CN108891410A - 车辆姿态控制装置 - Google Patents

车辆姿态控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108891410A
CN108891410A CN201810401438.9A CN201810401438A CN108891410A CN 108891410 A CN108891410 A CN 108891410A CN 201810401438 A CN201810401438 A CN 201810401438A CN 108891410 A CN108891410 A CN 108891410A
Authority
CN
China
Prior art keywords
car speed
vehicle
cutoff frequency
roll
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810401438.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108891410B (zh
Inventor
藤井大悟
香村伸吾
薮元弘
薮元弘一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN108891410A publication Critical patent/CN108891410A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108891410B publication Critical patent/CN108891410B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B60G17/01908—Acceleration or inclination sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B60G17/01933—Velocity, e.g. relative velocity-displacement sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0555—Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/13—Torsion spring
    • B60G2202/135—Stabiliser bar and/or tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/051—Angle
    • B60G2400/0511—Roll angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/053—Angular acceleration
    • B60G2400/0531—Roll acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20—Speed
    • B60G2400/204—Vehicle speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/90—Other conditions or factors
    • B60G2400/91—Frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/02—Retarders, delaying means, dead zones, threshold values, cut-off frequency, timer interruption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/16—Integrating means, i.e. integral control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B60G2600/182—Active control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/60—Signal noise suppression; Electronic filtering means
    • B60G2600/604—Signal noise suppression; Electronic filtering means low pass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01—Attitude or posture control
    • B60G2800/012—Rolling condition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/90—System Controller type
    • B60G2800/91—Suspension Control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/22—Suspension systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/02—Control of vehicle driving stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/303—Speed sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/48—Vibration dampers, e.g. dual mass flywheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/86—Suspension systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

公开了车辆姿态控制装置，其包括包含低通滤波器的控制器。控制器计算使得车辆侧倾能够被抑制的致动器的操纵变量。控制器利用低通滤波器处理侧倾角加速度，对已由低通滤波器去除了高频分量的侧倾角加速度进行积分，并且将通过积分获得的侧倾角速度转换为操纵变量。低通滤波器具有截止频率随着车辆速度的增加而变得更高的第一车辆速度‑截止频率特性，第一车辆速度‑截止频率特性被设计为使得侧倾振动中的峰值频率与轴距滤波中的局部最小侧倾频率一致，该侧倾振动被控制器所控制的死区时间和相位延迟放大。

Description

车辆姿态控制装置
技术领域
本发明涉及车辆姿态控制装置，具体地，涉及通过使致动器主动作用于车辆的侧倾来抑制侧倾振动的车辆姿态控制装置。
背景技术
作为现有技术，已知存在着使用能够主动作用于车辆的侧倾的致动器例如使用主动稳定器或主动悬架的车辆姿态控制。例如，在日本专利申请公开第7-300008号中公开的车辆姿态控制中，首先，根据用于反映姿态改变(诸如侧倾)的位移反馈控制变量和用于反映垂直加速度的反馈控制变量来计算主动悬架的液压致动器的控制压力。然后，执行滤波，使得根据车辆速度而改变的车体的垂直加速度的波谷处的频率被用作截止频率，从而获得新的控制压力，在该新的控制压力中已经去除了超过波谷处频率的高频分量。截止频率适应于根据车辆速度而改变的弹簧的振动状态，并且截至频率根据车辆速度连续地改变。
发明内容
然而，无论截止频率如何适应，在实际道路上，在许多车辆速度范围中，在滤波器的截止频率与车体的垂直加速度的波谷处的频率之间存在间隙。即，在上述专利文献中公开的车辆姿态控制中，存在这样的顾虑：在许多车辆速度范围内，车辆的侧倾振动不能被充分抑制。
本发明提供了无论车辆速度范围如何都能够抑制车辆的侧倾振动的车辆姿态控制装置。
根据本发明的一方面的车辆姿态控制装置包括：致动器，被配置成主动作用于车辆的侧倾；侧倾角加速度传感器，被配置成测量车辆的侧倾角加速度；速度传感器，被配置成测量车辆的车辆速度；以及包括低通滤波器的控制器，该控制器被配置成基于侧倾角加速度和车辆速度来计算致动器的被操纵变量，该被操纵变量是使得车辆的侧倾能够被抑制的被操纵变量。控制器被配置成利用低通滤波器处理侧倾角加速度，对已由低通滤波器去除了高频分量的侧倾角加速度进行积分，并且将通过积分获得的侧倾角速度转换为被操纵变量。低通滤波器具有截止频率随着车辆速度的增加而变得更高的第一车辆速度-截止频率特性，并且第一车辆速度-截止频率特性被设计为使得侧倾振动中的峰值频率与轴距滤波中的局部最小侧倾频率一致，该侧倾振动被控制器所控制的死区时间和相位延迟放大。
在该配置中，根据车辆速度调整低通滤波器的截止频率，使得被控制器所控制的死区时间和相位延迟放大的侧倾振动中的峰值频率与轴距滤波中的局部最小侧倾频率一致，因此无论车辆速度如何都抑制了车辆的侧倾振动。
在上述方面中，第一车辆速度-截止频率特性可以被设计为使得峰值频率与轴距滤波中的一次局部最小侧倾频率一致。
通过这样的设计，可以用单个车辆速度-截止频率特性来覆盖宽的速度范围。
在上述方面中，低通滤波器可以具有第二车辆速度-截止频率特性，该第二车辆速度-截止频率特性被设计为使得对于相同的车辆速度，在截止频率方面，第二车辆速度-截止频率特性高于第一车辆速度-截止频率特性，并且峰值频率与轴距滤波中的二次局部最小侧倾频率一致，并且控制器可以被配置成：当车辆速度变成低于第一阈值速度时，将低通滤波器的特性从第一车辆速度-截止频率特性切换至第二车辆速度-截止频率特性。
通过执行切换，可以在包含低的车辆速度范围的更宽的车辆速度范围中抑制车辆的侧倾振动。
在上述方面中，控制器可以被配置成：当车辆速度变成高于第二阈值速度时，将低通滤波器的特性从第二车辆速度-截止频率特性切换至第一车辆速度-截止频率特性，其中该第二阈值速度高于第一阈值速度。
通过以这种方式提供在第一阈值速度与第二阈值速度之间具有间隙的滞后，可以防止在车辆速度-截止频率特性的切换中发生颤振。
在上述方面中，控制器可以被配置成：通过将已由低通滤波器去除了高频分量的侧倾角加速度乘以相位延迟补偿时间常数来计算校正值，以及将该校正值与要转换为被操纵变量的侧倾角速度相加，并且可以根据车辆速度改变相位延迟补偿时间常数的值。
通过相加作为参数的根据车辆速度设置的相位延迟补偿时间常数，可以增大局部最小侧倾频率与侧倾振动中的峰值频率之间的一致程度，并且进一步抑制车辆的侧倾振动。
在上述方面中，控制器可以被配置成：当车辆速度等于或低于第三阈值速度时，将相位延迟补偿时间常数设置为零，以及当车辆速度高于第三阈值速度时，随着车辆速度的增加而增大相位延迟补偿时间常数。
通过以这种方式根据车辆速度设置相位延迟补偿时间常数，可以在包含高的车辆速度范围的更广的车辆速度范围中抑制车辆的侧倾振动。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：
图1是示意性示出实施方式中的车辆姿态控制装置的系统配置的图；
图2是图1所示的车辆姿态控制装置进行的车辆姿态控制中的反馈控制信号的回路图；
图3是示出图1中所示的控制器的计算结构的框图；
图4是示出侧倾天棚控制的单自由度模型的图；
图5是示出使用图4中所示的单自由度模型进行计算而获得的侧倾振动中的峰值频率与截止频率之间的关系的图；
图6A是示出侧倾天棚控制的三自由度模型、并且示出表达车辆的侧倾运动和垂直运动的模型的图；
图6B是示出侧倾天棚控制的三自由度模型、并且示出表达车辆的横摆运动的模型的图；
图7是对使用图4中所示的单自由度模型的计算结果和使用图6A和图6B中所示的三自由度模型的计算结果进行比较的图；
图8是示出轴距滤波的模型的图；
图9是示出轴距滤波中的测量结果的示例的图；
图10是示出轴距滤波中的局部最小侧倾频率与车辆速度之间的关系的图；
图11是示出通过截止频率和相位延迟补偿时间常数的设计，对峰值频率的调整结果的图；
图12是示出相位延迟补偿时间常数对截止频率与峰值频率之间关系的影响的图；
图13是对执行实施方式中的车辆姿态控制的情况和未执行实施方式中的车辆姿态控制的情况进行比较的图；以及
图14是示出低通滤波器的截止频率和相位延迟补偿时间常数的示例性设计的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。在附图中，相同的附图标记被分配给共同的元件，并且省略重复的描述。在下面所示的实施方式中，当提及诸如元件数目、数量、量和范围的数值时，本发明不限于所提及的数值，除非在特别进行明确的描述时或者在将本发明明确地指定为所提及的数值时。此外，在下面所示的实施方式中描述的结构等不一定是必需的，除非在特别进行明确的描述时或者在将本发明明确地指定为所提及的结构时。
