專利名稱：車體振動(dòng)控制裝置以及車體振動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車體振動(dòng)控制裝置以及車體振動(dòng)控制方法。
背景技術(shù)：
以往，作為這種技術(shù)，例如存在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，基于轉(zhuǎn)向速度、橫加速度(橫G)、以及橫擺角加速度等來估計(jì)駕駛員的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，根據(jù)估計(jì)出的轉(zhuǎn)向狀態(tài)來增大對(duì)車體的振動(dòng)(例如車體的彈起、俯仰運(yùn)動(dòng))進(jìn)行抑制的減振控制中使用的反饋增益。由此，增大反饋值的絕對(duì)值，來更加可靠地抑制車體的彈起、俯仰運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車輛的操縱穩(wěn)定性的提高。專利文獻(xiàn)I :日本特開2008-179277號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在上述專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，雖然能夠抑制車體的振動(dòng)、即輪負(fù)荷的變動(dòng)，但是由于反饋值的絕對(duì)值增大，會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向響應(yīng)性的降低、側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的增大，從而有可能給駕駛員帶來不適感。本發(fā)明著眼于上述問題，其課題在于，在抑制輪負(fù)荷的變動(dòng)的同時(shí)使轉(zhuǎn)向響應(yīng)性的提高和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的抑制成為可能。用于解決問題的方案為了解決上述問題，本發(fā)明將驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自要求驅(qū)動(dòng)扭矩和路面干擾的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的方向。另外，將驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自轉(zhuǎn)彎阻力的成分的變動(dòng)進(jìn)行助長(zhǎng)的方向。一種車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于，具備扭矩附加單元，其對(duì)車輪附加驅(qū)動(dòng)扭矩；運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元，其根據(jù)駕駛員的要求驅(qū)動(dòng)扭矩、從路面施加于車輪的路面干擾以及通過轉(zhuǎn)向施加于車輪的轉(zhuǎn)彎阻力來估計(jì)車體底盤運(yùn)動(dòng)；抑制扭矩控制單元，其將上述扭矩附加單元要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成由上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元估計(jì)出的上述車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自上述要求驅(qū)動(dòng)扭矩的成分的變動(dòng)以及源自上述路面干擾的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的方向；以及助長(zhǎng)扭矩控制單元，其將上述扭矩附加單元要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成由上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元估計(jì)出的上述車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自上述轉(zhuǎn)彎阻力的成分的變動(dòng)進(jìn)行助長(zhǎng)的方向。 一種車體振動(dòng)控制方法，包括以下步驟運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟，根據(jù)駕駛員的要求驅(qū)動(dòng)扭矩、從路面施加于車輪的路面干擾以及通過轉(zhuǎn)向施加于車輪的轉(zhuǎn)彎阻力來估計(jì)車體底盤運(yùn)動(dòng)；抑制扭矩控制步驟，將要附加于車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成通過上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟估計(jì)出的上述車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自上述要求驅(qū)動(dòng)扭矩的成分的變動(dòng)以及源自上述路面干擾的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的方向；以及助長(zhǎng)扭矩控制單元，將要附加于車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成通過上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟估計(jì)出的上述車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自上述轉(zhuǎn)彎阻力的成分的變動(dòng)進(jìn)行助長(zhǎng)的方向。發(fā)明的效果根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在開始轉(zhuǎn)向操作之前，通過將驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)源自駕駛員的要求驅(qū)動(dòng)扭矩和路面干擾的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的方向，能夠抑制輪負(fù)荷的變動(dòng)。另外，在已開始轉(zhuǎn)向操作時(shí)，通過將驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)源自施加于車輪的轉(zhuǎn)彎阻力的成分的變動(dòng)進(jìn)行助長(zhǎng)的方向，能夠助長(zhǎng)俯沖(nose-down)運(yùn)動(dòng),從而能夠增大前輪的輪負(fù)荷，以能夠提高轉(zhuǎn)向響應(yīng)性。而且，通過在抑制輪負(fù)荷的變動(dòng)的同時(shí)提高轉(zhuǎn)向響應(yīng)性，能夠緩和橫加速度的變化，從而能夠抑制側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。由此，能夠在抑制輪負(fù)荷的變動(dòng)的同時(shí)使轉(zhuǎn)向響應(yīng)性的提高和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的抑制成為可能。


