BR102016008630A2

BR102016008630A2 - Dispositivo de controle de vibração e sistema de controle de vibração

Info

Publication number: BR102016008630A2
Application number: BR102016008630-2A
Authority: BR
Inventors: Igarashi Masashi
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2015-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2018-07-31
Also published as: CN105984462A; CN105984462B; US20160272211A1; AU2016201638B2; PH12016000108A1; MX359494B; RU2016109591A; RU2637079C2; MY169883A; TWI622503B; MX2016003560A; CA2923945A1; KR101853822B1; CA2923945C; PH12016000108B1; TW201641324A; KR20160113520A; US10023192B2; JP2016175604A; BR102016008630B1

Abstract

dispositivo de controle de vibração e sistema de controle de vibração um dispositivo de controle de amortecimento de vibração que controla a sa-ída de acionamento de um veículo a fim de suprimir a vibração de passolsolavanco do veículo causada pelo passo ou solavanco do veículo, de acordo com um primeiro aspecto da invenção, inclui: uma unidade de controle de amortecimento de vibração que controla o torque de acionamento do veículo a fim de reduzir uma amplitude da vibração de passolsolavanco, com base no torque de roda aplicado às rodas do veículo e gerado em um local em que as rodas entram em contato com uma superfície 4d de estrada, e uma unidade de ajuste de componente de compensação que reduz uma amplitude de um componente de compensação que corrige o torque de roda calculado pela unidade de controle de amortecimento de vibração, a fim de suprimir a vibração de passolsolavanco, à medida que uma magnitude de uma velocidade de ângulo de direção do veículo aumenta

Description

(54) Título: DISPOSITIVO DE CONTROLE DE VIBRAÇÃO E SISTEMA DE CONTROLE DE VIBRAÇÃO (51) Int. Cl.: B60W 30/18; B60W 30/02; B60G 17/016 (30) Prioridade Unionista: 21/03/2015 JP 2015058826 (73) Titular(es): TOYOTA JIDOSHA

KABUSHIKI KAISHA (72) Inventor(es): MASASHI IGARASHI (85) Data do Início da Fase Nacional:

21/03/2016 (57) Resumo: DISPOSITIVO DE CONTROLE DE VIBRAÇÃO E SISTEMA DE CONTROLE DE VIBRAÇÃO Um dispositivo de controle de amortecimento de vibração que controla a sa-ída de acionamento de um veículo a fim de suprimir a vibração de passolsolavanco do veículo causada pelo passo ou solavanco do veículo, de acordo com um primeiro aspecto da invenção, inclui: uma unidade de controle de amortecimento de vibração que controla o torque de acionamento do veículo a fim de reduzir uma amplitude da vibração de passolsolavanco, com base no torque de roda aplicado às rodas do veículo e gerado em um local em que as rodas entram em contato com uma superfície 4D de estrada, e uma unidade de ajuste de componente de compensação que reduz uma amplitude de um componente de compensação que corrige o torque de roda calculado pela unidade de controle de amortecimento de vibração, a fim de suprimir a vibração de passolsolavanco, à medida que uma magnitude de uma velocidade de ângulo de direção do veículo aumenta

1/27 “DISPOSITIVO DE CONTROLE DE VIBRAÇÃO E SISTEMA DE CONTROLE DE VIBRAÇÃO”

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. CAMPO DA INVENÇÃO [001 ]A invenção refere-se a um dispositivo de controle de amortecimento de vibração de um veículo, tal como um automóvel. Mais especificamente, a invenção está relacionada a um dispositivo de controle de amortecimento de vibração que suprime a vibração de um corpo de veículo mediante o controle da saída de acionamento (força de acionamento ou torque de acionamento) do veículo que tem um motor como uma unidade de acionamento.

2. Descrição da Técnica Relacionada [002]As vibrações, tais como vibrações de passo e solavanco, durante o percurso do veículo são geradas devido à força de acionamento ou frenagem (ou força de inércia) que age sobre o corpo de veículo durante a aceleração ou desaceleração do veículo, ou outra força externa que age sobre o corpo de veículo. Nesse momento, estas forças são refletidas pelo “torque de roda” (torque aplicado entre as rodas e uma superfície de estrada com a qual as rodas entram em contato) que é aplicado pelas rodas (rodas propulsoras quando o veículo é acionado) à superfície de estrada. Dessa forma, no campo de controle de amortecimento de vibração veicular, tem sido proposto ajustar o torque de roda através do controle de saída de acionamento de um motor ou outra unidade de acionamento do veículo, a fim de suprimir a vibração do corpo de veículo durante o percurso do veículo (consulte, por exemplo, a publicação de pedido de patente japonesa n-, 2004-168148 (JP 2004-168148 A), publicação de pedido de patente japonesa n². 2006-69472 (JP 2006-69472 A), publicação de pedido de patente japonesa n^e. 2008-105471 (JP 2008-105471 A), publicação de pedido de patente japonesa n⁵. 2008-105472 (JP 2008-105472 A) e publicação de pedido de patente japonesa n^e. 2009-40163 (JP 2009-40163 A)), No

2/27 controle de amortecimento de vibração com o uso de controle de saída de acionamento conforme descrito acima, a vibração de passo/solavanco que chega ao corpo de veículo quando uma solicitação de aceleração/desaceleração de veículo é feita ou quando a força externa (perturbação) age sobre o corpo de veículo e causa flutuações no torque de roda é prevista, com o uso de um modelo de movimento construído com base em um modelo dinâmico da chamada vibração de massa flexível ou vibração de massa não flexível do corpo de veículo, e a saída de acionamento da unidade de acionamento do veículo é ajustada a fim de suprimir a vibração prevista. O controle de amortecimento de vibração deste tipo é vantajoso pelo fato de que a operação de amortecimento de vibração é realizada de maneira relativamente rápida, e a eficiência de energia é boa. Isso se deve ao fato de que a geração de energia vibratória pode ser contida ou suprimida mediante o ajuste da fonte de força que gera vibração, em vez de suprimir a energia vibratória gerada mediante a absorção da mesma através do controle de amortecimento de vibração com o uso de suspensões, por exemplo. Além disso, no controle de amortecimento de vibração conforme descrito acima, um objeto a ser controlado é limitado ao torque de roda ou força de acionamento ou frenagem da roda, portanto, o controle pode ser ajustado de maneira relativamente fácil.

[003]Entretanto, durante a virada do veículo, a força de atrito lateral, arrasto de atrito lateral, etc., agem sobre um pneu de cada roda. Além disso, o torque de roda altera devido à alteração da carga de contato de estrada ou piso sob a força centrífuga durante a virada. Portanto, é preferencial ajustar a entrada de torque de roda que é retroalimentada no controle de amortecimento de vibração através do controle de saída de acionamento conforme descrito acima, de uma maneira diferente do momento quando o veículo se desloca em linha reta. Mais especificamente, se um ângulo de direção for dado a um pneu durante a virada do veículo, um arrasto de atrito lateral é gerado em uma direção oposta à direção de percurso do veículo, e a

3/27 soma de componentes do arrasto de atrito lateral e a força de atrito lateral na direção de rotação da roda (resistência ao rolamento) surge em uma direção oposta à direção de rotação. A força resultante é aplicada em tal direção a fim de reduzir o torque de roda para reduzir a rotação da roda. Dessa forma, no documento sob o n². JP 2008-105471 A, tem sido proposto aumentar uma quantidade de controle para o controle de amortecimento de vibração, a fim de fazer a redução do torque de roda, durante a virada do veículo. Por outro lado, se o torque de roda iniciar a alteração na direção decrescente no início da virada do veículo, e o torque de acionamento for aumentado a fim de aumentar o torque de roda sob o controle de amortecimento de vibração, em resposta à redução do torque de roda, o torque de acionamento aumenta rapidamente se o ângulo de direção alterar rapidamente, e o veículo virar rapidamente. Como resultado, o motorista pode ter uma sensação de insegurança. Dessa forma, no documento sob o n². JP 2008-105472 A, tem sido proposto parar o controle de força de acionamento com base no torque de roda, quando a velocidade de ângulo de direção é maior do que um valor predeterminado.

