CN101287617B - 车辆稳定器系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的稳定器系统，包括稳定器杆和致动器并执行控制(S1、S4)，所述控制根据作用在车辆车体上的侧倾力矩来主动地改变稳定器杆的刚度。在该稳定器系统中，车辆正在直线行驶的情况以及致动器的电动机的力矩产生方向多次改变到相反方向的情况各自被识别为特殊状况(S2)。在这种特殊状况中，例如执行改变电动机工作模式的控制(S7)，以使得致动器克服由外部输入力使其工作的阻力是否存在的状况可以改变，以及执行对电动机的供应电流进行限制的控制(S6)，以抑制电动机的扭矩产生方向与远离中性位置的方向一致。由于这样的控制，可以根据工作方向来使致动器的工作容易性不同，从而改善了车辆的稳定性和乘坐舒适性。

Description

车辆稳定器系统
技术领域
本发明大体上涉及稳定器系统，该稳定器系统安装在车辆上用于减小或抑制车体的侧倾(roll)，具体而言，本发明设计这样的稳定器系统，其中稳定器杆的刚度能够通过具有电动机的致动器来改变。
背景技术
近年来，已经开发了所谓的“主动稳定器系统”，具体而言，该稳定器系统中，稳定器杆的刚性或刚度可以改变，从而对车体的侧倾进行控制或抑制。例如，JP-A-2002-518245和JP-A-2000-71738公开了这样的稳定器系统。所公开的稳定器系统各自装有致动器，致动器具有电动机并改变稳定器杆的刚性。通过对致动器的工作进行控制，有效地抑制或压制了车体的侧倾。
发明内容
(A)本发明的概括
上述装有致动器的主动稳定器系统被设置成由于电动机所产生的功率而产生侧倾抑制力矩或侧倾压制力矩，该力矩会反抗例如车辆转向时作用在车体上的侧倾力矩。详细地说，主动稳定器系统被构造成：对于因外部力(例如侧倾力矩，下文中可以称为“对致动器的外部输入力”或“外部输入力”)而迫使致动器工作的力，通过由于电动机产生的功率而由致动器施加在稳定器杆上的平衡力(下文中可以称为“致动器输出力”或“致动器力”)，根据稳定器杆的扭转来对侧倾力矩产生侧倾抑制力矩。通过由电动机产生的功率来改变外部输入力与致动器输出力之间的平衡，致动器的工作位置被改变，可以响应于工作位置而改变车体的侧倾量。即，即使有相同的侧倾力矩作用在车体上，也可以通过改变致动器的工作位置来建立不同的侧倾量，从而使稳定器杆对车体侧倾的刚度可变。
根据上述稳定器系统结构，致动器工作中的延迟、除了由车辆转向造成的侧倾力矩引起的上述外部输入力之外的外部输入力(例如由于路面的粗糙或颠簸引起的干扰外力)是使车辆稳定性、车辆乘坐舒适性等变差的因素。因此，主动稳定器系统已经通过对这些因素进行适当处理而增强了效果。尽管上述说明是与稳定器系统有关的一个方面，但是正在开发的稳定器系统可以在各个方面进行修改并有很大的改进空间来增强效果。因此，本发明的一个目的是改善车辆稳定器系统的效果。
为了达到上述目的，本发明提供了一种装有致动器的车辆稳定器系统，致动器具有电动机并改变稳定器杆的刚度，其中，在致动器系统被置于特定的特殊状况时，在对致动器进行操作的方向上对致动器进行操作的容易程度不同。
这种致动器系统能够在特定的特殊状况(例如侧倾力矩正在减小的状况、以及车辆正在直线行驶的状况)中适当地对付各种状况，例如由于外部输入力等的影响而被迫对致动器进行操作的状况以及不能对致动器进行满意控制的状况。因此，这种稳定器系统有效地改善了车辆稳定性和车辆乘坐舒适性，确保了很高的效果。
(B)发明形式
下面将详细说明本发明中被认为可要求保护的各种形式(下文中可以称为“可要求保护的发明”)。本发明的各种形式像权利要求那样进行了编号，并在适当之处从属于其他一种或多种形式，以便更好地理解可要求保护的发明。应当明白，本发明不限于要说明的技术特征或器任何组合，而是应当根据对本发明各种形式和优选实施例的下述说明来解释。还应当明白，本发明的下列形式中任何一项中所包括的多个要素或特征不一定要全部具备，向下列形式中的任何一种增加一种或多种要素或者一项或多项特征所得的任何形式、以及从下列形式中的任何一种删除一种或多种要素或者一项或多项特征所得的任何形式也可以认为是可要求保护的。
下述形式(1)-(5)的形式示出了作为可要求保护的发明中预定内容的结构。把下述任何形式中的技术特征增加到形式(1)-(5)中任一项所得的形式对应于可要求保护的发明。引用了形式(1)的形式(61)对应于权利要求1。形式(62)对应于权利要求2。将形式(12)的技术特征加到权利要求2所得的形式对应于权利要求3。将形式(13)的技术特征加到权利要求2或3所得的形式对应于权利要求4。将形式(140的技术特征加到权利要求2-4中任一项所得的形式对应于权利要求5。将形式(15)的技术特征加到权利要求2-5中任一项所得的形式对应于权利要求6。将形式(18)的技术特征加到权利要求2-6中任一项所得的形式对应于权利要求7。将形式(20)的技术特征加到权利要求2-7中任一项所得的形式对应于权利要求8。将形式(21)和(24)的技术特征加到权利要求2-7所得的形式对应于权利要求9。形式(63)对应于权利要求10。将形式(46)的技术特征加到权利要求10所得的形式对应于权利要求11。将形式(47)的技术特征加到权利要求11所得的形式对应于权利要求12。将形式(49)的技术特征加到权利要求10-14中任一项所得的形式对应于权利要求14。将形式(50)的技术特征加到权利要求14所得的形式对应于权利要求15。将形式(51)的技术特征加到权利要求14或15所得的形式对应于权利要求16。
(1)一种用于车辆的稳定器系统，包括：
稳定器杆，在其各个相对端端连接到左右车轮；
致动器，具有电动机，并由于所述电动机所产生的电动机力而使所述稳定器杆在所述车辆的车体侧倾方面的刚度根据所述致动器的工作位置而改变；
控制设备，包括：电动机力方向-电能量确定部分，其确定电动机力产生方向和向所述电动机的供电量，所述电动机力产生方向是应由所述电动机产生的电动机力的产生方向，所述供电量对应于所述电动机力的大小；以及致动器工作控制部分，其根据所述电动机力产生方向和所述供电量来控制所述致动器的工作。
上述形式(1)示出了可要求保护的发明可以应用到的一种基本结构。在上述形式(1)中，应当明白，“稳定器装置”构造成包括稳定器杆和致动器。稳定器装置的结构不具体限于这种形式(1)。例如，稳定器装置可以构造如下：将致动器布置在稳定器杆的一端与连接了稳定器杆所述一端的车轮保持构件之间。稳定器杆的上述一端与车轮保持构件之间的距离由致动器适当调整，从而设置成使稳定器杆的刚度可变。或者，稳定器装置也可以构造如下：将目前普通车辆中所用的稳定器杆分为两个，即一对稳定器杆部件，并在它们之间布置致动器部件。由致动器使这对稳定器杆彼此相对旋转，从而设置成使稳定器杆的刚度可变。在这种形式(1)中，“致动器”的结构没有具体限制。致动器除了包括电动机外，还可以包括减速器、机械制动器等。可以采用任何类型的电动机作为所述“电动机”。例如，可以采用下文将要说明的DC无刷电动机、感应电动机、同步电机、步进电机、或磁阻电动机。从运动的观点来看，可以采用旋转电机，也可以采用直线电机。在这种形式(1)中，“控制设备”可以是主要由计算机构成的设备。在此情况下，上述“电动机力方向-电能量确定部分”对应于执行确定致动器工作目标(具体而言，是电动机的工作目标)的处理的功能部分，而上述“致动器工作控制部分”对应于根据所确定的工作目标来执行对致动器工作(具体而言，是电动机的工作)进行控制的处理的功能部分。
形式(1)中所述“电动机力”表示由电动机产生的力并赋予上述致动器以输出力。在电动机是旋转电机的情况下，电动机产生的旋转扭矩等对应于电动机力。注意，致动器工作的方向(工作方向)对应于电动机工作的方向(工作方向)(在电动机为旋转电机的情况下，是旋转方向)。如上所述，由于致动器的工作方向是根据致动器输出力与向致动器的外部输入力之间的关系来确定的，所以“电动机力产生方向”不一定与电动机的工作方向一致。此外，由于电动机力的大小大体上与向电动机供应的电能量(例如，在恒定电压下控制电动机的情况下，是电流)成比例，所以“供电量”确定了致动器输出力。即，在这种形式(1)中，通过确定电动机力的大小和产生方向，确定了目标致动器输出力的大小及其方向(可以称为致动器输出力的施加方向)，并基于如上所述确定的致动器输出力的大小和方向使致动器的工作得到控制。在致动器输出力与外部输入力彼此平衡时，稳定器杆发生与致动器输出力向对应的量的扭转，并根据扭转量而产生侧倾抑制力矩。(可以认为稳定器装置产生了侧倾抑制力矩。)例如，由于取决于供电量的符号(+、-)，所供应的电能方向不同，所以可以理解，供电量还表示了电动机力产生方向。因此，可以认为，确定供电量造成了确定电动机力产生方向。
这种形式(1)中的“稳定器杆在车辆的车体侧倾方面的刚度”(下文中可以简称为“稳定器刚度”)例如主要表示扭转刚度。“改变刚度”并不表示使刚度作为稳定器杆的物理值而改变，而是表示改变了所谓的外在刚度。具体而言，“改变刚度”表示改变了稳定器杆在其分别连接到左右车轮(严格地说，连接到相应的车轮保持构件，例如悬架臂)处的相反端各自的相对位移量与所产生的侧倾抑制力矩之间的关系。具体而言，“改变刚度”表示改变了在车体的侧倾量(可以称为侧倾角度)等于某个值时，通过改变稳定器杆的扭转量而使稳定器杆所产生的侧倾抑制力矩的大小，反过来说，也表示改变了在产生某个大小的侧倾抑制力矩时，车体的侧倾量大小。在这种形式(1)中，稳定器刚度被设置成可变的，从而有效地控制了车体受到侧倾力矩时车体的侧倾量。此外，在这种形式(1)中，通过使致动器输出力对外部输入力发生相对改变而改变了致动器的工作位置(这是例如由致动器离参考状态的工作量所定义的概念)，从而获得了与致动器的工作位置相应的稳定器刚度。
根据上述结构，在这种形式(1)的稳定器系统中，稳定器杆根据侧倾力矩产生侧倾抑制力矩，同时例如通过改变稳定器刚度来根据侧倾力矩对抑制车体侧倾的效果进行主动控制。下文中，这种控制称为“主动控制”，以区别于将要说明的特殊状况下的控制。主动控制可以以位置控制的形式来执行，其中致动器的工作位置直接受到控制；也可以以输出力控制的形似来执行，其中致动器输出力的方向和大小直接受到控制。
(2)根据上述形式(1)的稳定器系统，还包括驱动电路，驱动电路包括多个开关元件，这些开关元件对应于电动机的各个相，驱动电路通过选择性地开启和关断多个开关元件来执行与电动机力产生方向对应的电动机通电相改变，并根据脉宽调制方法来对多个开关元件执行脉冲通电控制，驱动电路通过改变脉冲通电控制中的占空比来供应与供电量对应的电能，
其中，致动器工作控制部分通过驱动电路来控制电动机的工作。
上述形式(2)是这样一种形式，其中致动器的控制(即电动机的控制)是由适当的驱动电路来执行的。例如可以采用普通的逆变器作为形式(2)中的“驱动电路”。
(3)根据上述形式(1)或(2)的稳定器系统，其中，电动机是DC无刷电动机。
由于DC无刷电动机具有优良的可控性，所以优选地使用其作为致动器的输出力产生源。此外，通过改变电动机的电动机相连接形式和供电状态(下文中将更详细地说明)，可以如下文所述任意改变工作模式。如下文中详细说明的，在由外部输入力使致动器工作时，即使在不从驱动源供电的状态下，也可以获得与电动机工作相抗的阻力，所述阻力取决于电动机中产生的电动势。
(4)根据上述形式(1)-(3)中任一种所述的稳定器系统，
其中，稳定器杆包括一对稳定器杆部件，每个稳定器杆部件包括：扭杆部分，布置成在车辆的宽度方向上延伸；和臂部分，从扭杆部分延伸成与扭杆部分相交，并在其前端连接到左右车轮之一，并且
其中，致动器使这对稳定器杆部件的扭杆部分的相对旋转角度作为工作位置而改变，从而使稳定器杆在车辆的车体侧倾方面的刚度改变。
(5)根据上述形式(4)的稳定器系统，
其中，致动器还包括：减速器，用于将电动机的旋转减速到这对稳定器杆部件的扭杆部分的相对旋转；以及壳体，容纳电动机和减速器，并且
其中，这对稳定器杆部件之一的扭杆部分一端连接到壳体，从而相对于壳体不可旋转；而这对稳定器杆部件中另一者的扭杆部分一端连接到减速器的输出部分，从而相对于输出部分不可旋转；由此，通过电动机产生的电动机力，来改变这对稳定器杆部件的扭杆部分的相对旋转角度。
在上述形式(4)和(5)中，对稳定器杆的结构、致动器的构造等进行了具体限制。形式(4)和(5)都使得主动侧倾控制能够有效地执行。在致动器装有“减速器”的情况下，减速器的机构没有具体限制。在电动机为旋转电机、减速器布置来使电动机的转速减小并传递经减速的旋转时，可以使用这样的减速器，其具有大传动齿轮比(即，相对于输入转速而言，输出转速较小)，并例如采用既称为“HARMONIC DRIVE”(商标)也称为应变波环形齿轮(strain wave gear ring)机构的谐波齿轮机构、摆线减速机构、或多级式行星齿轮机构。使用具有大传动齿轮比的这种减速器使得电动机尺寸减小并从而减小了致动器尺寸。如下文中将要说明的，致动器的正效率和负效率取决于减速器机构，因此，在构造考虑到负效率并有效利用负效率的系统的情况下，优选采用具有较大传动齿轮比的减速器。在此方面，在上述机构中优选谐波齿轮机构。在采用谐波齿轮机构的情况下，优选地采用传动齿轮比(输出转速与输入转速之比)处于从约1/100至约1/300范围内的谐波齿轮机构。
(11)根据上述形式(1)-(5)中任一项所述的稳定器系统，
其中，控制设备还包括目标工作位置确定部分，其确定致动器的目标工作位置，
