车辆的减振控制装置的制作方法

专利名称：车辆的减振控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的减振控制装置，更具体而言，涉及控制车辆的驱动输出(驱动力或驱动转矩)以抑制车身的振动的减振控制装置，并涉及可以有利地用于所述车辆的、 在车辆的行驶期间推定车轮转矩的装置。
背景技术：
在车辆的行驶期间，在车辆的加速和减速时作用在车身上而引起俯仰-跳动的制动和驱动力(或惯性力)反映在作用于车轮(具体而言，驱动期间的驱动轮)与路面之间的转矩(在此说明书中称为“车轮转矩”)中。因而，在车辆的减振控制领域，提出了通过对车辆的发动机或其他驱动装置的驱动输出的控制调节车轮转矩，来抑制车辆的行驶期间车身的振动(例如，见日本专利特开2004-168148和2006-69472)。在这种通过驱动输出控制进行的减振控制中，通过基于车身的所谓簧上质量或簧下质量振动的动力学模型的假定构造的运动模型，来预测当发出车辆的加速或减速需求时或当外力(扰动)已经作用于车身而改变车轮转矩时在车身中产生的俯仰-跳动，然后，调节车辆的驱动装置的驱动输出，以抑制预测到的振动。在这种类型的减振控制的情况下，不是在通过悬架进行的减振控制中那样通过吸收所产生的振动能量，而是通过调节振动产生力源而抑制振动能量的产生，因此可以有利地获得相对迅速的减振效果和良好的能量效率。此外，在通过驱动输出控制进行的减振控制中，控制目的集中于驱动装置的驱动输出(驱动转矩)，因此，控制中的调节相对容易。在如上所述通过驱动输出控制执行减振控制的减振控制装置(或驱动力控制装置)中，在驱动轮中实际产生的车轮转矩被用作在控制中用于抑制扰动的反馈控制的输入参数。但是，一般而言，由于车辆的设计或成本方面的问题，除了用于检测的车辆(见JP 2005-69897)之外，在常规车辆上不安装能够在车辆行驶期间直接检测车轮转矩的传感器 (例如，车轮转矩传感器、车轮六力分量仪等)。因此，在如上所述的减振装置中，将基于轮速、车辆的驱动装置的输出轴的转速、和/或其他容易检测的参数推定的推定车轮转矩值用于作为扰动输入反馈的车轮转矩值。在各种控制(例如，TRC(牵引控制)、ABS、VSC(车辆稳定性控制)、VDIM(车辆动力学集成管理系统))中监视这样的基于轮速等获得的车轮转矩推定值，以用于监视车轮上的路面反作用力或检测车辆的行驶性能(例如，见JP H11-37872)。

发明内容
在如上所述的减振控制装置中，或者还在车辆的用于其行驶、运动或制动-驱动力的各种其他控制中，当不直接检测车轮转矩但通过使用诸如轮速之类的参数进行推定而获得车轮转矩时，推定的精度可能根据车轮或轮胎的运转状况而变差，从而车辆的控制可能不能良好地工作。例如，当基于轮速的检测值来推定车轮转矩时，如果车轮(在车辆的驱动期间的驱动轮)进入滑移状态，则推定的精度可能会变差。而且，虽然当前通常车辆所用的大部分轮速传感器检测车轮的转速，但是不能判断其旋转方向(即，车轮相对于车辆的移动方向是向前转动还是向后转动)，因此，在控制处理中，可能错误地使用相对于其方向推定的车轮转矩。具体而言，在如上所述通过控制驱动输出执行俯仰和/或跳动振动的减振的控制的情况下，当车轮转矩的推定值的大小和/或方向与实际在车轮上产生的车轮转矩的大小和/或方向不同时，无法获得良好的减振效果，相反，可能使振动放大。但是，在传统的车辆的减振控制装置和/或采用车轮转矩的推定值作为参数的其他的车辆的行驶、 运动或制动-驱动力控制装置中，几乎没有对不能进行车轮转矩的良好推定的状况进行考虑。