專利名稱:車輛運動控制裝置以及車輛運動控制方法
技術領域:
本發明涉及車輛運動控制裝置以及車輛運動控制方法,涉及例如對利用發動機和電動機來產生驅動力、并且利用摩擦制動器和電動機來產生制動力的車輛的運動進行控制的控制裝置以及控制方法。
背景技術:
以往,具備電動機的車輛為了執行高效的車輛的制動控制,而并用通過設于車輪的摩擦件將車輛的動能轉換成熱能以使車輛減速的摩擦制動、和通過電動機將車輛的動能作為電能回收以使車輛減速的再生制動。在上述的具備電動機的車輛中,通過在不阻礙該車輛制動時的行使穩定性的范圍內由電動機產生更多的制動力,由此能夠有效地增加車輛的動能的再生量。另外,在上述車輛中,在發動機的驅動效率低時通過由電動機產生更多的驅動力,由此能夠有效地抑制該車輛的燃料消耗量。但是,在專利文獻I中已經公開了與在前輪具備電動機的車輛的制動控制相關的技術。專利文獻I所公開的制動控制裝置是如下的裝置,即:設定比以往的防滑控制更小的滑移率的控制干預閾值,在所述滑移率成為該控制干預閾值以上的情況下,按照在此時間點摩擦制動單元產生的制動轉矩越小則制動轉矩向所述摩擦制動單元分配的分配量的比率越大的方式,將目標制動轉矩分配給再生制動單元和摩擦制動單元。根據專利文獻I所公開的制動控制裝置,即便在由于慣性質量的大小等而使得再生制動所引起的車輪速度的響應速度變慢的狀況下,也能通過以較小的滑移率向摩擦制動轉移、并使用響應速度快的摩擦制動,由此使綜合響應速度提高,使再生制動所作用的車輪的速度迅速地恢復到車體速度。但是,在專利文獻I所公開的制動控制裝置中,將滑移率作為指標來判斷控制干預,例如在路面與車輪的摩擦系數低的情況下等,由于路面與車輪的摩擦狀態而有可能使其響應性降低。例如,為了在路面與車輪的摩擦系數低的狀況下使其響應性提高,雖然考慮將所述滑移率的控制干預閾值設定得極小,但是如果將所述滑移率的控制干預閾值設定得較小,則在路面與車輪的摩擦系數高的狀況下,無論車輪的抓力(路面與輪胎之間的粘附程度)是否有余量,都能使所述滑移率輕易地超過控制干預閾值,故存在著再生制動單元的再生量會被抑制在必要以上的問題。
針對這種問題,在專利文獻2中公開了如下技術,即:根據路面與車輪的摩擦系數(以下稱作“路面μ ”。)來分配前后的車輪的制動力由此控制車輛的姿態的技術。專利文獻2所公開的制動力分配控制裝置是按照各車輪的路面μ坡度值(針對于車輪打滑的路面μ)大致相同、或者后輪的路面μ坡度值大于前輪的路面μ坡度值的方式運算各車輪的目標制動力的裝置。另外,在專利文獻3中公開了如下技術,S卩:作為與路面μ坡度值同樣的指標而采用制動力的變化相對于各車輪的滑移率的變化的值來控制車輛的運動的技術。專利文獻3所公開的車輛運動控制裝置是基于制動力的變化相對于滑移率的變化的值來設定前后加速度最大值,并控制作用于車輪的制動/驅動轉矩由此控制車輛的運動的裝置。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2003-320929專利文獻2:日本特開2001-287635專利文獻3:日本特開2010-228690
發明內容
發明要解決的課題根據專利文獻2所公開的制動力分配控制裝置,基于路面μ坡度來分配前后的車輪的制動力,由此能夠防止因過大的制動力分配所引起的車輪的打滑,能夠產生與路面μ相應的最大限度的制動力,能夠執行不僅考慮到車輪的載荷還考慮到路面μ的車輛的制動力控制。另外,根據專利文獻3所公開的車輛運動控制裝置,基于制動力的變化相對于滑移率的變化的值來限制作用于車輪的制動/驅動轉矩,由此能夠確保與路面μ相應的轉彎特性,即便是路面摩擦發生了變化的情況,也能夠實現駕駛性能得到確保的自動加減速設定。但是,在專利文獻2所公開的制動力分配控制裝置中,使前輪或后輪的路面μ坡度的平衡變化較大的控制、使基于電動機的前輪或后輪的驅動力或制動力增加的控制并沒有被執行。另外,關于根據路面μ坡度值來調節前輪或后輪的驅動力分配的控制,并沒有公開。另外,即便在專利文獻3所公開的車輛運動控制裝置中,關于使前輪或后輪的制動/驅動轉矩的分配變化較大從而使再生制動的量增加的控制、調整車輛的前輪或后輪的驅動力或制動力的分配的控制,也沒有被公開。而且,在專利文獻I 3的任何專利文獻中,均未公開用于對應于制動力的變化速度的技術,在從平緩制動變為急速制動這樣的各種狀況下,構筑可實現基于電動機的制動驅動力的增加和車輛的行使穩定性的確保這兩者的技術成為本領域中的渴望解決的課題。本發明是鑒于上述課題而完成的,其目的在于提供一種能夠根據車輪的打滑狀態或路面與車輪的摩擦系數來適當地控制電動機的再生制動力或電氣驅動力以維持車輛的行使穩定性,并且在從平緩制動變為急速制動、或者從緩慢出發變為急速出發這樣的各種狀況下,能夠有效地增加電動機的再生制動力或電氣驅動力的車輛運動控制裝置和車輛運動控制方法。用于解決課題的技術方案為了解決上述課題,本發明涉及的車輛運動控制裝置對車輛的運動進行控制,所述車輛具備:使前輪和后輪 中的至少一方產生制動力的制動器裝置、使前輪和后輪中的至少一方產生驅動力的驅動源、以及使前輪或后輪產生再生制動力和電氣驅動力的電動機,其特征在于,所述車輛運動控制裝置具備基于對所述車輛要求的制動驅動力而向所述前輪和所述后輪分配制動驅動力的制動驅動力分配部,在所述前輪和所述后輪的至少一方之中的制動驅動力相對于滑移率的比例有所減少之際,所述制動驅動力分配部使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。另外,本發明涉及的車輛運動控制方法對車輛的運動進行控制,所述車輛具備:使前輪和后輪中的至少一方產生制動力的制動器裝置、使前輪和后輪中的至少一方產生驅動力的驅動源、以及使前輪或后輪產生再生制動力和電氣驅動力的電動機,其特征在于,基于對所述車輛要求的制動驅動力而向所述前輪和所述后輪分配制動驅動力,并且在所述前輪和所述后輪的至少一方之中的制動驅動力相對于滑移率的比例有所減少之際,使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。發明效果根據本發明的車輛運動控制裝置和車輛運動控制方法,能夠以相對小的打滑量檢測到車輪的抓力接近于飽和狀態,從而能夠有效地提高再生制動時的車輛的行使穩定性。另外,能夠根據車輪的打滑狀態來適當地抑制基于電動機的再生制動力或電氣驅動力以維持車輛的行使穩定性,并且在從平緩制動變為急速制動、或者從緩慢出發變為急速出發這樣的各種狀況下,能夠有效地增加基于電動機的再生制動力或電氣驅動力。上述之外的課題、構成及效果根據以下實施方式的說明可明確。
圖1是表示應用本發明涉及的車輛運動控制裝置的車輛的基本構成的整體構成圖。圖2是概略性表示圖1所示的車輛運動控制裝置的內部構成的概略構成圖。
