專利名稱：車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)在車身中產(chǎn)生的簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼的車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知一種稱為簧載質(zhì)量阻尼控制的技術(shù)，用于通過使用適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)阻尼裝置，對(duì)在車身中產(chǎn)生的簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼或抑制。例如，在日本專利申請(qǐng)公布 No. 2006-69472 (JP-A-2006-69472)中描述了一種為了對(duì)車輛的簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼而控制車輛的驅(qū)動(dòng)力的技術(shù)。根據(jù)JP-A-2006-69472，通過增加或減少引擎扭矩來控制驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，并非在車身中無論何時(shí)產(chǎn)生簧載質(zhì)量振動(dòng)都必須根據(jù)簧載質(zhì)量振動(dòng)的產(chǎn)生而執(zhí)行簧載質(zhì)量阻尼控制。例如，由于駕駛員感覺不適或者例如車輛的行為而可能無需執(zhí)行簧載質(zhì)量阻尼控制，就可在另一控制下穩(wěn)定(例如，使用車輛行為穩(wěn)定系統(tǒng)或者所謂 VSC)，因此駕駛員可能不希望讓簧載質(zhì)量阻尼控制執(zhí)行。在該實(shí)例中，希望尊重駕駛員的意愿。而且，根據(jù)車輛的狀態(tài)情況或運(yùn)行情況，簧載質(zhì)量阻尼控制可能執(zhí)行得不正確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種在適當(dāng)情況下執(zhí)行簧載質(zhì)量阻尼控制的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，以解決在傳統(tǒng)示例中遇到的上述問題。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，包括簧載質(zhì)量阻尼控制器，其設(shè)定用于阻尼響應(yīng)于來自道路的輸入或者駕駛員要求扭矩的，在車身中產(chǎn)生的簧載質(zhì)量振動(dòng)的簧載質(zhì)量阻尼控制量，還包括驅(qū)動(dòng)控制器，其對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出進(jìn)行控制，以便實(shí)現(xiàn)簧載質(zhì)量阻尼控制量，從而執(zhí)行簧載質(zhì)量阻尼控制。在簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)中，根據(jù)車輛的操作情況、車輛的狀態(tài)情況以及駕駛員要求中的至少一個(gè)，允許或禁止簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行。在上述簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)中，可以進(jìn)一步提供簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式設(shè)定單元，當(dāng)允許簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行，同時(shí)簧載質(zhì)量阻尼控制未執(zhí)行時(shí)，根據(jù)車輛的操作情況、車輛的狀態(tài)情況以及駕駛員要求中的至少一個(gè)，簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式設(shè)定單元將在簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)時(shí)的控制模式設(shè)定為用于立即實(shí)現(xiàn)簧載質(zhì)量阻尼控制量的簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式、以及用于逐漸接近簧載質(zhì)量阻尼控制量的簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式中的一個(gè)。將驅(qū)動(dòng)控制器優(yōu)選地配置為基于簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式設(shè)定單元的設(shè)定結(jié)果，控制車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出。在上述簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)中，可以進(jìn)一步提供簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式設(shè)定單元，當(dāng)禁止簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行，同時(shí)簧載質(zhì)量阻尼控制正在執(zhí)行時(shí)，根據(jù)車輛的操作情況、車輛的狀態(tài)情況以及駕駛員要求中的至少一個(gè)，簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式設(shè)定單元將在簧載質(zhì)量阻尼控制完成時(shí)的控制模式設(shè)定為用于立即結(jié)束簧載質(zhì)量阻尼控制的簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式、以及用于逐漸結(jié)束簧載質(zhì)量阻尼控制的簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式中的一個(gè)。