圖I是表示第一實(shí)施方式的車輛的概要結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖2是表示第一實(shí)施方式的車輛的功能結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示微處理器所執(zhí)行的程序的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表示驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16的動(dòng)作的流程圖。圖6是表示懸掛行程計(jì)算部21的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示懸掛行程計(jì)算部21的動(dòng)作的流程圖。圖8是用于說明懸架的行程量的計(jì)算方法的圖。圖9是表示前輪懸架幾何特性的坐標(biāo)圖。圖10是表示后輪懸架幾何特性的坐標(biāo)圖。圖11是用于說明車輛模型26的圖。圖12是用于說明扭矩指令值計(jì)算部19的動(dòng)作的說明圖。圖13是用于說明調(diào)諧增益的設(shè)定方向的說明圖。圖14是用于說明修正控制指令值K3 C的設(shè)定方法的說明圖。圖15是用于說明第一實(shí)施方式的車體振動(dòng)控制裝置的動(dòng)作的說明圖。圖16是用于說明第一實(shí)施方式的車體振動(dòng)控制裝置的應(yīng)用例的說明圖。圖17是表示第二實(shí)施方式的車輛的概要結(jié)構(gòu)的概念圖。圖18是表示微處理器所執(zhí)行的程序的結(jié)構(gòu)的框圖。圖19是表示驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16的結(jié)構(gòu)的框圖。圖20是表示驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16的動(dòng)作的流程圖。圖21是用于說明調(diào)節(jié)器增益以及調(diào)諧增益乘法運(yùn)算部的動(dòng)作的圖。圖22是表示調(diào)諧增益與車體速度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖23是表示調(diào)諧增益與車體速度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖24是表示調(diào)諧增益與車體速度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。附圖標(biāo)記說明7 :逆變器(扭矩附加單元100) ；8 :制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(扭矩附加單元100) ；9 :變速機(jī)(扭矩附加單元100) ；12 :制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)E⑶(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟、抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟)；13 :驅(qū)動(dòng)器要求扭矩運(yùn)算部(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟)；14:加法運(yùn)算器(抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟)；16 :驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟、抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟)；17:輸入變換部(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟)；18:車體振動(dòng)估計(jì)部(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟)；19:扭矩指令值計(jì)算部(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟、抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟)；22:上下力變換部(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟)；25:轉(zhuǎn)彎阻力估計(jì)部(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟)；26:車輛模型(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟)；27 :第一調(diào)節(jié)器(抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、抑制扭矩計(jì)算單元104) ；28 :第二調(diào)節(jié)器(抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、抑制扭矩計(jì)算單元104) ；29 :第三調(diào)節(jié)器(助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩計(jì)算單元106) ；30 :第一調(diào)諧增益乘法運(yùn)算部(抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元105) ；31 :第二調(diào)諧增益乘法運(yùn)算部(抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元105) ；32 :第三調(diào)諧增益乘法運(yùn)算部(助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟、助長(zhǎng)乘法運(yùn)算值計(jì)算單元107) ；33 :馬達(dá)扭矩變換部(扭矩附加單元100) ；50 :發(fā)動(dòng)機(jī)(扭矩附加單元100) ；51 :MT變速機(jī)(扭矩附加單元 100) ；52 :ECM(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟、抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟)。
