CN102905950A - 车辆的减振控制装置 - Google Patents
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Abstract
基于抑制车身弹簧上振动的修正转矩对制动驱动转矩发生装置输出修正转矩指令值时,在修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间时,输出比通常时修正转矩指令值小的值的波动时修正转矩指令值。之后,在修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续第一规定时间时,使修正转矩指令值的输出从波动时修正转矩指令值恢复为通常时修正转矩指令值,在第一规定时间经过之前,当修正转矩的振幅超过规定振幅的状态持续规定时间时,持续波动时修正转矩指令值的输出。通过抑制恢复为通常的减振控制时的波动的发生,能够实现提高减振控制的执行频率。
Description
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计算抑制弹簧上振动的减振转矩,在减振转矩的振动振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间的情况下(以下记载为波动)使控制增益降低的技术,公知有记载在专利文献1的技术。
但是,在上述专利文献1记载的技术中存在下述问题。即,波动发生的一个主要原因是恶劣道路等的路面侧的原因。该情况下,即使脱离恶劣道路时恢复输出,虽然不发生波动,但在波动发生后的规定时间,使控制的输出持续降低,在之后要恢复的情况下,控制输出下降状态持续所必要以上,存在不能充分执行减振控制的问题。
专利文献1:(日本)特开2009-127456号公报
发明内容
本发明是着眼于上述问题而提出的,其目的在于,提供一种不会过度地限制减振控制而可抑制波动的车辆的减振控制装置。
为实现所述目的,本发明中,基于抑制车身弹簧上振动的修正转矩对制动驱动转矩发生装置输出修正转矩指令值,当修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间时,输出比通常时修正转矩指令值小的值即波动时修正转矩指令值。之后,在修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续第一规定时间时,使修正转矩指令值的输出从波动时修正转矩指令值恢复为通常时修正转矩指令值,在持续第一规定时间之前,当修正转矩的振幅超过规定振幅的状态持续规定时间时,持续波动时修正转矩指令值的输出。
即,对于因恶劣道路这种外在原因而暂时产生的波动,通过降低修正转矩的输出来抑制波动的发生。而且,在输出降低中当判断为运算上的修正转矩未发生波动时,解除输出降低,因此,能够在脱离恶劣道路时迅速地恢复控制,能够防止减振控制动作的时间变长。而且,在波动持续发生时,持续输出波动时修正转矩指令值,因此,能够抑制波动再次发生。
附图说明
图1是表示实施例1的减振控制装置的构成的***图;
图2是搭载实施例1的减振控制装置的车辆的构成图;
图3是表示实施例1的驱动力控制装置的控制构成的块图;
图4是表示实施例1的驾驶员要求发动机转矩特性的图;
图5是表示实施例1的制动力控制装置的控制构成的块图;
图6是表示实施例1的驾驶员要求制动转矩特性的图;
图7是表示实施例1的减振控制装置中的控制器进行处理的块图;
图8是表示实施例1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1的车辆运动模型的概略图;
图10是表示实施例1的输出模式设定处理的流程图;
图11是实施例1的波动检测方法的概念图;
图12是表示实施例1的波动检测处理的流程图;
图13是表示实施例1的波动检测处理的流程图;
图14是表示实施例1的波动检测处理的流程图;
图15是表示实施例1的波动检测处理的流程图;
图16是表示实施例1的输出模式设定处理的流程图;
图17是表示实施例1的模式切替处理的流程图;
图18是表示执行实施例1的减振控制处理时的动作内容的时间图;
图19是表示执行实施例1的减振控制处理时的动作内容的时间图;
图20是表示实施例2的输出模式设定处理的流程图;
图21是表示实施例2的控制器的减振控制处理的处理顺序的流程图;
图22是表示实施例2的制动器操作时的波动标记设定处理的流程图;
图23是表示实施例2的输出模式设定处理的流程图;
图24是表示实施例3的输出模式设定处理的流程图;
图25是表示实施例3的规定车速区域的波动标记设定处理的流程图;
图26是表示实施例3的输出模式设定处理的流程图。
具体实施方式
实施例1
图1是表示实施例1的减振控制装置的构成的***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APO。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。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)。于是,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),基于所计算的修正转矩调整输出。
