車輛的側傾剛度控制裝置的製作方法

2023-05-29 08:28:46

專利名稱：車輛的側傾剛度控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛的側傾剛度控制裝置。更具體地說，本發明涉及一種車輛的側傾剛度控制裝置，所述控制裝置基於前輪的產生橫向力的富餘度(寬裕度)和後輪的產生橫向力的富餘度控制前輪與後輪之間的側傾剛度配分比，使得前輪與後輪之間的側傾剛度配分比改變為一適當值。
通過這種側傾剛度控制裝置，將前輪與後輪之間的側傾剛度配分比控制成使得車輛的實際橫擺率接近目標橫擺率。因此，與單獨控制車輪的制動力/驅動力以使得車輛的實際橫擺率接近目標橫擺率的情況不同，能夠在不影響車輛的加速/減速的情況下提高車輛在轉彎(轉向)期間的行駛穩定性。
通常，當前輪與後輪之間的側傾剛度配分比被控制時，右車輪和左車輪之間的垂直負荷(荷重)比在前輪側和後輪側的每一側上改變。因此，可由每個車輪產生的縱向力和橫向力也改變，並且車輛的轉向限制也改變。然而，在上述傳統類型的側傾剛度控制裝置中，未將可由每個車輪產生的力考慮在內。因此，在前輪與後輪之間的側傾剛度配分比的控制方面存在改進的餘地，所述控制被執行以便改進車輛的轉向限制。

發明內容
為了解決傳統類型的側傾剛度控制裝置中的上述問題而作出了本發明。本發明的主要目的是通過推定前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度並基於前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度控制前輪與後輪之間的側傾剛度配分比而改進車輛的轉向限制。
根據本發明的一個方面，提供了一種側傾剛度控制裝置，所述裝置包括用於改變前輪與後輪之間的側傾剛度配分比的側傾剛度配分比改變裝置；用於推定前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度的富餘度推定裝置；和用於控制側傾剛度配分比改變裝置以便減低前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差的控制裝置。
通過上述車輛的側傾剛度控制裝置，上述控制側傾剛度配分比改變裝置被控制成使得前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差被減低。因此，具有較低富餘度的前輪和後輪中的一個車輪的富餘度可被增加，而具有較高富餘度的前輪和後輪中的另一個車輪的富餘度可被減低。因此，與前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差未被減低的情況相比較，可增加整個車輛的橫向力，因此可改進車輛的轉向限制。
所述車輛可包括通過控制每個車輪的制動力和驅動力使得車輛的橫擺運動接近目標橫擺運動的橫擺運動控制裝置。
通過上述車輛的側傾剛度控制裝置，所述車輛包括通過控制每個車輪的制動力和驅動力使得車輛的橫擺運動接近目標橫擺運動的橫擺運動控制裝置。因此，甚至當由於所述控制側傾剛度配分比改變裝置被控制成使得前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差被減低而使得車輛的轉向特性改變為過度轉向側或不足轉向側的轉向特性時，也可有效地避免車輛轉向狀態的惡化。另外，與所述車輛未裝有所述橫擺運動控制裝置的情況相比較，可增加前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差的減低程度，並且可改進車輛的轉向限制。
所述控制裝置可將前輪與後輪之間的側傾剛度配分比設定成在所述橫擺運動控制裝置異常工作時使用的前輪相對於後輪的側傾剛度配分比高於在所述橫擺運動控制裝置正常工作時使用的前輪相對於後輪的側傾剛度配分比。
關於上述車輛的側傾剛度控制裝置，可使得所述橫擺運動控制裝置異常工作時使用的前輪相對於後輪的側傾剛度配分比高於所述橫擺運動控制裝置正常工作時使用的前輪相對於後輪的側傾剛度配分比。因此，在所述橫擺運動控制裝置異常工作、因而所述橫擺運動控制裝置不能執行車輛轉向狀態的穩定化的狀態下，車輛的轉向特性也可改變為不足轉向側的特性，從而能夠可靠地提高轉彎期間車輛的行駛穩定性。
所述控制裝置可使得在所述橫擺運動控制裝置異常工作時使用的偏差的減低程度低於在所述橫擺運動控制裝置正常工作時使用的偏差的減低程度。
關於上述車輛的側傾剛度控制裝置，可使得所述橫擺運動控制裝置異常工作時使用的偏差的減低程度低於所述橫擺運動控制裝置正常工作時使用的偏差的減低程度。因此，在所述橫擺運動控制裝置異常工作並且存在車輛的轉向狀態變得不穩定的狀態下，由於基於前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差的車輛轉向特性的改變，能夠可靠地減低車輛的轉向狀態變得不穩定的可能性。
通常，通過使用指示車輪的垂直負荷與橫向力之間關係的線是非線性的區域中的特徵曲線來執行前輪與後輪之間的側傾剛度配分比的控制。在車輛的側傾力矩小的區域中，指示車輪的垂直負荷與橫向力之間關係的線是線性的。因此，前輪與後輪之間的側傾剛度配分比的控制收效甚微。
