專利名稱：車輛阻尼力控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛阻尼力控制設(shè)備，該設(shè)備設(shè)有能夠改變阻尼力的減震器；更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及這樣的車輛阻尼力控制設(shè)備該設(shè)備在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中對(duì)各個(gè)減震器的阻尼力進(jìn)行控制以增強(qiáng)車輛的易駕駛性能。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，對(duì)于這種阻尼力控制設(shè)備，已經(jīng)廣為人知如日本專利No.3509544中所公開的這樣一種設(shè)備，在該設(shè)備中，虛擬車輛模型在轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處的虛擬點(diǎn)安裝有抑制車身抬升所用的抑制抬升用減震器以及抑制車身側(cè)傾所用的抑制側(cè)傾用減震器，這種模型適用于在車身與四個(gè)車輪中每一車輪之間設(shè)有減震器的實(shí)際車輛模型。
在這種阻尼力控制設(shè)備中，轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪處的減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和與轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪處的減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和之間產(chǎn)生差異，使得將轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪處的減震器的阻尼力設(shè)定得高于轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪處的減震器的阻尼力，以抑制車身的側(cè)傾以及轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪處的車身抬升。因此，抑制了轉(zhuǎn)向過(guò)程中車輛重心的升高，從而抑制了車身的側(cè)傾。由此可以增強(qiáng)車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中的易駕駛性。
同時(shí)，在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中，頂起(jack-up)力作用在車身上，即，由于車輪上產(chǎn)生的橫向力造成的懸架系統(tǒng)幾何形狀改變，沿著使車身抬升的方向的力作用在車身上。在日本專利No.3509544中公開的阻尼力控制設(shè)備中，通過(guò)考慮到頂起力來(lái)適當(dāng)?shù)貙?duì)抑制抬升用減震器和抑制側(cè)傾用減震器的阻尼系數(shù)進(jìn)行設(shè)置，從而即使在頂起力作用于車身上的情況下也能增強(qiáng)易駕駛性。
但是，在日本專利No.3509544中公開的阻尼力控制設(shè)備中，與前輪對(duì)應(yīng)的前輪側(cè)減震器的阻尼力以及與后輪對(duì)應(yīng)的后輪側(cè)減震器的阻尼力被獨(dú)立控制，其中，根本沒(méi)有考慮到沿垂直方向施加于前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身的輸入平衡。因此，由于車輛結(jié)構(gòu)和重量平衡，在作用于前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身上的頂起力之間造成了差異，即在沿垂直方向施加到前輪側(cè)車身與后輪側(cè)車身的輸入之間造成了差異，因此出現(xiàn)了車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中發(fā)生俯仰的問(wèn)題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的是提供一種阻尼力控制設(shè)備，該設(shè)備考慮到了車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中作用于車身上的頂起力，而能夠通過(guò)對(duì)前輪側(cè)減震器的阻尼力和后輪側(cè)減震器的阻尼力進(jìn)行控制，來(lái)抑制車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中的俯仰。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的特征在于一種車輛阻尼力控制設(shè)備，它包括設(shè)置在車身與四個(gè)車輪中每一車輪之間的減震器，所述四個(gè)車輪由懸架系統(tǒng)懸掛到車身，每個(gè)所述減震器能夠根據(jù)所述車輛的轉(zhuǎn)向狀態(tài)來(lái)獨(dú)立地改變所產(chǎn)生的阻尼力，所述車輛阻尼力控制設(shè)備包括前輪和后輪阻尼力控制裝置，其分別控制由與前輪對(duì)應(yīng)的前輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和以及由與后輪對(duì)應(yīng)的后輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和，使得沿向上方向或向下方向的力沿抑制所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中在所述車身上造成的俯仰的方向施加到前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身。
在此情況下，前輪和后輪阻尼力控制裝置優(yōu)選地包括前輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)前輪側(cè)懸架系統(tǒng)施加到所述車身的前輪側(cè)頂起力；后輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)后輪側(cè)懸架系統(tǒng)施加到所述車身的后輪側(cè)頂起力；前輪側(cè)車身輸入計(jì)算裝置，其通過(guò)將計(jì)算出的前輪側(cè)頂起力與由前輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和相加，來(lái)計(jì)算施加到所述前輪側(cè)車身的輸入總和；后輪側(cè)車身輸入計(jì)算裝置，其計(jì)算施加到所述后輪側(cè)車身的輸入總和，以克服由于所計(jì)算出的施加到所述前輪側(cè)車身的輸入總和而造成的圍繞所述車輛的重心的俯仰力矩；后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力設(shè)定裝置，其通過(guò)從所計(jì)算出的施加到所述后輪側(cè)車身的輸入總和減去所計(jì)算出的后輪側(cè)頂起力，將所述后輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和設(shè)定為后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力；以及減震器控制裝置，其根據(jù)所設(shè)定的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，對(duì)由所述后輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和進(jìn)行控制。
此外，前輪和后輪阻尼力控制裝置優(yōu)選地包括前輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)所述前輪側(cè)懸架系統(tǒng)施加到所述車身的前輪側(cè)頂起力；后輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)所述后輪側(cè)懸架系統(tǒng)施加到所述車身的后輪側(cè)頂起力；后輪側(cè)車身輸入計(jì)算裝置，其通過(guò)將計(jì)算出的后輪側(cè)頂起力與由所述后輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和相加，來(lái)計(jì)算施加到所述后輪側(cè)車身的輸入總和；前輪側(cè)車身輸入計(jì)算裝置，其計(jì)算施加到所述前輪側(cè)車身的輸入總和，以克服由于計(jì)算出的施加到后輪側(cè)車身的輸入總和而造成的圍繞車輛重心的俯仰力矩；前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力設(shè)定裝置，其通過(guò)從所計(jì)算出的施加到前輪側(cè)車身的輸入總和減去所計(jì)算出的前輪側(cè)頂起力，來(lái)將所述前輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和設(shè)定為前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力；以及減震器控制裝置，其根據(jù)所設(shè)定的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，對(duì)由所述前輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和進(jìn)行控制。
在此情況下，后輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置可以根據(jù)由車輛速度傳感器檢測(cè)到的車輛速度、由橫擺率傳感器檢測(cè)到的橫擺率、以及由橫向加速度傳感器檢測(cè)到的橫向加速度，來(lái)計(jì)算后輪的滑移角度，并可以根據(jù)所計(jì)算出的后輪滑移角度來(lái)計(jì)算后輪側(cè)產(chǎn)生的頂起力。此外，例如，除了所檢測(cè)到的車輛速度、橫擺率和橫向加速度之外，前輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置還可以根據(jù)由轉(zhuǎn)向角度傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角度來(lái)計(jì)算前輪測(cè)滑移角度，并可以根據(jù)所計(jì)算出的前輪滑移角度來(lái)計(jì)算前輪側(cè)產(chǎn)生的頂起力。
這種設(shè)置使得可以通過(guò)考慮例如車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中作用在前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身上的頂起力，來(lái)對(duì)前輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和以及后輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和進(jìn)行分別控制。因此，作用在前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身上的向上和向下方向的輸入得到平衡，從而可以抑制車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中的俯仰。
本發(fā)明的另一特征在于，前輪和后輪阻尼力控制裝置包括側(cè)傾角度檢測(cè)裝置，其檢測(cè)所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中所述車身的側(cè)傾角度；俯仰角度檢測(cè)裝置，其檢測(cè)所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中所述車身的俯仰角度；目標(biāo)俯仰角度計(jì)算裝置，其根據(jù)所檢測(cè)到的側(cè)傾角度計(jì)算所述車身的目標(biāo)俯仰角度；目標(biāo)阻尼力確定裝置，其分別將所述前輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和以及所述后輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和確定為前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力和后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，以使所檢測(cè)到的俯仰角度與所計(jì)算出的目標(biāo)俯仰角度一致；以及減震器控制裝置，其根據(jù)所確定的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力和后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，分別控制由所述前輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和以及由所述后輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和。在此情況下，語(yǔ)句“使所檢測(cè)到的俯仰角度與所計(jì)算出的目標(biāo)俯仰角度一致”表示容易使所檢測(cè)到的俯仰角度成為目標(biāo)俯仰角度。更具體地說(shuō)，它表示所檢測(cè)到的俯仰角度容易接近目標(biāo)俯仰角度而難以偏離目標(biāo)俯仰角度，并容易保持這種接近狀態(tài)。
在本發(fā)明的另一個(gè)特征中，例如，目標(biāo)俯仰角度計(jì)算裝置用于計(jì)算目標(biāo)俯仰角度以使轉(zhuǎn)向過(guò)程中車輛的姿勢(shì)成為向前傾斜或水平的。側(cè)傾角度檢測(cè)裝置例如可以設(shè)置成包括多個(gè)簧上加速度傳感器，這些傳感器分別檢測(cè)轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪處和轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪處車身(簧上部件)處沿垂直方向的簧上加速度；以及估計(jì)的側(cè)傾角度計(jì)算裝置，該裝置根據(jù)所檢測(cè)到的簧上加速度，來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪處車輛重心與轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪處車輛重心之間的加速度差，并根據(jù)加速度差來(lái)計(jì)算車輛圍繞軸線的側(cè)傾角度，所述軸線沿縱向方向并經(jīng)過(guò)車輛重心。此外，俯仰角度檢測(cè)裝置還可以例如設(shè)置成包括多個(gè)簧上加速度傳感器，這些傳感器分別檢測(cè)前輪和后輪處車身(簧上部件)沿垂直方向的簧上加速度；以及估計(jì)的俯仰角度計(jì)算裝置，該裝置根據(jù)所檢測(cè)到的簧上加速度，來(lái)計(jì)算車輛圍繞軸線的側(cè)傾角度，所述軸線沿車輛的左右方向并經(jīng)過(guò)車輛重心。
根據(jù)這種構(gòu)造，以使檢測(cè)到的俯仰角度與計(jì)算出的目標(biāo)俯仰角度一致的方式，由目標(biāo)阻尼力確定裝置分別確定前輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和以及后輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和，并根據(jù)所確定的各個(gè)阻尼力總和由減震器控制裝置控制前輪側(cè)減震器的阻尼力總和以及后輪側(cè)減震器的阻尼力總和。因此，可以抑制車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中的俯仰，可以根據(jù)目標(biāo)俯仰角度的設(shè)定情況來(lái)增強(qiáng)易駕駛性，并可以改善對(duì)路面的抓地感。
本發(fā)明的另一個(gè)特征在于，目標(biāo)俯仰角度計(jì)算裝置計(jì)算目標(biāo)俯仰角，目標(biāo)俯仰角度隨著所檢測(cè)到的側(cè)傾角度增大而增大，并由所檢測(cè)到的側(cè)傾角度唯一地確定。通過(guò)這種構(gòu)造，由所檢測(cè)到的側(cè)傾角度來(lái)唯一地確定目標(biāo)俯仰角度，并且目標(biāo)俯仰角度具有隨著所檢測(cè)到的側(cè)傾角度增大而增大的特征。因此使車身上產(chǎn)生的側(cè)傾角度的相位與車身上產(chǎn)生的俯仰角度的相位彼此一致，從而消除了側(cè)傾角度與俯仰角度之間的時(shí)間差。由此，可以改善側(cè)傾感，即側(cè)傾過(guò)程中的平滑感。
本發(fā)明的再一個(gè)特征在于，目標(biāo)阻尼力確定裝置包括校正力矩計(jì)算裝置，其根據(jù)所計(jì)算出的目標(biāo)俯仰角度與所檢測(cè)到的俯仰角度之間的差來(lái)計(jì)算所述車身所需的校正力矩；前輪側(cè)阻尼力設(shè)定裝置，其根據(jù)所計(jì)算出的校正力矩，將所述前輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和設(shè)定為所述前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力；后輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)后輪側(cè)懸架系統(tǒng)作用在所述車身上的后輪側(cè)頂起力；以及后輪側(cè)阻尼力設(shè)定裝置，其將沿著克服計(jì)算出的后輪側(cè)頂起力的方向的力設(shè)定為所述后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力。
根據(jù)這種構(gòu)造，設(shè)定了后輪側(cè)減震器的阻尼力總和來(lái)克服后輪側(cè)車身處的后輪側(cè)頂起力，并考慮到前輪側(cè)頂起力將校正力矩施加到前輪側(cè)車身處以抑制車身的俯仰。因此，由于根據(jù)校正力矩而施加到前輪側(cè)車身的輸入而抑制了車身的俯仰，同時(shí)抑制了后輪側(cè)車身的抬升，從而可以進(jìn)一步增強(qiáng)側(cè)傾感。
本發(fā)明的再一個(gè)特征在于設(shè)置了內(nèi)側(cè)車輪和外側(cè)車輪阻尼力控制裝置，該裝置把與轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)的車輪對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)車輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和控制得比由與轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)的車輪對(duì)應(yīng)的外側(cè)車輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和更高，以使所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中作用在所述車身上的側(cè)傾得到抑制，并使向上或向下的力沿著使所述車輛重心沿向下方向產(chǎn)生位移的方向而作用在所述轉(zhuǎn)向軌跡的內(nèi)側(cè)車輪側(cè)的車身上以及所述轉(zhuǎn)向軌跡的外側(cè)車輪側(cè)的車身上。
通過(guò)這種構(gòu)造，可以抑制車身側(cè)傾，同時(shí)通過(guò)車身的側(cè)傾抑制控制來(lái)抑制車輛重心的上升，還抑制了車身的俯仰。因此，可以使車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中其姿勢(shì)進(jìn)一步得到穩(wěn)定。



結(jié)合附圖，參考下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，會(huì)更好地理解并更容易地明白本發(fā)明的各個(gè)其他目的、特征以及相伴的優(yōu)點(diǎn)，在附圖中 圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例、其修改示例以及第二實(shí)施例，車輛阻尼力控制設(shè)備總體情況的示意圖； 圖2(A)的示意圖利用表示實(shí)際車輛的左車輪和右車輪的車輛模型來(lái)示出懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)； 圖2(B)的示意圖利用表示虛擬車輛左車輪和右車輪的虛擬車輛模型來(lái)示出懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)； 圖3的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例、其修改示例以及第二實(shí)施例，圖1所示電子控制單元所執(zhí)行的側(cè)傾和俯仰抑制控制程序； 圖4的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例及其修改示例，圖1所示電子控制單元執(zhí)行的估計(jì)的側(cè)傾角度計(jì)算程序； 圖5的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例及其修改示例，圖1所示電子控制單元執(zhí)行的估計(jì)的俯仰角度計(jì)算程序； 