悬架控制装置制造方法

悬架控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够得到良好的驾驶感觉的悬架控制装置。悬架控制装置具有的第一实施方式的控制装置具有基于横向加速度变化率计算目标纵倾角的目标纵倾角计算部(21)，基于目标纵倾角控制减振器(6)，其中横向加速度变化率为将利用横向加速度推定机构根据检测到的车速和转向角求得的横向加速度进行微分而得到。另外，悬架控制装置根据横向加速度变化率计算成为目标的纵倾角，此时，将横向加速度变化率和横向加速度的符号一致的情况设定为前低后高的目标纵倾角。通过这样设定，即使向左右任一方向进一步转动方向盘，也能够达到前低后高的状态，从而得到良好的驾驶感觉。
【专利说明】悬架控制装置
[0001]本申请是 申请人:日立汽车系统株式会社向中国专利局提交的题为“悬架控制装置”、申请日为2010年4月28日、申请号为201010171394.9的中国专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及悬架控制装置。
【背景技术】
[0003]以往的悬架控制装置多数情况下以抑制车辆的姿势变化为目的。例如，已知这样的悬架控制装置，即通过将根据转向角和车速算出的横向加速度(横加速度)进行时间微分而算出横向加速度变化率(横加加速度)，并根据算出的横向加速度变化率，严格控制设于四个车轮上的阻尼力调整式减振器的特性，以增大这些减振器产生的阻尼力，抑制转弯时发生的侧倾运动(例如，参照专利文献I)。
[0004]但是，驾驶员等乘员对于车辆的变动较为敏感，希望车辆顺畅地变动。像驾驶技术熟练的驾驶员驾驶的车辆的变动那样，希望在转弯时使车辆的横向加速度和纵向加速度联动而具有顺畅变化的变动。基于此，专利文献2公开了利用横向加速度变化率信息控制车辆的加减速度的车辆运动控制装置。
[0005]专利文献1:(日本)特开平8-2231号公报
[0006]专利文献2:(日本)特开2007-290650号公报
[0007]由于专利文献I记载的以前的悬架装置，其着眼点不在于车辆的顺畅变动，因此，当极端地抑制姿势变化时，乘员可能感觉不到良好的驾驶感觉。在此，“驾驶感觉”是指乘员对于车辆变动的感受，“良好的驾驶感觉”是指乘员感受到的顺畅的行驶性、车辆良好的转弯性、及具有连续性等印象。
[0008]另一方面，由于专利文献2记载的以前的车辆运动控制装置是介入驾驶员的加减速操作并在与驾驶员的意图不一致的时机产生加减速的装置，因此，有可能仍然得不到良好的驾驶感觉。另外，其【技术领域】与悬架控制装置完全不同。

【发明内容】

[0009]本发明的目的在于提供一种在转弯时能够得到良好的驾驶感觉的悬架控制装置。
[0010]本发明第一方面提供一种悬架控制装置，其控制安装在车辆的车体与车轮之间的执行机构，该悬架控制装置的特征在于，具有:横向加速度变化率检测机构，其检测横向加速度变化率；目标纵倾角计算机构，其根据所述横向加速度变化率检测机构检测到的横向加速度变化率算出目标纵倾角；以及悬架控制机构，其根据所述目标纵倾角计算机构算出的所述目标纵倾角控制所述执行机构以改变所述车辆的纵倾。
[0011]本发明第二方面在第一方面的基础上，所述悬架控制机构根据横向加速度变化率的绝对值增加，使纵倾角增加。
[0012]本发明第三方面在第一方面的基础上，具有目标纵倾力矩计算部，该目标纵倾力矩计算部根据所述目标纵倾角计算机构算出的所述目标纵倾角计算出目标纵倾力矩；所述悬架控制机构基于所述目标纵倾力矩计算部算出的所述目标纵倾力矩控制所述执行机构。
[0013]本发明第四方面在第一方面的基础上，具有检测所述车辆的纵倾角的纵倾角检测机构，所述悬架控制机构基于所述目标纵倾角计算机构算出的所述目标纵倾角和所述纵倾角检测机构检测到的纵倾角控制所述执行机构。
