振動(dòng)控制裝置和振動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及振動(dòng)控制裝置和振動(dòng)控制系統(tǒng)。減振控制裝置控制車輛的驅(qū)動(dòng)輸出以便抑制車輛的俯仰/彈跳振動(dòng)，該減振控制裝置包括：減振控制單元，所述減振控制單元控制所述車輛的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以便基于施加到所述車輛的車輪的車輪轉(zhuǎn)矩來(lái)減小所述俯仰/彈跳振動(dòng)的振幅，所述車輪轉(zhuǎn)矩在所述車輪與路面接觸的位置處產(chǎn)生；以及補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元，隨著所述車輛的轉(zhuǎn)向角速度的大小增大，所述補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元減小校正所述車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量的振幅，所述車輪轉(zhuǎn)矩由所述減振控制單元計(jì)算出來(lái)，以便抑制所述俯仰/彈跳振動(dòng)。
【專利說(shuō)明】
振動(dòng)控制裝置和振動(dòng)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種車輛諸如汽車的減振控制裝置。更具體地，本發(fā)明設(shè)及一種通過(guò) 控制具有作為驅(qū)動(dòng)單元的發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的驅(qū)動(dòng)輸出（驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩)來(lái)抑制車身振動(dòng) 的減振控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在車輛行駛期間由于在車輛的加速或減速期間作用在車身上的制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力 (或慣性力）或作用在車身上的其它外力產(chǎn)生振動(dòng)諸如俯仰振動(dòng)和彈跳振動(dòng)。此時(shí)，運(yùn)些力 由車輪施加到路面的"車輪轉(zhuǎn)矩"（施加在車輪與車輪所接觸的路面之間的轉(zhuǎn)矩)來(lái)反應(yīng)。因 此，在車輛減振控制領(lǐng)域，已經(jīng)提出通過(guò)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)或其它驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)輸出控制來(lái) 調(diào)節(jié)車輪轉(zhuǎn)矩，W便抑制車輛行駛期間車身的振動(dòng)（參見(jiàn)例如日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2004- 168148號(hào)（肝 2004-168148 A)、日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2006-69472號(hào)（肝 2006-69472 A)、日 本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2008-105471號(hào)(肝2008-105471 A)、日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2008-105472 號(hào)(肝2008-105472 A)和日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)第2009-40163號(hào)(肝2009-40163 A))。在使 用上述驅(qū)動(dòng)輸出控制的減振控制中，使用基于車身的所謂黃上質(zhì)量振動(dòng)或黃上質(zhì)量和黃下 質(zhì)量振動(dòng)的動(dòng)態(tài)模型構(gòu)建的運(yùn)動(dòng)模型，來(lái)預(yù)期當(dāng)需要車輛加速/減速時(shí)或當(dāng)外力(干擾)作 用在車身上并造成車輪轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)時(shí)車身中產(chǎn)生的俯仰/彈跳振動(dòng)，并調(diào)節(jié)車輛的驅(qū)動(dòng)單 元的驅(qū)動(dòng)輸出W抑制預(yù)期振動(dòng)。該類型的減振控制的有利之處在于減振操作相對(duì)快速地進(jìn) 行，并且能量效率良好。運(yùn)是因?yàn)檎駝?dòng)能的產(chǎn)生可W通過(guò)調(diào)節(jié)產(chǎn)生振動(dòng)的力源被遏制或抑 審IJ，而不是通過(guò)使用例如懸架的減振控制吸收振動(dòng)能來(lái)抑制產(chǎn)生的振動(dòng)能。此外，在上述減 振控制中，所要控制的對(duì)象限于車輪轉(zhuǎn)矩或車輪的制動(dòng)或驅(qū)動(dòng)力；因此，可相對(duì)容易地調(diào)節(jié) 該控制。
[0003] 同時(shí)，在車輛轉(zhuǎn)彎期間，轉(zhuǎn)彎力、轉(zhuǎn)彎拖拽等作用在每個(gè)車輪的輪胎上。此外，車輪 轉(zhuǎn)矩由于轉(zhuǎn)彎期間在離屯、力的作用下地面或路面接觸負(fù)載的變化而變化。因此，優(yōu)選的是 W與車輛直行時(shí)不同的方式，通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)輸出控制調(diào)整在減振控制中反饋的車輪轉(zhuǎn)矩輸 入。更具體地，如果車輛轉(zhuǎn)彎期間給定輪胎的轉(zhuǎn)向角，則產(chǎn)生在與車輛行駛方向相反的方向 上的轉(zhuǎn)彎阻力，并且在與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上產(chǎn)生轉(zhuǎn)彎拖拽和轉(zhuǎn)彎力在車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 上的分量的總和(滾動(dòng)阻力）。在該方向上施加產(chǎn)生的力，從而降低車輪轉(zhuǎn)矩，W減慢車輪的 轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在肝2008-105471 A中，已經(jīng)提出增大減振控制的控制量，W便在車輛轉(zhuǎn)彎期 間彌補(bǔ)車輪轉(zhuǎn)矩的減小。另一方面，如果在車輛轉(zhuǎn)彎開(kāi)始時(shí)車輪轉(zhuǎn)矩開(kāi)始在減小方向上變 化，并且驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，W便響應(yīng)于車輪轉(zhuǎn)矩的減小在減振控制下增大車輪轉(zhuǎn)矩，如果轉(zhuǎn)向 角快速變化且車輛快速轉(zhuǎn)彎，則驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩快速增大。結(jié)果，駕駛員可能感到不安全。因此，在 JP 2008-105472 A中，已經(jīng)提出當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度大于預(yù)定值時(shí)基于車輪轉(zhuǎn)矩停止驅(qū)動(dòng)力控 制。
[0004] 將更詳細(xì)地描述通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)輸出在執(zhí)行用于抑制車身振動(dòng)的減振控制期間車 輛轉(zhuǎn)彎的情況下車輛的運(yùn)動(dòng)。最初，一般而言，當(dāng)駕駛員操作方向盤且車輛開(kāi)始轉(zhuǎn)彎時(shí)，每 個(gè)車輪的滾動(dòng)阻力增大(轉(zhuǎn)彎阻力），如上所述。于是，發(fā)生車身的俯沖。然后，由于俯沖前輪 的接地負(fù)載增大。于是，轉(zhuǎn)彎力增大，并且橫擺力矩增大，使得橫擺角速度有效地出現(xiàn)或增 大。但是，如果在車輛轉(zhuǎn)彎開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)向期間正在執(zhí)行減振控制，則控制效果用于消除俯沖， 由此與不執(zhí)行減振控制的情況相比，前輪的接地負(fù)載減小。于是，橫擺力矩減小，并且橫擺 率的響應(yīng)(增大的快速性)劣化。橫擺率的響應(yīng)性的劣化可使駕駛員感覺(jué)奇怪或不舒服。同 時(shí)，即使在轉(zhuǎn)向操作期間減振控制完全停止，如肝2008-105472 A中那樣，駕駛員可能感覺(jué) 奇怪或不舒服。運(yùn)是因?yàn)闇p振控制的效果突然消除，或橫擺率的響應(yīng)性快速變化。在運(yùn)方 面，在車輛轉(zhuǎn)彎期間，當(dāng)轉(zhuǎn)向角返回到加寸也可能發(fā)生類似現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種振動(dòng)控制裝置和振動(dòng)控制系統(tǒng)，該振動(dòng)控制裝置和振動(dòng)控制系統(tǒng) 通過(guò)利用驅(qū)動(dòng)輸出控制控制車輪轉(zhuǎn)矩來(lái)執(zhí)行減振控制W抑制車身的振動(dòng)，同時(shí)遏制車輛轉(zhuǎn) 彎期間由于執(zhí)行減振控制造成的橫擺率響應(yīng)性變差，使得駕駛員不太可能或最少可能感覺(jué) 到奇怪或不舒服。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面的減振控制裝置控制車輛的驅(qū)動(dòng)輸出W便抑制由車輛的 俯仰或彈跳造成的俯仰/彈跳振動(dòng)，該減振控制裝置包括:減振控制單元，所述減振控制單 元控制所述車輛的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩W便基于施加到所述車輛的車輪的車輪轉(zhuǎn)矩來(lái)減小所述俯仰/ 彈跳振動(dòng)的振幅，所述車輪轉(zhuǎn)矩在所述車輪與路面接觸的位置處產(chǎn)生；W及補(bǔ)償分量調(diào)節(jié) 單元，隨著所述車輛的轉(zhuǎn)向角速度的大小增大，所述補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元減小校正所述車輪 轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量的振幅，所述車輪轉(zhuǎn)矩由所述減振控制單元計(jì)算出來(lái)，W便抑制所述俯仰/ 彈跳振動(dòng)。運(yùn)里，"車輪轉(zhuǎn)矩"可W是在車輪處實(shí)際產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)值，或者可W是從車輪 的車輪速度估算的車輪轉(zhuǎn)矩的估算值。"補(bǔ)償分量"是在減振控制下給予驅(qū)動(dòng)輸出控制單元 的控制量，用于調(diào)節(jié)"車輪轉(zhuǎn)矩"，W便降低俯仰或彈跳振動(dòng)的振幅。
[0007] 如在JP 2004-168148 A、JP 2006-69472 A、JP 2008-105471 A、JP 2008-105472 A、和肝2009-40163 A中描述的減振控制裝置的情況那樣，本發(fā)明的減振控制裝置基本上 被構(gòu)造成控制驅(qū)動(dòng)輸出，W便改變?cè)谙蛞种栖嚿淼母┭龌驈椞駝?dòng)的方向上的車輪轉(zhuǎn) 矩。利用運(yùn)樣構(gòu)成的裝置，盡管車輛的車輪的轉(zhuǎn)向角變化，即在產(chǎn)生顯著轉(zhuǎn)向角速度時(shí)，補(bǔ) 償分量的大小隨著轉(zhuǎn)向角速度大小的增大而減小。利用運(yùn)種布置，在車輪的轉(zhuǎn)向角變化(在 增大其大小的方向上）的同時(shí)，即在車輛中橫擺力矩增大且車輛的轉(zhuǎn)彎方向變化的同時(shí)，降 低抑制俯仰或彈跳振動(dòng)的減振控制的效果。于是，在車身中發(fā)生一定程度的俯沖，并且與穩(wěn) 定行駛期間相比在橫擺力矩顯著增大時(shí)接地負(fù)載增大；因此可一定程度遏制由于減振控制 造成的橫擺率響應(yīng)性變差。此外，利用補(bǔ)償分量的大小隨著轉(zhuǎn)向角速度大小的增大而減小 的布置，不會(huì)防止減振控制效果突然消除；因此，驅(qū)動(dòng)輸出和車身的振動(dòng)狀態(tài)不會(huì)發(fā)生快速 變化，并且預(yù)期降低駕駛員的奇怪感覺(jué)。在運(yùn)方面，即使當(dāng)轉(zhuǎn)向角變化成返回至0W便將處 于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的車輛帶回到直行狀態(tài)時(shí)，補(bǔ)償分量的大小也可如上所述減小。當(dāng)轉(zhuǎn)向角變化 成返回至加寸，每個(gè)輪胎的滾動(dòng)阻力減小；因此(如果沒(méi)有減振控制)車身的姿勢(shì)在抬頭方向 上變化，由此前輪的接地負(fù)載減小，轉(zhuǎn)彎力減小，并且橫擺率快速減小。但是，在執(zhí)行減振控 制的同時(shí)，該控制用于消除車身姿勢(shì)的在抬頭方向上的變化，并且與不進(jìn)行減振控制的情 況相比，前輪的接地負(fù)載增大。因而，轉(zhuǎn)彎力W減小率減小，并且橫擺率的響應(yīng)性(減小的快 速性)變差。因而，如果補(bǔ)償分量(控制量)如上所述基于轉(zhuǎn)向角速度減小，則車身的姿勢(shì)在 抬頭方向上變化，并且橫擺率的響應(yīng)性不太可能或不可能變差。
[0008] 在本發(fā)明的上述方面，補(bǔ)償分量的控制增益，即在被給予驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)確定補(bǔ)償分 量的大小的增益可W是轉(zhuǎn)向角速度的大小的函數(shù)，并且補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元可W設(shè)定補(bǔ)償分 量的增益使得當(dāng)車輛的轉(zhuǎn)向角速度的大小小于預(yù)定速度時(shí)，隨著車輛的轉(zhuǎn)向角速度的大小 增大，增益單調(diào)減小。利用該布置，當(dāng)車輛的轉(zhuǎn)向角速度變化時(shí)，補(bǔ)償分量的控制增益持續(xù) 變化;因此，減振控制的效果持續(xù)變化，并且駕駛員不太可能或不可能由于控制的變化感到 奇怪或不舒服。
[0009] 此外，關(guān)于上述減振控制，減振控制的效果隨著車輛的轉(zhuǎn)向角速度的大小增大而 減小;但是，仍優(yōu)選地將減振控制的效果維持在一定程度而不完全消除。因此，根據(jù)本發(fā)明 W上方面的裝置可W被構(gòu)造成使得當(dāng)車輛的轉(zhuǎn)向角速度的大小變得大于預(yù)定速度時(shí)，不再 進(jìn)一步減小補(bǔ)償分量的振幅。在本發(fā)明的上述方面中，當(dāng)車輛的轉(zhuǎn)向角速度的大小超過(guò)預(yù) 定速度時(shí)，補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元可W使補(bǔ)償分量的振幅相對(duì)于俯仰/彈跳振動(dòng)的振幅的減小 率恒定。當(dāng)給予驅(qū)動(dòng)輸出的補(bǔ)償分量的大小由控制增益確定時(shí)，控制增益隨著轉(zhuǎn)向角速度 的大小而減小。但是，當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度的大小達(dá)到預(yù)定速度時(shí)，或者當(dāng)控制增益減小到預(yù)定值 時(shí)，控制增益可不再進(jìn)一步減小。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面的減振控制系統(tǒng)包括:驅(qū)動(dòng)單元，該驅(qū)動(dòng)單元在車輛的車 輪處產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力;車輪速度傳感器，該車輪深度傳感器檢測(cè)車輛的每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速;轉(zhuǎn)向角 傳感器，該轉(zhuǎn)向角傳感器檢測(cè)車輛的方向盤的轉(zhuǎn)向角；W及電子控制單元，該電子控制單元 根據(jù)加速器踏板的下壓量獲得第一驅(qū)動(dòng)力，并且該電子控制單元利用基于所述第一驅(qū)動(dòng)力 和所述轉(zhuǎn)速通過(guò)補(bǔ)償分量確定的第二驅(qū)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)單元，其中用所述補(bǔ)償分量來(lái) 校正所述第一驅(qū)動(dòng)力W便抑制所述車輛的俯仰/彈跳振動(dòng)。在該系統(tǒng)中，隨著從所述轉(zhuǎn)向角 獲得的轉(zhuǎn)向角速度的大小增大，所述電子控制單元減小所述補(bǔ)償分量的振幅。
[0011] 因此，根據(jù)上述本發(fā)明，例如，在駕駛員操作方向盤并且車輪的轉(zhuǎn)向角變化的同 時(shí)，給予驅(qū)動(dòng)輸出控制W用于減振控制的車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量(控制量)根據(jù)轉(zhuǎn)向角速度的 增大而減小。利用該控制的操作，當(dāng)車輛開(kāi)始轉(zhuǎn)彎時(shí)，或轉(zhuǎn)彎方向變化到增大轉(zhuǎn)向角的大小 的方向時(shí)，導(dǎo)致減小的俯沖的減振功能或效果減小，使得顯著產(chǎn)生或增大橫擺力矩，并可更 快速增大橫擺率。當(dāng)車輛停止轉(zhuǎn)彎或轉(zhuǎn)彎方向變化到減小轉(zhuǎn)向角的大小的方向時(shí)，導(dǎo)致減 小的抬頭的減振功能或效果減小，使得橫擺力矩更快速減小，并且可更迅速減小橫擺率。然 后，由于減振控制的效果減小的程度隨著轉(zhuǎn)向角速度大小的變化而變化，所W減振控制的 效果不會(huì)突然變化，并且駕駛員不太可能或不可能感到奇怪或不舒服。在W上布置中應(yīng)理 解到，根據(jù)本發(fā)明僅在轉(zhuǎn)向角速度為顯著值的情況下減小減振控制效果。即，在車輛直行時(shí) 或車輛穩(wěn)定轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)(轉(zhuǎn)向角恒定，并且轉(zhuǎn)向角速度等于0)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的減振控制效果 不減小。因此，在車輛穩(wěn)定轉(zhuǎn)彎期間，如果沒(méi)有用于減小減振控制效果的其它控制，則W正 常水平呈現(xiàn)或提供減振控制效果，并抑制俯仰/彈跳振動(dòng)。僅在車輛轉(zhuǎn)彎方向變化時(shí)實(shí)施根 據(jù)本發(fā)明的減振控制效果的減小，并且橫擺率變化（即，當(dāng)轉(zhuǎn)向角變化時(shí)，使得輪胎的滾動(dòng) 阻力變化，并且車輪轉(zhuǎn)矩變化）。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的上述方面，可提供改進(jìn)的減振控制裝置，使得減振控制效果在駕駛 員的轉(zhuǎn)向操作期間不快速變化。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 下文將參照附圖描述本發(fā)明的示例實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)W及技術(shù)和工業(yè)意義，附 圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件，并且其中：
[0014] 圖1A是實(shí)現(xiàn)作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的減振控制裝置的汽車的示意圖；
[0015] 圖1B是更詳細(xì)地示出圖1A的電子控制單元的內(nèi)部構(gòu)造的示意圖；
[0016] 圖2A是用于解釋由作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的減振控制裝置抑制的車身振 動(dòng)的狀態(tài)變量的視圖；
[0017] 圖2B是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的減振控制的構(gòu)造的控制框圖形式的視圖；
[0018] 圖3A和圖3B是示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的減振控制裝置中設(shè)想的車身振動(dòng)的動(dòng) 態(tài)運(yùn)動(dòng)模型的視圖，其中圖3A示出使用黃上質(zhì)量振動(dòng)模型的情況，而圖3B示出使用黃上質(zhì) 量/黃下質(zhì)量振動(dòng)模型的情況。
[0019] 圖4是用于解釋通過(guò)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)彎的車輪中產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力的視圖；
[0020] 圖5A是指示補(bǔ)償分量的控制增益相對(duì)于轉(zhuǎn)向角速度變化的圖表形式的視圖，其中 用該補(bǔ)償分量來(lái)矯正車輪轉(zhuǎn)矩；W及
[0021] 圖5B是示出用于確定控制增益的處理的流程圖形式的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 參照附圖，將詳細(xì)解釋本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例。在各附圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo) 示相同的部件或組件。
[00剖裝置的構(gòu)造
[0024] 圖1A示意性地示出安裝有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的減振控制裝置的汽車。在圖 1A中，具有左前輪12化、右前輪12FR和左后輪12化、右后輪12RR的車輛10裝備有驅(qū)動(dòng)單元16 和轉(zhuǎn)向裝置30,在正常模式中該驅(qū)動(dòng)單元16根據(jù)由駕駛員下壓加速器踏板14而產(chǎn)生對(duì)于前 輪的驅(qū)動(dòng)力，并且轉(zhuǎn)向裝置30使左、右前輪轉(zhuǎn)彎。在所示實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)單元16被構(gòu)造成將 來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)18的驅(qū)動(dòng)力矩或轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由驅(qū)動(dòng)橋20傳遞到前輪12化、12FR。驅(qū)動(dòng)單元16 可W是使用電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)18的電驅(qū)動(dòng)單元，或者可W是既具有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩者的 混合型驅(qū)動(dòng)單元。轉(zhuǎn)向裝置30將由駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)的方向盤32的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)由轉(zhuǎn)向齒輪機(jī)構(gòu)34傳遞 到系桿36L、36R，W使前輪12化、12FR轉(zhuǎn)彎。車輛可W是四輪驅(qū)動(dòng)車輛，其中驅(qū)動(dòng)力被傳遞到 后輪W及前輪。盡管為了簡(jiǎn)化圖中未示出，但像一般車輛一樣，車輛10設(shè)有對(duì)相應(yīng)的車輪產(chǎn) 生制動(dòng)力的制動(dòng)系統(tǒng)。
[0025] 驅(qū)動(dòng)單元16的操作由電子控制單元50控制。電子控制單元50可W包括具有經(jīng)由通 常類型的雙向共用總線彼此連接的CPU、ROM、RAM和輸入/輸出端口裝置的微計(jì)算機(jī)和驅(qū)動(dòng) 回路。稍后描述的本發(fā)明的減振控制裝置的每個(gè)單元的構(gòu)造和操作可通過(guò)根據(jù)程序操作電 子控制單元(計(jì)算機(jī))50來(lái)實(shí)現(xiàn)。電子控制單元50從安裝在相應(yīng)的車輪處的車輪速度傳感器 40i(i=化，F(xiàn)R，RLRR)接收指示車輪速度Vwi(i =化，F(xiàn)R，化，RR)的信號(hào)，W及從設(shè)置在車輛 的相應(yīng)部分中的傳感器接收信號(hào)諸如發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速化和加速器踏板下壓量0a，W及從設(shè)置 在轉(zhuǎn)向軸3姑上的轉(zhuǎn)向角傳感器32b接收轉(zhuǎn)向角δ。應(yīng)理解，除上文指示的信號(hào)之外，電子控 制單元50還可接收各種檢測(cè)信號(hào)，W獲得用于在該實(shí)施例的車輛中所要執(zhí)行的各種控制所 需的各種參數(shù)。例如，電子控制單元50可接收由橫擺率傳感器檢測(cè)到的橫擺率、由G傳感器 檢測(cè)到的橫向加速度W及變速器的齒輪位置信息。
[0026] 圖1B是更詳細(xì)地示出電子控制單元50的內(nèi)部構(gòu)造的示意圖。電子控制單元50可由 驅(qū)動(dòng)控制單元50a和制動(dòng)控制單元50b組成，驅(qū)動(dòng)控制單元50a控制驅(qū)動(dòng)單元16的操作，并且 制動(dòng)控制單元50b控制制動(dòng)系統(tǒng)(未示出）的操作。制動(dòng)控制裝置從每個(gè)車輪的車輪速度傳 感器40i接收信號(hào)，并計(jì)算車輪的轉(zhuǎn)速ω。然后，每個(gè)車輪的車輪速度值通過(guò)將轉(zhuǎn)速ω乘W 車輪半徑r來(lái)計(jì)算，并將車輪速度值傳遞到驅(qū)動(dòng)控制單元50a，W用于計(jì)算車輪轉(zhuǎn)矩估計(jì)值， 如下文將描述的那樣。將車輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成車輪速度的計(jì)算可通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制單元50a來(lái)進(jìn)行。 在該情況下，車輪轉(zhuǎn)速?gòu)闹苿?dòng)控制單元50b被供給到驅(qū)動(dòng)控制單元50a。此外，轉(zhuǎn)向角δ被從 轉(zhuǎn)向角傳感器32b供給到給驅(qū)動(dòng)控制單元50a，W用于下文將更詳細(xì)描述的目的。
[0027] 在驅(qū)動(dòng)控制單元50a中，來(lái)自駕駛員的駕駛要求，即駕駛員要求的驅(qū)動(dòng)單元的目標(biāo) 輸出轉(zhuǎn)矩(駕駛員要求轉(zhuǎn)矩)基于加速器踏板下壓量9a(W及車輛速度、齒輪位置信息等)來(lái) 確定。但是，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制單元校正駕駛員要求轉(zhuǎn)矩，W便通過(guò)驅(qū)動(dòng)力控制在車身上執(zhí) 行俯仰/彈跳減振控制，并向驅(qū)動(dòng)單元16發(fā)送與校正所要求轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的控制指令。在俯仰/ 彈跳減振控制中，進(jìn)行（1)基于驅(qū)動(dòng)輪與路面之間施加的力計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪的車輪轉(zhuǎn)矩的估算 值，（2)基于車身振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模式計(jì)算俯仰/彈跳振動(dòng)的狀態(tài)量，W及(3)抑制或減小俯仰/ 彈跳振動(dòng)的狀態(tài)量的車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量(校正量)的計(jì)算，W及基于補(bǔ)償分量的所要求轉(zhuǎn) 矩的補(bǔ)償。應(yīng)理解，本發(fā)明的減振控制裝置通過(guò)(1)-(3)的處理操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[00測(cè)用于在車身上執(zhí)行俯仰/彈跳減振控制的驅(qū)動(dòng)力控制的構(gòu)造
[0029] 在例如圖2A中所示的車輛10中，如果驅(qū)動(dòng)單元基于駕駛員的駕駛要求操作，并且 車輪轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，則在車身的重屯、Cg的豎直方向（Z方向）上可能發(fā)生彈跳振動(dòng)，并且可能繞車 身的重屯、在俯仰方向（Θ方向）上發(fā)生俯仰振動(dòng)。此外，如果車輛行駛期間外力或轉(zhuǎn)矩(干擾） 從路面施加到車輪上，則擾動(dòng)可能被傳遞到車輛，并且在彈跳方向和俯仰方向上可能發(fā)生 車身中的振動(dòng)。因此，在所示實(shí)施例中，構(gòu)建車身的俯仰/彈跳振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模型，并且計(jì)算當(dāng) 模型接收到駕駛員要求轉(zhuǎn)矩（駕駛員要求轉(zhuǎn)矩所轉(zhuǎn)換成的車輪轉(zhuǎn)矩的值)時(shí)車身振動(dòng)的狀 態(tài)變量，即移位ζ、θ及其變化率dz/dt、d0/dt，W及當(dāng)前車輪轉(zhuǎn)矩(其估算值）。然后，調(diào)節(jié)驅(qū) 動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩(校正駕駛員要求轉(zhuǎn)矩），使得從模型獲得的狀態(tài)變量收斂為零，即抑制 俯仰/彈跳振動(dòng)。
[0030] 圖2BW控制框形式示意性示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力控制的構(gòu)造。通過(guò)電 子控制單元50的驅(qū)動(dòng)控制單元50a或制動(dòng)控制單元50b實(shí)施每個(gè)控制框（除了 C0、C3)的操 作。參照?qǐng)D2B，本發(fā)明的該實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力控制的布置通常由驅(qū)動(dòng)控制器和減振控制器構(gòu) 成，驅(qū)動(dòng)控制器將駕駛員的駕駛要求供給到車輛，并且減振控制器調(diào)節(jié)駕駛員的駕駛要求 W便抑制車身的俯仰/彈跳振動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)控制器中，駕駛員的駕駛要求，即加速器踏板的下 壓量(C0)W正常方式轉(zhuǎn)換成駕駛員要求轉(zhuǎn)矩(C1)，然后，駕駛員要求轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng) 單元的控制指令(C2)，并傳遞給驅(qū)動(dòng)單元(C3)。該控制指令是當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí) 的目標(biāo)節(jié)氣口開(kāi)度，并且是當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的目標(biāo)燃料噴射量，而控制指令是 當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元為電動(dòng)機(jī)時(shí)的目標(biāo)電流量。
[0031] 另一方面，減振控制器由前饋控制部分和反饋控制部分組成。前饋控制部分具有 所謂最佳調(diào)節(jié)器的構(gòu)造，其中車身的俯仰/彈跳振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模型部分(C4)接收通過(guò)C1的駕 駛員要求轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成車輪轉(zhuǎn)矩而獲得的值(要求車輪轉(zhuǎn)矩Two)。在運(yùn)動(dòng)模型部分(C4)中，計(jì) 算響應(yīng)于所接收轉(zhuǎn)矩的車身的狀態(tài)變量。在前饋控制部分，計(jì)算用于使?fàn)顟B(tài)變量最小的駕 駛員要求車輪轉(zhuǎn)矩的校正量，即用于調(diào)節(jié)車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量(C5)。在反饋控制部分，另一 方面，在車輪轉(zhuǎn)矩估算器中通過(guò)稍后描述的處理計(jì)算車輪轉(zhuǎn)矩估算值Tw(C6)。然后，將車輪 轉(zhuǎn)矩估算值乘WFB增益(在運(yùn)動(dòng)模型中用于調(diào)節(jié)駕駛員要求車輪轉(zhuǎn)矩Two與車輪轉(zhuǎn)矩估算 值Tw的貢獻(xiàn)之間平衡的增益），并然后作為干擾輸入加到駕駛員要求轉(zhuǎn)矩，W被運(yùn)動(dòng)模型部 分(C4)接收。W運(yùn)種方式，還計(jì)算駕駛員要求車輪轉(zhuǎn)矩相對(duì)于干擾的補(bǔ)償分量。C5的駕駛員 要求車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量被轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)單元的要求轉(zhuǎn)矩的單元，并傳遞到加法器(Cla)。^ 運(yùn)種方式，在已經(jīng)被調(diào)節(jié)使得不產(chǎn)生俯仰/彈跳振動(dòng)的駕駛員要求轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成控制指令 (C2)之后，駕駛員要求轉(zhuǎn)矩又被傳遞給驅(qū)動(dòng)單元(C3)。
[0032]在上述構(gòu)造中，在本發(fā)明的情況下，在車輛轉(zhuǎn)彎期間驅(qū)動(dòng)輪(前輪）的轉(zhuǎn)向角變化 時(shí)，為了遏制由于減振控制的執(zhí)行導(dǎo)致的橫擺率響應(yīng)性的降低，并使得駕駛員感覺(jué)較不奇 怪或不舒服，由加法器Cla接收的車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量的振幅隨著轉(zhuǎn)向角速度的增大而減 小。為此，在上述該實(shí)施例的減振控制裝置中，如圖2所示提供控制增益調(diào)節(jié)單元(C8)，W用 于參照從轉(zhuǎn)向角傳感器獲得的轉(zhuǎn)向角的檢測(cè)值，根據(jù)轉(zhuǎn)向角速度調(diào)節(jié)車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量 的控制增益。檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角的值通過(guò)從檢測(cè)值去除噪聲的過(guò)濾器，并然后傳遞到控制增 益調(diào)節(jié)單元(C8)。
[00削減振控制的原理
[0034] 在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的減振控制中，設(shè)想車身的彈跳方向和俯仰方向的動(dòng)態(tài)運(yùn) 動(dòng)模型，并且構(gòu)建當(dāng)接收駕駛員要求車輪轉(zhuǎn)矩Two和車輪轉(zhuǎn)矩估算值Tw(干擾)作為輸入時(shí) 在彈跳方向和俯仰方向上的狀態(tài)變量的狀態(tài)方程。然后，從各狀態(tài)方程，確定使用最佳調(diào)節(jié) 器的理論將在彈跳方向和俯仰方向上狀態(tài)變量減小到零的輸入(轉(zhuǎn)矩值），并基于獲得的轉(zhuǎn) 矩值校正駕駛員要求轉(zhuǎn)矩。
[0035] 作為車身的彈跳方向和俯仰方向的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)模型，車身被視為具有質(zhì)量Μ和慣性 力矩I的剛性體S，并且該剛性體S假設(shè)由前輪懸架和后輪懸架支承，該前輪懸架具有彈性模 量kf和阻尼率cf，并且該后輪懸架具有彈性模量kr和阻尼率cr，例如圖3Α所示。即，圖3Α所 示的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)模型是車身的黃上質(zhì)量振動(dòng)模型。在該情況下，車身重屯、的在彈跳方向上的 運(yùn)動(dòng)方程和在俯仰方向上的運(yùn)動(dòng)方程被表達(dá)為下面的方程(la)和方程(化）。
[0038] 其中Lf、Lr是從重屯、分別到前輪軸和后輪軸的距離，r是車輪半徑，而h是重屯、距路 面的高度。在方程(la)中，第一和第二項(xiàng)表示來(lái)自前輪軸的力的分量，而第Ξ和第四項(xiàng)表示 來(lái)自后輪軸的力的分量。在方程（lb)中，第一項(xiàng)表示來(lái)自前輪軸的力矩分量，而第二項(xiàng)表示 來(lái)自后輪軸的力矩分量。方程（化）中的第Ξ項(xiàng)表示在驅(qū)動(dòng)輪處繞車身重屯、產(chǎn)生的車輪轉(zhuǎn)矩 Τ( = TwO+Tw)提供的力的力矩分量。
[0039] 上面指出的方程（la)和Qb)可寫成由W下方程(2a)所指示的（線性系統(tǒng)的）狀態(tài) 方程的形式，其中車身的移位ζ、θ、Κ及其變化率dz/dt、d0/dt構(gòu)成狀態(tài)變量矢量X(t)。
[0040] dX(t)/dt=A · (X巧（t)+B · (X)u(t) (2a)
[0041 ]其中 X(t)、A、和B是：
[0042]
[0043] 矩陣A中的各元素 al-a4和bl-b4通過(guò)收集方程（la)和（化）中的z、目、dzAlt和d目Mt 的系數(shù)給出，并表示如下:al = -化f+k;r)/M,a2 = -(cf+c;r)/M,a3 = -化f·Lf-k;r·L;r)/M,a4 = -(cf · Lf-cr · Lr )/M, bl =-(Lf · kf-Lr · kr)/I ,b2 = -(Lf · cf-Lr · cr)/I,b3 = - (Xf2 . kf+Lr2 . k;r)/I,b4 = -(Lf2 · cf+Lr2 · crVl。此外，u(t)等于T(u(t)=T)，并且是由 狀態(tài)方程(2a)表示的系統(tǒng)的輸入。因而，根據(jù)W上方程(化），矩陣B的元素 pi表示如下:pl = h/(I · r)。
[0044] 其中在狀態(tài)方程(2a)中，u(t)等于-Κ · X(t)(u(t)=-K · X(t)(2b))，該狀態(tài)方程 (2a)如下:dX(t)/dt=(A-BK) · X(t)(2c)。因而，當(dāng)X(t)的初始值Xo(t)被設(shè)定使得Xo(t) = (0,0,0,0)(假設(shè)在達(dá)到轉(zhuǎn)矩之前沒(méi)有振動(dòng)），并且對(duì)狀態(tài)變量矢量X(t)的差分方程(2c)求 解時(shí)，如果確定用于將X(t)的大小，即在彈跳方向和俯仰方向上的移位及其變化率收斂到 零的增益K，則確定抑制彈跳/俯仰振動(dòng)的轉(zhuǎn)矩值u(t)。
[0045] 增益K可通過(guò)使用所謂最佳調(diào)節(jié)器的理論來(lái)確定。根據(jù)該理論，已知當(dāng)作為二次函 數(shù)(積分范圍從0至W)的估算函數(shù)J=l/2 · J(xTqx+uTru)化(3a)的值最小時(shí)，X(t)在狀態(tài)方 程（2a)中穩(wěn)定地收斂，并且由Κ = ΙΓ? · βΤ . P給出使估算函數(shù)J最小的矩陣K。運(yùn)里，P是 Riccati方程:-dP/dt = ATp+PA+Q-PBR-iBTp的解。Riccati方程可通過(guò)線性系統(tǒng)領(lǐng)域已知的 任何方法求解，并且增益K通過(guò)對(duì)該方程求解來(lái)確定。
[0046] 估算函數(shù)J和Riccati方程中的Q和R分別是任意設(shè)定的半正定對(duì)稱矩陣和正定對(duì) 稱矩陣，并且它們是由系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者確定的估算函數(shù)J的加權(quán)矩陣。例如，在本文考慮的運(yùn) 動(dòng)模型的情況下，如果Q、R設(shè)置如下，
[0047]
[004引并且狀態(tài)矢量的分量中特定分量的范數(shù)(大?。鏳z/dt、d0/dt的大小被設(shè)定 成大于方程(3a)中其它分量例如ζ、θ的范數(shù)，則范數(shù)被設(shè)定成較大的分量相對(duì)更穩(wěn)定地收 斂。如果Q的分量的值增大，則強(qiáng)調(diào)瞬態(tài)特性，即，狀態(tài)矢量的值快速地收斂到穩(wěn)定值。如果R 的值增大，則能耗降低。
[0049]在如圖2Β的框圖所指示的實(shí)際減振控制中，在運(yùn)動(dòng)模型C4中，通過(guò)使用轉(zhuǎn)矩輸入 值對(duì)方程(2a)的差分方程求解來(lái)計(jì)算狀態(tài)變量矢量X(t)。然后，在巧中，通過(guò)將作為運(yùn)動(dòng)模 型C4的輸出的狀態(tài)矢量X(t)乘W確定的增益KW便將狀態(tài)變量矢量X(t)如上所述收斂至零 或最小值而獲得補(bǔ)償分量U(t)，該補(bǔ)償分量U(t)被轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)矩，并從加法器中 的駕駛員要求轉(zhuǎn)矩減去(Cla)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)模型C4的計(jì)算，補(bǔ)償分量U(t)還被反饋給運(yùn)動(dòng)模型 C4的轉(zhuǎn)矩輸入值(狀態(tài)反饋）。由方程（la)和方程（lb)表示的系統(tǒng)是共振系統(tǒng)，并且響應(yīng)于 任何給定輸入的狀態(tài)變量矢量的值基本上僅是系統(tǒng)的固有頻率分量。因而，如果系統(tǒng)被構(gòu) 造成從駕駛員要求轉(zhuǎn)矩減去u(t)(其轉(zhuǎn)換值化），則駕駛員要求轉(zhuǎn)矩中的系統(tǒng)的固有頻率分 量，即，引起車身中的俯仰/彈跳振動(dòng)的分量被校正，并且抑制車身中的俯仰/彈跳振動(dòng)。如 果從駕駛員給出的要求轉(zhuǎn)矩消除系統(tǒng)的固有頻率分量，則驅(qū)動(dòng)單元所接收的要求轉(zhuǎn)矩指令 中的系統(tǒng)的固有頻率分量?jī)H為-u(t)，并且由于Tw(干擾）引起的振動(dòng)移位收斂。
[0050]作為在車身的彈跳方向和俯仰方向上的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)模型，除了圖3A的布置之外，還 可采用如圖3B所示的考慮前輪輪胎和后輪輪胎的彈黃彈性的模型(車身的黃上質(zhì)量和黃下 質(zhì)量振動(dòng)模型）。如果前輪和后輪的輪胎分別具有彈性模量ktf、ktr，則車身的重屯、的在彈 跳方向上的運(yùn)動(dòng)方程和在俯仰方向上的運(yùn)動(dòng)方程由如下的方程(4a)至方程(4d)表示，如從 圖3B理解的。
[0055] 其中xf、xr是前輪和后輪的黃下移位的量，而mf、mr是前輪和后輪的黃下質(zhì)量。方 程(4a)-方程(4d)構(gòu)成方程(2a)所表示的狀態(tài)方程(其中矩陣A是8X8矩陣，而矩陣B是8X1 矩陣），如圖3A的情況那樣，其中對(duì)于狀態(tài)變量數(shù)量使用z、0、xf、xr和運(yùn)些變量的時(shí)間差分 值。然后，可根據(jù)最佳調(diào)節(jié)器理論來(lái)確定可將狀態(tài)變量矢量的大小收斂到零的增益矩陣K。 實(shí)際減振控制與圖3的情況類似。
[0056] (車輪轉(zhuǎn)矩的估算值的計(jì)算）
[0057] 在圖2B的減振控制器的反饋控制部分中，由前饋控制部分作為干擾接收的車輪轉(zhuǎn) 矩Tw可通過(guò)用任何給定方法估算在車輪處實(shí)際產(chǎn)生的車輪轉(zhuǎn)矩來(lái)獲得。例如，可使用從驅(qū) 動(dòng)輪的車輪速度傳感器獲得的車輪轉(zhuǎn)速ω或車輪速度值r · ω的時(shí)間差分根據(jù)W下方程 (5)來(lái)估算車輪轉(zhuǎn)矩。
[0化引 Tw=M · . dco/dt...巧）
[0059] 在方程(5)中，Μ是車輛的質(zhì)量，而r是車輪半徑。如果在驅(qū)動(dòng)輪與路面接觸的部分 處產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的總和等于車輛的總體驅(qū)動(dòng)力Μ-G(其中G是加速度），則車輪轉(zhuǎn)矩Tw由W 下方程(5a)給出。
[0060] Tw=M · G · r...(5a)
[0061] 由于車輛的加速度G由W下方程(5b)從車輪速度r · ω的差分值給出，所W根據(jù)方 程(5)估算車輪轉(zhuǎn)矩。
[0062] G = r · dw/化...（5b)
[0063] (車輛轉(zhuǎn)彎期間減震控制的校正）
[0064] 當(dāng)車輪通過(guò)轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)彎時(shí)，在車輪中在與車輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上產(chǎn)生"滾動(dòng) 阻力"，如圖4示意性示出的。如本領(lǐng)域公知的，如果車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)于車輛的行駛方向 (圖4中向上)傾斜，則車輪的輪胎扭曲，由此，在與車輛的行駛方向垂直的方向上產(chǎn)生轉(zhuǎn)彎 力，并且在與車輛的行駛方向相反的方向上產(chǎn)生轉(zhuǎn)彎阻力。此時(shí)，轉(zhuǎn)彎拖拽和轉(zhuǎn)彎力的在車 輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的分量的總和(滾動(dòng)阻力）出現(xiàn)在與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上，并且該 力提供減慢車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。因而，如果在車輛驅(qū)動(dòng)期間通過(guò)轉(zhuǎn)向使車輪(驅(qū)動(dòng)輪)轉(zhuǎn)彎，并 且車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向從車輛的行駛方向切換，則在與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上出現(xiàn)車輪 轉(zhuǎn)矩的分量。由于車輪轉(zhuǎn)矩的在與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上的分量作為制動(dòng)力施加到 車輪，所W制動(dòng)力被施加到作為可轉(zhuǎn)向輪的前輪，并且在車身中發(fā)生俯沖行為。于是，前輪 的接地負(fù)載增大，并且有效地產(chǎn)生轉(zhuǎn)彎力，使得在轉(zhuǎn)向方向上產(chǎn)生或增大橫擺力矩，并且橫 擺率增大。
[0065] 但是，在實(shí)施上述減震控制的情況下，在進(jìn)行轉(zhuǎn)向且在與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的 方向上產(chǎn)生車輪轉(zhuǎn)矩的分量的同時(shí)，車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量使得車輪轉(zhuǎn)矩在如下方向上被校 正，使得消除在與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上的分量。于是，抑制車身的俯沖行為，并且 不增大接地負(fù)載。因此，降低在轉(zhuǎn)向方向上產(chǎn)生的橫擺力矩（與不進(jìn)行減振控制的情況相 比），并且橫擺率的增大率降低。即，橫擺率的響應(yīng)性變差。運(yùn)些現(xiàn)象僅在轉(zhuǎn)向角變化時(shí)才發(fā) 生。因而，當(dāng)轉(zhuǎn)向角處于恒定狀態(tài)，并且車輛進(jìn)行穩(wěn)定轉(zhuǎn)彎時(shí)，優(yōu)選地抑制由路面干擾等造 成的車輪轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)引起的車身的振動(dòng)。
[0066] 因此，根據(jù)本發(fā)明，從來(lái)自轉(zhuǎn)向角傳感器的轉(zhuǎn)向角的檢測(cè)值計(jì)算轉(zhuǎn)向角速度，如上 文參照?qǐng)D2B所解釋的。當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度是顯著值時(shí)，即在轉(zhuǎn)向角增大且滾動(dòng)阻力增大的同時(shí)， 基于轉(zhuǎn)向角速度，減振控制的效果降低，W便遏制橫擺率的響應(yīng)性變差。
[0067] 更具體地，在圖2B的控制增益調(diào)節(jié)單元中，補(bǔ)償分量乘W作為轉(zhuǎn)向角速度函數(shù)的 控制增益G。
[006引 Uc 戶 GUc'.'（6)
[0069] 更具體地，G可W是隨著轉(zhuǎn)向角速度的大小增大而減小的函數(shù)，并可W是函數(shù)：
[0070]
[0071] 其例如圖5A中所示那樣變化。在方程(7a)中，dSo/dt是可根據(jù)需要設(shè)定的參考值。 在該情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度等于加寸G被設(shè)定為1.0(G = 1.0)。
[0072] 此外，即使當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度的大小變得顯著大時(shí)，優(yōu)選的是可將減振控制的效果保 持到一定程度。因此，如圖5A所示，當(dāng)根據(jù)方程（7a)計(jì)算的控制增益G變得小于預(yù)定闊值 Gmin時(shí)，實(shí)際使用的控制增益G可保持在Gmin。因而，控制增益可由W下方程給出。
[0073]
[0074] 圖5B示出流程圖形式的控制增益調(diào)節(jié)單元中執(zhí)行的控制增益計(jì)算的處理。參照?qǐng)D 5B，當(dāng)根據(jù)方程(7a)計(jì)算的G大于Gmin(步驟S10)時(shí)，原樣使用方程(7a)的值(步驟S20)。當(dāng) 根據(jù)方程(7a)計(jì)算的G小于Gmin時(shí)，使用Gmin作為控制增益(步驟S30)。由于當(dāng)控制增益G被 固定為Gmin時(shí)轉(zhuǎn)向角速度dSth/dt由W下方程(8)給出，所W可W在上述步驟S10中確定是 否遵循方程(8)。
[0075] dSth/dt = dS〇/dt(l-Gmin )...(8)
