车辆用制动驱动力控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车辆用制动驱动力控制装置，在通过各车轮的制动驱动力来进行车辆运动控制的情况下，尽可能避免各车轮达到驱动力极限。在将制动驱动力转换为上下力的转换率是后轮(10r)的一方比前轮(10f)大的车辆中，ECU(50)在实施车辆的横摆运动控制的情况下，以将驾驶员要求制动驱动力(F*)分配至4个轮时，相对于后轮(10r)的分配比比相对于前轮(10f)的分配比多的方式进行设定。由此，在进行伴随车辆的横摆运动控制所需要的侧倾控制的情况下，需要最大的控制用驱动力(Fcx)的转弯外侧前轮的目标制动驱动力(Fx)不容易达到驱动极限。

【技术实现步骤摘要】
车辆用制动驱动力控制装置
本专利技术涉及对车辆的前后左右这4个轮的驱动力和制动力独立地进行控制的车辆用制动驱动力控制装置。
技术介绍
一直以来，已知对车辆的4个轮的驱动力和制动力(将两者合在一起称作制动驱动力)独立地进行控制的车辆用制动驱动力控制装置。例如，作为电动汽车的一个形态，在将电动机配置于车轮的轮子内部或其附近、并利用该电动机来直接驱动车轮的轮内电动机方式的车辆中，能够对设置于每个车轮的电动机独立地进行驱动控制。在轮内电动机方式的车辆中，通过对各电动机分别进行动力运行控制或再生控制，由此对提供给各车轮的驱动转矩或制动转矩分别进行控制，从而能够控制车辆行驶和车辆运动。例如，在专利文献1中提出的车辆用行驶控制装置中，以对车辆转弯时的横摆运动进行控制，并且对作为控制横摆运动的结果而对应于车辆的悬架特性而产生的侧倾特性进行抑制的方式，对各轮内电动机的驱动力进行控制。专利文献1：日本特开2009-143310号公报可是，在控制车轮的制动驱动力来控制车辆运动的情况下，存在这样的问题：制动驱动力会偏向前轮侧或后轮侧，使得特定的车轮比其他车轮先达到输出极限。以下，对其理由进行说明。各车轮经由悬架连杆机构与车身连结。一般来说，如图3所示，将前轮10f与车身B连结起来的悬架连杆机构的瞬时旋转中心Cf位于比前轮10f靠后方且靠上方的位置，将后轮10r与车身B连结起来的悬架连杆机构的瞬时旋转中心Cr位于比后轮10r靠前方且靠上方的位置。因此，在对前轮10f提供驱动转矩时，在车辆的行进方向上向前的力Ff1作用于前轮10f的接地点，通过该力Ff1而在前轮10f的接地点产生经由悬架连杆机构对车身B向下施力的上下力Fzf1(作用于悬架连杆机构的铅垂向下的分力)。因此，通过驱动前轮10f，作用使车身B下沉的方向的力。相反，在对前轮10f提供制动转矩时，在车辆的行进方向上向后的力Ff2作用于前轮10f的接地点，通过该力Ff2而在前轮10f的接地点产生经由悬架连杆机构对车身B向上施力的上下力Fzf2(作用于悬架连杆机构的铅垂向上的分力)。因此，通过对前轮10f制动，作用使车身B上浮的方向的力。另一方面，关于后轮10r，上下力的产生方向是与前轮10f相反的方向。即，在对后轮10r提供驱动转矩时，在车辆的行进方向上向前的力Fr1作用于后轮10r的接地点，通过该力Fr1而在后轮10r的接地点产生经由悬架连杆机构对车身B向上施力的上下力Fzr1(作用于悬架连杆机构的铅垂向上的分力)。因此，通过驱动后轮10r，作用使车身B上浮的方向的力。相反，在对后轮10r提供制动转矩时，在车辆的行进方向上向后的力Fr2作用于后轮10r的接地点，通过该力Fr2而在后轮10r的接地点产生经由悬架连杆机构对车身B向下施力的上下力Fzr2(作用于悬架连杆机构的铅垂向下的分力)。因此，通过对后轮10r制动，作用使车身B下沉的方向的力。