[0014]本发明第五方面在第一至第四方面中的任一方面的基础上，所述执行机构是能够变换阻尼力的阻尼力调整式减振器。
[0015]本发明第六方面在第五方面的基础上，所述悬架控制机构在增加所述车体的纵倾角的情况下，将阻尼力设定为使前侧的所述减振器易于收缩、难以伸长，并且，使后侧的所述减振器易于伸长、难以收缩；在降低所述车体的纵倾角的情况下，将阻尼力设定为使前侧的所述减振器易于伸长、难以收缩，并且，使后侧的所述减振器易于收缩、难以伸长。
[0016]本发明第七方面在第一至第四方面中的任一方面的基础上，所述执行机构是根据空气压力产生力的空气悬架。
[0017]本发明第八方面在第一至第四方面中的任一方面的基础上，具有检测横向加速度的横向加速度检测机构，所述悬架控制机构在所述横向加速度变化率和所述横向加速度的符号一致的情况下，通过控制所述执行机构使所述车辆的纵倾变化为前低后高。
[0018]本发明第九方面在第一至第四方面中的任一方面的基础上，所述悬架控制机构在进一步转动所述车辆的方向盘时，通过控制所述执行机构使所述车辆的纵倾变化为前低后闻。
[0019]本发明第十方面在第一至第四方面中的任一方面的基础上，所述横向加速度变化率检测机构检测所述横向加速度变化率和侧倾率，所述悬架控制机构基于所述横向加速度变化率和所述侧倾率控制所述执行机构。
[0020]本发明第十一方面在第三方面的基础上，具有检测纵向加速度的传感器，进行从所述目标纵倾力矩计算部算出的目标纵倾力矩减去因所述纵向加速度而产生的纵倾力矩的修正。
[0021]根据本发明，在转弯时能够得到良好的驾驶感觉。
【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1是本发明第一实施方式的悬架控制装置以及采用该装置的机动车的示意图；
[0023]图2是用于说明图1所示的控制装置结构的框图；
[0024]图3是示意性地表示图2所示的横向加速度变化率推定部结构的框图；
[0025]图4是示意性地表示图2所示的控制指令运算部结构的框图；
[0026]图5是本发明第二实施方式的悬架控制装置以及采用该装置的机动车的示意图；
[0027]图6是用于说明图5所示的控制装置结构的框图；
[0028]图7是示意性地表示图6所示的目标纵倾角计算部结构的框图；
[0029]图8是示意性地表示图6的纵倾角推定部结构的框图；
[0030]图9是用于说明利用图8的纵倾角计算电路求出纵倾角的方法的图；
[0031]图10是示意性地表示图6的控制指令运算部结构的框图；
[0032]图11是表示以与图7不同的方法求出目标纵倾角的例子的图；[0033]图12是表不驾驶技术熟练的驾驶员驾车而转弯时的横向加速度(A)、横向加速度变化率⑶和纵向加速度(C)的图；
[0034]图13是根据侧倾率算出相对速度的原理图；
[0035]图14(A)、(B)、(C)是表示在前后产生的驱动力与因该驱动力而产生的纵倾力矩的关系的图。
[0036]附图标记说明
[0037]I悬架控制装置；6减振器(执行机构(阻尼力调整式减振器));12横向加速度变化率推定部(横向加速度变化率检测机构)；15第一实施方式的控制装置(悬架控制机构)；15A第二实施方式的控制装置(悬架控制机构)；21目标纵倾角计算部(目标纵倾角计算机构)；31主动悬架(执行机构)；35目标纵倾角计算部(目标纵倾角计算机构)；36纵倾角推定部(纵倾角检测机构)
【具体实施方式】
[0038]驾驶技术熟练的驾驶员在转弯时操作为如下。首先，(I)开始转动方向盘的同时踩下制动踏板以减速；其次，(2)进一步转动方向盘并松开制动踏板的踩踏；然后，(3)在将方向盘转动到规定角度时把脚从制动踏板移开；最后，(4)回转方向盘的同时踩下油门踏板而提高车速，并结束转弯。