所述控制裝置可計算前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比作為基本側傾剛度配分比與側傾剛度配分比增/減量之和，該側傾剛度配分比增/減量用於減低前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差；所述控制裝置可基於前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比控制側傾剛度配分比改變裝置；並且在所述橫擺運動控制裝置異常工作時，所述控制裝置可改變基本側傾剛度配分比使得前輪相對於後輪的基本側傾剛度配分比高。
當所述橫擺運動控制裝置異常工作時，所述控制裝置可減低側傾剛度配分比增/減量對前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比的影響(作用)程度，從而減低所述偏差的減低程度。
所述橫擺運動控制裝置可計算指示車輛旋轉(spin)程度的旋轉狀態量，並且可基於所述旋轉狀態量為車輛提供用於抑制旋轉的橫擺運動並且使車輛減速，從而使車輛的行駛狀態穩定。
所述橫擺運動控制裝置可計算指示車輛側滑(側滑，drift-out)程度的側滑狀態量，並且可基於所述側滑狀態量為車輛提供用於抑制側滑的橫擺運動並且使車輛減速，從而使車輛的行駛狀態穩定。
所述控制裝置可推定車輛的側傾力矩，並且可使得在車輛的側傾力矩小時使用的偏差的減低程度低於在車輛的側傾力矩大時使用的偏差的減低程度。
關於上述車輛的側傾剛度控制裝置，可使得車輛的側傾力矩小時使用的程度，即前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差的減低程度低於車輛的側傾力矩大時使用的偏差的減低程度。因此，可避免在車輛的側傾力矩小的狀態下前輪與後輪之間的側傾剛度配分比被不必要地控制。因此，可減少執行前輪與後輪之間的側傾剛度配分比的控制的頻率，從而可減少由於控制而導致的能量消耗。
側傾剛度配分比改變裝置可包括用於通過改變前輪位置處的抗側傾力矩而改變前輪位置處的側傾剛度的前輪側側傾剛度改變裝置以及用於通過改變後輪位置處的抗側傾力矩而改變後輪位置處的側傾剛度的後輪側側傾剛度改變裝置。
關於上述車輛的側傾剛度控制裝置，所述側傾剛度配分比改變裝置包括用於通過改變前輪位置處的抗側傾力矩而改變前輪位置處的側傾剛度的前輪側側傾剛度改變裝置以及用於通過改變後輪位置處的抗側傾力矩而改變後輪位置處的側傾剛度的後輪側側傾剛度改變裝置。因此，通過控制前輪側側傾剛度改變裝置和後輪側側傾剛度改變裝置能夠可靠地控制前輪與後輪之間的側傾剛度配分比。
所述控制裝置可計算用於減低所述偏差的前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比；所述控制裝置可推定車輛的側傾力矩；所述控制裝置可基於所述車輛的側傾力矩計算車輛的目標抗側傾力矩；並且所述控制裝置可控制前輪側側傾剛度改變裝置和後輪側側傾剛度改變裝置，使得前輪與後輪之間的側傾剛度配分比成為前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比，並且使得所述車輛的抗側傾力矩成為目標抗側傾力矩。
關於上述車輛的側傾剛度控制裝置，計算用於減低所述偏差的前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比；推定所述車輛的側傾力矩；基於所述車輛的側傾力矩計算車輛的目標抗側傾力矩；控制所述前輪側側傾剛度改變裝置和後輪側側傾剛度改變裝置，使得前輪與後輪之間的側傾剛度配分比成為前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比，並且使得所述車輛的抗側傾力矩成為目標抗側傾力矩。因此，能夠將前輪與後輪之間的側傾剛度配分比控制為前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比，同時通過基於車輛的側傾力矩產生抗側傾力矩而有效地減低車輛的側傾。因此，可改進車輛的轉向限制。
控制裝置可檢測車輛的橫向加速度，並且可基於車輛的所檢測的橫向加速度推定車輛的側傾力矩。
控制裝置可基於車輛速度和轉向角推定車輛的橫向加速度，並且可基於車輛的所推定的橫向加速度推定車輛的側傾力矩。
車輛的側傾剛度控制裝置還可包括用於檢測車輛橫向加速度並基於車輛速度和轉向角推定車輛的橫向加速度以及用於基於車輛的所檢測的橫向加速度和車輛的所推定的橫向加速度判定車輛的側傾程度的側傾程度判定裝置。
所述側傾剛度改變裝置可包括具有被分割為兩部分的橫向穩定杆的主動橫向穩定杆，以及使所述橫向穩定杆的扭杆相對於彼此轉動的致動器；所述側傾剛度改變裝置可通過增加/減低致動器的轉動角而增加/減低抗側傾力矩，從而增加/減低側傾剛度。
所述側傾剛度改變裝置可通過增加/減低懸架彈簧的彈簧常數而增加/減低懸架的支承(支持)剛度，從而增加/減低側傾剛度。
可將前輪的產生橫向力的富餘度計算為可由前輪進一步產生的橫向力與可由前輪產生的橫向力之比，可將後輪的產生橫向力的富餘度計算為可由後輪進一步產生的橫向力與可由後輪產生的橫向力之比。
