JP5782792B2 - 車両の制振制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、制振制御が過度に制限されることなくハンチングを抑制可能な車両の制振制御装置を提供することを目的とする。
アクセル開度APOから、図4に示すような、アクセル開度とドライバ要求エンジントルクの関係を定めた特性マップに基づいてドライバ要求エンジントルクTe_aを読み出す。
Te_a=map(APO)
読み出されたドライバ要求エンジントルクTe_aを、ディファレンシャルギア比Kdif、自動変速機のギア比Katに基づいて駆動軸トルクに換算し、ドライバ要求駆動トルクTw_a算出する。
Tw_a=(1/(Kdf・Kat))・Te_a
同様に、ブレーキペダルの操作量S_bから、図6に示すような、ブレーキ操作量とドライバ要求制動トルクの関係を定めた特性マップからドライバ要求制動トルクTw_bを算出する。
算出されたドライバ要求駆動トルクTw_aとドライバ要求制動トルクTw_bとから、下式に従って要求制駆動トルクTwを算出する。
Tw=Tw_a−Tw_b
各輪車輪速VwFR、VwFL、VwRR、VwRLから実車速成分Vbodyを除去して車体に対する各輪速度を算出し、各輪速度と各輪速度前回値の差分をとり、時間微分することにより各輪加速度を算出する。算出した各輪加速度にバネ下質量を乗じることで、前後輪の前後方向外乱ΔFf、ΔFrを算出する。
車体に制駆動トルク変動ΔTw、前後方向外乱ΔFf、ΔFrの少なくとも一つが発生したとき、車体はピッチ軸まわりに角度θpの回転が発生するとともに、重心位置の上下移動xbが発生する。ここで制駆動トルク変動ΔTwは、ドライバのアクセル操作及びブレーキ操作から算出された制駆動トルクΔTwnと、制駆動トルク前回値ΔTwn-1の差分から演算する。
M・(d2xb/dt2)
=−Ksf(xb+Lf・θp)−Csf(dxb/dt+Lf・dθp/dt)
−Ksr(xb−Lr・θp)−Csf(dxb/dt−Lr・dθp/dt)
−(hbf/Lsf)ΔFf+(hbr/Lsr)ΔFr
で表すことができ、また、車体ピッチング振動の運動方程式は、
Ip・(d2θp/ dt2)
=−Lf・Ksf(xb+Lf・θp)−Lf・Csf(dxb/dt+Lf・dθp/dt)
+Lr・Ksr(xb−Lr・θp)+Lr・Csf(dxb/dt−Lr・dθp/dt)
−{hcg−(Lf−Lsf)hbf/Lsf}ΔFf+{hcg−(Lr-Lsr)hbr/Lsr}ΔFr
で表すことができる。
x1=xb,x2=dxb/dt,x3=θp,x4=dθp/dt
と置いて、状態方程式に変換すると
dx/dt=Ax+Bu
と表現できる。
フィードフォワード項は、
フィードバック項は、
このxを求めることにより、制駆動トルク変動ΔTw、及び前後方向外乱ΔFf、ΔFrによる車体バネ上の挙動を推定することができる。
ステップS200で算出された要求制駆動トルクTwの変動成分ΔTw、及び前後輪の前後方向外乱ΔFf、ΔFrに対する、それぞれのバネ上挙動xから、要求制駆動トルクにフィードバックする補正トルクdTw*を算出する。
このときフィードバックゲインは、dxb/dt,dθp/dtの振動が少なくなるように決定する。
例えば、フィードバック項においてdxb/dtが少なくなるようなフィードバックゲインを算出する場合は、重み行列を
フィードバック項におけるdθp/dtの振動が少なくなるようなフィードバックゲインFthp_FBは、重み行列を
これは最適レギュレータの手法であるが、極配置など他の手法にて設計しても良い。
上記4つの式から算出した補正トルクに対して、それぞれ重みづけして加算することで、補正トルクdTw*を算出する。
図10は実施例1の出力モード設定処理を表すフローチャートである。
ステップS620では、補正トルクdTw*のハンチングを検出する。このステップS620で行う処理を図11〜図15を用いて説明する。
このハンチング検出処理を図12〜図15を用いて詳細に説明する。図12〜図15は実施例1のハンチング検出処理を表すフローチャートである。
ステップS621では、ハンチング監視タイマtHunt_Cycleが正か否かを判断する。YESの場合はステップS622でハンチング監視タイマtHunt_Cycleを1減算する。ステップS621でNOの場合はそのままステップS623に進む。ステップS623では、上限閾値到達フラグfHunt_U、及び下限閾値到達フラグfHunt_Lが0か否かを判断する。YESの場合はステップS624でハンチング初期検知判断を行う。このステップS624で行う処理を、図13のフローチャートを用いて説明する。
図13は実施例1のハンチング検知処理を表すフローチャートである。
ステップS624−1では、補正トルクdTw*が補正トルク上限閾値dTw_U以上で、かつ補正トルクdTw*の前回値が補正トルク上限閾値dTw_Uよりも小さいか否かを判断する。YESの場合はステップS624−2に進み、上限閾値到達フラグfHunt_Uに1を、ハンチング回数Hunt_Cntに1を、ハンチング監視タイマtHunt_Cycleにハンチング監視時間Cycle_Timelmtをセットして終了する。
