CN111038206A 车辆用侧倾振动减振控制装置及其目标侧倾力矩运算方法 （丰田自动车株式会社）

车辆用侧倾振动减振控制装置及其目标侧本发明提供车辆用侧倾振动减振控制装置积分值与等效侧倾刚性之积的和作为应该向所运动引起的车轮的横力而产生的绕着簧上的重2将由所述侧倾角加速度检测装置检测到的所述侧倾角加速度与所述侧倾惯性力矩之积分值与所述等效侧倾刚性之积的和作为应该向所述车身将因由侧倾运动引起的车轮的横力而产生的绕着簧上的重心的侧倾力矩作为校正侧基于利用所述校正侧倾力矩对所述控制侧倾力矩进行校正而得到的值来运算目标侧所述致动器包括与所述车轮的前轮及所述车轮的后轮的至少一方对应地设置的主动所述致动器包括与所述车轮的前轮及所述车轮的后轮的至少一方对应地设置的主动3利用所述电子控制单元，将由所述侧倾角加速述侧倾角加速度的二次积分值与所述等效侧倾刚性之积的和作为应该向所述车身施加的利用所述电子控制单元，将因由侧倾运动引起利用所述电子控制单元，基于利用所述校正4[0002]作为车辆的减振控制装置，进行基于天钩(skyhook)控制的减振的减振控制装置由具有负的衰减系数的假想的阻尼器而被天钩的车辆的单轮模型来控制由主动悬架装置控制装置的一例例如记载于本申请的申请人的申请所涉及的下述的日本特开2016-[0006]本发明提供一种能够对车身的侧倾振动有效地进行减振的侧倾振动减振控制装二次积分值与所述等效侧倾刚性之积的和作为应该向所述车身施加的控制侧倾力矩而运5次积分值及校正侧倾力矩将相同高通滤波应用至少2次的相同次数的方式，对侧倾角加速6[0024]本发明的第二方案涉及车辆用侧倾振动减振控制装置的目标侧倾力矩运算矩成为目标侧倾力矩的方式控制所述致动器。所述目标侧倾力矩运算方法包括如下步骤：速度的二次积分值与所述等效侧倾刚性之积的和作为应该向所述车身施加的控制侧倾力侧倾力矩对所述控制侧倾力矩进行校正而得到的值来运算7[0029]图1是示出应用于主动悬架与各车轮对应地设置的车辆的本发明的第一实施方式[0034]图6是关于车速为20km/h的情况示出由路面输入引起的簧上的侧倾角加速度与频[0035]图7是关于车速为80km/h的情况示出由路面输入引起的簧上的侧倾角加速度与频[0036]图8是示出应用于具有前主动稳定器及后主动稳定器的车辆的本发明的第二实施[0038]图10是示出应用于轮毂电机装入于各车轮的车辆的本发明的第三实施方式的侧[0040]图12是示出应用于搭载有前轮及后轮的主动转向装置的车辆的本发明的第四实[0044]图16是示出在与本发明的实施方式的减振控制装置相关联的减振控制装置的减[0045]图17是示出在本发明的实施方式的减振控制装置的侧倾振动的减振控制中使用[0046]图18是示出在本发明的实施方式的减振控制装置的侧倾振动的减振控制中使用[0053]图16示出了在与本发明的实施方式的减振控制装置相关联的上下振动的减振控8下102与簧上104之间设置有传统的悬架的弹簧106及阻尼器108。在簧上104与其上方的架[0069]从上述式(7)及(8)的比较可知，根据图16所示的天钩装置118，能够减小上述式9sh[0076]为了基于以上的想法来对簧上的上下振动进行减振，需要知道簧上的上度的一次积分值及二次积分值分别作为簧上的上下速[0077]在将检测到的簧上的上下加速度的一次积分值及二次积分值分别作为簧上的上[0088]考虑通过将上述上下振动的减振控制的思想应用于侧倾振动的减振来对侧倾振[0090]图17及图18分别示出了在本发明的实施方式的减振控制装置的侧倾振动的减振104的绕着侧倾中心128的侧倾角设为将簧下102的侧倾角设为p1o将车辆侧倾力矩。MxFy是因车辆103的横力Fy而产生的侧倾力矩hsFy。横力Fy是全部车轮的横力之[0099]根据上述式(17)～(平方及簧上104的侧倾角加速度ps2之积利用一阶延迟滤波器进行处理而得到的值。