DE112017007604T5

DE112017007604T5 - Federungssteuervorrichtung und federungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017007604T5
Application number: DE112017007604.8T
Authority: DE
Inventors: Yuichiro Minakuchi; Masaki Izawa
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2020-03-05
Also published as: JP6286092B1; JP2018202895A; WO2018220862A1; US11548344B2; CN110573363A; US20200039315A1; CN110573363B

Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit der Schätzung eines Zustands eines Fahrzeugs zu verbessern, um einen ausgezeichneten Fahrkomfort zu erreichen. Eine ECU enthält eine Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion, die dafür konfiguriert ist, ein Referenzausgangssignal durch Ausführen einer Berechnung mit Bezug auf mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer planaren Richtung und mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise zu berechnen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federungssteuervorrichtung und eine Federungsvorrichtung, die jeweils eine Federung so steuern, dass sie einem Referenzfahrzeugmodell folgt.
Allgemeiner Stand der Technik
Es ist eine Technologie zum Verbessern des Fahrkomforts eines Fahrzeugs durch Schätzen eines Zustands des Fahrzeugs und Steuern des Fahrzeugs auf der Basis des geschätzten Zustands bekannt. Diese Technologie verwendet (i) ein Referenzfahrzeugmodell zum Berechnen eines Zielwertes bei der Fahrzeugsteuerung und (ii) ein Schätzungsfahrzeugmodell zum Schätzen eines Zustands des Fahrzeugs.
Zum Beispiel offenbart Patentliteratur 1 eine Technologie, bei der ein Steuerungsbetrag, um den ein Fahrzeugverstellelement gesteuert wird, auf der Basis einer optimalen Rückkopplungsverstärkung bestimmt wird, die gemäß einem dynamischen Modell in Bezug auf eine Höhe eines Fahrzeugs voreingestellt wurde.
Des Weiteren offenbart Patentliteratur 2 eine Technologie zum Erhalten einer geschätzten Gierrate und einer Referenz-Gierrate auf der Basis eines Modells eines Fahrzeugs und des Steuerns einer Lenkcharakteristik auf der Basis dieser Gierraten.
Zitierungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1 Japanische Patentanmeldungspublikation, Tokukaisho, Nr. 61-178212 (Publikationsdatum: 9. August 1986)
Patentliteratur 2 Japanische Patentanmeldungspublikation, Tokukai, Nr. 2004-189117 (Publikationsdatum: Donnerstag, 8. Juli 2004)

