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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugstabilitätssteuersystem,
das eine Fahrzeugfahrt durch Steuern einer Variation bzw. Änderung
der Kurvenfahrtleistung in Abhängigkeit
von einer Variation bzw. Änderung
der Kontaktlasten der vorderen und hinteren Räder stabilisiert.
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Wenn
ein Fahrzeug gedreht wird, gleicht die Gesamtsumme der Kurvenfahrtkräfte, die
Kräfte
sind, die an den Reifen erzeugt werden, eine Zentrifugalkraft, die
auf das Fahrzeug wirkt, aus. Die Beziehung zwischen den Schlupfwinkeln
und den Kurvenfahrtkräften
hängt von
einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Reifenverhalten ab, wobei
der Schlupfwinkel als der Winkel zwischen der Richtung, in der ein
Fahrzeug fährt,
und der Richtung, in der der Reifen zeigt, definiert ist. Eine beispielhafte
Beziehung zwischen den Schlupfwinkeln und den Kurvenfahrtkräften für jeweils
einen Standardreifen und einen Hochleistungsreifen ist in 8 gezeigt.
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Wie
es in 8 gezeigt ist, erhöhen sich die Kurvenfahrtkräfte linear
mit den Schlupfwinkeln β,
wenn die Schlupfwinkel β kleiner
als oder gleich einem bestimmten Wert sind. Daher gilt, je größer der
Schlupfwinkel β ist,
umso größer ist
die Kurvenfahrtkraft. Der Hochleistungsreifen kann größere Kurvenfahrtkräfte als
der Standardreifen bei demselben Schlupfwinkel β erhalten.
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Dementsprechend
ist, wenn sich die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs erhöht, das
Hinterteil des Fahrzeugs nach außen gerichtet, und der Schlupfwinkel β der Hinterräder muss
erhöht
werden, um zu gewährleisten,
dass die Kurvenfahrtkraft die Zentrifugalkraft ausgleicht. Dieser
Betrieb hängt
jedoch von der Leistungsfähigkeit
bzw. dem Verhalten des Reifens etc. ab, und da mit Hochleistungsreifen
eine größere Kurvenfahrtkraft
erhalten wird, kann das Fahrzeug stabil mit geringerem Schwingen
des Hinterteils gedreht werden.
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Mit
anderen Worten kann, wenn die Kurvenfahrtleistung, die als die Steigung
der Kurvenfahrtkräfte
in Bezug auf den Schlupfwinkel β definiert
ist, größer wird,
eine grö ßere Kurvenfahrtleistung
sogar bei einem kleineren Schlupfwinkel β erhalten werden, wodurch eine
gute Handhabung und Stabilität
erhalten wird. Im Gegensatz dazu ist, wenn die Kurvenfahrtleistung
kleiner wird, ein größerer Schlupfwinkel β notwendig,
um eine große
Kurvenfahrtkraft zu erhalten, was zu einer schlechten Handhabung
und Stabilität
führt.
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Wie
es beispielsweise in 9A gezeigt ist, folgt, wenn
eine ausreichende Kurvenfahrtkraft sogar bei einem niedrigen Schlupfwinkel β erzeugt
werden kann, ein Fahrzeug leicht einer Zieltrajektorie und kann
seine stabile Haltung bzw. Positur aufrechterhalten, ohne dass der
Fahrer einen starken Lenkbetrieb durchführen muss. Im Gegensatz dazu
kann, wie es in 9B gezeigt ist, wenn keine ausreichende
Kurvenfahrtkraft ohne einen großen
Schlupfwinkel β erhalten
werden kann, wenn ein Fahrzeug gedreht wird, eine Verzögerung bei dem
Anstieg der Kurvenfahrtkraft auftreten. Um dieser Situation gerecht
zu werden, kann, wenn der Fahrer die Stärke des Lenkbetriebs bzw. der
Lenktätigkeit
erhöht,
das Hinterteil des Fahrzeugs schwingen. Außerdem kann ein Zurückschwingen
auftreten, wenn das Fahrzeug zur Zieltrajektorie zurückkehrt.
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Dementsprechend
ist die Kurvenfahrtleistung des Reifens ein wichtiger Faktor zum
Bestimmen einer dynamischen Fahrzeugleistungsfähigkeit bzw. eines dynamischen
Fahrzeugverhaltens.
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Die
Kurvenfahrtleistung des Reifens ändert
sich beispielsweise sogar dann mit der Kontaktlast, wenn dieselben
Reifen verwendet werden. Je kleiner die Kontaktlast ist, umso kleiner
wird die Kurvenfahrtleistung; und je größer die Kontaktlast ist, umso
größer wird
die Kurvenfahrtleistung. Das heißt, die Kurvenfahrtleistung des
Reifens hängt
stark von der Kontaktlast ab.
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Die
Kontaktlast schwankt jedoch mit den Vibrationen der Auf-Feder-Fahrzeugkarosserie,
die beispielsweise durch Störungen
des Betriebs durch den Fahrer wie zum Beispiel Fahren, Bremsen,
Lenken und Ähnliches
und durch Störeingänge bzw.
-einwirkungen von der Fahrbahn erzeugt werden, wodurch die Kurvenfahrtleis tung
schwankt. Demzufolge besteht das Problem, dass eine Änderung
der Positur des Fahrzeugs auftritt, wodurch eine stabile Fahrt und
der Komfort verschlechtert werden und die Handhabung und die Stabilität dadurch
beeinflusst werden.
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Das
Dokument
US 2002/0107106
A beschreibt eine Fahrzeugfahrtsteuerungsprozedur, die
das Sollbetriebsmoment des Fahrzeugs einstellt und ein Sollmotormoment
und eine Sollmotordrehzahl aus dem Sollbetriebsmoment bestimmt.
Die Motorsteuerung wird entsprechend den Sollparametern durchgeführt. Ein
Sollbetriebsmomentauswahlabschnitt wählt aus mehreren Sollbetriebsmomenten,
die ein Sollbetriebsmoment, das von dem Fahrer angefordert wird,
ein Sollbetriebsmoment für
die Fahrzeugfahrstabilitätssteuerung,
eines zum Durchführen
einer Schlupfsteuerung und eines für eine Konstantgeschwindigkeitsfahrsteuerung
enthalten, das Sollbetriebsmoment mit der höchsten Priorität als das
Sollbetriebsmoment, das bei der Fahrsteuerung zu verwenden ist,
aus. Wenn das Sollbetriebsmoment, das von dem Sollbetriebsmomentauswahlabschnitt ausgewählt wird,
das Sollmoment ist, das von dem Fahrer angefordert wird, wird bestimmt,
dass das Sollbetriebsmoment keine Korrektur benötigt, wohingegen in den anderen
Fällen
bestimmt wird, dass der Fahrwiderstand korrigiert werden muss. Der
Fahrwiderstand wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit
und des Fahrbahngradienten durch eine Fahrwiderstandsschätzeinrichtung
berechnet. Das Sollbetriebsmoment wird dann auf der Grundlage des
Fahrwiderstands korrigiert.
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Das
Dokument
WO 03/076243
A betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Parametern, die
das Fahrverhalten eines Fahrzeugs kennzeichnen, entsprechend dem
mindestens ein Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter, der mindestens
einen Parameter darstellt, der die Seitengeschwindigkeit des Fahrzeugs
beschreibt, und/oder ein Fahrbahnparameter, der die Qualität und/oder
den Verlauf der Fahrbahn beschreibt, mindestens entsprechend einem
Parameter, der die Längsbeschleunigung
des Fahrzeugs beschreibt, einem Parameter, der die Seitenbeschleunigung
des Fahrzeugs beschreibt, einem Parameter, der die Gierrate des
Fahrzeugs beschreibt, einem Parameter, der den Lenkwinkel der gelenkten
Räder gekennzeichnet,
und Parametern, die die Drehzahlen der Fahrzeugräder beschreiben, mittels eines
Schätzverfahrens
be stimmt wird/werden. Ein Parameter, der die Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs
beschreibt, wird als ein zusätzlicher
Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter erfasst. Ein Parameter, der die
Längssteigung
der Fahrbahn beschreibt, und/oder ein Parameter, der die Quersteigung
der Fahrbahn beschreibt, und/oder ein Parameter, der den Reibungskoeffizienten
der Fahrbahn beschreibt, wird/werden als der Fahrbahnparameter erfasst.
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Die
vorliegende Erfindung adressiert die oben beschriebenen und weitere
Probleme durch Bereitstellen eines Systems, das die Wirkungen von
Störungen
des Betriebs durch den Fahrer, Fahrbahnstörungen und Ähnlichem unterdrückt, um
die Karosseriepositur und das Fahrzeugverhalten zu stabilisieren
und den Komfort und die Stabilität
des Fahrzeugs zu verbessern.
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Dazu
studierten die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Schwankung
der Kontaktlasten, die auf jedes der vorderen und hinteren Räder durch
die oben beschriebenen Störungen
des Betriebs durch den Fahrer und die Fahrbahnstörungen ausgeübt werden.
Diese Kontaktlastschwankung an den vorderen und hinteren Rädern wird
im Folgenden beschrieben.