可將前輪的產生橫向力的富餘度計算為可由左右前輪進一步產生的橫向力之和與可由左右前輪產生的橫向力之和之比，可將後輪的產生橫向力的富餘度計算為可由左右後輪進一步產生的橫向力之和與可由左右後輪產生的橫向力之和之比。
可將前輪的產生橫向力的富餘度計算為可由前輪產生的橫向力與已由前輪產生的橫向力之間的差額，可將後輪的產生橫向力的富餘度計算為可由後輪產生的橫向力與已由後輪產生的橫向力之間的差額。
可將前輪的產生橫向力的富餘度計算為可由左右前輪產生的橫向力之和與已由左右前輪產生的橫向力之和之間的差額，可將後輪的產生橫向力的富餘度計算為可由左右後輪產生的橫向力之和與已由左右後輪產生的橫向力之和之間的差額。
通過增大具有產生橫向力的較高富餘度的車輪的側傾剛度配分比的數值以及減低具有產生橫向力的較低富餘度的車輪的側傾剛度配分比的數值可減低前輪的產生橫向力的富餘度和後輪的產生橫向力的富餘度之間的偏差。


結合以下附圖，通過閱讀以下本發明示例性實施例的詳細描述，將更好地理解本發明的上述和其它特徵、優點、技術和工業重要性，其中圖1是示意性地示出本發明一個實施例所涉及的車輛的側傾剛度控制裝置的結構的視圖，所述側傾剛度控制裝置被應用在前輪側和後輪側的每一個上都具有主動橫向穩定杆裝置的車輛上；
圖2是示出用於控制前輪與後輪之間的側傾剛度配分比以及本實施例中的抗側傾力矩的程序的流程圖；圖3是示出用於計算前輪的產生橫向力的富餘度A和後輪的產生橫向力的富餘度Ar的程序的流程圖；圖4是示出本實施例中行駛狀態控制程序的流程圖；圖5是示出車輛的橫向加速度Gy與車輛的重量Wg之間關係的曲線圖；圖6是示出在車輛的轉彎期間旋轉狀態量SS與位於外側上的前輪的目標制動力Fssfo之間關係的曲線圖；圖7是示出側滑狀態量DS與整個車輛的目標制動力Fsall之間關係的曲線圖；以及圖8是示出用於控制前輪與後輪之間的側傾剛度配分比以及修正示例中的抗側傾力矩的程序的主要部分的流程圖。
具體實施例方式
在以下的描述和附圖中，將結合示例性實施例詳細描述本發明。
圖1是示意性地示出本發明一個實施例所涉及的車輛的側傾剛度控制裝置的結構的視圖，所述側傾剛度控制裝置被應用在前輪側和後輪側的每一個上都具有主動橫向穩定杆裝置的車輛上。
在圖1中，附圖標記「10FR」表示車輛12的右前輪、附圖標記「10FL」表示車輛12的左前輪、附圖標記「10RR」表示車輛12的右後輪、附圖標記「10RL」表示車輛12的左後輪。由當駕駛員轉動轉向盤時被驅動的動力轉向裝置(未示出)經由橫拉杆驅動用作轉向輪的右左前輪10FR和10FL。本發明所涉及的側傾剛度控制裝置可應用於前輪驅動車輛、後輪驅動車輛、以及四輪驅動車輛中的任何一種。
主動橫向穩定杆裝置16設在右前輪10FR和左前輪10FL之間。主動橫向穩定杆裝置18設在右後輪10RR和左後輪10RL之間。主動橫向穩定杆裝置16和18中的每一個都用作用於向車輛(車身)施加抗側傾力矩並在需要時增加/減低抗側傾力矩的抗側傾力矩施加裝置。
主動橫向穩定杆裝置16具有成對的扭杆部分16TR和16TL，以及成對的臂部分16AR和16AL。扭杆部分16TR和16TL沿在車輛的橫向上延伸的軸線同軸地布置。臂部分16AR一體地連接於扭杆部分16TR的外端。臂部分16AL一體地連接於扭杆部分16TL的外端。扭杆部分16TR和16TL中的每一個都通過託架(未示出)由車身(未示出)支承以便可在其軸線上轉動。臂部分16AR在傾斜的同時沿車輛的縱向延伸使得臂部分16AR的內端與扭杆部分16TR的外端接觸。同樣，臂部分16AL在傾斜的同時沿車輛的縱向延伸使得臂部分16AL的內端與扭杆部分16TL的外端接觸。臂部分16AR的外端通過橡膠襯套裝置(未示出)與右前輪10FR的車輪支承元件或懸架臂相連接。同樣，臂部分16AL的外端通過橡膠襯套裝置(未示出)與左前輪10FL的車輪支承元件或懸架臂相連接。
主動橫向穩定杆裝置16在扭杆部分16TR和16TL之間的位置處具有致動器20F。當需要時致動器20F使得扭杆部分16TR和16TL沿彼此相對的方向轉動，從而當右前輪10FR和左前輪10FL沿反相跳起/回跳時，通過使用扭轉應力改變用於抑制車輪的跳起和回跳的力。因此，主動橫向穩定杆裝置16增加/減低了在右前輪和左前輪處施加於車輛的抗側傾力矩，從而控制前輪側上的車輛的側傾剛度以便將其改變為一適當值。
同樣，主動橫向穩定杆裝置18具有成對的扭杆部分18TR和18TL，以及成對的臂部分18AR和18AL。扭杆部分18TR和18TL沿在車輛的橫向上延伸的軸線同軸地布置。臂部分18AR一體地連接於扭杆部分18TR的外端。臂部分18AL一體地連接於扭杆部分18TL的外端。扭杆部分18TR和18TL中的每一個都通過託架(未示出)由車身(未示出)支承以便可在其軸線上轉動。臂部分18AR在傾斜的同時沿車輛的縱向延伸使得臂部分18AR的內端與扭杆部分18TR的外端接觸。同樣，臂部分18AL在傾斜的同時沿車輛的縱向延伸使得臂部分18AL的內端與扭杆部分18TL的外端接觸。臂部分18AR的外端通過橡膠襯套裝置(未示出)與右後輪10RR的車輪支承元件或懸架臂相連接。同樣，臂部分18AL的外端通過橡膠襯套裝置(未示出)與左後輪10RL的車輪支承元件或懸架臂相連接。