ステップS624−1でNOの場合は、ステップS624−3に進み、補正トルクdTw*が補正トルク下限閾値dTw_L以下で、かつ補正トルクdTw*の前回値が補正トルク下限閾値dTw_Lよりも大きいか否かを判断する。YESの場合はステップS624−4で下限閾値到達フラグfHunt_Lに1を、ハンチング回数Hunt_Cntに1を、ハンチング監視タイマtHunt_Cycleにハンチング監視時間Cycle_Timelmtをセットして終了する。
ステップS623でNOの場合はステップS625でハンチング継続判断を行う。このステップS625で行う処理を、図14のフローチャートを用いて説明する。
図14は実施例1のハンチング継続判断処理を表すフローチャートである。
ステップS625−1では、上限閾値到達フラグfHunt_Uが1、かつ下限閾値到達フラグfHunt_Lがゼロ、かつ補正トルクdTw*が補正トルク下限閾値dTw_L以下であるか否かを判断する。YESの場合はステップS625−2で上限閾値到達フラグfHunt_Uにゼロを、下限閾値到達フラグfHunt_Lに1を、ハンチング監視タイマtHunt_Cycleにハンチング監視時間Cycle_Timelmtをセットするとともに、ハンチング回数Hunt_Cntに1を加算して、ステップS625−5に進む。
図15は実施例1のハンチング終了判断処理を表すフローチャートである。
ステップS627−1では、中断復帰用タイマtHunt_Endが正か否かを判断する。YESの場合はステップS627−2に進み、中断復帰用タイマtHunt_Endを1減算して終了する。NOの場合はハンチングが終了したと判断し、ステップS627−3でハンチングフラグfHuntをクリアして終了する。
ステップS640では、ステップS620で検出したハンチング結果に基づいて、出力モードを設定する。このステップS640で行う処理を図16を用いて説明する。
図16は実施例1の出力モード設定処理を表すフローチャートである。
ステップS641では、ハンチングフラグfHuntが1か否かを判断する。YESの場合はステップS642に進み、ハンチングが発生しているとして制御中断フラグfPAUSEに1をセットする。ステップS643では、ハンチング終了経過時間tHuntが正か否かを判断する。YESの場合はステップS644に進み、ハンチング継続回数cnt_Hunt_ONに1加算する。NOの場合はそのままステップS645に進む。ステップS645では、ハンチング終了経過時間tHuntをクリアして、ステップS652に進む。
ステップS700では、ステップS600で設定した出力モードに基づき、補正トルク指令値dTw_out*を算出する。ここで行う処理を図17に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップS701では、制御停止フラグfSTOPが1か否かを判断する。YESの場合はステップS702に進み、補正トルク指令値dTw_out*にゼロをセットして終了する。NOの場合はステップS703に進む。
ステップS703では、制御中断フラグfPAUSEが1か否かを判断する。YESの場合はステップS704で補正トルク指令値dTw_out*にゼロをセットして終了する。このときのゼロの値がハンチング時補正トルク指令値に相当する。NOの場合は、補正トルク指令値dTw_out*に補正トルクdTw1*をセットして終了する。
ステップS800では、ステップS700で算出した補正トルク指令値dTw_out*を、駆動力制御手段60及び制動力制御手段70に出力し、今回の処理を終了する。
(ハンチング終了後、復帰時間が経過する前に再度ハンチングを生じた場合)
図18は実施例1の制振制御処理を実行した際の作動内容を表すタイムチャートである。ある悪路を走行中に車両に発生する振動を抑制するように制振制御を実行中、補正トルク指令値にハンチングが生じた状態を示す。
時刻t1において、制振制御に基づく補正トルク指令値が悪路の影響によって補正トルクの振幅が大きくなるハンチングをし始める。
時刻t6以降、ハンチング終了経過時間tHuntに所定時間Hunt_Timelmt(第2の所定時間T2に相当)が設定され、再度のハンチングの発生の有無を監視しながら補正トルク指令値dTw_out*が出力される。ハンチングの再発を十分に考慮した上で、通常時補正トルク指令値に復帰させるため、再びハンチングが発生することを防ぐことができると共に、出力低下状態をより短くすることができる。尚、補正トルク指令値dTw_out*を出力しても、尚、ハンチングが検知されることなく所定時間Hunt_Timelmtが経過すると、通常の制御が継続される。
図19は実施例1の制振制御処理を実行した際の作動内容を表すタイムチャートである。ある悪路を走行中に車両に発生する振動を抑制するように制振制御を実行中、補正トルク指令値にハンチングが生じた状態を示す。尚、時刻t3までは図18に示すタイムチャートと同じであるため、説明を省略する。