Kurzdarstellung der Erfindung
Um einen ausgezeichneten Fahrkomfort zu erreichen, ist es bevorzugt, ein Verhalten des Fahrzeugs zweckmäßig unter Verwendung eines Referenzfahrzeugmodells herbeizuführen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Federungssteuervorrichtung und eine Federungsvorrichtung bereitzustellen, die jeweils ein Referenzfahrzeugmodell verwenden und ein Verhalten eines Fahrzeugs zweckmäßig herbeiführen können.
Um die Aufgabe zu erfüllen, ist eine Federungssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Federungssteuervorrichtung, die dafür konfiguriert ist, eine Federung so zu steuern, dass sie einem Referenzfahrzeugmodell folgt, und die eine Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion enthält, die dafür konfiguriert ist, eine Berechnung unter Verwendung des Referenzfahrzeugmodells auszuführen, wobei die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion dafür konfiguriert ist, ein Referenzausgang s-signal durch Ausführen einer Berechnung mit Bezug auf mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer planaren Richtung und mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise zu berechnen.
Des Weiteren ist eine Federungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Federungsvorrichtung, die Folgendes enthält: eine Federung; und eine Federungssteuersektion, die dafür konfiguriert ist, eine Federung so zu steuern, dass sie einem Referenzfahrzeugmodell folgt, wobei die Federungssteuersektion eine Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion enthält, die dafür konfiguriert ist, eine Berechnung unter Verwendung des Referenzfahrzeugmodells auszuführen, wobei die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion dafür konfiguriert ist, ein Referenzausgangssignal durch Ausführen einer Berechnung mit Bezug auf mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer planaren Richtung und mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise zu berechnen.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß einer Federungssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Verhalten eines Fahrzeugs zweckmäßig herbeizuführen. Dies ermöglicht es, einen ausgezeichneten Fahrkomfort zu erreichen.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel einer Konfiguration eines hydraulischen Stoßdämpfers einer Federung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3 ist ein Blockschaubild, das schematisch eine Konfiguration einer ECU gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 ist ein Blockschaubild, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
5 ist eine Tabelle, die ein konkretes Beispiel von Komponenten einer Systemmatrix veranschaulicht, die bei einer Berechnung verwendet wird, die durch eine Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
6 ist ein Blockschaubild, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Fahrzeugzustandsschätzungssektion gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
7 ist ein Blockschaubild, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Referenzfahrzeugmodells-Berechnungssektion gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Details von Komponenten einer Systemmatrix veranschaulicht, die bei einer Berechnung verwendet wird, die durch die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsform 1
Die folgende Beschreibung bespricht Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung im Detail.
Konfiguration des Fahrzeugs 900
1 ist eine Ansicht, die schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs 900 gemäß Ausführungsform 1 veranschaulicht. Wie in 1 veranschaulicht, enthält das Fahrzeug 900 Aufhängungen 100, eine Fahrzeugkarosserie 200, Räder 300, Reifen 310, ein Lenkelement 410, eine Lenkwelle 420, einen Drehmomentsensor 430, einen Lenkwinkelsensor 440, eine Drehmomentanlegesektion 460, einen Zahnstangenmechanismus 470, eine Zahnstangenachse 480, einen Verbrennungsmotor 500, eine elektronische Steuereinheit (Electronic Control Unit, ECU) (Lenksteuervorrichtung, Federungssteuervorrichtung, Federungssteuersektion) 600, einen Stromgenerator 700, und eine Batterie 800. Es ist zu beachten, dass die Aufhängungen 100 und die ECU 600 eine Federungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 bilden.
Die Räder 300, an denen die Reifen 310 montiert sind, sind an der Fahrzeugkarosserie 200 unter Verwendung der Aufhängungen 100 aufgehängt. Das Fahrzeug 900 ist ein vierrädriges Fahrzeug und enthält dementsprechend vier Aufhängungen 100, vier Räder 300 und vier Reifen 310.
Es ist zu beachten, dass ein Reifen und ein Rad für ein linkes Vorderrad, ein rechtes Vorderrad, ein linkes Hinterrad und ein rechtes Hinterrad auch als ein Reifen 310A und ein Rad 300A, ein Reifen 310B und ein Rad 300B, ein Reifen 310C und ein Rad 300C bzw. ein Reifen 310D und ein Rad 300D bezeichnet werden können. Gleichermaßen kann eine Konfiguration im Zusammenhang mit dem linken Vorderrad, dem rechten Vorderrad, dem linken Hinterrad und dem rechten Hinterrad im Weiteren unter Verwendung der Bezugszeichen „A“, „B“, „C bzw. „D“ dargestellt werden.
Die Aufhängungen 100 enthalten jeweils einen hydraulischen Stoßdämpfer, einen oberen Arm und einen unteren Arm. Der hydraulische Stoßdämpfer enthält zum Beispiel ein Magnetventil, das ein elektromagnetisches Ventil ist, das eine durch den hydraulischen Stoßdämpfer generierte Dämpfungskraft justiert. Es ist jedoch zu beachten, dass Ausführungsform 1 nicht darauf beschränkt ist. Der hydraulische Stoßdämpfer kann als das elektromagnetische Ventil, das eine Dämpfungskraft justiert, auch ein anderes elektromagnetisches Ventil anstelle eines Magnetventils verwenden. Zum Beispiel kann der hydraulische Stoßdämpfer als das elektromagnetische Ventil ein elektromagnetisches Ventil enthalten, das einen magnetohydrodynamischen Fluss verwendet (ein magnetisches Fluid).
Der Stromgenerator 700 ist mit dem Verbrennungsmotor 500 verbunden, und die durch den Stromgenerator 700 erzeugte Elektrizität wird in der Batterie 800 akkumuliert.
Das Lenkelement 410, das durch einen Fahrer betätigt wird, ist mit einem Ende der Lenkwelle 420 verbunden, so dass das Lenkelement 410 ein Drehmoment zu dem einen Ende übertragen kann. Das andere Ende der Lenkwelle 420 ist mit dem Zahnstangenmechanismus 470 verbunden.
Der Zahnstangenmechanismus 470 ist ein Mechanismus zum Umwandeln einer Drehung um eine Achse der Lenkwelle 420 in eine Verschiebung der Zahnstangenachse 480 entlang einer axialen Richtung der Zahnstangenachse 480. In einem Fall, wo die Zahnstangenachse 480 entlang der axialen Richtung verschoben wird, werden das Rad 300A und das Rad 300B jeweils über eine Spurstange und einen Achsschenkelarm gelenkt.
Der Drehmomentsensor 430 detektiert ein an die Lenkwelle 420 angelegtes Lenkdrehmoment, d. h. ein an das Lenkelement 410 angelegtes Lenkdrehmoment, und gibt an die ECU 600 ein Drehmomentsensorsignal aus, das ein auf diese Weise detektiertes Ergebnis anzeigt. Genauer gesagt, detektiert der Drehmomentsensor 430 eine Verdrehung einer Torsionsstange, die im Inneren der Lenkwelle 420 angeordnet ist, und gibt ein auf diese Weise detektiertes Ergebnis als das Drehmomentsensorsignal aus. Es ist zu beachten, dass der Drehmomentsensor 430 ein magnetostriktiver Drehmomentsensor sein kann.
Der Lenkwinkelsensor 440 detektiert einen Lenkwinkel des Lenkelements 410 und gibt ein auf diese Weise detektiertes Ergebnis an die ECU 600 aus.
Die Drehmomentanlegesektion 460 legt gemäß einem in die ECU 600 eingespeisten Lenksteuerungsbetrag ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment an die Lenkwelle 420 an. Die Drehmomentanlegesektion 460 enthält (i) einen Motor, der das Hilfsdrehmoment oder das Reaktionsdrehmoment gemäß dem Lenksteuerungsbetrag generiert, und (ii) einen Drehmomentübertragungsmechanismus, der das generierte Drehmoment durch den Motor zu der Lenkwelle 420 überträgt.
Es ist zu beachten, dass konkrete Beispiele des Begriffes „Steuerungsbetrag“ im vorliegenden Text einen elektrischen Stromwert, eine Einschaltdauer, einen Dämpfungsfaktor, ein Dämpfungsverhältnis und dergleichen umfassen.
Es ist zu beachten, dass in der obigen Beschreibung der Ausdruck „so verbunden, dass ... ein Drehmoment übertragen kann“ meint, dass ein Element mit dem anderen Element so verbunden ist, dass eine Drehung des einen Elements eine Drehung des anderen Elements bewirkt. Zum Beispiel umfasst der Ausdruck mindestens (i) einen Fall, bei dem ein Element und das andere Element einstückig geformt sind, (ii) einen Fall, bei dem ein Element direkt oder indirekt an dem anderen Element befestigt ist, und (iii) einen Fall, bei dem ein Element und das andere Element so miteinander verbunden sind, dass sich das eine Element und das andere Element über ein Gelenkelement oder dergleichen im Verbund miteinander bewegen.
Des Weiteren hat das obige Beispiel einer Lenkvorrichtung zwar eine Konfiguration, bei der die von dem Lenkelement 410 ausgehenden Elemente durch die Zahnstangenachse 480 immer mechanisch miteinander verbunden sind, doch ist Ausführungsform 1 nicht darauf beschränkt. Die Lenkvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 kann zum Beispiel eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung sein. Die folgende Beschreibung in der vorliegenden Spezifikation gilt auch für die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung.
Die ECU 600 steuert zentral verschiedene in dem Fahrzeug 900 enthaltene elektronische Vorrichtungen. Genauer gesagt, justiert die ECU 600 einen in die Drehmomentanlegesektion 460 einzuspeisenden Lenksteuerungsbetrag, wodurch eine Intensität eines an die Lenkwelle 420 anzulegenden Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments gesteuert wird.
Des Weiteren steuert die ECU 600 die Aufhängungen 100 durch Ausgeben eines Federungssteuerungsbetrages. Genauer gesagt, gibt die ECU 600 an das Magnetventil des hydraulischen Stoßdämpfers, der in jeder der Aufhängungen 100 enthalten ist, einen Federungssteuerungsbetrag aus, um das Magnetventil zum Öffnen und zum Schließen anzusteuern. Um diese Steuerung zu ermöglichen, ist eine elektrische Stromleitung vorhanden, um von der ECU 600 zu dem Magnetventil Elektrizität zum Ansteuern des Magnetventils zuzuführen.
Des Weiteren enthält das Fahrzeug 900 (i) Raddrehzahlsensoren 320, die für die jeweiligen Räder 300 bereitgestellt sind und jeweils eine Raddrehzahl eines entsprechenden der Räder 300 detektieren (eine Winkelgeschwindigkeit des entsprechenden der Räder), (ii) einen seitlichen G-Kraft-Sensor 330, der eine Beschleunigung in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs 900 detektiert, (iii) einen Front-Heck-G-Kraft-Sensor 340, der eine Beschleunigung in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs 900 detektiert, (iv) einen Gierratensensor 350, der eine Gierrate des Fahrzeugs 900 detektiert, (v) einen Motordrehmomentsensor 510, der ein durch den Verbrennungsmotor 500 generiertes Drehmoment detektiert, (vi) einen Motor-U/min-Sensor 520, der eine U/min des Verbrennungsmotors 500 detektiert, und (vii) einen Bremsdrucksensor 530, der einen Druck detektiert, der an ein Bremsfluid angelegt wird, das sich in einer Bremsanlage befindet. Die durch diese verschiedenen Sensoren detektierten Ergebnisse werden in die ECU 600 eingespeist.
Obgleich nicht veranschaulicht, enthält das Fahrzeug 900 eine Bremsanlage, die gesteuert werden kann durch: (i) ein Antiblockiersystem (ABS), das ein System ist, um zu verhindern, dass die Räder während des Bremsens blockieren, (ii) ein Traktionssteuerungssystem (TCS), um zu verhindern, dass die Räder während des Beschleunigens oder dergleichen durchdrehen, und (iii) ein Fahrzeugstabilitätsassistent (VSA), der ein Steuerungssystem zum Stabilisieren des Fahrzeugverhaltens ist und in der Lage ist, während der Kurvenfahrt das Giermoment zu steuern, automatisch eine Bremsung für eine Bremsassistenzfunktion einzuleiten, und dergleichen.
Es ist zu beachten, dass das ABS, das TCS und der VSA (i) eine Raddrehzahl, die gemäß einer geschätzten Wagenkarosseriegeschwindigkeit bestimmt wird, mit einer Raddrehzahl vergleichen, die durch jeden Raddrehzahlsensor 320 detektiert wird, und (ii) in einem Fall, wo die Werte dieser zwei Raddrehzahlen sich um einen zuvor festgelegten Wert oder mehr unterscheiden, bestimmen, dass das Rad Schlupf hat. Durch diesen Prozess führen das ABS, das TCS und der VSA eine optimale Bremssteuerung und/oder eine optimale Traktionssteuerung gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs 900 aus, um zur Stabilisierung des Verhaltens des Fahrzeugs 900 beizutragen.
Die Übermittlung der durch die oben beschrieben verschiedenen Sensoren detektierten Ergebnisse und die Übertragung eines Steuersignals von der ECU 600 zu den Sektionen werden über ein Controller Area Network (CAN) 370 ausgeführt.
Aufhängungen 100
2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel einer Konfiguration eines hydraulischen Stoßdämpfer einer jeden der Aufhängungen 100 gemäß Ausführungsform 1 veranschaulicht. Wie in 2 veranschaulicht, enthält die Aufhängung 100 einen Zylinder 101, einen Kolben 102, der gleitfähig im Inneren des Zylinders 101 angeordnet ist, und eine Kolbenstange 103, die an dem Kolben 102 befestigt ist. Der Zylinder 101 wird durch den Kolben 102 in eine obere Kammer 101a und eine untere Kammer 101b unterteilt. Die obere Kammer 101a und die untere Kammer 101b sind mit einem Hydraulikfluid gefüllt.
Wie in 2 veranschaulicht, enthält die Aufhängung 100 einen Strömungsdurchgang 104, der es der oberen Kammer 101a und der unteren Kammer 101b erlaubt, miteinander in Strömungsverbindung zu stehen, und ein Magnetventil 105, das eine Dämpfungskraft der Aufhängung 100 justiert, ist in dem Strömungsdurchgang 104 angeordnet.
Das Magnetventil 105 enthält ein Solenoid 105a und ein Ventil 105b, das durch das Solenoid 105a angesteuert wird, um eine Querschnittsfläche eines Strömungskanals des Strömungsdurchgangs 104 zu verändern.
