專利名稱：電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)車輛的車輛控制裝置，更具體而言，涉及抑制車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
車輛姿勢(shì)的動(dòng)態(tài)由前輪和后輪的懸架伸縮來決定，稱作俯仰運(yùn)動(dòng)。公知由該俯仰運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的車輛姿勢(shì)的動(dòng)態(tài)根據(jù)行駛狀態(tài)以及路面的狀態(tài)而變化。例如，當(dāng)車輛進(jìn)行加速以及減速時(shí)，車身的前后方向以沿上下變化的朝向產(chǎn)生稱作俯仰力矩的、繞重心點(diǎn)的力矩。因該俯仰力矩導(dǎo)致俯仰運(yùn)動(dòng)。 尤其是，當(dāng)車輛通過制動(dòng)而停止時(shí)，由于至車輛停止之前車輛被持續(xù)施加制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以，由俯仰力矩產(chǎn)生使車輛前部下沉的點(diǎn)頭(nose-dive)。而且，由于基于該制動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的減速度隨著車輛停止而突然消失，所以存在如下問題因點(diǎn)頭而蓄存在懸架中的能量被同時(shí)釋放，產(chǎn)生點(diǎn)頭的回?cái)[振動(dòng)。因此，為了抑制這樣的俯仰運(yùn)動(dòng)以及基于俯仰力矩產(chǎn)生的點(diǎn)頭而導(dǎo)致的姿勢(shì)變化，在車輛中設(shè)有使基于懸架的彈簧產(chǎn)生的振動(dòng)衰減的減震裝置。雖然通過該懸架裝置的彈簧及減震器的設(shè)定能夠調(diào)整車輛的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性，但想要同時(shí)實(shí)現(xiàn)乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性是非常困難的。這是因?yàn)槌俗孢m性和操縱穩(wěn)定性為相反的特性，而且在實(shí)際車輛中由于搭乘者以及貨物等裝載量的變化而導(dǎo)致車輛重量變化較大，所以難以確定所有狀況下的最佳值。另一方面，如專利文獻(xiàn)I所公開那樣，公知有如下技術(shù)控制車輛的驅(qū)動(dòng)力由此補(bǔ)充懸架的功能而使車身姿勢(shì)穩(wěn)定化。這種技術(shù)為如下技術(shù)在車身的前輪部上升的情況下，減少車輛的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而減少基于路面反力的、使前輪上升方向的力矩，相反地，在前輪部下降的情況下，增加車輛的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而增加基于路面反力的、使前輪上升方向的力矩，由此，抑制了車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開昭62-12305號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
上述專利文獻(xiàn)I所公開的現(xiàn)有技術(shù)為如下技術(shù)為了抑制車身的俯仰運(yùn)動(dòng)，以在與所導(dǎo)致的俯仰運(yùn)動(dòng)相反的相位上增減車輛的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行動(dòng)作。也就是說，為了消除進(jìn)行控制時(shí)原本必然會(huì)產(chǎn)生的基于點(diǎn)頭的俯仰運(yùn)動(dòng)自身，進(jìn)行使車輛的減速度降低、或使車輛加速那樣的控制。
該控制可能會(huì)導(dǎo)致使減速所需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩過度地減少、制動(dòng)距離過度地延長(zhǎng)等駕駛性降低而存在不優(yōu)選的情況。另外，由于在具有坡度的路面上因重力而使成為基準(zhǔn)的懸架的中立位置發(fā)生變化，所以可能無法進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的增減而無法抑制俯仰運(yùn)動(dòng)。尤其是在工程機(jī)械中，由于搭乘者以及貨物等裝載量的變化而使車輛重量變化較大。在這樣的變化下，為了防止因制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制所導(dǎo)致的駕駛性的降低、實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動(dòng)的抑制，需要確定制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的最佳值。本發(fā)明是著眼于這樣的問題而研發(fā)的。其目的在于，在車輛停止的瞬間，良好地控制產(chǎn)生點(diǎn)頭的回?cái)[振動(dòng)這樣的俯仰運(yùn) 動(dòng)，并進(jìn)行車輛制動(dòng)時(shí)的俯仰運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的姿勢(shì)變化的抑制，其中，點(diǎn)頭的回?cái)[振動(dòng)是由于基于車輛的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩而生成的減速度突然消失所產(chǎn)生的。另外，提供電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，即使由于路面坡度而行駛阻力大幅變化、以及由于駕駛員及貨物的增減而車輛重量大幅變化，也能夠確保乘員的乘坐舒適性并提高操作穩(wěn)定性。用于在車輛停止的瞬間進(jìn)行抑制因車輛的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩所生成的減速度突然消失而產(chǎn)生的俯仰運(yùn)動(dòng)的控制，以及為了在隨著車輛行駛中的時(shí)間推移而車輛行駛的路面坡度發(fā)生變化的情況下、和在由于搭乘者及貨物的增減而使車輛重量發(fā)生大幅變化的情況下，也能夠確保搭乘者的乘坐舒適性并進(jìn)行俯仰控制，作為上述的對(duì)策，車輛的俯仰控制裝置可考慮采用如下結(jié)構(gòu)。本發(fā)明尤其涉及電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置。在進(jìn)行抑制由電動(dòng)車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)車輛的姿勢(shì)變化的控制的電動(dòng)車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)控制裝置中，以在電動(dòng)車輛停止時(shí)使對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)輸出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行控制，行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩為將電動(dòng)車輛相對(duì)于具有坡度的路面保持停止?fàn)顟B(tài)所需要的力換算成驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩而得到的值。本結(jié)構(gòu)的特征在于，在電動(dòng)車輛停止時(shí)，對(duì)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)輸出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩。行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩為將電動(dòng)車輛相對(duì)于具有坡度的路面保持停止?fàn)顟B(tài)所需要的力換算成驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩而得到的值。在坡度路面上，車輛相對(duì)于路面始終產(chǎn)生阻力。例如，在車輛以爬坡的方式行駛、停止的情況下，車輛受到相對(duì)于上坡路向后牽引那樣的力。相反地，在車輛以下坡的方式行駛、停止的情況下，車輛受到相對(duì)于下坡路前進(jìn)那樣的力。也就是說，車輛停止時(shí)，由于車輛上始終作用有上述那樣的力，所以能夠通過對(duì)車輛施加與上述的力平衡那樣的反向力而使車輛停止。將該力換算成驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩而得到的值為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩。在本發(fā)明中，為了相對(duì)于那樣的坡度路面也進(jìn)行俯仰控制并可靠地進(jìn)行停止，以在車輛停止時(shí)使輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行控制。