专利名称：稳定器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及稳定器系统。
背景技术：
以往，提出有一种稳定器，其具备对稳定杆的扭转量、扭转カ进行调节的促动器。例如在专利文献I中公开了如下的技术在通过无刷电动机来控制稳定器的扭转カ的稳定器控制装置中，利用具有将上侧开关元件组及下侧开关元件组中的任一方的开关元件组全部形成为导通状态并将另一方的开关元件组全部形成为切断状态的制动模式的制动模式设定单元，根据侧倾抑制控制单元的控制状态来设定制动模式。在专利文献I中，若电动机的实际角度的绝对值大于目标角度的绝对值则判定为制动渐变控制区域，根据目标角度的绝对值与实际角度的绝对值之间的偏差的大小而算出制动渐变量(制动模式的持续时间)。·在先技术文献专利文献专利文献I日本特开2007-50842号公报
发明内容
在促动器中施加制动等对稳定杆的扭转量的增减进行限制时，因限制扭转量的增减而可能会导致振动的产生和噪音的产生。希望能够抑制稳定杆的振动的产生。本发明的目的在于提供ー种在具备能够对稳定杆的扭转量的增减进行限制的促动器的稳定器装置中能够抑制稳定杆的振动的产生的稳定器系统。本发明的稳定器系统的特征在于，具备稳定杆，其将车辆的左车轮和右车轮连接，并通过扭转反力来抑制所述车辆的侧倾；促动器，其控制所述稳定杆的所述左车轮侧与所述右车轮侧的相対的扭转量；及控制装置，其控制所述促动器，所述促动器能够以允许所述扭转量的增减的允许模式或限制所述扭转量的增减的限制模式选择性地动作，所述控制装置在所述扭转量超过所述扭转量的目标值即目标扭转量吋，能够执行通过使所述促动器以所述允许模式及所述限制模式交替动作而使所述扭转量接近所述目标扭转量的扭转量控制，所述控制装置在从所述扭转量控制的开始到成为预先确定的规定状态为止，与成为了所述规定状态之后相比，减小由所述限制模式来限制所述扭转量的增减的程度。在上述稳定器系统中，优选的是，所述限制模式是指在所述促动器中对增减所述扭转量的方向的动作作用制动的制动模式，所述控制装置通过减小所述制动模式下的所述制动的强度和/或在所述扭转量控制中减小便所述促动器以所述制动模式动作的时间的比例，来减小到成为所述规定状态为止的所述限制的程度。在上述稳定器系统中，优选的是，所述规定状态是指如下所述条件中的至少ー个条件成立的状态从所述扭转量控制的开始经过了预先确定的规定时间的条件、在所述促动器中使所述扭转量増加的旋转角度的大小为规定角度以下的条件、以及在所述促动器中使所述扭转量增减的方向的旋转角速度的大小为规定速度以下的条件。
在上述稳定器系统中，优选的是，所述促动器是包括转子及具有多相的线圈的定子的无刷电动机，所述控制装置具备相对于所述多相的各相分别连接于高电位侧及低电位侧的开关元件，且通过使所述低电位侧的开关元件全部断开并使至少ー个所述高电位侧的开关元件接通，而使所述无刷电动机以所述限制模式动作，所述控制装置到成为所述规定状态为止，与成为所述规定状态之后相比，降低能够接通的所述高电位侧的开关元件的个数的上限从而减小所述限制的程度。发明效果本发明的稳定器系统具备能够以允许稳定杆中的扭转量的增减的允许模式或限制扭转量的增减的限制模式选择性地动作的促动器，在扭转量超过了目标扭转量时，能够执行通过使促动器在允许模式及限制模式下交替动作而使扭转量接近目标扭转量的扭转量控制。在从扭转量控制的开始到成为预先确定的规定状态为止，与成为了规定状态之后
相比，减小由限制模式来限制扭转量的增减的程度。由此，根据本发明的稳定器系统，起到能够抑制稳定杆的振动的发生这样的效果。
图I是表示第一实施方式的稳定器系统的动作的流程图。图2是稳定器系统的简要结构图。图3是表示稳定器装置的促动器的简要结构的图。图4是表示逆变器和电磁电动机的连接状态的电路图。图5是表示电磁电动机的各动作模式下的开关元件的切换状态的一例的图。图6是表示实际电动机旋转角和目标电动机旋转角的推移的图。图7是未利用混合控制限制制动级数时的时序图。图8是利用混合控制限制了制动级数时的时序图。图9是表示第二实施方式中的制动级数与开关元件的切换状态的对应关系的一例的图。图10是表示制动级数与开关元件的切换状态的对应关系的另ー图。