[004]0 movimento de um veículo em uma situação em que o veículo vira durante a execução do controle de amortecimento de vibração para suprimir a vibração do corpo de veículo mediante o controle da saída de acionamento será descrito em maiores detalhes. Inicialmente, em geral, quando o motorista opera a roda de direção, e o veículo começa a virar, a resistência ao rolamento aumenta em cada roda (resistência ao rolamento), conforme descrito acima. Como resultado, ocorre a inclinação frontal para baixo do corpo de veículo. Então, a carga de piso das rodas dianteiras aumenta devido à inclinação frontal para baixo. Como resultado, a força de atrito lateral aumenta, e o momento de esterçamento aumenta, de modo que a taxa de esterçamento apareça ou aumente de maneira eficaz. No entanto, se o controle de amortecimento de vibração estiver sendo realizado durante a direção no início da virada do veículo, o efeito de controle funciona para eliminar a inclinação frontal para

4/27 baixo, de modo que a carga de piso das rodas dianteiras seja reduzida, em comparação com o caso em que o controle de amortecimento de vibração não é realizado. Como resultado, o momento de esterçamento é reduzido, e a resposta da taxa de esterçamento (a rapidez do aumento) é deteriorada. A deterioração da resposta da taxa de esterçamento pode tornar a sensação tátil do motorista estranha ou desconfortável. Entretanto, mesmo se o controle de amortecimento de vibração for completamente interrompido durante a operação de direção, conforme no documento sob o n². JP 2008-105472 A, o motorista pode se sentir estranho ou desconfortável. Isso se deve ao fato de que o efeito do controle de amortecimento de vibração é repentinamente eliminado ou a resposta da taxa de esterçamento é rapidamente alterada. Nessa conexão, também podem ocorrer fenômenos similares quando o ângulo de direção é retornado para 0 durante a virada do veículo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005]Esta invenção fornece um dispositivo de controle de vibração e um sistema de controle de vibração que realizam o controle de amortecimento de vibração para suprimir a vibração de um corpo de veículo mediante o controle do torque de roda através do controle de saída de acionamento, enquanto contém a deterioração da resposta da taxa de esterçamento devido à execução do controle de amortecimento de vibração durante a virada do veículo, de modo que o motorista seja menos propenso à ou tenha probabilidade mínima da sensação estranha ou desconfortável.

[006]Um dispositivo de controle de amortecimento de vibração que controla a saída de acionamento de um veículo a fim de suprimir a vibração de passo/solavanco do veículo causada pelo passo ou solavanco do veículo, de acordo com um primeiro aspecto da invenção, inclui: uma unidade de controle de amortecimento de vibração que controla o torque de acionamento do veículo a fim de reduzir uma amplitude da vibração de passo/solavanco, com base no torque de roda aplicado às rodas do veículo e gerado em um local em que as rodas entram em contato com uma superfície

5/27 de estrada, e uma unidade de ajuste de componente de compensação que reduz uma amplitude de um componente de compensação que corrige o torque de roda calculado pela unidade de controle de amortecimento de vibração, a fim de suprimir a vibração de passo/solavanco, â medida que uma magnitude de uma velocidade de ângulo de direção do veículo aumenta. Aqui, o “torque de roda” pode ser um valor detectado de torque que é realmente gerado nas rodas, ou pode ser um valor estimado de torque de roda estimado a partir das velocidades de roda das rodas. O “componente de compensação” é uma quantidade de controle que é dada à unidade de controle de saída de acionamento sob o controle de amortecimento de vibração, para o ajuste do “torque de roda” a fim de reduzir a amplitude da vibração de passo ou solavanco.

[007]Como nos casos de dispositivos de controle de amortecimento de vibração descritos nos documentos sob os n²¹, JP 2004-168148 A, JP 2006-69472 A, JP 2008-105471 A, JP 2008-105472 A e JP 2009-40163 A, o dispositivo de controle de amortecimento de vibração dessa invenção é basicamente configurado para controlar a saída de acionamento a fim de alterar o torque de roda em tal direção para cancelar ou suprimir a vibração de passo ou solavanco do corpo de veículo. Com o dispositivo configurado dessa forma, enquanto que o ângulo de direção de rodas do veículo está se alterando, ou seja, enquanto que uma velocidade de ângulo de direção significativa está sendo gerada, a magnitude do componente de compensação é reduzida à medida que a magnitude da velocidade de ângulo de direção aumenta. Com esta disposição, enquanto que o ângulo de direção das rodas está se alterando (em uma direção a fim de aumentar sua magnitude), ou seja, enquanto que o momento de esterçamento está aumentando no veículo, e a direção de virada do veículo está se alterando, o efeito de controle de amortecimento de vibração para suprimir a vibração de passo ou solavanco é reduzido. Como resultado, ocorre algum grau de inclinação frontal para baixo no corpo de veículo, e a carga de piso é aumentada

6/27 enquanto que o momento de esterçamento é aumentado significativamente, em comparação com aquele durante o percurso fixo; portanto, a deterioração da resposta da taxa de esterçamento devido ao controle de amortecimento de vibração pode ser contida em algum grau. Além disso, com a disposição em que a magnitude do componente de compensação é reduzida à medida que a magnitude da velocidade de ângulo de direção aumenta, o efeito de controle de amortecimento de vibração não é impedido de ser repentinamente eliminado; portanto, nenhuma alteração rápida ocorre para a saída de acionamento e o estado de vibração do corpo de veículo, e espera-se que a sensação de estranheza do motorista seja reduzida. Nessa conexão, mesmo quando o ângulo de direção é alterado para ser retornado para 0, a fim de trazer o veículo que está em um estado de virada, de volta para um estado de percurso linear, também, a magnitude do componente de compensação pode ser reduzida, conforme descrito acima. Quando o ângulo de direção é alterado para ser retornado para 0, a resistência ao rolamento de cada pneu é reduzida; portanto, (se não houver controle de amortecimento de vibração) a atitude do corpo de veículo altera em uma direção de inclinação frontal para cima, de modo que a carga de piso das rodas dianteiras seja reduzida, a força de atrito lateral é reduzida, e a taxa de esterçamento é rapidamente reduzida. No entanto, enquanto que o controle de amortecimento de vibração está sendo realizado, o controle funciona para cancelar a alteração na atitude do corpo de veículo na direção de inclinação frontal para cima, e a carga de piso das rodas dianteiras é aumentada, em comparação com o caso em que o controle de amortecimento de vibração não é realizado. Consequentemente, a força de atrito lateral é reduzida em uma taxa reduzida, e a resposta (rapidez de redução) da taxa de esterçamento é deteriorada. Consequentemente, se o componente de compensação (quantidade de controle) for reduzido com base na velocidade de ângulo de direção, conforme descrito acima, a atitude do corpo de veículo se altera na direção de inclinação frontal para cima, e a resposta da taxa de esterçamento é

7/27 menos propensa ou improvável de ser deteriorada.

[008]No aspecto acima da invenção, um ganho de controle do componente de compensação, ou seja, um ganho que determina a magnitude do componente de compensação quando o mesmo é dado para a saída de acionamento, pode ser uma função da magnitude da velocidade de ângulo de direção, e a unidade de ajuste de componente de compensação pode definir o ganho do componente de compensação de modo que o ganho diminua de maneira monótona à medida que a magnitude da velocidade de ângulo de direção do veículo aumenta, quando a magnitude da velocidade de ângulo de direção do veículo é menor do que uma velocidade predeterminada. Com esta disposição, quando a velocidade de ângulo de direção do veículo se altera, o ganho de controle do componente de compensação se altera continuamente; portanto, o efeito do controle de amortecimento de vibração é continuamente alterado, e o motorista é menos propenso a ou improvável à sensação estranha ou desconfortável sob a alteração no controle.

[009]Adicionalmente, em relação ao controle de amortecimento de vibração descrito acima, o efeito de controle de amortecimento de vibração é reduzido à medida que a magnitude da velocidade de ângulo de direção do veículo aumenta; no entanto, ainda é preferencial manter o efeito de controle de amortecimento de vibração até certo ponto sem eliminar completamente o mesmo. Dessa forma, o dispositivo de acordo com o aspecto acima da invenção pode ser configurado a fim de não reduzir adicionalmente a amplitude do componente de compensação, quando a magnitude da velocidade de ângulo de direção do veículo se torna maior do que uma velocidade predeterminada. No aspecto acima da invenção, a unidade de ajuste de componente de compensação pode tornar uma taxa de redução da amplitude do componente de compensação em relação à amplitude da vibração de passo/solavanco constante quando a magnitude da velocidade de ângulo de direção do veículo excede uma velocidade predeterminada. Quando a magnitude do compo8/27 nente de compensação dada para a saída de acionamento é determinada por um ganho de controle, o ganho de controle é reduzido com a magnitude da velocidade de ângulo de direção. No entanto, quando a magnitude da velocidade de ângulo de direção alcança a velocidade predeterminada, ou o ganho de controle é reduzido até um valor predeterminado, o ganho de controle pode não ser reduzido adicionalmente.

[010]Um sistema de controle de amortecimento de vibração de acordo com um segundo aspecto da invenção inclui uma unidade de acionamento que gera força de acionamento nas rodas de um veículo, um sensor de velocidade de roda que detecta uma velocidade de rotação de cada uma das rodas do veículo, um sensor de ângulo de direção que detecta um ângulo de direção de uma roda de direção do veículo, e uma unidade de controle eletrônica que obtém uma primeira força de acionamento de acordo com uma quantidade de depressão de um pedal de acelerador, e aciona a unidade de acionamento com uma segunda força de acionamento que é determinada por um componente de compensação com o qual a primeira força de acionamento é corrigida a fim de suprimir a vibração de passo/solavanco do veículo, com base na primeira força de acionamento e na velocidade de rotação. No sistema, a unidade de controle eletrônica reduz uma amplitude do componente de compensação à medida que uma magnitude de uma velocidade de ângulo de direção obtida a partir do ângulo de direção aumenta.

[011]Dessa forma, de acordo com a invenção, conforme descrito acima, enquanto que o motorista está operando a roda de direção, por exemplo, e o ângulo de direção das rodas está se alterando, o componente de compensação (quantidade de controle) do torque de roda dado ao controle de saída de acionamento para o controle de amortecimento de vibração é reduzido de acordo com o aumento da velocidade de ângulo de direção. Com a operação desse controle, quando o veículo começa a virar, ou a direção de virada é alterada para uma direção a fim de aumentar a magnitude do ângulo de direção, a função ou efeito de amortecimento de vibração, o

9/27 qual conduz à inclinação frontal para baixo reduzida, é reduzida, de modo que o momento de esterçamento possa ser significativamente gerado ou aumentado, e a taxa de esterçamento pode ser aumentada mais rapidamente. Quando o veículo para de virar ou a direção de virada é alterada para uma direção a fim de reduzir a magnitude do ângulo de direção, a função ou efeito de amortecimento de vibração, o qual conduz à inclinação frontal para cima reduzida, é reduzida, de modo que o momento de esterçamento possa ser reduzido mais rapidamente, e a taxa de esterçamento pode ser reduzida imediatamente. Então, uma vez que o grau de redução do efeito do controle de amortecimento de vibração altera com a alteração na magnitude da velocidade de ângulo de direção, o efeito do controle de amortecimento de vibração não é repentinamente alterado, e o motorista é menos propenso a ou improvável à sensação estranha ou desconfortável. Deve-se compreender na disposição acima que o efeito do controle de amortecimento de vibração é reduzido, de acordo com a invenção, apenas no caso em que a velocidade de ângulo de direção é um valor significativo. A saber, enquanto que o veículo está em percurso linear, ou enquanto que o veículo está em uma ação de virada fixa (o ângulo de direção é constante, e a velocidade de ângulo de direção é igual a 0), o efeito do controle de amortecimento de vibração de acordo com a invenção não é reduzido. Consequentemente, se não houver outro controle para a redução do efeito do controle de amortecimento de vibração, o efeito do controle de amortecimento de vibração é exibido ou fornecido em um nível normal, e a vibração de passo/solavanco é suprimida, durante a virada fixa do veículo. A redução do efeito do controle de amortecimento de vibração de acordo com esta invenção é realizada apenas quando a direção de virada do veículo é alterada, e a taxa de esterçamento é alterada (ou seja, quando o ângulo de direção é alterado, de modo que a resistência ao rolamento dos pneus seja alterada, e o torque de roda seja alterado).

[012]De acordo com o aspecto da invenção descrito acima, pode ser o dis10/27 positivo de controle de amortecimento de vibração que é aprimorado de modo que o efeito de controle de amortecimento de vibração não altere rapidamente durante a operação de direção pelo motorista.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [013]Os recursos, vantagens e importância técnica e industrial das modalidades exemplifícadoras da invenção serão descritos abaixo com referência aos desenhos em anexo, nos quais os números similares denotam elementos similares, e em que:

[014]A Figura 1A é uma vista esquemática de um automóvel em que um dispositivo de controle de amortecimento de vibração, conforme uma modalidade preferencial da invenção, é realizado;

[015]A Figura 1B é uma vista esquemática que mostra a configuração interna de uma unidade de controle eletrônica da Figura 1Aem maiores detalhes;

[016]A Figura 2A é uma vista útil para explicar as variáveis de estado da vibração de corpo de veículo suprimida pelo dispositivo de controle de amortecimento de vibração, conforme uma modalidade preferencial da invenção;

[017]A Figura 2B é uma vista na forma de um diagrama de blocos de controle que mostra a configuração de controle de amortecimento de vibração, de acordo com a modalidade preferencial da invenção;