主動橫向穩定杆裝置18在扭杆部分18TR和18TL之間的位置處具有致動器20R。當需要時致動器20R使得扭杆部分18TR和18TL沿彼此相對的方向轉動，從而當右後輪10RR和左後輪10RL沿反相跳起/回跳時，通過使用扭轉應力改變用於抑制車輪的跳起和回跳的力。因此，主動橫向穩定杆裝置18增加/減低了在右後輪10RR和左後輪10RL處施加於車輛的抗側傾力矩，從而控制前輪側上的車輛的側傾剛度以便將其改變為一適當值。
主動橫向穩定杆裝置16和18中的每一個的結構本身不是本發明的主要特徵。因此，具有與本發明相關技術領域中已知結構的主動橫向穩定杆裝置可被任意地使用，只要所述主動橫向穩定杆裝置可控制車輛的側傾剛度以便將其改變為一適當值就可以。例如，可優選使用本發明的發明人所申請的日本專利申請No.2003-324212的說明書和附圖中所公開的主動橫向穩定杆裝置。也就是說，可優選使用這樣一種主動橫向穩定杆裝置，所述主動橫向穩定杆裝置包括固定於扭杆部分中的一個扭杆部分的內端並且具有與驅動齒輪相連接的轉動軸的電動機，以及固定於另一個扭杆部分的內端並且與驅動齒輪相嚙合的從動齒輪，其中，所述驅動齒輪的轉動被傳遞到從動齒輪，但是所述從動齒輪的轉動沒有被傳遞到驅動齒輪。
主動橫向穩定杆裝置16的致動器20F和主動橫向穩定杆裝置18的致動器20R由電子控制單元22控制。儘管在圖1中未詳細示出，但是電子控制單元22和電子控制單元36中的每一個都可由包括通過雙向公共總線相互連接的CPU、ROM、RAM和輸入/輸出埠裝置的微電腦以及驅動電路構成。當需要時電子控制單元22和電子控制單元36交換信息。
當輪缸30FR，30FL，30RR以及30RL中的壓力(氣壓)Pi(i＝fr，fl，rr，rl)，即制動壓力分別由制動裝置26的液壓迴路28控制時，車輪10FR，10FL，10RR以及10RL的制動力被控制。儘管圖1中未示出，但是液壓迴路28包括儲油器、油泵、以及各種類型的閥裝置。輪缸的制動壓力通常由主缸34控制，所述主缸34響應於駕駛員所執行的制動器踏板32的操作而被驅動。當需要時，輪缸的制動壓力由電子控制單元36單獨地控制，如稍後詳細描述的。
如圖1所示，電子控制單元22接收由橫向加速度傳感器40所檢測的指示車輛橫向加速度Gy的信號、由車輛速度傳感器42所檢測的指示車輛速度V的信號、由轉向角傳感器44所檢測的指示轉向角θ的信號、由轉動角傳感器46F所檢測的指示致動器20F的實際轉動角φF的信號、以及由轉動角傳感器46R所檢測的指示致動器20R的實際轉動角φR的信號。
同時，電子控制單元36接收由縱向加速度傳感器48所檢測的指示車輛縱向加速度Gx的信號、由橫擺率傳感器50所檢測的指示車輛的橫擺率γ的信號、由壓力傳感器52所檢測的指示主缸壓力Pm的信號、以及由壓力傳感器54FR，54FL，54RR以及54RL所檢測的指示車輪的制動壓力Pi的信號。
橫向加速度傳感器40、轉向角傳感器44、轉動角傳感器46F和46R、以及橫擺率傳感器50通過將車輛向左轉彎時所獲得的數值作為正值而分別檢測橫向加速度Gy、轉向角θ、轉動角φF和φR以及橫擺率γ。
電子控制單元22根據圖2和圖3中所示的流程圖計算前輪的產生橫向力的富餘度Af和後輪的產生橫向力的富餘度Ar。之後電子控制單元22在前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比中計算前輪的數值Rsd(例如，如果前輪與後輪之間的目標側傾剛度配分比為0.6∶0.4的話，數值Rsd為0.6)(在下文中，稱之為「前輪的目標側傾剛度配分比Rsd」)以便減低富餘度Af和富餘度Ar之間的偏差，直到富餘度Af和富餘度Ar彼此相等。
電子控制單元22至少基於車輛的橫向加速度Gy推定施加於車輛的側傾力矩。當側傾力矩等於或大於一基準值時，電子控制單元22計算車輛的目標抗側傾力矩Mat，以使得用於抵消側傾力矩的抗側傾力矩增加。
電子控制單元22基於目標抗側傾力矩Mat和前輪的目標側傾剛度配分比Rsd計算前輪的目標抗側傾力矩Matf和後輪的目標抗側傾力矩Matr。之後電子控制單元22基於目標抗側傾力矩Matf計算主動橫向穩定杆裝置16的致動器20F的目標轉動角φFt，以及基於目標抗側傾力矩Matr計算主動橫向穩定杆裝置18的致動器20R的目標轉動角φRt。電子控制單元22執行控制以使得致動器20F的轉動角φF成為目標轉動角φFt，以及使得致動器2R的轉動角φR成為目標轉動角φRt。這樣，在前輪與後輪之間的適當的目標側傾剛度配分比下，電子控制單元22減少了例如在車輛轉彎期間發生的車輛側傾。
這樣，主動橫向穩定杆裝置16和18、電子控制單元22、橫向加速度傳感器40等中的每一個都用作用以增加/減低抗側傾力矩的側傾剛度改變裝置，從而當過度的側傾力矩被施加於車輛時增加/減低車輛的側傾剛度。
同時，電子控制單元36基於在車輛行駛時改變的車輛狀態量(例如，基於車輛的橫向加速度Gy)推定車輛的側偏角β。之後電子控制單元36基於車輛的目標側偏角βt與車輛的側偏角β之間的偏差計算指示車輛旋轉程度的旋轉狀態量SS。電子控制單元36還基於橫擺率γ偏差Δγ計算指示車輛側滑程度的側滑狀態量DS。