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Die
Kontaktlastschwankung an den vorderen und hinteren Rädern wird
beispielsweise durch eine Nickvibration erzeugt. Das "Nicken" meint hier eine
Bewegung, die um die Querachse bei der Mitte des Fahrzeugnickens
des Fahrzeugs auftritt. Die Energie, die durch diese Nickvibration
erzeugt wird, wird als Nickvibrationsenergie bezeichnet.
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Die
Nickvibration wird beispielsweise durch ein Absenken des Hinterteils
(squat) bei der Fahrt (Beschleunigung), ein Absenken der Schnauze
beim Bremsen (Verzögerung)
und während
des Lenkens (Drehen) oder verschiedene Störeingänge bzw. -einflüsse von
der Fahrbahn erzeugt. Diese Zustände
sind in 10 dargestellt.
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Wie
es in 10A gezeigt ist, kann während der
Fahrt (Beschleunigung) die Fahrzeugkarosserie der Drehung der Räder nicht
folgen und wird zurückgelassen,
so dass die Vorderseite (Nase) des Fahrzeugs um die Mitte des Fahrzeugnickens
aufwärts
bewegt wird, was zu einem Auftreten eines Absenkens des Hinterteils führt. Im
Gegensatz dazu wirkt während
des Bremsens (Verzögerung),
wie es in 10B gezeigt ist, eine Bremskraft
auf die Räder,
aber die Karosserie kann der Verzögerung des Fahrzeugs aufgrund
der Trägheit nicht
folgen, so dass die Vorderseite (Nase) des Fahrzeugs um die Mitte
des Fahrzeugnickens abwärts
bewegt wird, was einem Absenken der Nase führt. Wie es in 10C gezeigt ist, tritt während der Lenkung (Drehen) ein
Kurvenfahrtwiderstand auf, und dadurch werden die Räder verzögert, so
dass ein Absenken der Schnauze wie während des Bremsens (Verzögerung)
auftritt.
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Drehvibrationen,
die um die Mitte des Fahrzeugnickens erzeugt werden, beispielsweise
das Absenken des Hinterteils oder das Absenken der Schnauze, sind
Nickvibrationen. Die Energien, die diese Nickvibrationen erzeugen,
sind Nickvibrationsenergien, die stets auftreten, während das
Fahrzeug fährt.
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Diese
Nickvibrationen und Ähnliches
bewirken, dass die Kontaktlasten an jedem der vorderen und hinteren
Räder und
die Beziehung der Kräfte,
die auf die Räder
ausgeübt
werden, im Vergleich zu denjenigen bei der Fahrt mit einer konstanten
Geschwindigkeit variieren. Das heißt, wie es in 10A gezeigt ist, wird während des Absenkens des Hinterteils
die Kontaktlast Wf an dem Vorderrad gering, und die Kontaktlast
Wr an dem Hinterrad wird groß im
Vergleich dazu, wenn mit einer konstanten Geschwindigkeit gefahren
wird, wodurch eine Antriebsmomentreaktion groß wird. Wie es in 10B gezeigt ist, wird während des Absenkens der Nase
bei einer Verzögerung
die Kontaktlast Wf an dem Vorderrad groß, und die Kontaktlast Wr an
dem Hinterrad wird klein im Vergleich zu der Fahrt mit einer konstanten
Geschwindigkeit, wodurch eine Bremskraft auf das Vorderrad groß und eine
Bremskraft auf das Hinterrad klein wird. Wie es in 10C gezeigt ist, wird ebenfalls während des
Absenkens der Nase bei einer Drehung die Kontaktlast Wf an dem Vorderrad
groß,
und die Kontaktlast Wr an dem Hinterrad wird klein im Vergleich
zu der Fahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit.
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Die
Kontaktlasten Wf und Wr schwanken, wie es oben beschrieben ist,
so dass die Kurvenfahrtleistung schwankt. Als Ergebnis kann ein
Fahrzeug nicht stabil drehen, und es tritt eine Variation in der
Haltung bzw. Lage des Fahrzeugs auf, wodurch eine stabile Fahrt
und dementsprechend eine komfortable Fahrt beeinträchtigt wird,
und dadurch wird die Handhabung und die Stabilität beeinflusst.
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Eine
Beziehung zwischen der Nickvibration, den Kontaktlasten der vorderen
und hinteren Räder
und den Kurvenfahrtleistungen der vorderen und hinteren Räder ist
in den Zeitdiagrammen, die in 11 gezeigt sind,
dargestellt. Wenn eine Nickvibration auftritt, wie es in 11A gezeigt ist, werden, wie es in 11B gezeigt ist, die Lasten Wf und Wr an den vorderen
und hinteren Rädern
durch Addieren von Aufhängungsreaktionsvariationen ΔWf und ΔWr, die durch
die Nickvibration verursacht werden, zu den jeweiligen Lasten Wfo und
Wro an den vorderen und hinteren Rädern bei der Fahrt mit einer
konstanten Geschwindigkeit erhalten und sind durch die folgende
Gleichung 1 gegeben.
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Gleichung 1:
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Wf = Wfo + ΔWf, Wr = Wro + ΔWr
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Dementsprechend
weisen die Lasten Wf und Wr an den vorderen und hinteren Rädern Wellenformen auf,
die der Wellenform der Nickvibration entsprechen. Wie es in 11C gezeigt ist, weisen hinsichtlich der Kurvenfahrtleistungen
Kcf und Kcr der jeweiligen vorderen und hinteren Räder die
Kurvenfahrtleistungen Kcfo und Kcro der jeweiligen vorderen und
hinteren Räder
bei der Fahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit ebenfalls ähnliche
Wellenformen wie diejenigen der Lasten Wf und Wr an den vorderen
und hinteren Rädern
auf, da sie durch Multiplizieren der jeweiligen Lasten Wf und Wr
an den vorderen und hinteren Rädern
mit einem Koeffizienten Cw in dem linearen Bereich des Reifenverhaltens
erhalten werden.
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Wenn
dementsprechend die Antriebskraft, die durch einen Motor erzeugt
wird, auf der Grundlage der Kontaktlastvariationen an den vorderen
und hinteren Rädern, die
beispielsweise durch die Nickvibration verursacht werden, korrigiert
wird, können
die Wirkungen der Störungen
des Betriebs durch den Fahrer und der Fahrbahnstörungen unterdrückt werden,
um die Karosseriepositur und das Fahrzeugverhalten zu stabilisieren und
eine komfortable Fahrt und eine stabile Fahrt des Fahrzeugs zu verbessern.
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Anschließend studierten
die Erfinder die Zustandsgrößen eines
Fahrzeugs unter Verwendung eines Karosserie-auf-Feder-Vibrationsmodells.
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Die
Zustandsgrößen des
Fahrzeugs werden mit Bezug auf ein schematisches Diagramm des Karosserie-auf-Feder-Vibrationsmodells,
das in 12 gezeigt ist, beschrieben.
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In
dem Karosserie-auf-Feder-Vibrationsmodell, das in 12 gezeigt
ist, wird angenommen, dass eine Vibration um die Mitte des Nickens
an dem Auf-Feder-Teil als Antwort auf eine Momentreaktionsvariation ΔTw in Bezug
auf einen beliebigen stationären
Zustand erzeugt wird. In diesem Fall basiert die Karosserie-auf-Feder-Vibration
auf der Annahme, dass die Fahrzeugkarosserie als eine Platte einer
beliebigen Bezugsebene, die parallel zu der horizontalen Richtung
ist, betrachtet wird und die Platte mit Reifen versehen ist, die
durch Aufhängungen
getragen werden.
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In
diesem Karosserie-auf-Feder-Vibrationsmodell werden die Konstanten
wie folgt definiert. Zunächst werden
für die
jeweiligen beiden Vorderräder
und die beiden Hinterräder,
die sämtlich
auf der Bezugsebene B vorgesehen sind, die Federkonstanten der Aufhängungen
[N/m] als Kf und Kr bezeichnet, die Dämpfungskoeffizienten der Aufhängungen
[Ns/m] werden als Cf und Cr bezeichnet, die Längssteifigkeiten der Reifen
[N/m] werden als Ktf und Ktr bezeichnet, und die Längsdämpfungskoeffizienten
der Reifen [Ns/m] werden als Ctf und Ctr bezeichnet.
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Außerdem wird
ein Radius der Reifen als rt bezeichnet, eine Fahrzeugkarosseriemasse
auf der Feder [kg] wird als Mu bezeichnet, eine ungefederte Masse
an dem Vorderrad [kg] wird als mf bezeichnet, eine ungefederte Masse
an dem Hinterrad [kg] wird als mr bezeichnet, eine Radbasis (Radabstand)
[m] wird als L bezeichnet, ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt
des Fahrzeugs (Mitte des Nickens) und der Vorderradwelle [m] wird
als Lf bezeichnet, ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs
und der Hinterradwelle [m] wird als Lr bezeichnet, die Höhe des Schwerpunkts
des Fahrzeugs [m] wird als hcg bezeichnet, und die Höhe der Mitte
des Nickens der Karosserie [m] wird als hcp bezeichnet.
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Außerdem werden
das Nickträgheitsmoment
der Karosserie [kgm2] und die Gravitationsbeschleunigung
[m/s2] jeweils als Ip und g bezeichnet.