圖3是表示不同的路面摩擦系數下的滑移率與制動力的關系的圖,是說明了制動剛度的閾值的圖。圖4是表示不同的路面摩擦系數下的滑移率與制動力的關系的圖,是說明了滑移率的閾值的圖。圖5是表示圖2所示的前后制動力分配部的目標前輪制動力與目標后輪制動力的關系的圖,是說明了在制動力的前后分配中所用的前后制動力分配線的圖。圖6是表示圖2所示的前后制動力分配部的目標前輪制動力與目標后輪制動力的關系的圖,是說明了在再生能力有所減少時的制動力的前后分配中所用的前后制動力分配線的圖。圖7是說明了基于圖2所示的前后制動力分配部的前后制動力分配方法的圖。圖8是表示圖2所示的前后制動力分配部的目標前輪制動力與目標后輪制動力的關系的圖,是在使制動剛度的修正增益發生變化時的制動力的前后分配中所用的前后制動力分配線的圖。圖9是表示圖2所示的前后制動力分配部的目標前輪制動力與目標后輪制動力的關系的圖,是在使要求總制動力時間變化率的修正增益發生變化時的制動力的前后分配中所用的前后制動力分配線的圖。圖10是在時間序列上表示圖2所示的前后制動力分配部中的低μ路時的制動力、滑移率和制動剛度的變化的圖。圖11是在時間序列上表示圖2所示的前后制動力分配部中的高μ路時的制動力、滑移率和制動剛度的變化的圖。圖12是在時間序列上表示圖2所示的前后制動力分配部中的低μ路時的制動力、滑移率和制動剛度的變化的圖。圖13是示意性表示車輛轉彎時的各車輪的制動力的圖。圖14是在時間序列上表示圖2所示的前后制動力分配部中的車輛轉彎時的制動力和制動剛度的變化的圖。
具體實施例方式以下,參照附圖,對本發明涉及的車輛運動控制裝置和車輛運動控制方法的實施方式進行說明。圖1表示出應用本發明涉及的車輛運動控制裝置10的車輛50的基本構成。所述車輛50在其前方部和后方部具備左右的前輪7FL、7FR和左右的后輪7RL、7RR。在所述車輛50的前輪7FL、7FR機械式連結發動機(驅動源)4,且所述發動機4使所述前輪7FL、7FR產生推進車輛50的驅動力。另外,在車輛50的后輪7RL、7RR機械式連結電動機13,且所述電動機13使所述后輪7RL、7RR產生車輛50的制動驅動力。此外,所述制動驅動力包括制動力和驅動力的至少一方即可,例如存在僅包括 制動力的情況、僅包括驅動力的情況、包括制動力和驅動力這兩者的情況。在此,與所述車輛50的前輪7FL、7FR連結的發動機4具備小型電動機19。雖然該小型電動機19在發電時可經由發動機4而使前輪7FL、7FR產生制動力,但是所產生的制動力卻相對小于與后輪7RL、7RR連結的電動機13所產生的制動力。另外,雖然小型電動機19可產生用于起動發動機4的驅動力、用于推進車輛50的驅動力,但是所產生的驅動力卻相對小于所述電動機13所產生的驅動力。因此,在本實施方式中主要用于產生車輛的制動驅動力的電動機是與后輪7RL、7RR連結的電動機13。與車輛50的后輪7RL、7RR連結的電動機13連接于逆變器16,且所述逆變器16對向電動機13通電的電力進行控制。所述逆變器16與蓄電池17電連接,且所述蓄電池17經由逆變器16而向電動機13供給電力。另外,由電動機13產生的制動轉矩作為再生能量而被蓄積至蓄電池17。此外,所述蓄電池17具備對蓄積至蓄電池17的電力的剩余量或再生能量的接受能力等進行監視的蓄電池控制器18,且所述蓄電池控制器18將這些信息發送至控制器11。另外,車輛50具備駕駛員進行操作的加速器踏板la、制動器踏板lb,且在各踏板la、Ib附設有用于對駕駛員的操作量進行檢測的加速器踏板操作量檢測器2a和制動器操作量檢測器2b。各操作量檢測器2a、2b與控制器11電連接,且各踏板la、Ib的駕駛員所操作的操作量被發送至控制器11。此外,在制動器踏板Ib連接有將該操作力轉換成壓力的液壓式主缸3。此外,在控制器11中除了上述信息之外,還輸入車輛狀態檢測器14或外部信息檢測器15、車輪轉速傳感器8FL、8FR、8RL、8RR等信息。在此,作為車輛狀態檢測器14,例如能夠舉出前后方向加速度傳感器或橫方向加速度傳感器、偏航率傳感器、轉向角傳感器、摩擦制動器的壓力傳感器等,包含用于檢測車輛的駕駛狀態的各種傳感器。另外,作為外部信息檢測器15,例如能夠舉出雷達或照相機、超聲波傳感器、無線接收機、GPS等,包含用于檢測自車輛周邊的環境或狀況的各種檢測器。所述控制器11基于所輸入的所述信息,向逆變器16發送目標制動驅動力來控制電動機13的制動驅動力,并且向發動機4發送目標驅動力來控制發動機4的驅動力。另外,車輛50具備與主缸3及設于各車輪的摩擦制動器6FL、6FR、6RL、6RR連接的摩擦制動器控制裝置12,所述控制器11以電的方式向該摩擦制動器控制裝置12發送目標制動力,以電子方式控制設于各車輪的摩擦制動器6FL、6FR、6RL、6RR的壓力。此外,摩擦制動器6FL、6FR、6RL、6RR的壓力基于以往公知的機構機械式轉換成各車輪7FL、7FR、7RL、7RR的制動力。這樣,基于發動機4的驅動力和基于摩擦制動器6FL、6FR的制動力被作用于車輛50的前輪7FL、7FR,電動機13的制動驅動力(再生制動力和電氣驅動力)和基于摩擦制動器6RL、6RR的制動力被作用于后輪7RL、7RR。而且,在控制器11內置有車輛運動控制裝置10,且該車輛運動控制裝置10通過作為驅動源發動機4、作為制動器裝置的摩擦制動器6FL、6FR、6RL、6RR、以及電動機13而向各車輪適當地分配所產生的制動驅動力,從而控制車輛的運動。圖2概略性表示圖1所示的車輛運動控制裝置10的內部構成。所述車輛運動控制裝置10主要具備車輪轉速算出部21、加速度算出部24、要求總制動力算出部31、外部信息檢測部33和再生能力算出部35。所述車輪轉速算出部21基于從車輪轉速傳感器8FL、8FR、8RL、8RR輸出的信號來算出各車輪的車輪轉速(旋轉速度)w,并將該算出結果發送至車輛速度算出部22和滑移率算出部23。車輛速度算出部22基于各車輪的車輪轉速w和從加速度算出部24輸入的信息來算出車輛50的速 度V,并將該算出結果發送至滑移率算出部23。例如,在車輛50減速時,車輛速度算出部22將各輪的車輪轉速w之中的最大的車輪轉速采用為車輛速度V。另一方面,例如在所有車輪的車輪轉速w急劇變化的情況下,判斷出車輪轉速w與車輛速度V之間的相關低,基于從加速度算出部24輸入的車輛狀態檢測器14的前后加速度ax來修正車輛速度V,算出新的車輛速度V。滑移率算出部23基于從車輪轉速算出部21發送的車輪轉速w和從車輛速度算出部22發送的車輛速度V來算出各車輪的滑移率s和車輛平均的滑移率S,并將該算出結果發送至制動剛度算出部26。加速度算出部24基于車輛狀態檢測器14的加速度傳感器值來算出車輛50的前后加速度ax和橫向加速度ay,并將該算出結果發送至車輛速度算出部22、制動驅動力算出部25、路面μ算出部27和前后制動力分配部41。所述制動驅動力算出部25基于從加速度算出部24發送出的車輛50的前后加速度ax和預先存儲的車輛重量來算出車輛50整體的制動驅動力X,并且將車輛50整體的制動驅動力X分配給各車輪來算出各車輪的制動驅動力X,將該算出結果發送至制動剛度算出部26。制動剛度算出部26基于從滑移率算出部23發送出的車輛平均的滑移率S與各車輪的滑移率s之間的關系、和從制動驅動力算出部25發送出的車輛整體的制動驅動力X與各車輪的制動驅動力X之間的關系來算出制動剛度BS、bs,并將該算出結果發送至路面μ算出部27和前后制動力分配部41。在此,所述制動剛度BS表示車輛整體的制動力X相對于車輛平均的滑移率S的比例,制動剛度bs表示各車輪的制動力X相對于各車輪的滑移率s的比例。