMADD中超出目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC的過(guò)載量的制動(dòng)橫擺動(dòng)量YMASC(見(jiàn)圖3中的S13)。
然后，左右車輪驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整器47控制左右車輪限制機(jī)構(gòu)15，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于由目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46設(shè)定的目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC的橫擺動(dòng)量(見(jiàn)圖3中的S14)。進(jìn)一步，制動(dòng)力調(diào)整器49分別控制車輪8R、8L、14L及14R的制動(dòng)力以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于制動(dòng)橫擺動(dòng)量YMASC的橫擺動(dòng)量(見(jiàn)圖3中的S15)。因此，可以在轉(zhuǎn)向的車輛1中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臋M擺動(dòng)量。
以下將介紹本發(fā)明的該實(shí)施例的操作及效果，假設(shè)車輛1如圖4所示前行并左轉(zhuǎn)。
在圖6的步驟S21中，ECU 40從縱向加速度傳感器中讀取縱向加速度GX，從橫向加速度傳感器中讀取橫向加速度GY，從轉(zhuǎn)向角度傳感器中讀取轉(zhuǎn)向車輪的角度δsw。此外，ECU40從車輛行駛速度傳感器中讀取車速VB，從橫擺率傳感器中讀取橫擺率γR。
然后，目標(biāo)橫擺率計(jì)算器41根據(jù)由轉(zhuǎn)向角傳感器檢測(cè)的轉(zhuǎn)向角δsw及由車輛行駛速度傳感器檢測(cè)的車速VB計(jì)算目標(biāo)橫擺率γT(步驟S22)。接著，必需橫擺動(dòng)量值計(jì)算器42根據(jù)由目標(biāo)橫擺率計(jì)算器41獲得的目標(biāo)橫擺率γT及由橫擺率傳感器檢測(cè)的實(shí)際橫擺率γR計(jì)算必需橫擺動(dòng)量值YMADD(步驟S23)。
然后，車輪抓附力估算器44根據(jù)由縱向G傳感器檢測(cè)的縱向加速度Gx及由橫向G傳感器檢測(cè)的橫向加速度GY估算作為外側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦力的外側(cè)車輪抓附力GROUT及作為內(nèi)側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦力的內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN(步驟S24)。
接著，扭矩調(diào)整限制值計(jì)算器45計(jì)算扭矩調(diào)整限制值TMAX，該值表示使左后輪14L與右后輪14R的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量不超過(guò)外側(cè)車輪抓附力GROUT與內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量(步驟S25)。
在圖6的步驟S26中，最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器43估算最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX，該值表示如果相應(yīng)于扭矩調(diào)整限制值TMAX對(duì)內(nèi)側(cè)車輪及外側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行調(diào)整而在車輛1中產(chǎn)生的可能的橫擺動(dòng)量。
然后，目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46按照如下方式設(shè)定目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC，即如果必需橫擺動(dòng)量值YMADD未超出最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX，則必需橫擺動(dòng)量值YMADD被直接設(shè)定為目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC。反之，如果必需橫擺動(dòng)量值YMADD超出最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX，則目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46通過(guò)將必需橫擺動(dòng)量值YMADD限定在最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX上來(lái)設(shè)定目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC(步驟S27)。