Das Solenoid 105a fährt das Ventil 105b gemäß einem in die ECU 600 eingespeisten Federungssteuerungsbetrag hinein und heraus. Dies bewirkt eine Veränderung der Querschnittsfläche des Strömungskanals des Strömungsdurchgangs 104 und bewirkt eine entsprechende Veränderung der Dämpfungskraft der Aufhängung 100.
Es ist zu beachten, dass die Aufhängung 100 eine aktive Federung oder eine Luftfederung sein kann.
ECU 600
Die folgende Beschreibung bespricht Details der ECU 600 mit Bezug auf andere Zeichnungen. 3 ist eine Ansicht, die schematisch eine Konfiguration der ECU 600 veranschaulicht.
Wie in 3 veranschaulicht, enthält die ECU 600 eine Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 und eine Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200. Die ECU 600 steuert die Sektionen 1300 des Fahrzeugs so, dass sie einem Referenzfahrzeugmodell folgen (wie später noch beschrieben wird). Die in 4 veranschaulichten Sektionen 1300 des Fahrzeugs repräsentieren (i) Sektionen des Fahrzeugs 900, die mit Bezug auf ein Ergebnis einer Berechnung gesteuert werden, die durch die Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 ausgeführt wird, und (ii) verschiedene Sensoren zum Erhalten eines Zustandsbetrages des Fahrzeugs 900. Zu Beispielen der zu steuernden Sektionen des Fahrzeugs 900 gehören die Aufhängungen 100 und die Drehmomentanlegesektion 460, und ein Beispiel der verschiedenen Sensoren ist der Gierratensensor 350.
Steuerungsbetrag-Berechnungssektion
Wie in 3 veranschaulicht, enthält die Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 eine Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100, einen Subtrahierer 1012, einen Integrator 1014, einen ersten Verstärker 1021, einen zweiten Verstärker 1022, einen dritten Verstärker 1023 und einen Addierer 1024.
Die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 führt eine Berechnung mit Bezug auf einen Eingabewert unter Verwendung eines Fahrzeugmodells zur Referenz aus und gibt ein Referenzausgangssignal, das ein Ergebnis der Berechnung ist, an den Subtrahierer 1012 aus. Des Weiteren gibt die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 verschiedene Zustandsbeträge, die Gegenstände der Berechnung sind, an den dritten Verstärker 1023 jeweils als Referenzzustandsbeträge aus. Das von der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 ausgegebene Referenzausgangssignal dient als ein Zielwert bei der Fahrzeugsteuerung. Es ist zu beachten, dass das Referenzausgangssignal mindestens einen Teil der verschiedenen Zustandsbeträge bildet, die Gegenstände der Berechnung sind.
Zu Beispielen einer Eingabe in die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 gehören ein Fahrbahnoberflächenversatz und eine Betriebseingabe, wie in 3 veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass die Betriebseingabe einen Lenkwinkel des Lenkelements 410 enthält.
Zu Beispielen des Referenzzustandsbetrages, der von der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 in den Subtrahierer 1012 und den dritten Verstärker 1023 eingespeist wird, gehört mindestens eines von Folgendem: gefederte vertikale Geschwindigkeit (d. h. die vertikale Geschwindigkeit eines gefederten Abschnitts) w der Fahrzeugkarosserie 200, Rollrate p der Fahrzeugkarosserie 200, Neigungsrate q der Fahrzeugkarosserie 200, und Gierrate r der Fahrzeugkarosserie 200. Es ist zu beachten, dass eine konkretere Konfiguration der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 später noch beschrieben wird.
Der Subtrahierer 1012 erhält eine Schätzausgabe von der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 (wie später noch beschrieben wird), subtrahiert, von der auf diese Weise erhaltenen Schätzausgabe, das von der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 ausgegebene Referenzausgangssignal, und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Subtraktion an den Integrator 1014 aus.
Zu Beispielen der Schätzausgabe und eines Schätzzustandsbetrages, die von der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 in den Subtrahierer 1012 bzw. den ersten Verstärker 1021 eingespeist werden, gehören ein geschätzter Wert der gefederten vertikalen Geschwindigkeit, ein geschätzter Wert der Rollrate, und ein geschätzter Wert der Neigungsrate der Fahrzeugkarosserie 200 und dergleichen.
Der Integrator 1014 integriert das Ergebnis der durch den Subtrahierer 1012 ausgeführten Subtraktion. Ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Integration wird in den zweiten Verstärker 1022 eingespeist.
Der erste Verstärker 1021 verstärkt, unter Verwendung eines Verstärkungskoeffizienten K1, den von der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 ausgegebenen Schätzzustandsbetrag und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Verstärkung an den Addierer 1024 aus.
Der zweite Verstärker 1022 verstärkt, unter Verwendung eines Verstärkungskoeffizienten K2, das Ergebnis der durch den Integrator 1014 ausgeführten Integration und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Verstärkung an den Addierer 1024 aus.
Der dritte Verstärker 1023 integriert, unter Verwendung eines Verstärkungskoeffizienten K3, den von der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 ausgegebenen Referenzzustandsbetrag und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Integration an den Addierer 1024 aus.
Der Addierer 1024 addiert das Ergebnis der durch den ersten Verstärker 1021 ausgeführten Verstärkung, das Ergebnis der durch den zweiten Verstärker 1022 ausgeführten Verstärkung, und das Ergebnis der durch den dritten Verstärker 1023 ausgeführten Verstärkung, und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Addition an die Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 und die Sektionen 1300 des Fahrzeugs aus. Das Ergebnis der durch den Addierer 1024 ausgeführten Addition repräsentiert ein Ergebnis einer durch die Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 ausgeführten Berechnung.
Da die Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 Folgendes enthält: (i) den Subtrahierer 1012, der das Referenzausgangssignal, das ein von der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 ausgegebener Ausgabewert ist, von der Schätzausgabe, die ein von der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 ausgegebener Ausgabewert ist, subtrahiert, (ii) den Integrator 1014, der das Ergebnis der durch den Subtrahierer 1012 ausgeführten Subtraktion integriert, (iii) den ersten Verstärker 1021, der den Schätzzustandsbetrag verstärkt, der ein Gegenstand einer durch die Fahrzeugzustandsschätzvorrichtung 1200 ausgeführten Berechnung ist, (iv) den zweiten Verstärker 1022, der das Ergebnis der durch den Integrator 1014 ausgeführten Integration verstärkt, (v) den dritten Verstärker 1023, der den Referenzzustandsbetrag verstärkt, der ein Gegenstand einer durch die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 ausgeführten Berechnung ist, und (vi) den Addierer 1024, der das Ergebnis der durch den ersten Verstärker 1021 ausgeführten Verstärkung, das Ergebnis der durch den zweiten Verstärker 1022 ausgeführten Verstärkung, und das Ergebnis der durch den dritten Verstärker 1023 ausgeführten Verstärkung addiert, ist es möglich, einer Referenzmodellcharakteristik ohne Abweichung zu folgen.
Da die Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 den Integrator 1014 enthält, ist es des Weiteren möglich, der Referenzmodellcharakteristik ohne Abweichung zu folgen.
Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion
Die folgende Beschreibung bespricht im Detail eine Konfiguration der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 mit Bezug auf 4. 4 ist ein Blockschaubild, das eine Konfiguration der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 veranschaulicht. Wie in 4 veranschaulicht, enthält die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 eine Hauptberechnungssektion 1110, eine Reifenaufstandslast-Berechnungssektion 1120, eine Schlupfberechnungssektion 1130 und einen Reifenmodellberechnungssektion 1140.
Hauptberechnungssektion
Die Hauptberechnungssektion 1110 nimmt einen oder mehrere Eingabewerte und führt eine lineare Berechnung für einen Zustandsbetrag in Bezug auf einen Zustand des Fahrzeugs aus, um einen oder mehrere Ausgabewerte zu berechnen.
Wie in 4 veranschaulicht, enthält die Hauptberechnungssektion 1110 eine erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1111, eine zweite Eingabematrix-Berechnungssektion 1112, eine dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1113, eine vierte Eingabematrix-Berechnungssektion 1118, einen Addierer 1114, einen Integrator 1115, eine Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 und eine Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1117. Es ist zu beachten, dass die erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1111, die zweite Eingabematrix-Berechnungssektion 1112, die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1113 und die vierte Eingabematrix-Berechnungssektion 1118 als eine erste Berechnungssektion bezeichnet werden können.
In die erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1111, die eine Berechnung bezüglich einer Eingabematrix B0 mit Bezug auf eine Bodenflächeneingabe ausführt, werden zum Beispiel Fahrbahnoberflächenversätze (vertikale Versätze) z_0fl , z_0fr , z_0rl und z_0rr eingegeben. Es ist zu beachten, dass die tiefgestellten „fl“, „fr“, „rl“ und „rr“ besagen, dass sich der Fahrbahnoberflächenversatz auf das linke Vorderrad, das rechte Vorderrad, das linke Hinterrad bzw. das rechte Hinterrad beziehen. Im Weiteren können z_ofl , z_0fr , z_0rl und z_0rr zusammen als z_0fl bis z_0rr bezeichnet werden. Das Gleiche gilt auch für andere Parameter.
Die erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1111 führt eine Berechnung unter Verwendung der Eingabematrix B0 mit Bezug auf die eingegebenen Fahrbahnoberflächenversätze z_0fl bis z_0rr aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1114 aus.
Die zweite Eingabematrix-Berechnungssektion 1112, die eine Berechnung bezüglich einer Eingabematrix B1 mit Bezug auf einen Betriebsbetrag ausführt, führt eine Berechnung unter Verwendung der Eingabematrix B1 zum Beispiel mit Bezug auf einen Lenkwinkel des Lenkelements 410 aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1114 aus.
Die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1113, die eine Berechnung bezüglich einer Eingabematrix B2 mit Bezug auf eine Reifen-Front-Heck-Kraft und eine Reifenseitenkraft ausführt, führt eine Berechnung unter Verwendung der Eingabematrix B2 mit Bezug auf Reifen-Front-Heck-Kräfte F_x0fl bis F_x0rr der jeweiligen Räder und Reifenseitenkräfte F_y0fl bis F_y0rr der jeweiligen Räder aus, wobei die Reifen-Front-Heck-Kräfte F_x0fl bis F_x0rr und die Reifenseitenkräfte F_y0fl bis F_y0rr aus der Reifenmodellberechnungssektion 1140 übermittelt werden (wie später noch beschrieben wird). Die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1113 gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1114 aus.
Die vierte Eingabematrix-Berechnungssektion 1118, die eine Berechnung bezüglich einer Eingabematrix B3 mit Bezug auf eine durch einen variablen Dämpfer oder eine aktive Federung hervorgerufene Kraft ausführt, führt eine Berechnung unter Verwendung der Eingabematrix B3 mit Bezug auf ein von einer Lenkstabilitäts- und Fahrkomfort-Steuersektion 1150 ausgegebenes Referenzausgangssignal aus (wie später noch beschrieben wird) und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1114 aus.
Der Addierer 1114 addiert jeweilige Ausgaben von der ersten Eingabematrix-Berechnungssektion 1111, der zweiten Eingabematrix-Berechnungssektion 1112, der dritten Eingabematrix-Berechnungssektion 1113, der vierten Eingabematrix-Berechnungssektion 1118 und der Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 (wie später noch beschrieben wird) und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Addition an den Integrator 1115 aus.
Der Integrator 1115 integriert das von dem Addierer 1114 ausgegebene Ergebnis der Addition. Ein Ergebnis der auf diese Weise durch den Integrator 1115 ausgeführten Integration wird in den dritten Verstärker 1023, der oben beschrieben wurde, die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 und die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1117 eingespeist.
Die Systemmatrix-Berechnungssektion (zweite Berechnungssektion) 1116 führt eine Berechnung unter Verwendung einer Systemmatrix A mit Bezug auf das Ergebnis der durch den Integrator 1115 ausgeführten Integration aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1114 aus.
Die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion (dritte Berechnungssektion) 1117 führt eine Berechnung unter Verwendung einer Beobachtungsmatrix C mit Bezug auf das Ergebnis der durch den Integrator 1115 ausgeführten Integration aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den oben beschrieben Subtrahierer 1012 als das Referenzausgangssignal aus. Das Ergebnis der unter Verwendung der Beobachtungsmatrix C ausgeführten Berechnung wird ebenfalls in die Schlupfberechnungssektion 1130 eingespeist.
Es ist zu beachten, dass die durch jede Sektion der Hauptberechnungssektion 1110 ausgeführte Berechnung als eine lineare Berechnung ausgeführt wird. Dementsprechend macht die Hauptberechnungssektion 1110 mit der oben beschriebenen Konfiguration es möglich, eine lineare Berechnung mit Bezug auf einen Zustandsbetrag in Bezug auf einen Zustand des Fahrzeugs mit Bezug auf einen oder mehrere Eingabewerte zweckmäßig auszuführen.
Des Weiteren ist eine Eingabe in die Hauptberechnungssektion 1110 nicht auf die oben beschrieben Beispiele beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der mindestens eines von Folgendem:

Lenkdrehmoment;
Radwinkelgeschwindigkeit jedes Rades;
tatsächlicher Lenkwinkel jedes Rades; und
Antriebsdrehmoment jedes Rades

1110

A

B

C

Es ist auch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der das Fahrzeug 900 einen Lastdetektionssensor enthält und ein durch den Lastdetektionssensor detektierter Wert in die Hauptberechnungssektion 1110 eingespeist wird. In einem solchen Fall kann zum Beispiel die Hauptberechnungssektion 1110 eine Fahrzeugmodellwechselsektion enthalten, die zwischen Fahrzeugmodellen, die durch die Systemmatrix A, die Eingabematrix B bzw. die Beobachtungsmatrix C repräsentiert werden, in Abhängigkeit von jeder Last wechselt, und die Fahrzeugmodellwechselsektion kann zwischen den Fahrzeugmodellen gemäß dem durch den Lastdetektionssensor detektierten Wert wechseln. Des Weiteren können unter Verwendung eines Fahrzeugmodells, vor dem Laden des Fahrzeugs als ein Referenzfahrzeugmodell, die Sektionen 1300 des Fahrzeugs so gesteuert werden, dass unter Umstände wie solchen, wo das Fahrzeug vorwärts fährt, eine Kurve durchfährt oder gebremst wird, die Art und Weise, in der das Fahrzeug vor dem Laden reagierte, fortgesetzt wird.
Die Eingabe(n) in die Hauptberechnungssektion 1110 können des Weiteren mindestens eines von Folgendem enthalten:

Gierrate;
Front-Heck-G-Kräfte;
seitliche G-Kräfte;
Bremsdruck;
VSA-Flag, TCS-Flag und ABS-Flag;
Motordrehmoment; und

In einem solchen Fall kann zum Beispiel die Hauptberechnungssektion 1110 eine Fahrzeugmodellwechselsektion enthalten, die zwischen Fahrzeugmodellen wechselt, die durch die Systemmatrix A, die Eingabematrix B bzw. die Beobachtungsmatrix C dargestellt werden, und die Fahrzeugmodellwechselsektion kann zwischen den Fahrzeugmodellen mit Bezug auf die oben angesprochenen einen oder mehreren Eingaben wechseln. Des Weiteren können unter Verwendung eines Referenzfahrzeugmodells, das es erlaubt, dass das Verhalten und die Lage des Fahrzeugs in jedem Fahrzustand ideal sind, die Sektionen 1300 des Fahrzeugs so gesteuert werden, dass unter Umständen wie solchen, wo das Fahrzeug vorwärts fährt, eine Kurve durchfährt oder gebremst wird, das Verhalten und die Lage das Fahrzeug ideal eingestellt werden.
Beispiel eines Zustandsbetrages, der der Gegenstand einer Berechnung durch die Hauptberechnungssektion ist
Der Zustandsbetrag, der ein Gegenstand einer Berechnung durch die Hauptberechnungssektion 1110 ist, wird zum Beispiel folgendermaßen als ein Zustandsbetragsvektor x dargestellt. Es ist zu beachten, dass ein Zeitderivat des Zustandsbetrages unten auch als ein Zustandsbetrag dienen kann, der ein Gegenstand einer Berechnung durch die Hauptberechnungssektion 1110 ist. $\begin{array}{l} x = [u, v, w, p, q, r, φ, θ, ψ, D a m p S t_{f l}, D a m p S t_{f r}, D a m p S t_{r l}, D a m p S t_{r r} \\ {z_{1 f l m}, z_{1 f r m}, z_{1 r l m}, z_{1 r r m}, w_{1 f l m}, w_{1 f r m}, w_{1 r l m}, w_{1 r r m}, δ, d δ]}^{T} \end{array}$
wobei:

u, v und w x-, y- bzw. z-Richtungs-Komponenten einer gefederten Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie 200 sind; und
p, q und r x-, y- und z-Richtungs-Komponenten einer gefederten Winkelgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie 200 sind, das heißt, eine Rollrate, eine Neigungsrate und eine Gierrate. Des Weiteren sind

φ, θ, ψ

Damp_Stfl bis Damp_Strr sind Dämpferhübe der jeweiligen Räder;

z_1flm bis z_1rrm sind ungefederte Versätze (Versätze ungefederter Abschnitte) der jeweiligen Räder;
w_1flm bis w_1rrm sind ungefederte Geschwindigkeiten (Geschwindigkeiten ungefederter Abschnitte) der jeweiligen Räder;
δ ist ein tatsächlicher Lenkwinkel; und
dδ ist eine tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit.