路面μ算出部27基于從制動剛度算出部26發送出的制動剛度BS、bs和從加速度算出部24發送出的前后加速度ax來算出路面摩擦系數μ,并將該算出結果發送至前后制動力分配部41。因此,在前后制動力分配部41中,基于被輸入至車輪轉速算出部21和加速度算出部24的信息而輸入了制動剛度BS、bs、路面摩擦系數μ、前后加速度ax和橫向加速度ay。在此,參照圖3,對上述的制動剛度算出部26中的制動剛度BS、bs和路面μ算出部27中的路面摩擦系數μ的算出方法進行具體地說明。圖3表示出將橫軸設為滑移率、將縱軸設為制動力時的、不同的路面摩擦系數下的車輛50的滑移率與制動力的關系。如上述那樣,例如制動剛度BS是車輛整體的制動力X相對于車輛平均的滑移率S的比例,因此能夠用連結圖3中的動作點和原點的直線的傾斜度來進行表示。即、車輛平均的制動剛度BS能夠通過車輛整體的制動驅動力X除以各車輪的滑移率的合計值sjnass而算出,各輪的制動剛度bs能夠通過各輪的制動驅動力X除以相應的各車輪的滑移率s而算出。此外,同樣地,能夠算出前輪的兩個輪和后輪的兩個輪的制動剛度。在此,如圖3所示,雖然制動力X相對于滑移率S的特性隨著路面的摩擦狀態而發生變化,但是在滑移率小的區域、即制動力小的區域中,即便路面摩擦系數μ發生變化,制動剛度BS也大致恒定。另一方面,如果制動力接近于路面的摩擦界限而制動力開始飽和,則制動剛度BS逐漸減少。因此,路面μ算出部27針對制動剛度BS而預先設定閾值BSth,在制動剛度BS小于該閾值BSth時,將從加速度算出部24發送出的車輛50的前后加速度ax作為路面摩擦系數μ而采用。`如圖3所示,制動剛度BS小于閾值BSth的滑移率S例如在結冰路那樣的路面摩擦系數μ為0.1程度的低μ路和干燥路那樣的路面摩擦系數μ約1.0的高μ路中有時會有所不同,制動剛度BS例如在結冰路那樣的低μ路中有時會以相對小的滑移率開始減少,在干燥路那樣的高μ路中有時會以相對大的滑移率開始減少。制動剛度BS開始減少表示車輪的抓力開始飽和,因此通過采用上述的方法,能夠在低μ路中以較小的滑移率檢測路面摩擦系數μ,在高μ路中能夠以較大的滑移率檢測路面摩擦系數μ。此外,如圖4所示,也存在針對滑移率S設置閾值Sth來判別低μ路的方法。根據該方法,例如在將閾值Sth設定為Sthl = 0.05的情況下,在從結冰路那樣的低μ路到干燥路那樣的高μ路為止的范圍內,雖然能夠將路面的摩擦界限附近處的車輛50的前后加速度ax作為路面摩擦系數μ而采用,但是低μ路的滑移率可能會發生過沖從而路面摩擦系數μ的峰值變為0.1前后而導致過大。S卩、認為:雖然能夠確保路面摩擦系數μ的推定精度,但是車輛50的行使穩定性卻不充分。另外,例如在將閾值Sth設定為相對小的Sth2= 0.02的情況下,雖然在結冰路那樣的低μ路中能夠將滑移率維持在很小、且將路面的摩擦界限附近處的車輛50的前后加速度ax作為路面摩擦系數μ而采用,但是在干燥路那樣的高μ路中,無論到路面的摩擦界限是否存在富余(余量),都會將此時間點的前后加速度ax采用為路面摩擦系數μ。即、雖然車輛50的行使穩定性能夠得到確保,但是卻存在高μ路中的路面摩擦系數μ的推定精度降低從而無法進行充分再生的可能性。因此,如圖3所示,通過進行基于制動剛度減少的路面摩擦系數μ推定,從而較之例如將滑移率設為閾值的路面摩擦系數μ推定,在低μ路中能夠以較小的滑移率檢測路面摩擦系數μ,在高μ路中能夠以較大的滑移率檢測路面摩擦系數μ,因而在低μ路中確保行使穩定性的同時能夠確保路面摩擦系數μ的推定精度。圖2所示的要求總制動力算出部31用于運算車輛整體所要求的制動力目標值,基于駕駛員所操作的加速器踏板Ia或制動器踏板Ib的操作量、或來自車輛狀態檢測器14、夕卜部信息檢測器15等的信息等,來算出要求總制動力Xreq。例如在由駕駛員操作了制動器踏板Ib的情況、或在避免與行使方向前方的先行車輛或障礙物碰撞的情況等下,算出用于使車輛50減速的要求總制動力Xreq,并將該算出結果發送至前后制動力分配部41和要求總制動力時間變化率算出部32。要求總制動力時間變化率算出部32對從要求總制動力算出部31發送出的要求總制動力Xreq進行時間微分來算出時間變化率Xreq’,并將該算出結果發送至前后制動力分配部41。在此,在要求總制動力的時間變化率Xreq’大的情況下為急制動的行使狀態,由于認為即便時間變化率減少也最好在規定時間內維持這種狀態,因此能夠實施在規定時間內保持時間變化率的峰值那樣的濾波,或者能夠以時間變化率的峰值遞減的方式僅向減少方向實施低通濾波器等的濾波。另外,外部信息檢測部33用于檢測自車輛周邊的環境或狀況,例如利用雷達或照相機、超聲波傳感器、溫度傳感器等來檢測他車輛或行人、障礙物、分界線、路肩、外部氣溫等,并將該檢測結果發送至不穩定風險算出部34。此外,所述外部信息檢測部33例如也能夠利用無線接收機或GPS等來接收自車輛的位置或前進道路的道路狀況、下落物體狀況、事故狀況、擁堵狀況、道路凍結狀況等,并將這些信息發送至不穩定風險算出部34。不穩定風險算出部 34基于從外部信息檢測部33發送出的信息、來自車輛狀態檢測器14的信息來算出與車輛50的不穩定風險的大小相關的指標Risk,并將該算出結果發送至前后制動力分配部41。在此,例如在與他車輛或行人、障礙物等之間的相對距離較近、與它們之間的相對速度較大的情況下,由于急速制動或突然轉向等的駕駛員的操作頻度變高,因此視作不穩定風險高。另外,例如在與分界線或路肩之間的相對距離較近的情況下,由于用于避免從行使路脫離的急速制動或突然轉向等的操作較多,因此視作不穩定風險高。另外,例如當行駛在道路坡度大的下坡路的情況下、或預測到以后要行駛在其上的情況下,由于后輪的摩擦界限變低,因此視作不穩定風險高。另外,例如在外部氣溫低的情況下,由于行駛在結冰路等的低μ路的頻度變高,因此視作不穩定風險高。進而,例如在使用無線接收機等接收到在行進路上產生了下落物體或事故的信息的情況下,由于在未來用于避免事故的駕駛操作被執行的可能性高,因此視作不穩定風險高。另外,再生能力算出部35基于從逆變器16或蓄電池控制器18發送的再生能力信息來算出在車輛50中可產生的最大再生制動力Rr_max,并將該算出結果發送至前后制動力分配部41和摩擦再生分配部42。在此,所述最大再生制動力Rr_max因電動機13和逆變器16的電氣制約,而具有依賴于車輛速度V的趨勢,所以,能夠使用與車輛速度V相關的映射圖數據而算出。此時,也可根據蓄電池17的電壓或電力接受能力的變化來修正所述最大再生制動力Rr_max。前后制動力分配部41基于上述的各種信息來算出前輪制動力F和后輪制動力R,并將所述前輪制動力F發送至摩擦制動力分配部43,將所述后輪制動力R發送至摩擦再生分配部42。摩擦再生分配部42基于從再生能力算出部35發送出的最大再生制動力Rrjnax和從前后制動力分配部41發送出的后輪制動力R來算出目標摩擦制動力Rf和目標再生制動力Rr,并將目標摩擦制動力Rf發送至摩擦制動力分配部43。另外,目標再生制動力Rr被發送至逆變器16,使用電動機13的再生制動力而車輛50被減速。