專利名稱：車輛穩(wěn)定器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及安裝在車輛上用于減小或限制車身側(cè)傾的穩(wěn)定器系統(tǒng)，更具體而言涉及這樣的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中穩(wěn)定桿所施加的彈性力可由具有電動(dòng)機(jī)的致動(dòng)器改變。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)開發(fā)出所謂的“主動(dòng)穩(wěn)定器”，更具體地是這樣的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中穩(wěn)定桿所施加的彈性力被改變以有效地控制或限制車身的側(cè)傾。例如，JP-A-2002-518245和JP-A-2000-71738公開了這樣一種穩(wěn)定器系統(tǒng)。所公開的穩(wěn)定器系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的操作被控制以由此有效地限制車身的側(cè)傾。在所公開的穩(wěn)定器系統(tǒng)中，基于側(cè)傾角、側(cè)傾運(yùn)動(dòng)等執(zhí)行對(duì)電動(dòng)機(jī)操作的控制，但是在其中側(cè)傾不可由電動(dòng)機(jī)控制或者電動(dòng)機(jī)過載的范圍中不執(zhí)行對(duì)電動(dòng)機(jī)操作的控制。

發(fā)明內(nèi)容
在車輛的實(shí)際行駛中，對(duì)是否應(yīng)當(dāng)控制電動(dòng)機(jī)操作的判斷根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)、車輛行進(jìn)的路面狀況等而不同。所以，所公開的被設(shè)置為在不可控范圍中或在過載范圍中不執(zhí)行對(duì)電動(dòng)機(jī)操作的控制的穩(wěn)定器系統(tǒng)不夠?qū)嵱??？紤]到上述情形而開發(fā)出了本發(fā)明。所以本發(fā)明的目的是改進(jìn)具有電動(dòng)機(jī)并執(zhí)行限制車身側(cè)傾的控制的穩(wěn)定器系統(tǒng)的功用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，包括具有電動(dòng)機(jī)并改變由穩(wěn)定桿所施加彈性力的致動(dòng)器的本發(fā)明穩(wěn)定器系統(tǒng)被設(shè)置成，與電動(dòng)機(jī)相關(guān)的操作、具體而言，取決于電動(dòng)機(jī)相連接形式以及電動(dòng)機(jī)的電能供應(yīng)狀態(tài)的操作模式可基于車輛的行駛狀態(tài)和車輛行進(jìn)的道路的路面狀況中的至少一個(gè)而改變。
在根據(jù)本發(fā)明的穩(wěn)定器系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的操作模式被設(shè)置為可基于車輛行駛狀態(tài)和路面狀況中的至少一個(gè)而改變。所以，本穩(wěn)定器系統(tǒng)可以工作以適應(yīng)車輛的實(shí)際行駛，由此確保了高的應(yīng)用性。
發(fā)明形式將詳細(xì)描述認(rèn)為可要求保護(hù)的發(fā)明的各種形式。本發(fā)明的每一種形式都類似于所附權(quán)利要求編號(hào)，并在恰當(dāng)時(shí)依賴于其他一個(gè)或多個(gè)形式，以更容易理解本發(fā)明。應(yīng)該理解到，本發(fā)明并不限于將描述的技術(shù)特征或其任何組合，而應(yīng)該在考慮以下各種形式的說明和本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的情況下來理解。還應(yīng)該理解到，本發(fā)明以下形式中任一個(gè)所包括的多個(gè)元件或特征不一定要全都一起提供，其中一個(gè)或多個(gè)元件或者一個(gè)或多個(gè)特征被增加到以下形式中的任一個(gè)的任何形式和其中從以下形式中的任一個(gè)刪除一個(gè)或多個(gè)元件或者一個(gè)或多個(gè)特征的任何形式都可以被視為可要求保護(hù)的。
(1)一種用于車輛的穩(wěn)定器系統(tǒng)，包括穩(wěn)定桿，在其各個(gè)相反末端處連接到左右車輪；致動(dòng)器，其具有電動(dòng)機(jī)，并且作為所述電動(dòng)機(jī)操作的控制的結(jié)果所述致動(dòng)器改變由所述穩(wěn)定桿表現(xiàn)出的彈性力；和控制設(shè)備，其控制所述電動(dòng)機(jī)的所述操作，其中所述控制設(shè)備包括操作模式改變部分，所述操作模式改變部分基于車輛行駛狀態(tài)和路面狀況中的至少一個(gè)來改變所述電動(dòng)機(jī)的操作模式，所述操作模式取決于所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)相連接形式和電能供應(yīng)狀態(tài)。
根據(jù)上述形式(1)構(gòu)造的穩(wěn)定器系統(tǒng)是所謂的“主動(dòng)穩(wěn)定器系統(tǒng)”，其中主動(dòng)地調(diào)節(jié)由穩(wěn)定桿施加的彈性力，由此能夠進(jìn)行車身側(cè)傾的主動(dòng)控制。在根據(jù)上述形式(1)的穩(wěn)定器系統(tǒng)中，致動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)的操作模式被設(shè)置為可基于車輛行駛狀態(tài)和路面狀況中的至少一個(gè)而改變。所以，致動(dòng)器可以被控制來適應(yīng)車輛的實(shí)際行駛，從而實(shí)現(xiàn)了具有高應(yīng)用性的穩(wěn)定器系統(tǒng)。
上述形式(1)中的“所述電動(dòng)機(jī)操作的控制”例如指控制被供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)的電能，即控制電動(dòng)機(jī)的操作量、操作力等。(在電動(dòng)機(jī)是旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)的情況下，控制旋轉(zhuǎn)量、轉(zhuǎn)矩等。)如上所述，電動(dòng)機(jī)的“操作模式”取決于所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)相連接形式和電能供應(yīng)狀態(tài)。此處，“電動(dòng)機(jī)相連接形式”是指與在從電源向電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電能時(shí)電動(dòng)機(jī)的相的改變、電動(dòng)機(jī)的各個(gè)相的輸入線和電源之間的連接、各個(gè)相的輸入線之間的相互關(guān)系等相關(guān)的形式。電動(dòng)機(jī)相連接形式將被更詳細(xì)地解釋?！半娔芄?yīng)狀態(tài)”例如指電能是否供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)、供應(yīng)多少電能以及何時(shí)或什么時(shí)機(jī)供應(yīng)電能的狀態(tài)。如下所述，多個(gè)模式可以被設(shè)置為取決于電動(dòng)機(jī)相連接形式和電能供應(yīng)狀態(tài)的操作模式，并且各個(gè)模式可以具有各自的獨(dú)特或固有的特性。所以，通過在利用各個(gè)模式固有特性的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)改變電動(dòng)機(jī)的操作模式，穩(wěn)定器的特性可以被不同地改變。在這點(diǎn)上，根據(jù)形式(1)的穩(wěn)定器系統(tǒng)確保了很高的應(yīng)用性。
在上述形式(1)中，基于車輛行駛狀態(tài)和路面狀況中的至少一個(gè)改變操作模式。此處，“車輛行駛狀態(tài)”是不僅包括車輛的實(shí)際行駛狀態(tài)，而且包括車輛的姿態(tài)、車身的姿態(tài)、車輛被操作的狀態(tài)等在內(nèi)的概念。更具體而言，車輛行駛狀態(tài)包括指示各種狀態(tài)的各種參數(shù)，例如車輛的行駛速度(其是也包括車輪轉(zhuǎn)速的概念并且以下可稱為“車速”)；與姿態(tài)相關(guān)的量，例如縱傾角或側(cè)傾角；轉(zhuǎn)彎狀態(tài)量(其是包括轉(zhuǎn)向量、作用在車輛和車輪上的橫向力或者回轉(zhuǎn)力、車輛中產(chǎn)生的橫向加速度、偏航率、滑動(dòng)角等在內(nèi)的概念)；車輛的制動(dòng)狀態(tài)；車輛的加速狀態(tài)；由懸架設(shè)備產(chǎn)生的阻尼力的幅值。車輛行駛狀態(tài)、具體而言上述各種參數(shù)可以使用適當(dāng)?shù)囊阎獋鞲衅鱽頇z測(cè)。在此形式(1)中，操作模式可以基于由這些傳感器獲得的檢測(cè)值和檢測(cè)結(jié)果被改變。此外，“路面狀況”例如指車輛在其上行進(jìn)的道路的粗糙程度、顛簸性、起伏、波動(dòng)、傾斜或者表面摩擦系數(shù)μ。表示上述狀況的各個(gè)參數(shù)的值可以是表示路面狀況的路面狀況量?？梢匀缦碌孬@得路面狀況，例如使用各種已知傳感器檢測(cè)車身的垂直加速度、分別位于每個(gè)車輪的懸架彈簧上方和下方的上下構(gòu)件之間的距離、每個(gè)車輪的上構(gòu)件在垂直方向上的加速度等。基于由這些傳感器檢測(cè)到的值，可以獲得路面狀況。在此形式(1)中，電動(dòng)機(jī)的操作模式可以基于如此獲得的路面狀況而被改變。
在上述形式(1)中，應(yīng)當(dāng)理解到“穩(wěn)定裝置”被構(gòu)造為包括穩(wěn)定桿和致動(dòng)器。在此形式(1)中穩(wěn)定桿的結(jié)構(gòu)不受特別限制。例如，穩(wěn)定桿可以如下地構(gòu)造致動(dòng)器布置在穩(wěn)定桿的一端和穩(wěn)定桿的該一端所連接到的車輪保持構(gòu)件之間。上述穩(wěn)定桿的一端和車輪保持構(gòu)件之間的距離被致動(dòng)器適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，由此穩(wěn)定桿所施加的彈性力被設(shè)置為可改變?；蛘?，穩(wěn)定桿可以如下地構(gòu)造穩(wěn)定桿被分成兩段，即一對(duì)穩(wěn)定桿構(gòu)件，致動(dòng)器布置在該對(duì)穩(wěn)定桿構(gòu)件之間。該對(duì)穩(wěn)定桿構(gòu)件通過致動(dòng)器相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，由此穩(wěn)定桿所施加的作用力被設(shè)置為可改變。在此形式(1)中，“致動(dòng)器”的結(jié)構(gòu)不受特別限制。致動(dòng)器除了電動(dòng)機(jī)外還可包括減速器、機(jī)械制動(dòng)器等。作為“電動(dòng)機(jī)”，可以采用任何類型，只要其操作模式被設(shè)置為可改變。例如，可以采用將被解釋的DC無刷電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或者磁阻電動(dòng)機(jī)。從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來看，可以采用旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)或者直線式電動(dòng)機(jī)。
(2)根據(jù)上述模式(1)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分在以下模式之間改變所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式(a)控制模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能被供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)，和(b)非控制模式，其中所述控制設(shè)備不執(zhí)行所述電動(dòng)機(jī)的所述操作的所述控制。
上述形式(2)中的“控制模式”是這樣的操作模式，其中在供應(yīng)電能到電動(dòng)機(jī)時(shí)改變電動(dòng)機(jī)的相的同時(shí)控制供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)的電能量，由此控制電動(dòng)機(jī)的操作。即，控制模式是執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的所謂“普通控制”的操作模式。控制模式應(yīng)當(dāng)被理解為趨向于通過控制致動(dòng)器主動(dòng)地改變穩(wěn)定桿所施加的彈性力的操作模式。相反，與上述控制模式不同，“非控制模式”是其中不以與控制模式中的方式相似的方式來控制電動(dòng)機(jī)的操作模式。非控制模式應(yīng)當(dāng)被理解為不趨向于主動(dòng)地控制致動(dòng)器的操作模式。例如，非控制模式可以是其中不進(jìn)行從電源供應(yīng)電能到電動(dòng)機(jī)的操作模式。通過將操作模式改變?yōu)檫@樣的操作模式，可以減小穩(wěn)定器系統(tǒng)的電能消耗。
(3)根據(jù)上述形式(2)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分在所述控制模式和非控制模式的一個(gè)操作模式之間改變所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式，該非控制模式包括以下操作模式(b-1)待用模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能不供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)，(b-2)制動(dòng)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的各相彼此連接的形式，和(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式。
在上述形式(3)中，上述非控制模式被限制為從三個(gè)具體操作模式中選擇的操作模式之一。三個(gè)模式(1)-(3)不趨向于主動(dòng)地控制致動(dòng)器。此外，在三個(gè)模式中，不進(jìn)行從控制電源到電動(dòng)機(jī)的電能供應(yīng)。三個(gè)模式具有下述各自的獨(dú)特或固有的特性。通過適當(dāng)?shù)剡x擇三個(gè)操作模式之一，致動(dòng)器可以被優(yōu)化地控制以利用所選擇操作模式的特性。在此形式(3)中，不必要將控制設(shè)備設(shè)置為執(zhí)行全部三個(gè)操作模式?？刂圃O(shè)備可以被設(shè)置為執(zhí)行三個(gè)模式中的至少一個(gè)。即，此形式(3)包括這樣的方案，其中僅執(zhí)行三個(gè)模式中的一個(gè)并且電動(dòng)機(jī)的操作模式在該模式和上述控制模式之間改變。
上述形式(3)中的“待用模式”被視為這樣的操作模式，其中執(zhí)行對(duì)電動(dòng)機(jī)的各相的改變而不進(jìn)行到電動(dòng)機(jī)的電能供應(yīng)。例如如下所述，在待用模式中，在供應(yīng)電能到電動(dòng)機(jī)的電源設(shè)備被構(gòu)造為包括逆變器的情況下，執(zhí)行逆變器在正(+)側(cè)和負(fù)(-)側(cè)之一上的切換元件的改變而不執(zhí)行由在正(+)側(cè)和負(fù)(-)側(cè)中的另一側(cè)上的切換元件進(jìn)行的占空控制。待用模式確保了在轉(zhuǎn)換到控制模式時(shí)的優(yōu)良的快速性和響應(yīng)性。此外，因?yàn)榇媚Ｊ娇梢栽试S如下所述由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的能量回收，所以由于能量回收可以向致動(dòng)器施加制動(dòng)效果并且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定器系統(tǒng)的節(jié)能。
上述形式(3)中的“制動(dòng)模式”被視為這樣的操作模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的輸入線彼此連接的形式。在電動(dòng)機(jī)的各相不插入任何電阻就彼此連接的情況下，即在各相短路的情況下，可以獲得所謂的“短路制動(dòng)”的效果。短路制動(dòng)是一種利用電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的制動(dòng)，并且確保在利用電動(dòng)勢(shì)的制動(dòng)中有較大的制動(dòng)效果。所以，由于短路制動(dòng)，穩(wěn)定桿幾乎被鎖定，由此使得穩(wěn)定桿能夠表現(xiàn)出接近非主動(dòng)傳統(tǒng)穩(wěn)定桿功能的功能。在各相插入電阻而彼此連接的情況下，可以獲得中等程度的制動(dòng)效果。雖然中等程度的制動(dòng)效果提供比短路制動(dòng)所提供的制動(dòng)力小的制動(dòng)力，但電動(dòng)勢(shì)的一部分被電阻所消耗，由此禁止在電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生熱。如下所述，在供應(yīng)電能到電動(dòng)機(jī)的電源設(shè)備被構(gòu)造為包括逆變器的情況下，例如通過將位于正(+)側(cè)和負(fù)(-)側(cè)之一上的各個(gè)相的切換元件置于ON狀態(tài)中(閉合狀態(tài)中)來實(shí)現(xiàn)此制動(dòng)模式。
上述形式(3)中的“自由模式”通常是這樣的操作模式，其中電動(dòng)機(jī)的各個(gè)相和電源彼此斷開，換言之，是其中電動(dòng)機(jī)的每個(gè)相被置于斷開狀態(tài)的操作模式。在此自由模式中，不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)并且基本上不獲得制動(dòng)效果。所以，通過采用此操作模式，穩(wěn)定桿施加很小的彈性力，并且因此可以認(rèn)為車輛未配備穩(wěn)定器。在這點(diǎn)上，在此操作模式下，在作用有在相反方向上垂直地移動(dòng)右側(cè)和左側(cè)車輪的外力的情形下，例如在右側(cè)車輪或者左側(cè)車輪行駛到突起上的情形下，維持車輛的右側(cè)和左側(cè)的獨(dú)立性。所以，可以改善行駛在顛簸道路、斜坡道路等上的期間車輛乘客所感覺到的駕乘舒適性。如下詳細(xì)解釋的那樣，在供應(yīng)電能到電動(dòng)機(jī)的電源設(shè)備被構(gòu)造為包括逆變器的情況下，例如通過將各個(gè)相的全部切換元件置于OFF狀態(tài)中(斷開狀態(tài)中)來實(shí)現(xiàn)自由模式。
在可執(zhí)行上述三個(gè)操作模式(b-1)-(b-3)中的多個(gè)操作模式并且基于特定條件從此多個(gè)操作模式中選擇一個(gè)操作模式的情況下，電動(dòng)機(jī)的操作模式也可以在多個(gè)操作模式之間改變。因此，上述形式(3)包括這樣的方案，其中可以在非控制模式之間進(jìn)行操作模式的改變。換言之，根據(jù)可要求保護(hù)的發(fā)明的系統(tǒng)可以在這樣的形式中實(shí)施，在該形式中操作模式改變部分在以下模式之間改變電動(dòng)機(jī)的操作模式(a)控制模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能被供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)；和從(b-1)、(b-2)和(b-3)中選擇的至少兩個(gè)操作模式，其中(b-1)待用模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能不供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)，(b-2)制動(dòng)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的各相彼此連接的形式，和(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式。
(4)根據(jù)上述形式(1)-(3)中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括取決于車速的確定部分，其基于作為所述車輛行駛狀態(tài)的車輛行駛速度來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
在車輛的實(shí)際行駛中，車身的側(cè)傾程度取決于車輛的行駛速度。具體而言，在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，在車速很大的情況下，即在車輛行駛在高速下的情況下，車身的側(cè)傾較大。相反，在車速很小的情況下，即在車輛行駛在低速下的情況下，車身的側(cè)傾較小。換言之，對(duì)穩(wěn)定裝置的控制的需求取決于諸如車速的車輛行駛狀態(tài)。上述形式(4)被設(shè)置為考慮到上述方面而確定操作模式，并且允許穩(wěn)定裝置被控制來適應(yīng)車輛的實(shí)際行駛。
(5)根據(jù)上述形式(4)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中在所述車輛的行駛速度小于預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式為(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式。
上述形式(5)是與基于車速確定電動(dòng)機(jī)的操作模式相關(guān)的一種形式。如上所述，當(dāng)車輛行駛在低速下時(shí)，側(cè)傾量很大的機(jī)會(huì)很小。所以，主動(dòng)控制側(cè)傾的必要性較低?？紤]到這點(diǎn)，當(dāng)車輛行駛在低速下時(shí)在形式(5)中采用自由模式作為電動(dòng)機(jī)的操作模式。如上所述自由模式確保了車輛乘客所感覺到的駕乘舒適性，因此此形式(5)實(shí)現(xiàn)了在低速行駛期間給予車輛駕乘舒適性優(yōu)先權(quán)的穩(wěn)定器系統(tǒng)。此形式(5)可以被視為當(dāng)車輛行駛在低速下時(shí)采用非控制模式的一種形式?？梢詫?shí)現(xiàn)在低速行駛期間采用除了自由模式的其他兩個(gè)非控制模式的穩(wěn)定器系統(tǒng)，雖然此穩(wěn)定器系統(tǒng)不屬于此形式(5)。
(6)根據(jù)上述形式(1)-(5)中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分(146)，其基于作為所述車輛行駛狀態(tài)的車輛轉(zhuǎn)向量來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
在車輛的實(shí)際行駛中，車身的側(cè)傾程度取決于車輛的轉(zhuǎn)向量。具體而言，在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，在轉(zhuǎn)向量很大的情況下，車身的側(cè)傾較大。相反，在轉(zhuǎn)向量很小的情況下，車身的側(cè)傾較小。換言之，對(duì)穩(wěn)定裝置的控制的需求取決于諸如轉(zhuǎn)向量的車輛行駛狀態(tài)。上述形式(6)被設(shè)置為考慮到上述方面而確定操作模式，并且允許穩(wěn)定裝置被控制來適應(yīng)車輛的實(shí)際行駛。此形式(6)中的“轉(zhuǎn)向量”可以是諸如轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向操作構(gòu)件的操作量(例如轉(zhuǎn)向角)、由車輪轉(zhuǎn)向設(shè)備的轉(zhuǎn)向桿的移動(dòng)量表示的車輪的被轉(zhuǎn)向量等。
上述形式(6)可以被實(shí)施為這樣的形式，其中在轉(zhuǎn)向量不大于預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量的情況下取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定電動(dòng)機(jī)的操作模式為上述非控制模式。如上所述，在轉(zhuǎn)向量很小的情況下，側(cè)傾量很大的機(jī)會(huì)很小。所以，主動(dòng)控制側(cè)傾的必要性很低。此形式(6)考慮到了這點(diǎn)。