车辆姿态控制装置的配置
在下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。图1是示意性示出实施方式中的车辆姿态控制装置的系统配置的图。车辆姿态控制装置被装备在包括四个车轮4FR、4FL、4RR、4RL的车辆2中。车辆2的驱动轮可以是前轮4FR、4FL，可以是后轮4RR、4RL，或者可以是全部车轮4FR、4FL、4RR、4RL。车辆2的动力单元可以是内燃机，可以是电动机或者可以是包括内燃机和电动机两者的混合动力系统。
车辆姿态控制装置包括前轮主动稳定器10、后轮主动稳定器20以及控制前轮主动稳定器10和后轮主动稳定器20的控制器40。车辆姿态控制装置还包括获取用于控制主动稳定器10、20的各种信息的各种传感器30、32。例如，各种传感器至少包括用于测量车辆2的车辆速度的速度传感器30，以及用于测量车辆2的侧倾角加速度的侧倾角加速度传感器32。
前轮主动稳定器10包括与右前轮4FR和左前轮4FL的悬架机构6FR、6FL链接的稳定器杆14R、14L，以及附接在稳定器杆14R、14L的轴上的稳定器致动器12。稳定器致动器12由未示出的电动机和减速器构成。稳定器杆14R、14L处于两分状态(two-divided state)，右稳定器杆14R与左稳定器杆14L之间的扭转角由稳定器致动器12控制。通过由稳定器致动器12对扭转角的控制，作用在右悬架机构6FR和左悬架机构6FL上的扭转扭矩改变。由此，在前轮4FR、4FL的位置处对车辆2给予的抗侧倾力矩增大或减小，使得前轮侧上的车辆的侧倾刚度(roll stiffness)改变。
类似地，后轮主动稳定器20包括与右后轮4RR和左后轮4RL的悬架机构6RR、6RL链接的稳定器杆24R、24L，以及附接在稳定器杆24R、24L的轴上的稳定器致动器22。稳定器致动器22由未示出的电动机和减速器构成。稳定器杆24R、24L处于两分状态，并且右稳定器杆24R与左稳定器杆24L之间的扭转角由稳定器致动器22控制。通过由稳定器致动器22对扭转角的控制，作用在右悬架机构6RR和左悬架机构6RL上的扭转扭矩改变。由此，在后轮4RR、4RL的位置处对车辆2给予的抗侧倾力矩增大或减小，使得后轮侧上的车辆的侧倾刚度改变。
控制器40通过被供应至稳定器致动器12、22的驱动电流来控制作为主动稳定器10、20的操纵变量的扭转角。控制器40被配置成主要基于来自侧倾角加速度传感器32的信号来计算用于抑制在车辆2中发生的侧倾的扭转角，并且根据目标扭转角来确定应当供应至稳定器致动器12、22的驱动电流。
在该实施方式中，由控制器40对主动稳定器10、20的控制被称为车辆姿态控制。控制器40是包括至少一个存储器和至少一个处理器的ECU。在存储器中，存储着包括要用于车辆姿态控制的各种程序和映射(map)的各种数据。处理器从存储器读取程序，并且执行程序。由此，在控制器40中实现用于车辆姿态控制的功能。
车辆姿态控制的概要
车辆姿态控制是基于天棚(skyhook)理论来反馈车辆的侧倾并且控制主动稳定器10、20的侧倾天棚控制。图2是车辆姿态控制中的反馈控制信号的回路图。在车辆姿态控制中，来自速度传感器30的信号与来自侧倾角加速度传感器32的信号一起被输入到控制器40。控制器40基于输入信号来确定稳定器致动器12、22的操纵变量，并且将操纵变量信号输出至稳定器致动器12、22。稳定器致动器12、22响应于操纵变量信号来操作，并且在稳定器杆14R、14L、24R、24L中生成扭转扭矩。
扭转扭矩与作为干扰的路面输入一起被输入至车辆2，车辆2作为稳定器致动器12、22的受控对象。由路面输入生成的侧倾力矩和由稳定器致动器12、22给出的抗侧倾力矩作用在车辆2上，使得车辆2执行侧倾运动。侧倾角加速度是表示车辆2的侧倾运动的物理量中的一个。车辆2的侧倾角加速度由侧倾角加速度传感器32测量，并且输入至控制器40。要输入至控制器40的侧倾角加速度是车辆重心位置处的侧倾角加速度。
例如，控制器40的计算结构被示出为图3中所示的框图。如图3中的块所示，控制器40包括死区时间元件(dead time element)41、低通滤波器42、积分器43、侧倾天棚阻尼增益44、延迟补偿器45以及系数转换单元46。在图3中，在死区时间元件41、低通滤波器42、积分器43、侧倾天棚阻尼增益44和延迟补偿器45的块中，描述了各自的传递函数。
当车辆2的侧倾角速度被表示为“φ”时，由侧倾角加速度传感器32测量的侧倾角加速度被表示为“φs2”。将从侧倾角加速度传感器32输入至控制器40的侧倾角加速度φs2提供给死区时间元件41。死区时间元件41是由于控制器40内部的信号发送和计算而导致的死区时间的总和τ的等效表达。死区时间元件41的传递函数被表示为“e-τs”。
接下来，由死区时间元件41处理过的侧倾角加速度被低通滤波器42处理。低通滤波器42被实现为用于去除信号的高频分量并且使控制稳定。在本说明书中，低通滤波器时间常数被表示为“τB”，并且截止频率被表示为“fB”。低通滤波器时间常数τB和截止频率fB满足关系fB＝1/(2πτB)。低通滤波器42的传递函数被表示为“1/(1+τBs)”。
接下来，由低通滤波器42处理过的侧倾角加速度被积分器43处理。积分器43的传递函数被表示为“1/s”。通过对侧倾角加速度进行积分来获得侧倾角速度。
与积分器43进行的处理并行地，由低通滤波器42处理过的侧倾角加速度也被延迟补偿器45处理。延迟补偿器45是被实现用于补偿相位延迟的加速度构件。当相位延迟补偿时间常数被表示为“τA”时，延迟补偿器45的传递函数被表示为“τA”。侧倾角加速度通过延迟补偿器45，使得获得用于侧倾角速度的校正值。
将由延迟补偿器45获得的校正值与由积分器43获得的侧倾角加速度相加。通过侧倾天棚阻尼增益44来处理结果值，使得获得稳定器致动器12、22的操纵变量。当侧倾天棚阻尼系数被表示为“CA”时，侧倾天棚阻尼增益的传递函数被表示为“CA”。
在控制器40的上述计算结构中，低通滤波器时间常数τB(或截止频率fB)、相位延迟补偿时间常数τA和侧倾天棚阻尼系数CA中的每一个被设计成使得值根据车辆速度而改变。参数的值由系数转换单元46改变。系数转换单元46参考预先准备的映射，将从速度传感器30输入至控制器40的车辆速度转换为参数的值。