之後電子控制單元36基於旋轉狀態量SS和側滑狀態量DS計算車輪的目標制動壓力Pti(i＝fr，fl，rr，rl)，在所述目標制動壓力Pti下車輛在轉彎期間的行駛狀態穩定並且車輛的橫擺運動成為目標橫擺運動。電子控制單元36還將車輪的制動壓力Pi控制為相應的目標制動壓力Pti。這樣，電子控制單元36向車輛施加用於抑制旋轉或抑制側滑的橫擺運動並且使車輛減速，從而執行車輛的行駛狀態控制以便在轉彎期間使車輛的行駛狀態穩定。
應該注意的是，通過控制制動力而執行的車輛的行駛狀態控制本身不是本發明的主要特徵。因此，可在本發明相關技術領域內已知的方式下隨意地執行所述控制，只要車輛的橫擺運動被控制為目標橫擺運動。
接下來，將參照圖2中所示的流程圖描述本實施例所涉及的前輪與後輪之間的側傾剛度配分比的控制和抗側傾力矩的控制。當點火開關(未示出)接通時，開始圖2中所示的流程圖所涉及的控制，並且在預定的時間間隔下重複執行直到點火開關切斷。
首先，在步驟S10中，讀取由車輛速度傳感器38檢測的指示車輛速度V的信號等。在步驟S20中，如稍後描述的，根據圖3中所示的流程圖計算前輪的產生橫向力的富餘度Af和後輪的產生橫向力的富餘度Ar。
在步驟S40中，判定根據圖4中所示的流程圖所執行的車輛的行駛狀態控制是否正常執行。當在步驟S40中獲得肯定判定時，那麼執行步驟S50，在步驟S50中，前輪的基本側傾剛度配分比Rsdb被設定為在行駛狀態控制正常執行時使用的數值Rsdn。另一方面，當在步驟S40中獲得否定判定時，那麼執行步驟S60，在步驟S60中，前輪的基本側傾剛度配分比Rsdb被設定為在行駛狀態控制被異常執行時使用的數值Rsda。在行駛狀態控制正常執行時使用的數值Rsdn例如約為0.5。在行駛狀態控制異常執行時使用的數值Rsda例如約為0.6，大於在行駛狀態控制正常執行時使用的數值Rsdn。
在步驟S70中，使用下式1，使用常量正係數Kf，基於前輪的產生橫向力的富餘度Af和後輪的產生橫向力的富餘度Ar，計算前輪的目標側傾剛度配分比Rsd。
Rsd＝Rsdb+Kf×(Af-Ar)/(Af+Ar) 式1在步驟S80中，通過使用與圖5中的曲線圖相對應的圖，基於車輛的橫向加速度Gy，計算重量Wg，其中重量Wg為等於或大於0並等於或小於1的數值。在步驟S90中，使用下式2，通過將在車輛的橫向加速度Gy低時使用的前輪的目標側傾剛度配分比用作Rsds(例如，約為0.6的數值)，計算前輪的最終側傾剛度配分比Rsdt。
Rsdt＝Rsds×(1-Wg)+Rsd×Wg 式2在步驟S100中，例如基於車輛的橫向加速度Gy計算目標抗側傾力矩Mat，使得目標抗側傾力矩Mat隨著車輛的橫向加速度Gy的增加而增加。在步驟S110中，使用下式3計算前輪的目標抗側傾力矩Maft，使用下式4計算後輪的目標抗側傾力矩Mart。
Maft＝Rsdt×Mat 式3Mart＝(1-Rsdt)×Mat 式4在步驟S120中，基於前輪的目標抗側傾力矩Maft計算主動橫向穩定杆裝置16的致動器20F的目標轉動角φFt，基於後輪的目標抗側傾力矩Mart計算主動橫向穩定杆裝置18的致動器20R的目標轉動角φRt。在步驟S120中，致動器20F的轉動角φF被控制為目標轉動角φFt，而致動器20R的轉動角φR被控制為目標轉動角φRt。
接下來，將參照圖3中所示的流程圖描述本實施例所涉及的用於計算前輪的產生橫向力的富餘度Af和後輪的產生橫向力的富餘度Ar的程序。
在步驟S22中，以本發明相關技術領域內已知的方式，基於在車輛停止時所獲得的車輪的垂直負荷Fzoi(i＝fr，fl，rr，rl)、車輛的縱向加速度Gx、以及車輛的橫向加速度Gy，計算車輪的垂直負荷Fzi(i＝fr，fl，rr，rl)。在步驟S24中，以本發明相關技術領域內已知的方式，基於由發動機控制裝置(圖1中未示出)和自動變速器控制裝置(圖1中未示出)提供的信息以及車輪的制動壓力Pi計算車輪的縱向力Fxi(i＝fr，fl，rr，rl)。
在步驟S26中，使用下式5，通過使用車輪的外傾推力負荷依存係數Ki(i＝fr，fl，rr，rl)，計算車輪的外傾推力係數Kcami(i＝fr，fl，rr，rl)。另外，使用下式6，通過使用以本發明相關技術領域內已知的方式推定的路面的車輪外傾角Acam，計算車輪的外傾推力Fcami(i＝fr，fl，rr，rl)。
Kcami＝Fzi×Ki式5Fcami＝Acam×Kcami式6在步驟S28中，使用下式7，通過使用以本發明相關技術領域內已知的方式推定或檢測的路面的摩擦係數μ，計算車輪的橫向力Fyi(i＝fr，fl，rr，rl)。
Fyi＝(μ2Fzi2-Fxi2)1/2式7在步驟S30中，使用下式8計算可由車輪產生的最大橫向力Fymaxi(i＝fr，fl，rr，rl)。
Fymaxfr＝Fyfr-FcamfrFymaxfl＝Fyfl+FcamflFymaxrr＝Fyrr-FcamrrFymaxrl-Fyrl+Fcamrl 式8在步驟S32中，使用下式9計算前輪的產生橫向力的富餘度Af。
Af＝1-(|Fyfl|+|Fyfr|)/(|Fymaxfl|+|Fymaxfr|)式9同樣，在步驟S34中，使用下式10計算後輪的產生橫向力的富餘度Ar。
Ar＝1-(|Fyrl|+|Fyrr|)/(|Fymaxrl|+|Fymaxrr|)式10接下來，將參照圖4中所示的流程圖描述本實施例所涉及的行為控制程序。