圖6的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例及其修改示例，圖1所示電子控制單元執(zhí)行的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序； 圖7的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例及其修改示例，圖1所示電子控制單元執(zhí)行的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序； 圖8的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例、其修改示例以及第二實(shí)施例，圖1所示電子控制單元所執(zhí)行的各個(gè)減震器阻尼力控制程序； 圖9的曲線圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，電子控制單元中形成的目標(biāo)俯仰角度表中所儲(chǔ)存的目標(biāo)俯仰角度隨估計(jì)的側(cè)傾角度的變化特性； 圖10的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，通過(guò)執(zhí)行圖3所示側(cè)傾和俯仰抑制控制程序而沿垂直方向施加到前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身的輸入； 圖11的曲線圖示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的修改示例，與圖9所示目標(biāo)俯仰角度表不同的目標(biāo)俯仰角度表中所儲(chǔ)存的目標(biāo)俯仰角度隨估計(jì)的側(cè)傾角度的變化特性； 圖12的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，由圖1所示的電子控制單元執(zhí)行的前輪側(cè)和后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序； 圖13的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，通過(guò)執(zhí)行圖3所示側(cè)傾和俯仰抑制控制程序而沿垂直方向施加到前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身的輸入。

具體實(shí)施例方式 下面將參考

根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的車輛阻尼力控制設(shè)備總體情況的示意圖。這種阻尼力控制設(shè)備在車身BD(簧上部件)與相應(yīng)的左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR之間具有減震器10和彈簧20。
各個(gè)減震器10布置在簧下部件LA與車身BD(彈簧上部件)之間，其中簧下部件LA用作由下臂和轉(zhuǎn)向節(jié)組成的懸架系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向節(jié)連接到各個(gè)左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR。它在缸11的下端處連結(jié)到簧下部件LA，并在活塞桿12的上端處固定到車身BD，活塞桿12被插入缸11中以能夠上下運(yùn)動(dòng)。螺旋彈簧20與減震器10平行設(shè)置。缸11被活塞13劃分成上室R1和下室R2，活塞13在缸11的內(nèi)周面上以液體密封方式滑移。
可變節(jié)流閥機(jī)構(gòu)30設(shè)置到活塞13上。通過(guò)構(gòu)成可變節(jié)流閥機(jī)構(gòu)30一部分的致動(dòng)器31的操作，可變節(jié)流閥機(jī)構(gòu)30在多個(gè)階段中改變連通路徑的開度，所述連通路徑將缸11中的上室R1與下室R2彼此連通。在根據(jù)轉(zhuǎn)換階段增大連通路徑的開度時(shí)，減震器10的阻尼力被設(shè)定到軟側(cè)，而在減小連通路徑的開度時(shí)，減震器10的阻尼力被設(shè)定到硬側(cè)。每個(gè)減震器10的阻尼系數(shù)由對(duì)應(yīng)于左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR的Cfl、Cfr、Crl和Crr表示。
接著將說(shuō)明對(duì)致動(dòng)器31的操作進(jìn)行控制的電子控制裝置。電子控制裝置具有電子控制單元40。電子控制單元40是包括CPU、ROM、RAM等的微計(jì)算機(jī)。在點(diǎn)火開關(guān)開啟之后，它每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間就重復(fù)地執(zhí)行圖3所示的側(cè)傾及俯仰抑制控制程序，從而控制致動(dòng)器31的操作?；缮霞铀俣葌鞲衅?1fl、41fr、41rl和41rr、高度傳感器42fl、42fr、42rl和42rr、車輛速度傳感器43、橫擺率傳感器44以及橫向加速度傳感器45連接到這個(gè)電子控制單元40。
簧上加速度傳感器41fl、41fr、41rl和41rr布置到與左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR對(duì)應(yīng)的車身BD處。它們分別檢測(cè)在相對(duì)于所布置的位置處的車身BD的絕對(duì)空間的垂直方向上簧的加速度Gzfl、Gzfr、Gzrl和Gzrr?；缮霞铀俣葌鞲衅?1fl至41rr所檢測(cè)到的簧上加速度Gzfl、Gzfr、Gzrl和Gzrr在其值為正的時(shí)候表示車輛產(chǎn)生了向上的加速度，而在其值為負(fù)的時(shí)候表示車輛產(chǎn)生了向下的加速度。高度傳感器42fl、42fr、42rl和42rr設(shè)置在與左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR對(duì)應(yīng)的簧下部件LA與車身BD之間，用于檢測(cè)左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR對(duì)車身BD的相對(duì)位移(行程)Xfl、Xfr、Xrl和Xrr。高度傳感器42fl至42rr所檢測(cè)到的行程Xfl、Xfr、Xrl和Xrr在其值為正的時(shí)候表示簧下部件LA與車身BD之間的間距減小的方向，而在其值為負(fù)的時(shí)候表示該間距增大的方向。
車輛速度傳感器43檢測(cè)車輛速度V。橫擺率傳感器44檢測(cè)橫擺率γ。橫擺率傳感器44所檢測(cè)到的橫擺率γ在其值為正的時(shí)候表示圍繞軸線產(chǎn)生了逆時(shí)針?lè)较虻慕撬俣?，而在其值為?fù)的時(shí)候表示圍繞該軸線產(chǎn)生了順時(shí)針?lè)较虻慕撬俣龋渲兴鲚S線沿車輛垂直方向并經(jīng)過(guò)車輛的重心。橫向加速度傳感器45檢測(cè)沿車輛的左右方向上的橫向加速度Gy。橫向加速度傳感器45所檢測(cè)到的橫向加速度Gy在其值為正的時(shí)候表示車輛產(chǎn)生了沿向右方向的加速度，而在其值為負(fù)的時(shí)候表示車輛產(chǎn)生了沿向左方向的加速度。
在對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛阻尼力控制設(shè)備的操作進(jìn)行說(shuō)明之前，用圖2所示兩輪模型來(lái)說(shuō)明懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的概況。圖2(A)是表不實(shí)際車輛左側(cè)車輪和右側(cè)車輪的車輛模型。在這種實(shí)際車輛模型中，減震器10和螺旋彈簧20分別布置在車身BD與左側(cè)車輪L之間以及車身BD與右側(cè)車輪R之間。
另一方面，圖2(B)是表示了虛擬車輛的左側(cè)車輪和右側(cè)車輪的車輛模型。在這種虛擬車輛模型中，只有螺旋彈簧20分別布置在車身BD與左側(cè)車輪L之間以及車身BD與右側(cè)車輪R之間，在轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)的虛擬位置上行駛的虛擬車輛車輪VW與車身BD之間設(shè)有抑制抬升用減震器110和抑制側(cè)傾用減震器210，這些減震器在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中分別抑制車身BD的抬升和車身BD的側(cè)傾。
在車身BD的側(cè)傾過(guò)程中，這種虛擬車輛模型能夠抑制轉(zhuǎn)向軌跡的內(nèi)側(cè)車輪(對(duì)應(yīng)于圖2(B)中的左側(cè)車輪L)那側(cè)的高度升高。因此，通過(guò)將這種虛擬車輛模型應(yīng)用到圖2(A)所示實(shí)際車輛模型，車身BD側(cè)傾過(guò)程中實(shí)際車輛模型的重心O升高受到抑制，從而可以增強(qiáng)易駕駛性。
例如，假設(shè)圖2(A)所示實(shí)際車輛模型沿向左方向轉(zhuǎn)向。這里假定將車身BD的質(zhì)量定義為M，螺旋彈簧20的彈簧常數(shù)定義為K，轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪(左側(cè)車輪L)處減震器10的阻尼系數(shù)定義為Cin，轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪(右側(cè)車輪R)處減震器10的阻尼系數(shù)定義為Cout。此外，假定車身BD的絕對(duì)空間上的垂直方向的位移量和加速度定義為Xb和Xbdd，假定轉(zhuǎn)向軌跡的內(nèi)側(cè)車輪(左側(cè)車輪L)的行程和行程速度分別定義為Xin和Xind，假定轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪(右側(cè)車輪R)的行程和行程速度分別定義為Xout和Xoutd，由此，車身BD沿垂直方向的運(yùn)動(dòng)方程式由下述方程式(1)表示。
M·Xbdd＝K·Xin+K·Xout+Cin·Xind+Cout·Xoutd(1) 如果將車輛的側(cè)傾慣性矩定義為I，左側(cè)車輪L與右側(cè)車輪R的軸距定義為W，并將圍繞軸線的角加速度定義為θdd，其中所述軸線沿車輛縱向并經(jīng)過(guò)車輛的重心O，則圍繞沿車輛縱向并經(jīng)過(guò)車輛重心O的軸線的運(yùn)動(dòng)方程式由下述方程式(2)表示。
I·θdd＝W·(K·Xin-K·Xout+Cin·Xind-Cout·Xoutd)/2(2) 另一方面，如果在圖2(B)所示虛擬車輛模型中，將抑制抬升用減震器110的阻尼系數(shù)定義為Cg，抑制側(cè)傾用減震器210的阻尼系數(shù)定義為C，并將車輛重心O與抑制抬升用減震器110之間的距離定義為D，則在車輛沿向左方向的轉(zhuǎn)向過(guò)程中車身BD沿垂直方向的運(yùn)動(dòng)方程式、以及圍繞沿車身縱向并經(jīng)過(guò)車輛重心O的軸線的運(yùn)動(dòng)方程式分別由下列方程式(3)至(5)表示。
