FR2980530A1 - Dispositif de commande de vehicule - Google Patents

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Abstract

Dans un dispositif de commande de véhicule (1), une unité de description de caractéristiques dynamiques (27) comprend un élément modèle simulant les caractéristiques d'hystérésis provoquées pendant un processus de mouvement ou de déformation d'un objet contrôlé sur la base d'au moins une d'une valeur estimée de la variable manipulée d'entrée et d'une valeur estimée d'une entrée de perturbation entrée dans l'objet contrôlé, et définit un index cible de contrôle d'un état de mouvement de l'objet contrôlé. Une unité de calcul de quantité de correction (28) calcule une quantité de correction qui ajuste la variable manipulée de telle manière que l'index cible de contrôle relatif aux caractéristiques d'hystérésis devienne un état souhaité. Une unité de sortie de commande (29) corrige la variable manipulée sur la base de la quantité de correction pour produire une commande pour la variable manipulée corrigée pour la transférer à l'objet contrôlé.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE DE VEHICULE La présente invention concerne un dispositif de commande de véhicule, et en particulier, un dispositif de commande de véhicule qui contrôle un état cinétique d'un objet contrôlé qui se déplace ou se déforme, selon une variable manipulée. Dans un véhicule, généralement, il existe plusieurs parties qui provoquent une vibration couplée entre au moins deux composants couplés l'un à l'autre via des composants de suspension ayant une fonction anti-vibration basée sur des caractéristiques de ressort-amortissement. Comme connu dans l'art connexe, un exemple de vibration couplée est provoqué entre (i) une carrosserie de véhicule (partie suspendue) couplée par des composants de suspension, (ii) une carrosserie de 10 véhicule couplée par des composants d'un système non suspendu ou des supports de moteur et (iii) une boîte-pont de moteur. Cette vibration couplée affecte la qualité de conduite du véhicule mais également ses performances de déplacement. Dans l'art connexe, différents dispositifs ou inventions ont été proposés pour supprimer la vibration couplée telle qu'expliquée plus haut. Par exemple, il est 15 proposé un procédé de contrôle qui contrôle (i) la force qui provoque une vibration couplée dans un système prévu, (ii) le couple d'entraînement qui est une source de génération de force de réaction de couple, ou (iii) une autre force manipulée elle-même de sorte que la vibration couplée n'est pas produite ou est amortie rapidement (par exemple, voir JP-A-2011-089474). 20 Dans le document JP-A-2011-089474, il est proposé un procédé de contrôle du couple moteur sur la base d'une valeur estimée de vibration qui est estimée en utilisant un modèle relatif à la vibration en roulis du moteur de sorte à supprimer la vibration du moteur. De manière spécifique, dans ce procédé, le couple moteur est contrôlé sur la base d'un état de roulage du véhicule, et puis, un angle de roulis et 25 une vitesse angulaire de roulis du moteur sont contrôlés de sorte à être une quantité appropriée pour stabiliser le véhicule. Ici, l'angle de roulis et la vitesse angulaire de roulis sont calculés sur la base d'un angle de braquage et d'une valeur estimée d'une force G (gravité) latérale. Cependant, selon la modélisation d'un système qui est un objet contrôlé, à 30 savoir, un mode d'un procédé de description mathématique, le procédé connu tel qu'expliqué plus haut ne présente pas de liberté de conception et ne peut pas exprimer des caractéristiques importantes d'un système réel qui est simulé. En conséquence, un problème est qu'une performance de véhicule appropriée ne peut pas être exploitée. Le document JP-A-2011-089474 divulgue un procédé de description 5 mathématique des propriétés de ressort et d'amortissement d'un support de moteur et d'une suspension. Cependant, ce procédé utilise juste un modèle parallèle d'éléments de ressort et d'amortissement généraux. Dans un véhicule réel, la partie provoquant la vibration couplée expliquée ci-dessus présente des caractéristiques non linéaires telles que les caractéristiques d'hystérésis provoquées par divers facteurs, par 10 exemple, les propriétés physiques des composants de suspension, ou des facteurs de forme tridimensionnels relatifs à un montage. En contraste, il est difficile pour un modèle linéaire utilisé dans le procédé divulgué dans le document JP-A-2011- 089474, etc. de simuler les caractéristiques non linéaires telles que les caractéristiques d'hystérésis, comme expliqué plus haut. Par conséquent, dans l'art 15 connexe, un problème est qu'il est particulièrement difficile d'identifier précisément les caractéristiques dynamiques importantes relatives à la performance de suppression de vibration. Il est ainsi souhaitable de proposer un dispositif de commande de véhicule qui est capable de faciliter une conception d'un système de contrôle et de produire des 20 effets de suppression de vibration, même par rapport à une vibration d'un objet contrôlé ayant des caractéristiques non linéaires. Selon un exemple d'aspect de la présente divulgation, il est prévu un dispositif de commande de véhicule destiné à contrôler un état de mouvement d'un objet contrôlé qui se déplace ou se déforme, selon une variable manipulée entrée 25 depuis l'extérieur, comprenant : une unité de description de caractéristiques dynamiques qui (i) comprend un élément modèle pour simuler des caractéristiques dynamiques de mouvement ou de déformation de l'objet contrôlé, (ii) simule, en utilisant l'élément modèle, les caractéristiques d'hystérésis provoquées pendant un processus de mouvement ou de 30 déformation de l'objet contrôlé sur la base d'au moins une d'une valeur estimée de la variable manipulée et d'une valeur estimée d'une entrée de perturbation entrée dans l'objet contrôlé, et (iii) définit un index cible de contrôle d'un état de mouvement de l'objet contrôlé relatif aux caractéristiques d'hystérésis ; une unité de calcul de quantité de correction qui calcule une quantité de correction qui ajuste la variable manipulée de telle manière que l'index cible de contrôle relatif aux caractéristiques d'hystérésis défini par l'unité de description de caractéristiques dynamiques devienne un état souhaité ; et une unité de sortie de commande qui corrige la variable manipulée sur la base de la quantité de correction calculée par l'unité de calcul de quantité de correction pour produire une commande pour la variable manipulée corrigée, et qui transfère la commande vers l'objet contrôlé. Selon l'aspect en exemple, le dispositif de commande de véhicule simule les 10 caractéristiques d'hystérésis provoquées par le système de vibration couplée du système de l'objet contrôlé pour définir l'index cible de contrôle. Ensuite, ce dispositif corrige la variable manipulée en utilisant la quantité de correction afin que l'index cible de contrôle associé aux caractéristiques d'hystérésis devienne l'état souhaité. Ainsi, même pour une vibration ayant des caractéristiques non linéaires 15 telles que les caractéristiques d'hystérésis, la conception d'un système de commande peut être facilitée, et des effets de suppression de vibration peuvent être produits. Par ailleurs, la présente description propose également un procédé de commande de véhicule destiné à contrôler un état de mouvement d'un objet contrôlé qui se déplace ou se déforme, selon une variable manipulée entrée depuis l'extérieur, 20 comprenant : la simulation, en utilisant un élément modèle pour simuler des caractéristiques dynamiques de mouvement ou de déformation de l'objet contrôlé, des caractéristiques d'hystérésis provoquées pendant un processus de mouvement ou de déformation de l'objet contrôlé sur la base d'au moins une d'une valeur estimée 25 de la variable manipulée et d'une valeur estimée d'une entrée de perturbation entrée dans l'objet contrôlé, et la définition d'un index cible de contrôle d'un état de mouvement de l'objet contrôlé relatif aux caractéristiques d'hystérésis ; le calcul d'une quantité de correction qui ajuste la variable manipulée de telle manière que l'index cible de contrôle relatif aux caractéristiques d'hystérésis 30 devienne un état souhaité ; et la correction de la variable manipulée sur la base de la quantité de correction calculée par l'unité de calcul de quantité de correction pour produire une commande pour la variable manipulée corrigée, et transférer ensuite la commande à destination de l'objet contrôlé. L'élément modèle peut comprendre au moins un des éléments modèles de base configurés par une connexion en parallèle : d'un premier élément linéaire qui connecte un premier élément formant ressort et un premier élément formant amortisseur en série ; et d'un second élément linéaire qui est l'un quelconque d'un second élément formant ressort, d'un second élément formant amortisseur ou d'une connexion en parallèle du second élément formant ressort et du second élément formant amortisseur.
Selon cette configuration, l'élément modèle comprend au moins un des éléments modèles de base configurés par la connexion en parallèle du premier élément et du second élément linéaire, et puis, les caractéristiques d'hystérésis provoquées pendant le mouvement ou la déformation de l'objet contrôlé peuvent être simulées.