具體實(shí)施例方式接著，參照附圖來說明本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式。(第一實(shí)施方式)本實(shí)施方式的車體振動(dòng)控制裝置裝載于前輪驅(qū)動(dòng)式的四輪電動(dòng)汽車上，通過對(duì)作為動(dòng)力源的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)所產(chǎn)生的扭矩進(jìn)行控制來控制車體底盤運(yùn)動(dòng)。具體地說，本實(shí)施方式的車體振動(dòng)控制裝置用于使輪負(fù)荷變動(dòng)的控制、轉(zhuǎn)向響應(yīng)性的提高以及側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的抑制成為可能。(結(jié)構(gòu))圖I是表示第一實(shí)施方式的車輛的概要結(jié)構(gòu)的概念圖。如圖I所示，車輛I具備轉(zhuǎn)向角傳感器2、加速踏板開度傳感器3、制動(dòng)踏板踏力傳感器4以及車輪速度傳感器5。轉(zhuǎn)向角傳感器2配置在轉(zhuǎn)向柱上，檢測(cè)方向盤6的轉(zhuǎn)向角80。然后，轉(zhuǎn)向角傳感器2將表示方向盤6的轉(zhuǎn)向角S0的檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)信號(hào)輸出到后述的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)ECU12。加速踏板開度傳感器3配置在加速踏板上，檢測(cè)加速踏板開度。加速踏板開度是指加速踏板的踏下量。而且，加速踏板開度傳感器3將表示加速踏板開度的檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)信號(hào)輸出到制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)E⑶12。制動(dòng)踏板踏力傳感器4配置在制動(dòng)踏板上，檢測(cè)制動(dòng)踏板的踏力。而且，制動(dòng)踏板踏力傳感器4將表示制動(dòng)踏板的踏力的檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)信號(hào)輸出到制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)ECU 12。車輪速度傳感器5配置在各個(gè)車輪5FL 5RR上，檢測(cè)各個(gè)車輪5FL 5RR的車輪速度VwFL VwRR。而且，車輪速度傳感器5將表示車輪5FL 5RR的車輪速度VwFL VwRR的檢測(cè)信號(hào)輸出到制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)E⑶12。另外，車輛I具備逆變器7、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8以及變速機(jī)9。在此，逆變器7、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8、變速機(jī)9構(gòu)成后述的扭矩附加單元100。 逆變器7按照由制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)E⑶12所輸出的指令來將電池10所蓄積的電力供給到制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8。對(duì)電池10的電力進(jìn)行直流-交流變換，利用通過變換得到的交流電流來進(jìn)行對(duì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8的電力供給。制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8與逆變器7所供給的電力相應(yīng)地產(chǎn)生扭矩。然后，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8將所產(chǎn)生的扭矩輸出到變速機(jī)9。變速機(jī)9配置在分別設(shè)置于前輪(驅(qū)動(dòng)輪)5FL、5FR的驅(qū)動(dòng)軸(drive shaft) 11上，將制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8所輸出的扭矩附加于前輪5FL、5FR。
并且，車輛I具備制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)E⑶12。在此，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)E⑶12構(gòu)成后述的運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟、抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟。制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)E⑶12由微處理器構(gòu)成。微處理器具備由A/D變換電路、D/A變換電路、中央運(yùn)算處理裝置以及存儲(chǔ)器等構(gòu)成的集成電路。而且，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)ECU 12按照存儲(chǔ)器所保存的程序，基于各傳感器2 5所輸出的檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算要使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8輸出的扭矩，將使所計(jì)算出的扭矩輸出的指令輸出到逆變器7。圖3是表示微處理器所執(zhí)行的程序的結(jié)構(gòu)的框圖。