专利名称：车辆的减振控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及抑制车辆发生的振动的减振控制装置。
背景技术：
目前，作为将驱动转矩和车轮转速作为输入值而计算抑制弹簧上振动的减振转矩，抑制车辆的弹簧上振动的技术，公知有在专利文献I记载的技术。但是，在上述专利文献I记载的技术中，与车辆的行驶状况无关，将驱动转矩和车轮转速两方作为输入值来计算减振转矩，因此，在车轮转速传感器检测值和实际车轮转速值的背离变大的行驶状况下，基于与实际的车轮转速相背离的值计算减振转矩，存在不能适当地进行抑制车辆的弹簧上振动的驱动转矩修正的问题。
专利文献I :(日本)特开2009 - 247157号公报
发明内容
本发明是着眼于上述问题而创立的，其目的在于，提供一种能够计算与行驶状况相对应的减振转矩的车辆的减振控制装置。为实现上述目的，本发明中，对基于车轮转速抑制车辆的弹簧上振动的第一修正转矩和基于制动驱动转矩抑制车辆的弹簧上振动的第二修正转矩，基于行驶状态进行规定的加权。S卩，根据行驶状态，由车轮转速推定的弹簧上振动和由制动驱动转矩推定的弹簧上振动的可靠性改变，因此，通过变更适当的减振转矩的加权和不适当的减振转矩的加权，能够进行更适当的驱动力修正。
图I是表示实施例I的减振控制装置的构成的系统图；图2是搭载实施例I的减振控制装置的车辆的构成图；图3是表示实施例I的驱动力控制装置的控制构成的块图；图4是表示实施例I的驾驶员要求发动机转矩特性的图；图5是表示实施例I的制动力控制装置的控制构成的块图；图6是表示实施例I的驾驶员要求制动转矩特性的图；图7是表示实施例I的减振控制装置的控制器所进行的处理的块图；图8是表示实施例I的控制器的减振控制处理的处理顺序的流程图；图9是表示实施例I的加权系数设定处理的流程图；图10是实施例I的加权设定图；图11是表示实施例I的加权设定处理的时间图；图12是表示实施例I的车辆运动模型的概略图；图13是表示实施例2的加权系数设定处理的流程图14是实施例2的加权设定图；图15是表示实施例2的加权设定处理的时间图；图16是其它实施例的加权设定图；图17是其它实施例的加权设定图；图18是其它实施例的加权设定图；图19是其它实施例的加权设定图。
具体实施例方式实施例I
图I是表示实施例I的减振控制装置的构成的系统图，图2是搭载有减振控制装置的车辆的构成图。首先，说明减振控制装置的构成。车轮转速传感器10根据各车轮的转数检测各车轮的速度。加速器踏板踏入量检测部20检测表示驾驶员踩踏的加速器踏板的踏入量的加速器开度ΑΡ0。制动器操作量检测部30检测驾驶员进行的制动器操作量S b(制动器踏板行程量及踏力等)。控制器50基于在各传感器检测的状态量对减振控制装置的促动器即驱动力控制装置60及制动力控制装置70输出控制信号。在此，制动力控制装置70考虑例如通过液压控制使车轮产生制动力的构成、及通过电动机控制向制动转子按压制动垫的构成，但没有特别限定。控制器50基于从加速器踏板踏入量检测部20输入的加速器开度APO及从制动器操作量检测部30输入的制动器操作量S b，计算驾驶员要求的制动驱动转矩(要求制动驱动转矩Te_a、Tw_b)(要求制动驱动转矩计算装置51)。另外，控制器50基于从车轮转速传感器10输入的各车轮的车轮转速，计算从各车轮转速的变化对轮胎作用的前后方向扰动(前后方向扰动计算装置52)。控制器50从所计算的要求制动驱动转矩和前后方向扰动推定车身弹簧上举动(弹簧上举动推定装置53)。而且，控制器50计算抑制所推定的车身弹簧上举动的振动的修正转矩(修正转矩计算装置54)。在输入信号选择装置56中，基于车轮转速判断行驶状况，且通过后述的加权设定图设定C engtrq和C wheel。在输入信号处理装置55中，基于由输入信号选择装置56设定的加权将由修正转矩计算装置54算出的转矩反映给修正转矩。控制器50将由输入信号处理装置55算出的修正转矩指令值输入驱动力控制装置60及制动力控制装置70。图3是表示实施例I的驱动力控制装置的控制构成的块图。驱动力控制装置60计算向发动机的控制指令。根据加速器开度APO计算驾驶员要求驱动转矩，并且，通过将从控制器50输出的修正转矩指令值与驾驶员要求驱动转矩相加来计算目标驱动转矩，发动机控制器根据目标驱动转矩来计算发动机控制指令。图4是表示驾驶员要求发动机转矩特性的图。驾驶员要求驱动转矩通过相对于如图4所示的从决定加速器开度APO和驾驶员要求发动机转矩Te_a的关系的特性图读出的驾驶员要求发动机转矩，差速器用齿轮比、自动变速器的变速比换算为驱动轴端来计算。图5是表示制动力控制装置的控制构成的块图。制动力控制装置70输出制动器液压指令。根据制动器踏板的操作量S_b，计算驾驶员要求制动转矩Tw_b，并且，通过将另外输入的修正转矩指令值与驾驶员要求制动转矩Tw_b相加来计算目标制动转矩，制动器液压控制器根据目标制动转矩输出制动器液压指令。图6是表示驾驶员要求制动转矩特性的图。驾驶员要求制动转矩通过从如图6所示的决定制动器操作量S b和驾驶员要求制动转矩的关系的特性图来计算。图7是表示用实施例I的减振控制装置的控制器进行处理的块图。要求制动驱动转矩计算装置51输入来自加速器踏板踏入量检测部20和制动器操作量检测部30的信号，计算驾驶员要求的制动驱动转矩。前后扰动计算装置52基于从车轮转速传感器10输入的各车轮的车轮转速，计算由各车轮转速的变化对轮胎作用的前后方向扰动。弹簧上举动推定装置53根据由要求制动驱动转矩计算装置51计算的要求制动驱动转矩、由前后扰动计算装置52计算的前后方向扰动来推定车身弹簧上的举动。修正转矩计算装置54计算抑制由弹簧上举动推定装置53所推定的要求制动驱动转矩及前后方向扰动引起的车身弹簧上振动的各振动的修正转矩。输入信号处理装置55根据以由修正转矩计算装置54计算出的要求制动驱动转矩为输入的修正转矩及以前后方向扰动为输入的修正转矩、和由输入信号选择装置56设定的加权来计算并输出修正转矩指令值。·下面，使用图8 图17说明实施例I的减振控制装置的动作处理。图8是表示实施例I的控制器的减振控制处理的处理顺序的流程图。另外，本处理内容以一定间隔，例如每隔IOmsec连续地进行。在步骤SlOO中，读入行驶状态。在此，所谓行驶状态是与驾驶员的操作状况及车辆自身的行驶状况相关的信息。具体而言，读入由车轮转速传感器10检测的各车轮的车轮转速、由加速器踏板踏入量检测部20检测的加速器开度ΑΡ0、由制动器操作量检测部30检测的制动器操作量S b。在步骤S200中，基于在步骤SlOO读入的驾驶员的操作状况，根据如下方法计算驾驶员要求制动驱动转矩Tw。根据加速器开度ΑΡ0，并基于图4所示的决定加速器开度和驾驶员要求发动机转矩的关系的特性图读出驾驶员要求发动机转矩Te_a。Te_a = map (APO)将所读出的驾驶员要求发动机转矩Te a基于差速器齿轮比Kdif、自动变速器的齿轮比Kat换算为驱动轴转矩，计算驾驶员要求驱动转矩Tw_a。Tw_a = (1/ (Kdf · Kat)) · Te_a同样，从制动器踏板的操作量S_b，并根据图6所示的决定了制动器操作量和驾驶员要求制动转矩的关系的特性图计算驾驶员要求制动转矩Tw_b。由所计算的驾驶员要求驱动转矩Tw_a和驾驶员要求制动转矩Tw_b，根据下式计算要求制动驱动转矩Tw。Tw = Tw_a — Tw_b在步骤S300中，根据在步骤SlOO读入的行驶状况，设定相对于输入信号的加权系数(相当于输入信号选择装置56)。图9是表示实施例I的加权系数设定处理的流程图。在步骤S300 - I中，根据读入的各车轮的车轮转速计算车身速Vbody。例如，根据从动轮两轮平均(FF车辆的情况下为后轮两轮)的平均值进行计算。在步骤S300 — 2中，进行预先设定的加权切换车速Va和车身速Vbody的比较，在Vbody ^ Va的关系成立时，进入步骤S300 — 5，将相对于车轮转速的加权C wheel设定为I，将相对于发动机转矩的加权C_engtrq设定为I并结束。在Vbody SVa的关系不成立时，进入步骤S300 - 3，在将C_wheel设定为O的情况下，将相对于车轮转速的加权C_wheel设定为O,将相对于发动机转矩的加权C_engtrq设定为I并结束。进而,在将C_wheel设定为I的情况下，进入步骤S300 — 4,进行预先设定的加权切换车速Vb和车身速Vbody的比较，在Vbody ( Vb的关系不成立时，进入步骤S300 — 8，将相对于车轮转速的加权C_wheel设定为1，将相对于发动机转矩的加权C_engtrq设定为I并结束。另外，在Vbody ( Vb的关系成立时，进入步骤S300 — 7，将相对于车轮转速的加权C_wheel设定为O,将相对于发动机转矩的加权C_engtrq设定为I并结束。在此,加权切换车速Va、Vb假设为极低速区域(包含车辆起步时)，例如设定为Va = 10 (km/h)、Vb =5 (km/h)。图10是实施例I的加权设定图，图11是表示实施例I的加权设定处理的时间图。相对于发动机转矩的加权C_engtrq在全部车速区域总是被设定为I。另一方面，相对于车轮转速的加权C_wheel在起步时那样的极低车速区域被设定为0，在车速V超过加权切换车 速Va时设定为I。另外，在车速V降低，低于加权切换车速Vb (<Va)时，设定为O。这样，通过使相对于输入信号的加权的切换特性具有滞后地进行实施，防止加权切换时的波动。在步骤S400中，基于在步骤SlOO读入的各车轮的车轮转速，计算向后述的运动模型输入的前后方向扰动。在此，前后方向扰动为从路面向各车轮输入的力，可以根据以下方法计算。 从各车轮转速VwFK、Vwfl, Vwee, Vwel除去实际车速成分Vbody计算对于车身的各车轮速度，取各车轮速度和各车轮速度前次值的差值，通过时间微分来计算各车轮加速度。通过在所计算的各车轮加速度上乘以弹簧下质量，计算前后轮的前后方向扰动AFf、AFr。在下面的步骤S500中，根据在步骤S200所计算的要求制动驱动转矩Tw、及在步骤S400所计算的前后方向扰动AFf、AFr推定弹簧上举动。首先，对本实施例I的运动模型进行说明。图12是表示车辆运动模型的概略图。该车辆运动模型为相对于车身在前后具有悬架装置的前后两轮模型。即，根据在车辆发生的制动驱动转矩变动ATw、路面状态变化或制驱动力变化、方向盘转向等将在前轮发生的前后方向扰动AFf、在后轮发生的前后方向扰动AFr作为参数而配备，由具有与前后轮I轮对应的悬架装置的弹簧一缓冲系的悬架装置模型、表现车身重心位置的移动量的车身弹簧的模型构成。其次，使用车辆模型对发生在车辆上发生的制动驱动转矩变动、通过路面状态变化、制驱动力变化、方向盘转向中的至少一个施加于轮胎而发生了前后方向扰动的情况进行说明。在车身上发生了制动驱动转矩变动ATw、前后方向扰动AFf、AFr中的至少一个时，车身发生围绕俯仰轴旋转角度Θ P，并且，发生重心位置的上下移动xb。在此，制动驱动转矩变动ATw根据从驾驶员的加速器操作及制动器操作所计算的制动驱动转矩Λ Χ、制动驱动转矩如次值ATwn-I的差值计算。将前轮侧悬架装置的弹簧常数、衰减常数设为Ksf、Csf，将后轮侧悬架装置的弹簧常数、衰减常数设为Ksr、Csr，将前轮侧悬架装置的连杆长度、连杆中心高度设为Lsf、hbf，将后轮侧悬架装置的连杆长度、连杆中心高度设为Lsr、hbr。另外，将车身的俯仰方向惯性力矩设为Ip，将前轮和俯仰轴间距离设为Lf，将后轮和俯仰轴间距离设为Lr，将重心高度设为hcg，将弹簧上质量设为M。另外，在本说明书中，为表示的方便，在用向量表示各参数时，有时也通过将时间微分d (参数)/dt的记载在参数上附加黑圆点来表示。这些全部为
同一意义。在该情况下，车身上下振动的运动方程式可用下式表示。M · (d2xb/dt2)= — Ksf (xb + Lf · θ p) — Csf (dxb/dt + Lf · d Θ p/dt)— Ksr (xb — Lr · Θ p) — Csf (dxb/dt — Lr · d Θ p/dt)
— (hbf/Lsf) ΔFf + (hbr/Lsr) ΔFr另外，车身俯仰振动的运动方程式可用下式表示。Ip · Cd2 Θ p/dt2)= -Lf · Ksf (xb + Lf · Θ p) -Lf · Csf (dxb/dt + Lf · d θ p/dt)+ Lr · Ksr (xb~Lr · θ p) + Lr · Csf (dxb/dt-Lr · d Θ p/dt)— {hcg — (Lf — Lsf) hbf/Lsf} Δ Ff + {hcg — (Lr-Lsr) hbr/Lsr} Δ Fr将这些二次的运动方程式置换为xl = xb, x2 = dxb/dt, x3 = Θ p, x4 = d Θ p/dt，变换成状态方程式时，可用下式表现。dx/dt = Ax + Bu。在此，各个要素为如下。式I
m λ, , ^ O O O j-
O I § O ITxb
Γηη7 η Α obi abl αΜ ab4 B— ^ ^ s xb 「iUyL0071-I A=0 0 0 Jf =
00 10φ Ii= APr
bbl hb2 bhl bb4 *-F3 β4φ Mlf,abl = -(Ksf+Ksr) /Mab2 = -(Csf+Csr) /Mab3 = -(Lf · Ksf-Lr · Ksr) /Mab4 = -(Lf · Csf-Lr · Csr) /Mbbl = -(Lf · Ksf-Lr · Ksr)/Ipbb2 = -(Lf · Csf-Lr · Csr) /Ipbb3 = -(Lf2 · Ksf+Lr2 · Ksr) /Ipbb4 = -(Lf2 · Csf+Lr2 · Csr) /Ippi = -hbf/M/Lsfp2 = hbr/M/Lsrp3 = hcg/Ip- (Lf-Lsf) hbf/Lsf/Ipp4 = hcg/Ip-(Lr-Lsr)hbr/Lsr/Ipq = 1/Ip另外，在将上述状态方程式通过输入信号进行分配时，将制动驱动转矩设为输入的前馈(F/F)项，将前后轮的行驶扰动设为输入的反馈(F/B)项。前馈项可用下式2表示。式权利要求
1.一种车辆的减振控制装置，具备 制动驱动转矩发生装置，其使车轮产生制动驱动转矩； 第一修正转矩计算装置，其基于车轮转速计算抑制车辆的弹簧上振动的第一修正转矩； 第二修正转矩计算装置，其基于制动驱动转矩计算抑制车辆的弹簧上振动的第二修正转矩； 输入信号处理装置，其基于行驶状态计算对所述第一修正转矩和所述第二修正转矩进行了规定的加权的修正转矩指令值，且将该修正转矩指令值输入到所述制动驱动转矩发生>j-U ρ α装直。
2.如权利要求I所述的车辆的减振控制装置，其中， 所述输入信号处理装置在规定车速以下时，使所述第一修正转矩的加权比所述第二修正转矩的加权小。
3.如权利要求I或2所述的车辆的减振控制装置，其中， 所述输入信号处理装置在车轮打滑量为规定值以上时，使所述第一修正转矩的加权比所述第二修正转矩的加权小。
4.如权利要求I 3中任一项所述的车辆的减振控制装置，其中， 所述输入信号处理装置在车辆起步时，使所述第一修正转矩的加权比所述第二修正转矩的加权小。
5.如权利要求2 4中任一项所述的车辆的减振控制装置，其中， 所述输入信号处理装置在使第一修正转矩的加权比所述第二修正转矩的加权小时，将所述第一修正转矩的加权设为O，将所述第二修正转矩的加权设为I。
6.如权利要求I所述的车辆的减振控制装置，其中， 具备检测车轮转速的车轮转速检测装置， 在检测到的车轮转速和实际的车轮转速的背离变大的行驶状态时，使所述第一修正转矩的加权比所述第二修正转矩的加权小。
全文摘要
对于基于车轮转速能抑制车辆的弹簧上振动的第一修正转矩和基于制动驱动转矩能抑制车辆的弹簧上振动的第二修正转矩，基于行驶状态进行规定的加权。由此，可计算与行驶状况相对应的减振转矩。
文档编号B60W30/18GK102905947SQ20118002537
公开日2013年1月30日 申请日期2011年5月26日 优先权日2010年5月31日
发明者太田光纪, 吉泽正彦, 盐泽裕树, 小林洋介, 伊藤明弘 申请人:日产自动车株式会社