一阶延迟滤波器的时间常数是将车速V除以车轮的标准化转弯力C及重力加速度g之积[0106]为了与基于前述的上下振动的减振控制的上下振动的减振同样地对簧上104的侧倾振动良好地进行减振，需要不使车辆103的侧倾运动的动特性变化而对侧倾振动进行减于前述的上下振动的减振控制的上下振动的减振同样地对簧上104的侧倾振动良好地进行积分值及二次积分值分别作为侧倾角速度ps及侧倾角来运算。[0112]在将侧倾角加速度的一次积分值及二次积分值分别作为簧上104的侧倾角速度及[0113]若将作用于侧倾角加速度、侧倾角速度及侧倾角的各自的传递函数分别设为Dr2[0127]由上述式(23)表示的一阶延迟滤波器的增益根据簧上104的侧倾角加速度的示的映射或函数，基于侧倾角速度ps的频率来增益G4。而且，侧倾力矩MxFy按照下述述的式(32)，作为增益G5与簧上104的侧倾角加速度之积与增益G6与侧倾角速度tps之[0135]如图1所示，第一实施方式的侧倾振动减振控制装置10应用于作为产生向车身16有作为转向轮的左右的前轮12FL及12FR和作为非转向轮的左右的后轮12RL及12RR。而且，车辆14具有将前轮12FL及12FR从车身16悬架的前轮悬架18FL及18FR和分别将后轮12RL及[0137]前轮12FL及12FR分别由车轮支撑构件22FL及22FR支撑为能够绕着旋转轴线(未图端处连结于车轮支撑构件22FL及22FR。悬架弹簧26FL及26FR分别经由冲击吸收器24FL及24FL及悬架弹簧26FL配设于车身16与车轮支撑构件22FL或悬架臂20FL之间，冲击吸收器24FR及悬架弹簧26FR配设于车身16与车轮支撑构吸收器24FL～24RR及悬架弹簧26FL～26RR等协同配合而构成了主动悬架。需要说明的是，车轮致动器28FL～28RR只要能够通过由作为电子控制单元的电子控制装置30控制而产生[0145]需要说明的是，侧倾角加速度传感器32可以具有本技术领域中公知的任意的结速度传感器。若将重心与左右的上下加速度传感器之间的车辆横向的距离分别设为t1及的控制程序来运算控制侧倾力矩Mxc及用于校正控制侧倾力矩Mxc的校正侧倾力矩Mxa。电子控制装置30通过利用校正侧倾力矩Mxa对控制侧倾力矩Mxc进行校正来运算目标侧倾力需要说明的是，基于图2所示的流程图的控制在未图示的点火开关为接通时由电子控制装[0157]在该情况下，目标产生力Fzj可以通过下述的要领来运算。将分别由车轮致动器[0163]在步骤600中，以使车轮致动器28FL～28RR的产生力Fj分别成为对应的目标产生高通滤波来运算2次高通滤波处理后的侧倾角速度需要说明的是，对侧倾角速度phhphh[0174]在步骤245中，通过对侧倾角应用1次与上述步骤205中的高通滤波相同的高[0175]在步骤250中，通过对侧倾角应用与上述步骤210中的低通滤波相同的低通并且应用1次相同低通滤波。而且，通过对应用高通滤波及低通滤波而得到的侧倾角加速[0186]通过对三个控制侧倾力矩Mxc1～Mxc3之和乘以控制增益的系数-α来运算目标侧[0190]图6及图7分别是关于车速是20km/h及80km/h的情况示出由路面输入引起的簧上虚线表示不进行侧倾振动的减振的情况(比较例1)，单点划线表示在本发明的实施方式中俯仰力矩Myc，控制跳动力Fzc及控制扭曲力Fwc分别设定为姿势控制的目标值来运算控制力F，能够将车辆的俯仰、跳动及扭曲的姿势控制成目标姿势并对簧上的侧倾振动进行减[0195]如图8所示，第二实施方式应用于具有作为产生向车身16施加的侧倾力矩的致动[0196]主动稳定器36具有在车辆14的横向上互相同轴整合而延伸的一对扭力杆部分杆部分36TL及36TR分别经由未图示的托架而以能够绕着自身的轴线旋转的方式支撑于未胶衬套装置等而连结于左右前轮12FL及12FR的悬架臂这样的前轮悬架18FL及18FR或车轮杆部分38TL及38TR分别经由未图示的托架而以能够绕着自身的轴线旋转的方式支撑于未胶衬套装置等而连结于左右后轮12RL及12RR的悬架臂这样的后轮悬架18RL及18RR或车轮[0201]主动稳定器36及38的致动器40F及40R通过由电子控制装置30控制相对于电动机[0202]电子控制装置30与第一实施方式同样地运算目标侧倾力矩Mxt，基于目标侧倾力矩Mxt来运算用于将与其对应的侧倾力矩向车辆14施加的致动器40F及40R的目标相对旋转[0205]在步骤520中，将主动稳定器36及38的侧倾力矩的分配比设为Rsf(0以上且1以下特性变化另外不需要簧下的侧倾角pl的检测而对簧上的侧倾振动进行减振。主动稳定器38且仅在与前轮12FL及12FR或后轮12RL及12RR对应的位置处向簧上施加侧倾施加的侧倾力矩的致动器发挥功能的轮毂电机44FL～44RR装入于各车轮的车辆14。前轮12FL及12FR分别通过从装入于车轮支撑构件22FL及22FR的轮毂电机44FL及44FR经由图1中通过从装入于车轮支撑构件22RL及22RR的轮毂电机44RL及44RR经由图1中未示出的减速装~44RR的再生制动而发电产生的电力经由驱动电路而充入蓄电池。冲的几何结构。另一方面，左后轮12RL及右后轮12RR的瞬间旋转中心分别相对于左后轮连结左右的后轮12RL及12RR的瞬间旋转中心与接地点的线段相对于水平方向所成的角度前后力Fxrl及Fxrr是驱动力时，车身16从左右的后轮12RL及12RR接受向上的力Fxrltanθr及。[0225]对电子控制装置30输入表示由侧倾角加速度传感器32检测到的车身16的侧倾角[0226]在轮毂电机44FL～44RR分别内置有检测对应的轮毂电机44FL～44RR的驱动转矩[0227]在第三实施方式中，电子控制装置30的CPU按照图11所示的流程图来执行侧倾振动的动特性变化另外不需要簧下的侧倾角pl的检测而对簧上的侧倾振动进行减振。俯仰力矩Myc、控制跳动力Fzc及控制扭曲力Fwc分别设定为姿势控制的目标值来运算控制车身16施加的侧倾力矩的致动器发挥功能的前轮及后轮的主动转向装置70及72的车辆14。[0241]前轮的主动转向装置70包括响应于驾驶员对转向盘74的操作而驱动的齿轮齿条86相对地驱动齿条杆78来产生转向辅助转矩及[0243]后轮的主动转向装置72包括与驾驶员的转向操作无关地被驱动的齿轮齿条副型动来对左右的后轮12RL及12RR进行[0246]若将车辆14的横摆率设为γ,将车辆14的横摆惯性力矩设为Iz，则车辆的横向及[0249]若将前轮12FL及12FR及后轮12RL及12RR的标准化等效[0254]在控制前轮12FL及12FR及后轮12RL及12RR的转向角的情况下，能够进行2自由度[0258]作为约束条件，通过使γ为0并关于前轮12FL及12FR及后轮12RL及12RR的转向角[0259]在第四实施方式中，电子控制装置30的CPU按照图13所示的流程图来执行侧倾振用于将与目标侧倾力矩Mxt对应的侧倾力矩向车身16施加的前轮12FL及12FR及后轮12RL及[0261]在步骤640中，以使通过驾驶员的转向操作或自动驾驶控制等而决定的前轮12FL动的动特性变化另外不需要簧下的侧倾角pl的检测而对簧上的侧倾振动进行减振。[0271]在第五实施方式中，电子控制装置30的CPU按照图14所示的流程图来执行侧倾振为用于将与目标侧倾力矩Mxt对应的侧倾力矩向车身16施加的前轮12FL及12FR的目标转向[0273]在步骤650中，以使通过驾驶员的转向操作或自动驾驶控制等而决定的前轮12FL动的动特性变化另外不需要簧下的侧倾角pl的检测而对簧上的侧倾振动进行减振。各车轮12FL～12RR对应地设置于车身16的四个上下加速度传感器的检测值来运算。另外，车身16的侧倾角加速度也可以通过对设置于车身16的侧倾速率传感器的检测值进行微应用的高通滤波而将高通滤波对侧倾角加速度ps'、侧倾角速度侧倾角及侧倾力高通滤波不同，还可以是对侧倾角加速度侧倾角速度ps.侧倾角及侧倾力矩