制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)E⑶12利用微處理器所執(zhí)行的程序來構(gòu)成圖3的控制框圖。該控制框圖具備驅(qū)動(dòng)器要求扭矩運(yùn)算部13、加法運(yùn)算器14、扭矩指令值運(yùn)算部15以及驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16。在此，驅(qū)動(dòng)器要求扭矩運(yùn)算部13構(gòu)成運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101和運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟。另外，加法運(yùn)算器14構(gòu)成抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟。并且，驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16構(gòu)成運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟、抑制扭矩控制單元102、抑制扭矩控制步驟、助長(zhǎng)扭矩控制單元103、助長(zhǎng)扭矩控制步驟。驅(qū)動(dòng)器要求扭矩運(yùn)算部13根據(jù)加速踏板開度傳感器3所輸出的檢測(cè)信號(hào)以及制動(dòng)踏板踏力傳感器4所輸出的檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算驅(qū)動(dòng)器要求扭矩。驅(qū)動(dòng)器要求扭矩是指駕駛員對(duì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8要求的輸出扭矩。驅(qū)動(dòng)器要求扭矩用制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8的旋轉(zhuǎn)軸中的扭矩值、即馬達(dá)端值來表示。然后，驅(qū)動(dòng)器要求扭矩運(yùn)算部13將計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)器要求扭矩輸出到加法運(yùn)算器14和驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16。此外，在本實(shí)施方式中，示出了根據(jù)加速踏板開度傳感器3所輸出的檢測(cè)信號(hào)以及制動(dòng)踏板踏力傳感器4所輸出的檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算驅(qū)動(dòng)器要求扭矩的例子，但是也能夠采用其它結(jié)構(gòu)。例如，也可以構(gòu)成為將加速踏板開度傳感器3等各種傳感器的檢測(cè)值本身設(shè)為驅(qū)動(dòng)器要求扭矩。加法運(yùn)算器14使驅(qū)動(dòng)器要求扭矩運(yùn)算部13所輸出的驅(qū)動(dòng)器要求扭矩與驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16所輸出的驅(qū)動(dòng)器扭矩校正值相加。由此來對(duì)驅(qū)動(dòng)器要求扭矩進(jìn)行校正。驅(qū)動(dòng)器扭矩校正值是指根據(jù)驅(qū)動(dòng)器要求扭矩、車輪速度VwFL VwRR、以及轉(zhuǎn)向角S O如后所述那樣由驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16計(jì)算出的校正值。然后，驅(qū)動(dòng)器要求扭矩運(yùn)算部13將校正后的驅(qū)動(dòng)器要求扭矩作為校正后要求扭矩輸出到扭矩指令值運(yùn)算部15。扭矩指令值運(yùn)算部15根據(jù)加法運(yùn)算器14所輸出的校正后要求扭矩、以及VDC (Vehicle Dynamics Control :車輛動(dòng)態(tài)控制)、TCS (Traction Control System:牽引力控制系統(tǒng))等其它系統(tǒng)的輸出來計(jì)算要使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8輸出的扭矩。然后，扭矩指令值運(yùn)算部15將計(jì)算出的扭矩作為扭矩指令值輸出到逆變器7。圖2是表示第一實(shí)施方式的車輛的功能結(jié)構(gòu)的框圖。如圖2所示，該框圖具備扭矩附加單元100、運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、抑制扭矩控制單元102以及助長(zhǎng)扭矩控制單元103。扭矩附加單元100對(duì)車輪附加驅(qū)動(dòng)扭矩。另外，扭矩附加單元100計(jì)算由后述的抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元105計(jì)算出的乘法運(yùn)算結(jié)果和由后述的助長(zhǎng)乘法運(yùn)算值計(jì)算單元107計(jì)算出的乘法運(yùn)算結(jié)果的合計(jì)值，根據(jù)計(jì)算出的合計(jì)值來控制該扭矩附加單元100 要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩。運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101根據(jù)駕駛員的要求驅(qū)動(dòng)扭矩、從路面施加于車輪的路面干擾以及通過轉(zhuǎn)向施加于車輪的轉(zhuǎn)彎阻力，來估計(jì)車體底盤運(yùn)動(dòng)。然后，運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101將車體底盤運(yùn)動(dòng)的估計(jì)結(jié)果輸出到抑制扭矩控制單元102和助長(zhǎng)扭矩控制單元103。抑制扭矩控制單元102將扭矩附加單元100要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成由運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101估計(jì)出的車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自要求驅(qū)動(dòng)扭矩的成分的變動(dòng)以及源自路面干擾的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的方向。