M·Xbdd＝K·Xin+K·Xout+T(3) I·θdd＝W·(K·Xin-K·Xout+C·Xind-C·Xoutd)/2+D·T (4) 其中，T＝Cg·Xind·(W+2D)/(2W)+Cg·Xoutd·(W-2D)/(2W)(5) 由方程式(1)至(3)可以得到下列方程式(6)。
Cin·Xind+Cout·Xoutd＝T(6) 此外，根據(jù)方程式(2)至(4)可以得到下列方程式(7)。
Cin·Xind-Cout·Xoutd＝C·Xind-C·Xoutd+2D·T/W(7) 將方程式(6)與(7)的兩邊相加，由此，側(cè)傾過(guò)程中轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪(左車輪L)處減震器10的阻尼系數(shù)Cin用下列方程式(8)表示。
Cin＝T·(W+2D)/(2W·Xind)+C·(1-Xoutd/Xind)/2(8) 與之類似，將方程式(6)與(7)的兩邊相減，由此，側(cè)傾過(guò)程中轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪(右車輪R)處減震器10的阻尼系數(shù)Cout由下列方程式(9)表示。
Cout＝T·(W-2D)/(2W·Xoutd)+C·(1-Xind/Xoutd)/2(9) 利用方程式(8)和(9)，側(cè)傾過(guò)程中轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪(左車輪L)處減震器10所產(chǎn)生的阻尼力、以及側(cè)傾過(guò)程中轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪(右車輪R)處減震器10所產(chǎn)生的阻尼力分別由下列方程式(10)和(11)表示。
Fin＝Cin·Xind ＝T·(W+2D)/(2W)+C·(Xind-Xoutd)/2(10) Fout＝Cout·Xoutd ＝T·(W-2D)/(2W)+C·(Xoutd-Xind)/2(11) 將以上說(shuō)明的左車輪和右車輪的兩輪車輛模型適用于實(shí)際車輛的前輪和后輪，由此，在側(cè)傾過(guò)程中，與轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)的前輪、轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)的前輪、轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)的后輪、以及轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)的后輪各自對(duì)應(yīng)的減震器10的阻尼系數(shù)Cfin、Cfout、Crin和Crout分別由下列方程式(12)至(15)表示。這里，假定轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處前輪、轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處后輪、轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處前輪以及轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處后輪的行程速度定義為Xfind、Xfoutd、Xrind和Xroutd。此外，假定前輪側(cè)的車輛重心與布置在前輪側(cè)的抑制抬升用減震器之間的距離定義為Df，假定后輪側(cè)的車輛重心與布置在后輪側(cè)的抑制抬升用減震器之間的距離定義為Dr，假定前輪的軸距定義為Wf，并假定后輪的軸距定義為Wr。此外，還假定布置在前輪側(cè)的抑制側(cè)傾用減震器的阻尼系數(shù)定義為Cf，布置在后輪側(cè)的抑制側(cè)傾用減震器的阻尼系數(shù)定義為Cr。
Cfin＝Tf·(Wf+2Df)/(2Wf·Xfind)+Cf·(1-Xfoutd/Xfind)/2(12) Cfout＝Tf·(Wf-2Df)/(2Wf·Xfoutd)+Cf·(1-Xfind/Xfoutd)/2(13) Crin＝Tr·(Wr+2Dr)/(2Wr·Xrind)+Cr·(1-Xroutd/Xrind)/2(14) Crout＝Tf·(Wr-2Dr)/(2Wr·Xroutd)+Cr·(1-Xrind/Xroutd)/2(15) 其中，Tf表示前輪側(cè)減震器10產(chǎn)生的阻尼力總和，Tr表示后輪側(cè)減震器10產(chǎn)生的阻尼力總和，這兩個(gè)阻尼力總和分別由下列方程式(16)和(17)表示。
Tf＝Cgf·Xfind·(Wf+2Df)/(2Wf)+Cgf·Xfoutd·(Wf-2Df)/(2Wf)(16) Tr＝Cgr·Xrind·(Wr+2Dr)/(2Wr)+Cgr·Xroutd·(Wr-2Dr)/(2Wr)(17) 這里，Cgf表示布置在前輪側(cè)的抑制抬升用減震器的阻尼系數(shù)，而Cgr表示布置在后輪側(cè)的抑制抬升用減震器的阻尼系數(shù)。
下面將對(duì)這樣構(gòu)成的第一實(shí)施例的操作進(jìn)行說(shuō)明。駕駛員操作點(diǎn)火鑰匙來(lái)開啟點(diǎn)火開關(guān)，電子控制單元40開始每經(jīng)過(guò)預(yù)定的短時(shí)間段就重復(fù)執(zhí)行圖3所示的側(cè)傾及俯仰抑制控制程序。
側(cè)傾和俯仰抑制控制程序從步驟S10開始，此后重復(fù)執(zhí)行步驟S11至S15的處理。首先簡(jiǎn)要說(shuō)明步驟S11至S14的處理。
在步驟S11，計(jì)算車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中的車輛角度(參見圖4和圖5)，即車身BD的估計(jì)的側(cè)傾角度和估計(jì)的俯仰角度。在步驟S12，利用步驟S11計(jì)算出的車身BD的估計(jì)的側(cè)傾角度和估計(jì)的俯仰角度，來(lái)確定前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力(參見圖6)，即布置成與前輪FL和FR對(duì)應(yīng)的各個(gè)減震器10的阻尼力總和。在步驟S13，確定后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力(參見圖7)，即布置成與后輪RL和RR對(duì)應(yīng)的各個(gè)減震器10的阻尼力總和。
在步驟S14，利用步驟S12確定的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力以及步驟S13確定的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，來(lái)計(jì)算布置成與左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR對(duì)應(yīng)的各個(gè)減震器10的阻尼系數(shù)，以根據(jù)所計(jì)算出的阻尼系數(shù)控制各個(gè)致動(dòng)器31的工作(參見圖8)。在步驟S14的處理之后，在步驟S15結(jié)束側(cè)傾和俯仰抑制控制程序的執(zhí)行。
下面將具體說(shuō)明步驟S11至S14的處理。在步驟S11對(duì)車輛角度的計(jì)算中執(zhí)行圖4所示的估計(jì)的側(cè)傾角度計(jì)算程序和圖5所示的估計(jì)的俯仰角度計(jì)算程序。首先參考圖4說(shuō)明估計(jì)的側(cè)傾角度計(jì)算程序。
估計(jì)的側(cè)傾角度計(jì)算程序的執(zhí)行從步驟S20開始。在步驟S21，分別輸入由簧上加速度傳感器41fl、41fr、41rl和41rr所檢測(cè)到的簧上加速度Gzfl、Gzfr、Gzrl和Gzrr。在步驟S22，利用下列方程式(18)和(19)計(jì)算左車輪側(cè)車身的重心處以及右車輪側(cè)車身的重心處的簧上加速度Gozl和Gozr。
Gozl＝(Gzfl·Lr+Gzrl·Lf)/L(18) Gozr＝(Gzfr·Lr+Gzrr·Lf)/L(19) 這里，L表示車輛的軸距，Lf和Lr分別表示車輛重心與前車軸之間、以及車輛重心與后車軸之間的距離。
在步驟S23，利用下列方程式(20)計(jì)算圍繞沿車輛縱向并經(jīng)過(guò)車輛重心的軸線的側(cè)傾角加速度Rdd。
Rdd＝(Gozl-Gozr)/W(20) 這里，W表示軸距。在步驟S24，對(duì)用方程式(20)計(jì)算出的側(cè)傾角加速度Rdd進(jìn)行二階時(shí)間積分，從而計(jì)算估計(jì)的側(cè)傾角度Re。估計(jì)的側(cè)傾角度Re在其值為正的時(shí)候表示車身BD向右側(cè)傾，而在其值為負(fù)的時(shí)候表示車身BD向左側(cè)傾。在步驟S24的處理之后，在步驟S25暫時(shí)結(jié)束估計(jì)的側(cè)傾角度計(jì)算程序的執(zhí)行。
下面參考圖5說(shuō)明估計(jì)的俯仰角度計(jì)算程序。估計(jì)的俯仰角度計(jì)算程序的執(zhí)行從步驟S30開始。在步驟S31，分別輸入由簧上加速度傳感器41fl、41fr、41rl和41rr所檢測(cè)到的簧上加速度Gzfl、Gzfr、Gzrl和Gzrr。在步驟S32，利用下列方程式(21)和(22)來(lái)計(jì)算前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身處的簧上加速度的平均值Gzf和Gzr。
Gzf＝(Gzfl+Gzfr)/2(21) Gzr＝(Gzrl+Gzrr)/2(22) 在步驟S33，用下列方程式(23)計(jì)算車輛的俯仰角加速度Pdd。
Pdd＝(Gzr-Gzf)/L(23) 這里，與上述方程式(18)和(19)一樣，L表示車輛的軸距。在步驟S34，對(duì)用方程式(23)計(jì)算出的俯仰角加速度Pdd進(jìn)行二階時(shí)間積分，從而計(jì)算出估計(jì)的俯仰角度Pe。估計(jì)的俯仰角度Pe在其值為正的時(shí)候表示車身BD處于向前傾斜姿勢(shì)。應(yīng)當(dāng)注意，在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中，根據(jù)車輛結(jié)構(gòu)，估計(jì)的俯仰角度Pe總是正的。在步驟S34的處理之后，在步驟S35暫時(shí)終止估計(jì)的俯仰角度計(jì)算程序的執(zhí)行。