L'objet contrôlé peut comprend un premier élément qui configure un véhicule, et un second élément qui est un élément configurant le véhicule autre que le premier élément ou qui est une surface de route. Le premier élément et le second élément peuvent produire une vibration couplée en raison de caractéristiques de ressort-amortissement d'un élément de connexion qui connecte le premier élément et le second élément ou en raison de caractéristiques de ressort-amortissement d'au moins un du premier élément et du second élément. Selon cette configuration, l'objet contrôlé comprend les premier et second éléments qui provoquent la vibration couplée et ensuite, les caractéristiques d'hystérésis provoquées pendant le mouvement ou la déformation de l'objet contrôlé qui comprend des éléments configurant un véhicule peuvent être simulées. Par exemple, la vibration couplée de l'objet contrôlé ayant des caractéristiques d'hystérésis provoquées par les caractéristiques de ressort-d'amortissement dues à une viscoélasticité de l'élément de connexion ou une viscoélasticité du premier ou du second élément lui-même peut être simulée.
Le premier élément peut être une carrosserie de véhicule du véhicule. Le second élément peut être un moteur du véhicule. La carrosserie de véhicule et le moteur peuvent être connectés par l'élément de connexion configurant un dispositif de suppression de vibration. La variable manipulée peut être un couple d'arbre d'entraînement requis qui est entré dans le moteur. L'entrée de perturbation peut être une intensité de perturbation qui est entrée à partir d'une surface de route. Selon cette configuration, le premier élément est une carrosserie de véhicule du véhicule, et le second élément est un moteur du véhicule. Ainsi, la vibration couplée de l'objet contrôlé provoquée par une fluctuation d'un couple d'entraînement du moteur ou une fluctuation d'une intensité de perturbation reçue d'une surface de route via un pneu du véhicule peut être contrôlée. De manière spécifique, les caractéristiques dynamiques de la vibration couplée du moteur et de la carrosserie de véhicule peuvent être simulées en tant que caractéristiques dynamiques ayant des caractéristiques d'hystérésis. Ici, la vibration couplée est provoquée par une viscoélasticité d'un dispositif de suppression de vibration. Le dispositif de suppression de vibration peut être doté d'un support avant situé sur le côté avant du véhicule et d'un support arrière situé sur un côté arrière du véhicule. L'index cible de contrôle est exprimé par une formule d'une combinaison 15 linéaire d'au moins une d'une longueur de course du support avant, d'une vitesse de course du support avant, d'une longueur de course du support arrière, d'une vitesse de course du support arrière, d'un déplacement à un angle de roulis du moteur, d'une vitesse angulaire de roulis du moteur, d'un déplacement vers le haut/vers le bas de la carrosserie de véhicule, d'une vitesse vers le haut/vers le bas de la carrosserie de 20 véhicule ; d'un déplacement à un angle de tangage de la carrosserie de véhicule et d'une vitesse angulaire de tangage de la carrosserie de véhicule. L'unité de calcul de quantité de correction peut calculer la quantité de correction de telle manière que l'index cible de contrôle devienne une valeur minimale. Selon cette configuration, l'index cible de contrôle est exprimé par une 25 formule d'une combinaison linéaire d'au moins un d'une longueur de course du support avant, d'une vitesse de course du support avant, d'une longueur de course du support arrière, d'une vitesse de course du support arrière, d'un déplacement à un angle de roulis du moteur, d'une vitesse angulaire de roulis du moteur, d'un déplacement vers le haut/le bas de la carrosserie de véhicule, d'une vitesse vers le 30 haut/le bas de la carrosserie de véhicule, d'un déplacement à un angle de tangage de la carrosserie de véhicule et d'une vitesse angulaire de tangage de la carrosserie de véhicule. Ensuite, la quantité de correction est calculée de telle manière que l'index cible de contrôle devienne une valeur minimale. De ce fait, la vibration couplée de l'objet contrôlé peut être supprimée. De manière spécifique, le couple d'arbre d'entraînement requis est corrigé en utilisant la quantité de correction ci-dessus pour produire une commande pour le couple d'arbre d'entraînement requis corrigé. Ensuite, la commande est transmise au moteur. Ainsi, un couple d'entraînement produit dans le moteur est contrôlé, afin que la vibration couplée de l'objet contrôlé puisse être supprimée. Sur les dessins joints : la figure 1 est une représentation schématique montrant une configuration d'un dispositif de commande de véhicule selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est un schéma de principe expliquant une configuration détaillée d'une unité de calcul de correction de la figure 1 ; la figure 3 est une représentation schématique expliquant des spécifications d'un modèle de vibration couplée moteur/carrosserie ; la figure 4 est une représentation schématique montrant des positions de variables et entrées d'état dans des équations d'état ; la figure 5 est un schéma expliquant comment une vitesse de changement d'une force de translation agissant dans une direction vers l'avant/l'arrière d'un centre de rotation d'un arbre d'entraînement est dérivée ; les figures 6A et 6B sont des graphiques montrant des caractéristiques de fréquence d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de sortie (7) d'une force de translation ; les figures 7A et 7B sont des graphiques montrant des caractéristiques de réponse indicielle d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de sortie (7) d'une force de translation ; les figures 8A et 8B sont des graphiques montrant les caractéristiques de fréquence d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de sortie (8) d'un déplacement vers le haut/le bas d'un support avant ; les figures 9A et 9B sont des graphiques montrant des caractéristiques de 30 réponse indicielle d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de sortie (8) d'un déplacement vers le haut/le bas d'un support avant ; les figures 10A et 10B sont des graphiques montrant les caractéristiques de fréquence d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de sortie (9) d'un déplacement vers le haut/le bas d'un support arrière ; les figures 11A et 11B sont des graphiques montrant les caractéristiques de 5 réponse indicielle d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de sortie (9) d'un déplacement vers le haut/le bas d'un support arrière ; les figures 12A, 12B et 12C sont des graphiques expliquant les caractéristiques de réponse temporelle au cas où la vibration serait supprimée ; les figures 13A, 13B et 13C sont des graphiques expliquant les 10 caractéristiques de réponse dans le temps au cas où la réactivité à une entrée serait améliorée ; les figures 14A, 14B et 14C sont des graphiques expliquant les caractéristiques de réponse dans le temps au cas où une perturbation d'une sortie sur une entrée de perturbation serait supprimée ; 15 les figures 15A et 15B sont des graphiques montrant les caractéristiques de fréquence d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de sortie (10) d'une vitesse angulaire de roulis d'un moteur ; les figures 16A et 16B sont des graphiques montrant des caractéristiques de réponse indicielle d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de 20 sortie (10) d'une vitesse angulaire de roulis d'un moteur ; les figures 17A and 17B sont des graphiques montrant les caractéristiques de fréquence d'un système de vibration couplée par rapport à une équation de sortie (11) d'une vitesse angulaire de tangage d'une carrosserie de véhicule ; et les figures 18A et 18B sont des graphiques montrant des caractéristiques de 25 réponse indicielle d'un système de vibration par rapport à une équation de sortie (11) d'une vitesse angulaire de tangage d'une carrosserie de véhicule. Nous allons décrire un exemple de mode de réalisation de la présente invention en nous référant aux figures 1 à 18. La figure 1 est une représentation schématique montrant une configuration 30 d'un dispositif de commande de véhicule 1 selon le présent mode de réalisation. Comme le montre la figure 1, le dispositif de commande de véhicule 1 contrôle le couple d'un arbre d'entraînement d'un moteur (second élément) 32 qui est un moteur d'un véhicule de type à traction à moteur avant (ci-après appelé « véhicule FF ») 30, éliminant ainsi la vibration couplée avec les caractéristiques d'hystérésis d'une carrosserie de véhicule (premier élément) 31 du véhicule FF 30 et du moteur 32. Le moteur 32 est supporté par la carrosserie de véhicule 31 par le biais de supports avant (élément de couplage) 33A et 33B au niveau de deux parties d'un côté avant du véhicule FF 30 et par le biais de supports arrière (élément de couplage) 34A et 34B au niveau de deux parties d'un côté arrière du véhicule FF 30. Dans le présent mode de réalisation, le moteur 32 est monté transversalement dans le véhicule FF 30. En d'autres termes, l'arbre d'entraînement du moteur 32 est agencé de manière à être allongé dans une direction gauche/droite du véhicule FF 30.