另外,摩擦制動力分配部43基于從前后制動力分配部41發送出的前輪制動力F和從摩擦再生分配部42發送出的目標摩擦制動力Rf來算出各車輪的摩擦制動器制動力Ffl、Ffr、Rfl、Rfr,并將該算出結果發送至摩擦制動器控制裝置12,對設于各車輪的摩擦制動器6FL、6FR、6RL、6RR的壓力進行控制從而車輛50被減速。在此,參照圖5以及圖6,對上述的前后制動力分配部41中的前輪制動力F和后輪制動力R、摩擦再生分配部42中的目標摩擦制動力Rf和目標再生制動力Rr、摩擦制動力分配部43中的各車輪的摩擦制動器制動力Ffl、Ffr、Rfl、Rfr的算出方法進行具體地說明。圖5是表示圖2所示的前后制動力分配部41的目標前輪制動力和目標后輪制動力的關系的圖,是用于說明在制動力的前后分配中所用的前后制動力分配線的圖,圖6是用于說明在再生能力有所減少時的制動力的前后分配中所用的前后制動力分配線的圖。如圖5所示,前后制動力分配部41具備用于對相對于由要求總制動力算出部31算出的要求總制動力Xreq的前輪制動力和后輪制動力的分配量進行設定的前后制動力分配線(在橫軸為前輪制動力F、縱軸為后輪制動力R的坐標系中是指前輪和后輪的制動力轉移的線),并且根據從要求總制動力算出部31發送的要求總制動力Xreq和從再生能力算出部35發送的最大再生制·動力Rrjnax等的再生能力信息等而使所述前后制動力分配線變化。具體而言,例如在電動機13或蓄電池17沒有再生能力的情況下,無需將后輪制動力設定得相對大于前輪制動力,因此按照前輪制動力相對大于后輪制動力那樣的恒定分配的前后制動力分配線(圖5中的La線),分配前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力。這樣,通過將前輪制動力設定得相對大于后輪制動力,從而能夠抑制后輪7RL、7RR的滑移率的增加,能夠維持車輛50的行使穩定性。更具體而言,例如在要求總制動力Xreq恒定的情況下,該總制動力恒定的線能夠如圖5中的Lc線那樣進行描繪,如上述那樣在電動機13或蓄電池17沒有再生能力的情況下,能夠根據La線和Lc線的交點A來算出目標前輪制動力Fa和目標后輪制動力Ra。此時,如上述那樣,目標前輪制動力Fa被設定得相對大于目標后輪制動力Ra,前輪7FL、7FR的制動力和滑移率被設定得相對大于后輪7RL、7RR的制動力和滑移率,因此能夠確保車輛50的行使穩定性。此外,由前后制動力分配部41算出的目標后輪制動力R通過圖2所示的摩擦再生分配部42被分配成目標摩擦制動力Rf和目標再生制動力Rr,但是在對電動機13或蓄電池17沒有預測到再生能力而按照圖5中的La線那樣的恒定分配的前后制動力分配線分配了前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力的情況下,所述目標后輪制動力R會全部被分配成基于摩擦制動器的目標摩擦制動力Rf。另一方面,例如在電動機13或蓄電池17有再生能力的情況下,由于最好將后輪制動力設定得盡可能大,因此如圖5中的Lb線所示那樣,按照將目標后輪制動力R設定成最大再生制動力Rr_max的方式來規定前后制動力分配線,并按照該前后制動力分配線來分配前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力。而且,例如在要求總制動力Xreq恒定的情況下,由于該總制動力恒定的線能夠如圖5中的Lc線那樣進行描繪,因此能夠根據Lb線和Lc線的交點B來算出目標前輪制動力Fb和目標后輪制動力Rb。此外,在目標前輪制動力F或目標后輪制動力R相對大的情況下,按照前輪制動力相對大于后輪制動力那樣的恒定分配的前后制動力分配線來分配前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力。因此,例如電動機13或蓄電池17有再生能力時的目標后輪制動力Rb能夠設定得相對大于電動機13或蓄電池17沒有再生能力時的目標后輪制動力Ra。雖然所述目標后輪制動力Rb由圖2所示的摩擦再生分配部42被分配成目標摩擦制動力Rf和目標再生制動力Rr,但是由于該目標后輪制動力Rb —般被設定得與最大再生制動力Rrjnax相等,因此目標后輪制動力Rb全部會被分配成目標再生制動力Rr,能夠經由電動機13再生與再生能力相應的更多能源。其次,參照圖6,針對要求總制動力Xreq恒定的條件下再生能力逐漸減少的情況下的制動力的前后分配的變化進行說明時,則首先在再生能力相對大的情況下如Ld線所示那樣規定前后制動力分配線,從而能夠根據與總制動力恒定的線(Lc線)的交點D來算出目標前輪制動力Fd和目標后輪制動力Rd。在圖示例子中,要求總制動力Xreq全部通過后輪7RL、7RR的再生制動而產生,即目標前輪制動力Fd幾乎為零、目標后輪制動力Rd與要求總制動力Xreq幾乎相等。
接下來,在再生能力略有下降的情況下,如Le線所示那樣規定前后制動力分配線,從而能夠根據與總制動力恒定的線(Lc線)的交點E算出目標前輪制動力Fe和目標后輪制動力Re。此時,雖然再生能力相對降低,但是在規定時間能夠通過再生制動力產生后輪7RL、7RR的所有制動力。另外,在目標前輪制動力F或目標后輪制動力R相對大的情況下,成為沿著恒定分配的前后制動力分配線的前輪和后輪的制動力分配。雖然由前后制動力分配部41算出的目標后輪制動力Re通過摩擦再生分配部42被分配成目標摩擦制動力Rf和目標再生制動力Rr,但是在上述規定期間內所述目標后輪制動力Re全部會分配成目標再生制動力Rr。其次,在再生能力進一步降低的情況下,如Lf線所示那樣規定前后制動力分配線,從而能夠算出目標前輪制動力Ff和目標后輪制動力Rf。在該情況下,向恒定分配的前后制動力分配線轉移的目標前輪制動力F或目標后輪制動力R比上述的Le線相對快,與總制動力恒定的線(Lc線)的交點F和點E相同,目標前輪制動力Ff和目標后輪制動力Rf成為與上述的目標前輪制動力Fe和目標后輪制動力Re相同的值。在此,雖然再生制動力最好設定得盡可能大,但是由于此時的目標后輪制動力Rf相對大于最大再生制動力Rr_max,因此在摩擦再生分配部42所進行的目標摩擦制動力Rf和目標再生制動力Rr的分配中,目標再生制動力Rrf被設定成最大再生制動力Rr_max,目標摩擦制動力Rff被設定成相對于所述目標后輪制動力Rf的不足量。