[0039]参照图12说明此时的车辆的横向加速度(A)、横向加速度的时间微分值即横向加速度变化率(B)以及纵向加速度(C)(相当于纵倾角)的时间变化。
[0040]首先，(I)在t0时刻，通过开始转动方向盘而产生横向加速度。此时，横向加速度变化率为正。同时，通过踩下制动踏板而产生纵向加速度(其中，横向加速度和横向加速度变化率以转弯外侧为正，而纵向加速度以减速方向为正)。
[0041]其次，(2)在tl时刻，通过进一步转动方向盘，横向加速度增加，另一方面，横向加速度变化率开始降低。另外，由于松开制动踏板的踩踏，因此，纵向加速度也转到降低。
[0042]再其次，(3)在t2时刻，由于以规定角度保持方向盘，因此横向加速度维持在最大值，而横向加速度变化率成为零。同时，由于制动踏板的踩踏量成为零，因此纵向加速度成为零。
[0043]然后，⑷在t3时刻，通过回转方向盘，横向加速度降低，横向加速度变化率变为负。另一方面，通过踩油门踏板，纵向加速度变为负。
[0044]然后，将方向盘完全回转而结束转弯(t4时刻)。
[0045]另外，从t3时刻到t4时刻期间，如果除去因油门引起的加速成分，则⑶与(C)成为相同的曲线。
[0046]如上所述，通过这样的转弯操作而产生的车体的变动带给驾驶员的是良好的驾驶感觉。即，由于感觉到与横向加速度变化率联动的纵向加速度，因此驾驶员能够得到良好的驾驶感觉。
[0047]但是，由于悬架控制装置是控制产生在车体与车轮之间的力的装置，因此车辆利用该悬架控制装置难以产生纵向加速度。
[0048]但是，根据驾驶技术熟练的驾驶员执行的上述转弯操作，以横向加速度与纵向加速度联动的方式变化。而且，纵向加速度引起车辆的纵倾运动。[0049]本申请发明人着眼于这一点并发现了通过将纵倾运动直接与横向加速度联动而带给驾驶员良好的驾驶感觉的可能性。具体的结构如下。
[0050]一种控制安装在车辆的车体与车轮之间的执行机构的悬架控制装置，具有横向加速度检测机构、横向加速度变化率检测机构及悬架控制机构，该横向加速度检测机构检测横向加速度，该横向加速度变化率检测机构检测横向加速度变化率，该悬架控制机构根据检测到的横向加速度变化率控制所述执行机构以使所述车辆的纵倾发生变化。
[0051]当横向加速度与横向加速度变化率的符号一致时，所述悬架控制装置控制执行机构以使纵倾变为正，当不一致时，控制执行机构以使纵倾变为负。其中，将前车轮低于后车轮的纵倾(所谓的前端下沉状态)作为正。
[0052]下面，参照图12进行说明。在时刻t0?t2中控制执行机构以使纵倾成为正，在时刻t3?t4中控制执行机构以使纵倾成为负。
[0053]通过这样控制，至少能够期待如下之一的效果。
[0054](I)在转弯时能够得到良好的驾驶感觉。
[0055](2)另外，在专利文献2的车辆运动控制装置中，由于介入驾驶员的加减速操作来控制纵向加速度，因此有可能导致驾驶员对于车辆的变动感到不安。但是，根据上述结构的悬架控制装置，由于不会介入驾驶员的加减速操作来控制纵向加速度，因此能够减轻不安的感觉。
[0056]另外，如果将上述结构的悬架控制装置应用在如日本特开2007-290650号公报记载的介入驾驶员的加减速操作而控制纵向加速度的结构上，则能够减小介入加减速操作的纵向加速度的控制量，从而减轻不安的感觉。
[0057](3)而且，驾驶技术不熟练的驾驶员在进入转弯处之前充分减速的情况较多，从燃料费用角度考虑，此时不应该执行加减速控制，但是，若不执行，则驾驶技术不熟练的驾驶员在转弯时不能得到良好的驾驶感觉。但是，根据具有上述结构的悬架控制装置，即使以低速转弯，也不会提高燃料费用而能够执行控制，因此驾驶技术不熟练的驾驶员也能得到良好的驾驶感觉。
[0058]上述执行机构为安装在车辆的车体与车轮之间来支撑车体并能够从外部控制该支撑力的装置即可。例如，包括后述的阻尼力调整式减振器和主动悬架。例如，当采用阻尼力调整式减振器时，通过灵活地控制前车轮的收缩侧的阻尼力特性，而严格地控制后车轮的收缩侧的阻尼力特性，能够使纵倾为正。