時刻t41において、時刻t3から復帰時間End_Timelmt経過するまでハンチングの再発が検出されないときは、ハンチングフラグfHunt及び制御中断フラグfPAUSEがリセットされ、ハンチング終了経過時間に所定時間Hunt_Timelmt(第2の所定時間T2に相当)が設定され、再度のハンチングの発生の有無を監視しながら補正トルク指令値dTw_out*が出力される。
(1)車輪に制駆動トルクを発生させる駆動力制御手段60及び制動力制御手段70(制駆動トルク発生手段)と、車体バネ上振動を抑制するような補正トルクを算出する補正トルク算出手段54と、補正トルクに基づいて駆動力制御手段60及び制動力制御手段70に対し補正トルク指令値を出力する補正トルク監視手段56及びモード切替手段57(以下、補正トルク指令値出力手段)と、を備え、補正トルク指令値出力手段は、補正トルクdTw*の振幅が所定振幅以上の状態がハンチング監視時間Cycle_Timelmt(所定時間)継続しているときは、通常時補正トルク指令値よりも小さな値、具体的には振幅が小さな値であるハンチング時補正トルク指令値(実施例1ではゼロ)を出力し、その後、補正トルクの振幅が所定振幅以下となる状態が復帰時間End_Timelmt(第1の所定時間)継続したときは、補正トルク指令値の出力をハンチング時補正トルク指令値から通常時補正トルク指令値に復帰させ、復帰時間End_Timelmtが経過する前に補正トルクdTw*の振幅が所定振幅を超える状態がハンチング監視時間Cycle_Timelmt継続したときは、ハンチング時補正トルク指令値の出力を継続する。
ステップS661では、ハンチングフラグfHuntが1か否かを判断する。YESの場合はステップS662に進み、ハンチング終了経過時間tHuntが正か否かを判断する。YESの場合はステップS663に進み、ハンチングが継続していると判断して、ハンチング継続フラグfHunt_Continueに1をセットする。NOの場合はそのままステップS664に進む。ステップS664では、ハンチング終了経過時間tHuntをクリアして、終了する。
ステップS681では、ハンチングフラグfHuntが1か否かを判断する。YESの場合はステップS682に進み、ハンチングが発生しているとして制御中断フラグfPAUSEに1をセットする。NOの場合はステップS683に進み、ハンチングが終了したとして制御中断フラグfPAUSEにゼロをセットする。ステップS684では、ハンチング継続フラグfHunt_Continueが1か否かを判断する。YESの場合はステップS685に進み、ブレーキ操作時のハンチングか否かを判断する。YESの場合はステップS686に進み、ブレーキハンチングフラグfHunt_Brkの前回値がゼロか否かを判断する。YESの場合はハンチングが終了してから所定時間Hunt_Timelmtの間に再度ハンチングが発生したとして、ステップS687で、ハンチング継続回数cnt_Hunt_ONに1加算する。
(4)ブレーキ操作を検出するブレーキ操作量検知部30(ブレーキ操作検出手段)を備え、補正トルク指令値出力手段は、ハンチング終了経過時間tHuntに設定された所定時間Hunt_Timelmt(第2の所定時間T2)に、補正トルクの振幅が所定振幅以上となる状態が所定時間継続し、かつブレーキ操作が行われている状態が所定回数以上継続した場合に、ハンチング時補正トルク指令値である0を出力し、補正トルクの振幅が所定振幅以下となる状態が継続しても通常時補正トルク指令値へ復帰させないこととした(制御停止フラグfSTOP)。
よって、ブレーキ操作中のハンチングが所定回数以上継続した場合に、制御出力を低下、若しくは停止させ、ハンチングが収まっても出力を復帰させないように構成されているので、例えばブレーキジャダー等、運転者のブレーキ操作時にハンチングが発生するような車両側の要因を確実に判別できる。
(5)ハンチング監視時間Cycle_Timelmtを、ブレーキ操作が行われている状態のときは、ブレーキ操作が行なわれていない状態のとき(実施例1参照)より短くすることとした。
よって、ブレーキジャダーを起因とするハンチングの判定を素早く行なうことができ、より早期に制振制御を停止することができる。
ステップS671'では、ハンチングフラグfHuntが1、かつ自車両の車速Vが所定値Vminよりも大きく、かつ自車両の車速Vが所定値Vmaxよりも小さいか否かを判断する。YESの場合はステップS672'に進み、予め定められた速度域でのハンチングであると判断して、所定速域ハンチングフラグfHunt_Vspに1をセットする。NOの場合はステップS673'でハンチングフラグfHuntがゼロか否かを判断する。YESの場合はステップS674'に進み、予め定められた速度域でのハンチングが終了したと判断し、所定速域ハンチングフラグfHunt_Vspをクリアする。ステップS673'でNOの場合はそのまま終了する。