Es ist hier zu beachten, dass eine x-Richtung eine Fahrtrichtung (Front-Heck-Richtung) des Fahrzeugs 900 bezeichnet, eine z-Richtung eine vertikale Richtung bezeichnet, und eine y-Richtung eine Richtung (seitliche Richtung) senkrecht zur x-Richtung und zur z-Richtung bezeichnet.
Es ist zu beachten, dass der tatsächliche Lenkwinkel δ und die tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit dδ individuell für jedes Rad 300 eingestellt werden können.
Beispiel eines von der Hauptberechnungssektion ausgegebenen Zustandsbetrages
Ein Typ des von der Hauptberechnungssektion 1110 ausgegebenen Referenzausgangssignals wird in Abhängigkeit davon bestimmt, wie die Beobachtungsmatrix C ausgewählt wird. Zum Beispiel enthält in einem Fall, wo das von der Hauptberechnungssektion 1110 ausgegebene Referenzausgangssignal als ein spezifischer Zustandsbetragsvektor y dargestellt wird, der spezifische Zustandsbetragsvektor y eine gefederte vertikale Geschwindigkeit w, eine Rollrate p und eine Neigungsrate q, wie unten gezeigt.
$y = {[w, p, q, e t c]}^{T}$
Des Weiteren kann das Referenzausgangssignal einen Dämpferhub oder eine Dämpferhubgeschwindigkeit jedes Rades enthalten.
Somit ist das von der Hauptberechnungssektion 1110 ausgegebene Referenzausgangssignal eine physische Quantität, die unter Verwendung eines Zustandsbetrages oder einer Kombination von Zustandsbeträgen dargestellt werden kann, die in dem oben beschrieben Zustandsbetragsvektor x enthalten sind.
Beispiel einer Bewegungsgleichung, die der Gegenstand einer Berechnung durch die Hauptberechnungssektion ist
Eine Bewegungsgleichung, die ein Gegenstand einer Berechnung durch die Hauptberechnungssektion 1110 ist, ist zum Beispiel folgende.
Bewegungsgleichungen in Bezug auf gefederte Translations- und Rotationsbewegungen: $\begin{matrix} F_{x} = m \dot{u} + m (q w - r v) & M_{x} = I_{x} \dot{p} - I_{z x} \dot{r} - (I_{y} - I_{z}) q r - I_{z x} p q \\ F_{y} = m \dot{v} + m (r u - p w) & M_{y} = I_{y} \dot{q} - (I_{z} - I_{x}) r p - I_{z x} (r^{2} - p^{2}) \\ F_{z} = m \dot{w} + m (p v - q u) & M_{z} = I_{z} \dot{r} - I_{z x} \dot{p} - (I_{x} - I_{y}) p q + I_{z x} q r \end{matrix}$
Bewegungsgleichungen in Bezug auf Euler-Winkel: $\begin{array}{l} \dot{φ} = p + q tan θ sin φ + r tan θ cos φ \\ \dot{θ} = q cos φ - r sin φ \\ \dot{Ψ} = r cos φ / cos θ + q sin φ / cos θ \end{array}$
Bewegungsgleichungen in Bezug auf eine ungefederte vertikale Bewegung: $\begin{array}{l} m_{1} {\dot{w}}_{1 f l m} = - F_{z f l m} - k_{1 f} (z_{1 f l m} - z_{0 f l}) \\ m_{1} {\dot{w}}_{1 r l m} = - F_{z r l m} - k_{1 r} (z_{1 r l m} - z_{0 r l}) \\ m_{1} {\dot{w}}_{1 f r m} = - F_{z f r m} - k_{1 f} (z_{1 f r m} - z_{0 f r}) \\ m_{1} {\dot{w}}_{1 r r m} = - F_{z r r m} - k_{1 r} (z_{1 r r m} - z_{0 r r}) \end{array}$
Bewegungsgleichung in Bezug auf die tatsächliche Lenkung: $\dot{d} δ = \frac{1}{I_{s}} (- C_{s} d δ - K_{s} (δ - α))$
In den obigen Bewegungsgleichungen
ist m eine gefederte Masse des Fahrzeuge (d. h. eine Masse der Fahrzeugkarosserie 200),
sind F_x , F_y und F_z x-, y- bzw. z-Richtung-Kräfte, die auf einen gefederten Abschnitt des Fahrzeugs wirken (d. h. auf die Fahrzeugkarosserie 200),
sind M_x , M_y und M_z x-, y- bzw. z-Axialmomente, die auf den gefederten Abschnitt des Fahrzeugs wirken,
sind I_x , I_y und I_z x-, y- bzw. z-Axialträgheitsmomente, die auf den gefederten Abschnitt des Fahrzeugs wirken, und
ist I_zx ein Produkt der Trägheit der y-Achse.
Des Weiteren sind F_zflm usw. Federungskräfte der jeweiligen Räder, und
m₁ ist eine ungefederte Masse. Des Weiteren ist der oben geschriebene Punkt „□“ jede physische Quantität, die ein Zeitderivat repräsentiert.
Des Weiteren ist α ein Lenkwinkel,
I_s ist ein Radträgheitsmoment um eine Achse eines Achsschenkelbolzens,
C_s ist ein äquivalenter viskoser Reibungskoeffizient des Achsschenkelbolzens, und
K_s ist ein äquivalenter Elastizitätskoeffizient um die Achse des Achsschenkelbolzens.
Abgesehen von den obigen Bewegungsgleichungen ist eine Bewegungsgleichung in Bezug auf eine Rotationsbewegung eines Rades auch ein Gegenstand einer durch die Hauptberechnungssektion 1110 ausgeführten Berechnung. Des Weiteren gibt es mehrere relationale Ausdrücke (zum Beispiel relationale Ausdrücke, die eine physische Quantität eines gefederten Abschnitts und eine physische Quantität eines ungefederten Abschnitts zueinander Beziehung setzen), die physische Quantitäten, die in diesen Bewegungsgleichungen vorkommen, zueinander in Beziehung setzen. Die Bewegungsgleichungen werden zusammen mit diesen relationalen Ausdrücken gelöst.
Linearisierung von Bewegungsgleichungen und Implementierung in der Hauptberechnungssektion Die oben beschrieben Bewegungsgleichungen sind im Allgemeinen nichtlinear und folgendermaßen ausgedrückt werden.
$\dot{x} = f (x) + g (x) U$
wobei x ein Vektor ist, der einen Zustandsbetrag anzeigt, und f(x) und g(x) Funktionen von x sind und als Vektoren ausgedrückt werden können.
In einem Fall, wo eine Taylor-Erweiterung der obigen nichtlinearen Bewegungsgleichung erhalten wird und ein anfänglicher Wert jedes Zustandsbetrages in eine Jacobische Matrix hinein substituiert wird, wird eine Matrix A, wie unten gezeigt, erhalten. Matrizes B und C, wie unten gezeigt, werden in einer ähnlichen Weise erhalten.
Folglich werden linearisierte Bewegungsgleichungen folgendermaßen in einem Zustandsraum ausgedrückt. $\dot{x} = A x + B u$
$y = C x$
wobei die Matrix A der oben beschrieben Systemmatrix A entspricht, die Matrix B den oben beschrieben Eingabematrizes B0, B1, B2 und B3 entspricht, und die Matrix C der oben beschrieben Beobachtungsmatrix C entspricht. Es ist zu beachten, dass, wie später noch beschrieben wird, die Systemmatrix A eine Matrixkomponente hat, die eine Beziehung von ungleich null zwischen mindestens einem von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in einer planaren Richtung und mindestens einem von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in einer vertikalen Richtung bezeichnet.
Aus der obigen Beschreibung wird somit ersichtlich, dass die in 4 veranschaulichte Hauptberechnungssektion 1110 dafür konfiguriert ist, eine Bewegungsgleichung, die ein Gegenstand einer Berechnung ist, linear zu berechnen.
Andere Konfigurationen der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion
Die folgende Beschreibung bespricht Konfigurationen der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100, die nicht die Hauptberechnungssektion 1110 ist.
Die Schlupfberechnungssektion 1130 berechnet, mit Bezug auf ein Ergebnis einer durch die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1117 ausgeführten Berechnung und die durch die Raddrehzahlsensoren 320 detektierten Radwinkelgeschwindigkeiten ω_fl bis ω_rr der jeweiligen Räder, Schlupfverhältnisse s_fl bis s_rr der jeweiligen Räder und berechnet, als ein Ergebnis einer durch die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1117 ausgeführten Berechnung, Schlupfwinkel β_fl bis β_rr der jeweiligen Räder. Die Schlupfberechnungssektion 1130 gibt Ergebnisse von auf diese Weise ausgeführten Berechnungen an die Reifenmodellberechnungssektion 1140 aus.
Die Reifenaufstandslast-Berechnungssektion 1120 berechnet Bodenlasten F_z0fl bis F_z0rr der jeweiligen Räder auf der Basis der ungefederten Versätze z_1flm bis z_1frrm der jeweiligen Räder, die durch die Berechnung durch den Integrator 1115 erhalten werden, und der Fahrbahnoberflächenversätze z_0fl bis z_0rr der jeweiligen Räder und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an die Reifenmodellberechnungssektion 1140 aus.
Die Reifenmodellberechnungssektion 1140 führt eine nicht-lineare Berechnung mit direktem oder indirektem Bezug auf mindestens einen Teil eines Ergebnisses einer durch die Hauptberechnungssektion 1110 ausgeführten Berechnung aus. In dem in 4 veranschaulichten Beispiel führt die Reifenmodellberechnungssektion 1140 die nicht-lineare Berechnung mit Bezug auf die Schlupfverhältnisse s_fl bis s_rr der jeweiligen Räder, die aus der durch die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1117 ausgeführten Berechnung erhalten werden, die Schlupfwinkel β_fl bis β_rr der jeweiligen Räder, und die Bodenlasten F_z0fl bis F_z0rr der jeweiligen Räder, die durch die Reifenaufstandslast-Berechnungssektion 1120 berechnet werden, aus. Das heißt, in dem in 4 veranschaulichten Beispiel führt die Reifenmodellberechnungssektion 1140 die nicht-lineare Berechnung mit indirektem Bezug auf mindestens einen Teil eines Ergebnisses einer durch die Hauptberechnungssektion 1110 ausgeführten Berechnung aus.
Genauer gesagt, berechnet die Reifenmodellberechnungssektion 1140 die Reifen-Front-Heck-Kräfte F_x0fl bis F_x0rr der jeweiligen Räder und die Reifenseitenkräfte F_y0fl bis F_y0rr der jeweiligen Räder unter Verwendung eines arithmetischen Ausdrucks in Bezug auf ein Reifenmodell und mit Bezug auf die Schlupfverhältnisse s_fl bis s_rr der jeweiligen Räder, die Schlupfwinkel β_fl bis β_rr der jeweiligen Räder und die Bodenlasten F_z0fl bis F_z0rr der jeweiligen Räder. Ein konkretes Beispiel des durch die Reifenmodellberechnungssektion 1140 verwendeten arithmetischen Ausdrucks kann sein: $\begin{array}{l} F_{P x 0 f l} = D_{x f l} \cdot s i n [C_{x f l} \cdot t a n^{- 1} {B_{x f l} \cdot s_{x f l} - E_{x f l} (B_{x f l} \cdot s_{x f l} - t a n^{- 1} (B_{x f l} \cdot s_{x f l}))}] + S_{v x f l} \\ F_{P y 0 f l} = D_{y f l} \cdot s i n [C_{y f l} \cdot t a n^{- 1} {B_{y f l} \cdot β_{y f l} - E_{y f l} (B_{y f l} \cdot β_{y f l} - t a n^{- 1} (B_{y f l} \cdot β_{y f l}))}] + S_{v y f l} \\ F_{x 0 f l} = F_{P x 0 f l} \cdot G_{x β f l} \\ F_{y 0 f l} = F_{P y 0 f l} \cdot G_{y s f l} + S_{v y s f l} \\ s_{x f l} = s_{f l} + S_{H x f l} \\ β_{y f l} = β_{f l} + S_{H y f l} \end{array}$
aber Ausführungsform 1 ist nicht darauf beschränkt. Es ist zu beachten, dass, in einem ersten Ausdruck, F_Px0fl eine Reifen-Front-Heck-Kraft des linken Vorderrades in einem Fall bezeichnet, wo das Fahrzeug geradeaus vorwärts fährt. Jede Variable ist ein Wert, der von einer Charakteristik des Reifens und/oder von F_z0fl abhängig ist. In einem zweiten Ausdruck bezeichnet F_Py0fl eine Reifenseitenkraft in einem Fall, wo keine Reifen-Front-Heck-Kraft involviert ist.
Es ist zu beachten, dass die Reifenmodellberechnungssektion 1140, die eine nicht-lineare Berechnung mit direktem oder indirektem Bezug auf mindestens einen Teil eines Ergebnisses einer durch die Hauptberechnungssektion 1110 ausgeführten Berechnung ausführt, als eine Reifenkraftschätzvorrichtung angesehen werden kann, die die Reifen-Front-Heck-Kräfte F_x0fl bis F_x0rr der jeweiligen Räder und die Reifenseitenkräfte F_y0fl bis F_y0rr der jeweiligen Räder berechnet.
Wie oben beschrieben, führt die Hauptberechnungssektion 1110 in der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 gemäß Ausführungsform 1 eine lineare Berechnung aus, und die Reifenmodellberechnungssektion 1140 führt eine nicht-lineare Berechnung mit direktem oder indirektem Bezug auf mindestens einen Teil eines Ergebnisses einer durch die Hauptberechnungssektion 1110 ausgeführten Berechnung aus. Indem auf diese Weise eine Konfiguration verwendet wird, bei der eine lineare Berechnungssektion und eine nichtlineare Berechnungssektion getrennt voneinander bereitgestellt sind, ist es möglich, eine Berechnung mit Bezug auf einen Zustandsbetrag unter Verwendung eines Fahrzeugmodells zweckmäßig auszuführen.
Da die Reifenmodellberechnungssektion 1140 eine nicht-lineare Berechnung auf der Basis eines Reifenmodells ausführt, kann des Weiteren eine nicht-lineare Berechnung zweckmäßig von einer linearen Berechnung getrennt werden.
Des Weiteren nimmt, wie oben beschrieben, die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1113, als eine Eingabe, ein Ergebnis einer durch die Reifenmodellberechnungssektion 1140 ausgeführten nicht-linearen Berechnung. Dies ermöglicht es, zweckmäßig das Ergebnis der nicht-linearen Berechnung in eine durch die Hauptberechnungssektion 1110 ausgeführte lineare Berechnung aufzunehmen. Diese erlaubt es der Hauptberechnungssektion 1110, eine hoch-präzise Berechnung während des Ausführens einer linearen Berechnung zu erreichen.
Untrennbare Berechnung durch die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 Die folgende Beschreibung bespricht, mit Bezug auf eine andere Zeichnung, eine Berechnung, die durch die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 mit Bezug auf einen Zustandsbetrag in einer planaren Richtung und einen Zustandsbetrag in einer vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise ausgeführt wird. 5 ist ein Tabelle, die ein konkretes Beispiel von Komponenten der Systemmatrix A veranschaulicht, die bei einer Berechnung verwendet wird, die durch die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 mit Bezug auf ein Ergebnis einer durch den Integrator 1115 ausgeführten Integration ausgeführt wird. Es ist zu beachten, dass die im vorliegenden Text geschriebenen Terme DampSt_fl , DampSt_fr , DampSt_rl , DampSt_rr , z_1flm , z_1frm , z_1rlm , z_1rrm , w_1flm , w_1frm , w_1rlm und w_1rrm in der Tabelle von 5 als DampStfl, DampStfr, DampStrl, DampStrr, z1flm, z1frm, z1rlm, z1rrm, w1flm, w1frm, w1rlm bzw. w1rrm angegeben sind.