因此，本发明的主要目的之一是提供一种在如上所述的减振控制装置中可见的用于推定车轮转矩的装置，其中，在不能进行车轮转矩的良好推定的情况下，该装置在对此情况进行考虑的同时产生车轮转矩的推定值。此外，本发明的另一个目的是提供一种装置，其基于由如上所述的车轮转矩推定装置获得的车轮转矩推定值来在车辆的行驶期间控制车辆的驱动转矩以执行减振控制，其中，在不能进行车轮转矩的良好推定的情况下，该装置在对此情况进行考虑的同时产生车轮转矩的推定值。简言之，根据本发明，提供了一种车辆的减振控制装置，其被构造为当在减振控制和/或车辆的其他行驶、运动或制动-驱动控制中由于各种原因使得车轮转矩的推定值的大小或方向偏离实际作用在车轮上的转矩值的大小或方向时，适当地校正车轮转矩推定值。根据本发明的车轮转矩推定装置的各方面中的一个，一种装置推定作用在车辆的车轮与路面之间的车轮转矩，其特征在于包括转矩推定部分，其推定车轮与路面的地面接触位置上所产生的车轮转矩推定值；滑移状态量计算部分，其计算表示所述车轮的滑移状况的车轮滑移状态量；以及车轮转矩校正部分，其校正所述车轮转矩推定值，使得随着由所述车轮滑移状态量表明的滑移程度越大，所述车轮转矩推定值的绝对值变得越小。对此，在此说明书中，“车轮的滑移状态或状况”表示在车辆的行驶期间车轮施加在路面上的力超过车轮(或轮胎)的抓地界限(最大摩擦圆)，从而在路面上“滑移”，并且“滑移程度”对应于在滑移状态下车轮表面与路面之间的摩擦力的大小(当车轮表面与路面之间发生相对滑移时，随着摩擦力减小，车轮表面与路面之间的滑移变大)。车轮转矩推定值虽然取决于推定方式，但是通常是基于车轮附抓在路面上的前提来计算的。但是，如果车轮进入滑移状态，所述前提变为无效，并且车轮转矩推定值的精度将变差。因此，在本发明的车轮转矩推定装置中，计算表示车轮的滑移状况的“车轮滑移状态量”，并且，随着有车轮滑移状态量表示的滑移程度变大，将车轮转矩推定值校正为使得其绝对值变小。基于车轮附抓在路面上的前提来推定车轮转矩推定值，但是，如果车轮滑移，则从路面传递至车轮的力或转矩将减小。因而，当车轮处于这种滑移状态时，将车轮转矩推定值校正为更小，由此，预计车轮转矩推定值将变为更接近实际值。应该理解，对于表示车轮的滑移状况的“车轮滑移状态量”，就可以采用任意量，只要该量可以用作能够检测车轮上从抓地状态到滑移状态的过渡的指标值。例如，车轮的滑移率(slip ratio)或滑移比(ratio of slippage)可以用作车轮滑移状态量(虽然在这些术语中使用了词语“滑移”，但是，在此情况下，无论轮胎是否抓附于路面，“滑移”表示车速与轮速(通过将车轮的转速和车轮半径相乘获得的值)之间的差距)，因此，该“滑移”的含义与先前所述“滑移状态”中车轮在路面上滑移的情况不同。但优选地，例如，在车辆的驱动期间，车辆的驱动轮的轮速和从动轮(惰轮)的轮速的比率可以用作车轮滑移状态量 (在车辆的加速时，无论驱动轮是否处于抓地状态，从动轮的轮速是与车速相对应的值，但是，驱动轮在进入滑移状态时的轮速不再对应于车速)。 在上述车轮转矩推定装置中，虽然通常可以通过任意处理来进行车轮转矩推定值的推定，但是如后述本发明的实施例中解释的，可以基于利用车辆的车轮的轮速传感器检测到的轮速(或车轮转速)进行推定。在此情况下，在车辆的驱动期间，车轮转矩推定值可以被计算为驱动轮的轮速的微分值的函数。在车轮转矩推定装置的另一个方面中，本发明的装置包括转矩推定部分，其基于由车轮的轮速传感器检测到的轮速来推定车轮转矩；以及车轮转矩校正部分，其在车辆后退行驶时将车轮转矩推定值校正为负值。