[018]A Figura 3Ae Figura 3B são vistas que ilustram modelos de movimento dinâmico da vibração de corpo de veículo concebidos no dispositivo de controle de amortecimento de vibração da modalidade preferencial da invenção, em que a Figura 3A mostra o caso em que um modelo de vibração de massa flexível é usado, e a Figura 3B mostra o caso em que um modelo de vibração de massa flexível/não flexível é usado;

[019]A Figura 4 é uma vista útil para explicar a resistência ao rolamento gerada em uma roda que é virada pela direção;

11/27 [020]A Figura 5Α é uma vista na forma de um gráfico que indica alteração de um ganho de controle de um componente de compensação com o qual o torque de roda é corrigido, em relação à velocidade de ângulo de direção; e [021]A Figura 5B é uma vista na forma de um fluxograma que ilustra o processamento para a determinação do ganho de controle.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES [022]Com referência aos desenhos em anexo, algumas modalidades preferenciais da invenção serão descritas em detalhes. Nos desenhos, os mesmos números de referência denotam as mesmas partes ou componentes.

|O231Confiquração do dispositivo A Figura 1A mostra esquematicamente um automóvel no qual um dispositivo de controle de amortecimento de vibração, de acordo com uma modalidade preferencial da invenção, é instalado. Na Figura 1A, o veículo 10 que tem rodas dianteiras esquerda e direita 12FL, 12FR e rodas traseiras esquerda e direita 12RL, 12RR é equipado com uma unidade de acionamento 16 que gera força de acionamento para as rodas dianteiras, de acordo com a depressão de um pedal do acelerador 14 por um motorista, em um modo normal, e um dispositivo de direção 30 que vira as rodas dianteiras esquerda e direita. Na modalidade ilustrada, a unidade de acionamento 16 é configurada para transmitir torque de acionamento ou força de acionamento giratória a partir de um motor 18 para as rodas dianteiras 12FL, 12FR, através de um eixo de transmissão 20. A unidade de acionamento 16 pode ser uma unidade de acionamento elétrica com o uso de um motor elétrico no lugar do motor 18, ou pode ser uma unidade de acionamento do tipo híbrida que tem tanto um motor como um motor elétrico. O dispositivo de direção 30 transmite a rotação de uma roda de direção 32 girada pelo motorista, para os tensores de haste de amarra 36L, 36R, através de um mecanismo de engrenagem de direção 34, a fim de virar as rodas dianteiras 12FL, 12FR. O veículo pode ser um veículo de tração nas quatro rodas no qual a força de acionamento é transmitida para as

12/27 rodas traseiras, assim como as rodas dianteiras. Embora não ilustrado nos desenhos por uma questão de simplicidade, o veículo 10 é dotado de um sistema de frenagem que gera força de frenagem para as respectivas rodas, semelhante a veículos em geral.

[024]A operação da unidade de acionamento 16 é controlada por uma unidade de controle eletrônica 50. A unidade de controle eletrônica 50 pode incluir um microcomputador que tem CPU, ROM, RAM e um dispositivo de porta de entrada/saída, os quais são conectados uns aos outros através de um barramento comum bidirecional de um tipo normal, e um circuito de acionamento. A configuração e a operação de cada unidade do dispositivo de controle de amortecimento de vibração da invenção, conforme descrito posteriormente, podem ser realizadas mediante a operação da unidade de controle eletrônica (computador) 50 de acordo com programas. A unidade de controle eletrônica 50 recebe sinais que indicam velocidades de roda Vwi (i=FL, FR, RL, RR) a partir de sensores de velocidade de roda 40i (i=FL, FR, RL, RR) instalados nas respectivas rodas, e sinais, tais como uma velocidade de rotação Er do motor e uma quantidade de depressão do pedal do acelerador 0a partir de sensores fornecidos em respectivas partes do veículo, e um ângulo de direção δ a partir de um sensor de ângulo de direção 32b fornecido em um eixo de direção 32a. Deve-se compreender que a unidade de controle eletrônica 50 também pode receber diversos sinais de detecção para a obtenção de diversos parâmetros necessários para diversos controles a serem realizados no veículo dessa modalidade, além dos sinais indicados acima. Por exemplo, a unidade de controle eletrônica 50 pode receber uma taxa de esterçamento detectada por um sensor de taxa de esterçamento, uma aceleração lateral detectada por um sensor G, e informações de posição de engrenagem de uma transmissão.

[025]A Figura 1B é uma vista esquemática que mostra a configuração interna da unidade de controle eletrônica 50 em maiores detalhes. A unidade de controle

13/27 eletrônica 50 pode consistir em uma unidade de controle de acionamento 50a que controla a operação da unidade de acionamento 16, e uma unidade de controle de frenagem 50b que controla a operação de um sistema de frenagem (não mostrado). O dispositivo de controle de frenagem recebe um sinal a partir do sensor de velocidade de roda 40i de cada roda, e calcula uma velocidade de rotação ω da roda. Então, um valor de velocidade de roda de cada roda é calculado multiplicando-se a velocidade de rotação ω por um raio da roda r, e o valor de velocidade de roda é transmitido para a unidade de controle de acionamento 50a, para o uso no cálculo de um valor estimado de torque de roda, conforme será descrito abaixo. A computação para a conversão da velocidade de rotação de roda na velocidade da roda pode ser realizada pela unidade de controle de acionamento 50a. Nesse caso, a velocidade de rotação de roda é fornecida a partir da unidade de controle de frenagem 50b para a unidade de controle de acionamento 50a. Além disso, o ângulo de direção δ é suprido a partir do sensor de ângulo de direção 32b para a unidade de controle de acionamento 50a, para o propósito conforme será descrito abaixo em maiores detalhes.

[026]Na unidade de controle de acionamento 50a, uma solicitação de acionamento a partir do motorista, isto é, um torque de saída alvo (torque solicitado pelo motorista) da unidade de acionamento solicitado pelo motorista, é determinado, com base na quantidade de depressão do pedal do acelerador 6a (e na velocidade do veículo, informações de posição de engrenagem, etc.). No entanto, a unidade de controle de acionamento da invenção corrige o torque solicitado pelo motorista a fim de realizar o controle de amortecimento de vibração de passo/solavanco sobre o corpo de veículo através do controle de força de acionamento, e envia um comando de controle que corresponde ao torque solicitado corrigido para a unidade de acionamento 16. No controle de amortecimento de vibração de passo/solavanco, são realizados (1) cálculo de um valor estimado do torque de roda das rodas propulsoras com base na força aplicada entre as rodas propulsoras e uma superfície de estrada,

14/27 (2) computação de quantidades de estado de vibração de passo/solavanco com base no modelo de movimento da vibração de corpo de veículo, e (3) cálculo de um componente de compensação (quantidade de correção) do torque de roda que suprime ou reduz as quantidades de estado de vibração de passo/solavanco, e compensação do torque solicitado com base no componente de compensação. Deve-se compreender que o dispositivo de controle de amortecimento de vibração da invenção é realizado através de operações de processamento de (1) a (3).