(7)根據(jù)上述形式(1)-(3)中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括取決于車速的確定部分，其基于作為所述車輛行駛狀態(tài)的車輛行駛速度來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式；和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分，其基于作為所述車輛行駛狀態(tài)的車輛轉(zhuǎn)向量來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
在上述形式(7)中，操作模式改變部分包括取決于車速的確定部分和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分兩者。此形式(7)由于兩個(gè)確定部分而允許穩(wěn)定裝置被控制以適應(yīng)車輛的行駛狀態(tài)。此形式(7)可以被視為這樣的形式，其中取決于車速的確定部分和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分彼此協(xié)作來確定電動(dòng)機(jī)的操作模式。更具體而言，此形式(7)例如包括這樣的方案，其中取決于車速的確定部分首先確定多個(gè)操作模式并且取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分然后從所確定的多個(gè)操作模式中確定一個(gè)操作模式；和這樣的方案，其中取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分首先確定多個(gè)操作模式并且取決于車速的確定部分然后從所確定的多個(gè)操作模式中確定一個(gè)操作模式。
(8)根據(jù)上述形式(7)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述取決于車速的確定部分通過所述車輛的所述行駛速度和預(yù)定閾值速度之間的比較來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式，并且所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分通過所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量和預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量之間的比較來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
在上述形式(8)中，兩個(gè)確定部分被設(shè)置成基于分別為兩個(gè)確定部分設(shè)置的閾值來確定操作模式。根據(jù)此形式(8)，可以以簡(jiǎn)單的方式確定電動(dòng)機(jī)的操作模式。閾值速度和閾值轉(zhuǎn)向量中的一個(gè)或者兩者可以是固定值或不同的固定值，或者可以基于特定條件、參數(shù)等而連續(xù)或按級(jí)變化(最終在兩個(gè)值之間)。
(9)根據(jù)上述形式(7)或(8)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分被設(shè)置成在所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量小于預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量并且所述車輛的所述行駛速度小于預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分和所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式被改變到(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式；并且在所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量小于所述預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量并且所述車輛的所述行駛速度不小于所述預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分和所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式被改變到(b-1)待用模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能不供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)。
上述形式(9)是由兩個(gè)確定部分確定電動(dòng)機(jī)的操作模式的一種具體形式。例如，此形式(9)可以被設(shè)置成在轉(zhuǎn)向量很小的情況下取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分選擇上述自由模式和待用模式，并且取決于車速的確定部分選擇由取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分所選擇的那兩個(gè)操作模式之一，由此確定電動(dòng)機(jī)的操作模式。根據(jù)此形式(9)，因?yàn)樵谲囁俸娃D(zhuǎn)向量很小的情況下車身的側(cè)傾很小并且由此主動(dòng)控制致動(dòng)器的必要性很低，活用自由模式的特性，優(yōu)先考慮車輛的駕乘舒適性。在車速被增大到更高水平的情況下，操作模式從自由模式改變到待用模式，在待用模式中當(dāng)側(cè)傾由于轉(zhuǎn)向量的變化而變大時(shí)通過利用待用模式的特性可以以良好的快速性執(zhí)行主動(dòng)側(cè)傾控制。
(10)根據(jù)上述形式(7)-(9)中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分被設(shè)置成在所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量不小于預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量并且所述車輛的所述行駛速度小于預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分和所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式被改變到(b-2)制動(dòng)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的各相彼此連接的形式；并且在所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量不小于所述預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量并且所述車輛的所述行駛速度不小于所述預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分和所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式被改變到(a)控制模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能被供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)。
上述形式(10)是由兩個(gè)確定部分確定電動(dòng)機(jī)的操作模式的一種具體形式。例如，此形式(10)可以被設(shè)置成在轉(zhuǎn)向量很大的情況下取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分選擇上述控制模式和制動(dòng)模式，并且取決于車速的確定部分選擇由取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分所選擇的那兩個(gè)操作模式之一，由此確定電動(dòng)機(jī)的操作模式。根據(jù)此形式(10)，因?yàn)樵谲囁俸娃D(zhuǎn)向量很大的情況下車身的側(cè)傾很大，電動(dòng)機(jī)的操作模式被確定為其中致動(dòng)器可主動(dòng)地控制的控制模式。雖然在車速較低的情況下主動(dòng)控制致動(dòng)器的必要性相當(dāng)小，但制動(dòng)模式被確定為操作模式以充分利用制動(dòng)模式的特性，即由穩(wěn)定桿施加一定程度的彈性力。
(11)如上述形式(8)-(10)中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括閾值改變部分，其基于所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量和所述車輛的所述行駛速度中的一個(gè)，來改變?yōu)樗鲕囕v的所述轉(zhuǎn)向量和所述車輛的所述行駛速度中的另一個(gè)設(shè)置的所述閾值轉(zhuǎn)向量和所述閾值速度中的至少一個(gè)。
上述形式(11)例如包括其中在由取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定操作模式時(shí)根據(jù)車速來改變閾值轉(zhuǎn)向量的方案；其中在由取決于車速的確定部分確定操作模式時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)向量來改變閾值速度的方案；和這兩種方案相結(jié)合的方案。在作為車速或轉(zhuǎn)向量的改變?cè)竭^閾值而使得操作模式被改變的情況下，車輛駕駛員可能感覺到控制差距。簡(jiǎn)而言之，在操作模式從一個(gè)模式轉(zhuǎn)換到另一個(gè)模式時(shí)存在車輛駕駛員感覺到車輛行為的不舒適性的可能性。根據(jù)其中閾值可改變的此模式(11)，可以在允許車輛駕駛員盡可能小地感覺到控制差距的同時(shí)改變操作模式。
(12)根據(jù)上述形式(1)-(11)中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括取決于路面狀況的確定部分，其基于所述路面狀況來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
車輛在其上行進(jìn)的道路的路面狀況是影響車輛的駕乘舒適性的因素?？紤]到這點(diǎn)，穩(wěn)定裝置優(yōu)選地根據(jù)路面狀況而被控制。例如，優(yōu)選的是使得穩(wěn)定裝置行駛在平坦路面上期間的特性和穩(wěn)定裝置行駛在例如顛簸道路、斜坡道路等不良狀況道路上期間的特性彼此不同。根據(jù)此形式(12)，電動(dòng)機(jī)的操作模式可以根據(jù)路面狀況而被改變，由此穩(wěn)定裝置可以被控制以適合于車輛的實(shí)際行駛狀態(tài)。此形式(12)可以被修改成操作模式改變部分除了取決于路面狀況的確定部分之外還具有上述取決于車速的確定部分和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分中的至少一個(gè)。此修改形式可以被設(shè)置為給予由取決于路面狀況的確定部分所作的確定以優(yōu)先權(quán)，而無論由取決于車速的確定部分和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分中的至少一個(gè)所作的確定如何。此外，修改的形式可以被設(shè)置為取決于路面狀況的確定部分在考慮到取決于車速的確定部分和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分中的至少一個(gè)所作的確定或者受到其影響(簡(jiǎn)言之，與取決于車速的確定部分和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分中的至少一個(gè)協(xié)作)的同時(shí)確定操作模式。
(13)根據(jù)上述形式(12)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中在所述路面狀況不良的情況下，所述取決于路面狀況的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式為(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式。