从图3中所示的计算结构可以看出，在控制器40中，生成由于信号发送和计算而引起的死区时间，并且生成由于低通滤波器42引起的相位延迟。在车辆姿态控制中死区时间和相位延迟导致车辆2的侧倾振动幅度的放大。包含在计算结构中的并且可以被设计的参数，特别是低通滤波器时间常数τB、或者与低通滤波器时间常数τB配对的截止频率fB、以及相位延迟补偿时间常数τA是对侧倾振动有很大影响的参数。根据参数的设计，可以抑制车辆2的侧倾振动，或者相反，可以放大侧倾振动。在本文中，在低通滤波器时间常数τB和截止频率fB之中，采用截止频率fB作为设计对象。在下文中，将描述在本实施方式中采用的截止频率fB的设计和相位延迟补偿时间常数τA的设计。
车辆姿态控制对侧倾振动的影响
图4是示出侧倾天棚控制的单自由度模型的图。首先，使用单自由度模型，分析车辆姿态控制对侧倾振动的影响。
在图4中所示的单自由度模型中，当主动稳定器由具有图3中所示的控制结构的控制器控制时，运动方程被表达为等式(1)。
[等式1]
图4和等式(1)中的符号的含义表示如下：lx表示侧倾惯性力矩，φ表示车辆的侧倾角，φi表示每个车轴位置处的垂直路面位移所被转换成的路面输入侧倾角，Kφi表示每个车轴位置处的侧倾刚度，Cφi表示每个轴位置处的减振器(absorber)侧倾阻尼系数，CA表示侧倾天棚阻尼系数，s表示拉普拉斯变量。此处，对于下标i，1表示前车轴，2表示后车轴。
图5是示出使用图4中所示的单自由度模型进行计算而获得的侧倾振动中的峰值频率与截止频率fB(低通滤波器时间常数τB)之间的关系的图。具体地，图5中的上部曲线图示出了通过等式(1)的计算而获得的侧倾振动中的侧倾角加速度与频率之间的关系。曲线图的纵坐标轴表示侧倾角加速度的功率谱密度，并且60dB是1rad2/s4Hz。在计算中，将路面输入侧倾角φi设置为φ1＝φ2＝8f2mrad2/Hz，其中f代表频率，并且将相位延迟补偿时间常数τA设置为30ms。该曲线图示出了当低通滤波器时间常数τB为53ms、32ms和20ms时(即，当截止频率fB为3Hz、5Hz和8Hz时)的关系，以及当不执行车辆姿态控制时(当侧倾天棚阻尼系数CA为零时)的关系。
图5中的下部曲线图示出了频率与控制效果之间的关系。在本说明书中，控制效果是指与不执行车辆姿态控制时(当CA为0时)相比，在执行车辆姿态控制时的侧倾放大率。该曲线图表明存在着可以通过车辆姿态控制来抑制侧倾振动的频率范围以及通过车辆姿态控制来放大侧倾振动的频率范围。此外，该曲线图表明：侧倾振动被放大时的峰值频率根据低通滤波器时间常数τB(即，截止频率fB的改变)的改变而变化。
接下来，将使用更详细的三自由度模型来分析车辆姿态控制对侧倾振动的影响。当在实际道路上行驶的车辆由于路面输入而侧倾时，由于在接地点处生成的轮胎横向力，车辆的水平运动和横摆(yaw)运动同时发生。三自由度模型是考虑到侧倾运动、水平运动和横摆运动的同时发生的模型，并且例如在图6A和图6B中示出。图6A是示出车辆的侧倾运动和水平运动的模型，并且图6B是示出车辆的横摆运动的模型。在图6A中，出于图示空间的原因，图4中已示出的一些元件未被示出。
在图6A和图6B中所示的三自由度模型中，当主动稳定器被具有图3中所示的控制结构的控制器控制时，运动方程被表达为等式(2)、等式(3)和等式(4)。
[等式2]
[等式3]
mU(βs+γ)＝F1+F2…(3)
[等式4]
lzγs＝F1L1-F2L2…(4)
此处，在等式(3)和等式(4)中，Fi被表达为以下等式(5)。
[等式5]
图6A、图6B和等式中的符号的含义如下所示：m表示车辆重量，g表示重力加速度，H表示车辆重心的高度，h表示车辆的重心位置处的侧倾中心的高度，hi表示每个车轴位置处的侧倾中心的高度，U表示车辆速度，β表示车辆的重心的侧滑角，Υ表示车辆横摆角速度，lz表示横摆惯性力矩，Li表示从每个车轴至重心的距离，L表示轴距(L＝L1+L2)，Fi表示每个车轴位置处的接地点横向力，Ki*表示每个车轴位置处的复数等效转弯力(complexequivalent cornering power)。
图7是对使用图4中所示的单自由度模型的计算结果与使用图6A和图6B中所示的三自由度模型的计算结果进行比较的图。具体地，图7中的上部曲线图示出了通过等式(1)的计算获得的频率与侧倾角加速度之间的关系，以及在不执行车辆姿态控制时(当CA为零时)的关系。图7中的中间曲线图示出了通过等式(2)至等式(4)的计算获得的频率与侧倾角加速度之间的关系，以及在不执行车辆姿态控制时(当CA为零时)的关系。在每个曲线图中，在车辆速度为100kph并且φ1＝φ2的条件下执行计算。当执行车辆姿态控制时，采用CA＝5000Nms/rad，τA＝0.02s，以及fB＝4Hz。
图7中的下部曲线图示出了在使用图4中所示的单自由度模型时的频率与控制效果之间的关系，以及在使用图6A和图6B中所示的三自由度模型时的频率与控制效果之间的关系。如曲线图所示，在单自由度模型中的峰值频率f0与三自由度模型中的峰值频率fP之间存在间隙。在根据实施方式的车辆姿态控制的控制设计中，基于具有更高模拟准确性的三自由度模型中的峰值频率fP、截止频率fB和相位延迟补偿时间常数τA的关系，来执行截止频率fB和相位延迟补偿时间常数τA的设计。
考虑轴距滤波(wheelbase filtering)的控制设计
如以上分析所述，通过车辆姿态控制，在一定频率范围中实现对侧倾振动的抑制，但是在另一频率范围内侧倾振动被放大。在该实施方式中，被称为轴距滤波的车辆行为用于抑制由车辆姿态控制引起的侧倾振动的放大。
图8是示出轴距滤波的模型的图。图8中的上部图示出了以车辆速度U行驶的车辆的左侧视图，并且图8中的下部图示出了车辆的前车轴位置和后车轴位置处的后视图。在该模型中，路面以恒定的周期垂直地起伏，并且路面的右轮侧起伏和左轮侧起伏具有相反的相位。例如，如图8所示，当路面波长λ1是轴距L的两倍时，前车轴输入和后车轴输入具有彼此抵消的关系，使得侧倾振动变得非常小。这是被称为轴距滤波的车辆行为。
具体地，在前车轴位置和后车轴位置处的路面输入侧倾角φ1、φ2之间，以下关系式(6)成立。
[等式6]