其中，所述电动机力方向-电能量确定部分根据供电分量总和来确定所述电动机力产生方向和所述供电量，所述供电分量总和是下述二者之和：(a)依赖于位移量的供电分量，其根据所述致动器的工作位置相对于中性位置的位移量来确定；(b)依赖于偏差的供电分量，其基于工作位置偏差，所述工作位置偏差是所述工作位置相对于所述目标工作位置的偏差，
其中，所述致动器工作控制部分根据所述目标工作位置来控制所述致动器的工作，并且
其中，所述使工作容易性产生差异的装置构造成使得所述电动机力方向-电能量确定部分包括电能量限制部分，在作为特殊状况的情况下，当所述供电分量总和成为离规定阈值比离所述依赖于位移量的供电分量更近的值时，所述电能量限制部分对所述供电量进行限制，所述特殊状况是这样的情况：其中，基于所述依赖于位移量的供电分量的电动机力的产生方向与基于所述依赖于偏差的供电分量的电动机力的产生方向彼此不同。
上述形式(11)涉及一种系统，该系统根据致动器的工作位置来执行上述主动控制，即涉及一种通过上述位置控制来执行主动控制的系统。具体而言，在这种形式(11)中，致动器的工作位置直接受到控制，并通过对电动机的电动机力产生方向以及要向电动机供应的电动机力进行适当的控制来执行主动控制，从而使致动器的工作位置等于目标工作位置，其中在所述目标工作位置处会获得所需的稳定器刚度。
在致动器工作位置直接受到控制的主动控制中，稳定器刚度设定成使车体侧倾量等于与侧倾力矩相应的所需值，同时设定与该侧倾力矩相抵的侧倾抑制力矩。在此情况下，致动器的工作位置与侧倾抑制力矩彼此相关。同时，为了使与某个侧倾力矩相抵的车辆侧倾量保持恒定，需要将与取决于侧倾量的外部输入力相抵的致动器输出力保持在恒定值。因此，为了保持某个工作位置来保证与致动器工作位置相应的致动器输出力，就需要稳定或不变的某个电动机力。在正常状态下，没有侧倾力矩作用在车体上，不需要产生侧倾抑制力矩。但是，在致动器工作位置离开中性位置时，就需要较大的抑制侧倾力矩，其中中性位置是正常状态下致动器的工作位置。因此，致动器的输出力根据中性位置位移量而改变，所述中性位置位移量是致动器工作位置相对于中性位置的位移量。即，上述“依赖于位移量的供电分量”可以看作这样的电能(即下文中将要说明的“工作位置维持电能”)：其将被供给电动机，以使电动机施加为维持致动器工作位置所需的稳定电动机力或基本电动机力。
在上述主动控制中，由于根据侧倾力矩来改变稳定器刚度，所以根据侧倾力矩设定了致动器的目标工作位置。为此，如果改变目标工作位置，则应当响应于这种改变而改变致动器工作位置。简言之，供给电动机以使电动机能够施加改变致动器工作位置所需的电动机力的电能是上述“依赖于偏差的供电分量”。该分量可以看作对依赖于位移量的供电分量的相对分量，即，作为对上述稳定电动机力或基本电动机力进行校正的电能，以根据致动器的目标工作位置与当前工作位置之间的关系来增大或减小(作为下面说明的“校正电能”)。
在上述形式(11)中，电动机力产生方向和供电量是根据前述“供电分量总和”来确定的，供电分量总和是上述两种供电分量之和。详细地说，每种供电分量以及供电分量总和可以认为是取决于与电动机工作位置对应的电动机工作方向而具有不同符号(+、-)。因此，例如，可以通过简单地将两个供电分量加在一起来获得供电分量总和，并可以将所获得的供电分量总和确定为供电量。取决于作为供电量的供电分量总和的符号，可以确定电动机力产生方向。
上述对电动机力产生方向以及供电量的确定可以认为是根据致动器工作位置的偏差而通过反馈控制技术进行确定，具体而言，通过根据PI控制规则或PDI控制规则的技术进行确定。可以以采用这些技术的控制形式来执行上述主动控制。可以通过执行这些技术来简单地执行主动控制。如下文所述，在采用这些技术的情况下，取决于位移量的供电分量对应于由积分项(I项)表示的分量，而取决于偏差的供电分量对应于由比例项(P项)表示的、或由比例项与微分项(D项)之和表示的分量。
在控制致动器时，如下文中详细说明的，希望考虑到致动器的正效率和负效率。致动器的“负效率”表示对由外部输入力使制动工作进行抑制所需的电动机力与外部输入力之比。致动器的“正效率”表示使致动器能够克服外部输入力而工作所需的电动机力与外部输入力之比。因此，取决于位移量的供电分量可以与负效率相符，该分量是要供给电动机以使电动机能够施加维持致动器工作位置所需稳定电动机力或基本电动机力的电能分量。在这种设置下，在车辆的一次转向运动中，在转向的中间阶段实现了稳定器系统的节电，其中，侧倾力矩在所述中间阶段大体上恒定。在转向的最终阶段，侧倾力矩在减小，稳定器系统对于侧倾抑制力矩的减小有优良的跟随特性。在依赖于位移量的供电分量与负效率相符的情况下，在转向的初始阶段，侧倾力矩在增大，电动机需要施加与正效率相符的电动机力。因此，通过上述依赖于偏差的供电分量，可以保证供电大于对应于正力的电动机力与对应于负力的电动机力之间的差。
在执行上述主动控制时，可能发生这样的情况，即，在分别基于上述依赖于位移量的供电分量和依赖于偏差的供电分量的电动机力产生方向彼此不同时，如果执行主动控制，也不能执行良好的控制。具体而言，例如，在转向的最终阶段，侧倾力矩在减小，基于依赖于位移量的供电分量的电动机力产生方向(下文中可以称为“依赖于位移量的方向”)与下述方向一致：所述方向对应于使致动器工作位置分开或远离中性位置的方向(下文中这些方向可以各自称为“逆中性方向”)。相反，基于依赖于偏差的供电分量的电动机力产生方向(下文中可以称为“依赖于偏差的方向”)与下述方向一致：所述方向对应于使致动器工作位置接近中性位置的方向(下文中这些方向可以各自称为“中性方向”)。在这种情况下，在车辆受到沿逆中性方向的扰动外部输入力(特别是由于路面的不规则或颠簸)时，致动器沿中性方向的工作受到抑制，可能例如因为稳定器刚度较高的状态持续较长时间而降低车辆的乘坐舒适性。在车辆间歇地受到这种扰动外部输入力的影响时，防止了在依赖于偏差的供电分量变化的同时依赖于位移量的供电分量减小。因此，基于供电分量总和的电动机力产生方向作为对电动机进行控制的命令而在中性方向与逆中性方向之间多次交替改变，所述供电分量总和是那两个分量之和。取决于这种交替改变的程度，可能造成各种问题，例如致动器过载、产生异常噪音和振动、致动器的耗电特性变差。
考虑到上述情况，在这种形式(11)中，假设了前述主动控制不能执行良好控制这样一种情况。在这种形式(11)中，把上述依赖于位移量的方向与上述依赖于偏差的方向彼此不同这样的情况识别为特殊状况，并执行与主动控制不同的控制来防止或抑制这样的情况。具体而言，在特殊状况下，在供电分量总和成为离依赖于位移量的供电分量比规定阈值更近的值时(即供电分量总和成为相对于阈值处于逆中性方向那侧的值时)，将供电量设置成受到限制。因此在形式(11)中，致动器工作位置朝向逆中性方向遮掩大的致动器工作受到限制。由此，使致动器的工作位置容易性取决于其工作方向而不同。具体而言，致动器容易沿着朝向中性位置的方向工作，促进了返回稳定器装置的正常状态。因此，改善了车辆的乘坐舒适性。由于可以使供电较小，所以可以实现耗电较小的稳定器系统。此外，通过在特殊状况下将供电量限制成使得电动机力的产生方向不与逆中性方向一致，可以有效地防止电动机力产生方向在中性方向与逆中性方向之间的上述交替改变。注意，在将上述依赖于位移量的方向与上述依赖于偏差的方向彼此不同的情况识别为特殊状况的时候所执行的控制在下文中称为“供电分量方向不同状况下的控制”。
(12)根据上述形式(11)所述的稳定器系统，其中，依赖于位移量的供电分量对应于工作位置维持电能，所述工作位置维持电能是使所述电动机能够施加维持所述致动器的工作位置所需电动机力的电能，所述依赖于偏差的供电分量对应于校正电能，所述校正电能对所述工作位置维持电能进行校正以改变所述致动器的工作位置。
(13)根据上述形式(11)或(12)所述的稳定器系统，其中，所述依赖于位移量的供电分量对应于这样的电能：所述电能使所述电动机能够施加基于所述致动器的负效率而确定的电动机力。
(14)根据上述形式(11)-(13)中任一项所述的稳定器系统，
其中，所述电动机力-电能量确定部分根据PI控制规则和PDI控制规则之一来确定所述电动机力产生方向和所述供电量所述PI控制规则和所述PDI控制规则基于所述工作位置偏差，并且
其中，所述依赖于位移量的供电分量由积分项表示，而在根据所述PI控制规则来确定所述电动机力产生方向和所述供电量的情况下，所述依赖于偏差的供电分量由比例项表示，在根据所述PDI控制规则来确定所述电动机力产生方向和所述供电量的情况下，所述依赖于偏差的供电分量由所述比例项与微分项之和表示。
上述三种形式(12)-(14)中的每一种是这样的形式：其增加了与依赖于位移量的供电分量和依赖于偏差的供电分量有关的限定。这些形式(12)-(14)的重要性已在前文的形式中解释过，因此将略去其详细说明。
(15)根据上述形式(11)-(14)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述规定阈值被设定为0。
(16)根据上述形式(11)-(14)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述规定阈值被设定为：0的两侧中，依赖于偏差的供电分量所在那侧的值。
(17)根据上述形式(11)-(14)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述规定阈值被设定为：0的两侧中，依赖于位移量的供电分量所在那侧的值。
上述形式(15)-(17)是示出供电分量方向不同状况下的控制中与前述阈值有关的改变形式。“阈值被设定为0”表示将阈值设定在这样的值：在该值处，供电分量总和既不沿中性方向，也不沿逆中性方向。“阈值被设定为：0的两侧中，依赖于偏差的供电分量所在那侧的值”表示将阈值设定在这样的值：在该值处，电动机力的产生方向与基于依赖于偏差的供电分量的电动机力产生方向相同的方向一致。“阈值被设定为：0的两侧中，依赖于位移量的供电分量所在那侧的值”表示将阈值设定在这样的值：在该值处，电动机力的产生方向与基于依赖于位移量的供电分量的电动机力产生方向相同的方向一致。阈值被任意地确定为这些值之一，并可以在考虑到与关于供电量限制的下述形式的关系的情况下设定在适当的值。在阈值未被设为0的情况下，优选地将阈值设定为在某种程度上接近0的值。
(18)根据上述形式(11)-(17)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述电能量限制部分将所述供电量确定为规定的固定值。
(19)根据上述形式(11)-(18)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述电能量限制部分将所述供电量确定为规定阈值的值。
(20)根据上述形式(11)-(18)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述电能量限制部分将所述供电量确定为0。
上述形式(18)-(20)中每一项是在供电分量方向不同的情况下的控制中加入了对供电量的限制所得的形式。在将供电量限制在固定值的情况下，可以简化供电分量方向不同状况下的控制。在将供电量设定在规定阈值的值的情况下，可以使得在供电分量总和重复变化(即重复增大或减小)的情况下使供电量的变化较小。在工带你量被设定为0的情况下，可以构成在节电方面优秀的稳定器系统。在供电量被设定为0或者0的两侧中依赖于偏差的供电分量所在那侧的值的情况下，即，供电分量被限制在使电动机力产生方向与逆中性方向不一致的情况下，即使基于供电分量总和的电动机力的产生方向在中性方向与逆中性方向之间多次改变，也可以防止电动机力的产生方向发生变化。
作为与上述阈值变化以及对供电量的限制进行组合有关的一种有效形式，例如可以采用这样的形式：其中，规定阈值被设定为0，供电量也被限制为0。这种形式实现了比较简单的供电分量方向不同状况下的控制。此外，还可以采用这样的形式：其中，规定阈值被设定为0的相反侧中依赖于偏差的供电分量所在那侧，并且供电量被限制为0。在这种形式中，在供电分量总和是沿着中性方向的较小值情况下，供电量为0，从而可以使电动机力产生方向与中性方向一致的时间长度较短。因此，可以限制致动器工作位置由于惯性等因素而发生超调。此外，在规定阈值被设定为依赖于位移量的供电分量所在那侧的值、并且供电量被限定为0或规定阈值的值的情况下，在供电分量总和为沿着逆中性方向的较小值情况下，可以沿着逆中性方向产生电动机力，从而更有效地限制上述超调。
(21)根据上述形式(11)-(18)以及(20)中任一项所述的稳定器系统，
其中，所述电动机能够在从下列项中选择的至少一种工作模式下工作：执行变相的无供电模式，其中，在不向所述电动机供电的同时，执行通电相的改变以使所述电动机力产生方向能够与基于所述依赖于偏差的供电分量的电动机力产生方向一致；以及各相互连模式，其中，所述电动机的各相彼此连接，并且
其中，所述致动器工作控制部分包括工作模式确定控制部分，当所述供电量受到所述供电量限制部分的限制时，所述工作模式确定控制部分将所述电动机的工作模式确定为所述至少一种工作模式并从而控制所述电动机的工作。
(22)根据上述形式(21)所述的稳定器系统，其中，工作模式确定控制部分将电动机的工作模式确定为执行变相的无供电模式，从而控制电动机的工作。
(23)根据上述形式(21)所述的稳定器系统，其中，工作模式确定控制部分将电动机的工作模式确定为各相互连模式，从而控制电动机的工作。
