CN103079925B - 车体减振控制装置 - Google Patents

Abstract

在运算部(51)从油门开度APO以及刹车踏板踏力BPF运算请求制驱动扭矩Tw，且在计算部(52)从车轮速度Vw的变化计算前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr。估计部(53)估计伴随Tw的变化的车体振动(前后颠簸振动θp以及上下跳振xb)以及伴随ΔFf、ΔFr的车体振动(θp，xb)。运算部(54)求出分别用于抑制该估计出来的伴随Tw的变化的车体振动(θp，xb)以及伴随ΔFf、ΔFr的车体振动(θp，xb)的减振用制驱动扭矩校正量，计算部(56)从这些扭矩校正量以及在设置部(55)设置为优先抑制前后颠簸振动的抑制优先度，在满足该优先度的同时求出用于抑制车体振动(θp，xb)的减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*，从而将车辆的制动/驱动力校正与该dTw^*对应的量。

Description

车体减振控制装置

技术领域

本发明涉及一种车体减振控制装置，通过车轮制动/驱动力的校正控制来抑制车体的振动(前后颠簸振动以及上下跳振)，其中该车体是经由悬挂装置而悬挂了车轮的车辆的弹簧上重量。

背景技术

作为车体减振控制装置，在以往已知例如专利文献1记载的内容。

该车体减振控制技术的要点在于，从制驱动扭矩以及车轮速度来估计作为悬挂装置的弹簧上重量的车体的振动，求出用于抑制该车体振动的制动/驱动力校正量，通过将车轮的制驱动扭矩校正对应于该校正量的量而进行车体的减振。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1:特开2009-247157号公报

发明内容

然而，车体振动中的前后颠簸振动以及上下跳振是相关联的，因此无法互相独立地进行抑制。

而且，车体振动中的前后颠簸振动具有使驾驶员的视线移动变大的倾向，因此严重影响车辆的乘车舒适性以及驾驶员的疲劳。

但是，在如上述引用技术那样的以往的车体减振控制中，不考虑该情况而只求出用于抑制前后颠簸振动以及上下跳振的制动/驱动力校正量，并将车轮的制驱动扭矩校正与该校正量对应的量，

因此无法以规定的优先程度来抑制前后颠簸振动以及上下跳振，导致前后颠簸振动抑制不足，发生使驾驶员的视线移动变大而降低乘车舒适性或者加大驾驶员的疲劳的问题。

为了解决该问题，若想最合适地抑制前后颠簸振动以及上下跳振中的每一个，则需要大量模拟或者反复实验等工作，不得不采用复杂的结构，无论如何都会导致成本的上升而不符合实际。

本发明提供一种车体减振控制装置，使得在前后颠簸振动以及上下跳振之间具有能够解决上述问题的优先程度，由此不会因前后颠簸振动抑制不足，而降低乘车舒适性或者加大驾驶员的疲劳。

进而，其目的在于，能够实现不依赖于很大的工作量，且以简单的结构廉价地，改善乘车舒适性以及减少驾驶员的疲劳。

为了该目的，本发明的车体减振控制装置如下构成：

首先，说明作为本发明的前提的车体减振控制装置，

该装置为用于通过车轮制动/驱动力的校正控制来抑制包含前后颠簸振动以及上下跳振的车体振动，其中该车体是经由悬挂装置而悬挂了车轮的车辆的弹簧上重量。

本发明对于该车体减振控制装置，其特征在于，具有：

车体振动估计部，估计所述前后颠簸振动以及上下跳振；

优先程度设置部，设置所述前后颠簸振动以及上下跳振的优先程度，使得在所述前后颠簸振动以及上下跳振中，优先抑制所述前后颠簸振动；以及，

减振用制动/驱动力校正量运算部，满足该优先程度设置部所设置的优先程度的同时，基于所述前后颠簸振动以及上下跳振而求出用于抑制所述车体振动的减振用制动/驱动力校正量，以供所述车轮制动/驱动力的校正控制。

根据上述的本发明的车体减振控制装置，

抑制前后颠簸振动优先于上下跳振的同时，基于前后颠簸振动以及上下跳振而求出用于抑制所述车体振动的减振用制动/驱动力校正量，将车轮制动/驱动力校正与该校正量对应的量，而进行用于抑制前后颠簸振动以及上下跳振的车体减振控制。