如果将连接前轮10f的接地点和瞬时旋转中心Cf的线、与接地水平面所成的角度设为θf，并将连接后轮10r的接地点和瞬时旋转中心Cr的线、与接地水平面所成的角度设为θr，则对于前轮10f侧来说，上下力的大小是将tan(θf)乘以制动驱动力Ff(Ff1或Ff2)所得到的值，对于后轮10r侧来说，上下力的大小是将tan(θr)乘以制动驱动力Fr(Fr1或Fr2)所得到的值。该tan(θf)或tan(θr)成为将制动驱动力转换为车身B的上下力的转换率。在一般的车辆中，根据悬架连杆机构的结构，θr比θf大(θf＜θr)。因此，关于转换率，前轮10f的悬架连杆机构的一方比后轮10r的悬架连杆机构小。因此，对于制动驱动力的控制范围，在前轮10f侧和后轮10r侧相同，但是，对于上下力的控制范围，前轮10f侧的一方比后轮10r侧小。即，能够通过对前轮10f的制动驱动力的控制所产生的上下力的范围变得比能够通过对后轮10r的制动驱动力的控制所产生的上下力的范围窄。因此，在要确保与驾驶员的操作量相对应的驾驶员要求制动驱动力、并且产生上下力来进行车辆的运动控制的情况下，前轮10f的制动驱动力容易在最初就超出轮内电动机的控制范围(上限)。由此，车辆运动控制的控制范围变窄。这在与前轮10f的悬架连杆机构相比后轮10r的悬架连杆机构的将制动驱动力转换为车身的上下力的转换率较小的车辆中也相同，在这种情况下，后轮10r的制动驱动力容易在最初就超出轮内电动机控制范围(上限)。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，在利用各车轮的制动驱动力进行车辆运动控制的情况下，尽可能避免各车轮达到驱动力极限。为了达成上述目的，本专利技术的特征在于，一种车辆用制动驱动力控制装置，具备：执行器(30)，对前后左右的车轮独立地进行驱动，能够在各车轮产生表示驱动力和制动力的双方的制动驱动力；悬架连杆机构(20)，将所述前后左右的车轮独立地与车身连结，并且将被所述执行器驱动的车轮的制动驱动力转换为车身的上下方向的力；目标制动驱动力运算单元(50、S17)，运算4个轮的目标制动驱动力，所述目标制动驱动力包括基于驾驶员的操作量设定的驾驶员要求制动驱动力和车辆运动控制所需要的运动控制用制动驱动力；及执行器控制单元(50、35、S18)，根据所述目标制动驱动力来控制所述执行器的动作，其中，所述悬架连杆机构构成为使将所述制动驱动力转换为所述车身的上下方向的力的转换率在前轮侧和后轮侧不同，所述车辆用制动驱动力控制装置具备分配设定单元(50、S15)，所述分配设定单元以与所述转换率较大的一侧的悬架连杆机构连结的车轮的一方变得比与所述转换率较小的一侧的悬架连杆机构连结的车轮大的方式设定所述驾驶员要求制动驱动力相对于前后轮的分配。在本专利技术中，前后左右的车轮通过对各个车轮独立地设置的悬架连杆机构与车身连结。各车轮被执行器提供驱动力和制动力。作为执行器，例如使用装入车轮的轮子中的轮内电动机。被执行器驱动的车轮的制动驱动力被悬架连杆机构转换为车身的上下方向的力。通过控制该上下方向的力，能够控制车辆运动。例如，能够控制车辆的侧倾(ロール)状态、俯仰(ピッチ)状态、升沉(ヒーブ)状态。目标制动驱动力运算单元运算4个轮的目标制动驱动力，该目标制动驱动力包括：基于驾驶员的操作量，例如油门操作量、制动操作量而设定的驾驶员要求制动驱动力；和车辆运动控制所需要的运动控制用制动驱动力。执行器控制单元对应于目标制动驱动力来控制执行器的动作。悬架连杆机构构成为使将制动驱动力转换为车身的上下方向的力的转换率在前轮侧和后轮侧不同。例如，在从车辆的侧面观察时，转换率是与将车轮的接地点和连结该车轮的悬架连杆机构的瞬时旋转中心连接的线和接地水平面所成的角度的大小对应的值。