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Hinsichtlich
der unabhängigen
Variablen wird die vertikale Verschiebung der Auf-Feder-Karosserie des
Fahrzeugs [m] als x bezeichnet, die vertikale Verschiebung des Vorderrades
[m] als xtf bezeichnet, die vertikale Verschiebung des Hinterrades
[m] wird als xtr bezeichnet, und der Nickwinkel um die virtuelle
Nickmitte [rad] wird als θp
bezeichnet.
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Da
der virtuelle Nickwinkel um die Nickmitte mit θp bezeichnet wird, sind zunächst die
Beträge
der Verschiebung um die Nickmitte an der Vorderradwelle, die einen
Abstand von Lf zu der Nickmitte aufweist, und an der Hinterradwelle,
die einen Abstand von Lr zu der Nickmitte aufweist, jeweils durch
Lfθp und
Lrθp gegeben. Da
jedoch der Betrag der Verschiebung in der vertikalen Richtung der
Fahrzeugkarosserie aufgrund der Längssteifigkeit des Reifens
verringert wird, sind die Gesamtbeträge der Verschiebung in der
vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie durch x + Lfθp – xtf auf
der Vorderradseite und durch x – Lfθp – xtr auf
der Hinterradseite gegeben.
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Daher
wird die Bewegungsgleichung um die Nickmitte der Fahrzeugkarosserie
durch die Gleichung 2 ausgedrückt.
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Gleichung 2:
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Ipθp'' = –Lf{Kf(x
+ Lfθp – xtf) +
Cf(x' + Lfθp' – xtf')} + Lr{Kr(x – Lrθp – xtr) + Cr(x' – Lrθp' – xtr')} + (hcg – hcp)θpMug + ΔTw + (hcp
+ x) ΔTw/rt
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Die
Gleichung, die die vertikale Bewegung der Fahrzeugkarosserie beschreibt,
und die Gleichungen, die die vertikale Bewegung an den vorderen
und hinteren Rädern
beschreiben, sind durch die jeweiligen Gleichungen 3 bis 5 gegeben.
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Gleichung 3:
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Mux'' = –Kf(x +
Lfθp – xtf) – Cf(x' + Lfθp' – xtf') – Kr(x – Leθp – xtr) – Cr(x' – Lfθp' – xtr')
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Gleichung 4:
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mfxtf'' = –Kf(xtf – x – Lfθp) – Cf(xtf' – x' – Lfθp') – Ktfxtf – Ctfxtf'
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Gleichung 5:
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mrxtr'' = –Kr(xtr – x – Lrθp) – Cr(xtr' – x' – Lrθp') – Ktrxtr – Ctrxtr'
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Wenn
diese Gleichungen 3 bis 5 und die Gleichung 2 modifiziert werden,
werden die jeweiligen Gleichungen 6 bis 9 erhalten.
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Gleichung 6:
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Mux'' = –(Kf + Kr)x – (Cr +
Cr)x' + Kfxtf +
Cfxtf' + Krxtr +
Crxtr' – (KfLf – KrLr)θp – (CfLf – CrLr)θp'
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Gleichung 7:
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mfxtf'' = Kfx + Cfx' – (Kf + Ktf)xtf – (Cf +
Ctf)xtf' + KfLfθp + CfLfθp'
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Gleichung 8:
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mrxtr'' = Krx + Crx' – (Kr + Ktr)xtr – (Cr +
Ctr)xtr' – KrLrθp – CrLrθp'
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Gleichung 9:
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Ipθp'' = –(KfLf – KrLr)x – (CfLf – CrLr)x' + KfLfxtf + CfLfxtf' – KrLrxtr – CrLrxtr' – {(KfLf2 + KrLr2) – (hcg – hcp)Mug}θp – (CfLf2 + CrLr2)θp' + {1 + (hcp + x)/rt}ΔTw
≈ (KfLf – KrLr)x – (CfLf – CrLr)x' + KfLfxtf + CfLfxtf' – KrLrxtr – CrLrxtr' – {(KfLf2 + KrLr2) – (hcg – hcp)Mug}θp – (CfLf2 + CrLr2)θp' + (1 + hcp/rt)ΔTw
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Wenn
daher diese Gleichungen in Bezug auf jeweils x'',
xtr'', xtr'' und θp'' gelöst werden,
werden diese Werte durch die Parameter beschrieben, die die Zustandsgrößen angeben,
wie beispielsweise x, x',
xtf, xtf', xtr,
xtr', θp und θp'. Wenn dementsprechend
die Zustandsgrößen derart
definiert sind, dass x1 = x, x2 = x', x3 = xtf, x4 = xtf', x5 = xtr, x6 = xtr', x7 = θp, x8 = θp' und ΔTw
= u, und wenn die Koeffizienten der Variablen in den obigen Gleichungen
jeweils durch a1 bis a8, b1 bis b8, c1 bis c8, d1 bis d8 und p ersetzt
werden, werden die folgenden Gleichungen erhalten.
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Gleichung 10:
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Gleichung 11:
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x2' =
x1'' = x'' = –(Kf
+ Kr)/Mu·x – (Cr +
Cr)/Mu·x' + Kf/Mu·xtf +
Cf/Mu·xtf' + Kr/Mu·xtr +
Cr/Mu·xtr' – (KfLf – KrLr)/Mu·θp – (CfLf – CrLr)/Mu·θp'
= a1x1 + a2x2 + a3x3 + a4x4 +
a5x5 + a6x6 + a7x7 + a8x8
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Gleichung 12:
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Gleichung 13:
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x4' =
x''3 = xtf'' = Kf/mf·x + Cf/mf·x' – (Kf
+ Ktf)/mf·xtf – (Cf +
Ctf)/mf·xtf' + KfLf/mf·θp + CfLf/mf·θp'
= b1x1 + b2x2
+ b3x3 + b4x4 + b7x7 + b8x8
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Gleichung 14:
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Gleichung 15:
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x6' =
x5'' = xtr'' = Kr/mr·x + Cr/mr·x' – (Kr
+ Ktr)/mr·xtr – (Cr +
Ctr)/mr·xtr' – KrLr/mr·θp – CrLr/mr·θp'
= c1x1 + c2x2 + c5x5 + c6x6 +
c7x7 + c8x8
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Gleichung 16:
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Gleichung 17:
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x8' =
x7'' = θp'' = –(KfLf – KrLr)/Ip·x – (CfLf – CrLr)/Ip·x' + KfLf/Ip·xtf +
CfLf/Ip·xtf' – KrLr/Ip·xtr – CrLr/Ip·xtr' – {(KfLf2 + KrLr2) – (hcg – hcp)Mug}/Ip·θp – (CfLf2 + CrLr2)/Ip·θp' + (1 + hcp/rt)/Ip·ΔTw
=
d1x1 + d2x2 + d3x3 + d4x4 + d5x5 + d6x6 + d7x7 + d8x8 + pu
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In
der obigen Gleichung 11 gilt a1 = –(Kf + Kr)Mu, a2 = –(Cf + Cr)/Mu,
a3 = Kf/Mu, a4 = Cf/Mu, a5 = Kr/Mu, a6 = Cr/Mu, a7 = –(KfLf – KrLr)/Mu
und a8 = –(CfLf – CrLr)/Mu.
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In
Gleichung 13 gilt b1 = Kf/mf, b2 = Cf/mf, b3 = –(Kf + Ktf)/mf, b4 = –(Cf + Ctf)/mf,
b7 = KfLf/mf und b8 = CfLf/mf.
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In
Gleichung 15 gilt c1 = Kr/mr, c2 = Cr/mr, c5 = –(Kr + Ktr)/mr, c6 = –(Cr + Ctr)/mr,
c7 = –KrLr/mr
und c8 = –CrLr/mr.
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In
Gleichung 17 gilt d1 = –(KfLf – KrLr)/Ip,
d2 = –(CfLf – CrLr)/Ip,
d3 = KfLf/Ip, d4 = CfLf/Ip, d5 = –KrLr/Ip, d6 = –CrLr/Ip,
d7 = –{(KfLf2 + KrLr2) – (hcg – hcp)Mug}/Ip,
d8 = –(CfLf2 + CrLr2)/Ip und
p = 1 + hcp/rt)/Ip.
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Wenn
daher die Gleichungen 10 bis 17 durch ein Zustandsraummodell beschrieben
werden, ist die Zustandsgleichung durch eine Acht-mal-acht-Determinante
gegeben, wie es in der Gleichung 18 gezeigt ist, die in der Gleichung
19 vereinfacht dargestellt ist. Gleichung
18:
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Gleichung 19:
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Die
Zustandsgleichung in dem Karosserie-auf-Feder-Vibrationsmodell ist
somit gegeben.
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Wenn
dementsprechend ein Achsmoment (eine physikalische Größe, die
der Antriebskraft entspricht), das durch den Motor erzeugt wird,
auf der Grundlage dieser Zu standsgleichung korrigiert wird, können die
Wirkungen der Störungen
des Betriebs durch den Fahrer und der Fahrbahnstörungen unterdrückt werden,
um die Karosseriepositur und das Fahrzeugverhalten zu stabilisieren
und die Komfortabilität
und Stabilität
bei der Fahrt des Fahrzeugs zu verbessern.
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Daher überlegten
die Erfinder, welche Zustandsgrößen unter
Verwendung der obigen Zustandsgleichung gesteuert werden sollten.