[0059]上述横向加速度检测机构为在转弯时能够检测作用于车辆的横向加速度的装置即可，例如能够采用检测横向加速度的加速度传感器。
[0060]上述横向加速度变化率检测机构为在转弯时能够检测作用于车辆的横向加速度变化率的装置即可，例如能够将检测横向加速度的加速度传感器和将该加速度传感器的输出进行微分的微分器组合而构成。
[0061]另外，上述悬架控制装置可以构成为具有基于横向加速度变化率算出目标纵倾角的目标纵倾角计算机构，控制执行机构以使车辆的纵倾达到目标纵倾角。由于能够通过根据横向加速度变化率使目标纵倾角变化而模拟驾驶技术熟练的驾驶员驾驶时的纵倾变化，因此可以得到良好的驾驶感觉。
[0062]下面，参照图1至图4说明本发明第一实施方式的悬架控制装置。[0063]图1是本实施方式的悬架控制装置和采用该装置的机动车2的示意图。图2是用于说明包含在图1的悬架控制装置的控制装置(第一实施方式的控制装置)结构的框图。图3是示意性地表示图2的横向加速度变化率推定部结构的框图。图4是示意性地表示图2的控制指令运算部结构的框图。
[0064]在图1和图2中，与安装有实施方式的悬架控制装置I的机动车2的各车轮5(为了便于说明而称为右前车轮5FR、左前车轮5FL、右后车轮5RR、左后车轮5RL)对应而设置了阻尼力调整式减振器的左右前车轮侧6FL、6FR和左右后车轮侧减振器6RL、6RR(为了便于说明而统称为减振器6)。在减振器6的外周安装有弹簧7。这些减振器6和弹簧7安装在车体8与各车轮5之间，具有使各车轮5的上下移动衰减的作用。在车体8上设有检测车速的车速传感器9和检测转向角的转向角传感器10。
[0065]在本实施方式中，减振器6构成执行机构(阻尼力调整式减振器)。
[0066]安装在机动车2的悬架控制装置1，具有由横向加速度变化率推定部12和控制指令运算部13构成的控制装置(以下称为第一实施方式的控制装置15)。横向加速度变化率推定部12采用来自车速传感器9的车速数据和来自转向角传感器10的转向角数据，推定机动车2的横向加速度变化率和侧倾率。控制指令运算部13基于来自横向加速度变化率推定部12的横向加速度变化率，产生供给到减振器6的控制指令值(为了便于说明而称为控制指令或者指令值)。在本实施方式中，横向加速度变化率推定部12构成横向加速度变化率检测机构，第一实施方式的控制装置15构成悬架控制机构。
[0067]如图3所示，横向加速度变化率推定部12具有横向加速度推定机构17、微分电路18、第一调相滤波器19和第二调相滤波器20。
[0068]横向加速度推定机构17根据来自车速传感器9的车速和来自转向角传感器10的转向角数据，求出推定横向加速度。
[0069]微分电路18通过将横向加速度推定机构17得到的推定横向加速度进行微分而得到横向加速度变化率。
[0070]如果假定机动车2的线性模型并忽略动态特性，所述推定横向加速度变化率(以下为了便于说明而采用符号ay进行说明)ay能够由下式表示。
[0071]ay = [1/(1+AV2)].[V2/_ 5f (I)
[0072]其中，V为车速(m/s), A为稳定系数(s2/m2), δ f为前车轮转角(rad), Lh为轴距(m)。
[0073]将通过如上所述求出的推定横向加速度进行微分而推定横向加速度变化率。
[0074]另外，当根据转向角推定横向加速度变化率时，由于忽略机动车2的动力，因此相位提前，所以采用将考虑了动力的相位调整的滤波器(第一调相滤波器19)，使相位与实际的横向加速度变化率一致。另外，由于侧倾率的相位相比于横向加速度的相位滞后，因此采用与第一调相滤波器19不同的滤波器(第二调相滤波器20)，调整相位与增益来推定侧倾率，并将他们输出。这些增益可以推定，但是优选在载客测试中一并考虑。
