專利名稱：車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其根據(jù)前輪和后輪接觸負(fù)載的變化，通過控制拐彎能力的變化，來穩(wěn)定車輛行駛。
背景技術(shù)：
當(dāng)車輛改變方向時，拐彎力的總和平衡作用在該車輛上的離心力，其中，拐彎力是在輪胎處所產(chǎn)生的力?；平呛凸諒澚χg的關(guān)系取決于車輛速度和輪胎性能，其中，滑移角被定義為車輛的行駛方向和輪胎所指方向之間的角度。圖8示出了標(biāo)準(zhǔn)輪胎和高性能輪胎的滑移角和拐彎力之間的典型關(guān)系。
如圖8所示，當(dāng)滑移角β小于或等于某個特定值時，拐彎力隨著滑移角β而線性增長。因此，滑移角β越大，拐彎力就越大。在滑移角β相同的情況下，高性能輪胎比標(biāo)準(zhǔn)輪胎獲得的拐彎力要大。
相應(yīng)地，當(dāng)車輛提速時，車尾指向外面，并且，必須增加后輪的滑移角β，以確保拐彎力與離心力相反。但是，該操作取決于輪胎性能等，并且，由于高性能輪胎能夠獲得較大的拐彎力，所以，在較少甩尾的情況下，車輛可以穩(wěn)定地改變方向。
換言之，當(dāng)拐彎能力增強(qiáng)時，即使用小滑動角β也能獲得較大的拐彎能力，從而獲得良好的操控能力和穩(wěn)定性，其中，拐彎能力被定義為拐彎力相對于滑移角β的斜率。相比之下，當(dāng)拐彎能力變小時，必須用大滑移角β來獲得大拐彎力，這導(dǎo)致操控能力和穩(wěn)定性變差。
例如，如圖9A所示，如果用小滑移角β就能夠產(chǎn)生足夠的拐彎力，那么，車輛很容易跟隨目標(biāo)軌道，并且，在司機(jī)沒有大量轉(zhuǎn)向操作的情況下，也可以保持其穩(wěn)定的姿勢。相比之下，在圖9B中，如果不用大滑動角β就不能獲得足夠的拐彎力，那么，當(dāng)車輛改變方向時，拐彎力的上升過程中會出現(xiàn)延時。為了解決這種情況，如果司機(jī)增加轉(zhuǎn)向操作量，則會發(fā)生車輛的甩尾(tail swing)。此外，當(dāng)車輛返回目標(biāo)軌道時，還可能發(fā)生回擺(swingback)。
相應(yīng)地，輪胎的拐彎能力是確定車輛動力性能的一個重要因素。日本專利公開No.2001-168599對此進(jìn)行了描述。
即使使用相同的輪胎，輪胎的拐彎能力也會隨例如接觸負(fù)載而變化。接觸負(fù)載越小，拐彎能力就越??；接觸負(fù)載越大，拐彎能力就越大。也就是說，輪胎的拐彎能力很大程度上取決于接觸負(fù)載。
但是，接觸負(fù)載隨著簧載車身振動而發(fā)生波動，從而使拐彎能力也發(fā)生波動，例如，車身振動是由諸如驅(qū)動、剎車、轉(zhuǎn)向等司機(jī)操作干擾和來自道路的干擾輸入而產(chǎn)生的。因此，存在這樣一個問題車輛的姿勢發(fā)生變化，從而導(dǎo)致穩(wěn)定行駛和舒適度的惡化，并影響操控能力和穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供了一種解決上述和其他問題的系統(tǒng)，該系統(tǒng)抑制司機(jī)操作干擾、道路干擾等的影響，從而穩(wěn)定車身姿勢和車輛性能，并提高車輛的舒適度和穩(wěn)定性。
為此，本發(fā)明人研究了上述司機(jī)操作干擾和道路干擾施加在前輪和后輪上的接觸負(fù)載的波動。后面還將描述前輪和后輪的接觸負(fù)載的波動。
前輪和后輪的接觸負(fù)載的波動是由例如俯仰振動產(chǎn)生的。在這里，“俯仰”是指在車輛俯仰中心處繞著車輛橫軸發(fā)生的運動。由俯仰振動產(chǎn)生的能量被表示為俯仰振動能量。
俯仰振動是由例如驅(qū)動(加速)時的下蹲、剎車(減速)時和轉(zhuǎn)向(改變方向)時的俯沖或者來自道路的各種干擾輸入所產(chǎn)生的。
圖10示出了這些狀態(tài)。
如圖10A所示，在驅(qū)動(加速)期間，車身側(cè)無法跟得上車輪的旋轉(zhuǎn)而落在后面，所以，車輛的前側(cè)(鼻子)繞著車輛俯仰中心向上移動，導(dǎo)致出現(xiàn)下蹲。相比之下，在剎車(減速)期間，如圖10B所示，制動力作用在車輪上，但車身由于慣性而無法跟得上車輛的減速，所以，車輛的前側(cè)(鼻子)繞著車輛俯仰中心向下移動，導(dǎo)致出現(xiàn)“俯沖”。如圖10C所示，在轉(zhuǎn)向(改變方向)時，拐彎拖拉出現(xiàn)，從而使車輪減速，所以與剎車(減速)期間一樣，出現(xiàn)俯沖。
諸如下蹲和俯沖這樣的繞著車輛俯仰中心產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)振動是俯仰振動。這些俯仰振動所產(chǎn)生的能量是俯仰振動能量，在車輛行駛時總是會出現(xiàn)俯仰振動能量。
與恒速行駛的情況相比，這些俯仰振動等導(dǎo)致前輪和后輪處的接觸負(fù)載以及施加在車輪上的力的關(guān)系發(fā)生改變。也就是說，如圖10A所示，與恒速行駛的情況相比，在下蹲期間，前輪的接觸負(fù)載Wf變小，而后輪的接觸負(fù)載Wr變大，從而驅(qū)動力矩反作用力變大。如圖10B所示，與恒速行駛相比，在減速時的俯沖期間，前輪的接觸負(fù)載Wf變大，而后輪的接觸負(fù)載Wr變小，從而前輪上的制動力變大，而后輪上的制動力變小。如圖10C所示，與恒速行駛的情況相比，在改變方向情況下的俯沖期間，前輪的接觸負(fù)載Wf變大，而后輪的接觸負(fù)載Wr變小。
如上所述，接觸負(fù)載Wf和Wr發(fā)生波動，所以拐彎能力也發(fā)生波動。因此，車輛不能穩(wěn)定地改變方向，并且車輛的姿勢出現(xiàn)變化，從而破壞了穩(wěn)定行駛和相應(yīng)的舒適駕駛，并影響了操控能力和穩(wěn)定性。
圖11中的時序圖示出了俯仰振動、前輪和后輪接觸負(fù)載以及前輪和后輪拐彎能力之間的關(guān)系。當(dāng)圖11A中所示的俯仰振動出現(xiàn)時，如圖11B所示，通過將俯仰振動所導(dǎo)致的懸架反作用力改變量ΔWf和ΔWr加上恒速行駛時前輪和后輪相應(yīng)的負(fù)載Wfo和Wro，獲得前輪和后輪的負(fù)載Wf和Wr，用下面的方程1表示方程1Wf＝Wfo+ΔWf，Wr＝Wro+ΔWr相應(yīng)地，前輪和后輪的負(fù)載Wf和Wr的波形與俯仰振動的波形相對應(yīng)。如圖11C所示，對于相應(yīng)的前輪和后輪的拐彎能力Kcf和Kcr，恒速行駛時相應(yīng)的前輪和后輪的拐彎能力Kcfo和Kcro的波形也類似于前輪和后輪負(fù)載Wf和Wr的波形，因為它們都是將前輪和后輪相應(yīng)的負(fù)載Wf和Wr乘以輪胎性能的線性區(qū)域中的系數(shù)Cw而獲得的。
相應(yīng)地，如果根據(jù)前輪和后輪的接觸負(fù)載變化來校正由引擎產(chǎn)生的驅(qū)動力，其中接觸負(fù)載變化是由例如俯仰振動產(chǎn)生的，那么，可以抑制司機(jī)操作干擾和道路干擾的影響，從而穩(wěn)定車身姿勢和車輛性能，并提高車輛的舒適駕駛和穩(wěn)定行駛。
接下來，發(fā)明人利用簧載車身振動模型研究了車輛的狀態(tài)量。
下面參考圖12所示的簧載車身振動模型的示意圖，來描述車輛的狀態(tài)量。
在圖12所示的簧載車身振動模型中，假設(shè)繞著俯仰中心的振動產(chǎn)生于簧載部分之上，以響應(yīng)隨機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)對應(yīng)的力矩反作用力改變量ΔTw。在這種情況下，簧載車身振動基于這樣的假設(shè)將車身視為與水平方向平行的任意參考平面的板，并且該板上配備了由懸架支撐的輪胎。
在該簧載車身振動模型中，定義如下常量。首先，對于設(shè)置在參考平面B上的兩只前輪和兩只后輪，將懸架的彈性常數(shù)[N/m]表示為Kf和Kr，將懸架的阻尼系數(shù)[Ns/m]表示為Cf和Cr，將輪胎的縱向勁度[N/m]表示為Ktf和Ktr，將輪胎的縱向阻尼系數(shù)[Ns/m]表示為Ctf和Ctr。
此外，將輪胎半徑表示為rt，將簧載車身質(zhì)量[kg]表示為Mu，將后輪的非簧載質(zhì)量[kg]表示為mr，將軸距[m]表示為L，將車輛重心(俯仰中心)和前輪軸[m]之間的距離表示為Lf，將車輛重心和后輪軸[m]之間的距離表示為Lr，將車輛重心的高度[m]表示為hcg，將車身的俯仰中心的高度[m]表示為hcp。
此外，將車身的慣性的俯仰力矩[kgm2]和重力加速度[m/s2]分別表示為lp和g。
對于獨立變量，將簧載車身的垂直位移[m]表示為x，將前輪的垂直位移[m]表示為xtf，將后輪的垂直位移[m]表示為xtr，將繞著虛擬俯仰中心的俯仰角[rad]表示為θp。
首先，由于繞著俯仰中心的虛擬俯仰角表示為θp，所以，繞著俯仰中心在與俯仰中心相距Lf的前輪軸處和與俯仰中心相距Lr的后輪軸處的位移量分別表示為Lfθp和Lrθp。但是，由于輪胎的縱向勁度，車身垂直方向的位移量減少，所以，車身的垂直方向的總位移量在前輪一側(cè)表示為x+Lfθp-xtf，在后輪一側(cè)表示為x-Lfθp-xtr。
因此，方程2表示繞著車身俯仰中心的運動方程方程2lpθp”＝-Lf{Kf(x+Lfθp-xtf)+Cf(x’+Lfθp’-xtf’)}+Lr{Kr(x-Lrθp-xtr)+Cr(x’-Lrθp’-xtr’)}+(hcg-hcp)θpMug+”Tw+(hcp+x)”Tw/rt方程3至5分別表示用于描述車身垂直運動和用于描述前后輪垂直運動的方程方程3Mux”＝-Kf(x+Lfθp-xtf)-Cf(x’+Lfθp’-xtf’)-Kr(x-Leθp-xtr)-Cr(x’-Lfθp’-xtr’)方程4mf×tf”＝-Kf(xtf-x-Lfθp)-Cf(xtf’-x’-Lfθp’)-Ktf×tf-Ctf×tf’方程5mr×tr”＝-Kr(xtr-x-Lrθp)-Cr(xtr’-x’-Lrθp’)-Ktr×tr-Ctr×tr’如果修改方程3至5和方程2，則分別得到下面的方程6至9方程6Mux”＝-(Kf+Kr)x-(Cr+Cr)x’+Kf×tf+Cf×tf’+Kr×tr+Cr×tr’-(KfLf-KrLr)θp-(CfLf-CrLr)θp’方程7mf×tf”＝Kfx+Cfx’-(Kf+Ktf)xtf-(Cf+Ctf)xtf’+KfLfθp+CfLfθp’方程8mr×tr”＝Krx+Crx’-(Kr+Ktr)xtr-(Cr+Ctr)xtr’-KrLrθp-CrLrθp′
方程9lpθp”＝-(KfLf-KrLr)x-(CfLf-CrLr)x’+KfLfxtf+CfLfxtf’-KrLrxtr-CrLrxtr’-{(KfLf2+KrLr2)-(hcg-hcp)Mug}θp-(CfLf2+CrLr2)θp’+{1+(hcp+x)/rt}”Tw≈-(KfLf-KrLr)x-(CfLf-CrLr)x’+KfLfxtf+CfLfxtf’-KrLrxtr-CrLrxtr’-{(KfLf2+KrLr2)-(hcg-hcp)Mug}θp-(CfLf2+CrLr2)θp’+(1+hcp/rt)”Tw因此，如果通過x”、xtr”、xtr”和θp”求解這些方程，則用諸如x、x’、xtf、xtf’、xtr、xtr’、θp和θp’之類的表示狀態(tài)量的參數(shù)描述這些值。相應(yīng)地，如果定義這些狀態(tài)量，使得x1＝x、x2＝x’、x3＝xtf、x4＝xtf’、x5＝xtr、x6＝xtr’、x7＝θp、x8＝θp’和”Tw＝u，并且，如果將上述方程中變量的系數(shù)替換為a1至a8、c1至c8、d1至d8和p，則得到下列方程方程10x1’＝x’＝x2方程11x2’＝x1”＝x”＝-(Kf+Kr)/Mu·x-(Cr+Cr)/Mu·x’+Kf/Mu·xtf+Cf/Mu·xtf’+Kr/Mu·xtr+Cr/Mu·xtr’-(KfLf-KrLr)/Mu·θp-(CfLf-CrLr)/Mu·θp’＝a1×1+a2×2+a3×3+a4×4+a5×5+a6×6+a7×7+a8×8方程12x3’＝xtf’＝x4方程13x4’＝x”3＝xtf”＝Kf/mf·x+Cf/mf·x’-(Kf+Ktf)/mf·xtf-(Cf+Ctf)/mf·xtf’+KfLf/mf·θp+CfLf/mf·θp’＝b1×1+b2×2+b3×3+b4×4+b7×7+b8×8方程14x5’＝xtr′＝x6
方程15x6’＝x5”＝xtr”＝Kr/mr·x+Cr/mr·x’-(Kr+Ktr)/mr·xtr-(Cr+Ctr)/mr·xtr’-KrLr/mr·θp-CrLr/mr·θp’＝c1×1+c2×2+c5×5+c6×6+c7×7+c8×8方程16x7’＝θp’＝x8方程17x8’＝x7”＝θp”＝-(KfLf-KrLr)/lp·x-(CfLf-CrLr)/lp·x’+KfLf/lp·xtf+CfLf/lp·xtf’-KrLr/lp·xtr-CrLr/lp·xtr’-{(KfLf2+KrLr2)-(hcg-hcp)Mug}/lp·θp-(CfLf2+CrLr2)/lp·θp’+(1+hcp/rt)/lp·”Tw＝d1×1+d2×2+d3×3+d4×4+d5×5+d6×6+d7×7+d8×8+pu在上面的方程11中，a1＝-(Kf+Kr)Mu，a2＝-(Cf+Cr)/Mu，a3＝Kf/Mu，a4＝Cf/Mu，a5＝Kr/Mu，a6＝Cr/Mu，a7＝-(KfLf-KrLr)/Mu，a8＝-(CfLf-CrLr)/Mu.
在方程13中，b1＝Kf/mf，b2＝Cf/mf，b3＝-(Kf+Ktf)/mf，b4＝-(Cf+Ctf)/mf，b7＝KfLf/mf，b8＝CfLf/mf。