另外，在本發(fā)明中，進(jìn)行俯仰控制，以輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值在電動(dòng)車輛停止時(shí)為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式，對(duì)根據(jù)由駕駛員的踏板操作所產(chǎn)生的電動(dòng)車輛的加減速請(qǐng)求而算出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正。另外，關(guān)于本發(fā)明的俯仰裝置的結(jié)構(gòu)，具有驅(qū)動(dòng)裝置，其算出根據(jù)由駕駛員的踏板操作所產(chǎn)生的電動(dòng)車輛的加減速請(qǐng)求而算出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并將該制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)；轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器，其以使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值在電動(dòng)車輛停止時(shí)成為將所述電動(dòng)車輛相對(duì)于具有坡度的路面保持停止?fàn)顟B(tài)所需要的力換算成驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩而得到的值即行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式，算出對(duì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩修正值，驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)在轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器中算出的轉(zhuǎn)矩修正值進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正，并將修正的轉(zhuǎn)矩作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)。驅(qū)動(dòng)裝置連接有作為用于輸出駕駛員的加減速請(qǐng)求的操作部的加速踏板及制動(dòng)踏板，根據(jù)操作這些踏板所產(chǎn)生的駕駛員的加減速請(qǐng)求算出制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并將制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)。為了進(jìn)行使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值在車輛停止時(shí)與行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩一致那樣的控制，需要算出對(duì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩修正值。算出該修正值的是轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器。將在轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器中算出的轉(zhuǎn)矩修正值輸入到驅(qū)動(dòng)裝置，對(duì)根據(jù)駕駛員的加減速請(qǐng)求而算出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正。另外，行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩能夠由制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與車身慣性等效轉(zhuǎn)矩的差值求出，其中，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)用于供駕駛員輸出加減速請(qǐng)求的加速踏板和制動(dòng)踏板而算出的，車身慣性等效轉(zhuǎn)矩是根據(jù)電動(dòng)車輛的速度的微分值而算出的。電動(dòng)車輛的俯仰控制在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值和行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的合計(jì)的積分值與電動(dòng)車輛的速度一致時(shí)開始修正。并且，將修正后的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)。轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器具有用于算出轉(zhuǎn)矩修正值的修正函數(shù)，以使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值在電動(dòng)車輛停止時(shí)為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式，根據(jù)修正函數(shù)算出轉(zhuǎn)矩修正值。在此，若修正函數(shù)為例如一次函數(shù)，則對(duì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行直線修正，即根據(jù)一次函數(shù)進(jìn)行修正來使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值在車輛停止時(shí)為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩。修正函數(shù)根據(jù)電動(dòng)車輛的重量大小隨著時(shí)間推移的變化而改變。 在電動(dòng)車輛中，車輛重量根據(jù)搭乘者以及載貨量而變化。由于車身的慣性力矩也發(fā)生變化，所以這樣的重量變化導(dǎo)致俯仰運(yùn)動(dòng)的固有振動(dòng)頻率的變化，因此為在進(jìn)行俯仰控制時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的重要狀態(tài)量。特別是在自卸貨車等裝卸用車輛中，可以認(rèn)為頻繁地發(fā)生貨物的裝卸，電動(dòng)車輛的重量隨著時(shí)間推移而變化較大。通過使這樣的電動(dòng)車輛的重量大小的變化反映到計(jì)算轉(zhuǎn)矩修正值時(shí)的修正函數(shù)中，能夠不受電動(dòng)車輛的貨物狀況等影響而進(jìn)行可靠且高精度的控制。另外，修正函數(shù)根據(jù)行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的大小隨著時(shí)間推移的變化而改變。電動(dòng)車輛行駛時(shí)，可以認(rèn)為行駛路面為非平坦的具有坡度的路面，并且隨著行駛該路面坡度發(fā)生變化。由于這樣的坡度變化而使車輛的前后重量分配發(fā)生變化，在懸架的彈簧具有非線性的情況下，由于基于軸載重變化的中立位置的變化而彈簧常數(shù)也發(fā)生變化，隨之俯仰運(yùn)動(dòng)的固有振動(dòng)頻率也發(fā)生變化，所以難以有效地實(shí)現(xiàn)俯仰控制。因此，在此，通過使行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的大小隨著時(shí)間推移的變化反映到計(jì)算轉(zhuǎn)矩修正值的修正函數(shù)中，能夠不受路面坡度的變化等影響而進(jìn)行有效的俯仰控制。另外，修正函數(shù)根據(jù)電動(dòng)車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)的振幅量即俯仰量隨著時(shí)間推移的變化而改變。通過考慮路面坡度的大小來推算懸架的剛性，變更修正函數(shù)已在前說明。另一方面，對(duì)懸架剛性或由于懸架剛性而變化的俯仰振動(dòng)的振幅自身進(jìn)行檢測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的控制。因此，將檢測(cè)俯仰量、變更修正函數(shù)作為特征。另外，轉(zhuǎn)矩修正值根據(jù)俯仰振動(dòng)的振幅大小即俯仰量與根據(jù)電動(dòng)車輛的加速度、車輛重量、以及行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩而算出的目標(biāo)俯仰量的差值而算出，或者根據(jù)俯仰量的時(shí)間微分值與目標(biāo)俯仰量的時(shí)間微分值的差值而算出。示出了在計(jì)算轉(zhuǎn)矩修正值時(shí)，根據(jù)在轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器中預(yù)先規(guī)定的修正函數(shù)而算出的前饋修正的方法，但也可以考慮根據(jù)俯仰量與目標(biāo)俯仰量的差值、或者根據(jù)俯仰量的微分值與目標(biāo)俯仰量的微分值的差值來算出的反饋修正方法。由此，能夠根據(jù)伴隨著時(shí) 間推移而在電動(dòng)車輛中產(chǎn)生的狀態(tài)量的變化對(duì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩修正進(jìn)行適當(dāng)修正。另外，也可以考慮將本發(fā)明的俯仰控制裝置適用于裝載用電動(dòng)車輛。發(fā)明效果本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，在該車輛制動(dòng)時(shí)防止在車輛停止瞬間發(fā)生的減速度的不連續(xù)，從而能夠有效地抑制由點(diǎn)頭的余震產(chǎn)生的俯仰運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。另外，即使由于行駛路面坡度等而使行駛阻力大幅變化，也能夠始終確切地控制制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而在各種行駛狀態(tài)下都能夠確保乘員的乘坐舒適性并提高操作穩(wěn)定性。