如上简单提及的，在基于由轮速传感器给出的轮速推定车轮转矩推定值时，大部分安装在通常的批量生产的车辆上的轮速传感器(除了一些高端传感器之外)不能检测车轮的旋转方向。因此，在使用车轮转矩作为其输入的控制中，如果直接使用从轮速传感器推定的车轮转矩推定值，则将发生如下情况当车辆后退行驶期间车轮向后旋转(转动)时，车轮转矩的贡献将反映在相反方向上。因而，对于本发明中的对车轮转矩推定值的校正的方面之一，当车轮如上所述向后旋转(可以用换档杆的位置或用于改变车辆的档位的开关来判断车辆的后退行驶或车轮的向后旋转)时，将车轮转矩推定值校正为负值(同时保持其大小)。关于此，应该理解，优选地，可以与基于车轮滑移量执行的校正一起执行将车轮转矩推定值成为负值的校正。在本发明中，如上所述对其进行了基于车轮滑移量的校正和/或车辆的后退行驶的校正的车轮转矩推定值尤其被有利地用于通过控制车辆的驱动转矩来抑制车辆的俯仰或跳动振动的车辆的减振控制装置。因此，在本发明的减振控制装置的一个方面中，车辆的减振控制装置包括车轮转矩推定值获得部分，其获得在车辆的车轮与路面的地面接触位置上所产生并作用在所述车轮上的车轮转矩推定值；以及驱动转矩控制部分，其基于所述车轮转矩推定值来控制所述车辆的驱动转矩，以抑制俯仰或跳动振动振幅；其中，设置获得表示所述车轮的滑移状况的车轮滑移状态量的滑移状态量获得部分；随着由所述车轮滑移状态量表示的滑移程度越大，所述车轮转矩推定值的绝对值或所述驱动转矩的控制量被校正为越小；并且针对校正后的车轮转矩推定值来控制车辆的驱动转矩。此外，对于可选的方面，在这种如上所述具有车轮转矩推定值获得部分和驱动转矩控制部分的车辆减振控制中，在基于用车轮的轮速传感器检测到的轮速来推定车轮转矩的情况下，可以在车辆的后退行驶期间将由车轮转矩推定值获得部分获得的车轮转矩推定值校正为负值，并可以针对校正后的车轮转矩推定值来控制车辆的驱动转矩。关于此，上述减振控制装置可以使用由除减振控制装置之外的装置产生的车轮转矩推定值，并且同样，转矩推定装置或产生车轮转矩推定值的装置可以建立在减振控制装置的内部，并且可以对其产生的推定值进行校正。
例如，如本发明的下述实施例中更详细解释的，通过控制车辆的驱动转矩来抑制车辆的俯仰或跳动振动的上述车辆减振控制装置可以是如下装置其基于在将车轮转矩视为包括车身的俯仰或跳动振动在内的外力的情况下为车身的簧上质量振动或簧下质量振动而设定的动力学运动模型，调节车辆的车轮转矩(即驱动转矩)，以减小簧上质量振动和 /或簧下质量振动的幅度。车轮转矩推定值作为此减振控制中的反馈或扰动输入，其中当车轮处于滑移状态或向后旋转时将以与上述车轮转矩推定装置相同的方式校正车轮转矩推定值。如从上述车轮转矩推定装置的解释将可以理解的，通过在车轮处于滑移状态或向后旋转期间对车轮转矩推定值的校正，根据预期，用于减振控制装置的车轮转矩推定值将在其大小和/或方向方面变得更接近实际车轮转矩，因此，即使当不能实现车轮转矩的良好推定时，也预期可以实现良好的减振控制。关于此，应该理解本发明中用于校正车轮转矩推定值的技术构思可以应用于除了上述减振控制装置之外的、使用车轮转矩推定值的减振控制装置，并且这些情况也在本发明的范围内。在本发明的上述方面中通过车辆的驱动转矩控制执行的减振控制装置中，在车轮转矩推定值是基于用车辆的驱动轮的轮速传感器检测到的轮速来推定的值的情况下，如果轮速传感器未正常地工作，则可以将车轮转矩推定值校正为基于车辆的驱动装置的输出轴的转速推定的值。理论上，轮速和车辆的驱动装置的输出轴的转速彼此相关(如果轮速由于某些因素而改变，则驱动装置的输出轴的“转速”应该也改变)。因此，当轮速传感器中出现异常，而不能以足够的精度检测轮速时，通过轮速与车辆的驱动装置的输出轴的转速之间的关系，基于驱动装置的输出轴的转速来获得车轮转矩推定值，由此，还可以在轮速传感器中发生异常时执行减振控制。此外，在上述减振控制装置中，当判断为即使在执行对车轮转矩推定值的校正的情况下也不能执行良好的减振控制时，可以使基于车轮转矩推定值执行的驱动转矩的控制停止。此外，减振控制的效果是为了车辆的运行稳定性，以及驾乘舒适性的提高，因此，如果当车辆的后退行驶期间车轮处于滑移状态时和/或当轮速传感器中发生异常时判断为不需要执行减振控制，则可以使基于车轮转矩推定值的驱动转矩的控制停止。具体而言，该装置可以适于当车轮处于滑移状态并且由车轮滑移状态量表示的滑移程度大于预定程度时基于车轮转矩推定值来停止对驱动转矩的控制。根据这种结构，将避免由于不合适的转矩值输入到减振控制中引起振动放大的发生。顺便提及，近年来，在诸如汽车之类的车辆中，安装有控制车辆的制动系统的控制装置，例如，VSC、TRC、VDIM, ABS等的控制装置(此后，称为“制动控制装置”)。这些制动控制装置计算如上所述表示车轮的滑移状况的“车轮滑移状态量”，并且基于计算值，根据各个控制处理执行控制，例如用于减小车辆的滑移率的控制。因此，本发明的减振控制装置可以适于使用如上所述由制动控制装置计算的“车轮滑移状态量”，从而提供了在一个车辆上的控制结构方面的简化或效率提高(避免同一测量值、控制变量等的重复测量或计算)。 但是，在此情况下，在制动控制装置由于某个原因而不工作的状况下，与车轮的滑移程度相关的信息不能被输入至减振控制装置，由此不能合适地执行基于车轮转矩推定值的减振控制。如已经描述的，当车轮处于滑移状态时，基于轮速的车轮转矩推定值变为超过实际在车轮上产生的转矩。因此，如果在车轮处于滑移状态但不能判断滑移状态的状况下基于这种车轮转矩推定值执行驱动转矩控制，则不仅减振效果减弱，而且车辆的纵向振动还会由于驱动转矩的过大波动而增强。这种状况与减振控制中预期的提高车辆的运行稳定性和驾乘舒适性的目的相反。因此，在本发明的另一方面，一种减振控制装置，执行减振控制，其中通过车辆的驱动输出控制来抑制所述车身的俯仰或跳动振动，该减振控制装置包括车轮转矩推定值获得部分，其获得在所述车辆的车轮与路面的地面接触位置上所产生并作用在所述车轮上的车轮转矩推定值；驱动转矩控制部分，其基于所述车轮转矩推定值来控制所述车辆的驱动转矩，以抑制俯仰或跳动振动振幅；以及滑移状态量获得部分，其从用于减小所述车轮的滑移的所述车辆的制动控制装置获得表示所述车轮的滑移状况的车轮滑移状态量；其中基于由所述车轮滑移状态量表明的滑移程度，来校正所述驱动转矩的控制量，并且与当所述制动控制装置可以工作时相比，当所述制动控制装置不可工作时，减小所述驱动转矩的所述控制量。根据上述结构，在从车辆的制动控制装置获得表示车轮的滑移状况的车轮滑移状态量的减振控制装置中，当制动控制装置不能工作时或当其工作被禁止时，即，当不能监视滑移状况时，与当制动控制装置可以工作时相比，减小驱动转矩的控制量，从而将避免当车轮进入滑移状态时由于减振控制装置的工作引起的不利的发生。此外，在上述方面，具体而言，在基于车轮转矩推定值和来自车辆的驾驶员的要求驱动量(例如，基于加速踏板的下压)来确定由驱动转矩控制部分提供的驱动转矩的控制量的情况下，如果制动控制装置不可工作，则可以将基于车轮转矩推定值的驱动转矩的控制量实质上减小为O。由此，在不能检测车轮的状况并且不能以足够的精度计算车轮转矩推定值的情况下，针对扰动的减振控制实质上停止，并且将抑制由于减振控制装置的工作引起的任何不利的发生。另一方面，对于基于来自车辆的驾驶员的要求驱动量执行的减振控制(对应于以下实施例中的“反馈控制”)，因为其控制量不取决于车轮转矩推定值的精度， 所以该控制可以执行。但是，当车轮的轮胎处于滑移状态时，未对车轮进行良好的驱动转矩控制，由此可以进行控制量的减小或者控制执行的停止。在上述结构中，制动控制装置可以是可通过车辆的驾驶员选择性地进行工作的、 从由ABS控制、VSC和TRC组成的群组中选择的至少一种。与当制动控制装置可以工作时相比，当根据驾驶员的选择致使制动控制装置不可工作时，减小驱动转矩的控制量。此外， 在车辆配备有所谓VDIM(即，集成控制车辆的行为稳定性的、包括ABS控制、VSC和TRC在内的装置)的情况下，制动控制装置可以是VDIM的一部分，并且当根据驾驶员的选择致使 VDIM不可工作时，减小驱动转矩的控制量。在这些情况下，在减小驱动转矩的控制量时，基于车轮转矩推定值的减振控制可以实质上停止。此外，也在上述方面中，与当制动控制装置可以工作时相比，当由于制动装置中异常的发生致使制动控制装置不可工作时，车轮的状况变为不可检测，由此可以减小驱动转矩的控制量。同样，在此情况下，在减小驱动转矩的控制量时，基于车轮转矩推定值的减振控制可以实质上停止。总而言之，根据本发明，即使当不可进行车轮转矩的良好推定时，也可以获得在实际车轮转矩值附近的推定值，由此预期将比过去更良好地执行车辆的减振控制。此外，应该理解，作为本发明的优点，g卩，过去为了即使在车轮处于滑移状态或向后旋转时也能获得车轮转矩，将需要在车轮上设置诸如转矩传感器之类的任意装置，但是根据本发明，在不具有这种传感器的情况下，可获得在对车辆的行驶、运动、制动驱动力或减振的控制中所使用的车轮转矩值。因为不需要专门为获得车轮转矩值而准备转矩传感器装置，所以将降低车辆或控制装置的成本并/或减少为其设计所需的劳动。此外，对于本发明的上述方面，在本发明的减振控制装置适于使用由制动控制装置计算的车轮滑移状态量的情况下，与当制动控制装置可以工作时相比，当制动控制装置不可工作时，减小驱动转矩的控制量。根据此结构，可以避免在制动控制装置不可工作的状况下由减振控制装置的工作导致的不利的发生。具体而言，在近年来的车辆上，诸如VDIM 之类的集成行驶控制可以用于执行各种控制，因此为了降低车辆的成本和制造人力以及减轻车辆使用期间的负担，需要结构简化和效率提高。可以认为，在这种多个控制结构安装在一个车辆上的情况下，本发明的结构防止了减振控制装置的不期望的不合适工作的发生。在以下本发明的优选实施例的解释中，本发明的其他目的和优点将变得清楚。


图I(A)示出了汽车的示意图，在该汽车中实现了根据本发明的减振控制装置的优选实施例。图I(B)是图I(A)的电子控制装置的内部结构的更详细示意图。图2(A)是解释在本发明的一个优选实施例的减振控制装置中要抑制的车身振动的状态变量的图。图2(B)是以控制框图的形式示出本发明的优选实施例中的减振控制中的结构的图。图3是解释在本发明的优选实施例的减振控制装置中假定的车身振动的动力学运动模型的图。图3(A)示出了簧上质量振动模型，图3 (B)示出了簧上质量和簧下质量振动模型。图4以校正系数K slip针对根据车轮滑移状态量而改变的车轮转矩推定值的曲线图的形式示出了对照图。图5是以控制框图的形式示出车轮转矩推定器的结构的图。C6a_C6e的结构可以与驱动控制装置或制动控制装置相分离地构造。
具体实施例方式以下将参考附图，针对数个优选实施例详细解释本发明。在附图中，相同附图标记表不相同部分。装置的结构图I(A)示意性地示出了诸如汽车之类的车辆，其中安装了本发明的减振控制装置的优选实施例。在此附图中，在具有左右前轮12FL和12FR以及左右后轮12RL和12RR 的车辆10中，安装有驱动装置20，驱动装置20以通常的方式根据由驾驶员下压加速踏板 14而在后轮中产生驱动力或驱动转矩。在所示示例中，驱动装置20被构作为使得驱动转矩或旋转驱动力从发动机22通过变矩器24、自动变速器26、差动齿轮28等传递至后轮12RL 和12RR。但是，代替发动机22，驱动装置可以是使用电动机的电动式或具有发动机和电动机两者的混合动力式。此外，车辆可以是四轮驱动车辆或前轮驱动车辆。关于此，虽然为了简明的目的未进行解释，但是如常规车辆那样，该车辆设置有在每个车轮上产生制动力的制动装置和用于控制前轮或者前后轮两者的转向角的转向装置。
由电子控制装置50控制驱动装置20的工作。电子控制装置50可以包括常规类型的微计算机和驱动电路，其具有利用双向通用总线彼此连接的CPU、ROM、RAM、以及输入/ 输出端口装置。输入至电子控制装置50中的是如下信号来自安装在各个车轮中的轮速传感器30i (i = FL, FR，RL, RR)的表示轮速Vwi (i = FL, FR，RL, RR)的信号；来自设置在车辆的各个部分上的传感器的信号，例如发动机转速ne、变速器转速no、加速踏板的下压量Θ a 等。关于此，应该理解，除了以上信号之外，可以输入各种检测信号，以用于获得要在此实施例的车辆中执行的各种控制所需的参数。如图I(B)更详细地以示意性的方式示出的，电子控制装置50可以被构造为包括驱动控制装置50a和制动控制装置50b，驱动控制装置50a 控制驱动装置20的工作，制动控制装置50b控制制动装置(未示出)的工作。制动控制装置50b可以是执行本领域的技术人员公知的制动控制(例如ABS控制、VSC和TRC)的装置，即，其抑制车轮与路面之间的摩擦力变得超过界限，并/或控制车轮上的纵向力或滑移率以避免由车轮的摩擦力超过其界限导致的车辆的行为劣化。或者， 制动控制装置可以是VDM的一部分，包括转向控制等以及包括ABS控制、VSC和TRC的车轮滑移率控制以使车辆行为稳定。如图所示，在各个车轮中在每个预定量的旋转时顺序产生的脉冲形式的电信号从各个车轮30FR、FL、RR和RL的轮速传感器输入至该制动控制装置；并且通过将车轮的转速和相应车轮半径相乘来计算轮速值r · ω。此外，如后文详细描述的，对于车轮转矩推定值的计算，在制动控制装置50b中，可以执行车轮的轮胎是否处于滑移状态的判断，并且当车轮处于滑移状态时计算“车轮滑移状态量”(表示滑移程度的指标值)。轮速值r · ω和车轮滑移状态量传递至驱动控制装置50a，以用于计算车轮转矩推定值。关于此，可以在驱动控制装置50a中执行从车轮转速到轮速的计算。在此情况下，从制动控制装置50b将车轮转速发送至驱动控制装置50a。如上所述的诸如ABS控制、以及VSC、TRC之类的制动控制或者由VD頂执行的控制通过ON-OFF开关52 (其可以为每个可执行的控制分别设置，不过图中出于简明的目的仅示出了一个)选择性地成为可以工作的状态，ON-OFF开关52设置在由车辆的驾驶员可触及的位置(例如，驾驶员车座的前面板上的任意位置)。因此，根据驾驶员的意图，可以使这些制动控制仅在开关52为ON时可以工作，而在开关52为OFF时不可工作。此外，虽然未示出， 在制动装置的工作异常的情况下或在轮速传感器异常的情况下，以本领域的技术人员公知的方式检测到制动控制变为不可能，并在该情况下，禁止上述制动控制装置的工作。然后， 当制动控制装置的工作变为被禁止时，也不再执行车轮滑移量的计算。因而，在该情况下， 如下所述，由减振控制装置基于车轮转矩推定值进行的减振控制可以停止。为此，表示诸如 VSC、ABS或TRC之类的用于控制车轮的滑移率的各种控制各个是否可以工作的信号、以及轮速值和车轮滑移状态量从制动控制装置50b传送至驱动控制装置50a。此外，如以下所解释的，可以采用本发明的装置，使得仅当实际执行VSC、ABS或 TRC的控制时，才允许基于车轮的滑移状况的程度执行车轮转矩推定值的校正。在该情况下，表示诸如VSC、ABS或TRC之类的用于控制车轮的滑移率的各个控制的执行是否存在的信息、以及上述一系列信号从制动控制装置50b传送至驱动控制装置50a。此外，如果在轮速传感器中发生任何异常使得不能获得轮速值，则需要改变车轮转矩推定值的推定方式， 并因此，可以将表示轮速值不可获得的无效状态信息从制动控制装置50b发送至驱动控制装置50a。
在驱动控制装置50a中，基于加速踏板的下压量Θ a来确定由驾驶员要求的对于驱动装置的目标输出转矩(要求驱动转矩)。但是，在本发明的驱动控制装置中，对要求驱动转矩进行校正，以执行通过驱动转矩控制来抑制(衰减)车身的俯仰/跳动的控制，并且与这样校正的要求转矩相对应的控制指令被发送至驱动装置20。在此俯仰/跳动减振控制中，执行(I)由抵抗路面作用在驱动轮上的力引起的一个或多个驱动轮的车轮转矩的推定值的计算；⑵通过车身振动的运动模型进行的俯仰/跳动振动的状态量的计算；以及⑶ 用于抑制俯仰/跳动振动状态量的对于车轮转矩的校正量的计算，以及基于其进行的对要求转矩的校正。可以基于从制动控制装置50b接收的驱动轮的轮速值(或驱动轮的车轮转速)、或者发动机转速ne来计算(I)中的车轮转矩推定值。关于此，应该理解，本发明的减振控制装置以(1)-(3)的处理工作实现，并且本发明的车轮转矩推定装置以(I)的处理工作实现。执行用于使车身的俯仰/跳动衰减的控制的驱动转矩控制的结构在车辆中，当驱动装置基于驾驶员的驱动需求工作并且出现车轮转矩的波动时， 在如图2(A)所示的车身10中，出现在车身的质心Cg的竖直方向(z方向)上的跳动振动和在绕车身的质心的俯仰方向(Θ方向)上的俯仰振动。此外，当车辆行驶期间外力或转矩(扰动)从路面作用在车轮上时，扰动可以传递至车辆，并且也可以在车身中出现跳动方向和俯仰方向的振动。然后，在所示实施例中，构造了车身的俯仰和跳动振动的运动模型， 其中对当从要求驱动转矩转换得到的车轮转矩值以及当前车轮转矩的推定值被输入该模型时车身中的位移z和Θ以及它们的改变率dz/dt和d Θ /dt (即，车身振动的状态变量) 进行计算；接着，调节驱动装置的驱动转矩(对要求驱动转矩进行校正)，使得从该模型获得的状态变量将收敛为0，即，抑制俯仰/跳动振动。图2(B)以控制框图的形式示意性地示出了本发明的实施例中驱动转矩控制的结构(关于此，每个控制框(除了 CO和C3之外)的工作由电子控制装置50中的驱动控制装置50a和制动控制装置50b的任一者执行)。参考图2 (B)，通常，在本发明的实施例的驱动转矩控制中，设置有驱动控制器和减振控制器，驱动控制器将驾驶员的驱动需求发送至车辆，减振控制器用于校正驾驶员的去的能够需求，使得可以抑制车身的俯仰/跳动振动。在驱动控制器中，在驾驶员的驱动需求之后，即以通常方式将加速踏板的下压量(CO)转换为要求驱动转矩(Cl)之后，将要求驱动转矩转换为对于驱动装置的控制指令(C2)，其接着被传送至驱动装置(C3)。