在方程15中，c1＝Kr/mr，c2＝Cr/mr，c5＝-(Kr+Ktr)/mr，c6＝-(Cr+Ctr)/mr，c7＝-KrLr/mr，c8＝-CrLr/mr。
在方程17中，d1＝-(KfLf-KrLr)/lp，d2＝-(CfLf-CrLr)/lp，d3＝KfLf/lp，d4＝CfLf/lp，d5＝-KrLr/lp，d6＝-CrLr/lp，d7＝-{(KfLf2+KrLr2)-(hcg-hcp)Mug}/lp，d8＝-(CfLf2+CrLr2)/lp，p＝1+hcp/rt)/lp。
因此，如果用狀態(tài)空間模型表示方程10至17，則用8×8行列式表示狀態(tài)方程，如方程18所示，可以將方程18簡化為方程19。
方程18 方程19x’＝Ax+Bu因此，得到了簧載車身振動模型中的狀態(tài)方程。
相應(yīng)地，如果基于該狀態(tài)方程來校正由引擎產(chǎn)生的軸力矩(與驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量)，那么，可以抑制司機(jī)的操作干擾和道路干擾的影響，從而穩(wěn)定車身姿勢和車輛性能，以及提高車輛的舒適駕駛和穩(wěn)定行駛。
因此，本發(fā)明人考慮應(yīng)該使用上述狀態(tài)方程來控制哪些狀態(tài)量。
首先要考慮的是控制俯仰振動。也就是說，由于俯仰振動是導(dǎo)致前輪和后輪接觸負(fù)載發(fā)生波動的一個因素，所以，如果抑制俯仰振動，則可以抑制前輪和后輪接觸負(fù)載的波動，從而可以防止拐彎力的變化。因此，這足以抑制俯仰振動，從而使?fàn)顟B(tài)變量θp的變化或狀態(tài)變量θp相對于時間的導(dǎo)數(shù)(dθp/dt＝θp′)快速降低到0。輸出方程是該狀態(tài)變量θp相對于時間的導(dǎo)數(shù)，從方程17和18表示的狀態(tài)方程獲得如下的輸出方程
方程20 接下來要考慮的是抑制由于俯仰振動所導(dǎo)致的前輪或后輪接觸負(fù)載的波動。如果抑制了前輪或后輪接觸負(fù)載的波動，則可以防止拐彎能力的變化。
由于前輪和后輪接觸負(fù)載的改變量”Wf和”Wr等于相應(yīng)的懸架反作用力的改變量，所以，用下面的方程表示它們方程21ΔWf＝-Kf(x+Lfθp-xtf)-Cf(x’+Lfθp’-xtf’)＝-Kf×1-Cf×2+Kf×3+Cf×4-KfLf×7-CfLf×8方程22ΔWr＝-Kr(×+Lrθp-xtr)-Cr(x’+Lrθp’-xtr’)＝-Kr×1-Cr×2+Kr×5+Cr×6-KrLr×7-CrLr×8抑制前輪和后輪接觸負(fù)載的改變量就相當(dāng)于將動態(tài)變化快速降低為0，這可以用前輪和后輪接觸負(fù)載的改變量的導(dǎo)數(shù)項(在上面的方程20和21中)來描述。導(dǎo)數(shù)項”Wfd和”Wrd用下面的方程表示方程23”Wfd＝-Cf(x’+Lfθp’-xtf’)＝Cf×2-Cf×4-CfLf×8
方程24”Wrd＝-Cr(x’+Lrθp’-xtr’)＝-Cr×2+Cr×6-CrLr×8相應(yīng)地，用下面的方程25和26表示前輪和后輪接觸負(fù)載變化的導(dǎo)數(shù)項”Wfd和”Wrd的輸出方程，在方程25中，e2f＝-Cf、e4f＝Cf和e8f＝-CfLf，在方程26中，e2r＝-Cr、e6r＝Cr和e8r＝CrLr。
方程25 方程26 另一個要考慮的是抑制垂直方向的車身振動。由于垂直方向的車身振動也是導(dǎo)致前輪和后輪接觸負(fù)載產(chǎn)生波動的一個因素，所以，如果抑制它，就可以抑制前輪和后輪接觸負(fù)載的波動，從而可以防止拐彎能力的變化。由于垂直方向的車身變化用狀態(tài)變量x表示，所以，這足以使?fàn)顟B(tài)變量x的變化或狀態(tài)變量x相對于時間的導(dǎo)數(shù)(dx/dt＝x’)快速降低到0。該狀態(tài)變量x相對于時間的導(dǎo)數(shù)的輸出方程從方程18和19表示的狀態(tài)方程得到，如下所示
方程27 發(fā)明內(nèi)容基于上述考慮，本發(fā)明的一個方面包括基本要求驅(qū)動力計算單元，其計算與司機(jī)所期望的基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，以在車輛的驅(qū)動輪處產(chǎn)生基本要求驅(qū)動力；估計驅(qū)動力估計單元，其獲得與被估計為產(chǎn)生于該車輛中的估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量；要求驅(qū)動力校正單元，其獲得校正后的要求驅(qū)動力，方式如下根據(jù)與估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，獲得當(dāng)產(chǎn)生估計驅(qū)動力時該車輛中可能發(fā)生的俯仰振動；獲得用于抑制該俯仰振動的校正值；然后，根據(jù)該校正值，校正由基本要求驅(qū)動力計算單元計算出的、與基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量；其中，在驅(qū)動輪處產(chǎn)生該要求驅(qū)動力校正單元獲得的校正后的要求驅(qū)動力。
如上所述，獲得用于抑制俯仰振動的校正值，并根據(jù)該校正值，校正與該基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量。因此，俯仰振動得到了及時抑制，從而減少了由司機(jī)操作和路況等導(dǎo)致的各種不斷變化的干擾的影響，以便于可以穩(wěn)定車輛的各狀態(tài)量。因此，可以穩(wěn)定車輛的行駛。
例如，在本發(fā)明的另一個方面中，所述要求驅(qū)動力校正單元有一個狀態(tài)方程和一個輸出方程，該狀態(tài)方程根據(jù)車輛的簧載車身模型，描述該車輛的狀態(tài)量，該輸出方程根據(jù)該狀態(tài)方程，通過狀態(tài)量描述俯仰振動，并且，校正與基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，從而抑制從輸出方程和狀態(tài)量中獲得的俯仰振動的波動。這里的狀態(tài)方程用例如上面的方程18或19表示，輸出方程用例如方程20表示。
此外，除了上面的俯仰振動之外，本發(fā)明的另一方面包括獲得一個校正值，以降低前輪或后輪接觸負(fù)載的波動的導(dǎo)數(shù)項，從而校正與該基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量?；蛘?，本發(fā)明的另一方面包括獲得一個校正值，以抑制車身的垂直運動的波動，從而校正與該基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量。