[027]Configuração de controle de força de acionamento para a realização do controle de amortecimento de vibração de passo/solavanco no corpo de veículo No veículo 10, conforme ilustrado na Figura 2A a título de exemplo, se a unidade de acionamento operar com base na solicitação de acionamento do motorista, e o torque de roda flutuar, a vibração de solavanco pode ocorrer na direção vertical (direção z) do centro de gravidade Cg do corpo de veículo, e a vibração de passo pode ocorrer na direção do passo (direçãoQ ) sobre o centro de gravidade do corpo de veículo. Além disso, se o torque ou força externa (perturbação) for aplicado a partir da superfície de estrada sobre a(s) roda(s) durante o percurso do veículo, a perturbação pode ser transmitida para o veículo, e a vibração pode ser gerada no corpo de veículo na direção de solavanco e direção de passo. Dessa forma, na modalidade ilustrada, um modelo de movimento de vibração de passo/solavanco do corpo de veículo é construído, e as variáveis de estado de vibração de corpo de veículo, isto é, deslocamentos z, Θ e as taxas de alteração das mesmas dz/dt, d0/dt, quando o modelo recebe o torque solicitado pelo motorista (um valor de torque de roda no qual o torque solicitado pelo motorista é convertido), e o torque de roda atual (seu valor estimado) são calculados. Então, o torque de acionamento da unidade de acionamento é ajustado (o torque solicitado pelo motorista é corrigido), de modo que as variáveis obtidas a partir do modelo sejam convertidas em zero, ou seja, a vibração de passo/solavanco é suprimida.

15/27 [028]A Figura 2Β ilustra esquematicamente a configuração do controle de força de acionamento de acordo com essa modalidade da invenção, na forma de blocos de controle. A operação de cada bloco de controle (exceto CO, C3) é realizada pela unidade de controle de acionamento 50a ou unidade de controle de frenagem 50b da unidade de controle eletrônica 50. Com referência à Figura 2B, a disposição para o controle de força de acionamento dessa modalidade da invenção é em geral constituída por um controlador de acionamento que supre a solicitação de acionamento do motorista para o veículo, e um controlador de amortecimento de vibração que ajusta a solicitação de acionamento do motorista a fim de suprimir a vibração de passo/solavanco do corpo de veículo. No controlador de acionamento, a solicitação de acionamento do motorista, ou seja, a quantidade de depressão (CO) do pedal do acelerador, é convertida no torque solicitado pelo motorista (C1) em um modo normal e, então, o torque solicitado pelo motorista é convertido em um comando de controle para a unidade de acionamento (C2), e transmitido para a unidade de acionamento (C3). O comando de controle é uma abertura de estrangulador alvo quando a unidade de acionamento é um motor a gasolina, e é uma quantidade de injecção de combustível alvo quando a mesma é um motor a diesel, enquanto que o comando de controle é uma quantidade atual alvo quando a unidade de acionamento é um motor.

[029]Por outro lado, o controlador de amortecimento de vibração consiste em uma seção de controle por antecipação e uma seção de controle por retroalimentação. A seção de controle por antecipação tem a configuração do chamado regulador ideal, no qual uma seção de modelo de movimento (C4) de vibração de passo/solavanco do corpo de veículo recebe um valor (torque de roda solicitado TwO) obtido mediante a conversão do torque solicitado pelo motorista de C1 em torque de roda. Na seção de modelo de movimento (C4), as variáveis de estado do corpo de veículo responsivas ao torque recebido são calculadas. Na porção de controle por antecipação, uma quantidade de correção do torque solicitado pelo motorista de roda

16/27 para a minimização das variáveis de estado, ou seja, um componente de compensação para o ajuste do torque de roda, é calculado (C5). Na porção de controle por retroalimentação, por outro lado, o valor estimado de torque de roda Tw é calculado mediante o processamento que será descrito posteriormente, em um estimador de torque de roda (C6). Então, o valor estimado de torque de roda é multiplicado por um ganho FB (um ganho para o ajuste de um equilíbrio entre contribuições do torque solicitado pelo motorista de roda TwO e do valor estimado de torque de roda Tw no modelo de movimento) e, então, adicionado como uma entrada de perturbação ao torque solicitado pelo motorista, para ser recebido pela seção de modelo de movimento (C4). Dessa maneira, um componente de compensação para o torque solicitado pelo motorista de roda em relação à perturbação também é calculado. O componente de compensação do torque solicitado pelo motorista de roda de C5 é convertido na unidade de torque solicitado da unidade de acionamento, e é transmitido para um somador (C1a). Dessa maneira, depois que o torque solicitado pelo motorista, o qual tem sido ajustado de modo que nenhuma vibração de passo/solavanco seja gerada, é convertido no comando de controle (C2), o qual, por sua vez, é transmitido para a unidade de acionamento (C3).

[030]Na configuração descrita acima, a fim de conter a redução da resposta da taxa de esterçamento devido à execução do controle de amortecimento de vibração, e tornar a sensação tátil do motorista menos estranha ou desconfortável, enquanto que o ângulo de direção das rodas propulsoras (rodas dianteiras) se altera durante a virada do veículo, a amplitude do componente de compensação do torque de roda recebido pelo somador C1a é reduzido à medida que a velocidade de ângulo de direção aumenta, no caso dessa invenção. Para esta finalidade, no dispositivo de controle de amortecimento de vibração dessa modalidade, conforme descrito acima, uma unidade de ajuste de ganho de controle (C8) é fornecida conforme mostrado na Figura 2, para o ajuste de um ganho de controle do componente de compensação do

17/27 torque de roda de acordo com a velocidade de ângulo de direção, com referência a um valor detectado do ângulo de direção obtido a partir do sensor de ângulo de direção. O valor detectado do ângulo de direção é passado através de um filtro que remove ruído a partir do valor detectado e, então, transmitido para a unidade de ajuste de ganho de controle (C8).

Princípio de controle de amortecimento de vibração [031 ]No controle de amortecimento de vibração de acordo com a modalidade da invenção, um modelo de movimento dinâmico da direção de solavanco e direção de passo do corpo de veículo é concebido, e as equações de estado de variáveis de estado na direção de solavanco e direção de passo, sob o recebimento do torque solicitado pelo motorista de roda TwO e do valor estimado de torque de roda Tw (perturbação) como entradas, são construídas. Então, a partir das equações de estado, uma entrada (valor de torque) que reduz as variáveis de estado na direção de solavanco e direção de passo para zero com o uso da teoria do regulador ideal é determinada, e o torque solicitado pelo motorista é corrigido com base no valor de torque obtido.

[032]Como o modelo de movimento dinâmico da direção de solavanco e da direção de passo do corpo de veículo, o corpo de veículo é considerado como um corpo rígido S que tem uma massa M e um momento de inércia I, e supõe-se que o corpo rígido S seja sustentado por uma suspensão de roda dianteira que tem um módulo de elasticidade kf e uma taxa de amortecimento cf, e uma suspensão de roda traseira que tem um módulo de elasticidade kr e uma taxa de amortecimento cr, conforme mostrado na Figura 3A, por exemplo. A saber, o modelo de movimento dinâmico mostrado na Figura 3A é um modelo de vibração de massa flexível do corpo de veículo. Nesse caso, uma equação de movimento na direção de solavanco e uma equação de movimento na direção de passo, do centro de gravidade do corpo de veículo, são expressadas como na Eq. (1a) e na Eq. (1b) abaixo.

