技术领域

本发明涉及一种车辆转弯状态控制装置。

                               背景技术

通常，车辆配备左右轮驱动力调节机构和制动力调节机构用以在转弯时控制车辆的状 态以及保持车辆稳定。左右轮驱动力调节机构是在转弯时根据车辆的状态调节左右轮之间 的驱动力的差值，以及通过控制传输到左右轮上的驱动力提高车辆的转弯性能的机构。同 时，制动力调节机构是在转弯时根据车辆的转弯状态在车轮之间施加不同的制动力，通过 分别控制车轮之间的制动压力分配提高车辆稳定性和车辆转弯性能的机构。

如上所述的常规的车辆转弯控制装置的一个实例包括左右轮驱动力调节机构以及制 动力调节机构，并且根据横摆率偏差控制两种调节机构，横摆率偏差是基于车辆速度和转 向盘转角计算的目标横摆率同车辆上发生的实际横摆率之间的偏差。在此实例中，当横摆 率偏差大于或等于第一临界值而小于第二临界值时，仅仅左右轮驱动力调节机构发生作 用，当横摆率偏差大于第二临界值时，两种调节机构都发生作用。

例如，在日本专利No.3183124中公开了这种常规的车辆转弯状态控制装置。

                               发明内容

然而，常规的车辆转弯状态控制不涉及路面状况。在摩擦系数低的路面上，如果将左 右轮驱动力调节机构最大限度利用的话，一只车轮在驱动方向打滑，而另一只车轮在制动 方向打滑，这就有可能导致轮胎的横向力(抓地力)显著下降。尤其在后轮上装有左右轮驱 动力调节机构的车辆中，即使在过度转向抑制控制中通过左右轮驱动力调节机构给车辆施 加一个克服过度转向的力矩，但过度转向的力矩还是由于较低的后轮横向力被施加给车 辆，从而，很难控制和稳定车辆。

因此，本发明已经成功地解决了上述问题，并且，本发明的目标车辆是提供一种车辆 转弯状态控制装置，在这种装置中，通过取决于路面状况改变每个调节机构的控制量给车 辆施加力矩来提高车辆的可控性和稳定性。

为了完成上述目标，本发明提供一种车辆转弯状态控制装置，该装置包括：调节车辆 左右轮之间的驱动力差值的左右轮驱动力调节单元，调节车辆每只车轮之间的制动力差值 的制动力调节单元，检测车辆状态的车辆状态检测单元，获取路面状况相关信息的路面状 况信息获取单元，基于由车辆状态检测单元检测的车辆状态通过设定左右轮驱动力控制量 和制动力控制量控制左右轮驱动力调节单元和制动力调节单元的控制单元，以及基于路面 状况信息获取单元获取的信息改变左右轮驱动力控制量和制动力控制量中的至少一个控 制量的控制量改变单元。

利用根据本发明的车辆转弯状态控制装置，通过根据路面状况改变调节机构给车辆施 加力矩的控制量，车辆的控制性和稳定性得到提高。

为了完成上述目标，本发明提供一种车辆转弯状态控制装置，包括调节车辆左右轮之 间的驱动力差值的左右轮驱动力调节单元，调节车辆每个车轮之间的制动力差值的制动力 调节单元，检测车辆状态的车辆状态检测单元，以及基于由车辆状态检测单元检测的车辆 状态通过设定左右轮驱动力控制量和制动力控制量控制左右轮驱动力调节单元和制动力 调节单元的控制单元，其特征在于车辆转弯状态控制装置还包括获取路面状况有关信息的 路面信息获取单元，以及基于路面状况信息获取单元获取的信息改变左右轮驱动力控制量 和制动力控制量中至少一个控制量的控制量改变单元。

利用根据本发明的车辆转弯状态控制装置，通过根据路面状况改变调节机构给车辆施 加力矩的控制量，车辆的控制性和稳定性得到提高。

在本发明的优选形式中，控制量改变单元改变左右轮驱动调节单元的左右轮驱动控制 量和制动力调节单元的制动力控制量之间的控制比例。

利用本优选形式，车辆的状态能够通过改变左右轮驱动控制量和制动力控制量之间的 比例而改变，由此提高车辆的控制性和稳定性。

在本发明的另一优选形式中，车辆状态检测单元包括检测车辆行驶速度的车辆速度检测单 元，检测车辆转向量的转向量检测单元，检测车辆上发生的横摆率的横摆率检测单元，和 基于车辆速度和转向量计算目标横摆率以及计算作为横摆率偏差的目标横摆率和实际横 摆率之间的偏差的横摆率偏差计算单元，控制单元基于横摆率偏差计算单元检测的横摆率 偏差计算施加给车辆的力矩，并根据这个力矩整体控制左右轮驱动力调节单元和制动力调 节单元。