具体实施例方式以下，參照附图，详细说明本发明的稳定器装置的ー实施方式。需要说明的是，并未通过本实施方式来限定本发明。另外，在下述的实施方式中的结构要素中包括本领域技术人员能够容易想到或实质上相同的要素。(第一实施方式)參照图I至图8，说明第一实施方式。本实施方式关于稳定器系统。图I是表示本发明的稳定器系统的第一实施方式的动作的流程图，图2是本实施方式的稳定器系统的简要结构图，图3是表示稳定器装置的促动器的简要结构的图。如图2所示，本稳定器系统10包括稳定器装置14而构成。稳定器装置14能够分别设置在车辆的前轮侧、后轮侧。稳定器装置14具备与悬架臂连结的稳定杆20，该悬架臂作为在两端部保持左右的车轮16的车轮保持构件。稳定杆20将车辆的左车轮16L和右车轮16R连接，并通过扭转反力对车辆的侧倾进行抑制。稳定杆20包括被分割的I对稳定杆构件22。所述I对稳定杆构件22由促动器26以能够相对旋转的方式连接。促动器26控制稳定杆20中的与左车轮16L连接的左车轮侧的稳定杆构件22a和与右车轮16R连接的右车轮侧的稳定杆构件22b的相対的扭转量。在搭载有本实施方式的稳定器系统10的车辆设有与各车轮16对应的悬架装置。在以下的说明中，以设置于后轮的稳定器装置14为例来说明稳定器系统10。如图2所示，悬架装置30是独立悬架式的装置，形成为多连杆式悬架装置。悬架装置30具备作为悬架臂的下臂38。下臂38的一端部以可转动的方式与车身连结，另一端部以可转动的方式与轴架42连结，该轴架42将车轮16保持成能够旋转。稳定器装置14的各稳定杆构件22分别如图2所示，能够区分成沿着车宽方向延伸的扭杆部50和与扭杆部50成为一体且与其交叉而大致向车辆的前方延伸的臂部52。各稳定杆构件22的扭杆部50中，在接近臂部52的部位由固定地设置在车身上的保持用具54保持成能够旋转，且彼此同轴配置。各扭杆部50的端部(与臂部52侧相反一侧的端部)分别如后述详细说明那样与促动器26连接。另ー方面，各臂部52的端部(与扭杆部50侧相反一侧的端部)与下臂38连结。 如图3所示，促动器26包括作为驱动源的电磁电动机60和对该电磁电动机60的旋转进行减速并进行传递的减速器62。所述电磁电动机60和減速器62设置在促动器26的外壳构件即壳体64内。在壳体64的一端部固定地连接有I对稳定杆构件22的一方即与左车轮16L连接的稳定杆构件22a的扭杆部50的端部。I对稳定杆构件22的另一方(与右车轮16R连接的稳定杆构件)22b以从壳体64的另一端部延伸入其内部的状态进行设置，并经由减速器62而与电动机轴74连接。此外，I对稳定杆构件22的另一方22b经由套筒型轴承70而由壳体64保持为能够旋转。电磁电动机60包括沿着壳体64的周壁的内面固定配置在一圆周上的多个线圈72 ;通过壳体64保持成可旋转的中空状的电动机轴74 ;及面向线圈72而固定设置在电动机轴74的外周上的永久磁铁76。电磁电动机60是线圈72作为定子发挥作用且永久磁铁76作为转子发挥作用的电动机,形成为3相的DC无刷电动机。电动机轴74和稳定杆构件22b经由减速器62连接，电动机轴74的旋转减速而被传递至稳定杆构件22b。在壳体64内设有用于检测电动机轴74的旋转角度、即电磁电动机60的旋转角度的电动机旋转角传感器78。电动机旋转角传感器78以编码器为主体，在促动器26的控制、即稳定器装置14的控制中被利用。因车辆的转弯等而在车身上作用有侧倾カ矩时，作用有使左右的稳定杆构件22相对旋转的力，即，作用有相对于促动器26的外力。这种情况下，由于电磁电动机60产生的カ即电动机カ而使促动器26产生克服该外力的力吋，由所述两个稳定杆构件22a、22b构成的ー个稳定杆20被扭转。因该扭转而产生的扭转反カ成为克服侧倾カ矩的力。并且，若利用电动机力使促动器26的旋转量变化从而使左右的稳定杆构件22的相对旋转量变化，则上述侧倾抑制力产生变化，能够积极地抑制车身的侧倾。需要说明的是，这里所说的促动器26的旋转量是指以车辆静止在平坦路上的状态为基准状态且以该基准状态下的促动器26的旋转位置为中立位置时，从该中立位置的旋转量，即动作量。因此，促动器26的旋转量越大，促动器26的旋转位置越从中立位置离开，稳定杆20的扭转反力即侧倾抑制力也越大。
在本稳定器系统10中，如图2所示，设有与稳定器装置14对应的电子控制単元(ECU) 90。ECU90是对稳定器装置14详细而言是对各促动器26的动作进行控制的控制装置，具备作为与电磁电动机60对应的驱动电路的逆变器92及以具备CPU、ROM、RAM等的计算机为主体的控制器96。图4是表示逆变器92与电磁电动机60的连接状态的电路图。如图4所示，逆变器92经由转换器98而与蓄电池100连接，并与对应的稳定器装置14的电磁电动机60连接。电磁电动机60被进行定电压驱动，向电磁电动机60的供给电カ通过变更供给电流量来变更。供给电流量的变更通过逆变器92变更基于PWM (Pulse WidthModulation :脉冲宽度调制)的脉冲接通时间与脉冲断开时间之比(占空比)来进行。在E⑶90的控制器96上连接有上述电动机旋转角传感器78，并且连接有用于检测未图示的转向轮的操作角(转向量)的转向传感器102、检测在车身上实际产生的横向加速度即实际横向加速度的横向加速度传感器104。