18/27

EQUAÇÃO 1

M q-y = -kf(z + Lf · Ô) - cf (—~ + Lf · ^-) - kr(z - Lr · &) - cr(— - Lr · —) · · (la) dt dt dt dt dt

1^? = -Lf íkf (₂ + Lf-Θ) - cf (^ ₊ Lf 4*)L Lríkríz - Lr · Θ} + cr(^~ Lr - ^)} _{+ T} dt L dt dt J [ dt dt J r ••(lb) [033]onde Lf, Lr são distâncias do centro de gravidade do eixo das rodas dianteiras e do eixo das rodas traseiras, respectivamente, r é o raio da roda, e h é a altura do centro de gravidade a partir da superfície de estrada. Na Eq. (1a), os primeiro e segundo termos representam um componente de força do eixo da roda dianteira, e os terceiro e quarto termos representam um componente de força do eixo da roda traseira. Na Eq. (1b), o primeiro termo representa um componente de força de momento do eixo da roda dianteira, e o segundo termo representa um componente de força de momento do eixo da roda traseira. O terceiro termo na Eq, (1b) representa um componente de força de momento fornecido pelo torque de roda T (=TwO+Tw) gerado nas rodas propulsoras em torno do centro de gravidade do corpo de veiculo.

[034]As equações indicadas acima (1a) e (1b) podem ser escritas na forma de uma equação de estado (de um sistema linear) conforme indicado pela seguinte equação (2a), em que o deslocamento z do corpo de veículo, Θ, e as taxas de alteração do mesmo dz/dt, dO/dt constituem um vetor variável de estado X(t).

dX(t)/dt=A (x)X(t)+B (x)u(t) (2a) onde X(t), A e B são:

EQUAÇÃO 2

	^f z ^λ		^r0	1	0	0
x(t)=	dz/dt	, A =	al	a2	a3	a4	, B =	0
	0		0	0	0	1		0
	jttf/cLt,		Lbl	b2	b3	b₄J

19/27 [035]Os respectivos elementos a1-a4 e b1-b4 da matriz A são dados pela coleta dos coeficientes de z, Θ, dz/dt e dG/dt nas Eqs. (1a) e (1b), e são expressados da seguinte forma: a1=-(kf+kr)/M, a2=-(cf+cr)/M, a3=-(kf-Lf-kr-Lr)/M, a4=-(cf-Lf-crl_r)/M, b1=-(Lfkf-Lrkr)/l, b2=-(Lf-cf-Lr-cr)/l, b3=-(Lf²-kf+Lr²kr)/l, b4=~(Lf²cf+Lr²-cr)/l. Ademais, u(t) é igual a T (u(t)=T), e é uma entrada do sistema representada pela equação de estado (2a). Consequentemente, o elemento p1 da matriz B é expressado da seguinte forma: p1 =h/(l-r), da Eq. (1b) acima.

[036]Onde u(t) é igual a K-X(t) (u(t)= -K-X(t) (2b)) na equação de estado (2a), a equação de estado (2a) será da seguinte forma: dX(t)/dt=(A-BK)-X(t) (2c). Consequentemente, quando os valores iniciais Xo(t) de X(t) são definidos de modo que Xo(t)=(O, 0, 0, 0) (considera-se que nenhuma vibração antes de torque foi recebida), e a equação diferencial (2c) do vetor variável de estado X(t) está resolvida, o valor de torque u(t) que suprime a vibração de solavanco/passo é determinado se um ganho K para convergir as magnitudes de X(t), isto é, deslocamentos na direção de solavanco e na direção de passo e suas taxas de alteração, para zero for determinado.

[037]O ganho K pode ser determinado através do uso da teoria do denominado regulador ótimo. De acordo com essa teoria, sabe-se que X(t) é estavelmente convergido na equação de estado (2a) quando um valor de uma função de avaliação: J=1/2j(X^TQX+u^TRu)dt (3a) como uma função quadrática (a faixa de número inteiro é de 0 a oo) é minimizada, e a matriz K que minimiza a função de avaliação J é dada por K=R^_1B^TP. Aqui, P é uma solução de uma equação de Riccati: ~dP/dt=A^TP+PA+Q-PBR'¹B^TP. A equação de Riccati pode ser resolvida por qualquer método conhecido no campo de sistema linear, e o ganho K é determinado através da resolução dessa equação.

[038]Q e R na função de avaliação J e na equação de Riccati são uma matriz simétrica definida semipositiva e uma matriz simétrica definida positiva, respectiva20/27 mente, que são arbitrariamente definidas, e são matrizes ponderais da função de avaliação J determinada pelo projetista do sistema. Por exemplo, no caso de modelo de movimento considerado no presente documento, se Q, R são definidos da seguinte forma,

EQUAÇÃO 3 'qi 0 0

Q2 o o o qa 0 0 [039]e as normas (magnitudes) de componentes particulares do vetor de estado, por exemplo, aqueles de dz/dt, d€>/dt, são definidas como maiores que as normas dos outros componentes, por exemplo, z, Θ, na Eq. (3a), os componentes cujas normas são definidas como maiores são relativamente convergidos mais estaveimente. Se os valores de componentes de Q forem aumentados, uma característica transiente é enfatizada, a saber, os valores do vetor de estado são rapidamente convergidos para valores estáveis. Se o valor de R for aumentado, a energia de consumo é reduzida.

[040]No controle de amortecimento de vibração real, como indicado no diagrama de blocos da Figura 2B, o vetor variável de estado X(t) é calculado através da resolução da equação diferencial de Eq, (2a) com o uso de um valor de entrada de torque, no modelo de movimento C4. Então, em C5, um componente de compensação U(t) obtido através da multiplicação do vetor de estado X(t) como uma saída do modelo de movimento C4 pelo ganho K determinado com a finalidade de convergir o vetor variável de estado X(t) para zero ou o valor mínimo como descrito acima é convertido no torque da unidade de acionamento e é subtraído do torque solicitado pelo motorista no somador (C1a). Para computação do modelo de movimento C4, o componente de compensação U(t) é também alimentado de volta para o valor de entrada de torque do modelo de movimento C4 (retroalimentação de estado). O sistema representado pela Eq. (1a) e pela Eq. (1b) é um sistema de ressonância, e os valores do vetor variável de estado responsivos a qualquer entrada determinada são

21/27 substancíalmente apenas componentes de frequência natural do sistema. Consequentemente, se o sistema for configurado para subtrair U(t) (seu valor convertido Uc) do torque solicitado pelo motorista, um componente de frequência natural do sistema no torque solicitado pelo motorista, a saber, um componente que induz a vibração de passo/solavanco no corpo de veículo, é corrigido, e a vibração de passo/solavanco no corpo de veículo é suprimida. Se o componente de frequência natural do sistema for eliminado do torque solicitado dado pelo motorista, um componente de frequência natural do sistema, no comando de torque solicitado recebido pela unidade de acionamento, é apenas -U(t), e o deslocamento de vibração devido a Tw (perturbação) é convergido.

[041]Como um modelo de movimento dinâmico na direção de solavanco e na direção de passo do corpo de veículo, um modelo (modelo de vibração de massa flexível e de massa não flexível do corpo de veículo) que considera a elasticidade de mola de pneus das rodas dianteiras e das rodas traseiras, como mostrado na Figura 3B, pode ser empregado, além da disposição da Figura 3A. Se os pneus das rodas dianteiras e das rodas traseiras tiverem o módulo da elasticidade ktf, ktr, respectivamente, a equação de movimento na direção de solavanco e a equação de movimento na direção de passo, do centro de gravidade do corpo de veículo, são expressadas da seguinte forma por Eq. (4a) a Eq. (4d), conforme é entendido a partir da Figura 3B.