在步驟S210中，讀取指示車輛速度V的信號等。在步驟S220中，使用下式11，將車輛的橫向加速度的偏差，即，側滑加速度Vyd，計算為橫向加速度Gy和車輛速度V與橫擺率Yr(＝γ)的乘積V×Yr之間的偏差(Gy-V×Yr)。通過對側滑加速度Vyd進行積分來計算車輛的側滑速度Vy。此外，使用下式12，將車輛的所推定的側偏角β，計算為車輛的側滑速度Vy與車輛的縱向速度Vx(＝車輛速度V)之比(Vy/Vx)。
Vyd＝Gy-V×γ式11β＝Vy/Vx式12在步驟S230中，使用下式13，將旋轉量SV計算為車輛的所推定的側偏角β與導數值βd的線性和(K1×β+K2×βd)，K1和K2為正常數。另外，基於例如橫擺率γ的符號檢測車輛轉向的方向。當車輛向左轉彎時，旋轉狀態量SS被計算為正值SV。當車輛向右轉彎時，旋轉狀態量SS被計算為負值-SV。當計算結果顯示為負值時，旋轉狀態量為0。
SV＝K1×β+K2×βd 式13旋轉量SV是基於車輛的目標側偏角βt(車輛的目標側偏角βt為0)與車輛的所推定的側偏角β之間的偏差以及該偏差的變化率所獲得的數值。可使用下式14將旋轉量SV計算為車輛的側偏角β與車輛的側滑加速度Vyd的線性和。
SV＝K1×β+K2×Vyd 式14在步驟S240中，使用下式15，基於車輛速度V和轉向角θ，使用軸距H、穩定性係數Kh以及轉向器傳動比Rg，計算基準橫擺率γe。另外，使用下式16，使用時間常數T以及拉普拉斯算子s，計算車輛的目標橫擺率γt。通過考慮車輛的側滑加速度Gy以便考慮動態橫擺率可計算基準橫擺率γe。
γe＝V×(θ/Rg)/{(1+KhV2)×H} 式15γt＝γe/(1+Ts) 式16在步驟S250中，使用下式17，基於目標橫擺率γt和橫擺率γ之間的偏差計算側滑值(drift value)DV。另外，基於例如橫擺率γ的符號檢測車輛轉向的方向。當車輛向左轉彎時，側滑狀態量DS被計算為正值DV，當車輛向右轉彎時被計算為負值-DV。當計算結果顯示為負值時，側滑狀態量為0。可使用下式18計算側滑值DV。
DV＝(γt-γ)式17DV＝H×(γt-γ)/V 式18在步驟S260中，基於旋轉狀態量SS，使用與圖6中所示的曲線圖相對應的圖，計算車輛轉彎期間位於外側上的前輪的目標制動力Fssfo。在步驟S270中，基於側滑狀態量DS，使用與圖7中所示的曲線圖相對應的圖，計算整個車輛的目標制動力Fsall。
在步驟S280中，使用下式19，通過使用車輛轉彎期間位於內側上的後輪的配分比Ksri(通常，Ksri為大於0.5的正常數)計算在車輛轉彎期間位於外側上的前輪的目標制動力Fsfo、在車輛轉彎期間位於內側上的前輪的目標制動力Fsfi、在車輛轉彎期間位於外側上的後輪的目標制動力Fsro以及在車輛轉彎期間位於內側上的後輪的目標制動力Fsri。
Fsfo＝FssfoFsfi＝0Fsro＝(Fsall-Fssfo)×(1-Ksri)Fsri＝(Fsall-Fssfo)×Ksri 式19在步驟S290中，通過例如基於橫擺率γ的符號檢測車輛轉向的方向而判定在車輛的轉彎期間車輪布置在外側上以及在車輛的轉彎期間車輪布置在內側上，並基於檢測結果使用用於將制動力轉換成制動壓力的轉換係數Kb計算車輪的目標制動壓力Pti(i＝fr，fl，rr，rl)。也就是說，通過下式20計算在車輛向左轉彎時獲得的車輪的目標制動壓力Pti(i＝fr，fl，rr，rl)。另外，通過下式21計算在車輛向右轉彎時獲得的車輪的目標制動壓力Pti(i＝fr，fl，rr，rl)。
Ptfr＝Fsfo×KbPtfl＝Fsfi×KbPtrr＝Fsro×KbPtrl＝Fsri×Kb 式20Ptfr＝Fsfi×KbPtfi＝Fsfo×KbPtrr＝Fsri×KbPtrl＝Fsro×Kb 式21在步驟S300中，判定是否至少一個目標制動壓力Pti為正值，即，是否需要通過車輛的穩定性控制執行制動力的控制。當在步驟S300中作出肯定判定時，那麼執行步驟S320。另一方面，當在步驟S300中作出否定判定時，那麼執行步驟S310，在步驟S310中，將閥裝置等中的每一個設定為非控制位置。之後，該程序復位並且在沒有通過穩定性控制執行制動力的控制的情況下再次執行步驟S210。
在步驟S320中，制動裝置26被控制成使得車輪的制動壓力Pi成為在步驟S290中計算的目標制動壓力Pti，從而通過車輛狀態控制執行制動力的控制，之後該程序復位並且再次執行步驟S210。
如上所述，在步驟S20中，計算前輪的產生橫向力的富餘度Af和後輪的產生橫向力的富餘度Ar。在步驟S70中，基於前輪的富餘度Af和後輪的富餘度Ar計算用於減低富餘度Af和富餘度Ar之間的偏差直到富餘度Af和富餘度Ar彼此相等的前輪的目標側傾剛度配分比Rsd。在步驟S80和S90中，計算前輪的最終側傾剛度配分比Rsdt。在步驟S100中，基於車輛的橫向加速度Gy計算目標抗側傾力矩Mat。在步驟S110中，計算用於在最終側傾剛度配分比Rsdt下達成目標抗側傾力矩Mat的前輪的目標抗側傾力矩Maft以及後輪的目標抗側傾力矩Mart。在步驟S120和S130中，控制主動橫向穩定杆裝置16和18以便達成目標抗側傾力矩Maft和Mart。