[0076] 在應(yīng)用如上所述的控制增益的調(diào)整的情況下，如果在車輛行駛期間開(kāi)始轉(zhuǎn)向，貝U 減振控制的效果隨著轉(zhuǎn)向角速度增大而逐漸減小，使得駕駛員不太可能或不可能感到奇怪 或不舒服，因?yàn)榉乐剐Ч杆僮兓Ｍ瑫r(shí)，允許發(fā)生車身的俯沖，W及遏制橫擺率響應(yīng)性變 差。此外，由于控制增益的下降限于Gmin，所W不能完全消除減振控制的效果。例如，當(dāng)接收 到與轉(zhuǎn)向操作無(wú)關(guān)的路面干擾時(shí)，可降低由干擾造成的振動(dòng)。
[0077] 同時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)向角的大小在減小方向上變化時(shí)，在已經(jīng)處于轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的車輛中，可W W上述方式基于轉(zhuǎn)向角速度降低減振控制的效果。當(dāng)轉(zhuǎn)向角的大小在減小方向上變化時(shí)， 輪胎的滾動(dòng)阻力減??；因此，制動(dòng)力減小，并且車身的姿勢(shì)在抬頭方向上W比之前更大的程 度變化。因而，前輪的接地負(fù)載減小，并且轉(zhuǎn)彎力減小，從而導(dǎo)致橫擺率的快速減小。關(guān)于運(yùn) 點(diǎn)，減振控制用于消除車身姿勢(shì)在抬頭方向上的變化，由此前輪的接地負(fù)載不減小，并且轉(zhuǎn) 彎力W減小率減小，同時(shí)橫擺率的響應(yīng)性(減小的快速性)變差。因而，如果減振控制的效果 如上所述基于轉(zhuǎn)向角速度變化，則車身的姿勢(shì)在抬頭方向上相應(yīng)變化，使得可遏制橫擺率 的響應(yīng)性變差。即，可實(shí)施計(jì)算作為轉(zhuǎn)向角速度的大小的函數(shù)的控制增益G的處理，因?yàn)槠?與轉(zhuǎn)向角速度的變化方向無(wú)關(guān)。
[0078] 盡管W上描述設(shè)及本發(fā)明的實(shí)施例，但對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯然該實(shí)施例可 在許多方面容易地變型或變化，本發(fā)明并不僅限于上文說(shuō)明的實(shí)施例，并且本發(fā)明可應(yīng)用 于各種類型的裝置或系統(tǒng)而不偏離本發(fā)明的構(gòu)思。
[0079] 例如，應(yīng)當(dāng)理解，即使上述圖2B的控制增益調(diào)節(jié)單元C8被插入在反饋部分中的車 輪轉(zhuǎn)矩估算器(C6)的輸出與運(yùn)動(dòng)模型部分C4的輸入之間的任何給定位置處，都可獲得基本 上相同的效果。在該情況下，補(bǔ)償分量的振幅的調(diào)整被施加到反饋控制輸入部分，但不施加 到對(duì)應(yīng)于與駕駛員的駕駛要求對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩(要求車輪轉(zhuǎn)矩Two)的補(bǔ)償分量。但是，由于用于 要求車輪轉(zhuǎn)矩Two的補(bǔ)償分量基本上僅在駕駛員操作踏板時(shí)采用顯著值，所W其通常基本 上對(duì)轉(zhuǎn)向操作期間發(fā)生的俯沖行為的發(fā)生沒(méi)有影響。但是，控制增益調(diào)節(jié)單元C8有利地位 于圖2B指示的位置處，W便在轉(zhuǎn)向操作期間可靠地降低減振控制的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種減振控制裝置，所述減振控制裝置控制車輛的驅(qū)動(dòng)輸出以便抑制由所述車輛的 俯仰或彈跳造成的俯仰/彈跳振動(dòng)，所述減振控制裝置的特征在于包括： 減振控制單元，所述減振控制單元控制所述車輛的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以便基于施加到所述車輛 的車輪的車輪轉(zhuǎn)矩來(lái)減小所述俯仰/彈跳振動(dòng)的振幅，所述車輪轉(zhuǎn)矩在所述車輪與路面接 觸的位置處產(chǎn)生；以及 補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元，隨著所述車輛的轉(zhuǎn)向角速度的大小增大，所述補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元 減小校正所述車輪轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償分量的振幅，所述車輪轉(zhuǎn)矩由所述減振控制單元計(jì)算出來(lái)， 以便抑制所述俯仰/彈跳振動(dòng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振控制裝置，其中，當(dāng)所述車輛的所述轉(zhuǎn)向角速度的大小超 過(guò)預(yù)定速度時(shí)，所述補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元使所述補(bǔ)償分量的振幅相對(duì)于所述俯仰/彈跳振動(dòng) 的振幅的減小率恒定。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減振控制裝置，其中： 所述補(bǔ)償分量的控制增益是所述轉(zhuǎn)向角速度的大小的函數(shù);并且 所述補(bǔ)償分量調(diào)節(jié)單元設(shè)定所述補(bǔ)償分量的所述控制增益，使得當(dāng)所述車輛的所述轉(zhuǎn) 向角速度的大小小于預(yù)定速度時(shí)，隨著所述車輛的所述轉(zhuǎn)向角速度的大小增大，所述控制 增益單調(diào)減小。4. 一種減振控制系統(tǒng)，其特征在于包括： 驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元在車輛的車輪處產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力； 車輪速度傳感器，所述車輪速度傳感器檢測(cè)所述車輛的每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速； 轉(zhuǎn)向角傳感器，所述轉(zhuǎn)向角傳感器檢測(cè)所述車輛的方向盤的轉(zhuǎn)向角；以及 電子控制單元，所述電子控制單元根據(jù)加速器踏板的下壓量獲得第一驅(qū)動(dòng)力，并且所 述電子控制單元利用基于所述第一驅(qū)動(dòng)力和所述轉(zhuǎn)速通過(guò)補(bǔ)償分量確定的第二驅(qū)動(dòng)力來(lái) 驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)單元，其中用所述補(bǔ)償分量來(lái)校正所述第一驅(qū)動(dòng)力以便抑制所述車輛的俯 仰/彈跳振動(dòng)，其中 隨著從所述轉(zhuǎn)向角獲得的轉(zhuǎn)向角速度的大小增大，所述電子控制單元減小所述補(bǔ)償分 量的振幅。
【文檔編號(hào)】B60W30/02GK105984462SQ201610157849
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日
【發(fā)明人】五十嵐政
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社