在這些情況下，狀態(tài)方程用例如方程18或19表示，輸出方程用例如方程25或27表示。
作為與基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，例如，可以引用基本要求引擎力矩或基本要求輸出軸力矩。
本發(fā)明的另一方面包括一個運行阻力干擾估計單元，其估計施加在車輪上的運行阻力干擾，其中，該要求驅(qū)動力校正單元估計通過將由該運行阻力干擾估計單元估計出的運行阻力干擾與由該估計驅(qū)動力計算單元獲得的與估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量進(jìn)行相加而獲得的值是當(dāng)前產(chǎn)生的驅(qū)動力，并且，獲得一個校正值，作為考慮該運行阻力干擾的情況下產(chǎn)生驅(qū)動力時所使用的校正值。
如上所述，該運行阻力干擾估計單元估計運行阻力干擾，在考慮運行阻力干擾的情況下，可以獲得狀態(tài)方程中的狀態(tài)量。這里的運行阻力干擾基于例如前輪速度的導(dǎo)數(shù)值和車輛重量，并且是通過例如乘以這些因子而獲得的。
下面的詳細(xì)說明、所附的權(quán)利要求和附圖構(gòu)成本申請的一部分，通過研讀它們，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點以及相關(guān)部分的操作方法和功能將變得顯而易見，在附圖中附圖簡述圖1是根據(jù)用于車輛的本發(fā)明一個實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的項視圖；圖2是圖1中的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的引擎電子控制單元的框圖；圖3中的兩張圖示出了涉及變化的俯仰角速度和變化的驅(qū)動力矩的模擬結(jié)果；圖4中的兩張圖示出了涉及前輪接觸負(fù)載變化率和變化的驅(qū)動力矩的模擬結(jié)果；圖5中的兩張圖示出了涉及后輪接觸負(fù)載變化率和變化的驅(qū)動力矩的模擬結(jié)果；圖6中的兩張圖示出了涉及車身垂直位移變化率和變化的驅(qū)動力矩的模擬結(jié)果；圖7是根據(jù)本發(fā)明基于軸力矩的控制模式下的引擎電子控制單元的框圖；圖8是標(biāo)準(zhǔn)輪胎和高性能輪胎的滑移角和拐彎力之間關(guān)系的示意圖；圖9A是當(dāng)用小滑移角能夠產(chǎn)生足夠拐彎力時所獲得的車輛軌道的示意圖；圖9B是當(dāng)不用大滑移角就不能產(chǎn)生足夠拐彎力時所獲得的車輛軌道的示意圖；圖10A-10C分別是車輛加速、減速和改變方向時的側(cè)視圖；圖11A-11C分別是俯仰振動、前后輪接觸負(fù)載和前后輪拐彎能力的時序圖；以及圖12是根據(jù)本發(fā)明原理的簧載車身振動模型的側(cè)視圖。
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的實施例，在附圖中，相同的部件用相同的標(biāo)記表示。
第一個實施例現(xiàn)在參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明第一個實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，圖1示例性地描述了該車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。對該實施例的描述假設(shè)車輛是后輪驅(qū)動的，但是也可以使用具有前輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動的車輛。
第一個實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)根據(jù)波動振動能量和其他能力所導(dǎo)致的前輪和后輪負(fù)載的波動，調(diào)整由車輛中安裝的引擎1產(chǎn)生的驅(qū)動力矩，以穩(wěn)定拐彎能力的波動，從而穩(wěn)定車身姿勢和車輛性能。
在圖1所示的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中，引擎ECU 2控制引擎1。引擎ECU 2從油門踏板行程傳感器3、引擎速度傳感器4、前輪速度傳感器5a和5b以及齒輪位置傳感器6接收檢測信號。
油門行程傳感器3輸出的檢測信號對應(yīng)于油門踏板7的位置。引擎ECU 2根據(jù)來自油門踏板行程傳感器3的檢測信號，確定油門操縱變量。
引擎速度傳感器4是安裝在引擎1中的公知傳感器，其輸出的檢測信號對應(yīng)于引擎旋轉(zhuǎn)速度。
在引擎ECU 2中，根據(jù)來自引擎速度傳感器4的檢測信號和根據(jù)來自油門行程傳感器3的檢測信號而獲得的油門操縱變量，計算司機(jī)所期望的引擎力矩，即基本要求引擎力矩。
前輪速度傳感器5a和5b安裝在相應(yīng)的前輪10a和10b中，前輪10a和10b是轉(zhuǎn)向輪，并包括右前輪的輪速傳感器5a和左前輪的輪速傳感器5b。這些輪速傳感器5a和5b都可以是已知類型的傳感器，例如，電磁采集類型的傳感器，其根據(jù)軸上安裝的齒輪式轉(zhuǎn)子的齒輪旋轉(zhuǎn)，輸出不同的檢測信號，并根據(jù)前輪的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生檢測信號。來自前輪速度傳感器5a和5b的檢測信號用于獲得根據(jù)前輪速度而產(chǎn)生的前輪運行阻力干擾。
齒輪位置傳感器6檢測當(dāng)前的齒輪位置。來自齒輪位置傳感器6的檢測信號被輸入引擎ECU 2，其中，從輸入的檢測信號獲得基于當(dāng)前齒輪位置的齒輪比。
然后，引擎ECU 2根據(jù)來自傳感器3、4、5a、5b和6的檢測信號，執(zhí)行各種計算，并根據(jù)計算結(jié)果，調(diào)整引擎功率。從而，軸力矩得到了調(diào)整，并通過傳動裝置11、最終減速齒輪12和驅(qū)動軸13，傳送到后輪14a和14b，后輪14a和14b是驅(qū)動輪。
下面將結(jié)合圖2詳細(xì)描述引擎ECU 2，圖2是該引擎ECU 2的示意框圖。
引擎ECU 2包括微計算機(jī)，其具有例如CPU、RAM、ROM和I/O端口。CPU執(zhí)行ROM中存儲的引擎控制程序，并執(zhí)行各種計算，從而使引擎1控制引擎功率。