因此，成为这样的结构：将前轮的接地点与悬架连杆机构的瞬时旋转中心连接的线和接地水平面所成的角度，与将后轮的接地点与悬架连杆机构的瞬时旋转中心连接的线和接地水平面所成的角度不同。因此，能够通过车轮的制动驱动力的控制而产生的上下力的范围在前轮和后轮不同，与转换率小的一侧的悬架连杆机构连结的车轮的一方小。由此，在要确保驾驶员要求制动驱动力并且产生上下力来进行车辆的运动控制的情况下，与转换率小的一侧的悬架连杆机构连结的车轮的制动驱动力容易先超过控制范围(执行器的驱动极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用制动驱动力控制装置，具备：执行器，对前后左右的车轮独立地进行驱动，能够在各车轮产生表示驱动力和制动力的双方的制动驱动力；悬架连杆机构，将所述前后左右的车轮独立地与车身连结，并且将被所述执行器驱动的车轮的制动驱动力转换为车身的上下方向的力；目标制动驱动力运算单元，运算4个轮的目标制动驱动力，所述目标制动驱动力包括基于驾驶员的操作量设定的驾驶员要求制动驱动力和车辆运动控制所需要的运动控制用制动驱动力；及执行器控制单元，根据所述目标制动驱动力来控制所述执行器的动作，其中，所述悬架连杆机构构成为使将所述制动驱动力转换为所述车身的上下方向的力的转换率在前轮侧和后轮侧不同，所述车辆用制动驱动力控制装置具备分配设定单元，所述分配设定单元以与所述转换率大的一侧的悬架连杆机构连结的车轮的一方比与所述转换率小的一侧的悬架连杆机构连结的车轮大的方式设定所述驾驶员要求制动驱动力相对于前后轮的分配。

【技术特征摘要】
2013.10.16 JP 2013-2153411.一种车辆用制动驱动力控制装置，具备：执行器，对前后左右的车轮独立地进行驱动，能够在各车轮产生表示驱动力和制动力的双方的制动驱动力；悬架连杆机构，将所述前后左右的车轮独立地与车身连结，并且将被所述执行器驱动的车轮的制动驱动力转换为车身的上下方向的力；目标制动驱动力运算单元，运算4个轮的目标制动驱动力，所述目标制动驱动力包括基于驾驶员的操作量设定的驾驶员要求制动驱动力和车辆运动控制所需要的运动控制用制动驱动力；及执行器控制单元，根据所述目标制动驱动力来控制所述执行器的动作，其中，所述悬架连杆机构构成为使将所述制动驱动力转换为所述车身的上下方向的力的转换率在前轮侧和后轮侧不同，所述车辆用制动驱动力控制装置具备分配设定单元，所述分配设定单元以与所述转换率大的一侧的悬架连杆机构连结的车轮的一方比与所述转换率小的一侧的悬架连杆机构连结的车轮大的方式设定所述驾驶员要求制动驱动力相对于前后轮的分配。2.根据权利要求1所述的车辆用制动驱动力控制装置，其特征在于，所述车辆用制动驱动力控制装置具备分配切换单元，所述分配切换单元在实施所述车辆运动控制的情况下，以与未实施所述车辆运动控制的情况相比所述驾驶员要求制动驱动力相对于与所述转换率大的一侧的悬架连杆机构连结的车轮的分配比大的方式，切换所述驾驶员要求制动驱动力相对于前后轮的分配，至少在实施所述车辆运动控制的情况下，所述分配设定单元以与所述转换率大的一侧的悬架连杆机构连结的车轮的一方比与所述转换率小的一侧的悬架连杆机构连结的车轮大的方式设定所述驾驶员要求制动驱动力相对于前后轮的分配。3.根据权利要求2所述的车辆用制动驱动力控制装置，其特征在于，所述车辆用制动驱动力控制装置具备非运动控制时分配设定单元，所述非运动控制时分配设定单元在未实施所述车辆运动控制的情况下，使所述驾驶员要求制动驱动力相对于前后左右轮的分配均等。4.根据权利要求2或3所述的车辆用制动驱动力控制装置，其特征在于，所述分配切...

【专利技术属性】
技术研发人员：中津慎利，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP