СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
TRANSPORT FACILITY CONTROL SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к системе управления движением для транспортного средства.
Уровень техники
Некоторые известные подвески транспортного средства имеют стабилизаторы, каждый из которых спроектирован для приложения скручивающего усилия для уменьшения разницы хода между левой и правой подвесками (особенно между передней левой и передней правой подвесками и также между задней левой и задней правой подвесками), чтобы ограничить движение с креном транспортного средства во время поворота транспортного средства. С помощью таких подвесок увеличивается жесткость крена, чтобы ограничивалось движение с креном транспортного средства во время поворота.
Чтобы увеличить степень ограничения движения с креном, можно использовать стабилизаторы, которые демонстрируют большое скручивающее усилие против разницы хода между левой и правой подвесками (в дальнейшем называемое противодействующим крену эффектом). Однако в случае, где адаптируются стабилизаторы, которые показывают чрезмерно большой противодействующий крену эффект, вышеупомянутое скручивающее усилие прилагается, даже когда образуется разница хода между левой и правой подвесками вследствие наличия неровностей на поверхности дороги во время движения прямо, например, по плохой дороге. В результате там реализуется эффект, который аналогичен эффекту увеличения жесткости пружины у пружины каждой подвески, которая поддерживает кузов транспортного средства, так что ощущение от поездки у пассажира(ов) ухудшается. Другими словами, ощущение от поездки у пассажира(ов) ухудшается в течение времени управления транспортным средством, в частности в состоянии движения прямо.
В силу этого требуется адаптировать стабилизаторы, которые не демонстрируют большого противодействующего крену эффекта, для поддержки хорошего ощущения от поездки у пассажира(ов) в движении прямо, и которые эффективно ограничивают движение с креном транспортного средства во время поворота. В связи с этим, например, возможно адаптировать стабилизаторы, которые могут менять степень противодействующего крену эффекта. Стабилизаторы, которые могут менять степень противодействующего крену эффекта, раскрываются, например, в нерассмотренной публикации патента Японии № S63-28709 и нерассмотренной публикации патента Японии № H07-266836.
Однако в нерассмотренной публикации патента Японии № S63-28709 и нерассмотренной публикации патента Японии № H07-266836, чтобы изменить степень противодействующего крену эффекта у стабилизаторов, необходимо обеспечить в подвесках специализированный механизм. Это может привести к увеличению затрат производства, ухудшению устанавливаемости системы на транспортное средство и ухудшению технологичности системы.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение направлено на устранение вышеупомянутого недостатка. Таким образом, целью настоящего изобретения является создание системы управления движением транспортного средства, которая может эффективно ограничивать движение с креном (некомфортное движение с креном) транспортного средства во время поворота транспортного средства и может поддерживать относительно хорошее ощущение от поездки у пассажира(ов) в состоянии движения прямо без предоставления специализированного механизма в подвесках транспортного средства.
Для достижения цели настоящего изобретения может быть предоставлена система управления движением для транспортного средства, включающая по меньшей мере одну подвеску передних колес, по меньшей мере одну подвеску задних колес, устройство управления тормозами и первое средство управления ограничением крена. По меньшей мере одна подвеска передних колес предоставляется переднему левому и переднему правому колесам транспортного средства и имеет препятствующую продольному наклону кузова геометрию. По меньшей мере одна подвеска задних колес предоставляется заднему левому и заднему правому колесам транспортного средства и имеет препятствующую продольному подъему кузова геометрию. Устройство управления тормозами функционирует для независимого применения и управления силами торможения на переднем левом и переднем правом колесах и заднем левом и заднем правом колесах соответственно. Первое средство управления ограничением крена предназначено для управления устройством управления тормозами во время операции руления водителем исполнительным органом рулевого управления у транспортного средства из состояния движения прямо транспортного средства, в нерабочем периоде исполнительного органа тормозов транспортного средства с помощью водителя. Первое средство управления ограничением крена управляет устройством управления тормозами из условия, чтобы сила торможения применялась по меньшей мере к одному из радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес, пока сумма силы торможения радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и силы торможения радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес равна или меньше заранее установленного значения. Здесь радиально внешнее колесо (радиально внешнее переднее колесо) из переднего левого и переднего правого колес располагается на внешней стороне в радиальном направлении дуги поворота транспортного средства после начала операции руления, и радиально внутреннее колесо (радиально внутреннее заднее колесо) из заднего левого и заднего правого колес располагается на внутренней стороне в радиальном направлении дуги поворота. Первое средство управления ограничением крена начинает управление устройством управления тормозами, когда скорость изменения степени приведения в действие исполнительного органа рулевого управления в нерабочем периоде исполнительного органа тормозов становится больше заранее установленной скорости. Первое средство управления ограничением крена прекращает управление устройством управления тормозами, когда угловое ускорение угла крена кузова транспортного средства в транспортном средстве переходит из положительного диапазона в отрицательный диапазон. Угол крена кузова транспортного средства задается таким образом, что когда наклоняется вниз радиально внешняя сторона кузова транспортного средства, которая располагается на внешней стороне в радиальном направлении дуги поворота, угол крена кузова транспортного средства находится в положительном диапазоне.
В вышеупомянутой системе управления движением препятствующая продольному наклону кузова геометрия по меньшей мере одной подвески передних колес ограничивает наклон кузова транспортного средства (явление "оседания" передней стороны кузова транспортного средства) во время применения тормозов. Кроме того, препятствующая продольному подъему кузова геометрия по меньшей мере одной подвески задних колес ограничивает подъем кузова транспортного средства (явление "плавания" задней стороны корпуса транспортного средства) во время применения тормозов. В дальнейшем термины "препятствующий продольному наклону кузова" и "препятствующий продольному подъему кузова" также могут вместе называться "препятствующий галопированию". Первое средство управления ограничением крена управляет устройством управления тормозами из условия, чтобы сумма силы торможения радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и силы торможения радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес была равна или меньше заранее установленного значения. Например, это заранее установленное значение может быть установлено в относительно небольшое значение, которое не вызывает некомфортного ощущения у пассажира(ов) транспортного средства, по отношению к замедлению кузова транспортного средства, вызванному силой торможения, приложенной по меньшей мере к одному из радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес.
Когда скорость изменения степени приведения в действие исполнительного органа рулевого управления (то есть скорость углового изменения в исполнительном органе рулевого управления, например рулевом колесе) из состояния движения прямо транспортного средства, в нерабочем периоде исполнительного органа тормозов становится больше заранее установленной скорости, то есть, когда начинается внезапная операция руления органом рулевого управления, чтобы возможно вызвать некомфортное ощущение у пассажира(ов) транспортного средства, сила торможения применяется по меньшей мере к одному из радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес.
Здесь вообще препятствующий галопированию эффект (препятствующая галопированию сила) в препятствующей галопированию геометрии может быть вызван отдельно в каждом соответствующем колесе, к которому применяется сила торможения. Таким образом, когда сила торможения применяется по меньшей мере к одному из радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес, может быть сформирована по меньшей мере одна из препятствующей продольному наклону кузова силы для подъема радиально внешней передней части кузова транспортного средства и препятствующей продольному подъему кузова силы для склонения вниз радиально внутренней задней части кузова транспортного средства. В таком случае по меньшей мере одна из препятствующей продольному наклону кузова силы и препятствующей продольному подъему кузова силы может функционировать в качестве ограничивающей силы для ограничения движения с креном транспортного средства.
С помощью вышеупомянутой конструкции в случае, где начинается внезапная операция руления в нерабочем периоде исполнительного органа тормозов, чтобы возможно вызывать большой скачок угла крена, сила торможения применяется по меньшей мере к одному из радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес. Таким образом, увеличение угла крена эффективно ограничивается без предоставления специализированного механизма в подвесках. В результате может эффективно ограничиваться движение с креном (некомфортное движение с креном) транспортного средства во время поворота транспортного средства во время нерабочего периода исполнительного органа тормозов, и комфортное ощущение от поездки у пассажира(ов) транспортного средства поддерживается в состоянии движения прямо с помощью адаптации подвесок, которые не обладают большим противодействующим крену эффектом.