具體地說，抑制扭矩控制單元102具備抑制扭矩計(jì)算單元104和抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元105。抑制扭矩計(jì)算單元104計(jì)算對(duì)源自要求驅(qū)動(dòng)扭矩的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩以及對(duì)源自路面干擾的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩。抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元105使由抑制扭矩計(jì)算單元104計(jì)算出的對(duì)源自要求驅(qū)動(dòng)扭矩的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩和對(duì)源自路面干擾的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩分別與調(diào)諧增益(tuning gain)相乘。在此，與它們相乘的調(diào)諧增益設(shè)為正值。然后，抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元105將乘法運(yùn)算結(jié)果輸出到扭矩附加單元100。助長(zhǎng)扭矩控制單元103將扭矩附加單元100要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成由運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101估計(jì)出的車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自轉(zhuǎn)彎阻力的成分的變動(dòng)進(jìn)行助長(zhǎng)的方向。具體地說，助長(zhǎng)扭矩控制單元103具備助長(zhǎng)扭矩計(jì)算單元106和助長(zhǎng)乘法運(yùn)算值計(jì)算單元107。助長(zhǎng)扭矩計(jì)算單元106計(jì)算對(duì)源自轉(zhuǎn)彎阻力的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩。助長(zhǎng)乘法運(yùn)算值計(jì)算單元107使由助長(zhǎng)扭矩計(jì)算單元106計(jì)算出的對(duì)源自轉(zhuǎn)彎阻力的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩與調(diào)諧增益相乘。在此，與對(duì)源自轉(zhuǎn)彎阻力的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩相乘的調(diào)諧增益設(shè)為負(fù)值。然后，助長(zhǎng)乘法運(yùn)算值計(jì)算單元107將乘法運(yùn)算結(jié)果輸出到扭矩附加單元100。圖4是表示驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表示驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16的動(dòng)作的流程圖。如圖4所示，驅(qū)動(dòng)力車體減振控制部16具備輸入變換部17、車體振動(dòng)估計(jì)部18以及扭矩指令值計(jì)算部19。在此，輸入變換部17構(gòu)成運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101、運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟。另夕卜，車體振動(dòng)估計(jì)部18構(gòu)成運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101和運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟。并且，扭矩指令值計(jì)算部19構(gòu)成助長(zhǎng)扭矩控制單元103和扭矩控制步驟。輸入變換部17將由轉(zhuǎn)向角傳感器2、加速踏板開度傳感器3、制動(dòng)踏板踏力傳感器4以及車輪速度傳感器5輸出的檢測(cè)信號(hào)所表示的信息變換為在車體振動(dòng)估計(jì)部18中使用的車輛模型26的輸入形式。具體地說，輸入變換部17具備驅(qū)動(dòng)扭矩變換部20、懸掛行程計(jì)算部21、上下力變換部22、車體速度估計(jì)部23、轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)估計(jì)部24以及轉(zhuǎn)彎阻力估計(jì)部25。在此，上下力變換部22和轉(zhuǎn)彎阻力估計(jì)部25構(gòu)成運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101和運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟。驅(qū)動(dòng)扭矩變換部20讀取由驅(qū)動(dòng)器要求扭矩運(yùn)算部13輸出的驅(qū)動(dòng)器要求扭矩(圖5的步驟S101)。接著，驅(qū)動(dòng)扭矩變換部20使所讀取的驅(qū)動(dòng)器要求扭矩與變速機(jī)9的齒輪比相乘。由此，將驅(qū)動(dòng)器要求扭矩從馬達(dá)端值變換為驅(qū)動(dòng)軸端值(圖5的步驟S102)。在此，驅(qū)動(dòng)軸端值是指前輪5FL、5FR中的扭矩值。然后，驅(qū)動(dòng)扭矩變換部20將乘法運(yùn)算結(jié)果作為驅(qū)動(dòng)扭矩Tw輸出到車體振動(dòng)估計(jì)部18。在此，驅(qū)動(dòng)扭矩Tw是指驅(qū)動(dòng)器要求扭矩的要求驅(qū)動(dòng)扭矩的驅(qū)動(dòng)軸端值。圖6是表示懸掛行程計(jì)算部21的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示懸掛行程計(jì)算部21的動(dòng)作的流程圖。