EQUAÇÃO 4

M = -kf (z + Lf · Θ - xf) - cf (— + Lf · — - —) dt² dt dt dt

- kr (z - Lr · Θ - xr) - cr(— - Lr - — - -^-) dt dt dt

áff dxr d# dxf d²xf

-(4b) dt² d²xr dt

•(4c) •(4d)

22/27 [042]onde xf, xr são as quantidades de deslocamento de massa não flexível das rodas dianteiras e das rodas traseiras, e mf, mr são massas não flexíveis das rodas dianteiras e das rodas traseiras. Eq. (4a) a Eq. (4d) constituem uma equação de estado (na qual a matriz A é uma matriz 8x8, e a matriz B é uma matriz 8x1) conforme indicado pela Eq. (2a), como no caso da Figura 3A, na qual z, Θ, xf, xr e valores diferenciais de tempo dessas variáveis são usados para o vetor variável de estado. Então, uma matriz de ganho K que pode convergir a magnitude do vetor variável de estado em zero pode ser determinada de acordo com a teoria do regulador ótimo. O controle de amortecimento de vibração real é similar ao do caso da Figura 3.

(Cálculo de Valor Estimado de Torque de Roda) [043]Na seção de controle de retroalimentação do controlador de amortecimento de vibração da Figura 2B, o torque de roda Tw recebido como uma perturbação pela seção de controle por antecipação pode ser obtido através da estimação do torque de roda que é realmente produzido nas todas por qualquer método determinado. Por exemplo, o torque de roda pode ser estimado de acordo com a seguinte Eq. (5), com o uso da velocidade de rotação de roda ω obtida a partir dos sensores de velocidade de roda das rodas propulsoras ou um diferencial de tempo do valor de velocidade de roda r-ω.

Tw=M-r²-dco/dt ...(5) [044]Na Eq. (5), M é a massa do veículo, e r é o raio da roda. Se a soma de forças de acionamento geradas em porções em que as rodas propulsoras entram em contato com a superfície de estrada for igual à força de acionamento total M G (onde G é a aceleração) do veículo, o torque de roda Tw é dado pela seguinte Eq. (5a).

Tw=M-G-r ,..(5a) [045]Visto que a aceleração G do veículo é dada pela seguinte Eq. (5b), a partir de um valor diferencial da velocidade de roda r-ω, o torque de roda é estimado de acordo com a Eq. 5.

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G=rdo/dt ,..(5b) (Correção de controle de amortecimento de vibração durante a virada de veículo) [046]Quando uma roda for virada mediante a direção, a “resistência ao rolamento” surge na roda em um sentido oposto ao sentido giratório da roda, conforme esquematicamente retratado na Figura 4. Conforme bem conhecido na técnica, se o sentido giratório da roda for inclinado em relação à direção de percurso (para cima na Figura 4) do veículo, o pneu da roda é destorcido, através disso, a força de atrito lateral surge em um sentido perpendicular ao sentido de percurso do veículo e um arrasto de atrito lateral surge em um sentido oposto ao sentido de percurso do veículo. Nesse momento, a soma de componentes do arrasto de atrito lateral e da força de atrito lateral no sentido giratório da roda (resistência ao rolamento) aparece no sentido oposto ao sentido giratório da roda e essa força fornece o forque que reduz a rotação da roda. Consequentemente, se a roda (roda de acionamento) for virada mediante a direção durante a condução do veículo e a sentido giratório da roda muda a partir da direção de percurso do veículo, um componente do torque de roda aparece no sentido oposto ao sentido giratório da roda. Visto que o componente do torque de roda no sentido oposto ao sentido giratório da roda é aplicado como força de frenagem à roda, a força de frenagem é aplicada à roda frontal como uma roda direcionável e o comportamento de inclinação frontal para baixo ocorre no corpo de veículo. Como um resultado, uma carga terrestre da roda frontal aumenta e a força de atrito lateral é gerada de modo eficaz, de modo que o momento de esterçamento seja gerado ou aumentado na direção de direcionamento e a taxa de esterçamento é aumentada.

[047]No entanto, no caso em que o controle de amortecimento de vibração descrito acima está sendo executado, enquanto o direcionamento é realizado e um componente do torque de roda é gerado no sentido oposto ao sentido giratório da

24/27 roda, o componente de compensação do torque de roda torna o torque de roda corrigido em tal direção à medida que elimina o componente no sentido oposto ao sentido giratório da roda. Como um resultado, o comportamento de inclinação frontal para baixo do corpo de veículo é suprimido e a carga terrestre não é aumentada. Desse modo, o momento de esterçamento que surge no sentido de direção é reduzido (conforme comparado ao caso em que o controle de amortecimento de vibração não é realizado) e a taxa de aumento da taxa de esterçamento é reduzida. A saber, a resposta da taxa de esterçamento é deteriorada. Esse fenômeno ocorre somente enquanto o ângulo de direção está alterando. Consequentemente, quando o ângulo de direção estiver em um estado constante e o veículo estiver fazendo uma virada constante, é preferencial suprimir a vibração do corpo de veículo devido às oscilações no torque de roda causadas pela perturbação de estrada ou similares.

[048]Desse modo, de acordo com a invenção, o velocidade de ângulo de direção é calculado a partir de valores detectados do ângulo de direção a partir do sensor de ângulo de direção, conforme explicado acima com referência à Figura 2B. Quando a velocidade de ângulo de direção for um valor significante, a saber, enquanto o ângulo de direção está aumentado e a resistência ao rolamento está aumentando, o efeito de controle de amortecimento de vibração é reduzido, com base na velocidade de ângulo de direção, a fim de desacelerar a deterioração da resposta da taxa de esterçamento.

[049]Mais especificamente, na unidade de ajuste de ganho de controle da Figura 2B, o componente de compensação Uc é multiplicado por um ganho de controle G como uma função da velocidade de ângulo de direção.

Uc GUc ...(6) [050]Mais especificamente, G pode ser uma função que diminui à medida que a magnitude da velocidade de ângulo de direção aumenta e pode ser uma função:

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EQUAÇÃO 5 _Q_₁ ld5/dt| dôo/dt (7a) [051]que varia conforme ilustrado na Figura 5A, por exemplo. Na Equação (7a), dôo/dt é um valor de referência que pode ser ajustado conforme desejado. Nesse caso, G é ajustado para 1,0 (G=1,0) quando a velocidade de ângulo de direção é igual a 0.

[052]Além disso, mesmo no momento em que a magnitude da velocidade de ângulo de direção se torna significativamente grande, é preferencial que o efeito do controle de amortecimento de vibração pode ser mantido de certa forma. Desse modo, conforme mostrado na Figura 5A, quando o ganho de controle G calculado de acordo com a Equação (7a) se torna menor que um valor limítrofe predeterminado Gmin, o ganho de controle G atualmente usado pode ser mantido em Gmín. Consequentemente, o ganho de controle pode ser determinado pela equação a seguir.