К тому же с помощью вышеупомянутой конструкции период времени приложения силы торможения по меньшей мере к одному из радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес ограничивается периодом времени между временем начала внезапной операции руления и временем перехода углового ускорения угла крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон (то есть временем перехода угловой скорости угла крена из состояния увеличения в состояние уменьшения). Здесь, как позднее будет описываться, когда период времени приложения силы торможения по меньшей мере к одному из радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес ограничивается вышеописанным образом, сходимость движения с креном эффективно повышается (см. фиг.3). Таким образом, сходимость движения с креном эффективно повышается.
Нерассмотренная публикация патента Японии № 2005-35451 (соответствующая US 2005/0012392 A1) излагает систему управления движением, которая ограничивает движение с креном транспортного средства с помощью образования препятствующей продольному подъему кузова силы (склоняющей вниз силы) в радиально внутренней задней части кузова транспортного средства путем приложения силы торможения к радиально внутреннему колесу из заднего левого и заднего правого колес, когда поперечное ускорение транспортного средства во время поворота транспортного средства во время нерабочего периода исполнительного органа тормозов становится равным или больше заранее установленного значения. В частности, сила торможения не прикладывается к радиально внутреннему колесу из заднего левого и заднего правого колес, пока поперечное ускорение кузова транспортного средства не достигнет заранее установленного значения после начала внезапной операции руления. В отличие от этого в системе управления движением из настоящего изобретения приложение силы торможения по меньшей мере к одному из радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес начинается во время начала внезапной операции руления, то есть начинается до времени достижения заранее установленного значения поперечным ускорением кузова транспортного средства. Как обсуждалось выше, система управления движением из настоящего изобретения заметно отличается от системы управления движением в нерассмотренной публикации патента Японии № 2005-35451 (соответствующей US 2005/0012392 A1) и разрешает начать приложение силы торможения для ограничения движения с креном в момент времени раньше, чем у нерассмотренной публикации патента Японии № 2005-35451 (соответствующей US 2005/0012392 A1).
В системе управления движением из настоящего изобретения желательно, чтобы сила торможения, которая прикладывается к радиально внешнему колесу из переднего левого и переднего правого колес, была в основном такой же, как сила торможения, которая прикладывается к радиально внутреннему колесу из заднего левого и заднего правого колес. Сила торможения, которая прикладывается к радиально внешнему колесу, вызывает образование момента рыскания в направлении, противоположном направлению поворота транспортного средства. В отличие от этого сила торможения, которая прикладывается к радиально внутреннему колесу, вызывает образование момента рыскания в направлении, совпадающем с направлением поворота. Таким образом, когда сила торможения, которая прикладывается к радиально внешнему колесу из переднего левого и переднего правого колес, является в основном такой же, как сила торможения, которая прикладывается к радиально внутреннему колесу из заднего левого и заднего правого колес, вышеупомянутые два момента рыскания, которые соответственно образуются в противоположных направлениях, могут стать в основном одинаковыми и в силу этого могут быть аннулированы друг другом. В результате можно ограничить изменение в поперечном ускорении транспортного средства, вызванном приложением силы торможения к радиально внешнему колесу из переднего левого и переднего правого колес и радиально внутреннему колесу из заднего левого и заднего правого колес, и посредством этого можно ограничить образование некомфортного ощущения поворота у водителя.
Кроме того, система управления движением из настоящего изобретения может дополнительно включать в себя базовое средство управления и второе средство управления ограничением крена. Базовое средство управления предназначено для управления устройством управления тормозами на основе степени приведения в действие исполнительного органа тормозов в рабочем периоде исполнительного органа тормозов из условия, чтобы основные силы торможения прикладывались соответственно к переднему левому и переднему правому колесам и заднему левому и заднему правому колесам таким образом, чтобы основные силы торможения переднего левого и переднего правого колес были в основном равны друг другу, и основные силы торможения заднего левого и заднего правого колес были в основном равны друг другу. Второе средство управления ограничением крена предназначено для управления устройством управления тормозами во время операции руления водителем исполнительным органом рулевого управления из состояния движения прямо транспортного средства в рабочем периоде исполнительного органа тормозов. Второе средство управления ограничением крена управляет устройством управления тормозами из условия, чтобы сумма сил торможения переднего левого и переднего правого колес и заднего левого и заднего правого колес была в основном такой же, как сумма основных сил торможения переднего левого и переднего правого колес и заднего левого и заднего правого колес, и удовлетворялось по меньшей мере одно из двух следующих условий: сила торможения радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес больше силы торможения радиально внутреннего колеса из переднего левого и переднего правого колес, расположенного на внутренней стороне в радиальном направлении дуги поворота; и сила торможения радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес больше силы торможения радиально внешнего колеса из заднего левого и заднего правого колес, расположенного на внешней стороне в радиальном направлении дуги поворота. Второе средство управления ограничением крена начинает управление устройством управления тормозами, когда скорость изменения степени приведения в действие исполнительного органа рулевого управления в рабочем периоде исполнительного органа тормозов становится больше заранее установленной скорости. Второе средство управления ограничением крена прекращает управление устройством управления тормозами, когда угловое ускорение угла крена кузова транспортного средства переходит из положительного диапазона в отрицательный диапазон.
Таким образом, силы торможения четырех колес (переднего левого и переднего правого колес и заднего левого и заднего правого колес) управляются для достижения соответствующих основных сил торможения соответственно. В дальнейшем вышеупомянутая операция управления также будет называться основной операцией управления.
Когда начинается внезапная операция руления во время рабочего периода исполнительного органа тормозов, чтобы возможно вызвать некомфортное движение с креном, основные силы торможения четырех колес изменяются, чтобы удовлетворять по меньшей мере одному из следующих двух условий: сила торможения радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес больше силы торможения радиально внутреннего колеса из переднего левого и переднего правого колес; и сила торможения радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес больше силы торможения радиально внешнего колеса из заднего левого и заднего правого колес. То есть препятствующая продольному наклону кузова сила для подъема радиально внешней передней части кузова транспортного средства (сила для подъема радиально внешней передней части кузова транспортного средства) может стать больше, чем препятствующая продольному наклону кузова сила для подъема радиально внутренней передней части кузова транспортного средства, и, дополнительно или в качестве альтернативы, препятствующая продольному подъему кузова сила для склонения вниз радиально внутренней задней части транспортного средства может стать больше, чем препятствующая продольному подъему кузова сила для склонения вниз радиально внешней задней части кузова транспортного средства. Вышеупомянутая разница сил торможения между левым и правым колесами может эффективно ограничить движение с креном.
С помощью вышеупомянутой конструкции, даже в случае, где начинается внезапная операция руления во время рабочего периода исполнительного органа тормозов, чтобы возможно вызывать большой скачок угла крена, обеспечение разницы сил торможения между левым и правым колесами может эффективно ограничить увеличение угла крена без предоставления специализированного механизма в подвесках. Таким образом, может эффективно ограничиваться движение с креном (некомфортное движение с креном) транспортного средства во время поворота транспортного средства во время рабочего периода исполнительного органа тормозов, и комфортное ощущение от поездки у пассажира(ов) транспортного средства в состоянии движения прямо поддерживается с помощью адаптации подвесок, которые не обладают большим противодействующим крену эффектом.
К тому же, с помощью вышеупомянутой конструкции период времени обеспечения разницы сил торможения между левым и правым колесами ограничивается периодом времени между временем начала внезапной операции руления и временем перехода углового ускорения угла крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон (то есть временем перехода угловой скорости угла крена из состояния увеличения в состояние уменьшения). Таким образом, сходимость движения с креном эффективно повышается.