[0075]在所述控制指令运算部13中，根据由横向加速度变化率推定部12推定的横向加速度变化率和侧倾率而算出相对于与各车轮对应的减振器6的控制指令值(控制指令)。
[0076]在此，在增加纵倾角的情况下，将阻尼力设定为使前侧的减振器6易于收缩(趋于易收缩)、难以伸长(趋于难伸长)，另外，使后侧的减振器6易于伸长(趋于易伸长)、难以收缩(趋于难伸长)。
[0077]另外，在降低纵倾角的情况下，将阻尼力设定为使前侧的减振器6易于伸长(趋于易伸长)、难以收缩(趋于难伸长)，另外，使后侧的减振器6易于收缩(趋于易收缩)、难以伸长(趋于难伸长)。
[0078]下面，参照图4说明控制指令运算部13的结构。
[0079]在图4中，控制指令运算部13具有:从所述被推定的横向加速度变化率求出目标纵倾角的目标纵倾角计算部21、基于来自目标纵倾角计算部21的目标纵倾角求出目标纵倾力矩的目标纵倾力矩计算部22以及为了在分别与四个车轮对应而设置的减振器6(左右前车轮侧减振器6FL、6FR、左右后车轮侧减振器6RL、6RR)中产生阻尼力而输出控制指令值的左右前车轮侧阻尼力控制机构23FL、23FR、左右后车轮侧阻尼力控制机构23RL、23RR(以下统称为阻尼力控制机构23)。在本实施方式中，目标纵倾角计算部21构成目标纵倾计算机构。
[0080]在此，目标纵倾力矩计算部22存储有预先按照车种类确定设定目标纵倾所需的纵倾力矩的图形或计算式，并使用目标纵倾角计算部21的计算结果，根据图形或计算式求出目标纵倾力矩。此时，实际上，所需的纵倾力矩根据纵向的加减速等其他状况而发生变化，但是，在本实施方式中，仅根据横向加速度变化率的值确定目标纵倾力矩并调整阻尼力。
[0081]另外，当进行更加准确的控制时，在车辆上设置纵向加速度传感器(也可以将车速传感器检测的值进行微分)，并根据该值进行如下修正，即从前述目标纵倾力矩减去因纵向加速度而产生的纵倾力矩。而且，可以设置后述的第二实施方式的纵倾角推定部36，并据此进行反馈控制。
[0082]控制指令运算部13进一步具有:来自目标纵倾力矩计算部22的目标纵倾力矩乘以增益“Kpf ”，并将通过该乘法运算得到的值(以下称为前车轮侧目标阻尼力)输出到左右前车轮侧阻尼力控制机构23FL、23FR的乘法电路(以下称为第一乘法电路24);以及来自目标纵倾力矩计算部22的目标纵倾力矩乘以增益“一 Kpr",并将通过该乘法运算得到的值(以下称为后车轮侧目标阻尼力)输出到左右后车轮侧阻尼力控制机构23RL、23RR的乘法电路(以下称为第二乘法电路25)。
[0083]在此，当目标阻尼力为正值时表示易于收缩、难以伸长的阻尼力，当目标阻尼力为负值时表示易于伸长、难以收缩的阻尼力。
[0084]另外，控制指令运算部13具有从侧倾率推定各车轮的相对速度(各车轮相对速度)的各车轮相对速度推定部26，由各车轮相对速度推定部26推定的各车轮相对速度输入到左右前车轮侧阻尼力控制机构23FL、23FR和左右后车轮侧阻尼力控制机构23RL、23RR。
[0085]控制指令运算部13通过使目标纵倾角计算部21工作，首先，在横向加速度变化率上乘以规定值(乘以增益)而求出成为目标的纵倾角。此时，设定规定大小的增益以使横向加速度变化率与横向加速度的符号一致的情况成为前低后高的目标纵倾角。横向加速度变化率与横向加速度的符号一致的情况，是指发生侧倾且该侧倾逐渐增大的状态，相当于进一步转动方向盘时的情况。通过如上进行设定，即使将方向盘向左或向右的任一方向进一步转动，由于能够成为前低后高的状态，因此侧倾与纵倾联动而提高驾驶感觉。
[0086]从目标纵倾角算出成为该纵倾角的目标纵倾力矩，根据该值向各车轮发出目标阻尼力的指令。此时，为了产生纵倾力矩，目标阻尼力在前后其符号相反(也可以前后仅存在
差值)。