(24)根据上述形式(21)所述的稳定器系统，其中，所述电动机既能够在所述执行变相的无供电模式中工作，也能够在所述各相互连模式中工作，所述工作模式确定控制部分将所述电动机的工作模式选择性地确定为所述执行变相的无供电模式与所述各相互连模式中的一者，并从而控制所述电动机的工作。
上述形式(21)-(24)的每一种是对在特殊状况下将供应电流量限制为0的情况下对电动机的工作模式进行限制的一种形式。这里所述电动机的“工作模式”可以认为是由电动机相连接形式以及电动机的供电状态所决定的电动机工作形式。这里，“电动机相连接形式”表示与下述方面有关的形式：从电源向电动机供应电能时电动机相的改变、电动机各相的输入线与电源之间的连接情况、各个相的输入线之间的相互关系等。下文中会详细说明电动机相连接形式。“供电状态”表示例如与下述方面有关的状态：是否正向电动机供应电能、供应了多少电能、在何时供应了电能。作为工作模式，可以根据电动机相连接形式和供电状态来设定各种形式，各种模式可以具有相应的独特特性或内在特性。因此，通过在利用各种模式内在特性的优点的同时改变电动机的工作模式，可以以不同方式改变稳定器系统的特性。
工作模式可以大致分为两种模式。这两种模式之一是“供电控制模式”，其中，对向电动机供应的电能量进行控制，同时改变向电动机供应电能时的电动机相，从而控制电动机的工作。供电控制模式是上述主动控制中采用的一种工作模式。此外，供电控制模式可以理解为这样一种工作模式，其针对的是通过对致动器进行控制来主动地将稳定器刚度改变到所需的值。这两种模式中另一种是“无供电模式”，其中，不从电源向电动机供应电能。无供电模式是在不期望对致动器的主动控制情况下采用的一种工作模式。在采用无供电模式的情况下，可以减小稳定器系统的电能消耗。
无供电模式可以分为三种模式。这三种模式之一是“全相截断模式”。大体上，这种模式是这样一种工作模式：其中，电动机各相的输入线与电源彼此不相连，换句话说，是将电动机的各相置于打开状态的一种模式。在这种工作模式中，电动机中不产生电动势(可以认为是反电动势)，基本上不会获得制动效果。因此，通过采用这种工作模式，稳定器杆几乎不表现出刚度，因此车辆处于与车辆未装有稳定器的状态相近的状态。在这个方面，在这种工作模式下，在有使右侧车轮和左侧车轮沿相反方向垂直运动的外部力作用的情况下(例如，在右侧车轮或左侧车轮行驶到突起物或颠簸物上的情况下)，车辆左侧和右侧有独立性。因此，可以改善行驶在颠簸道路、有鼓包的路面等上时车辆乘客感受到的乘坐舒适性。
这三种模式中另一种是上述形式中采用的“各相互连模式”。各相互连模式可以看作这样一种工作模式：其中，电动机相连接形式是电动机的输入线彼此相连的形式。在电动机的各相彼此相连而其间没有任何电阻的情况下，即这些相被短路的情况下，可以获得所谓短路制动的效果。短路制动是一种利用了电动机中所产生的电动势的制动类型，它在利用电动势的制动中确保了较大的制动效果。由于短路效果，对于较高运行速度的致动器工作，稳定器几乎锁定，从而使稳定器装置能够表现出与稳定器刚度不可变的传统稳定器装置相近的功能。在这些相彼此相连且其间有电阻的情况下，可以获得中等程度的制动效果。尽管中等程度的制动效果提供的制动力比短路制动所提供的制动力小，但是电阻消耗了部分电动势，从而抑制了电动机中产生热量。
无供电模式的上述三种模式中再一种是上述形式中采用的“执行变相的无供电模式”。执行变相的无供电模式是这样一种工作模式：其中，虽然对应于所命令的电动机力产生方向来执行电动机通电相的改变，但是不从电源实际供应电能，这种模式可以认为是供电控制模式的最终模式。这种模式在向供电控制模式进行转换的容易性和响应性方面是优秀的。如下面将要说明的，在采用无供电模式的情况下，可以根据对电动机通电相进行改变的方式，选择性地实现这样的状态：获得了利用电动势的制动效果的状态、以及不获得利用电动势的制动效果的状态。具体而言，在电动机沿着与所命令的电动机力产生方向相同的方向工作的情况下，不产生电动势，从而没有制动效果。相反，在电动机沿着与所命令的电动机力产生方向相反的方向工作的情况下，产生了电动势以提供制动效果。
通过利用上述工作模式特性的优点，在特殊状况下将供电量限制在0的情况下的上述形式中执行各相互连模式和执行变相的无供电模式中至少一者。在采用各相互连模式的情况下，可以对采用上述较大制动效果的稳定器装置施加较大程度的阻尼效果，从而改善车辆的稳定性并以更高可靠性抑制上述超调。在采用执行变相的无供电模式的情况下，可以改变电动机的通电相使得电动机力产生方向例如与基于依赖于偏差的供电分量的电动机力产生方向一致。在此情况下，当外部输入力使致动器沿中性方向工作时，不会沿中性方向对致动器工作施加阻力。相反，在致动器沿逆中性方向工作时，沿逆中性方向对致动器工作施加了一定程度的阻力，提供了对逆中性方向的阻尼效果。即，致动器工作的容易性取决于其工作方向而不同，从而在返回中性位置的顺利程度与关于逆中性方向工作的稳定性之间确保了良好的平衡。此外，如果改变电动机的通电相，使得电动机力产生方向一直与跟致动器工作方向对应的方向相同的方向一致，则不会由所施加的外部输入力造成对致动器工作施加阻力。即，可以改善车辆乘客感受到的乘坐舒适性。
在上述形式(24)中，选择性地采用各相互连模式和执行变相的无供电模式，该形式中可以根据车辆行驶状况来改变选择，所述车辆运行状况例如车辆行驶速度以及车辆行驶时所在的路面状况(例如路面的不规则程度)。具体而言，例如在车辆行驶速度较大时，可以考虑到车辆稳定性而选择各相互连模式。另一方面，在车辆行驶速度较小时，可以将重点放在车辆的乘坐舒适性上，因此可以选择执行变相的无供电模式。
(25)根据上述形式(21)-(24)中任一项所述的稳定器系统，还包括驱动电路，驱动电路包括多个开关元件，这些开关元件对应于电动机的各个相，驱动电路通过选择性地开启和关断多个开关元件来执行与电动机力产生方向对应的电动机通电相改变，并根据脉宽调制方法来对多个开关元件执行脉冲通电控制，驱动电路通过改变脉冲通电控制中的占空比来供应与供电量对应的电能。
(26)根据上述形式(25)所述的稳定器系统，
其中，电动机至少可以在执行变相的无供电模式下工作，
其中，驱动电路通过在由多个开关元件执行通电相的改变的同时，将脉冲通电控制中的占空比设定为0，来建立执行变相的无供电模式，并且
其中，致动器工作控制部分在驱动电路造成的执行变相的无供电模式下实现电动机工作。
(27)根据上述形式(26)所述的稳定器系统，
其中，所述多个开关元件布置为对每个电动机相形成电源的正侧和负侧，并且驱动电路具有多个回流二极管，每个回流二极管与所述多个开关元件中相应的那个并联布置，并且
其中，驱动电路设置成使得所述多个开关元件中，分别处于正侧和负侧并对应于通电相的改变而彼此协调的任意两个开关元件被维持为一个处于开启状态、一个处于关断状态，从而由驱动电路建立执行变相的无供电模式。
(28)根据上述形式(25)-(27)中任一项所述的稳定器系统，
其中，所述多个开关元件布置为对每个电动机相形成电源的正侧和负侧，并且驱动电路具有多个回流二极管，每个回流二极管与所述多个开关元件中相应的那个并联布置，
其中，通过将布置在正侧或负侧的多个开关元件全部置于关断状态，驱动电路建立各相互连模式，并且
其中，致动器工作控制部分在驱动电路造成的各相互连模式下实现电动机的工作。
上述形式(25)-(28)中每一种是这样的形式：其中，在稳定器系统装有驱动电路(例如逆变器)、并且驱动电路对向电动机供应的电能进行控制的情况下，由驱动电路建立上述各相互连模式和上述执行变相的无供电模式中至少一种。下文中会参考具体示例来说明开关元件的改变情况，因此将不在此进行详细说明。
(29)根据上述形式(11)-(28)中任一种所述的稳定器系统，其中，目标工作位置确定部分根据侧倾力矩指标量来确定目标工作位置，侧倾力矩指标量表示作用在车辆车体上的侧倾力矩。
上述形式(29)是这样一种形式，它增加了在主动控制中确定控制目标值方面的限制。在主动控制中，优选地根据作用在车体上的侧倾力矩来控制致动器。这种形式在足够的程度上达到了主动控制的本来内在目的。这里所述的“侧倾力矩指标量”是这样的参数，该参数直接或间接地表示了车体所受到的侧倾力矩大小。大体上说，侧倾力矩指标量是能够表示车辆受到何种程度大小的侧倾力矩的各种物理量。具体而言，除了侧倾力矩本身外，侧倾力矩指标量还对应于车辆的转向角度、车体中产生的横向加速度、车辆发生的偏航速率、作用在车辆上的回转力(cornering force)、横向力、车辆滑行角度。在这些中，横向加速度和偏航速率优选为上述主动控制所依靠的参数，例如因为横向加速度和偏航速率比较容易检测和估计。
(41)根据上述形式(1)-(5)中任一项所述的稳定器系统，
其中，在特殊状况下，所述电动机力方向-电能量确定部分根据所述致动器的工作方向来确定所述电动机力产生方向，所述特殊状况是预期所述供电量为0的情况，并且
其中，致动器工作控制部分包括工作模式确定控制部分，在所述特殊状况下，所述工作模式确定控制部分将所述电动机的工作模式确定为执行变相的无供电模式并从而控制电动机的工作，在所述执行变相的无供电模式中，在不向所述电动机供应电能的同时，对应于所述电动机力产生方向而执行所述电动机通电相的改变。
在上述形式(41)中，把不需要执行主动控制的情况(例如在车辆正在直线行驶时，或者在侧倾力矩较小时)、希望不执行主动控制的情况等识别为特殊状况，并在所述特殊状况下将电动机的工作模式置于执行变相的无供电模式。换句话说，例如在主动控制中提供了控制死区，并在控制死区中使电动机在执行变相的无供电模式下工作。
作为执行变相的无供电模式下通电相的改变方式，与上述供电控制模式中一样，取决于在向电动机供应电能的情况下沿哪个方向产生电动机力而存在两种模式。如上所述或者如下文中将要详细说明的，在执行变相的无供电模式中，在电动机工作方向与通电相的改变方式彼此一致时(即在外部输入力使电动机工作的方向与取决于通电相改变方式的电动机力产生方向彼此一致时)，不会获得由于电动势造成的制动效果。相反，在电动机工作方向与通电相改变方式彼此不一致(即在电动机工作方向与通电相的电动机力产生方向彼此相反)时，会获得利用电动势的制动效果。这种形式可以看作这样一种形式：其中，通过利用执行变相的无供电模式的特性，使得致动器工作方向的容易性取决于工作方向而不同。这种形式可以适当地处理特殊状况下由于外部输入力的影响而迫使致动器工作的情况。因此在根据这种形式的稳定器系统中，车辆稳定性、乘坐舒适性等良好，确保了系统的高度实用性。在预期供电量为0这种特殊状况下执行的控制称为“无需主动控制状况下的控制”，下文中也同样称呼。因此，这种形式是无需主动控制状况下的控制的一种形式。
上述形式(41)可以设置成使得：假如在该模式下工作，则适当地执行执行变相的无供电模式中的通电相改变。即，可以将这种形式设置成任意地改变或根据某种条件来改变通电相的改变方式。通过在上述特殊状况下改变稳定器装置的特性，可以使特殊状况下的车辆稳定性、乘坐舒适性等更加合适。
(42)根据上述形式(41)所述的稳定器系统，还包括驱动电路，驱动电路包括多个开关元件，这些开关元件对应于电动机的各个相，驱动电路通过选择性地开启和关断多个开关元件来执行与电动机力产生方向对应的电动机通电相改变，并根据脉宽调制方法来对多个开关元件执行脉冲通电控制，驱动电路通过改变脉冲通电控制中的占空比来供应与供电量对应的电能，并且
其中，驱动电路通过在由多个开关元件执行通电相的改变的同时，将脉冲通电控制中的占空比设定为0，来建立执行变相的无供电模式，并且
其中，致动器工作控制部分在驱动电路造成的执行变相的无供电模式下实现电动机工作。
(43)根据上述形式(42)所述的稳定器系统，
其中，所述多个开关元件布置为对每个电动机相形成电源的正侧和负侧，并且驱动电路具有多个回流二极管，每个回流二极管与所述多个开关元件中相应的那个并联布置，并且
其中，驱动电路设置成使得所述多个开关元件中，分别处于正侧和负侧并对应于通电相的改变而彼此协调的任意两个开关元件被维持为一个处于开启状态、一个处于关断状态，从而由驱动电路建立执行变相的无供电模式。
上述两种形式(42)、(43)中每一种是这样的形式：其中，在稳定器系统装有驱动电路、向电动机供应的电能由所述驱动电路控制的时候，由驱动电路来实现上述执行变相的无供电模式。使用驱动电路可以容易地改变电动机工作模式。下文中将参考具体示例对开关元件的改变进行详细说明，因此这里将略去其详细说明。
(44)根据上述形式(41)-(43)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述电动机力方向-电能量确定部分设置成：在所述特殊状况下，将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相同。
(45)根据上述形式(41)-(43)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述电动机力方向-电能量确定部分设置成：在所述特殊状况下，将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相反。
上述两种形式(44)、(45)中每一种是这样的形式：其中，在上述无需主动控制状况下的控制中，执行变相的无供电模式中选择的通电相改变方式与致动器工作方向之间的关系受到限制。在外部输入力使致动器工作时，通过使致动器的工作方向(即电动机的工作方向)能够与作为对电动机的命令的通电相改变方式彼此一致，可以使抵抗工作的阻力较小。由此，外部输入力可以容易地地使致动器工作。因此，即使车辆在特殊状况下受到扰动输入力(例如路面不规则)的影响，也不会表现出稳定器刚度，从而改善了车辆的乘坐舒适性。相反，通过使通电相的改变方式与电动机工作方向彼此相反(即，通过使通电相的改变方式与电动机工作方向彼此不一致)，可以施加抵抗致动器工作的一定程度阻力。因此，即使在外部输入力使致动器工作时，也可以表现出一定程度的稳定器刚度，从而可以改善车辆稳定性。
(46)根据上述形式(41)-(45)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述电动机力方向-电能量确定部分设置成：在所述特殊状况下，以可改变的方式将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相同或相反。
上述形式(46)是这样一种形式：其中，在上述无需主动控制状况下的控制中，可以对执行变相的无供电模式下通电相的改变方式进行任意选择或适当的选择。这种形式根据通电相改变方式与致动器工作方向二者是否一致而有效地利用了稳定器刚度差异。根据这种形式，可以描述稳定器装置的特征。
(47)根据上述形式(46)所述的稳定器系统，
其中，所述电动机力方向-电能量确定部分在所述特殊状况下将所述电动机力产生方向确定为根据所述车辆的乘坐舒适性和所述车辆的车体稳定性中哪一者受到强调而变化，并且
其中，所述电动机力方向-电能量确定部分包括依赖于期望特性的确定部分，在强调所述车辆的乘坐舒适性的情况下，所述依赖于期望特性的确定部分将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相同，在强调所述车辆的车体稳定性的情况下，所述依赖于期望特性的确定部分将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相反。
上述形式(47)是这样一种形式：其中，在执行变相的无供电模式下，根据车辆设计者、车辆操作者(车辆驾驶员)所希望的车辆特性(例如乘坐舒适性和车辆稳定性)，来对电动机通电相的改变方式进行选择。在这种形式中，可以根据所希望的车辆特性来描述稳定器装置。
(48)根据上述形式(46)或(47)所述的稳定器系统，其中，所述电动机力方向-电能量确定部分包括依赖于中性位置的确定部分，在所述致动器工作方向与使所述致动器的工作位置能够更接近中性位置的方向一致的情况下，所述依赖于中性位置的确定部分将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相同；在所述致动器工作方向与使所述致动器的工作位置能够离开或远离所述中性位置的方向一致的情况下，所述依赖于中性位置的确定部分将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相反。
上述形式(48)是这样一种形式：其中，在执行变相的无供电模式下，电动机通电相的改变方式是根据致动器相对于中性位置的工作方向来选择的。根据这种形式，在外部输入力使致动器沿中性方向工作时，可以使抵抗沿中性方向工作的阻力较小。另一方面，在使致动器沿逆中性方向工作时，可以使抵抗沿逆中性方向工作的阻力较大。因此，这种方式既满足了返回中性位置的容易性，又满足了受到侧倾力矩作用时的车辆稳定性。
(49)根据上述形式(41)-(48)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述控制设备还包括对所述特殊状况进行识别的特殊状况识别部分。
(50)根据上述形式(49)所述的稳定器系统，其中，在表示作用于所述车辆车体上的侧倾力矩的侧倾力矩指标量不大于规定阈值时，所述特殊状况识别部分识别为所述特殊状况。
(51)根据上述形式(49)或(50)所述的稳定器系统，其中，在车辆直线行驶时，所述特殊状况识别部分对特殊状况进行识别。
上述三种形式(49)-(51)中的每一种是增加了与对上述具体形式进行识别有关的限制所得的形式。在上述形式中，考虑到了这样的情况：在侧倾力矩较小的状态下、以及车辆沿直线行驶的状态下，执行主动控制的需求较小，不需要执行主动控制，在这些状态下执行上述无需主动控制状况下的控制。侧倾力矩较小的状态以及车辆沿直线行驶的状态是彼此有重叠的概念。此外，在根据侧倾力矩指标量对特殊状况进行识别的情况下，可以通过上述各种参数来识别特殊状况。在这方面，在根据上述横向加速度、偏航速率等确定了主动控制中的目标工作位置、并确定了上述供电分量总和、供电量等的情况下，目标工作位置、供电分量总和、供电量等可以是间接表示侧倾力矩的参数，从而可以根据作为侧倾力矩指标量的目标工作位置等识别特殊状况。
(52)根据上述形式(41)-(51)中任一项所述的稳定器系统，其中，所述电动机力方向-电能量确定部分根据表示作用在所述车辆车体上的侧倾力矩的侧倾力矩指标量来确定所述电动机力产生方向和所述供电量。
上述形式(52)是加入了主动控制中对控制目标值进行确定有关的限制所得的一种形式。如前所述，这种形式充分实现了主动控制的本来目的。作为“侧倾量指标量”，可以采用上述各种参数。在通过上述位置控制来执行主动控制的情况下，可以确定致动器的目标工作位置，然后根据目标工作位置来确定电动机力产生方向和供电量。
(61)根据上述形式(1)-(5)中任一项所述的稳定器系统，还包括使工作容易性产生差异的装置，其根据特殊状况下所述致动器的工作方向来使所述致动器的工作容易性产生差异，在所述特殊状况下，所述稳定器系统处于特殊状态。
(62)根据上述形式(61)所述的稳定器系统，
其中，控制设备还包括目标工作位置确定部分，其确定所述致动器的目标工作位置，
其中，所述电动机力方向-电能量确定部分根据供电分量总和来确定所述电动机力产生方向和所述供电量，所述供电分量总和是下述二者之和：(a)依赖于位移量的供电分量，其根据所述致动器的工作位置相对于中性位置的位移量来确定；(b)依赖于偏差的供电分量，其基于工作位置偏差，所述工作位置偏差是所述工作位置相对于所述目标工作位置的偏差，
其中，所述致动器工作控制部分根据所述目标工作位置来控制所述致动器的工作，并且
其中，所述使工作容易性产生差异的装置构造成使得所述电动机力方向-电能量确定部分包括电能量限制部分，在作为特殊状况的情况下，当所述供电分量总和成为离规定阈值比离所述依赖于位移量的供电分量更近的值时，所述电能量限制部分对所述供电量进行限制，所述特殊状况是这样的情况：其中，基于所述依赖于位移量的供电分量的电动机力的产生方向与基于所述依赖于偏差的供电分量的电动机力的产生方向彼此不同。
(63)根据上述形式(61)所述的稳定器系统，
其中，在作为特殊状况的情况下，所述电动机力方向-电能量确定部分根据所述致动器的工作方向来确定所述电动机力产生方向，所述特殊状况是预期所述供电量为0的情况，并且
其中，所述使工作容易性产生差异的装置构造成使得所述致动器工作控制部分包括工作模式确定控制部分，在所述特殊状况下，所述工作模式确定控制部分将所述电动机的工作模式确定为执行变相的无供电模式并从而控制电动机的工作，在所述执行变相的无供电模式中，在不向所述电动机供应电能的同时，对应于所述电动机力产生方向而执行所述电动机通电相的改变，并由此控制所述电动机的工作。
上述形式(61)-(63)是这样的形式：它们表明，考虑到上述供电分量方向不同状况下的控制和上述无需主动控制状况下的控制每一者都是使致动器的工作容易性根据其工作方向而不同的控制，这些控制可以被上位成使工作容易性产生差异的装置。对形式(61)-(630的说明与对上述形式进行的说明相似，因此将略去对其的详细说明。上述形式(62)是将根据形式(11)中技术特征的限制加到形式(61)中所得的形式。上述形式(63)是将根据形式(41)中技术特征的限制加到形式(61)中所得的形式。还可以将根据形式(12)至(29)中任一项或多项中技术特征的限制加到形式(62)。可以将根据形式(42)至(52)中任一项或多项中技术特征的限制加到形式(63)。
下面将参考附图对可要求保护的发明的一种实施例进行详细说明。应当明白，可要求保护的发明不限于下面的实施例，而是除了“发明形式”中所述的形式之外，还可以根据本领域技术人员的知识通过各种变更和改进来实施。
附图说明
图1是示出了根据可要求保护的发明的实施例，稳定器系统的总体结构的示意图；
图2是示出图1的稳定器系统中稳定器装置的示意图；
图3是示出图1的稳定器装置的致动器的剖视示意图；
图4是图1中稳定器系统的逆变器与图3所示电动机彼此连接的状态下的电路图；
图5的表格示出在电动机的各种工作模式下，图4的逆变器使通电相改变的方式；
图6的示意图示意性示出图4的电路图中产生电动势的状态；
图7的示意图示意性示出图4的电路图中不产生电动势的状态；
图8的曲线图示意性示出了致动器的正效率和负效率；
图9的示意图示意性示出了车辆的一次转向运动中，随着时间流逝，侧倾抑制力矩、目标电动机旋转角度、实际电动机旋转角度、比例项电流分量、积分项电流分量和目标供应电流的改变；
图10的示意图示意性示出了在转向的最终阶段车辆受到扰动外部输入力时，随着时间流逝，侧倾抑制力矩、目标电动机旋转角度、实际电动机旋转角度、比例项电流分量、积分项电流分量和目标供应电流的改变；
图11的示意图示意性示出了供电分量方向不同状况下的控制中，在规定阈值和供应电流量限制值变化时，目标供应电流的改变；
图12的示意图示意性示出无需主动控制情况的概念；
图13的表格示出了无需主动控制状况下的控制中，外部输入力使致动器抵抗其旋转的阻力特性；
图14是示出稳定器控制程序的流程图；
图15是示出稳定器控制程序中目标供应电流确定子程序的流程图；
图16是示出稳定器控制程序中实现的特殊状况识别子程序的流程图；
图17是示出稳定器控制程序中实现的供电分量方向不同状况下的控制子程序的流程图；
图18是示出稳定器控制程序中实现的无需主动控制状况下的控制子程序的流程图；
图19是示出作为控制装置的稳定器电子控制单元功能的方框图。
具体实施方式
下面将参考附图，对可要求保护的发明的一种实施例进行详细说明。但是应当明白，本发明不限于下述实施例，而是可以通过各种变更和修改方式来实施，这些方式例如本领域技术人员可以想到的、“发明形式”部分中描述的那些方式。
1.稳定器系统的结构
图1概念性地示出了根据可要求保护的发明一种实施例，用于车辆的稳定器系统10。稳定器系统10包括两个稳定器装置14，这些装置分别布置在车辆的前轮侧和后轮侧。每个稳定器装置14包括稳定器杆20，稳定器杆20在器相反两端连接到分别保持左右车轮16的相应车轮保持部件(图2)。稳定器杆20在器中部被划分成两个部分，即，右稳定器杆部件22和左稳定器杆部件24。这对稳定器杆部件22、24以能够彼此相对旋转的方式与插入它们之间的致动器30相连。简单地说，稳定器装置14设置成使左右稳定器杆部件22、24彼此相对旋转(如图1中实线示出的箭头和虚线示出的箭头所示)，从而使稳定器杆20作为一个整体的外在刚度发生改变，以控制或抑制车体的侧倾。
图2示意性示出了稳定器装置14的一部分，该部分的范围从器在车辆宽度方向上的中部至车辆左右侧之一上的车轮16。安装了这种稳定器系统10的车辆包括为四个车轮16分别设置的四个独立悬架装置38。每个悬架装置38是本领域公知的双叉(double wishbone)式，并包括上臂42和下臂44，上臂42和下臂44彼此协作以用作车轮保持部件。上臂42和下臂44各自以可旋转方式在其一端连接到车体并在其另一端连接到相应的车轮16。在相应的车轮16与车体彼此相向或相背运动时(即在车轮16与车体在垂直方向上彼此相对运动时)，上臂42和下臂44各自以可枢转方式围绕上述一端(车体侧端)运动或摆动，而另一端(车轮侧端)大体上沿垂直方向相对于车体运动。悬架装置38还包括减震器46和悬架弹簧48(在本实施例中是空气弹簧)。减震器46和弹簧48各自在其一端连接到车体侧的安装部分，并在其另一端连接到下臂44。这样构成的悬架装置38对相应的车轮16和车体进行弹性支撑，并具有对振动产生阻尼力的功能，阻尼力的产生是通过车轮16与车体之间彼此相向或相背的相对运动来实现的。
稳定器装置14包括上述这对稳定器杆部件，即右稳定器杆部件22和左稳定器杆部件24。(在图2中，示出了左右杆部件22、24之一)。左右稳定器杆部件22、24各自具有扭杆部分60和臂部分62，扭杆部分60大体上沿车辆宽度方向延伸，臂部分62与扭杆部分60形成一体并与扭杆部分60交叉，从而大体上沿车辆的前后方向延伸。各个稳定器杆部件22、24的扭杆部分60在其靠近臂部分62的位置处由支撑部件66以可旋转方式支撑，支撑部件66以固定方式布置在稳定器装置安装部分64处，稳定器装置安装部分64是车体的一部分。这样，各个左右稳定器杆部件22、24的扭杆部分60以彼此相对同轴的方式布置。致动器30布置在左右杆部件22、24的扭杆部分60的相应末端之间，所述末端是位于与车辆宽度方向上的中部靠近的末端。如下文中详细说明的，扭杆部分60的相应末端连接到致动器30。同时，每个臂部分62中离相应的扭杆部分60较远那端连接到相应下臂44的稳定器杆连接部分68，从而相对于该部分68可旋转。
如图3示意性所示，致动器30包括电动机70和减速器72，减速器72连接到电动机70以对电动机70的旋转进行减速。电动机70和减速器72布置在壳体74内，壳体74作为致动器30的外部框架部件。壳体74在设在车体上的稳定器装置安装部分64处由壳体保持部件76保持，从而能够相对于壳体保持部件76旋转且不能沿轴向(即大体上沿车辆宽度方向)运动。由图2可知，两个输出轴80、82分别从壳体74的相反端延伸。输出轴80、82在其离壳体74较远的前端处通过锯齿啮合方式以不可旋转的方式分别连接到相应的左右杆部件22、24末端。此外，如图3所示，两个输出轴80、82中的一者80以固定方式连接到壳体74的相反端之一，而两个输出轴80、82中另一者82布置成延伸到壳体74中并由壳体74保持，从而相对于壳体74可旋转且不可轴向运动。如下文中详细说明的，输出轴82位于壳体74中的一端连接到减速器72。输出轴82也用作减速器72的输出部分。