Кроме того, второе средство управления ограничением крена может управлять устройством управления тормозами, чтобы удовлетворять по меньшей мере одному из двух следующих условий: сила торможения радиально внутреннего колеса из переднего левого и переднего правого колес меньше основной силы торможения радиально внутреннего колеса из переднего левого и переднего правого колес на первую величину, тогда как сила торможения радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес больше основной силы торможения радиально внешнего колеса из переднего левого и переднего правого колес на первую величину; и сила торможения радиально внешнего колеса из заднего левого и заднего правого колес меньше основной силы торможения радиально внешнего колеса из заднего левого и заднего правого колес на вторую величину, тогда как сила торможения радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес больше основной силы торможения радиально внутреннего колеса из заднего левого и заднего правого колес на вторую величину.
Таким образом, сумма сил торможения, приложенных к передним колесам, и сумма сил торможения, приложенных к задним колесам, не изменяются от таковых в основной операции управления. То есть распределение силы торможения между передними колесами и задними колесами не изменяется от такового в основной операции управления. К тому же момент рыскания в направлении, противоположном направлению поворота транспортного средства, вызванный обеспечением разницы сил торможения между передним левым и передним правым колесами, является в основном таким же, как момент рыскания в направлении, которое аналогично направлению поворота, и вызывается обеспечением разницы сил торможения между задним левым и задним правым колесами, так что эти моменты рыскания, возможно, могут аннулировать друг друга. В результате можно ограничить изменение в поперечном ускорении, вызванное обеспечением разницы сил торможения между левым и правым колесами, и посредством этого можно ограничить некомфортное ощущение поворота у водителя.
Краткое описание чертежей
Изобретение вместе с его дополнительными целями, признаками и преимуществами будет лучше всего понятно из нижеследующего описания, прилагаемой формулы изобретения и прилагаемых чертежей, на которых:
фиг.1 - схематичная структурная схема транспортного средства, в котором реализуется система управления движением транспортного средства, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - схема для описания препятствующей галопированию геометрии, реализуемой в подвесках транспортного средства;
фиг.3А - схема, показывающая типовое изменение угла крена со временем в случае выполнения операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения во время начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения, а также типовое изменение угла крена со временем в случае невыполнения операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения во время начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения;
фиг.3В - схема, показывающая типовое изменение угловой скорости крена со временем в случае выполнения операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения во время начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения, а также типовое изменение угловой скорости крена со временем в случае невыполнения операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения во время начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения;
фиг.3С - схема, показывающая типовое изменение углового ускорения крена со временем в случае выполнения операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения во время начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения, а также типовое изменение углового ускорения крена со временем в случае невыполнения операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения во время начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения;
фиг.4 - принципиальная схема, показывающая силы торможения переднего и заднего колес, препятствующую продольному наклону кузова силу и препятствующую продольному подъему кузова силу, вызванные операцией управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения;
фиг.5 - блок-схема алгоритма, показывающая процедуру для выполнения определения начала/завершения в операции управления ограничением крена, выполняемой ЦП, показанным на фиг.1;
фиг.6 - блок-схема алгоритма, показывающая процедуру для операции управления тормозами, выполняемой ЦП, показанным на фиг.1;
фиг.7А - схема, показывающая типовое изменение угла поворота со временем в случае начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения;
фиг.7В - схема, показывающая типовое изменение силы торможения со временем в случае начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения;
фиг.7C - схема, показывающая типовое изменение поперечного ускорения со временем в случае начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения;
фиг.7D - схема, показывающая типовое изменение угла крена со временем в случае начала внезапной операции руления в состоянии движения прямо в течение периода отсутствия торможения.
Наилучшие варианты осуществления изобретения
Система управления движением транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет описываться со ссылкой на прилагаемые чертежи. Фиг.1 показывает схематическую структуру транспортного средства, в котором устанавливается система 10 управления движением транспортного средства из данного варианта осуществления.
В системе 10 управления движением транспортного средства предусматривается система электрического управления тормозами, а тормозная педаль BP (исполнительный орган тормозов) и контур давления тормозной жидкости разделяются. Система 10 управления движением транспортного средства включает в себя механизм 20 имитатора хода и гидравлическое устройство 30. Гидравлическое устройство 30 применяет гидравлическое давление тормозной жидкости для формирования силы торможения на соответствующих колесах FL, FR, RL, RR транспортного средства.
Механизм 20 имитатора хода включает в себя механизм применения известной силы реакции, который применяет к тормозной педали BP подходящую силу реакции (=сила Fp сжатия тормозной педали), которая соответствует ходу тормозной педали BP. Механизм применения силы реакции для упрощения не будет подробно описываться. С помощью механизма применения силы реакции водитель транспортного средства может получить соответствующее ощущение тормозной педали во время воздействия на тормозную педаль BP.
Гидравлическое устройство 30 обладает известной структурой, которая включает в себя множество электромагнитных клапанов, гидравлический насос и двигатель (не показан). Кроме того, гидравлическое устройство 30 может индивидуально регулировать гидравлическое давление (в дальнейшем называемое гидравлическим давлением Pwfl, Pwfr, Pwrl, Pwrr тормозного цилиндра) тормозных цилиндров Wfl, Wfr, Wrl, Wrr колес FL, FR, RL, RR транспортного средства.
Система 10 управления движением транспортного средства дополнительно включает в себя датчики 41fl, 41fr, 41rl, 41rr скорости вращения колеса типа электромагнитных датчиков, датчик 42 силы сжатия (датчик усилия на педали), датчик 43 угла крена и датчик 44 угла поворота. Каждый датчик 41fl, 41fr, 41rl, 41rr скорости вращения колеса выводит сигнал, который имеет соответствующую частоту, которая соответствует скорости колеса у соответствующего одного из колес FL, FR, RL, RR. Датчик 42 силы сжатия выводит сигнал, который указывает силу Fp сжатия тормозной педали (усилие на педали), приложенную от ноги водителя к тормозной педали BP. Датчик 43 угла крена выводит сигнал, который указывает угол θr крена кузова транспортного средства. Датчик 44 угла поворота выводит сигнал, который указывает угол θs поворота, который является углом поворота рулевого колеса ST (исполнительного органа рулевого управления) из нейтрального положения. Угол θr крена становится положительным значением во время наклона кузова транспортного средства в радиально внешнем направлении относительно дуги поворота транспортного средства (внешнее направление в радиальном направлении дуги поворота транспортного средства).
Система 10 управления движением транспортного средства дополнительно включает в себя электронный контроллер 50. Электронный контроллер 50 является микрокомпьютером, который включает в себя ЦП 51, ПЗУ 52, ОЗУ 53, резервное ОЗУ 54 и интерфейс 55, которые взаимосвязаны друг с другом посредством шины. Интерфейс 55 подключается к датчикам скорости вращения колеса 41fl, 41fr, 41rl, 41rr, датчику 42 силы сжатия, датчику 43 угла крена и датчику 44 угла поворота. Также интерфейс 55 выводит управляющие сигналы, например, на электромагнитные клапаны гидравлического устройства 30 и двигатель на основе команды ЦП 51.
Кроме того, в показанном на фиг.1 транспортном средстве соответственно предоставляются стабилизаторы для двух подвесок FS передних колес (подвесок переднего левого и переднего правого колес) и двух подвесок RS задних колес (подвесок заднего левого и заднего правого колес), чтобы увеличить жесткость крена во время поворота. Здесь, как обсуждалось выше, когда адаптируются стабилизаторы, которые демонстрируют чрезмерно большой противодействующий крену эффект, ощущение от поездки у пассажира(ов) неблагоприятно ухудшается во время движения прямо транспортного средства, например, по плохой дороге. Таким образом, в данном транспортном средстве для передних колес FL, FR и задних колес RL, RR предоставляются стабилизаторы, которые демонстрируют умеренный или небольшой противодействующий крену эффект.
Далее со ссылкой на фиг.2 будет кратко описываться препятствующая галопированию геометрия в подвесках FS, RS транспортного средства, в которую устанавливается система 10 управления движением транспортного средства из фиг.1 (также называемая данной системой). На фиг.2 для упрощения схематически изображены только передний верхний рычаг Fua и передний нижний рычаг Fla левой из двух подвесок FS передних колес (подвесок переднего левого и переднего правого колес), и задний верхний рычаг Rua, и задний нижний рычаг Rla левой из двух подвесок RS задних колес (подвесок заднего левого и заднего правого колес). Как показано на фиг.2, мгновенный центр Cf движения каждого переднего колеса FL, FR относительно кузова транспортного средства, вызванного ходом подвески FS передних колес, располагается в точке, которая находится на верхней стороне точки Ef контакта с землей переднего колеса FL, FR и находится на задней стороне кузова транспортного средства точки Ef контакта с землей при обзоре с боковой стороны кузова транспортного средства. Расположение мгновенного центра Cf в боковой проекции кузова транспортного средства изменяется мгновенно в соответствии с величиной хода подвески FS передних колес.
Сейчас допускается, что линия, которая соединяет мгновенный центр Cf и точку Ef контакта с землей, является мнимой тягой переднего колеса. В таком случае горизонтальная составляющая Ff силы Flinkf осевого сжатия, которая прикладывается к мнимой тяге переднего колеса во время периода торможения, действует в качестве силы торможения переднего колеса. Вертикальная составляющая Fad силы Flinkf сжатия действует в качестве подъемной силы, то есть препятствующей продольному наклону кузова силы, которая вызывается подвеской FS передних колес для подъема передней части кузова транспортного средства. Как обсуждалось выше, подвеска FS передних колес имеет препятствующую продольному наклону кузова геометрию, которая реализует препятствующий продольному наклону кузова эффект во время периода торможения.
Мгновенный центр Cr движения каждого заднего колеса RL, RR относительно кузова транспортного средства, вызванного ходом соответствующей подвески RS задних колес, располагается в точке, которая находится на верхней стороне точки Er контакта с землей заднего колеса RL, RR и находится на передней стороне кузова транспортного средства точки Er контакта с землей при обзоре с боковой стороны кузова транспортного средства. Расположение мгновенного центра Cr в боковой проекции кузова транспортного средства также мгновенно изменяется в соответствии с величиной хода подвески RS задних колес.
Сейчас допускается, что линия, которая соединяет мгновенный центр Cr и точку Er контакта с землей, является мнимой тягой заднего колеса. В таком случае горизонтальная составляющая Fr силы Flinkr осевого растяжения, которая прикладывается к мнимой тяге заднего колеса во время периода торможения, действует в качестве силы торможения заднего колеса. Вертикальная составляющая Fal силы растяжения Flinkr действует в качестве склоняющей вниз силы, то есть препятствующей продольному подъему кузова силы, которая вызывается подвеской RS задних колес для склонения вниз задней части кузова транспортного средства. Как обсуждалось выше, подвеска RS задних колес имеет препятствующую продольному подъему кузова геометрию, которая реализует препятствующий продольному подъему кузова эффект во время периода торможения.
Как описано выше, во время периода торможения препятствующий галопированию эффект достигается с помощью препятствующего продольному наклону кузова эффекта, который реализуется препятствующей продольному наклону кузова геометрией каждой подвески FS передних колес, и препятствующего продольному подъему кузова эффекта, который реализуется препятствующей продольному подъему кузова геометрией каждой подвески RS задних колес. В силу этого вокруг центра G тяжести транспортного средства образуется препятствующий галопированию момент Mp. В результате галопирование ограничивается во время периода торможения.
Теперь угол, который задается между мнимой тягой переднего колеса и горизонтальной линией в боковой проекции кузова транспортного средства, обозначается как θf. Кроме того, угол, который задается между мнимой тягой заднего колеса и горизонтальной линией в боковой проекции кузова транспортного средства, обозначается как θr. Здесь вышеупомянутая препятствующая продольному наклону кузова сила Fad и вышеупомянутая препятствующая продольному подъему кузова сила Fal выражаются нижеследующими уравнениями 1 и 2 соответственно. Когда сила Ff торможения переднего колеса у соответствующих передних колес FL, FR и сила Fr торможения заднего колеса у соответствующих задних колес RL, RR становятся больше, то препятствующая продольному наклону кузова сила Fad и препятствующая продольному подъему кузова сила Fal становятся больше, и наоборот. Препятствующая продольному наклону кузова сила Fad, возможно, может образовываться независимо на переднем левом и переднем правом колесах FL, FR, к которым применяется сила торможения. Аналогично, препятствующая продольному подъему кузова сила Fal, возможно, может образовываться независимо на заднем левом и заднем правом колесах RL, RR, к которым применяется сила торможения.
Fad=Ff∙tan θf
Уравнение (1),
Fal=Fr∙tan θr
Уравнение (2).
Далее будет описываться операция управления ограничением крена (в дальнейшем называемая операцией управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения), которая выполняется данной системой во время нерабочего периода тормозной педали BP (периода отсутствия торможения).
Фиг.3A-3C показывают пример, где выполняется внезапная операция руления рулевым колесом ST из состояния движения прямо (θs=0) в момент t1 времени в течение периода отсутствия торможения. В частности, пунктирная линия на фиг.3А демонстрирует типовое изменение угла θr крена со временем. Пунктирная линия на фиг.3В демонстрирует типовое изменение со временем угловой скорости dθr крена, которая является дифференциальным значением угла θr крена по времени. Пунктирная линия на фиг.3С демонстрирует типовое изменение со временем углового ускорения ddθr крена, которое является дифференциальным значением угловой скорости dθr крена по времени.
После момента t1 времени сила инерции (центробежная сила) действует в центре G тяжести транспортного средства в радиально внешнем направлении дуги поворота транспортного средства вследствие операции руления. Таким образом, радиально внешняя подвеска FS передних колес и радиально внешняя подвеска FR задних колес, которые располагаются на радиально внешней стороне, осуществляют свой ход по направлению к стороне сжатия, где сжимаются эти подвески FS, FR. Также радиально внутренняя подвеска FS передних колес и радиально внутренняя подвеска FR задних колес, которые располагаются на радиально внутренней стороне, осуществляют свой ход по направлению к стороне растяжения, где эти подвески FS, FR растягиваются или вытягиваются. Поэтому кузов транспортного средства наклоняется радиально наружу (то есть радиально внешняя боковая сторона кузова транспортного средства наклоняется вниз), и угол θr крена увеличивается, как показано на фиг.3А. Во время этого процесса, как показано на фиг.3С, угловое ускорение ddθr крена демонстрирует положительное максимальное значение (пиковое значение) точно после момента t1 времени и затем переходит из положительного диапазона (диапазон "+") в отрицательный диапазон (диапазон "-") в момент t2 времени, который наступает быстро после момента t1 времени.
В этом случае увеличивающийся уклон угла θr крена, то есть угловая скорость dθr крена около момента t2 времени, становится относительно большим, так что сходимость угла θr крена замедляется. Это происходит по следующим причинам. То есть, как описано выше, данное транспортное средство обладает стабилизаторами, которые демонстрируют умеренный или относительно небольшой препятствующий крену эффект. Поэтому не может быть создан достаточный момент (в дальнейшем называемый "противодействующий крену момент Mr"), который действует в направлении ограничения движения с креном транспортного средства, так что пиковое значение углового ускорения ddθr крена точно после момента t1 времени становится большим положительным значением. Таким образом, угловая скорость dθr крена (в силу этого увеличивающийся уклон угла θr крена) точно после момента t1 времени становится большим значением, и посредством этого сходимость угла θr крена замедляется. Движение с креном, которое имеет большую угловую скорость dθr крена, может вызывать некомфортное ощущение у пассажира(ов).
Чтобы ограничить вышеупомянутое увеличение угловой скорости dθr крена, эффективным является ограничение пикового значения углового ускорения ddθr крена относительно небольшим положительным значением точно после начала операции руления. Чтобы ограничить пиковое значение углового ускорения ddθr крена относительно небольшим значением, требуется сделать противодействующий крену момент Mr большим значением точно после начала операции руления.
Поэтому в данной системе, когда начинается внезапная операция руления из состояния движения прямо, в течение периода отсутствия торможения (то есть нерабочего периода тормозной педали BP), заранее установленная сила Ff торможения переднего колеса и заранее установленная сила Fr торможения заднего колеса (Ff=Fr) прикладываются соответственно к радиально внешнему переднему колесу и радиально внутреннему заднему колесу на протяжении периода времени между временем начала операции руления и временем перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон (то есть периода времени между моментом t1 и моментом t2 времени), как показано на фиг.4. Вышеупомянутая операция управления по приложению сил Ff, Fr торможения переднего и заднего колес является операцией управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, описанной выше.
С помощью этой операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения радиально внешняя передняя часть кузова транспортного средства получает препятствующую продольному наклону кузова силу Fad (силу для подъема радиально внешней передней части кузова транспортного средства), которая выражается вышеприведенным уравнением (1), и радиально внутренняя задняя часть кузова транспортного средства получает препятствующую продольному подъему кузова силу Fal (силу для подъема радиально внутренней задней части кузова транспортного средства), которая выражается вышеприведенным уравнением (2). В этом случае как препятствующая продольному наклону кузова сила Fad, так и препятствующая продольному подъему кузова сила Fal могут действовать в качестве силы ограничения крена, то есть силы, которая формирует противодействующий крену момент Mr (см. фиг.4). В силу этого становится трудным увеличить угол θr крена.
Сумма сил Ff, Fr торможения переднего и заднего колес задается равной или меньше заранее установленного небольшого значения, которое не вызовет некомфортного ощущения у пассажира(ов) транспортного средства после приложения сил Ff, Fr торможения переднего и заднего колес. То есть замедление кузова транспортного средства, которое происходит в результате приложения сил Ff, Fr торможения переднего и заднего колес, равно или меньше заранее установленного значения. Таким образом, у пассажира(ов) транспортного средства не будет некомфортного ощущения относительно замедления кузова транспортного средства при выполнении операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения. Кроме того, сила Ff торможения переднего колеса равна силе Fr торможения заднего колеса. Поэтому момент рыскания, который вызывается приложением силы Ff торможения переднего колеса и ориентирован в направлении, противоположном направлению поворота транспортного средства, становится в основном таким же, как и момент рыскания, который вызывается приложением силы Fr торможения заднего колеса и ориентирован в том же направлении, что и направление поворота транспортного средства, так что эти моменты рыскания, возможно, могут аннулировать друг друга. В результате ограничивается изменение поперечного ускорения транспортного средства при выполнении операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, и посредством этого может быть ограничено некомфортное ощущение у пассажира(ов) транспортного средства во время поворота транспортного средства.
Показанная на фиг.3А сплошная линия указывает типовое изменение угла θr крена в случае, где выполняется операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения в течение периода времени между временем начала операции руления и временем перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон (то есть периода времени между моментом t1 и моментом t2 времени). Показанная на фиг.3В сплошная линия указывает типовое изменение угловой скорости dθr крена в случае, где выполняется операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, в течение периода времени между моментом t1 и моментом t2 времени. Кроме того, показанная на фиг.3С сплошная линия указывает типовое изменение углового ускорения ddθr крена в случае, где выполняется операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, в течение периода времени между моментом t1 и моментом t2 времени.
В этом случае относительно большой противодействующий крену момент Mr может по возможности формироваться точно после момента t1 времени, чтобы пиковое значение углового ускорения ddθr крена стало небольшим положительным значением точно после момента t1 времени, как показано на фиг.3С. Таким образом, угловая скорость dθr крена (и в силу этого увеличивающийся уклон угла θr крена) точно после момента t1 времени также становится небольшой. В результате исчезает некомфортное движение с креном, которое демонстрирует большую угловую скорость dθr крена, и угол θr крена сходится на раннем этапе.
В данной системе завершение операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения устанавливается на время перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон (то есть момент t2 времени). На основе различных экспериментов и моделирований подтверждается, что это может эффективно ускорить сходимость угла θr крена.
Это может быть по следующим причинам. Сначала, к моменту t2 времени, в котором угловое ускорение ddθr крена переходит из положительного диапазона в отрицательный диапазон, угол θr крена стал относительно большим значением. Таким образом, величина хода каждой радиально внешней подвески и величина хода каждой радиально внутренней подвески также стали относительно большими значениями. Таким образом, сила опорной пружины кузова транспортного средства в каждой радиально внутренней подвеске, которая функционирует в направлении увеличения угла крена, значительно снижается, а сила опорной пружины кузова транспортного средства в каждой радиально внешней подвеске, которая функционирует в направлении уменьшения угла крена, значительно увеличивается. Таким образом реализуется противодействующий крену эффект. В результате нет реальной необходимости в выполнении операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения для увеличения противодействующего крену момента Mr после момента t2 времени. Кроме того, когда операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения поддерживается после момента t2 времени, сходимость угла θr крена может замедляться.
В результате в данной системе, когда существует высокая вероятность возникновения большой разладки (некомфортного движения с креном) угла θr крена после начала внезапной операции руления в периоде отсутствия торможения (нерабочем периоде тормозной педали BP), выполняется операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения для эффективного ограничения некомфортного движения с креном. Сущность операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения описана выше.
Далее будет описываться операция управления ограничением крена (в дальнейшем называемая операцией управления ограничением крена в периоде торможения), которая выполняется данной системой во время рабочего периода тормозной педали BP (периода торможения).
В данной системе во время периода торможения распределение силы торможения (в дальнейшем также называемое "распределение силы торможения с передней на заднюю ось") между передними колесами FL, FR и задними колесами RL, RR обычно приводится к основному распределению, которое определяется на основе силы Fp сжатия тормозной педали. В частности, определяется целевое замедление Gt на основе силы Fp сжатия тормозной педали, которая получается с помощью датчика 42 силы сжатия. Затем целевое значение каждого из передних и задних колес FL, FR, RL, RR определяется на основе целевого Gt замедления и основного распределения. После этого гидравлическое устройство 30 управляет гидравлическим давлением тормозного цилиндра в каждом из передних и задних колес FL, FR, RL, RR из условия, чтобы сила торможения каждого из передних и задних колес FL, FR, RL, RR совпадала с ее целевым значением.
Здесь гидравлическое давление тормозного цилиндра переднего левого колеса FL и гидравлическое давление тормозного цилиндра переднего правого колеса FR обычно устанавливаются в одинаковое давление. Также гидравлическое давление тормозного цилиндра заднего левого колеса RL и гидравлическое давление тормозного цилиндра заднего правого колеса RR обычно устанавливаются в одинаковое давление. В частности, одинаковая сила торможения применяется, как правило, к переднему левому колесу FL и переднему правому колесу FR, и одинаковая сила торможения применяется, как правило, к заднему левому колесу RL и заднему правому колесу RR. В дальнейшем каждая из сил торможения четырех колес в вышеупомянутой операции торможения будет называться "основной силой торможения". Кроме того, операция управления для приведения силы торможения каждого из четырех колес к соответствующей основной силе торможения будет называться основной операцией управления.
В данной системе операция управления ограничением крена в периоде торможения выполняется во время периода торможения способом, аналогичным способу операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, которая выполняется в течение периода отсутствия торможения.
В частности, в данной системе, когда начинается внезапное применение тормозов в состоянии движения прямо, вместо основной операции управления выполняется следующая операция управления для управления четырьмя колесами: (1) сумма сил торможения четырех колес делается в целом такой же, что и сумма в основной операции управления, (2) сила торможения радиально внутреннего переднего колеса делается меньше соответствующей основной силы торможения радиально внутреннего переднего колеса на первую заранее установленную величину, (3) сила торможения радиально внешнего переднего колеса делается больше соответствующей основной силы торможения радиально внешнего переднего колеса на первую заранее установленную величину, (4) сила торможения радиально внешнего заднего колеса делается меньше соответствующей основной силы торможения радиально внешнего заднего колеса на вторую заранее установленную величину, и (5) сила торможения радиально внутреннего заднего колеса делается больше соответствующей основной силы торможения радиально внутреннего заднего колеса на вторую заранее установленную величину. Вышеупомянутая операция управления, в которой обеспечивается разница сил торможения между левыми и правыми колесами, называется операцией управления ограничением крена в периоде торможения. В данном примере первая заранее установленная величина равна второй заранее установленной величине (первая заранее установленная величина = вторая заранее установленная величина).
Поэтому препятствующая продольному наклону кузова сила, которая действует на радиально внутреннюю переднюю часть кузова транспортного средства в операции управления ограничением крена в периоде торможения, становится меньше препятствующей продольному наклону кузова силы, которая действует на радиально внутреннюю переднюю часть кузова транспортного средства в основной операции управления, на величину, которая соответствует первой заранее установленной величине. Также препятствующая продольному наклону кузова сила, которая действует на радиально внешнюю переднюю часть кузова транспортного средства в операции управления ограничением крена в периоде торможения, становится больше препятствующей продольному наклону кузова силы, которая действует на радиально внешнюю переднюю часть кузова транспортного средства в основной операции управления, на величину, которая соответствует первой заранее установленной величине. Кроме того, препятствующая продольному подъему кузова сила, которая действует на радиально внешнюю заднюю часть кузова транспортного средства в операции управления ограничением крена в периоде торможения, становится меньше препятствующей продольному подъему кузова силы, которая действует на радиально внешнюю заднюю часть кузова транспортного средства в основной операции управления, на величину, которая соответствует второй заранее установленной величине. К тому же, препятствующая продольному подъему кузова сила, которая действует на радиально внутреннюю заднюю часть кузова транспортного средства в операции управления ограничением крена в периоде торможения, становится больше препятствующей продольному подъему кузова силы, которая действует на радиально внутреннюю заднюю часть кузова транспортного средства в основной операции управления, на величину, которая соответствует второй заранее установленной величине. Таким образом, противодействующий крену момент Mr увеличивается по сравнению с вышеупомянутым случаем основной операции управления. В силу этого увеличение угла θr крена становится трудным, и некомфортное движение с креном транспортного средства ограничивается.
Даже когда выполняется операция управления ограничением крена в периоде торможения, итог (сумма) сил торможения, приложенных к передним колесам, и итог (сумма) сил торможения, приложенных к задним колесам, являются обычно такими же, как в основной операции управления. В частности, в операции управления ограничением крена в периоде торможения, распределение силы торможения с передней на заднюю ось не изменяется относительно такового в основной операции управления. К тому же, первая заранее установленная величина и вторая заранее установленная величина обычно одинаковые, так что момент рыскания в направлении, противоположном направлению поворота транспортного средства, вызванный разницей между силой торможения переднего левого колеса FL и силой торможения переднего правого колеса FR, обычно такой же, как и момент рыскания в направлении, которое аналогично направлению поворота транспортного средства, вызванный разницей между силой торможения заднего левого колеса RL и силой торможения заднего правого колеса RR, так что эти моменты могут быть аннулированы друг другом. В результате ограничивается изменение поперечного ускорения транспортного средства при выполнении операции управления ограничением крена в периоде торможения, и посредством этого может быть ограничено некомфортное ощущение у пассажира(ов) транспортного средства во время поворота транспортного средства.
В данной системе завершение операции управления ограничением крена в периоде торможения устанавливается на время перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон (то есть момент t2 времени). На основе различных экспериментов и моделирований подтверждается, что это может эффективно ускорить сходимость угла θr крена. Причина этого аналогична причине в операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения.
В результате в данной системе, когда существует высокая вероятность возникновения большой разладки (некомфортного движения с креном) угла θr крена после начала внезапной операции руления в периоде торможения, выполняется операция управления ограничением крена в периоде торможения для эффективного ограничения некомфортного движения с креном. Сущность операции управления ограничением крена в периоде торможения описана выше.
Далее будет описываться реальная работа данной системы в связи с фиг.5 и 6, которые показывают блок-схемы алгоритмов процедур, выполняемых ЦП 51 в электронном контроллере 50.
ЦП 51 повторяет процедуру для определения начала/завершения операции управления ограничением крена (в частности, операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения и операции управления ограничением крена в периоде торможения), показанную на фиг.5, в заранее установленные интервалы времени (например, каждые 6 мс). Таким образом, по заранее установленному расписанию ЦП 51 начинает процедуру на этапе 500 и переходит к этапу 505. На этапе 505 определяется, равно ли "0" (нулю) значение признака Z. Здесь, когда значение признака Z равно "1", это указывает, что в настоящее время выполняется операция управления ограничением крена (в частности, операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения или операция управления ограничением крена в периоде торможения). В отличие от этого, когда значение признака Z равно "0", это указывает, что в настоящее время не выполняется операция управления ограничением крена (в частности, операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения или операция управления ограничением крена в периоде торможения).
В случае Z=0 (в случае невыполнения в настоящее время операции управления ограничением крена) ЦП 51 переходит к этапу 510. На этапе 510 определяется, меняется ли угол θs поворота с нуля на другое значение, то есть определяется, началась ли операция руления в состоянии движения прямо. Когда на этапе 510 возвращается ответ "ДА", ЦП 51 переходит к этапу 515. На этапе 515 определяется, больше ли заранее установленного значения А абсолютное значение скорости dθs увеличения угла θs поворота. В частности, на этапах 510, 515 определяется, начинается ли внезапная операция руления из состояния движения прямо, независимо от того, выполняется ли в настоящее время операция торможения (то есть происходит ли она в периоде торможения).
Когда на каком-нибудь одном из этапов 510, 515 возвращается ответ "НЕТ", ЦП 51 немедленно переходит к этапу 595 и завершает текущую процедуру. В этом случае значение признака Z остается "0". В отличие от этого, когда на этапах 510, 515 возвращается ответ "ДА", ЦП 51 переходит к этапу 520 и изменяет значение признака Z с "0" на "1".
С другой стороны, в случае, где признак Z=1 (то есть в случае выполняемой в настоящее время операции управления ограничением крена), на этапе 505 возвращается ответ "НЕТ", и в силу этого ЦП 51 переходит к этапу 525. На этапе 525 определяется, переходит ли угловое ускорение ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон. Когда на этапе 525 возвращается ответ "НЕТ", ЦП переходит к этапу 595 и завершает текущую процедуру. В этом случае значение признака Z остается "1". Угловое ускорение ddθr крена получается путем получения угла θr крена от датчика 43 угла крена и затем двукратного дифференцирования [взятия второй производной] по времени полученного угла θr крена. В отличие от этого, когда на этапе 525 возвращается ответ "ДА", ЦП 51 переходит к этапу 530 и изменяет значение признака Z с "1" на "0".
Как описано выше, путем повторения процедуры из фиг.5, когда начинается внезапная операция руления, независимо от того, выполняется ли в настоящее время операция торможения в состоянии признака Z=0, значение признака Z изменяется с "0" на "1". Также, когда угловое ускорение ddθr крена переходит из положительного диапазона в отрицательный диапазон, независимо от того, выполняется ли в настоящее время операция торможения в состоянии признака Z=1, значение признака Z изменяется с "1" на "0".
ЦП 51 повторяет процедуру операции управления тормозами, показанную на фиг.6, в заранее установленные интервалы времени (например, каждые 6 мс). Таким образом, по заранее установленному расписанию ЦП 51 начинает процедуру на этапе 600 и переходит к этапу 605. На этапе 605 определяется, больше ли нуля значение силы Fp сжатия тормозной педали, то есть происходит ли это в периоде торможения.
Сначала будет описываться случай в периоде отсутствия торможения (нерабочем периоде тормозной педали BP). В этом случае на этапе 605 возвращается ответ "НЕТ", и ЦП 51 переходит к этапу 610. На этапе 610 определяется, равно ли нулю значение признака Z (то есть Z=0).
Теперь предположим, что внезапная операция руления из состояния движения прямо начинается в периоде отсутствия торможения, и значение признака Z равно 1 (то есть Z=1), как обсуждалось на этапе 520. В таком случае на этапе 610 возвращается ответ "НЕТ", и ЦП 51 переходит к этапу 615. На этапе 615 ЦП 51 выдает гидравлическому устройству 30 команду исполнения для выполнения операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения. Этот этап 615 соответствует первому средству управления ограничением крена из настоящего изобретения.
Вышеупомянутый процесс многократно выполняется, пока признак Z не установлен в "0" (то есть признак Z=0). Таким образом, операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения поддерживается до времени перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон, так что заранее установленная сила Ff, Fr торможения (Ff=Fr) остается приложенной к радиально внешнему переднему колесу и радиально внутреннему заднему колесу. Таким образом, можно ограничить некомфортное движение с креном точно после начала операции руления в течение периода отсутствия торможения.
Когда угловое ускорение ddθr крена переходит из положительного диапазона в отрицательный диапазон, признак Z возвращается из "1" в "0" (см. этап 530). В результате на этапе 610 возвращается ответ "ДА". В силу этого ЦП 51 переходит к этапу 620, где определяется, находится ли он все еще в рамках заранее установленного периода времени со времени изменения значения признака Z с "1" на "0".
Здесь текущий момент времени в этом состоянии находится точно после перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон, так что он все еще находится в вышеупомянутом заранее установленном периоде времени. Поэтому на этапе 620 возвращается ответ "ДА", и ЦП 51 переходит к этапу 625. На этапе 625 выполняется операция управления переходом в периоде отсутствия торможения. Операция управления переходом в периоде отсутствия торможения является операцией управления для постепенного возврата к нулю силы торможения радиально внешнего переднего колеса и силы торможения радиально внутреннего заднего колеса, которые прикладываются посредством операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения.
Данный вид процесса выполняется многократно до окончания заранее установленного периода времени. Таким образом, операция управления переходом в периоде отсутствия торможения сохраняется в силе до конца заранее установленного периода времени, так что сила торможения радиально внешнего переднего колеса и сила торможения радиально внутреннего заднего колеса постепенно уменьшаются до нуля.
Когда истекает заранее установленный период времени, на этапе 620 возвращается ответ "НЕТ", и в силу этого ЦП 51 немедленно переходит к этапу 695, где текущая процедура завершается. В силу этого сила торможения радиально внешнего переднего колеса и сила торможения радиально внутреннего заднего колеса, которые прикладываются в операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, становятся нулями. То есть, силы торможения всех четырех колес становятся нулями.
Далее будет описываться случай в периоде торможения (то есть время выполнения операции торможения). В этом случае на этапе 605 возвращается ответ "ДА", и ЦП 51 переходит к этапу 630. На этапе 630 определяется, равно ли нулю значение признака Z (то есть Z=0).
Теперь предположим, что внезапная операция руления из состояния движения прямо начинается в периоде торможения, и значение признака Z равно 1 (то есть Z=1), как обсуждалось на этапе 520. В таком случае на этапе 630 возвращается ответ "НЕТ", и ЦП 51 переходит к этапу 635. На этапе 635 ЦП 51 выдает гидравлическому устройству 30 команду исполнения для выполнения операции управления ограничением крена в периоде торможения. Этот этап 635 соответствует второму средству управления ограничением крена из настоящего изобретения.
Вышеупомянутый процесс многократно выполняется, пока признак Z не установлен в "0" (то есть признак Z=0). Таким образом, операция управления ограничением крена в периоде торможения сохраняется в силе до времени перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон, так что разница сил торможения остается предоставленной между левыми и правыми колесами. Таким образом, можно ограничить некомфортное движение с креном точно после начала операции руления в течение периода торможения.
Когда угловое ускорение ddθr крена переходит из положительного диапазона в отрицательный диапазон, признак Z возвращается из "1" в "0" (см. этап 530). В результате на этапе 630 возвращается ответ "ДА". В силу этого ЦП 51 переходит к этапу 640, где определяется, находится ли он все еще в рамках заранее установленного периода времени со времени изменения значения признака Z с "1" на "0".
Здесь текущий момент времени в этом состоянии находится точно после перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон, так что он все еще находится в вышеупомянутом заранее установленном периоде времени. Поэтому на этапе 640 возвращается ответ "ДА", и ЦП 51 переходит к этапу 645. На этапе 645 выполняется операция управления переходом в периоде торможения. Операция управления переходом в периоде торможения является операцией управления для постепенного возврата к нулю разницы сил торможения между левыми и правыми колесами, обеспеченной операцией управления ограничением крена в периоде торможения.
Данный вид процесса выполняется многократно до окончания заранее установленного периода времени. Таким образом, операция управления переходом в периоде торможения поддерживается до завершения заранее установленного периода времени, так что разница сил торможения между левыми и правыми колесами постепенно уменьшается до нуля.
Когда истекает заранее установленный период времени, на этапе 640 возвращается ответ "НЕТ", и в силу этого ЦП 51 переходит к этапу 650. На этапе 650 ЦП 51 дает гидравлическому устройству 30 команду выполнить основную операцию управления. Этот этап 650 соответствует базовому средству управления из настоящего изобретения.
Таким образом, основная операция управления выполняется, чтобы силы торможения четырех колес соответственно приводились к соответствующим основным силам торможения, которые определяются на основе силы Fp сжатия тормозной педали (>0).
Фиг.7А-7D показывают пример, где внезапная операция руления из состояния движения прямо начинается в момент t11 времени. Точнее говоря, фиг.7А демонстрирует типовое изменение со временем угла поворота. Фиг.7В демонстрирует типовое изменение со временем силы торможения радиально внешнего переднего колеса и радиально внутреннего заднего колеса. Фиг.7С показывает типовое изменение со временем поперечного ускорения кузова транспортного средства. Фиг.7D показывает типовое изменение со временем угла крена кузова транспортного средства. Пунктирная линия на каждой из фиг.7А-7D демонстрирует случай, где операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения не выполняется. Сплошная линия на каждой из фиг.7А-7D демонстрирует случай, где операция управления тормозами (в частности, операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения или операция управления переходом в периоде отсутствия торможения) выполняется с помощью данной системы в соответствии с блок-схемами алгоритмов, показанными на фиг.5 и 6. На фиг.7А-7D операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения выполняется в течение периода времени между моментом t11 времени и моментом t12 времени, а после этого выполняется операция управления переходом в периоде отсутствия торможения.
Как установлено из фиг.7D, когда данной системой выполняется операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, скорость увеличения угла крена снижается (см. сплошную линию на фиг.7D). Кроме того, поскольку сила торможения радиально внешнего переднего колеса и сила торможения радиально внутреннего заднего колеса обычно одинаковые, момент рыскания, который вызывается приложением силы торможения к радиально внешнему переднему колесу и ориентирован в направлении, противоположном направлению поворота транспортного средства, становится обычно таким же, как момент рыскания, который вызывается приложением силы торможения к радиально внутреннему заднему колесу и ориентирован в том же направлении, что и направление поворота транспортного средства, так что эти моменты рыскания, возможно, могут аннулировать друг друга. В результате, даже когда выполняется операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, поперечное ускорение транспортного средства изменяется обычно таким же образом, как во время невыполнения операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения. Поэтому у водителя не будет никакого значительного некомфортного ощущения поворота.
Как описано выше, система управления движением транспортного средства из настоящего варианта осуществления применяется к транспортному средству, которое имеет подвески передних колес и подвески задних колес, которые обладают соответственно препятствующей продольному наклону кузова геометрией и препятствующей продольному подъему кузова геометрией. Когда выполняется внезапная операция руления из состояния движения прямо во время периода отсутствия торможения, операция управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения, которая прикладывает соответствующую силу торможения к радиально внешнему переднему колесу и радиально внутреннему заднему колесу, выполняется в течение заранее установленного короткого периода времени от времени начала операции руления. Таким образом, на радиально внешней передней части транспортного средства формируется препятствующая продольному наклону кузова сила, то есть формируется сила для подъема радиально внешней передней части кузова транспортного средства. Также препятствующая продольному подъему кузова сила формируется на радиально внутренней задней части кузова транспортного средства, то есть формируется сила для склонения вниз радиально внутренней задней части кузова транспортного средства. Вследствие этого образуется противодействующий крену момент Mr (см. фиг.4). В силу этого становится трудно увеличить угол θr крена.
В результате в случае, где внезапная операция руления начинается во время периода отсутствия торможения, чтобы возможно вызвать некомфортное движение с креном, увеличение угла крена ограничивается путем образования противодействующего крену момента без предоставления специального механизма в подвесках. Таким образом, подвески, которые не обладают большим противодействующим крену эффектом, адаптируются для поддержания хорошего ощущения от поездки во время движения прямо, и движение с креном транспортного средства (некомфортное движение с креном транспортного средства) во время поворота эффективно ограничивается.
Кроме того, во время периода торможения обычно выполняется основная операция управления, чтобы силы торможения четырех колес соответственно настраивались на соответствующие основные силы торможения. Когда внезапная операция руления выполняется из состояния движения прямо во время периода торможения, то операция управления ограничением крена в периоде торможения, которая обеспечивает разницу сил торможения между левыми и правыми колесами, выполняется только в течение заранее установленного короткого периода времени, начиная со времени начала операции руления. Даже в этом случае образуется противодействующий крену момент Mr, и увеличение угла θr крена ограничивается.
В результате в случае, где внезапная операция руления начинается во время периода торможения, чтобы возможно вызвать некомфортное движение с креном, увеличение угла крена ограничивается путем образования противодействующего крену момента без предоставления специального механизма в подвесках.
Настоящее изобретение не ограничивается вышеприведенным вариантом осуществления, и вышеприведенный вариант осуществления может изменяться различными способами в рамках объема настоящего изобретения. Например, в вышеприведенном варианте осуществления завершение операции управления ограничением крена (то есть операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения или операции управления ограничением крена в периоде торможения), то есть время перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон, определяется на основе углового ускорения ddθr крена, которое получается двукратным дифференцированием по времени угла θr крена, полученного от датчика 43 угла крена (см. этап 525). В качестве альтернативы вместо датчика 43 угла крена может использоваться датчик угловой скорости крена, и угловое ускорение крена, которое получается лишь однократным дифференцированием по времени угловой скорости крена, полученной датчиком угловой скорости крена, может использоваться для определения завершения операции управления ограничением крена, то есть времени перехода углового ускорения ddθr из положительного диапазона в отрицательный диапазон. Кроме того, с этой целю можно использовать угловое ускорение крена, которое получается на основе измерений датчиков высоты кузова транспортного средства, которые устанавливаются на левой стороне кузова транспортного средства и правой стороне кузова транспортного средства.
Кроме того, период времени между временем начала внезапной операции руления и временем перехода углового ускорения ddθr крена из положительного диапазона в отрицательный диапазон может быть оценен заранее в соответствии с собственной частотой в направлении крена кузова транспортного средства, которая получается на основе технических условий на проектирование кузова транспортного средства. Таким образом, длительность периода операции управления ограничением крена (то есть операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения или операции управления ограничением крена в периоде торможения) может быть задана соответствующим заранее установленным периодом времени, который определяется на основе вышеупомянутой собственной частоты.
К тому же в вышеприведенном варианте осуществления одинаковая сила торможения обычно прикладывается к радиально внешнему переднему колесу и радиально внутреннему заднему колесу в операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения. В качестве альтернативы разные силы торможения могут прикладываться соответственно к радиально внешнему переднему колесу и радиально внутреннему заднему колесу в операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения. Кроме того, в операции управления ограничением крена в периоде отсутствия торможения вышеупомянутая сила торможения может прикладываться только к одному из радиально внешнего переднего колеса и радиально внутреннего заднего колеса.
Кроме того, в операции управления ограничением крена в периоде торможения из вышеприведенного варианта осуществления разница сил торможения между передним левым и передним правым колесами задается обычно такой же, как и разница сил торможения между задним левым и задним правым колесами (то есть первая заранее установленная величина = вторая заранее установленная величина). В качестве альтернативы разница сил торможения между передним левым и передним правым колесами может быть задана отличающейся от разницы сил торможения между задним левым и задним правым колесами. Также в операции управления ограничением крена в периоде торможения разница сил торможения может обеспечиваться только для передних колес или задних колес.
Также в вышеприведенном варианте осуществления, когда абсолютное значение скорости dθs увеличения угла θs поворота во время начала операции руления становится меньше, сила торможения, которая прикладывается к радиально внешнему переднему колесу, и сила торможения, которая прикладывается к радиально внутреннему заднему колесу, могут стать меньше.
Аналогичным образом, когда абсолютное значение скорости dθs увеличения угла θs поворота во время начала операции руления становится меньше, разница сил торможения между левыми и правыми колесами, установленная в операции управления ограничением крена в периоде торможения, может стать меньше.
Кроме того, в вышеприведенном варианте осуществления условие этапов 510, 515 используется в качестве условия для начала операции управления ограничением крена. В качестве альтернативы, условие для начала операции управления ограничением крена может включать в себя дополнительное условие о том, что транспортное средство движется в настоящее время. Определение того, движется ли в настоящее время транспортное средство, может быть сделано на основе того, равна ли нулю скорость транспортного средства, которая получается на основе измерений датчиков 41fl, 41fr, 41rl, 41rr скорости вращения колеса.
К тому же в вышеприведенном варианте осуществления система электрического управления тормозами используется в качестве устройства управления тормозами. В качестве альтернативы в качестве устройства управления тормозами возможно использовать систему с регулируемым давлением, в которой само давление главного цилиндра подается в соответствующие тормозные цилиндры во время периода времени без управления, и в которой соответствующие давления тормозных цилиндров приводятся к соответствующему другому давлению, которое отличается от давления главного цилиндра во время периода времени управления. В этом случае тормозное устройство (например, тормозная колодка, тормозной диск) каждого из четырех колес проектируется, чтобы иметь вышеупомянутую соответствующую основную силу торможения, и каждое давление тормозного цилиндра приводится к другому давлению, которое отличается от давления главного цилиндра, только во время операции управления ограничением крена.
В вышеприведенном варианте осуществления используются передняя левая и передняя правая независимые подвески FS и задняя левая и задняя правая независимые подвески RS. Однако настоящее изобретение не ограничивается данной системой подвески. Другими словами, одна передняя подвеска, которая поддерживает переднее левое и переднее правое колеса и имеет препятствующую продольному наклону кузова геометрию, и/или одна задняя подвеска, которая поддерживает заднее левое и заднее правое колеса и имеет препятствующую продольному подъему кузова геометрию, может альтернативно использоваться в качестве системы подвески в настоящем изобретении.
В вышеприведенном варианте осуществления датчик 42 силы сжатия используется для определения целевого замедления Gt, а также для определения того, выполняется ли операция торможения. Вместо датчика 42 силы сжатия может использоваться общеизвестный датчик хода для измерения степени приведения в действие тормозной педали BP, и посредством этого - определения целевого замедления Gt, а также определения того, выполняется ли операция торможения.
Дополнительные преимущества и модификации без труда возникнут у специалистов в данной области техники. Поэтому изобретение в целом не ограничивается показанными и описанными конкретными подробностями, характерным устройством и пояснительными примерами.