接著，必需橫擺動(dòng)量值YMADD中的超出最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX的超出量被設(shè)定為制動(dòng)橫擺動(dòng)量值YMASC(步驟S28)。換言之，如果車輛1左轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)向不足，則制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48設(shè)定逆時(shí)針?lè)较虻闹苿?dòng)橫擺動(dòng)量值YMASC(＞0)以抑制轉(zhuǎn)向不足。反之，如果車輛1左轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)向過(guò)度，則制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48設(shè)定順時(shí)針?lè)较虻闹苿?dòng)橫擺動(dòng)量YMASC(＜0)以抑制轉(zhuǎn)向過(guò)度。
然后，左右車輪驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整器47控制左右車輪限制機(jī)構(gòu)15，以通過(guò)向后差速器控制器31發(fā)送表示左后輪14L與右后輪14R之間的扭矩差的指令產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC的橫擺動(dòng)量(步驟S29)。
接著，制動(dòng)力調(diào)整器49向制動(dòng)控制器33發(fā)送表示車輪8R、8L、14R、14L的每一個(gè)制動(dòng)力的指令，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于制動(dòng)橫擺動(dòng)量YMASC的橫擺動(dòng)量(步驟S30)。
下文結(jié)合圖4及圖5介紹扭矩調(diào)整限制值計(jì)算器45如何設(shè)定扭矩調(diào)整限制值TMAX。
如圖4及圖5所示，當(dāng)車輛1左轉(zhuǎn)時(shí)，左后輪14L的抓附力即內(nèi)側(cè)車輪的抓附力GRIN可示意性地顯示為摩擦圓FCin此外，右后輪14R的抓附力即外側(cè)車輪的抓附力GROUT可示意性地顯示為摩擦圓FCout。而且，在內(nèi)側(cè)車輪14L上，驅(qū)動(dòng)扭矩(正驅(qū)動(dòng)扭矩)和制動(dòng)力(負(fù)驅(qū)動(dòng)扭矩)分別由箭頭Fin-D和Fin-B表示。同理，在外側(cè)輪14R上，驅(qū)動(dòng)扭矩(正驅(qū)動(dòng)扭矩)和制動(dòng)力(負(fù)驅(qū)動(dòng)扭矩)分別由箭頭Fout-D和Fout-B表示。
如果箭頭Fin-D或Fin-B延伸至摩擦圓FCin之外，則說(shuō)明輸入至內(nèi)側(cè)車輪14L的驅(qū)動(dòng)扭矩或制動(dòng)力超出內(nèi)側(cè)車輪的抓附力GRIN。同理，如果箭頭Fout-D或Fout-B延伸至摩擦圓FCout之外，則說(shuō)明輸入至外側(cè)車輪14R的驅(qū)動(dòng)扭矩或制動(dòng)力超出外側(cè)車輪的抓附力GROUT。
換言之，如果箭頭Fin-D或Fin-B延伸至摩擦圓FCin之外，內(nèi)側(cè)車輪14L就會(huì)打滑。同理，如果箭頭Fout-D或Fout-B延伸至摩擦圓FCout之外，外側(cè)車輪14R就會(huì)打滑。
應(yīng)用諸如相關(guān)技術(shù)的說(shuō)明中介紹的先有技術(shù)，不可能適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生橫擺動(dòng)量，因?yàn)檫@些技術(shù)中未考慮如本發(fā)明的圖4中所示的摩擦圓FCin與FCout的概念。
然而，在本發(fā)明的實(shí)施例中，即使由左右車輪限制機(jī)構(gòu)15執(zhí)行橫擺動(dòng)量控制，也可以避免內(nèi)側(cè)車輪14L與外側(cè)車輪14R打滑，因?yàn)閮?nèi)側(cè)車輪14L與外側(cè)車輪14R的驅(qū)動(dòng)扭矩由扭矩調(diào)整限制值計(jì)算器45分別設(shè)定在摩擦圓FCin與FCout內(nèi)。
這一點(diǎn)在圖5中得到更清楚的解釋。當(dāng)車輛1加速且轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)，驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)整量表示向左后輪14L施加正橫擺動(dòng)量及向右后輪14R施加負(fù)橫擺動(dòng)量以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于順時(shí)針?lè)较虻谋匦铏M擺動(dòng)量值YMADD的橫擺動(dòng)量。