电动机70包括：多个线圈84，以固定方式沿壳体74圆筒形壁的内周边表面布置在一个圆周上；中空电动机轴86，以可旋转方式由壳体74保持；以及永久磁体88，以固定方式沿电动机轴86的外周边表面布置在一个圆周上，从而面向线圈84。电动机70是三相DC无刷电动机，并且其中，各个线圈84用作定子，各个永久磁体88用作转子。
在本实施例中，减速器72构造成谐波齿轮机构，该机构包括波发生器90、柔性齿轮92和环形齿轮94。波发生器90包括椭圆西凸轮和配装到凸轮周边的滚珠轴承，并固定到电动机轴80的一端。柔性齿轮92是杯状部件，其圆筒形壁部分是可弹性形变的。杯状柔性齿轮92的开口端部分外周边上形成多个齿。柔性齿轮92连接到上述输出轴82并由该轴82保持。具体而言，输出轴82穿过电动机轴86，并具有从电动机轴86的一端或该端之外延伸的端部。柔性齿轮92的底部固定到输出轴82的这个端部，从而使柔性齿轮92和输出轴82彼此连接。环形齿轮94是大体上环状的部件，并固定到壳体74。环形齿轮94的内周边上形成有多个齿。环形齿轮内周边上形成的齿数略大于(例如多两个)柔性齿轮92的外周边上形成的齿数。柔性齿轮92在其圆筒形壁部分固定在波发生器90上，并发生弹性形变成为椭圆形。柔性齿轮92在其与椭圆形的长轴两端对应的两个部分处与环形齿轮94啮合，而不在其他部分与环形齿轮94啮合。通过波发生器90的一次旋转(即，在波发生器90旋转360°之后)，换句话说，在电动机70的电动机轴86一次旋转之后，柔性齿轮92和环形齿轮94彼此相对旋转一个量，该量对应于它们之间的齿数差。由于谐波齿轮机构是本领域公知的，因此略去了对减速器72的详细图示，其说明也仅限于上述简单说明。
在这样构造的稳定器装置14中，在由于车辆转向而使车体受力、所述力使左右车轮16中一者与车体之间的距离以及左右车轮16中另一者与车体之间的距离彼此相对改变时，即改变了侧倾力矩时，致动器30受到作用于其上的力，所述力使右稳定器杆部件22和左稳定器杆部件24彼此相对旋转，即受到外部输入力。在此情况下，在致动器30由于电动机70产生的电动机力(下文中可以称为旋转扭矩，因为电动机70是旋转电动机，因此电动机70产生的力可以认为旋转扭矩)而施加力(所述力与外部输入力平衡)作为致动器输出力时，由右稳定器杆部件22和左稳定器杆部件24构成的一个稳定器杆20发生扭转。稳定器杆20的扭转所产生的弹性力作为对侧倾力矩的抵消力，即侧倾抑制力矩。通过由于电动机力而改变致动器30的输出轴80、82的相对旋转位置，即改变致动器30的旋转位置(工作位置)，改变了右稳定器杆部件22与左稳定器杆部件24的相对旋转位置，从而即使在车体受到相同的侧倾力矩(即，即使产生了相同的侧倾力矩)时，也可以改变车体的侧倾量。这种稳定器装置14设置成使得稳定器杆的外在刚度(即稳定器刚度)可变。
在壳体74中，致动器30设有电动机旋转角度传感器100，用于检测电动机轴86的旋转角度，即电动机70的旋转角度。这种致动器30的电动机旋转角度传感器100主要由编码器构成。传感器100检测到的值作为表示右稳定器杆部件22和左稳定器杆部件24相对旋转角度(相对旋转位置)的指标，换句话说，作为表示致动器30工作位置(旋转位置0的指标，用于控制致动器30，即，用于控制稳定器装置14。
电能从作为电源设备的电池102供给致动器30的电动机70。在这种稳定器系统10中，电池102与各个稳定器装置14之间设有逆变器104。每个逆变器104用作驱动电路。电能从各个逆变器104供给相应两个稳定器装置14的电动机70。由于以恒定电压驱动电动机70，所以通过改变要供给的电流量来改变要供给的电能量，电动机70根据向其供应的电流量来施加或产生力。在这个方面，要供应的电流量被改变，从而由逆变器104改变PWM(脉宽调制)的脉冲开启时间与脉冲关断时间之比(占空比)。
如图1所示，这种稳定器系统10包括稳定器电子控制单元(稳定器ECU)110(下文中可以简称为“ECU 110”)作为对稳定器装置14的工作(具体而言，是致动器30的工作)进行控制的控制设备。ECU 110主要由计算机构成，该计算机包括CPU、ROM、RAM等。除了上述电动机旋转角度传感器100之外，下述部件也连接到ECU 110：转向角度传感器120，用于检测转向轮的操作角度作为转向量，该角度是转向操作部件的操作量；车辆速度传感器122，用于检测车辆的行驶速度(下文中可以简称为“车辆速度”)；横向加速度传感器124，用于检测实际横向加速度，即车辆中实际产生的横向加速度；以及垂直加速度传感器126，每个垂直加速度传感器126布置在车体的安装部分上，所述安装部分上安装了各个悬架装置38以对应于各个车轮16，垂直加速度传感器126检测实际垂直加速度，即每个安装部分中实际产生的垂直加速度。在图1中，这些传感器100、120、122、124、126分别由θ、δ、v、Gy和Gt表示。用于对稳定器系统10的控制模式进行选择的控制模式选择开关128、以及对车辆操作员所需车辆特性进行选择的车辆特性选择开关130也连接到ECU110。ECU 110还连接到各个逆变器104，由此，ECU 110通过控制各个逆变器104来控制各个致动器30的旋转位置。ECU 110的计算机ROM中储存了稳定器控制程序(下文中会说明)、与稳定器装置14的控制有关的各种数据等。
这种稳定器系统10具有分别用于车辆前轮侧和后轮侧的两个稳定器装置14。两个稳定器装置14根据所确定的侧倾刚度分布而受到分别控制，并在受到分别控制时分别产生侧倾抑制力矩。在下面的说明中，为了简明起见，除另外指明之处外，认为两个稳定器装置14在结构和操作方面是相同的。
2.电动机的工作模式
在这种稳定器系统10中，每个稳定器装置14的致动器30的电动机70设置成可以以四种工作模式工作，并以四种工作模式中根据预定条件等而选择的一种模式来工作。电动机70的工作模式取决于电动机70的电动机各相连接形式以及供电状态。四种工作模式在电动机各相连接形式以及供电装载中至少一个方面彼此不同。
如图4所示，电动机70是三角形连接的三相DC无刷电动机。每个逆变器104对于电动机70的三相(U、V、W)中每一者具有两个开关元件，即高(正)侧开关元件和低(负)侧开关元件。下文中，逆变器104的六个开关元件将分别称为“UHC”、“ULC”、“VHC”、“VLC”、“WHC”和“WLC”。相开关电路根据设在电动机70中的三个霍尔元件HA、HB、HC分别检测到的信号来判断旋转角度(电角度)，并相应于旋转角度来改变对应的六个开关元件的开启/关断状态。通过对逆变器104的开关元件的开启-关断状态方式进行改变，来改变电动机70的工作模式。
工作模式可以粗略分为两种模式：(1)供电控制模式，其中，在向电动机供应电能的方面对电动机的相进行改变的同时，对要供给电动机70的电能的量进行控制，以对致动器30进行主动控制；以及(2)无供电模式，其中，不从电池102向电动机70供应电能。无供电模式是不对致动器30进行主动控制的一种工作模式。在本实施例中，可以采用无供电模式作为待机(stand-by)模式、制动模式和自由(free)模式。下面将对每种工作模式进行说明。
(A)供电控制模式
供电控制模式是这样一种工作模式，其中，电动机各相连接形式是电动机70的工作可控的形式，并向电动机70供应电能。在供电控制模式中，根据称为“120°方波驱动系统”的系统，取决于电动机70的旋转角度来改变各个开关元件UHC、ULC、VHC、VLC、WHC、WLC的开启/关断状态。具体而言，对于每60°的电角度，改变要通电的电动机70相(通电相)。由于本实施例中电动机70是三相六极电动机，所以对于与60°电角度对应的每20°电动机旋转角度，依次改变通电相。如图5所示，在供电控制模式中，根据电动机力的产生方向(即扭矩产生方向，它是产生旋转扭矩的方向)，电动机70的通电相的改变方式也不同。通过选择改变方式中适当的一种，可以确定电动机70的扭矩产生方向。在这个方面，在下面的说明中，扭矩产生方向在方便情况下表示为顺时针(CW)方向和逆时针(CCW)方向。在供电控制模式中，只有低侧的开关元件ULC、VLC和WLC根据占空比受到开启/关断控制，即占空比控制。通过改变占空比，可以改变向电动机70供应的电流量。图5中的各个符号“1*”表示这样的状态：在该状态下，该开关元件受到占空比控制。
如上所述，在供电控制模式中，电动机70的扭矩产生方向和向电动机70供应的电能量是可控的。因此，在供电控制模式下，可以沿任意方向产生旋转扭矩，该扭矩的大小对应于向电动机70供应的电流量。由于致动器输出力的方向和大小可以是可控的，所以可以产生与侧倾力矩对应的侧倾抑制力矩，从而能够对稳定器装置14进行主动控制。
(B)待机模式
待机模式是无供电模式中的一种，具体而言，是执行变相(phase-change-executing)的无供电模式中的一种。在这种工作模式下，不从电源供应电能，但响应于扭矩产生方向的命令而改变要通电的电动机70相(通电相)。参考图5更详细地说明，与供电控制模式中一样，各个开关元件UHC、ULC、VHC、VLC、WHC和WLC的开启/关断状态是根据电动机70的旋转角度来改变的。待机模式与供电控制模式的不同之处在于，在高侧的开关元件UHC、VHC、WHC和低侧的开关元件ULC、VLC、WLC的任一者中不执行占空比控制。也可以说，执行占空比控制使占空比为零。换句话说，不存在脉冲开启时间，也没有电能实际供给电动机70。图5中的每个符号“0*”示出了这种状态。
在待机模式下，由于没有电能供给电动机70，所以电动机70的工作不适完全可控的。但是，如上所述执行通电相的改变，因此这种待机模式容易处理向供电控制模式的转变。因此，待机模式不受控制延迟的不利影响，并有优秀的响应性或容易性(readiness)。此外，在这种待机模式下，可以根据命令(实际上，因为不从电池102供应电能，所以不实际产生旋转扭矩)和与致动器的旋转方向(工作方向)对应的方向(即电动机70的实际旋转方向)，通过改变通电相所确定的扭矩产生方向来使电动机70的制动效果不同。简单地说，取决于通电相的改变方式与电动机70的旋转方向是否彼此相符，可以在由向致动器30施加的外部输入力使电动机70旋转的时候改变对电动机70旋转的阻力大小。具体而言，在扭矩产生方向与电动机70的旋转方向彼此相反的情况下，开关元件被置于图6所示开启/关断状态下。由图6可见，在由外部输入力使电动机70旋转时，形成了经过回流二极管(reflux diode)的电流路径，因此，由电动势所引起的电流流动。在此情况下，电动机70施加制动效果，致动器产生与由外部输入力使致动器30旋转相抗的阻力。相反，在扭矩产生方向与电动机70的旋转方向相同的情况下，开关元件被置于图7所示的开启/关断状态。由图7可见，即使在由外部输入力使电动机70旋转的情况下，也没有形成电流路径，没有由电动势造成的电流流动。因此在此情况下，电动机70不施加制动效果，致动器30也不对由外部输入力使致动器30的旋转施加相抗的阻力。于是，在待机模式下，可以根据由命令及电动机70的旋转方向所确定的扭矩产生方向，而改变致动器30的特性并因而改变稳定器装置14的特性。
(C)制动模式
制动模式是无供电模式中的一种，具体而言，是各相互连模式中的一种。在这种制动模式中，电动机各相连接形式是电动机70的各相彼此相连的一种形式(其中，电动机70的端子彼此连接)。即，布置在高侧和低侧之一的所有开关元件保持在开启(闭合)状态，而布置在高侧和低侧中另一者的所有开关元件保持在关断(断开)状态。具体而言，在本实施例中，高侧的所有开关元件UHC、VHC和WHC被置于开启(闭合)状态，而低侧的所有开关元件ULC、VLC和WLC被置于关断(断开)状态，如图5所示。由于被置于开启状态的这些开关元件UHC、VHC、WHC，以及与这些开关元件一同布置的回流二极管，电动机70的各相被保持为如同彼此短路一样。在这样的状态下，给电动机70赋予了所谓的短路制动效果。因此，在外部输入力迫使致动器30在高速下工作时，致动器30施加抵抗其工作的较大阻力，使稳定器装置14处于与稳定器刚度不可变的传统稳定器装置相近的状态。
(D)自由模式
自由模式是无供电模式中的一种，具体而言，是全相截断(all-phaseinterception)模式中的一种。在自由模式下，电动机各相连接形式是禁止向电动机70的各相供应电能的一种形式(其中，电动机70的每个端子是自由的)。具体而言，如图5所示，全部开关元件UHC、ULC、VHC、VLC、WHC和WLC被置于关断(断开)状态下，从而使电动机70的各相保持为类似于下述状态的状态：在所述状态下，电动机70的各相与对应的逆变器104彼此断开。因此，在自由模式下，电动机70中没有由电动势引起的电流流动，电动机70也基本上不获得制动效果。因此，在采用自由模式的情况下，稳定器杆被置于稳定器杆基本上不表现出刚度的状态，车辆被置于与车辆未装稳定器的状态类似的状态。
3.致动器的正效率和负效率
由于如上所述的稳定器系统结构，这种稳定器装置14能够产生侧倾抑制力矩，该力矩抵抗车辆转向等情况下作用在车体上的侧倾力矩。此外，通过致动器30的工作而改变稳定器杆20的刚度，使得可以对车体的侧倾量进行控制。在侧倾力矩作用在车体上时，致动器30由于侧倾力矩而受到迫使致动器30工作的力，即外部输入力。因此，为了允许稳定器装置14产生所需的侧倾抑制力矩，就需要即使在外部输入力作用于致动器30上的情况下也不改变致动器30的旋转位置。即，需要电动机70施加的旋转扭矩大到足以抑制致动器30被外部输入力所旋转。此外，为了主动抑制车体的侧倾量，就需要电动机70产生的旋转扭矩在抑制致动器30旋转的同时使致动器30能够克服外部输入力而旋转。
这里，为了抑制由外部输入力使致动器30的旋转，电动机70所需的输出力(例如旋转扭矩)与外部输入力之比定义为负效率ηN。外部输入力与为了使致动器30克服外部输入力旋转所需的电动机70输出力之比定义为正效率ηP。这种致动器30的正效率ηP与负效率ηN由下面的式子表示并示于图8中：
正效率ηP＝Is/Tq
负效率ηN＝Tq/Is
在图8中，用旋转扭矩Tq(可以认为与供给电动机70的电流量i成比例)作为电动机70的输出力，而用由稳定器装置14产生的侧倾抑制力矩Is作为外部输入力。侧倾抑制力矩Is可以解释为车辆承受的一部分侧倾力矩，该部分考虑到作用力与反作用力之间的关系而由稳定器装置14负担。旋转扭矩Tq和侧倾抑制力矩Is以相同单位表示。图8中表示正效率ηP的直线(下文中可以称为“正效率特性线”)的斜率表示正效率ηP的值，而图8中表示负效率ηN的直线(下文中可以称为“负效率特性线”)的斜率表示负效率ηN的值。
由图8可见，即使在产生的侧倾抑制力矩Is大小相同的情况下，正效率特性下电动机70所需旋转扭矩TqP的值也与负效率特性下电动机70所需的旋转扭矩TqN的值不同(即TqP＞TqN)。此外，即使在电动机70产生的旋转扭矩Tq大小相同的情况下，正效率特性下能够产生的侧倾抑制力矩ISP也与负效率特性下能够产生的侧倾抑制力矩ISN不同(即ISN＞ISP)。具体而言，把与电动机70的旋转扭矩Tq对应而向电动机70供给的电流定义为iq，与相当于负效率ηN的侧倾抑制力矩ISN平衡的侧倾力矩不会使致动器30旋转；而另一方面，在向电动机70供给电流量iq的情况下，只有在克服了比与相当于负效率ηP的侧倾抑制力矩ISP平衡的力矩更小的侧倾力矩时致动器30才旋转。因此，在对稳定器装置14的控制中，特别是在下面将要说明的主动控制中，要供给电动机70的电力量是通过考虑正效率特性和负效率特性而确定的。
4.稳定器装置的各种控制形式
在这种稳定器系统10中，在上述供电控制模式下，即在电动机的扭矩产生方向和向电动机70供给的电流量可控的模式下，产生侧倾抑制力矩并改变稳定器刚度，从而可以根据例如车体承受的侧倾力矩来主动地控制车体的侧倾抑制效果。(下文中这种控制可以称为“主动控制”。)假定存在不需要执行主动控制、不希望执行主动控制等情况。在这种稳定器系统10中，这些情况根据特殊状况来区分或识别。在这些特殊状况下，这种稳定器系统10设置成执行与主动控制不同的专门控制。(下文中这种控制可以称为“特殊状况下的控制”。)下面，将详细说明主动控制和特殊状况下的控制。
(A)主动控制
在主动控制中，根据表示车体承受的扭转力矩的侧倾力矩指标量来确定致动器30的目标旋转位置，并控制致动器30的旋转位置使之与所确定的目标旋转位置一致。即，根据侧倾力矩指标量来确定电动机70的力矩产生方向和要向电动机70供应的电流量。电动机70根据所确定的力矩产生方向和电流供应量而工作，从而对致动器输出力的方向和大小进行控制以产生与侧倾力矩对应的侧倾抑制力矩，以执行稳定器装置14的主动控制。这里，致动器30的旋转位置表示下述情况：把无侧倾力矩作用在车体上的状态视为正常状态。在把处于正常状态的致动器30的旋转位置视为中性位置的情况下，致动器30的旋转位置表示了离开中性位置的旋转量。即，致动器30的旋转位置表示了致动器的工作位置离开中性位置的位移量。由于致动器30的旋转位置与电动机旋转角度(电动机70的旋转角度)之间存在对应关系，所以主动控制中实际使用电动机旋转角度来代替致动器30的旋转位置。
下面将详细说明主动控制。在本实施例中，在试图获得适当的稳定器刚度时，根据作为上述侧倾力矩指标量的横向加速度来确定致动器30的目标旋转位置，即目标电动机旋转角度θ*。具体而言，根据下列公式，基于估计横向加速度Gyc和实际测得的实际横向加速度Gyr，来确定控制中所用的控制用横向加速度Gy*，其中估计横向加速度Gyc是根据方向盘的操作角度以及车辆行驶速度来估计的：
Gy*＝K1·Gyc+K2·Gyr
其中K1和K2为增益。根据这样确定的控制用横向加速度Gy*来确定目标电动机旋转角度θ*。将实际电动机旋转角度θ反馈，从而根据基于电动机旋转角度的反馈控制方法来确定要向电动机70供应的目标供应电流i*。详细地说，最初，获得电动机旋转角度偏差Δθ，它是实际电动机旋转角度θ相对于所确定的目标电动机旋转角度θ*的偏差。然后，根据下列公式用电动机旋转角度偏差Δθ作为参数来确定要向发动机70供应的目标供应电流i*：
i*＝Ka·Δθ+Kb·Int(Δθ)
上述公式符合PI控制规则。在该公式中，第一项和第二项分别表示比例项和积分项，Ka和Kb分别表示比例增益和积分增益。此外，该公式中的“Int(Δθ)”对应于电动机旋转角度偏差Δθ的积分值，并与目标电动机旋转角度θ*密切相关(可以认为与实际电动机旋转角度θ*密切相关)。因此，上述公式可以认为相当于下列公式：
i*＝Ka·Δθ+Kb·θ*
由于目标供应电流i*取决于其符号(+、-)而有不同的供电方向，例如，可以认为目标供应电流i*也表示了电动机70的扭矩产生方向。因此，确定目标供应电流i*使得确定了扭矩产生方向，扭矩产生方向是对电动机70的命令值。根据所确定的目标供应电流i*，来确定占空比作为对电动机70的命令值。根据扭矩产生方向和占空比来使电动机70工作，从而执行主动控制。尽管在这种示例性实施例中，在位置控制(旋转角度控制)下执行主动控制，其中致动器30的旋转位置直接受到控制，但是也可以在输出力控制(扭矩控制)下执行主动控制，该控制中，致动器输出力的方向和大小直接受到控制。
在复合PI控制规则的上述公式中，作为第一项的比例项表示为比例项电流分量“ih”，作为第二项的积分项表示为积分项电流分量“is”。这些分量ih和is分别由下面的公式表示：
ih＝Ka·Δθ
is＝Kb·θ*
根据这些公式，由于电动机70处于恒定电压控制之下，所以积分项电流分量is可以认为是依赖于位移量的供电分量，它取决于致动器30离开其中性位置的位移量。此外，如上所述，积分项电流分量is可以认为要供给电动机70的电能分量(即工作位置维持电能)，其供给使得电动机70能够施加稳定电动机力或基本电动机力，这种电动机力是维持致动器30的旋转位置所需的。在这个方面，因为积分项电流分量is是对外力使电动机30的旋转进行抑制所需的电动机70输出力，所以积分项电流分量is的大小与致动器30的负效率相符。同时，由于电动机旋转角度偏差Δθ作为比例项电流分量ih的参数，是致动器30的旋转位置相对于目标旋转位置的偏差，即工作位置偏差，所以比例项电流分量ih可以看作依赖于偏差的供电分量。此外，如上所述，比例项电流分量ih是用于根据致动器的目标旋转位置与当前旋转位置之间的关系，对上述稳定电动机力或基本电动机力进行校正以使之增大或减小的电能。因此，比例项电流分量ih可以认为校正电能。目标供应电流i*可以认为是依赖于位移量的供电分量与依赖于偏差的供电分量之和，即供电分量总和。
在本实施例中，尽管根据PI控制规则来确定目标供应电流i*，但也可以根据PDI控制规则来确定目标供应电流i*。在此情况下，下列公式是符合PDI控制规则的公式。在下列公式中，给符合PI公知规则的公式增加了微分项(D项)，即使用电动机旋转角度偏差Δθ的微分作为参数的项。
i*＝Ka·Δθ+Kb·Int(Δθ)+Kc·Δθ′
其中，Kc是微分增益。在确定目标供电电流i*时，隔间PDI控制规则，比例项(P项)与微分项(D项)之和对应于依赖于偏差的供电分量，而积分项(I项)对应于依赖于位移量的供电分量。
图9示出了主动控制中，车辆在行驶速度保持恒定的一次转向运动中，所需侧倾抑制力矩Is、目标电动机旋转角度θ*、实际电动机旋转角度θ、比例项电流分量ih、积分项电流分量is和目标供应电流i*之间的关系。在该曲线图中，横坐标轴表示时间流逝。在车辆的一次转向运动中，侧倾抑制力矩根据作用在车体上的侧倾力矩而以下述方式改变。在转向的初始阶段[a]，侧倾抑制力矩Is随着方向盘的操作角度增大而增大。在随后的转向中间阶段[b]，方向盘的操作角度保持恒定(即稳定转向)，侧倾抑制力矩也恒定。随后，在转向的最终阶段[c]，侧倾抑制力矩Is随着方向盘的操作角度减小而减小。如图9所示，目标电动机旋转角度θ*相应地改变，实际电动机旋转角度θ也相应地改变，同时在目标电动机旋转角度θ*方面受到一些延迟影响。
向电动机70供应的目标供应电力i*是如上所述根据目标电动机旋转角度θ*和实际电动机旋转角度θ而确定的。因此，目标供应电流i*随着侧倾抑制力矩Is、目标电动机旋转角度θ*和实际电动机旋转角度θ的改变而改变。具体而言，目标供应电流i*是比例项电流分量ih与积分项电流分量is之和，并随着这些分量ih、is的改变而改变。下面将对这两个分量ih、is分别进行说明。由于积分项电流分量is用作工作位置维持电能，所以积分项电流分量is根据目标电动机旋转角度θ*而如图9所示改变。即，积分项电流分量is在转向的初始阶段[a]增大，在转向的中间阶段[b]保持恒定，并在转向的最终阶段[c]减小。相反，比例项电流ih用作校正电能。因此，比例项电流ih在转向的初始阶段[a]成为与积分项电流分量is具有相同方向的值，即与根据积分项的电流分量is具有相同扭矩产生方向的值。在转向的中间阶段[b]，比例项电流ih大体上为零。此外，在转向的最终阶段[c]，比例项电流分量ih成为这样的值：其符号(+、-)与积分项电流分量is相反，即其扭矩产生方向与积分项电流分量is的扭矩产生方向相反的值。使积分项电流分量is等于与致动器30的负效率相符的值。由于致动器30的旋转位置需要克服转向初始阶段[a]的外部输入力而改变，所以设定比例增益Ka使目标供应电流i*能够等于与致动器30在初始阶段[a]的正效率相符的值。
(B)特殊状况下的控制
在本实施例中，通过包括两种具有彼此不同控制形式的控制，来构成特殊状况下的控制。这两种控制之一是供电分量方向不同状况下的控制。基于比例项电流分量ih的扭矩产生方向与基于积分项电流分量is的扭矩产生方向彼此不同的情况被识别为这种特殊状况。根据这种识别来执行供电分量方向不同状况下的控制。上述两种控制中另一种是无需主动控制状况下的控制。车辆直线行驶的情况被认为是无需主动控制情况，该情况被识别为这种特殊状况。根据这种识别来执行无需主动控制状况下的控制。如下面将要说明的，响应于这种稳定器系统10的控制模式，来选择性地执行这两种控制之一，所述控制模式是根据车辆操作员对控制模式选择开关128的操纵而选择的。下面将依次说明这两种特殊状况下的控制。
(i)供电分量方向不同状况下的控制
如上所述，供电分量方向不同状况下的控制是在下述情况下执行的：基于比例项电流分量ih的扭矩产生方向与基于积分项电流分量is的扭矩产生方向彼此不同。如上所述，由于这样的情况发生在转向的最终阶段[c]，所以下面将以示例方式针对最终阶段[c]进行说明。在转向的最终阶段[c]，基于比例项电流分量ih(作为依赖于偏差的供电分量)的扭矩产生方向(下文中可以称为“依赖于偏差的方向”)与使致动器的旋转位置能够更接近中性位置的方向(下文中可以称为“中性方向”)一致。相反，基于积分项电流分量is(作为依赖于位移量的供电分量)的扭矩产生方向(下文中可以称为“依赖于位移量的方向”)与使致动器的旋转位置能够从中性位置分开或远离的方向(下文中可以称为“逆中性方向”)一致。图9所示的车辆上述一种转向运动没有受到由于路面不规则或颠簸引起的扰动外部输入力影响。在此情况下，即使在依赖于偏差的方向与依赖于位移量的方向彼此不同的情况下，也在良好的状态下向电动机70供应目标供应电流i*(作为比例项电流分量ih与积分项电流分量is之和)，致动器30得到精密控制。但是在车辆的实际行驶中，车辆不可避免地受到例如由于路面不规则或颠簸引起的扰动外部输入力影响。在产生了外部输入力的这种情况下，侧倾抑制力矩Is、目标电动机旋转角度θ*、实际电动机旋转角度θ、比例项电流分量ih、积分项电流分量is与目标供应电流i*之间的关系如图10所示，其中，横轴表示比图9的横轴拉长了的时间轴。即，即使在需要图9所示侧倾抑制力矩Is的情况下，实际电动机旋转角度θ也会由于间断性的外部输入力而发生不规则改变，因此电动机旋转角度偏差Δθ也发生不规则改变。根据电动机旋转角度偏差Δθ的不规则改变，比例项电流分量ih的大小也改变。由此，基于目标供应电流i*的扭矩产生方向(即扭矩产生方向，作为对电动机70进行控制所用的命令)在中性方向与逆中性方向之间多次交替改变。这表明目标供应电流i*如图10所示在正(+)与负(-)之间改变。在目标供应电流i*为正的情况下，扭矩产生方向为逆中性方向；而在目标供应电流i*为负的情况下，该方向为中性方向。扭矩产生方向在逆中性方向与中性方向之间的这种反复交替改变可能造成不期望的现象，例如致动器30过载、产生异常噪音和振动、致动器30的耗电特性变差。执行这种供电分量方向不同状况下的控制以防止和抑制这种现象。