使用等式(6)，通过整理上述运动方程(2)的右侧的第一项、并且评估使路面输入产生的强制力最小化的条件来获得以下等式(7)。在等式(7)中所示的频率fN处，侧倾振动被局部地最小化。在下文中，等式(7)中所示的频率fN被称为轴距滤波中的局部最小侧倾频率。此处，N是阶数(N＝1，2，3，……)。
[等式7]
图9是示出轴距滤波中的测量结果的示例的图。在该示例中，在车辆速度为60kph、80kph和100kph的三种情况下，对于每个频率测量车辆的重心位置处的侧倾角加速度。测量结果表明：与局部最小侧倾频率f1对应的波谷处的频率根据车辆速度的改变而改变。
图10是示出通过使用等式(7)计算而获得的车辆速度与局部最小侧倾频率之间的关系的图。如图所示，局部最小侧倾频率f1、f2与车辆速度成正比。对于相同的车辆速度，在值方面，二次局部最小侧倾频率f2大于一次局部最小侧倾频率f1。通过计算获得的图10中所示的关系与图9中所示的测量结果一致。
从等式(7)可以看出，轴距滤波中的局部最小侧倾频率fN由车辆的规格和车辆速度确定。同时，可以通过对截止频率fB和相位延迟补偿时间常数τA的设计来改变侧倾振动中的峰值频率fP。因此，在使用轴距滤波来抑制侧倾振动的情况下，优选的是将截止频率fB和相位延迟补偿时间常数τA设计成使得峰值频率fP与局部最小侧倾频率fN一致，其中在该峰值频率fP处，侧倾振动最大化。
图11是示出通过截止频率fB和相位延迟补偿时间常数τA的设计，对峰值频率的调整结果的示例的图。在该示例中，执行调整，使得在车辆速度为60kph的情况下的局部最小侧倾频率f1是2.7Hz，在车辆速度为80kph的情况下的局部最小侧倾频率f1是3.7Hz，以及在车辆速度为100kph的情况下的局部最小侧倾频率f1是4.5Hz。图11中的上部曲线图示出了对于每个车辆速度和每个截止频率，当对前车轴和后车轴的路面输入满足φ1＝φ2时的侧倾角加速度的数值计算结果。图11中的下部曲线图示出了对于每个车辆速度和每个截止频率的控制效果。随着截止频率变得更高，峰值频率变得更高，其中在该峰值频率处，振动放大具有峰值。
图12是示出相位延迟补偿时间常数对在获得图11中所示的调整结果的过程中所获得的截止频率与峰值频率之间的关系的影响的图。图12中的曲线图示出了在车辆速度为60kph、80kph和100kph的三种情况下，根据相位延迟补偿时间常数τA的值的、截止频率fB与峰值频率fP之间的关系的改变。
如图11中的第一列的下部曲线图和图12中的第一列的曲线图所示，当车辆速度为60kph时，在τA＝0并且fB＝1Hz处，峰值频率fP与局部最小侧倾频率f1(f1＝2.7Hz)一致。在该示例中，在τA＝0.01s处，即使截止频率fB降低至1Hz(其是根据控制器40的规格而确定的下限)，峰值频率fP也不与局部最小侧倾频率f1一致。
如图11中的第二列的下部曲线图和图12中的第二列的曲线图所示，当车辆速度为80kph时，在τA＝0并且fB＝3Hz处，峰值频率fP与局部最小侧倾频率f1(f1＝3.7Hz)一致。在该示例中，在τA＝0.01s处，通过进一步降低截止频率fB，峰值频率fP与局部最小侧倾频率f1一致。但是，由于主动稳定器10、20能够响应高频侧倾振动，所以当截止频率过度降低时，主动稳定器10、20不能发挥对侧倾振动的减小效果。因此，在该示例中，优选的是τA＝0。
如图11中的第三列的下部曲线图和图12中的第三列的曲线图所示，当车辆速度为100kph时，即使截止频率fB增大到8Hz(其是根据控制器40的规格而确定的上限)，在τA＝0处峰值频率fP与局部最小侧倾频率f1也不一致。对于τA＝0.01s的情况也是如此。如图11中的第四列的下部曲线图和图12中的第三列的曲线图所示，在τA＝0.02s并且fB＝5Hz处，峰值频率fP与局部最小侧倾频率f1(f1＝4.5Hz)一致。
图13示出了对使用如上所述设计的截止频率fB和相位延迟补偿时间常数τA来执行车辆姿态控制的情况与不执行车辆姿态控制(当CA为零时)的情况进行比较的实验结果。该实验在车辆速度为60kph、80kph和100kph的三种情况下执行。在每个车辆速度下，通过车辆姿态控制，在车辆2的侧倾谐振频率附近的1Hz至3Hz的范围中，侧倾振动被减小最多达5dB。另一方面，在振动被车辆姿态控制放大的频率范围中，确认了：可以通过侧倾振动中的峰值频率fP与轴距滤波中的局部最小侧倾频率f1的一致来抑制侧倾振动。
对低通滤波器的截止频率fB和相位延迟补偿时间常数τA的示例性设计
图14是示出对低通滤波器的截止频率fB和相位延迟补偿时间常数τA的示例性设计的图，该示例性设计支持更宽的车辆速度范围。图14中的上部曲线图示出了相对于车辆速度的、侧倾天棚阻尼系数CA的设置的示例。图14中的中部曲线图示出了相对于车辆速度的、截止频率fB的设置的示例。图14中的下部曲线图示出了相对于车辆速度的、相位延迟补偿时间常数τA的设置的示例。
在该示例性设计中，如图14中的上部曲线图所示，在极低的车辆速度范围和超过150kph的高车辆速度范围中，侧倾天棚阻尼系数CA被调整为零。即，在除了极低车辆速度范围和高车辆速度范围之外的车辆速度范围内执行车辆姿态控制。在执行车辆姿态控制的车辆速度范围中，不论车辆速度如何，侧倾天棚阻尼系数CA的值是恒定的。在此，为了防止由车辆姿态控制的突然结束或开始而使车辆姿态紊乱，当车辆速度降低到极低车辆速度范围时，侧倾天棚阻尼系数CA从恒定值逐渐减小到零。类似地，当车辆速度增大到高车辆速度范围时，侧倾天棚阻尼系数CA从恒定值逐渐减小到零。
在示例性设计中，如图14中的中间曲线图所示，设置两个车辆速度-截止频率特性。第一车辆速度-截止频率特性被设计为使得侧倾振动中的峰值频率fP与轴距滤波中的一次局部最小侧倾频率f1一致。第二车辆速度-截止频率特性被设计为使得侧倾振动中的峰值频率fP与轴距滤波中的二次局部最小侧倾频率f2一致。车辆速度与局部最小侧倾频率f1、f2之间的关系根据车辆的轴距和接地点横向力特性而改变。
在减速时，在车辆速度降低到第一阈值速度U1之前，第一车辆速度-截止频率特性被用作低通滤波器42的特性。然后，当车辆速度变为低于第一阈值速度U1时，将低通滤波器42的特性从第一车辆速度-截止频率特性切换至第二车辆速度-截止频率特性。切换的原因在于，在第一车辆速度-截止频率特性中，在低车辆速度下截止频率fB变得过低，使得主动稳定器10、20不能发挥对于侧倾振动的减小效果。
