專利名稱：車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置以及車輛控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置以及車輛控制裝置。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置或者車輛控制裝置，例如在專利文獻(xiàn)I中公開了一種車輛的防抱死制動(dòng)控制裝置，其基于由車輪速度檢測(cè)單元檢測(cè)到的車輪速度以及由車輪加減速度運(yùn)算單元算出的車輪加減速度來(lái)運(yùn)算估計(jì)車身速度，基于估計(jì)車身速度、車輪速度來(lái)判斷車輪的滑移率，并基于該判斷結(jié)果來(lái)決定制動(dòng)液壓調(diào)節(jié)單元的工作控制量?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利文獻(xiàn)特開平9-301150號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題但是，如上所述的專利文獻(xiàn)I中記載的車輛的防抱死制動(dòng)控制裝置具有進(jìn)一步改善例如控制車輪的滑移狀態(tài)等車輛狀態(tài)時(shí)的控制精度的余地。本發(fā)明就是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種能夠提高控制車輛狀態(tài)時(shí)的控制精度的車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置以及車輛控制裝置。用于解決問(wèn)題的手段為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置的特征在于，基于預(yù)先設(shè)定的車輛的車輪的滑移率與所述車輪的滑移率速度的關(guān)系，從根據(jù)所述車輛的行駛狀態(tài)算出的所述車輪的滑移率速度估計(jì)該車輪的實(shí)際的滑移率。此外，在上述車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置中，可以將在所述滑移率速度的變化率超過(guò)預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)根據(jù)所述車輛的行駛狀態(tài)算出的所述車輪的滑移率當(dāng)作是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述滑移率與所述滑移率速度的關(guān)系而預(yù)先決定的基準(zhǔn)滑移率，來(lái)估計(jì)所述實(shí)際的滑移率。此外，在上述車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置中，可以將在與所述滑移率速度的微分值相當(dāng)?shù)膮?shù)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)根據(jù)所述車輛的行駛狀態(tài)算出的所述車輪的滑移率當(dāng)作是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述滑移率與所述滑移率速度的關(guān)系而決定的基準(zhǔn)滑移率，來(lái)估計(jì)所述實(shí)際的滑移率。此外，在上述車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置中，可以基于所述估計(jì)的所述實(shí)際的滑移率與所述車輪的車輪速度來(lái)計(jì)算所述車輛的車身速度。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的車輛控制裝置的特征在于，使用車輪的實(shí)際的滑移率來(lái)控制所述車輪上產(chǎn)生的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，由此控制所述車輪的滑移狀態(tài)，其中所述車輪的所述實(shí)際的滑移率是基于預(yù)先設(shè)定的車輛的所述車輪的滑移率與所述車輪的滑移率速度的關(guān)系從根據(jù)所述車輛的行駛狀態(tài)算出的所述車輪的滑移率速度估計(jì)的。
發(fā)明效果本發(fā)明涉及的車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置以及車輛控制裝置具有能夠提高控制車輛狀態(tài)時(shí)的控制精度的效果。


圖I是實(shí)施方式涉及的車輛控制裝置的概要結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示相對(duì)于滑移率的車輪加速度的線圖；圖3是表示相對(duì)于滑移率的滑移率速度的線圖；圖4是表示相對(duì)于滑移率的滑移率速度的線·
圖5是表示相對(duì)于滑移率的滑移率速度的線圖；圖6是用于說(shuō)明實(shí)施方式涉及的車輛控制裝置的一控制例的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明涉及的車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置以及車輛控制裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明并不通過(guò)該實(shí)施方式限定。另外，下述實(shí)施方式中的構(gòu)成元素包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可置換且容易置換的元素、或者實(shí)質(zhì)上相同的元素。[實(shí)施方式]圖I是實(shí)施方式涉及的車輛控制裝置的概要結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示相對(duì)于滑移率的車輪加速度的線圖，圖3、圖4以及圖5是表示相對(duì)于滑移率的滑移率速度的線圖，圖6是用于說(shuō)明實(shí)施方式涉及的車輛控制裝置的一控制例的流程圖。如圖I所示，本實(shí)施方式的車輛控制裝置I被搭載在車輛2上，對(duì)在車輛2的車輪3上產(chǎn)生的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行控制來(lái)控制車輪3的滑移狀態(tài)。這里，車輛控制裝置I還具有作為車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置的功能。即，在以下的說(shuō)明中，車輛控制裝置I還兼用作車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但不限于此，車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置與車輛控制裝置也可以單獨(dú)構(gòu)成。車輛2包括車輛控制裝置I、車輪3、油門踏板4、驅(qū)動(dòng)源5、制動(dòng)踏板6、以及制動(dòng)裝置7等。在車輛2中，驅(qū)動(dòng)源5響應(yīng)于駕駛員對(duì)油門踏板4進(jìn)行的操作而產(chǎn)生動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)，該動(dòng)力經(jīng)由變速器、差動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)軸等動(dòng)力傳遞裝置(沒(méi)有圖示)被傳遞給車輪3，從而在該車輪3上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。另外，在車輛2中，制動(dòng)裝置7響應(yīng)駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板6進(jìn)行的操作而工作，由此在車輪3上產(chǎn)生制動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)源5是內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)等用于行駛的動(dòng)力源。制動(dòng)裝置7是在從主缸8經(jīng)由執(zhí)行器9而與輪缸10連接的液壓路徑中填充有作為工作流體的制動(dòng)油的各種公知的液壓制動(dòng)裝置。制動(dòng)裝置7基本上根據(jù)通過(guò)駕駛員操作制動(dòng)踏板6而作用于制動(dòng)踏板6的踏板踏力(操作力)，通過(guò)主缸8對(duì)制動(dòng)油施加主缸壓(操作壓力)。然后，在制動(dòng)裝置7中，該主缸壓在各輪缸10中作為輪缸壓(制動(dòng)壓力)而起作用，由此包含制動(dòng)鉗、制動(dòng)塊、盤式轉(zhuǎn)子等而構(gòu)成的液壓制動(dòng)部11工作，從而在車輪3上產(chǎn)生壓力制動(dòng)力。其間，制動(dòng)裝置7通過(guò)執(zhí)行器9根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輪缸壓。更具體而言，執(zhí)行器9例如由被車輛控制裝置I控制的液壓控制裝置(液壓控制回路)構(gòu)成。執(zhí)行器9包括多個(gè)配管、儲(chǔ)油器、油泵、與分別設(shè)置在各個(gè)車輪3上的各個(gè)輪缸10連接的各個(gè)油壓配管、用于使各油壓配管的油壓分別增壓、減壓、保持的多個(gè)電磁閥等。
在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，例如油泵或規(guī)定的電磁閥按照車輛控制裝置I的控制指令而驅(qū)動(dòng)，由此執(zhí)行器9能夠根據(jù)駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板6進(jìn)行的操作量(踩踏量)來(lái)調(diào)節(jié)作用于輪缸10的輪缸壓。另外，在進(jìn)行后述的車輛控制時(shí)，例如油泵或規(guī)定的電磁閥按照車輛控制裝置I的控制指令而驅(qū)動(dòng)，由此執(zhí)行器9能夠以使得作用于輪缸10的輪缸壓增壓的增壓模式、使得該輪缸壓基本保持恒定的保持模式、使得該輪缸壓減壓的減壓模式等進(jìn)行工作。執(zhí)行器9能夠在車輛控制裝置I的控制下，根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)針對(duì)分別設(shè)置在各車輪3上的每個(gè)輪缸10單獨(dú)設(shè)定上述模式。即，執(zhí)行器9能夠與駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板6的操作無(wú)關(guān)地根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)單獨(dú)調(diào)節(jié)作用于各車輪3的制動(dòng)力。這里，車輛控制裝置I包括以公知的微型計(jì)算機(jī)為主體的電子電路而構(gòu)成，該微型計(jì)算機(jī)包含CPU、ROM、RAM以及接口。與由安裝在車輛2的各處的各種傳感器、例如分別檢測(cè)各車輪3的車輪速度的各個(gè)車輪速度傳感器12等檢測(cè)出的檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的電信號(hào)被輸入給車輛控制裝置I。車輛控制裝置I基于從各種傳感器輸入的各種輸入信號(hào)和各種映射圖來(lái)執(zhí)行被保存的控制程序，由此控制驅(qū)動(dòng)源5和執(zhí)行器9。
