CN103189729B - 车体振动估计装置以及使用它的车体减振控制装置 - Google Patents

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Abstract

由运算部(31、32)对平均前轮速度VwF=(VwFL+VwFR)/2和平均后轮速度VwR=(VwRL+VwRR)/2进行运算，使上述VwF、VwR通过带通滤波处理部(33、34)来仅抽取出车体谐振频率附近的成分，获取表示车体振动的前轮速度(VwF)的车体谐振频率附近振动成分和后轮速度(VwR)的车体谐振频率附近振动成分(fVwR)。在运算部(35、36)中，根据fVwF、fVwR求出表示车体振动的前轮的前后方向位移(Xtf)和后轮的前后方向位移(Xt r)，基于由悬架几何所决定的前轮和后轮的前后位移与上下位移之间的固有的关系，根据Xtf、Xtr求出因车体的振动所引起的前轴上方部的上下位移和后轴上方部的上下位移，并根据上述车体前后的上下位移来估计车体振动(上下弹起速度(dZv)、纵摇角速度(dθp))，求出减轻该车体振动所需要的制动/驱动力校正量(ΔTd)。

Description

车体振动估计装置以及使用它的车体减振控制装置
技术领域
本发明涉及用于对通过悬架装置悬挂车轮的车辆的簧上质量即车体的振动、例如纵摇(pitching)振动、上下振动进行估计的车体振动估计装置以及使用它的车体减振控制装置。
背景技术
车体振动估计装置对于使用了悬架装置的车体减振控制、通过制动/驱动力进行的车体减振控制是有用的，以往例如已知有如专利文献1～3所示那样的技术。
专利文献1所记载的车体振动估计技术是使用车体的运动模型(车辆模型)，来根据基于驾驶员的操作的制动/驱动力，对车体的纵摇运动、上下运动进行估计。
另外，专利文献2、3所记载的车体振动估计技术的目的在于，与专利文献1同样地使用车体的运动模型，来根据基于驾驶员的操作的制动/驱动力估计车体振动，但是除此之外还根据车轮速度变动来对输入到车体的干扰扭矩进行估计，通过将该干扰扭矩也输入到车体运动模型，来在排除干扰所产生的影响的同时更正确地估计车体振动。
专利文献1：日本特开2004-168148号公报
专利文献2：日本特开2009-127456号公报
专利文献3：日本特开2008-179277号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述以往的车体振动估计技术中产生如下问题。
在如专利文献1所记载的车体振动估计技术那样使用车体运动模型(车辆模型)来根据基于驾驶员的操作的制动/驱动力估计车体振动的情况下，有可能由于路面的凹凸等而存在干扰输入时无法正确地估计车体振动。
并且，即使想要如专利文献2、3所记载的车体振动估计技术那样在使用车体运动模型来根据制动/驱动力估计车体振动时，根据车轮速度变动来预测干扰扭矩的大小，并将该干扰扭矩输入到车体运动模型，由此在排除干扰所产生的影响的同时更正确地估计车体振动，也会产生下面的问题：各车轮速度变动未必表示施加于该车轮的干扰扭矩的大小，结果根据该车轮速度变动预测出的干扰扭矩的大小也不正确，从而基于该干扰扭矩的大小的车体振动的估计精确度也低。
例如，在专利文献3所记载的车体振动估计技术中，根据车轮负荷与车轮旋转角速度之积，计算出了施加于车轮的扭矩，但是车轮负荷和车轮质量是不同的，因此施加于车轮的扭矩的计算结果未必正确，从而无法达到在排除干扰所产生的影响的同时正确地估计车体振动这样的上述最初的目的，这是实情。
从现有技术所涉及的上述后两个问题是由于根据与弹簧常数、车辆质量等经时劣化、乘客数的增减等相应地发生变化的参数、即制动/驱动力、干扰扭矩等扭矩、力来估计车体振动的事实所引起的观点出发，本发明的宗旨在于，不使用上述扭矩、力，而基于下面的逻辑来根据车轮速度信息估计车体振动。
也就是说，在悬架装置(悬架连杆(suspension link)结构)的几何约束条件(悬架几何学)下，导致车轮向前后方向移动，所述车轮的前后方向移动形成为车轮速度变动而出现车体的振动。
另一方面，车轮在向前后方向移动时，根据由悬架几何学(悬挂连杆结构)决定的规定的关系、即车轮相对于车体的前后方向位移量与上下方向位移量之间的相关关系，也向上下方向移动。
本发明基于所述逻辑，认识到根据上述相关关系和车轮速度信息能够估计车体振动，并将该构思具体化，从而其目的在于提供一种不使用扭矩、力而能够估计车体振动的车体振动估计装置，并且提供一种使用了该车体振动估计装置的车体减振控制装置，以全部解决上述现有技术的各问题。
用于解决问题的方案
为了该目的，本发明的车体振动估计装置构成如下。
首先，在说明作为本发明的前提的车体振动估计装置时，该车体振动估计装置是对作为通过悬架装置悬挂车轮的车辆的簧上质量的车体的振动进行估计的装置。
本发明的特征在于，针对所述车体振动估计装置设置有：车轮速度物理量检测单元，其检测与上述车轮的线速度即车轮速度有关的物理量；以及振动估计单元，其根据由该单元检测出的车轮速度物理量及车轮相对于上述车体的前后方向位移量与上下方向位移量之间的相关关系来估计上述车体的振动。
本发明的车体减振控制装置的特征在于，具备上述车体振动估计装置，该车体减振控制装置设置有：制动/驱动力校正量运算单元，其对减轻由上述振动估计单元或者制动/驱动力基准车体振动估计单元估计出的车体振动所需要的制动/驱动力校正量进行运算；以及制动/驱动力校正单元，其以由该单元求出的制动/驱动力校正量对上述车辆的制动/驱动力进行校正。
发明的效果
根据上述的本发明的车体振动估计装置，基于车轮相对于车体的前后方向位移量与上下方向位移量之间的相关关系来根据车轮速度物理量估计车体振动，因此能够不使用与弹簧常数、车辆质量等经时劣化、乘客数的增减等相应地发生变化的扭矩、力，而根据车轮速度物理量来估计车体振动，从而能够提高车体振动的估计精确度，并且还能够防止干扰所产生的影响的介入。
而且，在本发明的车体减振控制装置中，具备上述车体振动估计装置，并对减轻由此估计出的车体振动所需要的制动/驱动力校正量进行运算，以该制动/驱动力校正量对车辆的制动/驱动力进行校正，因此如上述那样估计出的车体振动是在干扰鲁棒性方面也优秀的高精确度的信息，从而能够始终如期望的那样减轻车体振动。
附图说明
图1是表示具备本发明的第一实施例的车体振动估计装置和车体减振控制装置的车辆的车体减振控制系统的概要系统图。
图2是图1的马达控制器的各功能框图。
图3是图2的车体减振控制运算部的各功能框图。
图4是表示图2、3的车体振动估计器所执行的用于估计车体的振动的控制程序的流程图。
图5是表示在车体重心点处的上下方向弹起运动Zv和纵摇运动θp与在车体的前轴上方位置的上下位移Zf和在车体的后轴上方位置的上下位移Zr之间的关系的车辆各元素说明图。
图6是关于表示与图5中的车辆的前轮有关的前后方向位移量与上下方向位移量的关系的前轮悬架几何特性的特性线图。
图7是关于表示与图5中的车辆的后轮有关的前后方向位移量与上下方向位移量的关系的后轮悬架几何特性的特性线图。
图8是表示形成本发明的第二实施例的车体振动估计装置的与图3对应的车体减振控制运算部的各功能框图。
图9是表示图8的车体振动估计器所执行的用于估计车体的振动的控制程序的流程图。
图10是将本发明的第二实施例的车体振动估计装置的车体振动估计值与车体振动实测值进行比较而示出的第二实施例的动作时序图。
图11是表示本发明的第三实施例的车体振动估计装置和车体减振控制装置的与图3对应的车体减振控制运算部的各功能框图。
图12是表示图11的车体振动估计部和制动/驱动扭矩校正量运算部所执行的用于估计车体的振动并且对抑制该车体振动的扭矩校正量进行运算的控制程序的流程图。
图13是用于说明车辆的运动模型的说明图。
图14是表示本发明的第三实施例的车体振动估计处理以及车体减振控制处理的概要系统图。
图15是表示本发明的第四实施例的车体振动估计装置和车体减振控制装置的与图11对应的车体减振控制运算部的各功能框图。
图16是表示图15的车体振动估计部和制动/驱动扭矩校正量运算部所执行的用于估计车体的振动并且对抑制该车体振动所需要的制动/驱动扭矩校正量进行运算的控制程序的与图12对应的流程图。
图17是表示本发明的第五实施例的车体振动估计装置和车体减振控制装置的与图2对应的马达控制器的各功能框图。
图18是图17的车体减振控制运算部的各功能框图。
图19是表示图17、18的车体振动估计部、车体振动状态量补充部以及制动/驱动扭矩校正量运算部所执行的用于估计车体的振动并且对抑制该车体振动的扭矩校正量进行运算的控制程序的流程图。
图20是用于说明车辆的运动模型的说明图。
图21是表示图17～19所示的第五实施例的车体振动估计处理和车体减振控制处理的概要系统图。
图22是表示图17～19所示的车体振动估计装置和车体减振控制系统的变形例的车体振动估计处理和车体减振控制处理的概要系统图。
附图标记说明
1FL、1FR：左右前轮；1RL、1RR：左右后轮：2：方向盘；3：车体(簧上质量)；4：马达；5：变速机；6：马达控制器；7：电池(蓄电器)；8：逆变器；11FL、11FR、11RL、11RR：车轮速度传感器(车轮速度物理量检测单元、车体振动物理量检测单元)；13：加速踏板开度传感器；14：制动踏板踏力传感器；20：车速运算部；21：请求扭矩运算部(制动/驱动力检测单元)；22：车体减振控制运算部；23：马达扭矩指令值运算部；24：加法器(制动/驱动力校正单元)；25：车体振动估计器(振动估计单元：车体振动状态量运算单元)；25a：车轮速度基准车体振动估计器(车轮速度基准车体振动估计单元)；25b：制动/驱动力基准车体振动估计器(制动/驱动力基准车体振动估计单元)；26：制动/驱动扭矩校正量运算部(制动/驱动力校正量运算单元)；26a、26b：积分器；27：制动/驱动扭矩校正量运算部(制动/驱动力校正量运算单元)；29：车体振动状态量补充部(车体振动状态量补充单元)；31：平均前轮速度运算部；32：平均后轮速度运算部；33：前轮用带通滤波处理部；34：后轮用带通滤波处理部；35：弹起动作运算部(前轮上下运动估计部、后轮上下运动估计部)；36：纵摇动作运算部(前轮上下运动估计部、后轮上下运动估计部)；37：车辆模型；38：调节器增益；51：平均前轮速度运算部；52：平均后轮速度运算部；53：弹起动作运算部(弹起速度运算部：前轮上下运动估计部、后轮上下运动估计部)；54：纵摇动作运算部(纵摇角速度运算部：前轮上下运动估计部、后轮上下运动估计部)；55、56：带通滤波处理部。
具体实施方式
下面，基于添附的附图来说明本发明的实施例。
实施例一
<结构>
图1是表示具备本发明的第一实施例的车体振动估计装置的车辆的车体减振控制系统的概要系统图。
在图1中，1FL、1FR分别表示左右前轮，另外，1RL、1RR分别表示左右后轮。
左右前轮1FL、1FR是通过方向盘2使其转动的转向轮。
另外，左右前轮1FL、1FR以及左右后轮1RL、1RR分别通过未图示的悬架装置被悬挂于车体3，该车体3位于悬架装置的上方，构成簧上质量。
设图1的车辆是通过利用作为旋转电机的马达4经由包括差动齿轮装置的变速机5来驱动左右前轮1FL、1FR而能够行驶的前轮驱动式的电动汽车。
在进行马达4的控制时，设为马达控制器6通过逆变器8对电池(蓄电器)7的电力进行直流-交流变换后，再将该交流电力在逆变器8的控制下提供给马达4，由此进行该马达4的控制使得马达4的扭矩与马达扭矩指令值tTm相一致。
此外，在马达扭矩指令值tTm为要求马达4发挥再生制动作用的负极性的情况下，马达控制器6经由逆变器8向马达4提供不会使电池7发生过充电的发电负荷，此时，将马达4通过再生制动作用所产生的电力由逆变器8进行交流-直流变换后充电给电池7。
马达控制器6进行在后面详细记述的车体振动估计运算并且进行决定马达扭矩指令值tTm以抑制作为车体振动估计运算的估计结果的车体振动的车体减振控制运算。
为了进行上述运算，对马达控制器6输入来自车轮速度传感器11FL、11FR及车轮速度传感器11RL、11RR的信号、来自加速踏板开度传感器13的信号、来自制动踏板踏力传感器14的信号以及来自变速机5的齿轮传动比信息，该车轮速度传感器11FL、11FR分别检测作为左右前轮1FL、1FR的线速度的前轮速度VwFL、VwFR，该车轮速度传感器11RL、11RR分别检测作为左右后轮1RL、1RR的线速度的后轮速度VwRL、VwRR，该加速踏板开度传感器13检测加速踏板开度APO(加速踏板踏入量)，该制动踏板踏力传感器14检测制动踏板踏力BRP。
此外，在本实施例中，设为将前轮速度VwFL、VwFR本身用作表示左右前轮1FL、1FR的线速度的物理量，并且将后轮速度VwRL、VwRR本身用作表示左右后轮1RL、1RR的线速度的物理量，但是并不限于此，当然也可以根据左右前轮1FL、1FR以及左右后轮1RL、1RR同时进行旋转的任意位置的旋转速度求出对应车轮的线速度。
因而，车轮速度相当于本发明的车轮速度物理量，另外，前轮速度和后轮速度分别相当于本发明的前轮速度物理量和后轮速度物理量，车轮速度传感器11FL、11FR、11RL、11RR分别构成本发明的车轮速度物理量检测单元。
马达控制器6基于上述输入信息，对车体3的振动进行估计，并且校正驾驶员的请求扭矩(附加附图标记rTd并稍后记述)来决定马达扭矩指令值tTm以抑制所估计出的车体3的振动。
因此，马达控制器6整体大致如图2的框图所示那样包括车速运算部20、请求扭矩运算部21、车体减振控制运算部22、马达扭矩指令值运算部23以及加法器24。
车速运算部20根据由车轮速度传感器11FL、11FR、11RL、11RR(在图2中表示为车轮速度传感器群11)检测出的前轮速度VwFL、VwFR以及后轮速度VwRL、VwRR(在图2中表示为车轮速度Vw)求出车速VSP。
请求扭矩运算部21根据由上述运算部20求出的车速VSP以及由传感器13、14分别检测出的加速踏板开度APO和制动踏板踏力BRP，通过对应表检索等运算出驾驶员在当前的车速VSP下通过驾驶操作(加速踏板开度APO和制动踏板踏力BRP)所要求的请求扭矩rTd(正为驱动扭矩，负为制动扭矩)。
车体减振控制运算部22由车体振动估计器25和制动/驱动扭矩校正量运算部26构成，在车体振动估计器25中，根据车轮速度Vw，如后面详细记述的那样来估计车体3的振动，在制动/驱动扭矩校正量运算部26中，对抑制所估计出的该车体振动所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd进行运算。
因而，车体振动估计器25构成本发明的振动估计单元。
加法器24通过将由运算部21求出的驾驶员的请求扭矩rTd加上由制动/驱动扭矩校正量运算部26求出的车体振动抑制用制动/驱动扭矩校正量ΔTd来进行校正，求出抑制车体振动并满足驾驶员的要求的目标扭矩tTd。