將驅(qū)動(dòng)控制器優(yōu)選地配置為基于簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式設(shè)定單元的設(shè)定結(jié)果，控制車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，包括簧載質(zhì)量阻尼控制器，其設(shè)定用于阻尼響應(yīng)于來自道路的輸入或者駕駛員要求扭矩的，在車身中產(chǎn)生的簧載質(zhì)量振動(dòng)的簧載質(zhì)量阻尼控制量，還包括驅(qū)動(dòng)控制器，其對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出進(jìn)行控制，以便實(shí)現(xiàn)簧載質(zhì)量阻尼控制量，其中根據(jù)車輛的操作情況、車輛的狀態(tài)情況以及駕駛員要求中的至少一個(gè)，啟動(dòng)或結(jié)束簧載質(zhì)量阻尼控制。車輛的上述操作情況優(yōu)選地包括車輛速度、安裝在車輛上的變速器的檔位、節(jié)流閥的操作情況和驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)情況。車輛的上述狀態(tài)情況優(yōu)選地包括驅(qū)動(dòng)車輛的節(jié)流閥的電機(jī)的溫度、與簧載質(zhì)量阻尼控制相關(guān)的裝置或部件的情況、以及被提供用于實(shí)施簧載質(zhì)量阻尼控制的電子控制單元的情況。而且，駕駛員要求優(yōu)選地包括駕駛員操作制動(dòng)踏板的情況、以及駕駛員要求簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行。在上述簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)中，優(yōu)選地是當(dāng)用于將車輛的速度限制為設(shè)定上限速度的上限速度控制被執(zhí)行時(shí)，簧載質(zhì)量阻尼控制器禁止簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行或降低簧載質(zhì)量阻尼控制量。在該實(shí)例中，當(dāng)車輛的速度等于或高于規(guī)定速度時(shí)，簧載質(zhì)量阻尼控制器可以禁止簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行。而且，當(dāng)車輛的速度等于或高于規(guī)定速度時(shí)，隨著車輛速度的增加，簧載質(zhì)量阻尼控制器可以降低簧載質(zhì)量阻尼控制量。上述簧載質(zhì)量振動(dòng)可以包括在車輛的跳躍方向上施加的振動(dòng)以及在車輛的俯仰方向上施加的振動(dòng)中的至少一個(gè)。根據(jù)上述的車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，在各種情況下，可以適當(dāng)?shù)卦试S執(zhí)行或禁止簧載質(zhì)量阻尼控制。進(jìn)一步，車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)可以根據(jù)依照各種情況確定的適當(dāng)簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式，來啟動(dòng)簧載質(zhì)量阻尼控制，并且可以根據(jù)依照各種情況確定的適當(dāng)簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式，來結(jié)束正在執(zhí)行的簧載質(zhì)量阻尼控制。


在以下參照附圖對(duì)本發(fā)明示例實(shí)施例的具體描述中，將要描述本發(fā)明的特性、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)顯著性，在附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的元素，其中圖1是示出其中使用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的車輛的示意圖；圖2是用于解釋在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)中，簧載質(zhì)量振動(dòng)的狀態(tài)變量的示意圖；圖3是控制框圖形式的、示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的配置的一個(gè)示例的示意性示意圖。圖4是解釋由根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)所構(gòu)造的簧載質(zhì)量振動(dòng)的動(dòng)態(tài)模型的一個(gè)示例；圖5是解釋由根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)所構(gòu)造的簧載質(zhì)量振動(dòng)的動(dòng)態(tài)模型的另一示例；圖6是控制框圖形式的、示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的
5配置的一個(gè)示例的示意圖；圖7是解釋考慮在本發(fā)明第二實(shí)施例的上限速度控制中使用的上限限速器增益的映射數(shù)據(jù)的一個(gè)示例的示意圖；圖8是解釋圖6所示的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的控制操作的流程圖；圖9是控制框圖形式、示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的配置的另一示例的示意圖；以及圖10是解釋圖9所示的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的控制操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的一些實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不受限于這些實(shí)施例?，F(xiàn)在將參考圖1至圖5來描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)。如圖1所示，將第一實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)作為電子控制單元(ECU) 1的一個(gè)功能來準(zhǔn)備。電子控制單元1主要由CPU (中央處理單元)、ROM (只讀存儲(chǔ)器)、RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、備份RAM來組成，在ROM中提前存儲(chǔ)特定的控制程序等，RAM臨時(shí)存儲(chǔ)CPU 的計(jì)算結(jié)果，備份RAM存儲(chǔ)提前準(zhǔn)備的信息等，這在圖1中未示出。圖1說明其中使用本實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的車輛10的示例。圖1所示的車輛10是例如FR(前置引擎，后輪驅(qū)動(dòng))車輛，其將來自車輛前側(cè)處的動(dòng)力源的動(dòng)力輸出(輸出扭矩)經(jīng)由諸如變速器的動(dòng)力傳送裝置傳遞到車輛后側(cè)處的驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wm。然而，應(yīng)當(dāng)理解，也可以在其他類型的車輛中使用第一實(shí)施例的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，諸如 FF(前置引擎，前輪啟動(dòng))車輛和四輪驅(qū)動(dòng)車輛，以及FR車輛。還可以在具有中置引擎或后置引擎的車輛中使用本實(shí)施例的系統(tǒng)。另外，還可以在至少將引擎和電機(jī)作為其動(dòng)力源的所謂混合動(dòng)力車輛中使用本系統(tǒng)。作用為動(dòng)力源的引擎20作為動(dòng)力源安裝在車輛10上。在圖1所示的示例中，引擎20是內(nèi)燃機(jī)，其以熱引擎形式操作，其中燃料在燃燒室內(nèi)燃燒以產(chǎn)生熱能，然后將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并且還操作為往復(fù)式引擎，其利用活塞(未示出)的往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，傳遞輸出軸(曲軸)的機(jī)械能。更具體而言，例如，引擎20具有的形式還可以是使用汽油作為燃料的汽油引擎，或者使用輕油作為燃料的柴油引擎。引擎20提供有燃料噴射系統(tǒng)(未示出)。燃料噴射系統(tǒng)的操作由電子控制單元1 的引擎控制器來控制。在引擎20是柴油引擎的情況下，例如，引擎控制器通過控制燃料噴射量來控制引擎20的輸出，并且如果變速器30的檔位沒有變化，則使得與引擎輸出相對(duì)應(yīng)的車輪扭矩(車輪驅(qū)動(dòng)力)施加到驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wm上。也就是引擎20作用為調(diào)整車輪扭矩 (車輪驅(qū)動(dòng)力)量值的車輛驅(qū)動(dòng)單元，且能夠產(chǎn)生輸出(驅(qū)動(dòng)扭矩、驅(qū)動(dòng)力)用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)車輪扭矩(目標(biāo)車輪驅(qū)動(dòng)力)。燃料噴射量(換言之，目標(biāo)車輪扭矩、或者目標(biāo)車輪驅(qū)動(dòng)力、 或者目標(biāo)車輛驅(qū)動(dòng)扭矩、或者目標(biāo)車輛驅(qū)動(dòng)力)根據(jù)駕駛員對(duì)加速器踏板41的操作量，或者如果建立了自動(dòng)駕駛模式等，則根據(jù)要求值來確定。加速器踏板41的操作量是例如施加到加速器踏板41的踏板壓力，或是加速器踏板41被壓下的量(即踏板41的行程)，并由加速器踏板操作量獲取單元42來檢測(cè)或估計(jì)。
將引擎20的輸出(驅(qū)動(dòng)扭矩、驅(qū)動(dòng)力)饋送給變速器30，其中轉(zhuǎn)速根據(jù)當(dāng)前建立的檔位或齒輪(速度)比而改變，并接著被傳遞給傳動(dòng)軸51。變速器30可以例如是手動(dòng)變速器，或具有兩個(gè)或兩個(gè)以上檔位的自動(dòng)變速器，或者連續(xù)可變自動(dòng)變速器等。在圖1的示例中，變速器30是具有兩個(gè)或兩個(gè)以上檔位的自動(dòng)變速器。變速器30提供有液壓控制裝置(未示出)，并且該液壓控制裝置的操作受到電子控制單元1的換擋控制器控制。換擋控制器控制液壓控制裝置，以便基于要求的車輪驅(qū)動(dòng)力、車輛速度等，將變速器30置于目標(biāo)檔位。變速器30的輸出量值根據(jù)檔位(齒輪比)而變化。也就是說，當(dāng)從一個(gè)檔位換擋到另一個(gè)檔位時(shí)，改變到傳動(dòng)軸51的輸出量值，從而可以調(diào)整或控制驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wkl的車輪扭矩(車輪驅(qū)動(dòng)力)的量值。因此，變速器30用作車輛驅(qū)動(dòng)單元，其根據(jù)檔位或齒輪比改變其輸出(驅(qū)動(dòng)扭矩、驅(qū)動(dòng)力)，以調(diào)整車輪扭矩的量值(車輪驅(qū)動(dòng)力)。