Le dispositif de commande de véhicule 1 est principalement doté d'une unité de contrôle électronique (ECU) de moteur 10 et d'une unité de calcul de correction 20. L'ECU du moteur 10 reçoit des sorties de capteur de divers capteurs situés au niveau de parties prédéterminées du véhicule FF 30 et contrôle le moteur 32 sur la base des sorties de capteur reçues. L'unité de calcul de correction 20 corrige un couple d'arbre d'entraînement requis pour contrôler un couple d'arbre d'entraînement produit par le moteur 32, parmi les signaux de contrôle transmis par l'ECU du moteur 10 au moteur 32. L'ECU du moteur 10 est configurée au moyen d'un micro-ordinateur comprenant une unité centrale (UC), une mémoire morte (ROM), une mémoire vive 20 (RAM), une interface d'entrée-sortie, etc. L'ECU 10 exécute des programmes de contrôle stockés dans un dispositif de stockage tel que la ROM, réalisant ainsi des procédures informatiques telles qu'une procédure de production de signaux de contrôle pour contrôler le moteur 32. L'interface d'entrée-sortie de l'ECU du moteur 10 reçoit, par exemple, (i) un 25 signal de degré d'ouverture d'accélérateur qui correspond à une sortie d'un capteur de degré d'ouverture 35, (ii) un signal d'angle de braquage qui est un signal détecté d'un angle de braquage d'un système de direction 41 et (iii) des signaux de vitesse des quatre roues qui correspondent aux sorties des capteurs côté roues 52 FR, 52FL, 52RR et 52RL qui sont situés près des quatre roues, c'est-à-dire des roues avant 51 30 FR, 51FL et des roues arrière 51RR, 51 RL. Ici, sur une trajectoire dans laquelle l'angle de braquage du système de direction 41 est transmis aux roues avant 51 FR et 51FL, il est prévu (i) un moteur de direction assistée électrique (ci-après appelé « moteur EPS ») 42 qui assiste un couple de braquage, et (ii) une ECU de direction assistée électrique (ci-après appelée « ECU d'EPS ») 43 qui contrôle le moteur d'EPS 42. L'ECU d'EPS 43 détecte le braquage du système de direction 41 et exécute le contrôle pour produire, dans le moteur d'EPS 42, une partie du couple requis pour braquer les roues avant 51 FR et 51FL, afin de pouvoir facilement diriger le véhicule FF 30. L'unité de calcul de correction 20 du présent mode de réalisation est configurée par l'UC de l'ECU du moteur 10 exécutant les programmes de calcul stockés dans une unité de stockage telle que la ROM de l'ECU du moteur 10. Une procédure détaillée de l'unité de calcul de correction 20 est décrite ci-après. L'unité de calcul de correction 20 peut être configurée au moyen d'une autre ECU indépendante de l'ECU du moteur 10, par exemple, une ECU spécialisée pour un procédé de correction de la présente invention ou l'ECU d'EPS 43 comme expliqué ci-dessus. Dans ce cas, un couple d'arbre d'entraînement requis corrigé est entré dans l'ECU du moteur 10 par le biais de moyens de communication tels qu'un réseau de multiplexage CAN (CAN). La figure 2 est un schéma de principe représentant une configuration détaillée de l'unité de calcul de correction 20. Comme le montre la figure 2, l'unité de calcul de correction 20 comprend une unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement requis par le conducteur 21, une unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement requis de base 22, une unité de calcul de couple moteur estimé 23, une unité de calcul de rapport de vitesse 24, une unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement estimé 25, une unité de calcul d'estimation de perturbation de charge de véhicule 26, une unité d'estimation de quantité d'état (unité de description de caractéristiques dynamiques) 27, une unité de calcul de quantité de correction (unité de calcul de quantité de correction) 28 et une unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement requis corrigé (unité de sortie de commande à variable manipulée) 29. L'unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement requis par le conducteur 21 reçoit des signaux associés à l'accélération et la décélération du véhicule FF 30 tel qu'un signal de degré d'ouverture de l'accélérateur ou un signal de vitesse du véhicule et, sur la base de ces signaux, calcule un couple d'arbre d'entraînement requis par le conducteur relatif à une demande du conducteur. Sur la base du couple d'arbre d'entraînement requis par le conducteur calculé, l'unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement requis de base 22 calcule un couple d'arbre d'entraînement requis de base (variable manipulée) qui est un couple requis pour le moteur 31. Ici, le couple d'arbre d'entraînement requis de base est un couple d'arbre d'entraînement requis de base non corrigé avant qu'un procédé de correction selon la présente invention soit effectué.
L'unité de calcul de couple moteur estimé 23 reçoit des signaux tels qu'un signal de sonde de débit d'air indiquant un débit d'un débit entrant du moteur 32 ou un signal de régime du moteur indiquant un régime du moteur 32 et, sur la base de ces signaux, calcule un couple moteur (couple moteur estimé) qui est un couple estimé comme étant produit dans le moteur 32.
L'unité de calcul du rapport de vitesse 24 reçoit des signaux tels qu'un signal de régime du moteur et un signal de régime de la turbine et, sur la base de ces signaux, calcule un rapport de vitesse de la boîte-pont du moteur. Sur la base du couple moteur estimé calculé et du rapport de vitesse calculé de la boîte-pont du moteur, l'unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement estimé 15 25 calcule un couple d'arbre d'entraînement (valeur estimée) qui est estimé comme étant transmis à l'arbre d'entraînement qui commande les roues avant 51FR et 51 FL à partir de la boîte-pont du moteur. L'unité de calcul d'estimation de perturbation de charge du véhicule 26 reçoit des signaux tels qu'un signal de vitesse des quatre roues indiquant la vitesse de 20 rotation des roues avant 51FR, 51FL et des roues arrière 51RR, 51RL ou un signal d'angle de braquage indiquant un angle de braquage du volant 41. Sur la base de ces signaux, l'unité de calcul d'estimation de perturbation de charge du véhicule 26 exécute une procédure de calcul pour estimer une perturbation de charge du véhicule (valeur estimée d'une entrée de perturbation) telle que (i) une force externe transmise 25 à la carrosserie du véhicule 31 par les roues avant 51FR, 51FL, les roues arrière 51RR, RL en raison d'une surface de route concavo-convexe ou (ii) une force externe agissant sur la carrosserie du véhicule 31 et le moteur 32 en raison d'un braquage du volant 41. L'unité d'estimation de quantité d'état 27 reçoit le couple d'arbre 30 d'entraînement estimé par l'unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement estimé 25 et la perturbation de charge de véhicule estimée par l'unité de calcul d'estimation de perturbation de charge de véhicule 26. L'unité d'estimation de quantité d'état 27 utilise un modèle de vibration couplée moteur/carrosserie (élément modèle) tel que décrit ci-après pour simuler les caractéristiques de mouvement de la carrosserie du véhicule 31 ayant des caractéristiques d'hystérésis et pour définir des paramètres qui sont un index cible de contrôle d'un état de mouvement du moteur 32, etc. et de la carrosserie du véhicule 31.
L'unité de calcul de quantité de correction 28 calcule une quantité de correction de couple d'arbre d'entraînement pour ajuster le couple d'arbre d'entraînement requis de base de telle manière que les paramètres associés aux caractéristiques d'hystérésis parmi les paramètres définis deviennent un état souhaité qui est décrit en détail ci-après.
Sur la base de la quantité de correction du couple d'arbre d'entraînement, l'unité de calcul de couple d'arbre d'entraînement requis corrigé 29 corrige le couple d'arbre d'entraînement requis de base pour calculer un couple d'arbre d'entraînement requis corrigé. Le couple d'arbre d'entraînement requis corrigé est entré dans l'ECU 10 contrôlant le moteur 32. Sur cette base, l'ECU 10 contrôle le moteur 32.
Nous allons décrire ci-après une dérivation du modèle de vibration couplée moteur/carrosserie 27. La figure 3 est un schéma de principe expliquant les caractéristiques techniques du modèle de vibration couplée moteur/carrosserie. Nous allons tout d'abord décrire les caractéristiques techniques utilisées pour calculer le modèle de vibration couplée moteur/carrosserie en référence à la figure 3.