另一方面，在加速时，在车辆速度增大到第二阈值速度U2之前，第二车辆速度-截止频率特性被用作低通滤波器42的特性。然后，当车辆速度变为高于第二阈值速度U2时，将低通滤波器42的特性从第二车辆速度-截止频率特性切换至第一车辆速度-截止频率特性。切换的原因在于，在第二车辆速度-截止频率特性中，在高速度下截止频率fB变得过高。将第二阈值速度U2设置成高于第一阈值速度U1的速度。通过利用第一阈值速度U1与第二阈值速度U2之间的间隙来提供滞后，可以防止在切换车辆速度-频率截止频率特性时发生颤振。
在该示例性设计中，如图14中的下部曲线图所示，当车辆速度等于或低于第三阈值速度U3时，将相位延迟补偿时间常数τA设置为零，并且当车辆速度高于第三阈值速度U3时，相位延迟补偿时间常数τA随着车辆速度的增大而增大。将第三阈值速度U3设置为高于第二阈值速度U2的速度。通过采用相位延迟补偿时间常数τA作为根据车辆速度以及截止频率fB而设置的参数，可以增加局部最小侧倾频率f1、f2与侧倾振动中的峰值频率fP之间的一致程度，并且进一步抑制车辆的侧倾振动。
其它实施方式
主动稳定器的稳定器致动器可以是液压稳定器致动器。此处，主动稳定器是能够主动作用于车辆侧倾的致动器的示例。本发明还可以应用于利用主动悬架抑制侧倾振动的车辆姿态控制装置。

Claims (6)

1.一种车辆姿态控制装置，其特征在于，包括：
致动器，被配置成主动作用于车辆的侧倾；
侧倾角加速度传感器，被配置成测量所述车辆的侧倾角加速度；
速度传感器，被配置成测量所述车辆的车辆速度；以及
控制器，所述控制器包括低通滤波器，所述控制器被配置成基于所述侧倾角加速度和所述车辆速度来计算所述致动器的被操纵变量，所述被操纵变量是使得所述车辆的侧倾能够被抑制的被操纵变量，其中，
所述控制器被配置成
用所述低通滤波器处理所述侧倾角加速度，
对已由所述低通滤波器去除高频分量的侧倾角加速度进行积分，以及
将通过积分获得的侧倾角速度转换为所述被操纵变量，
所述低通滤波器具有截止频率随着所述车辆速度的增加而变得更高的第一车辆速度-截止频率特性，并且
所述第一车辆速度-截止频率特性被设计为使得侧倾振动中的峰值频率与轴距滤波中的局部最小侧倾频率一致，所述侧倾振动被所述控制器所控制的死区时间和相位延迟放大。
2.根据权利要求1所述的车辆姿态控制装置，其特征在于：
所述第一车辆速度截止频率特性被设计为使得所述峰值频率与所述轴距滤波中的一次局部最小侧倾频率一致。
3.根据权利要求2所述的车辆姿态控制装置，其特征在于：
所述低通滤波器具有第二车辆速度-截止频率特性，所述第二车辆速度-截止频率特性被设计为使得对于相同的车辆速度，在截止频率方面，所述第二车辆速度-截止频率特性高于所述第一车辆速度-截止频率特性，并且所述峰值频率与所述轴距滤波中的二次局部最小侧倾频率一致，以及
所述控制器被配置成：当所述车辆速度变成低于第一阈值速度时，将所述低通滤波器的特性从所述第一车辆速度-截止频率特性切换至所述第二车辆速度-截止频率特性。
4.根据权利要求3所述的车辆姿态控制装置，其特征在于：
所述控制器被配置成：当所述车辆速度变成高于第二阈值速度时，将所述低通滤波器的特性从所述第二车辆速度-截止频率特性切换至所述第一车辆速度-截止频率特性，其中所述第二阈值速度高于所述第一阈值速度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆姿态控制装置，其特征在于：
所述控制器被配置成：通过将已由所述低通滤波器去除所述高频分量的侧倾角加速度乘以相位延迟补偿时间常数来计算校正值，以及将所述校正值与要转换为所述被操纵变量的侧倾角速度相加，以及
根据所述车辆速度改变所述相位延迟补偿时间常数的值。
6.根据权利要求5所述的车辆姿态控制装置，其特征在于：
所述控制器被配置成：当所述车辆速度等于或低于第三阈值速度时，将所述相位延迟补偿时间常数设置为零，以及当所述车辆速度高于所述第三阈值速度时，随着所述车辆速度的增加而增大所述相位延迟补偿时间常数。
CN201810401438.9A 2017-05-11 2018-04-28 车辆姿态控制装置 Expired - Fee Related CN108891410B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-094773 2017-05-11
JP2017094773A JP6607229B2 (ja) 2017-05-11 2017-05-11 車両姿勢制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108891410A true CN108891410A (zh) 2018-11-27
CN108891410B CN108891410B (zh) 2021-03-19

Family

ID=63962702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810401438.9A Expired - Fee Related CN108891410B (zh) 2017-05-11 2018-04-28 车辆姿态控制装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10618368B2 (zh)
JP (1) JP6607229B2 (zh)
CN (1) CN108891410B (zh)
DE (1) DE102018110283B4 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113370737A (zh) * 2020-02-25 2021-09-10 通用汽车环球科技运作有限责任公司 可变轮胎横向载荷转移分布
CN114435055A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 通用汽车环球科技运作有限责任公司 主动侧倾控制的方法和系统
CN115217661A (zh) * 2021-04-16 2022-10-21 丰田自动车株式会社 数据处理方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019208387A1 (de) * 2018-06-08 2019-12-12 Mando Corporation Fahrzeugsteuervorrichtung und Fahrzeugsteuerverfahren