控制器50对于所计算的修正转矩,基于来自后述的修正转矩监视装置56的信号进行输出调整处理(输出调整装置55)。另外,控制器50基于来自后述的修正转矩监视装置56的信号,切换输出调整处理的修正转矩的输出模式(模式切换装置57),输出修正转矩指令值。控制器50监视通过输出调整装置55进行的输出调整处理的修正转矩信号是否进行波动,将监视结果向输出调整装置55及模式切换装置57输出(修正转矩监视装置56)。控制器50将所计算的修正转矩指令值向驱动力控制装置60及制动力控制装置70输出。
图3是表示实施例1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1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所推定的车身弹簧上举动的振动的修正转矩。修正转矩监视装置55根据由修正转矩计算装置54计算出的修正转矩监视修正转矩信号是否波动,且设定输出模式。模式切换装置56基于在修正转矩监视装置55设定的输出模式决定修正转矩指令值。
该修正转矩监视装置55及模式切换装置56为本发明的特征(与修正转矩指令值输出装置相当),以抑制要求制动驱动转矩及前后方向扰动的车身弹簧的振动的方式修正制动驱动转矩。即,在检测到转矩的修正量(修正转矩)进行波动的情况下,使修正转矩的输出停止,抑制对驾驶员造成不适的振动。另外,在收敛了波动的情况下,使修正转矩的输出恢复,抑制波动反复发生,并且,使修正转矩的输出提前恢复,进一步提高减振控制的执行频率。
下面,使用图8~图17说明实施例1的减振控制装置的动作处理。图8是表示实施例1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10msec连续地进行。
在步骤S100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APO、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S100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APO,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,基于在步骤S100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VwFR、VwFL、VwRR、VwRL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ΔFf、ΔFr。
在下面的步骤S400中,根据在步骤S200所计算的要求制动驱动转矩Tw、及在步骤S300所计算的前后方向扰动ΔFf、ΔFr推定弹簧上举动。
首先,对本实施例1的运动模型进行说明。图9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ΔTw、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ΔFf、在后轮发生的前后方向扰动ΔFr作为参数而配备,由具有与前后轮1轮对应的悬架装置的弹簧-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ΔTw、前后方向扰动ΔFf、ΔFr中的至少一个时,车身发生围绕俯仰轴旋转角度θp,并且,发生重心位置的上下移动xb。在此,制动驱动转矩变动ΔTw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Twn、制动驱动转矩前次值Twn-1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·θp)-Csf(dxb/dt+Lf·dθp/dt)
-Ksr(xb-Lr·θp)-Csf(dxb/dt-Lr·dθp/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·(d2θp/dt2)
=-Lf·Ksf(xb+Lf·θp)-Lf·Csf(dxb/dt+Lf·dθp/dt)
+Lr·Ksr(xb-Lr·θp)+Lr·Csf(dxb/dt-Lr·dθp/dt)
-{hcg-(Lf-Lsf)hbf/Lsf}ΔFf+{hcg-(Lr-Lsr)hbr/Lsr}ΔFr
将这些二次的运动方程式置换为x1=xb,x2=dxb/dt,x3=θp,x4=dθp/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1
ab1=-(Ksf+Ksr)/M
ab2=-(Csf+Csr)/M
ab3=-(Lf·Ksf-Lr·Ksr)/M
ab4=-(Lf·Csf-Lr·Csr)/M
bb1=-(Lf·Ksf-Lr·Ksr)/Ip
bb2=-(Lf·Csf-Lr·Csr)/Ip
bb3=-(Lf2·Ksf+Lr2·Ksr)/Ip
bb4=-(Lf2·Csf+Lr2·Csr)/Ip
p1=hbf/M/Lsf
p2=hbr/M/Lsr
p3=hcg/Ip-(Lf-Lsf)hbf/Lsf/Ip
p4=hcg/Ip-(Lr-Lsr)hbr/Lsr/Ip
q=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2
反馈项可用下式3表示。
式3
通过求该x,能够推定制动驱动转矩变动ΔTw、及前后方向扰动ΔFf、ΔFr引起的车身弹簧上举动。
