CN1918015A - 稳定器控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种小型稳定器控制装置，其在电动机的输出范围内主动抑制车体侧倾，而且在超出电动机输出范围的情况下，可靠地体现稳定器杆固有的扭簧特性。在配置在左右车轮之间的一对稳定器杆之间，配置具有电动机和减速器的稳定器致动器。使减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数1/(ηP·ηN)大于或等于1.17且小于或等于3.75，在成为超过可主动控制车体侧倾运动的区域的转弯状态的情况下，以使电动机的输出保持或减少的方式进行控制。

Description

稳定器控制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的稳定器控制装置，特别地，涉及一种通过电气驱动的致动器来可变控制配置在左右车轮之间的稳定器的扭转刚性的稳定器控制装置。
背景技术
一般地，车辆的稳定器控制装置的构成方式为，在车辆的转弯行驶中，通过稳定器杆的作用，从外部施加合适的侧倾力矩，降低或抑制车体的侧倾运动。为了实现该功能，例如，在后述的非专利文献1中，对“Dynamic Drive”、即利用油压来主动地对车辆的侧倾运动进行稳定化处理的系统，进行如下的说明。即，将通过发动机驱动的串联泵作为能量供给源，将传感器信号·CAN信号作为输入，通过它们的逻辑或数学组合，确定横向运动信号。基于该信号，对设定主动压的正比压力控制阀和保证油料方向的方向控制阀进行调整。在阀组上具备两个用于前·后轴的稳定器的压力传感器，测出的压力以与方向控制阀相同的方式反馈到控制单元。
上述稳定器控制装置利用的是油压，但例如下述专利文献1中提出了如下的车辆的横摆稳定化装置，其将稳定器杆二分，在其半部之间设置机电式转弯致动器。即，专利文献1所示出的结构为，为了产生预紧扭矩所使用的机电式转弯致动器由3个基本构成要素构成，即由电动机、减速齿轮装置和配置在二者之间的制动器构成，由电动机产生的扭矩，经由减速齿轮装置变换为稳定器的预紧所需要的扭矩，稳定器的一个半部，通过轴承直接支撑在机电式转弯稳定器或壳体上，此外，另外的稳定器的半部，与减速齿轮装置的输出侧(高扭矩侧)接合，并且支撑在轴承内部。
专利文献1：特表2002-518245号公报
非专利文献1：Dynamic Drive.Technology.[online].BMW Group，2002.[retrieved on 2003-12-08].Retrieved from the Internet：<URL：http：//www.bmwgroup.com/e/0_0_www_bmwgroup_com/7_innovation/7_3_technologie/7_3_4_dynamic_drive.shtml>
发明内容
上述非专利文献1中记载有“横向加速度是0～0.3g时，侧倾角降低100％，横向加速度是0.6g时，侧倾角降低80％。在横向加速度大于或等于0.6g时，Dynamic Drive外观上成为被固定的侧倾行为，等同于通常的受动底盘”(“g”被解释为重力加速度，一般标为“G”)。该记载的意思是，随着横向加速度的增加，即随着作用在车体上的惯性力的增加，可降低车体侧倾角的程度变小。如果该控制装置的输出可以充分抑制车体侧倾运动，则即使在横向加速度很高的情况下，也可以降低车体侧倾角100％，但这种高输出的控制装置，由于在尺寸上和在成本上不能实现为产品。因而，一般考虑如下结构，在达到规定横向加速度之前，稳定器控制装置主动进行车体侧倾角的降低，并在大于或等于该规定横向加速度的区域，体现稳定器杆固有的扭簧特性。
另一方面，在将专利文献1所记载的电动机作为动力源利用的装置中，具有如下特征，转弯致动器是机电式转弯致动器，具有用于锁定稳定器半部分的相反方向转弯位移的单元。但是，由于设置这样的锁定单元导致稳定器控制装置的纵向尺寸变大，所以将其搭载于车辆上的条件极为不利。