马达扭矩指令值运算部23接收来自控制车辆动作的动作控制装置(VDC：Vehicle Dynamics Control)、防止驱动轮(前轮)1FL、1FR的驱动打滑(slip)的牵引力控制装置(TCS：TractionControl System)那样的其它系统27的扭矩请求，为了达到该要求而对上述目标扭矩tTd进行限制、或者加减，由此求出用于实现该要求的最终的马达扭矩指令值tTm。
马达控制器6根据通过上述那样求出的马达扭矩指令值tTm，在逆变器8的控制下从电池7向马达4提供电力，来对该马达4进行驱动控制使得马达4的扭矩与马达扭矩指令值tTm相一致。
<车体振动的估计以及车体减振控制>
车体减振控制运算部22的内部的车体振动估计器25如图3的框图所示那样构成，执行图4的控制程序来估计车体3的振动(在本实施例中是纵摇角速度dθp以及作为上下位移速度的弹起速度dZv)。
车体振动估计器25首先在图4的步骤S41中，如图3所示那样读入左右前轮速度VwFL、VwFR以及左右后轮速度VwRL、VwRR。
接着，在图3的平均前轮速度运算部31和平均后轮速度运算部32(图4的步骤S42)中，根据左右前轮速度VwFL、VwFR来运算平均前轮速度VwF=(VwFL+VwFR)/2，并且根据左右后轮速度VwRL、VwRR来运算平均后轮速度VwR=(VwRL+VwRR)/2。
接着，在图3的前轮用带通滤波处理部33和后轮用带通滤波处理部34(图4的步骤S43)中，使平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR分别通过用于从上述平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波器，来获取平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR。
像这样通过滤波处理来从平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中仅抽取车体谐振频率附近振动成分fVwF和fVwR的原因在于，将因车辆整体的加减速所引起的车轮速度变动、噪声成分从平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中去除，从而仅抽取表示车体振动的车轮速度成分。
接着，在图3的弹起动作运算部35和纵摇动作运算部36(图4的步骤S44)中，如下面那样根据平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR求出车体3的振动(作为上下位移速度的弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)。
下面说明根据车轮速度振动成分fVwF和fVwR求出车体3的弹起速度dZv和纵摇角速度dθp的方法。
图5简略地示出了在重心点-前轴间距离为Lf、重心点-后轴间距离为Lr的车辆中在车体3的重心点处的上下方向弹起运动Zv和纵摇运动θp与在车体3的前轴上方位置的上下位移Zf和在车体3的后轴上方位置的上下位移Zr之间的关系。
如该图所示那样，当车体3产生上下位移Zv和纵摇角θp时，车体3的前轴上方位置和后轴上方位置也分别产生上下位移Zf和Zr，在上述Zv、θp、Zf、Zr之间下式的关系成立。
Zf=Zv+θp·Lf…(1)
Zr=Zv-θp·Lr…(2)
在此，在考察前轮1FL、1FR以及后轮1RL、1RR相对于车体3在上下方向和前后方向上的可动区域时，上述可动区域由构成各自的悬架装置的连杆结构、即与各自的悬架几何相应的几何约束条件决定。
因而，当车体3与前轮1FL、1FR沿Zf所示的上下方向发生相对运动时，车体3与前轮1FL、1FR也向Xtf所示的前后方向以例如图6的关系发生相对位移，另外，当车体3与后轮1RL、1RR沿Zr所示的上下方向发生相对运动时，车体3与后轮1RL、1RR也向Xtr所示的前后方向以例如图7的关系发生相对位移。
也就是说，如果根据如上述那样仅抽取表示车体振动的车轮速度成分而得到的前轮速度车体谐振频率附近振动成分fVwF和后轮速度车体谐振频率附近振动成分fVwR来求出表示车体振动的前轮1FL、1FR的前后方向位移Xtf以及表示车体振动的后轮1RL、1RR的前后方向位移Xtr并进行监视，则能够基于图6、7的关系，分别对车体3的前轴上方位置和后轴上方位置的上下位移Zf和Zr进行预测。
对上述上下位移Zf和Zr进行预测的图3的弹起动作运算部35和纵摇动作运算部36(图4的步骤S44)相当于本发明的前轮上下运动估计部和后轮上下运动估计部。
此外，将图6的前轮悬架几何特性和图7的后轮悬架几何特性分别直接制作成对应表并事先进行存储、或者预先制作成模型，用于基于此来根据前轮的前后方向位移Xtf和后轮的前后方向位移Xtr分别对车体3的前轴上方位置和后轴上方位置的上下位移Zf和Zr进行预测，这可以使上述上下位移Zf、Zr的预测正确。
但是，在本实施例中，从成本方面的观点出发，简单地设为将车辆静止在平地上，利用作用1G的加速度的状态下的平衡点(图6、7的原点)附近的梯度KgeoF(图6的情况)和KgeoR(图7的情况)进行线性近似，并将上述KgeoF、KgeoR用作比例系数。
在使用上述比例系数KgeoF、KgeoR的情况下，在与前轮有关的前后方向位移Xtf与上下位移Zf之间以及与后轮有关的前后方向位移Xtr与上下位移Zr之间，下式的关系分别成立。
Zf=KgeoF·Xtf…(3)
Zr=KgeoR·Xtr…(4)
当对上述四个联立方程式求解时，根据前轮的前后方向位移Xtf和后轮的前后方向位移Xtr能够得到下式，下式能够用于求出作为车体振动(上下弹起速度dZv、纵摇角速度dθp)的基础的车体3的上下方向弹起运动Zv和纵摇运动θp。
θp=(KgeoF·Xtf-KgeoR·Xtr)/(Lf+Lr)…(5)
Zv=(KgeoF·Xtf·Lf+KgeoR·Xtr·Lr)/(Lf+Lr)…(6)
然后，通过对上式的两边进行时间微分，能够得到下式，下式能够用于求出车体3的振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)。
其中，“d”是简单地使用的微分运算符。
dθp=(KgeoF·dXtf-KgeoR·dXtr)/(Lf+Lr)…(7)
dZv=(KgeoF·dXtf·Lf+KgeoR·dXtr·Lr)/(Lf+Lr)…(8)
在基于上述式子求车体3的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp时，根据由图3的带通滤波处理部33、34(图4的步骤S43)如前面所述那样仅抽取表示车体振动的车轮速度成分而得到的前轮速度车体谐振频率附近振动成分fVwF和后轮速度车体谐振频率附近振动成分fVwR，分别求出表示车体振动的前轮1FL、1FR的前后方向位移Xtf以及表示车体振动的后轮1RL、1RR的前后方向位移Xtr，通过将上述前后方向位移Xtf、Xtr的时间微分值dXtf、dXtr代入到上述的(7)式和(8)式，能够分别运算并估计车体3的振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)。
基于如以上那样估计出的车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)，图3的制动/驱动扭矩校正量运算部26运算抑制上述车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd并进行输出，将其如图2那样输出到加法器24。
图2的加法器24以上述的车体振动抑制用制动/驱动扭矩校正量ΔTd对由运算部21如上述那样求出的驾驶员的请求扭矩rTd进行校正，从而求出抑制车体振动并满足驾驶员的要求的目标扭矩tTd。
图2的马达扭矩指令值运算部23为了达到来自其它系统27的扭矩请求而对上述目标扭矩tTd进行限制、或者加减，由此求出用于实现该要求的最终的马达扭矩指令值tTm，用于通过逆变器8进行的马达4的驱动控制。
<效果>
根据以上内容，对马达4进行驱动控制以抑制车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)并满足驾驶员的请求扭矩rTd，通过车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)的抑制能够改善乘坐的舒适度是毋庸置疑的，还能够使车辆转弯时的车体姿势稳定，从而提高驾驶稳定性。
并且，根据本实施例，基于前轮1FL、1FR以及后轮1RL、1RR相对于车体3的前后方向位移量Xtf、Xtr与上下方向位移量Zf、Zr之间的图6、7所例示的预定的相关关系(悬架几何特性)，根据平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR来运算并估计车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)，因此不追加悬架行程传感器(suspension stroke sensor)等新部件就能够进行车体振动的估计，有利于降低成本。
另外，不使用与弹簧常数、车辆质量等经时劣化、乘客数的增减等相应地发生变化的扭矩、力，而根据平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR，即根据与车轮速度有关的信息来估计车体振动，因此能够提高车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)的估计精确度，并且还能够防止干扰所产生的影响的介入。
此外，将图6的前轮悬架几何特性和图7的后轮悬架几何特性直接制作成对应表并事先进行存储或者预先制作成模型，使用上述对应表或者模型来根据前轮的前后方向位移Xtf和后轮的前后方向位移Xtr分别对车体3的前轴上方位置和后轴上方位置的上下位移Zf和Zr进行预测虽然在上下位移Zf、Zr的预测精确度方面有利，但是不利于降低成本。
但是，在本实施例中，从当考虑普通的行驶时不需要覆盖悬架行程全程的观点出发，简单地设为将车辆静止在平地上，利用作用1G的加速度的状态下的平衡点(图6、7的原点)附近的梯度KgeoF(图6的情况)和KgeoR(图7的情况)进行线性近似，将上述KgeoF、KgeoR用作比例系数，并根据它们以及前轮的前后方向位移Xtf和后轮的前后方向位移Xtr来分别对车体3的前轴上方位置和后轴上方位置的上下位移Zf和Zr进行预测，因此非常有利于降低成本。
另外，在本实施例中，设独立地使用图6的前轮悬架几何特性和图7的后轮悬架几何特性，根据前轮的前后方向位移Xtf和后轮的前后方向位移Xtr来分别对车体3的前轴上方位置和后轴上方位置的上下位移Zf和Zr进行预测，因此上述上下位移Zf、Zr的预测正确，能够高精确度地对车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)进行估计。
并且，在本实施例中，由于在进行车体振动的估计时，使用从平均前轮速度VwF中抽取的车体谐振频率附近振动成分fVwF和从平均后轮速度VwR中抽取的车体谐振频率附近振动成分fVwR，因此不包含因车辆整体的加减速所引起的车轮速度变动、噪声成分，仅使用伴随车体振动产生的车轮速度信息来进行车体振动的估计，从而能够高精确度地进行该估计。
实施例二
<结构>
图8、9表示本发明的第二实施例的车体振动估计装置，图8是与图3对应的框图，图9是与图4对应的车体振动估计程序。
在本实施例中也设为车体减振控制系统与图1相同，并且设为马达控制器6与图2相同，因此在此省略基于上述图的车体减振控制系统、马达控制器6的说明，下面，根据图8、9仅说明与第一实施例的不同点。
<车体振动的估计和车体减振控制>
在本实施例中，如图8的框图所示那样构成车体减振控制运算部22内的车体振动估计器25，该车体振动估计器25执行图9的控制程序来估计车体3的振动(在本实施例中也与第一实施例同样地是纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv)。
车体振动估计器25首先在图9的步骤S61中，如图8所示那样读入左右前轮速度VwFL、VwFR以及左右后轮速度VwRL、VwRR。
接着，在图8的平均前轮速度运算部51和平均后轮速度运算部52(图9的步骤S62)中，根据左右前轮速度VwFL、VwFR运算平均前轮速度VwF=(VwFL+VwFR)/2，并且根据左右后轮速度VwRL、VwRR运算平均后轮速度VwR=(VwRL+VwRR)/2。
接着，在图8的弹起动作运算部53和纵摇动作运算部54以及带通滤波处理部55和56(图9的步骤S63～步骤S67)中，如下面那样根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR，求出车体3的振动(作为上下位移速度的弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)。
首先，在图8的纵摇动作运算部54(图9的步骤S63)中，根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR求出前轮1FL、1FR相对于车体的前后方向位移Xtf以及后轮1RL、1RR相对于车体的前后方向位移Xtr，通过使用上述前后轮的前后方向位移Xtf、Xtr的上述(5)式的运算求出车体3的纵摇运动θp，并对其进行时间微分来求出车体3的纵摇角速度fθp。
接着，在图8的带通滤波处理部56(图9的步骤S64)中，使车体3的纵摇角速度fθp通过用于从该纵摇角速度fθp中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波器，求出作为纵摇角速度fθp的车体谐振频率附近振动成分的最终的纵摇角速度dθp。
像这样通过滤波处理来从车体3的纵摇角速度fθp中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的原因在于，该纵摇角速度fθp包含有因车辆整体的加减速所引起的车轮速度变动、噪声成分，需要将它们从纵摇角速度fθp中去除，形成仅表示车体振动的最终的纵摇角速度dθp。
另外，当车体3产生纵摇角速度时，即使在实际车轮速度VwF、VwR没有发生变化的情况下，车体3与车轮1FL、1FR、1RL、1RR之间也产生相对的速度差，针对由车轮速度传感器11FL、11FR、11RL、11RR检测出的车轮速度VwFL、VwFR、VwRL、VwRR乘以与纵摇角速度相应程度的误差，从而如上述那样使用上述车轮速度VwFL、VwFR、VwRL、VwRR求出的纵摇角速度fθp(最终的纵摇角速度dθp)是不正确的。