繼續(xù)參考圖3所示的側(cè)傾和俯仰抑制控制程序，下面將說(shuō)明在步驟S12對(duì)前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力的確定。對(duì)前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力的確定是用于計(jì)算前輪側(cè)減震器10所需的阻尼力，以在側(cè)傾過(guò)程中抑制在車身BD上產(chǎn)生的俯仰，并將計(jì)算出的阻尼力設(shè)定為前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力。具體地說(shuō)，電子控制單元40執(zhí)行圖6所示的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序。
從S40開始執(zhí)行前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序。在步驟S41，用通過(guò)執(zhí)行上述估計(jì)的側(cè)傾角度計(jì)算程序所獲得的估計(jì)的側(cè)傾角度Re來(lái)計(jì)算目標(biāo)俯仰角度。在計(jì)算目標(biāo)俯仰角度時(shí)，參考了電子控制單元40中的ROM中形成的目標(biāo)俯仰角度表，來(lái)計(jì)算隨著估計(jì)的側(cè)傾角度Re的絕對(duì)值|Re|而改變的車身BD的目標(biāo)俯仰角度Pt。如圖9所示，俯仰角度表儲(chǔ)存了在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中車輛采取略微前傾姿勢(shì)時(shí)的目標(biāo)俯仰角度Pt。這種目標(biāo)俯仰角度Pt是根據(jù)估計(jì)的側(cè)傾角度Re唯一確定的，并且具有隨著估計(jì)的側(cè)傾角度Re的增大而非線性增大的特征。目標(biāo)俯仰角度Pt例如取值為不大于0.1度。也可以由函數(shù)預(yù)先定義目標(biāo)俯仰角度Pt隨著估計(jì)的側(cè)傾角度Re的改變并可以用該函數(shù)來(lái)計(jì)算目標(biāo)俯仰角度Pt，作為使用目標(biāo)俯仰角度表的替代或補(bǔ)充方式。
在步驟S41的處理之后，在步驟S42從目標(biāo)俯仰角度Pt減去估計(jì)的俯仰角度Pe來(lái)計(jì)算校正俯仰角度ΔP(ΔP＝Pt-Pe)。然后，在步驟S43，對(duì)校正俯仰角度ΔP進(jìn)行二階時(shí)間微分，以計(jì)算校正俯仰角加速度Pdd(Pdd＝d2(ΔP)/dt2)。
在步驟S44，用下面的方程式(24)來(lái)計(jì)算對(duì)俯仰角度進(jìn)行校正所需的校正俯仰力矩Pm。
Pm＝I·Pdd+Kp·ΔP(24) 這里，I表示圍繞沿車輛左右方向并經(jīng)過(guò)車輛重心的軸線的慣性矩，Kp表示考慮了俯仰剛度的彈簧系數(shù)。
在步驟S45，將校正俯仰力矩Pm除以車輛重心與前車軸之間的距離Lf，并將結(jié)果轉(zhuǎn)換成沿垂直方向施加在前輪側(cè)車身上的力(ΔTf＝Pm/Lf)。在步驟S46，將前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tf*設(shè)定為(Tf+ΔTf)。這里，Tf為當(dāng)前設(shè)定的前輪側(cè)減震器10的阻尼力總和(參見方程式(16))。在步驟S47，將前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tf*(＝(Tf+ΔTf))設(shè)定為前述方程式(12)和(13)中所用的前輪側(cè)減震器10的阻尼力總和Tf。在步驟S47的處理之后，在步驟S48結(jié)束前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序的執(zhí)行。
繼續(xù)參考圖3所示的側(cè)傾和俯仰抑制控制程序，下面將說(shuō)明步驟S13對(duì)后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力的確定。對(duì)后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力的確定是用于計(jì)算在側(cè)傾過(guò)程中為了抑制車身BD上產(chǎn)生的俯仰后輪側(cè)減震器10所需的阻尼力，并將計(jì)算出的阻尼力設(shè)定為后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力。具體地說(shuō)，電子控制單元40執(zhí)行圖7所示的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序。
從步驟S50開始執(zhí)行后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序。在步驟S51，輸入由車輛速度傳感器43檢測(cè)到的車輛速度V、由橫擺率傳感器44所檢測(cè)到的橫擺率γ、以及由橫向加速度傳感器45所檢測(cè)到的橫向加速度Gy。在步驟S52，在車輛重心的滑移角度定義為β的情況下，利用下面的方程式(25)，由車輛重心處車輛左右方向的運(yùn)動(dòng)方程式，來(lái)計(jì)算車輛重心的滑移角速度dβ/dt。
dβ/dt＝(Gy/V)-γ(25) 隨后，在步驟S53對(duì)步驟S52處計(jì)算出的車輛重心的滑移角速度dβ/dt進(jìn)行時(shí)間積分，以計(jì)算車輛重心的滑移角度β。在步驟S54，考慮到后輪在車輛重心處具有速度分量以及由于圍繞車輛重心旋轉(zhuǎn)造成的速度分量，用下面的方程式(26)計(jì)算后輪滑移角度θr。
θr＝(γ·Lr/V)-β(26) 這里，Lr表示車輛重心與后車軸之間的距離。
在步驟S55，利用步驟S54計(jì)算出的后輪滑移角度θr，根據(jù)下面的方程式(27)計(jì)算后輪估計(jì)的橫向力Yr。
Yr＝Cr·θr/(TrS+1)(27) 這里，Cr表示轉(zhuǎn)彎動(dòng)力，即滑移角度范圍內(nèi)每單位滑移角度的后輪轉(zhuǎn)彎力，其中在滑移角度范圍內(nèi)，后輪上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)彎力與滑移角度大體上成比例地增大。Tr表示組成后輪的輪胎的時(shí)間常數(shù)。它是通過(guò)考慮到由輪胎的彈性形變?cè)斐傻难舆t所產(chǎn)生的橫向力的延遲時(shí)間來(lái)設(shè)定的。
在步驟S56，用步驟S55計(jì)算出的后輪估計(jì)的橫向力Yr，根據(jù)下面的方程式(28)來(lái)計(jì)算施加到后輪側(cè)車身的估計(jì)的頂起力Jr。
Jr＝Kjr·Yr2(28) 這里，Kjr表示考慮了后輪側(cè)簧下部件LA的幾何形狀改變的頂起系數(shù)。
在步驟S57，將后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*設(shè)定為與后輪側(cè)估計(jì)的頂起力Jr相反的力(-Jr)。在步驟S58，將后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*(＝-Jr)設(shè)定為上述方程式(14)和(15)中所用的由后輪側(cè)減震器10產(chǎn)生的阻尼力總和Tr。在步驟S58的處理之后，在步驟S59結(jié)束后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序的執(zhí)行。
繼續(xù)參考圖3所示的側(cè)傾和俯仰抑制控制程序，下面將說(shuō)明步驟S14處對(duì)各個(gè)減震器10進(jìn)行的阻尼力控制。對(duì)各個(gè)減震器進(jìn)行的阻尼力控制是為了通過(guò)將前述虛擬車輛模型(見圖2(B))應(yīng)用于實(shí)際車輛模型(見圖2(A))，來(lái)抑制車輛重心升高，同時(shí)抑制車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中車身BD的側(cè)傾。具體地說(shuō)，電子控制單元40執(zhí)行圖8所示的各個(gè)減震器阻尼力控制程序。
從步驟S60開始執(zhí)行各個(gè)減震器阻尼力控制程序。在步驟S61，分別輸入由高度傳感器42fl、42fr、42rl和42rr所檢測(cè)到的左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR相對(duì)于車身BD的行程Xi(i＝fl、fr、rl、rr)。此外，還輸入由橫向加速度傳感器45所檢測(cè)的車輛橫向加速度Gy，然后程序前進(jìn)到步驟S62。
在步驟S62，對(duì)橫向加速度Gy的絕對(duì)值|Gy|是否大于預(yù)定閾值Gyo進(jìn)行判定，即判定是否需要對(duì)各個(gè)減震器10進(jìn)行的阻尼力控制。首先說(shuō)明車輛正在直線行駛的情況。在此情況下，橫向加速度Gy的大小大體上為“0”，所以步驟S62作出“否”的判定。因此，將各個(gè)減震器10的阻尼系數(shù)Ci(i＝fl、fr、rl、rr)設(shè)定為預(yù)定值(例如軟側(cè)阻尼系數(shù))，所述預(yù)定值是預(yù)先設(shè)定的并適于直線行駛。在步驟S63的處理之后，在步驟S70根據(jù)被設(shè)定到上述預(yù)定值的阻尼系數(shù)Ci(i＝fl、fr、rl、rr)來(lái)控制相應(yīng)致動(dòng)器31的工作。在步驟S70的處理之后，在步驟S75暫時(shí)結(jié)束各個(gè)減震器阻尼力控制程序的執(zhí)行。
接著對(duì)車輛開始向左轉(zhuǎn)向的情況進(jìn)行說(shuō)明。在此情況下，在步驟S62作出“是”的判定時(shí)，即判定為橫向加速度Gy的絕對(duì)值|Gy|大于預(yù)定閾值Gyo的時(shí)候，在步驟S64對(duì)橫向加速度Gy進(jìn)行時(shí)間微分以計(jì)算微分值ΔGy，然后判定微分值ΔGy的絕對(duì)值|ΔGy|是否大于預(yù)定閾值ΔGyo，即判定車身BD的側(cè)傾角度是處于增大過(guò)程還是減小過(guò)程中。由于車輛向左轉(zhuǎn)向，車身BD的側(cè)傾角度在增大，所以在步驟S64作出“是”的判定，即在步驟S64判定為微分值ΔGy的絕對(duì)值|ΔGy|大于預(yù)定閾值ΔGyo，因此程序前進(jìn)到步驟S65。
在步驟S65，對(duì)左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL和右后輪RR相對(duì)于車身BD的各個(gè)行程Xi(i＝fl、fr、rl、rr)進(jìn)行時(shí)間微分以計(jì)算行程速度Xid(i＝fl、fr、rl、rr)。然后，在步驟S66判定橫向加速度Gy是否為正。由于車輛正在向左轉(zhuǎn)向，所以在步驟S66作出“是”的判定，然后執(zhí)行步驟S67之后的處理。
在步驟S67，將左前輪FL的行程速度Xfld設(shè)定為轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處前輪的行程速度Xfind，將右前輪FR的行程速度Xfrd設(shè)定為轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處前輪的行程速度Xfoutd，將左后輪RL的行程速度Xrld設(shè)定為轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處后輪的行程速度Xrind，并將右后輪RR的行程速度Xrrd設(shè)定為轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處后輪的行程速度Xroutd。