在車輛行駛在不良狀況道路上的情況下，右側(cè)車輪或左側(cè)車輪趨向于行駛到突起上。在此狀態(tài)下，由穩(wěn)定桿施加的彈性力可能不利地影響車輛的駕乘舒適性。根據(jù)此形式(13)，當(dāng)車輛正行駛在不良狀況道路上時(shí)選擇自由模式。所以，此形式通過利用自由模式的特性(即穩(wěn)定桿基本上不施加彈性力以由此確保右側(cè)和左側(cè)車輪在垂直運(yùn)動(dòng)上的獨(dú)立性)來確保行駛在不良狀況道路上期間車輛的良好駕乘舒適性。
(14)根據(jù)上述形式(1)-(13)中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述電動(dòng)機(jī)是直流無刷電動(dòng)機(jī)。
因?yàn)镈C無刷電動(dòng)機(jī)具有良好的可控制性，其可以被適當(dāng)?shù)赜米鞣€(wěn)定裝置的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)源。此外，由于使用DC無刷電動(dòng)機(jī)，上述三個(gè)非控制模式的特性可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)相連接形式和電能供應(yīng)狀態(tài)而適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)。
(15)根據(jù)上述形式(1)-(14)中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，還包括被構(gòu)造為包括逆變器(104)的電源設(shè)備(102、104)，用于向所述電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電能，其中通過改變所述逆變器的切換元件來改變所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
因?yàn)楸粯?gòu)造為包括逆變器的電源設(shè)備允許對(duì)電動(dòng)機(jī)的操作進(jìn)行容易和精確的控制，其可以被適當(dāng)?shù)赜米鞣€(wěn)定裝置的控制電源。此外，由于逆變器，通過改變?yōu)槊總€(gè)相設(shè)置的諸如FET的切換元件的ON(閉合)和OFF(斷開)狀態(tài)的組合可以容易地建立上述三個(gè)非控制模式。


通過結(jié)合附圖閱讀對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)說明，將更好地理解可要求保護(hù)的發(fā)明的以上和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)重要性，附圖中圖1是示出根據(jù)可要求保護(hù)的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的穩(wěn)定器系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)的穩(wěn)定裝置的示意圖；圖3是示出圖1的穩(wěn)定裝置的致動(dòng)器的橫截面示意圖；圖4是概念性示出圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)的穩(wěn)定器電子控制單元(ECU)的功能的框圖；圖5是在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)的逆變器和圖3所示的電動(dòng)機(jī)彼此連接的狀態(tài)下的電路圖；圖6是一張表，示出在電動(dòng)機(jī)的各個(gè)操作模式中由圖5的逆變器所建立的電動(dòng)機(jī)相連接信息的型式；
圖7是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的側(cè)傾限制控制程序的流程圖；圖8是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第一操作模式改變程序的流程圖；圖9是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第二操作模式改變程序的流程圖；圖10是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第三操作模式改變程序的流程圖；圖11是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第四操作模式改變程序的流程圖；圖12是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第五操作模式改變程序的流程圖；圖13是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第六操作模式改變程序的流程圖；圖14是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第七操作模式改變程序的流程圖；圖15是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第八操作模式改變程序的流程圖；和圖16是示出在圖1的穩(wěn)定器系統(tǒng)中執(zhí)行的第九操作模式改變程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
將參考附圖詳細(xì)描述可要求保護(hù)的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。但是應(yīng)該理解到，本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例，而是可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的各種變化和修改來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，例如在“發(fā)明內(nèi)容”中所描述的那些。
1.穩(wěn)定器系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖1概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛穩(wěn)定器系統(tǒng)10。穩(wěn)定器系統(tǒng)10包括分別布置在車輛的前輪側(cè)和后輪側(cè)上的兩個(gè)穩(wěn)定裝置14。每個(gè)穩(wěn)定裝置14包括穩(wěn)定桿20，穩(wěn)定桿20在其相反兩端處連接到分別保持前輪和后輪16的各個(gè)車輪保持構(gòu)件(圖2)。穩(wěn)定桿20在其中部分成兩個(gè)部分，即右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24。該對(duì)穩(wěn)定桿構(gòu)件22、24可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)地與置于其間的致動(dòng)器30連接。大體而言，穩(wěn)定裝置14布置成致動(dòng)器30使左穩(wěn)定桿構(gòu)件22和右穩(wěn)定桿構(gòu)件24相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)(如圖1中虛線表示的箭頭和實(shí)線表示的箭頭所示)，由此改變由穩(wěn)定桿20作為一個(gè)整體所施加的彈性力，從而控制車身的側(cè)傾。
圖2示意性地示出了穩(wěn)定裝置14從其在車輛寬度方向上的中部到位于車輛右側(cè)和左側(cè)之一上的車輪16范圍內(nèi)的部分。本穩(wěn)定器系統(tǒng)10所安裝到的車輛包括分別為四個(gè)車輪16設(shè)置的四個(gè)獨(dú)立懸架裝置38。每個(gè)懸架裝置38是本領(lǐng)域公知的雙橫臂式，并且包括彼此協(xié)作以用作車輪保持構(gòu)件的上臂42和下臂44。上臂42和下臂44的每一個(gè)都在其一端處可旋轉(zhuǎn)地連接到車身，并在其另一端處連接到相應(yīng)的車輪16。當(dāng)相應(yīng)車輪16與車身彼此接近和分離時(shí)(即當(dāng)車輪16和車身在垂直方向上相對(duì)于彼此移動(dòng)時(shí))，上臂42和下臂44中的每一個(gè)都可繞其上述的一端(車身側(cè)一端)樞轉(zhuǎn)移動(dòng)或擺動(dòng)，同時(shí)其另一端(車輪側(cè)一端)大致在垂直方向上相對(duì)于車身移動(dòng)。懸架裝置38還包括減振器46和懸架彈簧48(在本實(shí)施例中其為空氣彈簧)。減振器46和彈簧48中的每一個(gè)都連接到車身側(cè)上的構(gòu)件和車輪側(cè)上的構(gòu)件。如此構(gòu)造的懸架裝置38彈性地支撐相應(yīng)的車輪16和車身，并具有針對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生阻尼力的功能，該振動(dòng)伴隨有車輪16和車身之間向著和遠(yuǎn)離彼此的相對(duì)位移。
穩(wěn)定裝置14包括該對(duì)穩(wěn)定桿構(gòu)件，即右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24。(在圖2中，示出了右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24之一。)右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24中的每一個(gè)具有基本上在車輛寬度方向上延伸的扭桿部分60，和與扭桿部分60一體地形成并交叉扭桿部分60而大致在車輛的向前和向后方向上延伸的臂部分62。每個(gè)桿構(gòu)件22、24的扭桿部分60在其靠近臂部分62的位置處由支撐構(gòu)件66支撐，支撐構(gòu)件66固定地布置在作為車身一部分的穩(wěn)定裝置安裝部分64處。因此，各個(gè)右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24的扭桿部分60相對(duì)于彼此共軸地布置。在右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件的扭桿部分60的各個(gè)末端(這些末端位于靠近車輛寬度上的中部)之間布置致動(dòng)器30。如下詳細(xì)地解釋，扭桿部分60的上述各個(gè)末端連接到致動(dòng)器30。同時(shí)，每個(gè)臂部分62遠(yuǎn)離相應(yīng)扭桿部分60的一端連接到相應(yīng)下臂44的穩(wěn)定桿連接部分68，以可相對(duì)于穩(wěn)定桿連接部分68旋轉(zhuǎn)。
如圖3示意性地示出，致動(dòng)器30包括電動(dòng)機(jī)70和連接到電動(dòng)機(jī)70用于減速電動(dòng)機(jī)70的旋轉(zhuǎn)的減速器72。電動(dòng)機(jī)70和減速器72布置在作為致動(dòng)器30的外框構(gòu)件的殼體74內(nèi)。殼體74在穩(wěn)定裝置安裝部分64處由殼體保持構(gòu)件76所保持，以相對(duì)于殼體保持構(gòu)件76可旋轉(zhuǎn)而在軸向上(即基本上在車輛的寬度方向上)不可移動(dòng)。如圖2所示，兩個(gè)輸出軸80、82分別從殼體74的相反末端延伸。輸出軸80、82在其遠(yuǎn)離殼體74的頂端處通過細(xì)花鍵嚙合不可旋轉(zhuǎn)地分別連接到各個(gè)右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24的末端。此外，如圖3所示，兩個(gè)輸出軸80、82中的一個(gè)輸出軸80固定連接到殼體74的相反末端之一，而兩個(gè)輸出軸80、82中的另一個(gè)輸出軸82布置成延伸到殼體74中并且由殼體74所保持以相對(duì)于殼體74可旋轉(zhuǎn)而不可軸向移動(dòng)。輸出軸82位于殼體74內(nèi)的一端連接到減速器72，如下詳細(xì)解釋。
電動(dòng)機(jī)70包括固定布置在沿著殼體74的圓筒壁的內(nèi)周表面的一個(gè)圓周上的多個(gè)定子線圈84；由殼體74可旋轉(zhuǎn)地保持的中空電動(dòng)機(jī)軸86；和固定布置在沿著電動(dòng)機(jī)軸86的外周表面的一個(gè)圓周上以面對(duì)定子線圈84的永磁體88。電動(dòng)機(jī)70是其中每個(gè)定子線圈84用作定子并且每個(gè)永磁體88用作轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)，并且是三相DC無刷電動(dòng)機(jī)。