通过这样比上下跳振优先抑制前后颠簸振动，不会发生前后颠簸振动的抑制不足，从而可以消除所述的问题，即因颠簸振动抑制不足而降低乘车舒适性或者加大驾驶员的疲劳。

不仅如此，由于是通过在前后颠簸振动以及上下跳振之间设置抑制优先度而解决上述的问题，

可以不依赖于很大的工作量，且以简单的结构廉价地，实现改善乘车舒适性以及减少驾驶员的疲劳。

附图说明

图1是以车载状态来表示本发明的一实施例的车体减振控制装置的概要系统图。

图2是用于表示同一实施例的车体减振控制装置的概要系统的功能方框线图。

图3是用于表示图1、2中的减振控制控制器的功能方框线图。

图4是图2中的驱动力控制部的功能方框线图。

图5是用于示例油门开度APO与驾驶员所请求的请求发动机扭矩Te_a之间的关系的特性线图。

图6是图2中的制动力控制部的功能方框线图。

图7是用于示例刹车踏板踏力BPF与驾驶员所请求的请求制动扭矩Tw_b之间的关系的特性线图。

图8是用于表示图2、3所示的减振控制控制器执行的减振控制程序的流程图。

图9是用于说明图8的车体减振控制中使用的车辆的运动模型的说明图。

图10是在图3的优先程度设置部设置的伴随请求制驱动扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb的抑制优先程度Kt_p和Kt_b，以及伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb的抑制优先程度Ks_p以及Ks_b有关的优先程度的映射图。

具体实施方式

下面，基于附图所示实施例详细说明本发明的实施方式。

<实施例的结构>

图1、2是表示本发明的一实施例的车体减振控制装置的概要系统图。

在图1中，1FL、1FR分别表示左右前轮，且1RL、1RR分别表示左右后轮。

此外左右前轮1FL、1FR为由方向盘2转向的转向轮。

此外，左右前轮1FL、1FR以及左右后轮1RL、1RR分别由未图示的悬挂装置被悬挂在车体3上，该车体3位于悬挂装置上方，构成弹簧上重量。

图1中的车辆为，搭载作为动力源的未图示的发动机，由此可经由未图示的自动变速器驱动左右前轮1FL、1FR而行车的前轮驱动车。

发动机根据驾驶员操纵的油门踏板4的踏入量，经由图2的发动机控制器21来增减输出，而且，除此之外，为了抑制车体振动(为了车体减振控制用)，还可以经由驱动力控制部5，通过发动机控制器21校正输出。

另一方面，图1中的车辆具有包含刹车踏板6的未图示的液压刹车系统，根据驾驶员操纵的该刹车踏板6的踏力，经由图2的刹车控制器22通过液压刹车系统来制动车轮1FL、1FR、1RL、1RR，可以使车辆减速以及停车，而且，除此之外，为了抑制车体振动(为了车体减振控制用)，还可以经由制动力控制部7，通过刹车控制器22校正制动力。

如图2所示，进行上述车体振动抑制用的驱动力校正时，驱动力控制部5响应来自减振控制控制器8的减振用驱动扭矩校正量命令dTw^*，算出能够实现它的减振用目标发动机扭矩tTe。

然后，发动机控制器21通过进行使得发动机扭矩与该减振用目标发动机扭矩tTe一致的发动机输出控制，进行上述的减振用驱动力校正。

如图2所示，进行上述车体振动抑制用的驱动力校正时，制动力控制部7响应来自减振控制控制器8的减振用制动扭矩校正量命令dTw^*，算出能够实现它的减振用目标制动扭矩tTb。

然后，刹车控制器22通过进行使得制动扭矩与该减振用目标制动扭矩tTb一致的刹车液压控制，进行上述的减振用制动力校正。

为了求出上述的减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*，向减振控制控制器8输入：

来自用于检测左右前轮1FL、1FR以及左右后轮1RL、1RR的每一个车轮速度Vw的车轮速度传感器11的信号；

来自用于检测油门开度(油门踏板的踏入量)APO的油门开度传感器12的信号；以及，

来自用于检测刹车踏板踏力BPF的刹车踏板踏力传感器13的信号。

如图3的方框线图所示，减振控制控制器8包括：请求制驱动扭矩运算部51、前后外部干扰计算部52、车体振动估计部53、减振用制驱动扭矩校正量运算部54、优先程度设置部55、减振用制驱动扭矩校正量命令计算部56。

如后面所述，请求制驱动扭矩运算部51从油门开度APO以及刹车踏板踏力BPF运算驾驶员请求的车轮的请求制驱动扭矩Tw。

前后外部干扰计算部52将在后面叙述，基于车轮速度Vw监视各车轮速度的变化，并从各车轮速度的变化算出作用于前轮以及后轮的前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr。

