本發(fā)明涉及車輛的控制裝置以及車輛的控制方法。
背景技術(shù):
以往,在例如下述的專利文獻(xiàn)1中記載有對于正在滑移的驅(qū)動輪設(shè)定滑移輪轉(zhuǎn)矩,并且設(shè)定應(yīng)當(dāng)從驅(qū)動軸要求轉(zhuǎn)矩中減去滑移輪轉(zhuǎn)矩而向未滑移的驅(qū)動輪輸出的非滑移輪轉(zhuǎn)矩。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-067723號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
然而,上述專利文獻(xiàn)中記載的技術(shù)通過驅(qū)動前軸的電機(jī)mg2、驅(qū)動后軸的電機(jī)mg3來驅(qū)動前軸與后軸,未設(shè)想控制前后左右的各車輪的轉(zhuǎn)矩的情況。因此,難以根據(jù)前后左右的各車輪的滑移狀態(tài)來最佳地控制各車輪的滑移。
另外,在設(shè)想到使正在滑移的車輪的轉(zhuǎn)矩降低并再分配給未滑移的車輪的轉(zhuǎn)矩的情況下,例如在成為前輪和后輪的基本的前后分配極端地偏向一方的情況下,滑移發(fā)生時的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移量變大,因此存在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動、乘坐體驗變差的問題。另外,若為防止以上情況,對滑移時的轉(zhuǎn)矩降低量和/或轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移量施加限制,則存在抑制滑移性能降低、車輛的驅(qū)動力降低的問題。
因此,本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的,本發(fā)明的目的在于提供即使是在發(fā)生滑移時前后輪的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)移量大的情況下,也能夠抑制駕駛性能降低的新穎并且得到改進(jìn)的車輛的控制裝置以及車輛的控制方法。
技術(shù)方案
為了解決上述課題,根據(jù)本發(fā)明的觀點,提供一種車輛的控制裝置,其具備:滑移判定部,其判定前后左右的各車輪的滑移;基本分配計算部,其基于要求轉(zhuǎn)矩與前后輪的轉(zhuǎn)矩的基本分配比來計算被分配到前后輪的基本分配轉(zhuǎn)矩,并且基于由上述滑移判定部進(jìn)行的滑移判定的結(jié)果,在滑移被檢測到的情況下變更上述基本分配比;轉(zhuǎn)速控制部,其基于由上述滑移判定部進(jìn)行的滑移判定的結(jié)果,降低上述基本分配轉(zhuǎn)矩,使得正在滑移的滑移車輪的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致;轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部,其將正在滑移的滑移車輪的轉(zhuǎn)矩降低量再分配到未滑移的非滑移車輪的上述基本分配轉(zhuǎn)矩。
另外,上述基本分配計算部可以在滑移被檢測到之前將上述基本分配比設(shè)為重視效率的分配比,在滑移被檢測到之后將上述基本分配比變更為重視穩(wěn)定性的分配比。
另外,上述重視效率的分配比可以是將轉(zhuǎn)矩以偏于前輪和后輪中的一方的方式進(jìn)行分配。
另外,上述重視穩(wěn)定性的分配比可以是將轉(zhuǎn)矩按重量分配比例進(jìn)行分配。
另外,上述基本分配計算部可以在滑移被檢測到之后,直到在前后輪的轉(zhuǎn)矩的實際分配比達(dá)到上述重視穩(wěn)定性的分配比為止,將上述基本分配比設(shè)為上述實際分配比。
另外,上述基本分配計算部可以在滑移被檢測到之后,在前后輪的轉(zhuǎn)矩的實際分配比達(dá)到上述重視穩(wěn)定性的分配比之后,將上述基本分配比設(shè)為上述重視穩(wěn)定性的分配比。
另外,上述基本分配計算部可以在進(jìn)行滑移的結(jié)束判定之后,將上述基本分配比恢復(fù)為上述重視效率的分配比。
另外,上述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部可以取得各輪的上述基本分配轉(zhuǎn)矩,并且針對上述非滑移車輪,將上述轉(zhuǎn)矩降低量加到上述基本分配轉(zhuǎn)矩上。
另外,上述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部可以針對上述非滑移車輪,將由上述滑移車輪的上述轉(zhuǎn)矩降低量的合計值除以上述非滑移車輪的個數(shù)而得到的值向上述非滑移車輪均等地再分配。
另外,為了解決上述課題,根據(jù)本發(fā)明的其它的觀點,提供一種車輛的控制方法,其包括:判定各車輪的滑移的步驟;基于要求轉(zhuǎn)矩與前后輪的轉(zhuǎn)矩的基本分配比來計算被分配到前后輪的基本分配轉(zhuǎn)矩,并且基于上述滑移判定的結(jié)果,在滑移被檢測到的情況下變更上述基本分配比的步驟;基于上述滑移判定的結(jié)果,降低上述基本分配轉(zhuǎn)矩,使得正在滑移的滑移車輪的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致的步驟;將正在滑移的滑移車輪的轉(zhuǎn)矩降低量再分配到未滑移的非滑移車輪的上述基本分配轉(zhuǎn)矩的步驟。
發(fā)明效果
如以上說明那樣,根據(jù)本發(fā)明,即使是在發(fā)生滑移時前后輪的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)移量大的情況下,也能夠抑制駕駛性能的降低。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的車輛的構(gòu)成的示意圖。
圖2是表示本實施方式的車輛的控制裝置的主要構(gòu)成的示意圖。
圖3是詳細(xì)表示轉(zhuǎn)速控制部、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部(再分配控制部)、目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部的框圖。