Parmi les spécifications indiquées sur la figure 3 : h, est une hauteur d'un centre de gravité du moteur 32, etc. basée sur une hauteur d'un centre de roue (m) ; Le est une distance horizontale d'un centre de gravité du moteur 32, etc. jusqu'à une position axiale des roues avant 51FR et 51FL (m) ; Lemf est une distance horizontale d'une position des supports avant 33A et 33B jusqu'à une position axiale des roues avant 51FR et 51FL (m) ; Le= est une distance horizontale d'une position des supports arrière 34A et 34B jusqu'à une position axiale des roues avant 51FR et 51FL (m) ; Lf est une distance d'un centre de gravité de la carrosserie du véhicule 31 30 jusqu'à une position axiale des roues avant 51FR et 51FL (m) ; Lr est une distance du centre de gravité de la carrosserie du véhicule 31 jusqu'à une position axiale des roues arrière 51RR et 51RL (m) ; r est le rayon d'un pneu (m) ; le est un moment d'inertie de rotation autour du centre de gravité du moteur 32, etc. (kgm2) ; est un moment d'inertie de rotation autour d'un arbre d'entraînement de roue avant du moteur 32, etc. (kgm2) ; M est une masse suspendue de la carrosserie du véhicule 31 (kgm2) ; 4, est un moment d'inertie de tangage de la carrosserie du véhicule 31 (kgm2) ; Kelf est une constante d'élasticité du second élément linéaire des supports avant 33A et 33B (N/m) ; Ke2f est une constante d'élasticité du premier élément linéaire des supports 10 avant 33A et 33B (N/m) ; Cd est un coefficient d'atténuation d'amortissement du premier élément linéaire des supports avant 33A et 33B (Ns/m) ; Kerr est une constante d'élasticité du second élément linéaire des supports arrière 34A et 34B (N/m) ; 15 Ke2r est une constante d'élasticité du premier élément linéaire des supports arrière 34A et 34B (N/m) ; C, est un coefficient d'atténuation d'amortissement du premier élément linéaire des supports arrière 34A et 34B (Ns/m) ; Ksf est une constante d'élasticité de suspension des roues avant 51FR et 51FL 20 (N/m) ; Csf est un coefficient d'atténuation d'amortissement de suspension des roues avant 51FR et 51FL (Ns/m) ; K, est une constante d'élasticité de suspension des roues arrière 51RR et 51RL (N/m) ; et 25 Csr est un coefficient d'atténuation d'amortisseur de suspension des roues arrière 51RR et 51RL (Ns/m). Ici, une combinaison de Keif et de Ke2f dans le support avant 33A peut être égale ou différente d'une combinaison de Keif et Ke2f dans les supports avant 33B. De la même manière, une combinaison de Keif et Ke2f dans le support arrière 34A 30 peut être égale ou différente d'une combinaison de Kerf et Ke2f dans les supports arrière 34B. Le modèle de vibration couplée moteur/carrosserie est un modèle dans lequel un objet contrôlé est un système de vibration couplée du moteur 32, etc. et de la carrosserie du véhicule 31 dans le cas où le moteur 32 est monté transversalement dans la carrosserie de véhicule 31 du véhicule FF 30 comme expliqué ci-dessus. De manière spécifique, en raison d'une force de réaction d'un couple d'entraînement agissant autour d'un centre de rotation de l'arbre d'entraînement, le moteur 32, etc. cause une vibration en roulis dans une direction avant/arrière de la carrosserie du véhicule 31. A ce stade, une force supprimant cette vibration en roulis agit en raison des caractéristiques de ressort-amortisseur des supports avant 33A, 33B et des supports arrière 34A, 34B qui sont couplés au moteur 32 et à la carrosserie du véhicule 31.
D'autre part, la carrosserie du véhicule 31 reçoit une force de réaction des supports avant 33A, 33B et des supports arrière 34A, 34B pour provoquer une vibration en tangage. A ce stade, une force supprimant cette vibration en tangage agit en raison des caractéristiques de ressort-amortisseur d'une suspension des roues avant 51FR, 51FL et des roues arrière 51RR, 51RL.
Par rapport à un système de vibration couplée de la vibration en roulis du moteur 32, etc. et de la vibration en tangage de la carrosserie de véhicule 31 comme expliqué ci-dessus, les équations de base exprimées par les formules suivantes (1) à (5) sont obtenues à partir d'une relation d'équilibre dynamique entre une force et un moment agissant sur chaque partie.
K'f(L,9e-x').cefk-k±(Lf+Lemfpp - - - (1) - K'r(L',,19' + x')= Ç r[ier ±(Lf feti, =-Le',Kelf[Lentree {X y + f Le',f)9 Leetf K f X ef) - + +(Lf - Le','»}]-L,',,Ke'(Le',,Oe+ x')+ AT,' Mi, = sf(x, + Lft9p)- C L té K,(x, - ')- C'(i, Lrép) - Keitx, +(Lf + Lemf.)9p - C ± +(LI L e,,,f Pp - K,,,{x, +(L, f - Le',$)5 + Le'60- C e +(.1, f - Le,',Sp - I pi p = -Lf{Ksf(x,+ Lf0p)+Csf(iv+ Lf19p)}+ f- + Le',AK e, f f Leelf)9 p Le',f0e1+ Ç ' (1, f p ete J] - f I'''.11C,'{x,+(Lf - 4''.0,}+C,{X, +(L f - Ls',, )jp fi - - - (3) - - - (4) - (5) Dans les formules (1) à (5) : xef est un déplacement vers le haut/vers le bas d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports avant 33A et 33B ; x, est un déplacement vers le haut/vers le bas d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports arrière 34A et 34B ; xv est un déplacement vers le haut/vers le bas d'un centre de gravité de la carrosserie de véhicule 31 : 0, est un déplacement à un angle de roulis du moteur 32, etc. ; O est un déplacement à un angle de tangage de la carrosserie de véhicule 31 ; et AT, est une composante de fluctuation du couple d'arbre d'entraînement à partir d'un état stable. Les formules ci-dessus (1) à (5) sont réorganisées de telle sorte que des équations différentielles simultanées exprimées par les formules suivantes (1') à (5') peuvent être obtenues.15 zef = - Kef x + Le K -0e+ ±+Vf Lemfp, C ef C ef xer= C K x, Lee, 0, + .7.c' f - Lee,')É, - - (2') , C' e - le xe LemrK e2r 1 {L,ene 2 (Kelf+Ke2j)+Lemr2(Kelr Ke2r)}6e - - - (3') + - K - Le,erKe'.)y+ fLe,efKeif(Lf + Le',f)-Le',,K,,,(Lf -Le''.)Pp jr: emf el f e + -1AT e K 1 ( - - (4') ï, = -K2f xe x - + K )- L + K er emf el/ e emr el r e2r)}8 e ) -1 + K + K + K x - -1 - + C M j el r sf .' v Ad .1 sr 1 fi - + 4',f)Keif +(.[Of L f Kef - L,K - Ce - L,.0 M sr )5.? P =(Lf +1,,'e) K x (Lf - Le') K era e 2f ef e2rÂ'er 1 gr r (re. - - - (5') tv-f '-'epe /L'on/ v)-eu, Ke2f)- (Lf Lrerr)Leenr(IC elr Kar)}t9 1 e + ' + Lf K - L,K'lx' -C -L C elr f sf " v -- + 4',f y1(.1f +(LI` Ke,' + Lf2K'f + K'}i91, (I, 2C +L 2 rC"P En outre, les variables indépendantes dans les formules (1') à (5') ci-dessus sont définies en tant que quantités d'état devant être exprimées dans le format de l'équation d'état (6) suivante, pouvant ainsi être formulées en tant que modèle spatial d'état linéaire. 16 x, a 0 a3 0 0 a6 0 a, x2 0 ace 0 b2 b3 0 0 b6 0 b8 0 0 0 0 1 0 0 0 0 x3 0 X4 cl c2 C3 c5 0 C7 X4 p X5 0 0 0 0 0 1 0 0 Xs 0 u - - - (6) xb d, d2 d3 0 d5 d6 d, d8 X6 0 7C7 0 0 0 0 0 0 0 1 X7 0 xe e, e2 e3 0 e5 e6 e, e8 Xs 0 Dans l'équation d'état ci-dessus (6), les variables d'état (xi à x8) et une entrée g sont définies de la manière suivante. La figure 4 montre les positions, par exemple de déplacements exprimés par les variables d'état x1 à x8 dans le véhicule FF 30 et une position de l'entrée g. variable d' état ^ = xef : déplacemen t vers le haut/vers le bas du point de connexion ressort/am ortisseur en série du ressort et de l' amortisseu r au niveau du support avant (m) - = x' : déplacemen t vers le haut/vers le bas du point de connexion ressort/am ortisseur en série du ressort et de l' amortisseu r au niveau du support arrière (m) x3 = 8e : déplacemen t à l' angle de roulis du moteur, etc. (rayon) X4 = Be : vitesse angulaire en roulis du moteur, etc. (rayon/s) x5 = x,, : déplacemen t vers le haut/vers le bas du centre de gravité de la carrosseri e du véhicul e (m) x6 = : vitesse vers le haut/vers le bas du centre de gravité de la carrosseri e du véhicul e (m/s) x, = Op : déplacemen t à un angle de tangage carrosseri e du véhicul e (rayon) x8 = 9p : vitesse angulaire en tangage carrosseri e de véhicule (rayon/s) entrée ,u = AT', : composante de fluctuatio n couple d' entraîneme nt à partir de l' état stable Une constante respective d'une matrice de coefficient de l'équation d'état (6) est définie au moyen de valeurs de caractéristiques techniques du véhicule FF 30 de la façon suivante.