如后面所述，车体振动估计部53从在运算部51求出的请求制驱动扭矩Tw的变化以及在计算部52求出的对车轮的前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr，估计伴随请求制驱动扭矩Tw的变化的车体3的振动(前后颠簸振动θp以及上下跳振xb)以及伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的车体3的振动(前后颠簸振动θp以及上下跳振xb)。

减振用制驱动扭矩校正量运算部54如后面所述那样计算为了分别抑制估计部53求出的伴随请求制驱动扭矩Tw的变化的车体3的振动(前后颠簸振动θp以及上下跳振xb)以及伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的车体3的振动(前后颠簸振动θp以及上下跳振xb)而所需的减振用制驱动扭矩校正量。

如后面所述，优先程度设置部55相当于本发明中的优先程度设置部，设置前后颠簸振动θp的抑制以及上下跳振xb的抑制之间的优先程度。

减振用制驱动扭矩校正量命令计算部56，如后面所述那样，基于在运算部54求出的抑制伴随请求制驱动扭矩Tw的变化的车体3的振动(前后颠簸振动θp以及上下跳振xb)所需的减振用制驱动扭矩校正量以及抑制伴随前后方向外部干扰ΔFf，ΔFr的车体3的振动(前后颠簸振动θp以及上下跳振xb)所需的减振用制驱动扭矩校正量，算出用于满足设置部55中确定的抑制优先程度的同时，抑制车体3的振动(前后颠簸振动θp以及上下跳振xb)的最终的减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*。

因此减振用制驱动扭矩校正量命令计算部56相当于本发明的减振用制动/驱动力校正量运算部。

下面说明如图2那样与由上述的请求制驱动扭矩运算部51、前后外部干扰计算部52、车体振动估计部53、减振用制驱动扭矩校正量运算部54、优先程度设置部55、以及减振用制驱动扭矩校正量命令计算部56组成的减振控制控制器8协同构成减振控制系统的驱动力控制部5以及制动力控制部7。

驱动力控制部5如图4所示，当减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*为制动扭矩校正量命令(驱动扭矩的校正量为负值)时，不求出减振用目标发动机扭矩tTe，而将发动机托付给发动机控制器31进行通常控制，而只有在减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*为驱动扭矩校正量命令(驱动扭矩的校正量为正值)时，如下求出减振用目标发动机扭矩tTe，来命令发动机控制器21。

驱动力控制部5在计算减振用目标发动机扭矩tTe时，首先在请求发动机扭矩计算部5a中从油门开度APO计算驾驶员所请求的请求发动机扭矩Te_a。

在进行该计算时，基于图5所示的事先设置的预定的映射，从油门开度APO搜索而求出请求发动机扭矩Te_a。

然后在乘法器5b中，将减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*乘以自动变速器的齿轮比Kat以及差速齿轮齿轮比Kdif而求出减振用发动机扭矩校正量tTe^*，

接下来在加法器5c中，将上述请求发动机扭矩Te_a加上减振用发动机扭矩校正量tTe^*，求出减振用目标发动机扭矩tTe＝Te_a+tTe^*，将其命令给发动机控制器21以供减振控制。

制动力控制部7如图6所示，当减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*为驱动扭矩校正量命令(制动扭矩的校正量为负值)时，不求出减振用目标制动扭矩tTb，而将液压刹车系统托付给刹车控制器22进行的通常控制，而只有在减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*为制动扭矩校正量命令(制动扭矩的校正量为正值)时，如下求出减振用目标制动扭矩tTb，来命令刹车控制器21。

制动力控制部7在计算制动用目标制动扭矩tTb时，首先在请求制动扭矩计算部7a从刹车踏板踏力BPF计算驾驶员所请求的请求制动扭矩Tw_b。

在进行该计算时，基于图7所示的事先设置的预定的映射，从刹车踏板踏力BPF搜索而求出请求制动扭矩Tw_b。

然后在加法器7b中，将上述请求制动扭矩Tw_b加上减振用驱动扭矩校正量命令dTw^*，求出减振用目标制动扭矩tTb＝Tw_b+dTw^*，将其命令给刹车控制器22以供减振控制。

<车体减振控制>

图2、3所示的减振控制控制器8执行图8的控制程序来实现用于抑制车体振动的车体减振控制。

按照每10毫秒反复执行图8，首先在步骤S100中读取车辆行车状态，其中该状态包含在传感器11检测的车轮速度Vw、在传感器12检测的油门开度APO、以及在传感器13检测的刹车踏板踏力BPF。

