專利名稱：用于車輛的穩(wěn)定器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的可以改變穩(wěn)定器的抗扭剛度的穩(wěn)定器裝置。
背景技術(shù)：
日本公表(PCT)專利公布否.2002-518245公開了一種傳統(tǒng)的包括有電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的車輛穩(wěn)定器裝置，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器包括電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)，并且被置于分段式穩(wěn)定器的兩個(gè)部分之間，從而圍繞穩(wěn)定器的軸相對(duì)于穩(wěn)定器的另一個(gè)部分來旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定器的一個(gè)部分。在該穩(wěn)定器裝置中，應(yīng)當(dāng)流過電動(dòng)機(jī)從而抑制車輛側(cè)傾的目標(biāo)電流被確定，并且流過電動(dòng)機(jī)的電流被增大或者減小，以使被確定的目標(biāo)電流流過電動(dòng)機(jī)。
在傳統(tǒng)的裝置中，減速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩隨流過電動(dòng)機(jī)的不斷增大的電流而以一定的梯度增大(正效率)。但是，當(dāng)流過電動(dòng)機(jī)的電流在此狀態(tài)下被逐漸減小時(shí)，減速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩不會(huì)跟隨不斷減小的電流而立即減小，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)由于減速機(jī)構(gòu)等的摩擦而保持在停止?fàn)顟B(tài)(鎖止?fàn)顟B(tài))中，由此輸出轉(zhuǎn)矩被保持在增大的水平。此后，當(dāng)流過電動(dòng)機(jī)的電流減小到一定的水平時(shí)，因?yàn)橛煞€(wěn)定器產(chǎn)生的恢復(fù)力，輸出轉(zhuǎn)矩開始跟隨流過電動(dòng)機(jī)的不斷減小的電流，而一定的梯度減小(逆效率)。如上所述，在輸出轉(zhuǎn)矩已經(jīng)達(dá)到一定的水平時(shí)的時(shí)間點(diǎn)和輸出轉(zhuǎn)矩開始跟隨流過電動(dòng)機(jī)的不斷減小的電流而減小時(shí)的時(shí)間點(diǎn)之間出現(xiàn)延遲時(shí)間，因此，減速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩不能跟隨流過電動(dòng)機(jī)的電流，結(jié)果帶來響應(yīng)性的劣化。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前面的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的為提供一種用于車輛的穩(wěn)定器裝置，其可以改善電流減小期間電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的輸出轉(zhuǎn)矩對(duì)于流過電動(dòng)機(jī)的電流的響應(yīng)性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于車輛的穩(wěn)定器裝置，包括具有兩個(gè)部分的分段式穩(wěn)定器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，其由電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成，并且被置于所述穩(wěn)定器的所述兩個(gè)部分之間，以使所述穩(wěn)定器的一個(gè)部分相對(duì)于所述穩(wěn)定器的另一個(gè)部分繞所述穩(wěn)定器的軸旋轉(zhuǎn)；目標(biāo)電流確定裝置，用于確定為了抑制所述車輛的側(cè)傾應(yīng)當(dāng)流過所述電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)電流；電流控制裝置，用于增大和減小流過所述電動(dòng)機(jī)的電流，使得所述被確定的目標(biāo)電流流過所述電動(dòng)機(jī)；增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)對(duì)于增大流過所述電動(dòng)機(jī)的電流的控制的結(jié)束；和電流減小控制裝置，用于響應(yīng)于所述增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置對(duì)于所述電流增大控制的結(jié)束的檢測(cè)，將流過所述電動(dòng)機(jī)的電流減小預(yù)定的量。
在此情況下，所述增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置可以包括實(shí)際電流檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)流過所述電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流；和電流吻合檢測(cè)裝置，用于在進(jìn)行對(duì)于增大流過所述電動(dòng)機(jī)的電流的所述控制時(shí)檢測(cè)所述被確定的目標(biāo)電流和所述檢測(cè)到的實(shí)際電流之間的差變?yōu)樾∮陬A(yù)定的值。
所述預(yù)定的量等于在所述增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述電流增大控制的結(jié)束時(shí)的所述被確定的目標(biāo)電流和如下的電流之間的差，所述電流為在對(duì)于減小流過所述電動(dòng)機(jī)的電流的控制過程中，獲得等于如下輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩所需的電流，所述輸出轉(zhuǎn)矩為作為所述被確定的目標(biāo)電流流過所述電動(dòng)機(jī)的結(jié)果所獲得的所述減速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩。
當(dāng)對(duì)于增大流過電動(dòng)機(jī)的電流的控制的結(jié)束被檢測(cè)到時(shí)，流過電動(dòng)機(jī)的電流被減小預(yù)定的量。此操作縮短或者消除了在電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的輸出轉(zhuǎn)矩已經(jīng)達(dá)到預(yù)定水平的時(shí)間點(diǎn)和輸出轉(zhuǎn)矩開始跟隨流過電動(dòng)機(jī)的不斷減小的電流而減小的時(shí)間點(diǎn)之間的延遲時(shí)間。因此，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的輸出轉(zhuǎn)矩被控制而減小時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的輸出轉(zhuǎn)矩可靠地跟隨流過電動(dòng)機(jī)的電流，由此可以改善響應(yīng)性。


本發(fā)明的各種其他的目的、特征和許多附帶的優(yōu)點(diǎn)將被容易地了解，因?yàn)楫?dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參考后面的對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，這些將被更好的理解，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于車輛的穩(wěn)定器裝置的整體示意圖；圖2是由圖1的電子控制單元執(zhí)行的電流增大-減小控制程序的流程圖；圖3是示出了穩(wěn)定因子隨車速變化的特性的曲線圖，該特性被存儲(chǔ)在設(shè)置在電子控制單元中的穩(wěn)定因子表中；圖4是示出了系數(shù)值隨側(cè)向加速度的絕對(duì)值變化的特性的曲線圖，該特性被存儲(chǔ)在設(shè)置在電子控制單元中的系數(shù)表中；圖5是示出了目標(biāo)側(cè)傾角度隨計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度變化的特性的曲線圖，該特性被存儲(chǔ)在設(shè)置在電子控制單元的側(cè)傾角度表中；以及圖6是用于描述減速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩隨流過電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流的絕對(duì)值變化的特性的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1是示出了其中根據(jù)本發(fā)明的穩(wěn)定器裝置被應(yīng)用于車輛的前輪的情況的整體示意圖。
此穩(wěn)定器裝置包括兩個(gè)分開的穩(wěn)定器構(gòu)件11和12。這些穩(wěn)定器構(gòu)件11和12在其外端通過輪側(cè)構(gòu)件分別被連接到左右前輪Wfl和Wfr上。穩(wěn)定器構(gòu)件11和12的中間部分分別通過軸承13和14被支撐在車身BD上，以使穩(wěn)定器構(gòu)件11和12可以繞軸旋轉(zhuǎn)。
由電動(dòng)機(jī)15和減速機(jī)構(gòu)16構(gòu)成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器被置于穩(wěn)定器構(gòu)件11和12之間。穩(wěn)定器構(gòu)件11的內(nèi)端被連接到電動(dòng)機(jī)15的定子上，穩(wěn)定器構(gòu)件12的內(nèi)端被連接到減速機(jī)構(gòu)16的輸出軸上。此構(gòu)造可以允許電動(dòng)機(jī)15使穩(wěn)定器構(gòu)件12繞軸相對(duì)于穩(wěn)定器構(gòu)件11旋轉(zhuǎn)。值得注意的是，減速機(jī)構(gòu)16被設(shè)計(jì)成減速機(jī)構(gòu)16的輸出軸沿與電動(dòng)機(jī)15的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)車身BD向右側(cè)傾時(shí)，為了抑制該側(cè)傾，使穩(wěn)定器構(gòu)件12沿圖1中的逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，于是車身BD和右前輪Wfr之間的距離增大。在此情況下，電動(dòng)機(jī)15被驅(qū)動(dòng)以沿圖1中的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即沿正方向旋轉(zhuǎn)，以便使減速機(jī)構(gòu)16的輸出軸沿圖1中的逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即沿反方向旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，當(dāng)車身BD向左側(cè)傾時(shí)，為了抑制該側(cè)傾，使穩(wěn)定器構(gòu)件12沿圖1中的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，于是車身BD和右前輪Wfr之間的距離減小。在此情況下，電動(dòng)機(jī)15被驅(qū)動(dòng)以沿圖1中的逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即沿反方向旋轉(zhuǎn)，以便使減速機(jī)構(gòu)16的輸出軸沿圖1中的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即沿正方向旋轉(zhuǎn)。
穩(wěn)定器裝置還包括電子控制電路，該電子控制電路包括車速傳感器21、轉(zhuǎn)向角度傳感器22、側(cè)向加速度傳感器23、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角度傳感器24、電子控制單元25和驅(qū)動(dòng)電路26。車速傳感器21檢測(cè)車速V。轉(zhuǎn)向角度傳感器22檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角度θh。當(dāng)通過轉(zhuǎn)向角度傳感器22所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角度θh為零時(shí)，轉(zhuǎn)向盤位于中立位置。當(dāng)轉(zhuǎn)向角度θh為正時(shí)，該轉(zhuǎn)向角度表示轉(zhuǎn)向盤沿逆時(shí)針方向的操作量。當(dāng)轉(zhuǎn)向角度θh為負(fù)時(shí)，該轉(zhuǎn)向角度表示轉(zhuǎn)向盤沿順時(shí)針方向的操作量。側(cè)向加速度傳感器23檢測(cè)車輛沿車輛的左-右方向的側(cè)向加速度Gy。當(dāng)通過側(cè)向加速度傳感器23所檢測(cè)到的側(cè)向加速度Gy為正時(shí)，在車身中產(chǎn)生向右的加速度。當(dāng)側(cè)向加速度Gy為負(fù)時(shí)，在車身中產(chǎn)生向左的加速度。電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角度傳感器24由例如旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成，并且檢測(cè)電動(dòng)機(jī)15的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度θm。
電子控制單元25由微型計(jì)算機(jī)形成，其包括CPU、ROM和RAM作為主要組件。此電子控制單元25以預(yù)定短的間隔重復(fù)地執(zhí)行圖2的電流增大-減小控制程序，以由此通過驅(qū)動(dòng)電路26驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)15。驅(qū)動(dòng)電路26根據(jù)來自電子控制單元25的指令控制流過電動(dòng)機(jī)15的電流。驅(qū)動(dòng)電路26包括實(shí)際電流檢測(cè)傳感器26a，其檢測(cè)通過電動(dòng)機(jī)15的實(shí)際電流Im并且將指示被檢測(cè)出的實(shí)際電流Im的信號(hào)輸出到電子控制單元25。值得注意的是，實(shí)際電流Im的極性表示流過電動(dòng)機(jī)15的電流的方向。就是說，當(dāng)實(shí)際電流Im為正時(shí)，電流以使得電動(dòng)機(jī)15沿正方向旋轉(zhuǎn)的方向流過電動(dòng)機(jī)15。當(dāng)實(shí)際電流Im為負(fù)時(shí)，電流以使得電動(dòng)機(jī)15沿反方向旋轉(zhuǎn)的方向流過電動(dòng)機(jī)15。
接著，將描述具有上述構(gòu)造的實(shí)施例的操作。電子控制單元25以預(yù)定短的間隔重復(fù)地執(zhí)行圖2的電流增大-減小控制程序。電子控制單元25從步驟S10開始電流增大-減小控制程序。在步驟S12中，電子控制單元25獲取通過車速傳感器21檢測(cè)到的車速V、通過轉(zhuǎn)向角度傳感器22檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角度θh、通過側(cè)向加速度傳感器23檢測(cè)到的車輛的側(cè)向加速度Gy、通過電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角度傳感器24檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)15轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度θm、以及通過實(shí)際電流檢測(cè)傳感器26a檢測(cè)到的實(shí)際電流Im。
首先，將描述其中車輛在平坦的路面上直行的情況。在此情況下，如將在后面所更詳細(xì)地描述的那樣，在步驟S12中獲取的轉(zhuǎn)向角度θh、側(cè)向加速度Gy以及流過電動(dòng)機(jī)15的實(shí)際電流Im基本為零。因此，在步驟S16中計(jì)算出的估計(jì)側(cè)向加速度G是t、在步驟S20中得到的計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*、以及在步驟S28中計(jì)算出的并且被使得流過電動(dòng)機(jī)15的目標(biāo)電流I*基本變?yōu)榱?。因此，電子控制單?5在步驟S32和S34是作出“是”的判定，并且在步驟S36中作出“否”的判定。因此，電子控制單元25進(jìn)行到步驟S38，從而控制電動(dòng)機(jī)15，使得實(shí)際電流Im變成等于目標(biāo)電流I*，即零。就是說，電子控制單元25在步驟S44結(jié)束對(duì)于此程序的當(dāng)前的執(zhí)行，而不操作電動(dòng)機(jī)15。
接著，將描述車輛在車輛直行的狀態(tài)下向左轉(zhuǎn)的情況。在此情況下，在以與上述情況中的相同方式進(jìn)行步驟S12的處理之后，電子控制單元25進(jìn)行到步驟S14，從而基于在步驟S12獲取的車速V并且參考設(shè)置在電子控制單元25的ROM中的穩(wěn)定因子表，計(jì)算穩(wěn)定因子Kh。如圖3所示，穩(wěn)定因子表存儲(chǔ)隨車速V變化并且表示轉(zhuǎn)向穩(wěn)定程度的穩(wěn)定因子Kh。當(dāng)車速V不大于第一預(yù)定速度時(shí)(低速區(qū))，穩(wěn)定因子Kh被保持在恒定的值，當(dāng)車速V超過所述預(yù)定車速時(shí)(中速區(qū))，穩(wěn)定因子Kh與車速V的增大成比例地增大，并且當(dāng)車速V超過高于第一速度的第二速度時(shí)(高速區(qū))，穩(wěn)定因子Kh被保持在恒定的值。在步驟S14的處理之后，電子控制單元25進(jìn)行到步驟S16，從而由在步驟S12中獲取的車速V和轉(zhuǎn)向角度θh和在步驟S14中計(jì)算出的穩(wěn)定因子Kh來計(jì)算估計(jì)側(cè)向加速度G是t。估計(jì)側(cè)向加速度G是t由下式(1)表示G是t＝θh·V2·{1/(Kh·V2+1)}·(1/L)·(1/Rs)(1)
其中，L為表示軸距的常數(shù)，并且Rs為表示中性轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比。
接著，在步驟S18中，電子控制單元25基于在步驟S12中獲取的側(cè)向加速度Gy的絕對(duì)值|Gy|并參考設(shè)置在電子控制單元25的ROM中的系數(shù)表，計(jì)算系數(shù)K1。如圖4所示，系數(shù)表存儲(chǔ)系數(shù)K1，所述系數(shù)K1隨側(cè)向加速度Gy的絕對(duì)值|Gy變化，并被用于將在下面所述的(2)的計(jì)算。當(dāng)側(cè)向加速度Gy的絕對(duì)值|Gy|不大于一預(yù)定值時(shí)，系數(shù)K1被保持在1。當(dāng)側(cè)向加速度Gy的絕對(duì)值|Gy|超過該預(yù)定值時(shí)，系數(shù)K1與絕對(duì)值|Gy|的增大成比例地從1減小到0。當(dāng)側(cè)向加速度Gy的絕對(duì)值|Gy|進(jìn)一步增大，系數(shù)K1被保持在0。在步驟S18的處理之后，電子控制單元25進(jìn)行到步驟S20，從而合并在步驟S12中獲取的側(cè)向加速度Gy和在步驟S16中計(jì)算出的估計(jì)側(cè)向加速度G是t，同時(shí)通過引入在步驟S18中計(jì)算出的系數(shù)K1，對(duì)它們進(jìn)行加權(quán)，由此得到計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*。計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*由下式(2)表示。
Gy*＝K1·G是t+(1-K1)Gy (2)接著，在步驟22中，電子控制單元25基于計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*并參考設(shè)置在電子控制單元25的ROM中的側(cè)傾角度表，計(jì)算目標(biāo)側(cè)傾角度RA*。如圖5所示，側(cè)傾角度表存儲(chǔ)目標(biāo)側(cè)傾角度RA*的當(dāng)計(jì)算目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*從0增大到一預(yù)定正值時(shí)增大的變化，以及目標(biāo)側(cè)傾角度RA*的當(dāng)計(jì)算目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*從0減小到一預(yù)定負(fù)值時(shí)減小的變化。目標(biāo)側(cè)傾角度RA*的符號(hào)表示車身BD的側(cè)傾方向。具體地，當(dāng)目標(biāo)側(cè)傾角度RA*為正時(shí)，車身BD向右側(cè)傾，并且當(dāng)目標(biāo)側(cè)傾角度RA*為負(fù)時(shí)，車身BD向左側(cè)傾。在本時(shí)間點(diǎn)，因?yàn)檐囕v正在向左轉(zhuǎn)，所以車身BD處在向右側(cè)傾的狀態(tài)。因此，計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*和目標(biāo)側(cè)傾角度RA*兩者都為正。
接著，在步驟S24，電子控制單元25計(jì)算減速機(jī)構(gòu)16的目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩T*。具體地，基于計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*，電子控制單元25首先計(jì)算滿足計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)傾角度RA*的繞車輛縱向軸的側(cè)傾力矩。隨后，電子控制單元25通過例如從側(cè)傾力矩中減去由懸掛彈簧產(chǎn)生的側(cè)傾力矩來校正該側(cè)傾力矩，以由此計(jì)算穩(wěn)定器裝置的側(cè)傾力矩份額。最后，電子控制單元25考慮穩(wěn)定器構(gòu)件11和12的幾何構(gòu)造(例如沿車輛的縱向所測(cè)量的臂長(zhǎng)度和安裝狀態(tài))，由穩(wěn)定器構(gòu)件裝置的側(cè)傾力矩份額計(jì)算減速機(jī)構(gòu)16的目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩T*。
接著，在步驟S26中，電子控制單元25考慮減速機(jī)構(gòu)16的減速特性(例如減速比和效率)，由計(jì)算出的目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩T*計(jì)算目標(biāo)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm*。在步驟S26的處理之后，電子控制單元25進(jìn)行到步驟S28，從而通過將計(jì)算出的目標(biāo)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm*除以系數(shù)Kt(轉(zhuǎn)矩常數(shù))，計(jì)算出電動(dòng)機(jī)15的目標(biāo)電流I*。在此情況下，因?yàn)檐嚿鞡D處在向右側(cè)傾的狀態(tài)，所以為了抑制此側(cè)傾，電子控制單元25驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)15，使得正的目標(biāo)電流I*流過電動(dòng)機(jī)15并且電動(dòng)機(jī)15因此沿正方向旋轉(zhuǎn)。