Ke2f Ke2f a,=1, as= Lf + Lene a =- I a L C 3 elle s "-er b2 C Ke2e ' L3 - - r C Ke2r b6 =1, =Lj-Lemr - ' ', f = C2 - LentrK e2r = f 2\ K'f)+Len' 2 KI, Ke2e Ir e K c5=- Kire,'e,'), c =-(L )-L K -L Iremf e -LK 7 jr errf +L emr emr elr I emr e 'L , d, Ke 2 f d2 = - K', M {L''f(Ke,f +Ke2f)-L',,(Keir+Ke2r)}, M d5=-2-(K +Ke, +K'), d,=-- 1+C'), el f r+K sf - d7=---lieLf+Le''.)K'f+(Lf-Lee,r).1( " el r + LiKe-L,K'}, d,=- (LfCe-L,C') (Lf Le',f) Ke2 f e2= (Lf -4') e,= f(L +L +Ke . OC; +Ke')} emf el f 2f)-(l f em' Ir es =-#{(4, + LernfXelf +(Lf LertrXelr + f K - LeKs, e6 = - (Lf LrCsrils e7=-T1 {(Lf + Le',f f (Lf - Le.' Ke,, + Lf2K,f + K'}, e8 =-Î f2 Csf + LrCsr) 1 l' =I +m(L2+h2) e e ee e Nous allons ensuite décrire une dérivation d'une équation de sortie dans l'unité d'estimation de quantité d'état 27. La figure 5 est un schéma expliquant les caractéristiques techniques utilisées dans la dérivation d'une vitesse de changement (dFds/dt) d'une force de translation Fds agissant vers l'avant/vers l'arrière d'un centre de rotation d'un arbre d'entraînement. Lorsque le moteur 32, etc. cause une vibration en roulis autour d'un centre de l'arbre d'entraînement, le moteur 32, etc. est susceptible de tourner autour d'un axe 10 d'inertie principal. De ce fait, un couple de forces, qui sont provoquées par un moment autour d'un axe d'inertie principal, agissent sur un centre d'un arbre d'entraînement mécaniquement limité Ainsi, une position d'un axe d'inertie principal dans une direction de rotation en roulis du moteur 32, etc. est censée coïncider approximativement avec une position d'un centre de gravité du moteur 32, etc. De ce fait, une force de translation Fds vers l'avant/vers l'arrière agissant sur un centre de l'arbre d'entraînement représenté sur la figure 5 peut être obtenue de la façon suivante. F = -1 - L )1( x + L )1C x ,à h, ore c e2f ef h, ar -_ L + K )+ (L + L )1, (K h errer emj el f e2f emr )Lena el - - We11 -\Lemr + ).1ç'. - + -1 {(L - L + L )1( - + L XL - L 1K 10 hemf einf el f enr e f emr elr p La formule suivante est dérivée à partir d'une composante de fluctuation (terme dérivatif) de la force de translation Fds ci-dessus. = -1 ieL )e. e21 2 X + + L )1( x dt he er e ef he eee. " + 11(1, - Ljr, Ke2 f + (L + Le )1,,,,' Ke2r2 }Oc h, eue Cef f C e, {(Lemf - Le)Lemf(Ke, f + K f + Le)Lemf(K e1, + Ke,')K + 717- {(Le',./. -/~Kel f K'f)-(Lemf + + K'') ' ft + - LeXL f + Le,,e)(1 C f K ' f)-- (1,,erf + LeXL f - Le,'' )(K + K '')}( p = k1 x1 + k2 x2+ k,x, + k4 x4+ ksx, Dans la formule ci-dessus, les coefficients k1 à k8 sont définis comme suit. r) r 1 k , = _ _ (i . e L e)Ke 2 l2 It 'r Ce 2 k2 = -1 (4 + Le) ' IfC t n' ' k, = -hl , (4..f. - 4)L,'e. Ki2eff 2 + (4/4' + Le )L44, Ke2 r 2 { r Cer k4 = -1- {(1. - 4)1, (K + K )±(4'. + 4)4,,,f(K', + K',.)} 4, emf anf el f u2 J k6 = -hl ,{(4,,,i - 4)(Ke, f + Kg2 f)- (1,,,,,f + .1')(K,,, + K.')} k, = il {(4'. - Le X.L.f + 4.1)(Ke11 + C1 ' j.)- (4, + Le)(Lf - 4''XK', + Ke2r)} e En conclusion, une équation de sortie d'une vitesse de changement (dFds/dt) d'une force de translation Fds agissant vers l'avant/vers l'arrière d'un centre de 5 rotation d'un arbre d'entraînement est exprimée comme suit. dF, y, = k, x+ + k2 x, + lc,x3 + + k,x6 + k8 x,4di = [k, k2 k, k4 0 k6 0 k, X2 = C,x - - - (7) X3 X4 X5 X6 X7 X8 41r, k2 k, k4 0 k6 0 k8] Dans l'équation de sortie ci-dessus (7), yl est la vitesse de changement 10 (dFds/dt) d'une force de translation Fd' qui configure les paramètres relatifs aux caractéristiques d'hystérésis. Dans le présent mode de réalisation, yl est calculée par l'unité d'estimation de quantité d'état 27 et est transmise à l'unité de calcul de quantité de correction 28. De plus, une équation de sortie d'un déplacement vers le haut/vers le bas x, 15 d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports avant 33A, 33B et une équation de sortie d'un déplacement vers le haut/vers le bas x, d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports arrière 34A, 34B sont exprimées comme suit. x2 y, = xef = xi = [1 0 0 0 0 0 0 0] C2x ... (8) C2=[1 o o o o o o Dans l'équation de sortie ci-dessus (8), y2 est le déplacement vers le haut/vers le bas x' d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports avant 33A, 33B, qui configure les paramètres relatifs aux caractéristiques d'hystérésis. Dans le présent mode de réalisation, y2 est calculé par l'unité d'estimation de quantité d'état 27 et est transmis vers l'unité de calcul de quantité de correction 28. XI X2 X2 Y3 = x' = X2 =FO I O O o o o o] xs xs C,x - - - (9) X7 _x8 C3 = fo l o o o o o o] Dans l' é quation de sortie (9) ci-dessus, y3 est le déplacement vers le haut/vers le bas x' d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports arrière 34A, 34B, qui configure les paramètres relatifs aux caractéristiques d'hystérésis. Dans le présent mode de réalisation, y3 est calculé par l'unité d'estimation de quantité d'état 27 et est transmis vers l'unité de calcul de quantité de correction 28. Sur la figure 5, F1 et F2 sont les forces définies comme suit. F, = -K,, Be -lx. +(Lf + L',f )91,U- K'f(Le',f0, - x,f) F2 =[Lem,.+ lx, +(L, f - L''')01, Ke'(4,',6', + x')r Nous allons ensuite décrire, en référence aux figures 6A, 6B à 11A, 11B, les caractéristiques de fréquence et des caractéristiques de réponse indicielle d'un système de vibration couplée du moteur 32, etc. et de la carrosserie de véhicule 31 par rapport aux équations de sortie (7) à (9) ci-dessus. Sur ces figures, un graphique exprimé par une ligne continue représente des caractéristiques dynamiques avec un contrôle basé sur le présent mode de réalisation et un graphique exprimé par une ligne pointillée des caractéristiques dynamiques sans le contrôle basé sur le présent mode de réalisation.
Les figures 6A et 6B représentent les caractéristiques de fréquence du système de vibration couplée ci-dessus par rapport à l'équation de sortie (7) d'une vitesse de changement (dFds/dt) de la force de translation Fds. Comme représenté sur la figure 6A, sans le contrôle basé sur le présent mode de réalisation, trois pics signifiant l'occurrence de résonance au niveau de trois fréquences différentes peuvent être confirmés. Au contraire, comme représenté sur la figure 6B, avec le contrôle basé sur le présent mode de réalisation, un effet supprimant la résonance peut être confirmé sur les fréquences respectives. Les figures 7A et 7B montrent les caractéristiques de réponse indicielle du système de vibration couplée ci-dessus par rapport à l'équation de sortie (7). Comme représenté sur la figure 7A, dans un cas de contrôle basé sur le présent mode de réalisation, par rapport à un cas où le contrôle n'est pas basé sur le présent mode de réalisation, une entrée indicielle est confirmée comme devant être corrigée. En outre, comme représenté sur la figure 7B, une perturbation d'une réponse à l'entrée indicielle (la vitesse de changement de la force de translation Pas) est confirmée comme devant être supprimée. En particulier, une perturbation d'une réponse à une augmentation et une chute de l'entrée indicielle est supprimée.