在接下来的步骤S200(请求制驱动扭矩运算部51)中，基于该读取的车辆行车状态，如下算出请求制驱动扭矩Tw。

首先基于图5示例的预定的发动机扭矩映射，从油门开度APO通过搜索而求出驾驶员所请求的请求发动机扭矩Te_a。

然后，基于差速齿轮齿轮比Kdif以及自动变速器的齿轮比Kat，通过运算以下式子将该请求发动机扭矩Te_a换算为驱动轴扭矩，将该换算值作为请求驱动扭矩Tw_a：

Tw_a＝Te_a/(Kdif·Kat)

接下来，基于图7示例的预定的映射，从刹车踏板踏力BPF搜索驾驶员所请求的请求制动扭矩Tw_b，通过以下式子的运算从该请求制动扭矩Tw_b以及上述请求驱动扭矩Tw_a算出请求制驱动扭矩Tw：

Tw＝Tw_a–Tw_b

在接下来的步骤S300(前后外部干扰计算部52)中，从车轮速度(左右前轮1FL、1FR的车轮速度VwFL、VwFR以及左右后轮1RL、1RR的车轮速度VwRL、VwRR)算出作为下面所述的对车辆运动模型的输入的前后外部干扰，即前轮的行车阻力变动ΔFf以及后轮的行车阻力变动ΔFr。

在计算这些行车阻力变动ΔFf、ΔFr时，从各车轮速度VwFL、VwFR、VwRL、VwRR除去实际车速成分Vbody而算出各轮速度，通过取各轮速度的上次值和本次值的差分的时间微分来计算各轮加速度，通过各轮加速度乘以弹簧下重量，计算前轮的行车阻力变动ΔFf以及后轮的行车阻力变动ΔFr。

在步骤S400(车体振动估计部53)中，从车辆运动模型估计弹簧上振动(车体振动)。

在进行该估计时，将在步骤S200求出的请求制驱动扭矩Tw，以及在步骤S300求出的前后轮的行车阻力变动ΔFf、ΔFr作为输入，使用后面所述的车辆运动模型来进行弹簧上振动(车体振动)的估计。

本实施例的车辆运动模型如图9所示，对于车体3将前后轮分别通过悬挂装置来悬挂的前后二轮模型。

即本实施例的车辆运动模型以根据对车辆发生的驱动扭矩变动ΔTw、路面状态变化、以及制动/驱动力变化、或者转向操作等而对前轮发生的行车阻力变动ΔFf、以及对后轮发生的行车阻力变动ΔFr作为参数，

由包含对应于前后一轮的悬挂装置的弹簧减振系统的悬挂模型以及用于表达车体中心位置的移动量的车体弹簧上模型组成。

接下来，使用车辆运动模型来说明车辆因发生制驱动扭矩变动，而在轮胎上施加了路面状态变化、制动/驱动力变化、以及转向操作中的至少一个而发生阻力变动时的车体振动。

在车体3上发生驱动扭矩变动ΔTw、行车阻力变动ΔFf、ΔFr中的至少一个时，车体3在纵倾(pitch)轴周围发生角度(纵倾角)θp的旋转的同时，在重心位置发生上下跳振位移xb。

在这里驱动扭矩变动ΔTw根据从驾驶员的油门操作算出的本次的驱动扭矩变动ΔTw_n，与驱动扭矩变动的上次值ΔTw_n-1之差进行运算。

如图9所示，若将前轮侧悬挂装置的弹簧常数设为Ksf，将减振常数设为Csf，此外将后轮侧悬挂装置的弹簧常数设为Ksr，将减振常数设为Csr，

将前轮侧悬挂装置的连杆长设为Lsf，将连杆摇动中心高度设为hbf，此外将后轮侧悬挂装置的连杆长设为Lsr，将连杆摇动中心高度设为hbr，

再有，将车体3的纵倾方向的惯性力矩设为Ip，将前轴以及纵倾轴之间的距离设为Lf，将后轴以及纵倾轴之间的距离设为Lr，将重心高设为hcg，将弹簧上重量设为M，

则车体上下跳振的运动方程式可以表达为如以下式子：

[数字1]

$\begin{array}{c}M\&CenterDot;\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{x}b=-\mathrm{Ksf}(\mathrm{xb}+\mathrm{Lf}\&CenterDot;\mathrm{\&theta;p})-\mathrm{Csf}(\stackrel{\&CenterDot;}{x}b+\mathrm{Lf}\&CenterDot;\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}p)-\mathrm{Ksr}(\mathrm{xb}-\mathrm{Lr}\&CenterDot;\mathrm{\&theta;p})-\mathrm{Csf}(\stackrel{\&CenterDot;}{x}b-\mathrm{Lr}\&CenterDot;\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}p)\\ -(\mathrm{hbf}/\mathrm{Lsf})\mathrm{\&Delta;Ff}+(\mathrm{hbr}/\mathrm{Lsr})\mathrm{\&Delta;Fr}\end{array}$

此外，车体前后颠簸振动的运动方程式可以表达为：

[数字2]

$\begin{array}{c}\mathrm{Ip}\&CenterDot;\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}p=-\mathrm{Lf}\&CenterDot;\mathrm{Ksf}(\mathrm{xb}+\mathrm{Lf}\&CenterDot;\mathrm{\&theta;p})-\mathrm{Lf}\&CenterDot;\mathrm{Csf}(\stackrel{\&CenterDot;}{x}b+\mathrm{Lf}\&CenterDot;\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}p)+\mathrm{Lr}\&CenterDot;\mathrm{Ksr}(\mathrm{xb}-\mathrm{Lr}\&CenterDot;\mathrm{\&theta;p})\\ +\mathrm{Lr}\&CenterDot;\mathrm{Csf}(\stackrel{\&CenterDot;}{x}b-\mathrm{Lr}\&CenterDot;\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}p)-\{\mathrm{hcg}-(\mathrm{Lf}-\mathrm{Lsf})\mathrm{hbf}/\mathrm{Lsf}\}\mathrm{\&Delta;Ff}\\ +\{\mathrm{hcg}-(\mathrm{Lr}-\mathrm{Lsr})\mathrm{hbr}/\mathrm{Lsr}\}\mathrm{\&Delta;Fr}\end{array}$

将这两个运动方程式设置为，

[数字3]

x₁＝x_b， $x_2={\stackrel{\&CenterDot;}{x}}_b$ ，x₃＝θ_p， $x_4={\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_p$

变换为状态方程式，可以表达为：

[数字4]

$\stackrel{\&CenterDot;}{x}=\mathrm{Ax}+\mathrm{Bu}$

在此，各个要素为：

[数字5]

$A=\left[\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 0\\ \mathrm{ab}1& \mathrm{ab}2& \mathrm{ab}3& \mathrm{ab}4\\ 0& 0& 1& 0\\ \mathrm{bb}1& \mathrm{bb}2& \mathrm{bb}3& \mathrm{bb}4\end{array}\right],B=\left[\begin{array}{ccc}0& 0& 0\\ p1& p2& 0\\ 0& 0& 0\\ p3& p4& q\end{array}\right],x=\left[\begin{array}{c}\mathrm{xb}\\ \stackrel{\&CenterDot;}{x}b\\ \mathrm{\&theta;p}\\ \stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}p\end{array}\right],u=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;Ff}\\ \mathrm{\&Delta;Fr}\\ \mathrm{\&Delta;Tw}\end{array}\right]$

ab1＝-(Ksf+Ksr)/M

ab2＝-(Csf+Csr)/M

ab3＝-(Lf·Ksf-Lr·Ksr)/M

ab4＝-(Lf·Csf-Lr·Csr)/M

bb1＝-(Lf·Ksf-Lr·Ksr)/Ip

bb2＝-(Lf·Csf-Lr·Csr)/Ip

bb3＝-(Lf²·Ksf+Lr²·Ksr)/Ip

bb4＝-(Lf²·Csf+Lr²·Csr)/Ip

p1＝-hbf/M/Lsf

p2＝hbr/M/Lsr

p3＝hcg/Ip-(Lf-Lsf)hbf/Lsf/Ip

p4＝hcg/Ip-(Lr-Lsr)hbr/Lsr/Ip

q＝1/Ip

再有，将上述状态方程式通过输入信号分割为前馈(Feed Forward，F/F)项以及反馈(Feed Back，F/B)时，

以驱动扭矩作为输入的前馈(F/F)项可以表达为：

[数字6]

$\stackrel{\&CenterDot;}{x}=\mathrm{Ax}+B_{\mathrm{FF}}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;Tw},B_{\mathrm{FF}}=\left[\begin{array}{c}0\\ 0\\ 0\\ q\end{array}\right]$

此外，以前后轮的行车外部干扰作为输入的反馈(F/B)项可以表达为：

[数字7]

$\stackrel{\&CenterDot;}{x}=\mathrm{Ax}+B_{\mathrm{FB}}\&CenterDot;\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;Ff}\\ \mathrm{\&Delta;Fr}\end{array}\right],B_{\mathrm{FB}}=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ P1& p2\\ 0& 0\\ p3& p4\end{array}\right]$