即，扭矩調(diào)整限制值TMAX被顯示為圖5中的箭頭，該箭頭表示路面上內(nèi)側(cè)車輪14L的向前的力-FMAX與外側(cè)車輪14R的向后的力FMAX。
扭矩調(diào)整限制值TMAX以如下的方式被設(shè)定為扭矩調(diào)整的限制值，即箭頭Fin-BASE與-FMAX的和處在內(nèi)側(cè)車輪14L的摩擦圓FCin內(nèi)，且箭頭Fout-BASE與FMAX的和處在外側(cè)車輪14R的摩擦圓FCout內(nèi)。即，如圖5所示，扭矩調(diào)整限制值TMAX被設(shè)定為扭矩調(diào)整的限制值，以使箭頭Fin-BASE與-FMAX的和處在內(nèi)側(cè)車輪14L的摩擦圓FCin內(nèi)。
扭矩調(diào)整限制值TMAX的絕對(duì)值根據(jù)橫向加速度GY的增量而減小，因?yàn)閮?nèi)側(cè)車輪14L的摩擦圓FCin根據(jù)箭頭-FMAX的減小而減小，而箭頭-FMAX根據(jù)橫向加速度GY的增量而減小。此外，扭矩調(diào)整限制值TMAX的絕對(duì)值也根據(jù)縱向加速度GX的增量而減小。雖然內(nèi)側(cè)車輪14L的摩擦圓FCin根據(jù)縱向加速度GX的增量而擴(kuò)大，但箭頭-FMAX根據(jù)箭頭Fin-BASE的增加而減小，而箭頭Fin-BASE根據(jù)縱向加速度GX的增量而大大增加。
圖5所示的車輛1處于轉(zhuǎn)向過(guò)度狀態(tài)。但即使車輛1處于轉(zhuǎn)向不足的狀態(tài)，扭矩調(diào)整限制值TMAX也按照與前述單元相同的概念設(shè)定。即，為了產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于逆時(shí)針?lè)较虻谋匦铏M擺動(dòng)量值YNADD的橫擺動(dòng)量的目的，扭矩調(diào)整限制值TMAX被設(shè)定成向左后輪14L增加負(fù)驅(qū)動(dòng)扭矩以及向右后輪14R增加正驅(qū)動(dòng)扭矩。
此外，圖5所示的車輛1處于加速狀態(tài)。然而，即使車輛1處于減速狀態(tài)，扭矩調(diào)整限制值TMAX也按照與前述單元相同的概念設(shè)定。在這種情況下，箭頭Fin-BASE與箭頭Fout-BASE表示由于制動(dòng)導(dǎo)致的向后的力的數(shù)量。
當(dāng)車輛1轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)，雖然內(nèi)側(cè)車輪14L的摩擦FCin隨縱向加速度GX的增加而縮小，但箭頭Fin-BASE的絕對(duì)值隨縱向加速度GX的增加而大大增加。因此，扭矩調(diào)整限制值TMAX的絕對(duì)值隨縱向加速度GX的增加而增加。
下文結(jié)合圖7中所示的橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50介紹獲得目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC及制動(dòng)橫擺動(dòng)量值YMASC的技術(shù)。
假設(shè)車輛1前行并左轉(zhuǎn)，且+2a的縱向加速度GX不變，而且，每個(gè)橫向加速度GY1、GY2及GY3滿足下式(6)0＜GY1＜GY2＜GY3(6)同時(shí)假設(shè)車輛轉(zhuǎn)向不足，由必需橫擺動(dòng)量值計(jì)算器42計(jì)算的必需橫擺動(dòng)量值YMADD為逆時(shí)針?lè)较虻腨MADD-L(YMADD=YMADD-L)。
在該情況下，最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器43在橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50上將最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-L定義為特征線LL5，因?yàn)榭v向加速度GX為+2a。
目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46將必需橫擺動(dòng)量值YMADD中0和特征線LL5之間的數(shù)量設(shè)定為目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC(見(jiàn)圖7中的YMAYC-L1、YMAYC-L2及YMAYC-L3)。制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48將必需橫擺動(dòng)量值YMADD-L中超出特征線LL5的數(shù)量設(shè)定為制動(dòng)橫擺動(dòng)量值YMASC(見(jiàn)圖7中的YMASC-L1、YMASC-L2及YMASC-L3)。
另一方面，假設(shè)車輛1左轉(zhuǎn)，且順時(shí)針?lè)较虻谋匦铏M擺動(dòng)量值YMADD為YMADD-R(即YMADD＝Y(jié)MADD-R)，則縱向加速度GX為+2a，因此，最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算器43在橫擺動(dòng)量調(diào)整圖50上將最大橫擺動(dòng)量值YMAYC-MAX-R定義為特征線LR5。