將驅(qū)動(dòng)軸51的扭矩饋送給差動(dòng)齒輪52，并分配給右驅(qū)動(dòng)軸和左驅(qū)動(dòng)軸53κκ、53&， 然后，作為車輪扭矩(車輪驅(qū)動(dòng)力)分別傳遞給耦合到驅(qū)動(dòng)軸53κκ、5α的驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wm。車輛10通過對(duì)各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wel上施加車輪扭矩(車輪驅(qū)動(dòng)力)來前后行駛。 車輛10提供有制動(dòng)系統(tǒng)，其使車輛10停止或者在車輛10行駛時(shí)，降低其速度。將制動(dòng)系統(tǒng)布置成產(chǎn)生對(duì)各個(gè)車輪WfioWfPWmoWi^設(shè)定量值的目標(biāo)車輪制動(dòng)扭矩(目標(biāo)車輪制動(dòng)力)。 在圖1的示例中，制動(dòng)液壓力用于在嚙合元件之間產(chǎn)生摩擦，從而目標(biāo)車輪制動(dòng)扭矩(目標(biāo)車輪制動(dòng)力)對(duì)車輪WFK、WFL、ffEE> Wel中的每個(gè)起作用。制動(dòng)系統(tǒng)包括適合由駕駛員操作的制動(dòng)踏板61 ；用于提升施加到制動(dòng)踏板61的踏板壓力的制動(dòng)助力器62 ；用于將制動(dòng)助力器62提升的踏板壓力轉(zhuǎn)換到制動(dòng)液壓力中的主缸63 ；以及能夠?qū)⒅苿?dòng)液壓力調(diào)整為將要施加到各個(gè)車輪WFK、ffFL, Wee, Wel的壓力的油壓調(diào)整器(將稱為“制動(dòng)致動(dòng)器”)64 ；制動(dòng)液壓力線65FK、65FL、65KK、65KL，已經(jīng)過制動(dòng)致動(dòng)器 64的制動(dòng)液壓力通過它們，傳遞到各個(gè)車輪Wf^WflJko Wkl ；以及制動(dòng)力產(chǎn)生裝置66fk、66fl、 66ee,66el,經(jīng)由制動(dòng)液壓力線65FK、65Fp65KK、65m向它們提供制動(dòng)液壓力，使得輪制動(dòng)扭矩 (車輪制動(dòng)力)施加到各個(gè)車輪Wra、ffFL, Wee, Wel上。制動(dòng)力產(chǎn)生裝置66FK、66FL、66KK、66KL中的每個(gè)為摩擦制動(dòng)裝置，其通過將摩擦力施加到作為與相應(yīng)的車輪W-WMWmWm—起旋轉(zhuǎn)的單元的構(gòu)件來執(zhí)行制動(dòng)動(dòng)作，從而使車輪 WFE>WFL,ffEE,ffEL的旋轉(zhuǎn)減速。例如，制動(dòng)力產(chǎn)生裝置66FK、66FL、66KK、66KL中的每個(gè)包括一體安裝在相應(yīng)的車輪WfioWfPWmoWi^上的盤式轉(zhuǎn)子(未示出)，作為摩擦材料被向著盤式轉(zhuǎn)子按壓以便產(chǎn)生摩擦力的制動(dòng)襯塊(未示出)，以及固定在車身上并可操作來在從制動(dòng)致動(dòng)器64提供的制動(dòng)液壓力之下將制動(dòng)襯塊推動(dòng)向盤式轉(zhuǎn)子的卡鉗(未示出)。在制動(dòng)力產(chǎn)生裝置66FK、66FL、66KK、66KL中，用對(duì)應(yīng)于主缸壓力或者從制動(dòng)致動(dòng)器64饋送的已調(diào)整制動(dòng)液壓力的壓力，將制動(dòng)襯塊按壓向盤式轉(zhuǎn)子。因此，其量值與主缸壓力或者已調(diào)整的制動(dòng)液壓力相稱的輪制動(dòng)扭矩(車輪制動(dòng)力)對(duì)車輪^1；、1%、11；1；、11^中的每個(gè)起作用。在以下描述中，將把主缸壓力產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩和制動(dòng)力分別稱為“主缸壓力制動(dòng)扭矩”和“主缸壓力制動(dòng)力”。而且，將把通過增加主缸壓力獲得的調(diào)整后制動(dòng)液壓力所產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩和制動(dòng)力分別稱為“增加壓力的制動(dòng)扭矩”和“增加壓力的制動(dòng)力”。制動(dòng)致動(dòng)器64主要由儲(chǔ)油器(未示出)、油泵(未示出)、以及用于增加或降低主缸壓力以對(duì)各個(gè)制動(dòng)液壓力線65fk、65fl、65kk、65kl提供制動(dòng)液壓力的壓力增加/降低控制閥(未示出)來組成。油泵、壓力增加/降低控制閥和制動(dòng)致動(dòng)器64的其他組件受電子控制單元1的制動(dòng)控制器的控制。制動(dòng)控制器例如基于駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板61的操作量，或者如果建立了自動(dòng)駕駛模式則根據(jù)要求量，來對(duì)車輪WfPWf^Wmo Wkl中的每個(gè)，設(shè)定目標(biāo)車輪制動(dòng)扭矩或目標(biāo)車輪制動(dòng)力，或者目標(biāo)車輛制動(dòng)扭矩或目標(biāo)車輛制動(dòng)力。制動(dòng)踏板61的操作量是施加到制動(dòng)踏板61的踏板壓力或者制動(dòng)踏板61的壓下(或行程)量，并由制動(dòng)踏板操作量獲取單元67來檢測(cè)或估計(jì)。如果主缸壓力制動(dòng)扭矩(主缸壓力制動(dòng)力)小于目標(biāo)車輪制動(dòng)扭矩(目標(biāo)車輪制動(dòng)力)，則制動(dòng)控制器確定將要施加到制動(dòng)力產(chǎn)生裝置66fk、 66^66,66^中的每個(gè)的目標(biāo)制動(dòng)液壓力，其可以對(duì)制動(dòng)扭矩(壓力)的不足進(jìn)行補(bǔ)償，并基于目標(biāo)制動(dòng)液壓力，控制制動(dòng)致動(dòng)器64，以便增加主缸壓力。在這樣控制之下，將滿足目標(biāo)車輪制動(dòng)扭矩(制動(dòng)車輪制動(dòng)力)的增加壓力制動(dòng)扭矩(增加壓力制動(dòng)力)施加到制動(dòng)力產(chǎn)生裝置 66fk、66fl、66kk、66kl。進(jìn)一步，車輛10提供有輪速獲取裝置TIfkJIflJIkkJIi^用于獲取各個(gè)車輪WFK、 WFL, ffEE, Wel的輪速。例如，可以將檢測(cè)輪速的輪速傳感器用作車輛速度獲取設(shè)備71fk、71%、 71 71
‘iEE^ ‘ iEL0同時(shí)，例如，當(dāng)由于道路上的不均勻點(diǎn)造成的外力或扭矩(即，擾動(dòng))施加到行駛期間的車輛10的車輪WFK、WFl、ffEE> Wel上時(shí)，外力等經(jīng)由車輪WFK、WFL、ffEE> Wel和懸架(未示出)傳遞到車身。由于行駛期間來自道路的輸入(例如，外力)經(jīng)由車輪WFK、WFL、ffKK、WKL和懸架傳遞到車身，在車輛10的車身中會(huì)產(chǎn)生1至4赫茲的振動(dòng)，更準(zhǔn)確地說，約1. 5赫茲的振動(dòng)(將稱其為“簧載質(zhì)量振動(dòng)”)?；奢d質(zhì)量振動(dòng)包括在車輛10的垂直方向(Z方向)(嚴(yán)格說，沿著通過車輛重心Cg的中心的垂直線)上出現(xiàn)的分量(將稱其為“跳躍振動(dòng)”)，以及繞著車輛重心Cg的中心的俯仰方向(Θ方向)上出現(xiàn)的分量(將稱其為“俯仰振動(dòng)”)。 當(dāng)產(chǎn)生簧載質(zhì)量振動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生跳躍振動(dòng)和俯仰振動(dòng)中的至少一種。圖2說明當(dāng)車輛的前端 (即，車輛10的前部)抬起時(shí)，車輛10采取的姿態(tài)。而且，當(dāng)車輛驅(qū)動(dòng)單元(即，引擎20 或變速器30)根據(jù)駕駛員的驅(qū)動(dòng)要求等操作，并且在驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wkl的車輪扭矩(車輪驅(qū)動(dòng)力)中產(chǎn)生變化時(shí)，則在車輛10中會(huì)產(chǎn)生類似簧載質(zhì)量振動(dòng)(跳躍振動(dòng)和俯仰振動(dòng)中的至少一個(gè))。第一實(shí)施例的車輛10提供有作為電子控制單元1的功能而準(zhǔn)備的上述簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，以便如上所述對(duì)簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼?；奢d質(zhì)量阻尼控制指用于對(duì)簧載質(zhì)量進(jìn)行阻尼的控制?；奢d質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)使用上述車輛驅(qū)動(dòng)單元(引擎20和變速器 30)中的至少一個(gè)，來控制驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wa的車輪扭矩(車輪驅(qū)動(dòng)力)，從而對(duì)在車身中產(chǎn)生的簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼。在第一實(shí)施例中，可以構(gòu)造車身的簧載質(zhì)量振動(dòng)(跳躍振動(dòng)和俯仰振動(dòng))的動(dòng)態(tài)模型，并且基于動(dòng)態(tài)模型，來計(jì)算簧載質(zhì)量振動(dòng)的狀態(tài)變量。簧載質(zhì)量振動(dòng)的狀態(tài)變量指 當(dāng)將對(duì)應(yīng)于駕駛員驅(qū)動(dòng)要求(更具體而言，駕駛員要求扭矩轉(zhuǎn)換為的驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wm的車輪扭矩)的駕駛員要求扭矩和當(dāng)前車輪扭矩(更具體而言，車輪扭矩的估計(jì)值)輸入到動(dòng)態(tài)模型時(shí)，車身的位移Ζ、Θ以及其變化率dz/dt、de/dt。接著，在第一實(shí)施例中，對(duì)駕駛員要求扭矩進(jìn)行校正，使得狀態(tài)變量收斂為0，以便調(diào)整車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出(驅(qū)動(dòng)扭矩、驅(qū)動(dòng)力)，并因此對(duì)簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼。圖3是示意性說明簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的配置的控制框圖。簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)控制器2和簧載質(zhì)量阻尼控制器3，驅(qū)動(dòng)控制器2用于將駕駛員的驅(qū)動(dòng)要求提供給車輛10，簧載質(zhì)量阻尼控制器3設(shè)定簧載質(zhì)量阻尼控制量，用于對(duì)車身的簧載質(zhì)量振動(dòng)(跳躍振動(dòng)和俯仰振動(dòng))進(jìn)行阻尼?；奢d質(zhì)量阻尼控制量指對(duì)駕駛員要求車輪扭矩TwO的校正量，如下所述，其將在簧載質(zhì)量阻尼控制器3中，在C5上獲得。在簧載質(zhì)量阻尼控制中，將駕駛員要求車輪扭矩 TwO的校正量施加到驅(qū)動(dòng)輪WKK、W”從而對(duì)簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼或抑制。因此，在簧載質(zhì)量阻尼控制中，在用于將車輪扭矩轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)扭矩的轉(zhuǎn)換單元3d(以下將要描述)中，將駕駛員要求車輪扭矩TwO的校正量轉(zhuǎn)換為車輛驅(qū)動(dòng)單元(C3)的驅(qū)動(dòng)扭矩的單位，并且車輛驅(qū)動(dòng)單元(O)的輸出(驅(qū)動(dòng)扭矩、驅(qū)動(dòng)力)受到接收驅(qū)動(dòng)扭矩的校正量的驅(qū)動(dòng)控制器2的控制。