在控制器96上还连接有检测车速的车速传感器110。此外，控制器96也与各逆变器92连接，通过控制它们来控制稳定器装置14的电磁电动机60。需要说明的是，在控制器96的计算机具备的ROM中存储有与后面说明的各稳定器装置14的控制相关的程序、各种数据等。 在稳定器系统10中，为了产生与车身受到的侧倾カ矩相对应的侧倾抑制力，而以促动器26的实际的旋转量即实际旋转量成为目标的旋转量即目标旋转量的方式控制促动器26。即,根据车身受到的侧倾カ矩来决定电磁电动机60应产生的电动机力的方向(以下，有时称为“电动机力方向”)及向电磁电动机60的供给电流量。ECU90按照决定出的电动机力方向及供给电流量来使电磁电动机60动作，从而控制促动器26，产生与车身受到的侧倾カ矩相对应的侧倾抑制力(稳定器装置14的扭转力)而执行侧倾抑制控制。需要说明的是，促动器26的旋转量(使稳定杆20的扭转量增减的方向的旋转量)与电磁电动机60的旋转角即电动机旋转角处于对应关系，因此在实际的控制中，取代促动器26的旋转量而使用电动机旋转角。基准状态下的电动机旋转角为O,电动机旋转角的绝对值在电动机旋转角越从中立位置偏离时越变大。E⑶90的控制器96中，为了使稳定器装置14产生与侧倾カ矩相对应的适当的侧倾抑制力，而基于车辆的横向加速度来决定电磁电动机60的目标电动机旋转角0t。控制器96例如基于根据转向轮的操作角δ和车辆行驶速度ν所推定出的推定横向加速度Gyc、实测到的实际横向加速度Gyr，通过下式(I)来决定在控制中所利用的横向加速度即控制横向加速度Gyt。Gyt=KA · Gyc+KB · Gyr(I)这里，KA、KB是增益。基于如此決定的控制横向加速度Gyt，决定电磁电动机60的目标电动机旋转角Θ to在控制器96内存储有以控制横向加速度Gyt为參数的目标电动机旋转角0 t的映射数据，參照映射数据来决定电磁电动机60的目标电动机旋转角Θ to并且，以实际电动机旋转角Θ成为上述目标电动机旋转角0t的方式控制电磁电动机60。在电磁电动机60的控制中，向电磁电动机60供给的电力基于实际电动机旋转角Θ的相对于目标电动机旋转角Θt的偏差即作为动作量偏差的电动机旋转角偏差Δ Θ(=0t-0 )而決定。详细而言，按照基于电动机旋转角偏差Λ Θ的反馈控制的方法来決定。具体而言，首先，基于电磁电动机60具备的电动机旋转角传感器78的检测值，认定上述电动机旋转角偏差△ Θ，接着，以其为參数，按照下式(2)决定作为目标供给电カ的目标供给电流it。it=KP · Δ θ +KI · Int ( Δ θ )(2)该式是按照PI控制法则的数学式，第一项、第二项分别表示比例项、积分项，KP、KI分别表示比例増益、积分增益。另外，Int (Δ Θ )相当于电动机旋转角偏差Λ Θ的积分值，近似于目标电动机旋转角Qt (也可以认为近似于实际电动机旋转角Θ)，因此上述式
(2)可以认为与下述式(3)等价，it=KP · Λ θ +KI · Θ t(3)。目标供给电流it根据其符号的不同而电カ供给方向不同，因此可以认为也表示电磁电动机60的电动机力方向。基于目标供给电流it，决定向电磁电动机60的占空比和·电动机力方向，根据它们而使电磁电动机60动作。详细而言，对基于该决定出的目标供给电流it的电动机力方向及占空比的指令向逆变器92发送，将逆变器92具备的开关元件(例如，FET)切换而控制电磁电动机60。按照所決定的占空比而从蓄电池100供给电力，电磁电动机60的动作状态成为沿着所決定的电动机力方向产生电动机カ的状态。需要说明的是，在本实施方式中，为了简便起见，而使电磁电动机60的旋转方向为顺时针方向(正向)和逆时针方向(反向)。当电磁电动机60沿着顺时针方向(CW方向)旋转时，电动机旋转角Θ增加。另ー方面，当电磁电动机60沿着逆时针方向(CCW方向)旋转时，电动机旋转角Θ减小。另外，当目标供给电流it的符号为正时，电动机力方向是使电动机旋转角Θ增加的方向(正向)，在目标供给电流it的符号为负时，电动机力方向是使电动机旋转角Θ减小的方向(反向)。即，在目标供给电流it的符号为正时，电磁电动机60的动作状态成为接受按照由蓄电池100決定的占空比的电カ而沿着正向产生电动机カ的状态(以下，有时称为“正向カ产生状态”或“cw状态”)，在目标供给电流it的符号为负时，电磁电动机60的动作状态成为接受按照由蓄电池100決定的占空比的电カ而沿着反向产生电动机力的状态(以下，有时称为“反向カ产生状态”或“ccw状态”)。S卩，在向电磁电动机60供给电カ时的电磁电动机60的动作状态(以下，有时称为“电カ供给状态”、或者包括电磁电动机60产生驱动カ的状态的意思而称为“drive状态”、简称为“drv状态”)中包括cw状态和ccw状态。