在步驟S68，根據(jù)前述方程式(12)至(15)，計(jì)算與轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處的前輪、轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處的前輪、轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處的后輪、轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處的后輪各自對(duì)應(yīng)的減震器10的阻尼系數(shù)Cj(j＝fin、fout、rin、rout)。在此情況下，通過(guò)執(zhí)行圖6所示的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序?qū)⑶笆龇匠淌?12)和(13)中所用的Tf設(shè)定為前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tf*，并通過(guò)執(zhí)行圖7所示的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序?qū)⑶笆龇匠淌?14)和(15)中所用的Tr設(shè)定為后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*。
在步驟S69，將轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處前輪的減震器10的阻尼系數(shù)Cfin設(shè)定為左前輪FL處減震器10的阻尼系數(shù)Cfl，將轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處前輪的減震器10的阻尼系數(shù)Cfout設(shè)定為右前輪FR處減震器10的阻尼系數(shù)Cfr，將轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處后輪的減震器10的阻尼系數(shù)Crin設(shè)定為左后輪RL處減震器10的阻尼系數(shù)Crl，并將轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處后輪的減震器10的阻尼系數(shù)Crout設(shè)定為右后輪RR處減震器10的阻尼系數(shù)Crr。
然后，在步驟S70，根據(jù)步驟S69設(shè)定的阻尼系數(shù)Ci(i＝fl、fr、rl、rr)，在步驟S70控制相應(yīng)致動(dòng)器31的工作。在步驟S70的處理之后，在步驟S75暫時(shí)結(jié)束各個(gè)減震器阻尼力控制程序的執(zhí)行。此后，在車身BD的側(cè)傾角度增大過(guò)程中，重復(fù)執(zhí)行步驟S60至S62的處理、步驟S64至步驟S70的處理、以及步驟S75的處理。
當(dāng)車身BD的側(cè)傾角度從此狀態(tài)大體上達(dá)到最大值、側(cè)傾角度停止增大時(shí)，在步驟S64作出“否”的判定，即在步驟S64判定為橫向加速度Gy的微分值ΔGy的絕對(duì)值|ΔGy|小于預(yù)定閾值ΔGyo，使得各個(gè)減震器10的各個(gè)阻尼系數(shù)Ci(i＝fl、fr、rl、rr)在步驟S71被設(shè)定到預(yù)定值(例如硬側(cè)阻尼系數(shù))，該預(yù)定值是預(yù)先設(shè)定的并適合于轉(zhuǎn)向。在步驟S71的處理之后，在步驟S70根據(jù)被設(shè)定到預(yù)定值的阻尼系數(shù)Ci(i＝fl、fr、rl、rr)來(lái)控制相應(yīng)致動(dòng)器3 1的工作。在步驟S70的處理之后，在步驟S75暫時(shí)結(jié)束各個(gè)減震器阻尼力控制程序的執(zhí)行。
在使行駛狀態(tài)從轉(zhuǎn)向狀態(tài)進(jìn)入直線行駛、車身BD的側(cè)傾角度減小時(shí)，在步驟S64又作出“是”的判定，即在步驟S64判定為橫向加速度Gy的微分值ΔGy的絕對(duì)值|ΔGy|大于預(yù)定閾值ΔGyo，從而類似于上述情況，此后執(zhí)行步驟S65至S70的處理。
另一方面，車輛從直線形式狀態(tài)開始向右轉(zhuǎn)向，則像車輛開始向左轉(zhuǎn)向的情況那樣執(zhí)行步驟S60至S62處理、S64和S65的處理，隨后，在步驟S66作出“否”的判定，即，在步驟S66判定為車輛向右轉(zhuǎn)向，從而執(zhí)行步驟S72以及隨后步驟的處理。在步驟S72，將右前輪FR的行程速度Xfrd設(shè)定為轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處前輪的行程速度Xfind，將左前輪FL的行程速度Xfld設(shè)定為轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處前輪的行程速度Xfoutd，將右后輪RR的行程速度Xrrd設(shè)定為轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處后輪的行程速度Xrind，并將左后輪RL的行程速度Xrld設(shè)定為轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處后輪的行程速度Xroutd。
在步驟S73，像步驟S68的處理那樣，根據(jù)前述方程式(12)至(15)，計(jì)算與轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處的前輪、轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處的前輪、轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)處的后輪、轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)處的后輪各自對(duì)應(yīng)的減震器10的阻尼系數(shù)Cj(j＝fin、fout、rin、rout)。在步驟S74，將步驟S73計(jì)算出的阻尼系數(shù)Cj(j＝fin、fout、rin、rout)分別設(shè)定為與左前輪、右前輪、左后輪、右后輪各自對(duì)應(yīng)的減震器1 0的阻尼系數(shù)Ci(i＝fr、fl、rr、rl)。然后，在步驟S70，根據(jù)步驟S74設(shè)定的阻尼系數(shù)Ci(i＝fl、fr、rl、rr)來(lái)控制相應(yīng)致動(dòng)器31的工作。在步驟S70的處理之后，在步驟S75暫時(shí)結(jié)束各個(gè)減震器阻尼力控制程序的執(zhí)行。此后，與上述情況一樣，在車身BD的側(cè)傾角度增大過(guò)程中，重復(fù)執(zhí)行步驟S60至S62的處理、步驟S64至步驟S66的處理、以及步驟S72及隨后步驟的處理。當(dāng)車身BD的側(cè)傾角度停止增大時(shí)，在步驟S64的處理之后執(zhí)行步驟S71及隨后步驟的處理。當(dāng)車身BD的側(cè)傾角度從該狀態(tài)開始減小時(shí)，在步驟S66的處理之后又執(zhí)行步驟S72及隨后步驟的處理。
從對(duì)該操作的說(shuō)明可以理解到，在第一實(shí)施例中，通過(guò)圖7中步驟S57和S58的處理在后輪側(cè)車身處設(shè)定了后輪側(cè)減震器10產(chǎn)生的阻尼力總和Tr，以克服后輪側(cè)頂起力Jr。因此，如圖10所示抑制了后輪側(cè)的車輛重心抬升。
前輪側(cè)減震器10產(chǎn)生的阻尼力總和(Tf+ΔTf)通過(guò)圖6中的步驟S45和S46處的處理設(shè)定在前輪側(cè)車身處，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)估計(jì)的側(cè)傾角度Re唯一確定的目標(biāo)俯仰角度Pt。具體地說(shuō)，例如當(dāng)估計(jì)的俯仰角度Pe大于目標(biāo)俯仰角度Pt時(shí)，輸入的總和方向沿向上方向的力施加到前輪側(cè)車輛重心Of，使得估計(jì)的俯仰角度Pe難以遠(yuǎn)離目標(biāo)俯仰角度Pt，以抑制車身BD的過(guò)度向前傾斜(見圖10)。另一方面，例如當(dāng)估計(jì)的俯仰角度Pe小于目標(biāo)俯仰角度Pt時(shí)，輸入的總和方向沿向下方向的力施加到前輪側(cè)車輛重心Of，使得估計(jì)的俯仰角度Pe容易接近目標(biāo)俯仰角度Pt，以促進(jìn)車身BD向前傾斜到預(yù)定位置。
因此，在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中，抑制了車身BD的側(cè)傾，并抑制了車輛重心Oc的上升，另外，還抑制了車身BD的俯仰，并容易將車身BD保持在預(yù)定的向前傾斜姿勢(shì)。因此，增強(qiáng)了易駕駛性以及對(duì)路面的抓地感。
第一實(shí)施例具有這樣的特征根據(jù)估計(jì)的側(cè)傾角度Re來(lái)唯一地確定目標(biāo)俯仰角度Pt，并且目標(biāo)俯仰角度Pt隨著估計(jì)的側(cè)傾角度Re的增大以非線性方式增大。因此，估計(jì)的側(cè)傾角度Re的相位和估計(jì)的俯仰角度Pe的相位彼此匹配，從而消除了估計(jì)的側(cè)傾角度Re與估計(jì)的俯仰角度Pe之間的時(shí)間差。因此，改善了側(cè)傾感，即側(cè)傾過(guò)程中的平滑感。
變更示例 下面將說(shuō)明第一實(shí)施例的一種變更示例。在這種變更示例中，像第一實(shí)施例那樣，電子控制單元40執(zhí)行圖3所示的側(cè)傾和俯仰抑制控制程序，并執(zhí)行步驟S12的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序(參見圖6)。應(yīng)當(dāng)注意，在這種變更示例中，在前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序中的步驟S41的處理執(zhí)行中，不是參照?qǐng)D9所示的目標(biāo)俯仰角度表，而是參照?qǐng)D11所示的目標(biāo)俯仰角度表。其他部分與第一實(shí)施例中一樣。
在這種變更示例中，像第一實(shí)施例一樣，通過(guò)圖7所示的步驟S57和S58處的處理，將后輪側(cè)減震器10所產(chǎn)生的阻尼力總和Tr設(shè)定在后輪側(cè)車身處，以克服后輪側(cè)頂起力Jr。此外，通過(guò)圖6所示的步驟S45和S46處的處理，將前輪側(cè)減震器10所產(chǎn)生的阻尼力總和(Tf+ΔTf)設(shè)定在前輪側(cè)車身處，以使車身BD的俯仰角度如圖11所示為零。因此，通過(guò)這種變更示例可以抑制轉(zhuǎn)向過(guò)程中車身BD的側(cè)傾和俯仰，并增強(qiáng)易駕駛性。
在第一實(shí)施例中，在通過(guò)參照目標(biāo)俯仰角度表計(jì)算目標(biāo)俯仰角度Pt時(shí)，目標(biāo)俯仰角度Pt隨著估計(jì)的側(cè)傾角度Re的增大而增大，目標(biāo)俯仰角度Pt根據(jù)估計(jì)的側(cè)傾角度Re而唯一確定。此外，在第一實(shí)施例的這種變更示例中，無(wú)論估計(jì)的側(cè)傾角度Re如何都將目標(biāo)俯仰角度Pt唯一性地設(shè)定為零。但是，在設(shè)定目標(biāo)俯仰角度Pt的情況下，可以在確保了令人滿意的側(cè)傾感的范圍內(nèi)提供輕微的滯后(hysteresis)，從而例如將目標(biāo)俯仰角度Pt設(shè)置成在增大估計(jì)的側(cè)傾角度Re的情況下與減小估計(jì)的側(cè)傾角度Re的情況下是不同的。
在第一實(shí)施例及其變更示例中，車輛的側(cè)傾角加速度Rdd和俯仰角加速度Pdd是分別根據(jù)由簧上加速度傳感器41fl、41fr、41rl、4lrr檢測(cè)到的簧上加速度Gzfl、Gzfr、Gzrl和Gzrr來(lái)計(jì)算的，并對(duì)計(jì)算出的側(cè)傾角加速度Rdd和俯仰角加速度Pdd進(jìn)行二階時(shí)間積分，以計(jì)算估計(jì)的側(cè)傾角度Re和估計(jì)的俯仰角度Pe。但是本發(fā)明不限于此。例如，可以根據(jù)由高度傳感器42fl、42fr、42rl以及42rr所檢測(cè)的行程Xi(i＝fl、fr、rl、rr)來(lái)計(jì)算估計(jì)的側(cè)傾角度Re和估計(jì)的俯仰角度Pe。
第二實(shí)施例 下面將對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)第二實(shí)施例的阻尼力控制設(shè)備具有由圖1中虛線所示的轉(zhuǎn)向角度傳感器46。轉(zhuǎn)向角度傳感器46對(duì)未示出的方向盤的轉(zhuǎn)向角度δ進(jìn)行檢測(cè)。轉(zhuǎn)向角度δ用正值或負(fù)值表示方向盤向左或者向右轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向角度。根據(jù)第二實(shí)施例的電子控制單元40執(zhí)行圖12所示的前輪側(cè)和后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序，而不是執(zhí)行圖3所示側(cè)傾和俯仰抑制控制程序的過(guò)程中步驟S12處的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序(見圖6)和步驟S13處的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序(見圖7)。其他部分與第一實(shí)施例中相同。
前輪側(cè)和后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序開始于步驟S80。在步驟S81，輸入由車輛速度傳感器43檢測(cè)到的車輛速度V、橫擺率傳感器44檢測(cè)到的橫擺率γ、橫向加速度傳感器45檢測(cè)到的橫向加速度Gy、以及轉(zhuǎn)向角度傳感器46檢測(cè)到的方向盤的轉(zhuǎn)向角度δ。在步驟S82和S83，像圖7的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序中步驟S52和S53的處理一樣，計(jì)算車輛重心的滑移角速度dβ/dt(＝(Gy/V)-γ)，并對(duì)計(jì)算出的車輛重心的滑移角速度dβ/dt進(jìn)行時(shí)間積分以計(jì)算車輛重心的滑移角度β。
在步驟S84，除了計(jì)算后輪的滑移角度θr(＝(γ·Lf/V)-β)之外，還利用下列方程式(29)計(jì)算前輪的滑移角度θf(wàn)。
θf(wàn)＝δ/Ng-(γ·Lf/V)-β(29) 這里，Ng表示轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，Lf表示車輛重心與前車軸之間的距離。
在步驟S85，除了計(jì)算后輪估計(jì)的橫向力Yr(＝Cr·θr/(TrS+1))之外，還利用下面的方程式(30)計(jì)算前輪估計(jì)的橫向力Yf。
Yf＝Cf·θf(wàn)/(TfS+1)(30) 這里，Cf表示前輪處的轉(zhuǎn)彎動(dòng)力，Tf表示組成前輪的輪胎的時(shí)間常數(shù)。
在步驟S86，除了計(jì)算作用在后輪側(cè)車身上的后輪側(cè)估計(jì)的頂起力Jr(＝Kjr·yr2)之外，還利用下列方程式(31)計(jì)算作用在前輪側(cè)車身上的前輪側(cè)估計(jì)的頂起力Jf。
Jf＝Kjf·Yf2(31) 這里，Kjf表示考慮了前輪側(cè)簧下部件LA等的幾何形狀改變的頂起系數(shù)。
在步驟S87，將前輪側(cè)估計(jì)的頂起力Jf加到當(dāng)前在前輪側(cè)減震器10處產(chǎn)生的阻尼力總和Tf，以計(jì)算沿垂直方向施加到前輪側(cè)車身的輸入總和Ff(Ff＝Tf+Jf)。在步驟S88，利用下面的方程式(32)計(jì)算沿垂直方向施加到后輪側(cè)車身的輸入總和Fr，以克服由于上述輸入總和Ff而圍繞沿車輛的左右方向經(jīng)過(guò)車輛重心Oc的軸線的旋轉(zhuǎn)力矩。
Fr＝Ff·Lf/Lr(32) 在步驟S89，從沿垂直方向施加到后輪側(cè)車身的輸入總和Fr中減去后輪側(cè)頂起力Jr，從而計(jì)算后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*(Tr*＝Fr-Jr)。在步驟S90，將步驟S89計(jì)算出的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*設(shè)定為前述方程式(14)和(15)中所用的Tr。在步驟S90的處理之后，在步驟S91結(jié)束前輪側(cè)和后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力確定程序的執(zhí)行。
根據(jù)第二實(shí)施例，通過(guò)圖12中步驟S87的處理來(lái)將前輪側(cè)減震器10產(chǎn)生的阻尼力Tf加到前輪側(cè)頂起力Jf以計(jì)算施加到前輪側(cè)車身的輸入總和Ff，并通過(guò)步驟S88的處理來(lái)計(jì)算施加到后輪側(cè)車身的輸入總和Fr，以克服由于上述輸入總和Ff而圍繞沿車輛的左右方向經(jīng)過(guò)車輛重心Oc的軸線的旋轉(zhuǎn)力矩。然后，通過(guò)步驟S89的處理從計(jì)算出的施加到后輪側(cè)車身的輸入總和Fr減去后輪側(cè)頂起力Jr，從而確定后輪側(cè)減震器10所需的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*(見圖13)。因此，容易通過(guò)圍繞軸線的旋轉(zhuǎn)力矩平衡關(guān)系，來(lái)獲得后輪側(cè)減震器10所需的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*，所述軸線沿車輛的左右方向并經(jīng)過(guò)車輛重心Oc。對(duì)與后輪側(cè)減震器10對(duì)應(yīng)的各個(gè)致動(dòng)器31的工作進(jìn)行控制，使后輪側(cè)減震器10具有所確定的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*，從而像第一實(shí)施例及其變更示例一樣抑制車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中車身BD的側(cè)傾和俯仰。
在第二實(shí)施例中，通過(guò)由于施加到前輪側(cè)車身的輸入總和Ff而造成的圍繞軸線的旋轉(zhuǎn)力矩平衡來(lái)計(jì)算施加到后輪側(cè)車身的輸入總和Fr，其中所述軸線沿車輛的左右方向并經(jīng)過(guò)車輛重心Oc，還從施加到后輪側(cè)車身的輸入總和Fr減去后輪側(cè)頂起力Jr從而確定后輪側(cè)減震器10所需的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tr*。相反，也可以設(shè)置成通過(guò)由于施加到后輪側(cè)車身的輸入總和Fr而造成的圍繞軸線的旋轉(zhuǎn)力矩平衡來(lái)計(jì)算施加到前輪側(cè)車身的輸入總和Ff，其中所述軸線沿車輛的左右方向并經(jīng)過(guò)車輛重心Oc，并從施加到前輪側(cè)車身的輸入總和Ff減去前輪側(cè)頂起力Jf從而確定前輪側(cè)減震器10所需的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力Tf*。在這種情況下，也像第二實(shí)施例一樣抑制了車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中車身BD的側(cè)傾和俯仰。
上文是對(duì)本發(fā)明各種實(shí)施例的說(shuō)明。本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以進(jìn)行各種變更。
例如，在這些實(shí)施例中，將設(shè)有抑制抬升用減震器和抑制側(cè)傾用減震器的虛擬車輛模型應(yīng)用于實(shí)際車輛模型，以將本發(fā)明應(yīng)用于能夠在車身BD的側(cè)傾抑制控制過(guò)程中抑制車輛重心上升的阻尼力控制設(shè)備，其中抑制抬升用減震器對(duì)在側(cè)傾過(guò)程中車身BD在轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)虛擬位置處的抬升進(jìn)行抑制，而抑制側(cè)傾用減震器抑制車身BD的側(cè)傾。因此，抑制了車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中車身BD的側(cè)傾，還抑制了俯仰，結(jié)果可以增強(qiáng)易駕駛性。但是，本發(fā)明不僅適用于將虛擬車輛模型適用于實(shí)際車輛模型的阻尼力控制設(shè)備，而且還可應(yīng)用于能夠?qū)Ω鱾€(gè)減震器的阻尼力進(jìn)行控制的阻尼力控制設(shè)備，例如下述設(shè)備在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中，該設(shè)備將轉(zhuǎn)向軌跡外側(cè)車輪處減震器的阻尼力設(shè)定得比轉(zhuǎn)向軌跡內(nèi)側(cè)車輪處減震器的阻尼力更高。
權(quán)利要求
1.一種車輛阻尼力控制設(shè)備，其包括設(shè)置在車身與四個(gè)車輪中每一車輪之間的減震器，所述四個(gè)車輪由懸架系統(tǒng)懸掛到所述車身，每個(gè)所述減震器能夠根據(jù)所述車輛的轉(zhuǎn)向狀態(tài)來(lái)獨(dú)立地改變所產(chǎn)生的阻尼力，所述車輛阻尼力控制設(shè)備包括
前輪和后輪阻尼力控制裝置，其分別控制由與前輪對(duì)應(yīng)的前輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和以及由與后輪對(duì)應(yīng)的后輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和，使得向上或向下的力沿著抑制所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中在所述車身上造成的俯仰的方向施加到前輪側(cè)車身和后輪側(cè)車身。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛阻尼力控制設(shè)備，其中，所述前輪和后輪阻尼力控制裝置包括
側(cè)傾角度檢測(cè)裝置，其檢測(cè)所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中所述車身的側(cè)傾角度；
俯仰角度檢測(cè)裝置，其檢測(cè)所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中所述車身的俯仰角度；
目標(biāo)俯仰角度計(jì)算裝置，其根據(jù)所檢測(cè)到的側(cè)傾角度計(jì)算所述車身的目標(biāo)俯仰角度；
目標(biāo)阻尼力確定裝置，其分別將所述前輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和以及所述后輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和確定為前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力和后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，以使所檢測(cè)到的俯仰角度與所計(jì)算出的目標(biāo)俯仰角度一致；以及
減震器控制裝置，其根據(jù)所確定的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力和后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，分別控制由所述前輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和以及由所述后輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛阻尼力控制設(shè)備，其中，所述目標(biāo)阻尼力確定裝置包括
校正力矩計(jì)算裝置，其根據(jù)所計(jì)算出的目標(biāo)俯仰角度與所檢測(cè)到的俯仰角度之間的差值來(lái)計(jì)算所述車身所需的校正力矩；
前輪側(cè)阻尼力設(shè)定裝置，其根據(jù)所計(jì)算出的校正力矩，將所述前輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和設(shè)定為所述前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力；
后輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)后輪側(cè)懸架系統(tǒng)作用在所述車身上的后輪側(cè)頂起力；以及
后輪側(cè)阻尼力設(shè)定裝置，其將沿著克服所計(jì)算出的后輪側(cè)頂起力的方向的力設(shè)定為所述后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的車輛阻尼力控制設(shè)備，其中，所述目標(biāo)俯仰角度計(jì)算裝置用于計(jì)算所述目標(biāo)俯仰角度，以使所述車身的姿勢(shì)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中成為向前傾斜或水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的車輛阻尼力控制設(shè)備，其中，所述目標(biāo)俯仰角度計(jì)算裝置計(jì)算所述目標(biāo)俯仰角度，所述目標(biāo)俯仰角度隨著所檢測(cè)到的側(cè)傾角度增大而增大，并由所檢測(cè)到的側(cè)傾角度唯一地確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛阻尼力控制設(shè)備，其中，所述前輪和后輪阻尼力控制裝置包括
前輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)前輪側(cè)懸架系統(tǒng)施加到所述車身的前輪側(cè)頂起力；
后輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)后輪側(cè)懸架系統(tǒng)施加到所述車身的后輪側(cè)頂起力；
前輪側(cè)車身輸入計(jì)算裝置，其通過(guò)將所計(jì)算出的前輪側(cè)頂起力與由所述前輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和相加，來(lái)計(jì)算施加到所述前輪側(cè)車身的輸入總和；
后輪側(cè)車身輸入計(jì)算裝置，其計(jì)算施加到所述后輪側(cè)車身的輸入總和，以克服由于所計(jì)算出的施加到所述前輪側(cè)車身的輸入總和而造成的圍繞所述車輛的重心的俯仰力矩；
后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力設(shè)定裝置，其通過(guò)從所計(jì)算出的施加到所述后輪側(cè)車身的輸入總和減去所計(jì)算出的后輪側(cè)頂起力，將所述后輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和設(shè)定為后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力；以及
減震器控制裝置，其根據(jù)所設(shè)定的后輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，對(duì)由所述后輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛阻尼力控制設(shè)備，其中，所述前輪和后輪阻尼力控制設(shè)備包括
前輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)所述前輪側(cè)懸架系統(tǒng)施加到所述車身的前輪側(cè)頂起力；
后輪側(cè)頂起力計(jì)算裝置，其計(jì)算所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中通過(guò)所述后輪側(cè)懸架系統(tǒng)施加到所述車身的后輪側(cè)頂起力；
后輪側(cè)車身輸入計(jì)算裝置，其通過(guò)將所計(jì)算出的后輪側(cè)頂起力與由所述后輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和相加，來(lái)計(jì)算施加到所述后輪側(cè)車身的輸入總和；
前輪側(cè)車身輸入計(jì)算裝置，其計(jì)算施加到所述前輪側(cè)車身的輸入總和，以克服由于計(jì)算出的施加到后輪側(cè)車身的輸入總和而造成的圍繞所述車輛的重心的俯仰力矩；
前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力設(shè)定裝置，其通過(guò)從所計(jì)算出的施加到前輪側(cè)車身的輸入總和減去所計(jì)算出的前輪側(cè)頂起力，來(lái)將所述前輪側(cè)減震器所需的阻尼力總和設(shè)定為前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力；以及
減震器控制裝置，其根據(jù)所設(shè)定的前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力，對(duì)由所述前輪側(cè)減震器產(chǎn)生的阻尼力總和進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的車輛阻尼力控制設(shè)備，還包括
內(nèi)車輪和外車輪阻尼力控制裝置，其將與轉(zhuǎn)向軌跡的內(nèi)側(cè)的車輪對(duì)應(yīng)的內(nèi)車輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和控制得比由與所述轉(zhuǎn)向軌跡的外側(cè)的車輪對(duì)應(yīng)的外車輪側(cè)減震器所產(chǎn)生的阻尼力總和更高，以使所述車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中作用在所述車身上的側(cè)傾得到抑制，并使向上或向下的力沿著使所述車輛的重心沿向下方向產(chǎn)生位移的方向而作用在所述轉(zhuǎn)向軌跡的內(nèi)車輪側(cè)的車身上以及所述轉(zhuǎn)向軌跡的外車輪側(cè)的車身上。
全文摘要
一種阻尼力控制設(shè)備具有減震器(10)，每個(gè)減震器能改變阻尼力。電子控制單元(40)根據(jù)由簧上加速度傳感器(41fr至41rr)檢測(cè)到的簧上加速度計(jì)算車身(BD)的估計(jì)的側(cè)傾角度和估計(jì)的俯仰角度，根據(jù)估計(jì)的側(cè)傾角度計(jì)算目標(biāo)俯仰角度，并確定前輪側(cè)減震器(10)所需的目標(biāo)阻尼力以使估計(jì)的俯仰角度與估計(jì)的側(cè)傾角度一致。電子控制單元(40)根據(jù)車輛速度傳感器(43)檢測(cè)到的車輛速度、橫擺率傳感器(44)檢測(cè)到的橫擺率、橫向加速度傳感器(45)檢測(cè)到的橫向加速度計(jì)算作用在后輪側(cè)車身上的后輪側(cè)頂起力，并將沿著克服所計(jì)算出的頂起力的方向的力確定為后輪側(cè)減震器(10)的目標(biāo)阻尼力。電子控制單元(40)根據(jù)后輪側(cè)和前輪側(cè)目標(biāo)阻尼力控制各致動(dòng)器(31)的工作。
文檔編號(hào)B60G17/015GK101184641SQ200680018240
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2006年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者富田晃市, 水口祐介 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社