這樣,即便是再生能力發生了變化的情況下,也能根據該再生能力適當地分配前輪和后輪的制動力,例如在再生制動產生了不足的情況下,通過摩擦制動來補充其不足量,從而能夠有效地提高基于再生制動的再生能量的回收量。此外,由上述方法算出的目標前輪制動力F和目標摩擦制動力Rf被發送至摩擦制動力分配部43,被分配成各車輪的摩擦制動器制動力Ffl、Ffr、Rfl、Rfr而發送至摩擦制動器控制裝置12。圖7更詳細地說明圖2所示的前后制動力分配部41所進行的前輪和后輪的制動力分配方法。所述前后制動力分配部41預先具備:對橫向加速度ay和最大后輪制動力Rm_max之間的關系進行規定的控制映射圖M51、對制動剛度BS和修正增益Gbs之間的關系進行規定的控制映射圖M52、對要求總制動力時間變化率Xreq’和修正增益Gxr之間的關系進行規定的控制映射圖M53、對不穩定風險的指標Ri sk和修正增益Gr sk之間的關系進行規定的控制映射圖M54、以及對目標前輪制動力F和目標后輪制動力R之間的關系進行規定的控制映射圖M55。首先,前后制動力分配部41利用從加速度算出部24發送出的橫向加速度ay、從路面μ算出部發送出的路面摩擦系數μ和控制映射圖Μ51,算出與所述橫向加速度ay及路面摩擦系數μ相應的最大后輪制動力Rm_max,并將該算出結果發送至最大再生制動力Rr_max用的修正運算部45。具體而言,例如在車輛50的轉彎中橫向加速度ay的絕對值增加,前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR中產生的橫向力也增加,如果在這種狀態下針對后輪7RL、7RR而產生相對大的制動力,則后輪7RL、7RR的橫向力減少,前輪7FL、7FR與后輪7RL、7RR的橫向力的平衡被打破,從而有可能降低車輛50的行使穩定性。因此,前后制動力分配部41如控制映射圖M51那樣,按照隨著車輛 50的橫向加速度ay的絕對值增加而使最大后輪制動力Rm_max減少的方式設定所述最大后輪制動力Rm_max。另外,隨著路面摩擦系數μ變小而后輪7RL、7RR可產生的橫向力和制動力減少,因此前后制動力分配部41按照隨著路面摩擦系數μ降低而使最大后輪制動力Rm_max減少的方式來設定所述最大后輪制動力Rm_max。另外,前后制動力分配部41利用從制動剛度算出部發送出的制動剛度BS和控制映射圖M52,算出與所述制動剛度BS相應的最大再生制動力Rrjnax的降低修正增益Gbs (O ( Gbs ( I),并將該算出結果發送至最大再生制動力Rr_max的修正運算部45。具體而言,隨著制動剛度BS減少而后輪7RL、7RR的抓力降低(參照圖3),因此前后制動力分配部41在制動剛度BS小于閾值BSth時將修正增益Gbs設定成小于I。由此,能夠降低最大再生制動力Rr_max,能夠抑制后輪7RL、7RR的打滑。另外,在制動剛度BS進一步減少的情況下,在制動剛度BS的規定值將修正增益Gbs設定為零,將圖5等所示的前后制動力分配線設定成恒定分配的前后制動力分配線。參照圖8,針對由上述的修正增益Gbs使最大再生制動力Rr_max降低時的前后制動力分配線的變化進行更詳細地說明。在制動剛度BS相對大的情況下,更具體而言在制動剛度BS大于閾值BSth且后輪7RL、7RR的打滑少的情況下,如Lh線所示那樣規定前后制動力分配線,并根據與總制動力恒定的線(Lc線)的交點H來算出目標前輪制動力Fh和目標后輪制動力Rh。此時,目標后輪制動力Rh被設定得相對大于目標前輪制動力Fh,按照確保更多再生制動的方式分配前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力。另外,在制動剛度BS略有減少的情況下,更具體而言在制動剛度BS小于閾值BSth且后輪7RL、7RR的打滑變大的情況下,如Li線所示那樣規定前后制動力分配線,并根據與總制動力恒定的線(Lc線)的交點I來算出目標前輪制動力Fi和目標后輪制動力Ri。此時,修正增益Gbs被設定成小于1,由于最大再生制動力Rrjnax略有降低,因此如圖示那樣目標后輪制動力Ri也減少。此外,在圖示例中,由于目標前輪制動力Fi被設定得相對大于目標后輪制動力Ri,因此能夠提高車輛50的行使穩定性。另外,在制動剛度BS進一步減少的情況下,更具體而言在制動剛度BS進一步變小且后輪7RL、7RR的打滑進一步變大的情況下,通過使修正增益Gbs進一步接近于零,由此能夠降低最大再生制動力Rr_max,例如Lj線所示那樣規定前后制動力分配線,從而算出目標前輪制動力Fj和目標后輪制動力Rj。在該情況下,如基于圖6說明過的那樣,目標前輪制動力Fj和目標后輪制動力Rj成為與上述的目標前輪制動力Fi和目標后輪制動力Ri相同的值,所述目標后輪制動力Rj由摩擦再生分配部42被分配成目標摩擦制動力Rfj和目標再生制動力Rrj。雖然期望后輪制 動力在可確保行使穩定性的范圍內利用再生制動而產生,但是在僅有再生制動的情況下,由于與后輪7RL、7RR連結的電動機13的慣性力矩大,從而有時無法以充分的響應性來控制后輪7RL、7RR的打滑,因此如上述那樣通過基于制動剛度BS等的指標而使基于摩擦制動的制動力的分配量增加,順暢地向利用了摩擦制動的打滑控制轉移,從而能夠有效地抑制車輛50的車輪的打滑。這樣,將由電動機13和摩擦制動器裝置12產生的制動驅動力分配給前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR來控制車輛50的運動的車輛運動控制裝置10,在制動驅動力相對于滑移率的比例有所減少的情況下,使由電動機13產生制動驅動力的后輪7RL、7RR的制動驅動力減少,由此能夠根據車輪的打滑狀態來適當地控制基于電動機13的再生制動、電氣驅動的量,能夠在維持車輛50的行使穩定性的同時有效地提高基于電動機13的再生量和驅動力。另外,前后制動力分配部41如圖7所示那樣,利用從要求總制動力時間變化率算出部32發送出的要求總制動力時間變化率Xreq’和控制映射圖M53,算出與要求總制動力時間變化率Xreq’相應的最大再生制動力Rr_max的降低修正增益Gxr (O ( Gxr ( I),并將該算出結果發送至最大再生制動力Rr_max的修正運算部45。例如,一旦車輪的滑移率開始增加時,即便使制動力減少來控制其滑移率,有時滑移率也會隨著電動機13或車輪等的慣性力矩而繼續增加。另外,例如在制動剛度算出部26或路面μ算出部27的運算中,有時包含低通濾波器處理等的伴有時間延遲的運算,具有打滑控制的響應時間中存在制約的情況。因此,在要求總制動力時間變化率Xreq’增加的情況下,后輪7RL、7RR的滑移率急劇增加,后輪7RL、7RR的抓力降低的趨勢變高。因此,前后制動力分配部41為了抑制后輪7RL、7RR的打滑,設定隨著要求總制動力時間變化率Xreq’變大而使最大再生制動力Rr_max降低那樣的修正增益Gxr。參照圖9,針對根據上述的修正增益Gxr而使最大再生制動力Rr_max降低時的前后制動力分配線的變化進行說明。與利用圖8說明過的同樣,前后制動力分配部41在要求總制動力時間變化率Xreq’大于規定的閾值的情況下,將修正增益Gxr設定為小于1,利用該修正增益Gxr來修正最大再生制動力Rr_max,由此能夠使最大再生制動力Rrjnax相對降低。由此,能夠使后輪7RL、7RR的制動力相對減少,能夠有效地抑制制動力的增加所引起的后輪7RL、7RR的滑移率的增加。這樣,對從駕駛員或另一控制裝置要求的制動驅動力的時間變化率進行算出的要求總制動力時間變化率算出部32所算出的時間變化率增加了的情況下,通過使由電動機13產生制動驅動力的后輪7RL、7RR的制動力減少,從而能夠在從平緩制動到急速制動為止的寬范圍內維持車輛50的行使穩定性的同時有效地提高基于電動機13的再生制動力。另外,前后制動力分配部41利用從不穩定風險算出部34發送出的不穩定風險的指標Risk和控制映射圖54,算出與不穩定風險的指標Risk相應的最大再生制動力的降低修正增益Grsk (O ( Grsk ( I),并將該算出結果發送至最大再生制動力Rr_max的修正運算部45。例如,在要求急速制動那樣的時間變化率大的制動力的情況下、或在預測到未來要行駛在路面摩擦系數低的道路上的情況下,車輛50的不穩定風險增加。