此外，在电磁电动机60的动作状态中，包括从蓄电池100未供给电カ的状态(以下，有时称为“电カ非供给状态”、或者包括得到制动力的状态的意思而称为“brake状态”、简称为“brk状态”)。这里所说的brk状态是使电磁电动机60的各相的通电端子相互导通的状态，是电磁电动机60的各相恰好相互短路的状态。在这种状态下，电磁电动机60作为发电机起作用，能得到所谓短路制动的效果。电磁电动机60的动作状态由逆变器92具有的开关元件的切换方式来決定。如图4所示，电磁电动机60是Λ接线的3相的DC无刷电动机，对应于各相(U、V、W)而分别具有通电端子120u、120v、120w (以下，有时总称为“通电端子120”)。逆变器92关于各通电端子即各相(U、V、W)，具备高电位侧即高(正)侧、低电位侧即低(负)侧的两个开关元件(以下，将6个开关元件分别称为“UHC”、“ULC”、“VHC”、“VLC”、“WHC”、“WLC”)。开关元件切换电路根据设置于电磁电动机60的3个霍尔元件H (HA、HB、HC)的检测信号来判断旋转角(电角)，并基于该旋转角来进行6个开关元件的各自的接通(导通)/断开(切断)的切換。需要说明的是，逆变器92与由蓄电池100和转换器98构成的电源的高电位侧的端子124h及低电位侧的端子1241连接。图5是表不电磁电动机60的各动作模式下的开关兀件的切换状态的一例的图。若參照图5进行说明的话，在drv状态下，以被称为所谓120°通电矩形波驱动的方式，对应于电磁电动机60的旋转相位来切换各开关元件UHC、ULC、VHC、VLC、WHC、WLC的接通/断开。在cw状态和ccw状态下，切换的模式互不相同。需要说明的是，在drv状态下，仅存在于低侧的各开关元件ULC、VLC、WLC进行按照占空比的接通/断开控制、即占空比控制(图5中的“ I*”表示该情况)。相对于此，在brk状态下，无论电磁电动机60的旋转相位如何，高侧的开关元件UHC、VHC、WHC都成为接通状态，而低侧的开关元件ULC、VLC、WLC都成为断开状态。在本稳定器系统10中，通常，电磁电动机60在动作状态维持成drv状态的“电カ供给维持模式”下被控制，执行电力供给控制。电カ供给维持模式包括电磁电动机60的动作状态维持成cw状态的“正向力产生模式”和电磁电动机60的动作状态维持成ccw状态的“反向力产生模式”。在电磁电动机60的动作模式为正向力产生模式时，以沿着正向产生与所決定的目标供给电流it的绝对值对应的大小的电动机力的方式控制电磁电动机60， 另ー方面，在电磁电动机60的动作模式为反向カ产生模式时，以沿着反向产生与所決定的目标供给电流it的绝对值对应的大小的电动机力的方式控制电磁电动机60。在本实施方式的稳定器系统10中，当实际电动机旋转角Θ超过目标电动机旋转角Θ t，即，稳定杆20的扭转量超过目标扭转量时，通过利用了制动模式(brk状态)的后述的混合控制(扭转量控制)来控制电磁电动机60的旋转角。当实际电动机旋转角Θ超过目标电动机旋转角Qt时，在上述式(2)中，第一项与第二项的符号(正负)彼此不同。在实际电动机旋转角Θ超过了目标电动机旋转角0t的状态下，与包含电动机旋转角偏差Δ Θ的第一项对应的电动机力方向和侧倾カ矩要使电磁电动机60旋转的旋转方向为同方向，由此使电动机旋转角返回的力有时变得过强。这种情况下，仅通过伺服控制(电カ供给控制)来使实际电动机旋转角Θ收敛至目标电动机旋转角Θ t时，电动机旋转角产生波动而电动机力方向频繁切換，存在电动机负荷增大等问题。相对于此，在进行使电カ供给状态(伺服控制)与电カ非供给状态(制动模式)交替反复(混合)的混合控制时，在制动模式下对于电动机旋转角的变动而产生制动作用，电动机旋转角的增减受限制，由此能够使电动机旋转角渐变而接近目标电动机旋转角et。因此，能抑制电动机力方向的切换的发生，避免电动机负荷的増大等问题，井能够进行使实际电动机旋转角θ接近目标电动机旋转角θ t的控制、换言之使稳定杆20的实际的扭转量接近目标扭转量的扭转量控制。在混合控制中，交替执行电力供给状态即正向力产生模式或反向力产生模式与电力非供给状态即制动模式。电カ供给状态是利用电动机力使实际电动机旋转角Θ接近目标电动机旋转角而使电动机旋转角偏差Λ Θ减小的状态。即，在促动器26中，电カ供给状态是允许稳定杆20的扭转量的增减的允许模式。另ー方面，在电カ非供给状态即制动模式下，电磁电动机60作为发电机发挥作用，促动器26在因外部输入而强制进行速度大的动作时，发挥比较大的阻力，稳定器装置14恰好成为接近稳定器刚性无法变更的通常的稳定器装置的状态。即，在促动器26中，电カ非供给状态是相对于使稳定杆20的扭转量增减的方向的动作而使制动作用(限制扭转量的增减)的限制模式。