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Das
Erste, was zu berücksichtigen
ist, ist die Steuerung der Nickvibration. Das heißt, da die
Nickvibration ein Faktor ist, der die Schwankungen der Kontaktlasten
der vorderen und hinteren Räder
bewirkt, können,
wenn diese unterdrückt
wird, die Schwankungen der Kontaktlasten der vorderen und hinteren
Räder unterdrückt werden,
so dass eine Variation der Kurvenfahrtleistung verhindert werden
kann. Daher ist es für
die Unterdrückung
der Nickvibration ausreichend, dass die Variation der Zustandsvariable θp oder die
Ableitung der Zustandsvariable θp
in Bezug auf die Zeit (dθ p/dt
= θp') schnell auf Null
verringert wird. Die Ausgangsgleichung, die die Ableitung dieser
Zustandsvariable θp
hinsichtlich der Zeit ist, wird aus der Zustandsgleichung, die durch
die Gleichungen 17 und 18 gegeben sind, wie folgt erhalten. Gleichung
20:
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Das
Nächste,
was zu berücksichtigen
ist, ist die Unterdrückung
der Schwankung der Kontaktlast der vorderen und hinteren Räder aufgrund
der Nickvibration. Wenn die Schwankung der Kontaktlast der vorderen und
hinteren Räder
unterdrückt
wird, kann die Variation der Kurvenfahrtleistung verhindert werden.
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Da
die Variationen ΔWf
und ΔWr
dieser Kontaktlasten der vorderen und hinteren Räder den Variationen der jeweiligen
Aufhängungsreaktionen
gleichen, sind sie durch die folgenden Gleichungen gegeben.
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Gleichung 21:
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ΔWf
= –Kf(x
+ Lfθp – xtf) – Cf(x' + Lfθp' – xtf')
= –Kfx1 – Cfx2 + Kfx3 + Cfx4 – KfLfx7 – CfLfx8
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Gleichung 22:
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ΔWr
= –Kr(x
+ Lrθp – xtr) – Cr(x' + Lrθp' – xtr')
= –Krx1 – Crx2 + Krx5 + Crx6 – KrLrx7 – CrLrx8
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Eine
Unterdrückung
der Variationen der Kontaktlasten der vorderen und hinteren Räder ist äquivalent zu
einer schnellen Verringerung der dynamischen Variationen auf Null,
die durch die Ableitungsausdrücke
der Variationen der Kontaktlasten der vorderen und hinteren Räder (in
den obigen Gleichungen 20 und 21) beschrieben sind. Diese Ableitungsausdrücke ΔWfd und ΔWrd sind
durch die folgenden Gleichungen gegeben:
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Gleichung 23:
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ΔWfd
= –Cf(x' + Lfθp' – xtf')
= Cfx2 – Cfx4 – CfLfx8
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Gleichung 24:
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ΔWrd
= –Cr(x' + Lrθp' – xtr')
= –Crx2 + Crx6 – CrLrx8
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Dementsprechend
sind die Ausgangsgleichungen für
die Ableitungsausdrücke Δ Wfd und ΔWrd der Variationen
der Kontaktlasten der vorderen und hinteren Räder jeweils durch die folgenden
Gleichungen 25 und 26 gegeben, wobei e2f = –Cf, e4f = Cf und e8f = CfLf
in Gleichung 25 gilt, und e2r = –Cr, e6r = Cr und e8r = CrLr
in Gleichung 26 gilt. Gleichung
25:
Gleichung
26:
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Als
Weiteres ist die Unterdrückung
der Fahrzeugkarosserievibration in der vertikalen Richtung zu berücksichtigen.
Da die Fahrzeugkarosserievibration in der vertikalen Richtung ebenfalls
ein Faktor ist, der die Schwankungen der Kontaktlasten der vorderen
und hinteren Räder
verursacht, können,
wenn diese unterdrückt
wird, die Schwankungen der Kontaktlasten der vorderen und hinteren
Räder unterdrückt werden,
so dass eine Variation der Kurvenfahrtleistung verhindert werden
kann. Da die Fahrzeugkarosserievibration in der vertikalen Richtung
durch die Zustandsvariable x gegeben ist, ist es ausreichend, dass
die Variation der Zustandsvariable x oder die Ableitung der Zustandsvariable
x in Bezug auf die Zeit (dx/dt = x') schnell auf Null verringert wird.
Die Ausgangsgleichung für
die Ableitung dieser Zustandsvariable x in Bezug auf die Zeit wird aus
der Zustandsgleichung, die durch die Gleichungen 18 und 19 gegeben
ist, wie folgt erhalten.
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Auf
der Grundlage der obigen Betrachtungen beinhaltet ein Aspekt der
vorliegenden Erfindung eine Basisanforderungsantriebskraftberechnungseinheit,
die eine physikalische Größe berechnet,
die einer angeforderten Basisantriebskraft entspricht, die von einem
Fahrer gewünscht
wird, um die angeforderte Basisantriebskraft an einem Antriebsrad
eines Fahrzeugs zu erzeugen; eine Schätzantriebskraftschätzeinheit,
die eine physikalische Größe erhält, die
einer geschätzten
Antriebskraft entspricht, die als in dem Fahrzeug erzeugt geschätzt wird;
eine Anforderungsantriebskraftkorrektureinheit, die eine korrigierte
angeforderte Antriebskraft derart erhält, dass eine Nickvibration,
die möglicherweise
in dem Fahrzeug auftritt, wenn die geschätzte Antriebskraft erzeugt
wird, auf der Grundlage der physikalischen Größe, die der geschätzten Antriebskraft
entspricht, erhalten wird, eine Korrektur zum Unterdrücken der
Nickvibration erhalten wird und die physikalische Größe, die
der angeforderten Basisantriebskraft entspricht, die von der Basisanforderungsantriebskraftberechnungseinheit
berechnet wird, auf der Grundlage der Korrektur korrigiert wird;
wobei die korrigierte angeforderte Antriebskraft, die von der Anforderungsantriebskraftkorrektureinheit
erhalten wird, an dem Antriebsrad erzeugt wird.
-
Weiterhin
enthält
die vorliegende Erfindung eine Fahrwiderstandsstörungsschätzeinheit, die eine Fahrwiderstandsstörung, die
auf ein Rad des Fahrzeugs ausgeübt
wird, schätzt,
wobei die Anforderungsantriebskraftkorrektureinheit schätzt, dass
ein Wert, der durch Addieren einer Fahrwiderstandsstörung, die
von der Fahrwiderstandsstörungsschätzeinheit
geschätzt
wird, zu der physikalischen Größe, die
der geschätzten Antriebskraft
entspricht, die durch die Schätzantriebskraftberechnungseinheit
erhalten wird, erhalten wird, eine derzeit erzeugte Antriebskraft
ist, und eine Korrektur als diejenige erhalten wird, die verwendet
wird, wenn eine Antriebskraft, bei der diese Fahrwiderstandsstörung berücksichtigt
wird, erzeugt wird.
-
Wie
es oben beschrieben ist, schätzt
die Fahrwiderstandsstörungsschätzeinheit
eine Fahrwiderstandsstörung,
und die Zustandsgrößen in der
Zustandsgleichung können
unter Berücksichtigung
der Fahrwiderstandsstörung
erhalten werden. Die Fahrwiderstandsstörung basiert hier beispielsweise
auf dem Ableitungswert der Vorderradgeschwindigkeit und dem Gewicht
des Fahrzeugs und wird beispielsweise durch Multiplizieren dieser
Faktoren miteinander erhalten.
-
Wie
es oben beschrieben ist, wird eine Korrektur zum Unterdrücken der
Nickvibration erhalten, und es wird eine physikalische Größe, die
der Basisanforderungsantriebskraft entspricht, auf der Grundlage
der Korrektur korrigiert. Die Nickvibration wird dadurch zeitig
unterdrückt,
um die Wirkungen von sich ständig ändernden
verschiedenen Störungen,
die durch einen Fahrerbetrieb und eine Fahrbahnbedingung etc. verursacht werden,
zu verringern, so dass jede Zustandsgröße des Fahrzeugs stabilisiert
werden kann. Die Fahrt des Fahrzeugs kann dadurch stabilisiert werden.
-
In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Anforderungsantriebskraftkorrektureinheit
beispielsweise eine Zustandsgleichung, die Zustandsgrößen des
Fahrzeugs auf der Grundlage eines Karosserie-auf-Feder-Modells des
Fahrzeugs beschreibt, und außerdem
eine Ausgangsgleichung auf, die die Nickvibration in Bezug auf die
Zustandsgrößen auf
der Grundlage der Zustandsgleichung beschreibt, und es wird eine
physikalische Größe, die
der Basisanforderungsantriebskraft entspricht, korrigiert, um die
Schwankung der Nickvibration, die aus der Ausgangsgleichung und
den Zustandsgrößen erhalten
wird, zu unterdrücken.
Die Zustandsgleichung ist hier beispielsweise durch die obige Gleichung
18 oder 19 gegeben, und die Ausgangsgleichung ist beispielsweise
durch die Gleichung 20 gegeben.
