专利名称：车辆减振控制装置的制作方法
技术领域：
本发明总体地涉及一种适于抑制产生于车辆中的振动的车辆减振控制装置。
背景技术：
在车辆操作期间，各种振动会产生在车辆中。理想情况下，需要抑制产生在车辆中的振动。日本未审公开专利申请No. 2009-247157公开一种用于抑制产生在车辆中的簧载质量振动的传统技术。在该出版物中，使用加速扭矩和车轮速度作为输入值来计算减振扭矩，从而抑制簧载质量振动。
发明内容
已经发现，通常的车头俯冲(B卩，车辆俯仰振动)产生在驾驶员通过转向控制而使车辆转弯期间，由此车辆由于轮胎上的转弯阻力的作用而向前冲行。如果这一车头俯冲没有顺利地进行，那么转向轮上的载荷可能会波动。这会导致不稳定的转弯性能。在实际操作中，在车头俯冲由于诸如悬挂摩擦的因素造成的延迟或波动防止车头俯冲顺利地发生的情况下，下降的转弯性能已经证明会产生问题。具体地说，因为由制动/加速扭矩波动导致的俯仰变化和浮沉变化不是独立的，所以日本未审公开专利申请No. 2009-247157中公开的使用完全制动/加速扭矩的传统振动控制不会承担车辆俯仰振动和车辆浮沉振动的独立优化控制，并且也不会带来改善的转弯性能。鉴于前述问题，本公开的一个目的是提供一种用于车辆的车辆减振控制装置，由此带来改善的转弯性能。鉴于公知技术的状态，本公开内容的一个方案是提供一种基本上包括制动/加速扭矩产生部件、校正扭矩计算部件、校正扭矩命令值输出部件和优先级设置部件的车辆减振控制装置。该制动/加速扭矩产生部件配置成在车轮中产生制动/加速扭矩。该校正扭矩计算部件配置成计算校正扭矩，从而抑制车辆俯仰振动和车辆浮沉振动。该校正扭矩命令值输出部件配置成根据所述校正扭矩将校正扭矩命令值输出至所述制动/加速扭矩产生部件。该优先级设置部件配置成设置用于计算所述校正扭矩命令值的优先级，使得所述车辆浮沉振动比所述车辆俯仰振动受到优先的抑制。
现在参照形成本原始公开内容的一部分的附图图I是示出根据所示实施例的车辆减振控制装置的整体结构的系统示意图；图2是装配有根据所示实施例的车辆减振控制装置的车辆的结构示意图3是表示所示实施例的加速力控制部件的控制配置的方框图；图4是根据所示实施例的表示驾驶员所需的发动机扭矩特性的简化图表；图5是示出根据所示实施例的制动力控制部件的控制配置的方框图；图6是示出根据所示实施例的驾驶员所需的制动扭矩特性的简化图；图7是示出根据所示实施例的车辆减振控制装置中的控制器执行的过程的方框图；图8是示出根据所示实施例的控制器中的减振控制过程的过程程序的流程图；图9是示出根据所示实施例的车辆运动模式的简化示意图；以及·
图10是示出根据所示实施例的优先级的优先级图表。
具体实施例方式现在将参照
选定实施例。本领域技术人员从本公开内容清楚可知，实施例的随后说明仅仅是示例的目的，而不是为了限制本发明，本发明由所附的权利要求及其等同内容限定。首先参照图1，根据一项所示实施例示出车辆减振控制装置的系统示意图。图2是装配有车辆减振控制装置的车辆的结构示意图。车速传感器10根据车轮的转速检测每个车轮的相应速度。油门踏板下压程度检测部件20检测表示驾驶员下压油门踏板的程度的油门(节流阀)开度ΑΡ0。制动操作程度检测部件30检测由驾驶员作出的制动操作程度S_b (制动踏板冲程程度、踏板力等)。根据由每个传感器检测到的状态数量，发动机控制器50将控制信号输出至车辆减振控制装置的致动器，即，加速力控制部件60和制动力控制部件70。