促动器26能够以允许模式或限制模式选择性地动作。混合控制是通过在I周期内混合电カ供给状态和电カ非供给状态而使电动机旋转角渐变的制动渐变控制。在混合控制中，按照成为电カ非供给状态(使促动器26以制动模式动作)的时间的比例，来控制对扭转量(电动机旋转角)的增减进行抑制的制动力。即，为如下结构不是制动カ其本身而通过控制3相短路的时间来使宏观性观察到的制动カ可变。例如，当在预先确定的混合控制的I周期的时间内増大形成为电カ非供给状态的时间的比例而减小形成为电カ供给状态的时间的比例时，制动カ变大。与之相反，当减小形成为电カ非供给状态的时间的比例并增大形成为电カ供给状态的时间的比例时，制动カ减小。由此，即使电カ非供给状态下的制动カ其本身相同，也能够使在I周期内宏观性地观察到的制动カ(以下，也记载为“有效制动力”。)可变。有效制动力例如可以是在I周期内对制动力进行时间积分所得到的值。在混合控制中，例如根据实际电动机旋转角Θ与目标电动机旋转角0t的偏差的大小，而可将在I周期内形成为电カ非供给状态的时间的比例(以下，仅记载为“制动时 间的比例”)分成多级。混合控制是在电动机旋转角偏差Λ Θ的大小为电动机旋转角偏差Δ Θ的阈值Λ Θ max以下且实际电动机旋转角Θ接近目标电动机旋转角Θ t时执行的控制。例如，当前的电动机旋转角偏差△ Θ的大小相对于电动机旋转角偏差△ Θ的阈值Δ Θ max为25%吋，混合控制的I周期的75%的时间形成为电カ非供给状态，其余的25%形成为电カ供给状态。以往，在混合控制中，实际电动机旋转角θ越远离目标电动机旋转角et，換言之，电动机旋转角偏差Λ Θ的绝对值越大，则有效制动力越小，电动机旋转角偏差Λ Θ越小则有效制动カ越大。然而，仅利用电动机旋转角偏差△ Θ来决定有效制动カ时，如以下说明所示，在混合控制的初期产生较大的振动，该振动传递给车体等而可能产生噪音。图6是表示实际电动机旋转角Θ和目标电动机旋转角Θ t的推移的一例的图。在时刻tl，实际电动机旋转角Θ超过目标电动机旋转角0t，而混合控制被接通。混合控制刚接通之后是实际电动机旋转角Θ刚超过目标电动机旋转角Θ t之后，电动机旋转角偏差Δ Θ较小。因此，在混合控制中，选择大的有效制动力、例如最大的有效制动力。这里，混合控制是对到此为止旋转的电磁电动机60施加制动的控制，因此若有效制动カ过强，则在制动接通时可能会产生大的振动。相对于此，在本实施方式的稳定器系统10中，从扭转量控制的开始到成为预先确定的规定状态为止，与成为规定状态后相比，减小由限制模式对扭转量的增减进行限制的程度。具体而言，在从控制接通到成为规定状态之前(例如，一定时间期间)对制动级数(制动时间的比例)设置上限，以免混合控制接通时的制动カ变得过剩。通过对制动级数设置上限，而在扭转量控制中使促动器26以制动模式动作的时间的比例减小，从而可设定的有效制动カ的最大值减小。由此，抑制电动机旋转速度的急剧变动。由此，抑制混合控制的开始时的促动器26中的振动的发生及该振动的传播引起的噪音的发生。參照图I的流程图，说明本实施方式的动作。首先，在步骤SI中，通过E⑶90的控制器96，来运算目标电动机旋转角Θ t。如上所述那样，控制器96基于横向加速度例如基于推定横向加速度Gyc和实测到的实际横向加速度Gyr来运算目标电动机旋转角0t。
接着，在步骤S2中，通过控制器96检测实际电动机旋转角θ。控制器96基于从电动机旋转角传感器78输入的信号来检测实际电动机旋转角Θ。 接着，在步骤S3中，通过控制器96来运算目标电动机旋转角θ t与实际电动机旋转角Θ之间的偏差即电动机旋转角偏差△ θ。控制器96基于在步骤S I中运算出的目标电动机旋转角 θ t和在步骤S2中检测到的实际电动机旋转角Θ，来运算电动机旋转角偏差Δ θ。接下来，在步骤S4中，判定能否通过控制器96进行混合控制。控制器96在实际电动机旋转角 θ的大小超过目标电动机旋转角0t的大小且在步骤S3中运算出的电动机旋转角偏差△ θ的绝对值为预先确定的阈值△ θ max以下时,在步骤S4中进行肯定判定。需要说明的是，电动机旋转角偏差Λ Θ的阈值△ θ max例如可以为ldeg。步骤S4的判定的结果是判定为能够进行混合控制时(步骤S4-是)，向步骤S5前迸，不是这样时(步骤S4-否)，向步骤S8前进。在步骤S5中，通过控制器96判定是否处于制动级数限制中。控制器96通过计时器对混合控制开始后的经过时间进行计时，在所计时到的经过时间未达到预先确定的规定时间时，判定为处于制动级数限制中。需要说明的是，该规定时间既可以一定，也可以根据促动器26的状态量等而可变。例如也可以根据混合控制开始时的实际电动机旋转角Θ、电动机旋转角的角速度等进行变化。