-
Außerdem beinhaltet
ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass anstelle der
Nickvibration, die oben beschrieben wurde, eine Korrektur zum Verringern
des Ableitungsausdrucks der Schwankung der Kontaktlast der vorderen
und hinteren Räder
erhalten werden kann, um eine physikalische Größe, die der Basisanforderungsantriebskraft
entspricht, zu korrigieren. Alternativ beinhaltet ein anderer Aspekt
der vorliegenden Erfindung, dass eine Korrektur zum Unterdrücken der
Schwankung der vertikalen Bewegung der Fahrzeugkarosserie erhalten
werden kann, um eine physikalische Größe, die der Basisanforderungsantriebskraft entspricht,
zu korrigieren.
-
In
diesen Fällen
ist die Zustandsgleichung beispielsweise durch die Gleichung 18
oder 19 gegeben, und die Ausgangsgleichungen sind beispielsweise
durch die Gleichungen 25 bis 27 gegeben.
-
Als
die physikalische Größe, die
der Basisanforderungsantriebskraft entspricht, kann beispielsweise ein
Basisanforderungsmotormoment oder ein Basisanforderungsausgangsachsmoment
genannt werden.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ebenso wie
Verfahren zum Betrieb und die Funktion der betreffenden Teile anhand
der folgenden detaillierten Beschreibung, zugehörigen Ansprüche und Zeichnungen, die sämtlich Teil
dieser Anmeldung sind, deutlich. Es zeigen:
-
1 eine
Ansicht eines Fahrzeugstabilitätssteuersystems
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die für ein Fahrzeug ausgelegt ist,
von oben;
-
2 ein
Blockdiagramm einer elektronischen Motorsteuereinheit des Fahrzeugstabilitätssteuersystems,
das in 1 gezeigt ist;
-
3 zwei
Graphen, die die Ergebnisse einer Simulation darstellen, die eine
Variierende Nickwinkelgeschwindigkeit und ein variierendes Antriebsmoment
beinhalten;
-
4 zwei
Graphen, die die Ergebnisse einer Simulation darstellen, die eine Änderungsrate
einer Kontaktlast eines Vorderrades und ein variierendes Antriebsmoment
beinhalten;
-
5 zwei
Graphen, die die. Ergebnisse einer Simulation darstellen, die eine Änderungsrate
der Kontaktlast eines Hinterrades und ein variierendes Antriebsmoment
beinhalten;
-
6 zwei
Graphen, die die Ergebnisse einer Simulation darstellen, die eine
Vertikalverschiebungsänderungsrate
einer Fahrzeugkarosserie und ein variierendes Antriebsmoment beinhalten;
-
7 ein
Blockdiagramm einer elektronischen Motorsteuereinheit in einem achsmomentbasierten Steuermodus
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
8 einen
Graphen, der eine Beziehung zwischen Schlupfwinkeln und Kurvenfahrtkräften für jeweils einen
Standardreifen und einen Hochleistungsreifen darstellt;
-
9A eine
grafische Darstellung einer Fahrzeugtrajektorie, die erhalten wird,
wenn eine ausreichende Kurvenfahrtkraft mit einem geringen Schlupfwinkel
erzeugt werden kann;
-
9B eine
grafische Darstellung einer Fahrzeugtrajektorie, die erhalten wird,
wenn keine ausreichende Kurvenfahrtkraft ohne einen großen Schlupfwinkel
erzeugt werden kann;
-
10A–10C Seitenansichten jeweils einer Fahrzeugbeschleunigung,
-verzögerung
und -drehung;
-
11A–11C jeweils Zeitdiagramme einer Nickvibration,
von Kontaktlasten von vorderen und hinteren Rädern und von Kurvenfahrtleistungen
von vorderen und hinteren Rädern;
und
-
12 eine
Seitenansicht eines Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationsmodells
gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung.
-
Im
Folgenden werden Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben,
wobei gleiche Bezugszeichen für
gleiche Elemente verwendet werden.
-
Erste Ausführungsform
-
Das
Fahrzeugstabilitätssteuersystem
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung wird mit Bezug auf 1 beschrieben,
das schematisch dessen Struktur darstellt. Die vorliegende Erfindung
wird unter der Annahme eines Fahrzeugs mit einem Hinterradantrieb
beschrieben, aber sie ist ebenfalls für ein Fahrzeug mit einem Vorderradantrieb
oder mit einem Vierradantrieb anwendbar.
-
Das
Fahrzeugstabilitätssteuersystem
der ersten Ausführungsform
stellt ein Antriebsmoment, das durch einen Motor 1, der
in einem Fahrzeug eingebaut ist, erzeugt wird, ein, um die Schwankung
der Kurvenfahrtleistung entsprechend der Schwankung der Lasten der
vorderen und hinteren Räder,
die durch eine Nickvibrationsenergie und weitere Energien verursacht
werden, zu stabilisieren, wodurch die Fahrzeugkarosseriepositur
und das Fahrzeugverhalten stabilisiert werden.
-
In
dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem,
das in 1 gezeigt ist, wird der Motor 1 durch
eine Motor-ECU 2 gesteuert. Die Motor-ECU 2 empfängt Erfassungssignale
von einem Gaspedalhubsensor 3, einem Motordrehzahlsensor 4,
Vorderraddrehzahlsensoren 5a und 5b und einem
Gangpositionssensor 6.
-
Der
Gaspedalhubsensor 3 gibt ein Erfassungssignal aus, das
einer Position eines Gaspedals 7 entspricht. Die Motor-ECU 2 bestimmt
eine Gaspedalmanipulationsvariable auf der Grundlage des Erfassungssignals
von dem Gaspedalhubsensor 3.
-
Der
Motordrehzahlsensor 4 ist ein bekannter Sensor, der in
dem Motor 1 installiert ist und ein Erfassungssignal ausgibt,
das der Motordrehzahl entspricht.
-
In
der Motor-ECU 2 wird ein Basisanforderungsmotormoment,
das ein Motormoment wird, das von dem Fahrer gewünscht wird, aus dem Erfassungssignal
von dem Motordrehzahlsensor 4 und der Gaspedalmanipulationsvariablen,
die aus dem Erfassungssignal von dem Gaspedalhubsensor 3 erhalten
wird, berechnet.
-
Die
Vorderraddrehzahlsensoren 5a und 5b sind in den
jeweiligen Vorderrädern 10a und 10b installiert, die
die lenkenden Räder
werden, und weisen den Raddrehzahlsensor 5a für das rechte
Vorderrad und den Raddrehzahlsensor 5b für das linke
Vorderrad auf. Jeder dieser Raddrehzahlsensoren 5a und 5b kann
ein bekannter Sensor wie zum Beispiel ein Sensor mit elektromagnetischer
Aufnahme, der entsprechend der Drehung des Zahnrades eines Zahnradrotors,
der in der Achse installiert ist, ein unterschiedliches Erfassungssignal
ausgibt, sein und erzeugt ein Erfassungssignal entsprechend der
Drehung des Vorderrads. Die Erfassungssignale von den Vorderraddrehzahlsensoren 5a und 5b werden
verwendet, um eine Fahrwiderstandsstörung an dem Vorderrad zu erhalten,
die entsprechend der Vorderradgeschwindigkeit bzw. Vorderraddrehzahl
erzeugt wird.
-
Der
Gangpositionssensor 6 erfasst eine derzeitige Gangposition.
Das Erfassungssignal von dem Gangpositionssensor 6 wird
in die Motor-ECU 2 eingegeben, in der ein Übersetzungsverhältnis entsprechend der
derzeitigen Gangposition aus dem eingegebenen Erfassungssignal erhalten
wird.
-
Die
Motor-ECU 2 führt
dann verschiedene Berechnungen auf der Grundlage der Erfassungssignale von
diesen Sensoren 3, 4, 5a, 5b und 6 durch
und stellt die Motorleistung auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse
ein. Das Achsmoment wird dadurch eingestellt und durch ein Getriebe 11,
ein Enduntersetzungsgetriebe 12 und eine Antriebsachse 13 auf
die Hinterräder 14a und 14b,
die die Antriebsräder
werden, übertragen.
-
Die
Motor-ECU 2 wird genauer mit Bezug auf 2 beschrieben,
die ein Blockdiagramm zeigt, das schematisch diese Motor-ECU 2 darstellt.
-
Die
Motor-ECU 2 weist einen Mikrocomputer auf, der beispielsweise
eine CPU, einen RAM, einen ROM und I/O-Ports aufweist. Die CPU führt ein
Motorsteuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, aus und führt verschiedene
Berechnungen durch, wodurch die Motorleistung durch den Motor 1 gesteuert
wird.
-
Genauer
gesagt weist, wie es in 2 gezeigt ist, die Motor-ECU 2 eine
Basisanforderungsmotormomentberechnungseinheit 2a, eine
Schätzantriebswellenmomentberechnungseinheit 2b,
eine Vorderradgeschwindigkeitsberechnungseinheit 2c, eine
Vorderradfahrwiderstandsstörungsschätzeinheit 2d, eine
Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e und eine Motormomentbasissteuereinheit 2f auf.
-
Die
Basisanforderungsmotormomentberechnungseinheit 2a empfängt das
Erfassungssignal, das von dem Pedalhubsensor 3 ausgegeben
wird, und erhält
eine Gaspedalmanipulationsvariable als eine physikalische Größe auf der
Grundlage dieses Erfassungssignals. Außerdem erhält sie ein Basisanforderungsmotormoment
entsprechend einer Basisanforderungsantriebskraft auf der Grundlage
der Manipulationsvariable und des Erfassungssignals, das von dem
Motordrehzahlsensor 4 ausgegeben wird. Das Basisanforderungsmotormoment,
das hier erhalten wird, wird zu einem Motormoment, das zum Beschleunigen
und Verzögern
des Fahrzeugs verwendet wird, das heißt, es wird zu einem Motorwellenmoment,
das grundlegend benötigt
wird. Die Basisanforderungsmotormomentberechnungseinheit 2a gibt
ihr Berechnungsergebnis an die Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e aus.
-
Auf
der Grundlage des Erfassungssignals von dem Motordrehzahlsensor 4 berechnet
die Schätzantriebswellenmomentberechnungseinheit 2b ein
geschätztes
Antriebswellenmoment, das heißt,
sie berechnet ein Antriebswellenmoment, das scheinbar erzeugt wird,
wenn das Erfassungssignal empfangen wird. Die Schätzantriebswellenmomentberechnungseinheit 2b gibt
ebenfalls ihr Berechnungsergebnis an die Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e aus.
-
Die
Vorderradgeschwindigkeitsberechnungseinheit 2c berechnet
Radgeschwindigkeiten beider Vorderräder, die lenkende Räder werden,
auf der Grundlage der Erfassungssignale von den Radgeschwindigkeitssensoren 5a und 5b.
Der Ausgang der Vorderradgeschwindigkeitsberechnungseinheit 2c ist
mit der Vorderradfahrwiderstandsstörungsschätzeinheit 2d verbunden.
-
Die
Vorderradfahrwiderstandsstörungsschätzeinheit 2d schätzt eine
Vorderradfahrwiderstandsstörung
auf der Grundlage der berechneten Vorderradgeschwindigkeit. Ein
Fahrwiderstand tritt an dem Vorderrad entsprechend der Raddrehzahl
bzw. Radgeschwindigkeit auf. Somit wird dessen Fahrwiderstand anhand
der Radgeschwindigkeit geschätzt.
Eine Multiplikation des Ableitungswerts der Radgeschwindigkeit mit
dem Fahrzeuggewicht kann beispielsweise eine Kraft [N/m] in der
Translationsrichtung ergeben, und eine weitere Multiplikation dieser
mit dem Radius des rollenden Rades kann die Fahrwiderstandsstörung als
ein Moment [N], das auf das rollende Rad wirkt, ergeben.
-
Das
Erhalten einer Fahrwiderstandsstörung
auf der Grundlage der ersten Ableitung der Radgeschwindigkeit kann
es möglich
machen, als Ergebnis den Betrag der Fahrwiderstandsstörung unabhängig von
der Ursache der Fahrwiderstandsstörung zu erhalten. Die Fahrwiderstandsstörung tritt
beispielsweise aufgrund des Kurvenfahrtwiderstands, der durch die
Lenkung des Fahrers verursacht wird, und der Rauhigkeit der Fahrbahn auf.
In jedem Fall kann jedoch, da die Fahrwiderstandsstörung zu
einer Variation bzw. Änderung
der Radgeschwindigkeit führt,
wenn die Fahrwiderstandsstörung
aus der Variation (Ableitungswert) der Radgeschwindigkeit bzw. Raddrehzahl
berech net wird, diese Fahrwiderstandsstörung, die durch das drehende
Rad aufgenommen wird, unabhängig
von ihrer Ursache erhalten werden.
-
Diese
Fahrwiderstandsstörung
kann ebenfalls derart geschätzt
werden, dass Charakteristika zwischen der Radgeschwindigkeit und
der Fahrwiderstandsstörung
in dem Speicher der Motor-ECU 2 im Voraus gespeichert werden
und die Fahrwiderstandsstörung
entsprechend der berechneten Radgeschwindigkeit auf der Grundlage
der Charakteristika ausgewählt
wird.
-
Die
Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e schätzt ein
derzeitiges Antriebsmoment durch Addieren des geschätzten Antriebswellenmoments,
das von der Schätzantriebswellenmomentberechnungseinheit 2e berechnet
wird, und der Fahrwiderstandsstörung,
die in der Vorderradfahrwiderstandsstörungsschätzeinheit 2d erhalten
wird. Die Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e verwendet
das derzeitige Antriebsmoment als einen Eingang, um eine Korrektur,
die zum Unterdrücken
der Nickvibration benötigt
wird, aus der Zustandsgleichung des Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationsmodells
zu erhalten, und korrigiert dann auf der Grundlage der Korrektur
das Basisanforderungsmotormoment, das von der Basisanforderungsmotormomentberechnungseinheit 2a berechnet
wird.
-
Genauer
gesagt kann, wenn das derzeitige Antriebsmoment geschätzt wird,
jede Zustandsgröße von verschiedenen
Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationen, die eine Anregungsquelle
aufweisen, die durch die Antriebsmomentreaktion auf das derzeitige
Antriebsmoment erzeugt wird, auf der Grundlage der Zustandsgleichung,
die durch die Gleichungen 18 und 19 gegeben ist, geschätzt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform
werden durch Einsetzen jeder geschätzten Zustandsgröße in die
Ausgangsgleichung der Nickvibration, die durch die Gleichung 20
gegeben ist, die Nickvibration und eine Korrektur, die in der Lage
ist, diese Nickvibration zu unterdrücken, erhalten.
-
Genauer
gesagt wird, wie es in 2 gezeigt ist, der Ausgang y
(= x8), der eine Variation der Nickvibration entsprechend dem geschätzten Antriebsmoment
angibt, aus dem Fahrzeugkarosserievibrationsmodell erhalten. Durch
Multiplizieren dieses Ausgangs y mit einer vorbestimmten Zustandsrückführungsverstärkung Ks
wird die Korrektur erhalten. Die Zustandsrückführungsverstärkung Ks wird hier entsprechend
der Anzahl der Zustandsgrößen K1 bis
K8 eingestellt und durch ein Optimalreglerentwurfsverfahren in Bezug
auf jede der Zustandsgrößen x (x,
x', xtf, xtf', xtr, xtr', Qp, Qp'), die unter Verwendung
des Fahrzeugkarosserievibrationsmodells berechnet werden, erhalten.
-
Die
Korrektur, die wie oben beschrieben erhalten wird, wird mit dem
Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis (Differentialverhältnis: 1/Rd)
des Enduntersetzungsgetriebes 12 multipliziert und dann
durch das Übersetzungsverhältnis in
dem Getriebe 11 dividiert, das auf der Grundlage des Erfassungssignals,
das von dem Gangpositionssensor 6 ausgegeben wird, erhalten
wird. Der resultierende Wert wird von dem Basisanforderungsmoment,
das von der Basisanforderungsmomentberechnungseinheit 2a berechnet
wird, subtrahiert.
-
Die
Korrektur des Motormomentes wird dadurch als ein Absolutwert in
Bezug auf das Basisanforderungsmotormoment erhalten. Der Absolutwert
wird als ein korrigiertes Anforderungsmotormoment verwendet, das
wiederum in die Motormomentbasissteuereinheit 2f eingegeben
wird.
-
Die
Motormomentbasissteuereinheit 2f stellt den Betrag der
Ansaugluft, den Betrag der Kraftstoffeinspritzung und den Zündzeitpunkt
des Motors 1 ein, um das korrigierte Anforderungsmotormoment
zu erhalten, und erzeugt entsprechende Ausgangssignale. Die Ausgangssignale
werden an jeden Teil des Motors 1 übertragen, um den Betrag der
Ansaugluft, den Betrag der Kraftstoffeinspritzung und den Zündzeitpunkt
einzustellen, wodurch die Energie, mit der das korrigierte Anforderungsmotormoment
erhalten werden kann, ausgegeben wird.
-
Die
Energie wird dann als die Rotationsenergie durch das Getriebe 11 und
das Enduntersetzungsgetriebe 12 etc. an die Antriebsräder 14a und 14b,
an denen das Achsmoment erzeugt wird, entsprechend dem korrigierten
Anforderungsmotormoment übertragen.
-
Wie
es oben beschrieben ist, werden gemäß dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
der Ausführungsform
verschiedene Karosserie-auf-Feder-Vibrationen unter Verwendung des
Fahrzeugkarosserievibrationsmodells geschätzt, und das Anforderungsmotormoment,
das der Anforderungsantriebskraft entspricht, wird korrigiert, um
die Nickvibration, die eine der Karosserie-auf-Feder-Vibrationen
ist, zu unterdrücken.
-
Daher
wird die Nickvibration zeitig unterdrückt, um die Wirkungen von sich
ständig ändernden
verschiedenen Störungen,
die durch den Betrieb des Fahrers und eine Fahrbahnbedingung etc.
verursacht werden, zu verringern, so dass jede Zustandsgröße des Fahrzeugs
ebenso wie die Fahrt selbst stabilisiert werden können.
-
Als
ein Bezug ist in 3 ein Simulationsergebnis der
Variation der Nickwinkelgeschwindigkeit in Bezug auf die Variation
des Antriebsmomentes gezeigt. Aus dieser 3 ist ersichtlich,
dass die Nickwinkelgeschwindigkeit unter der Steuerung des Systems
der vorliegenden Ausführungsform
eine kleine Amplitude aufweist und im Vergleich zu dem Fall ohne
Steuerung schnell stabilisiert wird.
-
Dementsprechend
kann die vorliegende Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Fahrzeugkarosserie als Reaktion auf
Variationen der Störung
durch den Betrieb des Fahrers und Fahrbahnstörungen etc. stabilisieren,
wodurch die Karosseriepositur aufrechterhalten wird und das Fahrzeugverhalten,
die Fahrqualität
und die Fahrstabilität
verbessert werden.
-
Zweite Ausführungsform
-
Im
Folgenden wird eine zweite Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform
wird zum Unterdrücken
der Nickvibration eine Korrektur erhalten, mit der die Variation
der Nickvibration schnell auf Null verringert wird. Im Gegensatz
dazu wird in der zweiten Ausführungsform
zum Unterdrücken
der Schwankung der Kontaktlast des Vorderrades der Ableitungsausdruck Δ Wfd der Variation
der Kontaktlast des Vorderrades schnell auf Null verringert. Da
die Struktur des Fahrzeugstabilitätssteuersystems der vorliegenden
Ausführungsform
dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform, die in den 1 und 2 gezeigt
ist, ist, werden hier nur sich von der ersten Ausführungsform
unterscheidende Punkte beschrieben.
-
In
dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
der zweiten Ausführungsform
wird nur der Prozess in der Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e anders
als bei der ersten Ausführungsform
durchgeführt.
Das heißt,
in dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
erhält
zunächst
die Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e ein derzeitiges
Antriebsmoment durch dasselbe Verfahren wie bei der ersten Ausführungsform.
Dann wird unter Verwendung des derzeitigen Antriebsmomentes als
Eingang eine Korrektur, die zum Unterdrücken der Schwankung der Kontaktlast
des Vorderrades benötigt
wird, aus der Zustandsgleichung in dem Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationsmodell
erhalten, und das Basisanforderungsmotormoment, das von der Basisanforderungsmotormomentberechnungseinheit 2b berechnet
wird, wird auf der Grundlage der Korrektur korrigiert.
-
Genauer
gesagt kann, wenn das derzeitige Antriebsmoment geschätzt wird,
jede Zustandsgröße verschiedener
Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationen, die eine Anregungsquelle
aufweisen, die durch die Antriebsmomentreaktion auf das derzeitige
Antriebsmoment erzeugt wird, auf der Grundlage der Zustandsgleichungen,
die durch die Gleichungen 18 und 19 gegeben sind, geschätzt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird durch Einsetzen jeder geschätzten
Zustandsgröße in die
Ausgangsgleichung des Ableitungsausdrucks ΔWfd der Variation der Kontaktlast
des Vorderrades, die durch die Gleichung 25 gegeben ist, der Ableitungsausdruck ΔWfd erhalten,
und dann wird eine Korrektur, die in der Lage, diese Variation zu
unterdrücken,
erhalten.
-
Die
Korrektur wird auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform
erhalten. Diese Korrektur wird mit dem Geschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis des
Enduntersetzungsgetriebes 12 multipliziert und dann durch
das Übersetzungsverhältnis in
dem Getriebe 11 geteilt. Der resultierende Wert wird von
dem Basisanforderungsmo ment, das von der Basisanforderungsmomentberechnungseinheit 2a berechnet
wird, subtrahiert.
-
Die
Korrektur des Motormomentes wird dadurch als ein Absolutwert in
Bezug auf das Basisanforderungsmotormoment erhalten, und der Absolutwert
wird als ein korrigiertes Anforderungsmotormoment verwendet.
-
Wie
es oben beschrieben ist, werden gemäß dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
der zweiten Ausführungsform
verschiedene Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationen unter Verwendung des Fahrzeugkarosserievibrationsmodells
geschätzt,
und das Anforderungsmotormoment, das der Anforderungsantriebskraft entspricht,
wird korrigiert, um die Variation der Kontaktlast des Vorderrades
zu unterdrücken.
-
Daher
werden die Wirkungen von sich ständig ändernden
verschiedenen Störungen,
die durch den Betrieb eines Fahrers und Fahrbahnbedingungen etc.
verursacht werden, verringert, um die Schwankung der Kontaktlast
des Vorderrades zeitig zu unterdrücken, so dass jede Zustandsgröße eines
Fahrzeugs stabilisiert werden kann. Die Fahrt des Fahrzeugs kann
somit dadurch stabilisiert werden.
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Als
ein Bezug ist in 4 ein Simulationsergebnis der
Variation der Änderungsrate
der Kontaktlast des Vorderrades in Bezug auf die Variation des Antriebsmomentes
gezeigt. Anhand dieser Zeichnung ist ersichtlich, dass die Änderungsrate
der Kontaktlast des Vorderrades unter der Steuerung des Systems
der zweiten Ausführungsform
eine kleine Amplitude aufweist und im Vergleich zu dem Fall ohne
Steuerung schnell stabilisiert wird.
-
Dementsprechend
kann die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verhindern, dass die Schwankung der Karosseriestabilität, die durch
die Störung
durch den Betrieb des Fahrers und eine Fahrbahnstörung etc.
verursacht wird, die Karosseriepositur und das Fahrzeugverhalten
beeinträchtigt,
um die Fahrqualität
und die Fahrstabilität
eines Fahrzeugs zu verbessern.
-
Dritte Ausführungsform
-
Im
Folgenden wird eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der zweiten Ausführungsform
wird die Schwankung der Kontaktlast des Vorderrades unterdrückt, wohingegen
in der dritten Ausführungsform
der Ableitungsausdruck ΔWrd
der Variation der Kontaktlast des Hinterrades schnell auf Null verringert
wird, um die Schwankung der Kontaktlast des Hinterrades zu unterdrücken. Da
die Struktur des Fahrzeugstabilitätssteuersystems der vorliegenden
Ausführungsform
dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform, die in den 1 und 2 gezeigt
ist, ist, werden hier nur sich von der ersten Ausführungsform
unterscheidende Punkte beschrieben.
-
In
dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
der vorliegenden Ausführungsform
wird nur der Prozess in der Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e anders
als bei der ersten Ausführungsform
durchgeführt. Das
heißt,
in dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
erhält
zunächst die
Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e ein derzeitiges
Antriebsmoment durch dasselbe Verfahren wie bei der ersten Ausführungsform.
Dann wird unter Verwendung des derzeitigen Antriebsmomentes als
ein Eingang eine Korrektur, die zum Unterdrücken der Schwankung der Kontaktlast
des Hinterrades benötigt
wird, aus der Zustandsgleichung in dem Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationsmodell
erhalten, und das Basisanforderungsmotormoment, das durch die Basisanforderungsmotormomentberechnungseinheit 2b berechnet
wird, wird auf der Grundlage der Korrektur korrigiert.
-
Genauer
gesagt kann, wenn das derzeitige Antriebsmoment geschätzt wird,
jede Zustandsgröße verschiedener
Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationen, die eine Anregungsquelle
aufweisen, die durch die Antriebsmomentreaktion auf das derzeitige
Antriebsmoment erzeugt wird, auf der Grundlage der Zustandsgleichungen,
die durch die Gleichungen 18 und 19 gegeben sind, geschätzt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird durch Einsetzen jeder geschätzten
Zustandsgröße in die
Ausgangsgleichung des Ableitungsausdrucks ΔWrd der Variation der Kontaktlast
des Hinterrades, die durch die Gleichung 26 gegeben ist, der Ableitungsausdruck ΔWrd erhalten, und
dann wird eine Korrektur, die in der Lage ist, diese Variation zu
unterdrücken,
erhalten.
-
Die
Korrektur wird auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform
erhalten. Diese Korrektur wird mit dem Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis des
Enduntersetzungsgetriebes 12 multipliziert und dann durch
das Übersetzungsverhältnis in
dem Getriebe 11 geteilt. Der resultierende Wert wird von
dem Basisanforderungsmoment, das von der Basisanforderungsmomentberechnungseinheit 2a berechnet
wird, subtrahiert.
-
Die
Korrektur des Motormomentes wird dadurch als ein Absolutwert in
Bezug auf das Basisanforderungsmotormoment erhalten, und der Absolutwert
wird als ein korrigiertes Anforderungsmotormoment verwendet.
-
Wie
es oben beschreiben wurde, werden gemäß dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
der Ausführungsform
verschiedene Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationen unter Verwendung
des Fahrzeugkarosserievibrationsmodells geschätzt, und das Anforderungsmotormoment,
das der Anforderungsantriebskraft entspricht, wird korrigiert, um
die Variation der Kontaktlast des Hinterrades zu unterdrücken.
-
Daher
werden die Wirkungen von sich ständig ändernden
verschiedenen Störungen,
die beispielsweise durch den Betrieb des Fahrers und eine Fahrbahnbedingung
etc. verursacht werden, verringert, um zeitig die Schwankung der
Kontaktlast des Hinterrades zu unterdrücken, so dass jede Zustandsgröße eines
Fahrzeugs stabilisiert werden kann. Dadurch kann die Fahrt des Fahrzeugs
stabilisiert werden.
-
In 5 ist
als ein Bezug ein Simulationsergebnis der Variation der Änderungsrate
der Kontaktlast des Hinterrades in Bezug auf die Variation des Antriebsmomentes
gezeigt. Anhand dieser Zeichnung ist ersichtlich, dass die Änderungsrate
der Kontaktlast des Hinterrades mit der Steuerung durch die Ausführungsform
eine kleine Amplitude aufweist und im Vergleich dazu, wenn keine
Steuerung durchgeführt
wird, schnell stabilisiert wird.