目標(biāo)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器46將必需橫擺動(dòng)量值YMADD中0和特征線LR5之間的數(shù)量設(shè)定為目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC(見(jiàn)圖7中的YMAYC-R1、YMAYC-R2及YMAYC-R3)。制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算器48將必需橫擺動(dòng)量值YMADD-R中超出特征線LR5的數(shù)量設(shè)定為制動(dòng)橫擺動(dòng)量值YMASC(見(jiàn)圖7中的YMASC-R1、YMASC-R2及YMASC-R3)。
由上文可知，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)將注意力集中在隨車輛1左轉(zhuǎn)時(shí)橫向加速度GY的增大而降低的車輛1的左后車輪14L(即內(nèi)側(cè)車輪抓附力GRIN)而設(shè)定左后車輪14L及右后車輪14R之間的驅(qū)動(dòng)扭矩差的限制值。因此，應(yīng)用本發(fā)明，通過(guò)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC的橫擺動(dòng)量以及避免車輛1配備的左后輪14L打滑，可以增強(qiáng)車輛1的轉(zhuǎn)向能力。
通過(guò)分別控制車輛1配備的車輪8R、8L、14R、14L的制動(dòng)力，產(chǎn)生作為必需橫擺動(dòng)量值YMADD與目標(biāo)橫擺動(dòng)量值YMAYC之間的差異數(shù)量的制動(dòng)橫擺動(dòng)量值YMASC，可以進(jìn)一步增強(qiáng)車輛1的轉(zhuǎn)向能力。
換言之，如果由于左后輪14L與右后輪14R之間驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)整在車輛1上產(chǎn)生足夠的橫擺動(dòng)量，則車輪8R、8L、14R、14L的制動(dòng)力的調(diào)整將不被執(zhí)行。因此，通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明，可以減少來(lái)自制動(dòng)器21R、21L、22R及22L的熱量。也可以減少車輪8R、8L、14R、14L的負(fù)荷。而且，由于諸如制動(dòng)墊等消耗部件的壽命因?yàn)橹貜?fù)使用導(dǎo)致制動(dòng)器21R、21L、22R及22L的負(fù)荷減小而延長(zhǎng)，可以減少更換這些部件的勞動(dòng)力和成本。
而且，可以減少必須進(jìn)行車輪8R、8L、14R、14L的制動(dòng)力調(diào)整的次數(shù)，因此，車輛1的加速性能不會(huì)變壞。
本發(fā)明不受上述實(shí)施例的局限，而是可以涵蓋所有不背離本發(fā)明的精神和范圍的變化及修改。
在上述實(shí)施例中，作為能夠機(jī)械地限制左右車輪8R及8L之間的速度差的扭矩傳感式差速器的前差速器6與從發(fā)動(dòng)機(jī)2輸入的扭矩相對(duì)應(yīng)。然而，也可將其它類型的差速器用作前差速器6。
此外，左右輪限制機(jī)構(gòu)15不僅可用于后差速器12，還可用于前差速器6。
在上述實(shí)施例中，車輛1為四輪驅(qū)動(dòng)車輛，但本發(fā)明也可用于前輪驅(qū)動(dòng)或后輪驅(qū)動(dòng)的車輛。
此外，在上述實(shí)施例中，控制器31控制左右車輪限制機(jī)構(gòu)15，以分別調(diào)整從發(fā)動(dòng)機(jī)2輸出至后車輪14R和14L的驅(qū)動(dòng)扭矩，但本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。
例如，可以配備兩個(gè)分別連接至右輪和左輪的電動(dòng)機(jī)，且分別調(diào)整電動(dòng)機(jī)的扭矩。在這種情況下，可以在車輛中進(jìn)一步配備諸如電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源。
此外，也可采用替代左右車輪限制機(jī)構(gòu)15的在右輪和左輪之間分配扭矩的機(jī)構(gòu)。這樣的機(jī)構(gòu)的實(shí)例可在各個(gè)右輪及左輪中包括離合器機(jī)構(gòu)以分別調(diào)整離合器壓力。而且，還可在前輪或后輪上配備扭矩分配機(jī)構(gòu)。
在上述實(shí)施例中，扭矩調(diào)整限制值計(jì)算器45根據(jù)由縱向加速度傳感器檢測(cè)的縱向加速度GX，車輛1的重量，前后輪之間驅(qū)動(dòng)扭矩的分配及前后輪之間制動(dòng)力的分配獲得基本驅(qū)動(dòng)扭矩。然而，本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。
例如，可以使用通過(guò)對(duì)車輛行駛速度VB求導(dǎo)得到的縱向加速度GX。此外，可以假設(shè)一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)扭矩的分配的數(shù)量，該數(shù)量的獲得是由于對(duì)每個(gè)車輪倍增的結(jié)果進(jìn)行分配，該倍增處于從發(fā)動(dòng)機(jī)2輸出的扭矩和變速箱3的最后齒輪減速比之間。
在上述實(shí)施例中，對(duì)車輛1左轉(zhuǎn)時(shí)左后車輪14L和右后車輪14R分別作為內(nèi)側(cè)車輪和外側(cè)車輪的情形作了基本的介紹。然而，無(wú)需多言，當(dāng)車輛1右轉(zhuǎn)時(shí)，左后車輪14L為外側(cè)車輪，右后車輪14R為內(nèi)側(cè)車輪。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向控制裝置，該轉(zhuǎn)向控制裝置用于具有調(diào)整左輪與右輪的驅(qū)動(dòng)扭矩的驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)的車輛，其特征在于，所述裝置包括用于計(jì)算必需橫擺動(dòng)量值的單元(62)，該必需橫擺動(dòng)量值表示所述車輛轉(zhuǎn)向所需要的橫擺動(dòng)量；用于計(jì)算最大橫擺動(dòng)量值的單元(43)，該最大橫擺動(dòng)量值表示由于所述左輪與右輪的驅(qū)動(dòng)扭矩的調(diào)節(jié)由所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)產(chǎn)生的最大橫擺動(dòng)量；用于按以下的方式設(shè)定表示目標(biāo)橫擺動(dòng)量的目標(biāo)橫擺動(dòng)量值的單元(46)，該方式為如果所述必需橫擺動(dòng)量值未超過(guò)所述最大橫擺動(dòng)量值，則所述必需橫擺動(dòng)量值被直接地設(shè)定為所述目標(biāo)橫擺動(dòng)量值，如果所述必需橫擺動(dòng)量值大于所述最大橫擺動(dòng)量值，則所述必需橫擺動(dòng)量值被限定在所述最大橫擺動(dòng)量值以做為所述目標(biāo)橫擺動(dòng)量值；和驅(qū)動(dòng)扭矩控制器(31)，該驅(qū)動(dòng)扭矩控制器(31)用于控制所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)橫擺動(dòng)量值的橫擺動(dòng)量；所述最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)包括用于估算外側(cè)車輪抓附力與內(nèi)側(cè)車輪抓附力的單元(44)，其中所述外側(cè)車輪抓附力作為所述外側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦能力，所述內(nèi)側(cè)車輪抓附力作為所述內(nèi)側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦能力，和用于計(jì)算扭矩調(diào)整限制值的單元(45)，該扭矩調(diào)整限制值表示所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)的對(duì)所述左輪與所述右輪的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量以使得所述調(diào)整量不超過(guò)所述外側(cè)車輪抓附力與所述內(nèi)側(cè)車輪抓附力，所述最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)設(shè)定表示可能的橫擺動(dòng)量的最大橫擺動(dòng)量值，所述可能的橫擺動(dòng)量為如果所述外側(cè)車輪和所述內(nèi)側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩由所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制器(31)使用由所述扭矩調(diào)整限制值計(jì)算單元(45)計(jì)算的扭矩調(diào)整限制值來(lái)調(diào)整而估算的。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)向控制裝置還包括用于計(jì)算制動(dòng)橫擺動(dòng)量值的單元(48)，該制動(dòng)橫擺動(dòng)量值表示所述必需橫擺動(dòng)量中超過(guò)所述最大橫擺動(dòng)量值的超出量；和用于調(diào)整車輛的每個(gè)車輪的制動(dòng)力以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于由所述制動(dòng)橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(48)計(jì)算的所述制動(dòng)橫擺動(dòng)量值的橫擺動(dòng)量的單元(49)。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)向控制裝置還包括用于檢測(cè)車輛橫向上的加速度的單元(-)，其中所述最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)根據(jù)所述橫向加速度檢測(cè)單元(-)檢測(cè)的橫向加速度的增量降低所述內(nèi)側(cè)車輪的扭矩調(diào)整限制值。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)向控制裝置還包括用于檢測(cè)車輛縱向上的加速度的單元(-)，其中如果車輛加速，所述最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)根據(jù)由所述縱向加速度檢測(cè)單元(-)檢測(cè)的縱向加速度的增量降低所述內(nèi)側(cè)車輪的扭矩調(diào)整限制值。
5.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)向控制裝置還包括用于檢測(cè)車輛縱向上的加速度的單元(-)，其中如果車輛減速，所述最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)根據(jù)由所述縱向加速度檢測(cè)單元(-)檢測(cè)的縱向加速度的絕對(duì)值的增量提高所述內(nèi)側(cè)車輪的扭矩調(diào)整限制值。
6.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，其中，所述扭矩調(diào)整限制值計(jì)算單元(45)估算基本驅(qū)動(dòng)扭矩值，該基本驅(qū)動(dòng)扭矩值表示沒(méi)有所述驅(qū)動(dòng)扭矩控制器(31)進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整的左車輪和右車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩，所述扭矩調(diào)整限制值計(jì)算單元(45)還將所述驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量設(shè)定成所述內(nèi)側(cè)車輪的扭矩調(diào)整限制值，其中所述驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量表示所述內(nèi)側(cè)車輪的基本驅(qū)動(dòng)扭矩和所述扭矩調(diào)整量的總和不超過(guò)減速方向上的內(nèi)側(cè)車輪抓附力并表示所述外側(cè)車輪的基本驅(qū)動(dòng)扭矩和所述扭矩調(diào)整量的總和不超過(guò)加速方向上的外側(cè)車輪抓附力，所述扭矩調(diào)整限制值計(jì)算單元(45)還將所述驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量設(shè)定成所述內(nèi)側(cè)車輪的扭矩調(diào)整限制值，其中所述驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量表示所述內(nèi)側(cè)車輪的基本驅(qū)動(dòng)扭矩和所述扭矩調(diào)整量的總和處于加速方向上所述內(nèi)側(cè)車輪抓附力的范圍內(nèi)并表示所述外側(cè)車輪的基本驅(qū)動(dòng)扭矩和所述扭矩調(diào)整量的總和處于減速方向上所述外側(cè)車輪抓附力的范圍內(nèi)。
全文摘要
車輛轉(zhuǎn)向控制裝置具有調(diào)整左右車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩的驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)。該裝置包括的最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)具有用于估算作為外側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦力的外側(cè)車輪抓附力及作為內(nèi)側(cè)車輪與路面之間的附著摩擦力的內(nèi)側(cè)車輪抓附力的單元(44)，及用于計(jì)算表示使由驅(qū)動(dòng)扭矩控制機(jī)構(gòu)(15)進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量不超過(guò)所述抓附力的驅(qū)動(dòng)扭矩調(diào)整量的扭矩調(diào)整限制值的單元(45)。最大橫擺動(dòng)量值計(jì)算單元(43)設(shè)定表示可能的橫擺動(dòng)量的最大橫擺動(dòng)量值，該值是如果與由扭矩調(diào)整限制值計(jì)算單元(45)計(jì)算的扭矩調(diào)整限制值一起調(diào)整驅(qū)動(dòng)扭矩而估算的值。
文檔編號(hào)B60W30/00GK101070068SQ200710103430
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者三浦隆未 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會(huì)社