这种情况下，实际电动机旋转角Θ、电动机旋转角的角速度(各自的绝对值)越大则越能够延长规定时间。步骤S5的判定的结果是判定为处于制动级数限制中时(步骤S5-是)，向步骤S6前进，不是这样时(步骤S5-否)，向步骤S7前迸。在步骤S6中，由控制器96进行带限制的制动级数计算。这里，制动级数是指将混合控制的I周期分成多个期间时其中的电カ非供给状态的期间数。例如，设I周期为1，200 μ S，将其分成各300 μ S的4期间时，将I组1，200 μ s内仅I个期间300 μ s为电カ非供给状态的情况称为制动级数I级，将3个期间900 μ s间为电力非供给状态的情况称为制动级数3级。最大的制动级数为4级。需要说明的是，可选择的制动级数的最大值并未限定为4级。制动级数的最大值也可以为3级以下，也可以为5级以上。例如，设制动级数的最大值为5级时，既可以是使I级为300μ 8而I周期为1，500 μ S，也可以是将I周期
I,200 μ s分割成五部分而使I级为240 μ S。制动级数根据当前的电动机旋转角偏差△ θ的大小相对于电动机旋转角偏差Δ θ的阈值Δ θmax的比例来选择。例如,在制动级数的最大为4级时,若当前的电动机旋转角偏差Λ θ相对于电动机旋转角偏差△ θ的阈值△ θ max的比例小于25%则能够为4级，小于50%则为3级，小于75%则为2级，若为75%以上则为I级。电动机旋转角偏差△ θ的阈值△ θ max为Ideg且当前的电动机旋转角偏差△ θ为O. 25deg (阈值的25%)时，若不在制动级数限制中，则制动级数作为3级算出。在制动级数3级中，1，200 μ s中的电カ非供给状态(制动模式)为900μ S，其余的300μ s为电カ供给状态的伺服驱动。在该伺服驱动中，电动机力方向是使电动机旋转角偏差△ θ减小的方向，但在侧倾カ矩特别大时等，也可以是使电动机旋转角偏差△ Θ增加的方向。 另ー方面，在限制制动级数的制动级数限制中，对可选择的制动级数设置上限。在制动级数限制中，与制动级数限制中以外相比，制动级数的上限下降，例如2级以上的制动级数被禁止。这种情况下，不允许比I级大的制动级数。由此，在制动级数限制中，由控制器96算出I级作为制动级数。执行步骤S6后，向步骤S8前迸。另外，当在步骤S5中作出否定判定时，在步骤S7中，由控制器96来算出制动级数。由于不在制动级数限制中，因此制动级数最大允许到4级为止。控制器96选择与当前的电动机旋转角偏差△ Θ对应的从I级到4级的制动级数。执行步骤S7后，向步骤S8前迸。在步骤S8中，由控制器96进行与当前的设定对应的电磁电动机60的伺服控制。在未判定为能够进行混合控制时(步骤S4-否)，控制器96以不混合电カ非供给状态的电カ供给维持模式来控制电磁电动机60。另外，在判定为能够进行混合控制时(步骤S4-是)，控制器96基于在步骤S6或步骤S7中算出的制动级数，执行混合控制。接下来，在步骤S9中，由控制器96判定是否使稳定器控制结束。控制器96例如基于横向加速度进行步骤S9的判定。在转弯行驶结束时等要求进行稳定器装置14中的电动机旋转角的控制的条件不成立时，在步骤S9中作出肯定判定。该判定的结果是判定为使稳定器控制结束时(步骤S9-是)，结束本控制流程，不是这样时(步骤S9-否)，返回步骤SI，反复执行本控制流程。图7是在混合控制中未限制制动级数时的时序图，图8是在本实施方式的稳定器系统10中在混合控制中限制了制动级数时的时序图。在图7及图8中，(a)表示耳旁音，(b)表示电动机的振动加速度，(C)表示电动机旋转角，Cd)表示各标志。(a)耳旁音是指在车室内检测到的声音，例如在就座的搭乗者的耳旁位置检测到的声压。(C)是表示在电动机旋转角中的目标电动机旋转角0t (实线)和实际电动机旋转角Θ (虚线)。(d)是对于标志表示混合控制接通标志、制动级数、电动机力方向(cw、ccw)。混合控制接通标志在值为O时表示断开(混合控制不可)的状态，在值为I以上时表示接通(混合控制可能)的状态。另外，电动机力方向在标志为O和I时表示不同的旋转方向。如图7所示,在时刻t2,实际电动机旋转角Θ的绝对值超过目标电动机旋转角Qt的绝对值，混合控制接通标志成为开启的状态。此时的实际电动机旋转角Θ与目标电动机旋转角Qt之间的偏差Λ Θ为小值，因此制动级数设定为最大的5级。由此，如标号Pl所示发生振动，然后如标号Ρ2所示耳旁音増加。相对于此，在本实施方式的稳定器系统10中，在混合控制的初期限制制动级数的上限。图8表示制动级数受限制时的制动级数的上限为I级时的各值的推移。实际电动机旋转角Θ的绝对值超过目标电动机旋转角Θ t,在时刻t3混合控制接通标志开启。