本實(shí)施方式的車輛控制裝置I根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)控制驅(qū)動(dòng)源5和執(zhí)行器9，由此能夠?qū)崿F(xiàn)車輛2的ABS (Antilock Brake System,防抱死制動(dòng)系統(tǒng))功能、TRC (TractionControl System,牽引力控制系統(tǒng))功能等。S卩，當(dāng)伴隨駕駛員對(duì)油門踏板4的踩踏操作(加速操作)或?qū)χ苿?dòng)踏板6的踩踏操作(制動(dòng)操作)而車輪3發(fā)生了滑移時(shí)，車輛控制裝置I調(diào)節(jié)處于該滑移狀態(tài)的車輪3的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，由此對(duì)車輪3施加與車輛2的行駛狀態(tài)相符的最佳的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力。車輛控制裝置I調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)源5的輸出和作為制動(dòng)裝置7的制動(dòng)壓力的輪缸壓(以下，只要沒(méi)有特別說(shuō)明就稱為“制動(dòng)壓”)來(lái)控制在車輪3上產(chǎn)生的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，由此控制車輪3的滑移狀態(tài)、例如車輪3的滑移率，該車輪3的滑移率是表示車輪3的輪胎與路面之間的滑移(滑動(dòng))的指標(biāo)。車輛控制裝置I控制在車輪3上產(chǎn)生的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，以使實(shí)際滑移率達(dá)到目標(biāo)滑移率。這里，目標(biāo)滑移率例如是車輪3的輪胎的摩擦系數(shù)為最大的峰值U滑移率的附近的滑移率。該目標(biāo)滑移率也可以具有規(guī)定的范圍。車輛控制裝置I為了實(shí)現(xiàn)車輛2的ABS功能或TRC功能，而根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)來(lái)執(zhí)行該滑移率的控制(滑移率控制)。例如，車輛控制裝置I將上述滑移率控制作為制動(dòng)力控制來(lái)執(zhí)行，所述制動(dòng)力控制是為了抑制在制動(dòng)裝置7響應(yīng)于駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板6進(jìn)行的踩踏操作而工作時(shí)車輪3可產(chǎn)生的滑移而ABS功能工作時(shí)的制動(dòng)力控制。在此情況下，車輛控制裝置I調(diào)節(jié)制動(dòng)裝置7的制動(dòng)壓并控制車輪3上產(chǎn)生的制動(dòng)力，以使實(shí)際滑移率成為目標(biāo)滑移率。車輛控制裝置I在實(shí)際滑移率大于目標(biāo)滑移率的情況下對(duì)制動(dòng)壓進(jìn)行減壓，以降低制動(dòng)力，另一方面，在實(shí)際滑移率小于目標(biāo)滑移率的情況下對(duì)制動(dòng)壓進(jìn)行增壓，以增加制動(dòng)力。車輛控制裝置I通過(guò)重復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作能夠防止制動(dòng)抱死并縮短車輛2的制動(dòng)距離，并且能夠提高車輛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向性。然而，車輛控制裝置I在例如基于車輪3的滑移率或與滑移率相當(dāng)?shù)膮?shù)來(lái)判定如上所述的滑移率控制的開始的情況下，因?yàn)槔缗卸ㄖ惺褂玫能囕?的滑移率或用于計(jì)算該滑移率的車輛2的車身速度等參數(shù)本身是例如基于各個(gè)車輪3的車輪速度的平均值等而估計(jì)的估計(jì)值，所以根據(jù)它們的檢測(cè)精度，控制開始的判定有可能產(chǎn)生偏差。因此，車輛控制裝置I有時(shí)例如將根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)而變動(dòng)的規(guī)定的物理量超過(guò)控制開始值的情況作為控制開始觸發(fā)，并響應(yīng)于該觸發(fā)，修正滑移率。在此情況下，車輛控制裝置I例如能夠謀求滑移率控制的開始時(shí)機(jī)的最佳化。但是，例如在將車輪3的車輪加速度等作為根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)而變動(dòng)的規(guī)定的物理量而用于上述滑移率基準(zhǔn)的設(shè)定或控制開始觸發(fā)中的情況下，例如成為基準(zhǔn)的滑移率有可能產(chǎn)生偏差，由此有可能存在控制精度不穩(wěn)定的運(yùn)行區(qū)域。這是因?yàn)槿鐖D2中例示的S-dVW(滑移率-車輪加速度)線圖所示，作為規(guī)定的物理量而使用的車輪3的車輪加速度相對(duì)于滑移率的偏差相對(duì)大，相對(duì)于由外擾或設(shè)計(jì)誤差等引起的滑移率的不確定變動(dòng)的所謂的魯棒性相對(duì)低，例如容易受到正在行駛的路面U (例如雪道)或車輛2的車身速度、載荷等的影響。該圖2中示出了路面U、車輛2的車身速度、載荷、輪胎空氣壓、制動(dòng)踏板6的踩踏方法等條件不同的多個(gè)S-dVW線。因此，本實(shí)施方式的車輛控制裝置I通過(guò)從根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)算出的車輪3的滑移率速度估計(jì)該車輪3的實(shí)際滑移率，謀求控制車輛2的狀態(tài)時(shí)的控制精度的提高。這里的車輛控制裝置I基于如上述估計(jì)的車輪3的實(shí)際滑移率來(lái)控制車輪3上產(chǎn)生的制動(dòng)驅(qū) 動(dòng)力并控制車輪3的滑移狀態(tài)，由此謀求控制作為車輛2的狀態(tài)的車輪3的滑移狀態(tài)時(shí)的控制精度的提高。在以下的說(shuō)明中，對(duì)ABS功能工作時(shí)的滑移率控制(制動(dòng)力控制)進(jìn)行說(shuō)明。車輛控制裝置I包括進(jìn)行各種處理的處理部13、保存有對(duì)車輛2的各部進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)程序等的存儲(chǔ)部14、對(duì)車輛2的各部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的沒(méi)有圖示的驅(qū)動(dòng)電路、以及與各種傳感器連接的輸入輸出部15，這些各部之間彼此連接，彼此可進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)。并且，在車輛控制裝置I中，處理部13在功能概念上設(shè)置有根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)求出車輪3的滑移率的滑移率檢測(cè)部13a、根據(jù)車輛2的行駛狀態(tài)求出車輪3的滑移率速度的滑移率速度檢測(cè)部13b、估計(jì)作為車輪3的實(shí)際的滑移率的實(shí)際滑移率的實(shí)際滑移率估計(jì)部13c、以及對(duì)作用于車輛2的車輪3的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行控制的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力控制部13d?；坡蕶z測(cè)部13a使用各種公知的方法求出車輪3的滑移率。滑移率檢測(cè)部13a例如基于車輪速度傳感器12檢測(cè)到的各車輪3的車輪速度與從各車輪3的車輪速度的平均值等估計(jì)的車輛2的車身速度，使用下述公式I所示的公式(I)求出滑移率。在該公式
(I)中，S表示滑移率，Vw表示車輪速度，Vr表示車身速度。此外，基于各車輪速度傳感器12的各檢測(cè)值，并與各車輪3相對(duì)應(yīng)地分別運(yùn)算滑移率。以下，除非另有說(shuō)明，否則假定有關(guān)該滑移率的運(yùn)算、判定、控制等根據(jù)各車輪3分別進(jìn)行。[公式I]
權(quán)利要求
1.一種車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置，其特征在于， 基于預(yù)先設(shè)定的車輛的車輪的滑移率與所述車輪的滑移率速度之間的關(guān)系，從根據(jù)所述車輛的行駛狀態(tài)算出的所述車輪的滑移率速度估計(jì)該車輪的實(shí)際的滑移率。
2.如權(quán)利要求I所述的車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置，其特征在于， 將在所述滑移率速度的變化率超過(guò)預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)根據(jù)所述車輛的行駛狀態(tài)算出的所述車輪的滑移率當(dāng)作是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述滑移率與所述滑移率速度之間的關(guān)系而預(yù)先決定的基準(zhǔn)滑移率，來(lái)估計(jì)所述實(shí)際的滑移率。
3.如權(quán)利要求I或2所述的車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置，其特征在于， 將在與所述滑移率速度的微分值相當(dāng)?shù)膮?shù)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)根據(jù)所述車輛的行駛狀態(tài)算出的所述車輪的滑移率當(dāng)作是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述滑移率與所述滑移率速度之間的關(guān)系而決定的基準(zhǔn)滑移率，來(lái)估計(jì)所述實(shí)際的滑移率。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置，其特征在于， 基于所述估計(jì)的所述實(shí)際的滑移率與所述車輪的車輪速度來(lái)計(jì)算所述車輛的車身速度。
5.—種車輛控制裝置，其特征在于， 使用車輪的實(shí)際的滑移率控制所述車輪上產(chǎn)生的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，由此控制所述車輪的滑移狀態(tài)，其中所述車輪的所述實(shí)際的滑移率是基于預(yù)先設(shè)定的所述車輛的所述車輪的滑移率與所述車輪的滑移率速度之間的關(guān)系從與所述車輛的行駛狀態(tài)相應(yīng)的所述車輪的滑移率速度估計(jì)的。
全文摘要
車輛狀態(tài)運(yùn)算裝置的特征在于，基于預(yù)先設(shè)定的車輛(2)的車輪(3)的滑移率與車輪(3)的滑移率速度的關(guān)系，從根據(jù)車輛(2)的行駛狀態(tài)算出的車輪(3)的滑移率速度估計(jì)該車輪的實(shí)際的滑移率。典型地，將在滑移率速度的變化率超過(guò)預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)根據(jù)車輛(3)的行駛狀態(tài)算出的車輪(3)的滑移率當(dāng)作是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的滑移率與滑移率速度的關(guān)系而預(yù)先決定的基準(zhǔn)滑移率，來(lái)估計(jì)實(shí)際的滑移率。從而，例如能夠降低駕駛員的操作或路面的影響等來(lái)提高控制車輛(2)的狀態(tài)時(shí)的控制精度。
文檔編號(hào)B60T8/172GK102791545SQ20108006503
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者大久保良輔 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社