[0087]另外，各车轮相对速度推定部26如上所述推定各车轮相对速度。如图13所示，在平坦的路面上仅产生因转向而引起的侧倾运动时，侧倾率和相对速度满足下式(2)。
[0088]相对速度(m/s)=侧倾率(rad/s) X减振器-侧倾中心间距离L(m) (2)
[0089]其中，由于减振器-侧倾中心间距离在前后(前侧的左右减振器安装间距和后侧的左右减振器安装间距)不一样，因此分别进行计算。另外，在左右输出相对速度的符号相反的速度。
[0090]在阻尼力控制机构23(23FL、23FR、23RL、23RR)中，根据求得的目标阻尼力和相对速度，并利用表示阻尼力、指令值和相对速度之间的关系的阻尼力特性图形，向各车轮的减振器6FL、6FR、6RL、6RR(执行机构)输出指令值。
[0091]如上所述，通过采用根据转向角和车速推定的横向加速度变化率和侧倾率来控制减振器6，能够结合横向加速度变化率产生纵倾变动，因此，驾驶员的驾驶感觉提高。
[0092]另外，在所述第一实施方式中，采用车速和转向角算出横向加速度，但是，取而代之，也可以按照如下⑴?⑶项所示求出横向加速度。
[0093](I)根据横摆率和车速求出横向加速度；
[0094](2)根据左右的车轮速度和车速算出横向加速度；
[0095](3)由横向加速度传感器直接测量得到。
[0096]另外，在所述第一实施方式中，将横向加速度进行微分而算出横向加速度变化率，但是，取而代之，也可以根据如下⑴?(vi)项所示的物理量求出横向加速度。
[0097](i)推定横向加速度(从车速和转向角算出、从横摆率和车速算出等)的微分
[0098](ii)侧倾率(由回转仪或上下加速度传感器检测到的左右加速度之差的积分)
[0099](iii)左右相对速度之差(车高传感器检测值的微分、弹簧上-弹簧下的相对加速度的积分)
[0100](iv)轮胎接地载重的左右移动量的微分
[0101](V)四个车轮的轮胎横向力平均值的微分
[0102](vi)车轮速度的左右之差的微分
[0103]另外，在所述第一实施方式中，从侧倾率算出相对速度，但是，取而代之，也可以根据以下(i)?(vi)项所示的物理量求出相对速度。
[0104](i)各车轮车高的微分
[0105](ii)弹簧上上下加速度与弹簧下上下加速度之差的积分
[0106](iii)由采用弹簧上上下加速度的观测装置推定的值
[0107](iv)弹簧上上下加速度的积分
[0108]接着，参照图5说明本发明的第二实施方式。
[0109]第二实施方式的悬架控制装置IA与第一实施方式相比，主要区别在于:(a)代替第一实施方式采用的左右前车轮侧减振器6FL、6FR和左右后车轮侧减振器6RL、6RR，采用液压缸等主动悬架31FL、31FR、31RL、31RR(以下为了便于说明而统称为主动悬架31或执行机构31) ；(b)不采用第一实施方式采用的转向角传感器10和车速传感器9 ;( c )设置了车高传感器33 (为了便于说明而称为左右前车轮侧车高传感器33FL、33FR和左右后车轮侧车高传感器33RL、33RR)和横向加速度传感器34 ; (d)代替第一实施方式采用的第一实施方式的控制装置15，设置了控制装置(以下称为第二实施方式的控制装置15A)。在本实施方式中，第二实施方式的控制装置15A构成悬架控制机构。
[0110]车高传感器33对应各车轮而设置并检测各车轮附近部分的车高。
[0111]第二实施方式的控制装置15A具有:从横向加速度传感器34的检测值算出目标纵倾角的目标纵倾角计算部35、从由车高传感器33检测到的车高推定实际的纵倾角的纵倾角推定部36 ；以及基于来自目标纵倾角计算部35和纵倾角推定部36的数据运算控制指令值并将该控制指令值向主动悬架31输出的控制指令运算部37。在本实施方式中，目标纵倾角计算部35构成目标纵倾角计算机构，纵倾角推定部36构成纵倾角检测机构，主动悬架31构成执行机构。