In der Tabelle von 5 sind (i) u, v, r, psi, w, p, q, phi, theta, DampSt_fl bis DampSt_rr , z_1flm bis z_1rrm und w_1flm bis w_1rrm , die Spalten der Tabelle bezeichnen, oben beschriebene Zustandsbeträge in Bezug auf das Fahrzeug 900, und (ii) deltaf und de I-taVf, die ebenfalls Spalten der Tabelle bezeichnen, sind der tatsächliche Lenkwinkel bzw. die tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit.
Des Weiteren sind, wie in 5 veranschaulicht, u bis deltaVf Zustandsbeträge in Bezug auf eine planare Bewegung des Fahrzeugs, und w bis w_1rrm sind Zustandsbeträge in Bezug auf die vertikale Richtung des Fahrzeugs.
Zustandsbeträge, die Reihen der Tabelle von 5 angeben, repräsentieren jeweilige Zeitderivate der obigen Zustandsbeträge, die Spalten angeben. Wie in 5 veranschaulicht, wird ein entsprechender Zustandsbetrag unter Verwendung eines Buchstaben „d“ ausgedrückt, was Zeitderivat meint.
Des Weiteren sind, wie in 5 veranschaulicht, du bis deltaVf Zeitderivate von Zustandsbeträgen in Bezug auf eine planare Bewegung des Fahrzeugs, und dw bis dw_1rrm sind Zeitderivate von Zustandsbeträgen in Bezug auf die vertikale Richtung des Fahrzeugs.
Wie aus 5 deutlich wird, hat die Matrix A, die durch die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 zur Berechnung verwendet wird, eine Matrixkomponente, die eine Beziehung von ungleich null zwischen mindestens einem von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in der planaren Richtung und mindestens einem von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in der vertikalen Richtung bezeichnet.
Zum Beispiel hat, wie in 5 veranschaulicht, die Matrix A eine Komponente von ungleich null in der „p“-Spalte der „dr“-Zeile. Das heißt, dass die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 eine Berechnung mit Bezug auf eine Rollrate „p“, die ein Zustandsbetrag in der vertikalen Richtung ist, und ein Zeitderivat „dr“ der Gierrate, die ein Zustandsbetrag in der planaren Richtung ist, in einer gekoppelten Weise ausführt. Oder anders ausgedrückt: Die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 führt eine Berechnung mit Bezug auf einen Zustandsbetrag in der planaren Richtung und einen Zustandsbetrag in der vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise aus. Es ist zu beachten, dass „eine Berechnung in einer gekoppelten Weise“ eine Berechnung umfasst, bei der ein Zustandsbetrag, der ein Gegenstand der Berechnung ist, durch einen anderen Zustandsbetrag, der ein Gegenstand der Berechnung ist, ausgedrückt wird. Zum Beispiel wird im Fall des obigen Beispiels das Zeitderivat „dr“ der Gierrate durch die Rollrate „p“ ausgedrückt.
Somit enthält die ECU 600 die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100, die eine Federungssteuervorrichtung ist, die dafür konfiguriert ist, eine Federung so zu steuern, dass sie einem Referenzfahrzeugmodell folgt, und eine Berechnung unter Verwendung des Referenzfahrzeugmodells ausführt. Da des Weiteren die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 ein Referenzausgangssignal durch Ausführen einer Berechnung mit Bezug auf mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in der planaren Richtung und mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in der vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise berechnet, ist es möglich, zweckmäßig ein Fahrzeugverhalten herbeizuführen, bei dem die Zustandsbeträge gekoppelt sind. Darum verbessert die obige Konfiguration die Genauigkeit der Schätzung eines Zustands des Fahrzeugs. Dementsprechend erlaubt die obige Konfiguration die Bereitstellung eines verbesserten Fahrkomforts für einen Fahrer.
Da des Weiteren die Matrix A, die durch die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 für eine Berechnung verwendet wird, eine Matrixkomponente hat, die eine Beziehung von ungleich null zwischen mindestens einem von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in der planaren Richtung und mindestens einem von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in der vertikalen Richtung angibt, kann eine Berechnung mit Bezug auf mindestens einen des einen oder der mehreren Zustandsbeträge in der planaren Richtung und mindestens einen des einen oder der mehreren Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung zweckmäßig durch eine Matrixberechnung in einer untrennbaren Weise ausgeführt werden.
Fahrzeugzustandsschätzungssektion
Die folgende Beschreibung bespricht Details der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 mit Bezug auf eine andere Zeichnung.
Die Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 führt eine Berechnung mit Bezug auf einen Eingabewert unter Verwendung eines Fahrzeugmodells zur Schätzung aus und gibt eine Schätzausgabe, die ein Ergebnis der Berechnung ist, an den Subtrahierer 1012 aus. Des Weiteren gibt die Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 verschiedene Zustandsbeträge, die Gegenstände der Berechnung sind, an den ersten Verstärker 1021 aus. Die von der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 ausgegebene Schätzausgabe dient als ein geschätzter Wert jeder physischen Quantität in Bezug auf das Fahrzeug.
6 ist ein Blockschaubild, das ein Beispiel einer Konfiguration der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 veranschaulicht. Wie in 6 veranschaulicht, enthält die Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 eine Hauptberechnungssektion 1210, eine Reifenaufstandslast-Berechnungssektion 1220, eine Schlupfberechnungssektion 1230 und eine Reifenmodellberechnungssektion 1240.
Hauptberechnungssektion
Die Hauptberechnungssektion 1210 nimmt einen oder mehrere Eingabewerte und führt eine lineare Berechnung für einen Zustandsbetrag in Bezug auf einen Zustand des Fahrzeugs aus, um einen oder mehrere Ausgabewerte zu berechnen.
Wie in 6 veranschaulicht, enthält die Hauptberechnungssektion 1210 eine erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1211, eine zweite Eingabematrix-Berechnungssektion 1212, eine dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1213, eine fünfte Eingabematrix-Berechnungssektion 1219, einen Addierer 1214, einen Integrator 1215, eine Systemmatrix-Berechnungssektion 1216 und eine Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1217. Es ist zu beachten, dass die erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1211, die zweite Eingabematrix-Berechnungssektion 1212, die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1213 und die fünfte Eingabematrix-Berechnungssektion 1219 als eine erste Berechnungssektion bezeichnet werden können.
In die erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1211, die eine Berechnung bezüglich einer Eingabematrix B0' mit Bezug auf eine Bodenflächeneingabe ausführt, werden zum Beispiel Fahrbahnoberflächenversätze (vertikale Versätze) z_0fl , z_0fr , z_0rl und z_0rr eingegeben.
Die erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1211 führt eine Berechnung unter Verwendung der Eingabematrix B0' mit Bezug auf die eingegebenen Fahrbahnoberflächenversätze z_0fl bis z_0rr aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1214 aus. Es ist zu beachten, dass die Eingabematrix B0', die in der durch die erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1211 ausgeführten Berechnung verwendet wird, die gleiche sein kann wie, oder eine andere sein kann als, die Eingabematrix B0, die in der durch die erste Eingabematrix-Berechnungssektion 1111 ausgeführten Berechnung verwendet wird.
Die zweite Eingabematrix-Berechnungssektion 1212, die eine Berechnung bezüglich einer Eingabematrix B1' mit Bezug auf einen Betriebsbetrag ausführt, führt eine Berechnung unter Verwendung der Eingabematrix B1' zum Beispiel mit Bezug auf einen Lenkwinkel des Lenkelements 410 aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1214 aus. Es ist zu beachten, dass die Eingabematrix B1', die in der durch die zweite Eingabematrix-Berechnungssektion 1212 ausgeführten Berechnung verwendet wird, die gleiche sein kann wie, oder eine andere sein kann als, die Eingabematrix B1, die in der durch die zweite Eingabematrix-Berechnungssektion 1112 ausgeführten Berechnung verwendet wird.
Die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1213, die eine Berechnung bezüglich einer Eingabematrix B2' mit Bezug auf eine Reifen-Front-Heck-Kraft und eine Reifenseitenkraft ausführt, führt eine Berechnung unter Verwendung der Eingabematrix B2' zum Beispiel mit Bezug auf Reifen-Front-Heck-Kräfte F_x0fl bis F_x0rr der jeweiligen Räder und Reifenseitenkräfte F_y0fl bis F_y0rr der jeweiligen Räder aus, wobei die Reifen-Front-Heck-Kräfte F_x0fl bis F_x0rr und die Reifenseitenkräfte F_y0fl bis F_y0rr aus der Reifenmodellberechnungssektion 1240 übermittelt werden (wie später noch beschrieben wird). Die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1213 gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1214 aus. Es ist zu beachten, dass die Eingabematrix B2', die in der durch die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1213 ausgeführten Berechnung verwendet wird, die gleiche sein kann wie, oder eine andere sein kann als, die Eingabematrix B2, die in der durch die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1113 ausgeführten Berechnung verwendet wird.
In die fünfte Eingabematrix-Berechnungssektion 1219, die eine Berechnung bezüglich einer Eingabematrix B4 mit Bezug auf eine Ausgabe von der Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 ausführt, wird eine Ausgabe von der Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 eingespeist. Die fünfte Eingabematrix-Berechnungssektion 1219 führt eine Berechnung unter Verwendung der Eingabematrix B4 mit Bezug auf die Ausgabe von der Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1214 aus.
Der Addierer 1214 addiert jeweilige Ausgaben von der ersten Eingabematrix-Berechnungssektion 1211, der zweiten Eingabematrix-Berechnungssektion 1212, der dritten Eingabematrix-Berechnungssektion 1213, der fünften Eingabematrix-Berechnungssektion 1219 und der Systemmatrix-Berechnungssektion 1216 (wie später noch beschrieben wird) und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Addition an den Integrator 1215 aus.
Der Integrator 1215 integriert das von dem Addierer 1214 ausgegebene Ergebnis der Addition. Ein Ergebnis der auf diese Weise durch die Integrator 1215 ausgeführten Integration wird als ein Schätzzustandsbetrag ausgegeben und wird in die Systemmatrix-Berechnungssektion 1216 und die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1217 eingespeist.
Die Systemmatrix-Berechnungssektion (zweite Berechnungssektion) 1216 führt eine Berechnung unter Verwendung einer Systemmatrix A' mit Bezug auf das Ergebnis der durch den Integrator 1215 ausgeführten Integration aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den Addierer 1214 aus. Es ist zu beachten, dass die Systemmatrix A' die gleiche sein kann wie, oder eine andere sein kann als, die Systemmatrix A, die in der durch die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 ausgeführten Berechnung verwendet wird.
Die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion (dritte Berechnungssektion) 1217 führt eine Berechnung unter Verwendung einer Beobachtungsmatrix C' mit Bezug auf das Ergebnis der durch den Integrator 1215 ausgeführten Integration aus und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an den oben beschrieben Subtrahierer 1012 als das Referenzausgangssignal aus. Das Ergebnis der unter Verwendung der Beobachtungsmatrix C' ausgeführten Berechnung wird ebenfalls in die Schlupfberechnungssektion 1230 eingespeist. Es ist zu beachten, dass die Beobachtungsmatrix C' die gleiche sein kann wie, oder eine andere sein kann als, die Beobachtungsmatrix C, die in der durch die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1117 ausgeführten Berechnung verwendet wird.
Es ist zu beachten, dass die durch jede Sektion der Hauptberechnungssektion 1210 ausgeführte Berechnung als eine lineare Berechnung ausgeführt wird. Dementsprechend macht die Hauptberechnungssektion 1210 mit der oben beschriebenen Konfiguration es möglich, eine lineare Berechnung mit Bezug auf einen Zustandsbetrag in Bezug auf einen Zustand des Fahrzeugs mit Bezug auf einen oder mehrere Eingabewerte zweckmäßig auszuführen.
Des Weiteren ist, wie bei der Hauptberechnungssektion 1110, eine Eingabe in die Hauptberechnungssektion 1210 nicht auf die oben beschrieben Beispiele beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der mindestens eines von Folgendem:

1210

A'

B'

C'

Es ist auch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der das Fahrzeug 900 einen Lastdetektionssensor enthält und ein durch den Lastdetektionssensor detektierter Wert in die Hauptberechnungssektion 1210 eingespeist wird. In einem solchen Fall kann zum Beispiel die Hauptberechnungssektion 1210 eine Fahrzeugmodellwechselsektion enthalten, die zwischen Fahrzeugmodellen, die durch die Systemmatrix A', die Eingabematrix B' bzw. die Beobachtungsmatrix C' repräsentiert werden, in Abhängigkeit von jeder Last wechselt, und die Fahrzeugmodellwechselsektion kann zwischen den Fahrzeugmodellen gemäß dem durch den Lastdetektionssensor detektierten Wert wechseln.
Die Eingabe(n) in die Hauptberechnungssektion 1210 können des Weiteren mindestens eines von Folgendem enthalten:

Gierrate;
Front-Heck-G-Kräfte;
seitliche G-Kräfte;
Bremsdruck;
VSA-Flag, TCS-Flag und ABS-Flag;
Motordrehmoment; und
Motor-U/min.

In einem solchen Fall kann zum Beispiel die Hauptberechnungssektion 1210 eine Fahrzeugmodellwechselsektion enthalten, die zwischen Fahrzeugmodellen wechselt, die durch die Systemmatrix A', die Eingabematrix B' bzw. die Beobachtungsmatrix C' dargestellt werden, und die Fahrzeugmodellwechselsektion kann zwischen den Fahrzeugmodellen mit Bezug auf die oben angesprochenen einen oder mehreren Eingaben wechseln.
Beispiel eines Zustandsbetrages, der der Gegenstand einer Berechnung durch die Hauptberechnungssektion ist
Ein Zustandsbetrag, der ein Gegenstand einer durch die Hauptberechnungssektion 1210 ausgeführten Berechnung ist, ähnelt einem Zustandsbetrag, der ein Gegenstand einer durch die Hauptberechnungssektion 1110 ausgeführten Berechnung ist, und wird im vorliegenden Text nicht im Detail erörtert. Es ist zu beachten, dass das von der Hauptberechnungssektion 1210 ausgegebene Referenzausgangssignal eine physische Quantität ist, die unter Verwendung eines oder einer Kombination der Zustandsbeträge dargestellt werden kann, die in dem oben beschriebenen Zustandsbetragsvektor x enthalten sind, wie im Fall der Hauptberechnungssektion 1110.
Beispiel eines von der Hauptberechnungssektion ausgegebenen Zustandsbetrages
Eine Art der von der Hauptberechnungssektion 1210 ausgegebenen Schätzausgabe wird in Abhängigkeit davon bestimmt, wie die Beobachtungsmatrix C ausgewählt wird. Zum Beispiel enthält, wie bei dem von der Hauptberechnungssektion 1110 ausgegebenen Referenzausgangssignal, die von der Hauptberechnungssektion 1110 ausgegebene Schätzausgabe eine gefederte vertikale Geschwindigkeit w, eine Rollrate p und eine Neigungsrate q.
Des Weiteren kann das Referenzausgangssignal einen Dämpferhub oder eine Dämpferhubgeschwindigkeit jedes Rades enthalten.
Somit ist die von der Hauptberechnungssektion 1210 ausgegebene Schätzausgabe eine physische Quantität, die unter Verwendung eines Zustandsbetrages oder einer Kombination von Zustandsbeträgen dargestellt werden kann, die in dem oben beschrieben Zustandsbetragsvektor x enthalten sind.
Linearisierung von Bewegungsgleichungen und Implementierung in der Hauptberechnungssektion
Die Linearisierung von Bewegungsgleichungen und die Implementierung der Bewegungsgleichungen in der Hauptberechnungssektion 1210 ähneln dem, was in den Implementierungsbeschreibungen zur Hauptberechnungssektion 1110 erörtert wurde, und wird im vorliegenden Text nicht im Detail erörtert. Es ist zu beachten, dass die Matrizes A und C in den linearisierten Bewegungsgleichungen, die in den Implementierungsbeschreibungen zur Hauptberechnungssektion 1110 erörtert wurden, den Matrizes A' und C' in der Hauptberechnungssektion 1210 entsprechen, und die Matrix B in der linearisierten Bewegungsgleichung entspricht den Matrizes B0', B1', B2' und B4 in der Hauptberechnungssektion 1210.
Aus der obigen Beschreibung wird somit ersichtlich, dass die in 6 veranschaulichte Hauptberechnungssektion 1210 dafür konfiguriert ist, eine Bewegungsgleichung, die ein Gegenstand einer Berechnung ist, linear zu berechnen.
Andere Konfigurationen der Fahrzeugzustandsschätzungssektion
Die folgende Beschreibung bespricht Konfigurationen der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200, die nicht die Hauptberechnungssektion 1210 ist.
Die Schlupfberechnungssektion 1230 berechnet, mit Bezug auf ein Ergebnis einer durch die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1217 ausgeführten Berechnung und die durch die Raddrehzahlsensoren 320 detektierten Radwinkelgeschwindigkeiten ω_fl bis ω_rr der jeweiligen Räder, Schlupfverhältnisse s_fl bis s_rr der jeweiligen Räder und berechnet, als ein Ergebnis einer durch die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1217 ausgeführten Berechnung, Schlupfwinkel β_fl bis β_rr der jeweiligen Räder. Die Schlupfberechnungssektion 1230 gibt Ergebnisse von auf diese Weise ausgeführten Berechnungen an die Reifenmodellberechnungssektion 1140 aus.
Die Reifenaufstandslast-Berechnungssektion 1220 berechnet Bodenlasten F_z0fl bis F_z0rr der jeweiligen Räder auf der Basis der ungefederten Versätze z_1flm bis z_1frrm der jeweiligen Räder, die durch die Berechnung durch den Integrator 1215 erhalten werden, und der Fahrbahnoberflächenversätze z_0fl bis z_0rr der jeweiligen Räder und gibt ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung an die Reifenmodellberechnungssektion 1240 aus.
Die Reifenmodellberechnungssektion 1240 führt eine nicht-lineare Berechnung mit direktem oder indirektem Bezug auf mindestens einen Teil eines Ergebnisses einer durch die Hauptberechnungssektion 1210 ausgeführten Berechnung aus. In dem in 6 veranschaulichten Beispiel führt die Reifenmodellberechnungssektion 1240 die nicht-lineare Berechnung mit Bezug auf die Schlupfverhältnisse s_fl bis s_rr der jeweiligen Räder, die aus der durch die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1217 ausgeführten Berechnung erhalten werden, die Schlupfwinkel β_fl bis β_rr der jeweiligen Räder, die aus der durch die Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1217 ausgeführten Berechnung erhalten werden, und die Bodenlasten F_z0fl bis F_z0rr der jeweiligen Räder, die durch die Reifenaufstandslast-Berechnungssektion 1220 berechnet werden, aus. Das heißt, in dem in 6 veranschaulichten Beispiel führt die Reifenmodellberechnungssektion 1240 die nicht-lineare Berechnung mit indirektem Bezug auf mindestens einen Teil eines Ergebnisses einer durch die Hauptberechnungssektion 1210 ausgeführten Berechnung aus.
Die Details eines durch die Reifenmodellberechnungssektion 1240 ausgeführten Berechnungsprozesses ähneln denen der Reifenmodellberechnungssektion 1140 und werden im vorliegenden Text nicht im Detail erörtert.
Es ist zu beachten, dass die Reifenmodellberechnungssektion 1240, die eine nicht-lineare Berechnung mit direktem oder indirektem Bezug auf mindestens einen Teil eines Ergebnisses einer durch die Hauptberechnungssektion 1210 ausgeführten Berechnung ausführt, als eine Reifenkraftschätzvorrichtung angesehen werden kann, die die Reifen-Front-Heck-Kräfte F_x0fl bis F_x0rr der jeweiligen Räder und die Reifenseitenkräfte F_y0fl bis F_x0rr der jeweiligen Räder berechnet.
Wie oben beschrieben, führt - in der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200 gemäß Ausführungsform 1 - die Hauptberechnungssektion 1210 eine lineare Berechnung aus, und die Reifenmodellberechnungssektion 1240 führt eine nicht-lineare Berechnung mit direktem oder indirektem Bezug auf mindestens einen Teil eines Ergebnisses einer durch die Hauptberechnungssektion 1210 ausgeführten Berechnung aus. Indem auf diese Weise eine Konfiguration verwendet wird, bei der eine lineare Berechnungssektion und eine nichtlineare Berechnungssektion getrennt voneinander bereitgestellt sind, ist es möglich, eine Berechnung mit Bezug auf einen Zustandsbetrag unter Verwendung eines Fahrzeugmodells zweckmäßig auszuführen.
Da die Reifenmodellberechnungssektion 1240 eine nicht-lineare Berechnung auf der Basis eines Reifenmodells ausführt, kann des Weiteren eine nicht-lineare Berechnung zweckmäßig von einer linearen Berechnung getrennt werden.
Des Weiteren nimmt, wie oben beschrieben, die dritte Eingabematrix-Berechnungssektion 1213, als eine Eingabe, ein Ergebnis einer durch die Reifenmodellberechnungssektion 1240 ausgeführten nicht-linearen Berechnung. Dies ermöglicht es, zweckmäßig das Ergebnis der nicht-linearen Berechnung in eine durch die Hauptberechnungssektion 1210 ausgeführte lineare Berechnung aufzunehmen. Diese erlaubt es der Hauptberechnungssektion 1210, eine hoch-präzise Berechnung während des Ausführens einer linearen Berechnung zu erreichen.
Lenkstabilitäts- und Fahrkomfort-Steuersektion 1150
Die Lenkstabilitäts- und Fahrkomfort-Steuersektion 1150 bestimmt einen Steuerungsbetrag zum Steuern jeder Sektion eines Referenzfahrzeugmodells und beeinflusst, um den Steuerungsbetrag an die Sektionen zu übermitteln, das von der Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion 1117 ausgegebene Referenzausgangssignal. Eine Ausgabe der Lenkstabilitäts- und Fahrkomfort-Steuersektion 1150 wird in die vierte Eingabematrix-Berechnungssektion 1118 eingespeist, und eine Berechnung wird unter Verwendung der Eingabematrix B3 ausgeführt.
Zum Beispiel führt die Lenkstabilitäts- und Fahrkomfort-Steuersektion 1150 (i) Prozesse der Skyhook-Steuerung, der Rolllagensteuerung, der Neigungslagensteuerung und der Steuerung ungefederter Abschnitte sowie (ii) einen Prozess der Steuerungsbetragsauswahl aus.
Es ist zu beachten, dass die Skyhook-Steuerung eine Fahrkomfortsteuerung (Dämpfungssteuerung) zum Verbessern des Fahrkomforts durch Unterdrücken von Oszillationen des Referenzfahrzeugmodells meint, die während einer Zeit des Fahrens über unregelmäßige Fahrbahnoberflächen hervorgerufen werden.
In der Skyhook-Steuerung wird ein Skyhook-Zielsteuerungsbetrag zum Beispiel mit Bezug auf eine gefederte Geschwindigkeit eines Referenzfahrzeugmodells, eine Vierradhubgeschwindigkeit, eine Neigungsrate und eine Rollrate bestimmt, und ein auf diese Weise bestimmtes Ergebnis wird als ein Gegenstand des Prozesses des Auswählens eines Steuerungsbetrages angesehen.
In der Rolllagensteuerung werden Zielsteuerungsbeträge mit Bezug auf eine Rollrate während des Lenkens und auf einen Lenkwinkel berechnet, und ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung wird als ein Gegenstand des Prozesses des Auswählens eines Steuerungsbetrages angesehen.
In der Neigungslagensteuerung wird eine Neigungssteuerung mit Bezug auf eine Neigungsrate während des Beschleunigens ausgeführt, um einen Neigungszielsteuerungsbetrag zu berechnen, und ein Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Berechnung wird als ein Gegenstand des Prozesses des Auswählens eines Steuerungsbetrages angesehen.
In der Steuerung der ungefederten Abschnitte wird eine Dämpfungssteuerung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs mit Bezug auf eine Raddrehzahl aller vier Räder ausgeführt, um einen Zielbetrag zur Steuerung der Dämpfung ungefederter Abschnitte zu bestimmen, und ein auf diese Weise bestimmtes Ergebnis wird als ein Gegenstand des Prozesses des Auswählens eines Steuerungsbetrages verwendet.
In dem Prozess des Auswählens eines Steuerungsbetrages kann ein Zielsteuerungsbetrag, der den höchsten Wert hat, ausgewählt und unter dem Skyhook-Zielsteuerungsbetrag, den in der Rolllagensteuerung berechneten Zielsteuerungsbeträgen, dem Neigungszielsteuerungsbetrag und dem Zielbetrag zur Steuerung der Dämpfung ungefederter Abschnitte ausgegeben werden.
Ausführungsform 2
Ausführungsform 1 oben besprach eine beispielhafte Konfiguration, bei der eine Berechnung in Bezug auf ein Reifenmodell durch die Reifenmodellberechnungssektion 1140 nicht-linear ausgeführt wird. Es ist jedoch zu beachten, dass die im vorliegenden Text offenbarte Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt ist.
Ausführungsform 2 bespricht eine Konfiguration, bei der eine Berechnung in Bezug auf ein Reifenmodell ebenfalls linearisiert wird. 7 ist ein Blockschaubild, das eine Konfiguration einer Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a gemäß Ausführungsform 2 veranschaulicht. Eine ECU 600 gemäß Ausführungsform 2 enthält eine Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a anstelle der in Ausführungsform 1 beschriebenen Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100. Es ist zu beachten, dass ähnliche Konfigurationen wie die von Ausführungsform 1 im Folgenden nicht mehr besprochen werden. Des Weiteren kann eine Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200a gemäß Ausführungsform 2 ähnlich konfiguriert sein wie die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a. Auf eine Beschreibung der Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200a wird unten verzichtet, da sie aus der folgenden Beschreibung der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a deutlich wird.
Wie in 7 veranschaulicht, enthält die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a keine Reifenaufstandslast-Berechnungssektion 1120, keine Schlupfberechnungssektion 1130 und keine Reifenmodellberechnungssektion 1140, die in der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 enthalten sind.
In der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a ist ein Beitrag in Bezug auf ein Reifenmodell in Matrixkomponenten einer Matrix A enthalten.
Untrennbare Berechnung durch die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a
Wie bei Ausführungsform 1 führt die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a gemäß Ausführungsform 2 eine Berechnung mit Bezug auf einen Zustandsbetrag in einer planaren Richtung und einen Zustandsbetrag in einer vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise aus.
8 ist ein Tabelle, die ein konkretes Beispiel von Komponenten einer Systemmatrix A veranschaulicht, die bei einer Berechnung verwendet wird, die durch eine Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a mit Bezug auf ein Ergebnis einer durch einen Integrator 1115 ausgeführten Integration ausgeführt wird. Es ist zu beachten, dass die im vorliegenden Text geschriebenen Terme DampSt_fl , DampSt_fr , DampSt_rl , DampSt_rr , z_1flm , Z_1frm , z_1rlm , z_1rrm , w_1flm , w_1frm , w_1rlm und w_1rrm in der Tabelle von 8 als DampStfl, DampStfr, DampStrl, DampStrr, z1flm, z1frm, z1rlm, z1rrm, w1flm, w1frm, w1rlm bzw. w1rrm angegeben sind.
Wie in 8 veranschaulicht, hat die Matrix A, die durch die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 zur Berechnung verwendet wird, eine Matrixkomponente, die eine Beziehung von ungleich null zwischen mindestens einem von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in der planaren Richtung und mindestens einem von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in der vertikalen Richtung angibt.
Zum Beispiel hat, wie in 8 veranschaulicht, die Matrix A eine Komponente von ungleich null in der „q“-Spalte der „du“-Zeile. Das heißt, dass die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 eine Berechnung mit Bezug auf ein Zeitderivat einer gefederten Geschwindigkeit „u“, die ein Zustandsbetrag in der planaren Richtung ist, und eine Neigungsrate „q“, die ein Zustandsbetrag in der vertikalen Richtung ist, in einer gekoppelten Weise ausführt. Oder anders ausgedrückt: Die Systemmatrix-Berechnungssektion 1116 führt eine Berechnung mit Bezug auf einen Zustandsbetrag in der planaren Richtung und einen Zustandsbetrag in der vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise aus.
Somit führt die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a, in einer untrennbaren Weise, eine Berechnung mit Bezug auf Folgendes aus: (i) ein Zeitderivat „du“ oder „dv“ einer planaren Richtungskomponente einer gefederten Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil mehrerer Zustandsbeträge in der planaren Richtung, und (ii) mindestens eines von einer Rollrate „p“ und einer Neigungsrate „q“ der Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil mehrerer Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung. Diese erlaubt ein zweckmäßiges Herbeiführen eines Verhaltens des Fahrzeugs.
Des Weiteren führt die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a, in einer untrennbaren Weise, eine Berechnung mit Bezug auf Folgendes aus: (i) eine planare Richtungskomponente „u“ oder „v“ einer gefederten Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der planaren Richtung, und (ii) mindestens eines von einem Zeitderivat „dp“ einer Rollrate und einem Zeitderivat „dq“ einer Neigungsrate der Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung. Diese erlaubt ein zweckmäßiges Herbeiführen eines Verhaltens des Fahrzeugs.
Des Weiteren führt die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a, in einer untrennbaren Weise, eine Berechnung mit Bezug auf Folgendes aus: (i) ein Zeitderivat „dr“ einer Gierrate der Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der planaren Richtung, und (ii) einen Dämpferhub (eines von Damp_Stfl bis Damp_Strr ) von mindestens einem der Räder als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung. Diese erlaubt ein zweckmäßiges Herbeiführen eines Verhaltens des Fahrzeugs.
Weil also die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a eine Berechnung mit Bezug auf mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in der planaren Richtung und mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in der vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise ausführt, ist es möglich, zweckmäßig ein Fahrzeugverhalten herbeizuführen. Dementsprechend erlaubt die obige Konfiguration die Bereitstellung eines verbesserten Fahrkomforts für einen Fahrer.
Ergänzende Anmerkungen zu den Ausführungsformen 1 und 2 Ausführungsformen 1 und 2 oben erörterten beispielhafte Konfigurationen, bei denen die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 oder die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a eine lineare Berechnungssektion enthält. Es ist jedoch zu beachten, dass die im vorliegenden Text offenbarte Erfindung nicht auf diese Konfigurationen beschränkt ist. Die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 oder die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a kann eine nicht-lineare Berechnungssektion anstelle der oben beschriebenen linearen Berechnungssektion enthalten. Oder anders ausgedrückt: Die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 oder die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a kann allein aus einer nicht-linearen Berechnungssektion bestehen. Bewegungsgleichungen, die verschiedene Zustandsbeträge und dergleichen enthalten, die bei einer Berechnung durch die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 oder die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a verwendet werden, die eine nicht-lineare Berechnungssektion enthalten, einen enthalten nicht-linearen Term, d. h. einen Term eines zweiten oder höheren Grades. Diese Konfiguration verbessert auch die Genauigkeit der Schätzung eines Zustands des Fahrzeugs dank der Tatsache, dass die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100 oder die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion 1100a eine Berechnung mit Bezug auf mindestens einen von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in der planaren Richtung und mindestens einen von einem oder mehreren Zustandsbeträgen in der vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise ausführt.
Beispiel einer Software-Implementierung
Steuerblöcke der ECU 600 (insbesondere die Steuerungsbetrag-Berechnungssektion 1000 und die Fahrzeugzustandsschätzungssektion 1200) können durch einen Logikschaltkreis (Hardware), der in einem Integrierten-Schaltkreis (IC)-Chip oder dergleichen angeordnet ist, realisiert werden oder können alternativ durch Software realisiert werden, die durch eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) ausgeführt wird.
Im letzteren Fall enthält die ECU 600 eine CPU, die Instruktionen eines Programms ausführt, das aus Software besteht, welche die oben beschriebenen Funktionen realisiert; einen Nurlesespeicher (ROM) oder eine Speichervorrichtung (jeweils als ein „Speichermedium“ bezeichnet), auf der das Programm und verschiedene Arten von Daten gespeichert werden, um durch einen Computer (oder eine CPU) gelesen werden zu können; und einen Direktzugriffsspeicher (RAM), in den das Programm geladen wird. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann erfüllt werden, indem ein Computer (oder eine CPU) das in dem Speichermedium gespeicherte Programm liest und ausführt. Zu Beispielen des Speichermediums gehören „ein nicht-transitorisches greifbares Medium“, wie zum Beispiel ein Band, eine Disk, eine Karte, ein Halbleiterspeicher und ein programmierbarer Logikschaltkreis. Das Programm kann dem Computer über jedes Übertragungsmedium (wie zum Beispiel ein Kommunikationsnetz oder eine Rundfunkwelle) zur Verfügung gestellt werden, das die Übertragung des Programms erlaubt. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auch in Form eines Computerdatensignals realisiert werden kann, bei dem das Programm über eine elektronische Übertragung verkörpert wird und in eine Trägerwelle eingebettet ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, sondern kann durch einen Fachmann innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche geändert werden. Die vorliegende Erfindung umfasst in ihrem technischen Geltungsbereich auch jegliche Ausführungsformen, die durch Kombinieren technischer Mittel realisiert werden, die in verschiedenen Ausführungsformen offenbart sind.
Bezugszeichenliste

100: Federung
200: Fahrzeugkarosserie
600: ECU (Federungssteuervorrichtung, Federungssteuersektion)
1000: Steuerungsbetrag-Berechnungssektion
1012: Subtrahierer
1014: Integrator
1021: erster Verstärker
1022: zweiter Verstärker
1023: dritten Verstärker
1024: Addierer
1100, 1100a: Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion
1110: Hauptberechnungssektion
1111: erste Eingabematrix-Berechnungssektion (erste Berechnungssektion)
1112: zweite Eingabematrix-Berechnungssektion (erste Berechnungssektion)
1113: dritte Eingabematrix-Berechnungssektion (erste Berechnungssektion)
1114: Addierer
1115: Integrator
1116: Systemmatrix-Berechnungssektion (zweite Berechnungssektion)
1117: Beobachtungsmatrix-Berechnungssektion (dritte Berechnungssektion)
1140: Reifenmodellberechnungssektion
1200: Fahrzeugzustandsschätzungssektion

Claims

Federungssteuervorrichtung, die dafür konfiguriert ist, eine Federung so zu steuern, dass sie einem Referenzfahrzeugmodell folgt, und die eine Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion umfasst, die dafür konfiguriert ist, eine Berechnung unter Verwendung des Referenzfahrzeugmodellen auszuführen, - wobei die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion dafür konfiguriert ist, ein Referenzausgangssignal durch Ausführen einer Berechnung mit Bezug auf mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer planaren Richtung und mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise zu berechnen.
Federungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion dafür konfiguriert ist, einen Zustand eines Fahrzeugs mit Bezug auf eine Matrixkomponente zu schätzen, die eine Beziehung von ungleich null zwischen mindestens einem der mehreren Zustandsbeträge in der planaren Richtung und mindestens einem der mehreren Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung angibt.
Federungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: - die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion Folgendes enthält: - eine oder mehrere erste Berechnungssektionen, die jeweils dafür konfiguriert sind, eine Berechnung mit Bezug auf einen Eingabewert auszuführen; - einen Integrator; - eine zweite Berechnungssektion, die dafür konfiguriert ist, eine Berechnung mit Bezug auf ein Ergebnis der durch den Integrator ausgeführten Integration auszuführen; - einen Addierer, der dafür konfiguriert ist, eine Addition eines Ergebnisses der durch jede der einen oder der mehreren erste Berechnungssektionen ausgeführten Berechnung und eines Ergebnisses der durch die zweite Berechnungssektion ausgeführten Berechnung auszuführen und ein Ergebnis der Addition in den Integrator einzuspeisen; und - eine dritte Berechnungssektion, die dafür konfiguriert ist, einen Ausgabewert durch Ausführen einer Berechnung mit Bezug auf das Ergebnis der durch den Integrator ausgeführten Integration zu berechnen; und - mindestens die zweite Berechnungssektion unter der einen oder den mehreren ersten Berechnungssektionen, der zweiten Berechnungssektion und der dritten Berechnungssektion dafür konfiguriert ist, eine Berechnung unter Verwendung einer Matrixkomponente auszuführen, die eine Beziehung von ungleich null zwischen mindestens einem der mehreren Zustandsbeträge in der planaren Richtung und mindestens einem der mehreren Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung angibt.
Federungssteuervorrichtung nach Anspruch 3, die des Weiteren Folgendes umfasst: - eine Fahrzeugzustandsschätzungssektion, die dafür konfiguriert ist, einen Zustand des Fahrzeugs zu schätzen; - einen Subtrahierer, der dafür konfiguriert ist, eine Subtraktion, von einem Schätzausgabebetrag, der eine Ausgabe aus der Fahrzeugzustandsschätzungssektion ist, eines spezifischen Zustandsbetrages auszuführen, der der von der Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion ausgegebene Ausgabewert ist; - einen Integrator, der dafür konfiguriert ist, eine Integration eines Ergebnisses der durch den Subtrahierer ausgeführten Subtraktion auszuführen; - einen ersten Verstärker, der dafür konfiguriert ist, eine Verstärkung eines Schätzzustandsbetrages auszuführen, der ein Gegenstand einer durch die Fahrzeugzustandsschätzungssektion ausgeführten Berechnung ist; - einen zweiten Verstärker, der dafür konfiguriert ist, eine Verstärkung eines Ergebnisses der durch den Integrator ausgeführten Integration auszuführen; - einen dritten Verstärker, der dafür konfiguriert ist, eine Verstärkung eines Zustandsbetrages auszuführen, der ein Gegenstand einer durch die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion ausgeführten Berechnung ist; und - einen Addierer, der dafür konfiguriert ist, eine Addition eines Ergebnisses der durch den ersten Verstärker ausgeführten Verstärkung, eines Ergebnisses der durch den zweiten Verstärker ausgeführten Verstärkung und eines Ergebnisses der durch den dritten Verstärker ausgeführten Verstärkung auszuführen.
Federungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion dafür konfiguriert ist, in einer untrennbaren Weise eine Berechnung mit Bezug auf Folgendes auszuführen: (i) ein Zeitderivat einer planaren Richtungskomponente einer gefederten Geschwindigkeit einer Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der planaren Richtung, und (ii) mindestens eines von einer Rollrate und einer Neigungsrate der Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung.
Federungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion dafür konfiguriert ist, in einer untrennbaren Weise eine Berechnung mit Bezug auf Folgendes auszuführen: (i) eine planare Richtungskomponente einer gefederten Geschwindigkeit einer Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der planaren Richtung, und (ii) mindestens eines von einem Zeitderivat einer Rollrate und einem Zeitderivat einer Neigungsrate der Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung.
Federungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion dafür konfiguriert ist, in einer untrennbaren Weise eine Berechnung mit Bezug auf Folgendes auszuführen: (i) ein Zeitderivat einer Gierrate einer Fahrzeugkarosserie als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der planaren Richtung, und (ii) einen Dämpferhub von mindestens einem von Räder als mindestens einen Teil der mehreren Zustandsbeträge in der vertikalen Richtung.
Federungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: - eine Federung; und - eine Federungssteuersektion, die dafür konfiguriert ist, eine Federung so zu steuern, dass sie einem Referenzfahrzeugmodell folgt, - wobei die Federungssteuersektion eine Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion enthält, die dafür konfiguriert ist, eine Berechnung unter Verwendung des Referenzfahrzeugmodells auszuführen, - wobei die Referenzfahrzeugmodellberechnungssektion dafür konfiguriert ist, ein Referenzausgangssignal durch Ausführen einer Berechnung mit Bezug auf mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer planaren Richtung und mindestens einen von mehreren Zustandsbeträgen in einer vertikalen Richtung in einer untrennbaren Weise zu berechnen.