因此，在本实施例中设为，将最终的纵摇角速度dθp如图8那样返回给纵摇动作运算部54，在该运算部54(图9的步骤S65)中，通过将平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR减去纵摇角速度dθp，来进行校正以排除与纵摇角速度相应程度的误差所产生的影响，从而用于纵摇角速度fθp的运算。
此外，设最终的纵摇角速度dθp如图8那样也提供给弹起动作运算部53，针对在此使用的平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR，在图9的步骤S65中也进行同样的校正。
在该弹起动作运算部53(图9的步骤S66)中，根据如上述那样进行校正后的平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR求出前轮1FL、1FR相对于车体的前后方向位移Xtf以及后轮1RL、1RR相对于车体的前后方向位移Xtr，通过使用上述前后轮的前后方向位移Xtf、Xtr的上述(6)式的运算来求出车体3的上下弹起运动Zv，并对其进行时间微分来求出车体3的上下弹起速度fZv。
接着，在图8的带通滤波处理部55(图9的步骤S67)中，使车体3的上下弹起速度fZv通过用于从该上下弹起速度fZv中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波器，求出作为上下弹起速度fZv的车体谐振频率附近振动成分的最终的上下弹起速度dZv。
像这样通过滤波处理来从车体3的上下弹起速度fZv中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的原因在于，该上下弹起速度fZv包含因车辆整体的加减速所引起的车轮速度变动、噪声成分，需要将它们从上下弹起速度fZp中去除，形成仅表示车体振动的最终的上下弹起速度dZv。
当如上所述那样进行车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)的估计时，图8的制动/驱动扭矩校正量运算部26对抑制上述车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd进行运算并输出，将其如图2那样输出到加法器24。
图2的加法器24以车体振动抑制用制动/驱动扭矩校正量ΔTd对由运算部21如上述那样求出的驾驶员的请求扭矩rTd进行校正，从而求出抑制车体振动并满足驾驶员的要求的目标扭矩tTd。
图2的马达扭矩指令值运算部23为了达到来自其它系统27的扭矩请求而对上述目标扭矩tTd进行限制、或者加减，由此求出用于实现该要求的最终的马达扭矩指令值tTm，用于通过逆变器8进行的马达4的驱动控制。
<效果>
根据以上内容，在本实施例中也对马达4进行驱动控制以抑制车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)并满足驾驶员的请求扭矩rTd，通过抑制车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)能够改善乘坐的舒适度是毋庸置疑的，还能够使车辆转弯时的车体姿势稳定，从而提高驾驶稳定性。
并且，基于前轮1FL、1FR以及后轮1RL、1RR相对于车体3的前后方向位移量Xtf、Xtr与上下方向位移量Zf、Zr之间的图6、7所例示的预定的相关关系(悬架几何特性)，根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR来运算并估计车体振动(上下弹起速度fZv和纵摇角速度fθp)，带通滤波处理部55、56(步骤S67和步骤S64)从该估计结果fZv、fθp中仅抽出车体谐振频率附近的成分，获取最终的上下弹起速度dZv和最终的纵摇角速度dθp，因此不使用与弹簧常数、车辆质量等经时劣化、乘客数的增减等相应地发生变化的扭矩、力，即根据与车轮速度有关的信息来估计车体振动，因此能够提高估计精确度，并且也能够防止因干扰所产生的影响的介入。
顺便提及，图10分别用虚线表示在车速VSP=100Km/h下使转向角δ如图示那样发生变化的双移线(double lane change)行驶时的、作为本实施例的估计结果的纵摇角速度dθp和上下弹起加速度(上下弹起速度dZv的一阶微分值)的时间序列变化，通过与以实线表示的纵摇角速度和上下弹起加速度进行比较可知，在本实施例中能够高精确度地对车体3的振动(纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv)进行估计。
另外，在本实施例中，通过将进行车体振动(纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv)的估计所使用的平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR减去纵摇角速度dθp，来进行校正以排除与纵摇角速度相应程度的误差所产生的影响，从而用于车体振动的估计，因此能够排除因纵摇角速度所引起的误差的影响，从而提高车体振动的估计精确度。
<实施例一、实施例二的变形>
此外，在上述的第一实施例和第二实施例中均针对在通过仅将马达4作为动力源的电动汽车的制动/驱动力操作所进行的车体减振控制中使用车体振动估计装置的情况进行了说明，但是当然也能够同样地应用于搭载内燃机等引擎来作为动力源的车辆的借助引擎控制的车体减振控制装置，或者也能够同样地应用于代替马达、引擎的制动/驱动力操作而借助悬架装置的操作的车体减振控制装置。
另外，进行车体振动的估计所使用的车轮速度信息如图示那样不限于平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR，也能够分别使用车轮速度VwFL、VwER、VwRL、VwRR来基于四轮模型估计车体振动。
在这种情况下，进行估计的车体振动并不限于图示例子的纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv，即使是车体的侧倾运动等其它的振动也能够容易地进行估计。
此外，在第一实施例中设为在从平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中取出表示车体振动的频率成分(车轮相对于车体3的前后运动成分)时，使用从平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中仅抽取车体谐振频率附近的成分的带通滤波器来获取平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR，并使它们用于车体振动的估计，但是也可以使用如下的车轮速度信息来代替该成分。
也就是说，也可以设置准确地对作为车体3的对地速度的车体速度进行检测或者估计的单元，在车体振动的估计中使用该车体速度与平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR之间的偏差来分别代替平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR。
但是，如果还考虑驱动轮与从动轮的滑移率差等，则该方法在车体振动的估计精确度方面是不利的，从而如第一实施例那样使用通过带通滤波器获取到的平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR更加实用。
另外，也能够在车体振动的估计中使用简单地从平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中去除低频率成分后得到的成分来代替如第一实施例那样使用带通滤波器来获取平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR。
并且，在第二实施例中，通过带通滤波处理部来从根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR求出的车体3的上下弹起速度fZv和纵摇角速度fθp中仅取出车体谐振频率附近的成分，来作为仅表示车体振动的最终的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp，但是也可以取而代之地，对上下弹起速度fZv和纵摇角速度fθp进行去除漂移成分的滤波处理、或者进行去除车体谐振频率附近的频率成分以下的低频成分的滤波处理来求出最终的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp。
另外，在进行车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)的估计时，也可以设置对平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR进行微分并变换为车轮加速度信息的微分器，根据来自该微分器的车轮加速度信息来进行该上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp的估计。
最后，在进行车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)的估计时，还能够添加根据对车辆的制动/驱动扭矩来估计车体振动的状态方程式，将作为估计结果的车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)设为对该状态方程式的观测器输入，来估计车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)。
在这种情况下，能够在维持车体振动的估计精确度、抗干扰鲁棒性的状态下容易地实际应用为在利用驱动扭矩进行的前馈估计、控制中容易使用的状态方程式的形式。
实施例三
<结构>
图11是表示形成本发明的第三实施例的车体振动估计装置和车体减振控制装置的与图3对应的车体减振控制运算部22的各功能框图，图12是表示由图11的车体减振控制运算部22执行的用于估计车体的振动并且对抑制该车体振动的扭矩校正量进行运算的控制程序的流程图。
在本实施例中，也设车体减振控制系统与图1相同，并且设马达控制器6与图2相同，因此在此省略基于上述图的车体减振控制系统、马达控制器6的说明，下面根据图11、12仅说明与第一实施例的不同点。
<车体振动估计和车体减振控制>
车体减振控制运算部22的内部的车体振动估计器25和制动/驱动扭矩校正量运算部26分别如图11的框图所示那样构成，执行图12的控制程序来估计车体3的振动(在本实施例中为纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp以及作为上下位移量的弹起量fZv、作为上下位移速度的弹起速度dfZv)，并且对抑制所估计出的该车体振动(fθp、dfθp、fZv、dfZv)所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd进行运算。
车体振动估计器25如图11明示的那样由车轮速度基准车体振动估计器25a(本发明的车轮速度物理量基准车体振动估计单元)和制动/驱动力基准车体振动估计器25b(本发明的制动/驱动力基准车体振动估计单元)构成，首先，在图12的步骤S41中，并且如图11所示的那样由车轮速度基准车体振动估计器25a读入左右前轮速度VwFL、VwFR以及左右后轮速度VwRL、VwRR。
车轮速度基准车体振动估计器25a如图11所示那样与图3的车体振动估计器25相同，由平均前轮速度运算部31和平均后轮速度运算部32、前轮用带通滤波处理部33和后轮用带通滤波处理部34以及弹起动作运算部35和纵摇动作运算部36构成。
在图11的平均前轮速度运算部31和平均后轮速度运算部32(图12的步骤S42)中，根据左右前轮速度VwFL、VwFR运算平均前轮速度VwF=(VwFL+VwFR)/2，并且根据左右后轮速度VwRL、VwRR运算平均后轮速度VwR=(VwRL+VwRR)/2。
接着，在图11的前轮用带通滤波处理部33和后轮用带通滤波处理部34(图12的步骤S43)中，使平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR分别通过用于从上述平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波器，来获取平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR。
接着，在图11的弹起动作运算部35和纵摇动作运算部36(图12的步骤S44)中，如下面那样根据平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR求出作为车轮速度基准车体振动的车体3的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp。
在图11的弹起动作运算部35和纵摇动作运算部36(图12的步骤S44)中，根据车轮速度振动成分fVwF和fVwR求出车轮速度基准车体振动(车体3的弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)的方法与针对图5～图7所记述的相同。
也就是说，根据由图11的带通滤波处理部33、34(图12的步骤S43)如上述那样仅抽取表示车体振动的车轮速度成分而得到的前轮速度车体谐振频率附近振动成分fVwF和后轮速度车体谐振频率附近振动成分fVwR，分别求出表示车体振动的前轮1FL、1FR的前后方向位移Xtf和表示车体振动的后轮1RL、1RR的前后方向位移Xtr，通过将上述前后方向位移Xtf、Xtr的时间微分值dXtf、dXtr代入到上述的(7)式和(8)式，能够分别运算并估计车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)。
在如上所述那样进行车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)的估计的期间，由图11的制动/驱动力基准车体振动估计器25b在图12的步骤S45中读入由图2的运算部21所求出的请求扭矩rTd来作为车辆的制动/驱动扭矩。
制动/驱动力基准车体振动估计器25b如图11所示那样具备车辆模型37，在图12的步骤S46中，将上述车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)设为观测器输入，并使用车辆模型37来根据请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)由观测器进行状态估计，由此计算并估计制动/驱动力基准车体振动(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)。
图13表示构成观测器的基本的车辆模型37，与针对图5所记述的相同，是在对轮距(wheelbase)L中的重心点-前轴间距离为Lf、重心点-后轴间距离为Lr且前轮悬架装置的弹簧常数和振动衰减系数分别为Ksf、Cf、后轮悬架装置的弹簧常数和振动衰减系数分别为Ksr、Cr、车体3的质量为M、车体3的纵摇惯性矩为Ip的车辆施加制动/驱动扭矩rTd的情况下，将车体3的重心点处的制动/驱动力基准车体振动(上下弹起量fZv和纵摇角fθp)与车体3的前轴上方位置的上下位移Zf和车体3的后轴上方位置的上下位移Zr一起示出的。
在图13的车辆模型中，当将微分运算符简单地用“d”表示时，与制动/驱动力基准车体振动(上下弹起量fZv和纵摇角fθp)有关的运动方程式分别成为下式。
M·ddfZv=-2Ksf(fZv+Lf·fθp)-2Cf(dfZv+Lf·dfθp)
-2Ksr(fZv-Lr·fθp)-2Cr(dfZv-Lr·dfθp)…(9)
Ip·ddfθp=-2Lf{Ksf(fZv+Lf·fθp)+Cf(dfZv+Lf·dfθp)}
+2Lr{Ksr(fZv-Lr·fθp)+Cr(dfZv-Lr·dfθp)}+rTd
…(10)
通过将上述运动方程式变换为状态方程式，并将制动/驱动扭矩rTd作为输入进行提供，能够计算并估计作为制动/驱动力基准车体振动的车体3的纵摇运动(纵摇角fθp和纵摇角速度dfθp)和上下弹起运动(上下弹起量fZv和上下弹起速度dfZv)。
但是，就这样的话，由于模型化误差、干扰(路面凹凸)等而估计精确度低。
因此，在本实施例中，在图11的制动/驱动力基准车体振动估计器25b在图12的步骤S46中根据请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)由使用上述车辆模型37的观测器进行状态估计，来计算并估计制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)时，设为如图11所示那样将来自运算部35、36的车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)也作为观测器输入，并使用车辆模型37根据请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)计算制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)。
像这样，图11的制动/驱动力基准车体振动估计器25b将车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)也作为观测器输入，根据请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)，基于车辆模型37计算制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)，由此能够兼顾制动/驱动力基准车体振动估计器25b(车辆模型37)的干扰鲁棒性和稳定性。
另外，由于根据作为车体振动的原因的请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)来估计制动/驱动力基准车体振动x，因此并不是在产生车体振动之后，而是从产生车体振动之前就能够前馈性地估计出制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)来作为最终的车体振动。
图11的制动/驱动扭矩校正量运算部26在图12的步骤S47中，如下面那样对抑制上述作为最终的车体振动的制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd进行运算。
也就是说，对制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)赋予在图11中附加附图标记“38”所表示的调节器增益(regulator gain)Kr并相乘，将作为其结果的乘法值的线性和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd。
此时，针对作为最终的车体振动的上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp加权抑制(减轻)程度来决定调节器增益Kr，这在意图提高设计的自由度方面较为理想。
另外，也可以使得调节器增益Kr由按上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp、即按车体振动的种类改变抑制(减轻)程度的加权模式而设定的多个调节器增益构成，将上述多个调节器增益与上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp的乘积值的总和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd。
并且，也可以设定针对上述多个调节器增益的调谐增益(tuning gain)，将上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp及纵摇角速度dfθp、多个调节器增益以及调谐增益的乘积值的总和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd。
由图11的制动/驱动扭矩校正量运算部26(图12的步骤S47)如上述那样求出的制动/驱动扭矩校正量ΔTd被提供给图2的加法器24，该加法器24以车体振动抑制用制动/驱动扭矩校正量ΔTd对由运算部21如上述那样求出的驾驶员的请求扭矩rTd进行校正，从而求出抑制车体振动并满足驾驶员的要求的目标扭矩tTd。
图2的马达扭矩指令值运算部23为了达到来自其它系统27的扭矩请求而对上述目标扭矩tTd进行限制、或者加减，由此求出用于实现该要求的最终的马达扭矩指令值tTm，用于通过逆变器8进行的马达4的驱动控制。
上述本实施例的车体振动估计和车体减振控制的流程为图14所示的那样。
此外，图14中的A、B、C、D表示在用状态方程式表示图13所示的车辆模型时的A、B、C、D矩阵，Ko表示针对观测器输入(dZv、dθp、dfZv、dfθp)的观测器增益(observer gain)。
<效果>
如上所述，根据本实施例的车体减振控制，对马达4进行驱动控制以抑制车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)并满足驾驶员的请求扭矩rTd，通过抑制车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)能够改善乘坐的舒适度是毋庸置疑的，还能够使车辆转弯时的车体姿势稳定，从而提高驾驶稳定性。
并且，根据本实施例，在为了进行上述车体减振控制而对车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)进行估计时，基于前轮1FL、1FR以及后轮1RL、1RR相对于车体3的前后方向位移量Xtf、Xtr与上下方向位移量Zf、Zr之间的如图6、7所例示的预定的相关关系(悬架几何特性)，根据平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR来估计车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)，将该车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)作为观测器输入，并使用车辆模型37根据请求驱动扭矩rTd(车辆的制动/驱动力)估计制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)来作为最终的车体振动，因此能够起到下面的作用效果。
首先，不像以往那样追加悬架行程传感器就能够估计最终的车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)，有利于降低成本。
另外，不使用与弹簧常数、车辆质量等经时劣化、乘客数的增减等相应地发生变化的扭矩、力，而根据平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR，即根据与车轮速度有关的信息来估计车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)，因此能够提高其估计精确度。
并且，将该高精确度的车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)作为观测器输入，并使用车辆模型37根据请求制动/驱动扭矩rTd(车辆的制动/驱动力)来估计作为最终的车体振动的制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)，因此能够将该制动/驱动力基准车体振动(最终的车体振动)x形成为在干扰鲁棒性方面也优秀的高精确度的信息，从而使上述减振控制的效果显著。
另外，如果将车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)直接设为最终的车体振动，则由于该车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)是在产生车体振动之后的信息，因此在车体减振控制是前馈控制时，最终的车体振动的估计进行得太晚而不适合，在本实施例的车体振动估计装置中，将车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)作为观测器输入，并将使用车辆模型37根据在车体振动产生前的车辆的制动/驱动力rTd所估计出的制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)设为最终的车体振动，因此如本实施例那样，即使在车体减振控制是前馈控制的情况下，最终的车体振动的估计也不会太晚。
而且，在本实施例的车体减振控制装置中，对减轻如上述那样估计出的最终的车体振动x所需要的制动/驱动力校正量ΔTd进行运算，以该制动/驱动力校正量ΔTd对车辆的制动/驱动力rTd进行校正，因此再结合所估计出的最终的车体振动x基于上述理由是在干扰鲁棒性方面也优秀的高精确度的信息，从而能够始终如期望的那样减轻车体振动。
实施例四
<结构>
图15、16表示形成本发明的第四实施例的车体振动估计装置和车体减振控制装置，图15是与图11相对应的车体减振控制运算部22的框图，图16是表示该车体减振控制运算部22所执行的车体振动估计和车体减振控制程序的与图12相对应的流程图。
在本实施例中也与第三实施例的情况相同，设车体减振控制系统与图1中的相同，并且设马达控制器6与图2中的相同，因此在此省略基于上述图的车体减振控制系统、马达控制器6的说明，下面基于图15、16仅说明与第三实施例的不同点。
<车体振动的估计和车体减振控制>
在本实施例中，如图15的框图所示那样构成车体减振控制运算部22内的车体振动估计器25，该车体振动估计器25执行图16的控制程序来估计车体3的振动(在本实施例中与第三实施例同样地是纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp、上下弹起量fZv以及上下弹起速度dfZv)。
车体振动估计器25内的车轮速度基准车体振动估计器25a首先在图16的步骤S61中，如图15所示那样读入左右前轮速度VwFL、VwFR以及左右后轮速度VwRL、VwRR。
接着，在图15的平均前轮速度运算部51和平均后轮速度运算部52(图16的步骤S62)中，根据左右前轮速度VwFL、VwFR运算平均前轮速度VwF=(VwFL+VwFR)/2，并且根据左右后轮速度VwRL、VwRR运算平均后轮速度VwR=(VwRL+VwRR)/2。
接着，在图15的弹起动作运算部53(图16的步骤S63)中，根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR求出前轮1FL、1FR相对于车体的前后方向位移Xtf(参照图5)以及后轮1RL、1RR相对于车体的前后方向位移Xtr(参照图5)，通过使用上述前后轮的前后方向位移Xtf、Xtr的上述(6)式的运算求出车体3的上下弹起量Zv(参照图5)，并对其进行时间微分求出车体3的上下弹起速度aZv。
在图15的纵摇动作运算部54(图16的步骤S63)中，根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR，求出前轮1FL、1FR相对于车体的前后方向位移Xtf(参照图5)以及后轮1RL、1RR相对于车体的前后方向位移Xtr(参照图5)，通过使用上述前后轮的前后方向位移Xtf、Xtr的上述(5)式的运算求出车体3的纵摇运动θp(参照图5)，并对其进行时间微分求出车体3的纵摇角速度aθp。
接着，在图15的带通滤波处理部55(图16的步骤S64)中，使由图15的弹起动作运算部53(图16的步骤S63)求出的车体3的上下弹起速度aZv通过用于从该上下弹起速度aZv中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波器，求出作为上下弹起速度aZv的车体谐振频率附近振动成分的上下弹起速度dZv(车轮速度基准车体振动)。
像这样通过滤波处理从车体3的上下弹起速度aZv中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的原因在于，该车轮速度基准上下弹起速度aZv包含有因车辆整体的加减速所引起的车轮速度变动、噪声成分，需要将其从上下弹起速度aZv中去除从而形成仅表示车体振动的车轮速度基准上下弹起速度dZv。
另外，在图15的带通滤波处理部56(图16的步骤S64)中，使由图15的纵摇动作运算部54(图16的步骤S63)求出的车体3的纵摇角速度aθp通过用于从该纵摇角速度aθp中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波器，求出作为纵摇角速度aθp的车体谐振频率附近振动成分的纵摇角速度dθp(车轮速度基准车体振动)。