Les figures 8A et 8B montrent les caractéristiques de fréquence du système de vibration couplée par rapport à l'équation de sortie (8) d'un déplacement vers le haut/vers le bas xef d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports avant 33A et 33B. Les figures 9A et 9B montrent les caractéristiques de réponse indicielle du système de vibration couplée ci-dessus par rapport à l'équation de sortie (8). Les figures 10A et 10B montrent les caractéristiques de fréquence du système de vibration couplée par rapport à l'équation de sortie (9) d'un déplacement vers le haut/vers le bas d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports 10 arrière 34A et 34B. Les figures 11A et 11B montrent les caractéristiques de réponse indicielle du système de vibration couplée ci-dessus par rapport à l'équation de sortie (9). Comme le montrent les figures 9A, 9B à 11A, 11B, dans un cas avec le contrôle du présent mode de réalisation, par rapport à un cas sans contrôle du présent 15 mode de réalisation, une entrée indicielle est confirmée comme étant sensiblement corrigée. En raison de l'entrée sensiblement corrigée, une augmentation d'une quantité de déformation d'amortisseur est supprimée. Ici, « l'état souhaité » des paramètres relatifs aux caractéristiques d'hystérésis dans l'unité de calcul de quantité de correction 28, en d'autres termes, une 20 conception de l'unité de calcul de quantité 28 est décrite. L'unité de calcul de quantité de correction 28 est conçue de telle manière qu'une forme d'onde de réponse temporelle d'une fonction cible (forme d'onde de réponse temporelle d'une sortie à une entrée) devienne les caractéristiques souhaitées sur la base d'une théorie de contrôle linéaire qui est connue dans l'art antérieur. L'état souhaité signifie que, 25 généralement, une sortie vers une entrée dans une forme d'onde de réponse indicielle présente des caractéristiques de réponse temporelle telles que représentées sur les figures 12A-12C à 14A-14C. Sur ces figures, une ligne continue représente une forme d'onde avec un contrôle du présent mode de réalisation et une ligne pointillée représente une forme d'onde sans ce contrôle. 30 Les figures 12A, 12B et 12C sont des graphiques expliquant des caractéristiques de réponse temporelle dans le cas où la vibration est supprimée. La figure 12A représente une forme d'onde d'une entrée (entrée indicielle), la figure 12B représente une forme d'onde d'une sortie vers l'entrée indicielle et la figure 12C représente une forme d'onde d'une quantité de correction. Lorsque le contrôle du présent mode de réalisation n'est pas réalisé, comme représenté sur la figure 12B, une sortie vers une entrée indicielle peut représenter une forme d'onde qui répète une suroscillation et une sous-oscillation pour s'approcher d'une valeur d'état stable. Au contraire, le contrôle du présent mode de réalisation contrôle une quantité de correction de telle manière qu'une valeur d'entrée diminue au niveau d'une augmentation d'une entrée indicielle comme représenté sur la figure 12C, de telle sorte qu'une forme d'onde de l'entrée indicielle est corrigée comme 10 représenté sur la figure 12A. Ainsi, comme le montre la figure 12B, la sortie jusqu'à l'entrée indicielle converge rapidement vers une valeur d'état stable. Les figures 13A, 13B et 13C sont des graphiques expliquant les caractéristiques de réponse temporelle dans le cas où la réceptivité à une entrée est améliorée. La figure 13A montre une forme d'onde d'une entrée (entrée indicielle), 15 la figure 13B montre une forme d'onde d'une sortie vers une entrée indicielle et la figure 13C montre une forme d'onde d'une quantité de correction. Lorsque le contrôle du présent mode de réalisation n'est pas effectué, comme représenté sur la figure 13B, cela peut prendre un certain temps pour qu'une sortie vers une entrée indicielle s'approche d'une valeur d'état stable. Au contraire, le 20 contrôle du présent mode de réalisation contrôle une quantité de correction de telle manière qu'une valeur d'entrée augmente au niveau d'une augmentation d'une entrée indicielle comme représenté sur la figure 13C, de telle sorte qu'une forme d'onde de l'entrée indicielle est corrigée comme représenté sur la figure 13A Ainsi, comme représenté sur la figure 13B, la sortie vers l'entrée indicielle converge rapidement 25 vers une valeur d'état stable. Les figures 14A, 14B et 14C sont des graphiques expliquant les caractéristiques de réponse temporelle dans le cas où une perturbation d'une sortie vers une entrée de perturbation serait supprimée. La figure 14A montre une forme d'onde d'une entrée de perturbation, la figure 14B montre une forme d'onde d'une 30 sortie vers l'entrée de perturbation et la figure 14C montre une forme d'onde d'une quantité de correction. Si une entrée de perturbation existe comme représenté sur la figure 14A sans le contrôle du présent mode de réalisation, la sortie devient une forme d'onde qui est déformée en fonction de l'entrée de perturbation. Au contraire, dans le contrôle du présent mode de réalisation, une quantité de correction est contrôlée de manière à avoir une phase opposée par rapport à l'étape de perturbation, comme représenté sur la figure 14C. Ainsi, une perturbation de la sortie vers l'entrée de perturbation est supprimée comme représenté sur la figure 14B. Selon la configuration ci-dessus, le dispositif de commande de véhicule 1 simule les caractéristiques d'hystérésis provoquées par le système de vibration couplée de l'objet contrôlé configuré par le moteur 32, etc. et la carrosserie du véhicule 31 et définit des paramètres qui sont un index de cible de contrôle (par exemple, cyl à y3 dans les formules de sortie (7) à (9)). Ensuite, ce dispositif 1 corrige la quantité de couple d'arbre d'entraînement requise de base en utilisant la quantité de correction de couple d'arbre d'entraînement de telle sorte que les paramètres relatifs aux caractéristiques d'hystérésis (par exemple, yl à y3 dans les formules de sortie (7) à (9)) deviennent un état souhaité comme expliqué ci-dessus (par exemple, figures 12A-12C aux figures 14A-14C). Ainsi, même lorsque la vibration du système de vibration couplée du moteur 32, etc. et de la carrosserie du véhicule 31 présente des caractéristiques non linéaires telles que des caractéristiques d'hystérésis, une conception d'un système de contrôle peut être facilitée et un effet de suppression de vibration peut être produit.
L'unité d'estimation de quantité d'état 27 utilise me modèle de vibration couplé moteur/carrosserie incluant les supports avant 33A, 33B et les supports arrière 34A, 34B qui sont des éléments modèles de base configurés par une connexion en parallèle des premier et second éléments. Le premier élément linéaire est une connexion en série d'un élément formant ressort et d'un élément formant amortisseur, 25 et le second élément linéaire est un élément formant ressort; Ainsi, les caractéristiques d'hystérésis provoquées par le système de vibration couplée du moteur 32, etc. et de la carrosserie de véhicule 31 peuvent être simulées. Comme décrit ci-dessus dans le présent mode de réalisation, un élément formant ressort peut être utilisé en tant que second élément, ou un élément formant 30 amortisseur peut être utilisé en tant que second élément. Le second élément n'est pas limité à ce type. Dans le présent mode de réalisation, un objet contrôlé est un système de vibration couplée du moteur 32, etc. et de la carrosserie de véhicule 31. Ainsi, la vibration couplée d'un système de vibration couplée ayant des caractéristiques d'hystérésis peut être simulée. Ici, la vibration couplée est provoquée par des caractéristiques de ressort-amortissement dues à une viscoélasticité des supports avant 33A, 33B et des supports arrières 34A, 34B ou à une viscoélasticité de la carrosserie de véhicule 31 ou du moteur 32 lui-même.
Dans le présent mode de réalisation, un objet contrôlé est un système de vibration couplée du moteur 32, etc. et de la carrosserie de véhicule 31, et donc, la vibration couplée d'un système de vibration couplée peut être contrôlée. Ici, la vibration couplée est provoquée par une fluctuation du couple d'entraînement du moteur 32, etc., ou une fluctuation d'une intensité de perturbation reçue d'une 10 surface de route via les roues avant 51FR, 51FL et les roues arrière 51RR, 51RL. De manière spécifique, les caractéristiques dynamiques de la vibration couplée du moteur 32, etc. et de la carrosserie de véhicule 31 peuvent être simulées sous forme de caractéristiques dynamiques ayant des caractéristiques d'hystérésis. Ici, la vibration couplée est provoquée par une viscoélasticité des supports avant 33A, 33B 15 et des supports arrière 34A, 34B qui sont un dispositif de suppression de vibration. Dans le présent mode de réalisation, les paramètres sont exprimés par une formule d'une combinaison linéaire d'au moins un d'une longueur de course (déplacement vers le haut/le bas) des supports avant 33A, 33B, d'une vitesse de course (vitesse vers le haut/le bas) des supports avant 33A, 33B, d'une longueur de 20 course (vers le haut/le bas) des supports arrière 34A, 34B, d'une vitesse de course (vitesse vers le haut/le bas) des supports arrière 34A, 34B, d'un déplacement à un angle de roulis du moteur 32, etc., d'une vitesse angulaire de roulis du moteur 32, etc., d'un déplacement vers le haut/le bas de la carrosserie de véhicule 31, d'une vitesse vers le haut/le bas de la carrosserie de véhicule 31, et d'une vitesse angulaire 25 de tangage de la carrosserie de véhicule 31. En outre, la quantité de correction de couple d'arbre d'entraînement est calculée de telle manière que les paramètres deviennent une valeur minimale. Ainsi, la vibration couplée d'un système de vibration couplée peut être supprimée. De manière spécifique, en utilisant la quantité de correction de couple d'arbre 30 d'entraînement ci-dessus, un couple d'arbre d'entraînement requis de base est corrigé, et ensuite, le couple d'arbre d'entraînement requis corrigé est transmis au moteur 32, etc Ainsi, le couple d'entraînement produit dans le moteur 32, etc. est contrôlé de sorte que la vibration couplée d'un système de vibration couplée peut être supprimée.