考慮這種狀況,前后制動力分配部41設定隨著不穩定風險的增加而使最大再生制動力Rr_max降低那樣的修正增益Grsk。由此,能夠預先確保后輪7RL、7RR的抓力的富余(余量)來維持車輛50的行使穩定性,較之例如車輪的打滑狀態接近于界限之后再控制后輪7RL、7RR的制動力的情況,能夠更可靠地確保車輛50的行使穩定性。修正運算部45在該運算部46中比較基于從再生能力算出部35發送出的再生能力的最大再生制動力Rr_max、和利用橫向加速度ay、路面摩擦系數μ和控制映射圖Μ51而算出的最大后輪制動力Rm_max,將其中較小的一方作為新的最大再生制動力Rr_max而采用。這樣,例如即便是再生能力大的情況下,也能夠根據車輛50的轉彎狀態、路面摩擦系數μ看清車輪的抓力界限從而限制后輪制動力,由此較之例如車輪的打滑狀態接近于界限之后再控制后輪7RL、7RR的制動力的情況 ,能夠有效地提高車輛50的行使穩定性。另外,修正運算部45在該運算部47中比較上述的降低修正增益Gbs、Gxr、Grsk,將其中最小的修正增益采用為最大再生制動力Rrjnax的修正增益。而且,修正運算部45將運算部46所采用的最大再生制動力Rrjnax和運算部47所采用的修正增益相乘之后算出新的最大再生制動力Rrjnax。修正運算部45如利用圖5等說明過的那樣,利用從要求總制動力算出部31發送出的要求總制動力Xreq、新的最大再生制動力Rr_max和控制映射圖M55,算出目標前輪制動力F和目標后輪制動力R,并將該算出結果發送至摩擦再生分配部42或摩擦制動力分配部43。其次,參照圖10 圖12,對圖2所示的前后制動力分配部41中的路面摩擦系數不同時的制動力、滑移率和制動剛度的變化進行說明。圖10在時間序列上表示在路面摩擦系數μ為0.1前后的低μ路中在要求總制動力Xreq為斜坡狀(傾斜路狀)且相對緩慢地增加時的、制動力、滑移率和制動剛度的變化,從上部至下部示出總制動力、前輪制動力、后輪制動力、后輪滑移率、制動剛度的變化。在制動初期(圖中為AlOa區間),如利用圖6的Ld線說明過的那樣,前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力僅分配成后輪7RL、7RR的制動力。因此,在要求總制動力Xreq的上升開始時期,不產生前輪7FL、7FR的制動力,僅產生后輪7RL、7RR的再生制動力Rr。而且,伴隨著后輪7RL、7RR的制動力的增加,車輛平均的制動剛度BS、后輪7RL、7RR的制動剛度BSr開始減少。接下來,如果車輛平均的制動剛度BS變得小于閾值BSth (圖中為AlOb區間),則前后制動力分配部41判斷出車輪的打滑變大,而使后輪7RL、7RR的再生制動的分配量減少,使前輪7FL、7FR的摩擦制動的分配量增加。如果后輪7RL、7RR的再生制動力Rr減少,則后輪7RL、7RR的滑移率也開始減少,后輪7RL、7RR的制動剛度BSr開始恢復。在圖示例中,在開始抑制后輪7RL、7RR的再生制動的時間點的后輪滑移率小于
0.05,如上述那樣,通過使后輪7RL、7RR的再生制動的分配量減少,使前輪7FL、7FR的摩擦制動的分配量增加,從而能夠在將再生制動的抑制的開始時間點的后輪滑移率維持得較低的狀態下迅速地恢復后輪7RL、7RR的抓力,能夠確保車輛50的行使穩定性。其次,由于要求總制動力Xreq依然繼續增加,因此目標前輪制動力和目標后輪制動力也繼續增加。因而,在AlOc區間中,前輪7FL、7FR的制動剛度BSf減少,向采用了基于摩擦制動器的制動力控制的打滑控制進行轉移。此時,平均制動剛度BS在閾值BSth附近振動性推移,并且后輪制動從再生制動向摩擦制動轉移。而且,在后輪制動從再生制動完全地轉移至摩擦制動之后(圖中為AlOd區間以及AlOe區間),前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR雙方向僅基于摩擦制動的打滑控制轉移,從而與以往的ABS (Antilocked Braking System)控制同樣地,按照前輪7FL、7FR的滑移率相對大于后輪7RL、7RR的滑移率的方式控制前輪制動力和后輪制動力。這樣,直到滑移率變高為止,僅利用連接有電動機13的后輪7RL、7RR進行制動,從而能夠回收更多的再生能量,在利用制動剛度BS等的指標檢測到過大的打滑的情況下,通過抑制后輪7RL、7RR中 的再生,從而能夠產生與路面摩擦系數μ相應的再生制動力,能夠抑制車輛50的不穩定舉動從而確保車輛50的行使穩定性。此外,在執行這種打滑控制的情況下,有時前輪的目標摩擦制動力Ff與后輪的目標摩擦制動力Rf之間、以及實際的前輪制動力Ffact與后輪制動力Rfact之間的背離會變大,有時實際的制動力Ffact、Rfact的波形振動性推移。圖11在時間序列上示出在路面摩擦系數μ為1.0前后的高μ路中要求總制動力Xreq為斜坡狀(傾斜路狀)且相對緩慢地增加時的、制動力、滑移率和制動剛度的變化,從上部向下部示出總制動力、前輪制動力、后輪制動力、后輪滑移率、制動剛度的變化。在制動初期(圖中為Alla區間)中,如利用圖6的Ld線說明過的那樣,前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力僅分配成后輪7RL、7RR的制動力。因此,在要求總制動力Xreq的上升開始時期,不產生前輪7FL、7FR的制動力,僅產生后輪7RL、7RR的再生制動力Rr。而且,伴隨著后輪7RL、7RR的制動力的增加,車輛平均的制動剛度BS、后輪7RL、7RR的制動剛度BSr開始緩慢地減少。在此,在圖11所示的高μ路中,較之圖10所示的低μ路,由于后輪7RL、7RR的抓力能力相對變高,因此例如即便是產生與低μ路相同的制動力的情況下,制動剛度bs、BSr的降低率也相對變小。接下來,如果車輛平均的制動剛度BS變得小于閾值BSth (圖中為Allb區間),則前后制動力分配部41判斷出車輪的打滑變大,而使后輪7RL、7RR的再生制動的分配量減少,使前輪7FL、7FR的摩擦制動的分配量增加。如果后輪7RL、7RR的再生制動力Rr減少,則后輪7RL、7RR的滑移率也開始減少,后輪7RL、7RR的制動剛度BSr逐漸開始恢復。在本實施方式中,由于將制動剛度BS、BSr作為打滑控制的指標,因此即便是后輪7RL、7RR的再生制動的抑制開始的時間點的后輪滑移率超過0.05的情況下,也能夠在再生能力能得到充分確保的情況下維持再生制動直到比低μ路相對大的滑移率為止,能夠在產生與路面摩擦系數μ相應的再生制動力的同時確保車輛50的行使穩定性。圖12是在時間序列上示出在路面摩擦系數μ為0.1前后的低μ路中要求總制動力Xreq為斜坡狀(傾斜路狀)且相對急劇地增加時的、制動力、滑移率和制動剛度的變化,從上部向下部示出總制動力、前輪制動力、后輪制動力、滑移率、制動剛度的變化。在要求總制動力Xreq的上升開始時期(圖中為A12a區間),由于要求總制動力Xreq的時間變化率大,因此如基于圖9說明過的那樣,利用規定的修正增益來對最大再生制動力Rrjnax進行降低修正。