ステップS681では、ハンチングフラグfHuntが1か否かを判断する。YESの場合はステップS682に進み、ハンチングが発生しているとして制御中断フラグfPAUSEに1をセットする。NOの場合はステップS683に進み、ハンチングが終了したとして制御中断フラグfPAUSEにゼロをセットする。
(6)車速を検出する車輪速センサ10(車速検出手段)を備え、補正トルク指令値出力手段は、ハンチング終了経過時間tHuntに設定された所定時間Hunt_Timelmt(第2の所定時間T2)の間に、検出された車速VがVmin<V<Vmax(所定車速域内)で補正トルクdTw*の振幅が所定振幅以上となる状態が所定時間継続する状態が所定回数以上継続したときはハンチング時補正トルク指令値(実施例3ではゼロ)を出力し、補正トルクdTw*の振幅が所定振幅以下となる状態が継続しても通常時補正トルク指令値へ復帰させないこととした。
よって、例えばシミーなど、特定の車速での走行中にハンチングが発生するような車両側の要因を確実に判別することができ、制御復帰に伴ってハンチングを繰り返すといった違和感を回避することができる。
(7)ハンチング監視時間Cycle_Timelmtを、検出された車速VがVmin<V<Vmax(所定車速域内)のときは、V≦VminもしくはV≧Vmaxのときより短くすることとした。
よって、シミー等を起因とするハンチングの判定を素早く行なうことができ、より早期に制振制御を停止することができる。
51 要求制駆動トルク算出手段
52 前後方向外乱算出手段
52 前後外乱算出手段
53 バネ上挙動推定手段
54 補正トルク算出手段
55 補正トルク監視手段
56 モード切替手段
60 駆動力制御手段
70 制動力制御手段
Claims (6)
- 車輪に制駆動トルクを発生させる制駆動トルク発生手段と、
車体バネ上振動を抑制するような補正トルクを算出する補正トルク算出手段と、
前記補正トルクに基づいて前記制駆動トルク発生手段に対し補正トルク指令値を出力する補正トルク指令値出力手段と、
を備え、
前記補正トルク指令値出力手段は、前記補正トルクの振幅が所定振幅以上の状態が所定時間継続しているときは、通常時補正トルク指令値よりも小さな値を出力し、その後、前記補正トルクの振幅が所定振幅以下となる状態が第1の所定時間継続したときは、前記補正トルク指令値の出力を前記通常時補正トルク指令値に復帰させ、前記第1の所定時間が経過する前に前記補正トルクの振幅が所定振幅を超える状態が所定時間継続したときは、前記通常時補正トルク指令値よりも小さな値の出力を継続し、前記第1の所定時間の経過後、第2の所定時間の経過前に、前記補正トルクの振幅が所定振幅を超える状態が所定時間継続する状態が所定回数以上継続したときは、前記補正トルクの振幅が所定振幅以下となる状態が継続しても前記通常時補正トルク指令値へ復帰させないことを特徴とする車両の制振制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制振制御装置において、
ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段を備え、
前記補正トルク指令値出力手段は、前記第2の所定時間の間に、前記補正トルクの振幅が所定振幅以上となる状態が所定時間継続し、かつブレーキ操作が行われている状態が所定回数以上継続したときは、前記補正トルクの振幅が所定振幅以下となる状態が継続しても前記通常時補正トルク指令値へ復帰させないことを特徴とする車両の制振制御装置。 - 請求項2に記載の車両の制振制御装置において、
前記所定時間を、ブレーキ操作が行われている状態のときは、ブレーキ操作が行なわれていない状態のときより短くすることを特徴とする車両の制振制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制振制御装置において、
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記補正トルク指令値出力手段は、前記第2の所定時間の間に、検出された車速が所定車速域内で前記補正トルクの振幅が所定振幅以上となる状態が所定時間継続する状態が所定回数以上継続したときは、前記補正トルクの振幅が所定振幅以下となる状態が継続しても前記通常時補正トルク指令値へ復帰させないことを特徴とする車両の制振制御装置。 - 請求項4に記載の車両の制振制御装置において、
前記所定時間を、検出された車速が所定車速域内のときは、検出された車速が所定車速域以外のときより短くすることを特徴とする車両の制振制御装置。 - 請求項1ないし5いずれか1つに記載の車両の制振制御装置において、
前記通常時補正トルク指令値よりも小さな値は、制御出力の停止を表す所定値であることを特徴とする車両の制振制御装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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