Dans le présent mode de réalisation, l'équation de sortie (7) d'une vitesse de changement (dFds/dt) de la force de translation Fd' l'équation de sortie (8) d'un déplacement vers le haut/le bas )(d d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports avant 33A, 33B, l'équation de sortie (9) d'un déplacement vers le haut/le bas d'un point de connexion ressort-amortisseur en série des supports arrière 34A, 34B sont appliquées. En outre, les équations de sortie suivantes, à savoir, une équation de sortie (10) d'une vitesse angulaire de roulis (dOe/dt) du moteur 32, etc. ou une équation de sortie (11) d'une vitesse angulaire de tangage (dOp/dt) de la carrosserie de véhicule 31 10 peuvent être appliquées. X X2 X3 X4 X5 X6 X7 X g_ Y4=Be= x4=[0 0 0 1 0 0 0 0] =C4x - - - (10) c, =[o ooio o o o] x=[x, X2 X3 X4 X5 X6 X7 xsr Dans l'équation de sortie (10) ci-dessus, y4 est la vitesse angulaire de roulis 15 (dOe/dt) du moteur 32, etc., qui configure les paramètres relatifs aux caractéristiques d'hystérésis. Dans le présent mode de réalisation, y4 est calculée par l'unité d'estimation de quantité d'état 27 et est transmise à l'unité de calcul de quantité de correction 28.
X2 27 X3 y, = x, = 0 0 0 0 0 0 1 X4 X5 X _ 8 C5X - - - (11) cs =po o o o o o Dans l'équation de sortie (11) ci-dessus, y5 est la vitesse angulaire de tangage (dep/dt) de la carrosserie de véhicule 31, qui configure les paramètres relatifs aux caractéristiques d'hystérésis. Dans le présent mode de réalisation, y5 est calculée par l'unité d'estimation de quantité d'état 27 et est transmise à l'unité de calcul de quantité de correction 28. Nous allons ensuite décrire, en nous référant aux figures 15A, 15B à 18A, 18B, les caractéristiques de fréquence et les caractéristiques de réponse indicielle 10 d'un système de vibration couplée du moteur 32, etc. et de la carrosserie de véhicule 31 par rapport aux équations de sortie (10) et (11) telles qu'expliquées plus haut. Les figures 15A et 15B présentent les caractéristiques de fréquence du système de vibration couplée ci-dessus par rapport à l'équation de sortie (10) d'une vitesse angulaire de roulis (d8e/dt) du moteur 32, etc. Comme le montre la figure 15A, 15 sans le contrôle du présent mode de réalisation, deux pics signifiant l'occurrence de résonance dans deux fréquences différentes peuvent être confirmés. Au contraire, avec le contrôle du présent mode de réalisation, les deux pics sont confirmés comme devenant modérés. Les figures 16A et 16B présentent des caractéristiques de réponse indicielle 20 du système de vibration couplée ci-dessus par rapport à l'équation de sortie (10). Comme le montre la figure 16A, dans un cas avec le contrôle du présent mode de réalisation, par rapport à un cas sans le contrôle du présent mode de réalisation, une entrée indicielle est confirmée comme étant corrigée. En outre, comme le montre la figure 16B, une perturbation d'une réponse à l'entrée indicielle (vitesse angulaire de 25 roulis deddt) est confirmée comme étant supprimée. De manière spécifique, une perturbation d'une réponse à une augmentation et une chute de l'entrée indicielle est supprimée.
Les figures 17A et 17B montrent les caractéristiques de fréquence du système de vibration couplée ci-dessus par rapport à l'équation de sortie (11) d'une vitesse angulaire de tangage (de/dt) de la carrosserie de véhicule 31. Les figures 18A et 18B présentent les caractéristiques de réponse indicielle du système de vibration couplées couplée ci-dessus par rapport à l'équation de sortie (11). Comme le montre la figure 17A, sans le contrôle du présent mode de réalisation, trois pics signifiant l'occurrence de résonance dans trois fréquences différentes peuvent être confirmés. Au contraire, avec le contrôle du présent mode de réalisation, une résonance de suppression d'effet peut être confirmée dans les 10 fréquences respectives. Comme le montre la figure 18A, dans un cas avec le contrôle du présent mode de réalisation, par rapport à un cas sans le contrôle du présent mode de réalisation, une entrée indicielle est confirmée comme étant corrigée. En outre, comme le montre la figure 18B, une perturbation d'une réponse à l'entrée indicielle 15 (vitesse angulaire de tangage dO/dt) est confirmée comme étant supprimée. De manière spécifique, la perturbation d'une réponse à une augmentation ou une chute de l'entrée indicielle est supprimée. Selon les modes de réalisation tels qu'expliqués plus haut, le dispositif de commande de véhicule simule, au moyen de l'élément modèle (modèle de vibration 20 couplée moteur/carrosserie), les caractéristiques d'hystérésis, provoquées par le système de vibration couplée de l'objet contrôlé, et définit un index cible de contrôle (des paramètres) relatif aux caractéristiques d'hystérésis. Ensuite, ce dispositif corrige la variable manipulée (quantité de couple d'arbre d'entraînement requise de base) en utilisant la quantité de correction (quantité de correction de couple d'arbre 25 d'entraînement) afin que l'index cible de contrôle relatif aux caractéristiques d'hystérésis devienne un état souhaité. Ainsi, même si la vibration présente des caractéristiques non linéaires telles que des caractéristiques d'hystérésis, une conception d'un système de commande peut être facilitée, et un effet de suppression de vibration peut être produit. 30 La présente invention peut être mise en oeuvre dans plusieurs autres formes sans s'écarter de son esprit. Les modes de réalisation décrits jusqu'ici sont par conséquent censés être purement illustratifs et non limitatifs, puisque la portée de l'invention est définie par les revendications annexées plutôt que par la description les précédant. L'ensemble des changements qui se trouvent à l'intérieur des bornes et limites des revendications, ou équivalents de ces bornes et limites, sont par conséquent censés être englobés par les revendications. Par exemple, les modes de réalisation décrits plus haut peuvent être modifiés comme suit.
Un objet contrôlé auquel est appliqué le présent mode de réalisation peut être appliqué indépendamment d'un système de conduite d'un véhicule. Même si un moteur est monté longitudinalement dans un véhicule à propulsion à moteur avant (FR), l'objet contrôlé peut être appliqué à la vibration couplée d'une vibration en roulis d'une transmission de moteur et d'une vibration en roulis d'une carrosserie de 10 véhicule. En outre, l'objet contrôlé peut être appliqué à une vibration couplée autre que la vibration couplée ci-dessus. Par exemple, (i) un système de ressort-amortisseur entre un pneu et une carrosserie de véhicule décrit dans le brevet japonais n° 4 356 305 peut être utilisé en 15 tant que substitut aux éléments modèles de base configurés pour connecter le premier élément linéaire et le second élément linéaire en série comme décrit dans le présent mode de réalisation. Ici, le premier élément linéaire est une connexion en série d'un élément formant ressort et d'un élément formant amortisseur comme décrit dans le présent mode de réalisation, et le second élément linéaire est un élément formant 20 ressort. En outre, (ii) un système de ressort-amortisseur entre un pneu et un corps de véhicule ou (iii) un système de ressort-amortisseur entre une carrosserie de véhicule et un moteur décrit dans les brevets japonais n° 4 161 923 et JP-A-2006-060936 peuvent être utilisés en tant que substitut des éléments modèles de base ci-dessus 25 configurés en connectant le premier élément linéaire et le second élément linéaire en série comme décrit dans le présent mode de réalisation. Ici, le premier élément linéaire est une connexion en série d'un élément formant ressort et d'un élément formant amortisseur comme décrit dans le présent mode de réalisation, et le second élément linéaire est un élément formant ressort.