圖I是本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置中的實(shí)施例裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是示意地表示車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)的圖。圖3是示意地表示不利用本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置進(jìn)行修正的情況下的控制裝置的輸入輸出信號(hào)的圖。圖4是示意地表示本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置中的控制裝置的輸入輸出信號(hào)的圖。圖5是表示本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置中的處理流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)實(shí)施例說明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。首先，關(guān)于車輛中產(chǎn)生的俯仰運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作，使用圖2進(jìn)行說明。圖2是示意地表示車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)的圖。車身201經(jīng)由前后的懸架裝置205、206分別與前后輪203、204支承結(jié)合。在此，使車身201的重量為m，俯仰運(yùn)動(dòng)中的慣性力矩為I，俯仰運(yùn)動(dòng)的力矩為M，俯仰量為Θ。另夕卜，使懸架裝置相對(duì)于俯仰運(yùn)動(dòng)的剛性為K且阻尼為C，車身201的重心點(diǎn)202的離地距離為h且距前輪203及后輪204的距離分別為If、Ir。若由驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112輸出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為Ta，驅(qū)動(dòng)輪即后輪204的輪胎直徑為rt，則在輪胎不打滑時(shí)車輛的加速度ax為
ax = Ta/m rt(I)在此，認(rèn)為由車輛的加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的前后輪的載荷移動(dòng)量為Ff、Fr。這是因?yàn)榫嗟孛娓叨葹閔的重心點(diǎn)202的前后方向的加速運(yùn)動(dòng)在沿前后僅離開距離If、Ir的點(diǎn)處支承于地面。由此，此時(shí)作用于地面的力即載荷移動(dòng)量Ff、Fr取朝下為正，并表示為Ff = -2axm h/ (lf+lr)(2)Fr = 2axm h/ (lf+lr)(3)若圖中取順時(shí)針為正，則基于該載荷移動(dòng)產(chǎn)生的繞重心點(diǎn)的力矩M為M = -Ff If+Fr Ir(4)·
若將該(4)式代入到先前的(2) (3)式，則繞重心點(diǎn)的力矩M為M = 2m h · ax(5)若考慮靜力平衡，則此時(shí)的俯仰量Θ S為Θ S = M/K = (2m h/K) ax(6)另一方面，基于繞重心點(diǎn)的力矩M所產(chǎn)生的車身201的動(dòng)態(tài)俯仰運(yùn)動(dòng)的傳遞函數(shù)表示為Θ (s)/M(S) = 1/(1 s2+Cs+K)(7)將(5)式代入到(J)式，則考慮到了懸架裝置的動(dòng)態(tài)特性的俯仰量表示為Θ (s) = 2m h/ (I s2+Cs+K) · ax (s)(8)圖3是時(shí)序地表示在平地上以恒定速度行駛的車輛從某時(shí)刻起以恒定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩緊急停止時(shí)的、通過車輛速度、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩、俯仰角來表示的俯仰運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)波形的圖。301、302表示車輛速度，303表示制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，304、305表示俯仰響應(yīng)。此外，關(guān)于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，正值表示驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，負(fù)值表示制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，O表示既不產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。如303所示，當(dāng)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪施加恒定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，車輛速度301如302那樣以固定的斜率減小直至停止。由于在施加恒定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的期間中，俯仰運(yùn)動(dòng)收斂成上述的式(6)所示的量，其結(jié)果為向前傾，即導(dǎo)致點(diǎn)頭。點(diǎn)頭是由于減速產(chǎn)生的車身的旋轉(zhuǎn)力矩而使前輪懸架收縮從而導(dǎo)致車身向前傾的狀態(tài)，是彈簧蓄存了能量的狀態(tài)，該狀態(tài)持續(xù)到車輛停止。接下來，如303所示，車輛停止時(shí)，當(dāng)處于由作用在車輛上的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的減速度突然變?yōu)榱隳菢拥臓顟B(tài)時(shí)，基于上述的點(diǎn)頭所蓄存的彈簧的能量被一下子釋放，如305所示那樣引起彈簧的自由振動(dòng)。這與式(8)的傳遞函數(shù)中的階躍響應(yīng)相同，為緊急停止時(shí)的俯仰運(yùn)動(dòng)。此外，由于此處已說明的公式中不包括懸架臂因驅(qū)動(dòng)反力而受到的力矩的影響，所以在實(shí)際控制中還需要進(jìn)一步考慮這些驅(qū)動(dòng)反力的影響。由于該影響的大小因懸架裝置的形式而差異較大，所以在此省略說明。圖I是本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的電動(dòng)車輛通過前輪101及后輪102來行駛。前輪101及后輪102分別通過懸架103及懸架104以能夠上下擺動(dòng)的方式安裝在車身上。在前輪101上連接有方向盤105，構(gòu)成為通過駕駛員對(duì)方向盤的操作而能夠旋轉(zhuǎn)行駛。在后輪102上機(jī)械地連接有驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112。