具體而言，如圖2所示，引擎ECU 2包括基本要求引擎力矩計算單元2a、估計驅(qū)動軸力矩計算單元2b、前輪速度計算單元2c、前輪運行阻力干擾估計單元2d、要求引擎力矩校正單元2e和引擎力矩總控單元2f。
基本要求引擎力矩計算單元2a接收從踏板行程傳感器3輸出的檢測信號，然后根據(jù)該檢測信號，獲得油門操縱變量，作為物理量。此外，它根據(jù)該操縱變量和從引擎速度傳感器4輸出的檢測信號，獲得與基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的基本要求引擎力矩。這里獲得的基本要求引擎力矩就是用于使車輛加速和減速的引擎力矩，也就是說，是基本要求的引擎軸力矩?；疽笠嬗嬎銌卧?a將其計算結(jié)果輸出到要求引擎力矩校正單元2e。
根據(jù)來自引擎速度傳感器4的檢測信號，估計驅(qū)動軸力矩計算單元2b計算估計驅(qū)動軸力矩，也就是說，計算在收到檢測信號時產(chǎn)生的驅(qū)動軸力矩。估計驅(qū)動軸力矩計算單元2b也將其計算結(jié)果輸出到要求引擎力矩校正單元2e。
前輪速度計算單元2c根據(jù)來自兩個輪速傳感器5a和5b的檢測信號，計算兩只前輪的輪速，這兩只前輪是轉(zhuǎn)向輪。前輪速度計算單元2c的輸出連接到前輪運行阻力干擾估計單元2d。
前輪運行阻力干擾估計單元2d根據(jù)計算出的前輪速度，估計前輪運行阻力干擾。根據(jù)輪速，在前輪會出現(xiàn)運行阻力。因此，從輪速估計出它的運行阻力干擾。例如，將輪速的導(dǎo)數(shù)值乘以車輛重量，可以獲得轉(zhuǎn)換方向中的力[N/m]，然后，將其再乘以轉(zhuǎn)動輪的半徑，可以獲得運行阻力干擾，作為施加在轉(zhuǎn)動輪上的力矩[N]。
如果根據(jù)輪速的一階導(dǎo)數(shù)獲得運行阻力干擾，則可以獲得所承受的運行阻力干擾的量，而不管運行阻力干擾的原因。運行阻力干擾的產(chǎn)生是由于例如司機(jī)轉(zhuǎn)向和道路崎嶇所導(dǎo)致的拐彎拖拉。但是，在任何情況下，由于運行阻力干擾導(dǎo)致輪速變化，所以，如果從輪速的變化(導(dǎo)數(shù)值)計算它，則可以獲得旋轉(zhuǎn)輪所承受的運行阻力干擾，而不管其原因。
也可以如下估計運行阻力干擾提前將輪速和運行阻力干擾之間的特征存儲在引擎ECU 2的存儲器中，然后，根據(jù)該特征，選擇與所計算的輪速相對應(yīng)的運行阻力干擾。
通過將估計驅(qū)動軸力矩計算單元2b計算出的估計驅(qū)動軸力矩和前輪運行阻力干擾估計單元2d中獲得的運行阻力干擾相加，要求引擎力矩校正單元2e估計出當(dāng)前驅(qū)動力矩。要求引擎力矩校正單元2e根據(jù)簧載車身振動模型中的狀態(tài)方程，將當(dāng)前驅(qū)動力矩用作輸入，以獲得用于抑制俯仰振動的校正值，然后，根據(jù)該校正值，校正由基本要求引擎力矩計算單元2a計算出的基本要求引擎力矩。
具體而言，如果估計出當(dāng)前驅(qū)動力矩，那么，根據(jù)方程18和19表示的狀態(tài)方程，可以估計具有由當(dāng)前驅(qū)動力矩的驅(qū)動軸反作用力產(chǎn)生的激勵源的各種簧載車身振動的各個狀態(tài)量。在該實施例中，通過將各估計狀態(tài)量代入方程20表示的俯仰振動輸出方程中，獲得俯仰振動和能夠抑制該俯仰振動的校正值。
更具體地，如圖2所示，從車身振動模型中獲得輸出y(＝8x)，該輸出表示與估計驅(qū)動力矩相對應(yīng)的俯仰振動的變化。通過將該輸出y乘以預(yù)定的狀態(tài)反饋增益Ks，獲得校正值。根據(jù)狀態(tài)量K1至K8的數(shù)量，在這里設(shè)置狀態(tài)反饋增益Ks，這是通過最佳調(diào)節(jié)器設(shè)計方法、根據(jù)用車身振動模型計算出來的狀態(tài)量x(x，x’，xtf，xtf’，xtr，xtr’，Qp，Qp’)而獲得的。
將上述獲得的校正值乘以最終減速齒輪12的減速比(差動比1/Rd)，然后除以傳動裝置11中的齒輪比，傳動裝置11中的齒輪比是根據(jù)從齒輪位置傳感器6輸出的檢測信號而獲得的。將所得值從基本要求力矩計算單元2a計算出的基本要求力矩中減去。
這樣，獲得引擎力矩的校正值，作為相對于基本要求引擎力矩的絕對值。該絕對值用作校正后的要求引擎力矩，其輸入引擎力矩基本控制單元2f中。
引擎力矩基本控制單元2f設(shè)置空氣輸入量、燃料注入量和引擎1的點火時機(jī)，從而獲得校正后的要求引擎力矩，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。將輸出信號發(fā)送給引擎1的各部分，以調(diào)整空氣輸入量、燃料注入量和點火時機(jī)，從而輸出能量，通過該能量可以獲得校正后的要求引擎力矩。
然后，通過傳動裝置11和最終減速齒輪12等，將該能量發(fā)送給驅(qū)動輪14a和14b，在驅(qū)動輪14a和14b處，根據(jù)校正后的要求引擎力矩產(chǎn)生軸力矩。
如上所述，根據(jù)該實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，利用車身振動模型，估計各種簧載車身振動，并且，校正與要求驅(qū)動力相對應(yīng)的要求引擎力矩，從而抑制俯仰振動，俯仰振動是簧載車身振動中的一種。
因此，及時抑制俯仰振動，從而減少由司機(jī)操作和路況等所導(dǎo)致的各種不斷變化的干擾的影響，所以，可以穩(wěn)定車輛的各狀態(tài)量以及行駛。
作為參考，圖3示出了俯仰角速度的變化相對于驅(qū)動力矩變化的模擬結(jié)果。從圖3應(yīng)當(dāng)看出的是，與沒有該控制相比，在該實施例的系統(tǒng)控制下的俯仰角速度幅度小，并且很快得到了穩(wěn)定。
相應(yīng)地，本發(fā)明的本實施例可以穩(wěn)定車身，以響應(yīng)司機(jī)操作干擾和道路干擾等的變化，從而保持車身姿勢以及提高車輛性能和駕駛質(zhì)量和行駛穩(wěn)定性。
第二個實施例現(xiàn)在描述本發(fā)明的第二個實施例。在上面的第一個實施例中，為了抑制俯仰振動，獲得一個校正值，通過該校正值，將俯仰振動的改變量快速降低到0。相比之下，在第二個實施例中，為了抑制前輪接觸負(fù)載的波動，將前輪接觸負(fù)載的變化的導(dǎo)數(shù)項ΔWfd快速降低到0。由于本實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)與圖1和2中的第一個實施例具有相同的結(jié)構(gòu)，所以這里只描述其與第一個實施例的不同之處。