因此,前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力分配被修正在恒定分配的前后制動力分配線附近,按照前輪制動力相對大于后輪制動力的方式分配前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的制動力。此外,雖然要求總制動力Xreq繼續增加,但是直到后輪7RL、7RR的制動力的分配量變得大于最大再生制動力Rrjnax為止,后輪制動力都通過再生制動力產生。這樣,在要求總制動力Xreq相對地急劇增加的情況下,較之要求總制動力Xreq相對地緩慢增加的情況,后輪制動力被限制,前輪制動力變大。因此,較之要求總制動力Xreq相對地緩慢增加的情況,后輪7RL、7RR的滑移率變大,即便是例如后輪7RL、7RR的滑移率超過0.05的情況下,前輪7F L、7FR的滑移率也相對大于所述后輪7RL、7RR的滑移率,因此能夠抑制車輛50的不穩定行使狀態從而確保其行使穩定性。接下來,如果車輛平均的制動剛度BS變得小于閾值BSth (圖中為A12b區間),則最大再生制動力Rrjnax被進一步降低修正,后輪7RL、7RR的再生制動的分配量減少,前輪7FL、7FR的摩擦制動的分配量增加,后輪制動力向摩擦制動力逐漸轉移。而且,在后輪制動從再生制動向摩擦制動完全地轉移之后(圖中為A12c區間以及A12d區間),前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR雙方向僅基于摩擦制動的打滑控制轉移,從而基于摩擦制動器6FL、6FR、6RL、6RR的打滑控制被執行。這樣,在要求總制動力Xreq的時間變化率大的情況下,通過從制動初期的時間點起相對增大前輪制動力,從而能夠抑制連接有電動機13的后輪7RL、7RR的滑移率變得過大,來確保車輛50的行使穩定性。即、在要求總制動力Xreq的時間變化率增大的情況下,通過使由電動機13產生制動驅動力的后輪7RL、7RR的制動力減少,從而能夠確保車輛50的行使穩定性。其次,參照圖13以及圖14,對圖2所示的前后制動力分配部41中的車輛轉彎時的制動力和制動剛度的變化進行說明。圖13示意性表示車輛轉彎時的各車輪的制動力,圖14在時間序列上示出車輛轉彎時的制動力和制動剛度的變化,從上部向下部示出再生制動力、前輪摩擦制動力、后輪摩擦制動力、制動剛度的變化。在圖13中的A13a區間、圖14中的A14a區間中,在車輛50的左轉彎時僅利用后輪7RL、7RR的再生制動來控制車輛50的運動,直到后輪7RL、7RR的滑移率增加從而制動剛度BS變得小于閾值BSth為止,執行這種制動控制。接下來,如果車輛平均的制動剛度BS變得小于閾值BSth (圖14中為A14b區間),則前后制動力分配部41使后輪7RL、7RR的再生制動的分配量減少,使前輪7FL、7FR的摩擦制動的分配量增加。此時,由于存在后輪7RL、7RR的滑移率增加從而車輛50的行使穩定性降低的可能性,因此將右前輪7FR的摩擦制動力(摩擦制動器制動力)Ffr設定得相對大于左前輪7FL的摩擦制動力Ffl。由此,能夠使利用左右的制動力差來抑制轉彎的橫擺力矩作用于該車輛50,例如即便是由于后輪7RL、7RR的打滑等而使得車輛50的行使穩定性急劇降低的情況下,也能夠迅速地恢復車輛50的行使穩定性。另外,在圖13中的A13c區間、圖14中的A14c區間中,在將后輪制動從再生制動完全地轉移至摩擦制動之前,與前輪7FL、7FR同樣地,將右后輪7RR的摩擦制動力Rfr設定得相對大于左后輪7RL的摩擦制動力Rf!。由此,能夠使利用左右的制動力差來抑制轉彎的橫擺力矩作用于該車輛50,例如即便是由于后輪7RL、7RR的打滑等而使得車輛50的行使穩定性急劇降低的情況下,也能夠更迅速地恢復車輛50的行使穩定性。其次,在圖14中的A14d區間中,再生制動力變為零,后輪制動完全地轉移至摩擦制動,由于前輪7FL、7FR的滑移率變得大于后輪7RL、7RR的滑移率從而車輛50穩定化,因此使前輪7FL、7FR和后輪7RL、7RR的左右的制動力差減少,在圖13中的A13e區間、圖14中的A14e區間中使左 右的制動力大體一致。這樣,在車輛50的轉彎中檢測到后輪7RL、7RR的過大打滑的情況下,在使制動力從后輪7RL、7RR向前輪7FL、7FR轉移之際,通過將轉彎外側的車輪的制動力設定得相對大于轉彎內側的車輪的制動力,從而能夠有效地抑制后輪7RL、7RR的打滑所引起的行使穩定性的降低。此外,在上述的圖3 圖14中,主要對使用了車輛平均的制動剛度BS的車輛運動控制進行了說明,但是即便是使用了各輪的制動剛度bs的情況下,也能夠執行同樣的車輛運動控制。另外,在上述的實施方式中,為了確保更多的再生制動力,主要對從車輛的制動開始之后立刻將后輪制動力的分配量設定得相對大的情形進行了說明,但是也可按照恒定分配的前后制動力分配線來分配制動開始之后的前輪制動力和后輪制動力,按照前輪制動力相對大于后輪制動力的方式進行分配,在制動開始后制動剛度變得大于閾值之際判斷出車輛的行使穩定性得到確保,按照后輪制動力變大的方式進行分配,以使再生制動的量增加。此時,在制動開始之后立刻將前輪制動力設定得相對大,從而能夠根據制動剛度而使后輪制動力增加,能夠在逐次反映行使穩定性的同時使基于電動機的再生能量的再生量增加。另外,在上述的實施方式中,對制動力和驅動力之中尤其利用了制動力的車輛運動控制進行了說明,但是即便是利用驅動力的情況,也能夠執行同樣的車輛運動控制。此時,能夠取代上述的作為制動剛度的指標,而利用作為表示驅動力相對于車輪的滑移率的比例的駕駛剛度的指標。另外,作為在本實施方式中被應用的驅動源,除了發動機等的內燃機之外,能夠使用與前輪或后輪連結的電動機,例如也能夠采用更多的上述電動機13的驅動力而作為驅動源。
另外,在上述的實施方式中,對在后輪連接了電動機的車輛的運動控制進行了說明,但是也可以是在前輪連接了電動機的車輛。此外,在前輪連接了電動機的車輛中,由于在由電動機進行了過大再生之際能夠降低操作不靈的產生,因此能夠有效地抑制在車輛轉彎時車輛軌道外鼓。另外,在上述的實施方式中,對控制器11和摩擦制動器控制裝置12被單獨構成、且雙方電連接的構成進行了說明,但是例如也可在摩擦制動器控制裝置12中包含控制器11的功能。在摩擦制動器控制裝置12中包含控制器11的功能的情況下,能夠抑制電連接所引起的通信延遲、噪聲的產生,能夠提高運動控制的響應性。此外,在本實施方式中,不僅是滑移率為零附近的上升坡度,也包括表示滑移率相對大的非線形特性的范圍。另外,在本實施方式中,針對滑移率與制動力之間的關系,將制動力除以滑移率而得到的制動剛度設為指標,但是只要是相對于滑移率的變化的制動驅動力的變化被反映出的指標即可,也可使用上述的制動剛度以外的指標。例如,也可使用相對于滑移率的變化的制動力的偏微分值,也可取代制動驅動力而使用制動驅動力除以車輪的載荷而得到的值。此外,本發明并不限定于上述的實施方式,包含各種各樣的變形方式。例如,上述的實施方式是為了容易理解本發明而進行了詳細說明,但是并不限定于一定要具備所說明過的所有構成。另外,可以將某一實施方式的一部分構成置換成其他實施方式的構成,另外也可以在某一實施方式的構成中加入其他實施方式的構成。另外,針對實施方式的一部分構成,也可以進行其他構成的追加.刪除.置換。另外,控制線或信息線表示認為在說明上是必要的內容,但是并不限于在產品上一定要表示全部控制線、信號線。也可認為實際上幾乎所有構成都被相互連接。
Ia加速器踏板Ib制動器踏板2a加速器踏板操作量檢測器2b制動器踏板操作量檢測器3 主缸4發動機(驅動源)6FL、6FR、6RL、6RR摩擦制動器(制動器裝置)7FL、7FR 前輪7RL、7RR 后輪8FL、8FR、8RL、8RR車輪轉速傳感器10車輛運動控制裝置11控制器12摩擦制動器控制裝置13 電動機14車輛狀態檢測器15外部信息檢測器16逆變器
17蓄電池18蓄電池控制器19小型電動機21車輪轉速算出部22車輛速度算出部23滑移率算出部24加速度算出部25制動驅動力算出部26制動剛度算出部27路面μ算出部31要求總制動力算出部32要求總制動力時間變化率算出部33外部信息檢測部34不穩定風險算出部
35再生能力算出部41前后制動力分配部42摩擦再生分配部43摩擦制動力分配部45修正運算部50車輛
權利要求
1.一種車輛運動控制裝置,對車輛的運動進行控制,所述車輛具備:使前輪和后輪的至少一方產生制動力的制動器裝置、使前輪和后輪的至少一方產生驅動力的驅動源、以及使前輪或后輪產生再生制動力和電氣驅動力的電動機,所述車輛運動控制裝置的特征在于, 所述車輛運動控制裝置具備制動驅動力分配部,該制動驅動力分配部基于對所述車輛要求的制動驅動力來向所述前輪和所述后輪分配制動驅動力, 在所述前輪和所述后輪的至少一方之中的制動驅動力相對于滑移率的比例有所減少之際,所述制動驅動力分配部使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。
2.根據權利要求1所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 在從駕駛員以及/或者另外的控制裝置對所述車輛要求的所述制動驅動力的時間變化率有所增加之際,所述制動驅動力分配部使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。
3.根據權利要求2所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 在由駕駛員操作的制 動器踏板或加速器踏板的操作量的時間變化率有所增加之際,所述制動驅動力分配部使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。
4.根據權利要求1所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 所述電動機與所述后輪連接, 在所述前輪和所述后輪的至少一方之中的制動力相對于滑移率的比例有所減少之際,所述制動驅動力分配部使所述后輪的制動力減少。
5.根據權利要求1所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 在所述車輛的加速度或所述車輛的加速度的預測值有所增加之際,所述制動驅動力分配部使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。
6.根據權利要求1所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 在判斷出當前以及/或者未來的車輛的不穩定風險高以及/或者變高之際,所述制動驅動力分配部使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。
7.根據權利要求6所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 所述制動驅動力分配部基于自車輛周邊的外部信息來判斷所述車輛的不穩定風險高以及/或者變高。
8.根據權利要求1所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 所述車輛運動控制裝置在使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少之際,使得由所述電動機產生的再生制動力大于由所述制動器裝置產生的制動力。
9.根據權利要求1所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 所述車輛運動控制裝置在所述車輛轉彎時使由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少之際,使得轉彎外側的車輪的制動力大于轉彎內側的車輪的制動力。
10.根據權利要求1所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 在所述前輪和所述后輪的至少一方之中的所述車輛的加速度相對于滑移率的比例比規定值有所減少之際,所述制動驅動力分配部使由所述電動機產生的制動驅動力減少。
11.根據權利要求1所述的車輛運動控制裝置,其特征在于, 所述滑移率是基于所述車輛的各車輪的車輪轉速和所述車輛的速度而算出的。
12.—種車輛運動控制方法,對車輛的運動進行控制,所述車輛具備:使前輪和后輪的至少一方產生制動力的制動器裝置、使前輪和后輪的至少一方產生驅動力的驅動源、以及使前輪或后輪產生再生制動力和電氣驅動力的電動機,所述車輛運動控制方法的特征在于, 基于對所述車輛要求的制動驅動力來向所述前輪和所述后輪分配制動驅動力,并且在所述前輪和所述后輪的至少一方之中的制動驅動力相對于滑移率的比例有所減少之際,使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。
13.根據權利要求12所述的車輛運動控制方法,其特征在于, 在從駕駛員以及/或者另外的控制裝置對所述車輛要求的所述制動驅動力的時間變化率有所增加之際,使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。
14.根據權利要求12所述的車輛運動控制方法,其特征在于, 在由駕駛員操作的制 動器踏板或加速器踏板的操作量的時間變化率有所增加之際,使所述前輪和所述后輪之中由所述電動機產生制動驅動力的車輪的該制動驅動力減少。
全文摘要
本發明提供一種車輛運動控制裝置和車輛運動控制方法,在利用電動機進行再生制動的車輛中,能夠根據車輪的打滑狀態、路面摩擦系數來適當地控制再生制動力以維持車輛的行使穩定性,并且能夠在從平緩制動到急速制動的寬范圍內確保基于電動機的再生能量的再生量。基于車輛(50)所要求的制動驅動力而向前輪和后輪分配制動驅動力,并且在前輪和后輪中的至少一方之中、制動驅動力相對于滑移率的比例有所減少之際,使前輪和后輪中由電動機(13)產生制動驅動力的車輪的制動驅動力減少。
文檔編號B60L7/24GK103241127SQ201310049190
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月7日 優先權日2012年2月9日
發明者橫山篤, 大澤俊哉 申請人:日立汽車系統株式會社