30 En outre, (iv) un système de ressort-amortisseur entre une surface de route et un pneu, (y) un système de ressort-amortisseur entre un arbre de roue entraînée et un arbre de roue d'entraînement, (vi) un système de ressort-amortisseur entre un arbre de roue avant un cadre de châssis, ou (vii) un système de ressort-amortisseur entre un arbre de roue arrière et un arbre de châssis décrit dans le brevet japonais n° 4 277 915 et le brevet japonais n° 4 333 767 peut être utilisé en tant que substitut des éléments modèles de base par connexion du premier élément linéaire et du second élément linéaire en série comme décrit dans le présent mode de réalisation. Ici, le premier élément linéaire est une connexion en série d'un élément formant ressort et d'un élément formant amortisseur comme décrit dans le présent mode de réalisation, et le second élément linéaire est un élément formant ressort.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande de véhicule (1) destiné à contrôler un état de mouvement d'un objet contrôlé qui se déplace ou se déforme, selon une variable manipulée entrée depuis l'extérieur, comprenant : une unité de description de caractéristiques dynamiques (27) qui comprend un 5 élément modèle pour simuler des caractéristiques dynamiques de mouvement ou de déformation de l'objet contrôlé, simule, en utilisant l'élément modèle, les caractéristiques d'hystérésis provoquées pendant un processus de mouvement ou de déformation de l'objet contrôlé sur la base d'au moins une d'une valeur estimée de la variable manipulée et d'une valeur estimée d'une entrée de perturbation entrée dans 10 l'objet contrôlé, et définit un index cible de contrôle d'un état de mouvement de l'objet contrôlé relatif aux caractéristiques d'hystérésis ; une unité de calcul de quantité de correction (28) qui calcule une quantité de correction qui ajuste la variable manipulée de telle manière que l'index cible de contrôle relatif aux caractéristiques d'hystérésis défini par l'unité de description de 15 caractéristiques dynamiques (27) devienne un état souhaité ; et une unité de sortie de commande (29) qui corrige la variable manipulée sur la base de la quantité de correction calculée par l'unité de calcul de quantité de correction (28) pour produire une commande pour la variable manipulée corrigée, et qui transfère la commande vers l'objet contrôlé. 20
  2. 2. Dispositif de commande de véhicule (1) selon la revendication 1, dans lequel l'élément modèle comprend au moins un des éléments modèles de base configurés par une connexion en parallèle : d'un premier élément linéaire qui connecte un premier élément formant ressort et un 25 premier élément formant amortisseur en série ; et d'un second élément linéaire qui est l'un quelconque d'un second élément formant ressort, d'un second élément formant amortisseur ou d'une connexion en parallèle du second élément formant ressort et du second élément formant amortisseur. 30
  3. 3. Dispositif de commande de véhicule (1) selon la revendication 2, dans lequel : l'objet contrôlé comprend un premier élément qui configure un véhicule (30), et unsecond élément qui est un élément configurant le véhicule (30) autre que le premier élément ou qui est une surface de route ; et le premier élément et le second élément produisent une vibration couplée en raison de caractéristiques de ressort-amortissement d'un élément de connexion qui connecte le premier élément et le second élément ou en raison des caractéristiques de ressort- amortissement d'au moins un du premier élément et du second élément.
  4. 4. Dispositif de commande de véhicule (1) selon la revendication 3, dans lequel : le premier élément est une carrosserie de véhicule (31) du véhicule (30) ; le second élément est un moteur (32) du véhicule (30) ; la carrosserie de véhicule (31) et le moteur (32) sont connectés par l'élément de connexion configurant un dispositif de suppression de vibration ; la variable manipulée est un couple d'arbre d'entraînement requis qui est entré dans le moteur (32) ; et l'entrée de perturbation est une intensité de perturbation qui est entrée à partir d'une surface de route.
  5. 5. Dispositif de commande de véhicule (1) selon la revendication 4, dans lequel : le dispositif de suppression de vibration est doté d'un support avant (33A, 33B) situé sur le côté avant du véhicule (30) et d'un support arrière (34A, 34B) situé sur un côté arrière du véhicule (30) ; l'index cible de contrôle est exprimé par une formule d'une combinaison linéaire d'au moins une d'une longueur de course du support avant (33A, 33B), d'une vitesse de course du support avant (33A, 33B), d'une longueur de course du support arrière (34A, 34B), d'une vitesse de course du support arrière (34A, 34B), d'un déplacement à un angle de roulis du moteur (32), d'une vitesse angulaire en roulis du moteur, d'un déplacement vers le haut/vers le bas de la carrosserie de véhicule (31), d'une vitesse vers le haut/vers le bas de la carrosserie de véhicule (31) ; d'un déplacement à un angle de tangage de la carrosserie de véhicule (31) et d'une vitesse angulaire en tangage de la carrosserie de véhicule (31) ; et l'unité de calcul de quantité de correction (28) calcule la quantité de correction de telle manière que l'index cible de contrôle devienne une valeur minimale.
  6. 6. Procédé de commande de véhicule destiné à contrôler un état de mouvement d'un objet contrôlé qui se déplace ou se déforme, selon une variable manipulée entrée depuis l'extérieur, comprenant : la simulation, en utilisant un élément modèle pour simuler des caractéristiques 5 dynamiques de mouvement ou de déformation de l'objet contrôlé, des caractéristiques d'hystérésis provoquées pendant un processus de mouvement ou de déformation de l'objet contrôlé sur la base d'au moins une d'une valeur estimée de la variable manipulée et d'une valeur estimée d'une entrée de perturbation entrée dans l'objet contrôlé, et la définition d'un index cible de contrôle d'un état de mouvement 10 de l'objet contrôlé relatif aux caractéristiques d'hystérésis ; le calcul d'une quantité de correction qui ajuste la variable manipulée de telle manière que l'index cible de contrôle relatif aux caractéristiques d'hystérésis devienne un état souhaité ; et la correction de la variable manipulée sur la base de la quantité de correction calculée 15 par l'unité de calcul de quantité de correction (28) pour produire une commande pour la variable manipulée corrigée, et transférer ensuite la commande à destination de l'objet contrôlé.
  7. 7. Procédé de commande de véhicule selon la revendication 6, dans lequel 20 l'élément modèle comprend au moins un des éléments modèles de base configurés par une connexion en parallèle : d'un premier élément linéaire qui connecte un premier élément formant ressort et un premier élément formant amortisseur en série ; et d'un second élément linéaire qui est l'un quelconque d'un second élément formant 25 ressort, d'un second élément formant amortisseur, ou d'une connexion en parallèle du second élément formant ressort et du second élément formant amortisseur.
  8. 8. Procédé de commande de véhicule selon la revendication 7, dans lequel : l'objet contrôlé comprend un premier élément qui configure un véhicule (30), et un 30 second élément qui est un élément configurant le véhicule (30) autre que le premier élément ou qui est une surface de route ; et le premier élément et le second élément causent une vibration couplée en raison de caractéristiques de ressort/amortissement d'un élément de connexion qui connecte lepremier élément et le second élément ou en raison de caractéristiques de ressort-amortissement d'au moins un du premier élément et du second élément.
  9. 9. Procédé de commande de véhicule selon la revendication 8, dans lequel : le premier élément est une carrosserie de véhicule (31) du véhicule (30) ; le second élément est un moteur (32) du véhicule (30) ; la carrosserie de véhicule (31) et le moteur (32) sont connectés par l'élément de connexion configurant un dispositif de suppression de vibration ; la variable manipulée est un couple d'arbre d'entraînement requis qui est entré dans le moteur (32) ; et l'entrée de perturbation est une intensité de perturbation qui est entrée à partir d'une surface de route.
  10. 10. Procédé de commande de véhicule selon la revendication 9, dans lequel : le dispositif de suppression de vibration est doté d'un support avant (33A, 33B) situé sur un côté avant du véhicule (30) et d'un support arrière (34A, 34B) situé sur un côté arrière du véhicule (30) ; l'index cible de contrôle est exprimé par une formule d'une combinaison linéaire d'au moins une d'une longueur de course du support avant (33A, 33B), d'une vitesse 20 de course du support avant (33A, 33B), d'une longueur de course du support arrière (34A, 34B), d'une vitesse de course du support arrière (34A, 34B), d'un déplacement à un angle de roulis du moteur, d'une vitesse angulaire de roulis du moteur, d'un déplacement vers le haut/vers le bas de la carrosserie de véhicule (31), d'une vitesse vers le haut/vers le bas de la carrosserie de véhicule (31) ; d'un déplacement à un 25 angle de tangage de la carrosserie véhicule (31) et d'une vitesse angulaire de tangage de la carrosserie de véhicule (31) ; et la quantité de correction est calculée de telle manière que l'index cible de contrôle devienne une valeur minimale.
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