因此，本发明的目的在于提供一种小型稳定器控制装置，其具备具有电动机和减速器的致动器，在电动机的输出范围内主动地抑制车体侧倾，此外，在超过其输出范围的情况下，可靠地体现稳定器杆固有的扭簧特性。
为了解决上述问题，作为本发明的第1实施方式的稳定器控制装置具备：稳定器，其具有：一对稳定器杆，其配置在车辆的左右车轮之间；以及致动器，其具有电动机和减速器，所述致动器配置在所述一对稳定器杆之间；以及控制单元，其根据所述车辆的转弯状态控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，其特征在于，其构成方式为所述减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数大于或等于1.17且小于或等于3.75，在成为超过可主动地控制车体侧倾运动的区域的转弯状态的情况下，所述控制单元以使所述电动机的输出保持或减少的方式进行控制。
此外，作为本发明的第2实施方式的稳定器控制装置具备：稳定器，其具有：一对稳定器杆，其配置在车辆的左右车轮之间；以及致动器，其具有电动机和减速器，所述致动器配置在所述一对稳定器杆之间；以及控制单元，其根据所述车辆的转弯状态控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，其特征在于，具备：转向角检测单元，其检测所述车轮的转向角；车速检测单元，其检测所述车辆的车速；横向加速度检测单元，其检测所述车辆的实际横向加速度；以及横向加速度运算单元，其基于所述车速检测单元和所述转向角检测单元的检测结果，运算横向加速度，其中，所述控制单元的构成方式为，基于所述横向加速度运算单元运算出的运算横向加速度、和所述横向加速度检测单元检测出的实际横向加速度中的至少一个，控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，同时，在所述车辆的转弯状态变为超过可主动地控制车体侧倾运动的区域时，以保持所述电动机的输出的方式进行保持控制，而且，设定开始该保持控制时的横向加速度和所述减速器的正效率和逆效率的值，使得所述减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数乘以开始该保持控制时的横向加速度的值，大于或等于与所述车辆的转弯极限对应的横向加速度。
或者，作为本发明的第3实施方式的稳定器控制装置具备：稳定器，其具有：一对稳定器杆，其配置在车辆的左右车轮之间；以及致动器，其具有电动机和减速器，所述致动器配置在所述一对稳定器杆之间；以及控制单元，其根据所述车辆的转弯状态控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，其特征在于，具备：转向角检测单元，其检测所述车轮的转向角；车速检测单元，其检测所述车辆的车速；横向加速度检测单元，其检测所述车辆的实际横向加速度；以及横向加速度运算单元，其基于所述车速检测单元和所述转向角检测单元的检测结果，运算横向加速度，其中，所述控制单元的构成方式为，基于所述横向加速度运算单元运算出的运算横向加速度、和所述横向加速度检测单元检测出的实际横向加速度中的至少一个，控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，同时，在所述车辆的转弯状态变为超过可主动地控制车体侧倾运动的区域时，以减少所述电动机的输出的方式进行减少控制，而且，设定开始该减少控制时的横向加速度和所述减速器的正效率和逆效率的值，使得所述减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数乘以开始该减少控制时的横向加速度的值，大于或等于与所述车辆的转弯极限对应的横向加速度。
在上述第2或第3实施方式所涉及的稳定器控制装置中，可以在所述减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数大于或等于1.17且小于或等于3.75的范围内，设定所述减速器的正效率和逆效率的值。