此时，制动级数被限制成I级，有效制动力弱，因此电动机的振动加速度(參照标号P3)比制动级数未受限制时的电动机的振动加速度(标号Pl)减小。由此，制动级数受限制时的耳旁音(參照标号P4)比制动级数未受限制时的耳旁音(P2)减小。如此，根据本实施方式的稳定器系统10，由促动器26来限制稳定杆20的扭转量的增减时的振动的发生受到抑制，尤其是在实际电动机旋转角θ超过目标电动机旋转角Qt时的混合控制中，限制电动机旋转角的增减时的振动的发生受到抑制。通过抑制振动及噪音的发生，从而能够提高驾驶性能。需要说明的是，稳定器系统10的促动器26并未限定为无刷电动机。例如，促动器26既可以是带电刷的DC电动机，也可以是其他的能够以限制稳定杆20的扭转量的增减的限制模式进行动作的促动器。在本实施方式中，在混合控制中，I周期中的形成为制动模式的时间以外的时间为电カ供给状态而进行伺服驱动，但并未限定于此，电磁电动机60也可以是与伺服驱动不同的状态。例如，也可以在形成为制动模式的时间以外的时间中不进行电カ供给而由侧倾カ矩来减小电动机旋转角偏差Λ Θ。这种情况下，电磁电动机60例如通过使全部的开关元件为断开而能够形成为允许电动机旋转角的增减的允许模式。需要说明的是，在本实施方式中，使促动器26在允许模式及限制模式下交替动 作，但也可以在从限制模式到下一限制模式的允许模式中连续执行多个允许模式。这种情况下，可以是同一允许模式连续执行多次，在促动器26为能够在种类不同的多个允许模式下进行动作的促动器时，也可以是多种允许模式连续执行。同样地，在从允许模式到下一允许模式的限制模式中，也可以连续执行多个限制模式。这种情况下，能够连续执行同一或多种限制模式。(第一实施方式的第一变形例)在上述第一实施方式中，“规定状态”是指从混合控制的开始到经过了规定时间的条件已成立的状态，但并未限定于此。例如，也可以将电动机旋转角的角速度的大小(绝对值)为预先确定的规定速度以下的条件已成立的状态作为规定状态，将实际电动机旋转角Θ的大小(绝对值)、即使稳定杆20的扭转量増加的旋转角度的大小为预先确定的规定角度以下的条件已成立的状态作为规定状态。另外，还可以将上述3个条件中的2个条件以上已成立的情况作为规定状态。规定状态只要是将有效制动力设定成大的值而预测为即使执行混合控制也不会产生大的振动的状态即可。(第二实施方式)參照图9及图10说明第二实施方式。关于第二实施方式，对与上述实施方式中说明的构件具有同样功能的构件标注同一标号而省略重复的说明。图9是表示第二实施方式中的制动级数与开关元件的切换状态之间的对应关系的一例的图。在本实施方式的混合控制中，与上述第一实施方式的混合控制的不同点在于限制稳定杆20的扭转量的增减的程度不是利用制动模式的执行时间(有效制动力)而是利用制动模式下的制动カ的強度本身来调整。具体而言，在制动模式下，通过使高侧开关元件组中的为接通的开关元件的个数不同，来调整制动的强度。若即使高侧(高电位侧)的开关元件不全部为接通而低侧(低电位侧)的开关元件全部为断开且至少一个高侧(高电位侧)的开关元件为接通，则就能够使电磁电动机60以作为限制模式的制动模式进行动作。如图9所示，在制动级数为I级下，仅U相的高侧开关元件UHC为接通，V相及W相的高侧开关元件VHC、WHC为断开。另外，在制动级数为2级下，U相及V相的高侧开关元件UHC、VHC为接通，W相的高侧开关元件WHC为断开。在制动级数为3级下，与上述第一实施方式的制动模式同样地，全部的高侧开关元件UHC、VHC、WHC为接通。制动级数为I级时的短路制动的效果(制动力)最弱，制动级数为3级时的制动カ最強。另外，制动级数为2级时的制动カ是I级时与3级时之间的强度。与上述第一实施方式同样地，从混合控制的开始到成为规定状态为止的制动级数的上限受限制，能够形成为接通的高电位侧的开关元件的上限受限制。例如，能够将制动级数受限制时的制动级数的上限形成为I级。这种情况下，可选择的制动级数最大为I级。另夕卜，在制动级数的上限为2级时,可选择的制动级数为I级或2级。通过使成为规定状态为止的制动级数的上限比成为规定状态后的制动级数的上限降低，来减小混合控制(扭转量控制)中成为规定状态之前的限制扭转量的增减的程度，从而抑制混合控制的开始时的振动的发生。需要说明的是，制动时间的比例既可以与制动级数是否受限制无关地为一定，也可以根据制动级数的限制的有无而可变。例如，在制动级数受限制时，与未受限制时相比，若缩短电力非供给状态的时间，则能够提高振动发生的抑制效果。需要说明的是，通过使制动模式下高侧开关元件组中为接通的开关元件的个数(以下，仅记载为“制动模式接通元件数”)、及制动时间的比例分别可变，从而提高制动カ设定的自由度。制动模式接通元件数能够选择I个元件至3个元件这3种,若制动时间的比例能够选择4种，则能够将制动级数设定为最大12级。