JP7172414B2 (ja) * 2018-10-12 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 車両用ロール振動制振制御装置
EP3911527A4 (en) * 2019-01-16 2022-11-02 Clearmotion, Inc. METHOD AND DEVICE FOR DYNAMIC CONTROL OF THE SUSPENSION SYSTEM OF A VEHICLE
JP7327300B2 (ja) 2020-07-02 2023-08-16 トヨタ自動車株式会社 スタビライザの制御装置
CN114079708A (zh) 2020-07-30 2022-02-22 华为技术有限公司 一种变焦方法及装置
CN112525471B (zh) * 2020-12-07 2022-03-25 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种用于风洞自由滚转动态实验的滚转阻尼补偿方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002020318A1 (en) * 2000-09-09 2002-03-14 Kelsey-Hayes Company Lateral acceleration sensor compensation for an inclined measurement plane
US6819979B1 (en) * 1999-02-11 2004-11-16 Continental Teves, Ag & Co. Ohg Method and device for determining a vertical acceleration of a wheel of a vehicle
CN1946586A (zh) * 2004-04-20 2007-04-11 丰田自动车株式会社 车辆姿态控制设备
CN101232979A (zh) * 2005-08-01 2008-07-30 丰田自动车株式会社 移动体姿态角检测设备
CN102770333A (zh) * 2010-02-16 2012-11-07 爱考斯研究株式会社 车辆
CN103569131A (zh) * 2012-07-30 2014-02-12 现代自动车株式会社 用于测量车辆倾斜度的系统和方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07300008A (ja) 1994-04-29 1995-11-14 Toyota Motor Corp サスペンション制御装置
JPH09207534A (ja) * 1996-01-31 1997-08-12 Nissan Motor Co Ltd 能動型サスペンション
US6263261B1 (en) 1999-12-21 2001-07-17 Ford Global Technologies, Inc. Roll over stability control for an automotive vehicle
US7107136B2 (en) * 2001-08-29 2006-09-12 Delphi Technologies, Inc. Vehicle rollover detection and mitigation using rollover index
JP2004306785A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Toyota Motor Corp 車輌の制動制御装置
US7826948B2 (en) 2004-10-15 2010-11-02 Ford Global Technologies Vehicle loading based vehicle dynamic and safety related characteristic adjusting system
JP4779714B2 (ja) 2006-03-08 2011-09-28 トヨタ自動車株式会社 運転者操縦入力による車体振動を抑制された車輌
AT505363B1 (de) 2007-06-14 2013-02-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Verfahren und messanordnung zur ermittlung des rollwinkels eines einspurigen kraftfahrzeuges
JP5316279B2 (ja) * 2009-07-17 2013-10-16 トヨタ自動車株式会社 車両振動抑制装置
JP2012136111A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Toyota Motor Corp 車両制御システムおよび制御装置
JP5811260B2 (ja) * 2012-02-16 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 車高推定装置および車高推定方法
KR20150036949A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 현대모비스 주식회사 Ars 제어 장치 및 방법
DE102013110953A1 (de) * 2013-10-02 2015-04-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Stabilisatoranordnung
JP2016007976A (ja) * 2014-06-25 2016-01-18 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