如图7所示，发动机控制器50包括所需制动/加速扭矩计算部件51、扰动计算部件52、簧载质量性能推断部件53、校正扭矩计算部件54、优先级设置部件55以及校正扭矩命令值计算部件56。根据从油门踏板下压程度检测部件20输入的油门开度APO和从制动操作程度检测部件30输入的制动操作程度S_b，该控制器50的所需制动/加速扭矩计算部件51计算驾驶员想要的制动/加速扭矩(即，所需制动/加速扭矩Te_a，Twb)。同样，根据从每个车速传感器10输入的各个车轮的轮速，控制器50的纵向扰动计算部件52根据每个车轮的速度的变化计算沿着纵向方向作用在轮胎上的扰动。控制器50然后输出控制器50已经计算的校正扭矩命令值到加速力控制部件60和制动力控制部件70。图3是表示第一实施例的加速力控制部件60的控制配置的方框图。加速力控制部件60计算用于发动机的控制命令。根据油门开度ΑΡ0，计算驾驶员所需的加速扭矩，从控制器50输出的校正扭矩命令值加入至驾驶员所需的加速扭矩从而计算目标加速扭矩，由此，发动机控制器根据目标加速扭矩计算发动机控制命令。图4是表示驾驶员所需的发动机扭矩特性的简化图表。如图4所示，驾驶员所需的加速扭矩参照自动变速器的变速器变速比或差动变速比通过将驾驶员所需的发动机扭矩转换至驱动端而进行计算，其从限定油门开度APO与驾驶员所需的发动机扭矩Te_a之间的关系的特性图表读取。图5是不出制动力控制部件70的控制配直的方框图。制动力控制部件70输出制动液压命令。驾驶员所需的制动扭矩据制动踏板操作程度S_b计算；分离输入的校正扭矩命令值加入至驾驶员所需的制动扭矩Tw_b从而计算目标制动扭矩；制动液压控制器根据目标制动扭矩输出制动液压命令。图6是示出驾驶员所需的制动扭矩特性的图表。如图6所示，驾驶员所需的制动扭矩通过从限定制动踏板操作程度S_b和驾驶员所需的制动扭矩之间的关系的特性图表读取而进行计算。图7是示出第一实施例的车辆减振控制装置中由控制器50执行的过程的方框图。所需的制动/加速扭矩计算部件51输入来自于油门踏板下压程度检测部件20和制动操作程度检测部件30的信号，并且计算驾驶员所需的制动/加速扭矩。根据从轮速传感器10输入的每个车轮的轮速，纵向扰动计算部件52根据每个轮速的变化计算沿着纵向方向作用在轮胎上的扰动。弹簧质量性能推断部件53 根据由所需的制动/加速扭矩计算部件51和由纵向扰动计算部件52计算的纵向扰动推断车辆簧载质量性能。优先级设置部件55设定用于簧载质量俯仰振动和浮沉振动的抑制水平，其根据所需的制动/加速扭矩和纵向扰动进行推断。该优先级设置部件55中的设置方法是将随后详细说明的特性特征。校正扭矩计算部件54计算足以抑制每种类型的车辆簧载质量振动的校正扭矩，这些ing通过簧载质量性能推断部件53根据所需的制动/加速扭矩和纵向扰动推断。校正扭矩命令值计算部件56根据当输入由校正扭矩计算部件54计算的所需制动/加速扭矩时的校正扭矩计算校正扭矩命令值、当输入纵向扰动时的校正扭矩以及由优先级设置部件55设置的优先级计算校正扭矩命令值。接下来，将使用图8至10描述所示实施例的车辆减振控制装置的操作步骤。图8是示出第一实施例的控制器中的减振控制过程的过程程序的流程图。该过程内容以规定的间隔例如每10毫秒连续地执行。在步骤S100，驱动条件读入控制器50。