因此，整個車輛的抗側傾力矩被控制為目標抗側傾力矩Mat，從而可有效地減少車輛的側傾。另外，前輪與後輪之間的側傾剛度配分比被控制為與最終側傾剛度配分比Rsdt相對應的前輪與後輪之間的側傾剛度配分比，從而減低前輪的產生橫向力的富餘度Af與後輪的產生橫向力的富餘度Ar之間的偏差。因此，與未減低前輪的產生橫向力的富餘度Af與後輪的產生橫向力的富餘度Ar之間的偏差的情況相比較，可增加整個車輛的橫向力，因此可改進車輛的轉向限制。
根據圖中所示的實施例，可將轉彎期間的車輛的轉向特性自動地改變為適當的轉向特性。通常，前輪與後輪之間的側傾剛度配分比被設定成前輪的數值大於後輪的數值，以便獲得適當的轉彎穩定性。因此，當車輛開始轉彎時，首先，在前輪中產生轉彎橫向力並且減低了前輪的產生橫向力的富餘度Af。為了應付富餘度Af的減低，將前輪與後輪之間的側傾剛度配分比改變為後輪的數值大於前輪的數值，車輛的轉向特性被改變為過度轉向側的轉向特性，並且使得車輛易於轉彎。之後，當後輪的產生橫向力的富餘度Ar被減低時，將側傾剛度配分比改變為前輪的數值大於後輪的數值以便應付富餘度Ar方面的減低，車輛的轉向特性被改變為不足轉向側的轉向特性，並且獲得了適當的車輛轉彎穩定性。
根據圖中所示的實施例，當在步驟S40中判定車輛的行駛狀態控制正常執行時，那麼執行步驟S50，在步驟S50中，前輪的基本側傾剛度配分比Rsdb被設定為在行駛狀態控制正常執行時使用的數值Rsdn。另一方面，當在步驟S40中判定車輛的行駛狀態控制異常執行時，那麼執行步驟S60，在步驟S60中，前輪的基本側傾剛度配分比Rsdb被設定為在行駛狀態控制異常執行時使用的數值Rsda。在步驟S70中，使用下式1，基於前輪的產生橫向力的富餘度Af和後輪的產生橫向力的富餘度Ar，計算前輪的目標側傾剛度配分比Rsd。
因此，與車輛的行駛狀態控制正常執行的情況相比較，當行駛狀態控制異常執行時，在將前輪與後輪之間的側傾剛度配分比設定成前輪的數值大於後輪的數值的同時，可減低富餘度Af與富餘度Ar之間的偏差。因此，當行駛狀態控制異常執行時，車輛的轉向特性被改變為不足轉向側的轉向特性，從而能夠可靠地提高車輛的轉彎穩定性。
根據圖中所示的實施例，在步驟S80中，基於車輛的橫向加速度Gy計算重量Wg，使得在車輛的橫向加速度Gy低的區域中重量Wg成為一較小值，其中重量Wg為等於或大於0並等於或小於1的數值。在步驟S90中，使用式2，計算前輪的最終目標側傾剛度配分比Rsdt。因此，防止在車輛的橫向加速度Gy低並且增加/減低前輪和後輪的橫向力的效果低的狀態下不必要地執行前輪與後輪之間的側傾剛度配分比的控制，其中所述效果是通過控制前輪與後輪之間的側傾剛度配分比而獲得的。因此，可減低執行前輪與後輪之間的側傾剛度配分比的控制的頻率，並且可減少由於執行所述控制而引起的能量消耗。特別是，可抑制由於前輪的側傾剛度的減低而導致的轉向感覺的惡化。
雖然已結合示例性實施例詳細地描述了本發明，但是本領域的普通技術人員應該明白的是，本發明不局限於上述實施例，並且可以本發明的範圍內的各種其它實施例實現本發明。
例如，在上述實施例中，使用式9計算前輪的產生橫向力的富餘度Af，並且使用式10計算後輪的產生橫向力的富餘度Ar。然而，可將前輪的產生橫向力的富餘度Af和後輪的產生橫向力的富餘度Ar中的每一個計算為可由車輪產生的最大橫向力Fymaxi與車輪的相應橫向力Fyi之間的差額(Fymaxi-Fyi)中的每一個的絕對值，使得富餘度Af和富餘度Ar中的每一個都指示可由每個車輪進一步產生的橫向力的量。
可使用下式22將前輪的產生橫向力的富餘度Af計算為橫向力負荷率，該負荷率是該橫向力與由每個車輪進一步產生的橫向力之比，使得富餘度Af間接指示每個車輪的產生橫向力的富餘度。同樣，可使用下式23將後輪的產生橫向力的富餘度Ar計算為橫向力負荷率，該負荷率是該橫向力與由每個車輪進一步產生的橫向力之比，使得富餘度Ar間接指示每個車輪的產生橫向力的富餘度。在這種情況下，使用下式24執行步驟S70中前輪的目標側傾剛度配分比Rsd的計算。
Af＝(|Fyfl|+|Fyfr|)/(|Fymaxfl|+|Fymaxfr|)式22Ar＝(|Fyrl|+|Fyrr|)/(|Fymaxrl|+|Fymaxrr|)式23Rsd＝Rsdb+Kf(Ar-Af)/(Af+Ar) 式24在上述實施例中，在步驟S80中，使用與圖5中的曲線圖相對應的圖，基於車輛的橫向加速度Gy計算重量Wg。可將重量Wg設定成基於車輛速度V而改變，使得重量Wg隨著車輛速度V減低而變得更小；可將重量Wg設定成基於路面的摩擦係數μ而改變，使得重量Wg隨著路面的摩擦係數μ減低而變得更大；或者可將重量Wg設定成基於電源電壓Ve(電源電壓Ve用於驅動主動橫向穩定杆裝置16的致動器20F和主動橫向穩定杆裝置18的致動器20R)而改變，使得重量Wg隨著電源電壓Ve減低而變得更小。
在上述實施例中，車輛包括行駛狀態控制裝置，並且旋轉控制和側滑控制被執行成使得車輛的橫擺運動成為目標橫擺運動。然而，本發明所涉及的側傾剛度控制裝置可應用於僅執行旋轉控制和側滑控制中的一項的車輛。另外，本發明所涉及的側傾剛度控制裝置可應用於沒有裝有行駛狀態控制裝置的車輛。在上述實施例中，通過控制每個車輪的制動力執行車輛的行駛狀態控制。然而，可通過控制每個車輪的制動力達成車輛的行駛狀態控制。