在步骤S500中,基于在步骤S400推定的弹簧上举动,计算能抑制车身振动的修正转矩dTw*。以下说明在该步骤S500进行的处理。
相对于在步骤S200所计算的要求制动驱动转矩Tw的变动成分ΔTw、及前后轮的前后方向扰动ΔFf、ΔFr,根据各个弹簧上举动x,计算向要求制动驱动转矩反馈的修正转矩dTw*。
这时的反馈增益以减少dxb/dt,dθp/dt的振动的方式来决定。
例如,在反馈项中在计算能减少dxb/dt的反馈增益的情况下,加权矩阵选择为如下式4。
式4
式5
将式5中的J设为最小的控制输入。
其解以黎卡提代数方程式的正定对称解p为基础,并通过使7而赋予。
式6
ATp+pA-pBRxb_FB -1BTP+Qxb FB=0
式7
u(t)=-Fxb FBx(t),Fxb_FB=Rxb_FBBTp
在此,Fxb_FB为与反馈项的dxb/dt相关的反馈增益矩阵。
反馈项的dθp/dt的振动减少的反馈增益Fthp_FB、及前馈项的dxb/dt、dθp/dt减少的反馈增益Fxb_FF、Fthp_FF也可同样计算。
反馈项的dθp/dt的振动减少的反馈增益Fthp_FB将加权矩阵设为式8并通过式9计算。
式8
式9
Fthp_FB=Rthp_FBBTp
同样地,前馈项的dxb/dt减少的反馈增益Fxb_FF将加权矩阵设为式10并通过式11计算。
式10
式11
Fxb_FF=Rxb_FFBTp
另外,前馈项的dxb/dt,dθp/dt减少的反馈增益Fxb_FF也将加权矩阵设为式12并通过式13计算。
式12
式13
Fthp_FF=Rthp_FFBTp
这是最适合调整器的方法,但是,也可以通过极配置等其它方法设计。
对于从上述4个式计算的修正转矩,通过对各自的权重进行加权,计算修正转矩dTw*。
在步骤S600中,基于用步骤S500计算的修正转矩dTw*设定输出模式。下面,使用图10~图15说明该处理。
(修正转矩监视处理)
图10是表示实施例1的输出模式设定处理的流程图。
在步骤S620中,检测修正转矩dTw*的波动。使用图11~图15说明在该步骤S620中进行的处理。
图11为实施例1的波动检测方法的概念图。计算输出调整后的修正转矩dTw*超过预先决定的修正转矩上限阈值dTw_U(或,修正转矩下限阈值dTw_L)的次数,当所计算的次数成为波动判定次数Hunt_Cnt_lmt后判断为波动,将波动标记fHunt设定为1。在图11的情况下,波动判定次数Hunt_Cnt_lmt设定为7次。计算在输出调整后的修正转矩dTw*超过修正转矩阈值dTw_U(或,dTw_L)开始的波动监视时间Cycle_Timelmt期间超过修正转矩阈值dTw_L(或,dTw_U)的情况下进行,在Cycle_Timelmt的期间没有超过阈值的情况下判断为没有波动,清除计算器。
(波动检测处理)
使用图12~图15详细地说明该波动检测处理。图12~图15是表示实施例1的波动检测处理的流程图。
在步骤S621中,判断波动监视定时器tHunt_Cycle是否为正。在是的情况下,在步骤S622将波动监视定时器tHunt_Cycle减去1。在步骤6721为否的情况下,直接进入步骤S623。在步骤S623中,判断上限阈值到达标记fHunt_U、及下限阈值到达标记fHunt_L是否为0。在是的情况下,在步骤S624进行波动初期检测判断。使用图13的流程图说明在该步骤S624进行的处理。
(波动初期检测判断)
图13是表示实施例1的波动检测处理的流程图。
在步骤S624-1中,判断修正转矩dTw*是否为修正转矩上限阈值dTw_U以上,且输出修正转矩dTw*的前次值是否比修正转矩上限阈值dTw_U小。在是的情况下进入步骤S624-2,将上限阈值到达标记fHunt_U设定1,将波动次数Hunt_Cnt设定1,将波动监视定时器tHunt_Cycle设定波动监视时间Cycle_Timelmt后结束。
在步骤S624-1中为否的情况下,进入步骤S624-3,判断修正转矩dTw*是否为修正转矩下限阈值dTw_L以下,且修正转矩dTw*的前次值是否比修正转矩下限阈值dTw_L大。在是的情况下,在步骤S624-4将下限阈值到达标记fHunt_L设定1,将波动次数Hunt_Cnt设定1,将波动监视定时器tHunt_Cycle设定波动监视时间Cycle_Timelmt后结束。
在步骤S624-3中为否的情况下,进入步骤S624-5,清除波动次数Hunt_Cnt和波动监视定时器tHunt_Cycle后结束。
在步骤S623为否的情况下,在步骤S625进行波动持续判断。用图14的流程图说明在该步骤S625进行的处理。
(波动持续判断处理)
图14是表示实施例1的波动持续判断处理的流程图。在步骤S625-1中,判断上限阈值到达标记fHunt_U是否为1,且下限阈值到达标记fHunt_L是否为零,且修正转矩dTw*是否为修正转矩下限阈值dTw_L以下。在是的情况下,在步骤S625-2对上限阈值到达标记fHunt_U设定零,对下限阈值到达标记fHunt_L设定为1,对波动监视定时器tHunt_Cycle设定波动监视时间Cycle_Timelmt,并且,在波动次数Hunt_Cnt上加1,进入步骤S625-5。
在步骤S625-1中为否的情况下,进入步骤S625-3,判断上限阈值到达标记fHunt_U是否为零,且下限阈值到达标记fHunt_L是否为1,且输出调整后的修正转矩dTw*是否为修正转矩上限阈值dTw_U以上。在是的情况下,进入步骤S625-4,对上限阈值到达标记fHunt_U设定1,对下限阈值到达标记fHunt_L设定零,对波动监视定时器fHunt_Cycle设定波动监视时间Cycle_Timelmt,并且,在波动次数Hunt_Cnt上加1,进入步骤S625-5。在步骤S625-3中为否的情况下,直接进入步骤S625-5。
在步骤S625-5中,判断波动次数Hunt_Cnt是否为波动判定次数Hunt_Cnt_lmt以上。在是的情况下,进入步骤S625-6,判断为波动时对波动标记fHunt设定1,并且,对波动次数Hunt_Cnt设定波动判定次数Hunt_Cnt_lmt,对中断恢复用定时器tHunt_End设定恢复时间End_Timelmt(相当于第一时间T1)。在步骤S625-5为否的情况下,直接进入步骤S625-7。
在步骤725-7中,判断波动监视定时器tHunt_Cycle的前次值是否为正,且波动监视定时器tHunt_Cycle是否为零。在否的情况下直接结束。在是的情况下进入步骤S625-8,判断波动次数Hunt_Cnt是否为波动判定次数Hunt_Cnt_lmt以上。在是的情况下,在步骤S625-9中对中断恢复用定时器tHunt_End设定恢复时间End_Timelmt(相当于第一时间T1)。在步骤S625-8中,在否的情况下直接进入步骤S625-10。在步骤S625-10中,清除上限阈值到达标记fHunt_U、下限阈值到达标记fHunt_L、波动次数Hunt_Cnt并结束。
在步骤S726中,判断波动标记fHunt是否为1。在是的情况下进入步骤S727,进行波动结束判断。在否的情况下,在S728清除中断恢复用定时器tHunt_End并结束。使用图15的流程图说明在步骤S627进行的波动结束判断处理。
(波动结束判断处理)
图15是表示实施例1的波动结束判断处理的流程图。在步骤S627-1中,判断中断恢复用定时器tHunt_End是否为正。在是的情况下进入步骤S627-2,将中断恢复用定时器tHunt_End减去1并结束。在否的情况下判断为波动结束,在步骤S627-3清除波动标记fHunt并结束。
(输出模式设定处理)
在步骤S640中,基于在步骤S620中检测的波动结果,设定输出模式。图16是表示在该步骤S640进行的处理。
图16是表示实施例1的输出模式设定处理的流程图。
在步骤S641中,判断波动标记fHunt是否为1。在是的情况下进入步骤S642,作为产生波动对控制中断标记fPAUSE设定1。在步骤S643中,判断波动结束经过时间tHunt是否为正。在是的情况下进入步骤S644,对波动持续次数cnt_Hunt_ON加上1。在否的情况下直接进入步骤S645。在步骤S645中,清除波动结束经过时间tHunt,进入步骤S652。
在步骤S641中为否的情况下,进入步骤S646,作为波动结束对控制中断标记fPAUSE设定零。在步骤S647中,判断波动标记fHunt的前次值是否为1。在是的情况下,进入步骤S648,对波动结束经过时间tHunt设定规定时间Hunt_Timelmt(相当于第二规定时间T2)。
在步骤S647为否的情况下,进入步骤S649,从波动结束经过时间tHunt减去1。在步骤S650中,判断波动结束经过时间tHunt是否为零,在是的情况下,在步骤S651清除波动持续次数cnt_Hunt_ON。在否的情况下,直接进入步骤S652。
在步骤S652中,判断波动持续次数cnt_Hunt_ON是否比预先确定的持续次数mHunt_cnt大。在否的情况下直接结束。在是的情况下,在波动结束后开始的规定时间Hunt_Timelmt的期间产生预先确定的持续次数mHunt_cnt的波动,因此,在步骤S653对控制停止标记fSTOP设定1。如果对控制停止标记fSTOP设定1,则即使波动结束,输出也不恢复。
(模式切换处理)
在步骤S700中,基于在步骤S600所设定的输出模式,计算修正转矩指令值dTw_out*。使用图17所示的流程图说明在此进行的处理。
图17是表示实施例1的模式切换处理的流程图。
在步骤S701中,判断控制停止标记fSTOP是否为1。在是的情况下进入步骤S702,对修正转矩指令值dTw_out*设定零并结束。在否的情况下进入步骤S703。
在步骤S703中,判断控制中断标记fPAUSE是否为1。在是的情况下在步骤S704对修正转矩指令值dTw_out*设定零并结束。这时的零值相当于波动时修正转矩指令值。在否的情况下对修正转矩指令值dTw_out*设定修正转矩dTw*并结束。
(指令值输出处理)
在步骤S800中,将在步骤S700中所计算的修正转矩指令值dTw_out*向驱动力控制装置60及制动力控制装置70输出,结束本次的处理。
(减振控制处理的作用)
(波动结束后,经过恢复时间之前再次产生了波动的情况)
图18是表示执行实施例1的减振控制处理时的动作内容的时间图。表示在某恶劣道路上行驶中以抑制车辆所发生的振动的方式执行减振控制中,在修正转矩指令值产生波动的状态。
在时刻t1,基于减振控制,修正转矩指令值因恶劣道路的影响而使修正转矩的振幅变大的波动开始。
在时刻t2,在波动持续规定时间时,设定波动标记fHunt及控制中断标记fPAUSE(步骤S625-6、步骤S642)。而且,通过设定控制中断标记fPAUSE,即使作为修正转矩dTw*持续波动,也向促动器输出0作为修正转矩指令值dTw_out*(步骤S703→S704)。该修正转矩指令值dTw_out*与专利要求范围记载的修正转矩指令值相当。
在时刻t3,判断为修正转矩dTw*的波动收敛时,对中断恢复用定时器tHunt_End设定恢复时间End_Timelmt(与第一规定时间T1相当)(步骤S625-9),确认波动收敛的状态持续恢复时间End_Timelmt。
在时刻t4,从时刻t3经过了恢复时间End_Timelmt之前再次产生波动时,执行波动检测。在时刻t5,在从时刻t4经过恢复时间End_Timelmt之前波动结束时,在时刻t5设定恢复时间End_Timelmt。
在时刻t6,在从时刻t5经过了恢复时间End_Timelmt时,重新设定波动标记fHunt及控制中断标记fPAUSE(步骤S627-3、S646),向促动器设定并输出所计算的修正转矩dTw*作为修正转矩指令值dTw_out*。
在时刻t6之后,对波动结束经过时间tHunt设定规定时间Hunt_Timelmt(相当于第二规定时间T2),边监视有无再次产生波动,边输出修正转矩指令值dTw_out*。充分考虑了波动的再出现后,恢复到通常时修正转矩指令值,因此,能够防止波动再次发生,并且能够进一步缩短输出下降状态。此外,即使输出修正转矩指令值dTw_out*,当未检测到波动而经过规定时间Hunt_Timelmt时,也持续通常的控制。
(波动结束后,经过恢复时间之前再次产生了波动的情况)
图19是表示执行了实施例1的减振控制处理时的动作内容的时间图。
表示在某恶劣道路上行驶中以抑制车辆所发生的振动的方式执行减振控制中,在修正转矩指令值产生波动的状态。此外,直至时刻t3,与图18所示的时间图相同,所以省略说明。
在时刻t41,在从时刻t3到经过恢复时间End_Timelmt未检测到波动的再出现时,重新设定波动标记fHunt及控制中断标记fPAUSE,在波动结束经过时间设定规定时间Hunt_Timelmt(相当于第二规定时间T2),边监视有无再次产生波动,边输出修正转矩指令值dTw_out*。
在时刻t51,在经过规定时间Hunt_Timelmt之前再次产生波动时,再次设定波动标记fHunt及控制中断标记fPAUSE。此时,由于在经过第二规定时间T2即Hunt_Timelmt之前检测波动,所以波动持续次数cnt_Hunt_ON计算结束。
在时刻t52,判断为修正转矩dTw*的波动已收敛时,对中断恢复用定时器tHunt_End设定恢复时间End_Timelmt,之后,如果未发生波动,则在经过恢复时间后的时刻t53再次重新设定波动标记fHunt及控制中断标记fPAUSE,向促动器设定并输出计算出的修正转矩dTw*作为修正转矩指令值dTw_out*。
此外,在规定时间Hunt_Timelmt(第二规定时间T2)内检测到波动时,使波动持续次数cnt_Hunt_ON计算结束,在产生了预先决定的持续次数mHunt_cnt的情况下,即使对控制停止标记fSTOP设定1且波动结束,也不恢复输出。
如以上说明,在实施例1中可以得到下述例举的作用效果。
(1)一种车辆的减振控制装置,具备:驱动力控制装置60及制动力控制装置70(制动驱动转矩发生装置),其使车轮发生制动驱动转矩;修正转矩计算装置54,其计算抑制车身弹簧上振动的修正转矩;修正转矩监视装置56及模式切换装置57(以下,修正转矩指令值输出装置),其基于修正转矩对驱动力控制装置60及制动力控制装置70输出修正转矩指令值,修正转矩指令值输出装置在修正转矩dTw*的振幅为规定振幅以上的状态下持续波动监视时间Cycle_Timelmt(规定时间)时,输出比通常时修正转矩指令值小的值,具体而言,输出振幅小的值即波动时修正转矩指令值(实施例1中为零),之后,在修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续了恢复时间End_Timelmt(第一规定时间)时,使修正转矩指令值的输出从波动时修正转矩指令值恢复为通常时修正转矩指令值,在经过恢复时间End_Timelmt之前修正转矩dTw*的振幅超过规定振幅的状态持续了波动监视时间Cycle_Timelmt时,持续波动时修正转矩指令值的输出。
即,对于因恶劣道路那样的外在原因而暂时产生的波动,通过修正转矩的输出降低,抑制波动的发生。而且,在判定为在输出降低中运算上的修正转矩未产生波动时,解除输出降低,因此,在脱离恶劣道路时能够迅速恢复控制,能够防止减振控制未工作的时间变长。而且,在波动持续发生时,当持续判断为在恶劣道路行驶中,输出波动时修正转矩指令值,因此,能够抑制波动再次发生。此外,波动时修正转矩指令值在实施例1为输出0的构成,但不限于0,也可以也作为绝对值设定极小的值的情况、赋予规定的一定控制量的情况、或赋予规定的频率控制量的构成。无论哪一种,都期望为能基于预先设定的控制量控制波动的输出。
(2)修正转矩指令值输出装置在经过恢复时间End_Timelmt(第一规定时间)后、在设定为波动结束经过时间tHunt的规定时间Hunt_Timelmt(第二规定时间T2)经过之前,在修正转矩dTw*的振幅超过规定振幅的状态持续规定时间的状态持续规定次数以上持续时,输出波动时修正转矩指令值即0,即使修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向通常时修正转矩指令值恢复(控制停止标记fSTOP)。
例如,可以抑制制动颤振或摆振等车辆侧的原因引起的波动的发生频率,降低给予驾驶员的不适感,另一方面,在恶劣道路行驶等、波动原因处于路面侧的情况下,在恶劣道路行驶中停止控制,如果脱离恶劣道路,则能够迅速地恢复控制。此外,上述的“制动颤振”是指踏下制动器时制动垫和制动盘之间产生的振动被传递到车辆侧的现象,“摆振”是指因转向轮向旋转方向小幅振动的现象,即路面的凹凸或车轮失衡、转向***的晃动等而发生的现象。
(3)波动时修正转矩指令值输出表示控制输出停止的规定值即0。由此,能够进一步降低波动的发生带给驾驶员的不适感。
实施例2
下面,对实施例2进行说明。基本的构成与实施例1相同,因此,仅对不同的点进行说明。图20是表示实施例2的输出模式设定处理的流程图。步骤620的波动检测处理与实施例1基本相同,因此,省略说明。此外,对实施例2的波动检测处理中使用的波动监视定时器tHunt_Cycle设定的波动监视时间Cycle_Timelmt设定为比实施例1的波动监视时间Cycle_Timelmt短的时间。由此,在制动器检测时的波动中,能够很快地判定作为在车辆侧引起的波动,能够抑制波动发生的次数。此外,制动器检测时的波动,由于是制动颤振引起的波动的可能性高,因此,即使缩短波动监视时间Cycle_Timelmt也没有问题。
在步骤S660中,基于在步骤S620检测的波动结果,设定波动持续标记。图21是表示实施例2的控制器的减振控制处理的处理顺序的流程图。
在步骤S661中,判断波动标记fHunt是否为1。在是的情况下向步骤S662期间,判断波动结束经过时间tHunt是否为正。在是的情况下,向步骤S663期间,判断为波动持续,对波动持续标记fHunt_Continue设定1。在否的情况下,直接进入步骤S664。在步骤S664中,清除波动结束经过时间tHunt并结束。
在步骤S661中为否的情况下,向步骤S665前进,判断波动标记fHunt的前次值是否为1。在是的情况下,向步骤S666前进,对波动结束经过时间tHunt设定规定时间Hunt_Timelmt。在步骤S665为否的情况下,向步骤S667前进,从波动结束经过时间tHunt减去1。在步骤S668中,判断波动结束经过时间tHunt是否为零,在是的情况下,向步骤S669前进,判断为波动的持续结束,并清除波动持续标记fHunt_Continue。在否的情况下,直接结束。
在步骤S670中,根据在步骤S630检测到的波动结果和在步骤S100读入的驾驶员的制动器操作状态设定制动器操作时的波动标记。使用图22说明在该步骤S670进行的处理。
图22是表示在实施例2的制动器操作时的波动标记设定处理的流程图。
在步骤S671中,判断波动标记fHunt是否为1、且驾驶员的制动器操作标记fBRK是否为1。在是的情况下进入步骤S672,判断为制动器操作时的波动,对制动器波动标记fHunt_Brk设定1。在否的情况下,在步骤S673判断波动标记fHunt是否为零。在是的情况下进入步骤S674,判断为制动器操作时的波动结束,清除制动器波动标记fHunt_Brk。在步骤S673中为否的情况下直接结束。
在步骤S680中,基于在步骤S620检测到的波动结果和在步骤S670设定的制动器波动标记fHunt_Brk设定输出模式。基于图23说明在该步骤S680进行的处理。
图23是表示实施例2的输出模式设定处理的流程图。
在步骤S681中,判断波动标记fHunt是否为1。在是的情况下进入步骤S682,作为产生波动,对控制中断标记fPAUSE设定1。在否的情况下进入步骤S683,作为波动结束,对控制中断标记fPAUSE设定零。在步骤S684中,判断波动持续标记fHunt_Continue是否为1。在是的情况下进入步骤S685,判断是否有制动器操作时的波动。在是的情况下进入步骤S686,判断制动器波动标记fHunt_Brk的前次值是否为零。在是的情况下结束波动后,在规定时间Hunt_Timelmt的期间再次产生波动,在步骤S687中对波动持续次数cnt_Hunt_ON加上1。
在步骤S685及步骤S686中为否的情况下,直接进入步骤S689。在步骤S684中为否的情况下,在步骤S688中清除波动持续次数cnt_Hunt_ON,进入步骤S689,在步骤S689中判断波动持续次数cnt_Hunt_ON是否比预先决定的持续次数mHunt_cnt大。在否的情况下,直接结束。在是的情况下,结束波动后,在规定时间Hunt_Timelmt的期间,制动器操作时的波动产生预先决定的持续次数mHunt_cnt,因此,在步骤S690中对控制停止标记fSTOP设定1。在对该控制停止标记fSTOP设定1时,即使波动结束,也不恢复输出。
如以上说明,在实施例2中,在实施例1的(1)~(3)所示的作用效果的基础上,可得到下述的作用效果。
(4)具备检测制动器操作的制动器操作量检测部30(制动器操作检测装置),修正转矩指令值输出装置在设定为波动结束经过时间tHunt的规定时间Hunt_Timelmt(第二规定时间T2),在修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间,且进行制动器操作的状态持续规定次数以上的情况下,输出波动时修正转矩指令值即0,即使修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向通常时修正转矩指令值恢复(控制停止标记fSTOP)。
由于构成在制动器操作中的波动持续规定次数以上的情况下,使控制输出降低或停止,即使波动收敛也不恢复输出,因此,能够可靠地判别例如制动颤振等、驾驶员进行制动器操作时发生波动的车辆侧的原因。