加速踏板106及制動(dòng)踏板107為用于輸入駕駛員的加速請(qǐng)求及減速請(qǐng)求的操作部，這些請(qǐng)求輸出被輸入到驅(qū)動(dòng)裝置108。驅(qū)動(dòng)裝置108根據(jù)輸入的、駕駛員的基于踏板操作的加減速請(qǐng)求來算出必要的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并將此作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112?；蛘撸槍?duì)算出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行基于后述的轉(zhuǎn)矩修正值的修正，并將此作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112。驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112能夠根據(jù)輸入的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值進(jìn)行驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)。另一方面，行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)110用于算出行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩，該行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩是將為了使車輛相對(duì)于具有坡度的路面保持停止?fàn)顟B(tài)而應(yīng)當(dāng)施加在電動(dòng)車輛上的力換算成制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩而得到的值。行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩是通過車輛與路面接觸而作用在車輛上的阻力。例如，當(dāng)相對(duì)于上坡路前進(jìn)的車輛停止時(shí)，由于產(chǎn)生向后方牽引車輛那樣的力，所以若不對(duì)車輛施加與該向后方牽引的力平衡那樣的反向力就無法在上坡路上停止。此時(shí)的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以該值取正值。相反地，當(dāng)相對(duì)于下坡路前進(jìn)的車輛停止時(shí)，由于產(chǎn)生向前方牽引車輛那樣的力，所以若不對(duì)車輛施加與該向前方牽引的力平衡那樣的反向力就無法在下坡路上停止。此時(shí)的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以該值取負(fù)值。另外，在大致沒有坡度的路面上，由于停止時(shí)不需要產(chǎn)生制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以可以認(rèn)為該值為O。在本發(fā)明中，在車輛停止時(shí)，以使對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)輸出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值成為由行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)110算出的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行控制。為了進(jìn)行這樣的控制，轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器109通過速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111與后輪102或驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112連接，被輸入通過對(duì)后輪102的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量而檢測(cè)出的車輛速度、以及由行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)110算出的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)這些值算出轉(zhuǎn)矩修正值。·像這樣算出的轉(zhuǎn)矩修正值被輸入到驅(qū)動(dòng)裝置108，與根據(jù)駕駛員的基于踏板操作的加減速請(qǐng)求而算出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相加來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩修正。通過進(jìn)行上述那樣的控制，在車輛停止時(shí)，能夠使對(duì)驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)輸出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩。由此，能夠使車輛緊急停止時(shí)的俯仰運(yùn)動(dòng)在即將停止之前恢復(fù)到中立位置，尤其是，在具有坡度的行駛路面上也能夠?qū)崿F(xiàn)不受該行駛阻力影響的可靠且高精度的控制。此外，由行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)110算出的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩通過根據(jù)駕駛員的基于踏板操作量的電動(dòng)車輛的加減速請(qǐng)求而在驅(qū)動(dòng)裝置108中算出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩(換言之，從驅(qū)動(dòng)裝置108輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值)與車身慣性等效轉(zhuǎn)矩的差值算出，其中，車身慣性等效轉(zhuǎn)矩通過速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111所檢測(cè)出的車輛速度的時(shí)間微分值而求出。電驅(qū)動(dòng)式的車輛的情況下，馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩能夠根據(jù)供給的電流值高精度地檢測(cè)，可以取代由驅(qū)動(dòng)裝置108算出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩而使用。通過與后輪102或驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112連接并測(cè)量后輪102的轉(zhuǎn)速而由速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111檢測(cè)出車速。從由馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩中減去實(shí)際使車身加速所需要的轉(zhuǎn)矩，由此能夠求出行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩，因此，在不追加傳感器的情況下就能夠算出行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩，從而能夠?qū)崿F(xiàn)控制裝置的低成本化。接下來，使用圖4說明本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置中的控制的主要流程。如先前所說明的那樣，緊急停止時(shí)的俯仰運(yùn)動(dòng)的主要原因在于，因點(diǎn)頭而蓄存在懸架中的能量被一下子釋放由此引發(fā)彈簧的自由振動(dòng)。因此，為了避免彈簧自由振動(dòng)，需要使基于點(diǎn)頭的懸架位置在車輛停止前恢復(fù)到中立位置。在本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置中，通過在即將停止之前平穩(wěn)地降低制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，能夠抑制加速度急劇變動(dòng)、減輕俯仰運(yùn)動(dòng)。圖4示出了此時(shí)的俯仰運(yùn)動(dòng)的具體響應(yīng)波形。在圖4中示出了在上坡行駛路面上的例子。401 403表示車輛速度，404 407表示作用在車輛上的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，408表示俯仰響應(yīng)。另外，410為控制開始定時(shí)，411為控制結(jié)束、車輛停止的定時(shí)。在上坡路面上，為了以恒定速度401爬坡行駛，駕駛員踩住加速踏板106來輸出與行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩404。當(dāng)駕駛員操作制動(dòng)踏板107而如405所示那樣對(duì)驅(qū)動(dòng)輪施加恒定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，車 輛速度與上述俯仰運(yùn)動(dòng)的說明同樣地如402那樣以固定的斜率減小。此時(shí)的俯仰運(yùn)動(dòng)在施加恒定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的期間中弓丨起與其減速度對(duì)應(yīng)的量的向前傾，即點(diǎn)頭。此時(shí)，若在車輛速度變?yōu)榱?