懸掛行程計(jì)算部21根據(jù)車輪速度傳感器5所輸出的檢測(cè)信號(hào)、即表示車輪速度VwFL VwRR的檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算前后輪5FL 5FR的懸架的行程量Zf、Zr以及行程速度dZf、dZr。具體地說，如圖6所示，懸掛行程計(jì)算部21具備平均前輪速度運(yùn)算部34、平均后輪速度運(yùn)算部35、前輪用帶通濾波處理部36、后輪用帶通濾波處理部37、前輪懸掛行程計(jì)算部38以及后輪懸掛行程計(jì)算部39。平均前輪速度運(yùn)算部34讀取由前輪5FL、5FR的車輪速度傳感器5輸出的檢測(cè)信號(hào)(圖5的步驟S103、圖7的步驟S201)。接著，平均前輪速度運(yùn)算部34根據(jù)讀取出的檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算平均前輪速度VwF = (VwFL+VwFR)/2(圖7的步驟S202)。然后，平均前輪速度運(yùn)算部34將計(jì)算出的平均前輪速度VwF輸出到前輪用帶通濾波處理部36。平均后輪速度運(yùn)算部35讀取由后輪5RL、5RR的車輪速度傳感器5輸出的檢測(cè)信號(hào)(圖5的步驟S103、圖7的步驟S201)。接著，平均后輪速度運(yùn)算部35根據(jù)讀取出的后輪速度VwRL、VwRR來計(jì)算平均后輪速度VwR = (VwRL+VwRR) /2 (圖7的步驟S202)。然后，平均后輪速度運(yùn)算部35將計(jì)算出的平均后輪速度VwR輸出到后輪用帶通濾波處理部37。前輪用帶通濾波處理部36從由平均前輪速度運(yùn)算部34輸出的平均前輪速度VwF中僅抽取出車體諧振頻率附近的成分。然后，前輪用帶通濾波處理部36將抽取出的車體諧振頻率附近振動(dòng)成分fVwF輸出到前輪懸掛行程計(jì)算部38和后輪懸掛行程計(jì)算部39 (圖7的步驟S203)。后輪用帶通濾波處理部37從由平均后輪速度運(yùn)算部35輸出的平均后輪速度VwR中僅抽取出車體諧振頻率附近的成分。然后，后輪用帶通濾波處理部37將抽取出的車體諧振頻率附近振動(dòng)成分fVwR輸出到前輪懸掛行程計(jì)算部38和后輪懸掛行程計(jì)算部39 (圖7的步驟S203)。這樣，在本實(shí)施方式中，從平均前輪速度VwF和平均后輪速度VwR中僅抽取出車體諧振頻率附近的成分fVwF、fVwR。因而，能夠?qū)⒂绍囕vI整體的加減速導(dǎo)致的車輪速度變動(dòng)、噪聲成分從平均前輪速度VwF和平均后輪速度VwR中去除，從而能夠僅抽取出表示車體振動(dòng)的車輪速度成分。圖8是用于說明懸架的行程量的計(jì)算方法的圖。圖9是表示前輪懸架幾何特性的坐標(biāo)圖。
圖10是表示后輪懸架幾何特性的坐標(biāo)圖。前輪懸掛行程計(jì)算部38根據(jù)由前輪用帶通濾波處理部36抽取出的車體諧振頻率附近振動(dòng)成分fVwF來計(jì)算前輪5FL、5FR的前后方向位移Xtf。接著，前輪懸掛行程計(jì)算部38對(duì)計(jì)算出的前后方向位移Xtf進(jìn)行時(shí)間微分來計(jì)算時(shí)間微分值dXtf。接著，前輪懸掛行程計(jì)算部38根據(jù)計(jì)算出的前后方向位移Xtf和時(shí)間微分值dXtf，按照下述(I) (2)式來計(jì)算懸架的行程量Zf和行程速度dZf (圖7的步驟S204)。然后，前輪懸掛行程計(jì)算部38將計(jì)算結(jié)果輸出到上下力變換部22。Zf = KgeoF Xtf ... (I)dZf = KgeoF dXtf ... (2) 在此，KgeoF是表示圖9的前輪懸架幾何特性的坐標(biāo)圖的原點(diǎn)附近的斜率。圖9中橫軸表示前輪5FL、5FR的前后方向位移)(tf，縱軸表示在前輪5FL、5FR上方的車體的上下位移Zf，圖9的坐標(biāo)圖是表示前后方向位移Xtf與車體的上下位移Zf之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。后輪懸掛行程計(jì)算部39根據(jù)由后輪用帶通濾波處理部37抽取出的車體諧振頻率附近振動(dòng)成分fVwR來計(jì)算后輪5RL、5RR的前后方向位移Xtr。接著，后輪懸掛行程計(jì)算部39對(duì)計(jì)算出的前后方向位移Xtr進(jìn)行時(shí)間微分來計(jì)算時(shí)間微分值dXtr。接著，后輪懸掛行程計(jì)算部39根據(jù)計(jì)算出的前后方向位移Xtr和時(shí)間微分值dXtr，按照下述(3) (4)式來計(jì)算懸架的行程量Zr和行程速度dZr。然后，后輪懸掛行程計(jì)算部39將計(jì)算結(jié)果輸出到上下力變換部22。Zr = KgeoR Xtr ... (3)dZr = KgeoR dXtr ... (4)在此，KgeoR是表示圖10的后輪懸架幾何特性的坐標(biāo)圖的原點(diǎn)附近的斜率。圖10中橫軸表示后輪5RL、5RR的前后方向位移Xtr，縱軸表示在后輪5RL、5RR上方的車體的上下位移Zr，圖10的坐標(biāo)圖是表示前后方向位移Xtr與車體的上下位移Zr之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。返回到圖4，構(gòu)成運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元101的上下力變換部22使由懸掛行程計(jì)算部21輸出的行程量Zf與彈簧常數(shù)Kf相乘，并且使由懸掛行程計(jì)算部21輸出的行程速度dZf與衰減系數(shù)Cf相乘。在此，彈簧常數(shù)Kf是指前輪5FL、5FR的懸架的彈簧常數(shù)。另外，衰減系數(shù)Cf是指前輪5FL、5FR的懸架(減震器)的衰減系數(shù)。然后，上下力變換部22將這些乘法運(yùn)算結(jié)果的合計(jì)值作為前輪5FL、5FR的上下力Fzf輸出到車體振動(dòng)估計(jì)部18(圖5的步驟S105)。在此，上下力是指由于從路面施加于車輪5FL 5RR的路面干擾而施加于車體的外力。另外，上下力變換部22使由懸掛行程計(jì)算部21輸出的行程量Zr與彈簧常數(shù)Kr相乘，并且使由懸掛行程計(jì)算部21輸出的行程速度dZr與衰減系數(shù)Cr相乘。在此，彈簧常數(shù)Kr是指后輪5RL、5RR的懸架的彈簧常數(shù)。另外，衰減系數(shù)Cr是指后輪5RL、5RR的懸架(減震器)的衰減系數(shù)。然后，上下力變換部22將這些乘法運(yùn)算結(jié)果的合計(jì)值作為后輪5RL、5RR的上下力Fzr輸出到車體振動(dòng)估計(jì)部18(圖5的步驟S105)。此外,在本實(shí)施方式中，示出了以下的例子根據(jù)車輪速度VwFL VwRR來計(jì)算懸架的行程量和行程速度，根據(jù)計(jì)算出的行程量和行程速度來計(jì)算上下力Fzf、Fzr，但是也能夠采用其它結(jié)構(gòu)。例如，也可以構(gòu)成為設(shè)置檢測(cè)懸架的行程量的行程傳感器，根據(jù)由行程傳感器得到的行程量的檢測(cè)值和檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間微分值來計(jì)算上下力Fzf、Fzr0另外，還可以構(gòu)成為將行程傳感器等各種傳感器的檢測(cè)值本身設(shè)為上下力Fzf、Fzr0車體速度估計(jì)部23讀取由后輪5RL、5RR(從動(dòng)輪)的車輪速度傳感器5輸出的檢測(cè)信號(hào)。接著，平均后輪速度運(yùn)算部35根據(jù)讀取出的檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算車體速度V =(VwRL+VwRR) /2。然后，車體速度估計(jì)部23將計(jì)算 出的車體速度V輸出到轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)估計(jì)部24。轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)估計(jì)部24根據(jù)由車體速度估計(jì)部23輸出的檢測(cè)信號(hào)和由轉(zhuǎn)向角傳感器2輸出的檢測(cè)信號(hào)，按照下述(5) (6)式來計(jì)算橫擺角速度Y和車體橫滑動(dòng)角0v。然后，轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)估計(jì)部24將計(jì)算出的橫擺角速度Y和車體橫滑動(dòng)角@￥輸出到轉(zhuǎn)彎阻力估計(jì)部
25。另外，轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)估計(jì)部24將轉(zhuǎn)向角傳感器2的檢測(cè)信號(hào)所表示的轉(zhuǎn)向角SO也與這些
計(jì)算結(jié)果一起輸出。[數(shù)I]
權(quán)利要求
1.一種車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于，具備 扭矩附加單元，其對(duì)車輪附加驅(qū)動(dòng)扭矩； 運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元，其根據(jù)駕駛員的要求驅(qū)動(dòng)扭矩、從路面施加于車輪的路面干擾以及通過轉(zhuǎn)向施加于車輪的轉(zhuǎn)彎阻力來估計(jì)車體底盤運(yùn)動(dòng)； 抑制扭矩控制單元，其將上述扭矩附加單元要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成由上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元估計(jì)出的上述車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中第一運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)以及第二運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的方向；以及 助長(zhǎng)扭矩控制單元，其將上述扭矩附加單元要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成由上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元估計(jì)出的上述車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中第三運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行助長(zhǎng)的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 上述抑制扭矩控制單元具備 抑制扭矩計(jì)算單元，其計(jì)算對(duì)上述第一運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第一驅(qū)動(dòng)抑制扭矩以及對(duì)上述第二運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第二驅(qū)動(dòng)抑制扭矩；以及 抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元，其使由上述抑制扭矩計(jì)算單元計(jì)算出的對(duì)上述第一運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第一驅(qū)動(dòng)抑制扭矩以及對(duì)上述第二運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第二驅(qū)動(dòng)抑制扭矩分別與正值的調(diào)諧增益相乘， 上述助長(zhǎng)扭矩控制單元具備 助長(zhǎng)扭矩計(jì)算單元，其計(jì)算對(duì)上述第三運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第三驅(qū)動(dòng)抑制扭矩；以及 助長(zhǎng)乘法運(yùn)算值計(jì)算單元，其使由上述助長(zhǎng)扭矩計(jì)算單元計(jì)算出的對(duì)上述第三運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第三驅(qū)動(dòng)抑制扭矩與負(fù)值的調(diào)諧增益相乘， 上述扭矩附加單元計(jì)算由上述抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元計(jì)算出的乘法運(yùn)算結(jié)果與由上述助長(zhǎng)乘法運(yùn)算值計(jì)算單元計(jì)算出的乘法運(yùn)算結(jié)果的合計(jì)值，根據(jù)所計(jì)算出的合計(jì)值來控制上述扭矩附加單元要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 與車體速度大于或等于設(shè)定速度的情況相比，在車體速度小于該設(shè)定速度的情況下，上述助長(zhǎng)乘法運(yùn)算值計(jì)算單元減小與對(duì)上述第三運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第三驅(qū)動(dòng)抑制扭矩相乘的調(diào)諧增益的絕對(duì)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 與車體速度大于或等于設(shè)定速度的情況相比，在車體速度小于該設(shè)定速度的情況下，上述抑制乘法運(yùn)算值計(jì)算單元增大與對(duì)上述第一運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第一驅(qū)動(dòng)抑制扭矩以及對(duì)上述第二運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的第二驅(qū)動(dòng)抑制扭矩分別相乘的調(diào)諧增益的絕對(duì)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元根據(jù)上述要求驅(qū)動(dòng)扭矩、上述路面干擾以及上述轉(zhuǎn)彎阻力來估計(jì)車體的繞俯仰軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及彈起方向的上下運(yùn)動(dòng)，來作為上述車體底盤運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元估計(jì)車體的俯仰角速度、俯仰角、彈起速度以及彈起量中的至少一個(gè)或它們的合成值，來作為上述第一運(yùn)動(dòng)成分以及上述第二運(yùn)動(dòng)成分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元估計(jì)前輪負(fù)荷的變動(dòng)速度、前輪負(fù)荷、俯仰角速度以及俯仰角中的至少一個(gè)或它們的合成值，來作為上述第三運(yùn)動(dòng)成分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元估計(jì)與后輪負(fù)荷有關(guān)的物理量來作為上述第三運(yùn)動(dòng)成分， 上述助長(zhǎng)扭矩控制單元將上述扭矩附加單元要附加的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)由上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元估計(jì)出的與上述后輪負(fù)荷有關(guān)的物理量的變動(dòng)進(jìn)行抑制的方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元根據(jù)轉(zhuǎn)向角和車體速度來估計(jì)上述轉(zhuǎn)彎阻力。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元根據(jù)車輪速度來估計(jì)上述路面干擾。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車體振動(dòng)控制裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元根據(jù)車輪速度來估計(jì)懸架的行程速度和行程量，使估計(jì)出的上述行程速度與懸架的衰減系數(shù)相乘，使估計(jì)出的上述行程量與懸架的彈簧常數(shù)相乘，將這些乘法運(yùn)算結(jié)果的合計(jì)值設(shè)為上述路面干擾的估計(jì)值。
12.—種車體振動(dòng)控制方法，包括以下步驟 運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟，根據(jù)駕駛員的要求驅(qū)動(dòng)扭矩、從路面施加于車輪的路面干擾以及通過轉(zhuǎn)向施加于車輪的轉(zhuǎn)彎阻力來估計(jì)車體底盤運(yùn)動(dòng)； 抑制扭矩控制步驟，將要附加于車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成通過上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟估計(jì)出的上述車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中第一運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)以及第二運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的方向；以及 助長(zhǎng)扭矩控制單元，將要附加于車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩控制為對(duì)構(gòu)成通過上述運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟估計(jì)出的上述車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中第三運(yùn)動(dòng)成分的變動(dòng)進(jìn)行助長(zhǎng)的方向。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車體振動(dòng)控制裝置以及車體振動(dòng)控制方法，本發(fā)明的目的在于抑制輪負(fù)荷的變動(dòng)的同時(shí)使轉(zhuǎn)向響應(yīng)性的提高和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)抑制成為可能。計(jì)算對(duì)構(gòu)成車體底盤運(yùn)動(dòng)的成分中源自驅(qū)動(dòng)扭矩Tw的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩，使計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)扭矩與增益K1相乘，K1＞0。另外，計(jì)算對(duì)源自上下力Fzf、Fzr的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩，使計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)扭矩與增益K2相乘，K2＞0。并且，計(jì)算對(duì)源自轉(zhuǎn)彎阻力Fcf、Fcr的成分的變動(dòng)進(jìn)行抑制的驅(qū)動(dòng)扭矩，使計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)扭矩與增益K3相乘，K3＜0。由此，使其成為助長(zhǎng)該變動(dòng)的方向的驅(qū)動(dòng)扭矩。然后，將這些乘法運(yùn)算結(jié)果加在一起，基于合計(jì)值來對(duì)驅(qū)動(dòng)器要求扭矩進(jìn)行校正。
文檔編號(hào)B60W30/20GK102729999SQ20121006722
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者小林洋介, 鹽澤裕樹 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社