EP3018030B1 (en) 2014-11-10 2019-04-24 Magneti Marelli S.p.A. Device for the detection of the attitude of motor vehicles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6819979B1 (en) * 1999-02-11 2004-11-16 Continental Teves, Ag & Co. Ohg Method and device for determining a vertical acceleration of a wheel of a vehicle
WO2002020318A1 (en) * 2000-09-09 2002-03-14 Kelsey-Hayes Company Lateral acceleration sensor compensation for an inclined measurement plane
CN1946586A (zh) * 2004-04-20 2007-04-11 丰田自动车株式会社 车辆姿态控制设备
CN101232979A (zh) * 2005-08-01 2008-07-30 丰田自动车株式会社 移动体姿态角检测设备
CN102770333A (zh) * 2010-02-16 2012-11-07 爱考斯研究株式会社 车辆
CN103569131A (zh) * 2012-07-30 2014-02-12 现代自动车株式会社 用于测量车辆倾斜度的系统和方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113370737A (zh) * 2020-02-25 2021-09-10 通用汽车环球科技运作有限责任公司 可变轮胎横向载荷转移分布
CN113370737B (zh) * 2020-02-25 2024-05-28 通用汽车环球科技运作有限责任公司 可变轮胎横向载荷转移分布
CN114435055A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 通用汽车环球科技运作有限责任公司 主动侧倾控制的方法和系统
US11865891B2 (en) 2020-10-30 2024-01-09 GM Global Technology Operations LLC Method and system for active roll control
CN114435055B (zh) * 2020-10-30 2024-02-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 主动侧倾控制的方法和系统
CN115217661A (zh) * 2021-04-16 2022-10-21 丰田自动车株式会社 数据处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108891410B (zh) 2021-03-19
US10618368B2 (en) 2020-04-14
JP6607229B2 (ja) 2019-11-20
DE102018110283B4 (de) 2022-11-03
JP2018188101A (ja) 2018-11-29
US20190039429A1 (en) 2019-02-07
DE102018110283A1 (de) 2018-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108891410A (zh) 车辆姿态控制装置
JP5572485B2 (ja) サスペンション制御装置
US8838336B2 (en) Vehicle body attitude control apparatus
DE10254211B4 (de) Verfahren zum Regeln eines Kraftfahrzeugs und Regelungssystem
US5046008A (en) Control device for stabilizing the rolling motion of a vehicle
US7063334B2 (en) Vehicle stability system using active tilting mechanism
US20060076741A1 (en) Vehicle stability system: using active tilting mechanism as a counter measure to natural tilt
JPH04504701A (ja) 陸用車輌の懸架制御のための制御装置
GB2425189A (en) Method and system of controlling a vehicle system
JP2007508185A (ja) 車両サスペンション制御装置
JP2005153875A (ja) 電子制御懸架装置及び減衰力制御方法
US8523192B2 (en) Method and system for operating a motor vehicle
JP2006335193A (ja) 車両のロール特性推定装置、及び該装置を用いた車両のローリング運動安定化制御装置
JPH02299918A (ja) 車両用アクテイブサスペンションの制御装置
EP3109143A1 (en) Damper control device
KR102589031B1 (ko) 액티브 서스펜션 제어유닛 및 액티브 서스펜션 제어방법
WO2022061607A1 (zh) 悬架控制方法、悬架控制装置和车辆
JP2551787B2 (ja) 減衰力可変式サスペンション制御装置
JP6638707B2 (ja) サスペンション制御システム
JP5316279B2 (ja) 車両振動抑制装置
WO2013084311A1 (ja) サスペンション制御装置
JP5808615B2 (ja) サスペンション制御装置
JP4515240B2 (ja) 車両用懸架装置の制御装置
JP2009078759A (ja) 車両用サスペンション制御装置
JP2019031125A (ja) サスペンション制御システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210319

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee