專利名稱：車輛的穩(wěn)定器控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變地控制設(shè)置于左右車輪間的穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)剛度的車輛的穩(wěn)定器控制裝置。
背景技術(shù)：
例如專利文獻(xiàn)1至4提出了這種技術(shù)。專利文獻(xiàn)1提出了基于車輪的行程左右差和行程速度左右差，以在直向前進(jìn)時(shí)確保乘坐舒適性的方式控制主動(dòng)式穩(wěn)定器，以在轉(zhuǎn)彎時(shí)抑制側(cè)傾角的方式控制主動(dòng)式穩(wěn)定器。專利文獻(xiàn)2提出了基于橫向加速度來(lái)分別計(jì)算出主動(dòng)式穩(wěn)定器和空氣懸架的抗側(cè)傾力矩。專利文獻(xiàn)3提出了基于橫向加速度來(lái)計(jì)算車輛的目標(biāo)側(cè)傾角等，并計(jì)算基于衰減力控制的目標(biāo)抗側(cè)傾力矩和基于主動(dòng)式穩(wěn)定器的目標(biāo)抗側(cè)傾力矩。專利文獻(xiàn)4提出了在基于橫向加速度來(lái)控制主動(dòng)式穩(wěn)定器從而抑制由于路面的凹凸而引起的乘坐舒適性的惡化的技術(shù)中當(dāng)車身上下加速度超過(guò)某個(gè)閾值時(shí)鎖住穩(wěn)定器。專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2005-238971號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2 日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2006-7803號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)3 日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2006-256368號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)4 日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2007-245887號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題但是，在上述專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，基本上是基于車輪的行程左右差進(jìn)行控制，從而有時(shí)會(huì)受到左右方向上的路面高低等的影響。即，難以恰當(dāng)?shù)匾种朴赊D(zhuǎn)向輸入引起的側(cè)傾和由路面干擾輸入引起的側(cè)傾。另外，在上述專利文獻(xiàn)2至4所述的技術(shù)中，也難以通過(guò)穩(wěn)定器的控制等來(lái)恰當(dāng)?shù)匾种朴赊D(zhuǎn)向輸入引起的側(cè)傾和由路面干擾輸入引起的側(cè)傾這兩者。本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供能夠恰當(dāng)?shù)匾种朴赊D(zhuǎn)向輸入引起的側(cè)傾和由路面干擾輸入引起的側(cè)傾、并兼顧操作穩(wěn)定性和乘坐舒適性的車輛的穩(wěn)定器控制裝置。用于解決問(wèn)題的手段在本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)中，可變地控制設(shè)置于車輛的左右車輪間的穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)剛度的車輛的穩(wěn)定器控制裝置包括絕對(duì)側(cè)傾信息獲取單元，從配置于所述車輛的簧上的傳感器的輸出獲取所述簧上的絕對(duì)側(cè)傾信息；以及穩(wěn)定器控制單元，基于所述絕對(duì)側(cè)傾信息來(lái)計(jì)算第一抗側(cè)傾力矩，基于所述第一抗側(cè)傾力矩來(lái)控制所述穩(wěn)定器。上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置可變地控制設(shè)置于左右車輪間的穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)剛度。絕對(duì)側(cè)傾信息獲取單元獲取簧上的絕對(duì)側(cè)傾信息(意味著以重力的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的側(cè)傾)，穩(wěn)定器控制單元基于絕對(duì)側(cè)傾信息來(lái)計(jì)算第一抗側(cè)傾力矩并控制穩(wěn)定器。由此，能夠高精度地通過(guò)穩(wěn)定器(主動(dòng)式穩(wěn)定器)進(jìn)行乘坐舒適性控制，
在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的一個(gè)方式中，所述穩(wěn)定器控制單元還基于轉(zhuǎn)向輸入來(lái)計(jì)算第二抗側(cè)傾力矩，基于所述第一抗側(cè)傾力矩和所述第二抗側(cè)傾力矩來(lái)控制所述穩(wěn)定器。例如，穩(wěn)定器控制單元根據(jù)車輛轉(zhuǎn)彎度來(lái)設(shè)定第一抗側(cè)傾力矩和第二抗側(cè)傾力矩的控制增益。由此，能夠高精度地進(jìn)行不平整道路轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘坐舒適性控制。因此，能夠兼顧轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和乘坐舒適性。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的其他方式中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)車輛轉(zhuǎn)彎度來(lái)改變用于將所述第一抗側(cè)傾力矩分配給前輪側(cè)和后輪側(cè)的前后分配比。由此，能夠恰當(dāng)?shù)匾种妻D(zhuǎn)向特性的下降。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的其他方式中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)車速來(lái)改變用于將所述第一抗側(cè)傾力矩分配給前輪側(cè)和后輪側(cè)的前后分配比。由此，能夠有效地進(jìn)行車輛的側(cè)傾抑制。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的其他方式中，還包括衰減力控制單元，所述衰減力控制單元通過(guò)施加衰減力來(lái)進(jìn)行所述車輛的上下方向、側(cè)傾方向以及俯仰方向的控制，當(dāng)所述穩(wěn)定器控制單元進(jìn)行控制時(shí)，所述衰減力控制單元在所述衰減力的控制中提高所述上下方向和所述俯仰方向的控制增益，并且降低所述側(cè)傾方向的控制增益。由此，能夠使控制特定為穩(wěn)定器的控制系統(tǒng)和衰減力的控制系統(tǒng)各自的執(zhí)行器適合的模式(上下、側(cè)傾、俯仰)。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的其他方式中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)從開(kāi)始基于所述第一抗側(cè)傾力矩的控制起經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)改變用于將所述第一抗側(cè)傾力矩分配給前輪側(cè)和后輪側(cè)的前后分配比。由此，能夠抑制由于執(zhí)行器的響應(yīng)性引起的控制不兼容。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的其他方式中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)對(duì)前后的懸架的路面輸入的比率來(lái)改變用于將所述第一抗側(cè)傾力矩分配給前輪側(cè)和后輪側(cè)的前后分配比。由此，能夠抑制由于執(zhí)行器的響應(yīng)性引起的控制不兼容。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的其他方式中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)對(duì)前后的懸架的路面輸入的頻率來(lái)改變基于所述第一抗側(cè)傾力矩的所述穩(wěn)定器的控制量。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置中，優(yōu)選的是當(dāng)所述路面輸入的頻率在預(yù)定值以內(nèi)時(shí)，所述穩(wěn)定器控制單元基于所述第一抗側(cè)傾力矩對(duì)所述穩(wěn)定器進(jìn)行控制，當(dāng)所述路面輸入的頻率超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)，所述穩(wěn)定器控制單元進(jìn)行使所述穩(wěn)定器成為中立狀態(tài)或自由狀態(tài)的控制。由此，能夠抑制由于執(zhí)行器的響應(yīng)性引起的控制不兼容。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置中，優(yōu)選的是當(dāng)在所述路面輸入中重疊了預(yù)定值以內(nèi)的頻率和超過(guò)所述預(yù)定值的頻率時(shí)，所述穩(wěn)定器控制單元對(duì)設(shè)置于前輪和后輪中的一個(gè)的所述穩(wěn)定器進(jìn)行基于所述第一抗側(cè)傾力矩的第一控制，對(duì)設(shè)置于所述前輪和所述后輪中的另一個(gè)的所述穩(wěn)定器進(jìn)行使所述穩(wěn)定器成為中立狀態(tài)或自由狀態(tài)的第二控制。由此，能夠恰當(dāng)?shù)亟档椭丿B了的輸入，能夠提高乘坐舒適性。優(yōu)選的是所述穩(wěn)定器控制單元當(dāng)在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下進(jìn)行所述第一控制時(shí)，根據(jù)基于所述第一抗側(cè)傾力矩和轉(zhuǎn)向輸入計(jì)算出的第二抗側(cè)傾力矩來(lái)控制所述穩(wěn)定器，并且車輛轉(zhuǎn)彎度越大，所述穩(wěn)定器控制單元越減小所述第一抗側(cè)傾力矩的控制增益且越增大所述第二抗側(cè)傾力矩的控制增益。由此，能夠不損害轉(zhuǎn)向感而恰當(dāng)?shù)丶骖櫝俗孢m性和轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。在上述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的其他方式中，不平整道路的不平整程度越大，所述穩(wěn)定器控制單元越增大所述第一抗側(cè)傾力矩的控制增益，并且越減小所述第二抗側(cè)傾力矩的控制增益。由此，能夠重視并抑制由不平整道路引起的側(cè)傾。


圖1是表示應(yīng)用了本實(shí)施方式中的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的車輛的簡(jiǎn)要構(gòu)成的圖；圖2是用于說(shuō)明第一實(shí)施方式中的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比的求法的圖；圖3是示意性地表示第一實(shí)施方式中的計(jì)算處理的圖；圖4是示意性地表示第二實(shí)施方式中的計(jì)算處理的圖；圖5是用于說(shuō)明第三實(shí)施方式中的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比的求法的圖；圖6是示意性地表示第三實(shí)施方式中的計(jì)算處理的圖；圖7是用于說(shuō)明第四實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輸入用控制增益和路面輸入用控制增益的求法的圖；圖8是表示第四實(shí)施方式中的穩(wěn)定器控制處理的流程圖；圖9是表示第五實(shí)施方式的第一例中的控制處理的流程圖；圖10是表示第五實(shí)施方式的第二例中的控制處理的流程圖；圖11是用于說(shuō)明第五實(shí)施方式的第三例中的轉(zhuǎn)向輸入用控制增益和路面輸入用控制增益的求法的圖；圖12是表示第五實(shí)施方式的第三例中的控制處理的流程圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明IOfRUOfL 前輪IOrRUOrL 后輪14轉(zhuǎn)向盤(pán)16、18主動(dòng)式穩(wěn)定裝置
16a、18a穩(wěn)定器執(zhí)行器31轉(zhuǎn)向角傳感器32車速傳感器33橫向加速度傳感器34側(cè)傾速度傳感器50ECU
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。[車輛的構(gòu)成]首先，使用圖1來(lái)說(shuō)明應(yīng)用了本實(shí)施方式中的車輛的穩(wěn)定器控制裝置的車輛的整體構(gòu)成。圖1是表示車輛的簡(jiǎn)要構(gòu)成的模式圖。圖1是從上方觀察車輛的圖，圖1的上側(cè)表示車輛的前側(cè)，圖1的下側(cè)表示車輛的后側(cè)。另外，虛線箭頭表示信號(hào)的輸入或輸出。車輛主要包括前輪10fR、10fL、后輪10rR、10rL、轉(zhuǎn)向盤(pán)14、主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16、 18、懸架彈簧 19fR、19fL、19rR、19rL、各種傳感器 31 34、以及 ECU (Electric Control Unit)50。另外，在以下的說(shuō)明中，對(duì)于左右對(duì)稱配置的構(gòu)成要素，當(dāng)需要區(qū)分左右時(shí)，對(duì)標(biāo)號(hào)標(biāo)注“L”、“R”，當(dāng)不需要區(qū)分左右時(shí)，省略“L”、“R”。由未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力被傳遞給前輪IOf和后輪IOr中的至少一個(gè)。前輪 IOfRUOfL根據(jù)駕駛者對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)14的轉(zhuǎn)向而經(jīng)由轉(zhuǎn)向橫拉桿(未圖示)轉(zhuǎn)向。在左右的前輪IOfLUOfR之間設(shè)置有主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16，在左右的后輪10rL、 IOrR之間設(shè)置有主動(dòng)式穩(wěn)定裝置18。當(dāng)側(cè)傾方向的運(yùn)動(dòng)被輸入到車身(未圖示)時(shí)，主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16、18作為扭簧而發(fā)揮作用。即，主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16、18被構(gòu)成為能夠?qū)嚿硎┘涌箓?cè)傾力矩，以抑制由車身的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)引起的側(cè)傾角。具體地說(shuō)，主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16主要具有穩(wěn)定器執(zhí)行器16a和穩(wěn)定桿16bL、16bR。 穩(wěn)定器執(zhí)行器16a根據(jù)需要對(duì)一對(duì)穩(wěn)定桿16bL、16bR向彼此相反的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，由此當(dāng)左右的前輪IOfLUOrR彼此以反相縮彈、回彈時(shí)，通過(guò)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力來(lái)改變抑制車輪的縮彈、回彈的力，從而增加或減少在左右前輪IOf的位置處施加給車輛的抗側(cè)傾力矩，可變地控制前輪IOf側(cè)的車輛的側(cè)傾剛度。同樣地，主動(dòng)式穩(wěn)定裝置18主要具有穩(wěn)定器執(zhí)行器18a和穩(wěn)定桿18bL、18bR。穩(wěn)定器執(zhí)行器18a根據(jù)需要對(duì)一對(duì)穩(wěn)定桿18bL、18bR向彼此相反的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，由此當(dāng)左右的后輪IOrLUOrR彼此以反相縮彈、回彈時(shí)，通過(guò)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力來(lái)改變抑制車輪的縮彈、回彈的力，從而增加或減少在左右后輪IOr的位置處施加給車輛的抗側(cè)傾力矩，可變地控制后輪IOr側(cè)的車輛的側(cè)傾剛度。另外，穩(wěn)定器執(zhí)行器16a、18a分別被從ECU50供應(yīng)的控制信號(hào)控制。另外，在前輪IOfRUOfL和后輪IOrRUOrL上分別設(shè)置有用于緩和路面的凸凹等對(duì)車身的傳遞的懸架彈簧19fR、19fL、19rR、19rL。在車輛上設(shè)置有轉(zhuǎn)向角傳感器31、車速傳感器32、橫向加速度傳感器33、以及側(cè)傾速度傳感器34。轉(zhuǎn)向角傳感器31檢測(cè)出與駕駛者對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)14的操作相應(yīng)的轉(zhuǎn)向角，并將對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角的檢測(cè)信號(hào)提供給ECU50。車速傳感器32檢測(cè)出車輛的速度(車速)，并將對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出的車速的檢測(cè)信號(hào)提供給ECU50。橫向加速度傳感器33檢測(cè)出橫向加速度(以下也記為“橫G”)，并將對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出的橫向加速度的檢測(cè)信號(hào)提供給E⑶50。側(cè)傾速度傳感器34被固定在配置于車輛的彈簧(具體地說(shuō)懸架彈簧19fR、19fL、 19rR、19rL等)的上方的車身上，檢測(cè)車身的側(cè)傾速度。即，側(cè)傾速度傳感器34作為本發(fā)明的絕對(duì)側(cè)傾信息獲取單元發(fā)揮功能，獲取簧上的絕對(duì)側(cè)傾信息。側(cè)傾速度傳感器34將對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出的側(cè)傾速度的檢測(cè)信號(hào)提供給ECU50。另外，不限于使用側(cè)傾速度傳感器34作為絕對(duì)側(cè)傾信息獲取單元，也可以使用固定于簧上的車身的上下加速度傳感器等。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，“絕對(duì)側(cè)傾”意味著以重力的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的側(cè)傾。ECU50 包括未圖示的 CPU (Central Processing Unit 中央處理器)、ROM (Read Only Memory只讀存儲(chǔ)器)以及RAM (Random Access Memory隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等，對(duì)車輛內(nèi)的各構(gòu)成要素進(jìn)行各種控制。在本實(shí)施方式中，主要是ECU50基于從上述的各種傳感器31 34提供的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出應(yīng)施加給車身的抗側(cè)傾力矩，并將對(duì)應(yīng)于該抗側(cè)傾力矩的控制信號(hào)提供給主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16、18，從而進(jìn)行穩(wěn)定器控制。這樣，E⑶50作為本發(fā)明中的穩(wěn)定器控制單元而發(fā)揮功能。以下，具體說(shuō)明E⑶50進(jìn)行的控制方法的實(shí)施方式。[第一實(shí)施方式]對(duì)第一實(shí)施方式中的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。在第一實(shí)施方式中，ECU50基于從側(cè)傾速度傳感器34獲取的側(cè)傾速度計(jì)算出抗側(cè)傾力矩，并基于該抗側(cè)傾力矩來(lái)控制主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16、18。S卩，E⑶50基于簧上的絕對(duì)側(cè)傾信息來(lái)求出用于抑制由路面干擾產(chǎn)生的側(cè)傾等的抗側(cè)傾力矩(換言之，用于確保乘坐舒適性的抗側(cè)傾力矩)，并進(jìn)行穩(wěn)定器控制。以下，將這樣的抗側(cè)傾力矩也稱為“路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩”。該路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩相當(dāng)于本發(fā)明中的第一抗側(cè)傾力矩。另外，ECU50在計(jì)算出上述的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的同時(shí)，基于轉(zhuǎn)向輸入計(jì)算出抗側(cè)傾力矩(以下也稱為“轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩”)，基于路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩和轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩來(lái)控制主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16、18。轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩是用于抑制由轉(zhuǎn)向輸入產(chǎn)生的側(cè)傾的抗側(cè)傾力矩，相當(dāng)于本發(fā)明中的第二抗側(cè)傾力矩。具體地說(shuō)，ECU50通過(guò)相加路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩和轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩，從而最終計(jì)算出應(yīng)施加給車輛的抗側(cè)傾力矩，并進(jìn)行穩(wěn)定器控制。由此，在轉(zhuǎn)彎平坦路、直向前進(jìn)不平整道路、轉(zhuǎn)彎不平整道路的任一者中均能夠恰當(dāng)?shù)亟档蛡?cè)傾。另外，ECU50基于車輛的行駛狀態(tài)來(lái)求出前后分配比，所述前后分配比用于將上述求出的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩分配給前輪IOf側(cè)和后輪IOr側(cè)。具體地說(shuō)，ECU50根據(jù)車輛轉(zhuǎn)彎度(例如橫向加速度信息)來(lái)改變路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比。這是因?yàn)?，由于上述的簧上的絕對(duì)信息也包括由轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的側(cè)傾行為，因此也會(huì)對(duì)車輛的轉(zhuǎn)彎特性產(chǎn)生影響。換言之，用于確保乘坐舒適性的最優(yōu)的前后分配比和用于確保操作穩(wěn)定性的最優(yōu)的前后分配比存在不同的傾向。另外，E⑶50也根據(jù)車速來(lái)改變路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比。這是因?yàn)?，在一輪單發(fā)動(dòng)機(jī)超越時(shí)的側(cè)傾行為中，存在當(dāng)?shù)退贂r(shí)使前后分配比靠前分配、高速時(shí)使前后分配比靠后分配時(shí)可以有效地降低側(cè)傾的傾向。這里，參照?qǐng)D2針對(duì)第一實(shí)施方式中的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比的求法說(shuō)明具體例子。這里，說(shuō)明求出作為前后分配比的前后分配前分配率的方法。圖2的 (a)表示用于根據(jù)橫向加速度(橫軸)求出前后分配前分配率(縱軸)的映射圖的一個(gè)例子。另外，橫軸表示的橫向加速度以絕對(duì)值示出。以下，將根據(jù)橫向加速度求出的前后分配前分配率稱為“第一前后分配前分配率”。如圖2的(a)所示，當(dāng)橫向加速度小時(shí)，能夠得到具有較小的值的第一前后分配前分配率，當(dāng)橫向加速度大時(shí)，能夠得到具有較大的值的第一前后分配前分配率。圖2的(b)表示用于根據(jù)車速(橫軸)求出前后分配前分配率(縱軸)的映射圖的一個(gè)例子。以下，將根據(jù)車速求出的前后分配前分配率稱為“第二前后分配前分配率”。 如圖2的(b)所示，當(dāng)車速小時(shí)，能夠得到具有較大的值的第二前后分配前分配率，當(dāng)車速大時(shí)，能夠得到具有較小的值的第二前后分配前分配率。ECU50將上述得到的第一前后分配前分配率和第二前后分配前分配率與根據(jù)側(cè)傾速度求出的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩相乘，從而將路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩分配給前輪IOf側(cè)和后輪IOr側(cè)。以下，將分配給前輪IOf側(cè)的力矩稱為“路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分”，將分配給后輪IOr側(cè)的力矩稱為“路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分”。(計(jì)算處理)接著，參照?qǐng)D3具體地說(shuō)明第一實(shí)施方式中的計(jì)算處理。圖3是示意性地表示在第一實(shí)施方式中E⑶50進(jìn)行的計(jì)算處理的圖。ECU50基于從側(cè)傾速度傳感器34獲取的側(cè)傾速度和系數(shù)Kr來(lái)求出路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩。另外，ECU50參照?qǐng)D2的(b)所示的映射圖等根據(jù)車速求出第二前后分配前分配率，并且參照?qǐng)D2的(a)所示的映射圖等根據(jù)橫向加速度求出第一前后分配前分配率。 并且，E⑶50通過(guò)將上述求出的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩、第一前后分配前分配率、以及第二前后分配前分配率相乘，從而求出路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分和路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分。另外，ECU50在求出上述的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩等的同時(shí)基于車速、橫向加速度以及轉(zhuǎn)向角來(lái)求出轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩。并且，ECU50將所求出的轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩分配給前輪IOf側(cè)和后輪IOr側(cè)。以下，將分配給前輪IOf側(cè)的力矩稱為“轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分”，將分配給后輪IOr側(cè)的力矩稱為“轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分”。接著，ECU50通過(guò)將路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分和轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分相加，從而求出目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分，通過(guò)將路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分和轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分相加，從而求出目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分。然后，E⑶50進(jìn)行伺服計(jì)算處理，對(duì)穩(wěn)定器執(zhí)行器16a進(jìn)行控制，以從主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16施加目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分，并且ECU50進(jìn)行伺服計(jì)算處理，對(duì)穩(wěn)定器執(zhí)行器18a進(jìn)行控制， 以從主動(dòng)式穩(wěn)定裝置18施加目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分。根據(jù)以上說(shuō)明的第一實(shí)施方式，能夠恰當(dāng)?shù)匾种朴赊D(zhuǎn)向輸入引起的側(cè)傾和由路面干擾輸入引起的側(cè)傾，能夠兼顧操作穩(wěn)定性和乘坐舒適性。另外，在上述說(shuō)明中，示出了基于車輛轉(zhuǎn)彎度(橫向加速度)和車速這兩者來(lái)改變路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比的實(shí)施方式，但是也可以僅基于車輛轉(zhuǎn)彎度和車速中的一者來(lái)改變前后分配比。[第二實(shí)施方式]接著，對(duì)第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在第二實(shí)施方式中，在進(jìn)行穩(wěn)定器控制和衰減力控制的協(xié)調(diào)控制的方面，與第一實(shí)施方式不同。即，當(dāng)通過(guò)穩(wěn)定控制系統(tǒng)(具體地說(shuō)，相當(dāng)于主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16、18。以下同)和衰減力控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)施簧上的車身控制(例如，車輛的上下方向、側(cè)傾方向、以及俯仰方向的控制)時(shí)，執(zhí)行第二實(shí)施方式中的控制方法。另外， 作為衰減力控制系統(tǒng)，例如可以列舉出衰減力可變式的減振器等。具體地說(shuō)，在第二實(shí)施方式中，穩(wěn)定控制系統(tǒng)能夠產(chǎn)生主動(dòng)力，因此主要通過(guò)穩(wěn)定控制系統(tǒng)進(jìn)行側(cè)傾方向的控制，衰減力控制系統(tǒng)相應(yīng)地降低側(cè)傾方向的控制量，提高上下方向和俯仰方向的控制量。詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行上述的穩(wěn)定器控制時(shí)，ECU50提高衰減力控制系統(tǒng)中的上下方向和俯仰方向的控制增益，降低衰減力控制系統(tǒng)中的側(cè)傾方向的控制增益。由此，通過(guò)使控制特定為穩(wěn)定控制系統(tǒng)和衰減力控制系統(tǒng)各自的執(zhí)行器適合的模式 (上下，側(cè)傾，俯仰)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性能。
這里，參照?qǐng)D4來(lái)具體地說(shuō)明第二實(shí)施方式中的計(jì)算處理。圖4是示意性地表示在第二實(shí)施方式中E⑶50進(jìn)行的計(jì)算處理的圖。E⑶50對(duì)重心位置上下加速度(由傳感器等得到)進(jìn)行積分，求出重心位置上下速度，根據(jù)重心位置上下速度和系數(shù)Kh求出目標(biāo)上下減振力。另外，E⑶50根據(jù)俯仰速度 (由傳感器等得到)和系數(shù)Kp求出目標(biāo)抗俯仰力矩。并且，ECU50根據(jù)側(cè)傾速度和系數(shù)Kr 求出路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩。另外，ECU50將所求出的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩分配給穩(wěn)定器控制用的力矩(以下，稱為“路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器部分”)和衰減力控制用的力矩(以下，稱為“路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩衰減力控制部分”)。例如，ECU50將穩(wěn)定器控制的控制增益設(shè)定得大，并將衰減力控制的控制增益設(shè)定得小，基于這些控制增益來(lái)分配路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩。接著，ECU50基于上述求出的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩衰減力控制部分和路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器部分來(lái)進(jìn)行衰減力控制和穩(wěn)定器控制。首先，對(duì)衰減力控制進(jìn)行說(shuō)明。E⑶50進(jìn)行從重心位置模式中的位置向各輪的位置的變換計(jì)算，并基于上述的目標(biāo)上下減振力、目標(biāo)抗俯仰力矩以及路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩衰減力控制部分求出各輪(右前輪10fR、左前輪10fL、右后輪10rR、左后輪IOrL)的目標(biāo)衰減力。并且，E⑶50進(jìn)行伺服計(jì)算處理，對(duì)各輪的衰減控制用的執(zhí)行器進(jìn)行控制，以向各輪施加目標(biāo)衰減力。接著，對(duì)穩(wěn)定器控制進(jìn)行說(shuō)明。ECU50對(duì)上述的路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器部分乘以由第一實(shí)施方式所示的方法求出的第一前后分配前分配率和第二前后分配前分配率，從而分配給前輪IOf側(cè)和后輪IOr側(cè)。以下，將分配給前輪IOf側(cè)的力矩稱為“路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器前輪部分”，將分配給后輪IOr側(cè)的力矩稱為“路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器后輪部分”。之后，E⑶50通過(guò)將路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器前輪部分和轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分相加求出目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器前輪部分，并且通過(guò)將路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器后輪部分和轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分相加求出目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器后輪部分(另外，轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩前輪部分和轉(zhuǎn)向輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩后輪部分以第一實(shí)施方式所示的方法求出)。并且，ECU50進(jìn)行伺服計(jì)算處理，對(duì)穩(wěn)定器執(zhí)行器16a進(jìn)行控制，以從主動(dòng)式穩(wěn)定裝置16施加目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器前輪部分，并且ECU50 進(jìn)行伺服計(jì)算處理，對(duì)穩(wěn)定器執(zhí)行器18a進(jìn)行控制，以從主動(dòng)式穩(wěn)定裝置18施加目標(biāo)抗側(cè)傾力矩穩(wěn)定器后輪部分。根據(jù)以上說(shuō)明的第二實(shí)施方式，通過(guò)使控制特定為穩(wěn)定控制系統(tǒng)和衰減力控制系統(tǒng)各自的執(zhí)行器適合的模式(上下、側(cè)傾、俯仰)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性能。[第三實(shí)施方式]接著，對(duì)第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第三實(shí)施方式在改變路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比以降低由于穩(wěn)定器執(zhí)行器16a、18a的動(dòng)態(tài)特性等引起的控制不兼容方面與第一和第二實(shí)施方式不同。這里，具體地說(shuō)明上述的控制不兼容。如果理想地假定穩(wěn)定器執(zhí)行器16a、18a的響應(yīng)性，則在全部頻帶中沒(méi)有控制不兼容，但是實(shí)際上穩(wěn)定器執(zhí)行器16a、18a的響應(yīng)性由于其構(gòu)造而存在限制，因此特性由于該影響與不進(jìn)行穩(wěn)定器控制的情況相比有時(shí)會(huì)惡化。 例如，2Hz附近的側(cè)傾共振增益大大下降，而4 6Hz的傳輸性能有時(shí)會(huì)惡化。這本質(zhì)上可以認(rèn)為是由于上述的穩(wěn)定器執(zhí)行器16a、18a的動(dòng)態(tài)特性的控制延遲等而引起的。這樣，可以說(shuō)由于穩(wěn)定器執(zhí)行器16a、18a的動(dòng)態(tài)特性而存在控制不兼容(性能不兼容)，因此應(yīng)考慮對(duì)前后各自的穩(wěn)定裝置16、18的路面干擾輸入的狀態(tài)來(lái)對(duì)抗側(cè)傾力矩進(jìn)行前后分配。因此，在第三實(shí)施方式中，改變路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比，以恰當(dāng)?shù)亟档陀捎诜€(wěn)定器執(zhí)行器16a、18a的動(dòng)態(tài)特性等引起的控制不兼容。具體地說(shuō)，ECU50根據(jù)從基于路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的控制開(kāi)始起經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)改變路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比。詳細(xì)地說(shuō)，ECU50在剛開(kāi)始控制后將前后分配設(shè)定為靠后分配，一旦在控制開(kāi)始后經(jīng)過(guò)某種程度的時(shí)間后，將前后分配設(shè)定為靠前分配。這樣前后分配的理由如下。可以認(rèn)為產(chǎn)生簧上的運(yùn)動(dòng)的路面的變化首先被從前輪 IOf側(cè)輸入，之后在與此時(shí)的車速相應(yīng)的時(shí)間延遲后被輸入到后輪IOr側(cè)。另一方面，由于被視為簧上剛體，因此抗側(cè)傾力矩?zé)o論是在前輪IOf側(cè)還是在后輪IOr側(cè)對(duì)整個(gè)車輛來(lái)說(shuō)都能夠產(chǎn)生期望的量即可。由此，可以考慮，由于在剛開(kāi)始基于路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的控制后假定在前輪IOf側(cè)發(fā)生路面輸入，因此通過(guò)在后輪IOr側(cè)產(chǎn)生抗側(cè)傾力矩，從而能夠避免路面輸入和控制輸入的干涉。并且，可以考慮，由于假定在根據(jù)車速和軸距的關(guān)系求出的時(shí)間后，詳細(xì)地說(shuō)在根據(jù)“軸距/控制開(kāi)始時(shí)的車速”求出的時(shí)間(以下，記為“時(shí)間Tl”) 后在后輪IOr側(cè)發(fā)生路面輸入，因此通過(guò)在前輪IOf側(cè)產(chǎn)生抗側(cè)傾力矩，從而能夠避免路面輸入和控制輸入的干涉。因此，ECU50在剛開(kāi)始控制后將前后分配設(shè)定為靠后分配，在從開(kāi)始控制經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl之后將前后分配設(shè)定為靠前分配。另外，在第三實(shí)施方式中，ECU50根據(jù)對(duì)前后懸架的路面輸入的比率來(lái)改變路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比。具體地說(shuō)，ECU50根據(jù)對(duì)前后的懸架的路面輸入的頻率來(lái)改變前后分配比。更詳細(xì)地說(shuō)，ECU50基于以下的式(1) 式(3)求出路面輸入目標(biāo)抗側(cè)傾力矩的前后分配比。[數(shù)1]
權(quán)利要求
1.一種車輛的穩(wěn)定器控制裝置，可變地控制設(shè)置于車輛的左右車輪間的穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)剛度，所述車輛的穩(wěn)定器控制裝置的特征在于，包括絕對(duì)側(cè)傾信息獲取單元，從配置于所述車輛的簧上處的傳感器的輸出獲取所述簧上的絕對(duì)側(cè)傾信息；以及穩(wěn)定器控制單元，基于所述絕對(duì)側(cè)傾信息來(lái)計(jì)算第一抗側(cè)傾力矩，基于所述第一抗側(cè)傾力矩來(lái)控制所述穩(wěn)定器。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，所述穩(wěn)定器控制單元還基于轉(zhuǎn)向輸入來(lái)計(jì)算第二抗側(cè)傾力矩，基于所述第一抗側(cè)傾力矩和所述第二抗側(cè)傾力矩來(lái)控制所述穩(wěn)定器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)車輛轉(zhuǎn)彎度來(lái)改變用于將所述第一抗側(cè)傾力矩分配給前輪側(cè)和后輪側(cè)的前后分配比。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)車速來(lái)改變用于將所述第一抗側(cè)傾力矩分配給前輪側(cè)和后輪側(cè)的前后分配比。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，還包括衰減力控制單元，所述衰減力控制單元通過(guò)施加衰減力來(lái)進(jìn)行所述車輛的上下方向、側(cè)傾方向以及俯仰方向的控制，當(dāng)所述穩(wěn)定器控制單元進(jìn)行控制時(shí)，所述衰減力控制單元在所述衰減力的控制中提高所述上下方向和所述俯仰方向的控制增益，并且降低所述側(cè)傾方向的控制增益。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)從開(kāi)始基于所述第一抗側(cè)傾力矩的控制起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，來(lái)改變用于將所述第一抗側(cè)傾力矩分配給前輪側(cè)和后輪側(cè)的前后分配比。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)對(duì)前后的懸架的路面輸入的比率來(lái)改變用于將所述第一抗側(cè)傾力矩分配給前輪側(cè)和后輪側(cè)的前后分配比。
8.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，所述穩(wěn)定器控制單元根據(jù)對(duì)前后的懸架的路面輸入的頻率來(lái)改變基于所述第一抗側(cè)傾力矩的所述穩(wěn)定器的控制量。
9.如權(quán)利要求8所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，當(dāng)所述路面輸入的頻率在預(yù)定值以內(nèi)時(shí)，所述穩(wěn)定器控制單元基于所述第一抗側(cè)傾力矩對(duì)所述穩(wěn)定器進(jìn)行控制，當(dāng)所述路面輸入的頻率超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)，所述穩(wěn)定器控制單元進(jìn)行使所述穩(wěn)定器成為中立狀態(tài)或自由狀態(tài)的控制。
10.如權(quán)利要求8所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，當(dāng)在所述路面輸入中重疊了預(yù)定值以內(nèi)的頻率和超過(guò)所述預(yù)定值的頻率時(shí)，所述穩(wěn)定器控制單元對(duì)設(shè)置于前輪和后輪中的一個(gè)上的所述穩(wěn)定器進(jìn)行基于所述第一抗側(cè)傾力矩的第一控制，對(duì)設(shè)置于所述前輪和所述后輪中的另一個(gè)上的所述穩(wěn)定器進(jìn)行使其成為中立狀態(tài)或自由狀態(tài)的第二控制。
11.如權(quán)利要求10所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，所述穩(wěn)定器控制單元當(dāng)在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下進(jìn)行所述第一控制時(shí)，根據(jù)基于所述第一抗側(cè)傾力矩和轉(zhuǎn)向輸入而計(jì)算出的第二抗側(cè)傾力矩來(lái)控制所述穩(wěn)定器，并且車輛轉(zhuǎn)彎度越大，所述穩(wěn)定器控制單元越減小所述第一抗側(cè)傾力矩的控制增益且越增大所述第二抗側(cè)傾力矩的控制增益。
12.如權(quán)利要求2所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，車輛轉(zhuǎn)彎度越大，所述穩(wěn)定器控制單元越減小所述第一抗側(cè)傾力矩的控制增益且越增大所述第二抗側(cè)傾力矩的控制增益。
13.如權(quán)利要求2所述的車輛的穩(wěn)定器控制裝置，其中，不平整道路的不平整程度越大，所述穩(wěn)定器控制單元越增大所述第一抗側(cè)傾力矩的控制增益，并且越減小所述第二抗側(cè)傾力矩的控制增益。
全文摘要
可變地控制設(shè)置于車輛的左右車輪間的穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)剛度的車輛的穩(wěn)定器控制裝置包括絕對(duì)側(cè)傾信息獲取單元，從配置于車輛的簧上的傳感器的輸出獲取簧上的絕對(duì)側(cè)傾信息；以及穩(wěn)定器控制單元，基于所述絕對(duì)側(cè)傾信息來(lái)計(jì)算第一抗側(cè)傾力矩并控制穩(wěn)定器。由此，能夠恰當(dāng)?shù)匾种朴赊D(zhuǎn)向輸入引起的側(cè)傾和由路面干擾輸入引起的側(cè)傾，能夠兼顧轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和乘坐舒適性。
文檔編號(hào)B60G17/0165GK102307739SQ20098015642
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者妻野光宏, 水田祐一, 黑河內(nèi)崇史 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社