、車輛停止的定時(shí)411的時(shí)刻如406那樣控制制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩而使制動(dòng)轉(zhuǎn)矩成為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩，則由于俯仰運(yùn)動(dòng)的大小也恢復(fù)到中立位置，所以不會(huì)引起停止后的回?cái)[振動(dòng)。由此，進(jìn)行如下控制從控制開始定時(shí)410起，在轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器109中算出轉(zhuǎn)矩修正值，并對(duì)根據(jù)駕駛員的加速請(qǐng)求及減速請(qǐng)求而算出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正，使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值在電動(dòng)車輛停止時(shí)成為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩，從而能夠有效地進(jìn)行俯仰運(yùn)動(dòng)的控制。通過這樣的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的控制，能夠使俯仰運(yùn)動(dòng)的大小也隨之減小，并且車輛速度如403那樣隨著停止之前的時(shí)間推移而逐漸接近于零。在此，在停止時(shí)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值與行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩不一致的情況下，車輛在其速度為零后也加速、或從坡道滑落等而在加速度中產(chǎn)生不連續(xù)，導(dǎo)致產(chǎn)生回?cái)[振動(dòng)。此外，本實(shí)施例中的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩可適用后述的第2實(shí)施例所記載的控制開始時(shí)相對(duì)于電動(dòng)車輛行駛的坡道路面的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩。如上所述，在本發(fā)明中，根據(jù)由行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)110算出的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器109算出轉(zhuǎn)矩修正值，在驅(qū)動(dòng)裝置108中根據(jù)轉(zhuǎn)矩修正值進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正，并將此作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112。由此，能夠使車輛緊急停止時(shí)的俯仰運(yùn)動(dòng)在即將停止之前恢復(fù)到中立位置，尤其是在具有坡度的行駛路面上也能夠?qū)崿F(xiàn)不受該行駛阻力影響的可靠且高精度的控制。接下來，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。在第I實(shí)施方式中沒有對(duì)轉(zhuǎn)矩修正值的具體算出方法進(jìn)行說明，而在本實(shí)施方式中，作為轉(zhuǎn)矩修正值Trev，根據(jù)預(yù)先提供的修正函數(shù)f(t)來修正驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在此，為簡(jiǎn)單起見，以與上述的圖4的406相當(dāng)?shù)幕谝淮魏瘮?shù)的直線修正為例進(jìn)行說明。圖5是表示本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置中的處理流程的圖。如圖5所示，首先，在步驟SOl中，轉(zhuǎn)矩修正計(jì)算器109對(duì)車輛狀態(tài)量、例如基于駕駛員的制動(dòng)踏板107的操作量、在速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111中測(cè)量出的車輛速度、輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值等進(jìn)行確認(rèn)。然后，在步驟S02中，對(duì)車輛是否為即將停止之前的狀態(tài)、且是否為應(yīng)當(dāng)進(jìn)行俯仰控制的狀態(tài)的條件進(jìn)行判斷。若不符合控制條件，則返回到步驟S01，若符合控制條件則進(jìn)入到步驟S03。在步驟S03中，對(duì)在速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111中測(cè)量出的車輛速度V及從驅(qū)動(dòng)裝置108輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值T進(jìn)行確認(rèn)。然后，在步驟S04中，對(duì)是否為控制開始定時(shí)進(jìn)行判定。若判斷已為控制開始定時(shí)，則進(jìn)入到步驟S05。 另一方面，若不為控制開始定時(shí)，則返回到步驟SOl并再次確認(rèn)車輛狀態(tài)。在該步驟S04中，控制開始定時(shí)的具體判斷方法如下所述。判斷時(shí)使輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值TO為初始值，根據(jù)修正函數(shù)f(t)對(duì)最終修正成為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩Tresist的情況下的車輛的減速度進(jìn)行積分。此夕卜，減速度用減速轉(zhuǎn)矩除以輪胎半徑rt和車輛重量m來求出。SP，計(jì)算控制開始后的減速量V cont = / {(T0+f (t) -Tresist) /rt/m} dt(9)并與在速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111中測(cè)量出的當(dāng)前的車輛速度V進(jìn)行比較。此時(shí)，在V ( V cont的情況下，判斷成基于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩修正的車輛速度的最終值為零、即判斷成車輛正停止，并開始控制。例如，若如圖4所示那樣對(duì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值進(jìn)行直線修正，即根據(jù)一次函數(shù)進(jìn)行修正，則上述的f(t)能夠表示為Trev (t) = Δ T · t(10)在此，AT為修正函數(shù)的斜率。若在t cont期間進(jìn)行該修正，則當(dāng)將行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩設(shè)為Tresist時(shí)，必須為ΔΤ · t cont = T0+Tresist(11)所以式(9)的積分在從O到t cont的區(qū)間中，為vcont= (T0+Tresist) 2/ (2 · m · rt · Δ T)(12)根據(jù)該式算出控制開始定時(shí)的速度即可。若通過該判定判斷為控制開始定時(shí)，則在步驟S05中將轉(zhuǎn)矩修正值Trev輸出到驅(qū)動(dòng)裝置108。在此，若在控制開始定時(shí)使t = O，則轉(zhuǎn)矩修正值Trev為Trev = f (t)(13)在先前的一次函數(shù)修正的情況下，將由Trev = Δ T · t(14)表示的修正值輸出到驅(qū)動(dòng)裝置108。在步驟S06中，使時(shí)間t增加控制周期的量，在步驟S07中，在控制期間結(jié)束、例如t ^ t cont或車輛停止的情況下，結(jié)束該循環(huán)并結(jié)束處理。如上所述，在本發(fā)明中，作為轉(zhuǎn)矩修正值，能夠根據(jù)預(yù)先提供的修正函數(shù)修正制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在說明中的例子中，作為修正函數(shù)示出了一次函數(shù)的情況，但也能夠例如根據(jù)懸架的運(yùn)動(dòng)力學(xué)而預(yù)先準(zhǔn)備最佳修正曲線并根據(jù)該修正曲線進(jìn)行控制。另外，優(yōu)選進(jìn)行如下控制的函數(shù)車輛停止時(shí)，輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值逐漸成為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩。而且，優(yōu)選修正函數(shù)的變化率為，不用說充分低于驅(qū)動(dòng)裝置108以及驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112的頻率特性，也低于由轉(zhuǎn)矩變動(dòng)引起的車身的俯仰運(yùn)動(dòng)的頻率特性，并且在停止距離的延長(zhǎng)等影響被允許的范圍內(nèi)盡可能地為平緩的變化?