圖4是表示電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)效率的關(guān)系的示意圖。
圖5是表示在發(fā)生了滑移的情況下,使基本前軸分配比rb從重視效率的前軸分配比re變化為重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs的狀況的示意圖。
圖6是表示基本分配計算部104如圖4所示用于切換基本分配比rb的處理的流程圖。
圖7是表示利用本實施方式的控制所得的效果的特性圖。
符號說明
100:控制裝置
104:基本分配計算部
112:滑移判定部
114:轉(zhuǎn)速f/b控制部
116:轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部
具體實施方式
以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)予說明,在本說明書以及附圖中,對實際具有相同功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)說明。
首先,參照圖1,對本發(fā)明的一個實施方式的車輛500的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的車輛500的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示,車輛500構(gòu)成為具有:前輪以及后輪的4個輪胎(車輪)12、14、16、18;車輛控制裝置(控制器)100;對后輪的各個輪胎16、18的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的2個電機(jī)(驅(qū)動部)20、22;將各電機(jī)20、22與各輪胎16、18連結(jié)的驅(qū)動軸24、26;使各電機(jī)20、22的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞到驅(qū)動軸24、26的減速機(jī)構(gòu)(未圖示);根據(jù)后輪的各輪胎16、18的旋轉(zhuǎn)檢測車輪速度的車輪速度傳感器28、30;檢測各電機(jī)20、22的轉(zhuǎn)速的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器32、34;加速度傳感器36;橫擺率傳感器38。另外,與后輪相同地,車輛500構(gòu)成為具有:對前輪的各個輪胎12、14的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的2個電機(jī)(驅(qū)動部)50、52;將各電機(jī)50、52與各輪胎12、14連結(jié)的驅(qū)動軸54、56;根據(jù)前輪的各輪胎12、14的旋轉(zhuǎn)來檢測車輪速度的車輪速度傳感器58、60;檢測前輪的各電機(jī)的轉(zhuǎn)速的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器62、64。通過各輪的車輪速度傳感器檢測各輪的輪胎轉(zhuǎn)速(車輪速度)n_wheel(fl、fr、rl、rr)。另外,通過各輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器檢測各輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl、fr、rl、rr)。另外,車輛500構(gòu)成為具有動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(p/s)40、舵角傳感器42、操作前輪的各輪胎12、14的轉(zhuǎn)向角的方向盤44。車輛500作為獨立地驅(qū)動4個輪胎(12、14、16、18)的電動車而構(gòu)成。
圖2是表示本實施方式的車輛的控制裝置100的主要構(gòu)成的示意圖。如圖2所示,控制裝置100構(gòu)成為具有:目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102、基本(base)分配計算部104、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部(再分配控制部)106和轉(zhuǎn)速控制部110。轉(zhuǎn)速控制部110構(gòu)成為具有滑移判定部112和轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部(轉(zhuǎn)速控制部)114。應(yīng)予說明,圖2所示的各構(gòu)成要素可以由電路(硬件)或者cpu等中央運算處理裝置以及用于實現(xiàn)其功能的程序(軟件)構(gòu)成。
在圖2中,首先,基于油門開度、制動操作量、方向盤轉(zhuǎn)向角等車輛狀態(tài),按照每一個車輪計算出上級側(cè)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_0(fl、fr、rl、rr),并輸出到基本分配計算部104。應(yīng)予說明,fl表示左前輪,fr表示右前輪,rl表示左后輪,rr表示右后輪。
基本分配計算部104計算基本前軸分配比rb并且根據(jù)基本前軸分配比rb將各輪的要求轉(zhuǎn)矩t_req_0(fl、fr、rl、rr)分配給前后輪,由此計算各輪的前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)。應(yīng)予說明,后述的實際前軸分配比ra也由基本分配計算部104計算。
轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106求出4輪的總轉(zhuǎn)矩降低量,向未進(jìn)行轉(zhuǎn)矩降低的車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)移(增加)。應(yīng)予說明,對于轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)移在后描述。
由轉(zhuǎn)速控制部110、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部(再分配控制部)106、以及目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102構(gòu)成本實施方式的各輪的滑移控制系統(tǒng)。在本實施方式中,在根據(jù)上級側(cè)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_0驅(qū)動各輪的電機(jī)的情況下,當(dāng)各輪發(fā)生滑移時,通過滑移控制系統(tǒng)可靠地對滑移進(jìn)行抑制控制。在該滑移控制系統(tǒng)中,以各車輪獨立的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制,進(jìn)行利用其結(jié)果的轉(zhuǎn)矩的再分配控制,由此確保差速鎖相當(dāng)?shù)尿?qū)動力與穩(wěn)定性。更詳細(xì)地,將車體速度與車輪速度偏離的狀態(tài)作為滑移捕捉,抑制各車輪不一致地滑移(差動限制),由此確保驅(qū)動力和穩(wěn)定性。
圖3是詳細(xì)表示轉(zhuǎn)速控制部110、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部(再分配控制部)106、目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102的框圖。在以下,基于圖3對本實施方式的車輛的控制裝置100的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)說明。在目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102中被輸入各輪的輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl、fr、rl、rr)、方向盤轉(zhuǎn)向角、橫擺率、上級側(cè)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_0。目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102將各輪的輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl、fr、rl、rr)之中轉(zhuǎn)速最低的車輪的轉(zhuǎn)速設(shè)定為n_base_0。應(yīng)予說明,目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102在根據(jù)上級側(cè)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_0判定為不正在進(jìn)行再生的情況下,將各輪的輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl、fr、rl、rr)之中轉(zhuǎn)速最高的車輪的轉(zhuǎn)速設(shè)定為n_base_0。
另外,目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102基于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base_0、方向盤轉(zhuǎn)向角、橫擺率等來計算各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)。此時,目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102根據(jù)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base_0、方向盤轉(zhuǎn)向角、橫擺率來計算車體的滑移角,根據(jù)車體的滑移角與車輛參數(shù)(前后輪距、軸距、重心與前后車軸之間的距離)、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base_0來計算各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)。各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)相當(dāng)于未發(fā)生滑移的情況的轉(zhuǎn)速,是成為滑移判定的基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速。另外,目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102根據(jù)各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)和目標(biāo)滑移率來計算各輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl、fr、rl、rr)。此時,目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102按每個車輪將各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)乘以目標(biāo)滑移率而得到的結(jié)果與將目標(biāo)轉(zhuǎn)速差加上各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)而得到的結(jié)果進(jìn)行比較,將最高的值(再生時為最低的值)作為各自的n_tgt(fl、fr、rl、rr)。也就是說,各輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl、fr、rl、rr)是以滑移為前提的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102將計算出的各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)、各輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl、fr、rl、rr)向轉(zhuǎn)速控制部110輸出。