利用本优选形式，每个调节单元能根据横摆率偏差的数量给车辆施加力矩，由此，有 效地稳定了车辆的状态。

在本发明的另一个优选形式中，路面状况信息获取单元获取与路面摩擦力系数相关的 信息。

利用该优选形式，调节单元能根据路面的摩擦系数给车辆施加力矩，由此，车辆的控 制性和稳定性显著提高。

在本发明的另一个优选形式中，当摩擦系数更高时，控制量改变单元增加左右轮驱动 力调节单元的左右轮驱动力控制量。

利用该优选形式，通过提高驱动的效率，转弯性能得到有效提高。

在本发明的另一个优选形式中，当摩擦系数更高时，控制量改变单元减少制动力调节 单元的制动力控制量。

利用该优选形式，通过提高驱动的效率，转弯性能得到有效提高。

在本发明的另一个优选形式中，当摩擦系数较高时，控制量改变单元增加左右轮驱动 力调节单元向左右轮驱动力控制的贡献因数。

利用该优选形式，通过提高驱动的效率，转弯性能得到有效提高。

在本发明的另一个优选形式中，控制单元基于车辆状态检测单元检测的车辆状态计算 施加给车辆的所需的横摆力矩，并且当所需横摆力矩增加时依次运行左右轮驱动力调节单 元和制动力调节单元，并且，控制量改变单元改变左右轮驱动力调节单元的左右轮驱动力 控制量，这样，当摩擦系数较高时，启动制动力调节单元操作的所需横摆力矩较大。

利用该优选形式，通过提高驱动的效率，转弯性能得到有效提高。

在本发明的另一个优选形式中，车辆转弯状态控制装置进一步包括调节车辆前后轮中 至少一种车轮的转向角的转向角调节单元，其中，控制单元基于车辆检测单元检测的车辆 状态控制左右轮驱动调节单元，制动力调节单元和转向角调节单元。

利用该优选形式，转向性能得到有效提高。

                          附图简要说明

图1是装有根据本发明的第一实施例的车辆转弯状态控制装置的车辆的示意图；

图2是转弯状态控制装置中的控制单元的方框图；

图3A是概念性地图示在低μ路面上的控制系统的曲线图，图3B是概念性地图示在中 μ路面上的控制系统的曲线图，图3C是概念性地图示在高μ路面上的控制系统的曲线图；

图4是装有根据本发明的第二实施例的车辆转弯状态控制装置的车辆的示意图；

图5是转弯状态控制装置中的控制单元的方框图。

图6A是概念性地图示在低μ路面上的控制系统的曲线图，图6B是概念性地图示在中 μ路面上的控制系统的曲线图，图6C是概念性地图示在高μ路面上的控制系统的曲线图； 和

图7是概念性地图示根据第二实施例的另一个控制系统的曲线图。

                            具体实施方式

结合附图，本发明的实施例详尽描述如下。

[实施例1]

图1是装有根据本发明的第一实施例的转弯状态控制装置的车辆的示意图。图2是控 制单元的方框图。图3A到3C是概念性地图示用于根据摩擦系数进行左右轮驱动力调节控 制和制动力调节控制的整体控制系统的曲线图。

根据本实施例的车辆转弯状态控制装置安装在车辆1上，车辆1有前轮2a，2b和后 轮2c，2d，如图1所示。

前轮2a和2b经过转向机构(没有图示)与转向盘3连接，并且能够通过操作转向盘 3转向。

另一方面，左右轮驱动力调节机构4设置在后轮2c和2d之间，并且与左右轮驱动力 调节控制器5相连。左右轮驱动力调节机构4将发动机(没有图示)的驱动力传递给后轮 2c和2d。左右轮驱动力调节机构4基于左右轮驱动力调节控制器5发出的信号控制传递 给后轮2c和2d的驱动力的传递量。

车轮2a到2d分别配备制动机构6a，6b，6c和6d。制动机构6a到6d与制动力调节 机构7相连，并被制动力调节机构7分别控制，从而给从2a到2d的每个车轮施加制动力。 制动力调节机构7与刹车踏板8和制动力调节控制器9连接，根据刹车踏板8上的脚蹬力 给从6a到6d的每个制动机构施加制动力，并且，基于制动力调节控制器9发出的信号给 从6a到6d的每个制动机构施加不同的制动力。

左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制器9与控制单元10相连。控制单元10 采用叫做ECU的电子控制单元，其本身由控制程序，用于控制图或计算的贮存单元(ROM， RAM等)，进行算术运算的中央处理单元(CPU)，计时器，和控制信号输入或输出的界面构 成。

控制单元10与路面状况检测器11，模式切换开关12，车辆速度传感器13，转向盘转 角传感器14和横摆率传感器15连接。

路面状况检测器11检测或估计车辆1行驶路面的摩擦系数。模式切换开关12靠近驾 驶座，由驾驶员操纵。通过操纵模式切换开关12能够改变控制单元10的控制图。车辆速 度传感器13设置在从2a到2d的每个车轮上用以检测车辆1的行驶速度，其中车辆1的 速度从每个车轮的平均速度获得，或从所连接的驱动轮的平均速度获得。转向盘转向盘转 角传感器14附接在转向机构上用于检测转向盘3的转向角。横摆率传感器15检测车辆1 垂直轴周围的横摆率(转动角速度)。

参照附图2，控制单元10的结构描述如下。

控制单元10包括摩擦系数确定部16，目标横摆率计算部17，横摆率偏差计算部18 和横摆力矩计算部19，如图2所示。

摩擦系数确定部16基于路面状况检测器11检测的车辆1行驶路面上的摩擦系数μ切 换控制图。目标横摆率计算部17基于车辆速度检测器13检测的车辆1行驶速度V和转向 盘转角传感器14检测的转向盘3的转向角θ计算车辆1转弯时的目标横摆率ψ’。横摆 率偏差计算部18基于目标横摆率计算部17计算出的目标横摆率ψ’和横摆率传感器15 检测的在车辆1上发生的实际横摆率ψ计算横摆率偏差Δψ。