；谶@樣的修正函數(shù)控制制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而能夠?qū)崿F(xiàn)控制裝置的高性能化、高可靠度化。由此，通過行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)110算出的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩被用作轉(zhuǎn)矩修正計(jì)算器109的控制目標(biāo)值，同樣地，由速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111檢測(cè)出的車輛速度被輸入到轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器109，并被用作用于確定控制開始定時(shí)410的數(shù)據(jù)，由此，能夠以使輸出到驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)112的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值成為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行控制。接下來，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性，一般的車輛在懸架裝置中使用了非線性彈簧。此時(shí)，上述式中的懸架裝置的剛性K 一般為車輛重量m的函數(shù)。也就是說，若車輛重量m發(fā)生變化，則懸架裝置的撓曲量也非線性地變化，俯仰剛性也發(fā)生變化，由此，俯仰運(yùn) 動(dòng)的固有振動(dòng)頻率也發(fā)生變化。另外，由于伴隨著搭乘者以及貨物的重量變化，重心位置也發(fā)生變化，加上先前的懸架撓曲量的變化，重心高h(yuǎn)也變化較大。從上所述，在俯仰控制裝置中還需要在考慮重量變化以及路面坡度等方面后進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在本發(fā)明中，具有設(shè)置在前輪101及后輪102附近的車輛重量判定機(jī)構(gòu)113及114。車輛重量判定機(jī)構(gòu)113及114對(duì)例如車輛的懸架裝置103及104的使用行程傳感器等而得到懸架變位取與已知懸架彈簧常數(shù)的積，由此算出車輛重量。另外，通過設(shè)置在液壓式懸架裝置中的壓力傳感器來計(jì)算各輪的輪載荷，并取與上述車輛重量的合計(jì)，由此能夠判斷包括搭乘者和貨物等在內(nèi)的車輛總重量。關(guān)于其他方法，還可以測(cè)量車身與地面的距離、使用安裝在車身或懸架裝置的載荷指示部分上的應(yīng)變傳感器等，而不限制該重量判定的方法。根據(jù)通過該車輛重量判定機(jī)構(gòu)而得到的車輛重量信息，對(duì)在第2實(shí)施方式中說明的修正函數(shù)f(t)進(jìn)行適當(dāng)變更、調(diào)整。由此，在車輛重量發(fā)生變化的情況下也能夠算出適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩修正值。具體而言，從上述式(8)的傳遞函數(shù)也可得知，俯仰運(yùn)動(dòng)的固有振動(dòng)頻率與車身慣性力矩成比例，與俯仰剛性成反比，所以，若不將車身重量變化確切地反映給控制裝置則無法實(shí)現(xiàn)有效的俯仰控制。因此，對(duì)先前的第2實(shí)施方式所說明的修正函數(shù)f(t)的相對(duì)于時(shí)間推移的變化量與固有振動(dòng)頻率相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。若修正函數(shù)f(t)為基于一次函數(shù)的直線修正，則使式(10)的AT與俯仰運(yùn)動(dòng)的固有振動(dòng)頻率相應(yīng)地進(jìn)行增減。例如，可以認(rèn)為預(yù)先算出車輛重量與俯仰運(yùn)動(dòng)的固有振動(dòng)頻率的關(guān)系，若與由判斷得到的車輛重量對(duì)應(yīng)的固有振動(dòng)頻率較高，則俯仰運(yùn)動(dòng)變化急劇而Λ T較大，相反地，若固有振動(dòng)頻率較低則俯仰運(yùn)動(dòng)變化緩慢，所以與其相應(yīng)地Λ T較小，修正函數(shù)也比較平緩。在進(jìn)行使用了更為復(fù)雜的修正函數(shù)或圖表的修正的情況下，也能夠取代修正函數(shù)f(t)的t而取為t' = At · t，從而也能夠在固有振動(dòng)頻率高的情況下使At大于I而使修正函數(shù)的變化加快，在固有振動(dòng)頻率低的情況下使At小于I而使修正函數(shù)的變化減慢。與第2實(shí)施方式同樣地，使用圖5來說明本實(shí)施方式的處理流程，在步驟SOl的車輛狀態(tài)量確認(rèn)的處理中，通過上述的判定方法來確認(rèn)在車輛重量判定機(jī)構(gòu)中得到的車輛重量，使用該車輛重量對(duì)步驟S04及步驟S05中的修正函數(shù)運(yùn)算的函數(shù)進(jìn)行調(diào)整。像這樣，在本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置中，作為適于運(yùn)輸機(jī)械的發(fā)明，能夠使用車輛重量判定機(jī)構(gòu)將伴隨著車輛重量變化的俯仰 運(yùn)動(dòng)的固有振動(dòng)頻率反映在控制中，尤其是，能夠?qū)崿F(xiàn)不受因貨物的重量變化而車重大幅變化的貨車等的裝載狀況等影響的可靠且高精度的控制。接下來，說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，根據(jù)行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的大小對(duì)修正函數(shù)f(t)進(jìn)行適當(dāng)變更、調(diào)整，從而在車輛行駛路面的坡度等發(fā)生變化的情況下也能夠算出確切的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩修正值。由于車輛所處的坡度的變化，車輛的前后重量分配也發(fā)生變化，但在懸架的彈簧具有非線性的情況下，前后懸架的彈簧常數(shù)也發(fā)生變化，從而俯仰剛性發(fā)生變化。由此，如上所述，由于俯仰運(yùn)動(dòng)的固有振動(dòng)頻率也與俯仰剛性成反比地發(fā)生變化，所以，若不將路面坡度的變化確切地反映到控制裝置中則無法實(shí)現(xiàn)有效的俯仰控制。因此，如先前的實(shí)施方式所說明的那樣，對(duì)修正函數(shù)f(t)的相對(duì)于時(shí)間推移的變化量的大小與固有振動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。例如，預(yù)先算出行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩與俯仰運(yùn)動(dòng)的固有振動(dòng)頻率的關(guān)系，若與算出的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的固有振動(dòng)頻率較高，則俯仰運(yùn)動(dòng)變化急劇而使修正函數(shù)f(t)的變化加快。相反地，可以認(rèn)為，若固有振動(dòng)頻率較低則俯仰運(yùn)動(dòng)變化緩慢，從而使修正函數(shù)f(t)的變化減緩。像這樣，在本發(fā)明的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置中，通過將使用行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)算出的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩，即路面坡度的變化反映在控制中，成為在坡度路面上也能夠維持良好的控制性能的發(fā)明。接下來，說明本發(fā)明的第5實(shí)施方式。在上述的實(shí)施方式中，示出了根據(jù)行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩所表示的路面坡度的大小來推算懸架的俯仰剛性并將其反映在控制中的想法。另一方面，對(duì)懸架剛性或由于懸架剛性而變化的俯仰振動(dòng)的振幅自身進(jìn)行檢測(cè)也能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高精度的控制。因此，在本實(shí)施方式中，示出了根據(jù)通過用于檢測(cè)懸架的俯仰大小的俯仰量檢測(cè)機(jī)構(gòu)115、116而得到的俯仰量來變更修正函數(shù)f(t)的方式。由于俯仰運(yùn)動(dòng)是由車身的前后方向的加減速所引起的，所以根據(jù)速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111所測(cè)量出的車輛速度的時(shí)間微分值算出車輛加速度，從而能夠求出由俯仰量除以車輛加速度而得到的俯仰響應(yīng)增益。該俯仰響應(yīng)增益為式(6)右邊的ax的系數(shù)，由于與俯仰剛性成反比，所以可以認(rèn)為若俯仰響應(yīng)增益較大則俯仰振動(dòng)的固有振動(dòng)頻率低，變化緩慢。因此，也可以在使用該俯仰響應(yīng)增益且增益較大的情況下，使修正函數(shù)f (t)的變化以減緩的方式變化。由此，能夠根據(jù)俯仰剛性對(duì)修正函數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正，從而能夠?qū)崿F(xiàn)控制裝置的進(jìn)