[0112]如图7所示，目标纵倾角计算部35具有:接收来自横向加速度传感器34的检测值的输入并进行微分处理的微分电路38 ;以及接收来自微分电路38的处理结果(横向加速度变化率)的输入并算出目标纵倾角的目标纵倾角计算电路39。该目标纵倾角计算部35向控制指令运算部37输出目标纵倾角计算电路39得到的目标纵倾角。
[0113]如图8所示，纵倾角推定部36具有前后车高差计算电路41和纵倾角计算电路43，该前后车高差计算电路41从车高传感器33检测的车高(左右前车轮侧车高和左右后车轮侧车高)算出前后车高差h，该车高传感器33与左右前车轮5FL、5FR和左右后车轮5RL、5RR对应而设置。纵倾角计算电路43根据轴距、前后车高差h和纵倾角之间存在的如图9所示的几何学关系，从所述前后车高差h算出纵倾角。即，如图8所示，纵倾角计算电路43用轴距除在前后车高差计算电路41中算出的前后车高差h而求出纵倾角的正切值(tan(纵倾角))，通过求出该正切值的反正切(arctan)值,求出纵倾角。另外，代替纵倾角推定部36,可以采用回转传感器实际测量纵倾角。
[0114]控制指令运算部37通过进行反馈控制使算出的目标纵倾角与纵倾角一致，并向各车轮的主动悬架31输出控制指令值。
[0115]S卩，如图10所示，控制指令运算部37具有:取目标纵倾角与纵倾角的偏差的偏差计算部45、基于所述偏差求出控制指令值的FB控制器(反馈控制器)46、为了在分别与四个车轮对应而设置的主动悬架31 (左右前车轮侧执行机构、左右后车轮侧执行机构)上产生驱动力而输出控制指令值的左右前车轮侧驱动力控制机构48FL、48FR和左右后车轮侧驱动力控制机构48RL、48RR(为了便于说明而统称为驱动力控制机构48);以及相对左右前车轮侧驱动力控制机构48FL、48FR和左右后车轮侧驱动力控制机构48RL、48RR使控制指令值相反而设置的反转电路49，如上所述，向各车轮的主动悬架31输出控制指令值。
[0116]根据上述第二实施方式，通过采用根据横向加速度算出的横向加速度变化率和各车轮5的车高来控制主动悬架31 (执行机构)，能够结合横向加速度变化率产生纵倾变动，可以使侧倾变动和纵倾变动复合地产生，因此能够提高驾驶员的驾驶感觉。
[0117]在上述第二实施方式中，列举了根据横向加速度算出目标纵倾角的情况，但是，取而代之也可以根据车高算出目标纵倾角。图11表示其一例。在图11中，35B表示代替图6和图7的目标纵倾角计算部35的目标纵倾角计算部。目标纵倾角计算部35B构成为，根据与左右前车轮和左右后车轮对应而设置的车高传感器33 (左右前车轮侧车高传感器33FL、33FR、左右后车轮侧车高传感器33RL、33RR)检测的车高(左右前车轮侧车高和左右后车轮侧车高)算出目标纵倾角。
[0118]S卩，目标纵倾角计算部35B具有:求出左前车轮侧与右前车轮侧车高的差分的前车轮侧差分电路51、求出左后车轮侧与右后车轮侧车高的差分的后车轮侧差分电路52、将前车轮侧差分电路51和后车轮侧差分电路52的各电路的运算值平均化的平均化电路53、用轮距(左右车轮中心间距离)除平均化电路53得到的值并将该得到的值(为了便于说明而称为除法运算值)输出的除法电路54、从除法电路54接收所述除法运算值的输入并求出该除法运算值(以下也称为“输入”)的反正切(也称为arctan或Atan)的反正切处理电路55、将反正切处理电路55得到的值进行微分处理的微分电路56 ；以及微分电路56得到的数据乘上期望的增益而得到目标纵倾角的乘法电路57，通过上述各电路的工作而算出目标纵倾角。
[0119]另外，在所述第二实施方式中，通过采用使前后的控制指令值相反而设置的反转电路49，在前后产生反方向的驱动力，由此产生纵倾力矩(参照图14 (A))，但是，取而代之，如图14(B)和(C)所示，也可以使控制指令值在前后存在差异。
