车辆运动控制装置和车辆运动控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供一种车辆运动控制装置，生成收敛在运动空间内的期望的可控制范围内的目标运动矢量，通过对各致动器的操作量进行统一控制，以实现该目标运动矢量所定义的车辆运动，从而改善乘坐舒适性和操作感。本发明专利技术的车辆运动控制装置根据行驶状态对多个致动器进行统一控制，从而控制车辆运动，其特征在于，包括：基于所输入的行驶状态信息生成目标运动矢量的车辆运动制定部；基于所述目标运动矢量计算各致动器的操作量的操作量仲裁部；基于所述操作量控制各致动器的致动器控制部，所述车辆运动制定部在从所述操作量仲裁部获取到的在运动空间中的可控制范围内生成所述目标运动矢量。标运动矢量。标运动矢量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆运动控制装置和车辆运动控制方法


[0001]本专利技术涉及通过统一控制搭载在汽车上的各个致动器，根据行驶状态使车辆运动优化的车辆运动控制装置及车辆运动控制方法。

技术介绍

[0002]近年来的汽车需要进一步改善乘客的乘坐舒适性和驾驶员的操作感，提出了通过仲裁多个控制请求来控制车辆运动的技术。
[0003]例如，在专利文献1的摘要中，记载了“在控制平台10中，位置控制请求仲裁部21仲裁并输出以位置为维度的多个控制请求，位置控制请求转换部22将来自位置控制请求仲裁部21的控制请求转换为以速度为维度的控制请求并输出。然后，速度控制请求仲裁部31仲裁并输出以速度为维度的多个控制请求，速度控制请求转换部32将来自速度控制请求仲裁部31的控制请求转换为以加速度为维度的控制请求并输出。接着，加速度控制请求仲裁部41仲裁并输出以加速度为维度的多个控制请求，加速度控制请求转换部42将来自加速度控制请求仲裁部41的控制请求转换为与实现加速度控制的控制装置相对应的维度(例如，转矩)的控制请求并输出”。此外，在该文献的图1中图示出了在控制平台10中的位置控制请求仲裁部21、速度控制请求仲裁部31、加速度控制请求仲裁部41等之间的连接关系。
[0004]即，在专利文献1中公开了一种控制请求仲裁装置，该控制请求仲裁装置对多个位置控制请求进行仲裁并生成速度控制请求，对多个速度控制请求进行仲裁并生成加速度控制请求，对多个加速度控制请求进行仲裁并生成转矩控制请求。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：日本专利特开2011
‑
63098号公报

技术实现思路

本专利技术所要解决的技术问题
[0006]在汽车行驶时，除了执行驱动和制动的各个控制外，还执行用于回转的转向控制。若车辆开始转向时，由于车辆的机械特性，车辆会在转向之后延迟而被动地发生侧向加速度、滚转、俯仰、偏航率等车辆运动，乘坐舒适性和操作感变差，因此需要一种车辆运动控制装置，根据行驶状态主动控制车辆运动，从而改善转向时的乘坐舒适性和操作感。
[0007]其中，专利文献1的控制平台是以直线行驶中车辆的驱动和制动为控制对象，并没有考虑转向控制，因此没有考虑将转向控制请求与位置、速度、加速度各控制请求进行仲裁。另外，专利文献1将各控制请求的仲裁顺序限定为上述顺序，无法任意设定，因此，假设在仲裁对象中包含转向控制请求的情况下，需要在连续发生的位置控制请求、速度控制请求、加速度控制请求的序列内的适当位置，插入仅间歇地产生的转向控制请求的仲裁顺序这样困难的设计。
[0008]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种车辆运动控制装置以及车辆运动控制方
法，生成收敛在运动空间内的期望的可控制范围内的目标运动矢量，通过对各致动器的操作量进行统一控制，以实现该目标运动矢量所定义的车辆运动，从而改善乘坐舒适性和操作感。解决技术问题的技术方案
[0009]为了解决上述问题，本专利技术的车辆运动控制装置根据行驶状态对多个致动器进行统一控制，从而控制车辆运动，该车辆运动控制装置包括：车辆运动制定部，该车辆运动制定部基于所输入的行驶状态信息生成目标运动矢量；操作量仲裁部，该操作量仲裁部基于所述目标运动矢量计算各致动器的操作量；以及致动器控制部，该致动器控制部基于所述操作量控制各致动器，所述车辆运动制定部在从所述操作量仲裁部获取到的在运动空间中的可控制范围内生成所述目标运动矢量。
[0010]此外，本专利技术的车辆运动控制方法根据行驶状态统一控制多个致动器来控制车辆运动，该车辆运动控制方法包括：基于所输入的行驶状态信息，在运动空间的可控制范围内生成目标运动矢量的第一步骤；基于所述目标运动矢量计算各致动器的操作量的第二步骤；以及基于所述操作量控制各致动器的第三步骤。专利技术效果
[0011]根据本专利技术的车辆运动控制装置以及车辆运动控制方法，生成收敛在运动空间内的期望的可控制范围内的目标运动矢量，通过对各致动器的操作量进行统一控制，以实现该目标运动矢量所定义的车辆运动，从而能改善乘坐舒适性和操作感。
附图说明
[0012]图1是示出一实施例的车辆的简要结构的俯视图。图2是用于说明由制驱动力产生的自升力的车辆侧视图。图3A是说明没有横向力时的自升力和实际车体姿态的车辆的后视图。图3B是说明有横向力时的自升力和实际车体姿态的车辆的后视图。图4是一个实施例的车辆运动控制装置的功能框图。图5A是运动空间内的运动矢量的一个示例。图5B是运动空间内的运动矢量的另一示例。图6是匀速行驶时的运动空间内的可控制范围的一个示例。图7是加速行驶时的运动空间内的可控制范围的一个示例。图8是示出一个实施例的车辆运动控制装置的处理的流程图。图9是车辆进入左弯道的状况的俯视图。图10是图9中的驾驶员操作信息和目标运动矢量的曲线图。图11是示出本专利技术与现有技术的效果差异的曲线图。图12是示出本专利技术与现有技术的效果差异的曲线图。
具体实施方式
[0013]下面，参照附图，说明本专利技术的车辆运动控制装置的实施例。
[0014]用图1至图10，说明本专利技术的一个实施例的车辆运动控制装置。
[0015]＜车辆1的简要结构＞
图1是示出本实施例所涉及的车辆1的简要结构的俯视图。如这里所示，车辆1在车体10上安装有车轮11、电动机12、悬架13、转向器14、制动器15和稳定器16。另外，以下将车辆1的前后方向设为x轴(前方向为正)，横向设为y轴(左方向为正)，上下方向设为z轴(上方向为正)。
[0016]车轮11支承车体10并与路面接触从而发挥抓地力，在本实施例中，车轮11包括左前轮11
FL
、右前轮11
FR
、左后轮11
RL
、右后轮11
RR
这四个车轮。以下，对与左前轮11
FL
对应的结构的标号标记
FL
，对与右前轮11
FR
对应的结构的标号标记
FR
，对与左后轮11
RL
对应的结构的标号标记
RL
，对与右后轮11
RR
对应的结构的标号标记
RR
。此外，对与左前轮11
FL
和右前轮11
FR
两者对应的结构的标号标记
F
，对与左后轮11
RL
和右后轮11
RR
两者对应的结构的标号标记
R
。
[0017]将轮内型电动机12(12
FL
、12
FR
、12
RL
、12
RR
)安装到各个车轮11，各个车轮11通过这些电动机12独立地旋转(正转、反转)。
[0018]悬架13(13
FL
、13
FR
、13
RL
、13
RR
)设置在各个电动机12和车体10之间，通过这些悬架13构成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆运动控制装置，根据行驶状态对多个致动器进行统一控制，从而控制车辆运动，该车辆运动控制装置的特征在于，包括：车辆运动制定部，该车辆运动制定部基于所输入的行驶状态信息生成目标运动矢量；操作量仲裁部，该操作量仲裁部基于所述目标运动矢量计算各致动器的操作量；以及致动器控制部，该致动器控制部基于所述操作量控制各致动器，所述车辆运动制定部在从所述操作量仲裁部获取到的运动空间中的可控制范围内生成所述目标运动矢量。2.如权利要求1所述的车辆运动控制装置，其特征在于，所述行驶状态是由驾驶员操作信息、外界信息、或车体的传感器信息定义的行驶状态。3.如权利要求1所述的车辆运动控制装置，其特征在于，所述目标运动矢量是定义前后方向的加速度、横向的加速度、上下方向的加速度、滚转角、俯仰角、偏航率这六个自由度的车辆运动的矢量。4.如权利要求3所述的车辆运动控制装置，其特征在于，所述目标运动矢量是以配置在由前后方向的加速度、横向的加速度、上下方向的加速度这三轴构成的运动空间上的起点来定义前后方向的加速度、横向的加速度、上下方向的加速度，以该运动空间上的倾斜度来定义滚转角和俯仰角，以该运动空间上的姿态来定义偏航率的带脸矢量。5.如权利要求1所述的车辆运动控制装置，其特征在于，所述目标运动矢量是定义前后方向的加速度、横向的加速度、上下方向的位置、滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎胜，伊藤贵广，前田健太，大下修治，上野健太郎，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：