制动级数的选择例如可以基于电动机旋转角偏差△ Θ及电动机旋转角的角速度这2个參数来进行。这种情况下，可以基于电动机旋转角偏差△ Θ及电动机旋转角的角速度来仅决定制动级数，并根据制动级数来决定制动模式接通元件数及制动时间的比例，也可以基于(电动机旋转角偏差Λ Θ、电动机旋 转角的角速度)的一方而选择(制动模式接通元件数、制动时间的比例)一方，并基于(电动机旋转角偏差△ Θ、电动机旋转角的角速度)另一方来选择(制动模式接通元件数、制动时间的比例)另一方，由此来决定制动级数。例如也可以根据电动机旋转角偏差Λ Θ来决定制动时间的比例(限制电动机旋转角的变动的时间的长度)，并根据电动机旋转角的角速度来决定制动模式接通元件数(制动的強度)。需要说明的是，制动级数与开关元件的切换状态的对应关系并未限定为图9所示的结构，也可以是例如图10所示的结构。图10是表示制动级数与开关元件的切换状态的对应关系的另ー图。即，若在制动级数I级下U、V、W中的I相被短路，在制动级数2级下任意的2相彼此短路，在制动级数3级下3相全部相互短路，则哪ー相的开关元件为接通是任意的。另外，电磁电动机60的定子的相数并未限定为3，只要定子具有多相的线圈即可。根据本实施方式，可以不是通过制动时间，而通过调整制动カ本身，来在更高维数使振动(噪音)的抑制与制动性能平衡。上述的各实施方式可以适当组合执行。エ业实用性如以上所述，本发明的稳定器系统在具备能够限制扭杆的扭转量的增减的促动器的稳定器装置中有用，尤其是适合抑制振动的发生。标号说明10稳定器系统14稳定器装置16 车轮20稳定杆26促动器60电磁电动机78电动机旋转角传感器90ECU92逆变器
96控制器98转换器100蓄电池Θ实际电动机旋转角0t目标电动机旋转角
Δ Θ电动机旋转角偏差it目标供给电流
权利要求
1.一种稳定器系统,其特征在于,具备 稳定杆，其将车辆的左车轮和右车轮连接，并通过扭转反力来抑制所述车辆的侧倾； 促动器，其控制所述稳定杆的所述左车轮侧与所述右车轮侧的相对的扭转量；及 控制装置，其控制所述促动器， 所述促动器能够以允许所述扭转量的增减的允许模式或限制所述扭转量的增减的限制模式选择性地动作， 所述控制装置在所述扭转量超过所述扭转量的目标值即目标扭转量时，能够执行通过使所述促动器以所述允许模式及所述限制模式交替动作而使所述扭转量接近所述目标扭转量的扭转量控制， 所述控制装置在从所述扭转量控制的开始到成为预先确定的规定状态为止，与成为了所述规定状态之后相比，减小由所述限制模式来限制所述扭转量的增减的程度。
2.根据权利要求I所述的稳定器系统，其中， 所述限制模式是指在所述促动器中对增减所述扭转量的方向的动作作用制动的制动模式， 所述控制装置通过减小所述制动模式下的所述制动的强度和/或在所述扭转量控制中减小使所述促动器以所述制动模式动作的时间的比例，来减小到成为所述规定状态为止的所述限制的程度。
3.根据权利要求I所述的稳定器系统，其中， 所述规定状态是指如下所述条件中的至少一个条件成立的状态从所述扭转量控制的开始经过了预先确定的规定时间的条件、在所述促动器中使所述扭转量增加的旋转角度的大小为规定角度以下的条件、以及在所述促动器中使所述扭转量增减的方向的旋转角速度的大小为规定速度以下的条件。
4.根据权利要求I所述的稳定器系统，其中， 所述促动器是包括转子及具有多相的线圈的定子的无刷电动机， 所述控制装置具备相对于所述多相的各相分别连接于高电位侧及低电位侧的开关元件，且通过使所述低电位侧的开关元件全部断开并使至少一个所述高电位侧的开关元件接通，而使所述无刷电动机以所述限制模式动作， 所述控制装置到成为所述规定状态为止，与成为所述规定状态之后相比，降低能够接通的所述高电位侧的开关元件的个数的上限从而减小所述限制的程度。
全文摘要
稳定器系统(10)具备稳定杆(20)，其将车辆的左车轮(16L)和右车轮(16R)连接，并通过扭转反力来抑制车辆的侧倾；促动器(26)，其控制稳定杆的左车轮侧与右车轮侧的相对的扭转量；及控制装置(90)，其控制促动器。促动器能够以允许扭转量的增减的允许模式或限制扭转量的增减的限制模式选择性地动作。控制装置在扭转量超过扭转量的目标值即目标扭转量时，能够执行通过使促动器以允许模式及限制模式交替动作而使扭转量接近目标扭转量的扭转量控制。控制装置在从扭转量控制的开始到成为预先确定的规定状态为止，与成为了规定状态之后相比，减小由限制模式来限制扭转量的增减的程度。
文档编号B60G21/055GK102834279SQ20108006454
公开日2012年12月19日 申请日期2010年2月23日 优先权日2010年2月23日
发明者近藤谕士 申请人:丰田自动车株式会社