[0120]上述实施方式中，作为悬架采用了阻尼力调整式减振器6FL、6FR、6RL、6RR(第一实施方式)、主动悬架31 (第二实施方式)，但是，也可以替换上述悬架而采用空气悬架。
[0121]另外，在上述实施方式中列举了控制纵倾的情况，但是，在横向加速度变化率和横向加速度的符号相同的情况下，也可以结合横向加速度变化率，进行控制以使前侧的侧倾刚性高于后侧的侧倾刚性，从而与纵倾控制的情况同样处于前低后高的状态，得到良好的驾驶感觉。
[0122]另外，能够将对于上述悬架的控制应用在具有如下功能的车辆上，即通过控制发动机、电机、制动装置来控制纵向加速度，从而控制转弯。此时，能够降低纵向的加速度的控制量，能够减少速度的变化，而且，能够谋求降低燃料费用。
【权利要求】
1.一种悬架控制装置，其控制安装在车辆的车体与车轮之间的执行机构，该悬架控制装置的特征在于，具有: 横向加速度变化率检测机构，其检测横向加速度变化率； 目标纵倾角计算机构，其根据所述横向加速度变化率检测机构检测到的横向加速度变化率算出目标纵倾角；以及 悬架控制机构，其根据所述目标纵倾角计算机构算出的所述目标纵倾角控制所述执行机构以改变所述车辆的纵倾。
2.如权利要求1所述的悬架控制装置，其特征在于， 所述悬架控制机构根据所述横向加速度变化率的绝对值增加，使所述纵倾角增加。
3.如权利要求1所述的悬架控制装置，其特征在于， 具有目标纵倾力矩计算部，该目标纵倾力矩计算部根据所述目标纵倾角计算机构算出的所述目标纵倾角算出目标纵倾力矩； 所述悬架控制机构基于所述目标纵倾力矩计算部算出的所述目标纵倾力矩控制所述执行机构。
4.如权利要求1所述的悬架控制装置，其特征在于， 具有检测所述车辆的纵倾角的纵倾角检测机构， 所述悬架控制机构基于所述目标纵倾角计算机构算出的所述目标纵倾角和所述纵倾角检测机构检测到的纵倾角控制所述执行机构。
5.如权利要求1至4中任一项所述悬架控制装置，其特征在于， 所述执行机构是能够变换阻尼力的阻尼力调整式减振器。
6.如权利要求5所述的悬架控制装置，其特征在于， 所述悬架控制机构在增加所述车辆的纵倾角的情况下，将所述阻尼力设定为使前侧的所述减振器易于收缩、难以伸长，并且，使后侧的所述减振器易于伸长、难以收缩；在降低所述车辆的纵倾角的情况下，将所述阻尼力设定为使前侧的所述减振器易于伸长、难以收缩，并且，使后侧的所述减振器易于收缩、难以伸长。
7.如权利要求1至4中任一项所述悬架控制装置，其特征在于， 所述执行机构是根据空气压力产生力的空气悬架。
8.如权利要求1至4中任一项所述悬架控制装置，其特征在于， 具有检测横向加速度的横向加速度检测机构， 所述悬架控制机构在所述横向加速度变化率和所述横向加速度的符号一致的情况下，通过控制所述执行机构使所述车辆的纵倾变化为前低后高。
9.如权利要求1至4中任一项所述的悬架控制装置，其特征在于， 所述悬架控制机构在进一步转动所述车辆的方向盘时，通过控制所述执行机构使所述车辆的纵倾变化为前低后高。
10.如权利要求1至4中任一项所述的悬架控制装置，其特征在于， 所述横向加速度变化率检测机构检测所述横向加速度变化率和侧倾率， 所述悬架控制机构基于所述横向加速度变化率和所述侧倾率控制所述执行机构。
11.如权利要求3所述的悬架控制装置，其特征在于， 具有检测纵向加速度的传感器，进行从所述目标纵倾力矩计算部算出的目标纵倾力矩减去因所述纵向加速度而产生的纵倾力矩的修正。
【文档编号】B60G17/016GK104015583SQ201410260948
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2010年4月28日 优先权日:2009年8月4日
【发明者】平尾隆介, 内山正明, 一丸修之, 小林隆英 申请人:日立汽车系统株式会社