專利名稱：用于控制穩(wěn)定器的側(cè)傾剛度的穩(wěn)定器控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電動機(jī)控制穩(wěn)定器的側(cè)傾剛度的穩(wěn)定器控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時，離心力導(dǎo)致側(cè)傾，這降低了穩(wěn)定性。因此，車輛設(shè)置有穩(wěn)定器。穩(wěn)定器包括穩(wěn)定桿，穩(wěn)定桿的中部固定到車體，并且其兩個相對的端部連接到懸架。當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)向過程中側(cè)傾時，懸架在外輪處被壓縮并且在內(nèi)輪處伸展，由此扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定桿。當(dāng)發(fā)生這種情況時，穩(wěn)定器用作彈簧，并且產(chǎn)生逆著所述扭轉(zhuǎn)的彈簧反作用力。由于此彈簧反作用力，穩(wěn)定桿從扭轉(zhuǎn)狀態(tài)回復(fù)，并且外輪側(cè)上升，側(cè)傾受到限制。
近年來，已經(jīng)開發(fā)出了通過使用電動機(jī)主動控制穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)和/或回復(fù)的主動穩(wěn)定器(見日本專利申請公報JP-A-2005-225301)。主動穩(wěn)定器包括左側(cè)和右側(cè)的穩(wěn)定桿以及設(shè)置在穩(wěn)定桿之間的致動器。此外，在主動穩(wěn)定器中，目標(biāo)控制量基于表示車輛的側(cè)傾狀態(tài)的橫向加速度等設(shè)定。基于目標(biāo)控制量，致動器的電動機(jī)受到驅(qū)動而在穩(wěn)定桿上執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制(從中性位置扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定桿的控制)和回復(fù)控制(使穩(wěn)定桿回復(fù)到中性位置的控制)。
然而，當(dāng)使用電動機(jī)來執(zhí)行控制時，根據(jù)電動機(jī)的規(guī)格，電動機(jī)在轉(zhuǎn)速等方面是有限制的。因此，如果車輛行為急劇改變使得目標(biāo)控制量超過電動機(jī)的限度，電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)動不能跟隨目標(biāo)。此外，如果由于車輛的轉(zhuǎn)向發(fā)生橫向加速度，會將實現(xiàn)基于橫向加速度的的目標(biāo)控制量的命令輸出到電動電動機(jī)；然而，在電動機(jī)能夠響應(yīng)命令實現(xiàn)目標(biāo)控制量之前存在延遲。因此，取決于電動機(jī)的響應(yīng)性能，存在電動機(jī)不能充分地跟隨車輛行為變化的情況。因此，合適的側(cè)傾控制會滯后于車輛行為，導(dǎo)致車輛乘員的不適。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種以高響應(yīng)性控制穩(wěn)定器的穩(wěn)定器控制設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的穩(wěn)定器控制設(shè)備包括如下部件具有再生功能的發(fā)動機(jī)；穩(wěn)定器，其連接左車輪及右車輪，能夠通過電動機(jī)改變側(cè)傾剛度；車輛行為檢測裝置，用于檢測車輛行為；再生電流設(shè)定裝置，用于基于由車輛行為檢測裝置檢測到的車輛行為設(shè)定電動機(jī)的再生電流；以及再生電流調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)電動機(jī)的再生電流，從而達(dá)到再生電流設(shè)定裝置設(shè)定的再生電流。
在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，電動機(jī)具有再生功能。即，由于逆著穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)的彈簧反作用力等，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且其扭矩導(dǎo)致電動機(jī)用作發(fā)電機(jī)。在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，通過車輛行為檢測裝置檢測車輛行為(側(cè)傾狀態(tài)、路面擾動狀態(tài)等)。然后，在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，電動機(jī)的再生電流由再生電流設(shè)定裝置基于檢測到的車輛行為設(shè)定，并且電動機(jī)的再生電流通過再生電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，從而達(dá)到設(shè)定的再生電流。因此，由電動機(jī)產(chǎn)生的再生電流可連續(xù)地被調(diào)節(jié)，從而改變由電動機(jī)提供的再生阻力。由此，能可變地控制電磁制動力。當(dāng)穩(wěn)定器扭轉(zhuǎn)或回復(fù)時通過使電磁制動力發(fā)生作用，穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)或回復(fù)可受到限制或加速。由此，在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，穩(wěn)定器沿扭轉(zhuǎn)方向和回復(fù)方向的速度和剛度可通過根據(jù)車輛行為可變地控制再生電流(電磁制動力)來控制。由于電動機(jī)的再生使用作為被動元件的穩(wěn)定器的彈簧反作用力以及懸架的彈簧反作用力，電動機(jī)的再生控制能夠相對于車輛行為的變化以高的響應(yīng)性改變穩(wěn)定器。因此，側(cè)傾控制不會導(dǎo)致車輛乘員的不舒適感，并且能夠?qū)崿F(xiàn)改善的駕乘舒適性。此外，還可解決由于電動機(jī)的驅(qū)動而導(dǎo)致的振動和電力消耗等問題。
在上述穩(wěn)定器控制設(shè)備中，車輛行為檢測裝置可檢測車輛的側(cè)傾量，并且再生電流設(shè)定裝置在由車輛行為檢測裝置檢測到的側(cè)傾量大時設(shè)定的再生電流大于在由車輛行為檢測裝置檢測到的側(cè)傾量小時設(shè)定的再生電流。
在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，車輛的側(cè)傾量(橫向加速度等)由車輛行為檢測裝置檢測。然后，在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，當(dāng)檢測到較大的側(cè)傾量時，由再生電流設(shè)定裝置設(shè)定的再生電流增大，并且電動機(jī)的再生電流由再生電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，使得當(dāng)檢測到的側(cè)傾量相對大時達(dá)到增大的再生電流。因此，由電動機(jī)的再生產(chǎn)生的電磁制動力較大，從而當(dāng)穩(wěn)定器沿扭轉(zhuǎn)方向變化時穩(wěn)定器較難扭轉(zhuǎn)，并且當(dāng)穩(wěn)定器沿回復(fù)方向改變時相對較難回復(fù)(即，穩(wěn)定器的變化速度變慢)。因此，側(cè)傾能夠受到抑制，并且能夠改善轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。