如上所述,在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106中,被輸入將上級側(cè)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_0進(jìn)行前后分配而得到的前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)。另外,在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106中,被輸入上一次的控制周期中的各輪的滑移判定標(biāo)志f_slip’。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106計算上一次的控制周期中的各輪的轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr),并基于上一次的控制周期中的轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr)而將轉(zhuǎn)矩降低量的合計值再分配給未滑移的車輪來控制各輪的轉(zhuǎn)矩。
具體地,轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106在上一次的控制周期中正在滑移的車輪為一個以上的情況下,求出正在滑移的各輪的轉(zhuǎn)矩降低量(上一次值)t_down’的合計值t_down_total。然后,轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106將轉(zhuǎn)矩降低量合計值t_down_total以一定比例對在這一次的控制周期中未滑移的車輪進(jìn)行分配,并且將與前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)相加得到的結(jié)果作為向轉(zhuǎn)速控制部110輸入的各輪的要求轉(zhuǎn)矩t_req_1。例如,轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106將轉(zhuǎn)矩降低量合計值t_down_total向這一次的控制周期的非滑移車輪進(jìn)行均等地分配,并且與前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)相加,由此計算各輪的要求轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移后轉(zhuǎn)矩)t_req_1(fl、fr、rl、rr)。
另外,轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106不將轉(zhuǎn)矩降低量合計值t_down_total向在這一次的控制周期中正在滑移的車輪進(jìn)行分配,將前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)作為輸入到轉(zhuǎn)速控制部110的要求轉(zhuǎn)矩t_req_1。
如此計算得到的各輪的要求轉(zhuǎn)矩t_req_1(fl、fr、rl、rr)被輸入到轉(zhuǎn)速控制部110。另外,在轉(zhuǎn)速控制部110中,輸入有目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算部102所計算出的各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)、各輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl、fr、rl、rr)。另外,在轉(zhuǎn)速控制部110中,輸入有各輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl、fr、rl、rr)、各輪的輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl、fr、rl、rr)。轉(zhuǎn)速控制部110使用被輸入的各輪的要求轉(zhuǎn)矩t_req_1(fl、fr、rl、rr)、各車輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl、fr、rl、rr)、各輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl、fr、rl、rr)、各輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl、fr、rl、rr)、各輪的輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl、fr、rl、rr)等來進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制,并將其結(jié)果作為對于最終的各輪的電機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(fl、fr、rl、rr)而輸出。因此,轉(zhuǎn)速控制部110由以下部分構(gòu)成:計算輸入到左前輪(fl)的電機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(fl)的轉(zhuǎn)速控制部110a、計算輸入到右前輪(fr)的電機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(fr)的轉(zhuǎn)速控制部110b、計算輸入到左后輪(rl)的電機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(rl)的轉(zhuǎn)速控制部110c、計算輸入到右后輪(rr)的電機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(rr)的轉(zhuǎn)速控制部110d。