具体而言，在供电分量方向不同情况下，执行这种供电分量方向不同状况下的控制，从而在目标供应电流i*成为比规定阈值β更接近积分项电流分量的值的情况下，即在目标供应电流i*成为逆中性方向那侧(图10中的正侧)上的值的情况下，限制所要供应的电流量。对要供应的电流或电能的量进行限制是通过将目标供应电流i*确定到固定值(即供应电流量限制值i1)来进行的。在供电分量方向不同状况下的控制中，根据阈值β和供应电流量限制值i1来使稳定器装置14的特性不同。图11(a)-(e)示出了各种情况，这些情况中使中阈值β和供应电流量限制值i1不同。下面将对这些不同情况进行说明。
在图11(a)所示情况下，阈值被设定为零，供应电流量限制值i1也设定为零。对于图11(a)所示情况，在供电分量方向不同情况下，向电动机70供应的电流总是零或更小，电动机70的扭矩产生方向与逆中性方向不一致。因此，在中性方向与逆中性方向之间执行主动控制时，扭矩产生方向不发生交替改变。此外，由于向电动机70供应的电流为零的时间长度较长，所以稳定器系统的节电效果很好。在图11(b)所示情况下，使阈值β等于值β1(＜0)并使供应电流量限制值i1为零，其中值β1是零的两侧中基于比例项电流分量ih的扭矩产生方向那侧。在图11(b)所示的情况下，可以使扭矩产生方向与中性方向一致的时间长度较短，从而抑制致动器30由于惯性等造成的超调，并确保节电。在图11(c)所示的情况下，使阈值β等于值β1(＜0)并使供应电流量限制值i1也等于与阈值β相同的β1，其中值β1处于基于比例项电流分量ih的扭矩产生方向那侧。在图11(c)所示的情况下，可以以更高的可靠性防止扭矩产生方向在中性方向与逆中性方向之间发生上述交替改变。在图11(d)所示的情况下，使阈值β等于值β1(＞0)并使得供应电流量限制值i1为零，其中值β1处于零的两侧中基于积分项电流分量is的扭矩产生方向那侧。在图11(d)所示的情况下，扭矩产生方向与逆中性方向一致的情况略微存在，从而可以有效地抑制上述超调并确保节电。在图11(e)所示的情况下，使阈值等于值β1(＞0)并使供应电流量限制值i1也等于与阈值β相同的值β1，其中值β1处于基于积分项电流分量is的扭矩产生方向那侧。在图11(e)所示的情况下，与图11(d)所示情况相比，扭矩产生方向与逆中性方向抑制的状态略长，从而可以更有效地抑制超调。阈值β和供应电流量限制值i1在车辆出货时预先储存在ECU 110中，作为与车辆设计思想相符的对应值。
在供电分量方向不同状况下的控制过程中要向电动机70供应的电流量不受限制的状态下，像主动控制中一样根据目标供应电流i*来控制电动机70。相反，在要向电动机70供应的电流量受到限制的状态下，根据供应电流量限制值i1是否为零，电动机70的工作也不同。具体而言，在供应电流量限制值i1不等于零的情况下，以固定方式确定基于供应电流量限制值i1的扭矩产生方向和占空比，并根据所确定的扭矩产生方向和占空比执行电动机70的工作。相反，在供应电流量限制值i1等于零的情况下，选择待机模式或制动模式之一作为电动机70的工作模式。在这种示例性实施例中，在车辆速度不小于规定阈值速度的情况下选择制动模式，而在车辆速度小于规定阈值速度的情况下选择待机模式。在选择了制动模式的情况下，如上所述确保了高速行驶过程中的车辆稳定性。在选择了待机模式的情况下，通电相的改变方式被确定为使通电相的改变方式与电动机70的旋转方向(电动机70实际旋转所沿的方向，可能与扭矩产生方向不同)能够彼此一致，换句话说，使电动机70的旋转方向与作为命令值的扭矩产生方向能够彼此一致。根据所确定的方式来改变通电方式，从而使电动机处于这样的状态：即使外部输入力也不产生电动势、并且对于外部输入力没有获得制动效果。因此，改善了低速行驶过程中的乘坐舒适性。
ii)无需主动控制状况下的控制
如上所述，在认为车辆正在直线行驶的状态下，执行无需主动控制状况下的控制。在本实施例中，侧倾力矩指标量(表示车体所承受的侧倾力矩)不大于规定阈值的状态被识别为无需主动控制情况。参考图12进行详细说明，将控制用横向加速度Gy*用作侧倾力矩指标量，控制用横向加速度Gy*的绝对值不大于规定阈值横向加速度值α(作为规定阈值量)的情况被识别为无需主动控制情况。控制用横向加速度Gy*的绝对值不大于规定阈值横向加速度α的这种情况对应于主动控制中的控制死区。如上所述，在主动控制中，根据主动控制中的控制用横向加速度Gy*来确定目标供应电流i*和占空比。因此，目标供应电流i*或占空比不大于设定值的情况可以被识别为无需主动控制情况。
在本实施例中，无需主动控制状况下的控制包括三种控制，这些控制中的控制形式彼此不同：依赖于期望特性的控制；依赖于中性位置的控制；以及不良路面行驶情况下的控制。响应于根据由车辆操作员对控制模式选择开关128进行的操纵所选的控制模式，执行依赖于期望特性的控制以及依赖于中性位置的控制中的一者。在满足规定的不良路面条件的情况下，优先于依赖于期望特性的控制和依赖于中性位置的控制而执行不良路面行驶情况下的控制。下面将参考图13中的表格对这三种控制进行详细说明，图13的表格表示了这三种不同控制中，外部输入力使电动机70旋转的方向与致动器30的阻力之间的关系，所述阻力与外部输入力使致动器30的旋转相抗。
ii-a)依赖于期望特性的控制
执行这种依赖于期望特性的控制以建立车辆操作员期望的下述两种车辆特性中任一种：强调车辆乘坐舒适性的特性(下文中可以称为“强调乘坐舒适性的特性”)；以及强调车辆稳定性的特性(下文中可以称为“强调稳定性的特性”)。这两种特性是通过车辆操作员对车辆特性选择开关130的操纵来选择的。在选择了强调乘坐舒适性的特性的情况下，在整个无需主动控制情况中，电动机70的工作模式被置于待机模式，通电相的改变方式与电动机70的旋转方向彼此一致。换句话说，对电动机70进行控制，使得要命令的扭矩产生方向与外部输入力造成的旋转方向彼此一致，从而即使在对致动器30有外部输入力的情况下也不在电动机70中产生电动势，即，不获得制动效果，因此致动器30基本上不对外部输入力使其旋转施加任何相抗的阻力，如图13所示。由此，改善了车辆的乘坐舒适性。同时，在选择了强调稳定性的特性的情况下，在整个无需主动控制情况中，电动机70的工作模式被置于待机模式，通电相的改变方式与电动机70的旋转方向彼此不一致。换句话说，对电动机70进行控制，使得要命令的扭矩产生方向与外部输入力造成的旋转方向彼此相反，从而通过向致动器30的外部输入力由电动机70产生电动势，即，获得了制动效果，因此致动器30对外部输入力使其旋转施加阻力。由此，改善了车辆的稳定性。
ii-b)依赖于中性位置的控制
在依赖于中性位置的控制中，根据电动机70的旋转方向是中性方向还是逆中性方向来确定电动机70的扭矩产生方向。具体而言，在无需主动控制情况的过程中，电动机70的工作模式被置于待机模式。另外，在电动机70的旋转方向为中性方向的情况下，使要命令的扭矩产生方向等于相同方向，即中性方向。在电动机70的旋转方向为逆中性方向的情况下，使扭矩产生方向等于相反方向，即中性方向。即，在电动机70的旋转方向为中性方向的情况下，待机模式中的通电相改变方案与电动机70的旋转方向彼此相符，以抑制产生电动势而减小致动器30的阻力(所述阻力与致动器30向中性方向的旋转相抗)，从而便于致动器30返回中性位置。相反，在电动机70的旋转方向为逆中性方向的情况下，通电相的改变方式与电动机70的旋转方向彼此不相符，以能够产生电动势来增大致动器30的阻力(所述阻力与致动器30向逆中性方向的旋转相抗)，从而在侧倾力矩作用于车体上时使车体稳定。
ii-c)不良路面行驶情况下的控制
在不良路面行驶情况下的控制中，只要满足规定的不良路面条件，则即使在选择了上述依赖于期望特性的控制或上述依赖于中性位置的控制的情况下，也将电动机70的工作模式置于自由模式。因此，即使向致动器30的外部输入力处于任何方向，即，外部输入力使电动机70旋转的方向沿任何方向，致动器30也被置于下述状态：致动器基本上不施加阻力，所述阻力与外部输入力使其旋转相抗。因此，在使右侧车轮和左侧车轮沿相反方向垂直运动的外部力进行作用的情况(例如在右侧车轮或左侧车轮行驶到突起物上的情况)下，在车辆的右侧和左侧维持了独立性，从而能够改善车辆在不良路面(例如颠簸路面、有鼓包的路面等)上行驶过程中的乘坐舒适性。
5.稳定器控制程序
执行这种稳定器系统10的控制，使得在点火开关置于开启状态的情况下，由ECU 110以较短的时间间隔(例如从几毫秒至几十毫秒范围内的时间间隔)来重复执行图14的流程图所示稳定器控制程序。下面将参考图14的流程图来详细说明稳定器控制的流程。
在作为主程序的稳定器控制程序中，起初执行步骤S1(在适当之处将略去“步骤”一词)以执行图15的流程图所示目标供应电流确定子程序。在该子程序中，最初在步骤S11，根据由车辆速度传感器122检测到的值来获得车辆速度v。在随后的S12，根据由转向角度传感器120检测到的值来获得方向盘的操作角度δ。接着在S13，根据车辆速度v和操作角度δ估计出估计横向加速度Gyc。ECU110储存有对照图数据，所述数据与估计横向加速度Gyc有关并用车辆速度v和操作角度δ作为参数。参考对照图数据(对照数据)来获得估计横向加速度Gyc。随后，在S14，根据由横向加速度传感器124检测到的值，获得实际横向加速度Gyr，它是车体中实际产生的横向加速度。
接着，在步骤S15，根据估计横向加速度Gyc和实际横向加速度Gyr确定控制用横向加速度Gy*。S15之后的S16中，根据由电动机旋转角度传感器100检测到的值来获得实际电动机旋转角度θ。然后，在S17，根据所确定的控制用横向加速度Gy*确定目标电动机旋转角度θ*。ECU 110储存有目标电动机旋转角度θ*的对照图数据，它用控制用横向加速度Gy*作为参数。参考对照图数据来确定目标电动机旋转角度θ*。注意，电动机70的旋转角度对应于致动器30的旋转位置。在本控制程序中，致动器30的旋转位置控制实际是根据电动机70的旋转角度来执行的。随后，在S18中根据上述PI控制规则来确定比例项电流分量ih，并在S19中确定积分项电流分量is。然后，在S20，确定目标供应电流i*，它是比例项电流分量ih与积分项电流分量之和。这样，该子程序结束。
在目标供应电流确定子程序的执行完成之后，在S2执行图16的流程图所示的特殊状况识别子程序。在图16的子程序中，在S31判定是否通过控制模式选择开关128选择了执行“供电分量方向不同状况下的控制”的模式。如果在S31作出肯定判定(是)，则执行S32来判定比例项电流分量ih与积分项电流分量is的乘积是否为负。在该乘积为负的情况下，在S33中将特殊状况标志F设定为1，而在该乘积非负的情况下，在S34中将该标志F设定为0。特殊状况标志F是表示电流情况是否为特殊状况的标志。当F等于1(F＝1)时，当前情况为特殊状况。当F等于0(F＝0)时，当前情况不是特殊状况。在S31作出否定判定(否)的情况下，即在未通过模式选择开关128选择了执行供电分量方向不同状况下的控制的模式的情况下，也就是在选择了执行“无需主动控制状况下的控制”的模式的情况下，执行S35来判定控制用横向加速度Gy*的绝对值是否不大于规定的阈值横向加速度值α。如果在S35作出肯定判定(是)，则执行S33将特殊状况标志F设定为1。如果在S35作出否定判定(否)，则执行S34将特殊状况标志F设定为0。通过将特殊状况判定标志f设定为0或1来结束图16的子程序。
在执行特殊状况识别子程序之后，图14的主程序在S3判定标志F是否被设定为1。在特殊状况标志F未被设定为1的情况下，控制流程前进到S4执行上述主动控制。主动控制是通过执行主动控制子程序(未示出)来执行的。具体而言，向逆变器104发出命令，所述命令将电动70的工作模式置于上火速供电控制模式，并向逆变器104发送基于目标供应电流i*的扭矩产生方向和占空比作为命令值，从而根据扭矩产生方向确定通电相的改变方式，并向电动机70供应基于该占空比的电流。
在S3判定为特殊状况标志f被设定为1的情况下，执行S5来判定是否通过控制模式选择开关128选择了执行供电分量方向不同状况下的控制的模式。如果在S5作出肯定判定(是)，则控制流程前进到S6执行图17的流程图所示供电分量方向不同状况下的控制子程序。另一方面，如果在S5作出否定判定(否)，则控制流程前进到S7执行图18的流程图所示的无需主动控制状况下的控制子程序。
在图17的流程图中的子程序中，最初在S41，读出并获得供应电流量限制值i1和规定阈值β。然后，在S42判定积分项电流分量is是否大于0。在积分项电流分量is大于0的情况下，执行S43来判定目标供应电流i*是否大于储存在ECU 110中的规定阈值β。在S42中判定为积分项电流分量is不大于0的情况下，执行S44来判定目标供应电流i*是否小于规定阈值-β。在S43中判定为目标供应电流i*不大于阈值β或在S44中判定为目标供应电流i*不小于阈值-β的情况下，控制流程前进到S45，在此向逆变器104发送命令，该命令将电动机70的工作模式置于上述供电控制模式，并向逆变器104发送基于该目标供应电流i*的扭矩产生方向和占空比作为命令值，从而执行与上述主动控制中类似的处理。
另一方面，在S43中判定为目标供应电流i*大于阈值β或在S44中判定为目标供应电流i*小于阈值-β的情况下，执行S46来判定供应电流量限制值i1是否为0。在供应电流量限制值i1不为0的情况下，控制流程前进到S47，在此向逆变器104发送命令，该命令将电动机70的工作模式置于供电控制模式，并向逆变器104发送基于供应电流量限制值i1的扭矩产生方向和占空比作为命令值，从而执行与上述主动控制中类似的处理。