像这样通过滤波处理从车体3的纵摇角速度aθp中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的原因在于，该纵摇角速度aθp包含有因车辆整体的加减速所引起的车轮速度变动、噪声成分，需要将其从纵摇角速度aθp中去除从而形成仅表示车体振动的车轮速度基准纵摇角速度dθp。
如上所述，在进行车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)的估计的期间，图15的制动/驱动力基准车体振动估计器25b在图16的步骤S65中读入由图2的运算部21求出的请求扭矩rTd作为车辆的制动/驱动扭矩。
制动/驱动力基准车体振动估计器25b与图11所示的相同，具备车辆模型37，在图16的步骤S66中，将上述车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)作为观测器输入，并使用车辆模型37根据请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)由观测器进行状态估计，由此计算并估计制动/驱动力基准车体振动(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)。
但是，就这样的话，由于模型化误差、干扰(路面凹凸)等而估计精确度低。
因此，在本实施例中也与上述第三实施例同样地，在图15的制动/驱动力基准车体振动估计器25b(图16的步骤S66)中根据请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)由使用车辆模型37的观测器进行状态估计来计算并估计制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)时，设为如图15所示那样将来自运算部55、56的车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)也作为观测器输入，并使用车辆模型37根据请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)来计算制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)。
像这样，图15的制动/驱动力基准车体振动估计器25b将车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)也作为观测器输入，以车辆模型37为基础，根据请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)计算出制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)，由此能够兼顾制动/驱动力基准车体振动估计器25b(车辆模型37)的干扰鲁棒性和稳定性。
另外，由于根据作为车体振动的原因的请求扭矩rTd(车辆的制动/驱动扭矩)来估计制动/驱动力基准车体振动x，因此并不是在产生车体振动之后，而是从产生车体振动之前就能够前馈性地估计出制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)来作为最终的车体振动。
图15的制动/驱动扭矩校正量运算部26在图16的步骤S67中，如下面那样对抑制上述作为最终的车体振动的制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd进行运算。
也就是说，对制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp、纵摇角速度dfθp)赋予在图15中附加附图标记“38”所表示的调节器增益Kr(与第三实施例同样地进行设定)并相乘，将作为其结果的乘法值的线性和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd。
由图15的制动/驱动扭矩校正量运算部26(图16的步骤S67)如上述那样求出的制动/驱动扭矩校正量ΔTd被提供给图2的加法器24，该加法器24以车体振动抑制用制动/驱动扭矩校正量ΔTd对由运算部21如上述那样求出的驾驶员的请求扭矩rTd进行校正，求出抑制车体振动并满足驾驶员的要求的目标扭矩tTd。
图2的马达扭矩指令值运算部23为了达到来自其它系统27的扭矩请求而对上述目标扭矩tTd进行限制、或者加减，由此求出用于实现该要求的最终的马达扭矩指令值tTm，用于通过逆变器8进行的马达4的驱动控制。
<效果>
根据以上内容，在本实施例的车体减振控制中也形成为对马达4进行驱动控制以抑制车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)并满足驾驶员的请求扭矩rTd，通过抑制车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)能够提高乘坐的舒适度是毋庸置疑的，还能够使车辆转弯时的车体姿势稳定，从而提高驾驶稳定性。
并且，根据本实施例，在为了进行上述车体减振控制而对车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)进行估计时，基于前轮1FL、1FR以及后轮1RL、1RR相对于车体3的前后方向位移量Xtf、Xtr与上下方向位移量Zf、Zr之间的图6、7所例示的预定的相关关系(悬架几何特性)，并根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR来估计车轮速度基准车体振动(上下弹起速度aZv和纵摇角速度aθp)，在带通滤波处理部55、56(步骤S64)中从该估计结果aZv、aθp中仅抽取出车体谐振频率附近的成分，来估计车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)，将该车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)作为观测器输入，并使用车辆模型37根据请求制动/驱动扭矩rTd(车辆的制动/驱动力)求出制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)作为最终的车体振动，因此能够起到下面的效果。
也就是说，不像以往那样追加悬架行程传感器就能够进行最终的车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)的估计，有利于降低成本。
另外，不使用与弹簧常数、车辆质量等经时劣化、乘客数的增减等相应地发生变化的扭矩、力，而根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR，即根据与车轮速度有关的信息来估计车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)，因此能够提高其估计精确度。
并且，将该高精确度的车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)作为观测器输入，并使用车辆模型37根据请求制动/驱动扭矩rTd(车辆的制动/驱动力)来估计作为最终的车体振动的制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)，因此能够将该制动/驱动力基准车体振动(最终的车体振动)x形成为在干扰鲁棒性方面优秀的高精确度的信息，从而能够使上述减振控制的效果显著。
另外，不将车轮速度基准车体振动(上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp)直接作为最终的车体振动，而是设将其作为观测器输入并使用车辆模型37根据产生车体振动前的车辆的制动/驱动力rTd所估计出的制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)作为车体振动，因此即使在车体减振控制是前馈控制的情况下，也不会产生因车体振动的估计进行得晚而无法如期望的那样完成车体减振控制这样的问题。
<实施例三、实施例四的变形>
此外，在上述第三、第四实施例中均针对在通过仅将马达4作为动力源的电动汽车的制动/驱动力操作所进行的车体减振控制中使用车体振动估计装置的情况进行了说明，但是当然也能够同样地应用于搭载内燃机等引擎作为动力源的车辆的借助引擎控制的车体减振控制装置，或者也能够同样地应用于代替马达、引擎的制动/驱动力操作而借助悬架装置的操作的车体减振控制装置。
另外，进行车体振动的估计所使用的车轮速度信息如图示那样不限于平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR，也能够分别使用车轮速度VwFL、VwER、VwRL、VwRR来基于四轮模型估计车体振动。
在这种情况下，作为对车辆模型37的观测器输入的车轮速度基准车体振动不限于第三、第四实施例的纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv，即使是车体的侧倾运动等其它的振动也能够容易地对其进行估计。
此外，在第三实施例中设为在从平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中取出表示车体振动的频率成分(车轮相对于车体3的前后运动成分)时，使用从平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波处理器来获取平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR，从而使它们用于车轮速度基准车体振动(纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv)的估计，但是也可以使用如下的车轮速度信息来代替该成分。
也就是说，也可以设置准确地对作为车体3的对地速度的车体速度进行检测或者估计的单元，在车轮速度基准车体振动(纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv)的估计中使用该车体速度与平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR之间的偏差来分别代替平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR。
但是，如果还考虑驱动轮与从动轮的滑移率差等，则该方法在车体振动的估计精确度方面是不利的，从而如第三实施例那样使用通过带通滤波处理部获取到的平均前轮速度VwF的车体谐振频率附近振动成分fVwF和平均后轮速度VwR的车体谐振频率附近振动成分fVwR更加实用。
并且，在第四实施例中，通过带通滤波处理从根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR直接求出的车体3的上下弹起速度aZv和纵摇角速度aθp中仅取出车体谐振频率附近的成分，从而形成仅表示车体振动的车轮速度基准车体振动(纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv)，但是也可以取而代之地，对上下弹起速度fZv和纵摇角速度fθp进行去除漂移成分的滤波处理、或者进行去除车体谐振频率附近的频率成分以下的低频成分的滤波处理，来求出车轮速度基准车体振动(纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv)。
此外，在第三、第四实施例中均使用由图2的运算部21求出的请求扭矩rTd作为在进行制动/驱动力基准车体振动x(上下弹起量fZv、上下弹起速度dfZv、纵摇角fθp以及纵摇角速度dfθp)的估计时所使用的制动/驱动力，但是不限于此，只要是表示车辆的制动/驱动力的状态量，就能够使用任意的信息。
另外，在车辆具备对制动/驱动力自动地进行加减的致动器的情况下，需要基于该致动器的动作运算车辆的请求扭矩并将该请求扭矩用作车辆的制动/驱动力是不言而喻的。
实施例五
<结构>
图17是表示形成本发明的第五实施例的车体振动估计装置和车体减振控制装置的与图2对应的马达控制器6的各功能框图，图18是表示图17的车体减振控制运算部22的详细内容的与图3对应的各功能框图，图19是表示图17、18的车体减振控制运算部22所执行的用于估计车体的振动并且对抑制该车体振动的扭矩校正量进行运算的控制程序的流程图。
在本实施例中，也设车体减振控制系统与图1中的相同，因此在此省略基于该图的车体减振控制系统的说明，下面基于图17～图19仅说明与第一实施例的不同点。
马达控制器6是对车体3的振动进行估计并且校正驾驶员的请求扭矩rTd来决定马达扭矩指令值tTm以抑制所估计出的车体3的振动，因此马达控制器6除了输入加速踏板开度APO和制动踏板踏力BRP之外，还输入作为左右前轮1FL、1FR的线速度的前轮速度VwFL、VwFR(前轮速度物理量)以及作为左右后轮1RL、1RR的线速度的后轮速度VwRL、VwRR(后轮速度物理量)来作为表示车体振动的物理量。
但是，表示车体振动的物理量并不限于上述，当然也可以是与左右前轮1FL、1FR以及左右后轮1RL、1RR一起旋转的任意位置的旋转速度、或者也可以使用除此以外的速度信息。
因而，车轮速度VwFL、VwFR、VwRL、VwRR相当于本发明的车体振动物理量，车轮速度传感器11FL、11FR、11RL、11RR分别构成本发明的车体振动物理量检测单元。
马达控制器6如图17所示那样基本上与图2同样地包括车速运算部20、请求扭矩运算部21、车体减振控制运算部22、马达扭矩指令值运算部23以及加法器24。
但是，使车体振动状态量补充部29介于车体减振控制运算部22内的车体振动估计器25与制动/驱动扭矩校正量运算部26之间，由上述车体振动估计器25、制动/驱动扭矩校正量运算部26以及车体振动状态量补充部29构成车体减振控制运算部22。
车速运算部20根据由车轮速度传感器11FL、11FR、11RL、11RR(在图17中表示为车轮速度传感器群11)检测出的前轮速度VwFL、VwFR以及后轮速度VwRL、VwRR(在图17中表示为车轮速度Vw)来求出车速VSP。
请求扭矩运算部21根据由上述运算部20求出的车速VSP以及由传感器13、14分别检测出的加速踏板开度APO和制动踏板踏力BRP，通过对应表检索等运算出驾驶员在当前的车速VSP下通过驾驶操作(加速踏板开度APO和制动踏板踏力BRP)所要求的请求扭矩rTd(正为驱动扭矩，负为制动扭矩)。
在构成车体减振控制运算部22的车体振动估计器25、车体振动状态量补充部29以及制动/驱动扭矩校正量运算部26中，车体振动估计器25根据车轮速度Vw来如后面详细记述的那样估计车体3的振动(某车体振动状态量)，车体振动状态量补充部29根据由车体振动估计器25估计出的车体振动(某车体振动状态量)来如后述那样计算出其它的车体振动(其它的车体振动状态量)。