通过求出该x，可以估计由制驱动扭矩变动ΔTw以及因前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr引起的车体弹簧上(车体)的上下跳振(d/dt)xb，以及前后颠簸振动(d/dt)θp。

在接下来的步骤S500(减振用制驱动扭矩校正量运算部54)中，算出用于抑制在步骤S400如上算出的车体振动(d/dt)xb以及(d/dt)θp的减振用制驱动扭矩校正量dTw*。

也就是说在步骤S500中，从基于请求制驱动扭矩Tw的变动成分ΔTw、以及前后轮的前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的表达为下列式子的弹簧上(车体)振动，算出用于反馈给请求制驱动扭矩Tw的减振用驱动扭矩校正量dTw*，其中，所述请求制驱动扭矩Tw是在步骤S200基于油门开度APO以及刹车踏板踏力BPF决定。

[数字8]

[x₁ x₂ x₃ x₄]^T

此时，决定使得上下跳振(d/dt)xb以及前后颠簸振动(d/dt)θp减少的反馈增益(Feed Back gain)。

例如，在反馈项中算出使得上下跳振(d/dt)xb减少的反馈增益时，将权重矩阵如下选择，

[数字9]

$Q_{\mathrm{xb}\_\mathrm{FB}}=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 3e10& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right],R_{\mathrm{xb}\_\mathrm{FB}}=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1e15\end{array}\right]$

并算出使得下列式子表达的J最小的控制输入。

[数字10]

$J={\&Integral;}_0^{\&infin;}(x^T\left(t\right)Q_{\mathrm{xb}\_\mathrm{FB}}x\left(t\right)+u^T\left(t\right)R_{\mathrm{xb}\_\mathrm{FB}}u\left(t\right))\mathrm{dt}$

其解为根据黎卡提(Riccati)方程

[数字11]

A^Tp+pA-pBR_{xb_FB} ^-1B^Tp+Q_{xb_FB}＝0

的对称正定解p，由

[数字12]

u(t)＝-F_{xb_FB}x(t)，F_{xb_FB}＝R_{xb_FB}B^Tp

给出。

这里，F_{xb_FB}是前馈项中与上下跳振(d/dt)xb有关的反馈增益矩阵。

同样地可以算出反馈项中的前后颠簸振动(d/dt)θp、以及使得前馈项中的(d/dt)xb、(d/dt)θp减少的反馈增益(分别为F_{thp_FB}、F_{xb_FF}、F_{thp_FF})。

使得反馈项中的(d/dt)θp的振动减少的反馈增益F_{thp_FB}，将权重矩阵设为：

[数字13]

$Q_{\mathrm{thp}\_\mathrm{FB}}=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 5e10\end{array}\right],R_{\mathrm{thp}\_\mathrm{FB}}=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1e15\end{array}\right]$

通过以下式子计算：

[数字14]

F_{thp_FB}＝R_{thp_FB}B^Tp

同样地，使得前馈项中的(d/dt)xb减少的反馈增益F_{xb_FF}，将权重矩阵设为：

[数字15]

$Q_{\mathrm{xb}\_\mathrm{FF}}=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1e9& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right],R_{\mathrm{xb}\_\mathrm{FF}}=\left[1\right]$

并通过以下式子算出：

[数字16]

F_{xb_FF}＝R_{xb_FF}B^Tp

此外，使得前馈项中的(d/dt)xb以及(d/dt)θp减少的反馈增益F_{thp_FF}，也将权重矩阵设为：

[数字17]

$Q_{\mathrm{thp}\_\mathrm{FF}}=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1e9\end{array}\right],R_{\mathrm{thp}\_\mathrm{FF}}=\left[1\right]$

并通过以下式子算出：

[数字18]

F_{thp_FF}＝R_{thp_FF}B^Tp

上述是最合适的调整器的方法，但也可以由极点配置等其他方法设计。

在接下来的步骤S600(优先程度设置部55)，分别为因在步骤S400(减振用制驱动扭矩校正量运算部54)中基于请求制驱动扭矩Tw估计的由于请求制驱动扭矩变动ΔTw而发生的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb、以及因同样地在步骤S400(减振用制驱动扭矩校正量运算部54)中基于车轮速度Vw估计的由于前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr而发生的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb设置如图10的抑制优先程度。

因此，步骤S600相当于本发明的优先程度设置部。

也就是说，对于伴随请求制驱动扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb，将前后颠簸振动θp的抑制优先程度Kt_p设为0.4，上下跳振xb的抑制优先程度Kt_b设为-0.2，

对于伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb，将前后颠簸振动θp的抑制优先程度Kt_p设为0.6，上下跳振xb的抑制优先程度Kt_b设为-0.3。

抑制优先程度中，正值意味着抑制振动的方向，正值越大，振动抑制的优先度越高；负值意味着使得振动过振的方向，绝对值越大过振的程度越大。

因此，从图10显而易见地，步骤S600(优先程度设置部55)，无论是伴随请求制驱动扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb，还是伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb，

均命令前后颠簸振动θp的抑制优先于上下跳振xb的抑制。

此外，从图10显而易见地，步骤S600(优先程度设置部55)即使优先前后颠簸振动θp的抑制，还要使得伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp的抑制优先度大于伴随请求制驱动扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp的抑制优先度。

在接下来的步骤S700(减振用制驱动扭矩校正量命令计算部56)，基于在步骤S500(减振用制驱动扭矩校正量运算部54)算出的减振用制驱动扭矩校正量、以及在步骤S600(优先程度设置部55)设置的优先程度，满足该优先程度的同时，通过以下式子来运算用于抑制从请求制驱动扭矩Tw估计的伴随请求制驱动扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb，以及从车轮速度Vw估计的伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb的减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*。

因此步骤S700相当于本发明的减振用制动/驱动力校正量运算部。

[数字19]

dTw^*＝Kt_p·F_{thp_FF}+Kt_b·F_{xb_FF}+Ks_p·F_{thp_FB}+Ks_b·F_{xb_FB}

在最后的步骤S800，将在步骤S700中由以上式子计算的减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*输出到图2的驱动力控制部5以及制动力控制部7。

驱动力控制部5如在图4中所述的那样，当减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*为驱动扭矩校正量命令时，在计算部5a从油门开度APO算出请求发动机扭矩Te_a，在乘法器5b将减振用驱动扭矩校正量命令dTw^*乘以自动变速器的齿轮比Kat以及差速齿轮齿轮比Kdif而求出减振用发动机扭矩校正量dTe^*，在加法器5c中，将上述请求发动机扭矩Te_a加上减振用发动机扭矩校正量dTe^*，求出减振用目标发动机扭矩tTe，将其命令给发动机控制器21。

制动力控制部7如在图6中所述的那样，当减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*为制动扭矩校正量命令时，首先在请求制动扭矩计算部7a从刹车踏板踏力BPF算出请求制动扭矩Tw_b，在加法器7b将请求制动扭矩Tw_b加上减振用制动扭矩校正量命令dTw^*，求出减振用目标制动扭矩tTb，将其命令给刹车控制器22。

当减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*为驱动扭矩校正量命令时，发动机控制器21接受来自驱动力控制部5的减振用目标发动机扭矩tTe，通过使发动机扭矩与该减振用目标发动机扭矩tTe一致，从而实现减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*，

当减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*为制动扭矩校正量命令时，刹车控制器22接受来自制动力控制部7的减振用目标制动扭矩tTb，通过使车轮制动力与该减振用目标制动扭矩tTb一致，从而实现减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*。

通过上述方法，可以将在步骤S400(减振用制驱动扭矩校正量运算部54)中从请求制驱动扭矩Tw估计的伴随请求制驱动扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb、以及同样地在步骤S400(减振用制驱动扭矩校正量运算部54)中从车轮速度Vw估计的伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb，按照在步骤S600(优先程度设置部55)设置的优先程度进行抑制。

<实施例的效果>

根据本实施例的车体减振控制装置，通过上述的发动机扭矩控制或者制动扭矩控制来实现减振用制驱动扭矩校正量命令dTw^*，从而抑制车体3的前后颠簸振动θp以及上下跳振xb时，

由于在图8的步骤S600(优先程度设置部55)如图10所示的那样使得前后颠簸振动θp的抑制优先程度Kt_p、Ks_p高于上下跳振xb的抑制优先程度Kt_b、Ks_b，从而使得前后颠簸振动θp优先于上下跳振进行抑制，

因此不会发生前后颠簸振动θp的抑制不足，可以消除因该前后颠簸振动的抑制不足使驾驶员的视线移动变大而降低乘车舒适性或者加大驾驶员的疲劳的问题。

不仅如此，由于是通过在前后颠簸振动θp以及上下跳振xb之间设置抑制的优先度来实现上述的问题，

可以不依赖于多次的模拟或者反复的实验等很大的工作量，以简单的结构，廉价地实现上述问题的解决。

此外，在如上设置使得前后颠簸振动θp的抑制优先于上下跳振xb的抑制的优先程度时，由于在图8中的步骤S600(图3的优先程度设置部55)如图10所示那样使得基于车轮速度Vw估计的伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp的抑制优先程度Ks_p高于基于请求制驱动扭矩Tw估计的伴随扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp的抑制优先程度Kt_p，还可以达到以下效果，