驅(qū)動(dòng)控制器2對(duì)安裝車輛10上的車輛驅(qū)動(dòng)單元(O)執(zhí)行輸出控制(驅(qū)動(dòng)扭矩控制、驅(qū)動(dòng)力控制)。驅(qū)動(dòng)控制器2對(duì)應(yīng)于上述引擎控制器和換擋控制器中的至少一個(gè)?？梢詫Ⅱ?qū)動(dòng)控制器2大致分為駕駛員要求扭矩計(jì)算單元(Cl)和控制命令確定單元(C2)，扭矩計(jì)算單元(Cl)用于獲得對(duì)應(yīng)于駕駛員做出的驅(qū)動(dòng)要求的車輛驅(qū)動(dòng)單元(C3)的駕駛員要求扭矩(換言之，駕駛員要求驅(qū)動(dòng)扭矩)，控制命令確定單元(C2)基于駕駛員要求扭矩，確定對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)單元的控制命令。驅(qū)動(dòng)控制器2在Cl處，將駕駛員做出的驅(qū)動(dòng)要求(CO)，即加速器踏板41的操作量 (例如，壓下量θ a)，轉(zhuǎn)換為用于在車輛驅(qū)動(dòng)單元(C3)中使用的駕駛員要求扭矩，并且在C2 處，將駕駛員要求扭矩轉(zhuǎn)換為到車輛驅(qū)動(dòng)單元(O)的控制命令，然后將該命令發(fā)送給車輛驅(qū)動(dòng)單元(O)。更具體而言，在將要受到簧載質(zhì)量阻尼控制之下控制的車輛驅(qū)動(dòng)單元(C3) 是引擎20的情況下，引擎控制器在Cl處，將駕駛員驅(qū)動(dòng)要求(CO)轉(zhuǎn)換為引擎20的要求輸出扭矩，并在C2處，將要求輸出扭矩轉(zhuǎn)換為到引擎20的控制命令，將該命令發(fā)送給引擎20。 如果引擎20是汽油引擎，則到引擎20的控制命令是例如目標(biāo)節(jié)流閥開度；或者如果引擎 20是柴油引擎，則是目標(biāo)燃料噴射量；或者如果車輛驅(qū)動(dòng)單元是電機(jī)，則是目標(biāo)電流量。在將要受到簧載質(zhì)量阻尼控制之下控制的車輛驅(qū)動(dòng)單元(O)是變速器30的情況下，換擋控制器在Cl處，將駕駛員驅(qū)動(dòng)要求(CO)轉(zhuǎn)換為變速器30的要求輸出扭矩，并在C2處，將要求輸出扭矩轉(zhuǎn)換為到變速器30的控制命令，然后將該命令發(fā)送給變速器30。到變速器30 的控制命令是對(duì)應(yīng)于要求輸出扭矩的檔位或者齒輪比。簧載質(zhì)量阻尼控制器3包括扭矩轉(zhuǎn)換單元3a，用于將駕駛員要求扭矩計(jì)算單元 (Cl)的駕駛員要求扭矩轉(zhuǎn)換為將要施加到驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wkl的駕駛員要求車輪扭矩TwO，還包括前饋控制單元北、反饋控制單元3c以及用于將駕駛員要求車輪扭矩TwO的校正量轉(zhuǎn)換為車輛驅(qū)動(dòng)單元(O)的驅(qū)動(dòng)扭矩單位的扭矩轉(zhuǎn)換單元北。將前饋控制單元北配置為所謂最優(yōu)調(diào)整器。在前饋控制單元北中，將作為扭矩轉(zhuǎn)換單元3a轉(zhuǎn)換結(jié)果所獲得的駕駛員要求車輪扭矩TwO輸入到車身的簧載質(zhì)量振動(dòng)的動(dòng)態(tài)模型塊(C4)中。在動(dòng)態(tài)模型塊中(C4)，計(jì)算車身的狀態(tài)變量對(duì)輸入駕駛員要求車輪扭矩 TwO的響應(yīng)，并且在C5處，計(jì)算駕駛員要求車輪扭矩TwO的校正量，其將狀態(tài)變量收斂至最小。還將反饋控制單元3c配置為所謂最優(yōu)調(diào)整器。在反饋控制單元3c中，由車輪扭矩估計(jì)器(C6)用以下將要描述的方式計(jì)算施加到驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wel的車輪扭矩的估計(jì)值Tw， 并將FB增益(用于在動(dòng)態(tài)模型塊(C4)中平衡駕駛員要求車輪扭矩TwO和車輪扭矩估計(jì)值
9Tw的貢獻(xiàn)的增益)加入在車輪扭矩估計(jì)值TwO上。加入FB增益的車輪扭矩估計(jì)值Tw作為擾動(dòng)輸入與駕駛員要求車輪扭矩TwO相加，并加相加的結(jié)果提供給動(dòng)態(tài)模型塊(C4)。以此方式，也計(jì)算出相對(duì)于擾動(dòng)的駕駛員要求車輪扭矩TwO的校正量。在扭矩轉(zhuǎn)換單元3d中，將在C5處獲得的駕駛員要求車輪扭矩TwO的校正量轉(zhuǎn)換為車輛驅(qū)動(dòng)單元(O)的驅(qū)動(dòng)扭矩的單位，并接著發(fā)送給驅(qū)動(dòng)控制器2的加法器(Cla)。在驅(qū)動(dòng)控制器2中，基于校正量來校正駕駛員要求扭矩，使得不產(chǎn)生簧載質(zhì)量振動(dòng)，并且在C2 處，將校正后的扭矩轉(zhuǎn)換為到車輛驅(qū)動(dòng)單元(O)的控制命令，將該命令發(fā)送給車輛驅(qū)動(dòng)單元(C3)。在簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)實(shí)施的簧載質(zhì)量阻尼控制中，給出了車身的簧載質(zhì)量振動(dòng)(跳躍振動(dòng)和俯仰振動(dòng))的假想動(dòng)態(tài)模型，并且使用駕駛員要求車輪扭矩TwO和車輪扭矩估計(jì)值Tw(擾動(dòng))作為到模型的輸入，來公式化用于在跳躍方向和俯仰方向上的狀態(tài)變量的狀態(tài)方程。在簧載質(zhì)量阻尼控制中，通過使用最優(yōu)調(diào)整器的理論，從狀態(tài)方程確定將跳躍方向和俯仰方向上的狀態(tài)變量收斂為O的輸入(扭矩值)，并且基于該扭矩值，來校正到與駕駛員要求扭矩相結(jié)合的車輛驅(qū)動(dòng)單元(C3)的控制命令。圖4中說明了動(dòng)態(tài)模型(車身的簧載質(zhì)量振動(dòng)模型)的示例，其中將車身看作為具有質(zhì)量M和慣性I的力矩的剛性體S，剛性體S由具有彈性模量kf和阻尼因子cf的前輪懸架以及具有彈性模量kr和阻尼因子cr的后輪懸架所支撐。在該實(shí)例中，可以用以下方程(la)、(Ib)表示在車輛的重心Cg中心處的跳躍方向中的移動(dòng)方程以及在重心Cg中心處的俯仰方向上的移動(dòng)方程。
M^ = -kf(z + Lf-e)-cf(^+Lf~)-kr(z-Lr-e)-cr(^-Lr·^-) atat dtdt dt
(la)
dt[dtdt ) [dt dt ) r
(lb)在上述方程(la)、(lb)中，Lf、Lr分別指示從車輛重心Cg的中心至前輪軸的距離以及從重心Cg的中心至后輪軸的距離，而r指示輪半徑。而且，h指示從路表面到車輛重心Cg的中心的距離。在以上方程(Ia)中，第一項(xiàng)和第二項(xiàng)代表從前輪軸施加的力的分量， 第三項(xiàng)和第四項(xiàng)代表從后輪軸施加的力的分量。在以上方程(Ib)中，第一項(xiàng)代表從前輪軸施加的力的力矩分量，第二項(xiàng)代表從后輪軸施加的力的力矩分量。而且，方程(Ib)的第三項(xiàng)表示車輪扭矩T ( = TwO+Tw)提供的力的力矩分量對(duì)驅(qū)動(dòng)輪WKK、Wel起作用，使其繞著車輛重心Cg的中心。還可以將上述方程(la)、(Ib)重寫為用以下方程Oa)表示的(線性系統(tǒng)的)狀態(tài)方程形式，其中用狀態(tài)可變向量x(t)表示車身的位移ζ、θ及其變化率dz/dt、de/dtEdX (t) /dt = AXX (t) +BXu (t) (2a) 在以上方程Oa)中，X(t)、A、B表示如下( ζ
權(quán)利要求
1.一種車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其包括簧載質(zhì)量阻尼控制器，其用于設(shè)定簧載質(zhì)量阻尼控制量以對(duì)響應(yīng)于來自道路的輸入或者駕駛員要求的扭矩而在車身中產(chǎn)生的簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼；以及，驅(qū)動(dòng)控制器，其對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出進(jìn)行控制，以便實(shí)現(xiàn)所述簧載質(zhì)量阻尼控制量， 從而執(zhí)行簧載質(zhì)量阻尼控制，其特征在于根據(jù)所述車輛的操作情況、所述車輛的狀態(tài)情況以及駕駛員要求中的至少一項(xiàng)，來允許或禁止所述簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于所述車輛的操作情況包括車輛速度、安裝在所述車輛上的變速器的檔位、節(jié)流閥的操作情況、以及驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)情況。
3.如權(quán)利要求1所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于所述車輛的狀態(tài)情況包括對(duì)所述車輛的節(jié)流閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的溫度、與所述簧載質(zhì)量阻尼控制相關(guān)的裝置或部件的情況、以及被提供用于實(shí)施所述簧載質(zhì)量阻尼控制的電子控制單元的情況。
4.如權(quán)利要求1所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于所述駕駛員的要求包括所述駕駛員操作的制動(dòng)踏板的情況、以及駕駛員的執(zhí)行所述簧載質(zhì)量阻尼控制的要求。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于還包括簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式設(shè)定單元，當(dāng)在未執(zhí)行簧載質(zhì)量阻尼控制的情況下允許執(zhí)行所述簧載質(zhì)量阻尼控制時(shí)，根據(jù)所述車輛的操作情況、所述車輛的狀態(tài)情況以及所述駕駛員的要求中的至少一項(xiàng)，所述簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式設(shè)定單元將在所述簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)時(shí)的控制模式設(shè)定為用于立即實(shí)現(xiàn)所述簧載質(zhì)量阻尼控制量的簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式和用于逐漸接近所述簧載質(zhì)量阻尼控制量的簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式中的一個(gè)，其中，將所述驅(qū)動(dòng)控制器配置為基于所述簧載質(zhì)量阻尼控制啟動(dòng)模式設(shè)定單元的設(shè)定結(jié)果，控制所述車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其還包括簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式設(shè)定單元，當(dāng)在正在執(zhí)行所述簧載質(zhì)量阻尼控制的情況下禁止所述簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行時(shí)，根據(jù)所述車輛的操作情況、所述車輛的狀態(tài)情況以及所述駕駛員的要求中的至少一項(xiàng)，所述簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式設(shè)定單元將在所述簧載質(zhì)量阻尼控制完成時(shí)的控制模式設(shè)定為用于立即結(jié)束所述簧載質(zhì)量阻尼控制的簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式和用于逐漸結(jié)束所述簧載質(zhì)量阻尼控制的簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式中的一個(gè)，其中，將所述驅(qū)動(dòng)控制器配置為基于所述簧載質(zhì)量阻尼控制結(jié)束模式設(shè)定單元的設(shè)定結(jié)果，來控制所述車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出。
7.—種車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其包括簧載質(zhì)量阻尼控制器，其設(shè)定簧載質(zhì)量阻尼控制量以對(duì)響應(yīng)于來自道路的輸入或者駕駛員要求的扭矩而在車身中產(chǎn)生的簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼；以及，驅(qū)動(dòng)控制器，其對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)單元的輸出進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)所述簧載質(zhì)量阻尼控制量，其特征在于根據(jù)所述車輛的操作情況、所述車輛的狀態(tài)情況以及駕駛員的要求中的至少一項(xiàng)，來啟動(dòng)或結(jié)束所述簧載質(zhì)量阻尼控制。
8.如權(quán)利要求7所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于所述車輛的操作情況包括車輛速度、安裝在所述車輛上的變速器的檔位、節(jié)流閥的操作情況、以及驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)情況。
9.如權(quán)利要求7所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于所述車輛的狀態(tài)情況包括對(duì)所述車輛的節(jié)流閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的溫度、與所述簧載質(zhì)量阻尼控制相關(guān)的裝置或部件的情況、以及被提供用于實(shí)施所述簧載質(zhì)量阻尼控制的電子控制單元的情況。
10.如權(quán)利要求7所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于所述駕駛員的要求包括所述駕駛員操作的制動(dòng)踏板的情況、以及駕駛員的執(zhí)行所述簧載質(zhì)量阻尼控制的要求。
11.如權(quán)利要求1或7所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)執(zhí)行用于將所述車輛的速度限制為設(shè)定的上限速度的上限速度控制時(shí)，所述簧載質(zhì)量阻尼控制器禁止所述簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行。
12.如權(quán)利要求11所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述車輛的速度等于或高于規(guī)定速度時(shí)，所述簧載質(zhì)量阻尼控制器禁止所述簧載質(zhì)量阻尼控制的執(zhí)行。
13.如權(quán)利要求1或7所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于將所述簧載質(zhì)量阻尼控制器配置為當(dāng)執(zhí)行用于將所述車輛的速度限制為設(shè)定的上限速度的上限速度控制時(shí)，降低所述簧載質(zhì)量阻尼控制量。
14.如權(quán)利要求13所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述車輛的速度等于或高于所述規(guī)定速度時(shí)，隨著所述車輛速度的增加，所述簧載質(zhì)量阻尼控制器降低所述簧載質(zhì)量阻尼控制量。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，其特征在于所述簧載質(zhì)量振動(dòng)包括在所述車輛的跳躍方向上施加的振動(dòng)以及在所述車輛的俯仰方向上施加的振動(dòng)中的至少一項(xiàng)。
全文摘要
一種車輛的簧載質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)，包括簧載質(zhì)量阻尼控制器，其設(shè)定簧載質(zhì)量阻尼控制量以對(duì)響應(yīng)于來自道路的輸入或者駕駛員要求的扭矩而在車身中產(chǎn)生的簧載質(zhì)量振動(dòng)進(jìn)行阻尼；驅(qū)動(dòng)控制器，其對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)單元(20，30)的輸出進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)所述簧載質(zhì)量阻尼控制量，從而執(zhí)行簧載質(zhì)量阻尼控制，根據(jù)車輛(10)的操作情況、車輛(10)的狀態(tài)情況以及駕駛員要求中的至少一個(gè)來允許或禁止執(zhí)行簧載質(zhì)量阻尼控制。
文檔編號(hào)B60W40/02GK102292248SQ200980143515
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2009年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者木下剛生, 板橋界兒 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社