在第二個實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中，只有要求引擎力矩校正單元2e中執(zhí)行的處理與第一個實施例不同。也就是說，在根據(jù)本實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中，首先，要求引擎力矩校正單元2e用第一個實施例相同的方法，獲得當(dāng)前驅(qū)動力矩。然后，將當(dāng)前驅(qū)動力矩用作輸入，從簧載車身振動模型中的狀態(tài)方程中獲得一個用于抑制前輪接觸負(fù)載波動所需的校正值，然后，根據(jù)該校正值，校正基本要求引擎力矩計算單元2b計算出來的基本要求引擎力矩。
具體而言，如果估計出當(dāng)前驅(qū)動力矩，那么，根據(jù)方程18和19表示的狀態(tài)方程，可以估計具有由當(dāng)前驅(qū)動力矩的驅(qū)動力矩反作用力所產(chǎn)生的激勵源的各種簧載車身振動的各個狀態(tài)量。在該實施例中，通過將各估計狀態(tài)量代入方程25表示的前輪接觸負(fù)載變化的導(dǎo)數(shù)項ΔWfd的輸出方程，獲得導(dǎo)數(shù)項ΔWfd，然后獲得能夠抑制該變化的校正值。
該校正值的獲得方式與第一個實施例相同。將該校正值乘以最終減速齒輪12的減速比，然后除以傳動裝置11中的齒輪比。將所得值從基本要求力矩計算單元2a計算出的基本要求力矩中減去。
由此，獲得引擎力矩的校正值，作為相對于基本要求引擎力矩的絕對值，然后將該絕對值用作校正后的要求引擎力矩。
如上所述，根據(jù)第二個實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，利用車身振動模型，估計各種簧載車身振動，然后，校正與要求驅(qū)動力相對應(yīng)的要求驅(qū)動力矩，從而抑制前輪接觸負(fù)載的變化。
因此，由司機(jī)操作和路況等所導(dǎo)致的各種不斷變化的干擾的影響得到了降低，從而可以及時抑制前輪接觸負(fù)載的波動，所以，可以穩(wěn)定車輛的各狀態(tài)量。由此，也可以穩(wěn)定車輛的行駛。
作為參考，圖4示出了前輪接觸負(fù)載的變化率的變化相對于驅(qū)動力矩的變化的模擬結(jié)果。從圖中應(yīng)當(dāng)看出，與沒有該控制相比，在第二個實施例的系統(tǒng)的控制下的前輪接觸負(fù)載的變化率幅度小，并且很快得到了穩(wěn)定。
相應(yīng)地，本發(fā)明的第二個實施例能夠防止司機(jī)操作干擾和道路干擾等所導(dǎo)致的車身穩(wěn)定性的波動破壞車身姿勢和車輛性能，從而提高車輛的駕駛質(zhì)量和行駛穩(wěn)定性。
第三個實施例現(xiàn)在描述本發(fā)明的第三個實施例，在第二個實施例中，抑制前輪接觸負(fù)載的波動，而在第三個實施例中，將后輪接觸負(fù)載的變化的導(dǎo)數(shù)項ΔWrd快速降低到0，從而抑制后輪接觸負(fù)載的波動。由于該實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)與圖1和2所示第一個實施例具有相同的結(jié)構(gòu)，所以這里只描述其與第一個實施例的不同之處。
在該實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中，只有要求引擎力矩校正單元2e中執(zhí)行的處理與第一個實施例不同。也就是說，在根據(jù)本實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中，首先，要求引擎力矩校正單元2e使用與第一個實施例相同的方法，獲得當(dāng)前驅(qū)動力矩。然后，將當(dāng)前驅(qū)動力矩用作輸入，從簧載車身振動模型中的狀態(tài)方程中獲得用于抑制后輪接觸負(fù)載的波動所需的校正值，然后根據(jù)該校正值，校正由要求引擎力矩計算單元2b計算出來的基本要求引擎力矩。
具體而言，如果估計出當(dāng)前驅(qū)動力矩，那么，根據(jù)方程18和19表示的狀態(tài)方程，可以估計具有由當(dāng)前驅(qū)動力矩的驅(qū)動力矩反作用力所產(chǎn)生的激勵源的各種簧載車身振動的各個狀態(tài)量。在該實施例中，通過將各估計狀態(tài)量代入方程26表示的后輪接觸負(fù)載變化的導(dǎo)數(shù)項ΔWrd的輸出方程，獲得導(dǎo)數(shù)項ΔWrd，然后獲得能夠抑制該變化的校正值。
該校正值的獲得方式與第一個實施例相同。將該校正值乘以最終減速齒輪12的減速比，然后除以傳動裝置11中的齒輪比。將所得值從由基本要求力矩計算單元2a計算出的基本要求力矩中減去。
由此，獲得引擎力矩的校正值，作為相對于基本要求引擎力矩的絕對值，然后將該絕對值用作校正后的要求引擎力矩。
如上所述，根據(jù)第二個實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，利用車身振動模型，估計各種簧載車身振動，然后，校正與要求驅(qū)動力相對應(yīng)的要求驅(qū)動力矩，從而抑制后輪接觸負(fù)載的變化。
因此，由司機(jī)操作和路況等所導(dǎo)致的各種不斷變化的干擾的影響得到了降低，從而及時抑制后輪接觸負(fù)載的波動，所以，可以穩(wěn)定車輛的各狀態(tài)量。由此，可以穩(wěn)定車輛的行駛。
作為參考，圖5示出了后輪接觸負(fù)載的改變率的變化相對于驅(qū)動力矩變化的模擬結(jié)果。從圖中應(yīng)當(dāng)看出，與沒有該控制的情況相比，在該實施例控制下的后輪接觸負(fù)載的變化率幅度小，并且快速得到了穩(wěn)定。
相應(yīng)地，本實施例能夠防止司機(jī)操作干擾和道路干擾所導(dǎo)致的車身穩(wěn)定性波動破壞稱身姿勢和車輛性能，從而提高車輛的行駛質(zhì)量和行駛穩(wěn)定性。
第四個實施例現(xiàn)在描述本發(fā)明的第四個實施例。在該實施例中，為了抑制車身的垂直運動，將其改變量快速降低到0。由于該實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)與圖1和2中所示第一個實施例具有相同的結(jié)構(gòu)，所以這里只描述其與第一個實施例的不同之處。
在本實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中，只有要求引擎力矩校正單元2e中執(zhí)行的處理與第一個實施例不同。也就是說，在根據(jù)本實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中，首先，要求引擎力矩校正單元2e使用與第一個實施例相同的方法，獲得當(dāng)前驅(qū)動力矩。然后，用當(dāng)前驅(qū)動力矩作為輸入，從簧載車輛車身振動模型的狀態(tài)方程中獲得用于抑制車身垂直運動波動的校正值，根據(jù)該校正值，校正由基本要求引擎記錄計算單元2b計算出的基本要求引擎力矩。
具體而言，如果估計出當(dāng)前驅(qū)動力，那么，根據(jù)方程18和19表示的狀態(tài)方程，可以估計具有由當(dāng)前驅(qū)動力矩的驅(qū)動力矩反作用力所產(chǎn)生的激勵源的各種簧載車身振動的各個狀態(tài)量。在該實施例中，通過將各估計狀態(tài)量代入方程27表示的車身垂直運動的變化x’(＝x2)的輸出方程，獲得車身垂直運動的改變量，然后獲得能夠抑制該改變量的校正值。
該校正值的獲得方式與第一個實施例相同。將該校正值乘以最終減速齒輪12的減速比，然后除以傳動裝置11中的齒輪比。將所得值從由基本要求力矩計算單元2a計算出的基本要求力矩中減去。
由此，獲得引擎力矩的校正值，作為相對于基本要求引擎力矩的絕對值，然后將該絕對值用作校正后的要求引擎力矩。
如上所述，根據(jù)該實施例的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，利用車身振動模型，估計各種簧載車身振動，然后，校正與要求驅(qū)動力相對應(yīng)的要求驅(qū)動力矩，從而抑制車身垂直運動的波動。
因此，由司機(jī)操作和路況等所導(dǎo)致的各種不斷變化的干擾的影響得到了降低，從而及時抑制車身垂直運動的波動。由此可以穩(wěn)定車輛的各狀態(tài)量，就好像從上按壓車輛一樣，從而可以穩(wěn)定車輛的行駛。
作為參考，圖6示出了車身垂直位移的變化率的變化相對于驅(qū)動力矩變化的模擬結(jié)果。從圖中應(yīng)當(dāng)看出，與沒有控制的情況相比，在該實施例控制下的車身垂直位移的變化率幅度小，并且快速得到了穩(wěn)定。
相應(yīng)地，本實施例能夠防止司機(jī)操作干擾和道路干擾等所導(dǎo)致的車身穩(wěn)定性的波動破壞車身姿勢和車輛性能，從而提高車輛的駕駛質(zhì)量和行駛穩(wěn)定性。
其他實施例(1)上面描述的實施例具有基于引擎力矩的控制模式，但這里只是將其示為確定驅(qū)動力的多個示例性參數(shù)中的一個。因此，本發(fā)明不限于基于引擎力矩的控制模式。
例如，也可以使用基于軸力矩的控制模式。在這種情況下，如圖7所示，將引擎ECU 2中的基本要求引擎力矩計算單元2a替換為一個基本要求輸出軸力矩計算單元2a’，并將要求引擎力矩校正單元2e替換為一個要求輸出軸力矩校正單元2e’。要求輸出軸力矩校正單元2e’獲得一個校正值，該校正值用于校正由基本要求輸出軸力矩計算單元2a’獲得的基本要求輸出軸力矩。將該校正值乘以最終減速齒輪12的減速比，然后將其從要求輸出軸力矩中減去，從而獲得校正后的要求輸出軸力矩。因此，也可以使用其他的參數(shù)來確定驅(qū)動力。
但是，在這種情況下，在上述各實施例中使用的引擎力矩總控單元2f之前設(shè)置一個傳動系協(xié)調(diào)器2g(參見圖2)，并且，與引擎力矩總控單元2f平行地設(shè)置一個傳動裝置控制單元2h。在該結(jié)構(gòu)中，傳動系協(xié)調(diào)器2g根據(jù)校正后的要求輸出軸力矩，獲得要求的引擎力矩，并且還根據(jù)校正后的要求輸出軸力矩和車輛速度，獲得要求的齒輪變化比和要求的L/U。然后，引擎力矩基本控制單元2f設(shè)置節(jié)流閥位置、燃料注入量和點火時機(jī)，從而獲得要求的引擎力矩，傳動裝置控制單元2h設(shè)置傳動裝置11中的螺線管的占空比，從而獲得要求的齒輪變化比和要求的L/U。
(2)在上述實施例中，當(dāng)出現(xiàn)用于校正要求驅(qū)動力的其他因素時，例如，當(dāng)牽引控制器和防側(cè)滑控制器請求校正要求的驅(qū)動力矩時，可以考慮這一點和校正要求的驅(qū)動力。在這種情況下，根據(jù)來自牽引控制器和防側(cè)滑控制器的請求，校正作為要求驅(qū)動力而獲得的基本要求引擎力矩，然后可將所得值視為考慮了簧載車身振動時尚未校正的基本要求引擎力矩。
(3)在上述實施例中，描述了一個例子，其中，用最佳調(diào)節(jié)器設(shè)計方法獲得狀態(tài)反饋增益Ks，但是也可以在控制系統(tǒng)中使用其他各種方法，例如，也可用極點配置方法來設(shè)計該系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，包括基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)，其計算與司機(jī)所期望的基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，以在車輛的驅(qū)動輪處產(chǎn)生所述基本要求驅(qū)動力；估計驅(qū)動力估計單元(2b)，其獲得與被估計為產(chǎn)生于所述車輛中的估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量；以及要求驅(qū)動力校正單元(2e)，其獲得校正后的要求驅(qū)動力，方式如下根據(jù)與所述估計驅(qū)動力相對應(yīng)的所述物理量，獲得當(dāng)產(chǎn)生所述估計驅(qū)動力時所述車輛中可能發(fā)生的俯仰振動；獲得用于抑制所述俯仰振動的校正值；以及，根據(jù)所述校正值，校正由所述基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)計算出的、與所述基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的所述物理量；其中，在所述驅(qū)動輪處產(chǎn)生通過所述要求驅(qū)動力校正單元(2e)獲得的所述校正后的要求驅(qū)動力。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其中，所述要求驅(qū)動力校正單元(2e)有一個狀態(tài)方程和一個輸出方程，所述狀態(tài)方程根據(jù)所述車輛的簧載車身模型，描述所述車輛的狀態(tài)量，所述輸出方程根據(jù)所述狀態(tài)方程，通過所述狀態(tài)量描述所述俯仰振動，并且，校正與所述基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的所述物理量，從而抑制從所述輸出方程和所述狀態(tài)量中獲得的俯仰振動的波動。