EQUAÇÃO 6

G = max

1[ άδ/dt { άδο/dt ,Gmin ··· (7b) [053]A Figura 5B ilustra o processamento de cálculo de ganho de controle realizado na unidade de ajuste de ganho de controle na forma de um fluxograma. Em referência à Figura 5B, quando G calculado de acordo com a Equação (7a) for maior que Gmin (etapa S10), o valor da Equação (7a) é usado em sua própria forma (etapa S20). Quando G calculado de acordo com a Equação (7a) for menor que Gmin, Gmin é usado como o ganho de controle (etapa S30). Visto que a velocidade de ângulo de direção dôth/dt quando o ganho de controle G fixo em relação a Gmin é dado pela Equação a seguir (8), pode ser determinado na etapa S10 se a seguinte Eq. 8 dôth/dt=dôo/dt(1-Gmin) ...(8) [054]No caso em que o ajuste do ganho de controle conforme descrito acima é aplicado, se a direção for iniciada durante o percurso do veículo, o efeito do con26/27 trole de amortecimento de vibração é gradualmente reduzido à medida que a velocidade de ângulo de direção aumenta, de modo que o motorista seja menos propenso ou não propenso a se sentir estranho ou desconfortável, visto que o efeito é impedido de ser rapidamente alterado. Ao mesmo tempo, permite-se que a inclinação frontal para baixo do corpo de veículo ocorra e a deterioração da resposta da taxa de esterçamento é desacelerada. Além disso, visto que a redução do ganho de controle é limitada em Gmin, o efeito do controle de amortecimento de vibração não é completamente eliminado. Por exemplo, quando uma perturbação de superfície de estrada que é irrelevante para a operação de direção for recebida, a vibração causada pela perturbação pode ser reduzida.

[055]Enquanto isso, quando a magnitude do ângulo de direção for alterada em uma direção de diminuição, em um veículo que já está em uma ação de virada, o efeito do controle de amortecimento de vibração pode ser reduzido com base na velocidade de ângulo de direção, na maneira conforme descrito acima. Quando a magnitude do ângulo de direção for alterada na direção de diminuição, a resistência ao rolamento do pneu é reduzida; portanto, a força de frenagem é reduzida e a atitude do corpo de veículo altera em um sentido de inclinação para cima por um grau maior que antes. Consequentemente, a carga terrestre da roda frontal é reduzida e a força de atrito lateral é reduzida, o que resulta na rápida redução da taxa de esterçamento. Em conexão com esse ponto, o controle de amortecimento de vibração funciona para cancelar a alteração na atitude do corpo de veículo no sentido de inclinação frontal para cima, através disso, a carga terrestre da roda frontal não é reduzida e a força de atrito lateral é reduzida em uma taxa reduzida, embora a resposta (rapidez na redução) da taxa de esterçamento seja deteriorada. Consequentemente, se o efeito do controle de amortecimento de vibração for reduzido com base na velocidade de ângulo de direção, conforme descrito acima, a atitude do corpo de veículo altera de acordo com o sentido de inclinação frontal para cima, de modo que a dete27/27 rioração da resposta da taxa de esterçamento possa ser desacelerada. A saber, o processamento do cálculo do ganho de controle G como uma função da magnitude da velocidade de ângulo de direção pode ser executado uma vez que é independente do sentido de alteração da velocidade de ângulo de direção.

[056]Embora a descrição acima seja relacionada à modalidade da invenção, seria evidente àquele indivíduo versado na técnica que a modalidade pode ser facilmente modificada ou alterada em muitos pontos, a invenção não é limitada apenas à modalidade ilustrada acima e que a invenção pode ser aplicada aos diversos tipos de dispositivos ou sistemas sem se afastar do conceito da invenção.

[057]Por exemplo, deve ser entendido que substancialmente o mesmo efeito pode ser obtido mesmo se a unidade de ajuste de ganho de controle C8 da Figura 2B conforme descrito acima for inserida em qualquer localização dada entre a saída do estimador de torque de roda (C6) na seção de retroalimentação e a entrada da porção de modelo de movimento C4. Nesse caso, o ajuste da amplitude do componente de compensação é aplicado à porção de entrada de controle de retroalimentação, mas não é aplicado ao componente de compensação que corresponde ao torque (torque de roda exigido TwO) que corresponde à solicitação de acionamento do motorista. No entanto, visto que o componente de compensação para o torque de roda exigido TwO assume substancialmente um valor significante somente quando o motorista opera o pedal, geralmente o mesmo não tem substancialmente nenhuma influência na ocorrência do comportamento de inclinação frontal para baixo que ocorre durante a operação de direção. No entanto, a unidade de ajuste de ganho de controle C8 é vantajosamente localizada na posição indicada na Figura 2B, de modo a reduzir certamente o efeito do controle de amortecimento de vibração durante a operação de direção.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de controle de amortecimento de vibração que controla a saída de acionamento de um veículo (10) a fim de suprimir a vibração de passo/solavanco causada por passo ou solavanco do veículo (10), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma unidade de controle de amortecimento de vibração (50) que controla o torque de acionamento do veículo (10) a fim de reduzir uma amplitude da vibração de passo/solavanco, com base no torque de roda aplicado às rodas (12FL, 12FR, 12RL, 12RR) do veículo (10), sendo que o torque de roda é gerado em um local em que as rodas (12FL, 12FR, 12RL, 12RR) entram em contato com uma superfície de estrada;

e uma unidade de ajuste de componente de compensação (50) que reduz uma amplitude de um componente de compensação que corrige o torque de roda calculado pela unidade de controle de amortecimento de vibração (50), a fim de suprimir a vibração de passo/solavanco, à medida que uma magnitude de uma velocidade de ângulo de direção do veículo (10) aumenta.
2. Dispositivo de controle de amortecimento de vibração, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de ajuste de componente de compensação (50) torna uma taxa de redução da amplitude do componente de compensação em relação à amplitude da vibração de passo/solavanco constante quando a magnitude da velocidade de ângulo de direção do veículo (10) excede uma velocidade predeterminada.
3. Dispositivo de controle de amortecimento de vibração, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que:

um ganho de controle do componente de compensação é uma função da magnitude da velocidade de ângulo de direção; e a unidade de ajuste de componente de compensação (50) define o ganho de

2/2 controle do componente de compensação de modo que o ganho de controle diminua de maneira monótona à medida que a magnitude da velocidade de ângulo de direção do veículo (10) aumenta, quando a magnitude da velocidade de ângulo de direção do veículo (10) é menor do que uma velocidade predeterminada.
4. Sistema de controle de amortecimento de vibração CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma unidade de acionamento (16) que gera força de acionamento nas rodas (12FL, 12FR, 12RL, 12RR) de um veículo (10);

um sensor de velocidade de roda (40FL, 40FR, 40RL, 40RR) que detecta uma velocidade de rotação de cada uma das rodas (12FL, 12FR, 12RL, 12RR) do veículo (10);

um sensor de ângulo de direção (32b) que detecta um ângulo de direção de uma roda de direção do veículo (10); e uma unidade de controle eletrônica (50) que obtém uma primeira força de acionamento de acordo com uma quantidade de depressão de um pedal do acelerador (14), e aciona a unidade de acionamento (16) com uma segunda força de acionamento que é determinada por um componente de compensação com o qual a primeira força de acionamento é corrigida, a fim de suprimir a vibração de passo/solavanco do veículo (10), com base na primeira força de acionamento e na velocidade de rotação, em que a unidade de controle eletrônica (50) reduz uma amplitude do componente de compensação à medida que uma magnitude de uma velocidade de ângulo de direção obtida a partir do ângulo de direção aumenta.

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