横摆力矩计算部19基于横摆率偏差计算部18计算的横摆率偏差Δψ计算车辆1转弯 时施加给车辆1的所需的横摆力矩M，并且根据预定的比例将所需的横摆力矩M分配给左 右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制器9。此时，假定分配给左右轮驱动力调节控 制器5(左右轮驱动力调节机构4)的横摆力矩为My，分配给制动力调节控制器9(制动 力调节机构7)的横摆力矩为Ms。也就是说，横摆力矩计算部19将所需的横摆力矩M分 配给左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制器9时满足表达式M＝My+Ms。

也就是说，基于路面状况检测器11检测的摩擦系数μ，车辆速度传感器13检测的行 驶速度V，转向盘转角传感器14检测的转向盘3的转向角θ和横摆率传感器15检测的车 辆1的横摆率ψ，通过将所需横摆力矩(操作量)分配给左右轮驱动力调节控制器5和制 动力调节控制器9，控制单元10经由左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制器9 对左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7实施整体控制。

以上述方式构造的控制单元10的控制过程描述如下。

以每一个预定的时间间隔检测摩擦系数μ，行驶速度V，转向角θ和横摆率ψ。如果 检测的摩擦系数μ的信号输入到摩擦系数确定部16，摩擦系数μ的大小就被确定。摩擦系 数μ的确定基于摩擦系数μ是否大于第一临界值μa1，并且，如果摩擦系数μ大于第一临 界值μa1时是否小于第二临界值μb1进行。取决于摩擦系数μ的大小，有下列(1)到(3)

三种情形。

(1)|μ|＜μa1

(2)μa1≤|μ|＜μb1

(3)μb1≤|μ|

如上所述，通过设定第一临界值μa1和第二临界值μb1设定了三个范围，其中范围 (1)为低μ路面，范围(2)为中μ路面，范围(3)为高μ路面。并将每个信号输出到横摆力  矩计算部19。

如果检测的车辆速度V和转向角θ的信号输入目标横摆率计算部17，目标横摆率计算 部17计算出目标横摆率ψ’。另一方面，如果检测的横摆率ψ的信号输入横摆率偏差计 算部18，横摆率偏差计算部18基于横摆率ψ和从目标横摆率计算部17输入的目标横摆率 ψ’计算出横摆率偏差Δψ，其信号输出到横摆力矩计算部19。此时，横摆率偏差Δψ从 目标横摆率ψ’和横摆率ψ之间的差值(Δψ＝ψ’-ψ)获得。

横摆力矩计算部19首先基于从摩擦系数确定部16输入的信号切换到低μ路面，中μ 路面，或高μ路面的控制图。然后，横摆力矩计算部19基于从横摆率偏差计算部18输入 的横摆率偏差Δψ计算出所需的横摆力矩M，并且确定横摆率偏差Δψ的大小。横摆率Δ ψ的确定基于取决于摩擦系数μ的范围(1)到(3)横摆率偏差Δψ是否大于第一临界值 La1，Ma1或Hal，以及如果横摆率偏差Δψ大于第一临界值La1，Ma1或Ha1时是否小于第 二临界值Lb1，Mb1或Hb1进行。取决于横摆率偏差Δψ的大小有下列三种情形：范围(1) 的(AL1)到(CL1)，范围(2)的(AM1)到(CM1)，范围(3)的(AH1)到(CH1).

范围(1)的情形

(AL1)|Δψ|＜La1

(BL1)La1≤|Δψ|＜Lb1

(CL1)Lb1≤|Δψ|

范围(2)的情形

(AM1)|Δψ|＜Ma1

(BM1)Ma1≤|Δψ|＜Mb1

(CM1)Mb1≤|Δψ|

范围(3)的情形

(AH1)|Δψ|＜Ha1

(BH1)Ha1≤|Δψ|＜Hb1  

(CH1)Hb1≤|Δψ|

作为这个确定过程的结果，如果确定横摆率偏差Δψ在范围(AL1)，(AM1)，(AH1)中， 不基于横摆率偏差Δψ计算施加给车辆1的所需横摆力矩M。从而，由于这时横摆率偏差 Δψ基本上可以忽略，左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7不必运行。也就是说， 横摆力矩计算部19向左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制器9输出信号My＝0和 Ms＝0。

因此，在范围(AL1)，(AM1)，(AH1)中，基于横摆率偏差Δψ作出的控制满足M＝My＝Ms＝0。

接着，如果确定横摆率偏差Δψ在范围(BL1)，(BM1)，(BH1)中，基于横摆率偏差Δ ψ计算施加给车辆1的所需横摆力矩M。然后，计算所需横摆力矩M中分配给左右轮驱动 力调节控制器5的横摆力矩My，其信号输出到左右轮驱动力调节控制器5。左右轮驱动力 调节控制器5根据横摆力矩My的大小运行左右轮驱动力调节机构4，在后轮2c和2d之间 产生运动扭矩以传递驱动力。

因此，在范围(BL1)，(BM1)或(BH1)中，仅仅基于横摆率偏差Δψ运行左右轮驱动力 调节机构4，给车辆1施加横摆力矩My。也就是说，作出的控制在范围(BL1)，(BM1)，(BH1) 中满足M＝My。

接着，如果确定横摆率偏差Δψ在范围(CL1)，(CM1)或(CH1)中，基于横摆率偏差Δ ψ计算施加给车辆1的所需横摆力矩M。然后，计算所需横摆力矩M中分配给左右轮驱动 力调节控制器5和制动力调节控制器9的横摆力矩My和Ms，其信号输出到左右轮驱动力 调节控制器5和制动力调节控制器9。左右轮驱动力调节控制器5根据横摆力矩My的大小 运行左右轮驱动力调节机构4，在后轮2c和2d之间产生运动扭矩以传递驱动力。同时制 动力调节控制器9根据横摆力矩Ms的大小运行制动力调节机构7，在从2a到2d的每个车 轮上产生制动力。

因此，在范围(CL1)，(CM1)或(CH1)中，基于横摆率偏差Δψ运行左右轮驱动力调节 机构4和制动力调节机构7，给车辆1施加横摆力矩My和Ms。也就是说，作出的控制在 范围(CL1)，(CM1)，(CH1)中满足M＝My+Ms。

这里，图3A到3C概念性地显示本实施例中车辆整体控制左右轮驱动机调节控制器和 制动力调节控制器的车辆转弯状态控制装置的控制系统。3A到3C显示根椐路面状况从横 摆率偏差Δψ和所需横摆力矩的关系中分配的横摆力矩数量(横摆力矩My，Ms)，以及显示 在范围(1)中的低μ路面，范围(2)中的中μ路面和范围(3)中的高μ路面。

取决于车辆1左转还是右转或横摆率偏差Δψ是正还是负给车辆1施加所需力矩M， 使车辆1进行过度转向或不足转向。在图3A到3C中，仅仅解释了横摆率偏差Δψ为正的 区域，但横摆率偏差Δψ为负的区域没有解释，这是因为所需横摆力矩M为负。

如图3A到3C所示，当横摆率偏差Δψ在范围(AL1)，(AM1)或(AH1)中时，横摆率偏 差Δψ在第一临界值La1，Ma1或Ha1以下，执行正常操作，由此，左右轮驱动力调节机 构4和制动力调节机构7不运行。从而，控制负担减轻，并且当横摆率偏差Δψ几乎为0 时，无需进行勉强的控制，由此，控制性和稳定性得到提高。

接着，当横摆率偏差Δψ在范围(BL1)，(BM1)或(BH1)中时，横摆率偏差Δψ超过第 一临界值La1，Ma1或Ha1的区域很小，由此，仅仅左右轮驱动力调节机构4运行，并且 仅仅横摆力矩My施加给车辆1。并且，当横摆率偏差Δψ较大时，横摆力矩My增加。

并且，启动左右轮驱动力调节机构4操作的第一临界值La1，Ma1或Ha1几乎在同一 位置(横摆率偏差Δψ)，但第二临界值Lb1，Mb1或Hb1设定为从低μ路面到高μ路面逐 步增加。也就是说，Lb1＜Mb1＜Hb1，由此(BL1)，(BM1)，(BH1)的范围从低μ路面到高μ路面 逐渐展宽。也就是说，所进行的控制使得当摩擦系数μ较高时在高μ路面上产生效果的左 右轮驱动力调节机构4的控制量增加，并且横摆力矩My较大。而且，由于只有左右轮驱 动力调节机构4运行，车辆行驶平稳，不会有减速的感觉。

接着，当横摆率偏差Δψ在范围(CL1)，(CM1)或(CH1)中时，给车辆1施加横摆力矩 My和Ms。尽管施加给车辆1的横摆力矩My为常量，但如果横摆率偏差Δψ大于或等于预 定值，当横摆率偏差Δψ较大时，横摆力矩Ms也增加并保持恒定。也就是说，如果横摆 率偏差Δψ大于或等于预设值，当横摆率偏差Δψ较大时，制动力调节机构7的运行量增 加，而左右轮驱动力调节机构4的运行量保持恒定，并且，制动力调节机构7的运行量保 持恒定。也就是说，所需横摆力矩M恒定。

并且，启动制动力调节机构7操作的第二临界值Lb1，Mb1或Hb1设定为从低μ路面 到高μ路面逐步增加。也就是说，Lb1＜Mb1＜Hb1，由此(CL1)，(CM1)，(CH1)的范围从低μ路 面到高μ路面逐渐减窄。

也就是说，当摩擦系数μ较高时，在高μ路面上产生效果的左右轮驱动力调节机构4 的控制量增加，并且当摩擦系数μ较高时，在高μ路面上难以产生效果的制动力调节机构 7的控制量减少。换句话说，当摩擦系数μ较低时，在低μ路面上难以产生效果的左右轮 驱动力调节机构4的控制量减少，并且，当摩擦系数μ较低时，在低μ路面上产生效果的 制动力调节机构7的控制量增加，使制动力调节机构7在较早的时刻运行。所进行的控制 使得从低μ路面到高μ路面横摆力矩My增加以及横摆力矩Ms降低。

而且，如果控制系统视为一个整体，当横摆率偏差Δψ增加时，左右轮驱动力调节机 构4和制动力调节机构7按顺序运行，由此，左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构 7能够承担角色的部分责任而不会在左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7控制的 过程中造成控制干扰并且能够发挥它们的优势。因为左右轮驱动力调节机构4和制动力调 节机构7能根据横摆率偏差Δψ的数量给车辆1施加横摆力矩My和Ms，所以车辆的状态能 够有效地保持稳定。

制动力调节机构7主要在低μ路面上受到控制，所以大横摆力矩Ms能够很容易地施 加给车辆1，由此，车辆1的控制性和稳定性得到提高，如图3A所示。还有，在高μ路面 上，制动力调节机构7的运行频度能够较小，由此，可以抑制制动器磨损或发热，以及踩 刹车时造成的减速感觉带来的问题，如图3C所示。

尽管在本实施例中基于每个预定时间间隔检测的摩擦系数μ施加给车辆1所需的横摆 力矩M，但驾驶员本身也确定什么样的路面情况是低μ路面，中μ路面或高μ路面，并可 以通过操作模式切换开关12对车辆1进行控制。尽管作为左右轮驱动力调节单元的左右 轮驱动力调节机构4设置在后轮2c和2d上，但也可以设置在前轮2a和2b上。

因此，根据本发明的车辆转向状态控制装置包括调节后轮2c和2d之间的驱动力差异 的左右轮驱动力调节机构4，调节从2a到2d的车轮之间的制动力差异的制动力调节机构 7，检测车辆1状态的车辆速度传感器13，转向盘转角传感器14和横摆率传感器15，基 于由传感器13，14和15车辆检测的车辆速度V，转向角θ和横摆率ψ整体控制左右轮驱 动力调节机构4和制动力调节机构7，并且改变左右轮驱动力调节机构4的左右轮驱动控 制量和制动力调节机构7的制动力控制量中的至少一个控制量的控制单元10，由此，车辆 1的控制性和稳定性得到提高。

还有，控制单元10能够改变左右轮驱动力调节机构4的左右轮驱动控制量和制动力 调节机构7的制动力控制量之间的控制比例来改变车辆的性能，由此，车辆1的控制性和 稳定性得到提高。

还有，控制单元10具有基于车辆速度V和转向角θ计算目标横摆率ψ’，并且计算 作为横摆率偏差Δψ的目标横摆率ψ’和横摆率ψ之间的差值的横摆率偏差计算部18，并 且能根据所需的横摆力矩M通过基于横摆率偏差计算部18检测的横摆率偏差Δψ计算施 加给车辆1的所需要的横摆力矩整体控制左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7， 所以左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7能够根据横摆率偏差Δψ的大小给车辆 1施加横摆力矩My和Ms，由此车辆的状态能够有效地保持稳定。

还有，控制单元10具有检测或估计路面摩擦系数μ的路面状况检测器11，并且能基 于由路面状况检测器11检测的摩擦系数μ改变左右轮驱动力调节机构4的左右轮驱动力 控制量和制动力调节机构7的制动力控制量中的至少一个控制量，所以，调节机构4和7 能根据摩擦系数μ给车辆1施加横摆力矩My和Ms，由此，车辆1的控制性和稳定性得到 提高。

还有，当摩擦系数μ较高时，控制单元10增加左右轮驱动力调节机构4的左右轮驱 动力控制量并减少制动力调节机构7的制动力控制量来增加左右轮驱动力调节机构4向左 右轮驱动力控制的贡献因数，由此，更大的驱动效率提高了转弯性能。而且，由于制动力 调节机构7的运行频度减少，就可以抑制离合器磨损，制动器磨损或发热，以及减速感觉 带来的问题。

[实施例2]

图4是具有根据本发明的第二实施例的转弯状态控制装置的车辆的示意图。图5是控 制单元的方框图。图6A到6C是概念性地显示用于根据摩擦系数的左右轮驱动力调节控制 和制动力调节控制的整体控制系统的曲线图。具有与第一实施例中所描述的相同或相似功 能的部件标为同一数字，并且在这里不再说明。

如图4所示，前轮辅助转向机构20设置在前轮2a和2b之间，并与转向盘3和前轮 辅助转向控制器21连接。前轮辅助转向控制器21与控制单元10连接。前轮辅助转向机 构20由驱动电动机，齿轮机构和连接机构(都没有显示)组成，由此来控制转向盘3的 转向角与前轮2a，2b的转向角之间的偏差角。通常，转向轴(没有显示)的转动与转向盘 3的转角成比例以使前轮2a，2b转向。通过驱动驱动电动机，转向轴的转动根据转向盘3 的转角增加或减少，在转向盘3的转向角和前轮2a，2b的转向角之间产生偏差角。

如图5所示，横摆力矩计算部19基于横摆率偏差计算部18计算的横摆率偏差Δψ计 算车辆1转弯时施加给车辆1的所需的横摆力矩M，并且以预定的比例将所需的横摆力矩 M分配给前轮辅助转向控制器21，左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制器9。此 时，假定分配给前轮辅助转向控制器21(前轮辅助转向机构20)的横摆力矩为Mf，分配 给左右轮驱动力调节控制器5(左右轮驱动力调节机构4)的横摆力矩为My，分配给制动 力调节控制器9(制动力调节机构7)的横摆力矩为Ms。也就是说，横摆力矩计算部19将 所需的横摆力矩M分配给前轮辅助转向控制器21，左右轮驱动力调节控制器5和制动力调 节控制器9时满足表达式M＝Mf+My+Ms。

也就是说，基于车辆速度传感器13检测的行驶速度V，转向盘转角传感器14检测的 转向盘3的转向角θ和横摆率传感器15检测的车辆1的横摆率ψ，通过将所需横摆力矩 (操作量)分配给前轮辅助转向控制器21，左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制 器9，控制单元10经由前轮辅助转向控制器21，左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节 控制器9对前轮辅助转向机构20，左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7实施整体 控制。

以上述方式构成的控制单元10的处理过程描述如下。

在每一个预定时间间隔检测摩擦系数μ，行驶速度V，转向角θ和横摆率ψ。如果检 测的摩擦系数μ的信号输入到摩擦系数确定部16，摩擦系数μ的大小就被确定。摩擦系数 μ大小的确定基于摩擦系数μ是否大于第一临界值μa2，并且如果摩擦系数μ大于第一临 界值μa2时是否小于第二临界值μb2进行。取决于摩擦系数μ的大小有下列(1)到(3) 三种情形。

(1)|μ|＜μa2

(2)μa2≤|μ|＜μb2

(3)μb2≤|μ|

如上所述，通过设定第一临界值μa2和第二临界值μb2设定三个范围，其中范围(1) 为低μ路面，范围(2)为中μ路面，范围(3)为高μ路面。每个信号被输出到横摆力矩计算 部19。

如果检测的车辆速度V和转向角θ的信号输入目标横摆率计算部17，目标横摆率计算 部17计算出目标横摆率ψ’。另一方面，如果检测的横摆率ψ的信号输入横摆率偏差计 算部18，横摆率偏差计算部18基于横摆率ψ和从目标横摆率计算部17输入的目标横摆率 ψ’计算出横摆率偏差Δψ，并将其信号输出到横摆力矩计算部19。此时，横摆率偏差Δ ψ从目标横摆率ψ’和横摆率ψ之间的差值获得(Δψ＝ψ’-ψ)。

横摆力矩计算部19基于从摩擦系数确定部16输入的信号首先切换到低μ路面，中μ 路面，或高μ路面的控制图。然后，横摆力矩计算部19基于从横摆率偏差计算部18输入 的横摆率偏差Δψ计算所需的横摆力矩M并且确定横摆率偏差Δψ的大小。取决于摩擦系 数μ的范围(1)到(3)，横摆率偏差Δψ大小的确定基于横摆率偏差Δψ是否大于第一临 界值La2，Ma2或Ha2，以及如果横摆率偏差Δψ大于第一临界值La2，Ma2或Ha2时是否小 于第二临界值Lb2，Mb2或Hb2进行。取决于横摆率偏差Δψ的大小有下列三种情形：范围 (1)的(AL2)到(CL2)，范围(2)的(AM2)到(CM2)，范围(3)的(AH2)到(CH2)。

范围(1)的情形

(AL2)|Δψ|＜La2

(BL2)La2≤|Δψ|＜Lb2

(CL2)Lb2≤|Δψ|

范围(2)的情形

(AM2)|Δψ|＜Ma2

(BM2)Ma2≤|Δψ|＜Mb2

(CM2)Mb2≤|Δψ|

范围(3)的情形

(AH2)|Δψ|＜Ha2

(BH2)Ha2≤|Δψ|＜Hb2

(CH2)Hb2≤|Δψ|

作为这个确定过程的结果，如果确定横摆率偏差Δψ在范围(AL2)，(AM2)，(AH2)中， 则基于横摆率偏差Δψ计算施加给车辆1的所需横摆力矩M。这时，所需横摆力矩M用横 摆力矩Mf替代，其信号单独输出到前轮辅助转向控制器21。前轮辅助转向控制器21根据 Mf的大小操纵前轮辅助转向机构20，并控制转向盘3的转向角θ和前轮2a，2b的转向角 之间的偏差角。

因此，在范围(AL2)，(AM2)，(AH2)中，仅仅前轮辅助转向机构20基于横摆率偏差Δ ψ运行，给车辆1施加横摆力矩Mf。也就是说，在范围(AL2)，(AM2)，(AH2)中，作出的 控制满足M＝Mf。

接着，如果确定横摆率偏差Δψ在范围(BL2)，(BM2)，(BH2)中，则基于横摆率偏差 Δψ计算车辆1所需横摆力矩M。然后，计算所需横摆力矩M中分配给前轮辅助转向控制 器21和左右轮驱动力调节控制器5的横摆力矩Mf和My，其信号输出到前轮辅助转向控 制器21和左右轮驱动力调节控制器5。前轮辅助转向控制器21根据横摆力矩Mf的大小运 行前轮辅助转向机构20以控制转向盘3的转向角θ和前轮2a，2b的转向角之间的偏差角。 此时，左右轮驱动力调节控制器5根据横摆力矩My的大小运行左右轮驱动力调节机构4， 在后轮2c和2d之间产生运动扭矩以传递驱动力。

因此，在范围(BL2)，(BM2)或(BH2)中，基于横摆率偏差Δψ运行前轮辅助转向机构 20和左右轮驱动力调节机构4，给车辆1施加横摆力矩Mf和My。也就是说，作出的控制 在范围(BL2)，(BM2)，(BH2)中满足M＝Mf+My。

接着，如果确定横摆率偏差Δψ在范围(CL2)，(CM2)或(CH2)中，则基于横摆率偏差 Δψ计算施加给车辆1的所需横摆力矩M。然后，计算所需横摆力矩M中分配给前轮辅助 转向控制器21，左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制器9的横摆力矩Mf，My和 Ms，其信号输出到前轮辅助转向控制器21，左右轮驱动力调节控制器5和制动力调节控制 器9。前轮辅助转向控制器21根据横摆力矩Mf的大小运行前轮辅助转向机构20以控制转 向盘3的转向角θ和前轮2a，2b的转向角之间的偏差角。同时，左右轮驱动力调节控制器 5根据横摆力矩My的大小运行左右轮驱动力调节机构4，在后轮2c和2d之间产生运动扭 矩以传递驱动力。此外同时，制动力调节控制器9根据横摆力矩Ms的大小运行制动力调 节机构7，在从2a到2d的每个车轮上产生制动力。

因此，在范围(CL2)，(CM2)或(CH2)中，基于横摆率偏差Δψ运行前轮辅助转向机构 20，左右轮驱动力调节机构4和制动力调节控制器9，用以给车辆1施加横摆力矩Mf，My 和Ms。也就是说，作出的控制在范围(CL2)，(CM2)或(CH2)中满足M＝Mf+My+Ms。

这里，图6A到6C概念性地显示了本实施例中的车辆转弯状态控制装置的整体控制前 轮转向角调节控制，左右轮驱动机调节控制和制动力调节控制的控制系统。图6A到6C显 示了根椐路面状况从横摆率偏差Δψ和所需横摆力矩M之间的关系中分配的横摆力矩的数 量(横摆力矩Mf，My和Ms)，以及显示了在范围(1)中的低μ路面，范围(2)中的中μ路面 和范围(3)中的高μ路面。

取决于车辆1是左转还是右转，或横摆率偏差Δψ是正还是负给车辆1施加所需力矩 M，使车辆1进行过度转向或不足转向。在图6中，仅仅解释了横摆率偏差Δψ为正的区 域，但横摆率偏差Δψ为负的区域没有解释，这是因为所需横摆力矩M为负。

如图6A到6C所示，当横摆率偏差Δψ在范围(AL2)，(AM2)或(AH2)中时，仅仅横摆 力矩Mf施加给车辆1，并且，当横摆率偏差Δψ较大时，横摆力矩Mf增加。也就是说， 当横摆率偏差Δψ较大时，前轮辅助转向机构20的运行量增加。

还有，第一临界值La2，Ma2或Ha2设定成从低μ路面到高μ路面逐步增加。也就是 说，La2＜Ma2＜Ha2，由此(AL2)，(AM2)，(AH2)的范围从低μ路面到高μ路面逐渐展宽。也就 是说，当摩擦系数μ较高时，在高μ路面上产生效果的前轮辅助转向机构20的控制量增 加，并且横摆力矩Mf较大。

因此，在范围(AL2)，(AM2)或(AH2)中，当横摆率偏差Δψ很小时，左右轮驱动力调 节机构4和制动力调节机构7的控制效果难以产生，由此，仅仅前轮辅助转向机构20运 行。从而，控制的死区能够被消除，所以在正常操作区域(小于第一临界值La2，Ma2或 Ha2)内的操纵性和稳定性能够提高。因为左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7 没有运行，所以不存在由于离合器磨损或离合器操作，制动器磨损或发热产生的动力缺失， 以及制动操作产生的减速感觉带来的问题。

当横摆率偏差Δψ在范围(BL2)，(BM2)或(BH2)中时，给车辆1施加横摆力矩Mf和My。 施加给车辆1的横摆力矩Mf为常量，但当横摆率偏差Δψ较大时，横摆力矩My增加。也 就是说，当横摆率偏差Δψ较大时，左右轮驱动力调节机构4的运行量增加而前轮辅助转 向机构20的运行量保持恒定。

启动左右轮驱动力调节机构4操作的第一临界值La2，Ma2或Ha2被设定为从低μ路 面到高μ路面逐步增加。且第二临界值Lb2，Mb2或Hb2也被设定为从低μ路面到高μ路 面逐步增加。也就是说，Lb2＜Mb2＜Hb2，由此(BL2)，(BM2)，(BH2)的范围从低μ路面到高μ 路面逐渐展宽。也就是说，当摩擦系数μ较高时，在高μ路面上产生效果的前轮辅助转向 机构20的控制量和左右轮驱动力调节机构4的控制量增加，并且横摆力矩Mf，My增大。 因此，由于前轮辅助转向机构20和左右轮驱动力调节机构4的运行，车辆行驶平稳，不 会有减速的感觉。

当横摆率偏差Δψ在范围(CL2)，(CM2)或(CH2)中时，给车辆1施加横摆力矩Mf，My 和Ms。施加给车辆1的横摆力矩Mf，My为常量，但当横摆率偏差Δψ较大时横摆力矩Ms 增加，并且如果横摆率偏差Δψ大于或等于预定值时保持恒定。也就是说，当横摆率偏差 Δψ较大时，制动力调节机构7的运行量增加，而前轮辅助转向机构20的运行量和左右 轮驱动力调节机构4的运行量保持恒定。

还有，启动制动力调节机构7操作的第二临界值Lb2，Mb2或Hb2被设定为从低μ路 面到高μ路面逐步增加。也就是说，Lb2＜Mb2＜Hb2，由此(CL2)，(CM2)，(CH2)的范围从低μ 路面到高μ路面逐渐减窄。

也就是说，当摩擦系数μ较高时，在高μ路面上产生效果的前轮辅助转向机构20的 控制量和左右轮驱动力调节机构4的控制量增加，并且当摩擦系数μ较高时，难以在高μ 路面上产生效果的制动力调节机构7的控制量减少。换句话说，当摩擦系数μ较低时，难 以在低μ路面上产生效果的前轮辅助转向机构20的控制量和左右轮驱动力调节机构4的 控制量减少，并且，当摩擦系数μ较低时，在低μ路面上产生效果的制动力调节机构7的 控制量增加，因此制动力调节机构7在较早的时刻运行。并且，在该控制下从低μ路面到 高μ路面横摆力矩Mf和My增加而横摆力矩Ms减少。

此外，如果控制系统视为一个整体，当横摆率偏差Δψ增加时，前轮辅助转向机构20， 左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7按顺序运行，由此，前轮辅助转向机构20， 左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7能够承担角色的部分责任而不会在前轮辅助 转向机构20，左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7控制的过程中造成控制干扰并 且能够发挥它们的优势。因为前轮辅助转向机构20，左右轮驱动力调节机构4和制动力调 节机构7根据横摆率偏差Δψ给车辆1施加横摆力矩Mf，My和Ms，所以车辆的状态能够 有效地保持稳定。

由于前轮辅助转向机构20不仅在小于或等于第一临界值La2，Ma2或Ha2(死区，正 常操作过程中)时运行，而且在大于或等于第二临界值Lb2，Mb2或Hb2(临界区域)时运 行，左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7的运行频度能够较小，由此可以抑制由 于离合器磨损或离合器操作，制动器磨损或发热产生的动力缺失，以及制动器工作时产生 的减速感觉带来的问题。此外，前轮辅助转向机构20总是在左右轮驱动力调节机构4或 制动力调节机构7运行前运行，由此，第一临界值La2，Ma2或Ha2和第二临界值Lb2， Mb2或Hb2能够较大。因此，当左右轮驱动力调节机构4和制动力调节机构7运行时产生 的问题能够进一步减少。

前轮辅助转向机构20的运行量能够减少，这样，横摆力矩Mf可以从大于或等于第一 临界值La2，Ma2或Ha2的范围，即从范围(BL2)，(BM2)和(BH2)减小，如图7所示。 从面，在该前轮辅助转向机构20的转向角调节控制效果小的临界区域中，左右轮驱动力 调节机构4和制动力调节机构7能够以较大的量运行，由此车辆1的控制性和稳定性能够 提高。

虽然在本实施例中基于每个预定时间间隔内检测的摩擦系数μ施加给车辆1所需的横 摆力矩M，但驾驶员可以确定什么样的路面情况是低μ路面，中μ路面或高μ路面，并操 纵模式切换开关12对车辆1进行控制。并且作为转向角调节单元的前轮辅助转向机构20 设置在前轮2a和2b上，但也可以设置在后轮2c和2d上。同样作为左右轮驱动力调节单 元的左右轮驱动力调节机构4设置在后轮2c和2d上，但也可以设置在前轮2a和2b上。

因此，根据本发明的车辆转弯状态控制装置包括调节后轮2c和2d之间的驱动力差别 的左右轮驱动力调节机构4，调节从2a到2d的车轮之间的制动力差别的制动力调节机构 7，调节前轮2a和2b的转向角的前轮辅助转向机构20，检测车辆1状态的车辆速度传感 器13，转向盘转角传感器14和横摆率传感器15，基于由传感器13，14和15检测的车辆 速度V，转向角θ和横摆率ψ整体控制左右轮驱动力调节机构4，制动力调节机构7和前 轮辅助转向机构20车辆车辆，并且改变左右轮驱动力调节机构4的左右轮驱动控制量， 制动力调节机构7的制动力控制量和前轮辅助转向机构20的转向角控制量中的至少一个 控制量的控制单元10，由此，车辆控制的死区能够消除且车辆1的控制性和稳定性得到提 高。

还有，控制单元10能够改变左右轮驱动力调节机构4的左右轮驱动力控制量，制动 力调节机构7的制动力控制量和前轮辅助转向机构20的转向角控制量之间的比例来改变 车辆的性能，由此，车辆1的控制性和稳定性得到提高。

还有，控制单元10具有基于车辆速度V和转向角θ计算目标横摆率ψ’，并且计算 作为横摆率偏差Δψ的目标横摆率ψ’和横摆率ψ之间的差值的横摆率偏差计算部18，并 且能根据所需的横摆力矩M通过基于横摆率偏差计算部18检测的横摆率偏差Δψ计算给 车辆1施加的横摆力矩My，Ms和Mf整体控制左右轮驱动力调节机构4，制动力调节机构 7和前轮辅助转向机构20，所以机构4，7和20能够根据横摆率偏差Δψ的大小给车辆1 施加横摆力矩My，Ms和Mf，由此车辆的状态能够有效地保持稳定。

此外，控制单元10具有检测或估计路面摩擦系数μ的路面状况检测器11，并且能基 于路面状况检测器11检测的摩擦系数μ改变左右轮驱动力调节机构4的左右轮驱动力控 制量，制动力调节机构7的制动力控制量和前轮辅助转向机构20的转向角控制量中的至 少一个控制量，所以，调节机构4，7和20能够根据摩擦系数μ给车辆1施加横摆力矩My， Ms和Mf，由此，车辆1的控制性和稳定性得到提高。

还有，当摩擦系数μ较高时，控制单元10增加左右轮驱动力调节机构4的左右轮驱 动控制量和前轮辅助转向机构20的舵角控制量并减少制动力调节机构7的制动力控制量 来增加左右轮驱动力调节机构4向左右轮驱动力控制和前轮辅助转向机构20向转向角控 制的贡献因数，由此，有效地提高了转弯性能。而且，由于制动力调节机构7的运行频度 减小，就可以抑制制动器磨损或发热，以及减速感觉带来的问题。

本发明适用于车辆转弯状态控制装置，提高车辆转弯时的控制性和稳定性车辆。