因而，车体振动估计器25相当于本发明的车体振动状态量运算单元，车体振动状态量补充部29相当于本发明的车体振动状态量补充单元。
车体振动状态量补充部29将计算出的该其它的车体振动(其它的车体振动状态量)与来自车体振动估计器25的车体振动(某车体振动状态量)一起提供到制动/驱动扭矩校正量运算部26。
制动/驱动扭矩校正量运算部26运算出对从车体振动估计器25经过车体振动状态量补充部29提供的车体振动(某车体振动状态量)以及来自车体振动状态量补充部29的其它的车体振动(其它的车体振动状态量)进行抑制所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd。
因而，制动/驱动扭矩校正量运算部26相当于本发明的制动/驱动力校正量运算单元。
加法器24通过将由运算部21求出的驾驶员的请求扭矩rTd加上由制动/驱动扭矩校正量运算部26求出的车体振动抑制用制动/驱动扭矩校正量ΔTd来进行校正，从而求出抑制车体振动并满足驾驶员的要求的目标扭矩tTd。
因而，加法器24构成本发明的制动/驱动力校正单元。
马达扭矩指令值运算部23接收来自如控制车辆动作的动作控制装置(VDC：Vehicle Dynamics Control)、防止驱动轮(前轮)1FL、1FR的驱动打滑的牵引力控制装置(TCS：TractionControl System)那样的其它系统的扭矩请求，为了达到该要求而对上述目标扭矩tTd进行限制、或者加减，由此求出用于实现该要求的最终的马达扭矩指令值tTm。
马达控制器6根据如上述那样求出的马达扭矩指令值tTm，来在逆变器8的控制下从电池7向马达4提供电力，由此对马达4进行驱动控制以使该马达4的扭矩与马达扭矩指令值tTm相一致。
<车体振动估计和车体减振控制>
车体减振控制运算部22的内部的车体振动估计器25、车体振动状态量补充部29以及制动/驱动扭矩校正量运算部26分别如图18的框图所示那样构成，执行图19的控制程序来估计车体3的振动(在本实施例中是纵摇角θp、纵摇角速度dθp以及作为上下位移量的弹起量Zv、作为上下位移速度的弹起速度dZv)，并且对抑制所估计出的该车体振动(θp、dθp、Zv、dZv)所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd进行运算。
车体振动估计器25如图18明示的那样包括平均前轮速度运算部51和平均后轮速度运算部52、弹起速度运算部53、纵摇角速度运算部54以及带通滤波处理部55、56，首先在图19的步骤S61中，并且如图18所示那样由平均前轮速度运算部51和平均后轮速度运算部52分别读入左右前轮速度VwFL、VwFR以及左右后轮速度VwRL、VwRR。
在图18的平均前轮速度运算部51和平均后轮速度运算部52(图19的步骤S62)中，根据左右前轮速度VwFL、VwFR运算平均前轮速度VwF=(VwFL+VwFR)/2，并且根据左右后轮速度VwRL、VwRR运算平均后轮速度VwR=(VwRL+VwRR)/2。
接着，在图18的弹起速度运算部53和纵摇角速度运算部54(图19的步骤S63)中，根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR求出作为车体振动状态量的车体3的上下弹起速度dZv(F)和纵摇角速度dθp(F)的方法与针对图5～图7所记述的相同。
也就是说，根据由图18的运算部51、52(图19的步骤S62)如上述那样求出的平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR分别求出包含车体振动在内的前轮1FL、1FR的前后方向位移Xtf和后轮1RL、1RR的前后方向位移Xtr，通过将上述前后方向位移Xtf、Xtr的时间微分值dXtf、dXtr代入到上述的(7)式和(8)式，能够分别运算并估计出作为某车体振动状态量的上下弹起速度dZv(F)和纵摇角速度dθp(F)。
接着，在图18的带通滤波处理部55(图19的步骤S64)中，使由图18的弹起速度运算部53(图19的步骤S63)求出的车体3的上下弹起速度dZv(F)通过用于从该上下弹起速度dZv(F)中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波器，来求出作为上下弹起速度dZv(F)的车体谐振频率附近振动成分的上下弹起速度dZv(某车体振动状态量)。
像这样通过滤波处理从车体3的上下弹起速度dZv(F)中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的原因在于，该上下弹起速度dZv(F)包含有因车辆整体的加减速所引起的车轮速度变动、噪声成分，需要将其从上下弹起速度dZv(F)中去除而形成仅表示车体振动的上下弹起速度dZv。
另外，在图18的带通滤波处理部56(图19的步骤S64)中，使由图18的纵摇角速度运算部54(图19的步骤S63)求出的车体3的纵摇角速度dθp(F)通过用于从该纵摇角速度dθp(F)中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的带通滤波器，求出作为纵摇角速度dθp(F)的车体谐振频率附近振动成分的纵摇角速度dθp(某车体振动状态量)。
像这样通过滤波处理从车体3的纵摇角速度dθp(F)中仅抽取出车体谐振频率附近的成分的原因在于，该纵摇角速度dθp(F)包含有因车辆整体的加减速所引起的车轮速度变动、噪声成分，需要将其从纵摇角速度dθp(F)中去除而形成仅表示车体振动的纵摇角速度dθp。
在此，在考察对车体振动进行抑制的车体减振控制时，用于抑制车体振动的制动/驱动扭矩校正量通过将车体振动乘以增益来求出是有利的，从而需要设定用于抑制车体振动的增益。
因此，使用在力学方面概括车辆的制动/驱动扭矩与车体振动之间的关系得到的图20所例示的车辆模型。
图20的车辆模型37与针对图5所记述的相同，轮距L中的重心点-前轴间距离为Lf、重心点-后轴间距离为Lr，并且前轮悬架装置的弹簧常数和振动衰减系数分别为Ksf、Cf，后轮悬架装置的弹簧常数和振动衰减系数分别为Ksr、Cr，车体3的质量为M，车体3的纵摇惯性矩为Ip，在对左右前轮1FL、1FR施加由图17的运算部21求出的请求扭矩rTd作为制动/驱动扭矩的情况下，将车体3的重心点处的上下弹起量Zv和纵摇角θp与在车体3的前轴上方位置的上下位移Zf和在车体3的后轴上方位置的上下位移Zr一起进行了表示。
在图20的车辆模型中，当将微分运算符简单地用“d”表示时，与上下弹起量Zv和纵摇角θp有关的运动方程式分别成为下式。
M·ddZv=-2Ksf(Zv+Lf·θp)-2Cf(dZv+Lf·dθp)
-2Ksr(Zv-Lr·θp)-2Cr(dZv-Lr·dθp)…(11)
Ip·ddθp=-2Lf{Ksf(Zv+Lf·θp)+Cf(dZv+Lf·dθp)}
+2Lr{Ksr(Zv-Lr·θp)+Cr(dZv-Lr·dθp)}+rTd…(12)
通过将上述运动方程式变换为状态方程式，并提供制动/驱动扭矩rTd作为输入，能够计算并估计出车体3的纵摇运动(纵摇角θp和纵摇角速度dθp)和上下弹起运动(上下弹起量Zv和上下弹起速度dZv)。
因而，对这四种车体振动状态量(θp、dθp、Zv、dZv)进行加权，根据该加权来事先设计用于分别抑制车体振动状态量(θp、dθp、Zv、dZv)的调节器增益，并在车体减振控制中使用。
但是，在图17、18的车体振动估计器25中，只能够对上述四种车体振动状态量(纵摇角θp、纵摇角速度dθp、上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv)中的纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv这两种(某车体振动状态量)进行估计，从而关于除此之外的纵摇角θp和上下弹起量Zv，无法期待主动地对它们进行抑制的减振控制。
因此，在本实施例中，在图18的车体振动状态量补充部29(图19的步骤S65)中进行下面的车体振动状态量补充处理：根据纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv求出其它的作为车体振动状态量的纵摇角θp和上下弹起量Zv来进行补充。
因此，在图18的车体振动状态量补充部29中设置积分器26a和26b，通过积分器26a对上下弹起速度dZv进行积分来求出上下弹起量Zv，通过积分器26b对纵摇角速度dθp进行积分来求出纵摇角θp。
车体振动状态量补充部29如图18所示那样，并且在图19的步骤S66中，除了将来自车体振动估计器25的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp直接输出到制动/驱动扭矩校正量运算部26以外，还将对它们进行积分所求出的上下弹起量Zv和纵摇角θp输出到制动/驱动扭矩校正量运算部26，从而对制动/驱动扭矩校正量运算部26提供四种车体振动x(θp、dθp、Zv、dZv)。
图18的制动/驱动扭矩校正量运算部26在图19的步骤S67中如下面那样对抑制这四种车体振动x(θp、dθp、Zv、dZv)所需要的制动/驱动扭矩校正量ΔTd进行运算。
也就是说，针对车体振动x(上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp、纵摇角速度dθp)赋予在图18中附加附图标记“38”所表示的调节器增益Kr并相乘，将作为其结果的乘法值的线性和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd。
此时，针对上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp分别加权抑制(减轻)程度来决定调节器增益Kr也可以提高设计的自由度。
另外，也可以使得调节器增益Kr由按上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp，即按车体振动的种类来改变抑制(减轻)程度的加权模式而设定的多个调节器增益构成，将上述多个调节器增益与上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp的乘积值的总和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd。
由图18的制动/驱动扭矩校正量运算部26(图19的步骤S67)如上述那样求出的制动/驱动扭矩校正量ΔTd被提供到图17的加法器24，该加法器24以车体振动抑制用制动/驱动扭矩校正量ΔTd对由运算部21如上述那样求出的驾驶员的请求扭矩rTd进行校正，从而求出抑制车体振动并满足驾驶员的要求的目标扭矩tTd。
图17的马达扭矩指令值运算部23为了达到来自其它系统27的扭矩请求而对上述目标扭矩tTd进行限制、或者加减，由此求出用于实现该要求的最终的马达扭矩指令值tTm，用于通过逆变器8进行的马达4的驱动控制。
上述的本实施例的车体振动估计和车体减振控制的流程形成如图21所示那样的流程。
此外，在由图18的车体振动状态量补充部29(图19的步骤S65)对纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv进行积分从而求出纵摇角θp和上下弹起量Zv时，由于普通的积分运算因运算负荷变大而并不实际以及计算出的状态量发散，因此在实际应用时，使用通过设置有时间常数T的下面的传递函数G(s)表示的模拟积分器作为图18的积分器26a、26b较好。
G(s)=T/(Ts+1)…(13)
在实车上测量或估计出的信号通常具有偏移(0点偏移)、噪声成分，如果不慎对这样的信号进行积分，则存在积分误差累积而控制发散的情况。
但是，在如上述那样使用设置有时间常数T的模拟积分器的情况下，由于在进行基于时间常数的模拟积分时随时消除旧的信息，因此能够防止积分误差的累积，从而能够避免计算出的状态量发散。
此外，在模拟积分中所设定的时间常数T以上的长时间内持续进行了输入的情况下，存在其积分结果发生偏移的问题。
但是，在车体减振控制系统中，关于作为控制对象的振动(主要是速度成分)，稳定成分基本上是零，因此即使长时间使用也不用担心积分结果与真值发生偏移。
但是，如果极端地缩短积分时间，则无法忽视其影响，因此期望积分时间常数T至少设为车体谐振周期以上的值，至少能够对与谐振周期相应的的信息可靠地进行累积。
另外，在由图18的制动/驱动扭矩校正量运算部26(图19的步骤S67)求车体振动抑制用的制动/驱动扭矩校正量ΔTd时，也可以如图22所示那样事先准备多个调节器增益Kr1、Kr2，设定针对上述调节器增益Kr1、Kr2的调谐增益G1、G2，将上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp及纵摇角速度dθp、多个调节器增益Kr1、Kr2以及调谐增益G1、G2的乘积值的总和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd。
在这种情况下，存在如下优点。
也就是说，想要对各车体振动状态量设置调谐增益来进行调谐时，各车体振动状态量对于其它的车体振动状态量也相互带来影响，因此通过手动调谐(hand tuning)来寻找最优值是非常困难的。
另外，如图22所示那样，事先准备保持某种程度的平衡的多个调节器增益(例如，抑制弹起动作的增益Kr1以及抑制纵摇动作的增益Kr2)，在实车上进行调谐时，能够通过调谐增益G1、G2对调节器增益Kr1、Kr2进行加权，因此能够实现有效的增益调谐。
<效果>
根据以上内容，根据本实施例的车体减振控制，形成为对马达4进行驱动控制以抑制车体振动x(上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp)并满足驾驶员的请求扭矩rTd，通过抑制车体振动x(上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp)能够提高乘坐的舒适度是毋庸置疑的，还能够使车辆转弯时的车体姿势稳定，从而能够提高驾驶稳定性。
另外，在上述车体减振控制时，作为车体振动x，需要估计出上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp这四种车体振动。