(控制指令对于汽油发动机而言将是目标节气门开度；对于柴油发动机而言将是目标燃料喷射量；对于电动机而言将是目标电流量，等等。)另一方面，减振控制器包括前馈控制部分和反馈控制部分。前馈控制部分具有所谓最佳调整器(Optimal Regulator)的结构,其中如下所解释的,从Cl的要求驱动转矩转换得到的车轮转矩值(由驾驶员要求的车轮转矩TwO)被输入至车身的俯仰和跳动振动的运动模型部分(C4);在所述运动模型部分(C4)中，计算对于车身的状态变量中的输入转矩的响应；并计算用于使状态变量收敛到其最小值的要求驱动车轮转矩的校正量(C5)。此外，在反馈控制部分中，如后文所解释的，在车轮转矩推定器(C6)中计算车轮转矩推定值 Tw，并将与反馈控制增益FB (用于调节运动模型中来自驾驶员的要求车轮转矩TwO与车轮转矩推定值Tw之间的分配平衡的增益-C7)相乘之后的车轮转矩推定值作为扰动输入，在与要求车轮转矩相加的同时，被输入到运动模型部分(C4)中，由此，还计算了要求车轮转矩对于扰动的校正分量。C5的对于要求车轮转矩的校正量被转换为对于驱动装置的要求转矩的单位，并被传递至加法器(Cla)，由此，在被校正使得将不会出现俯仰和跳动的要求驱动转矩被转换为控制指令(C2)，并被发送至驱动装置(C3)。减振控制的原理已经注意到，在本发明的实施例的减振控制中，首先，假定车身在其跳动和俯仰方向上的动力学运动模型，其中跳动方向和俯仰方向上的状态变量的状态方程被构建为使得来自驾驶员的要求车轮转矩TwO和车轮转矩推定值Tw(扰动)作为输入。然后，由此状态方程，通过使用最佳调整器的理论，来确定将使跳动方向和俯仰方向上的状态变量收敛为O 的输入(转矩值)，并基于得到的转矩值，校正要求驱动转矩。对于跳动方向和俯仰方向的动力学运动模型，例如，如图3(A)所示，将车身视为具有质量M和惯性矩I的刚体S，并假定刚体S由弹性模数为kf且衰减系数为Cf的前轮悬架以及弹性模数为kr且衰减系数为cr的后轮悬架支撑(车身的簧上质量模型)。在此情况下，在车身的质心的跳动方向和俯仰方向上的运动方程可以由以下(Ia)和(Ib)所示的方程表不
权利要求
1.一种车辆的减振控制装置，通过控制所述车辆的驱动输出来抑制所述车辆的俯仰或跳动振动，其特征在于包括车轮转矩推定值获得部分，其获得在所述车辆的车轮与路面的地面接触位置上所产生并作用在所述车轮上的车轮转矩推定值；以及驱动转矩控制部分， 其基于所述车轮转矩推定值来控制所述车辆的驱动转矩，以抑制俯仰或跳动振动振幅；其中，当由表示所述车轮的滑移状况的车轮滑移状态量所表明的滑移程度大于预定程度时， 或者当所述车辆后退行驶时，停止基于所述车轮转矩推定值进行的对所述驱动转矩的控制。
全文摘要
一种车辆的减振控制装置，用于基于由使用轮速等推定的车轮转矩推定值来通过驱动输出控制抑制车辆的俯仰和跳动振动。考虑到不能良好推定车轮转矩的情况，该装置使用车轮转矩的推定值。该减振控制装置具有车轮转矩推定值获得部分，并还具有车辆驱动转矩控制部分，以基于推定得到的车轮转矩值来抑制俯仰振动或跳动振动的幅度。根据车轮的滑移程度，或者根据车辆的移动方向，对车轮转矩推定值的绝对值或符号进行校正。还提供了一种车轮转矩推定装置，其适用于减振控制，或者诸如车辆的行驶、运动或制动-驱动力控制之类的其他控制。
文档编号B60W40/06GK102582388SQ20121001987
公开日2012年7月18日 申请日期2007年10月17日 优先权日2006年10月19日
发明者板桥界儿, 齐藤敬 申请人:丰田自动车株式会社