3.一種車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，包括基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)，其計算與司機(jī)所期望的基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，以在車輛的驅(qū)動輪處產(chǎn)生所述基本要求驅(qū)動力；估計驅(qū)動力估計單元(2b)，其獲得與被估計為產(chǎn)生于所述車輛中的估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量；以及要求驅(qū)動力校正單元(2e)，其獲得校正后的要求驅(qū)動力，方式如下根據(jù)與所述估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，獲得當(dāng)產(chǎn)生所述估計驅(qū)動力時所述車輛中可能出現(xiàn)的前輪或后輪接觸負(fù)載的波動；獲得一個校正值，以減少所述前輪或后輪接觸負(fù)載的波動的導(dǎo)數(shù)項(ΔWfd，ΔWrd)；以及，根據(jù)所述校正值，校正由所述基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)計算出的、與所述基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的所述物理量；其中，在所述驅(qū)動輪處產(chǎn)生由所述要求驅(qū)動力校正單元(2e)獲得的所述校正后的要求驅(qū)動力。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其中，所述要求驅(qū)動力校正單元(2e)有一個狀態(tài)方程和一個輸出方程，所述狀態(tài)方程根據(jù)所述車輛的簧載車身模型，描述所述車輛的狀態(tài)量，所述輸出方程根據(jù)所述狀態(tài)方程，用所述狀態(tài)量描述所述前輪或后輪接觸負(fù)載的波動的導(dǎo)數(shù)項(ΔWfd，ΔWrd)，并且，校正與所述基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，從而降低從所述輸出方程和所述狀態(tài)量中獲得的所述前輪或后輪接觸負(fù)載的波動的導(dǎo)數(shù)項(ΔWfd，ΔWrd)。
5.一種車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，包括基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)，其計算與司機(jī)所期望的基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，以在車輛的驅(qū)動輪處產(chǎn)生所述基本要求驅(qū)動力；估計驅(qū)動力估計單元(2b)，其獲得與被估計為產(chǎn)生于所述車輛中的估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量；以及要求驅(qū)動力校正單元(2e)，其獲得校正后的要求驅(qū)動力，方式如下根據(jù)與所述估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量，獲得當(dāng)產(chǎn)生所述估計驅(qū)動力時所述車輛中可能發(fā)生的車身垂直運動；獲得一個校正值，以抑制所述車身垂直運動的波動；以及，根據(jù)所述校正值，校正由所述基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)計算出的、與所述基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的所述物理量；其中，在所述驅(qū)動輪處產(chǎn)生由所述要求驅(qū)動力校正單元(2e)獲得的所述校正后的要求驅(qū)動力。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其中，所述要求驅(qū)動力校正單元(2e)有一個狀態(tài)方程和一個輸出方程，所述狀態(tài)方程根據(jù)所述車輛的簧載車身模型，描述所述車輛的狀態(tài)量，所述輸出方程根據(jù)所述狀態(tài)方程，用所述狀態(tài)量描述所述車身垂直運動，并且，校正與所述基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的所述物理量，從而抑制從所述輸出方程和所述狀態(tài)量中獲得的所述車身垂直運動。
7.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其中，所述基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)獲得基本要求引擎力矩或基本要求輸出軸力矩，作為與所述基本要求驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量。
8.如權(quán)利要求1至7中任意一項所述的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，還包括一個運行阻力干擾估計單元(2d)，其估計施加在所述車輛的輪子上的運行阻力干擾，其中，所述要求驅(qū)動力校正單元(2e)估計通過將由所述運行阻力干擾估計單元估計出的運行阻力干擾和由所述估計驅(qū)動力計算單元(2b)獲得的與所述估計驅(qū)動力相對應(yīng)的物理量進(jìn)行相加而獲得的一個值是當(dāng)前產(chǎn)生的驅(qū)動力，并且，獲得一個校正值，作為考慮該運行阻力干擾的情況下產(chǎn)生驅(qū)動力時所使用的校正值。
全文摘要
一種車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，包括基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)、估計驅(qū)動力估計單元(2b)和要求驅(qū)動力校正單元(2e)。該基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)計算出一個物理量，以在車輛的驅(qū)動輪處產(chǎn)生基本要求驅(qū)動力。該估計驅(qū)動力估計單元(2b)將一個估計驅(qū)動力估計為產(chǎn)生于該車輛中。該要求驅(qū)動力校正單元(2e)獲得用于抑制該車輛中潛在俯仰振動的校正值。根據(jù)該校正值，校正由該基本要求驅(qū)動力計算單元(2a)計算出的物理量。在驅(qū)動輪處產(chǎn)生該要求驅(qū)動力校正單元(2e)獲得的校正后的要求驅(qū)動力。
文檔編號F02D29/02GK1746042SQ200510103620
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月6日
發(fā)明者松本平樹, 澤田護(hù) 申請人:株式會社電裝