一步高精度化。接下來，說明本發(fā)明的第6實(shí)施方式。在上述的各實(shí)施方式中，示出了對(duì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正使用了預(yù)先規(guī)定的修正函數(shù)來進(jìn)行前饋修正的方法。另一方面，在本實(shí)施例中，根據(jù)例如用于算出包含行駛路面的坡度在內(nèi)的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)110中的行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩、作為速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111的檢測(cè)值即車輛速度的時(shí)間微分值的車輛加速度、以及電動(dòng)車輛的車輛重量來算出對(duì)車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)狀態(tài)量進(jìn)行預(yù)測(cè)的目標(biāo)俯仰量。
也可以考慮反饋的修正方法，即通過該目標(biāo)值與俯仰量檢測(cè)機(jī)構(gòu)115及116檢測(cè)出的俯仰振動(dòng)的實(shí)際振幅大小即俯仰量的差值來確定轉(zhuǎn)矩修正值?；蛘撸€可以使用目標(biāo)值和俯仰量各自的時(shí)間微分值即俯仰速度的差值來進(jìn)行反饋修正。另外，還可以考慮通過組合上述的基于修正函數(shù)的前饋控制，利用反饋修正對(duì)干擾產(chǎn)生的誤差量進(jìn)行補(bǔ)償。由此，能夠使上述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩修正與實(shí)際狀況相應(yīng)地進(jìn)行適當(dāng)修正，從而能夠?qū)崿F(xiàn)控制裝置的魯棒(robust)化。接下來，說明本發(fā)明的第7實(shí)施方式。在本發(fā)明的俯仰控制裝置中，為了進(jìn)行即將停止之前的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正，存在雖然只有少量、但由于修正內(nèi)容而致使停車距離延長(zhǎng)的情況。但是，為了在需要緊急停止的狀況下避免這樣的事態(tài)，考慮使可靠的車輛停止優(yōu)先于振動(dòng)抑制而終止制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正的方法。因此，在通過安裝在方向盤105、加速踏板106及制動(dòng)踏板107上的駕駛操作量檢測(cè)機(jī)構(gòu)118來檢測(cè)駕駛員的操作狀況時(shí)，在方向盤的操舵量和操舵速度大于預(yù)先設(shè)定的值的情況下，進(jìn)行緊急回避操作。另一方面，在踏板操作量和操作速度大于預(yù)先設(shè)定的值、且在檢測(cè)到緊急制動(dòng)操作的情況下，判斷成駕駛員進(jìn)行了緊急回避動(dòng)作而中止制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正。另外，還存在通過前方障礙物檢測(cè)機(jī)構(gòu)117來檢測(cè)前方障礙物的情況。對(duì)于前方障礙物檢測(cè)機(jī)構(gòu)117，存在例如將激光、毫米波、超聲波等照射到前方并檢測(cè)其反射波、使用照相機(jī)檢測(cè)前方的障礙物圖像等方法。根據(jù)這樣的方法，在檢測(cè)出車輛前方具有某障礙物的情況下，判斷成需要緊急制動(dòng)而中止制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正。由此，能夠使制動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大化并縮短制動(dòng)距離，能夠抑制控制對(duì)緊急制動(dòng)的影響，從而能夠提高控制裝置的安全性。接下來，說明本發(fā)明的第8實(shí)施方式。在例如自卸貨車等裝卸用電動(dòng)車輛中，在車輛的減速中所使用的再生轉(zhuǎn)矩與車輛重量相比較小，車輛停止時(shí)的制動(dòng)踏板操作通常進(jìn)行最大操作。由此，像這樣，在制動(dòng)踏板107的操作量持續(xù)維持最大量的情況下，能夠判斷成用于車輛停止的制動(dòng)操作，從而能夠作出不是用于速度調(diào)整的輕微制動(dòng)操作的判斷。因此，在本實(shí)施方式中，與上述的實(shí)施方式同樣地，通過安裝在制動(dòng)踏板107上的駕駛操作量檢測(cè)機(jī)構(gòu)118來檢測(cè)駕駛員的操作狀況。而且，在檢測(cè)到制動(dòng)踏板操作量在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間以上持續(xù)最大操作量的情況下，判斷成車輛停止的請(qǐng)求，并實(shí)施制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正。由此，能夠分離開速度調(diào)整的狀況和車輛停止的狀況，從而能夠提高控制裝置的操作性。接下來，說明本發(fā)明的第9實(shí)施方式。關(guān)于車輛停止時(shí)的制動(dòng)踏板的操作，首先以能夠得到期望的車輛減速度的方式進(jìn) 行踏板操作，然后，在即將停止之前多由駕駛員通過稍稍松開踏板而經(jīng)驗(yàn)性地進(jìn)行要抑制俯仰振動(dòng)的操作。但是，在大型裝載用電動(dòng)車輛等中，難以進(jìn)行基于人的微妙的操作，從而多發(fā)生俯仰振動(dòng)。因此，在檢測(cè)到制動(dòng)踏板107的操作量在車輛即將停止之前減緩的情況下能夠判斷駕駛員具有想要抑制俯仰振動(dòng)的請(qǐng)求。因此，在本實(shí)施方式中，與上述的實(shí)施方式同樣地，通過安裝在制動(dòng)踏板107上的駕駛操作量檢測(cè)機(jī)構(gòu)118來檢測(cè)駕駛員的操作狀況。而且，在檢測(cè)到制動(dòng)踏板操作量以預(yù)先設(shè)定的速度以下減小的情況下，判斷為車輛停止時(shí)的俯仰振動(dòng)抑制的請(qǐng)求，并實(shí)施上述的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正。由此，不要求駕駛員具有高技能，能夠在駕駛員想要進(jìn)行俯仰抑制時(shí)抑制俯仰振動(dòng)，從而能夠提高控制裝置的操作性。接下來，說明本發(fā)明的第10實(shí)施方式。在自卸貨車等裝卸用電動(dòng)車輛中，存在如下情況為了進(jìn)行貨物裝載等情況下的停止位置調(diào)整，駕駛員慢速前進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行位置確認(rèn)，在停止位置進(jìn)行制動(dòng)操作。在這樣的情況下，可以認(rèn)為由于行駛速度低而俯仰振動(dòng)的發(fā)生量也較小，所以，抑制了制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正、使制動(dòng)力最大化更能提高操作性。因此，在本實(shí)施方式中，通過車輛速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)111檢測(cè)、監(jiān)視車輛的速度，在以預(yù)先設(shè)定的速度以下進(jìn)行了制動(dòng)踏板操作的情況下，判斷成用于停止位置調(diào)整的行駛，并抑制上述的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正。由此，像車輛的停止位置的微調(diào)整時(shí)等那樣，能夠與駕駛員請(qǐng)求即時(shí)停止無關(guān)地抑制進(jìn)行不必要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的減少，從而能夠提高控制裝置的操作性。以上，根據(jù)實(shí)施例說明了用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，但本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施例，不脫離發(fā)明主旨范圍的設(shè)計(jì)變更等也包含在本發(fā)明之內(nèi)。附圖標(biāo)記說明101、203 前輪102、204 后輪103、104、205、206 懸架裝置105 方向盤106 加速踏板