-
Dementsprechend
kann die vorliegende Ausführungsform
verhindern, dass die Schwankung der Karosseriestabilität, die durch
die Störung
durch den Betrieb des Fahrers und eine Fahrbahnstörung etc.
verursacht wird, die Karosseriepositur und das Fahrzeugverhalten
beeinträchtigt,
um die Fahrqualität
und die Fahrstabilität
eines Fahrzeugs zu verbessern.
-
Vierte Ausführungsform
-
Im
Folgenden wird eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform
wird zum Unterdrücken
der vertikalen Bewegung der Fahrzeugkarosserie dessen Variation
schnell auf Null verringert. Da die Struktur des Fahrzeugstabilitätssteuersystems
der vorliegenden Ausführungsform
dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform, die in den 1 und 2 gezeigt
ist, ist, werden hier nur die sich von der ersten Ausführungsform
unterscheidenden Punkte beschrieben.
-
In
dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
der vorliegenden Ausführungsform
wird nur der Prozess in der Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e anders
als bei der ersten Ausführungsform
durchgeführt. Das
heißt,
in dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
erhält
zunächst die
Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e ein derzeitiges
Antriebsmoment durch dasselbe Verfahren wie bei der ersten Ausführungsform.
Dann wird unter Verwendung des derzeitigen Antriebsmomentes als
ein Eingang eine Korrektur, die zum Unterdrücken der Schwankung der vertikalen
Bewegung der Fahrzeugkarosserie benötigt wird, aus der Zustandsgleichung
in dem Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationsmodell erhalten, und
das Basisanforderungsmotormoment, das durch die Basisanforderungsmotormomentberechnungseinheit 2b berechnet
wird, wird auf der Grundlage der Korrektur korrigiert.
-
Genauer
gesagt kann, wenn das derzeitige Antriebsmoment geschätzt wird,
jede Zustandsgröße verschiedener
Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationen, die eine An regungsquelle
aufweisen, die durch die Antriebsmomentreaktion auf das derzeitige
Antriebsmoment erzeugt wird, auf der Grundlage der Zustandsgleichungen,
die durch die Gleichungen 18 und 19 gegeben sind, geschätzt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird durch Einsetzen jeder geschätzten
Zustandsgröße in die
Ausgangsgleichung der Variation x' (= x2) der vertikalen Bewegung der
Fahrzeugkarosserie, die durch die Gleichung 27 gegeben ist, die
Variation der vertikalen Bewegung der Fahrzeugkarosserie erhalten,
und dann wird eine Korrektur, die in der Lage ist, diese Variation
zu unterdrücken,
erhalten.
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Die
Korrektur wird auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform
erhalten. Diese Korrektur wird mit dem Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis des
Enduntersetzungsgetriebes 12 multipliziert und dann durch
das Übersetzungsverhältnis in
dem Getriebe 11 geteilt. Der resultierende Wert wird von
dem Basisanforderungsmoment, das von der Basisanforderungsmomentberechnungseinheit 2a berechnet
wird, subtrahiert.
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Die
Korrektur des Motormomentes wird dadurch als ein Absolutwert in
Bezug auf das Basisanforderungsmotormoment erhalten, und der Absolutwert
wird als ein korrigiertes Anforderungsmotormoment verwendet.
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Wie
es oben beschrieben ist, werden gemäß dem Fahrzeugstabilitätssteuersystem
der Ausführungsform
verschiedene Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibrationen unter Verwendung
des Fahrzeugkarosserievibrationsmodells geschätzt, und das Anforderungsmotormoment,
das der Anforderungsantriebskraft entspricht, wird korrigiert, um
die Schwankung der vertikalen Bewegung der Fahrzeugkarosserie zu
unterdrücken.
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Daher
werden die Wirkungen von sich ständig ändernden
verschiedenen Störungen,
die beispielsweise durch den Betrieb des Fahrers und eine Fahrbahnbedingung
etc. verursacht werden, verringert, um zeitig die Schwankung der
vertikalen Bewegung der Fahrzeugkarosserie zu unterdrücken. Jede
Zustandsgröße eines
Fahrzeugs kann dadurch stabilisiert werden, als ob auf das Fahrzeug
von oben gedrückt
werden würde, so
dass die Fahrt des Fahrzeugs stabilisiert werden kann.
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In 6 ist
als Bezug ein Simulationsergebnis der Variation der Änderungsrate
der vertikalen Verschiebung der Fahrzeugkarosserie in Bezug auf
die Variation des Antriebsmomentes gezeigt. Anhand der Zeichnung
ist ersichtlich, dass die Änderungsrate
der vertikalen Verschiebung der Fahrzeugkarosserie mit der Steuerung
durch die Ausführungsform
eine kleine Amplitude aufweist und im Vergleich dazu, wenn keine
Steuerung ausgeführt
wird, schnell stabilisiert wird.
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Dementsprechend
kann die Ausführungsform
verhindern, dass die Schwankung der Karosseriestabilität, die durch
die Störung
durch den Betrieb des Fahrers und eine Fahrbahnstörung etc.
verursacht wird, die Karosseriepositur und das Fahrzeugverhalten
beeinträchtigt,
um die Fahrqualität
und die Fahrstabilität
eines Fahrzeugs zu verbessern.
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Weitere Ausführungsformen
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- (1) Die obigen Ausführungsformen wurden derart
beschrieben, dass sie einen motormomentbasierten Steuermodus aufweisen,
aber dieser ist nur als einer von mehreren beispielhaften Parametern
gezeigt, die die Antriebskraft bestimmen. Somit ist die vorliegende
Erfindung nicht auf diesen motormomentbasierten Steuermodus beschränkt.
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Es
kann beispielsweise ein achsmomentbasierter Steuermodus verwendet
werden. In diesem Fall wird, wie es in 7 gezeigt
ist, die Basisanforderungsmotormomentberechnungseinheit 2a in
der Motor-ECU 2 durch eine Basisanforderungsausgangsachsmomentberechnungseinheit 2a' ersetzt, und
außerdem
wird die Anforderungsmotormomentkorrektureinheit 2e durch
eine Anforderungsausgangsachsmomentkorrektureinheit 2e' ersetzt. Eine
Korrektur, die zum Korrigieren des Basisanforderungsausgangsachsmomentes
benötigt wird,
das durch die Basisanforderungsausgangsachsmomentberechnungseinheit 2a' erhalten wird,
wird durch die Anforderungs ausgangsachsmomentkorrektureinheit 2e' erhalten. Die
Korrektur wird mit dem Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis des
Enduntersetzungsgetriebes 12 multipliziert und dann von
dem Anforderungsausgangsachsmoment subtrahiert, um ein korrigiertes
Anforderungsausgangsachsmoment zu erhalten. Es kann somit ein anderer
Parameter, der eine Antriebskraft bestimmt, verwendet werden.
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In
diesem Fall ist jedoch ein Kraftübertragungskoordinator 2g vor
einer Motormomentbasissteuereinheit 2f angeordnet, wie
sie in jeder der obigen Ausführungsformen
(siehe 2) verwendet wird, und es ist eine Getriebesteuereinheit 2h parallel
zu der Motormomentbasissteuereinheit 2f vorgesehen. In
dieser Struktur erhält
der Kraftübertragungskoordinator 2g das
Anforderungsmotormoment auf der Grundlage des korrigierten Anforderungsausgangsachsmomentes
und erhält
ebenfalls das Anforderungsübersetzungsänderungsverhältnis und
das benötigte
L/U auf der Grundlage des korrigierten Anforderungsausgangsachsmomentes
und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Dann stellt die Motormomentbasissteuereinheit 2f eine
Drosselposition, einen Kraftstoffeinspritzbetrag und einen Zündzeitpunkt
derart ein, dass das Anforderungsmotormoment erhalten wird, und
die Getriebesteuereinheit 2h stellt den Tastverhältnisfaktor
für das
Solenoid in dem Getriebe 11 derart ein, dass das Anforderungsübersetzungsänderungsverhältnis und
das benötigte
L/U erhalten werden.
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- (2) In den obigen Ausführungsformen ist es, wenn andere
Faktoren, die zum Korrigieren der Anforderungsantriebskraft benötigt werden,
auftreten, beispielsweise wenn eine Traktionssteuerung und eine
Seitenschlupfverhinderungssteuerung fordern, das Anforderungsantriebsmoment
zu korrigieren, möglich,
dieses zu berücksichtigen
und die Anforderungsantriebskraft zu korrigieren. In diesem Fall
wird das Basisanforderungsmotormoment, das als eine Anforderungsantriebskraft
erhalten wird, entsprechend den Anforderungen von der Traktionssteuerung
und der Seitenschlupfverhinderungssteuerung korrigiert, und der
resultierende Wert kann als ein Basisanforderungsmotormoment betrachtet
werden, das noch nicht unter Berücksichtigung
der Fahrzeugkarosserie-auf-Feder-Vibration korrigiert wurde.
- (3) In den obigen Ausführungsformen
wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Zustandsrückführungsverstärkung Ks
durch ein Optimalreglerentwurfsverfahren erhalten wird, aber es
können
andere verschiedene Verfahren, die in Steuersystemen verwendet werden,
beispielsweise ein Polzuweisungsverfahren für den Entwurf des Systems verwendet
werden.
