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车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统与流程

2022-09-15 07:26:18 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统。


背景技术:

2.提供有各种各样的以往车辆控制装置。作为车辆控制装置的一种,已知有例如专利文献1所公开的车辆控制装置。专利文献1所公开的车辆控制装置通过从车轮速度信号提取由垂直运动引起的车轮速度来推定垂直运动,并根据推定的垂直运动调整阻尼力可变减震器的阻尼力。此外,在专利文献1中公开有在检测到阻尼力可变减震器的行程速度的推定准确度下降的情况下,车轮的滑移率越高,使阻尼力控制量越大。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:(日本)特开2015-155214号公报


技术实现要素:

6.发明所要解决的技术问题
7.在专利文献1所公开的车辆控制装置中,在监测到行程速度的推定准确度下降的情况下,根据滑移率控制阻尼力。因此,在未检测到推定准确度下降的情况下,不进行根据滑移率的阻尼力控制。因此,在专利文献1所公开的车辆控制装置中,存在适用于车辆行使的路面状态的阻尼力控制的介入延迟,而乘坐舒适性和操纵稳定性变差的情况。
8.本发明一实施方式的目的在于,提供一种能够抑制适用于车辆行使的路面状态的阻尼力控制的介入延迟,能够提高乘坐舒适性和操纵稳定性的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统。
9.用于解决技术问题的手段
10.本发明的一实施方式为一种车辆控制装置,其具备基于输入的信息进行计算并输出计算结果的控制部,其中,所述控制部取得与车辆的行使相关的参数,并基于取得的与所述车辆的行使相关的参数,对在所述车辆的车身和所述车辆的车轮之间设置的阻尼力产生装置所产生的阻尼力的可变范围进行限制并求取阻尼力控制指令,并输出求取的所述阻尼力控制指令。
11.另外,本发明的一实施方式为一种车辆控制方法,取得与车辆的行使相关的参数,并基于取得的与所述车辆的行使相关的参数,对在所述车辆的车身和所述车辆的车轮之间设置的阻尼力产生装置所产生的阻尼力的可变范围进行限制并求取阻尼力控制指令,并输出求取的所述阻尼力控制指令。
12.另外,本发明的一实施方式的车辆控制系统具备:阻尼力产生装置,其在车辆的车身和所述车辆的车轮之间设置;控制器,其取得与车辆的行使相关的参数,并基于取得的与所述车辆的行使相关的参数,对阻尼力产生装置所产生的阻尼力的可变范围进行限制并求取阻尼力控制指令,并输出求取的所述阻尼力控制指令。
13.根据本发明的一实施方式,能够抑制适用于车辆行使的路面状态的阻尼力控制的介入延迟,能够提高乘坐舒适性和操纵稳定性。
附图说明
14.图1是示意性地表示第一至第四实施方式的车辆控制系统的图。
15.图2是表示图1中的控制器的控制框图。
16.图3是表示第一、第四实施方式的指令限制部的框图。
17.图4是表示第一实施方式中滑移率和指令允许范围的关系的说明图。
18.图5是表示第一实施方式中滑移率以及制动驱动力控制标志和指令允许范围的限制的关系的说明图。
19.图6是表示滑移率、制动驱动力控制标志以及阻尼力允许率随时间变化的一例的特性折线图。
20.图7是表示第二实施方式的指令限制部的框图。
21.图8是表示第二实施方式中前后加速度和指令允许范围的关系的说明图。
22.图9是表示第二实施方式中路面摩擦系数和前后加速度的第一阀值、第二阀值的关系的说明图。
23.图10是表示第二实施方式中前后加速度以及制动驱动力控制标志和指令允许范围的限制的关系的说明图。
24.图11是表示第三实施方式的指令限制部的框图。
25.图12是表示第三实施方式中发动机扭矩、制动液压和指令允许范围的关系的说明图。
26.图13是表示第三实施方式中路面摩擦系数和发动机扭矩的第一阀值、第二阀值的关系的说明图。
27.图14是表示第三实施方式中路面摩擦系数和制动液压的第一阀值、第二阀值的关系的说明图。
28.图15是表示第三实施方式中发动机扭矩、制动液压以及制动驱动力控制标志和指令允许范围的限制的关系的说明图。
29.图16是表示第四实施方式中滑移率和指令允许范围的关系的说明图。
30.图17是表示比较例中电流指令值、abs工作标志、滑移率随时间变化的一例的特性折线图。
31.图18是表示第四实施方式中电流指令值、abs工作标志、滑移率随时间变化的一例的特性折线图。
32.图19是表示比较例以及第四实施方式中后轮侧位置的弹簧上振动的功率谱密度的频率特性的特性折线图。
33.图20是表示比较例以及第四实施方式中前轮侧位置的弹簧上振动的功率谱密度的频率特性的特性折线图。
34.图21是表示比较例以及第四实施方式中驾驶席位置的弹簧上振动的功率谱密度的频率特性的特性折线图。
35.图22是表示第一变形例中滑移率和指令允许范围的关系的说明图。
36.图23是表示第二变形例中滑移率和指令允许范围的关系的说明图。
37.图24是表示第三变形例中滑移率和指令允许范围的关系的说明图。
具体实施方式
38.以下,将本发明的实施方式的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统适用于四轮汽车的情形为例,参照附图详细说明。
39.图1表示实施方式的车辆控制系统1。车辆控制系统1由构成阻尼力产生装置的悬挂装置5、和构成车辆控制装置的控制器11构成。在这里,在图1中,在构成车辆的车身的车体2的下侧例如设置有左、右的前轮和左、右的后轮(以下,统称为车轮3)。该车轮3构成为包含轮胎4,轮胎4作为吸收路面的细微的凹凸的弹簧发挥作用。
40.悬挂装置5设置为安装在车辆的车体2和车辆的车轮3之间。该悬挂装置5由悬挂弹簧6(以下,称为弹簧6)、与弹簧6形成为并列关系且设置在车体2和车轮3之间的阻尼力调整式缓冲器(以下,称为可变阻尼器7)构成。
41.需要注意的是,在图1中表示将1组悬挂装置5设置在车体2和车轮3之间的情形。但是,悬挂装置5例如在四个车轮3和车体2之间分别独立设置合计四组,在图1中仅示意性地表示其中一组。
42.在这里,悬挂装置5的可变阻尼器7使用设置为安装在车体2和车轮3之间的阻尼力调整式的油压缓冲器而构成。为了将产生的阻尼力的特性(即,阻尼力特性)从硬特性(硬特性)连续调整为软特性(软特性),在该可变阻尼器7中附设有由阻尼力调整阀等构成的阻尼力可变致动器8。需要注意的是,阻尼力可变致动器8可以不必为连续调整阻尼力特性的构成,也可以例如能够以两阶段以上的多阶段的方式调整阻尼力。另外,可变阻尼器7可以为压力控制类型,也可以为流量控制类型。可变阻尼器7也可以为如磁粘性流体或电粘性流体那样的控制粘性的类型。
43.控制器11构成车辆控制装置。控制器11作为控制可变阻尼器7的阻尼特性的控制装置例如由微型计算机构成。控制器11与例如作为数据通信所需要的通信网络的can10(controller area network:控制器域网)连接。控制器11通过can10取得与车辆的行使相关的参数。此时,与车辆的行使相关的参数包含例如车轮速度、滑移率、前后加速度、发动机扭矩、制动液压、路面摩擦系数、四轮独立的制动驱动力控制标志等。控制器11的输出侧与可变阻尼器7的阻尼力可变致动器8连接。
44.另外,控制器11具有由rom、ram、非易失性存储器等构成的存储部11a。在控制器11的存储部11a中,储存有用于控制可变阻尼器7的各种程序、信息(车辆信息)、数据等。
45.如图2所示,控制器11具备垂直vse(vehicle state estimation)12、乘坐舒适性控制逻辑13、平面vse14、操纵稳定性控制逻辑15、指令限制部16、控制指令选择部17。
46.垂直vse12进行垂直方向的车辆状态推定(vehicle state estimation)。垂直vse12构成为例如与专利文献1公开的行使状态推定部相同的构成。垂直vse12根据从can10传播的can信号取得车轮速度。垂直vse12从车轮速度的变化推定车体2的垂直方向的状态。具体地,垂直vse12基于车轮速度推定各轮的行程速度、跳动率、侧倾率(roll rate)、俯仰率、弹簧上速度等。垂直vse12从can信号取得车轮速度、转向角、车体横方向速度、实际横摆率等,并使用它们推定各轮的行程速度等。
47.乘坐舒适性控制逻辑13基于各轮的行程速度、弹簧上速度等计算向可变阻尼器7(力产生机构)的指令值。乘坐舒适性控制逻辑13例如基于天棚控制规则,从行程速度、弹簧上速度等输出用于减少弹簧上的垂直振动的阻尼力指令值。此时,阻尼力指令值是乘坐舒适性控制逻辑指令值。
48.平面vse14进行平面方向的车辆状态推定。平面vse14根据从can10传播的can信号取得车轮速度、转向角、车体横向速度、实际横摆率等,并使用它们推定横向加速度等。操纵稳定性控制逻辑15基于横向加速度等输出用于使车辆的操纵稳定性提高的第二指令值。操纵稳定性控制逻辑15例如随着横向加速度变大,算出使可变阻尼器7的阻尼力特性变为硬特性的第二指令值。此时,第二指令值为操纵稳定性控制逻辑指令值。
49.指令限制部16构成车辆控制装置的控制部。指令限制部16基于输入的信息进行计算,并输出计算结果。指令限制部16通过can10取得例如滑移率、四轮独立的制动驱动力控制标志等之类的与车辆的行使相关的参数。如图3所示,将滑移率、四轮独立的制动驱动力控制标志向指令限制部16输入。
50.指令限制部16基于取得的与车辆的行使相关的参数,求取成为阻尼力控制指令的第一指令值,该阻尼力控制指令对在车辆的车体2和车轮3之间设置的悬挂装置5(阻尼力产生装置)所产生的阻尼力的可变范围进行限制。具体地说,指令限制部16基于车辆的行使相关的参数对从乘坐舒适性控制逻辑13输出的阻尼力指令值进行限制。由此,指令限制部16从阻尼力指令值求取第一指令值。因此,阻尼力指令值为限制前指令值。与此相对,第一指令值为限制后指令值。指令限制部16将求得的第一指令值向控制指令选择部17输出。
51.指令限制部16基于与车辆的行使相关的参数中的车轮3的滑移率sr限制阻尼力的可变范围。此时,阻尼力的可变范围与图4中以斜线部分表示的指令允许范围对应。如图4所示,指令限制部16基于车轮3的滑移率sr使指令允许范围改变。
52.具体地说,指令限制部16在滑移率sr比预先设定的第一阀值s1小的情况下(sr<s1)对指令允许范围不设置限制。此时,第一指令值为与阻尼力指令值相同的值。因此,阻尼力可以在硬和软之间的所有的范围产生。
53.指令限制部16在滑移率sr为第一阀值s1以上、且小于比第一阀值s1大的第二阀值s2的情况下(s1≦sr<s2),以随着滑移率sr的增加而指令允许范围变窄的方式对指令允许范围进行限制。此时,阻尼力指令值被限制为以使第一指令值在指令允许范围内。因此,阻尼力能够产生的范围与滑移率sr小于第一阀值s1的情况(sr<s1)相比变窄。
54.指令限制部16在滑移率sr为第二阀值s2以上的情况下(s2≦sr),以与小于第二阀值s2时的指令允许范围相比更窄的方式对指令允许范围进行限制。具体地说,指令限制部16在滑移率sr为第二阀值s2以上的情况下使指令允许范围为预先设定的规定值f0。此时,第一指令值与阻尼力指令值无关,而为规定值f0。需要注意的是,规定值f0设定为例如产生与阻尼力固定的现有阻尼器(常规阻尼器)相同的阻尼力的值。
55.指令限制部16将从乘坐舒适性控制逻辑13输出的阻尼力指令值限制为指令允许范围内的值。因此,指令限制部16在滑移率sr比第一阀值s1小的情况下,输出与从乘坐舒适性控制逻辑13输出的阻尼力指令值相同的第一指令值。指令限制部16在滑移率sr为第一阀值s1以上、且比第二阀值s2小的情况下,将阻尼力指令值限制为根据滑移率sr而设定的指令允许范围内的值,并输出值被限制了的第一指令值。指令限制部16在滑移率sr为第二阀
值s2以上的情况下,输出设定为规定值f0的第一指令值。
56.此时,第一阀值s1以及第二阀值s2例如考虑轮胎4的特性而预先设定。对于轮胎4能够产生的力(例如制动力、驱动力等)来说,在滑移率sr为10%~20%时为最大,其以上则减少。abs(防抱死制动系统)或tcs(牵引力控制系统)在滑移率sr增加并从10%~20%的范围超出时,进行控制以使滑移率sr变为10%~20%的范围。第二阀值s2设定为小于abs或tcs工作的滑移率的值。作为一例,第二阀值s2作为考虑abs或tcs不工作的滑移率而设定为10%。另一方面,第一阀值s1为比第二阀值s2小的值即可。因此,第一阀值s1例如设定为第二阀值s2一半左右的值(5%)。需要注意的是,第一阀值s1可以为5%以上的值,也可以为5%以下的值。第一阀值s1以及第二阀值s2通过调谐适当设定。
57.另外,指令限制部16不仅能够基于滑移率sr也能够在四轮独立的制动驱动力控制时限制指令允许范围。例如在abs、tcs、esc(车身稳定系统)工作的四轮独立的制动驱动力控制时产生急速的车轮速度变动,车辆状态的推定精度恶化。因此,在四轮独立的制动驱动力控制工作的情况下,指令限制部16使指令允许范围的限制量为最大。此时,可以瞬时变化为最大限制量,也可以随时间经过逐渐为最大限制量。
58.如图3所示,为了实行基于四轮独立的制动驱动力控制的指令允许范围的限制,四轮独立的制动驱动力控制标志向指令限制部16输入。此时,制动驱动力控制标志是用于使车辆的所有轮独立地制动或者驱动的控制标志。制动驱动力控制标志包含例如abs工作标志、tcs工作标志、esc工作标志。例如车辆具备作为防止车轮抱死的安全装置的abs、作为抑制车轮打滑的安全装置的tcs、和作为防止车辆侧滑的安全装置的esc。在abs、tcs、esc全部不工作时,制动驱动力控制标志变为“off”。在abs、tcs、esc中任一个工作时,制动驱动力控制标志变为“on”。在“on”状态的制动驱动力控制标志取得了“on”时,指令限制部16使指令允许范围的限制量为最大。
59.因此,在车辆的行使相关的参数中用于使包含车轮的车辆的所有轮独立制动驱动的制动驱动力控制标志取得了“on”的情况下,指令限制部16限制指令允许范围(参照图5)以使比小于第二阀值s2时的指令允许范围更窄。因此,在制动驱动力控制标志取得了“on”的情况下,指令限制部16输出设定为规定值f0的第一指令值。
60.如图2所示,向控制指令选择部17输入从指令限制部16输出的第一指令值和从操纵稳定性控制逻辑15输出的第二指令值。控制指令选择部17选择这些指令值中的任何一方。例如在车辆的行使稳定的状态下,控制指令选择部17为了使乘坐舒适性优先,选择从指令限制部16输出的第一指令值。另一方面,在车辆的行使不稳定的状态下,控制指令选择部17为了使操纵稳定性优先,选择从操纵稳定性控制逻辑15输出的第二指令值。控制指令选择部17可以例如比较输入的两个指令值的大小而选择指令值,也可以基于车辆状态相关的信息而选择指令值。控制指令选择部17将作为电流指令值而选择的指令值向可变阻尼器7的阻尼力可变致动器8输出。
61.实施方式的车辆控制系统1具有如上所述的构成。接着,对使用控制器11可变地控制可变阻尼器7的阻尼力特性的处理说明。
62.在车体2和车轮3之间安装而设置的可变阻尼器7中,将从控制器11的指令值(控制指令)作为指令电流向阻尼力可变致动器8输入。由此,阻尼力可变致动器8被驱动以可变地控制在可变阻尼器7内流通的油液的流路面积。其结果是,可变阻尼器7的阻尼力特性根据
指令值可变地被控制于硬特性(硬特性)和软特性(软特性)之间。
63.然而,在专利文献1所记载的车辆控制装置中,在制动驱动控制未工作的状态下,即使车辆状态的推定精度下降,也基于车轮速度决定阻尼力可变减震器的阻尼力。因此,存在控制精度下降,不能很好地确保车辆的乘坐舒适性或操纵稳定性的可能性。
64.与此相对,本实施方式的控制器11具备指令限制部16,并且指令限制部16基于与滑移率等之类的与车辆的行使相关的参数,对在第一指令值车辆的车体2和车轮3之间设置的悬挂装置5的可变阻尼器7所产生的阻尼力的指令允许范围进行限制并求取第一指令值,并输出求得的第一指令值。
65.因此,指令限制部16能够在滑移产生时根据滑移率sr调整可变阻尼器7的阻尼力。图6中表示在使用本实施方式的指令限制部16的情况下,滑移率、四轮独立的制动驱动力控制标志以及阻尼力允许率随时间变化的一例。如图6所示,在时点t1到时点t2之间,滑移率sr与第一阀值s1相比增加。此时,随着滑移率sr增加,指令限制部16使阻尼力允许率从100%减少,从而使指令允许范围变小。在时点t2到时点t3之间,滑移率sr与第一阀值s1相比下降。因此,指令限制部16使阻尼力允许率回到100%,解除指令允许范围的限制。在时点t3到时点t4之间,滑移率sr与第一阀值s1相比增加。因此,指令限制部16根据滑移率sr使阻尼力允许率从100%减少。在时点t4到时点t5之间,四轮独立的制动驱动力控制标志变为“on”。因此,指令限制部16使阻尼力允许率最小(例如0%),使指令允许范围最小。在时点t5到时点t6之间,滑移率sr为第一阀值s1和第二阀值s2之间的值。因此,指令限制部16根据滑移率sr使阻尼力允许率从100%减少。在时点t6以后,滑移率sr与第一阀值s1相比降低。因此,指令限制部16使阻尼力允许率回到100%,解除指令允许范围的限制。
66.像这样,指令限制部16能够根据滑移产生时的滑移率sr,使可变阻尼器7的阻尼力接近与例如常规阻尼器相同程度的阻尼力。其结果是,即使在产生滑移时,也能够保证乘坐舒适性和操纵稳定性与常规阻尼器相等,从而能够很好地确保车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。
67.另外,在本实施方式中,例如像abs、tcs、esc的工作时或制动工作时那样,不需要检测车辆状态推定的准确度的下降。即,控制器11例如只检测滑移率sr即可,并能够根据滑移率sr来调整可变阻尼器7的阻尼力。其结果是,与专利文献1所记载的车辆控制装置相比,能够更早地使可变阻尼器7的阻尼力变更。
68.因此,本实施方式的指令限制部16取得与车辆的行使相关的参数,并基于取得的与车辆的行使相关的参数,对在车辆的车体2和车轮3之间设置的悬挂装置5(阻尼力产生装置)所产生的阻尼力的指令允许范围(可变范围)进行限制而求得第一指令值(阻尼力控制指令),并将求得的第一指令值输出。由此,能够抑制适用于车辆行使的路面状态的阻尼力控制的介入延迟,从而能够使乘坐舒适性和操纵稳定性提高。
69.另外,指令限制部16基于与车辆的行使相关的参数中的车轮3的滑移率sr对阻尼力的指令允许范围进行限制。此时,指令限制部16在滑移率sr比预先设定的第一阀值s1小的情况下,对阻尼力的指令允许范围不设置限制。指令限制部16在滑移率sr大于第一阀值s1或者第一阀值s1,且小于比第一阀值s1大的第二阀值s2的情况下,以随着滑移率sr的增加阻尼力的指令允许范围变窄的方式对阻尼力的指令允许范围进行限制。指令限制部16在滑移率sr比第二阀值s2或者第二阀值s2大的情况下,以与小于第二阀值s2时的阻尼力的指
令允许范围相比更窄的方式对阻尼力的指令允许范围进行限制。
70.由此,指令限制部16即使在滑移率sr比第二阀值s2小的状态下,也能够根据滑移率sr限制阻尼力的指令允许范围。因此,例如在将第二阀值s2设定为比abs、tcs、esc等工作的滑移率sr小的值的情况下,即使在未检测到行程速度的推定准确度下降的状态下,指令限制部16也可以根据滑移率sr限制阻尼力的指令允许范围。由此,指令限制部16能够使阻尼力接近所期望的值。
71.此外,指令限制部16在滑移率sr为第一阀值s1以上且小于第二阀值s2的情况下,以随着滑移率sr的增加而阻尼力的指令允许范围变窄的方式对阻尼力的指令允许范围进行限制。此时,指令限制部16随着滑移率sr增加,使阻尼力的指令允许范围逐渐变小。因此,在滑移率sr增加时,不会出现阻尼力的指令允许范围突然变化的情况。
72.另外,指令限制部16在滑移率sr大于第二阀值s2或者第二阀值s2的情况下,使阻尼力的指令允许范围为预先设定的规定值f0。例如在将规定值f0设定为与常规阻尼器的阻尼力相同程度的值的情况下,指令限制部16能够根据滑移率sr的增加,使可变阻尼器7的阻尼力接近与常规阻尼器相同程度的阻尼力。其结果是,即使在产生滑移时,也能够保证与常规阻尼器相当的乘坐舒适性和操纵稳定性,从而能够很好地确保车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。
73.此外,指令限制部16在取得车辆的行使相关的参数中的用于使包含车轮3的车辆的全部车轮独立制动驱动的控制标志(制动驱动力控制标志)的情况下,以与小于第二阀值s2时的阻尼力的指令允许范围相比更窄的方式对阻尼力的指令允许范围进行限制。由此,在例如abs、tcs、esc等工作的车辆的行使状态下,指令限制部16能够使阻尼力的指令允许范围变窄,而使阻尼力接近所期望的值。
74.接着,图2、图7至图10表示第二实施方式。第二实施方式的特征在于,指令限制部使用前后加速度、路面摩擦系数限制阻尼力的可变范围,或者使用四轮独立的制动驱动控制标志限制阻尼力的可变范围。需要注意的是,在第二实施方式中,与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其说明。
75.如图2所示,在第二实施方式中,代替第一实施方式的指令限制部16,控制器11具备指令限制部21。指令限制部21构成车辆控制装置的控制部。
76.指令限制部21与第一实施方式的指令限制部16同样地构成。如图7所示,指令限制部21通过can10,取得例如车辆的前后加速度g、路面摩擦系数μ、四轮独立的制动驱动力控制标志等之类的与车辆的行使相关的参数。指令限制部21基于取得的与车辆的行使相关的参数,对在车辆的车体2和车轮3之间设置的悬挂装置5所产生的阻尼力的可变范围(指令允许范围)进行限制并求取为阻尼力控制指令的第一指令值。指令限制部21输出求得的第一指令值。
77.如图8以及图9所示,指令限制部21基于与车辆的行使相关的参数中的车轮3的前后加速度g和路面摩擦系数μ对阻尼力的指令允许范围进行限制。如图8中斜线部分所示,指令限制部21在前后加速度g小于第一阀值g1的情况下(g<g1),对指令允许范围不设置限制。指令限制部21在前后加速度g为第一阀值g1以上,且小于比第一阀值g1大的第二阀值g2的情况下(g1≦g<g2),以随着前后加速度g的增加而指令允许范围变窄的方式对指令允许范围进行限制。指令限制部21在前后加速度g为第二阀值g2以上的情况下(g2≦g),以与小
于第二阀值g2时的指令允许范围相比更窄的方式对指令允许范围进行限制。具体地说,指令限制部21在前后加速度g为第二阀值g2以上的情况下,使指令允许范围为预先设定的规定值f0。
78.此时,指令限制部21根据路面摩擦系数μ使第一阀值g1以及第二阀值g2变动(参照图9)。其理由为一般车辆不能产生路面摩擦系数μ以上的加速度以及减速度。例如在路面摩擦系数μ比第一基准值μ1(例如μ1=0.1)小时(μ<μ1),由于路面摩擦系数μ过小,因此很难通过悬挂装置5对车辆状态进行控制。因此,指令限制部21将第一阀值g1以及第二阀值g2任何一项都设定为最小值(例如g1、g2=0m/s2)。在该情况下,指令限制部21使指令允许范围为最小。第一阀值g1的最小值和第二阀值g2的最小值也可以为相互不同的值。
79.在路面摩擦系数μ为第一基准值μ1以上,且比第二基准值μ2(例如μ2=0.8)小时(μ1≦μ<μ2),随着路面摩擦系数μ增加,指令限制部21使第一阀值g1以及第二阀值g2增大。此时,第二阀值g2的增加比率比第一阀值g1的增加比率大。因此,第二阀值g2为比第一阀值g1大的值。
80.在路面摩擦系数μ为第二基准值μ2以上时(μ≧μ2),由于路面摩擦系数μ足够大,因此即使路面摩擦系数μ变化,车辆的状态变化也变小。因此,指令限制部21将第一阀值g1以及第二阀值g2设定为根据第二基准值μ2的最大值ga、gb。此时,最大值ga为第一阀值g1的最大值(例如ga=0.1m/s2)。最大值gb为第二阀值g2的最大值(例如gb=0.4m/s2)。最大值gb为比最大值ga更大的值。不限于图9所示的示例,第一阀值g1以及第二阀值g2可以根据调谐适当设定。
81.指令限制部21将从乘坐舒适性控制逻辑13输出的阻尼力指令值限制为指令允许范围内的值。因此,指令限制部21在前后加速度g比第一阀值g1小的情况下,输出第一指令值,该第一指令值为与从乘坐舒适性控制逻辑13输出的阻尼力指令值相同的值。指令限制部21在前后加速度g为第一阀值g1以上,且比第二阀值g2小的情况下,将阻尼力指令值限制在根据前后加速度g而设定的指令允许范围内的值,并输出值被限制了的第一指令值。指令限制部21在前后加速度g为第二阀值g2以上的情况下,输出设定为规定值f0的第一指令值。
82.另外,指令限制部21不仅能够基于前后加速度g,还能够在四轮独立的制动驱动力控制时限制指令允许范围(参照图10)。因此,在四轮独立的制动驱动力控制工作的情况下,指令限制部21使指令允许范围的限制量为最大。此时,与前后加速度g为第二阀值g2以上的情况相同,指令限制部21输出设定为规定值f0的第一指令值。
83.因此,在第二实施方式中,也能够得到与第一实施方式大致相同的作用效果。另外,在第二实施方式中,指令限制部21基于与车辆的行使相关的参数中的车辆的前后加速度g对阻尼力的指令允许范围进行限制。因此,随着前后加速度g变大,指令限制部21能够使阻尼力的指令允许范围变窄,使可变阻尼器7的阻尼力接近例如与常规阻尼器相同程度的阻尼力。
84.另外,指令限制部21基于车辆行使的路面中的路面摩擦系数μ,使用于变更阻尼力的可变范围的限制的第一阀值g1以及第二阀值g2变动。由此,指令限制部21能够在考虑路面摩擦系数μ的基础上,调整阻尼力的指令允许范围。
85.接着,图2、图11至图15表示了第三实施方式。第三实施方式的特征在于,指令限制部使用发动机扭矩、制动液压、路面摩擦系数限制阻尼力的可变范围,或者使用四轮独立的
制动驱动控制标志限制阻尼力的可变范围。需要注意的是,在第三实施方式中,与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其说明。
86.如图2所示,在第三实施方式中,代替第一实施方式的指令限制部16,控制器11具备指令限制部31。指令限制部31构成车辆控制装置的控制部。
87.指令限制部31与第一实施方式的指令限制部16同样地构成。如图11所示,指令限制部31通过can10取得例如发动机扭矩t、制动液压p、路面摩擦系数μ、四轮独立的制动驱动力控制标志等之类的与车辆的行使相关的参数。此时,发动机扭矩t以及制动液压p与施加到车轮的制动驱动扭矩(驱动扭矩以及制动扭矩)对应。
88.指令限制部31基于取得的与车辆的行使相关的参数,对在车辆的车体2和车轮3之间设置的悬挂装置5所产生的阻尼力的可变范围(指令允许范围)进行限制并求取成为阻尼力控制指令的第一指令值。此时,指令限制部31将从乘坐舒适性控制逻辑13输出的阻尼力指令值限制为指令允许范围内的值。指令限制部31输出求得了的第一指令值。
89.如图12以及图13所示,在车辆加速时,指令限制部31基于与车辆的行使相关的参数中的发动机扭矩t和路面摩擦系数μ对阻尼力的指令允许范围进行限制。如图12中斜线部分所示,指令限制部31在发动机扭矩t比第一阀值t1小的情况下(t<t1),对指令允许范围不设置限制。指令限制部31在发动机扭矩t为第一阀值t1以上,且小于比第一阀值t1大的第二阀值t2的情况下(t1≦t<t2),以随着发动机扭矩t的增加而指令允许范围变窄的方式对指令允许范围进行限制。指令限制部31在发动机扭矩t为第二阀值t2以上的情况下(t2≦t),以与小于第二阀值t2时的指令允许范围相比更窄的方式对指令允许范围进行限制。具体地说,指令限制部31在发动机扭矩t为第二阀值t2以上的情况下,使指令允许范围为预先设定的规定值f0。
90.如图12以及图14所示,在车辆减速时,指令限制部31基于与车辆的行使相关的参数中的制动液压p和路面摩擦系数μ对阻尼力的指令允许范围进行限制。如图12中斜线部分所示,指令限制部31在制动液压p比第一阀值p1小的情况下(p<p1),对指令允许范围不设置限制。指令限制部31在制动液压p为第一阀值p1以上,且小于比第一阀值p1大的第二阀值p2的情况下(p1≦p<p2),以随着制动液压p的增加而指令允许范围变窄的方式对指令允许范围进行限制。指令限制部31在制动液压p为第二阀值p2以上的情况下(p2≦p),以与小于第二阀值p2时的指令允许范围相比更窄的方式对指令允许范围进行限制。具体地说,指令限制部31在制动液压p为第二阀值p2以上的情况下,使指令允许范围为预先设定的规定值f0。
91.此时,指令限制部31根据路面摩擦系数μ使第一阀值t1、p1以及第二阀值t2、p2变动(参照图13、图14)。在例如路面摩擦系数μ比第一基准值μ1小时(μ<μ1),指令限制部31将第一阀值t1以及第二阀值t2任一项设定为最小值(例如t1、t2=0n
·
m)。在该情况下,指令限制部31使指令允许范围最小。第一阀值t1的最小值和第二阀值t2的最小值可以为相互不同的值。
92.另外,在路面摩擦系数μ比第一基准值μ1小时(μ<μ1),指令限制部31将第一阀值p1以及第二阀值p2任一项设定为最小值(例如p1、p2=0mpa)。在该情况下,指令限制部31使指令允许范围最小。第一阀值p1的最小值和第二阀值p2的最小值可以为相互不同的值。
93.在路面摩擦系数μ为第一基准值μ1以上,且比第二基准值μ2小时(μ1≦μ<μ2),随
着路面摩擦系数μ增加,指令限制部31使第一阀值t1以及第二阀值t2变大,使第一阀值p1以及第二阀值p2变大。此时,第二阀值t2的增加比率比第一阀值t1的增加比率大。因此,第二阀值t2为比第一阀值t1大的值。同样,第二阀值p2的增加比率比第一阀值p1的增加比率大。因此,第二阀值p2为比第一阀值p1大的值。
94.在路面摩擦系数μ为第二基准值μ2以上时(μ≧μ2),指令限制部31将第一阀值t1以及第二阀值t2设定为与第二基准值μ2对应的最大值ta、tb。此时,最大值ta为第一阀值t1的最大值(例如ta=50n
·
m)。最大值tb为第二阀值t2的最大值(例如tb=100n
·
m)。最大值tb为比最大值ta大的值。
95.同样,在路面摩擦系数μ为第二基准值μ2以上时(μ≧μ2),指令限制部31将第一阀值p1以及第二阀值p2设定为与第二基准值μ2对应的最大值pa、pb。此时,最大值pa为第一阀值p1的最大值(例如pa=1mpa)。最大值pb为第二阀值p2的最大值(例如pb=5mpa)。最大值pb为比最大值pa大的值。不限于图13、图14所示的示例,第一阀值t1、p1以及第二阀值t2、p2可以通过调谐适当设定。
96.另外,指令限制部31不仅能够基于发动机扭矩t和制动液压p,还能够在四轮独立的制动驱动力控制时对指令允许范围(参照图15)进行限制。因此,在四轮独立的制动驱动力控制工作的情况下,指令限制部31使指令允许范围的限制量为最大。此时,指令限制部31输出设定为规定值f0的第一指令值。
97.因此,在第三实施方式中,也能够得到与第一实施方式大致相同的作用效果。另外,在第三实施方式中,指令限制部31基于与车辆的行使相关的参数中的发动机扭矩t对阻尼力的指令允许范围进行限制。并且,指令限制部31基于与车辆的行使相关的参数中的制动液压p对阻尼力的指令允许范围进行限制。在此,在车辆加速时,发动机扭矩t与前后加速度对应。在车辆减速时,制动液压p与前后加速度对应。因此,在第三实施方式中,也能够得到与第二实施方式相同的作用效果。
98.另外,指令限制部31基于车辆行使的路面中的路面摩擦系数μ,使用于变更阻尼力的可变范围的限制的第一阀值t1、p1以及第二阀值t2、p2变动。由此,指令限制部31能够在考虑路面摩擦系数μ的基础上,对阻尼力的指令允许范围进行调整。
99.接着,图2、图3以及图16表示了第四实施方式。第四实施方式的特征在于,指令限制部以随着滑移率增加,而阻尼力变软的方式对阻尼力的可变范围进行限制。需要注意的是,在第四实施方式中,对与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其说明。
100.如图2所示,在第四实施方式中,代替第一实施方式的指令限制部16,控制器11具备指令限制部41。指令限制部41构成车辆控制装置的控制部。
101.指令限制部41与第一实施方式的指令限制部16同样地构成。如图3所示,指令限制部41通过can10,取得例如滑移率、四轮独立的制动驱动力控制标志等之类的与车辆的行使相关的参数。指令限制部41基于取得的与车辆的行使相关的参数,对在车辆的车体2和车轮3之间设置的悬挂装置5所产生的阻尼力的可变范围(指令允许范围)进行限制并求取成为阻尼力控制指令的第一指令值。指令限制部41输出求得的第一指令值。
102.如图16所示,指令限制部41基于与车辆的行使相关的参数中的车轮3的滑移率sr对阻尼力的指令允许范围进行限制。如图16中斜线部分所示,指令限制部41在滑移率sr比
预先设定的第一阀值s1小的情况下(sr<s1),对指令允许范围不设置限制。指令限制部41在滑移率sr为第一阀值s1以上,且小于比第一阀值s1大的第二阀值s2的情况下(s1≦sr<s2),以随着滑移率sr的增加而指令允许范围变窄的方式对指令允许范围进行限制。指令限制部41在滑移率sr为第二阀值s2以上的情况下(s2≦sr),以与小于第二阀值s2时的指令允许范围相比更窄的方式对指令允许范围进行限制。
103.此时,指令限制部41在滑移率sr为第二阀值s2以上的情况下,使指令允许范围为预先设定的规定值f1。规定值f1设定为例如阻尼力为软的值。因此,规定值f1与第一实施方式的规定值f0不同。
104.指令限制部41将从乘坐舒适性控制逻辑13输出的阻尼力指令值限制为指令允许范围内的值。另外,指令限制部41不仅能够基于滑移率sr,还能够在四轮独立的制动驱动力控制时对指令允许范围进行限制。因此,在四轮独立的制动驱动力控制工作的情况下,指令限制部41使指令允许范围的限制量最大。此时,与前后加速度g为第二阀值g2以上的情况相同,指令限制部21输出设定为规定值f1的第一指令值。
105.因此,在第四实施方式中,也能够得到与第一实施方式大致相同的作用效果。在第四实施方式中,指令限制部41以随着滑移率sr增加,阻尼力变软的方式对阻尼力的可变范围(指令允许范围)进行限制。因此,即使在阻尼力的可变范围被限制的状态下,也能够提高乘坐舒适性。
106.为了确认该效果,对于第四实施方式和比较例进行了车辆的模拟。比较例使用了专利文献1所公开的控制条件。需要注意的是,用于模拟的车辆模型为掀背型的乘用车。路面为易于产生影响乘坐舒适性的2-8hz的弹簧上振动的路面。路面摩擦系数μ为0.4。进入所述路面时的初期车速为80km/h。制动压力为2.5mpa。
107.首先,比较例的结果如图17所示。图17表示滑移率sr、abs工作标志(制动驱动力控制标志)以及从控制器11输出的电流指令值的时间变化。在比较例中,若不在abs工作的推定准确度下降时(abs工作时),则不能限制电流指令值。因此,仅在abs工作时才限制电流指令值以使阻尼力为软。
108.另一方面,第四实施方式的结果如图18所示。第四实施方式的指令限制部41仅以滑移率sr为触发原因限制阻尼力。因此,电流指令值从时点t40附近开始被限制。另外,在时点t41附近阻尼力完全被限制为软。因此,第四实施方式的指令限制部41能够从abs工作前限制阻尼力,从而能够抑制乘坐舒适性恶化。
109.接着,关于第四实施方式和比较例,图19至图21表示弹簧上加速度的功率谱密度(psd)。图19表示了后轮侧位置的psd。图20表示了前轮侧位置的psd。图21表示了驾驶席位置的psd。如图19至图21所示,与比较例相比,第四实施方式在2-7hz附近的增益更少,乘坐舒适性改善。
110.需要注意的是,在第四实施方式中,在滑移率sr为第二阀值s2以上的情况下,指令允许范围被限制为阻尼力为软的规定值f1。但不限于此,例如如图22所示的第一变形例,在滑移率sr为第二阀值s2以上的情况下,指令允许范围也可以被限制为阻尼力为硬的规定值f2。在该情况下,能够在滑移率sr增加时,提高操纵稳定性。限制指令允许范围的规定值通过调谐适当设定。该构成也能够适用于第二、第三实施方式。
111.在第四实施方式中,在滑移率sr为第二阀值s2以上的情况下。指令允许范围被限
制为一定值的规定值f1。本发明不限于此,例如如图23以及图24所示,在滑移率sr为第二阀值s2以上的情况下,可以以与小于第二阀值s2的情况相比变为更窄的范围的方式将指令允许范围(阻尼力的可变范围)限制为预先设定的规定范围。在该情况下,如图23所示的第二变形例那样,指令允许范围可以被限制为例如阻尼力为常规阻尼器的阻尼力和软的阻尼力之间的范围。如图24所示的第三变形例,指令允许范围可以被限制为例如阻尼力为常规阻尼器的阻尼力和硬的阻尼力之间的范围。指令允许范围被限制的规定范围通过调谐适当设定。该构成也能够适用于第二、第三实施方式。
112.在所述第一、第四实施方式中,指令限制部16、41除了基于滑移率sr限制阻尼力的指令允许范围(可变范围)之外,在取得了用于使包含车轮的车辆的全部车轮独立制动驱动的制动驱动力控制标志(控制标志)的情况下,以与小于第二阀值s2时的阻尼力的可变范围相比更窄的方式对阻尼力的指令允许范围(可变范围)进行限制。但不限于此,指令限制部也可以不进行基于控制标志的阻尼力的可变范围的限制,而仅基于滑移率sr对阻尼力的指令允许范围(可变范围)进行限制。该构成也能够适用于第二、第三实施方式。
113.在所述第一实施方式中,控制器11具备平面vse14、操纵稳定性控制逻辑15、控制指令选择部17,但也可以省略这些。在该情况下,控制器11通过指令限制部16输出限制的指令值。该构成也能够适用于第二至第四实施方式。
114.在所述各实施方式中,制动驱动力控制标志在abs、tcs、esc工作时变为“on”。但不限于此,制动驱动力控制标志也可以例如在根据车辆的横向加速度控制车辆的加减速度的g-vectoring(加速度矢量)控制的工作时、在根据车辆的横向加速度控制横摆力矩的moment 控制(力矩控制)的工作时、或者控制发动机扭矩并控制车身的间距工作时那样的,不是由驾驶员的操作而是由系统对各轮的制动驱动力进行控制时变为“on”。
115.在所述各实施方式中,以控制器11将求取的控制指令向悬挂装置5输出的构成的情况为例进行了说明。但不限于此,例如,也可以为在作为控制器的车辆控制装置和作为悬挂装置的阻尼力产生装置之间设置与该车辆控制装置不同的控制装置(ecu)的构成。在该情况下,车辆控制装置将求得的控制指令经由该不同的控制装置(ecu)向阻尼力产生装置输出。
116.在所述各实施方式中,以控制器11通过can10取得与车辆的行使相关的参数的情形为例进行了说明。但不限于此,控制器也可以从例如车轮速度传感器、加速度传感器、其他的控制器等取得与车辆的行使相关的参数。
117.在所述各实施方式记载的具体的数值是一例,不限于所示例的值。
118.所述各实施方式是示例,可以将在不同实施方式中所示的构成的部分替换或者组合。
119.作为基于以上说明的实施方式的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统,例如能够想到以下所述的方式。
120.作为第一方式,为一种车辆控制装置,其具备基于输入的信息进行计算并输出计算结果的控制部,其中,所述控制部取得与车辆的行使相关的参数,并基于取得的与所述车辆的行使相关的参数,对在所述车辆的车身和所述车辆的车轮之间设置的阻尼力产生装置所产生的阻尼力的可变范围进行限制并求取阻尼力控制指令,并输出求取的所述阻尼力控制指令。
121.作为第二方式,在第一方式中,所述控制部基于与所述车辆的行使相关的参数中的所述车轮的滑移率对所述阻尼力的可变范围进行限制。
122.作为第三方式,在第二方式中,所述控制部在所述滑移率比预先设定的第一阀值小的情况下,对所述阻尼力的可变范围不设置限制,在所述滑移率为所述第一阀值或者比所述第一阀值大、且比大于所述第一阀值的第二阀值小的情况下,以随着所述滑移率的增加而所述阻尼力的可变范围变窄的方式对所述阻尼力的可变范围进行限制,在所述滑移率为所述第二阀值或比所述第二阀值大的情况下,以与小于所述第二阀值时的所述阻尼力的可变范围相比更窄的方式对所述阻尼力的可变范围进行限制。
123.作为第四方式,在第三方式中,所述控制部在取得与所述车辆的行使相关的参数中用于使包含所述车轮的所述车辆的全部车轮独立制动驱动的控制标志的情况下,以与小于所述第二阀值时的所述阻尼力的可变范围相比更窄的方式对所述阻尼力的可变范围进行限制。
124.作为第五方式,在第三方式中,所述控制部在所述滑移率为所述第二阀值或者比所述第二阀值大的情况下,使所述阻尼力的可变范围为预先设定的规定值。
125.作为第六方式,在第三方式中,所述控制部在所述滑移率为所述第二阀值或者比所述第二阀值大的情况下,使所述阻尼力的可变范围为预先设定的规定范围。
126.作为第七方式,在第一方式中,所述控制部基于所述车辆的行使相关的参数中的所述车辆的前后加速度对所述阻尼力的可变范围进行限制。
127.作为第八方式,在第七方式中,所述控制部基于所述车辆行使的路面中的路面摩擦系数,使用于变更所述阻尼力的可变范围的限制的阀值变动。
128.作为第九方式,在第一方式中,所述控制部基于与所述车辆的行使相关的参数中的施加于所述车轮的制动驱动扭矩对所述阻尼力的可变范围进行限制。
129.作为第十方式,一种车辆控制方法,取得与车辆的行使相关的参数,并基于取得的与所述车辆的行使相关的参数,对在所述车辆的车身和所述车辆的车轮之间设置的阻尼力产生装置所产生的阻尼力的可变范围进行限制并求取阻尼力控制指令,并输出求取的所述阻尼力控制指令。
130.第十一方式的车辆控制系统具备:阻尼力产生装置,其在车辆的车身和所述车辆的车轮之间设置;控制器,其取得与车辆的行使相关的参数,并基于取得的与所述车辆的行使相关的参数,对阻尼力产生装置所产生的阻尼力的可变范围进行限制并求取阻尼力控制指令,并输出求取的所述阻尼力控制指令。
131.附图标记说明
132.1:车辆控制系统;
133.2:车身;
134.3:车轮;
135.4:轮胎;
136.5:悬挂装置(阻尼力产生装置);
137.6:悬挂弹簧(弹簧);
138.7:可变阻尼器;
139.8:阻尼力可变致动器;
140.10:can;
141.11:控制器(车辆控制装置);
142.12:垂直vse;
143.13:乘坐舒适性控制逻辑;
144.14:平面vse;
145.15:操纵稳定性控制逻辑;
146.16、21、31、41:指令限制部(控制部);
147.17:控制指令选择部。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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