隨后，在步驟S30，電子控制單元25對(duì)在步驟S12中獲取的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角度θm求導(dǎo)，以由此得到電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度θmv。值得注意的是，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度θmv的符號(hào)表示電動(dòng)機(jī)15的旋轉(zhuǎn)方向。就是說，當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度θmv為正時(shí)，電動(dòng)機(jī)15沿正旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度θmv為負(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)15沿反旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
接著，在步驟S32中，電子控制單元25判定計(jì)算出的目標(biāo)電流I*和檢測(cè)到的實(shí)際電流Im之間的差的絕對(duì)值(＝|I*-Im|)是否等于或小于預(yù)定值ΔI。此預(yù)定值ΔI被設(shè)為非常小的值，以判定實(shí)際電流Im已經(jīng)接近并且基本等于目標(biāo)電流I*。當(dāng)在目標(biāo)電流I*由于計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*的增大而已經(jīng)增大之后實(shí)際電流Im還沒有等于目標(biāo)電流I*時(shí)，電子控制單元25在步驟S32中作出“否”的判定，并且隨后進(jìn)行到步驟S38，從而使電動(dòng)機(jī)15沿正方向旋轉(zhuǎn)，使得實(shí)際電流Im變?yōu)榈扔谀繕?biāo)電流I*。在步驟38的處理之后，電子控制單元25進(jìn)行到步驟S44，從而結(jié)束對(duì)于本程序的當(dāng)前的執(zhí)行。此后，在步驟12到S28中，目標(biāo)電流I*根據(jù)車輛的側(cè)傾狀態(tài)被重新計(jì)算，并且當(dāng)被重新計(jì)算出的目標(biāo)電流I*和實(shí)際電流Im之間的差的絕對(duì)值(＝|I*-Im|)大于預(yù)定值ΔI時(shí)，步驟S32的處理和步驟S38的處理被重復(fù)進(jìn)行，由此車身BD向右的側(cè)傾被抑制。
當(dāng)在此狀態(tài)下電子控制單元25在步驟S32中作出“是”的判定，即判定目標(biāo)電流I*和實(shí)際電流Im之間的差的絕對(duì)值(＝|I*-Im|)已經(jīng)變?yōu)榈扔诨蛐∮陬A(yù)定值ΔI時(shí)，電子控制單元25進(jìn)行步驟S34和隨后的步驟的處理。在步驟S34中，電子控制單元25判定實(shí)際電流Im是為正還是為負(fù)。在步驟S36，電子控制單元25判定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度θmy是為正還是為負(fù)。在此情況下，為了抑制車身BD向右的側(cè)傾，電動(dòng)機(jī)15的正旋轉(zhuǎn)已被繼續(xù)，同時(shí)正的實(shí)際電流Im已被增大。因此，電子控制單元25在步驟S34和S36中作出“是”的判定，然后進(jìn)行步驟S40的處理。
在步驟S40中，電子控制單元25進(jìn)行電流減小控制，從而將實(shí)際電流Im減小到由I*-I*(1-ηp·ηn)計(jì)算出的電流。這里，ηp表示圖6中所示的線OA的斜率，所述線OA表示在增大實(shí)際電流Im的控制過程中，實(shí)際電流Im和減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩相對(duì)于實(shí)際電流Im的正效率；并且ηn表示圖6中所示的線OB的斜率，所述線OB表示在減小實(shí)際電流Im的控制過程中，實(shí)際電流Im和減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即實(shí)際電流Im相對(duì)于減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩的逆效率。此外，I*(1-ηp·ηn)表示對(duì)應(yīng)于例如圖6中所示的點(diǎn)a和b之間的差的預(yù)定電流量。此電流量等于在上述步驟S32中的檢測(cè)時(shí)間處被確定的目標(biāo)電流I*(例如，在線OA上的點(diǎn)a)和在控制實(shí)際電流Im的減小過程中獲取這樣的輸出轉(zhuǎn)矩所需的電流(例如，在線BO上的點(diǎn)b)之間的差，該輸出轉(zhuǎn)矩等于當(dāng)目標(biāo)電流I*流過電動(dòng)機(jī)15時(shí)所得到的減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩。
如上所述，當(dāng)電子控制單元25在步驟S32、S34和S36中作出“是”的判定時(shí)，流過電動(dòng)機(jī)15的電流被從目標(biāo)電流I*減小了預(yù)定的電流量(＝I*(1-ηp·ηn))。因此，在減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩已經(jīng)達(dá)到預(yù)定水平的時(shí)間點(diǎn)和減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩開始跟隨流過電動(dòng)機(jī)15的不斷減小的電流而減小的時(shí)間點(diǎn)之間不出現(xiàn)延遲時(shí)間。因此，當(dāng)減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩被控制而減小時(shí)，減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩可靠地跟隨流過電動(dòng)機(jī)15的電流，由此，電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的響應(yīng)性被改善。
同時(shí)，即使當(dāng)電子控制單元25在步驟S32和S34中作出“是”的判定時(shí)，例如在由于右前輪Wfr越過了路上的物體，穩(wěn)定器構(gòu)件12和減速機(jī)構(gòu)16的輸出軸被順時(shí)針旋轉(zhuǎn)而使得電動(dòng)機(jī)15被反向旋轉(zhuǎn)的情況下，或者在減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩與穩(wěn)定器構(gòu)件12的扭力平衡而使得電動(dòng)機(jī)15暫時(shí)停止的情況下，電子控制單元25也在步驟S36中作出“否”的判定。在這樣的情況下，電子控制單元25進(jìn)行步驟S38的處理。就是說，由于下面的原因，實(shí)際電流Im被控制變成等于目標(biāo)電流I*，以由此維持電動(dòng)機(jī)15的操作。在實(shí)際電流Im被控制而增大的期間，電動(dòng)機(jī)15一般處在正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。因此，在電動(dòng)機(jī)15被反向旋轉(zhuǎn)或者停止的情況下，從行駛穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來看，將實(shí)際電流Im控制到目標(biāo)電流I*被認(rèn)為是優(yōu)選的。
接著，將描述車輛在車輛直行的狀態(tài)下向右轉(zhuǎn)的情況。在此情況下，在以與上述情況中的相同方式進(jìn)行步驟S12到S30的處理。因?yàn)檐囕v在向右轉(zhuǎn)，車身BD處在向左側(cè)傾的狀態(tài)。因此，計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*和目標(biāo)側(cè)傾角度RA*兩者都變?yōu)樨?fù)的。為了抑制該側(cè)傾，電子控制單元25驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)15，使得負(fù)的目標(biāo)電流I*流過電動(dòng)機(jī)15，電動(dòng)機(jī)15于是沿反方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)在步驟S32中電子控制單元25作出“否”的判定，即因?yàn)閷?shí)際電流Im還沒有達(dá)到目標(biāo)電流I*，而判定目標(biāo)電流I*和檢測(cè)到的實(shí)際電流Im之間的差的絕對(duì)值(＝|I*-Im|)大于預(yù)定值ΔI時(shí)，電子控制單元25進(jìn)行到步驟S38，從而沿反方向旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)15，使得實(shí)際電流Im變?yōu)榈扔谀繕?biāo)電流I*。此后，在步驟12到S28中，目標(biāo)電流I*根據(jù)車輛的向左側(cè)傾狀態(tài)被重新計(jì)算，并且當(dāng)被重新計(jì)算出的目標(biāo)電流I*和實(shí)際電流Im之間的差的絕對(duì)值(＝|I*-Im|)大于預(yù)定值ΔI時(shí)，步驟S32的處理和步驟S38的處理被重復(fù)進(jìn)行，由此車身BD向左的側(cè)傾被抑制。
當(dāng)在此狀態(tài)下電子控制單元25在步驟S32中作出“是”的判定，即判定目標(biāo)電流I*和實(shí)際電流Im之間的差的絕對(duì)值(＝|I*-Im|)已經(jīng)變?yōu)榈扔诨蛐∮陬A(yù)定值ΔI時(shí)，電子控制單元25進(jìn)行步驟S34和隨后的步驟的處理。在此情況下，與上述的情況相反，為了抑制車身BD的向左側(cè)傾，電動(dòng)機(jī)15的反向旋轉(zhuǎn)已被繼續(xù)，而負(fù)的實(shí)際電流Im已被減小。因此，電子控制單元25在步驟S34和S42中作出“否”的判定，并且隨后進(jìn)行步驟S40的處理。
同樣在此情況下，由于步驟S40的處理，流過電動(dòng)機(jī)15的電流被從目標(biāo)電流I*增加了預(yù)定的電流量(＝I*(1-ηp·ηn))。但是，在此情況下，目標(biāo)電流I*是負(fù)的，流過電動(dòng)機(jī)15的電流的大小(絕對(duì)值)被減小，如在上述的車輛向左轉(zhuǎn)的情形中一樣。所以，在減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩已經(jīng)達(dá)到預(yù)定水平的時(shí)間點(diǎn)和減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩開始跟隨流過電動(dòng)機(jī)15的不斷減小的電流而減小的時(shí)間點(diǎn)之間不出現(xiàn)延遲時(shí)間。因此，減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩可靠地跟隨流過電動(dòng)機(jī)15的電流，由此，電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的響應(yīng)性被改善。
同時(shí)，即使當(dāng)電子控制單元25在步驟S32中作出“是”而在步驟S34中作出“否”的判定時(shí)，如上述步驟S36的情況下一樣，例如在由于左前輪Wfl越過了路上的物體，穩(wěn)定器構(gòu)件12相對(duì)于穩(wěn)定器構(gòu)件11被逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)而使得電動(dòng)機(jī)15被正向旋轉(zhuǎn)的情況下，或者在電動(dòng)機(jī)15如上述情況一樣暫時(shí)停止的情況下，電子控制單元25也在步驟S42中作出“是”的判定。在這樣的情況下，電子控制單元25進(jìn)行到步驟S38，從而控制實(shí)際電流Im，使得實(shí)際電流Im變成等于目標(biāo)電流I*，以由此維持電動(dòng)機(jī)15的操作。
接著，將描述在車輛直行時(shí)，車身BD由于例如左前輪Wfl越過了路上的物體而向右側(cè)傾的情況。在此情況下，如在上述的車身BD由于車輛的左轉(zhuǎn)而向右側(cè)傾的情況一樣，在步驟S12到S30的處理之后，電子控制單元25進(jìn)行步驟S32到S40的處理。結(jié)果，車身BD的向右側(cè)傾被抑制，并且減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩可靠地跟隨流過電動(dòng)機(jī)15的電流，由此響應(yīng)性被改善。
接著，將描述在車輛直行時(shí)，車身BD由于例如右前輪Wfr越過了路上的物體而向左側(cè)傾的情況。在此情況下，如在上述的車身BD由于車輛的右轉(zhuǎn)而向左側(cè)傾的情況一樣，在步驟S12到S30的處理之后，電子控制單元25進(jìn)行步驟S32、S34、S42、S38和S40的處理。結(jié)果，車身BD的向左側(cè)傾被抑制，并且減速機(jī)構(gòu)16的輸出轉(zhuǎn)矩可靠地跟隨流過電動(dòng)機(jī)15的電流，由此響應(yīng)性被改善。
雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于該實(shí)施例，并且可以以各種方式被修改而不偏離本發(fā)明的范圍。
在上述的實(shí)施例中，本發(fā)明的穩(wěn)定器裝置被應(yīng)用于車輛的前輪。但是，本發(fā)明的穩(wěn)定器裝置可以應(yīng)用于車輛的后輪。
在上述的實(shí)施例中，計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*從由車速傳感器21檢測(cè)到的車速V、由轉(zhuǎn)向角度傳感器22檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角度θh以及由側(cè)向加速度傳感器23檢測(cè)到的車輛的側(cè)向加速度Gy所獲得。但是，計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度Gy*可以僅從檢測(cè)到的車速V和檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角度θh所獲得，或者僅從檢測(cè)到的側(cè)向加速度Gy所獲得。
在上述的實(shí)施例中，通過使用實(shí)際電流檢測(cè)傳感器26a，用于檢測(cè)流過電動(dòng)機(jī)15的實(shí)際電流Im，進(jìn)行對(duì)于計(jì)算出的目標(biāo)電流I*和檢測(cè)到的實(shí)際電流Im之間的差的絕對(duì)值(＝|I*-Im|)是否已經(jīng)變得小于預(yù)定值的判定，從而檢測(cè)對(duì)于增大目標(biāo)電流I*的控制的結(jié)束。但是，此外或者可作為替代的，可以基于如下的事實(shí)，即由電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角度傳感器24檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)15轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度θm和基于目標(biāo)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm*計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)15轉(zhuǎn)子的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度之間的差的絕對(duì)值，檢測(cè)對(duì)于增大目標(biāo)電流I*的控制的結(jié)束。此外，通過使用轉(zhuǎn)矩傳感器，用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)15的輸出轉(zhuǎn)矩，可以基于如下的事實(shí)，即檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)15輸出轉(zhuǎn)矩和目標(biāo)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm*之間的差的絕對(duì)值，檢測(cè)對(duì)于增大目標(biāo)電流I*的控制的結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的穩(wěn)定器裝置，包括具有兩個(gè)部分的分段式穩(wěn)定器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，其由電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成，并且被置于所述穩(wěn)定器的所述兩個(gè)部分之間，以使所述穩(wěn)定器的一個(gè)部分相對(duì)于所述穩(wěn)定器的另一個(gè)部分繞所述穩(wěn)定器的軸旋轉(zhuǎn)；目標(biāo)電流確定裝置，用于確定為了抑制所述車輛的側(cè)傾應(yīng)當(dāng)流過所述電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)電流；電流控制裝置，用于增大和減小流過所述電動(dòng)機(jī)的電流，使得所述被確定的目標(biāo)電流流過所述電動(dòng)機(jī)；增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)對(duì)于增大流過所述電動(dòng)機(jī)的電流的控制的結(jié)束；和電流減小控制裝置，用于響應(yīng)于所述增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置對(duì)于所述電流增大控制的結(jié)束的檢測(cè)，將流過所述電動(dòng)機(jī)的電流減小預(yù)定的量。
2.如權(quán)利要求1所述的用于車輛的穩(wěn)定器裝置，其中，所述增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置包括實(shí)際電流檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)流過所述電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流；和電流吻合檢測(cè)裝置，用于在進(jìn)行對(duì)于增大流過所述電動(dòng)機(jī)的電流的所述控制時(shí)檢測(cè)所述被確定的目標(biāo)電流和所述檢測(cè)到的實(shí)際電流之間的差變?yōu)樾∮陬A(yù)定的值。
3.如權(quán)利要求2所述的穩(wěn)定器裝置，其中，所述增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置還包括旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向；和增大控制狀態(tài)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)對(duì)于增大流過所述電動(dòng)機(jī)的電流的所述控制是在所述電動(dòng)機(jī)在與流過所述電動(dòng)機(jī)的電流方向相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行的。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的用于車輛的穩(wěn)定器裝置，其中，所述預(yù)定的量等于在所述增大控制結(jié)束檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述電流增大控制的結(jié)束時(shí)的所述被確定的目標(biāo)電流和如下的電流之間的差，所述電流為在對(duì)于減小流過所述電動(dòng)機(jī)的電流的控制過程中，獲得等于如下輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩所需的電流，所述輸出轉(zhuǎn)矩為作為所述被確定的目標(biāo)電流流過所述電動(dòng)機(jī)的結(jié)果所獲得的所述減速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩。
5.如權(quán)利要求1所述的用于車輛的穩(wěn)定器裝置，其中，所述目標(biāo)電流確定裝置包括目標(biāo)側(cè)傾角度計(jì)算裝置，用于計(jì)算所述車輛的目標(biāo)側(cè)傾角度；和目標(biāo)電流計(jì)算裝置，用于計(jì)算應(yīng)該流過所述電動(dòng)機(jī)以使所述計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)傾角度變小的電流以及用于確定所述計(jì)算出的電流作為所述目標(biāo)電流。
6.如權(quán)利要求1所述的用于車輛的穩(wěn)定器裝置，其中，所述目標(biāo)電流確定裝置包括車速傳感器，用于檢測(cè)車速；轉(zhuǎn)向角度傳感器，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角度；側(cè)向加速度傳感器，用于檢測(cè)所述車輛的側(cè)向加速度；側(cè)向加速度估計(jì)裝置，用于根據(jù)所述檢測(cè)到的車速和所述檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角度，估計(jì)所述車輛的側(cè)向加速度；目標(biāo)側(cè)向加速度計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述檢測(cè)到的側(cè)向加速度和所述估計(jì)出的側(cè)向加速度，計(jì)算所述車輛的目標(biāo)側(cè)向加速度；目標(biāo)側(cè)傾角度計(jì)算裝置，用于通過使用所述計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)向加速度，計(jì)算所述車輛的所述目標(biāo)側(cè)傾角度；和目標(biāo)電流計(jì)算裝置，用于計(jì)算應(yīng)當(dāng)流過所述電動(dòng)機(jī)以使所述計(jì)算出的目標(biāo)側(cè)傾角度變小的所述電流以及用于確定所述計(jì)算出的電流作為所述目標(biāo)電流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于車輛的穩(wěn)定器裝置，其可以改善在電流減小期間電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器對(duì)于流過電動(dòng)機(jī)的電流的響應(yīng)性。電子控制單元從車速、轉(zhuǎn)向角度以及車輛的側(cè)向加速度計(jì)算電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)電流，并且增大和減小實(shí)際電流，使得計(jì)算出的目標(biāo)電流流過電動(dòng)機(jī)。在對(duì)于增大實(shí)際電流的控制過程中，當(dāng)目標(biāo)電流和實(shí)際電流之間的差變得小于預(yù)定值時(shí)，電子控制單元將實(shí)際電流減小預(yù)定的量。該預(yù)定的量等于在檢測(cè)所述差時(shí)被確定的目標(biāo)電流和如下電流之間的差，所述電流為在對(duì)于減小實(shí)際電流的控制過程中，獲得等于如下輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩所需的電流，所述輸出轉(zhuǎn)矩為作為目標(biāo)電流流過電動(dòng)機(jī)的結(jié)果所獲得的減速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩。
文檔編號(hào)B60L15/02GK1715096SQ20051007204
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
發(fā)明者武馬修一, 趙在成, 安井由行 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 愛信精機(jī)株式會(huì)社