在本實(shí)施例中，減速器72被構(gòu)造為包括諧波產(chǎn)生器90、柔性齒輪92和齒圈94的諧波齒輪機(jī)構(gòu)(稱為“HARMONIC DRIVE”(商標(biāo))，應(yīng)變波齒輪機(jī)構(gòu)等)。諧波產(chǎn)生器90包括橢圓凸輪和裝配在凸輪周邊上的球軸承，并固定到電動(dòng)機(jī)軸80的一端。柔性齒輪92是杯形構(gòu)件(其圓筒壁可彈性變形)。多個(gè)齒形成在杯形柔性齒輪92的開口端部的外周上。柔性齒輪92連接到上述輸出軸82并由其保持。具體地，輸出軸82穿過電動(dòng)機(jī)軸86并具有延伸出或超過電動(dòng)機(jī)軸86一端的端部。柔性齒輪92的底部固定到輸出軸82的此端部，由此柔性齒輪92和輸出軸82彼此連接。齒圈94是大體環(huán)狀的構(gòu)件并固定到殼體74。多個(gè)齒形成在齒圈94的內(nèi)周上。形成在齒圈94內(nèi)周上的齒數(shù)稍多于(例如多兩個(gè))形成在柔性齒輪92外周上的齒數(shù)。柔性齒輪92在其圓筒壁部分處裝配到諧波產(chǎn)生器90上，并且被彈性變形為橢圓形。柔性齒輪92在其與橢圓長軸的相反兩端相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)部分處與齒圈94嚙合，而在其其他部分處不與齒圈94嚙合。在諧波產(chǎn)生器90旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的情況下(即在諧波產(chǎn)生器90旋轉(zhuǎn)360°之后)，換言之在電動(dòng)機(jī)70的電動(dòng)機(jī)軸86旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)之后，柔性齒輪92和諧波產(chǎn)生器90相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)與它們之間的齒數(shù)差相對(duì)應(yīng)的量。因?yàn)橹C波齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域已知的，減速器72的詳細(xì)舉例說明被省略并且其解釋只限于上述簡(jiǎn)要解釋。
在如此構(gòu)造的穩(wěn)定裝置14(電動(dòng)機(jī)70在其中旋轉(zhuǎn)，即致動(dòng)器30在其中操作)中，各個(gè)右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24的扭桿部分60相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，使得被視為由右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24構(gòu)成的一個(gè)穩(wěn)定桿的穩(wěn)定桿20被扭轉(zhuǎn)。由右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24的扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力用作使左右車輪16和車身接近或遠(yuǎn)離彼此的力。換言之，本穩(wěn)定裝置14設(shè)置成致動(dòng)器30操作來改變穩(wěn)定桿20的彈性力，即剛度。
致動(dòng)器30在殼體74中設(shè)置有用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)軸86的旋轉(zhuǎn)角(即電動(dòng)機(jī)70的旋轉(zhuǎn)角)的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器100。本致動(dòng)器30的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器100主要由編碼器構(gòu)成。傳感器100檢測(cè)到的值作為右穩(wěn)定桿構(gòu)件22和左穩(wěn)定桿構(gòu)件24的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角(相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置)被穩(wěn)定裝置14用于改變電動(dòng)機(jī)70的相和致動(dòng)器30的控制(即側(cè)傾限制控制)。
從電源設(shè)備供應(yīng)電能到致動(dòng)器30的電動(dòng)機(jī)70。在本穩(wěn)定器系統(tǒng)10中，設(shè)置有蓄電池102和連接到蓄電池102的兩個(gè)逆變器104，如圖1所示。每個(gè)逆變器104用作驅(qū)動(dòng)電路。電能從各個(gè)逆變器104供應(yīng)到兩個(gè)穩(wěn)定裝置14各自的電動(dòng)機(jī)70。即，蓄電池102和每個(gè)逆變器104協(xié)作來構(gòu)成相應(yīng)電動(dòng)機(jī)70的電源設(shè)備。
如圖1所示，本穩(wěn)定器系統(tǒng)10包括穩(wěn)定器電子控制單元(穩(wěn)定器ECU)110(以下可以簡(jiǎn)稱為“ECU 110”)，其作為用于控制穩(wěn)定裝置14的操作(具體而言致動(dòng)器30的操作)的控制設(shè)備。ECU 110主要由包括CPU、ROM、RAM等的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。除了上述電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器100外，連接到ECU 100的還有操作角傳感器120，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤的操作角，該操作角是作為轉(zhuǎn)向量的轉(zhuǎn)向操作構(gòu)件的操作量；車速傳感器122，用于檢測(cè)車輛的行駛速度(以下可以簡(jiǎn)稱為“車速”)；橫向減速度傳感器124，用于檢測(cè)作為在車輛中實(shí)際產(chǎn)生的橫向加速度的實(shí)際橫向加速度；和垂直加速度傳感器126，其布置在每個(gè)車輪的安裝部分上用于檢測(cè)車身的該部分的垂直運(yùn)動(dòng)的加速度。在圖1中，這些傳感器100、120、122、124、126分別被示出為θ、δ、v、Gy和Gt。ECU 110還連接到每個(gè)逆變器104，由此ECU 110通過控制每個(gè)逆變器104來控制每個(gè)致動(dòng)器30的操作。在ECU 110的計(jì)算機(jī)的ROM中，存儲(chǔ)有諸如側(cè)傾限制控制程序、操作模式改變程序的各種程序(后面將解釋)，與穩(wěn)定裝14的控制有關(guān)的各種數(shù)據(jù)等。
2.控制設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)圖4概念性地表達(dá)了作為控制穩(wěn)定裝置14的控制設(shè)備的ECU 110的功能。ECU 110構(gòu)造成包括以下部分操作模式改變部分140，其改變致動(dòng)器30的電動(dòng)機(jī)70的操作模式(以下將更詳細(xì)地解釋)；和操作控制部分142，其控制電動(dòng)機(jī)70被操作以進(jìn)行主動(dòng)側(cè)傾控制。操作模式改變部分140構(gòu)造成包括用于判斷將被改變到的操作模式的三個(gè)確定部分，即取決于車速的確定部分144、取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分146和取決于路面狀況的確定部分148。取決于車速的確定部分144是基于車速判斷將被改變到的操作模式的功能部分。取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分146是基于轉(zhuǎn)向量判斷將被改變到的操作模式的功能部分。取決于路面狀況的確定部分148是基于車輛所行駛的道路的路面狀況來判斷將被改變到的操作模式的功能部分。這三個(gè)確定部分144、146、148中的至少兩個(gè)彼此協(xié)作來判斷將被改變到的操作模式，或者這三個(gè)確定部分144、146、148中的僅一個(gè)判斷將被改變到的操作模式。操作模式改變部分140還包括作為用于改變閾值速度和閾值轉(zhuǎn)向量的閾值改變部分150，閾值速度和閾值轉(zhuǎn)向量是在操作模式的判斷中分別被取決于車速的確定部分144和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分146所使用的閾值。操作控制部分142在用于主動(dòng)控制致動(dòng)器30的操作模式中工作，并且是允許電動(dòng)機(jī)70被操作來進(jìn)行側(cè)傾限制控制的功能部分。將在關(guān)于根據(jù)由ECU 110執(zhí)行的側(cè)傾限制控制程序和操作模式改變程序的處理的說明中，解釋上述功能部分的詳細(xì)功能。
3.電動(dòng)機(jī)的操作模式在本穩(wěn)定器系統(tǒng)10中，每個(gè)穩(wěn)定裝置4的致動(dòng)器30的電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成可操作在四個(gè)操作模式中，并且操作在基于預(yù)定條件所選擇的四個(gè)操作模式之一中。電動(dòng)機(jī)70的操作模式取決于電動(dòng)機(jī)70的電動(dòng)機(jī)相連接形式和電能供應(yīng)狀態(tài)。四個(gè)操作模式在電動(dòng)機(jī)相連接形式和電能供應(yīng)狀態(tài)中的至少一個(gè)上彼此不同。通過改變每個(gè)逆變器104的切換元件的ON/OFF狀態(tài)來改變操作模式。如圖5所示，電動(dòng)機(jī)70是三角形連接、三相、DC無刷電動(dòng)機(jī)。逆變器104對(duì)電動(dòng)機(jī)70的三相(U、V、W)中的每一個(gè)具有兩個(gè)切換元件(FET)，即高(正)側(cè)切換元件和低(負(fù))側(cè)切換元件。以下，逆變器104的六個(gè)切換元件將分別被稱為“UHC”、“ULC”、“VHC”、“VLC”、“WHC”和“WLC”。通過改變六個(gè)切換元件各自的ON/OFF狀態(tài)來改變電動(dòng)機(jī)70的操作模式。
更具體而言，電動(dòng)機(jī)70的四個(gè)操作模式包括其中電動(dòng)機(jī)70的操作可控制的控制模式和其中不執(zhí)行對(duì)電動(dòng)機(jī)操作的控制的三個(gè)非控制模式。三個(gè)非控制模式包括待用模式、制動(dòng)模式和自由模式。將參照示出每個(gè)逆變器104的切換元件的改變型式的圖6來解釋每個(gè)操作模式。
(i)控制模式控制模式是這樣的操作模式，其中電動(dòng)機(jī)相連接形式是電動(dòng)機(jī)的操作可控制的形式并且其中電能被供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)70。在控制模式中，根據(jù)被稱為120°矩形波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)，各個(gè)切換元件UHC、ULC、VHC、VLC、WHC、WLC的ON/OFF狀態(tài)按照?qǐng)D6所示的改變型式(其被分類為兩種情況，即電動(dòng)機(jī)70順時(shí)針(CW)旋轉(zhuǎn)的情況和電動(dòng)機(jī)70逆時(shí)針(CCW)旋轉(zhuǎn)的情況)取決于電動(dòng)機(jī)70的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ而改變。更具體而言，圖6所示的每個(gè)型式設(shè)定用于每60°電角。因?yàn)楸緦?shí)施例中的電動(dòng)機(jī)70是三相和六極電動(dòng)機(jī)，該型式對(duì)與60°電角相對(duì)應(yīng)的每20°電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角順序地改變。在此電動(dòng)機(jī)相連接形式中，在低側(cè)的切換元件ULC、VLC、WLC受到占空控制。此處，“占空控制”是這樣的控制，其中改變PWM(脈沖寬度調(diào)制)的脈沖啟動(dòng)時(shí)間對(duì)脈沖斷開時(shí)間的比(占空比)，由此改變被供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)70的電能的量。圖6中每個(gè)符號(hào)“1*”表示那些切換元件處于占空控制之下的狀態(tài)。注意，基于由致動(dòng)器30的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器100產(chǎn)生的信號(hào)由相切換電路控制相改變時(shí)刻和脈沖接通/脈沖斷開時(shí)刻。
如上所述，在控制模式中，電動(dòng)機(jī)70的旋轉(zhuǎn)方向和供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)70的電能量能夠可控制。所以，在此控制模式下可以執(zhí)行普通的側(cè)傾限制控制，具體而言主動(dòng)側(cè)傾限制控制。由于側(cè)傾限制控制(其將被更詳細(xì)地解釋)，通過控制致動(dòng)器30可以主動(dòng)地改變穩(wěn)定桿20施加的彈性力。
(ii)待用模式待用模式是非控制模式的一種。待用模式是這樣的操作模式，其中電機(jī)相連接形式是電動(dòng)機(jī)70的操作可控制的形式并且其中電能實(shí)際上不供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)70。如圖6所示，如在上述控制模式中一樣，根據(jù)電動(dòng)機(jī)70的旋轉(zhuǎn)角θ改變各個(gè)切換元件UHC、ULC、VHC、VLC、WHC、WLC的ON/OFF狀態(tài)。待用模式不同于控制模式之處在于，在低側(cè)上的切換元件ULC、VLC、WLC不受到占空控制?？梢哉J(rèn)為執(zhí)行占空控制使得占空比為零。換言之，不存在脈沖接通時(shí)間，并且沒有電能實(shí)際上供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)70。圖6中的每個(gè)符號(hào)“0*”表示此狀態(tài)。
在待用模式中，因?yàn)闆]有電能供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)70，電動(dòng)機(jī)70的操作不可控制，因此致動(dòng)器30不主動(dòng)操作。另一方面，如上所述地執(zhí)行相的改變，因此此待用模式快速地處理到控制模式的轉(zhuǎn)換。所以，待用模式不會(huì)受到控制延遲并且響應(yīng)性或快速性良好。此外，在此模式中，根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ改變相，因此可以期待利用與各個(gè)切換元件UHC、ULC、VHC、VLC、WHC、WLC布置在一起的二極管進(jìn)行能量回收。換言之，期待在穩(wěn)定桿20的反向輸入動(dòng)作(這是指例如當(dāng)分別布置在每個(gè)車輪的懸架彈簧上方和下方的上下構(gòu)件接近和遠(yuǎn)離彼此時(shí)穩(wěn)定桿20被扭轉(zhuǎn)，并且作為穩(wěn)定桿20扭轉(zhuǎn)的結(jié)果電動(dòng)機(jī)70被旋轉(zhuǎn))時(shí)，蓄電池102利用電動(dòng)機(jī)70中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)引起的電能來充電。在這點(diǎn)上，在電動(dòng)機(jī)70中產(chǎn)生能量回收引起的制動(dòng)力，由此致動(dòng)器30在一定程度上針對(duì)反向輸入動(dòng)作施加阻力。
(iii)制動(dòng)模式制動(dòng)模式是非控制模式中的一種。在此制動(dòng)模式中，電動(dòng)機(jī)相連接形式是電動(dòng)機(jī)70的各相彼此連接的形式。更具體而言，在高側(cè)上的全部切換元件UHC、VHC、WHC被置于ON狀態(tài)中(閉合狀態(tài)中)，如圖6所示。由于被置于ON狀態(tài)的這些切換元件UHC、VHC、WHC和與這些切換元件布置在一起的二極管，電動(dòng)機(jī)70的各相被保持為如同它們彼此短路。所以，在穩(wěn)定桿20的反向輸入動(dòng)作時(shí)，在電動(dòng)機(jī)70中產(chǎn)生較大的電動(dòng)勢(shì)，因此對(duì)電動(dòng)機(jī)70給予較大的制動(dòng)力。所以，使致動(dòng)器30進(jìn)入其對(duì)于較高速度的反向輸入動(dòng)作幾乎被鎖止的狀態(tài)，由此該對(duì)穩(wěn)定桿構(gòu)件22、24作為一個(gè)整體單元工作。即，在此制動(dòng)模式中，穩(wěn)定裝置14保持在接近配備無致動(dòng)器傳統(tǒng)穩(wěn)定桿的穩(wěn)定裝置的狀態(tài)中，因此穩(wěn)定桿20施加大致與傳統(tǒng)穩(wěn)定桿施加的彈性力相對(duì)應(yīng)的彈性力。
(iv)自由模式自由模式是非控制模式中的一種。在自由模式中，電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)70的相形式。更具體而言，全部切換元件UHC、ULC、VHC、VLC、WHC、WLC被置于OFF狀態(tài)(斷開狀態(tài))中，由此電動(dòng)機(jī)70的各相被保持在接近電動(dòng)機(jī)70的各相和相應(yīng)逆變器104彼此切斷的狀態(tài)。所以，即使在發(fā)生到穩(wěn)定桿20的反向輸入動(dòng)作時(shí)，在電動(dòng)機(jī)70中也不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。因此，在電動(dòng)機(jī)70中僅獲得由嵌齒轉(zhuǎn)矩、滑動(dòng)阻力等產(chǎn)生的制動(dòng)力，即電動(dòng)機(jī)70幾乎不施加阻力。換言之，該對(duì)穩(wěn)定桿20被允許在相當(dāng)自由的狀態(tài)中相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，因此穩(wěn)定桿20不施加彈性力并且由此穩(wěn)定裝置14被置于其不作為穩(wěn)定裝置工作的狀態(tài)中。同樣在此模式中，形成有利用二極管的能量回收電路并且電動(dòng)機(jī)70自身作為發(fā)電機(jī)工作。但是，因?yàn)槟芰炕厥针娏鞑涣鲃?dòng)直到電動(dòng)機(jī)70產(chǎn)生超過電源電壓的電壓，所以基本上沒有能量回收電流流過并且基本上不會(huì)獲得由能量回收產(chǎn)生的制動(dòng)效應(yīng)。
4.側(cè)傾限制控制在本穩(wěn)定器系統(tǒng)10中，在上述控制模式下執(zhí)行側(cè)傾限制控制，即主動(dòng)限制車身側(cè)傾的控制。執(zhí)行側(cè)傾限制控制，使得以短時(shí)間間隔(例如從十到數(shù)十毫秒范圍的時(shí)間間隔)在ECU 110中執(zhí)行圖7的流程圖所示的側(cè)傾限制控制程序。注意，僅對(duì)電動(dòng)機(jī)70的操作模式被置于控制模式中的時(shí)間段執(zhí)行側(cè)傾限制控制程序。還注意，ECU 100的執(zhí)行側(cè)傾限制控制程序的部分對(duì)應(yīng)于上述操作控制部分142。
在側(cè)傾限制控制中，首先基于車速傳感器122的檢測(cè)值在步驟S1(以下在適當(dāng)處省略“步驟”)中獲得車速v。接著，在S2中，基于操作角傳感器120的檢測(cè)值獲得轉(zhuǎn)向盤的操作角δ作為轉(zhuǎn)向量。S2之后是S3，在S3中基于獲得的車速v和操作角δ來獲得估計(jì)橫向加速度Gyc。對(duì)于估計(jì)橫向加速度Gyc，基于車輛特性預(yù)先形成有使用車速和操作角作為變量的圖。ECU 110存儲(chǔ)表示該圖的數(shù)據(jù)。在S3中參照該圖數(shù)據(jù)獲得估計(jì)橫向加速度Gyc。
隨后，在S4中，基于橫向加速度傳感器124的檢測(cè)值獲得實(shí)際橫向加速度Gy，其是車輛中實(shí)際產(chǎn)生的橫向加速度。S4之后是S5，在S5中基于估計(jì)橫向加速度Gyc和獲得的實(shí)際橫向加速度Gy，確定在側(cè)傾限制控制中被用作指標(biāo)的指標(biāo)橫向加速度Gy*。更具體而言，根據(jù)以下方程式來確定指標(biāo)橫向加速度Gy*Gy*＝K1·Gyc+K2·Gy其中K1和K2表示增益并且是使用車速、轉(zhuǎn)向速度等作為參數(shù)的變量。
S5之后是S6，在S6中基于S5中確定的指標(biāo)橫向加速度Gy*來確定電動(dòng)機(jī)70的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ*。具體而言，基于指標(biāo)橫向加速度Gy*，可以獲得為了抵消指標(biāo)橫向加速度Gy*將由穩(wěn)定桿20施加的彈性力，由此可以獲得該對(duì)穩(wěn)定桿構(gòu)件22、24之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角。在如上構(gòu)造的致動(dòng)器30中，該相對(duì)旋轉(zhuǎn)角與電動(dòng)機(jī)70的旋轉(zhuǎn)角具有對(duì)應(yīng)性，因此可以確定作為電動(dòng)機(jī)70的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ*。ECU 110存儲(chǔ)使用指標(biāo)橫向加速度Gy*作為變量的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ*的圖數(shù)據(jù)。實(shí)際上，參照該圖數(shù)據(jù)來確定目標(biāo)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ*。
隨后，在S7中，基于所確定的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ*來控制電動(dòng)機(jī)70的旋轉(zhuǎn)。具體而言，基于由電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器100所檢測(cè)到的實(shí)際電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ和目標(biāo)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ*之間的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角偏差Δθ，來確定電動(dòng)機(jī)70的旋轉(zhuǎn)方向和將被供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)70的電流量。表示旋轉(zhuǎn)方向和電流供應(yīng)量的信息作為命令被發(fā)送到相應(yīng)的逆變器104。逆變器104控制相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)70旋轉(zhuǎn)以建立所命令的旋轉(zhuǎn)方向和電流供應(yīng)量。
對(duì)側(cè)傾限制控制的上述解釋只闡述了控制內(nèi)容的概況。在本穩(wěn)定器系統(tǒng)10中，設(shè)置兩個(gè)穩(wěn)定裝置14，并且為兩個(gè)穩(wěn)定裝置14中的每一個(gè)應(yīng)用上述側(cè)傾限制控制。實(shí)際上，執(zhí)行各種復(fù)雜的處理，例如對(duì)目標(biāo)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ*(其作為用于兩個(gè)裝置14各自的控制的目標(biāo)值)的判斷，該判斷將前后輪之間的側(cè)傾剛度分布等考慮在內(nèi)。但是，因?yàn)閭?cè)傾限制控制本身不直接涉及所要求保護(hù)的發(fā)明，所以其解釋限于上述簡(jiǎn)要解釋。
5.電動(dòng)機(jī)操作模式的改變執(zhí)行電動(dòng)機(jī)70的操作模式的改變，使得由ECU 110執(zhí)行操作模式改變程序。在本穩(wěn)定器系統(tǒng)10中，圖8-16的各個(gè)流程圖所示的九個(gè)程序被準(zhǔn)備為操作模式改變程序。作為車輛駕駛員進(jìn)行的任意選擇的結(jié)果而執(zhí)行九個(gè)程序中的任何程序。在點(diǎn)火開關(guān)置于ON狀態(tài)的情況下以相當(dāng)短的時(shí)間間隔(例如，從十到數(shù)十毫秒范圍中的時(shí)間間隔)執(zhí)行全部九個(gè)程序。在某些情況下，所選擇的程序通過分時(shí)與上述側(cè)傾限制控制程序并行執(zhí)行。九個(gè)程序具有各自的固有或獨(dú)特的特性。所以，車輛的特性，具體而言穩(wěn)定裝置的特性根據(jù)被執(zhí)行的程序種類而變化。下面，將參照各個(gè)流程圖解釋由九個(gè)程序各自實(shí)現(xiàn)的不同操作模式改變方案。
(a)第一操作模式改變方案第一操作模式改變方案是執(zhí)行圖8所示的第一操作模式改變程序的方案。根據(jù)此程序的處理，首先基于車速傳感器122的檢測(cè)值在步驟S11中檢測(cè)到車速v。接著，在S12中，基于操作角傳感器120的檢測(cè)值獲得轉(zhuǎn)向盤的操作角δ。然后執(zhí)行S3來判斷車速v釋放不小于閾值速度v1。在S13中判斷傳送v不小于閾值v1的情況下，執(zhí)行S14來判斷操作角δ是否不小于閾值角δ1(其是閾值轉(zhuǎn)向量的一種)。在S14中判斷操作角δ不小于閾值角δ1的情況下，執(zhí)行S15來判斷當(dāng)前模式M(即，由程序的當(dāng)前執(zhí)行所確定的操作模式)是否為“控制模式”。相反，在S13中判斷傳送v小于閾值v1的情況下和在S14中判斷操作角δ小于閾值角δ1的情況下，控制流程進(jìn)行到S16，在S16中當(dāng)前模式M被確定為“自由模式”。在確定當(dāng)前模式M后，執(zhí)行S17來判斷當(dāng)前模式是否與前次模式M′(即，由程序的前次執(zhí)行所確定的操作模式)相同。在當(dāng)前模式M與前次模式M′相同的情況下，控制流程進(jìn)行到S18，在S18中維持電動(dòng)機(jī)70的操作模式。在當(dāng)前模式M與前次模式M′不同的情況下，控制流程進(jìn)行到S19，在S19中電動(dòng)機(jī)70的操作模式被改變到在當(dāng)前執(zhí)行的程序中所確定的當(dāng)前模式M。即，用于維持或改變操作模式的信號(hào)被輸出到逆變器104。在執(zhí)行S18或S19之后，執(zhí)行S20來進(jìn)行將前次模式M′更新為當(dāng)前模式M的處理。這樣，完成了第一操作模式改變程序的一次執(zhí)行。
作為由第一操作模式改變程序執(zhí)行的一系列處理的結(jié)果，在車速很高并且轉(zhuǎn)向量很大的情況下電動(dòng)機(jī)70的操作模式被確定為控制模式，由此執(zhí)行側(cè)傾限制控制，而在車速很低并且轉(zhuǎn)向量很小的情況下電動(dòng)機(jī)70的操作模式被確定為作為非控制模式的自由模式。在這點(diǎn)上，閾值速度v1被設(shè)定為即使車輛轉(zhuǎn)向時(shí)也不會(huì)發(fā)生很大側(cè)傾的水平(例如，20-30km/h)，同時(shí)閾值操作角δ1被設(shè)定為與即使車輛在相當(dāng)高速度下行駛時(shí)也不會(huì)發(fā)生很大側(cè)傾的轉(zhuǎn)向量相對(duì)應(yīng)的水平。根據(jù)第一操作模式改變方案，在側(cè)傾相當(dāng)大的情形下，可以有效地限制側(cè)傾。同時(shí)，在側(cè)傾相當(dāng)小的情形下，不允許穩(wěn)定裝置14響應(yīng)于來自路面的反向輸入動(dòng)作表現(xiàn)出穩(wěn)定器功能，由此車輛的駕乘舒適性被給予優(yōu)先權(quán)。
上述操作模式改變部分140被構(gòu)造為包括ECU 110執(zhí)行根據(jù)第一操作模式改變程序的處理的部分。取決于車速的確定部分144被構(gòu)造為包括ECU 110執(zhí)行S13處的判斷處理和基于此判斷結(jié)果確定操作模式的處理的部分。取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分146被構(gòu)造為包括ECU 110執(zhí)行S14處的判斷處理和基于此判斷結(jié)果確定操作模式的處理的部分。在此第一操作模式改變方案中，取決于車速的確定部分144和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分146彼此協(xié)作來確定電動(dòng)機(jī)70的操作模式。
在以下第二至第九操作模式改變方案中，執(zhí)行與第一操作模式改變程序相似的各個(gè)程序。所以，在對(duì)那些程序和由那些程序各自進(jìn)行的處理的以下解釋中，不解釋那些程序中與上述第一操作模式改變程序相同的部分。同樣，在以下操作模式改變方案的每一個(gè)中，操作模式改變部分140被構(gòu)造為包括ECU 110執(zhí)行根據(jù)所執(zhí)行操作模式改變程序的處理的部分。類似地，取決于車速的確定部分144被構(gòu)造為包括ECU 110執(zhí)行基于車速的判斷處理和基于此判斷結(jié)果確定操作模式的處理的部分，同時(shí)取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分146被構(gòu)造為包括ECU 110執(zhí)行基于轉(zhuǎn)向量的判斷處理和基于此判斷結(jié)果確定操作模式的處理的部分。所以，為了簡(jiǎn)化起見，省略了對(duì)于ECU 100的哪部分構(gòu)成取決于車速的確定部分144或取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分146的解釋。
(b)第二操作模式改變方案第二操作模式改變方案是執(zhí)行圖9所示的第二操作模式改變程序的方案。此第二操作模式改變方案與第一操作模式改變方案的不同之處在于，在車速很高并且轉(zhuǎn)向量很小的情況下選擇待用模式。因此，在此方案中，在車速很高并且轉(zhuǎn)向量很小的情況下車輛的駕乘舒適性略差。但是，當(dāng)在車輛高速行駛下作為轉(zhuǎn)向量增大的結(jié)果而執(zhí)行側(cè)傾限制控制時(shí)，此方案確保了穩(wěn)定裝置14的良好快速性或響應(yīng)性。
(c)第三操作模式改變方案第三操作模式改變方案是執(zhí)行圖10所示的第三操作模式改變程序的方案。在此第三操作模式改變方案中，操作模式可在上述四個(gè)操作模式之間改變。如在上述第二操作模式改變方案中一樣，在車輛高速行駛期間，在轉(zhuǎn)向量很大的情況下選擇控制模式來執(zhí)行側(cè)傾限制控制，而在轉(zhuǎn)向量很小的情況下選擇待用模式。與第二操作模式改變方案不同，此第三操作模式改變方案設(shè)置成在車輛低速行駛期間，在轉(zhuǎn)向量很大的情況下選擇制動(dòng)模式而在轉(zhuǎn)向量很小的情況下選擇自由模式。所以，在車速很低并且轉(zhuǎn)向量很大的情況下，選擇制動(dòng)模式，由此確保與傳統(tǒng)穩(wěn)定器中一樣大的側(cè)傾限制效果。在這點(diǎn)上，在車速很低并且轉(zhuǎn)向量很大的情況下可以選擇控制模式來代替制動(dòng)模式，雖然此修改方案不屬于第三操作模式改變方案。
(d)第四操作模式改變方案第四操作模式改變方案是執(zhí)行圖11所示的第四操作模式改變程序的方案。如在上述操作模式改變方案中一樣，在此第四操作模式改變方案中，在車速很高并且轉(zhuǎn)向量很大的情況下選擇控制模式，并且在車速很低并且轉(zhuǎn)向量很小的情況下選擇自由模式。此第四操作模式改變方案與上述操作模式改變方案的不同之處在于，在車速很高并且轉(zhuǎn)向量很小的情況下以及在車速很低并且轉(zhuǎn)向量很大的情況下選擇制動(dòng)模式。
此外，在此第四操作模式改變方案中，使得用于在高速行駛下判斷轉(zhuǎn)向量的閾值轉(zhuǎn)向量即閾值操作角δ1(在S74處)和用于在低速行駛下判斷轉(zhuǎn)向量的閾值轉(zhuǎn)向量即閾值操作角δ2(在S75處)彼此不同。具體而言，使得閾值操作角δ1高于閾值操作角δ2(δ1＞δ2)。車身的側(cè)傾量取決于車速和轉(zhuǎn)向量。車身的側(cè)傾量隨著車速的增大而增大。車身的側(cè)傾量隨著轉(zhuǎn)向量的增大而增大。所以，因?yàn)槭沟瞄撝挡僮鹘铅?高于閾值操作角δ2(δ1＞δ2)，所以例如當(dāng)車輛在操作角δ處于從δ1到δ2的范圍中的恒定轉(zhuǎn)向量下轉(zhuǎn)彎時(shí)車速v改變?cè)竭^閾值速度v1的情況下，防止了操作模式在控制模式和自由模式之間的改變。所以，此方案防止了操作模式在彼此間具有很大差距或差異的那些操作模式之間改變。換言之，此方案有效地避免了所謂的“振蕩”。在這點(diǎn)上，在S74處的轉(zhuǎn)向量判斷中和在S75處的轉(zhuǎn)向量判斷中分別采用彼此不同的閾值轉(zhuǎn)向量可以被理解為閾值轉(zhuǎn)向量根據(jù)車速而改變。因此，閾值改變部分150被構(gòu)造為包括ECU 110執(zhí)行使得在S74處的處理中使用的閾值和在S75處的處理中使用的閾值彼此不同的處理的部分。
在第四操作模式改變方案中，閾值轉(zhuǎn)向量根據(jù)車速而變化。此方案例如可以被修改如下轉(zhuǎn)向量的判斷在車速的判斷之前，并且使得在轉(zhuǎn)向量很大的情況下車速判斷中使用的閾值速度和在轉(zhuǎn)向量很小的情況下車速判斷中使用的閾值速度彼此不同，由此減小例如車輛在恒定速度下行駛期間轉(zhuǎn)彎時(shí)的控制差距。
(e)第五操作模式改變方案第五操作模式改變方案是執(zhí)行圖12所示的第五操作模式改變程序的方案。在此第五操作模式改變方案中，操作模式根據(jù)車輛是否正行駛在諸如顛簸道路、小坡道路等的不良狀況道路上而改變。具體而言，在車速很高并且轉(zhuǎn)向量很小的情況下，在S95處判斷車輛是否行駛在不良狀況道路上。在判斷車輛正行駛在不良狀況道路上的情況下，選擇自由模式作為操作模式。另一方面，判斷車輛沒有行駛在不良狀況道路上，選擇待用模式。在對(duì)車輛正行駛在不良狀況道路上的判斷中，開始基于垂直加速度傳感器124的檢測(cè)值獲得垂直加速度Gt。基于獲得的垂直加速度Gt和在程序的當(dāng)前執(zhí)行之前此程序的先前執(zhí)行中已經(jīng)獲得的一組垂直加速度Gt，如果垂直加速度Gt的改變程度滿足預(yù)定條件則判斷車輛正行駛在不良狀況道路上。作為用于判斷車輛行駛在不良狀況道路上的算法，可以采用任何已知算法，并因此不在這里給出算法的詳細(xì)解釋。在本發(fā)明中，所謂的“波形”道路被判斷為不良狀況道路。
在此第五操作模式改變方案中，在行駛在不良狀況道路上期間選擇自由模式，由此確保了在行駛在不良狀況道路上時(shí)車輛的良好駕乘舒適性。在此方案中，在車速很低的情況下，無論車輛是否行駛在不良狀況道路上都選擇自由模式。此外，因?yàn)榭梢韵氲皆谛旭傇诓涣紶顩r道路上期間，在高速下幾乎不進(jìn)行大轉(zhuǎn)向操作，所以此第五操作模式改變方案廣泛地處理在不良狀況道路上的行駛。在此方案中，取決于路面狀況的確定部分148被構(gòu)造為包括ECU 100執(zhí)行S95處的判斷處理和基于此判斷結(jié)果確定操作模式的處理的部分。
(f)第六操作模式改變方案第六操作模式改變方案是執(zhí)行圖13所示的第六操作模式改變程序的方案。此第六操作模式改變方案是這樣的方案，其中基于行駛在不良狀況道路上的判斷對(duì)操作模式的改變被增加到上述第三操作模式改變方案。更具體而言，在此第六操作模式改變方案中，S116被執(zhí)行以在車速很高并且轉(zhuǎn)向量很小的情況下判斷車輛是否正行駛在不良狀況道路上，而S117被執(zhí)行以在車速很低并且轉(zhuǎn)向量很大的情況下判斷車輛是否正行駛在不良狀況道路上。在S116和S117處的判斷的每一個(gè)中判斷車輛正行駛在不良狀況道路上的情況下，電動(dòng)機(jī)70的操作模式被確定為自由模式。與第五操作模式改變方案相似，此第六操作模式改變方案在行駛在不良狀況道路上期間給予車輛的駕乘舒適性優(yōu)先權(quán)。在此方案中，取決于路面狀況的確定部分148被構(gòu)造為包括ECU 100執(zhí)行S116和S117處的判斷處理和基于此判斷結(jié)果確定操作模式的處理的部分。
(g)第七操作模式改變方案第七操作模式改變方案是這樣的方案，其中在上述第一操作模式改變方案中自由模式被待用模式所代替。因?yàn)榇媚Ｊ饺缟纤龅卦试S電動(dòng)勢(shì)的能量回收，此第七操作模式改變方案實(shí)現(xiàn)了確保良好動(dòng)力效率(換言之，優(yōu)良的節(jié)能特性)的穩(wěn)定器系統(tǒng)10。
(h)第八操作模式改變方案第八操作模式改變方案是執(zhí)行圖15所示的第八操作模式改變程序的方案。在此第八操作模式改變方案中，上述第三操作模式改變方案中的自由模式被待用模式替代。如上正對(duì)第七操作模式改變方案所述地那樣，此第八操作模式改變方案實(shí)現(xiàn)了確保優(yōu)良的節(jié)能特性的穩(wěn)定器系統(tǒng)10。
(i)第九操作模式改變方案第九操作模式改變方案是執(zhí)行圖16所示的第九操作模式改變程序的方案。在此第九操作模式改變方案中，上述第四操作模式改變方案中的自由模式被待用模式替代。如上正對(duì)第七和第八操作模式改變方案所述地那樣，此第九操作模式改變方案實(shí)現(xiàn)了確保優(yōu)良的節(jié)能特性的穩(wěn)定器系統(tǒng)10。
本申請(qǐng)基于2004年12月28日遞交的日本專利申請(qǐng)No.2004-381554，其內(nèi)容通過引用而包含于此。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的穩(wěn)定器系統(tǒng)(10)，包括穩(wěn)定桿(20、22、24)，在其各個(gè)相反末端處連接到左右車輪；致動(dòng)器(30)，其具有電動(dòng)機(jī)(70)，并且作為所述電動(dòng)機(jī)操作的控制的結(jié)果所述致動(dòng)器改變由所述穩(wěn)定桿表現(xiàn)出的彈性力；和控制設(shè)備(110)，其控制所述電動(dòng)機(jī)的所述操作，所述穩(wěn)定器系統(tǒng)的特征在于所述控制設(shè)備包括操作模式改變部分(140)，所述操作模式改變部分基于車輛行駛狀態(tài)和路面狀況中的至少一個(gè)來改變所述電動(dòng)機(jī)的操作模式，所述操作模式取決于所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)相連接形式和電能供應(yīng)狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分在以下模式之間改變所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式(a)控制模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能被供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)，和(b)非控制模式，其中所述控制設(shè)備不執(zhí)行所述電動(dòng)機(jī)的所述操作的所述控制。
3.如權(quán)利要求2所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分在所述控制模式和非控制模式的一個(gè)操作模式之間改變所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式，該非控制模式包括以下操作模式(b-1)待用模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能不供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)，(b-2)制動(dòng)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的各相彼此連接的形式，和(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括取決于車速的確定部分(144)，其基于作為所述車輛行駛狀態(tài)的車輛行駛速度來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
5.如權(quán)利要求4所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中在所述車輛的行駛速度小于預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式為(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式。
6.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分(146)，其基于作為所述車輛行駛狀態(tài)的車輛轉(zhuǎn)向量來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
7.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括取決于車速的確定部分(144)，其基于作為所述車輛行駛狀態(tài)的車輛行駛速度來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式；和取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分(146)，其基于作為所述車輛行駛狀態(tài)的車輛轉(zhuǎn)向量來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
8.如權(quán)利要求7所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述取決于車速的確定部分通過所述車輛的所述行駛速度和預(yù)定閾值速度之間的比較來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式，并且所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分通過所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量和預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量之間的比較來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
9.如權(quán)利要求7所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分被設(shè)置成在所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量小于預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量并且所述車輛的所述行駛速度小于預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分和所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式被改變到(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式；并且在所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量小于所述預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量并且所述車輛的所述行駛速度不小于所述預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分和所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式被改變到(b-1)待用模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能不供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)。
10.如權(quán)利要求7所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分被設(shè)置成在所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量不小于預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量并且所述車輛的所述行駛速度小于預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分和所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式被改變到(b-2)制動(dòng)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的各相彼此連接的形式；并且在所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量不小于所述預(yù)定閾值轉(zhuǎn)向量并且所述車輛的所述行駛速度不小于所述預(yù)定閾值速度的情況下，所述取決于車速的確定部分和所述取決于轉(zhuǎn)向量的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式被改變到(a)控制模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是所述電動(dòng)機(jī)的所述操作可控制的形式并且其中電能被供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)。
11.如權(quán)利要求8所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括閾值改變部分(150)，其基于所述車輛的所述轉(zhuǎn)向量和所述車輛的所述行駛速度中的一個(gè)，來改變?yōu)樗鲕囕v的所述轉(zhuǎn)向量和所述車輛的所述行駛速度中的另一個(gè)設(shè)置的所述閾值轉(zhuǎn)向量和所述閾值速度中的至少一個(gè)。
12.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述操作模式改變部分包括取決于路面狀況的確定部分(150)，其基于所述路面狀況來確定將被改變到的所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
13.如權(quán)利要求12所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中在所述路面狀況不良的情況下，所述取決于路面狀況的確定部分確定所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式為(b-3)自由模式，其中所述電動(dòng)機(jī)相連接形式是禁止電能供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)的各相的形式。
14.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，其中所述電動(dòng)機(jī)是直流無刷電動(dòng)機(jī)。
15.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定器系統(tǒng)，還包括被構(gòu)造為包括逆變器(104)的電源設(shè)備(102、104)，用于向所述電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電能，其中通過改變所述逆變器的切換元件來改變所述電動(dòng)機(jī)的所述操作模式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于車輛的穩(wěn)定器系統(tǒng)(10)，包括穩(wěn)定桿(20、22、24)，在其各個(gè)相反末端處連接到左右車輪；致動(dòng)器(30)，其具有電動(dòng)機(jī)(70)，并且作為所述電動(dòng)機(jī)操作的控制的結(jié)果所述致動(dòng)器改變由所述穩(wěn)定桿施加的彈性力；和控制設(shè)備(110)，其控制所述電動(dòng)機(jī)的所述操作，其中所述控制設(shè)備包括操作模式改變部分(140)，所述操作模式改變部分基于車輛行駛狀態(tài)和路面狀況中的至少一個(gè)來改變所述電動(dòng)機(jī)的操作模式，所述操作模式取決于所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)相連接形式和電能供應(yīng)狀態(tài)。
文檔編號(hào)B60G17/016GK1796167SQ200510130218
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者武馬修一, 趙在成, 山田大介 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 愛信精機(jī)株式會(huì)社