在上述穩(wěn)定器控制設(shè)備中，車輛行為檢測裝置檢測由存在于路面上的擾動導(dǎo)致的車輛行為的變化的大小。當(dāng)在擾動導(dǎo)致的車輛行為的變化的大小為大時再生電流設(shè)定裝置設(shè)定小于當(dāng)變化大小為小時的再生電流。
在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，由在路面上的擾動導(dǎo)致的車輛行為變化由車輛行為檢測裝置檢測。然后，在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，當(dāng)檢測到的擾動導(dǎo)致的車輛行為變化大時再生電流設(shè)定裝置設(shè)定的再生電流小于當(dāng)檢測到的擾動導(dǎo)致的車輛行為變化小時的再生電流，并且電動機(jī)的再生電流通過再生電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，從而當(dāng)檢測到的擾動導(dǎo)致的車輛行為變化相對大時達(dá)到較小的再生電流。因此，由電動機(jī)的再生產(chǎn)生的電磁制動力變小，從而當(dāng)穩(wěn)定器沿扭轉(zhuǎn)方向變化時穩(wěn)定器相對容易扭轉(zhuǎn)，并且當(dāng)穩(wěn)定器沿回復(fù)方向變化時相對容易回復(fù)(即，穩(wěn)定器的變化速度加快)。結(jié)果，對于路面擾動的駕乘舒適性得到改善。
在上述穩(wěn)定器控制設(shè)備中，若在穩(wěn)定器處在回復(fù)方向時懸架的彈簧反作用力大于電動機(jī)的所需控制量，則再生電流設(shè)定裝置可將再生電流設(shè)定為一個與等于懸架的彈簧反作用力和所需控制量之差的目標(biāo)控制量相應(yīng)的電流值。
在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，若在穩(wěn)定器處在回復(fù)方向變化中時懸架的彈簧反作用力大于電動機(jī)的所需控制量，再生電流由再生電流設(shè)定裝置設(shè)定為與等于懸架的彈簧反作用力和所需控制量之差的目標(biāo)控制量相應(yīng)的電流值。然后，通過電動機(jī)的再生而控制穩(wěn)定器。電動機(jī)的所需控制量是在穩(wěn)定器由電動機(jī)的驅(qū)動所控制時的所需控制，并且基于車輛行為等設(shè)定。若當(dāng)穩(wěn)定器正在回復(fù)到中性位置時彈簧的反作用力超過所需控制量，則由電動機(jī)的驅(qū)動控制所提供的控制量過大，使得不能精確控制穩(wěn)定器的側(cè)傾剛度。因此，穩(wěn)定器由電動機(jī)的再生控制通過使用懸架的彈簧反作用力而進(jìn)行控制，使得產(chǎn)生高精度的穩(wěn)定器側(cè)傾剛度。
上述穩(wěn)定器控制設(shè)備還可包括用于檢測車輛轉(zhuǎn)向量的轉(zhuǎn)向量檢測設(shè)備，其中若由轉(zhuǎn)向量檢測設(shè)備檢測到的轉(zhuǎn)向量超過預(yù)定的轉(zhuǎn)向狀態(tài)量，則電動機(jī)從驅(qū)動切換到再生。
在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，車輛的轉(zhuǎn)向量(橫向加速度、轉(zhuǎn)向速度等)由轉(zhuǎn)向量檢測裝置檢測。然后，若檢測到的轉(zhuǎn)向量超過預(yù)定轉(zhuǎn)向量，穩(wěn)定器控制設(shè)備從由電動機(jī)驅(qū)動切換到再生，并且通過電動機(jī)的再生控制穩(wěn)定器。由電動機(jī)的驅(qū)動提供的轉(zhuǎn)速依據(jù)電動機(jī)的規(guī)格而具有一限度值。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)向量突然變化并且需要沿扭轉(zhuǎn)方向或回復(fù)方向快速改變穩(wěn)定器時，電動機(jī)的驅(qū)動控制會由于電動機(jī)的性能而不能跟隨快速變化。因此，提供更好的響應(yīng)性能的電動機(jī)的再生控制用來應(yīng)對穩(wěn)定器的快速變化。預(yù)定轉(zhuǎn)向量是使得電動機(jī)的驅(qū)動不能響應(yīng)穩(wěn)定器變化的轉(zhuǎn)向量，并且考慮電動機(jī)的性能等設(shè)定。
在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，若蓄電量下降到預(yù)定蓄電量之下，電動機(jī)可從驅(qū)動切換到再生。
在穩(wěn)定器控制設(shè)備中，若車輛的蓄電量下降到預(yù)定蓄電量之下，電動機(jī)從驅(qū)動切換到再生，并且穩(wěn)定器由電動機(jī)的再生控制。由于電動機(jī)的再生，產(chǎn)生電力，并且車輛中的蓄電量得以恢復(fù)。預(yù)定蓄電量是車輛中所需的最小蓄電量，并且考慮到車輛中的電力消耗等而設(shè)定。
在上述穩(wěn)定器控制設(shè)備中，能夠采取一種結(jié)構(gòu)，其中若蓄電量變得大于或等于預(yù)定蓄電量，則不進(jìn)行電動機(jī)的再生。
在此穩(wěn)定器控制設(shè)備中，若車輛的蓄電量大于或等于預(yù)定蓄電量，電動機(jī)從再生模式切換到驅(qū)動模式，并且穩(wěn)定器可由電動機(jī)的驅(qū)動控制。由于車輛中蓄電量充足，穩(wěn)定器可由電動機(jī)的驅(qū)動主動控制。
本發(fā)明的第二方面是一種控制穩(wěn)定器側(cè)傾剛度的方法，該方法包括檢測車輛行為；基于檢測到的車輛行為設(shè)定電動機(jī)的再生電流使得電動機(jī)產(chǎn)生再生電流，然后調(diào)節(jié)電動機(jī)的再生電流使得達(dá)到再生電流。由此，如上所述，可調(diào)節(jié)通過電動機(jī)提供的再生阻力來根據(jù)車輛行為控制穩(wěn)定器沿扭轉(zhuǎn)方向和回復(fù)方向的速度和剛度。
在根據(jù)本發(fā)明的穩(wěn)定器控制方法中，檢測到的車輛行為可以是車輛的側(cè)傾量。當(dāng)檢測到的側(cè)傾量大時設(shè)定的再生電流可高于當(dāng)檢測到的側(cè)傾量小時的設(shè)定的側(cè)傾量。因此，能夠抑制側(cè)傾，并且能夠以上述方式改善轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。
根據(jù)第二方面，還可檢測由路面擾動導(dǎo)致的車輛行為的變化大小。同樣，當(dāng)擾動導(dǎo)致的車輛行為的變化量大時設(shè)定的再生電流可低于當(dāng)變化量小時設(shè)定的再生電流。由此，可改善車輛的駕乘舒適性。
在穩(wěn)定器控制方法中，當(dāng)穩(wěn)定器正回復(fù)時若懸架的彈簧反作用力大于電動機(jī)的所需控制量，則可將再生電流設(shè)定為與等于懸架的彈簧反作用力和所需控制量之差的到目標(biāo)控制量相應(yīng)的電流值。
上述控制方法還可進(jìn)一步檢測車輛的轉(zhuǎn)向量，其中若檢測到的轉(zhuǎn)向量超過預(yù)定轉(zhuǎn)向量，電動機(jī)從驅(qū)動切換到再生。由此，通過控制提供更好的響應(yīng)特性的電動機(jī)的再生功能來應(yīng)對穩(wěn)定器的快速變化。
在穩(wěn)定器控制方法中，可監(jiān)控存儲在蓄電池中的電量，并且若存儲量下降到低于預(yù)定量，電動機(jī)受到控制而從驅(qū)動切換到再生。從而，產(chǎn)生了電力，并且車輛中的蓄電量得以恢復(fù)。一般來說，預(yù)定蓄電量是車輛中所需的最小蓄電量，并且考慮到車輛中的電力消耗等而設(shè)定。
此外，根據(jù)該穩(wěn)定器控制方法，若蓄電量大于或等于預(yù)定蓄電量，電動機(jī)不從驅(qū)動切換到再生。若車輛的蓄電量大于或等于預(yù)定蓄電量，穩(wěn)定器可由電動機(jī)的驅(qū)動進(jìn)行控制，其允許主動控制。
由此，通過可變地控制電動機(jī)的再生電流(電磁制動力)，能夠控制穩(wěn)定器沿扭轉(zhuǎn)方向和回復(fù)方向的速度和剛度，并因此以高響應(yīng)性控制穩(wěn)定器。


通過以下參照附圖對優(yōu)選實施方式所作的說明，本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更清楚，在附圖中使用類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件，并且在附圖中圖1是根據(jù)第一實施方式的主動穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2是示出在根據(jù)第一實施方式的主動穩(wěn)定器中執(zhí)行的控制流程的流程圖。
圖3是根據(jù)第二實施方式的主動穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖4示出了目標(biāo)穩(wěn)定器角度和實際穩(wěn)定器角度隨時間變化的示例。
圖5示出了目標(biāo)穩(wěn)定器角速度和實際穩(wěn)定器角速度隨時間變化的示例。
圖6是示出在根據(jù)第二實施方式的主動穩(wěn)定器中執(zhí)行的控制流程的流程圖。
圖7是示出在根據(jù)第三實施方式的主動穩(wěn)定器中執(zhí)行的控制流程的流程圖。
圖8是示出在根據(jù)第四實施方式的主動穩(wěn)定器中執(zhí)行的控制流程的流程圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的穩(wěn)定器控制設(shè)備的示例實施例。在圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同或相應(yīng)的部件、元件或部分，對其將不再重復(fù)描述。
在一個實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的穩(wěn)定器控制設(shè)備應(yīng)用到安裝在車輛中的主動穩(wěn)定器。根據(jù)該實施方式的主動穩(wěn)定器至少通過使用電動機(jī)的再生來控制穩(wěn)定器。在第一實施方式中，僅執(zhí)行電動機(jī)的再生控制。在第二實施方式中，通常執(zhí)行電動機(jī)的驅(qū)動控制，并且僅在預(yù)定條件下執(zhí)行電動機(jī)的再生控制。此外，可僅為前輪設(shè)置穩(wěn)定器，或者為前輪和后輪都設(shè)置穩(wěn)定器。
參照圖1，下面將描述根據(jù)第一實施方式的主動穩(wěn)定器1。圖1是根據(jù)第一實施方式的主動穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)簡圖。
主動穩(wěn)定器1通過使用由電動機(jī)的再生所產(chǎn)生的電磁制動力來控制穩(wěn)定器沿扭轉(zhuǎn)方向和回復(fù)方向的變化。在主動穩(wěn)定器1中，將橫向加速度(側(cè)傾狀態(tài))和路面干擾作為車輛行為進(jìn)行估算，并且基于車輛行為控制電動機(jī)的再生電流。為此目的，主動穩(wěn)定器1包括穩(wěn)定器10、車速傳感器20、轉(zhuǎn)向角度傳感器21、旋轉(zhuǎn)角度傳感器22和ECU(電子控制單元)31。
穩(wěn)定器10由左和右穩(wěn)定桿11、11以及致動器12構(gòu)成。每個穩(wěn)定桿11的端部連接到懸架，并且其中部固定到車體。此外，每個穩(wěn)定桿11的另一端連接到致動器12，使得來自致動器12的電磁制動力作用在穩(wěn)定桿11上。致動器12包括電動機(jī)和減速器。其中一個穩(wěn)定桿11連接到電動機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)，另一穩(wěn)定桿11連接到電動機(jī)的定子側(cè)。致動器12通過調(diào)節(jié)由電動機(jī)再生所產(chǎn)生的電磁制動力來在兩側(cè)改變穩(wěn)定桿11的速度變化和扭轉(zhuǎn)剛度(由此，側(cè)傾剛度)。穩(wěn)定器10根據(jù)車輛行為扭轉(zhuǎn)。由此，電磁制動力控制當(dāng)穩(wěn)定器10扭轉(zhuǎn)時的速度變化以及當(dāng)穩(wěn)定器10回復(fù)時的速度變化。
致動器12的電動機(jī)還可用作發(fā)電機(jī)，并且具有再生功能。穩(wěn)定桿11的彈簧反作用力和懸架的彈簧反作用力旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，旋轉(zhuǎn)的扭矩用來在電動機(jī)內(nèi)產(chǎn)生電力。這提供了再生阻力，該再生阻力用作抵抗穩(wěn)定桿11沿扭轉(zhuǎn)方向或回復(fù)方向的變化的電磁制動力。電動機(jī)由再生電流分配控制電路31a控制，以產(chǎn)生由ECU31設(shè)定的目標(biāo)再生電流。再生電流越大，再生阻力和電磁制動力越大。
穩(wěn)定桿11的彈簧反作用力和懸架的彈簧反作用力產(chǎn)生電磁制動。這些彈簧反作用力根據(jù)車輛行為的變化而產(chǎn)生。因此，電磁制動力是由車輛行為的變化所產(chǎn)生的力，并且對車輛行為具有高的響應(yīng)性能。
車速傳感器20檢測車輛的速度，并且將其檢測值作為車速信號發(fā)送到ECU31。轉(zhuǎn)向角度傳感器21檢測轉(zhuǎn)向角度(或者，轉(zhuǎn)向的車輪的轉(zhuǎn)向角度)，并且將其檢測值作為轉(zhuǎn)向角度信號發(fā)送到ECU31。旋轉(zhuǎn)角度傳感器22檢測致動器12的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，并且將其檢測值作為旋轉(zhuǎn)角度信號發(fā)送到ECU31。基于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，確定穩(wěn)定桿11、11的角度(下文稱為“穩(wěn)定器角度”)。
ECU31是由CPU(中央處理器)、ROM(只讀存儲器)、RAM(隨機(jī)存取存儲器)、再生電流分配控制電路31a等構(gòu)成的電子控制單元，并且用作主動穩(wěn)定器1的控制設(shè)備。ECU31接收來自各種傳感器20、21、22的檢測信號，并且基于檢測信號估算車輛行為(橫向加速度、和來自路面的擾動)。然后，ECU31基于所估算的車輛行為設(shè)定目標(biāo)再生電流，并且控制致動器12的電動機(jī)，從而產(chǎn)生目標(biāo)再生電流。
再生電流分配控制電路31a包括FET(場效應(yīng)晶體管)、可變電阻器等。再生電流分配控制電路31a根據(jù)在ECU31內(nèi)設(shè)定的目標(biāo)再生電流來改變可變電阻器的電阻值，以控制致動器12的電動機(jī)，從而達(dá)到目標(biāo)再生電流。然后，再生電流分配控制電路31a將由此產(chǎn)生的再生電流供應(yīng)至蓄電池40。在蓄電池40內(nèi)，由于供應(yīng)到蓄電池40的再生電流而存儲電力。
ECU31基于由車速信號表示的車速和由轉(zhuǎn)向角度信號表示的轉(zhuǎn)向角度來估算作用在車輛上的橫向加速度。此外，ECU31基于由旋轉(zhuǎn)角度信號表示的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度來計算每個左側(cè)和右側(cè)穩(wěn)定桿11、11的穩(wěn)定器角度。然后，ECU31監(jiān)控每個穩(wěn)定器角度隨時間的變化，并且從每個穩(wěn)定器角度隨時間的變化而檢測車輛振動(路面擾動)。
ECU31判定橫向加速度是否大于或等于預(yù)定橫向加速度。若橫向加速度大于或等于預(yù)定橫向加速度，ECU31設(shè)定意在提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的目標(biāo)再生電流。若橫向加速度小于預(yù)定橫向加速度，ECU31設(shè)定意在改善駕乘舒適性的目標(biāo)再生電流。預(yù)定橫向加速度是用來判定是否需要限制當(dāng)前由車輛的轉(zhuǎn)向所導(dǎo)致側(cè)傾的值，并且事先通過試驗等設(shè)定。因此，當(dāng)橫向加速度小于預(yù)定橫向加速度時，ECU31判定車輛直線行駛或者輕微轉(zhuǎn)向，即，ECU31判定存在將不利地影響轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的最小側(cè)傾。
若將設(shè)定用于改善轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的目標(biāo)再生電流，ECU31判定估算出的橫向加速度是否在增加。若橫向加速度在增加，ECU31設(shè)定比前次設(shè)定操作中更大的目標(biāo)再生電流。若橫向加速度沒有增加，ECU31設(shè)定與前次設(shè)定操作中相同的目標(biāo)再生電流。在此情況下，ECU31參照橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且從橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表中選取適用于所估算出的橫向加速度的目標(biāo)穩(wěn)定器角度。然后，ECU31計算為了獲得所選取的目標(biāo)穩(wěn)定器角度而需要的目標(biāo)電磁制動力。而且，ECU31計算為了產(chǎn)生目標(biāo)電磁制動力而需要的目標(biāo)再生電流。橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表是這樣一種圖表，其中設(shè)定有按照橫向加速度的、為了抑制發(fā)生的側(cè)傾狀態(tài)所需的穩(wěn)定桿11的穩(wěn)定器角度。該圖表事先通過試驗、模擬等設(shè)定。
若將設(shè)定用于改善駕乘舒適性的目標(biāo)再生電流，ECU31判定所估算出的路面擾動是否在增加。若路面擾動在增加，ECU31設(shè)定比在前次設(shè)定操作中小的目標(biāo)再生電流。若路面擾動沒有增加，ECU31設(shè)定與前次設(shè)定操作中相同的目標(biāo)再生電流。在此情況下，ECU31參照路面擾動-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且選取適用于所估算出的路面擾動的目標(biāo)穩(wěn)定器角度。然后，ECU31計算為了獲得所選取目標(biāo)穩(wěn)定器角度而需要的目標(biāo)電磁制動力。此外，ECU31計算為了產(chǎn)生該目標(biāo)電磁制動力而需要的目標(biāo)再生電流。路面擾動-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表是這樣一種圖表，其中設(shè)定有按照路面擾動的、為了改善駕乘舒適性所需的穩(wěn)定器角度。該圖表事先通過試驗、模擬等設(shè)定。
下面將參照圖1以及圖2示出的流程圖描述主動穩(wěn)定器1的操作。圖2是示出在根據(jù)第一實施方式的主動穩(wěn)定器中執(zhí)行的控制流程的流程圖。主動穩(wěn)定器1以規(guī)則的時間間隔重復(fù)進(jìn)行下述操作。
車速傳感器20檢測車輛速度，并且將表示車速的車速信號發(fā)送至ECU31。轉(zhuǎn)向角度傳感器21檢測轉(zhuǎn)向角度，并且將表示轉(zhuǎn)向角度的轉(zhuǎn)向角度信號發(fā)送至ECU31。旋轉(zhuǎn)角度傳感器22檢測電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，并且將表示旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度信號發(fā)送至ECU31。
ECU31基于車速和轉(zhuǎn)向角度估算橫向加速度。此外，ECU31基于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度計算兩個穩(wěn)定桿11、11的穩(wěn)定器角度，并且由穩(wěn)定器角度隨時間的變化估算路面擾動。
ECU31判定當(dāng)前橫向加速度是否大于或者等于預(yù)定橫向加速度(S10)，以判定是轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性還是駕乘舒適性應(yīng)更優(yōu)先。
若在S10中判定當(dāng)前橫向加速度大于或等于預(yù)定橫向加速度(若轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性更優(yōu)先)，然后ECU31判定當(dāng)前橫向加速度是否比先前的值增加了(S11)。若在S11中判定當(dāng)前橫向加速度已增加(即，若側(cè)傾量已增加)，ECU31執(zhí)行下列操作以增加電磁制動力。即，ECU31參照橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且選取用于當(dāng)前橫向加速度的合適目標(biāo)穩(wěn)定器角度(目標(biāo)穩(wěn)定器角度大于先前的值)，并且計算為了獲得目標(biāo)穩(wěn)定器角度所需的目標(biāo)電磁制動力，并且進(jìn)一步計算目標(biāo)再生電流(目標(biāo)再生電流大于先前值)(S12)。另一方面，若在S11中判定當(dāng)前的橫向加速度沒有增加，ECU31將目標(biāo)再生電流設(shè)定為先前值以維持電磁制動力(S13)。
若在S10中判定當(dāng)前橫向加速度小于預(yù)定橫向加速度(若駕乘舒適性更優(yōu)先)，然后ECU31判定當(dāng)前路面擾動是否比先前值(S14)增加了。若在S14中判定當(dāng)前路面擾動已經(jīng)增加，ECU31執(zhí)行下列操作以減小電磁制動力。即，ECU31參照路面擾動-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且選取用于當(dāng)前路面擾動的合適目標(biāo)穩(wěn)定器角度(目標(biāo)穩(wěn)定器角度小于先前值)，并且計算為了獲得目標(biāo)穩(wěn)定器角度而所需的目標(biāo)電磁制動力，并且進(jìn)一步計算目標(biāo)再生電流(目標(biāo)再生電流小于先前值)(S15)。另一方面，若在S14中判定當(dāng)前路面擾動沒有增加，ECU31將目標(biāo)再生電流設(shè)定為先前值以維持電磁制動力(S16)。
再生電流分配控制電路31a根據(jù)目標(biāo)再生電流改變可變電阻器的電阻值，并且控制致動器12的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)。通過由再生電流分配控制電路31a的控制，致動器12的電動機(jī)由于穩(wěn)定桿11的彈簧反作用力和懸架的彈簧反作用力而旋轉(zhuǎn)，并且產(chǎn)生再生電流以獲得目標(biāo)再生電流。因此，根據(jù)所產(chǎn)生的再生電流的電磁制動力作用在穩(wěn)定器10上。此外，再生電流分配控制電路31a接收產(chǎn)生的再生電流，并且將再生電流存儲到蓄電池40。另外，為了產(chǎn)生目標(biāo)再生電流，可使用前饋控制，或者可使用利用電動機(jī)的實際旋轉(zhuǎn)角度、穩(wěn)定器角度等的反饋控制。
在電磁制動增加控制中，由致動器12的電動機(jī)產(chǎn)生的再生電流增加，這增加了再生阻力以及電磁制動力。因此，穩(wěn)定器10的變化速度降低，這使得當(dāng)變化沿著扭轉(zhuǎn)方向時穩(wěn)定器10更加抵抗扭轉(zhuǎn)，并且當(dāng)變化沿著回復(fù)方向時更難以回復(fù)。由此，車輛的側(cè)傾阻力增加，并且改善了轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。
在電磁制動降低控制的情況下，由致動器12的電動機(jī)產(chǎn)生的再生電流減小，這降低了再生阻力以及電磁制動力。因此，穩(wěn)定器10的變化速度增加，從而穩(wěn)定器10更快速地響應(yīng)沿扭轉(zhuǎn)方向的變化，并且當(dāng)變化沿回復(fù)方向時相對容易回復(fù)。由此，改善了駕乘舒適性。
通過控制致動器12的電動機(jī)的再生電流，主動穩(wěn)定器1連續(xù)地控制作用在穩(wěn)定器10上的電磁制動力。因此，主動穩(wěn)定器1能夠控制穩(wěn)定器沿扭轉(zhuǎn)方向和回復(fù)方向的扭轉(zhuǎn)剛度和速度，并且獲得對車輛行為的高響應(yīng)性。此外，由于主動穩(wěn)定器1僅通過電動機(jī)的再生操作執(zhí)行控制，沒有因驅(qū)動電動機(jī)產(chǎn)生的振動，并且可存儲電力。
此外，主動穩(wěn)定器1根據(jù)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和駕乘舒適性中具有高優(yōu)先級的那一個來控制電磁制動力，從而可獲得改善的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和改善的駕乘舒適性。因此，除了高響應(yīng)性能之外，車輛乘員將獲得沒有不舒適感的側(cè)傾感以及高的駕乘舒適感。
參照圖3至5，下面將描述根據(jù)第二實施方式的主動穩(wěn)定器2。圖3是根據(jù)第二實施方式的主動穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)簡圖。圖4示出了目標(biāo)穩(wěn)定器角度和實際穩(wěn)定器角度隨時間的變化的示例。圖5示出了目標(biāo)穩(wěn)定器角速度和實際穩(wěn)定器角速度隨時間變化的示例。關(guān)于主動穩(wěn)定器2，其與根據(jù)第一實施方式的主動穩(wěn)定器1的結(jié)構(gòu)相類似的結(jié)構(gòu)以相同的附圖標(biāo)記表示，并且將不再重復(fù)描述。
主動穩(wěn)定器2通過使用電動機(jī)的驅(qū)動和再生控制穩(wěn)定器的沿扭轉(zhuǎn)方向和回復(fù)方向的變化。具體地，在載荷在穩(wěn)定器的回復(fù)控制期間降低的情況下，僅當(dāng)懸架的彈簧反作用力大于電動機(jī)所需控制量時，主動穩(wěn)定器2通過使用由電動機(jī)再生所產(chǎn)生的電磁制動力來控制穩(wěn)定器沿回復(fù)方向的變化。為此目的，主動穩(wěn)定器2包括穩(wěn)定器10、車速傳感器20、轉(zhuǎn)向角度傳感器21、旋轉(zhuǎn)角度傳感器22和ECU32。
致動器12的電動機(jī)類似于在第一實施方式中使用的電動機(jī)，但是由所供應(yīng)的電力驅(qū)動。將來自于電動機(jī)驅(qū)動電流控制電路32b的電流供給電動機(jī)，從而達(dá)到由ECU32設(shè)定的目標(biāo)電動機(jī)電流。電動機(jī)的該驅(qū)動力(扭矩)傳遞到穩(wěn)定桿11，并且作用于沿扭轉(zhuǎn)方向或回復(fù)方向的變化。供應(yīng)的電流越大，電動機(jī)的扭矩越大(旋轉(zhuǎn)速度越快)，并且作用在穩(wěn)定桿11上的扭矩越大。
ECU32是由CPU、ROM、RAM、再生電流分配控制電路32a、電動機(jī)驅(qū)動電流控制電路32b等構(gòu)成的電子控制單元，用作主動穩(wěn)定器2的控制設(shè)備。ECU32從各種傳感器20、21、22接收信號，并且基于檢測信號估算車輛行為(橫向加速度等)、施加在穩(wěn)定桿11上的載荷以及懸架的彈簧反作用力。然后，ECU32基于所估算出的車輛狀態(tài)判定是應(yīng)當(dāng)執(zhí)行電動機(jī)驅(qū)動控制還是應(yīng)當(dāng)執(zhí)行電動機(jī)再生控制，并且因此執(zhí)行致動器12的電動機(jī)的驅(qū)動控制或者再生控制。
再生電流分配控制電路32a類似于在第一實施方式中使用的再生電流分配控制電路31a。
電動機(jī)驅(qū)動電流控制電路32b包括FET等。電動機(jī)驅(qū)動電流控制電路32b接收來自蓄電池40的電力，并且將電流供應(yīng)到致動器12的電動機(jī)，從而達(dá)到由ECU32設(shè)定的目標(biāo)電動機(jī)電流。
ECU32通過與第一實施方式中的ECU31的過程相類似的過程估算橫向加速度、穩(wěn)定器角度以及路面擾動。然后，ECU32由穩(wěn)定器角度隨時間的變化計算穩(wěn)定器角速度。此外，ECU32基于穩(wěn)定器角度估算施加在穩(wěn)定桿11上的載荷。此外，ECU32基于橫向加速度估算懸架的彈簧反作用力。
ECU32判定是否執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制或回復(fù)控制。當(dāng)將要執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制時，目標(biāo)穩(wěn)定器角度大于實際穩(wěn)定器角度，因為當(dāng)穩(wěn)定桿11從中性位置扭轉(zhuǎn)時執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制。當(dāng)將要執(zhí)行回復(fù)控制時，實際穩(wěn)定器角度大于目標(biāo)穩(wěn)定器角度，因為當(dāng)穩(wěn)定桿11回復(fù)到中性位置時執(zhí)行回復(fù)控制。因此，ECU32參照橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且選取用于估算出的橫向加速度的合適的目標(biāo)穩(wěn)定器角度。然后，ECU32從目標(biāo)穩(wěn)定器角度的絕對值中減去實際穩(wěn)定器角度(估算值)的絕對值。若差值大于0，ECU32判定將執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制。若差值小于或等于0，ECU32判定將執(zhí)行回復(fù)控制。若判定將執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制，ECU32通過電動機(jī)驅(qū)動控制執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制。
圖4示出了目標(biāo)穩(wěn)定器角度和實際穩(wěn)定器角度隨時間的變化的示例，其中目標(biāo)穩(wěn)定器角度以實線示出，而實際穩(wěn)定器角度以虛線示出。在圖4中，在目標(biāo)穩(wěn)定器角度大于實際穩(wěn)定器角度的區(qū)域，執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制。在目標(biāo)穩(wěn)定器角度小于實際穩(wěn)定器角度的區(qū)域，執(zhí)行回復(fù)控制。
若判定將執(zhí)行回復(fù)側(cè)的控制，則ECU32判定穩(wěn)定器10上的載荷是正在降低還是正在增加。正在降低的載荷表示車輛正在回復(fù)到平行于地面的位置，而正在增加的載荷表示車輛相對于地面正在傾斜。因此，當(dāng)載荷正在降低時，實際穩(wěn)定器角度下降，因此實際穩(wěn)定器角速度小于0。因此，ECU32參照橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且根據(jù)估算出的橫向加速度連續(xù)地選取目標(biāo)穩(wěn)定器角度，并且從目標(biāo)穩(wěn)定器角度隨時間的變化計算目標(biāo)穩(wěn)定器角速度。然后，ECU32判定目標(biāo)穩(wěn)定器角速度是否小于或等于0以及實際穩(wěn)定器角速度是否小于或等于0。若該條件滿足，ECU32判定載荷正在減小。若該條件不滿足，ECU32判定載荷正在增加。若判定載荷正在增加，ECU32通過電動機(jī)驅(qū)動控制執(zhí)行正常回復(fù)控制。
另外，由以下原因增加目標(biāo)穩(wěn)定器角速度小于或等于0的條件。若在扭轉(zhuǎn)控制期間，實際穩(wěn)定器角度暫時超過目標(biāo)穩(wěn)定器角度，不執(zhí)行通過電動機(jī)再生控制的回復(fù)側(cè)控制，并且等待下一扭轉(zhuǎn)控制。即，若實際穩(wěn)定器角度暫時超過目標(biāo)穩(wěn)定器角度，負(fù)載(實際穩(wěn)定器角速度)會立即開始增加，因此不執(zhí)行回復(fù)控制。
圖5示出了目標(biāo)穩(wěn)定器角速度和實際穩(wěn)定器角速度隨時間的變化的示例，其中目標(biāo)穩(wěn)定器角速度以實線示出而實際穩(wěn)定器角速度以虛線示出。在目標(biāo)穩(wěn)定器角速度小于或等于0并且實際穩(wěn)定器角速度小于或等于0的區(qū)域，載荷下降。在其它區(qū)域，載荷增加。
若判定在回復(fù)控制期間載荷下降，則ECU32判定將通過電動機(jī)驅(qū)動控制還是通過電動機(jī)再生控制來執(zhí)行回復(fù)控制。如果在回復(fù)控制期間當(dāng)載荷下降時，在懸架的彈簧反作用力大于所需控制量的情況下執(zhí)行正常驅(qū)動控制，控制量變得過大，并且不能精確產(chǎn)生目標(biāo)扭轉(zhuǎn)剛度。因此在此情況下，執(zhí)行電動機(jī)再生控制以利用電磁制動力。具體地，ECU32參照橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且選取用于所估算出橫向加速度的合適目標(biāo)穩(wěn)定器角度。然后，ECU32計算為了獲得目標(biāo)穩(wěn)定器角度而需要的電動機(jī)驅(qū)動力(所需控制量)。此外，ECU32判定電動機(jī)的所需控制量是否大于懸架的彈簧反作用力。若判定所需控制量大于懸架的彈簧反作用力，則ECU32通過電動機(jī)驅(qū)動控制執(zhí)行回復(fù)控制。若判定懸架的彈簧反作用力大于或等于所需控制量，則ECU32通過電動機(jī)再生控制執(zhí)行回復(fù)控制。
若將要執(zhí)行電動機(jī)驅(qū)動控制，ECU32參照橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且選取用于所估算出橫向加速度的合適目標(biāo)穩(wěn)定器角度。然后，ECU32計算為了獲得選取出的目標(biāo)穩(wěn)定器角度而需要的目標(biāo)電動機(jī)驅(qū)動力(目標(biāo)控制量)。在此情況下，ECU32計算為了獲得目標(biāo)穩(wěn)定器角度而需要的所需電動機(jī)驅(qū)動力(所需控制量)，并且從所需電動機(jī)驅(qū)動力減去懸架的彈簧反作用力，并且將該差設(shè)定為目標(biāo)電動機(jī)驅(qū)動力。此外，ECU32計算為了產(chǎn)生目標(biāo)電動機(jī)驅(qū)動力而需要的所需目標(biāo)電動機(jī)電流。
若將要執(zhí)行電動機(jī)再生控制，ECU32參照橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且選取用于所估算出的橫向加速度的合適目標(biāo)穩(wěn)定器角度。然后，ECU32計算為了獲得選取的目標(biāo)穩(wěn)定器角度而所需的目標(biāo)電磁制動力(目標(biāo)控制量)。在此情況下，ECU32計算為了獲得目標(biāo)穩(wěn)定器角度而需要的所需電磁制動力(所需控制量)，并且從懸架的彈簧反作用力中減去所需電磁制動力，并且將該差設(shè)定為目標(biāo)電磁制動力。此外，ECU32計算為了產(chǎn)生目標(biāo)電磁制動力而需要的目標(biāo)再生電流。
另外，橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表類似于在第一實施方式中使用的圖表。除了橫向加速度，如第一實施方式中一樣，在執(zhí)行控制時也可考慮路面擾動。
下面將參照圖3以及圖6示出的流程圖描述主動穩(wěn)定器2中的操作。圖6是示出在根據(jù)第二實施方式的主動穩(wěn)定器中執(zhí)行的控制流程的流程圖。主動控制器2以規(guī)則的間隔重復(fù)執(zhí)行下述操作。
如同在第一實施方式中的操作一樣，傳感器20、21、22分別進(jìn)行檢測，并且將表示檢測值的檢測信號發(fā)送至ECU32。
ECU32如在第一實施方式中的操作那樣估算橫向加速度、穩(wěn)定器角度和路面擾動。然后，ECU32由估算出的穩(wěn)定器角度隨時間的變化計算穩(wěn)定器角速度。此外，ECU32基于穩(wěn)定器角度估算穩(wěn)定桿11上的載荷。此外，ECU32基于橫向加速度估算懸架的彈簧反作用力。
ECU32參照橫向加速度-目標(biāo)穩(wěn)定器角度圖表，并且選取用于所估算出的橫向加速度的合適目標(biāo)穩(wěn)定器角度。然后，ECU32從所估算出的目標(biāo)穩(wěn)定器角度隨時間的變化計算目標(biāo)穩(wěn)定器角速度。
ECU32從目標(biāo)穩(wěn)定器角度的絕對值中減去實際穩(wěn)定器角度的絕對值，并且基于該差是否小于或等于0而判定穩(wěn)定器10是否正在回復(fù)(S20)。若在S20中判定該差大于0(若穩(wěn)定器10正在扭轉(zhuǎn))，則ECU32通過電動機(jī)驅(qū)動控制執(zhí)行扭轉(zhuǎn)控制(S21)。
若在S20中判定差值小于或等于0(若穩(wěn)定器10正在回復(fù))，則ECU32基于目標(biāo)穩(wěn)定器角速度是否小于或等于0和實際穩(wěn)定器角速度是否小于或等于0而判定穩(wěn)定器10上的載荷是否正在降低(S22)。若在S22中判定該判定條件沒有滿足(若穩(wěn)定器10在回復(fù)側(cè)并且載荷正在增加)，則ECU32通過電動機(jī)驅(qū)動控制執(zhí)行回復(fù)控制(S23)。
若在S22中判定該判定條件滿足(若穩(wěn)定器10正在回復(fù)并且載荷正在降低)，則ECU32判定基于目標(biāo)穩(wěn)定器角度的電動機(jī)所需控制量是否大于懸架的彈簧反作用力(S24)。
若在S24中判定所需控制量大于懸架的彈簧反作用力，則ECU32計算為了獲得目標(biāo)穩(wěn)定器角度而需要的所需電動機(jī)驅(qū)動力(所需控制量)，并且將通過從所需電動機(jī)驅(qū)動力中減去懸架的彈簧反作用力而得到的差設(shè)定為目標(biāo)電動機(jī)驅(qū)動力，并且計算為了產(chǎn)生目標(biāo)電動機(jī)驅(qū)動力而需要的目標(biāo)電動機(jī)電流。在此情況下，由于電動機(jī)的所需控制量大于懸架的彈簧反作用力，所以穩(wěn)定桿11沿回復(fù)方向的變化由電動機(jī)驅(qū)動力控制。
另一方面，若判定懸架的彈簧反作用力大于或等于所需控制量，則ECU32計算為了獲得目標(biāo)穩(wěn)定器角度而需要的所需電磁制動力(所需控制量)，并且將通過從懸架的彈簧反作用力中減去所需電磁制動力而得到的差設(shè)定為目標(biāo)電磁制動力，并且計算為了產(chǎn)生目標(biāo)電磁制動力而需要的目標(biāo)再生電流。在此情況下，由于懸架的彈簧反作用力較大，所以利用彈簧反作用力，使得穩(wěn)定桿11沿回復(fù)方向的變化由電磁制動力控制。
若在ECU32中設(shè)定目標(biāo)電動機(jī)電流，則電動機(jī)驅(qū)動電流控制電路32b向致動器12的電動機(jī)供應(yīng)電流，從而達(dá)到由ECU32設(shè)定的目標(biāo)電動機(jī)電流。然后，致動器12的電動機(jī)根據(jù)所供應(yīng)的電流受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。由此，電動機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動力(扭矩)作用在穩(wěn)定器10上。
若在ECU32中設(shè)定目標(biāo)再生電流，則執(zhí)行與第一實施方式中的操作相類似的操作。即，再生電流分配控制電路32a根據(jù)目標(biāo)再生電流來控制致動器12的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)，并且致動器12的電動機(jī)產(chǎn)生再生電流，從而達(dá)到目標(biāo)再生電流，并且與所產(chǎn)生的再生電流相應(yīng)的電磁制動力作用在穩(wěn)定器10上。
當(dāng)在穩(wěn)定器10的回復(fù)控制過程中載荷下降時，若懸架的彈簧反作用力超過所需控制量，主動穩(wěn)定器2通過控制致動器12的電動機(jī)的再生電流而連續(xù)地控制作用在穩(wěn)定器10上的電磁制動力。因此，主動穩(wěn)定器2能夠通過使用彈簧反作用力而使用電動機(jī)再生控制非常精確地控制穩(wěn)定器10的變化，并且獲得對車輛行為的高的響應(yīng)性。此外，在主動穩(wěn)定器2中，在電動機(jī)的再生期間，沒有因驅(qū)動電動機(jī)所導(dǎo)致的振動，并且可存儲電力。
雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，而是能夠以各種形式實施。
例如，盡管在實施方式中基于轉(zhuǎn)向角度和車速估算橫向加速度(對應(yīng)于側(cè)傾狀態(tài))，但是橫向加速度可由例如橫向加速度傳感器等其它裝置檢測。此外，盡管在實施方式中由穩(wěn)定器角度的變化估算路面擾動，但是路面擾動可通過例如懸架行程傳感器、車輛垂直加速度傳感器、路面不平度檢測傳感器等其它裝置檢測。
還可在車輛轉(zhuǎn)向量超過預(yù)定值時執(zhí)行電動機(jī)的控制?？苫跈M向加速度、轉(zhuǎn)向速度或轉(zhuǎn)向角度等確定車輛轉(zhuǎn)向量。圖7是示出由基于例如轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行電動機(jī)控制的主動穩(wěn)定器所執(zhí)行的控制流程的流程圖。因此，當(dāng)由轉(zhuǎn)向角度傳感器21檢測到的車輛轉(zhuǎn)向角度超過預(yù)定轉(zhuǎn)向角度閾值時，ECU32可執(zhí)行一個控制以將電動機(jī)12從驅(qū)動控制切換到再生控制。特別是，該過程從轉(zhuǎn)向角度傳感器21檢測轉(zhuǎn)向角度開始(S30)。然后ECU判定檢測到的轉(zhuǎn)向角度是否超過預(yù)定轉(zhuǎn)向角度閾值(S31)。若ECU32判定檢測到的轉(zhuǎn)向角度超過預(yù)定轉(zhuǎn)向角度閾值，則電動機(jī)12從驅(qū)動切換到再生(S33)。另一方面，若ECU32判定檢測到的轉(zhuǎn)向角度等于或低于預(yù)定轉(zhuǎn)向閾值，則電動機(jī)12不切換到再生(S32)。
執(zhí)行該控制是因為當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)時電動機(jī)12的響應(yīng)性能存在限制。因此，當(dāng)需要快速改變沿穩(wěn)定器10的扭轉(zhuǎn)方向(回復(fù)方向)的軸向力時，例如當(dāng)轉(zhuǎn)向角度較大時，電動機(jī)12的驅(qū)動控制將不能跟隨軸向力的快速變化。然而，這將依電動機(jī)12的性能特征而改變。
相反，通常具有更好響應(yīng)性能的電動機(jī)12的再生控制能更好地應(yīng)對穩(wěn)定器10軸向力的快速變化。由此，通過使電動機(jī)12切換到再生模式，極大改善了響應(yīng)性能，并且能更好地應(yīng)對穩(wěn)定器10的快速變化。
此外，還可基于存儲在蓄電池40中的電量來執(zhí)行控制。圖8是示出由ECU32基于存儲在蓄電池40中的電量而執(zhí)行的電動機(jī)12的控制流程的流程圖。存儲在蓄電池中的電量或充電狀態(tài)(SOC)由ECU32確定(S40)。然后ECU32判定蓄電池40的實際SOC是否大于或等于指定SOC(S41)。若實際SOC低于SOC閾值，則電動機(jī)12從驅(qū)動切換到再生(S42)。然而，若實際SOC等于或高于SOC閾值，則電動機(jī)12不切換到再生(S43)。
從而，若蓄電池40的SOC低于預(yù)定量，則電動機(jī)12的控制從驅(qū)動控制切換到再生控制以增加蓄電量。一旦蓄電池40的SOC大于或等于預(yù)定量，電動機(jī)12的再生控制可停止。換言之，該控制切換回電動機(jī)12的驅(qū)動控制。由此，可通過驅(qū)動電動機(jī)12來控制穩(wěn)定器10，這允許穩(wěn)定器10的主動控制。
蓄電池40的SOC閾值一般為操作車輛和/或附屬設(shè)備所需的最小電量。從而，預(yù)定蓄電量可設(shè)定在預(yù)定水平或者可考慮車輛中當(dāng)前所需的電力而動態(tài)地確定。
盡管在第一實施方式中，僅通過電動機(jī)12的再生而控制穩(wěn)定器，但是還可驅(qū)動電動機(jī)以控制穩(wěn)定器10。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的穩(wěn)定器控制設(shè)備，其特征在于包括電動機(jī)(12)，其具有再生功能；穩(wěn)定器(10)，其連接左車輪及右車輪，并通過所述電動機(jī)調(diào)節(jié)所述車輛的側(cè)傾剛度；車輛行為檢測裝置(31)，用于檢測車輛行為；再生電流設(shè)定裝置(31)，用于基于由所述車輛行為檢測裝置(31)檢測到的所述車輛行為設(shè)定所述電動機(jī)(12)的再生電流；以及再生電流調(diào)節(jié)裝置(31a)，用于調(diào)節(jié)所述電動機(jī)的所述再生電流，使得達(dá)到所述再生電流設(shè)定裝置(31)設(shè)定的所述再生電流。
2.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定器控制設(shè)備，其中所述車輛行為檢測裝置(31)檢測車輛的側(cè)傾量，以及所述再生電流設(shè)定裝置(31)在檢測到的所述側(cè)傾量大時設(shè)定比在檢測到的所述側(cè)傾量小時要高的再生電流。
3.如權(quán)利要求1或2所述的穩(wěn)定器控制設(shè)備，其中所述車輛行為檢測裝置(31)檢測由路面擾動引起的車輛行為變化的大小，以及所述再生電流設(shè)定裝置(31)在檢測到的所述擾動引起的車輛行為變化的大小為大時設(shè)定比檢測到的所述擾動引起的車輛行為變化的大小為小時要低的再生電流。
4.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定器控制設(shè)備，其中如果當(dāng)所述穩(wěn)定器處于回復(fù)方向時懸架的彈簧反作用力大于所述電動機(jī)(12)的所需控制量，則所述再生電流設(shè)定裝置(31)將所述再生電流設(shè)定為與等于所述懸架的彈簧反作用力與所述所需控制量之間的差值的目標(biāo)控制量相對應(yīng)的電流值。
5.如權(quán)利要求1或2所述的穩(wěn)定器控制設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)向量檢測裝置(21)，用于檢測所述車輛的轉(zhuǎn)向量，其中如果檢測到的所述轉(zhuǎn)向量超過預(yù)定的轉(zhuǎn)向量，則所述電動機(jī)(12)從驅(qū)動切換到再生。
6.如權(quán)利要求1或2所述的穩(wěn)定器控制設(shè)備，還包括蓄電池(40)，其中如果所述蓄電池(40)中的蓄電量下降到低于預(yù)定蓄電量，則所述電動機(jī)(12)從驅(qū)動切換到再生。
7.如權(quán)利要求1或2所述的穩(wěn)定器控制設(shè)備，還包括蓄電池(40)，其中如果所述蓄電池(40)中的蓄電量大于或等于預(yù)定蓄電量，則所述電動機(jī)(12)不從驅(qū)動切換到再生。
8.一種控制穩(wěn)定器的方法，包括檢測車輛行為；基于檢測到的所述車輛行為設(shè)定具有再生功能的電動機(jī)的再生電流；以及調(diào)節(jié)所述電動機(jī)的所述再生電流，使得達(dá)到所述再生電流；其中對所述電動機(jī)的所述再生電流的調(diào)節(jié)改變連接車輛左車輪及右車輪的穩(wěn)定器的側(cè)傾剛度。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，檢測到的所述車輛行為是車輛的側(cè)傾量，并且當(dāng)檢測到的所述側(cè)傾量大時設(shè)定比當(dāng)檢測到的所述側(cè)傾量小時要高的再生電流。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，檢測到的所述車輛行為是由路面擾動引起的車輛行為變化的大小，并且當(dāng)檢測到的所述擾動引起的車輛行為變化的大小為大時設(shè)定比當(dāng)檢測到的所述擾動引起的車輛行為變化的大小為小時要小的再生電流。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，如果當(dāng)所述穩(wěn)定器處于回復(fù)方向時懸架的彈簧反作用力大于所述電動機(jī)的所需控制量，則將所述再生電流設(shè)定為與等于所述懸架的彈簧反作用力與所述所需控制量之間的差值的目標(biāo)控制量相對應(yīng)的電流值。
12.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于還包括檢測所述車輛的轉(zhuǎn)向量，其中如果檢測到的所述轉(zhuǎn)向量超過預(yù)定轉(zhuǎn)向量，則所述電動機(jī)從驅(qū)動切換到再生。
13.如權(quán)利要求8或9所述的方法，還包括確定蓄電池中的蓄電量，其中如果檢測到的所述蓄電量低于預(yù)定蓄電量，則所述電動機(jī)從驅(qū)動切換到再生。
14.如權(quán)利要求8或9所述的方法，還包括確定存儲在蓄電池中的蓄電量，其中如果檢測到的所述蓄電量大于或等于預(yù)定蓄電量，則所述電動機(jī)不從驅(qū)動切換到再生。
全文摘要
一種穩(wěn)定器控制設(shè)備(1)，包括電動機(jī)(12)，其具有再生功能；穩(wěn)定器(10)，其連接左車輪及右車輪，能夠通過電動機(jī)改變側(cè)傾剛度；車輛行為檢測裝置(31)，用于檢測車輛行為；再生電流設(shè)定裝置(31)，用于基于由車輛行為檢測裝置檢測到的車輛行為設(shè)定電動機(jī)的再生電流；以及再生電流調(diào)節(jié)裝置(31a)，用于調(diào)節(jié)電動機(jī)的再生電流，使得達(dá)到再生電流設(shè)定裝置設(shè)定的再生電流。逆著穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)的彈簧反作用力旋轉(zhuǎn)電動機(jī)以產(chǎn)生電。檢測例如車體側(cè)傾等車輛行為，并且基于檢測到的車輛行為設(shè)定電動機(jī)的再生電流以限制或加速穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)或回復(fù)。
文檔編號B60G21/00GK101024371SQ20071008019
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者黑河內(nèi)崇史 申請人:豐田自動車株式會社