这里，驱动条件指与驾驶员操作状态和车辆的驱动状态相关的信息。具体地说，由轮速传感器10检测到的每个车轮的轮速、由油门踏板下压程度检测部件20检测的油门开度APO和由制动操作程度检测部件30检测到的制动操作程度S_b读入控制器50。在步骤S200，根据在步骤SlOO读入的驾驶员操作状态，驾驶员所需的制动/加速扭矩Tw如下所述计算。根据油门开度ΑΡ0，驾驶员所需的发动机扭矩Te_a根据限定油门开度与驾驶员所需的发动机扭矩之间的关系的特性图表进行读取，如图4所示，例如，Te_a=图表(ΑΡ0)。已经读出的驾驶员所需的发动机扭矩Te_a根据自动变速器的变速比Kat或差动变速比Kdif转换为驱动轴扭矩，驾驶员所需的加速扭矩Tw_a如下所述计算Tw_a=(l/(Kdf · Kat)) · Te_a类似地，驾驶员所需的制动扭矩Tw_b根据制动踏板操作程度S_b、参照限定如图6所示的制动操作程度和驾驶员所需的制动扭矩之间的关系的特性图进行计算。根据采用这种方式计算的驾驶员所需的制动扭矩Tw_b和驾驶员所需的加速扭矩Tw_a，驾驶员所需的制动/加速扭矩Tw根据下述公式计算(对应于制动/加速扭矩检测装置)Tw=Tw_a - Tw_b在步骤S300，根据在步骤SlOO中读取的每个轮的轮速，计算纵向扰动以输入至运动模型，如随后讨论。这里，纵向扰动指从道路表面输入至每个车轮的力，并且可以如下所述计算。在从每个车轮的轮速VwFK、Vwfl> Vwee> Vwel消除实际车辆速度分量Vbody以计算每个车轮相对于车体的速度之后，得到每个轮速的差和每个轮速的先前值，并且通过临时差分计算每个车轮的加速度。通过将非簧载质量乘以如此计算的每个车轮加速度，计算相应于前轮和后轮的纵向扰动AFf、Λ Fr。接下来，在步骤S400，簧载质量性能根据计算于步骤S200中的所需制动/加速扭矩Tw和计算于步骤S300中的纵向扰动AFf、AFr得以推断。本说明首先讨论第一实施例中的运动模型。图9是表示车辆运动模型的简化图。该车辆运动模型是在车体上具有前和后悬挂的前/后双轮模型。具体地说，车辆运动模型设置有下述参数(I)车辆中产生的制动/加速扭矩波动ATw ; (2)响应于路面状态变化、制动/加速力的变化或转向控制等在前轮产生的纵向扰动AFf ;以及(3)产生在后轮中的纵向扰动AFr。该模型包括悬挂模型和车体簧载质量模型，该悬挂模型具有与前轮和后轮之间的一个轮相对应的悬挂的弹簧减振系统，该车体簧载质量模型表示车体重心的位置的位移。接下来，车辆运动模型将用于描述下述情况，即，在车辆中已经产生制动/加速扭矩的波动，以及由于轮胎经受路面状态的变化、制动/加速力的变化和转向控制其中的至少一个，所以已经产生纵向扰动。当制动/加速扭矩波动Λ Tw和纵向扰动Λ Ff、Δ Fr其中的至少一个已经产生在车体中时，车体经受围绕俯仰轴的旋转角Θ P和重心位置的竖直运动xb。这里，制动/加速扭矩波动ATw根据由驾驶员加速操作或制动操作计算的制动/加速扭矩Λ Twn与制动/加速扭矩的先前值Λ Twn^1之间的差进行计算。前轮悬挂的减振常数和弹性常数表示为Ksf、Csf。后轮悬挂的减振常数和弹性常数表不为Ksr、Csr。前轮悬挂的连杆长度和连杆中心高度表不为Lsf、hbf。后轮悬挂的连杆长度和连杆中心高度表示为Lsr、hbr。车体惯量的俯仰方向表示为Ip。前轮与俯仰轴之间的距离表示为Lf。后轮与俯仰轴之间的距离表示为Lr，重心的高度表示为hcg。该簧载质量表示为M。这里,为了表示的方便，当参数以矢量标识表示时,在一些情况下，临时差d(参数)/dt由参数上的黑圈表示。但是，意思是完全相同的。在这种情况下，车体的竖直振动的运动方程可表示为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) Δ Ff+ (hbr/Lsr) Δ Fr车体的俯仰振动的运动方程可表示为Ip · (d2 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将这两个运动方程转换为状态方程，其中，X1=Xb, x2=dxb/dt，χ3= Θ p, x4=d θ p/dt 得到 dx/dt=Ax+Bu这里，相应的元素由方程(I)表示
权利要求
1.一种车辆减振控制装置，包括 制动/加速扭矩产生部件，所述制动/加速扭矩产生部件配置成在车轮中产生制动/加速扭矩； 校正扭矩计算部件，所述校正扭矩计算部件配置成计算用于抑制车辆俯仰振动和车辆浮沉振动的校正扭矩； 校正扭矩命令值输出部件，所述校正扭矩命令值输出部件配置成根据所述校正扭矩将校正扭矩命令值输出至所述制动/加速扭矩产生部件；以及 优先级设置部件，所述优先级设置部件配置成设置用于计算所述校正扭矩命令值的优先级，使得所述车辆浮沉振动比所述车辆俯仰振动受到优先的抑制。
2.根据权利要求I所述的车辆减振控制装置，进一步包括 制动/加速扭矩检测部件，所述制动/加速扭矩检测部件配置成检测所述制动/加速扭矩；以及 轮速检测部件，所述轮速检测部件配置成检测轮速； 所述校正扭矩计算部件包括 第一校正扭矩计算部件，所述第一校正扭矩计算部件配置成根据所述制动/加速扭矩计算用于抑制所述车辆俯仰振动和所述车辆浮沉振动的第一校正扭矩；以及 第二校正扭矩计算部件，所述第二校正扭矩计算部件配置成根据轮速计算用于抑制所述车辆俯仰振动和所述车辆浮沉振动的第二校正扭矩； 所述校正扭矩命令值输出部件配置成根据所述第一校正扭矩、所述第二校正扭矩和所述优先级计算校正扭矩命令值；以及 所述优先级设置部件设置所述第一校正扭矩中的优先级，使得与所述第二校正扭矩中的优先级相比，所述车辆浮沉振动受到抑制的优先级高于所述车辆俯仰振动受到抑制的优先级。
3.根据权利要求I或2所述的车辆减振控制装置，其中， 所述优先级设置部件设定所述优先级，使得所述车辆浮沉振动受到抑制，车辆俯仰振动得以激活。
全文摘要
一种车辆减振控制装置基本上包括制动/加速扭矩产生部件(70、80)、校正扭矩计算部件(54)、校正扭矩命令值输出部件(56)和优先级设置部件(55)。该制动/加速扭矩产生部件(70、80)配置成在车轮中产生制动/加速扭矩。该校正扭矩计算部件(54)配置成计算抑制车辆俯仰振动和车辆浮沉振动的校正扭矩。该校正扭矩命令值输出部件(56)配置成根据所述校正扭矩将校正扭矩命令值输出至所述制动/加速扭矩产生部件。该优先级设置部件(55)配置成设置用于计算所述校正扭矩命令值的优先级，使得所述车辆浮沉振动比所述车辆俯仰振动受到优先的抑制。
文档编号B60G17/08GK102958717SQ201180027008
公开日2013年3月6日 申请日期2011年5月16日 优先权日2010年5月31日
发明者小林洋介, 太田光纪 申请人:日产自动车株式会社