但是，在本实施例中使用的车体振动估计器25为了估计精确度而如上述那样，代替与经时劣化、乘客数的增减等相应地发生变化的制动/驱动力、干扰扭矩，而根据即使出现经时劣化、乘客数的增减等也不会发生变化的车轮速度等速度信息来估计车体振动，因此只能够对上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp这两种车体振动进行估计，如果在车体减振控制中仅使用来自车体振动估计器25的估计结果，则关于作为上述上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp以外的车体振动的上下弹起量Zv和纵摇角θp，无法期待规定的振动抑制效果。
可是，在本实施例的车体振动估计装置中，设置车体振动状态量补充部29，通过上下弹起速度dZv的积分求出上下弹起量Zv来进行补充，并且通过纵摇角速度dθp的积分求出纵摇角θp来进行补充，使上下弹起速度dZv、上下弹起量Zv、纵摇角速度dθp以及纵摇角θp这四种车体振动用于上述车体减振控制，因此关于这四种车体振动都能够如预计的那样起到振动抑制效果。
另外，由于用于上述积分的积分器26a、26b是具备规定的时间常数T并具有通过上述(13)式表示的传递函数G(s)的模拟积分器，因此随时消除与该规定的时间常数T相应的旧的信息，从而能够防止积分误差的累积以及由其引起的发散，来正确地计算上下弹起量Zv和上下弹起量Zv。
此外，在模拟积分中所设定的时间常数T以上的长时间内持续进行了输入的情况下，存在其积分结果发生偏移的问题，但是在本实施例的车体振动估计装置中，在估计车体振动时所使用的速度信息基本上不具有稳定成分，因此不担心出现上述问题。
但是，如果极端地缩短时间常数T(积分时间)，则无法忽视其影响，因此积分时间常数T至少设为车体谐振周期以上的值。
因此，至少能够对与谐振周期相应的的信息可靠地进行累积，从而不存在由于信息不足而无法计算上下弹起量Zv和上下弹起量Zv的情况。
另外，在本实施例中，在由车体振动估计器25对上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp进行估计时，基于前轮1FL、1FR以及后轮1RL、1RR相对于车体3的前后方向位移量Xtf、Xtr与上下方向位移量Zf、Zr之间的图6、7所例示的预定的相关关系(悬架几何特性)，根据平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR来估计上下弹起速度dZv(F)和纵摇角速度dθp(F)，使它们通过带通滤波处理部55、56，抽取出仅表示车体振动的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp，因此能够起到下面的作用效果。
也就是说，根据即使出现经时劣化、乘客数的增减等也不会发生变化的平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR来估计上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp，因此不会受到经时劣化、乘客数的增减等的影响而能够提高其估计精确度，从而能够使上述减振控制的效果显著。
并且，在本实施例中，作为图18的车体振动状态量补充部29的积分器26a、26b，使用设置有规定的时间常数T的用上述(13)式的传递函数G(s)表示的模拟积分器，对纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv进行模拟积分，从而求出纵摇角θp和上下弹起量Zv，因此不会像普通的积分运算那样运算负荷变大、或者计算出的纵摇角θp和上下弹起量Zv发散。
另外，在如本实施例那样使用模拟积分器的情况下，由于在进行基于时间常数T的模拟积分时随时消除旧的信息，因此能够防止积分误差的累积，并能够避免计算出的纵摇角θp和上下弹起量Zv发散。
并且，由于将积分时间常数T至少设为车体谐振周期以上的值，因此至少能够对与谐振周期相应的信息可靠地进行累积，从而能够避免由于信息不足而无法计算纵摇角θp和上下弹起量Zv的情况。
并且，在本实施例中，在由图18的制动/驱动扭矩校正量运算部26求车体振动抑制用的制动/驱动扭矩校正量ΔTd时，如图21所示那样对车体振动x(上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp、纵摇角速度dθp)赋予调节器增益Kr并相乘，将作为其结果的乘法值的线性和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd，因此能够简单地求出制动/驱动扭矩校正量ΔTd，从而能够降低其运算负荷。
此时，针对上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp分别加权抑制(减轻)程度来决定调节器增益Kr，因此提高了设计的自由度，并且就调节器增益Kr来说能够取得各振动状态量的平衡，从而在实际应用上是非常有益的。
此外，调节器增益Kr由按上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp改变抑制(减轻)程度的加权模式而设定的多个调节器增益构成，将上述多个调节器增益与上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp以及纵摇角速度dθp的乘积值的总和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd也能够达到同样的效果。
并且，在由图18的制动/驱动扭矩校正量运算部26求车体振动抑制用的制动/驱动扭矩校正量ΔTd时，如图22所示那样事先准备多个调节器增益(抑制弹起动作的增益Kr1以及抑制纵摇动作的增益Kr2)，设定针对上述调节器增益Kr1、Kr2的调谐增益G1、G2，将上下弹起量Zv、上下弹起速度dZv、纵摇角θp及纵摇角速度dθp、多个调节器增益Kr1、Kr2以及调谐增益G1、G2的乘积值的总和设为制动/驱动扭矩校正量ΔTd，在这种情况下，在实车上进行调谐时，能够用调谐增益G1、G2对调节器增益Kr1、Kr2分别进行加权，从而能够方便地实现有效的增益调谐。
<实施例五的变形>
此外，在本实施例中，针对车体振动状态量补充部29通过车体3的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp的积分求出上下弹起量Zv和纵摇角θp来进行补充的情况进行了说明，但是在车体减振控制装置是抑制上下弹起加速度ddZv和纵摇角加速度ddθp的情况下，也可以使得车体振动状态量补充部29具备微分器，通过车体3的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp的微分求出上下弹起加速度ddZv和纵摇角加速度ddθp，以供制动/驱动扭矩校正量ΔTd的运算。
另外，在本实施例中，使车体3的上下弹起速度dZv和纵摇角速度dθp以及对它们进行积分而求出的上下弹起量Zv和纵摇角θp直接用于制动/驱动扭矩校正量ΔTd的运算，但是对上述上下弹起速度dZv、纵摇角速度dθp、上下弹起量Zv以及纵摇角θp实施去除稳定成分或者低频成分的滤波处理、或者实施去除高频成分的滤波处理后以供制动/驱动扭矩校正量ΔTd的运算较好。
通过实施所述滤波处理来去除上下弹起速度dZv、纵摇角速度dθp、上下弹起量Zv以及纵摇角θp中的噪声、偏移，并在之后的处理中将上述噪声、偏移放大，能够避免对车体减振控制带来不良影响。
另外，在本实施例中，设为根据作为车体振动物理量的平均前轮速度VwF和平均后轮速度VwR来计算作为某车体振动状态量的纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv，但是也可以设置直接或间接地检测上述纵摇角速度dθp和上下弹起速度dZv的车体振动状态量检测单元，将该单元的检测结果设为某车体振动状态量。
并且，制动/驱动扭矩校正量运算部26不限于如本实施例那样将调节器增益Kr(Kr1、Kr2)与车体振动x(上下弹起速度dZv、纵摇角速度dθp、上下弹起量Zv以及纵摇角θp)相乘来求出制动/驱动扭矩校正量，也可以将车体振动x(上下弹起速度dZv、纵摇角速度dθp、上下弹起量Zv以及纵摇角θp)转换为车体3上的任意的两点(例如前轴上方位置和后轴上方位置)处的上下运动物理量，求出减轻这两点处的车体上下运动物理量中的至少一方所需要的制动/驱动扭矩校正量并在车体减振控制中使用，还可以将车体振动x(上下弹起速度dZv、纵摇角速度dθp、上下弹起量Zv以及纵摇角θp)转换为前轮1FL、1FR以及后轮1RL、1RR相对于车体3的相对的上下运动物理量，求出减轻上述前轮和后轮的上下运动物理量中的至少一方所需要的制动/驱动力校正量并在车体减振控制中使用。

Claims (56)

1.一种车体振动估计装置，其用于估计通过悬架装置悬挂车轮的车辆的簧上质量即车体的振动，该车体振动估计装置的特征在于，具备：
车轮速度物理量检测单元，其检测与上述车轮的线速度有关的物理量即车轮速度物理量；以及
振动估计单元，其根据由该车轮速度物理量检测单元检测出的车轮速度物理量及车轮相对于上述车体的前后方向位移量与车轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系来估计上述车体的振动，
其中，车轮相对于上述车体的前后方向位移量与车轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系是根据上述悬架装置的连杆结构而决定的几何约束条件。
2.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车轮速度物理量检测单元检测与上述车轮中的前轮的车轮速度即前轮速度有关的前轮速度物理量以及与后轮的车轮速度即后轮速度有关的后轮速度物理量，
上述振动估计单元根据上述前轮速度物理量和前轮相对于上述车体的前后方向位移量与前轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系以及上述后轮速度物理量和后轮相对于上述车体的前后方向位移量与后轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系来估计上述车体的振动。
3.根据权利要求1或2所述的车体振动估计装置，其特征在于，
车轮相对于上述车体的前后方向位移量与车轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系被预先制作成了对应表。
4.根据权利要求1或2所述的车体振动估计装置，其特征在于，
车轮相对于上述车体的前后方向位移量与车轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系被预先制作成了模型。
5.根据权利要求1或2所述的车体振动估计装置，其特征在于，
车轮相对于上述车体的前后方向位移量与车轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系具有使其线性近似于根据上述悬架装置的连杆结构而决定的上述几何约束条件的比例系数。
6.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
关于车轮相对于上述车体的前后方向位移量与车轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系，至少前轮用的相关关系与后轮用的相关关系是独立的。
7.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
进行估计的上述车体的振动是纵摇振动和/或上下振动。
8.根据权利要求2所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元具有：
前轮上下运动估计部，其根据上述前轮速度物理量运算前轮相对于上述车体的前后方向位移量，根据该前轮相对于上述车体的前后方向位移量以及前轮相对于上述车体的前后方向位移量与前轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系来估计前轮的上下方向位移量；以及
后轮上下运动估计部，其根据上述后轮速度物理量运算后轮相对于上述车体的前后方向位移量，根据该后轮相对于上述车体的前后方向位移量以及后轮相对于上述车体的前后方向位移量与后轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系来估计后轮的上下方向位移量，
其中，上述振动估计单元根据所估计出的上述前轮的上下方向位移量和后轮的上下方向位移量来估计上述车体的振动。
9.根据权利要求2所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元对第一运动方程式、第二运动方程式、第三运动方程式以及第四运动方程式的联立方程式求解，通过求出车体的纵摇运动和上下运动来估计上述车体的振动，其中，该第一运动方程式根据上述前轮速度物理量计算前轮的上下方向位移量，该第二运动方程式根据上述后轮速度物理量计算后轮的上下方向位移量，该第三运动方程式根据前轮的上下方向位移量和后轮的上下方向位移量计算车体的纵摇运动，该第四运动方程式根据前轮的上下方向位移量和后轮的上下方向位移量计算车体的上下运动。
10.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元使上述车轮速度物理量中的伴随上述车体的前后振动所产生的车轮速度物理量振动成分用于上述车体振动的估计。
11.根据权利要求10所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元将上述车轮速度物理量与车体速度之间的偏差作为上述车轮速度物理量振动成分，使其用于上述车体振动的估计。
12.根据权利要求10所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元将从上述车轮速度物理量中仅抽取出车体谐振频率附近的成分而得到的滤波处理后的信号作为上述车轮速度物理量振动成分，使其用于上述车体振动的估计。
13.根据权利要求10所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元将从上述车轮速度物理量中去除低频成分的滤波处理后的信号作为上述车轮速度物理量振动成分，使其用于上述车体振动的估计。
14.根据权利要求13所述的车体振动估计装置，其特征在于，
利用上述滤波处理从上述车轮速度物理量中去除的频率成分是车体谐振频率附近的频率成分或者低于车体谐振频率附近的频率的规定的低频成分。
15.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元对所估计出的上述车体振动进行去除漂移成分的滤波处理后设为最终的车体振动估计值。
16.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元对所估计出的上述车体振动进行仅抽取出车体谐振频率附近的成分的滤波处理后设为最终的车体振动估计值。
17.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元对所估计出的上述车体振动进行去除低频成分的滤波处理后设为最终的车体振动估计值。
18.根据权利要求17所述的车体振动估计装置，其特征在于，
利用上述滤波处理去除的频率成分是车体谐振频率附近的频率成分或者低于该车体谐振频率附近的频率的规定的低频成分。
19.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元估计车体纵摇运动的纵摇角速度来作为车体振动。
20.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元估计车体上下运动的上下速度来作为车体振动。
21.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元具有对上述车轮速度物理量进行微分来转换为车轮加速度信息的微分器，通过使来自该微分器的车轮加速度信息用于上述车体振动的估计，从而估计出车体纵摇运动的纵摇角加速度来作为车体振动。
22.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元具有对上述车轮速度物理量进行微分来转换为车轮加速度信息的微分器，通过使来自该微分器的车轮加速度信息用于上述车体振动的估计，从而估计出车体上下运动的上下加速度来作为车体振动。
23.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述振动估计单元根据车体的纵摇角变动来校正上述车轮速度物理量来使其用于上述车体振动的估计。
24.根据权利要求23所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车轮速度物理量的校正是指从上述车轮速度物理量减去车体纵摇角速度。
25.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车轮速度物理量检测单元单独地检测前后左右四个轮的车轮速度物理量，
上述振动估计单元根据四个轮各自的前后方向位移量与上下方向位移量之间的相关关系以及上述四个轮各自的车轮速度物理量来进行上述车体振动的估计。
26.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，
将上述振动估计单元兼用作车轮速度物理量基准车体振动估计单元，将由该振动估计单元估计出的车体振动用作车轮速度物理量基准的车体振动，
该车体振动估计装置设置有：
制动/驱动力检测单元，其检测车辆的制动/驱动力；
制动/驱动力基准车体振动估计单元，其将由上述车轮速度物理量基准车体振动估计单元估计出的车轮速度物理量基准的车体振动作为观测器输入并使用车辆模型根据由上述制动/驱动力检测单元求出的车辆的制动/驱动力来估计上述车体的振动，并将估计出的该车体的振动作为最终的车体振动。
27.根据权利要求26所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述制动/驱动力检测单元根据驾驶操作来运算车辆的请求扭矩，并将该请求扭矩作为上述车辆的制动/驱动力以供上述制动/驱动力基准车体振动估计单元进行估计。
28.根据权利要求26或27所述的车体振动估计装置，其特征在于，
车辆是具备自动地对制动/驱动力进行加减的致动器的车辆，
上述制动/驱动力检测单元基于上述致动器的动作来运算车辆的请求扭矩，并将该请求扭矩作为上述车辆的制动/驱动力以供上述制动/驱动力基准车体振动估计单元进行估计。
29.根据权利要求26所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述制动/驱动力基准车体振动估计单元将上述车轮速度物理量基准车体振动估计单元所估计出的纵摇振动和/或上下振动作为观测器输入并估计纵摇振动和/或上下振动来作为最终的上述车体振动、即制动/驱动力基准车体振动。
30.一种车体减振控制装置，其特征在于，
具备根据权利要求1至29中的任一项所述的车体振动估计装置，
上述车体减振控制装置设置有：
制动/驱动力校正量运算单元，其对减轻由上述振动估计单元或者制动/驱动力基准车体振动估计单元估计出的车体振动所需要的制动/驱动力校正量进行运算；以及
制动/驱动力校正单元，其以由该制动/驱动力校正量运算单元求出的制动/驱动力校正量对上述车辆的制动/驱动力进行校正。
31.根据权利要求30所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述制动/驱动力校正量运算单元将由上述制动/驱动力基准车体振动估计单元估计出的最终的车体振动乘以规定的增益来求出上述制动/驱动力校正量。
32.根据权利要求30或者31所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述制动/驱动力校正量运算单元将由上述制动/驱动力基准车体振动估计单元估计出的最终的车体振动乘以规定的增益所得到的乘法值的线性和设为上述制动/驱动力校正量。
33.根据权利要求32所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述规定的增益是按由上述制动/驱动力基准车体振动估计单元估计出的最终的车体振动的种类而加权抑制程度来决定的调节器增益。
34.根据权利要求32所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述规定的增益是由改变对由上述制动/驱动力基准车体振动估计单元估计出的最终的车体振动加权抑制程度的加权模式而设定的多个调节器增益组成的，
上述制动/驱动力校正量运算单元将该多个调节器增益与上述最终的车体振动的乘积值的总和设为上述制动/驱动力校正量。
35.根据权利要求32所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述规定的增益是由改变对由上述制动/驱动力基准车体振动估计单元估计出的最终的车体振动加权抑制程度的加权模式而设定的多个调节器增益组成的，
上述制动/驱动力校正量运算单元将该多个调节器增益、针对上述调节器增益的调谐增益以及最终的上述车体振动的乘积值的总和设为上述制动/驱动力校正量。
36.根据权利要求32所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述最终的车体振动是纵摇振动和/或上下振动。
37.根据权利要求1所述的车体振动估计装置，其特征在于，构成为：
还具备车体振动物理量检测单元，该车体振动物理量检测单元检测表示上述车体振动的物理量，
上述振动估计单元兼用作根据由该车体振动物理量检测单元检测出的车体振动物理量来计算某车体振动状态量的车体振动状态量运算单元，
设置车体振动状态量补充单元，该车体振动状态量补充单元根据由该振动估计单元运算出的某车体振动状态量来求出其它的车体振动状态量，
由上述车体振动状态量运算单元求出的某车体振动状态量以及由上述车体振动状态量补充单元求出的其它的车体振动状态量作为车体振动估计结果进行输出。
38.根据权利要求37所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车体振动状态量补充单元将由上述车体振动状态量运算单元求出的某车体振动状态量的微积分学处理值设为上述其它的车体振动状态量。
39.根据权利要求38所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车体振动状态量补充单元具备微分器，将利用该微分器对由上述车体振动状态量运算单元求出的某车体振动状态量进行微分所得到的车体振动状态量的微分值设为上述其它的车体振动状态量。
40.根据权利要求38或39所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车体振动状态量补充单元具备积分器，将利用该积分器对由上述车体振动状态量运算单元求出的某车体振动状态量进行积分所得到的车体振动状态量的积分值设为上述其它的车体振动状态量。
41.根据权利要求40所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述积分器是具备规定的时间常数的模拟积分器，根据该规定的时间常数，从积分结果中逐渐消除过去输入的成分。
42.根据权利要求41所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述模拟积分器的上述规定的时间常数的值大于或等于车体谐振周期，并且上述模拟积分器至少能够累积谐振周期的量的信息。
43.根据权利要求42所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车体振动物理量检测单元分别检测与上述车轮中的前轮的车轮速度即前轮速度有关的前轮速度物理量以及与后轮的车轮速度即后轮速度有关的后轮速度物理量来作为车体振动物理量，
上述车体振动状态量运算单元根据上述前轮速度物理量和前轮相对于上述车体的前后方向位移量与前轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系以及上述后轮速度物理量和后轮相对于上述车体的前后方向位移量与后轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系来计算上述某车体振动状态量。
44.根据权利要求43所述的车体振动估计装置，其特征在于，
前轮和后轮相对于上述车体的前后方向位移量与前轮和后轮相对于上述车体的上下方向位移量之间的相关关系是根据上述悬架装置的连杆结构而决定的几何约束条件。
45.根据权利要求37所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车体振动状态量补充单元对作为自身的运算结果的上述其它的车体振动状态量或来自上述车体振动状态量运算单元的某车体振动状态量、或者上述其它的车体振动状态量和某车体振动状态量这双方实施去除稳定成分或低频成分的滤波处理。
46.根据权利要求37所述的车体振动估计装置，其特征在于，
上述车体振动状态量补充单元对作为自身的运算结果的上述其它的车体振动状态量或来自上述车体振动状态量运算单元的某车体振动状态量、或者上述其它的车体振动状态量和某车体振动状态量这双方实施去除高频成分的滤波处理。
47.根据权利要求37所述的车体振动估计装置，其特征在于，
代替上述车体振动物理量检测单元和车体振动状态量运算单元，而设置直接或者间接地检测上述车体振动状态量的车体振动状态量检测单元，
将由该车体振动状态量检测单元检测出的车体振动状态量设为上述某车体振动状态量。
48.根据权利要求37所述的车体振动估计装置，其特征在于，
由上述车体振动状态量运算单元计算出的某车体振动状态量是纵摇角速度和上下弹起速度，
由上述车体振动状态量补充单元求出的其它的车体振动状态量是纵摇角和纵摇角加速度中的至少一方以及上下弹起量和上下弹起加速度中的至少一方。
49.一种车体减振控制装置，其特征在于，
具备根据权利要求37至48中的任一项所述的车体振动估计装置，
上述车体减振控制装置设置有：
制动/驱动力校正量运算单元，其对减轻上述车体振动状态量运算单元所计算出的某车体振动状态量以及由上述车体振动状态量补充单元求出的其它的车体振动状态量所需要的制动/驱动力校正量进行运算；以及
制动/驱动力校正单元，其以由该制动/驱动力校正量运算单元求出的制动/驱动力校正量对上述车辆的制动/驱动力进行校正。
50.根据权利要求49所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述制动/驱动力校正量运算单元将上述某车体振动状态量以及其它的车体振动状态量乘以规定的增益来求出上述制动/驱动力校正量。
51.根据权利要求49或50所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述制动/驱动力校正量运算单元将上述某车体振动状态量以及其它的车体振动状态量乘以规定的增益所得到的乘法值的线性和设为上述制动/驱动力校正量。
52.根据权利要求51所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述规定的增益是按上述某车体振动状态量以及其它的车体振动状态量的种类而加权抑制程度来决定的调节器增益。
53.根据权利要求52所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述规定的增益是由改变对上述某车体振动状态量以及其它的车体振动状态量加权抑制程度的加权模式来设定的多个调节器增益组成的，
上述制动/驱动力校正量运算单元将该多个调节器增益与上述某车体振动状态量和其它的车体振动状态量的乘积值的总和设为上述制动/驱动力校正量。
54.根据权利要求51所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述规定的增益是由改变对上述某车体振动状态量和其它的车体振动状态量加权抑制程度的加权模式而设定的多个调节器增益组成的，
上述制动/驱动力校正量运算单元将该多个调节器增益、针对上述调节器增益的调谐增益以及上述某车体振动状态量和其它的车体振动状态量的乘积值的总和设为上述制动/驱动力校正量。
55.根据权利要求49所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述制动/驱动力校正量运算单元将上述某车体振动状态量和其它的车体振动状态量转换为车体上的任意的两点处的上下运动物理量，求出减轻这两点处的车体上下运动物理量的至少一方所需要的制动/驱动力校正量，以供上述制动/驱动力校正单元进行制动/驱动力校正。
56.根据权利要求49所述的车体减振控制装置，其特征在于，
上述制动/驱动力校正量运算单元将上述某车体振动状态量和其它的车体振动状态量转换为前轮和后轮相对于车体的相对的上下运动物理量，求出减轻上述前轮和后轮的上下运动物理量中的至少一方所需要的制动/驱动力校正量，以供上述制动/驱动力校正单元进行制动/驱动力校正。
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