即，根据上述的优先程度的设置，不会如伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的颠簸振动θp那样抑制伴随扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp。

这里，伴随扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp还包含伴随起因于驾驶员的油门踏板4的加减速操作的扭矩变动的前后颠簸振动，如果将伴随扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp与伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp同等强度地进行抑制，则无法产生驾驶员在加减速操作时预期的大小的车体前后运动，驾驶员无法从该车体的前后颠簸运动感觉到与加减速操作相应的加减速感。

与此相比，在本实施例中由于不会使基于请求制驱动扭矩Tw估计的伴随扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp的抑制优先程度Kt_p高到基于车轮速度Vw估计的伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp的抑制优先程度Ks_p的程度，

因此不会将伴随扭矩变动ΔTw的前后颠簸振动θp抑制到伴随前后方向外部干扰ΔFf、ΔFr的前后颠簸振动θp的程度，从而可以产生驾驶员在加减速操作时预期的大小的车体前后运动，驾驶员可以从该车体的前后颠簸运动感觉到与加减速操作相应的加减速感，没有不协调的感觉。

本实施例中，进一步地，在设置优先程度使得前后颠簸振动θp的抑制优先于上下跳振xb的抑制时，图8的步骤S600(图3的优先程度设置部55)如图10所示那样设置上述优先度，使得通过正的抑制优先程度Kt_p、Ks_p抑制前后颠簸振动的同时，通过负的抑制优先程度-Kt_b、-Ks_b增加上下跳振，

因此能够进行设置使得将上下跳振xb的抑制(实际上为增加)以及前后颠簸振动θp的抑制之间的优先程度的差距变大，从而可以使上述的作用效果更加明显。

如上所述，在本实施例中，为了真实可靠地消除前后颠簸振动的抑制不足，将上下跳振的抑制优先程度设置为负值-Kt_b、-Ks_b，故意将上下跳振向增加的方向设置优先度，但不限于此，只要是比前后颠簸振动的抑制程度Kt_p、Ks_p更小的值，也可以将上下跳振的抑制优先程度设置为正值Kt_b、Ks_b，将优先度设置为实际上是抑制上下跳动的方向。

<其他实施例>

在上述的实施例中，说明了应用于搭载内燃机等发动机的车辆，通过发动机扭矩校正来抑制车体振动的情况的车体减振控制装置，

但不言而喻，也可以是应用于以电动机等转动机作为动力源的电动车或者混合动力车辆，通过校正转动机的驱动力来抑制车体振动的车体减振控制装置。

除此之外，在图示例中示出了为减振而增加或减少制动力时，控制液压刹车系统的结构，

但在电动车或者混合动力车等电动车辆中，理所当然地也可以为减振而增加或减少转动机的回生制动力。

Claims (2)

1.一种车体减振控制装置，通过车轮制动/驱动力的校正控制来抑制包含车体的前后颠簸振动以及上下跳振的车体振动，其中所述车体是经由悬挂装置而悬挂了车轮的车辆的弹簧上重量，其中，包括：

车体振动估计部，估计所述前后颠簸振动以及上下跳振；

优先程度设置部，设置所述前后颠簸振动以及上下跳振的优先程度，使得在所述前后颠簸振动以及上下跳振中，优先抑制所述前后颠簸振动；以及，

减振用制动/驱动力校正量运算部，在满足该优先程度设置部所设置的优先程度的同时，基于所述前后颠簸振动以及上下跳振求出用于抑制所述车体振动的减振用制动/驱动力校正量，以供所述车轮制动/驱动力的校正控制，并且，

所述车体振动估计部在基于所述车轮制动/驱动力估计所述前后颠簸振动以及上下跳振的同时，基于所述车轮的车轮速度估计所述前后颠簸振动以及上下跳振，并且，

所述优先程度设置部设置所述优先程度，使得基于所述车辆的车轮速度估计的前后颠簸振动的抑制优先程度比基于所述车轮制动/驱动力估计的所述前后颠簸振动的抑制优先程度更高。

2.如权利要求1所述车体减振控制装置，其中，

所述优先程度设置部设置所述优先程度，使得在抑制前后颠簸振动的同时，使上下跳振增大。