(5)就波动监视时间Cycle_Timelmt而言,进行制动器操作的状态时比未进行制动器操作的状态时(参照实施例1)短。
因此,能够很快地进行起因于制动颤振的波动的判定,能够提前停止减振控制。
实施例3
接着,说明实施例3。基本的构成与实施例2相同,因此,仅说明不同的点。图24是表示实施例3的输出模式设定处理的流程图。步骤S620、S660由于与实施例2相同,因此,仅对不同的步骤670’进行说明。此外,对在实施例2的波动检测处理中使用的波动监视定时器tHunt_Cycle设定的波动监视时间Cycle_Timelmt设定为比实施例1的波动监视时间Cycle_Timelmt短的时间。由此,能够很快地判定摆振检测时的波动即作为起因于车辆侧的波动,能够抑制波动产生的次数。另外,摆振检测时的波动产生起因于摆振的波动的可能性高,因此,即使缩短设定波动监视时间Cycle_Timelmt也没有问题。
在步骤S670'中,根据在步骤S620检测到的波动结果和车辆自身的速度V来设定在预先决定的速度区域的波动标记。在此,车辆自身的速度V例如可以通过后轮两轮的车轮转速VwRR、VwRL求得。基于图25说明在该步骤S670'进行的处理。
图25是表示实施例3的规定车速区域的波动标记设定处理的流程图。
在步骤S671′中,判断波动标记fHunt是否为1,且车辆自身的车速V是否比规定值Vmin大,且车辆自身的车速V是否比规定值Vmax小。在是的情况下进入步骤S672',判断为是在预先决定的速度区域的波动,并对规定速度区域波动标记fHunt_Vsp设定1。在否的情况下,在步骤S673'判断波动标记fHunt是否为零。在是的情况下进入步骤S674',判断为在预先决定的速度区域的波动结束,且清除规定速度区域波动标记fHunt_Vsp。在步骤S673'为否的情况下,直接结束。
在步骤S680'中,基于在步骤S620检测到的波动结果和在步骤S670'设定的规定速度区域波动标记fHunt_Vsp设定输出模式。基于图26说明在该步骤S680'进行的处理。
在步骤S681中,判断波动标记fHunt是否为1。在是的情况下进入步骤S682,作为产生波动,对控制中断标记fPAUSE设定1。在否的情况下进入步骤S683,作为波动结束,并对控制中断标记fPAUSE设定零。
在步骤S684中,判断波动持续标记fHunt_Continue是否为1。在是的情况下进入步骤S685',判断是否是在预先决定的速度区域的波动。在是的情况下进入步骤S686',判断规定速度区域波动标记fHunt_Vsp的前次值是否为零。在是的情况下,在波动结束后的规定时间Hunt_Timelmt期间,作为波动再次产生,在步骤S687中对波动持续次数cnt_Hunt_ON加上1。
如以上所说明,在实施例3中,在实施例1的(1)~(3)所示的作用效果的基础上,能够得到下述的作用效果。
(6)具备检测车速的车轮转速传感器10(车速检测装置),修正转矩指令值输出装置在设定为波动结束经过时间tHunt的规定时间Hunt_Timelmt(第二规定时间T2)的期间,在检测到的车速V为Vmin<V<Vmax(规定车速区域内)且修正转矩dTw*的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间的状态持续规定次数以上时,输出波动时修正转矩指令值(实施例3中为零),即使修正转矩dTw*的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向通常时修正转矩指令值恢复。
因此,能够可靠地判别例如摆振等、在特定的车速的行驶中波动产生的车辆侧的原因,能够避免伴随控制恢复而反复波动之类的不适感。
(7)就波动监视时间Cycle_Timelmt而言,检测到的车速V为Vmin<V<Vmax(规定车速区域内)时比为V≤Vmin或V≥Vmax时短。
因此,能够很快地进行起因于摆振等的波动的判定,能够提前停止减振控制。
以上,对应用了本发明的减振控制装置的实施例进行了说明,但是,另外的构成也包括在本发明中。例如在实施例中,作为制动驱动转矩发生装置的驱动源表示了具备内燃机即发动机的构成,但不限于发动机,具备电动机的混合动力车辆、仅以电动机为驱动源的电动汽车也可以。
另外,作为制动驱动转矩发生装置的制动促动器表示了用制动垫按压制动钳而发生制动力的构成,但是,也可以使用电动机等再生制动力。另外,不限于液压制动器,也可以是具备电动钳等的构成。另外,在具备电动发电机的电动汽车等情况下,制动驱动转矩发生装置有电动发电机1个,因此,只要输出在赋予该电动发电机的转矩信号中组合驱动转矩和制动转矩的两种信号即可。
另外,在实施例中,表示了使用相对于车身在前后具有悬架装置的前后两轮模型,计算用于抑制车辆的俯仰振动及弹跳振动的修正转矩的构成,但是,例如,也可以使用四轮模型,计算在俯仰振动、弹跳振动的基础上,抑制与摇摆振动有关的振动的修正转矩。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
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;
修正转矩计算装置,其计算抑制车身弹簧上振动的修正转矩;
修正转矩指令值输出装置,其基于所述修正转矩对所述制动驱动转矩发生装置输出修正转矩指令值,
所述修正转矩指令值输出装置在所述修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间时,输出比通常时修正转矩指令值小的值的波动时修正转矩指令值,之后,在所述修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续第一规定时间时,使所述修正转矩指令值的输出从所述波动时修正转矩指令值恢复为所述通常时修正转矩指令值,在经过所述第一规定时间之前,当所述修正转矩的振幅超过规定振幅的状态持续规定时间时,持续所述波动时修正转矩指令值的输出,
所述修正转矩指令值输出装置在经过所述第一规定时间之后、经过第二规定时间之前,当所述修正转矩的振幅超过规定振幅的状态持续规定时间的状态持续规定次数以上时,输出所述波动时修正转矩指令值,即使所述修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向所述通常时修正转矩指令值恢复。
2.如权利要求1所述的车辆的减振控制装置,其中,
具备检测制动器操作的制动器操作检测装置,
所述修正转矩指令值输出装置在所述第二规定时间的期间,在所述修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间,且进行制动器操作的状态持续规定次数以上时,输出所述波动时修正转矩指令值,即使所述修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向所述通常时修正转矩指令值恢复。
3.如权利要求2所述的车辆的减振控制装置,其中,
进行制动器操作的状态时的所述规定时间比未进行制动器操作的状态时的所述规定时间短。
4.如权利要求1所述的车辆的减振控制装置,其中,
具备检测车速的车速检测装置,
所述修正转矩指令值输出装置在所述第二规定时间的期间,当检测到的车速在规定车速区域内且所述修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间的状态持续规定次数以上时,输出所述波动时修正转矩指令值,即使所述修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向所述通常时修正转矩指令值恢复。
5.如权利要求4所述的车辆的减振控制装置,其中,
检测到的车速为规定车速区域内时的所述规定时间比检测到的车速为规定车速区域以外时的所述规定时间短。
6.如权利要求1~5中任一项所述的车辆的减振控制装置,其中,
所述波动时修正转矩指令值为表示控制输出的停止的规定值。
Claims (7)
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;
修正转矩计算装置,其计算抑制车身弹簧上振动的修正转矩;
修正转矩指令值输出装置,其基于所述修正转矩对所述制动驱动转矩发生装置输出修正转矩指令值,
所述修正转矩指令值输出装置在所述修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间时,输出比通常时修正转矩指令值小的值的波动时修正转矩指令值,之后,在所述修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续第一规定时间时,使所述修正转矩指令值的输出从所述波动时修正转矩指令值恢复为所述通常时修正转矩指令值,在经过所述第一规定时间之前,当所述修正转矩的振幅超过规定振幅的状态持续规定时间时,持续所述波动时修正转矩指令值的输出。
2.如权利要求1所述的车辆的减振控制装置,其中,
所述修正转矩指令值输出装置在经过所述第一规定时间之后、经过第二规定时间之前,当所述修正转矩的振幅超过规定振幅的状态持续规定时间的状态持续规定次数以上时,输出所述波动时修正转矩指令值,即使所述修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向所述通常时修正转矩指令值恢复。
3.如权利要求2所述的车辆的减振控制装置,其中,
具备检测制动器操作的制动器操作检测装置,
所述修正转矩指令值输出装置在所述第二规定时间的期间,在所述修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间,且进行制动器操作的状态持续规定次数以上时,输出所述波动时修正转矩指令值,即使所述修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向所述通常时修正转矩指令值恢复。
4.如权利要求3所述的车辆的减振控制装置,其中,
进行制动器操作的状态时的所述规定时间比未进行制动器操作的状态时的所述规定时间短。
5.如权利要求2所述的车辆的减振控制装置,其中,
具备检测车速的车速检测装置,
所述修正转矩指令值输出装置在所述第二规定时间的期间,当检测到的车速在规定车速区域内且所述修正转矩的振幅为规定振幅以上的状态持续规定时间的状态持续规定次数以上时,输出所述波动时修正转矩指令值,即使所述修正转矩的振幅为规定振幅以下的状态持续,也不向所述通常时修正转矩指令值恢复。
6.如权利要求5所述的车辆的减振控制装置,其中,
检测到的车速为规定车速区域内时的所述规定时间比检测到的车速为规定车速区域以外时的所述规定时间短。
7.如权利要求1~6中任一项所述的车辆的减振控制装置,其中,
所述波动时修正转矩指令值为表示控制输出的停止的规定值。
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