在S46中判定为供应电流量限制值i1为零时，执行S48以判定车辆速度是否小于规定阈值速度γ。在车辆速度v不小于阈值速度γ的情况下，控制流程前进到S49，在该处将电动机70的工作模式确定为制动模式，并向逆变器104发送命令，该命令将工作模式置于制动模式。另一方面，在车辆速度v小于阈值速度γ的情况下，控制流程前进到s50，以判定外部输入力使电动机70的旋转方向。随后，在S51或S52中，把作为命令值的电动机70扭矩产生方向确定为与所判定的旋转方向相同。然后，在S53，向逆变器104发送命令，该命令将电动机70的工作模式置于待机模式，并向逆变器104发送为零的供电量(即为零的占空比)作为命令值。根据该处理，在不向电动机70供电的状态下执行电动机70的通电相改变。通过执行S45、S47、S49和S53中任一者，图17的子程序结束。
在执行图18的流程图所示无需主动控制状况下的控制子程序的情况下，首先在S61，根据由设在各个车轮上的相应垂直加速度传感器126检测到的值来获得垂直加速度Gt。随后，在S62根据所获得的垂直加速度Gt来判定车辆是否在不良路面上行驶(不良路面判定)。在不良路面判定中，根据当前执行程序所获得的垂直加速度Gt以及此前执行程序所获得的垂直加速度Gt，将下述状态定义为不良路面情况：所述状态是当前以及此前的垂直加速度Gt的改变方式与预设方式对应的状态。在满足不良路面情况时，识别为车辆正在不良路面上行驶。可以采用本领域公知的算法作为不良路面判定的算法，并将略去其详细说明。在判定为车辆正在不良路面上行驶时，执行S63将电动机70的工作模式置于上述自由模式，并向逆变器104发送命令，该命令将电动机70的工作模式置于自由模式。
在S62中判定为车辆并非在不良路面上行驶时的情况下，执行S64来判定是否通过控制模式选择开关128选择了执行依赖于期望特性的控制的模式。如果在S64作出肯定判定(是)，则执行S65以及随后的步骤，以执行依赖于期望特性的控制。在这种控制中，最初在S65，判定是否通过车辆特性选择开关130选择了强调乘坐舒适性的特性。在选择了强调乘坐舒适性的特性的情况下，执行S66来识别由外部输入力使电动机70旋转的方向。随后，在S68和S69中，把作为命令值的扭矩产生方向确定为与所识别的旋转方向相同。相反，在S65中未选择强调乘坐舒适性的特性的情况下，即，在选择了强调稳定性的特性的情况下，执行S67来识别外部输入力使电动机70旋转的方向。随后，在S68和S69，把作为命令值的扭矩产生方向确定为与所识别的旋转方向相反的方向。然后，在S70，向逆变器104发送命令以及所确定的扭矩产生方向，该命令将电动机70的工作模式置于上述待机模式。根据上述内容，在不向电动机70供电的同时，适当地改变电动机70的通电相。
在S64中未选择执行依赖于期望特性的控制的模式时，即，在选择了执行依赖于中性位置的控制的模式时，执行S71以及随后的步骤，以执行依赖于中性位置的控制。在该控制中，最初执行S71，对实际电动机旋转角度θ与此前的实际电动机旋转角度θp之间的差是否为正进行判定，其中此前的实际电动机旋转角度θp是在当前执行程序之前执行该程序时获得的。在该差为正的情况下，即，在电动机70的旋转使得致动器30的旋转位置朝向逆中性方向时，执行S67以识别外部输入力使电动机70旋转的方向。随后，在S68和S69，把作为命令值的扭矩产生方向确定为与所识别的旋转方向相反的方向。在S71判定为实际电动机旋转角度θ与此前的实际电动机旋转角度θp之间的上述差非正的情况下，即，在电动机的旋转使得致动器30的旋转位置朝向中性方向时，执行S66以识别外部输入力使电动机70旋转的方向。随后，在S68和S69，把作为命令值的扭矩产生方向确定为与电动机70的旋转方向相同的方向。与选择了执行依赖于期望特性的控制的模式中的情况一样，执行S70向逆变器104发送命令和所确定的扭矩产生方向，该命令将电动机70的工作模式置于上述待机模式。因此，在不向电动机70供电的同时，适当地改变电动机70的通电相。通过执行S63或S70，图18的流程图所示子程序结束。
6.控制装置的功能性结构
从过程执行的观点来看，作为对这种稳定器系统进行控制、并通过执行上述稳定器控制程序来工作的ECU 110可以认为具有图19所示功能性结构。根据这种功能性结构，ECU 110包括目标工作位置确定部分140以及电动机力方向-电能量确定部分150，目标工作位置确定部分140作为执行S11-S17中过程的功能性部分，而电动机力方向-电能量确定部分150作为执行S18-S20、S42-S44、S46、S48、S50-S52、S65-S69、S71等中过程的功能性部分，该部分是确定电动机70的扭矩产生方向以及目标供应电流i*的功能性部分，所述目标供应电流i*表示要向电动机70供应的电流量。ECU 110还包括特殊状况识别部分160以及致动器工作控制部分170，特殊状况识别部分160作为执行S2(即S31-S35等)中过程的功能性部分，致动器工作控制部分170作为执行S4、S7、S45、S47、S49、S53、S63、S70等中过程的功能性部分，致动器工作控制部分170是这样的功能性部分：它确定电动机70工作模式、还根据从电动机力方向-电能量确定部分150传送的向电动机70供应的电流量来确定通电相的改变方式以及占空比。具体而言，电动机力方向-电能量确定部分150包括：目标供应电流确定部分152，作为执行S18-S20等中过程的功能性部分；电能量限制部分154，作为在供电分量方向不同状况下的控制中执行S42-S44、S46、S48、S50-S52等中过程的功能性部分；依赖于期望特性确定部分156，作为在依赖于期望特性的控制中执行S65-S69等中过程的功能性部分；以及依赖于中性位置确定部分158，作为在依赖于中性位置的控制中执行S66-S69、S71等中过程的功能性部分。此外，致动器工作控制部分170还具有在上述四种模式中选择性地确定电动机70工作模式的功能，从而使致动器工作控制部分70装有工作模式确定控制部分172。
供电分量方向不同状况下的控制、以及无需主动控制状况下的控制中依赖于中性位置的控制和依赖于期望特性的控制，它们旨在使致动器的工作容易性根据上述工作方向而不同。在这个方面，可以认为这种稳定器系统10装有使工作容易性产生差异的装置。

Claims (16)

1.一种用于车辆的稳定器系统，包括：
稳定器杆，在其各个相反端连接到左右车轮；
致动器，具有电动机，并由于所述电动机所产生的电动机力而使所述稳定器杆相对于所述车辆的车体的侧倾的刚度根据所述致动器的工作位置而改变；
控制设备，包括：电动机力方向-电能量确定部分，其确定电动机力产生方向和向所述电动机的供电量，所述电动机力产生方向是应由所述电动机产生的所述电动机力的产生方向，所述供电量对应于所述电动机力的大小；以及致动器工作控制部分，其根据所述电动机力产生方向和所述供电量来控制所述致动器的工作；和
用于使工作容易性产生差异的装置，其根据在第一特殊状况下或第二特殊状况下所述致动器的工作方向来使所述致动器的工作的容易性产生差异，所述第一特殊状况是以下情况，其中，基于所述依赖于位移量的供电分量 的所述电动机力的产生方向与基于所述依赖于偏差的供电分量 的所述电动机力的产生方向彼此不同，而所述第二特殊状况是以下情况，其中，预期所述供电量为0，
其中，根据所述致动器的所述工作位置相对于中性位置的位移量来确定所述依赖于位移量的供电分量，并且所述依赖于偏差的供电分量基于工作位置偏差，所述工作位置偏差是所述工作位置相对于目标工作位置的偏差，其中，根据表示作用在所述车辆的车体上的侧倾力矩的侧倾力矩指标量来确定所述目标工作位置。
2.根据权利要求1所述的稳定器系统，
其中，所述控制设备还包括目标工作位置确定部分，其确定所述致动器的所述目标工作位置，
其中，所述电动机力方向-电能量确定部分根据供电分量总和来确定所述电动机力产生方向和所述供电量，所述供电分量总和是下述二者之和：(a)所述依赖于位移量的供电分量；(b)所述依赖于偏差的供电分 量，
其中，所述致动器工作控制部分根据所述目标工作位置来控制所述致动器的工作，并且
其中，所述用于使工作容易性产生差异的装置被构造成使得所述电动机力方向-电能量确定部分包括电能量限制部分，在所述第一特殊状况下，当所述供电分量总和变为比规定阈值更接近所述依赖于位移量的供电分量的值时，所述电能量限制部分对所述供电量进行限制。
3.根据权利要求2所述的稳定器系统，其中，所述依赖于位移量的供电分量对应于工作位置维持电能，所述工作位置维持电能是使所述电动机能够施加维持所述致动器的工作位置所需电动机力的电能，所述依赖于偏差的供电分量对应于校正电能，所述校正电能对所述工作位置维持电能进行校正以改变所述致动器的工作位置。
4.根据权利要求2所述的稳定器系统，其中，所述依赖于位移量的供电分量对应于以下电能：所述电能使所述电动机能够施加基于所述致动器的负效率而确定的电动机力，其中，所述负效率是对由外部输入力使制动工作进行抑制所需的电动机力与外部输入力之比。
5.根据权利要求2所述的稳定器系统，
其中，所述电动机力-电能量确定部分根据PI控制规则和PDI控制规则之一来确定所述电动机力产生方向和所述供电量，所述PI控制规则和所述PDI控制规则基于所述工作位置偏差，并且
其中，所述依赖于位移量的供电分量由积分项表示，而在根据所述PI控制规则来确定所述电动机力产生方向和所述供电量的情况下，所述依赖于偏差的供电分量由比例项表示，在根据所述PDI控制规则来确定所述电动机力产生方向和所述供电量的情况下，所述依赖于偏差的供电分量由所述比例项与微分项之和表示。
6.根据权利要求2所述的稳定器系统，其中，所述规定阈值被设定为0。
7.根据权利要求2所述的稳定器系统，其中，所述电能量限制部分将所述供电量确定为规定的固定值。 
8.根据权利要求2所述的稳定器系统，其中，所述电能量限制部分将所述供电量确定为0。
9.根据权利要求2所述的稳定器系统，
其中，所述电动机能够在从下列项中选择的至少一种工作模式下工作：执行变相的无供电模式，其中，在不向所述电动机供电的同时，执行通电相的改变以使所述电动机力产生方向能够与基于所述依赖于偏差的供电分量的所述电动机力产生方向一致；以及相互连模式，其中，所述电动机的各相彼此连接，
其中，所述致动器工作控制部分包括工作模式确定控制部分，当所述供电量受到所述供电量限制部分的限制时，所述工作模式确定控制部分将所述电动机的工作模式确定为所述至少一种工作模式并从而控制所述电动机的工作，并且
其中，所述电动机既能够在所述执行变相的无供电模式中工作，也能够在所述相互连模式中工作，所述工作模式确定控制部分将所述电动机的工作模式选择性地确定为所述执行变相的无供电模式与所述相互连模式中的一者，并从而控制所述电动机的所述工作。
10.根据权利要求1所述的稳定器系统，其中，在所述第二特殊状况下，所述电动机力方向-电能量确定部分根据所述致动器的工作方向来确定所述电动机力产生方向，并且
其中，所述用于使工作容易性产生差异的装置被构造成使得所述致动器工作控制部分包括工作模式确定控制部分，在所述第二特殊状况下，所述工作模式确定控制部分将所述电动机的工作模式确定为执行变相的无供电模式，在所述执行变相的无供电模式中，在不向所述电动机供应电能的同时，对应于所述电动机力产生方向来执行所述电动机通电相的改变，并由此控制所述电动机的工作。
11.根据权利要求10所述的稳定器系统，其中，所述电动机力方向-电能量确定部分被设置为在所述第二特殊状况下以可改变的方式将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相同或相反。
12.根据权利要求11所述的稳定器系统， 
其中，所述电动机力方向-电能量确定部分在所述第二特殊状况下将所述电动机力产生方向确定为根据所述车辆的乘坐舒适性和所述车辆的车体稳定性中哪一者受到强调而变化，并且
其中，所述电动机力方向-电能量确定部分包括依赖于期望特性的确定部分，在强调所述车辆的所述乘坐舒适性的情况下，所述依赖于期望特性的确定部分将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相同，在强调所述车辆的所述车体稳定性的情况下，所述依赖于期望特性的确定部分将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相反，所述期望特性为下述两种车辆特性中的任何一种：强调乘坐舒适性的特性；以及强调车体稳定性的特性。
13.根据权利要求11所述的稳定器系统，其中，所述电动机力方向-电能量确定部分包括依赖于中性位置的确定部分，在所述第二特殊状况下，在所述致动器工作方向与使所述致动器的所述工作位置能够更接近中性位置的方向一致的情况下，所述依赖于中性位置的确定部分将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相同；在所述致动器工作方向与使所述致动器的工作位置能够离开远离所述中性位置的方向一致的情况下，所述依赖于中性位置的确定部分将所述电动机力产生方向确定为与对应于所述致动器工作方向的方向相反。
14.根据权利要求10所述的稳定器系统，其中，所述控制设备还包括对所述第二特殊状况进行识别的特殊状况识别部分。
15.根据权利要求14所述的稳定器系统，其中，在表示作用于所述车辆的所述车体上的侧倾力矩的侧倾力矩指标量不大于规定阈值时，所述特殊状况识别部分识别出所述第二特殊状况。
16.根据权利要求14所述的稳定器系统，其中，所述电动机力方向-电能量确定部分根据表示作用在所述车辆的所述车体上的侧倾力矩的侧倾力矩指标量来确定所述电动机力产生方向和所述供电量。 
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