如圖2所示,轉(zhuǎn)速控制部110構(gòu)成為具有滑移判定部112、轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部114。轉(zhuǎn)速控制部110a~110d中的每一個構(gòu)成為具有滑移判定部112、轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部114。這里以左前輪(fl)的控制為例進(jìn)行說明。在轉(zhuǎn)速控制部110a中,輸入有左前輪的要求轉(zhuǎn)矩t_req_1(fl)、左前輪的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base(fl)、左前輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl)、左前輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)、左前輪的輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl)。應(yīng)予說明,在轉(zhuǎn)速控制部110b、110c、110d中,也進(jìn)行與轉(zhuǎn)速控制部110a相同的處理。
滑移判定部112基于電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)與基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base_0(fl)的偏離程度來進(jìn)行滑移判定,在左前輪發(fā)生滑移的情況下,建立滑移判定標(biāo)志f_slip(fl)(f_slip(fl)=1)。如上所述,由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base_0(fl)相當(dāng)于處于未發(fā)生滑移的情況下的轉(zhuǎn)速,因此在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base_0(fl)與電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)偏離了規(guī)定值以上的情況下,判定為發(fā)生滑移。應(yīng)予說明,被輸入到滑移判定部112的左前輪的輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl)可以主要用在滑移結(jié)束判定中,在輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl)與基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base_0(fl)一致或者近似的情況下,可以判定為滑移結(jié)束。
轉(zhuǎn)速控制部110a基于滑移判定標(biāo)志f_slip(fl),在左前輪未滑移的情況下,將從轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106輸入的左前輪的要求轉(zhuǎn)矩t_req_1(fl)作為最終的輸入到左前輪的電機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(fl)而輸出。
另外,轉(zhuǎn)速控制部110a基于滑移判定標(biāo)志f_slip(fl),在左前輪正在滑移的情況下,對從轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106被輸入的左前輪的要求轉(zhuǎn)矩t_req_1(fl)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制,將輸入到左前輪的電機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(fl)進(jìn)行輸出。因此,轉(zhuǎn)速控制部110a判定目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl)與電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)的偏離,以使電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)與目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl)一致的方式進(jìn)行控制。具體地,使用轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部114運算從要求轉(zhuǎn)矩t_req_1(fl)進(jìn)行多少轉(zhuǎn)矩降低來使電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)與目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl)一致,并且從要求轉(zhuǎn)矩t_req_1(fl)減去得到的轉(zhuǎn)矩降低量來輸出要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(fl)。例如,進(jìn)行利用目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl)、電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)(或者輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl))進(jìn)行的pid控制,由此求出使得電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)(或者輪胎轉(zhuǎn)速n_wheel(fl))與目標(biāo)轉(zhuǎn)速n_tgt(fl)一致的轉(zhuǎn)矩降低量。pid控制的增益根據(jù)適當(dāng)?shù)那闆r決定。此時,由于電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl)容易變動,因此根據(jù)從車輪速度n_wheel(fl)得到的車輪角加速度來計算電機(jī)慣量,基于相對于更加變動穩(wěn)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n_base_0(fl),以消除角加速度的變化的方式計算轉(zhuǎn)矩降低量,由此能夠抑制轉(zhuǎn)速變化。
各輪的電機(jī)通過由以上的方式計算得到的轉(zhuǎn)速控制后的電機(jī)轉(zhuǎn)矩t_req_2(fl、fr、rl、rr)而被控制。
另外,轉(zhuǎn)速控制后的電機(jī)轉(zhuǎn)矩t_req_2(fl、fr、rl、rr)被傳送到轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106根據(jù)最終得到的要求轉(zhuǎn)矩t_req_2(fl、fr、rl、rr)與前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)之差來計算轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr)。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106將計算出的轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr)作為上一次的控制周期中的轉(zhuǎn)矩降低量,在接下來的控制周期中,將該轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr)的合計值再分配給未滑移的車輪來控制各輪的轉(zhuǎn)矩。
如上所述,利用轉(zhuǎn)速控制部110對各輪的電機(jī)進(jìn)行獨立地控制,并且約束各輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速,由此與利用轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制的情況相比能夠可靠地抑制電機(jī)的振動,能夠提高控制的響應(yīng)性、穩(wěn)定性。另外,獨立于轉(zhuǎn)速控制而進(jìn)行由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106進(jìn)行的再分配控制,將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106配置在轉(zhuǎn)速控制部110的上級,由此能夠在使轉(zhuǎn)速控制工作的狀態(tài)下進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的再分配控制,能夠在抑制電機(jī)的振動的狀態(tài)下可靠地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配。另外,使利用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106而得的再分配結(jié)果成為輸入到轉(zhuǎn)速控制部110的要求轉(zhuǎn)矩,由此能夠利用轉(zhuǎn)速控制抑制由再分配引起的滑移和/或振動,因此使在不設(shè)置轉(zhuǎn)矩上限的情況下進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的再分配成為可能,能夠可靠地抑制驅(qū)動力降低。因此,能夠不限制差動限制功能地提高駕駛性能,而且即使在不設(shè)置轉(zhuǎn)矩上限的情況下也能夠提高駕駛性能。
另外,若在進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制之后進(jìn)行再分配控制,則因再分配導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩變動,存在產(chǎn)生電機(jī)的振動的可能性。通過本實施方式那樣地在再分配后進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制,從而能夠不使電機(jī)產(chǎn)生振動而進(jìn)行穩(wěn)定的控制。
接下來,對由基本分配計算部104進(jìn)行的前后轉(zhuǎn)矩分配的控制進(jìn)行說明。在本實施方式中,在檢測到滑移情況下,進(jìn)行由上述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106進(jìn)行的轉(zhuǎn)矩的再分配控制,并且利用基本分配計算部104來控制基本前軸分配比rb。若重視行駛穩(wěn)定性,則成為基本的前后轉(zhuǎn)矩分配可以采用負(fù)載分配相當(dāng)或在其附近(例如,前輪負(fù)載:后輪負(fù)載=5:5),但若考慮電力消耗的效率,則存在從電力消耗方面出發(fā)使前輪的分配比后輪的分配大或者使后輪的分配比前輪的分配大等偏向一方的分配的方式是有利的情況。
圖4是表示電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)效率的關(guān)系的示意圖。如圖4所示,在一定動作轉(zhuǎn)速即總要求轉(zhuǎn)矩被指示的情況下,若以前后偏重分配來驅(qū)動車輛,則高轉(zhuǎn)矩側(cè)的電機(jī)在動作點2驅(qū)動,低轉(zhuǎn)矩側(cè)的電機(jī)在動作點1驅(qū)動。在此情況下,與在前后均等分配時的動作點3驅(qū)動前后的電機(jī)的情況相比,能夠在前后偏重分配的高轉(zhuǎn)矩側(cè)使用比前后均等分配時更高效率的區(qū)域,因此能夠減小整體損失。
因此,在本實施方式中,在未發(fā)生滑移的通常行駛時重視效率,因此使后輪的轉(zhuǎn)矩分配大于前輪的轉(zhuǎn)矩分配而將電力消耗抑制到最小限度。另一方面,在發(fā)生了滑移的情況下,從重視效率的分配比切換到重視穩(wěn)定性的分配比,采用前輪轉(zhuǎn)矩:后輪轉(zhuǎn)矩=5:5左右。
由此,能夠在未發(fā)生滑移的通常行駛時將電力消耗抑制到最小限度,并且在發(fā)生了滑移的情況下能夠大幅度地提高車輛穩(wěn)定性。
圖5是表示在發(fā)生滑移的情況下,將基本分配計算部104計算各輪的前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)時使用的基本前軸分配比rb從重視效率的前軸分配比re變化為重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs的情況的示意圖。在圖5中,到時刻t1為此是未發(fā)生滑移的通常行駛,利用重視效率的前軸分配比re來計算前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)。若在時刻t1檢測到滑移,則利用重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs來計算前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr),在時刻t2下,若通過由例如駕駛員進(jìn)行的制動操作被檢測到從而判定為滑移狀態(tài)結(jié)束的情況,則利用重視效率的前軸分配比re來計算前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)。
如圖5所示,重視效率的前軸分配比re為例如0.2左右的值。因此,要求轉(zhuǎn)矩的20%左右被分配到前輪,剩余的80%左右被分配到后輪。基本分配計算部104根據(jù)前軸分配比re將上級側(cè)的各輪的要求轉(zhuǎn)矩t_req_0(fl、fr、rl、rr)進(jìn)行前后分配,并計算前后分配轉(zhuǎn)矩t_req_s(fl、fr、rl、rr)。這樣,通過將要求轉(zhuǎn)矩對后輪進(jìn)行重點分配,能夠?qū)⑿侍岣叩阶畲笙薅?,能夠?qū)㈦娏ο囊种频阶钚∠薅取?yīng)予說明,在本實施方式中,雖然在重視效率時提高對后輪的轉(zhuǎn)矩分配,但重視效率的分配不限于此,例如,也可以提高對前輪的轉(zhuǎn)矩分配。
另一方面,如圖5所示,重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs為例如0.5左右的值。因此,要求轉(zhuǎn)矩的50%左右被分配到被前輪,剩余的50%左右被分配到后輪。這樣,將要求轉(zhuǎn)矩均等地分配到前輪和后輪,從而能夠提高行駛穩(wěn)定性。應(yīng)予說明,重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs也可以是對應(yīng)于前輪和后輪的重量分配比的分配比。
在圖5中,表示重視效率的前軸分配比re、重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs,以及實際前軸分配比ra。實際前軸分配比ra是實際的前軸分配比,基本分配計算部104根據(jù)以下的式子計算。應(yīng)予說明,在以下的式子中,前軸電機(jī)轉(zhuǎn)矩可以采用左前輪的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與右前輪的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的平均值。同樣地,后軸電機(jī)轉(zhuǎn)矩可以采用左后輪的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與右后輪的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的平均值。實際前軸分配比ra=(前軸電機(jī)轉(zhuǎn)矩×前軸減速比)/(前軸電機(jī)轉(zhuǎn)矩×前軸減速比+后軸電機(jī)轉(zhuǎn)矩×后軸減速比)
圖5中由實線表示的實際前軸分配比ra的特性表示在時刻t1檢測到滑移的情況下,進(jìn)行將上述的轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr)的合計值再分配給未滑移的車輪的控制,并且將基本前軸分配比rb從重視效率的前軸分配比re向重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs轉(zhuǎn)變的情況的特性。這樣,通過與轉(zhuǎn)矩降低量的再分配一起將前后的轉(zhuǎn)矩分配比進(jìn)行轉(zhuǎn)變,能夠可靠地抑制在前后的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移時電機(jī)旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生振動。
另一方面,圖5中由虛線表示的實際前軸分配比ra的特性表示在時刻t1檢測到滑移的情況下,僅進(jìn)行將上述的轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr)的合計值再分配給未滑移的車輪的控制的情況。在此情況下,在滑移時從后輪向前輪的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移量變大,因此轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移量中產(chǎn)生振動,駕駛性能會降低。另外,為了防止此類情況,若對轉(zhuǎn)矩降低量或者前后的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移量施加限制,則滑移抑制性能和/或車輛的驅(qū)動力會降低。
因此,利用本實施方式進(jìn)行的控制,在發(fā)生滑移的情況下,與轉(zhuǎn)矩降低量的再分配一起進(jìn)行基本分配比的變更,由此能夠抑制前后的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移中產(chǎn)生振動,并可以使車輛行動穩(wěn)定。
具體地,基本分配計算部104參照實際前軸分配比ra的同時控制基本分配比。如圖5所示,在檢測到滑移的時刻t1以前,將基本前軸分配比rb設(shè)為重視效率的前軸分配比re(區(qū)間(1))。若在時刻t1檢測到滑移,則一旦到ra≥rs為此,將基本分配比rb設(shè)為實際前軸分配比ra(區(qū)間(2))。也就是說,利用上述的轉(zhuǎn)矩的再分配控制改變實際前軸分配比ra,因此伴隨著實際前軸分配比ra的變化,以基本分配比rb成為實際前軸分配比ra的方式進(jìn)行控制。之后,一旦ra≥rs之后,將基本分配比rb設(shè)為重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs(區(qū)間(3))。之后,若到達(dá)時刻t2,進(jìn)行結(jié)束判定,則將基本分配比rb從重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs緩緩地改變?yōu)橹匾曅实那拜S分配比re,在到達(dá)前軸分配比re之后維持前軸分配比re(區(qū)間(4))。由此,圖5中由實線的實際前軸分配比ra所示,能夠可靠地抑制在前后的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移中產(chǎn)生振動。
應(yīng)予說明,在圖5中,將重視效率的前軸分配比re設(shè)為使轉(zhuǎn)矩偏重于后輪的分配比,但在將重視效率的前軸分配比re設(shè)為使轉(zhuǎn)矩偏重前輪的分配比的情況也可以通過相同的手法來改變基本分配比。
圖6是表示基本分配計算部104如圖6那樣用于切換基本分配比rb的處理的流程圖。首先,在步驟s10中,取得控制狀態(tài)標(biāo)志(上一次值)??刂茽顟B(tài)標(biāo)志為表示基本分配比rb的控制狀態(tài)的標(biāo)志,在將基本分配比rb控制為重視效率的前軸分配比re的狀態(tài)下被設(shè)定為“0”,在將基本分配比rb控制為重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs的狀態(tài)下被設(shè)定為“2”,在將基本分配比rb控制為實際前軸分配比ra的狀態(tài)下被設(shè)定為“1”。
在接下來的步驟s12中,判定是否檢測到滑移或者控制狀態(tài)標(biāo)志(上一次值)是否為0以外的值。在步驟s12中檢測到滑移的情況下或者控制標(biāo)志(上一次值)為0以外的值的情況下進(jìn)入步驟s14。
在步驟s14中,判定是否進(jìn)行了結(jié)束判定,在不進(jìn)行結(jié)束判定的情況下(結(jié)束判定標(biāo)志=0)進(jìn)入步驟s16。在步驟s16中,判定控制狀態(tài)標(biāo)志(上一次值)的值是否是2以外的值,在控制狀態(tài)標(biāo)志(上一次值)是2以外的值的情況下進(jìn)入步驟s18。
在步驟s18中,判定是否ra<rs,在ra<rs的情況下進(jìn)入步驟s20,將控制狀態(tài)標(biāo)志設(shè)定為“1”。在步驟s20之后進(jìn)入步驟s22,將基本前軸分配比rb設(shè)為實際前軸分配比ra。
另一方面,在步驟s16中控制狀態(tài)標(biāo)志(上一次值)的值為2的值的情況下或者在步驟s18中ra≥rs的情況下進(jìn)入步驟s24,將控制狀態(tài)標(biāo)志設(shè)定為“2”。在步驟s24之后進(jìn)入步驟s26,將基本前軸分配比rb設(shè)為重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs。
另外,在步驟s12中,在未檢測到滑移的情況下或者控制標(biāo)志(上一次值)為0的情況下,進(jìn)入步驟s28。在步驟s14中,在進(jìn)行了結(jié)束判定的情況下(結(jié)束判定標(biāo)志=1)也進(jìn)入步驟s28。在步驟s28中,將控制狀態(tài)標(biāo)志設(shè)定為“0”,在接下來的步驟s30中,將基本前軸分配比rb設(shè)為重視效率的前軸分配比re。
圖7是表示利用本實施方式的控制的效果的特性圖,表示在左右輪行駛在摩擦系數(shù)不同的路面(分裂路面)的情況下,隨著時間的經(jīng)過,前后加速度、橫向加速度變化的狀況。在圖7中,上段的特性表示進(jìn)行了本實施方式的控制的情況。具體地,上段的特性表示進(jìn)行將轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr)的合計值再分配到未滑移的車輪的控制,并且將基本前軸分配比rb從重視效率的前軸分配比re向重視穩(wěn)定性的前軸分配比rs轉(zhuǎn)變的情況的特性。另一方面,在圖7中,下段的特性表示用于比較的不進(jìn)行本實施方式的控制的情況。具體地,下段的特性表示只進(jìn)行將轉(zhuǎn)矩降低量t_down(fl、fr、rl、rr)的合計值再分配到未滑移的車輪的控制的情況。
如圖7的下段的特性所示,在不進(jìn)行本實施方式的控制的情況下,前后的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移量變得過大,因此前后加速度、橫向加速度一起振動。另一方面,通過進(jìn)行由本實施方式進(jìn)行的基本分配比的調(diào)整,能夠?qū)τ谇昂蠹铀俣?、橫向加速度這雙方抑止振動的產(chǎn)生。
如上說明根據(jù)本實施方式,在檢測到滑移的情況下,進(jìn)行由上述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移部106進(jìn)行的轉(zhuǎn)矩的再分配控制,并且利用基本分配計算部104控制基本前軸分配比rb,由此能夠可靠地抑制伴隨轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移所產(chǎn)生的振動。
以上,雖然參照附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是本發(fā)明不限于該示例。明顯地,本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能想到在權(quán)利要求描述的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種替換示例或者修改示例,并且能理解到這些示例當(dāng)然屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。