107 制動(dòng)踏板108 驅(qū)動(dòng)裝置109 轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器110 行駛阻力計(jì)算機(jī)構(gòu)111 速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)112 驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)113、114 車輛重量判斷機(jī)構(gòu)115、116 俯仰量檢測(cè)機(jī)構(gòu) 117 前方障礙物檢測(cè)機(jī)構(gòu)118 駕駛操作量檢測(cè)機(jī)構(gòu)201 車身202 重心點(diǎn)301、302 車輛速度303、404 407 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩304、305、408 411 俯仰響應(yīng)401 403 車輛速度
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，進(jìn)行抑制所述電動(dòng)車輛的姿勢(shì)變化的控制，所述電動(dòng)車輛的姿勢(shì)變化是由通過驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)進(jìn)行加減速的所述電動(dòng)車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，其特征在于，具有 驅(qū)動(dòng)裝置，其根據(jù)所述電動(dòng)車輛的加減速請(qǐng)求算出制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并將該制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到所述驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)；和 轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器，其以使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式，算出對(duì)所述制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩修正值，其中，所述行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩為在所述電動(dòng)車輛停止時(shí)將用于使所述電動(dòng)車輛相對(duì)于具有坡度的路面保持停止?fàn)顟B(tài)所需要的力換算成所述驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩而得到的值， 所述驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)在所述轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器中算出的轉(zhuǎn)矩修正值來進(jìn)行所述制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正，并將修正后的轉(zhuǎn)矩作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到所述驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)。
2.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，其特征在于， 所述行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩根據(jù)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與車身慣性等效轉(zhuǎn)矩的差值而求出，其中，所述制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩根據(jù)由駕駛員的踏板操作量所產(chǎn)生的所述電動(dòng)車輛的加減速請(qǐng)求而算出，所述車身慣性等效轉(zhuǎn)矩根據(jù)所述電動(dòng)車輛的速度即車輛速度的時(shí)間微分值而算出。
3.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，其特征在于， 假定進(jìn)行了所述制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正并將修正后的轉(zhuǎn)矩作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到了所述驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)，算出所述電動(dòng)車輛的減速度的時(shí)間積分值，當(dāng)所述減速度的時(shí)間積分值與所述電動(dòng)車輛的速度一致時(shí)，實(shí)際開始所述制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正，并將修正后的轉(zhuǎn)矩作為制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出到所述驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)。
4.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)矩修正值計(jì)算器具有用于算出所述轉(zhuǎn)矩修正值的修正函數(shù)，以使所述制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值在所述電動(dòng)車輛停止時(shí)為所述行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式根據(jù)所述修正函數(shù)算出轉(zhuǎn)矩修正值。
5.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)矩修正值根據(jù)俯仰振動(dòng)的振幅大小即俯仰量與根據(jù)所述電動(dòng)車輛的加速度、車輛重量、以及行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩而算出的目標(biāo)俯仰量的差值而算出，或者根據(jù)所述俯仰量的時(shí)間微分值與所述目標(biāo)俯仰量的時(shí)間微分值的差值而算出。
6.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，其特征在于， 所述修正函數(shù)與所述電動(dòng)車輛的重量大小隨著時(shí)間推移的變化而相應(yīng)地改變。
7.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，其特征在于， 所述修正函數(shù)與所述行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩大小隨著時(shí)間推移的變化而相應(yīng)地改變。
8.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，其特征在于， 所述修正函數(shù)與所述電動(dòng)車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)的振幅量即俯仰量隨著時(shí)間推移的變化而相應(yīng)地改變。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置，為了抑制車輛制動(dòng)時(shí)由俯仰運(yùn)動(dòng)引起的姿勢(shì)變化而適當(dāng)?shù)乜刂栖囕v的制動(dòng)力，從而防止在車輛停止瞬間產(chǎn)生的減速度的不連續(xù)，良好地控制車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)，并且即使因路面坡度而行駛阻力的大幅變化、以及由于駕駛員及貨物的增減而使車輛重量大幅變化，也能夠確保乘員的乘坐舒適性并提高操作穩(wěn)定性。電動(dòng)車輛的俯仰控制裝置進(jìn)行抑制由電動(dòng)車輛的俯仰運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)車輛的姿勢(shì)變化的控制，以在電動(dòng)車輛停止時(shí)使對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)輸出的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值為行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行控制，行駛阻力等效轉(zhuǎn)矩是將電動(dòng)車輛相對(duì)于具有坡度的路面保持停止?fàn)顟B(tài)所需要的力換算成驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩而得到的值。
文檔編號(hào)B60L15/20GK102933421SQ20118002873
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者一野瀨昌則, 安田知彥, 佐藤隆之 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社