发明的效果
于是，在本发明的第1实施方式所涉及的稳定器控制装置中，使用正效率和逆效率的乘积的倒数大于或等于1.17且小于或等于3.75的减速器，在成为超过可主动地控制车体侧倾运动的区域的转弯状态的情况下，以使所述电动机的输出保持或减少的方式进行控制，因此，可通过小型的致动器，适当地进行稳定器控制，以使在电动机的输出范围内主动地抑制车体的侧倾，并在超过其输出范围的情况下，可靠地体现稳定器杆固有的扭簧特性，还可以降低电力损耗。
此外，根据第2或第3实施方式那样的构成，首先，将减速器的正效率和逆效率的值设定为规定的值，根据这些值，可以对开始电动机的保持控制或减少控制时的横向加速度进行合适的设定。减速器的正效率和逆效率的值，可以被设定为其乘积的倒数大于或等于1.17且小于或等于3.75。
附图说明
图1是表示具备本发明的一个实施方式所涉及的稳定器控制装置的车辆的概略的结构图。
图2是表示本发明的一个实施方式中的稳定器致动器的具体构成例的结构图。
图3是表示本发明的一个实施方式中、电动机的输出不包括主动侧倾抑制控制的全部区域的情况下的、横向加速度和车体侧倾角之间的关系的一例的曲线图。
图4是简化表示图3所示的横向加速度和车体侧倾角之间的关系的曲线图。
图5是表示本发明的一个实施方式中、根据电动机输出极限对减速器效率的合适区域进行设定的一例的曲线图。
图6是表示本发明的一个实施方式中电动机输出扭矩和稳定器扭矩的关系的一例的曲线图。
图7是表示本发明的一个实施方式中进行主动侧倾抑制控制的情况下的时间序列的车辆转弯状态和电动机输出之间的关系的一例的曲线图。
图8是表示本发明的一个实施方式中稳定器控制的一例的流程图。
图9是表示本发明的一个实施方式中主动侧倾抑制控制的概况的控制框图。
图10是图9的主动侧倾抑制控制的一种方式的控制框图。
图11是表示本发明的一个实施方式中的前轮侧倾刚性比率的初始值设定用对应图的一例的曲线图。
图12是本发明的一个实施方式中电动机驱动的一种方式的控制框图。
图13是供本发明的一个实施方式用的减震器的一例的剖视图。
图14是表示图13所示的减震器的悬挂弹跳限位器或悬挂回弹限位器的挠度—负载特性的一例的曲线图。
具体实施方式
下面，说明本发明的优选实施方式。图1表示具备本发明的一个实施方式所涉及的稳定器控制装置的车辆的整体构成，其中，配置前轮侧稳定器SBf和后轮侧稳定器SBr，它们在车体(未图示)被输入侧倾方向的运动的情况下，起到扭簧作用。这些前轮侧稳定器SBf和后轮侧稳定器SBr，为了抑制由车体的侧倾运动产生的车体侧倾角，其构成方式为，它们各自的扭转刚性，通过稳定器致动器FT和RT可变控制。另外，这些稳定器致动器FT和RT，通过电子控制装置ECU内的稳定器控制单元ECU1控制。
如图1所示，在各车轮WHxx上配置轮速传感器WSxx(下标xx意味着各车轮，fr表示右前轮，fl表示左前轮，rr表示右后轮，rl表示左后轮)，它们与电子控制装置ECU连接，它们的构成方式为，使与各车轮的旋转速度、即轮速成正比的脉冲数的脉冲信号输入到电子控制装置ECU中。此外，检测方向盘SW的转向角(方向盘转角)δf的转向角传感器SA、检测车辆的前后加速度Gx的前后加速度传感器XG、检测车辆的横向加速度Gy的横向加速度传感器YG、检测车辆的横摆率(yaw rate)Yr的横摆率传感器YR等与电子控制装置ECU连接。
另外，在电子控制装置ECU内，除了上述稳定器控制单元ECU1之外，还构成有制动控制单元ECU2和转向控制单元ECU3等，这些控制单元ECU1至3，都通过具备通信用CPU、ROM、以及RAM的通信单元(未图示)与通信总线连接。于是，各控制系统所需的信息，可以从其它控制系统发送。
图2表示了稳定器致动器FT的具体的构成例(RT也是相同的构成)，前轮侧稳定器SBf被二分成左右一对稳定器杆SBfr和SBfl，各稳定器杆的一端分别与左右的车轮连接，其中一个的另一端经由减速器RD与电动机M的转子RO连接，另一个的另一端与电动机M的定子SR连接。此外，稳定器杆SBfr和SBfl，通过保持部件HLfr和HLfl保持在车体上。于是，如果电动机M通电，则对被二分的稳定器杆SBfr和SBfl的每一个都产生扭力，使前轮侧稳定器SBf的表观扭簧特性改变，因此，控制了车体的侧倾刚性。另外，作为检测电动机M的旋转角的旋转角检测单元，旋转角传感器RS配置在稳定器致动器FT内。
在这里，参照图3至图6，对上述的本发明的背景进行更加详细的说明，作为本发明的对象的稳定器控制装置具备如上所述的稳定器致动器FT(以及RT)，其将电动机M作为动力源、通过减速器RD进行其动力传递，减速器RD具有正效率和逆效率。
首先，为了对减速器RD的效率加以考虑而考察电动机M的输出和车体侧倾角的特性，图3中，表示了横向加速度Gy(作用在车体上的惯性力)和车体侧倾角Φ之间关系。在稳态的侧倾运动中，车体被配置在各车轮上的弹簧要素(螺旋弹簧、板簧、空气弹簧等)和稳定器支撑着。由于区域O-X(O表示原点)是稳定器控制装置的电动机的输出范围，所以稳定器的扭簧常数(也称为扭转刚性)增加，与横向加速度Gy相对应的车体侧倾角Φ的变化率(侧倾率)降低。在区域X-Y内，基于后述的理由，稳定器以成为其固有扭转刚性(被二分的稳定器杆(例如上述的SBfr和SBfl)处于固定的状态时的扭转刚性)的方式被锁定。此外，在区域Y-Z内，与区域O-X相反，以通过作用在车体上的惯性力，使稳定器杆的扭转复归的方式转动电动机M。因此，稳定器的扭转刚性降低，车体侧倾角增加。
图4示出了为了简化说明从图3中除去上述弹簧成分，仅通过稳定器进行支撑的情况下的横向加速度Gy和车体侧倾角Φ之间的关系，其可以分为如下3个区域。首先，在〔横向加速度0～Ga的区域1〕，成为所谓〔在电动机的输出范围内，能主动地控制车体侧倾运动的区域(主动侧倾抑制控制的工作区域)〕的工作状态，侧倾率的关系为〔RK1＜1＜RK0〕。此外，在〔横向加速度Ga～Gb的区域2〕，成为所谓〔电动机保持输出，被二分的稳定器杆的相对位移被锁定，稳定器的扭转刚性成为被动特性的区域(成为被二分的稳定器杆处于被固定的状态下的扭转刚性的区域)〕的工作状态，侧倾率的关系为〔RK2＝RK0〕。另外，在〔横向加速度大于或等于Gb的区域3〕，成为所谓〔电动机通过外力(作用在车体上的惯性力)复归，稳定器的扭转刚性降低的区域〕的工作状态，侧倾率的关系为〔RK3＞RK0〕。在这里，如上所述，所谓侧倾率是与横向加速度Gy相对应的车体侧倾角Φ的变化率，K0是表示与被二分的稳定器杆(例如SBfr和SBfl)被固定的情况下的扭簧特性相对应的侧倾率。
下面，对考虑了减速器RD的效率的特性O-A-B-C进行说明。在这里，将电动机M经由减速器RD向稳定器杆SBfr和SBfl传递动力的情况的效率(正效率)作为ηP，将通过来自稳定器杆SBfr和SBfl侧的输入、经由减速器RD使电动机M复归的情况的效率(逆效率)作为ηN。在区域1和区域2的交点A，电动机M的扭矩输出Tma(换算为侧倾力矩)、和作用在车体上的惯性力(横向加速度)所引起的侧倾力矩Tra之间的平衡，由于区域1在电动机M的输出范围内，是电动机M向稳定器杆SBfr和SBfl传递动力的区域，所以满足下面的式(1)。
Tra＝Tma·ηP……(1)
相反地，在区域2和区域3的交点B，电动机的扭矩输出Tmb(换算为侧倾力矩)、和惯性力(横向加速度)所引起的侧倾力矩Trb之间的平衡，由于区域3是电动机M通过车体的惯性力扭转复归的区域3，所以满足下面的式(2)。
Tmb＝Trb·ηN……(2)
通过主动地抑制车体侧倾角的主动侧倾抑制控制，随着转弯状态(横向加速度)增大，电动机M的扭矩输出增大，如果在点A(电动机的输出极限点)进行保持电动机的扭矩输出的控制，则电动机M的扭矩输出成为Tma＝Tmb，因此，根据上述的式(1)和(2)得出下面的式(3)。
Trb＝Tra/(ηP·ηN)……(3)
在这里，由于车体惯性力所引起的侧倾力矩大致与横向加速度成正比关系，所以，如果将点A和点B的横向加速度分别作为Ga和Gb，则可以从式(3)推导出下面的式(4)的关系。
Gb＝Ga·{1/(ηP·ηN)}……(4)
于是，电动机M在扭矩可输出范围(主动侧倾抑制控制区域)内实施主动的侧倾抑制控制，此外，在转弯状态(横向加速度)变大，达到了与电动机扭矩输出的极限点(图4的点A)相当的横向加速度Ga之后的转弯状态中，进行维持电动机扭矩输出的电动机控制。电动机M通过车体惯性力开始复归扭转的横向加速度Gb(图4的点B处，下面，称为稳定器锁定极限点)，成为在与电动机扭矩的输出极限相当的横向加速度上乘以减速器RD的正效率和逆效率的乘积的倒数所得到的值。因而，通过保持电动机M的输出，基于通过电动机M向稳定器杆SBfr和SBfl施加扭转的情况下的正效率、和通过车体惯性力使电动机M复归的情况下的逆效率之间的关系，在图4的A-B的区域内，锁定稳定器杆SBfr和SBfl的相对位移。
在一般的机械设计中，由于可以设计为减速器的效率越高进行驱动的电动机的输出越小，所以减速器优选为高效率。此外，在正效率和逆效率之间存在所谓正效率高则逆效率也高的相关关系。然而，本发明中，由于还必须考虑电动机M不会因外力(作用在车体上的惯性力)而产生扭转复归，所以必须设计·选择具有合适的正效率、逆效率特性的减速器。
为了实际不发生车体侧倾增大的现象，优选使稳定器锁定极限点Gb设定为大于或等于与车辆转弯极限相当的横向加速度(下限值)。与该车辆转弯极限相当的横向加速度可以被设定为，由轮胎的摩擦特性确定的可转弯行驶的最大横向加速度。此外，也可以被设定为，在车辆转弯极限，与图13所示的减震器10的悬挂弹跳限位器12或悬挂回弹限位器13抵接时的横向加速度。这些悬挂弹跳限位器12和悬挂回弹限位器13由橡胶等弹性体构成，如图13所示，它们配置在杆11周围，是在悬挂行程达到极限之际吸收其冲击的部件。根据车辆，为了辅助悬挂簧(未图示)而设计这些部件，使其在短的悬挂行程与悬挂弹跳限位器12或悬挂回弹限位器13抵接。在这种情况下，为了区别车辆的转弯极限，也可以将图14所示的悬挂弹跳限位器12或悬挂回弹限位器13的挠度—负载特性中、成为低弹簧特性(O-L)和高弹簧特性(N-H)的交叉点J的挠度的横向加速度，作为车辆转弯极限。
如果考虑一般的轮胎摩擦特性、悬挂特性，则与车辆转弯极限对应的横向加速度的下限值为0.7G左右，因此，优选设定为Gb≥0.7G。然后，如果将横向加速度Gb设定为大于所需的值，则会导致减速器的效率被设定为低值，从而必须选择体积较大的电动机。因此，即使设定稳定器锁定极限使其带有富余量，也优选使横向加速度Gb小于等于1.5G左右。而且，由于如果考虑其动作频度，则主动侧倾抑制控制的范围只要包含比通常行驶稍微大一点的转弯状态就可以，所以横向加速度Ga优选设定在0.4～0.6G的范围内。如果用式(4)在图中表示此时的关系，则如图5所示，减速器效率(正效率和逆效率)的合适的范围如果以1/(ηP·ηN)的值表示，则是1.17≤{1/(ηP·ηN)}≤3.75的区域。
作为上述的横向加速度Ga和Gb、以及1/(ηP·ηN)的具体的设定例，在对车辆的极限横向加速度具有充分的富余的区域内，设定稳定器锁定极限点的横向加速度Gb(例如Gb＝1.2G)，在将主动侧倾控制区域作为通常行驶区域(例如Ga＝0.5G)那样的情况下，可以设计·选择满足1/(ηP·ηN)＝Gb/Ga＝2.4的减速器。
相反地，也可以构成为，首先确定减速器，并根据其效率(正效率和逆效率)，将横向加速度Ga和Gb设计在合适的范围内。由此，也可能因减速器是低效率而使1/(ηP·ηN)的值变得过大。这种情况下，也可以使应保持在图4的区域A-B内的电动机的扭矩适当地减小，使稳定器的锁定极限适当地降低。下面，参照图6说明这种情况的关系。
图6是示意地表示电动机输出扭矩和与悬挂构件连接的稳定器杆两端处的扭矩的关系的图。将X和Y轴所表示的两个扭矩换算为绕车体侧倾轴的侧倾力矩。位于减速器的效率为100％的特性线(图6的单点划线)下侧的区域(由X轴和效率100％线围成的区域)是从电动机到车体进行动力传递的、减速器发挥正效率的区域。相反地，位于效率100％特性线上侧的区域(由Y轴和效率100％线围成的区域)是通过车体惯性力驱动电动机的、减速器呈现逆效率的区域。表示了正效率和逆效率都随着离开效率100％的特性线而降低。图6中，O-P表示减速器的一例正效率特性，O-Q表示逆效率。
例如，主动地进行侧倾抑制控制，使电动机输出扭矩保持在Tm1(相当于图6的点E)，在维持在该值的情况下，稳定器的锁定极限成为点F。在因为减速器的低效率，此时的稳定器扭矩(电动机输出扭矩)Ts1不必要地大于与车辆转弯极限相当的横向加速度Ts0的情况下，可以使电动机保持扭矩从Tm1减少到Tm2，使稳定器锁定极限从Ts1减少到Ts2(相当于图6的点H)。于是，在从主动侧倾抑制控制向稳定器锁定点以后的扭矩保持控制过渡的情况下，通过降低电动机保持扭矩，可以抑制稳定器致动器FT和RT或电子控制装置ECU的温度上升，此外，还可以使系统的电力消耗降低。
参照图7说明实施上述控制的情况下时间序列的车辆动作和电动机输出之间的关系。在瞬时t0，通过驾驶员的转向操作来开始车辆的转弯，通过从电动机M输出根据该转弯状态的扭矩，来抑制车体侧倾角。在车辆的转弯状态达到主动侧倾抑制控制的区域极限(图7的横向加速度Ga、车体侧倾角Φa)的瞬时t1以后，将电动机输出扭矩保持在Ts1，以锁定稳定器。在该电动机输出扭矩Ts1变得大于稳定器的锁定需要的情况下(瞬时t2)，电动机输出扭矩被减小到Ts2，并被保持为该值(瞬时t3)。此外，在电动机输出扭矩从Ts1向Ts2改变之际，如图7所示，能够以保持扭矩Ts1规定时间、然后沿着时间梯度减小到扭矩Ts2的方式进行设定。此外，如图7中单点划线所示，也可以在车辆的转弯状态达到主动侧倾抑制控制的范围极限的瞬时t1之后，使电动机输出扭矩迅速地减少。
图8表示了本实施方式的稳定器控制装置的控制流程，首先，在步骤101实施初始化，在步骤102读取与稳定器控制单元ECU1连接的电动机M的旋转角传感器RS(或者是电子控制装置ECU内的电流传感器)的信号，并且通过通信总线读取通信信号。然后，进入步骤103，根据这些读取到的信号中的车速Vx、方向盘转角δf，进行包含横向加速度的运算值Gye、横摆率的运算值Yre的车辆行为运算。为了根据这些运算值和实际传感器检测值，实现合适的车体侧倾特性，在步骤104中，设定施加给车辆的主动侧倾力矩的目标值。然后，在步骤105中，根据该车辆主动侧倾力矩的目标值和前后轮的侧倾刚性比率，设定前轮和后轮的主动侧倾力矩的目标值。对于这些运算方法，在后面进行描述。
接下来，进入步骤106，判断电动机M是否处于输出保持控制中。在电动机M不是输出保持控制中的情况下，进入步骤107，并在该步骤判断为未达到该控制的开始灵敏度的情况下，或者电动机M即使处于输出保持控制中，但在步骤108中判断为满足该控制结束的条件的情况下，进入步骤109，根据上述前轮和后轮的主动侧倾力矩目标值，通过前轮和后轮的稳定器致动器FT、RT，进行用于主动抑制车体侧倾运动的主动侧倾抑制控制。相反地，电动机M不是输出保持控制中，且步骤107中判断为满足该控制的开始灵敏度的情况下，或者电动机M处于输出保持控制中，但步骤108中判断为不满足该控制的结束条件的情况下，进入步骤110，进行保持电动机M的输出的保持控制。
通过作用在车体上的惯性力产生车体的侧倾运动，该惯性力大致与车辆的转弯状态成正比关系。因而，可以根据横向加速度，进行上述步骤107和108中的电动机输出保持控制的开始判断和结束判断。例如，可以进行如下设定，在步骤102所读取出的横向加速度的传感器检测值和运算值中，其至少一个大于或等于规定值Gd1的情况下，开始电动机输出保持控制，在其至少一个小于或等于规定值Gd2的情况下，结束该控制。
图9表示主动侧倾抑制控制的控制框图，其与驾驶员的方向盘(转向)操作相关，通过驾驶员操作检测单元M11检测包含方向盘转角(转向角)δf的信息，通过车辆的行驶状态检测单元M12检测包含车辆速度、横向加速度以及横摆率的车辆运动状态量。基于这些信息，运算用于实现车辆的优选侧倾特性的车辆主动侧倾力矩目标值(M13)。此外，在车辆行为判断运算M14中，基于驾驶员的方向盘操作和车辆运动状态量，判断车辆的转向特性(所谓转向不足倾向、转向过度倾向)。然后，根据运算出的转向特性和车辆运动状态，运算前轮和后轮的侧倾刚性比率的目标值(M15)。通过这样所求出的车辆主动侧倾力矩和侧倾刚性比率的目标值，运算前轮和后轮的主动侧倾力矩的目标值(M16)。然后，基于这些目标值，通过致动器伺服部(M17)，控制稳定器致动器FT和RT。
图10表示图9的具体的形态，在车辆主动侧倾力矩目标值运算部M13中，基于由横向加速度传感器YG的信号得到的横向加速度Gy、将该横向加速度Gy对时间微分得到的实际横向加速度变化量dGy、由方向盘转角(转向角)δf和车辆速度(车速)Vx运算出的运算横向加速度Gye、将该运算横向加速度Gye对时间微分得到的运算横向加速度变化量dGye，运算用于抑制车辆整体的侧倾运动所需的车辆主动侧倾力矩目标值Rmv。此外，运算横向加速度Gye通过下面的式(5)被求得。
Gye＝(Vx2·δf)/{L·N·(1+Kh·Vx2)}……(5)
在这里，L是轴距(wheel base)，N是转向齿轮(steering gear)比，Kh是稳定系数(stability factor)。
于是，为了实现合适的侧倾特性而应施加给车辆整体的主动力矩目标值Rmv，通过下面的式(6)求得(K1、K2、K3、K4是控制增益)。
Rmv＝K1·Gye+K2·dGye+K3·Gy+K4·dGy……(6)
如上所述，为了补偿控制运算的延迟或致动器的响应性，对根据方向盘转角δf和车速Vx求得的运算横向加速度Gye及其变化量dGye加以了考虑。
在前后轮侧倾刚性比率目标值运算部M15中，以如下的方式确定侧倾刚性的前后比率目标值。首先，基于车辆速度(车速)Vx，设定前轮侧和后轮侧的侧倾刚性比率的初始值Rsrfo、Rsrro。如图11所示，前轮侧倾刚性比率的初始值Rsrfo以在车辆速度低的状态为低值、在车辆速度高的状态为高值的方式被设定，以在高速行驶中转向不足倾向变强的方式被设定。然后，以(1-Rsrfo)确定后轮侧倾刚性分配比率的初始值Rsrro。接下来，在车辆行为判断运算部M14中，为了判断车辆转向特性，根据方向盘转角δf和车辆速度Vx运算目标横摆率Yre，并将其与实际横摆率Yr比较来运算横摆率偏差ΔYr，基于该横摆率偏差ΔYr，运算侧倾刚性比率校正值Rsra。
结果，在车辆处于转向不足倾向的情况下，进行降低前轮侧侧倾刚性比率、提高后轮侧的侧倾刚性比率的校正。相反地，在处于转向过度倾向的情况下，进行提高前轮侧侧倾刚性比率、降低后轮侧的侧倾刚性比率的校正。然后，在前轮和后轮主动侧倾力矩目标值运算部M16中，基于车辆主动侧倾力矩目标值Rmv、以及前后轮侧倾刚性比率目标值Rsrf和Rsrr，前轮和后轮主动侧倾力矩目标值Rmf和Rmr，分别被设定为Rmf＝Rmv·Rsrf、Rmr＝Rmv·Rs。然后，基于这些前轮和后轮的主动侧倾扭力目标值Rmf和Rmr，确定应在前轮和后轮用的稳定器致动器FT和RT产生的扭力，控制电动机M。
接下来，图12表示图6的致动器伺服控制部M17的一个形态，基于以上述方式运算出的前轮和后轮主动侧倾力矩目标值Rmf和Rmr，运算电动机输出的目标值(M21)，并比较该电动机输出目标值和实际电动机的输出，运算电动机输出偏差(M22)。此外，根据该偏差，确定向电动机M的PWM输出(M23)，通过该PWM输出控制电动机驱动电路MC的开关元件，驱动控制电动机M。
于是，为了根据车辆的转弯状态来主动抑制侧倾运动，施加与转弯运动中产生的惯性力相抗衡的主动侧倾力矩。通过如下方式进行该主动侧倾力矩的施加，例如，通过上述稳定器致动器FT对稳定器杆SBfr和SBfl施加扭力，并增加稳定器杆SBf的扭转刚性。然后，由于在车辆处于转弯增加状态、大于或等于电动机M的输出范围的情况下，减速器DT也如上所述地被选定为合适的正效率和逆效率，所以，通过保持电动机M的输出，不需要锁定机构等附加单元，就可以可靠地抑制车体侧倾运动的增大。由此，可以对实现主动侧倾抑制控制的稳定器致动器FT和RT进行小型化。此外，如果如图7所示地控制电动机M，则也可以降低电力消耗。

Claims (4)

1.一种稳定器控制装置，其具备：
稳定器，其具有：一对稳定器杆，其配置在车辆的左右车轮之间；以及致动器，其具有电动机和减速器，所述致动器配置在所述一对稳定器杆之间；以及
控制单元，其根据所述车辆的转弯状态控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，
其特征在于，其构成方式为
所述减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数大于或等于1.17且小于或等于3.75，在成为超过可主动地控制车体侧倾运动的区域的转弯状态的情况下，所述控制单元以使所述电动机的输出保持或减少的方式进行控制。
2.一种稳定器控制装置，其具备：
稳定器，其具有：一对稳定器杆，其配置在车辆的左右车轮之间；以及致动器，其具有电动机和减速器，所述致动器配置在所述一对稳定器杆之间；以及
控制单元，其根据所述车辆的转弯状态控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，
其特征在于，具备：
转向角检测单元，其检测所述车轮的转向角；
车速检测单元，其检测所述车辆的车速；
横向加速度检测单元，其检测所述车辆的实际横向加速度；以及
横向加速度运算单元，其基于所述车速检测单元和所述转向角检测单元的检测结果，运算横向加速度，
所述控制单元的构成方式为，基于所述横向加速度运算单元运算出的运算横向加速度、和所述横向加速度检测单元检测出的实际横向加速度中的至少一个，控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，同时，在所述车辆的转弯状态变为超过可主动地控制车体侧倾运动的区域时，以保持所述电动机的输出的方式进行保持控制，而且，设定开始该保持控制时的横向加速度和所述减速器的正效率和逆效率的值，使得所述减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数乘以开始该保持控制时的横向加速度的值，大于或等于与所述车辆的转弯极限对应的横向加速度。
3.一种稳定器控制装置，其具备：
稳定器，其具有：一对稳定器杆，其配置在车辆的左右车轮之间；以及致动器，其具有电动机和减速器，所述致动器配置在所述一对稳定器杆之间；以及
控制单元，其根据所述车辆的转弯状态控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，
其特征在于，具备：
转向角检测单元，其检测所述车轮的转向角；
车速检测单元，其检测所述车辆的车速；
横向加速度检测单元，其检测所述车辆的实际横向加速度；以及
横向加速度运算单元，其基于所述车速检测单元和所述转向角检测单元的检测结果，运算横向加速度，
所述控制单元的构成方式为，基于所述横向加速度运算单元运算出的运算横向加速度、和所述横向加速度检测单元检测出的实际横向加速度中的至少一个，控制所述电动机，进而控制所述稳定器的扭转刚性，同时，在所述车辆的转弯状态变为超过可主动地控制车体侧倾运动的区域时，以减少所述电动机的输出的方式进行减少控制，而且，设定开始该减少控制时的横向加速度和所述减速器的正效率和逆效率的值，使得所述减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数乘以开始该减少控制时的横向加速度的值，大于或等于与所述车辆的转弯极限对应的横向加速度。
4.如权利要求2或3所述的稳定器控制装置，其特征在于，
在所述减速器的正效率和逆效率的乘积的倒数大于或等于1.17且小于或等于3.75的范围内，设定所述减速器的正效率和逆效率的值。
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