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车辆的控制装置和车辆的控制方法.pdf

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车辆 控制 装置 方法
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摘要
申请专利号:

CN201280071726.3

申请日:

2012.11.02

公开号:

CN104203609A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B60G 17/0195申请日:20121102|||公开
IPC分类号: B60G17/0195; B60G17/015; B60W10/00; B60W10/06; B60W10/184(2012.01)I; B60W10/22; B60W30/02(2012.01)I; B60W40/10(2012.01)I 主分类号: B60G17/0195
申请人: 日产自动车株式会社
发明人: 菊池宏信; 平山胜彦
地址: 日本神?#26410;?#21439;
优?#28909;ǎ?/td> 2012.03.23 JP 2012-067073; 2012.10.30 JP 2012-238932
专利代理机构: ?#26412;?#26519;达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇
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法律状态
申请(专利)号:

CN201280071726.3

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2016.10.19|||2015.01.07|||2014.12.10

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

进行用于抑制车辆的簧上运动状态的变化的动力源姿势控制的同时进行用于抑制簧上运动状态的变化的阻尼力可变减振器的阻尼力控制。此时,在行程速度低时设为使阻尼力可变减振器的饱和度小于行程速度高时的饱和度。

权利要求书

权利要求书
1.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
动力源,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制量运算单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的上述饱和度低,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,上述动力源输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且上述阻尼力可变减振器输出与由上述阻尼力控制量运算单元运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。

2.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具有:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
动力源,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制量运算单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的上述饱和度低,
其中,由上述行程速度为规定值以下时的饱和度规定的阻尼力可变区域 被设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域,
至少在上述行程速度为规定值以下时,上述动力源输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且上述阻尼力可变减振器输出与由上述阻尼力控制量运算单元运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。

3.  根据权利要求2所述的车辆的控制装置,其特征在于,
在?#25105;?#30340;行程速度下根据上述低阻尼力侧衰减特性而产生的阻尼力小于根据高阻尼力侧衰减特性而产生的阻尼力。

4.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具有:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
动力源,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制量运算单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的上述饱和度低,
其中,由上述行程速度为规定值以下时的饱和度规定的阻尼力可变区域被设定为除了高阻尼力侧衰减特性以外的区域,
至少在上述行程速度为规定值以下时,上述动力源输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且上述阻尼力可变减振器输出与由上述阻尼力控制量运算单元运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。

5.  根据权利要求4所述的车辆的控制装置,其特征在于,
在?#25105;?#30340;行程速度下根据上述高阻尼力侧衰减特性而产生的阻尼力大 于根据低阻尼力侧衰减特性而产生的阻尼力。

6.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具有:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
动力源,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其根据车轮速度检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制量运算单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的上述饱和度低,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,上述动力源输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且上述阻尼力可变减振器输出与由上述阻尼力控制量运算单元运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。

7.  根据权利要求6所述的车辆的控制装置,其特征在于,具有:
第一运算部,其将车轮速度作为输入,根据车体俯视模型运算作为各车轮的基准车轮速度的第一车轮速度;
第二运算部,其将上述第一车轮速度作为输入,根据车体前视模型运算作为前后车轮的基准车轮速度的第二车轮速度;
第三运算部,其将上述第二前轮和后轮车轮速度作为输入,根据车体侧视模型运算作为所有车轮的基准车轮速度的第三车轮速度;
第四运算部,其将替换上述第二车轮速度的前轮和后轮的值作为输入,根据上述车体俯视模型运算作为各车轮的基准车轮速度的第四车轮速度;
车轮速度切换部,其输入上述第三车轮速度和上述第四车轮速度,在车 速小于规定车速的情况下输出上述第三车轮速度,在车速为规定车速以上的情况下,输出上述第四车轮速度;以及
基准车轮速度运算部,其将从上述车速切换部输出的上述第三车轮速度或上述第四车轮速度作为输入,根据上述车体俯视模型运算各车轮的基准车轮速度,
其中,上述行程速度检测单元根据各车轮的车轮速度与上述基准车轮速度之差来估计上述阻尼力可变减振器的行程速度。

8.  根据权利要求6或7所述的车辆的控制装置,其特征在于,
上述簧上运动状态检测单元通过根据表示四个车轮的上下方向运动的弹起项、表示前后车轮的上下方向运动的俯仰项、表示左右车轮的上下方向运动的侧倾项、表示对角车轮的上下方向运动的扭转项来展开为四轮模型,由此估计上述簧上速度。

9.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具有:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
动力源,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制量运算单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,在上述行程速度为规定值以下时上述行程速度越小则将上述饱和度设定得越低,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,上述动力源输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且上述阻尼力可变减振器输出与由上述阻尼力控制量运算单元运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。

10.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具有:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
动力源,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制量运算单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,在上述行程速度为规定值以下时上述饱和度设定为规定饱和度以下,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,上述动力源输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且上述阻尼力可变减振器输出与由上述阻尼力控制量运算单元运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。

11.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具有:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
动力源,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制量运算单元,其使得上述行程速度为第一速度以下时,上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度为第一饱和度,
上述行程速度为大于上述第一速度的第二速度以上时,上述阻尼力可变区域的饱和度为高于上述第一饱和度的第二饱和度,
上述行程速度为上述第一速度与上述第二速度之间时,上述阻尼力可变 区域的饱和度为在上述第一饱和度与上述第二饱和度之间变化的变化饱和度,
在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,
其中,至少在上述行程速度为上述第一速度以下时,上述动力源输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且上述阻尼力可变减振器输出与由上述阻尼力控制量运算单元运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。

12.  根据权利要求1~11中的?#25105;?#39033;所述的车辆的控制装置,其特征在于,
上述阻尼力控制量运算单元在转弯时使上述饱和度高。

13.  根据权利要求12所述的车辆的控制装置,其特征在于,
上述转弯时包含转弯前预测转弯的状态。

14.  根据权利要求1~13中的?#25105;?#39033;所述的车辆的控制装置,其特征在于,
设置检测车辆的侧倾率的侧倾率检测单元,
所检测出的侧倾率越大则上述阻尼力控制量运算单元使上述饱和度越高。

15.  一种车辆的控制方法,其特征在于,
在由阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;进行阻尼力控制,并且由动力源进行用于抑制簧上运动状态的变化的驱动力控制,其中,在进行用于抑制簧上运动状态的变化的阻尼力控制的阻尼力可变减振器的行程速度为规定值以下时的上述饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的上述饱和度低。

16.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,非转弯时且上述行程速度为规定值以下时的上述饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的上述饱和度低,并且阻尼力可变区域设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域。

17.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,非转弯时且上述行程速度为规定值以下时的上述饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的上述饱和度低,并且阻尼力可变区域设定为除了高阻尼力侧衰减特性以外的区域。

18.  根据权利要求16或17所述的车辆的控制装置,其特征在于,
上述非转弯时是指直行时。

19.  根据权利要求16~18中的?#25105;?#39033;所述的车辆的控制装置,其特征在于,
设置检测车辆的侧倾率的侧倾率检测单元,
上述阻尼力控制单元在检测出的侧倾率小于规定值的情况下判断为非转弯时。

20.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其根据车轮速度检测上述阻尼力可变减振器的行程 速度;以及
阻尼力控制单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的上述饱和度低。

21.  根据权利要求20所述的车辆的控制装置,其特征在于,具有:
第一运算部,其将车轮速度作为输入,根据车体俯视模型运算作为各车轮的基准车轮速度的第一车轮速度;
第二运算部,其将上述第一车轮速度作为输入,根据车体前视模型运算作为前后车轮的基准车轮速度的第二车轮速度;
第三运算部,其将上述第二前轮和后轮车轮速度作为输入,根据车体侧视模型运算作为所有车轮的基准车轮速度的第三车轮速度;
第四运算部,其将替换上述第二车轮速度的前轮和后轮的值作为输入,根据上述车体俯视模型运算作为各车轮的基准车轮速度的第四车轮速度;
车轮速度切换部,其输入上述第三车轮速度和上述第四车轮速度,在车速小于规定车速的情况下输出上述第三车轮速度,在车速为规定车速以上的情况下,输出上述第四车轮速度;以及
基准车轮速度运算部,其将从上述车速切换部输出的上述第三车轮速度或上述第四车轮速度作为输入,根据上述车体俯视模型运算各车轮的基准车轮速度,
其中,上述行程速度检测单元根据各车轮的车轮速度与上述基准车轮速度之差来估计上述阻尼力可变减振器的行程速度。

22.  根据权利要求20或21所述的车辆的控制装置,其特征在于,
上述簧上运动状态检测单元通过根据表示四个车轮的上下方向运动的弹起项、表示前后车轮的上下方向运动的俯仰项、表示左右车轮的上下方向运动的侧倾项、表示对角车轮的上下方向运动的扭转项来展开为四轮模型,由此估计上述簧上速度。

23.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,在上述行程速度越小时上述行程速度为规定速度以下时的上述饱和度越低,并且阻尼力可变区域设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域。

24.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,在上述行程速度为规定速度以下时上述饱和度设定为低于规定饱和度且阻尼力可变区域设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域。

25.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制单元,其使得上述行程速度为第一速度以下时,将上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为第一饱和度,
上述行程速度为大于上述第一速度的第二速度以上时,将上述阻尼力可变区域的饱和度设定为高于上述第一饱和度的第二饱和度,
上述行程速度为上述第一速度与上述第二速度之间时,将上述阻尼力可变区域的饱和度设定为在上述第一饱和度与上述第二饱和度之间变化的变化饱和度,
在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于上述阻尼力控制的阻尼力。

26.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,上述行程速度的振幅小于在簧上共振频率下检测出的簧上共振时振幅时的上述饱和度设定为比上述行程速度的振幅为上述簧上共振时振幅时的上述饱和度低。

27.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其能够变更阻尼力相对于行程速度的特性;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于阻尼力控制的阻尼力,其中,上述行程速度的振幅小于在?#19978;?#20849;振频率下检测出的?#19978;?#20849;振时振幅时的上述饱和度设定为比上述行程速度的振幅为上述?#19978;?#20849;振时振幅时的上述饱和度低。

28.  一种车辆的控制装置,其特征在于,具备:
簧上运动状态检测单元,其检测车辆的簧上运动状态的变化;
阻尼力可变减振器,其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
行程速度检测单元,其检测上述阻尼力可变减振器的行程速度;以及
阻尼力控制单元,其在由上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述阻尼力可变减振器输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,上述行程速度的振幅为在簧上共振频率与?#19978;?#20849;振频率之间的规定频率区域检测出的规定振幅时的上述饱和度设定为比上述行程速度的振幅为在上述簧上共振频率或上述?#19978;?#20849;振频率下检测出的共振时振幅时的上述饱和度低。

29.  根据权利要求28所述的车辆的控制装置,其特征在于,
上述规定频率区域是指2Hz至7Hz之间的频率区域。

说明书

说明书车辆的控制装置和车辆的控制方法
?#38469;?#39046;域
本发明涉及一种对车辆的状态进行控制的控制装置。
背景?#38469;?
作为与车辆的控制装置有关的?#38469;酰?#20844;开了专利文献1所记载的?#38469;酢?#22312;该公报中公开了以下?#38469;酰?#22312;产生簧上运动状态时,为了抑制簧上运动状态,而控制阻尼力可变减振器的阻尼力来使车体姿势稳定。
专利文献1:日本特开平7-117435号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,发明人专心研究的结果发现,根据行程速度?#27573;?#30340;不同,虽然进行了阻尼力控制,有?#24065;?#26080;法使车体姿势充分稳定。
本发明是着眼于上述问题而完成的,其目的在于提供一种不论行程速度?#27573;?#32780;能够使车辆运动状态稳定的车辆的控制装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的,在本发明中,在由所设定的饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;进行阻尼力控制,其中,在进行用于抑制簧上运动状态的变化的阻尼力控制的阻尼力可变减振器的行程速度为规定值以下时阻尼力可变区域的饱和度设定为比行程速度大于规定值时的饱和度低。
发明的效果
因此,通过在行程速度为规定值以下时使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,通过在行程速度大于规定值时使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此不论行程速度?#27573;?#32780;能够使车体姿势充分稳定。
附图说明
图1是表示实施例1的车辆的控制装置的?#20302;?#27010;要图。
图2是表示实施例1的车辆的控制装置的控制结构的控制框图。
图3是表示实施例1的车轮速度反馈控制?#20302;车?#32467;构的概念图。
图4是表示实施例1的行驶状态估计部的结构的控制框图。
图5是表示实施例1的行程速度运算部中的控制内容的控制框图。
图6是表示实施例1的基准车轮速度运算部的结构的框图。
图7是表示车体振动模型的概要图。
图8是表示实施例1的制动俯仰控制的控制框图。
图9是同时绘制出由车轮速度传感器检测出的车轮速度频率特性和在实施例中未搭载的行程传感器的行程频率特性的图。
图10是表示实施例1的簧上减振控制中的频率感应控制的控制框图。
图11是表示各频率区域中的人体感觉特性的相关图。
图12是表示实施例1的频率感应控制下的腾空区域的振动混入比例与阻尼力的关系的特性图。
图13是表示在某行驶条件下由车轮速度传感器检测出的车轮速度频率特性的图。
图14是表示实施例1的侧倾率抑制控制的结构的控制框图。
图15是表示实施例1的侧倾率抑制控制的包络波形形成处理的时序图。
图16是表示实施例1的?#19978;?#20943;振控制的控制结构的框图。
图17是表示实施例1的阻尼力控制部的控制结构的控制框图。
图18是表示实施例1的饱和度与向S/A 3的指令电流值的关系的图。
图19是表示实施例1的标准模式下的阻尼系数仲裁处理的流程图。
图20是表示实施例1的运动模式下的阻尼系数仲裁处理的流程图。
图21是表示实施例1的舒适模式下的阻尼系数仲裁处理的流程图。
图22是表示实施例1的高速模式下的阻尼系数仲裁处理的流程图。
图23是表示行驶于起伏路面和凹凸路面时的阻尼系数变化的时序图。
图24是表示实施例1的阻尼系数仲裁部中基于行驶状态的模式选择处理的流程图。
图25是表示控制力相对于实施例1的行程速度的关系的特性图。
图26是表示增益和行程速?#26085;?#24133;相对于传统车辆的行程速度的频率的关系的特性图。
图27是实施例1的饱和度限制对应关系。
图28是其它实施例的饱和度限制对应关系。
图29是表示实施例2的车辆的控制装置的控制结构的控制框图。
图30是表示实施例2的进行俯仰控制时的各致动器控制量计算处理的控制框图。
附图标记说明
1:发动机;1a:发动机控制器(发动机控制部);2:制动器控制部件;2a:制动器控制器(制动器控制部);3:S/A(阻尼力可变减振器);3a:S/A控制器;5:车轮速度传感器;6:一体式传感器;7:转动角传感器;8:车速传感器;20:制动器;31:驾驶员输入控制部;32:行驶状态估计部;33:簧上减振控制部;33a:天棚控制部;33b:频率感应控制部;34:?#19978;?#20943;振控制部;35:阻尼力控制部;331:第一目标姿势控制量运算部;332:发动机姿势控制量运算部;333:第二目标姿势控制量运算部;334:制动器姿势控制量运算部;335:第三目标姿势控制量运算部;336:减振器姿势控制量运算部。
具体实施方式
[实施例1]
图1是表示实施例1的车辆的控制装置的?#20302;?#27010;要图。车辆具有:作为动力源的发动机1;使各车轮产生因摩擦力而形成的制动扭矩的制动器20(下面在表示与单个车轮对应的制动器时记载为右前轮制动器:20FR、左前轮制动 器:20FL、右后轮制动器:20RR、左后轮制动器:20RL);以及设置在各车轮与车体之间并能够可变地控制阻尼力的减振器3(下面记载为S/A。在表示与单个车轮对应的S/A时记载为右前轮S/A:3FR、左前轮S/A:3FL、右后轮S/A:3RR、左后轮S/A:3RL)。
发动机1具有?#28304;?#21457;动机1输出的扭矩进行控制的发动机控制器(以下也称为发动机控制部,相当于动力源控制单元)1a,发动机控制器1a通过控制发动机1的节气阀开度、燃料喷射量、点火定时等,来控制得到期望的发动机运转状态(发动机转数、发动机输出扭矩)。另外,制动器20根据从能够与行驶状态相应地控制各车轮的制动液压的制动器控制部件2供给的液压来产生制动扭矩。制动器控制部件2具有对制动器20所产生的制动扭矩进行控制的制动器控制器(以下也称为制动器控制部)2a,将通过驾驶员的制动踏板操作产生的主缸压力或由内置的电动机驱动泵产生的泵压力作为液压源,通过多个电磁阀的打开和关闭动作来使各车轮的制动器20产生期望的液压。
S/A 3是使设置在车辆的?#19978;?车轴、车?#20540;?与簧上(车体等)之间的螺旋弹簧的弹性运动衰减的阻尼力产生装置,构成为能够通过致动器的动作来改变阻尼力。S/A 3具有将流体密封在内的缸体、在该缸体内移动的活塞以及对在该活塞的上下形成的流体?#25233;?#38388;的流体移动进行控制的节流孔。并且,在该活塞上形成具有多?#32440;?#27969;孔径的节流孔,在S/A致动器进行动作时,从多?#32440;?#27969;孔中选择与控制指令相应的节流孔。由此,能够产生与节流孔径相应的阻尼力。例如,如果节流孔径小,则容易对活塞的移动进行限制,因此阻尼力变高,如果节流孔径大,则不容易对活塞的移动进行限制,因此阻尼力变小。
此外,除?#31169;?#27969;孔径的选择以外,例如还可以在将在活塞的上下形成的流体连接的连通路径上配置电磁控制阀,通过控制该电磁控制阀的开闭量来对阻尼力进行设定,不特别地进行限定。S/A 3具有对S/A 3的阻尼力进行控制的S/A控制器3a(相当于阻尼力控制单元),通过S/A致动器对节流孔径进行操作来控制阻尼力。
还具有:检测各车轮的车轮速度的车轮速度传感器5(下面在表示与单个车轮对应的车轮速度时记载为右前轮车轮速度:5FR、左前轮车轮速度:5FL、右后轮车轮速度:5RR、左后轮车轮速度:5RL);一体式传感器6,其检测作用于车辆的重心点的前后加速度、横摆率以及横向加速度;转动角传感器7,其检测驾驶员的转向操作量即转向角;车速传感器8,其检测车速;发动机扭矩传感器9,其检测发动机扭矩;发动机转数传感器10,其检测发动机转数;主缸压力传感器11,其检测主缸压力;制动开关12,当进行制动踏板操作时,该制动开关12输出接通状态信号;以及加速踏板开度传感器13,其检测加速踏板开度。这些各种传感器的信号根据需要被输入到发动机控制器1a、制动器控制器2a以及S/A控制器3a。此外,一体式传感器6的配置既可以配置在车辆的重?#22856;?#32622;,也可以配置在除此以外的场所,只要是能够估计重?#22856;?#32622;处的各种值的结构即可,不特别地进行限定。另外,不需要是一体式的,也可以设为独立地检测横摆率、前后加速度以及横向加速度的结构。
(车辆的控制装置的整体结构)
在实施例1的车辆的控制装置中,为了控制簧上所产生的振动状态而使用三个致动器。此时,由于各个控制对簧上状态进行控制,因此相互干扰成为问题。另外,能够由发动机1控制的要素、能够由制动器20控制的要素以及能够由S/A 3控制的要素各不相同,要将它们如何组合来进行控制成为问题。
例如,制动器20能够进?#26800;?#36215;运动和俯仰运动的控制,但是如果进行这两个控制则减速感强烈,从而容易给驾驶员带来不舒服的感觉。另外,S/A 3能够对侧倾运动、弹起运动以及俯仰运动全部进行控制,但是在由S/A 3在大?#27573;?#20869;进行全部控制的情况下,导致S/A 3的制造成本提高,并且存在阻尼力变高的倾向,因此容易被输入来自路面侧的高频振动,仍然容易对驾驶员带来不舒服的感觉。换言之,存在如下折衷关系:虽然制动器20的控制不会导致高频振动的恶化但是导致减速?#24615;?#22823;、虽然S/A 3的控制不会导致减速?#26800;?#26159;导致高频振动的输入。
因此,在实施例1的车辆的控制装置中,对这些问题进行综合判断,为了通过实现有效利用作为各个控制特性而有利的点并相互弥补彼此的弱点的控制结构来实?#33267;?#20215;但减振能力优秀的车辆的控制装置,主要考虑下面列举的点构建出整体的控制?#20302;场?
(1)通过并?#26800;?#36827;行发动机1和制动器20的控制来抑制S/A 3的控制量。
(2)通过将制动器20的控制对象运动限定为俯仰运动,来消除由制动器20的控制导致的减速?#23567;?
(3)通过限制发动机1和制动器20的控制量使其低于实际能够输出的控制量来进行输出,由此减轻S/A 3中的负担,并抑制伴随发动机1、制动器20的控制产生的不舒服的感觉。
(4)通过所有的致动器来进行天棚控制。此时,不使用一般进行天棚控制所需要的行程传感器、簧上上下加速度传感器等,而利用搭载于所有车辆的车轮速度传感器来通过廉价的结构实现天棚控制。
(5)在进行S/A 3的簧上控制时,针对在如天棚控制那样的矢量控制中难以应对的高频振动的输入,新导入标量控制(频率感应控制)。
(6)与行驶状态相应地?#23454;?#36873;择S/A 3所实现的控制状态,由此提供与行驶状况相应的?#23454;?#30340;控制状态。
以上就是在实施例中构成的整体的控制?#20302;车?#27010;要。下面,?#26469;?#35828;明实现它们的个体的内容。
图2是表示实施例1的车辆的控制装置的控制结构的控制框图。在实施例1中,作为控制器,由发动机控制器1a、制动器控制器2a以及S/A控制器3a这三个构成,在各个控制器中构成有车轮速度反馈控制?#20302;场?
此外,在实施例1中,作为控制器,示出了具备三个控制器的结构,但?#19988;?#21487;以将各控制器全部由一个综合控制器构成,不特别地进行限定。在实施例1中设为具备三个控制器的结构是假定通过将已有车辆中的发动机控制器和制动器控制器保持原样转用为发动机控制部1a和制动器控制部2a、另外搭载S/A控制器3a由此实现实施例1的车辆的控制装置。
(发动机控制器的结构)
发动机控制器1a主要具有:第一行驶状态估计部100,其根据由车轮速度传感器5检测出的车轮速度,来估计在后述的簧上减振控制部101a的天棚控制中使用的各车轮的行程速度、弹起率、侧倾率以及俯仰率;发动机姿势控制部101,其运算作为发动机扭矩指令的发动机姿势控制量;以及发动机控制部102,其根据运算出的发动机姿势控制量,控制发动机1的运转状态。此外,稍后记述第一行驶状态估计部100的估计处理内容。
发动机姿势控制部101具有:簧上减振控制部101a,其运算用于通过天棚控制来抑制弹起运动和俯仰运动的簧上控制量;触地载荷控制部101b,其运算用于抑制前轮和后轮的触地载荷变动的触地载荷变动抑制控制量;以及发动机侧驾驶员输入控制部101c,其根据来自转动角传感器7、车速传感器8的信号,运算与驾驶员想要达成的车辆运动状态对应的横摆响应控制量。发动机姿势控制部101通过最佳控制(LQR)来运算由这些各控制部运算出的控制量最小的发动机姿势控制量,向发动机控制部102输出最终的发动机姿势控制量。这样,通过发动机1来抑制弹起运动和俯仰运动,由此由于S/A 3能够?#26723;?#38459;尼力控制量,因此能够避免高频振动的恶化。另外,S/A 3能够致力于侧倾运动的抑制,因此能够有效地抑制侧倾运动。
(制动器控制器的结构)
制动器控制器2a具有:第二行驶状态估计部200,其根据由车轮速度传感器5检测出的车轮速度,来估计各车轮的行程速度和俯仰率等;天棚控制部201(稍后记述详细内容),其根据估计出的行程速度和俯仰率,来运算基于天棚控制的制动器姿势控制量;以及制动器控制部202,其根据运算出的制动器姿势控制量,来控制制动器20的制动扭矩。此外,在实施例1中,作为第一行驶状态估计部100和第二行驶状态估计部200中的估计处理,采用了相同的估计处理,但是只要是根据车轮速度进行估计的处理,也可以使用其它的估计处理。这样,通过制动器20来抑制俯仰运动,由此由于S/A 3能够?#26723;?#38459;尼力控制量,因此能够避免高频振动的恶化。另外,由于S/A 3能够作用于 侧倾运动的抑制,因此能够有效地抑制侧倾运动。
(S/A控制器的结构)
S/A控制器3a具有:驾驶员输入控制部31,其根据驾驶员的操作(转向操作、加速踏板操作以及制动踏板操作等),来进行达成所期望的车辆姿势的驾驶员输入控制;第三行驶状态估计部32,其根据各种传感器的检测值(主要是车轮速度传感器5的车轮速度传感器值)来估计行驶状态;簧上减振控制部33,其根据估计出的行驶状态,来控制簧上的振动状态?#25442;上?#20943;振控制部34,其根据估计出的行驶状态来控制?#19978;?#30340;振动状态;以及阻尼力控制部35,其根据从驾驶员输入控制部31输出的减振器姿势控制量、从簧上减振控制部33输出的簧上减振控制量以及从?#19978;?#20943;振控制部34输出的?#19978;?#20943;振控制量,来决定要针对S/A 3设定的阻尼力,进行S/A的阻尼力控制。此外,在实施例1中,作为第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200以及第三行驶状态估计部32中的估计处理,采用了相同的估计处理,但是只要是根据车轮速度进行估计的处理,则也可以使用其它的估计处理,不特别地进行限定。
在此,在实施例1中,设为在所有的致动器中构成使用了车轮速度传感器5的反馈控制?#20302;场?#22270;3是表示实施例1的车轮速度反馈控制?#20302;车?#32467;构的概念图。发动机1、制动器20以及S/A 3分别独立地构成了发动机反馈控制?#20302;场?#21046;动器反馈控制?#20302;场/A反馈控制?#20302;场?#27492;时,在各个致动器不相互监视动作状态而独立地进行动作的情况下,控制干扰成为问题。但是,各致动器的控制所产生的影响分别以车轮速度变动的形式出现,因此通过构成车轮速度反馈控制?#20302;常?#32467;果是相互监视各致动器的影响,从而避免控制干扰。例如,当通过发动机1抑制某簧上振动时,随其产生车轮速度变动。其它的致动器即使没有感知到在发动机1中进行的控制内容,制动器20、S/A 3也将根据?#20174;?#20102;其影响的车轮速度来进行控制。即,由于使用车轮速?#26085;?#26679;共通的值来构成反馈控制?#20302;常?#22240;此即使在控制上不进行相互监视而独立地进行控制,结果也能够进行相互监视下的控制(以下将该控制记载为增强控制。),并使车辆姿势向稳定化方向收敛。下面?#26469;?#35828;明各反馈控制?#20302;场?
(关于行驶状态估计部)
首先,说明设置在各反馈控制?#20302;持?#30340;共通的结构、即第一、第二、第三行驶状态估计部。在实施例1中,作为第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200以及第三行驶状态估计部32中的估计处理,采用了相同的估计处理。因此,由于各估计部内的处理相同,因此代表性地说明第三行驶状态估计部32中的估计处理。此外,这些各行驶状态估计部只要是使用车轮速度的状态估计,则也可以具备不同的估计模型,不特别地进行限定。
图4是表示实施例1的第三行驶状态估计部的结构的控制框图。在实施例1的第三行驶状态估计部32中,基本上根据由车轮速度传感器5检测出的车轮速度计算在后述的簧上减振控制部33的天棚控制中使用的各车轮的行程速度、弹起率、侧倾率以及俯仰率。首先,将各车轮的车轮速度传感器5的值输入到行程速度运算部321,根据在行程速度运算部321中运算出的各车轮的行程速度来运算簧上速度。
图5是表示实施例1的行程速度运算部中的控制内容的控制框图。行程速度运算部321针对各车轮独立地设置,图5所示的控制框?#38469;?#30528;眼于某个车轮的控制框图。在行程速度运算部321内具有:基准车轮速度运算部300,其根据车轮速度传感器5的值、由转动角传感器7检测出的前轮转动角δf、后轮转动角δr(在具备后轮转动装置的情况下,在除此以外的情况下可以将实际后轮转动角?#23454;?#22320;设为0)、车体横向速度以及由一体式传感器6检测出的实际横摆率,来运算作为基准的车轮速度;轮胎旋转振动频率运算部321a,其根据运算出的基准车轮速度来运算轮胎旋转振动频率;偏差运算部321b,其运算基准车轮速度与车轮速度传感器值的偏差(车轮速度变动);GEO转换部321c,其将由偏差运算部321b运算出的偏差转换为悬架行程量;行程速度校正部321d,其将转换得到的行程量校正为行程速度;以及信号处理部321e,其针对由行程速度校正部321d校正得到的值作用与由轮胎旋转振动频率运算部321a运算出的频率相应的带阻滤波器来去除轮胎旋转初次振动成分,计算最终的行程速度。
[关于基准车轮速度运算部]
在此,说明基准车轮速度运算部300。图6是表示实施例1的基准车轮速度运算部的结构的框图。基准车轮速度是指各车轮速度中的去除各种干扰后的值。换言之,车轮速度传感器值与基准车轮速度的差分是与由车体的弹起运动状态、侧倾运动状态、俯仰运动状态或?#19978;?#19978;下振动产生的行程相应地变动的成分相关联的值,在实施例中,根据该差分来估计行程速度。
在平面运动成分抽出部301中,将车轮速度传感器值作为输入,根据车体俯视模型来运算作为各车轮的基准车轮速度的第一车轮速度V0。在此,将由车轮速度传感器5检测出的车轮速度传感器值设为ω(rad/s)、将由转动角传感器7检测出的前轮实?#39318;?#21160;角设为δf(rad)、将后轮实?#39318;?#21160;角设为δr(rad)、将车体横向速度设为Vx、将由一体式传感器6检测出的横摆率设为γ(rad/s)、将根据计算出的基准车轮速度ω0估计出的车体速度设为V(m/s)、将要计算的基准车轮速度设为VFL、VFR、VRL、VRR、将前轮的胎面设为Tf、将后轮的胎面设为Tr、将车辆重?#22856;?#32622;至前轮的距离设为Lf、将车辆重?#22856;?#32622;至后轮的距离设为Lr。利用以上数据,如下表示车体俯视模型。
(式1)
VFL=(V-Tf/2·γ)cosδf+(Vx+Lf·γ)sinδf
VFR=(V+Tf/2·γ)cosδf+(Vx+Lf·γ)sinδf
VRL=(V-Tr/2·γ)cosδr+(Vx-Lr·γ)sinδr
VRR=(V+Tr/2·γ)cosδr+(Vx-Lr·γ)sinδr
此外,当假定车辆未产生侧滑的正常行驶时,车体横向速度Vx只要输入0即可。当对于此在各式中改写成以V为基准的值?#21271;?#31034;如下。在进行该改写时,将V作为与各个车轮对应的值记载为V0FL、V0FR、V0RL、V0RR(相当于第一车轮速度)。
(式2)
V0FL={VFL-Lf·γsinδf}/cosδf+Tf/2·γ
V0FR={VfR-Lf·γsinδf}/cosδf-Tf/2·γ
V0RL={VRL+Lr·γsinδr}/cosδr+Tr/2·γ
V0RR={VRR+Lf·γsinδf}/cosδr-Tr/2·γ
侧倾干扰去除部302将第一车轮速度V0作为输入,根据车体前视模型来运算作为前后车轮的基准车轮速度的第二车轮速度V0F、V0R。车体前视模型是指在从前方观察车辆时将由于围绕通过车辆重心点的铅垂线上的侧倾旋转?#34892;?#20135;生的侧倾运动所产生的车轮速度差去除的模型,用下面的公式表示。
V0F=(V0FL+V0FR)/2
V0R=(V0RL+V0RR)/2
由此,能够得到将基于侧倾的干扰去除了的第二车轮速度V0F、V0R。
俯仰干扰去除部303将第二车轮速度V0F、V0R作为输入,根据车体侧视模型来运算作为所有车轮的基准车轮速度的第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR。在此,车体侧视模型是指在从横方向观察车辆时将由于围绕通过车辆重心点的铅垂线上的俯仰旋转?#34892;?#20135;生的俯仰运动所产生的车轮速度差去除的模型,用下面的公式表示。
(式3)
VbFL=VbFR=VbRL=VbRR={Lr/(Lf+Lr)}V0F+{Lf/(Lf+Lr)}V0R
基准车轮速度再分配部304将VbFL(=VbFR=VbRL=VbRR)分别代入到(式1)所示的车体俯视模型的V中,计算最终的各车轮的基准车轮速度VFL、VFR、VRL、VRR,分别除以轮胎半径r0来计算基准车轮速度ω0。
当通过上述处理计算出各车轮的基准车轮速度ω0时,运算该基准车轮速度ω0与车轮速度传感器值的偏差,该偏差?#21069;?#38543;悬架行程产生的车轮速度变动,因此被变换为行程速度Vz_s。基本上,悬架在保持各车轮时不只是在上下方向上产生行程,车?#20013;?#36716;?#34892;?#38543;着行程而前后移动,并且搭载有车轮速度传感器5的车轴本身也发生倾?#20445;?#20135;生与车?#31181;?#38388;的旋转角度差。由于车 轮速度随着该前后移动而变化,因此能够抽出基准车轮速度与车轮速度传感器值的偏差来作为伴随该行程产生的变动。此外,关于产生何种程度的变动,只要根据悬架?#36127;问实?#35774;定即可。
在行程速度运算部321中,当通过上述处理计算出各车轮的行程速度Vz_sFL、Vz_sFR、Vz_sRL、Vz_sRR时,在簧上速度运算部322中运算天棚控制用的弹起率、侧倾率以及俯仰率。
(关于估计模型)
天棚控制是指根据S/A 3的行程速度与簧上速度的关系来设定阻尼力,通过对簧上进行姿势控制来达成平坦的行驶状态。在此,在为了通过天棚控制达成簧上的姿势控制中需要反馈簧上速度。当前能够由车轮速度传感器5检测的值是行程速度,簧上不具备上下加速度传感器等,因此需要使用估计模型来估计簧上速度。下面,说明估计模型的课题以及要采用的模型结构。
图7是表示车体振动模型的概要图。图7的(a)是具备阻尼力固定的S/A的车辆(以下记载为传统车辆)的模型,图7的(b)是具备阻尼力可变的S/A并进行天棚控制的情况下的模型。在图7中,Ms表示簧上质量,Mu表示?#19978;轮?#37327;,Ks表示螺旋弹簧的弹性系数,Cs表示S/A的阻尼系数,Ku表示?#19978;?轮胎)的弹性系数,Cu表示?#19978;?轮胎)的阻尼系数,Cv表示设为可变的阻尼系数。另外,z2表示簧上的位置,z1表示?#19978;?#30340;位置,z0表示路面位置。
在使用图7的(a)所示的传统车辆模型的情况下,针对簧上的运动方程式表示如下。此外,用dz1表示z1的一次微分(即,速度),用ddz1表示二次微分(即,加速度)。
(估计式1)
Ms·ddz2=-Ks(z2-z1)-Cs(dz2-dz1)
当对该关系式进行拉普拉斯变换来进行整理时,表示如下。
(估计式2)
dz2=-(1/Ms)·(1/s2)·(Cs·s+Ks)(dz2-dz1)
在此,dz2﹣dz1是行程速度(Vz_sFL、Vz_sFR、Vz_sRL、Vz_sRR),因此簧上速度能够根据行程速度计算出。但是,产生如下问题:当通过天棚控制变更阻尼力时,估计精度显著下?#25285;?#22240;此如果是传统车辆模型则无法提供大的姿势控制力(阻尼力变更)。
因此,考虑使用如图7的(b)所示那样的通过天棚控制的车辆模型。变更阻尼力基本上是指伴随?#21028;?#26550;行程变更对S/A 3的活塞移动速度进行限制的力的情形。由于使用无法将活塞主动地向期望的方向移动的半主动的S/A 3,因此当采用半主动天棚模型求簧上速度时,表示如下。
(估计式3)
dz2=-(1/Ms)·(1/s2)·{(Cs+Cv)·s+Ks}(dz2-dz1)
其中,
在dz2·(dz2-dz1)≥0时,Cv=Csky·{dz2/(dz2-dz1)}
在dz2·(dz2-dz1)<0时,Cv=0
即,Cv为不连续的值。
当前在考虑想要使用简单的滤波器进行簧上速度的估计的情况下,如果?#21069;?#20027;动天棚模型,则在将本模型视为滤波器的情况下,各变量相当于滤波器系数,模拟微分项{(Cs+Cv)·s+Ks}中包含不连续的可变阻尼系数Cv,因此滤波器响应变得不稳定,无法得到?#23454;?#30340;估计精度。特别是当滤波器响应变得不稳定时,导致相位偏移。如果簧上速度的相位与符号失去对应关系,则无法达成天棚控制。因此,即使在使用半主动的S/A 3的情况下,也设为不依赖于簧上速度与行程速度的符号关系,而使用能够直接利用稳定的Csky的主动天棚模型来估计簧上速度。当采用主动天棚模型求簧上速度时,表示如下。
(估计式4)
dz2=-(1/s)·{1/(s+Csky/Ms)}·{(Cs/Ms)s+(Ks/Ms)}(dz2-dz1)
在这种情况下,模拟微分项{(Cs/Ms)s+(Ks/Ms)}中不产生不连续性,{1/(s+Csky/Ms)}的项能够由低通滤波器构成。因此,滤波器响应稳定,能够得到?#23454;?#30340;估计精度。此外,在此,即使采用主动天棚模型,实际上也只能够进行半主动控制,因此可控制区域减半。因此,估计的簧上速度的大小在簧上共振以下的频带?#34892;?#20110;实际的速度,但是在天棚控制中最重要的是相位,只要能够维持相位与符号的对应关系,就能达成天棚控制,簧上速度的大小能够通过其它系数等调整,因此没有问题。
根据以上的关系,能够理解出只要获知各车轮的行程速度就能够估计簧上速度。接着,由于实际的车辆不是一个车轮而是四个车轮,因此对使用这些各车轮的行程速度将簧上的状态模式分解为侧倾率、俯仰率以及弹起?#24335;?#34892;估计的情形进行探讨。当前在根据四个车轮的行程速度计算上述三个成分的情况下,对应的成分缺少一个,解就不确定,因此导入表示对角车轮的运动的扭转率。当将行程量的弹起项设为xsB、将侧倾项设为xsR、将俯仰项设为xsP、将扭转项设为xsW、将与Vz_sFL、Vz_sFR、Vz_sRL、Vz_sRR对应的行程量设为z_sFL、z_sFR、z_sRL、z_sRR时,下面的式子成立。
(式4)

根据以上的关系式,用下面的式子表示xsB、xsR、xsP、xsW的微分dxsB等。
d xsB=1/4(Vz_sFL+Vz_sFR+Vz_sRL+Vz_sRR)
d xsR=1/4(Vz_sFL-Vz_sFR+Vz_sRL-Vz_sRR)
d xsP=1/4(-Vz_sFL-Vz_sFR+Vz_sRL+Vz_sRR)
d xsW=1/4(-Vz_sFL+Vz_sFR+Vz_sRL-Vz_sRR)
在此,簧上速度与行程速度的关系从上述估计式4得到,因?#31169;?#20272;计式4中的﹣(1/s)·{1/(s+Csky/Ms)}·{(Cs/Ms)s+(Ks/Ms)}部分记载为G,当考虑到分 别与Csky、Cs以及Ks的弹起项、侧倾项、俯仰项相应的模态参数(CskyB、CskyR、CskyP、CsB、CsR、CsP、KsB、KsR、KsP)而得到的值设为GB、GR、GP、将各弹起率设为dB、将侧倾率设为dR、将俯仰率设为dP时,dB、dR、dP能够计算为下面的值。
dB=GB·dxsB
dR=GR·dxsR
dP=GP·dxsP
基于以上内容,根据各车轮的行程速度,能够达成实际的车辆中的簧上的状态估计。
(簧上减振控制部)
接着,说明在簧上减振控制部101a、天棚控制部201以及簧上减振控制部33中执行的天棚控制结构。在天棚控制中,进行控制以使如上述那样根据车轮速度估计出的簧上状态成为目标簧上状态。换言之,车轮速度变化与簧上状态对应地变化,在将弹起、侧倾、俯仰这样的簧上状态控制成目标簧上状态的情况下,进行控制以使检测出的车轮速度的变化为与目标簧上状态对应的车轮速度变化。
[天棚控制部的结构]
在实施例1的车辆的控制装置中,作为达成簧上姿势控制的致动器,具备发动机1、制动器20以及S/A 3这三个。其中,在发动机控制器1a中的簧上减振控制部101a中,将弹起率和俯仰率这两个作为控制对象,在制动器控制器2a中的天棚控制部201中,将俯仰?#39318;?#20026;控制对象,在S/A控制器3a中的天棚控制部33a中,将弹起率、侧倾率、俯仰率这三个作为控制对象。
弹起方向的天棚控制量为
FB=CskyB·dB,
侧倾方向的天棚控制量为
FR=CskyR·dR,
俯仰方向的天棚控制量为
FP=CskyP·dP。
(弹起方向的天棚控制量FB)
弹起方向的天棚控制量FB在簧上减振控制部101a中作为发动机姿势控制量的一部分被运算出。另外,在天棚控制部33a中作为S/A姿势控制量的一部分被运算出。
(侧倾方向的天棚控制量FR)
侧倾方向的天棚控制量FR在天棚控制部33a中作为S/A姿势控制量的一部分被运算出。
(俯仰方向的天棚控制量FP)
俯仰方向的天棚控制量FP在簧上减振控制部101a中作为发动机姿势控制量的一部分被运算出。另外,在天棚控制部201中作为制动器姿势控制量被运算出。另外,在天棚控制部33a中作为S/A姿势控制量的一部分被运算出。
发动机姿势控制部101设定了对与发动机姿势控制量相应的发动机扭矩控制量进行限制的限制值以不给驾驶员带来不舒服的感觉。由此,在将发动机扭矩控制量换算为前后加速度时进行了限制以使其在规定前后加速度?#27573;?#20869;。因此,根据FB、FP运算发动机姿势控制量(发动机扭矩控制量),在运算出限制值以上的值的情况下,作为根据限制值而能够达成的弹起率、俯仰率的天棚控制量来输出发动机姿势控制量。在发动机控制部102中,根据与限制值对应的发动机姿势控制量来运算发动机扭矩控制量,并输出到发动机1。此外,关于发动机姿势控制量,除了正侧的驱动扭矩以外,还能够输出发动机制动器所产生的负侧的制动扭矩,因此在根据限制值对发动机扭矩控制量进行限制后的?#27573;?#20869;执行主动控制。
在天棚控制部201中,与发动机1同样地为了不给驾驶员带来不舒服的感觉而设定了对制动扭矩控制量进行限制的限制值(此外,稍后记述限制值的详细内容)。由此,在将制动扭矩控制量换算为前后加速度时进行了限制以 使其在规定前后加速度?#27573;?#20869;(根据乘客的不舒服的感觉、致动器的寿命等求出的限制值)。根据FP运算制动器姿势控制量,在运算出限制值以上的值的情况下,将根据限制值而能够达成的俯仰率抑制量(以下记载为制动器姿势控制量)输出到制动器控制部202。在制动器控制部202中,根据与限制值对应的制动器姿势控制量来运算制动扭矩控制量(或减速度),并输出到制动器20。
[制动俯仰控制]
在此,说明制动俯仰控制。一般地,制动器20能够控制弹起和俯仰这两方,因此也可?#36816;?#20248;选进行两方控制。但是,制动器20的弹起控制由于针?#36816;?#20010;车轮同时产生制动力,因此尽管是控制优先级从高到低的方向,也难以获得控制效果,可是减速感较强,从而存在对于驾驶员?#27492;?#24418;成不舒服的感觉的倾向。因此,设为将制动器20设为专用于俯仰控制的结构。图8是表示实施例1的制动俯仰控制的控制框图。当将车体的质量设为m、将前轮的制动力设为BFf、将后轮的制动力设为BFr、将车辆重心点与路面之间的高度设为Hcg、将车辆的加速度设为a、将俯仰力矩设为Mp、将俯仰率设为Vp时,下面的关系式成立。
BFf+BFr=m·a
m·a·Hcg=Mp
Mp=(BFf+BFr)·Hcg
在此,如果在俯仰率Vp为正、即前轮侧下沉时提供了制动力,则导致前轮侧进一步下沉,促进了俯仰运动,因此在这种情况下不施加制动力。另一方面,在俯仰率Vp为负、即前轮侧抬起时,制动俯仰力矩提供制动力来抑制前轮侧的抬起。由此,确保驾驶员的视场而容易看到前方,由此有助于提高安心?#23567;?#24179;坦?#23567;?#26681;据以上内容,
在Vp>0(前轮下沉)时,提供Mp=0的控制量,
在Vp≤0(前轮抬起)时,提供Mp=CskyP·Vp的控制量。
由此,由于只在车体的前端侧抬起时产生制动扭矩,因此与抬起和下沉 两方都产生制动扭矩的情况相比,能够减小产生的减速度。另外,致动器动作频率也可以减半,因此能够采用低成本的致动器。
基于以上的关系,制动器姿势控制量运算部334内包括以下的控制框。不敏感区处理符号判断部3341判断被输入的俯仰率Vp的符号,在为正时,由于不需要进行控制,因此向减速感?#26723;?#22788;理部3342输出0,在为负时判断为能够进行控制,向减速感?#26723;?#22788;理部3342输出俯仰率信号。
[减速感?#26723;?#22788;理]
接着,说明减速感?#26723;?#22788;理。该处理是与在制动器姿势控制量运算部334内进行的利用上述限制值的限制对应的处理。平方处理部3342a对俯仰率信号进行平方处理。由此,使符号反转,并且使控制力的上升平滑。俯仰率平方阻尼力矩运算部3342b将考虑到平方处理的俯仰项的天棚增益CskyP乘以进行平方处理得到的俯仰率来运算俯仰力矩Mp。目标减速度计算部3342c将俯仰力矩Mp除以质量m和车辆重心点与路面之间的高度Hcg来运算目标减速度。
急动度阈值限制部3342d判断计算出的目标减速度的变化率、即急动度是否在预先设定的减速急动度阈值和去除急动度阈值的?#27573;?#20869;以及目标减速度是否在前后加速度限制值的?#27573;?#20869;,在超过?#25105;?#20010;阈值的情况下,将目标减速度校正为在急动度阈值的?#27573;?#20869;的值,另外,在目标减速度超过限制值的情况下,设定在限制?#30340;凇?#30001;此,能够以不对驾驶员带来不舒服的感觉的方式产生减速度。
目标俯仰力矩变换部3343将质量m和高度Hcg与在急动度阈值限制部3342d中进行限制得到的目标减速度相乘来计算目标俯仰力矩,并输出到制动器控制部2a。
[频率感应控制部]
接着,说明簧上减振控制部内的频率感应控制处理。在实施例1中,基本根据车轮速度传感器5的检测值来估计簧上速度,通过进行基于该簧上速度的天棚控制来达成簧上减振控制。然而,也存在认为车轮速度传感器5无 法充分保证估计精度的情况、根据行驶状况、驾驶员的意图而想要主动保证舒适的行驶状态(与车体平坦感相比更柔和的乘车感觉)的情况。在这种情况下,由于存在如天棚控制那样行程速度与簧上速度的符号的关系(相位等)很重要的矢量控制中相?#31783;?#35768;偏移而难以进行?#23454;?#30340;控制的情况,因此设为导入与振动特性的标量相应的簧上减振控制、即频率感应控制。
图9是同时绘制出由车轮速度传感器检测出的车轮速度频率特性和在实施例中未搭载的行程传感器的行程频率特性的图。在此,频率特性是?#38468;?#30456;对于频率的振幅的大小作为标量而取为纵轴的特性。当将车轮速度传感器5的频?#39135;?#20998;与行程传感器的频?#39135;?#20998;进行比较时,能够理解出从簧上共振频?#39135;?#20998;至?#19978;?#20849;振频?#39135;?#20998;取得大致相同的标量。因此,设为根据车轮速度传感器5的检测值中的该频率特性来设定阻尼力。在此,将簧上共振频?#39135;?#20998;存在的区域作为由于乘客的身体整体振动而造成乘客被抛向空中那样的感觉、再换句话说作用于乘客的重力加速度减少那样的感觉的频率区域而定义为腾空区域(0.5Hz~3Hz),将簧上共振频?#39135;?#20998;与?#19978;?#20849;振频?#39135;?#20998;之间的区域作为造成虽然不是重力加速度减少那样的感觉但像是骑马快跑(trot)时人体颠簸那样的感觉、再换句话说整个身体能够追随的上下运动的频率区域而定义为跳动区域(3Hz~6Hz),将?#19978;?#20849;振频?#39135;?#20998;存在的区域作为虽然不是人体的质量所能追随的程度的上下运动但是针对乘客的大腿之类的身体的一部分传递些微的振动那样的频率区域而定义为抖动区域(6Hz~23Hz)。
图10是表示实施例1的簧上减振控制中的频率感应控制的控制框图。带阻滤波器350将车轮速度传感器值中的使用于本控制的振动成分以外的噪声截止。规定频率区域分割部351分割为腾空区域、跳动区域以及抖动区域的各个频带。希尔伯特变换处理部352对分割出的各频带进行希尔伯特变换,变换为基于频率的振幅的标量(具体地说,是根据振幅和频带计算出的面积)。
车辆振动?#20302;?#26435;重设定部353设定腾空区域、跳动区域以及抖动区域的各频带的振动被实际传播给车辆的权重。人体感觉权重设定部354设定腾空区域、跳动区域以及抖动区域的各频带的振动被传播给乘客的权重。
在此,说明人体感觉权重的设定。图11是表示相对于频率的人体感觉特性的相关图。如图11所示,在作为低频区域的腾空区域中,乘客针对频率的敏感度比较低,随着向高频区域迁移而敏感度逐渐增大。此外,抖动区域以上的高频区域难?#28304;?#36882;给乘客。根据以上内容,将腾空区域的人体感觉权重Wf设定为0.17,将跳动区域的人体感觉权重Wh设定为大于Wf的0.34,将抖动区域的人体感觉权重Wb设定为比Wf和Wh更大的0.38。由此,能够进一步提高各频带的标量与实际传播给乘客的振动的相关性。此外,这两个权重系数也可以根据车辆概念、乘客的喜好而?#23454;北?#26356;。
权重决定单元355计算各频带的权重中的各自的频带的权重所占的比例。当将腾空区域的权重设为a、将跳动区域的权重设为b、将抖动区域的权重设为c时,腾空区域的权重系数为(a/(a+b+c)),跳动区域的权重系数为(b/(a+b+c)),抖动区域的权重系数为(c/(a+b+c))。
标量运算部356将在权重决定单元355中计算出的权重与?#19978;?#23572;伯特变换处理部352计算出的各频带的标量相乘,输出最终的标量。目前为止的处理是针对各车轮的车轮速度传感器值进行的。
最大值选择部357从针?#36816;?#20010;车轮分别运算出的最终的标量中选择最大值。此外,下部的0.01是由于在后面的处理中将最大值的合计作为分母因?#23435;?#20102;避免分母为0而设定的。比率运算部358将各频带的标量最大值的合计作为分母,将相当于腾空区域的频带的标量最大值作为分子来运算比率。换言之,运算所有振动成分中包含的腾空区域的混入比率(以下简记为比率)。簧上共振滤波器359针对计算出的比?#24335;?#34892;簧上共振频率的1.2Hz左右的滤波处理,从计算出的比率中抽出表示腾空区域的簧上共振频带的成分。换言之,由于腾空区域存在于1.2Hz左右,因此认为该区域的比率也在1.2Hz左右处变化。然后,将最终抽出的比率输出到阻尼力控制部35,输出与比率相应的频率感应阻尼力控制量。
图12是表示实施例1的频率感应控制下的腾空区域的振动混入比率与阻尼力的关系的特性图。如图12所示,通过在腾空区域的比率大时将阻尼力设 定得高,来?#26723;?#31783;上共振的振动水平。此时,即使将阻尼力设定得高,由于跳动区域、抖动区域的比率小,因此也不会向乘客传递高频振动、轻微地运动那样的振动。另一方面,通过在腾空区域的比率小时将阻尼力设定得低,从而簧上共振以上的振动传递特性减少,高频振动得到抑制,能?#25442;?#24471;顺畅的乘车感觉。
在此,说明将频率感应控制与天棚控制进行对比的情况下的频率感应控制的优点。图13是表示在某行驶条件下由车轮速度传感器5检测出的车轮速度频率特性的图。这是在行驶于特别是像如石板?#32442;?#26679;的较小的凹凸连续那样的路面的情况下表现的特性。当在行驶于表示这种特性的路面的过程中进行天棚控制时,在天棚控制中依据振幅的峰值决定阻尼力,因此假设相对于高频振动的输入而相位的估计变差时,导致在错误的定时设定了非常高的阻尼力,从而存在高频振动恶化这样的问题。
与此相对地,在如频率感应控制那样根据标量而非矢量进行控制的情况下,在如图13所示那样的路面中腾空区域的比率小,因此设定?#31169;?#20302;的阻尼力。由此,即使在抖动区域的振动的振幅大的情况下,振动传递特性也充分减少,因此能够避免高频振动恶化。基于以上内容,例如在即使具备昂贵的传感器等来进行天棚控制也由于相位估计精度变差而难以进行控制的区域中,能够通过基于标量的频率感应控制来抑制高频振动。
(关于S/A侧驾驶员输入控制部)
接着,说明S/A侧驾驶员输入控制部。S/A侧驾驶员输入控制部31根据来自转动角传感器7、车速传感器8的信号来运算与驾驶员想要达成的车辆运行状态对应的驾驶员输入阻尼力控制量,并输出到阻尼力控制部35。例如,在驾驶员进行转弯的过程中,如果车辆的车头侧抬起,则驾驶员的视场容易脱离开路面,因此在这种情况下将四个车轮的阻尼力作为驾驶员输入阻尼力控制量进行输出以防止车头抬起。还输出对转弯时产生的侧倾进行抑制的驾驶员输入阻尼力控制量。
(关于通过S/A侧驾驶员输入控制进行的侧倾控制)
在此,说明通过S/A侧驾驶员输入控制进行的侧倾抑制控制。图14是表示实施例1的侧倾率抑制控制的结构的控制框图。在横向加速度估计部31b1中,根据由转动角传感器7检测出的前轮转动角δf和由车速传感器8检测出的车速VSP来估计横向加速度Yg。该横向加速度Yg根据车体俯视模型来通过下面的式子计算出。
Yg=(VSP2/(1+A·VSP2))·δf
在此,A为规定值。
90°相位超前成分制作部31b2对估计出的横向加速度Yg进行微分后输出横向加速度微分值dYg。第一加法部31b4将横向加速度Yg和横向加速度微分值dYg相加。90°相位?#26144;?#25104;分制作部31b3输出?#26500;?#35745;出的横向加速度Yg的相位?#26144;?0°得到的成分F(Yg)。第二加法部31b5将在第一加法部31b4中相加得到的值与F(Yg)相加。希尔伯特变换部31b6运算基于相加得到的值的包络波形的标量。增益乘法部31b7将基于包络波形的标量乘以增益,运算侧倾率抑制控制用的驾驶员输入姿势控制量,并输出到阻尼力控制部35。
图15是表示实施例1的侧倾率抑制控制的包络波形形成处理的时序图。在时刻t1,当驾驶员开始转向时,侧倾率开始逐渐产生。此时,加上90°相位超前成分来形成包络波形,根据基于包络波形的标量来运算驾驶员输入姿势控制量,由此能够抑制在转向初期的侧倾率的产生。接着,在时刻t2,当驾驶员操作成转向保持状态时,不存在90°相位超前成分,这一次加上相位?#26144;?#25104;分F(Yg)。此时,即使在正常转弯状态下侧倾率本身的变化没有那么大的情况下,一旦侧倾之后也产生相当于侧倾的回震的侧倾?#20351;?#25391;成分。假设未与相位?#26144;?#25104;分F(Yg)相加,则导致时刻t2至时刻t3的阻尼力被设定为较小的值,有可能导致侧倾?#20351;?#25391;成分所引起的车辆运行状态的不稳定化。为了抑制该侧倾?#20351;?#25391;成分,而附加90°相位?#26144;?#25104;分F(Yg)。
在时刻t3,当驾驶员从转向保持状态转变到直行行驶状态时,横向加速度Yg变小,侧倾率也收敛为较小的值。在此也通过90°相位?#26144;?#25104;分F(Yg) 的作用可靠地确保了阻尼力,因此能够避免侧倾?#20351;?#25391;成分所引起的不稳定化。
(?#19978;?#20943;振控制部)
接着,说明?#19978;?#20943;振控制部的结构。如图7的(a)的传统车辆中说明的那样,由于轮胎也具有弹性系数和阻尼系数,因此存在共振频带。但是,轮胎的质量与簧上质量相比较小,弹性系数也高,因此存在于比簧上共振高的高频侧。由于该?#19978;?#20849;振成分,导致?#19978;?#30340;轮胎一颠一颠地运动,从而触地性有可能变差。另外,?#19978;?#30340;紊乱也有可能给乘客带来不适?#23567;?#22240;此,为了抑制?#19978;?#20849;振所引起的紊乱,而设定与?#19978;?#20849;振成分相应的阻尼力。
图16是表示实施例1的?#19978;?#20943;振控制的控制结构的框图。?#19978;?#20849;振成分抽出部341针?#28304;有?#39542;状态估计部32内的偏差运算部321b输出的车轮速度变动使带通滤波器作用来抽出?#19978;?#20849;振成分。?#19978;?#20849;振成分从车轮速度频?#39135;?#20998;中的大致10Hz~20Hz的区域中抽出。包络波形成形部342使抽出的?#19978;?#20849;振成分标量化,使用包络滤波器(EnvelopeFilter)形成包络波形。增益乘法部343将增益与标量化得到的?#19978;?#20849;振成分相乘,计算?#19978;?#20943;振阻尼力控制量并输出到阻尼力控制部35。此外,在实施例1中,设为针?#28304;有?#39542;状态估计部32内的偏差运算部321b输出的车轮速度变动作用带通滤波器来抽出?#19978;?#20849;振成分,但?#19988;?#21487;以针对车轮速度传感器检测值使带通滤波器作用来抽出?#19978;?#20849;振成分、或者在行驶状态估计部32中与簧上速度一并地对?#19978;滤?#24230;进行估计、演算,来抽出?#19978;?#20849;振成分。
(关于阻尼力控制部的结构)
接着,说明阻尼力控制部35的结构。图17是表示实施例1的阻尼力控制部的控制结构的控制框图。饱和度变换部35a被输入从驾驶员输入控制部31输出的驾驶员输入阻尼力控制量、从天棚控制部33a输出的S/A姿势控制量、从频率感应控制部33b输出的频率感应阻尼力控制量、从?#19978;?#20943;振控制部34输出的?#19978;?#20943;振阻尼力控制量以及由行驶状态估计部32运算出的行程速度,将这些值变换为等效粘性阻尼系数。然后,根据行程速度、等效粘性阻尼系 数Ce以及该行程速度中的阻尼系数最大值Cemax和最小值Cemin,通过下面的式子计算饱和度DDS(%)。
DDS=((Ce-Cemin)/(Cemax-Gemin))×100
下面,说明导入饱和度的理由。图18是表示实施例1的饱和度与向S/A 3的指令电流值的关系的图。图18的左上部所示的阻尼力特性是表示阻尼力相对于行程速度的关系的特性图,当将其变换为阻尼系数特性时,成为中央上部所示的特性。由于阻尼系数依赖于行程速度,因?#23435;?#20102;在确定电流值时提高精度,而需要将非常多的数据事先保存到存储区域中,取决于数据量而难以确保足够的精度。
在此,设为利用上述饱和度来表记使用各行程速度中的阻尼系数最大值Cemax和阻尼系数最小值Cemin所要求的等效粘性阻尼系数Ce。于是,能够如图18的左下部所示那样表记为饱和度特性。?#24065;?#39281;和度DDS为横轴而?#26377;?#31243;速度轴方向观察该饱和度特性时,能够理解出相对于各个饱和度的指令电流值分布在非常窄的?#27573;?#20869;。即,获知饱和度与指令电流值之间具有不依赖于行程速度的关系。因此,针对行程速度方向取指令电流值的平均,当使用该平均指令电流值时,能?#25442;?#24471;如图18的右下部所示那样的饱和度-电流特性。在这种情况下,由于是平面上的相关,因此能够以绝对地少于三维空间的数据量的数据处理提高精度。基于以上理由,在实施例1中,通过在计算阻尼系数后换算为饱和度,实?#33267;?#25511;制精度的提高。
饱和度仲裁部35b对根据在饱和度变换部35a变换得到的饱和度(以下将各个饱和度记载为驾驶员输入饱和度k1、S/A姿势饱和度k2、频率感应饱和度k3、?#19978;?#20943;振饱和度k4)中的哪个饱和度进行控制来进行仲裁,通过基于行程速度预先设定的饱和度限制对应关系来对仲裁得到的饱和度进行限制,将限制后的饱和度作为最终的饱和度输出。在控制信号变换部35c中变换为与饱和度对应的S/A 3控制信号(指令电流值)并输出到S/A 3。
[饱和度仲裁部]
接着,说明饱和度仲裁部35b的仲裁内容。在实施例1的车辆的控制装置中具有四个控制模式。第一个是假定行驶于一般的市区等并能?#25442;?#24471;?#23454;?#30340;转弯状态的状态的标准模式,第二个是假定主动地行驶于连续弯路等并能?#25442;?#24471;稳定的转弯状态的状态的运动模式,第三个是假定在低车速起动时等乘车感觉优先而行驶的状态的舒适模式,第四个是假定以较高的车速行驶于直线状态多的高速公路等的状态的高速模式。
在标准模式中,进行天棚控制部33a的天棚控制,并实施使?#19978;?#20943;振控制部34的?#19978;?#20943;振控制优先的控制。
在运动模式中,使驾驶员输入控制部31的驾驶员输入控制优先,并实施天棚控制部33a的天棚控制和?#19978;?#20943;振控制部34的?#19978;?#20943;振控制。
在舒适模式中,进行频率感应控制部33b的频率感应控制,并实施使?#19978;?#20943;振控制部34的?#19978;?#20943;振控制优先的控制。
在高速模式中,使驾驶员输入控制部31的驾驶员输入控制优先,并实施将天棚控制部33a的天棚控制与?#19978;?#20943;振控制部34的?#19978;?#20943;振控制的控制量相加的控制。
下面,针对这些各模式中的饱和度的仲裁进行说明。
(标准模式中的仲裁)
图19是表示实施例1的标准模式中的饱和度仲裁处理的流程图。
在步骤S1中,判断S/A姿势饱和度k2是否大于?#19978;?#20943;振饱和度k4,在大于?#19978;?#20943;振饱和度k4时,进入步骤S4,设定k2作为饱和度。
在步骤S2中,根据在频率感应控制部33b中说明的腾空区域、跳动区域以及抖动区域的标量来运算抖动区域的标量比率。
在步骤S3中,判断抖动区域的比率是否为规定值以上,在为规定值以上的情况下担心高频振动导致乘车感觉变差,因?#31169;?#20837;步骤S4,将作为较低的值的k2设定为饱和度。另一方面,在抖动区域的比率小于上述规定值的情况下,即使将饱和度设定得高也很少担心高频振动导致乘车感觉变差,因?#31169;?#20837;步骤S5,设定k4作为饱和度。
如上所述,在标准模式中,原则上使抑制?#19978;?#20849;振的?#19978;?#20943;振控制优先。但是,在天棚控制所要求的阻尼力低于?#19978;?#20943;振控制所要求的阻尼力且抖动区域的比率大时,设定天棚控制的阻尼力,避免伴随着满足?#19978;?#20943;振控制的要求而引起高频振动特性的恶化。由此,能够与行驶状态相应地获得最佳的阻尼特性,并能够达成车体的平坦感且同?#21271;?#20813;针对高频振动的乘车感觉变差。
(运动模式中的仲裁)
图20是表示实施例1的运动模式中的阻尼系数仲裁处理的流程图。
在步骤S11中,根据由驾驶员输入控制设定的四个车轮的驾驶员输入饱和度k1来运算四轮阻尼力分配率。当将右前轮的驾驶员输入饱和度设为k1fr、将左前轮的驾驶员输入饱和度设为k1fl、将右后轮的驾驶员输入饱和度设为k1rr、将左后轮的驾驶员输入饱和度设为k1rl、将各车轮的阻尼力分配率设为xfr、xfl、xrr、xrl时,通过下式进行计算。
xfr=k1fr/(k1fr+k1fl+k1rr+k1rl)
xfl=k1fl/(k1fr+k1fl+k1rr+k1rl)
xrr二k1rr/(k1fr+k1fl+k1rr+k1rl)
xrl=k1rl/(k1fr+k1fl+k1rr+k1rl)
在步骤S12中,判断阻尼力分配率x是否在规定?#27573;?#20869;(大于α、小于β),在规定?#27573;?#20869;的情况下,判断为针对各车轮的分配大致均等,进入步骤S13,无论哪一个在规定?#27573;?#22806;的情况下都进入步骤S16。
在步骤S13中,判断?#19978;?#20943;振饱和度k4是否大于驾驶员输入饱和度k1,在判断为大的情况下进入步骤S15,设定k4作为第一饱和度k。另一方面,在判断为?#19978;?#20943;振饱和度k4为驾驶员输入饱和度k1以下的情况下进入步骤S14,设定k1作为第一饱和度k。
在步骤S16中,判断?#19978;?#20943;振饱和度k4是否为S/A 3能够设定的最大值max,在判断为是最大值max的情况下进入步骤S17,在除此以外的情况下进入步骤S18。
在步骤S17中,运算出四个车轮的驾驶员输入饱和度k1的最大值为?#19978;?#20943;振饱和度k4且满足阻尼力分配率的饱和度作为第一饱和度k。换言之,运算满足阻尼力分配率?#20918;?#21644;度最高的值。
在步骤S18中,运算出在四个车轮的驾驶员输入阻尼系数k1均为k4以上的?#27573;?#20869;满足阻尼力分配率的饱和度作为第一饱和度k。换言之,运算出满足通过驾驶员输入控制设定的阻尼力分配率?#19968;?#28385;足?#19978;?#20943;振控制侧的要求的值。
在步骤S19中,判断通过上述各步骤设定的第一饱和度k是否小于通过天棚控制设定的S/A姿势饱和度k2,在判断为小的情况下,天棚控制侧所要求的饱和度更大,因?#31169;?#20837;步骤S20,设定为k2。另一方面,在判断为k为k2以上的情况下,进入步骤S21,设定为k。
如上所述,在运动模式中,原则上使抑制?#19978;?#20849;振的?#19978;?#20943;振控制优先。但是,从驾驶员输入控制侧要求的阻尼力分配率与车体姿势密切相关,特别是与侧倾模式所引起的驾驶员的视线变化的关联也很深,因此最优先事项是确保阻尼力分配率,而不是从驾驶员输入控制侧要求的饱和度本身。另外,关于在保持了阻尼力分配率的状态下使车体姿势产生姿势变化的运动,通过高选择(select high)来选择天棚控制,由此能够维持稳定的车体姿势。
(舒适模式中的仲裁)
图21是表示实施例1的舒适模式中的饱和度仲裁处理的流程图。
在步骤S30中,判断频率感应饱和度k3是否大于?#19978;?#20943;振饱和度k4,在判断为大的情况下进入步骤S32,设定为频率感应饱和度k3。另一方面,在判断为频率感应饱和度k3为?#19978;?#20943;振饱和度k4以下的情况下进入步骤S32,设定为?#19978;?#20943;振饱和度k4。
如上所述,在舒适模式中,基本上使抑制?#19978;?#20849;振的?#19978;?#20849;振控制优先。本来进行频率感应控制作为簧上减振控制,由此设定了与路面状况相应的最佳的饱和度,因此能够达成确保了乘车感觉的控制,并能够通过?#19978;?#20943;振控制来避免因?#19978;?#32010;?#19994;?#33268;的触地感不足。此外,在舒适模式中也可以与标准 模式同样地构成为与频?#26102;?#37327;的抖动比率相应地切换阻尼系数。由此,作为超舒适模式,能够进一步确保乘车感觉。
(高速模式中的仲裁)
图22是表示实施例1的高速模式中的饱和度仲裁处理的流程图。此外,由于步骤S11至S18与运动模式中的仲裁处理相同,因此省?#36816;?#26126;。
在步骤S40中,将直到步骤S18为止仲裁得到的第一饱和度k与天棚控制下的S/A姿势饱和度k2相加后输出。
如上所述,在高速模式中,使用将仲裁得到的第一饱和度k与S/A姿势饱和度k2相加得到的值来对饱和度进行仲裁。在此,使用附图对作用进行说明。图23是表示行驶于起伏路面和凹凸路面时的饱和度变化的时序图。例如,在想要抑制在高车速行驶时由于路面的少许起伏等的影响而车体轻轻晃动那样的运动的情况下,如果想要仅通过天棚控制来达成,则需要检测车轮速度的稍微变动,因此需要将天棚控制增益设定得很高。在这种情况下,能够抑制轻轻晃动那样的运动,但是在发生路面的凹凸等的情况下,有可能由于控制增益过大而进行过度的阻尼力控制。由此,担心乘车感觉变差、车体姿势变差。
与此相对地,由于如高速模式那样始终设定第一饱和度k,因此始终确保了?#25345;?#31243;度的阻尼力,从而即?#22266;?#26842;控制下的饱和度小也能够抑制车体轻轻晃动那样的运动。另外,由于不需要提高天棚控制增益,因此针对路面凹凸也能够通过普通的控制增益?#23454;?#22320;应对。除此之外,在设定?#35828;?#19968;饱和度k的状态下进行天棚控制,因此在半主动控制区域内,与饱和度限制不同,能够进行饱和度的减少工序的动作,从而能够在高速行驶时确保稳定的车辆姿势。
(模式选择处理)
接着,说明对上述各行驶模式进行选择的模式选择处理。图24是表示在实施例1的饱和度仲裁部中基于行驶状态的模式选择处理的流程图。
在步骤S50中,根据转动角传感器7的值判断是否为直行行驶状态,在判 断为是直行行驶状态的情况下进入步骤S51,在判断为是转弯状态的情况下进入步骤S54。
在步骤S51中,根据车速传感器8的值判断是否表示高车速状态的规定车速VSP1以上,在判断为VSP1以上的情况下进入步骤S52,选择标准模式。另一方面,在判断为小于VSP1的情况下进入步骤S53,选择舒适模式。
在步骤S54中,根据车速传感器8的值判断是否为表示高车速状态的规定车速VSP1以上,在判断为VSP1以上的情况下进入步骤S55,选择高速模式。另一方面,在判断为小于VSP1的情况下进入步骤S56,选择运动模式。
即,在直行行驶状态下,通过在高车速行驶的情况下选择标准模式,能够实现天棚控制下的车体姿势的稳定化,并且通过抑制跳动、抖动之类的高频振动,能够确保乘车感觉,并进一步抑制?#19978;?#20849;振。另外,通过在低车速行驶的情况下选择舒适模式,能够极力抑制跳动、抖动之类的振动传递给乘客的同?#24065;?#21046;?#19978;?#20849;振。
另一方面,在转弯行驶状态下,通过在高车速行驶的情况下选择高速模式,来根据加上阻尼系数得到的值进行控制,因此基本上能?#25442;?#24471;高阻尼力。由此,即使是高车速,也能够通过驾驶员输入控制来主动确保转弯时的车体姿势并抑制?#19978;?#20849;振。另外,通过在低车速行驶的情况下选择运动模式,能够通过驾驶员输入控制来主动确保转弯时的车体姿势并?#23454;?#22320;进行天棚控制的同?#24065;?#21046;?#19978;?#20849;振,能够以稳定的车辆姿势行驶。
此外,关于模式选择处理,在实施例1中例示了检测行驶状态来自动切换的控制例,但是例如也可以设置驾驶员能够操作的切换开关等,通过切换开关等进行控制来选择行驶模式。由此,能?#25442;?#24471;与驾驶员的行驶意图相应的乘车感觉、转弯性能。
(关于饱和度限制处理)
饱和度仲裁部35b具有根据行程速度对仲裁得到的饱和度进行抑制的饱和度限制部35b1。进行了该饱和度限制处理后的饱和度被输出到控制信号变换部35c。在此,说明饱和度限制处理。图25是表示实施例1的控制力相对于 行程速度的关系的特性图。将横轴设为行程速度,将纵轴设为控制力,作为S/A 3的阻尼力特性,将最低阻尼力侧衰减特性记载为Soft、将最高阻尼力侧衰减特性记载为Hard。S/A 3通过在该Soft和Hard所夹持的区域(阻尼力可变区域)内变更衰减特性来控制阻尼力。此外,控制力是与阻尼力成比例的值,如果使阻尼力增大,则相应地进行姿势控制的控制力变大,如果阻尼力小,则相应地进行姿势控制的控制力变小。
在此,S/A 3只是具有通过变更设置于S/A 3内的活塞上的节流孔的节流孔径来变更阻尼力的被动功能,不具有主动地使活塞移动那样的主动功能。因此,如图25的特性图所示那样,第一象限(I)和第三象限(III)是能够使阻尼力向抑制行程速度的方向作用的区域,因此是S/A 3能够控制的区域,第二象限(II)和第四象限(IV)是需要向产生行程速度的方向输出力的区域,因此是S/A 3不可控制的区域。
另一方面,在是利用发动机姿势控制量进行的控制的情况下,如上所述那样能够输出发动机驱动扭矩以及发动机制动器的制动扭矩这两方。因此,如图25的特性图所示那样,虽然能够控制的?#27573;?#23567;,但是能够在以行程速度为0的附近作为?#34892;?#30340;所有象限内控制簧上姿势。下面,说明利用发动机驱动扭矩的控制与阻尼力具有怎样的关系。
当将车辆重心点至前轮车轴的长度设为L1、将车辆重心点至后轮车轴的长度设为L2、将前轮胎面设为Trdf、将后轮胎面设为Trdr、作用于各车轮的阻尼力设为f(将FL轮设为f1、将FR轮设为f2、将RL轮设为f3、将RR轮设为f4)、将弹起要求力设为FZ、将侧倾要求力矩设为MR、将俯仰要求力矩设为MP时,当通过下式、即
(式5)

将驱动力的俯仰力矩换算为各车轮的产生力时,下面的关系式成立。
(式6)
f1pef2pef3pef4pe=-12(L1+L2)-12(L1+L2)12(L1+L2)12(L1+L2)Mpe]]>
当考虑对发动机扭矩控制量设定了限制值的情形来在一个车轮的阻尼力-行程速度线图上绘制上述关系时,在低行程速度?#27573;Е1(例如0.05m/s以下)描绘出主动控制环。
在此,当着眼于图25的低行程速度?#27573;Е1时,如果是仅具备S/A 3的结构,则也可?#36816;?#20248;选设定按照天棚控制规则要求的阻尼力。但是,发明人潜心研究的结果得知,低行程速度?#27573;Е1?#21069;?#21547;了比较多的与针对乘客的大腿之类的身体的一部分传递些微的振动那样的频率区域即6~23Hz对应的频?#39135;?#20998;而不是产生整个身体能够追随的上下运动的频率域即3~6Hz以及人体的质量所能追随的程度的上下运动的行程速度?#27573;А?
图26是表示增益和行程速?#26085;?#24133;相对于传统车辆的行程速度的频率的关系的特性图。图26的(a)的纵轴表示相对于路面上下方向位置Z0的簧上上下方向位置Z2的增益,阻尼力表示软、硬、软硬之间的中的三个衰减特性中的增益。图26的(b)的纵轴表示行程速度的振幅的大小。首先,当观察图26的(a)的增益时,不管衰减特性如何都在1Hz附近具有簧上共振频率、在15Hz附近具有?#19978;?#20849;振频率。
接着,在使车辆在各种路面条件下行驶的情况下,新理解到行程速度的频?#39135;?#20998;如图26的(b)那样分布。例如在3Hz至6Hz之间的频率区域中,示出了比共振频率下的行程速?#26085;?#24133;小的行程速?#26085;?#24133;。即,在3Hz以下的腾空区域中,行程速?#26085;?#24133;出现在0.3m/s左右的比较大的区域,与此相对地,在3~6Hz的跳动区域,行程速?#26085;?#24133;出现在0.05m/s左右的低行程速度?#27573;Е1。
基本上在不管频率区域如何都通过天棚控制来控制簧上运动状态的情况下,也可?#36816;?#22312;S/A 3中优选使用Soft到Hard的整个阻尼力可变区域来控制阻尼力。但是,存在如下问题:当在该低行程速度?#27573;Е1中增大阻尼力时,导致向车体侧的振动传递效率提高,招致与3Hz~23Hz对应的高频振动特性的恶化。除此之外,在该频率区域还包含人体共振频率,因此有可能使乘客的乘车感觉变差。另外,在低行程速度?#27573;В?#30001;于行程速度的振幅小,因此也有可能在天棚控制中无法确保足够的精度。
并且,例如假定在某行程速度下从S/A 3收缩的同时簧上下降的状态转变为簧上上升的状态、即从第一象限(I)转变为第二象限(II)的情况。S/A 3只具有被动功能,因此输出从按照天棚控制规则设定?#31169;?#22823;的阻尼力的状态切换为0即较小的阻尼力作为控制量的要求。此时,能够产生重复进行如下动作的状态:在S/A 3?#34892;?#31215;的弹力被变更为较小的阻尼力而被一下子?#22836;?#20986;,行程速度在伸长方向上发生反转,由此再次转?#39057;?#31532;一象限(I)。即,由于在非常短的时间内阻尼系数(例如节流孔径)发生很大变化而引起自激振动,不仅有可能成为异响的原因,该自激振动还有可能诱发?#19978;?#20849;振,有可能招致触地性的恶化、乘车感觉变差。
因此,在实施例1中,设为使行程速度低时的饱和度小于行程速度高时的饱和度。由此,通过在低行程速度下减小阻尼力来抑制高频振动特性的恶化。
图27是实施例1的饱和度限制对应关系。该限制针对行程速度将饱和度的限制值设定为图27所示的特性。具体地说,在作为第一速度的0.05m/s以下?#21271;?#21644;度为0%(第一饱和度),在作为比第一速度大的第二速度的0.3m/s以上 ?#21271;?#21644;度为比第一饱和度高的100%(第二饱和度),在0.05m/s与0.3m/s之间时,饱和度为在0%与100%之间变化的变化饱和度。
在表?#38236;?#19968;速度的0.05m/s以下的低行程速度?#27573;Е1,将由饱和度规定的阻尼力可变区域设定为接近作为最软的Soft特性的衰减特性(设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域)。换言之,由饱和度规定的阻尼力可变区域被设定为除了高阻尼力侧衰减特性以外的区域。由此,能够?#26723;?#21521;车体侧的振动传递效率,能够确保乘车感觉。接着,当行程速度升高时,设定为变化饱和度,慢慢地增大能够控制的区域直到接近作为最硬的Hard特性的衰减特性为止。由此,能够抑制向车体侧传递振动并实?#21482;?#19978;运动状态的稳定化。当行程速度继续升高时,作为第二饱和度设定100%,因此能够充分地发挥S/A3的性能来实?#21482;?#19978;运动状态的稳定化。此外,作为其它的方法,例如在行程速度处于低行程速度?#27573;Е1时,也可以通过固定为阻尼力最小的Soft所设定的最大孔径的节流孔、或者在与孔径第二大的节流孔之间进行选择控制来达成。
这样,即使在低行程速度?#27573;Е1将阻尼力限制得较小,该低行程速度?#27573;Е1也是能够通过发动机姿势控制的主动控制来实?#21482;?#19978;状态的稳定化的区域。因此,即使?#26723;?#20102;S/A 3的阻尼力控制量,也能够达成就车辆整体?#27492;?#31283;定的簧上姿势控制。此外,在实施例1的情况下,由于在偏向低阻尼力侧的区域设定了饱和度,因此成为产生低的阻尼力的结构,能够?#26723;?#38024;对跳动区域中的振动的输入而向乘客的振动传递率,从而能够提高乘坐性能。
另外,在实施例1的情况下,发动机姿势控制量的运算根据车轮速度单独地实施,S/A姿势控制量的运算也根据车轮速度单独地实施。因此,即使分别单独地进行了簧上姿势控制,由于通过车轮速度进行控制,因?#31169;?#26524;也形成为相互协作地进行控制,在对天棚控制量进行限制来?#26723;蚐/A姿势控制量的情况下,通过发动机姿势控制?#23454;?#22320;进行需要的簧上姿势控制,因此能够不特别地相互进行监视、也不引起相互干扰地实现稳定的簧上姿势控制。可?#36816;?#35813;关系在与上述的制动器姿势控制量的关系中也相同。
此外,在实施例1中,如图27所示那样在低行程速度?#27573;?#23558;饱和度限制值设定为0%,基本上形成固定为Soft特性的状态,但是从避免不稳定的天棚控制这样的观点而言,也可以不限于固定为Soft特性的情况,而设定较小的值作为饱和度,对能够选择的阻尼系数进行限制,还可以不限于固定为Soft特性,例如设为在偏向比Soft特性稍硬的Hard特性侧的区域对饱和度进行限制。
图28是其它实施例中的饱和度限制对应关系。也可以像这样设为在低行程速度?#27573;?#20013;,在偏向低减速力侧阻尼系数的规定的区域设定饱和度的可选择区域,由此即使在低行程速度?#27573;?#20063;可以确保?#25345;?#31243;度的阻尼力,虽然牺牲了一些乘车感觉,但是可以实?#21482;?#19978;运动状态的进一步的稳定化。这样,关于饱和度的限制,虽然假定各种图案,但是不特别地进行限定。
另外,在实施例1中设为通过预先设定的饱和度限制对应关系来对仲裁得到的饱和度进行限制的结构,但?#19988;?#21487;以设为在天棚控制部33a内计算限制后的阻尼系数的结构,还可以设为通过根据限制后的该阻尼系数计算饱和度来计算限制后的饱和度的结构。在这种情况下,只是计算相当于特定的阻尼系数的值来作为饱和度,虽然与如饱和度限制对应关?#30340;?#26679;表示阻尼力可变区域不同,但是实质上是相同的。
(饱和度限制的解除处理)
接着,说明饱和度限制的解除。如上所述那样通过在行程速度低的区域对饱和度进行限制,实?#33267;?#36710;辆运动状态的稳定化以及乘坐性能的提高。但是,在车辆转弯的情况下需要确保初期阻尼力。特别地,簧上的侧倾运动状态是能够通过S/A 3最有效地使其稳定的状态,即使是行程速度低的场景,也需要通过确保可靠的阻尼力来抑制产生过度的侧倾。因此,设为在转弯时、即预测转弯的场景的侧倾率产生时解除上述饱和度的限制。因此,饱和度限制部35b1根据由侧倾率检测部35b2检测出的侧倾率来解除饱和度的限制。由此,能够在转弯初期提高阻尼力,从而能够抑制产生过度的侧倾。
此外,在实施例中检测侧倾率时,例如也可以根据车速与转动角的关系 来预测侧倾率的产生。另外,在通过摄像头等拍摄车辆前方的车辆中,能够根据路面形状来预测转弯,因此也可以设为在发生转弯之前能够预测转弯的阶段解除饱和度的限制的结构。
如以上说明的那样,在实施例1中起到下述列举的作用效果。
(1)设为如下结构,即,具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
发动机1(动力源),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
检测S/A 3的行程速度的第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元);以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的饱和度低,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,发动机1输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且S/A 3输出与由天棚控制部33a和饱和度限制部35b1运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。
另外,在饱和度被设定得低的区域,通过能够进行主动控制的发动机1来进行驱动力控制,由此能够确保作为车辆整体的稳定性。
(2)设为如下结构,即,具有:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
发动机1(动力源),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
检测S/A 3的行程速度的第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元);以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的饱和度低,
其中,由上述行程速度为规定值以下时的饱和度规定的阻尼力可变区域被设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域,
至少在上述行程速度为规定值以下时,发动机1输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且S/A 3输出与由天棚控制部33a和饱和度限制部35b1运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。除此之外,由于将阻尼力可变区域设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域,因此即使被输入高频振动等也能够避免乘车感觉变差。
另外,在饱和度被设定得低的区域,通过能够进行主动控制的发动机1来进行驱动力控制,由此能够确保作为车辆整体的稳定性。
(3)在?#25105;?#30340;行程速度下根据上述低阻尼力侧衰减特性而产生的阻尼力小于根据高阻尼力侧衰减特性而产生的阻尼力。因此,即使被输入高频振动 等也能够通过低的阻尼力确保乘车感觉。
(4)(2)设为如下结构,即,具有:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
发动机1(动力源),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
检测S/A 3的行程速度的第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元);以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的饱和度低,
其中,由上述行程速度为规定值以下时的饱和度规定的阻尼力可变区域被设定为除了高阻尼力侧衰减特性以外的区域,
至少在上述行程速度为规定值以下时,发动机1输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且S/A 3输出与由天棚控制部33a和饱和度限制部35b1运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。除此之外,由于将阻尼力可变区域设定为除了高阻尼力侧衰减特性以外的区域,因此即使被输入高频振动等也能够避免乘车感觉变差。
另外,在饱和度被设定得低的区域,通过能够进行主动控制的发动机1来进行驱动力控制,由此能够确保作为车辆整体的稳定性。
(5)在?#25105;?#30340;行程速度下根据上述高阻尼力侧衰减特性而产生的阻尼力大于根据低阻尼力侧衰减特性而产生的阻尼力。因此,即使被输入高频振动等,也将排除高的阻尼力,因此能够确保乘车感觉。
(6)设为如下结构,即,具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
发动机1(动力源),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其根据车轮速度检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的饱和度低,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,发动机1输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且S/A 3输出与由天棚控制部33a和饱和度限制部35b1运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,在根据车轮速度检测行程速度的情况下,不需要昂贵的传感器而能够实现低成本化。在此,在根据车轮速度检测行程速度的情况下,由于在低行程速度?#27573;е行?#31243;速?#26085;?#24133;小,因此有可能无法确保天棚控制的精度。对于此,由于在低行程速度?#27573;?#23558;饱和度设定得小,因此即?#22266;?#26842;控制的精度变差,也不会输出较大的错误的值作为阻尼力,从而 能够确保车辆稳定性。
另外,在饱和度被设定得低的区域,通过能够进行主动控制的发动机1来进行驱动力控制,由此能够确保作为车辆整体的稳定性。
(7)设为如下结构,即,具有:
平面运动成分抽出部301(第一运算部),其将车轮速度传感器值作为输入,根据车体俯视模型运算作为各车轮的基准车轮速度的第一车轮速度V0FL、V0FR、V0RL、V0RR;
侧倾干扰去除部302(第二运算部),其将第一车轮速度V0FL、V0FR、V0RL、V0RR作为输入,根据车体前视模型运算作为前后车轮的基准车轮速度的第二车轮速度V0F、V0R;
俯仰干扰去除部303(第三运算部),其将第二前轮和后轮车轮速度V0F、V0R作为输入,根据车体侧视模型运算作为所有车轮的基准车轮速度的第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR;
前后车轮速度替换部305(第四运算部),其将替换第二车轮速度V0F、V0R的前轮和后轮的值作为输入,根据车体俯视模型运算作为各车轮的基准车轮速度的第四车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR;
车轮速度切换部306,其输入第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR及第四车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR,在车速小于规定车速的情况下,输出第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR,在车速为规定车速以上的情况下,输出第四车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR;以及
基准车轮速度运算部300(基准车轮速度计算单元),其将从车速切换部306输出的第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR或第四车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR作为输入来根据车体俯视模型运算基准车轮速度ω0的基准车轮速度再分配部304(基准车轮速度运算部)构成,
其中,第三行驶状态估计部32根据由车轮速度传感器5检测出的传感器值与基准车轮速度之差来估计S/A 3的行程速度(GEO转换部321c)。
因此,在低速行驶时,使用三个模型运算去除干扰后的基准车轮速度ω0, 由此能够高精度地估计行程速度,能够提高减振性。
另外,在高速行驶时将后轮的车轮速度设为前轮的基准车轮速度,由此能够省略去除俯仰干扰的步骤,能够确保减振控制的响应性。
(8)簧上速度运算部322通过根据表示四个车轮的上下方向运动的弹起项、表示前后车轮的上下方向运动的俯仰项、表示左右车轮的上下方向运动的侧倾项、表示对角车轮的上下方向运动的扭转项来展开为四轮模型,由此估计簧上速度。
即,为了根据四个车轮的行程速?#26085;?#24320;为四轮模型,而试图模式分解为四个车轮的簧上速度以及侧倾率、俯仰率及弹起?#24335;?#34892;估计,但对应的成分缺少一个,解就不确定。因此,能够通过导入扭转率来运算簧上速度的各成分。
(9)设为如下结构,即,具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
发动机1(动力源),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,在上述行程速度为规定值以下时上述行程速度越小则上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为越低,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,发动机1输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且S/A 3输出与由天棚控制部33a和饱和度限制部35b1运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,行程速度越低则将饱和度设定得越低,因此能够实?#25351;?#31283;定的车辆运动状态。
另外,在饱和度被设定得低的区域,通过能够进行主动控制的发动机1来进行驱动力控制,由此能够确保作为车辆整体的稳定性。
(10)设为如下结构,即,具有:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
发动机1(动力源),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,在上述行程速度为规定值以下时S/A 3的阻尼力可变区域的饱和度设定为规定饱和度以下,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,发动机1输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且S/A 3输出与由天棚控制部33a和饱和度限制部35b1运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄为规定饱和度以下来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,行程速度越低则将饱和度 设定得越低,因此能够实?#25351;?#31283;定的车辆运动状态。
另外,在饱和度被设定得低的区域,通过能够进行主动控制的发动机1来进行驱动力控制,由此能够确保作为车辆整体的稳定性。
(11)设为如下结构,即,具有:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
发动机1(动力源),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的驱动力控制的驱动力;
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其使得上述行程速度为第一速度以下时,上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度为第一饱和度,
上述行程速度为大于上述第一速度的第二速度以上时,上述阻尼力可变区域的饱和度为高于上述第一饱和度的第二饱和度,
上述行程速度为上述第一速度与上述第二速度之间时,上述阻尼力可变区域的饱和度为在上述第一饱和度与上述第二饱和度之间变化的变化饱和度,
在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,
其中,至少在上述行程速度为规定值以下时,发动机1输出基于上述驱动力控制的驱动力,并且S/A 3输出与由天棚控制部33a和饱和度限制部35b1运算出的阻尼力控制量相应的阻尼力,由此抑制上述簧上运动状态的变化。
因此,在第一速度以下的低行程速度?#27573;В?#36890;过将饱和度设定为0%,能够?#26723;?#21521;车体侧的振动传递效率,能够确保乘车感觉。接着,在行程速度 上升而处于第一速度与第二速度之间时设定为变化饱和度,慢慢地增大可控制的区域直到接近作为最硬的Hard特性的衰减特性为止。由此,能够抑制向车体侧的振动传递并实?#21482;?#19978;运动状态的稳定化。当行程速度进一步上升时,作为第二饱和度设定100%,因此能够充分地发挥S/A 3的性能来实?#21482;?#19978;运动状态的稳定化。
另外,在饱和度被设定得低的区域,通过能够进行主动控制的发动机1来进行驱动力控制,由此能够确保作为车辆整体的稳定性。
(12)饱和度限制部35b1在转弯时使上述饱和度变高。因此,即使是行程速度低的场景,也能够通过确保可靠的阻尼力来抑制产生过度的侧倾。
(13)转弯时包含转弯前预测转弯的状态。由此,能够在转弯初期提高阻尼力,能够抑制产生过度的侧倾。
(14)设置检测车辆的侧倾率的侧倾率检测部35b2(侧倾率检测单元),饱和度限制部35b1在所检测出的侧倾率越大时,使饱和度越高。在实施例中,在检测出侧倾率的时刻解除饱和度的限制。由此,能够在转弯初期提高阻尼力,能够抑制产生过度的侧倾。
(15)设为如下结构:在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;进行阻尼力控制,并且由发动机1(动力源)进行用于抑制簧上运动状态的变化的驱动力控制,其中,在进行用于抑制簧上运动状态的变化的阻尼力控制的S/A3(阻尼力可变减振器)的行程速度为规定值以下时阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的饱和度低。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。
另外,在饱和度被设定得低的区域,通过能够进行主动控制的发动机1来进行驱动力控制,由此能够确保作为车辆整体的稳定性。
(16)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,非转弯时且上述行程速度为规定值以下时的上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的饱和度低,并且阻尼力可变区域设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。除此之外,由于将阻尼力可变区域设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域,因此即使被输入高频振动等,也能够避免乘车感觉变差。此外,由于是非转弯时,因此即使饱和度被设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域,也能够确保车辆稳定性。
(17)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼 力控制量,其中,非转弯时且上述行程速度为规定值以下时的上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的饱和度低,并且阻尼力可变区域设定为除了高阻尼力侧衰减特性以外的区域。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。除此之外,由于将阻尼力可变区域设定为除了高阻尼力侧衰减特性以外的区域,因此即使被输入高频振动等,也能够避免乘车感觉变差。此外,由于是非转弯时,因此即使在除了高阻尼力侧衰减特性以外的区域设定了饱和度,也能够确保车辆稳定性。
(18)非转弯时是指直行时。因此,能够确保直行时的车辆稳定性。
(19)设置检测车辆的侧倾率的侧倾率检测部35b2(侧倾率检测单元),在检测出的侧倾率小于规定值的情况下判断为非转弯时。换言之,通过在侧倾率为规定值以上时判断为转弯时,由此能够避免转弯时对饱和度的不必要的限制,能够抑制产生过度的侧倾。
(20)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其根据车轮速度检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,上述行程速度为规定值以下时的上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度大于规定值时的饱和度低。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,在根据车轮速度检测行程速度的情况下,不需要昂贵的传感器而能够实现低成本化。在此,在根据车轮速度检测行程速度的情况下,由于在低行程速度?#27573;е行?#31243;速?#26085;?#24133;小,因此有可能无法确保天棚控制的精度。对于此,由于在低行程速度?#27573;?#23558;饱和度设定得小,因此即?#22266;?#26842;控制的精度变差,也不会输出较大的错误的值作为阻尼力,从而能够确保车辆稳定性。
(21)设为如下结构,即,具有:
平面运动成分抽出部301(第一运算部),其将车轮速度传感器值作为输入,根据车体俯视模型运算作为各车轮的基准车轮速度的第一车轮速度V0FL、V0FR、V0RL、V0RR;
侧倾干扰去除部302(第二运算部),其将第一车轮速度V0FL、V0FR、V0RL、V0RR作为输入,根据车体前视模型运算作为前后车轮的基准车轮速度的第二车轮速度V0F、V0R;
俯仰干扰去除部303(第三运算部),其将第二前轮和后轮车轮速度V0F、V0R作为输入,根据车体侧视模型运算作为所有车轮的基准车轮速度的第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR;
前后车轮速度替换部305(第四运算部),其将替换第二车轮速度V0F、V0R的前轮和后轮的值作为输入,根据车体俯视模型运算作为各车轮的基准车轮速度的第四车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR;
车轮速度切换部306,其输入第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR及第四车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR,在车速小于规定车速的情况下输出第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR,在车速为规定车速以上的情况下输出第四车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR;以及
基准车轮速度运算部300(基准车轮速度计算单元),其?#23665;?#20174;车速切换部 306输出的第三车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR或第四车轮速度VbFL、VbFR、VbRL、VbRR作为输入来根据车体俯视模型运算基准车轮速度ω0的基准车轮速度再分配部304(基准车轮速度运算部)构成,
其中,第三行驶状态估计部32根据由车轮速度传感器5检测出的传感器值与基准车轮速度之差来估计S/A 3的行程速度(GEO转换部321c)。
因此,在低速行驶时,使用三个模型运算去除干扰后的基准车轮速度ω0,由此能够高精度地估计行程速度,能够提高减振性。
另外,在高速行驶时将后轮的车轮速度设为前轮的基准车轮速度,由此能够省略去除俯仰干扰的步骤,能够确保减振控制的响应性。
(22)簧上速度运算部322通过根据表示四个车轮的上下方向运动的弹起项、表示前后车轮的上下方向运动的俯仰项、表示左右车轮的上下方向运动的侧倾项、表示对角车轮的上下方向运动的扭转项来展开为四轮模型,由此估计簧上速度。
即,为了根据四个车轮的行程速?#26085;?#24320;为四轮模型,而试图模式分解为四个车轮的簧上速度以及侧倾率、俯仰率及弹起?#24335;?#34892;估计,但对应的成分缺少一个,解就不确定。因此,能够通过导入扭转率来运算簧上速度的各成分。
(23)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量,其中,在上述行程速度为规定值以下时上述行程速度越小则上述 阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度设定为越低。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,行程速度越低则将饱和度设定得越低,因此能够实?#25351;?#31283;定的车辆运动状态。
(24)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使上述S/A 3输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,在上述行程速度为规定速度以下时S/A 3的阻尼力可变区域的饱和度设定为低于规定饱和度且阻尼力可变区域设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域。
因此,在行程速度为规定值以下时,通过使阻尼力可变区域变窄为规定饱和度以下来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在行程速度大于规定值时,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,行程速度越低则将饱和度设定得越低,因此能够实?#25351;?#31283;定的车辆运动状态。除此之外,由于将阻尼力可变区域设定为偏向低阻尼力侧衰减特性的区域,因此即使被输入高频振动等,也能够避免乘车感觉变差。
(25)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶 状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其使得上述行程速度为第一速度以下时,上述阻尼力可变减振器的阻尼力可变区域的饱和度为第一饱和度,
上述行程速度为大于上述第一速度的第二速度以上时,上述阻尼力可变区域的饱和度为高于上述第一饱和度的第二饱和度,
上述行程速度为上述第一速度与上述第二速度之间时,上述阻尼力可变区域的饱和度为在上述第一饱和度与上述第二饱和度之间变化的变化饱和度,
在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;运算基于上述阻尼力控制的阻尼力控制量。
因此,在第一速度以下的低行程速度?#27573;В?#36890;过将饱和度设定为0%,能够?#26723;?#21521;车体侧的振动传递效率,能够确保乘车感觉。接着,在行程速度上升而处于第一速度与第二速度之间时设定为变化饱和度,慢慢地增大可控制的区域直到接近作为最硬的Hard特性的衰减特性为止。由此,能够抑制向车体侧的振动传递并实?#21482;?#19978;运动状态的稳定化。当行程速度继续上升时,作为第二饱和度设定100%,因此能够充分地发挥S/A 3的性能来实?#21482;?#19978;运动状态的稳定化。
(26)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使S/A 3输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,上述行程速度的振幅小于在簧上共振频率下检测出的簧上共振时振幅时的S/A 3的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述簧上共振时振幅时的饱和度低。
因此,在行程速度的振幅小于在簧上共振频率下检测出的簧上共振时振幅时、即可能被检测为跳动区域的情况下,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在可能被检测为腾空区域的情况下,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,通过避免在跳动区域中阻尼力变高,由此能够避免由于高频振动等的输入而导致的乘车感觉变差。
(27)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使S/A 3输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,上述行程速度的振幅小于在?#19978;?#20849;振频率下检测出的?#19978;?#20849;振时振幅时的S/A 3的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述?#19978;?#20849;振时振幅时的饱和度低。
因此,在行程速度的振幅小于在?#19978;?#20849;振频率下检测出的?#19978;?#20849;振时振幅时、即可能被检测为跳动区域的情况下,通过使阻尼力可变区域变窄来限 制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在可能被检测为腾空区域的情况下,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,通过避免在跳动区域中阻尼力变高,由此能够避免由于高频振动等的输入而导致的乘车感觉变差。
(28)具备:
检测车辆的簧上运动状态的变化的第一行驶状态估计部100、第二行驶状态估计部200、第三行驶状态估计部32(簧上运动状态检测单元);
S/A 3(阻尼力可变减振器),其输出基于对上述簧上运动状态的变化进行抑制的阻尼力控制的阻尼力;
第三行驶状态估计部32(行程速度检测单元),其检测S/A 3的行程速度;以及
天棚控制部33a和饱和度限制部35b1(阻尼力控制量运算单元),其在由上述饱和度规定的阻尼力可变区域的?#27573;?#20869;使S/A 3输出基于上述阻尼力控制的阻尼力,其中,上述行程速度的振幅为在簧上共振频率与?#19978;?#20849;振频率之间的规定频率区域检测出的规定振幅时的S/A 3的阻尼力可变区域的饱和度设定为比上述行程速度的振幅为在上述簧上共振频率或上述?#19978;?#20849;振频率下检测出的共振时振幅时的饱和度低。
因此,在行程速度的振幅为在簧上共振频率与?#19978;?#20849;振频率之间的规定频率区域检测出的规定振幅时、即可能被检测为跳动区域的情况下,通过使阻尼力可变区域变窄来限制阻尼力控制,由此抑制不需要的阻尼力控制,在可能被检测为腾空区域的情况下,通过使阻尼力可变区域变宽来执行阻尼力控制,由此能够不论行程速度?#27573;?#32780;使车体姿势充分地稳定。另外,通过避免在跳动区域中阻尼力变高,由此能够避免由于高频振动等的输入而导致的乘车感觉变差。
(28)规定频率区域是指2Hz至7Hz之间的频率区域。其表示簧上共振频率与?#19978;?#20849;振频率之间的区域,但是更为优选的是,在被识别为跳动区域的3Hz至6Hz之间的频率区域中检测出的规定振幅下将饱和度设定得低。由此,能 够抑制跳动区域中的高频振动,避免乘车感觉变差。
[实施例2]
接着,说明实施例2。基本结构与实施例1相同,因此只说明不同点。
图29是表示实施例2的车辆的控制装置的控制结构的控制框图。在实施例1中,具备发动机控制器1a、制动器控制器2a以及S/A控制器3a,各个致动器具备独立的车轮速度反馈?#20302;场?#23545;于此,在实施例2中,关于发动机控制器1a,与实施例1同样地具备独立的车轮速度反馈控制?#20302;常?#20851;于制动器20和S/A 3,具备根据由天棚控制部33a运算出的控制量来进行控制的车轮速度反馈控制?#20302;常?#36825;一点不同。下面,详细记述在天棚控制部中运算制动器控制量和阻尼力控制量的结构。
[天棚控制部的结构]
在实施例2的车辆的控制装置中,作为达成簧上姿势控制的致动器,具备发动机1、制动器20以及S/A 3这三个。其中,在天棚控制部33a中,关于S/A3,将弹起率、侧倾率、俯仰率这三个作为控制对象,关于制动器20,将俯仰?#39318;?#20026;控制对象。在此,为了针对作用不同的多个致动器分配控制量来控制簧上状态,而需要使用各个致动器所共通的控制量。在实施例2中,通过使用由上述行驶状态估计部32估计出的簧上速度,能够确定针对各致动器的控制量。
弹起方向的天棚控制量为
FB=CskyB·dB,
侧倾方向的天棚控制量为
FR=CskyR·dR,
俯仰方向的天棚控制量为
FP=CskyP·dP。
FB作为弹起姿势控制量被发送到S/A 3,FR是只在S/A 3中实施的控制,因此作为侧倾姿势控制量被发送到阻尼力控制部35。
接着,说明俯仰方向的天棚控制量FP。俯仰控制通过制动器20和S/A 3进行。
图30是表示实施例2的进行俯仰控制时的各致动器控制量计算处理的控制框图。天棚控制部33a具有:第一目标姿势控制量运算部331,其运算作为所有的致动器能够共同使用的控制量的目标俯仰率;制动器姿势控制量运算部334,其运算由制动器20达成的制动器姿势控制量;以及S/A姿势控制量运算部336,其运算由S/A 3达成的S/A姿势控制量。
在本?#20302;车?#22825;棚控制中,由于将进行动作以抑制俯仰率的情形作为第一优先,因此第一目标姿势控制量运算部331将俯仰率直接输出(以下将该俯仰率记载为第一目标姿势控制量。)。在制动器姿势控制量运算部334内,为了不给乘客带来不舒服的感觉而设定了对制动扭矩控制量进行限制的限制值(此外,稍后详细记述限制值。)。由此,在将制动扭矩控制量换算为前后加速度时进行了限制以使其在规定前后加速度?#27573;?#20869;(根据乘客的不舒服的感觉、致动器的寿命等求出的限制值)。因此,根据第一目标姿势控制量运算制动器姿势控制量,在运算出限制值以上的值的情况下,输出根据限制值而能够达成的俯仰率抑制量(以下记载为制动器姿势控制量。)。此时,针对后述的第二目标姿势控制量运算部335输出在换算部3344中换算为俯仰率得到的值。另外,在制动器控制部2a中,根据与限制值对应的制动器姿势控制量来运算制动扭矩控制量(或减速度),并输出到制动器控制部件2。此外,制动器姿势控制量运算部334的运算内容与实施例1的制动俯仰控制相同,因此省?#36816;?#26126;。
第二目标姿势控制量运算部335运算第一目标姿势控制量与制动器姿势控制量的偏差即第二目标姿势控制量,并输出到S/A姿势控制量运算部336。S/A姿势控制量运算部336输出与第二目标姿势控制量相应的俯仰姿势控制量。阻尼力控制部35根据弹起姿势控制量、侧倾姿势控制量以及俯仰姿势控制量(以下将它们进行统称来记载为S/A姿势控制量。)来运算阻尼力控制量,并输出到S/A 3。
如上所述,关于俯仰率,运算第一目标姿势控制量,接着,根据第一目标姿势控制量与制动器姿势控制量的偏差即第二目标姿势控制量来运算S/A姿势控制量。由此,能够通过制动器20的控制来减少S/A 3进行的俯仰率控制量,因此能够使S/A 3能够控制的区域比较窄,从而能够通过廉价的S/A 3达成簧上姿势控制。
另外,当使S/A 3的控制量增大时,基本上阻尼力增大。阻尼力增大是指形成为硬的悬架特性,因此在从路面侧输入了高频振动的情况下,容易传递高频输入,破坏乘客的舒适性(以下记载为高频振动特性的恶化)。对于此,通过不进行S/A 3的俯仰控制,能够避免在俯仰率小的场景中的高频振动的恶化。对于此,通过制动器20之类的不因路面输入而影响振动传递特性的致动器来抑制俯仰率,并使S/A 3的控制量下?#25285;?#30001;此能够避免高频振动特性的恶化。通过在S/A 3之前决定制动器2的控制量,能?#25442;?#24471;以上的效果。
本申请基于日本专利申请2012-067073号和特愿2012-238932号。在此引用这些专利申请的内容。

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