在上述實施例中，基於行駛狀態控制是否被異常執行而改變前輪的基本側傾剛度配分比Rsdb。然而，可根據例如圖8中所示的修正程序來改變前輪的基本側傾剛度配分比Rsdb。在圖8中所示的程序中，當在步驟S40中判定行駛狀態控制正常執行時，那麼執行步驟S50』，在步驟S50』中，前輪的基本側傾剛度配分比Rsdb被設定成在行駛狀態控制正常執行時使用的數值Rsdn，並且係數Kf被設定成在行駛狀態控制正常執行時使用的數值Kfn(正常數)。另一方面，當在步驟S40中判定行駛狀態控制異常執行時，那麼執行步驟S60』，在步驟S60』中，前輪的基本側傾剛度配分比Rsdb被設定成在行駛狀態控制被異常執行時使用的數值Rsda，並且係數Kf被設定成在行駛狀態控制被異常執行時使用的數值Kfa(小於Kfn的正常數)。
在上述實施例中，在步驟S80中，基於車輛的橫向加速度Gy計算重量Wg，其中重量Wg為等於或大於0並等於或小於1的數值。然而，可基於車輛的所推定的側傾力矩或目標抗側傾力矩Mat計算重量Wg。
在上述實施例中，由主動橫向穩定杆裝置增加/減低抗側傾力矩，從而減少車輛的側傾並且將前輪與後輪之間的側傾剛度配分比控制為一適當值。然而，用於增加/減低抗側傾力矩的裝置可以是本發明相關技術領域中已知的任何類型的裝置，例如，主動懸架，只要所述裝置可增加/減低車輪的垂直負荷就可以。
在上述實施例中，基於車輛的橫向加速度Gy計算車輛的目標抗側傾力矩Mat。然而，可基於車輛的所推定的橫向加速度Gyh計算目標抗側傾力矩Mat，其中該橫向加速度Gyh是基於車輛速度V和轉向角θ計算的。另外，可基於例如車輛的橫向加速度Gy與車輛的所推定的橫向加速度Gyh的線性和來計算目標抗側傾力矩Mat。
權利要求
1.一種車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於包括用於改變車輛(12)的前輪(10FR，10FL)與後輪(10RR，10RL)之間的側傾剛度配分比的側傾剛度配分比改變裝置(16，18，22)；用於推定所述前輪(10FR，10FL)的產生橫向力的富餘度和所述後輪(10RR，10RL)的產生橫向力的富餘度的富餘度推定裝置(22，36)；和用於控制所述側傾剛度配分比改變裝置(16，18，22)以便減低所述前輪(10FR，10FL)的產生橫向力的所述富餘度(Af)與所述後輪(10RR，10RL)的產生橫向力的所述富餘度(Ar)之間的偏差的控制裝置(22)。
2.根據權利要求1所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述車輛(12)包括通過控制每個車輪(10FR，10FL，10RR，10RL)的制動力和驅動力使得所述車輛的橫擺運動接近目標橫擺運動的橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)。
3.根據權利要求2所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)將所述前輪(10FR，10FL)與所述後輪(10RR，10RL)之間的側傾剛度配分比設定成在所述橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)異常工作時使用的所述前輪(10FR，10FL)相對於所述後輪(10RR，10RL)的所述側傾剛度配分比高於在所述橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)正常工作時使用的所述前輪(10FR，10FL)相對於所述後輪(10RR，10RL)的所述側傾剛度配分比。
4.根據權利要求3所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)使得在所述橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)異常工作時使用的所述偏差的減低程度低於在所述橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)正常工作時使用的所述偏差的減低程度。
5.根據權利要求3所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)計算所述前輪(10FR，10FL)與所述後輪(10RR，10RL)之間的目標側傾剛度配分比(Rsd)作為基本側傾剛度配分比與側傾剛度配分比增/減量之和，該側傾剛度配分比增/減量用於減低所述前輪(10FR，10FL)的產生橫向力的所述富餘度(Af)與所述後輪(10RR，10RL)的產生橫向力的所述富餘度(Ar)之間的偏差；所述控制裝置(22)基於所述前輪(10FR，10FL)與所述後輪(10RR，10RL)之間的所述目標側傾剛度配分比(Rsd)控制所述側傾剛度配分比改變裝置(16，18，22)；並且在所述橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)異常工作時，所述控制裝置(22)改變所述基本側傾剛度配分比使得所述前輪(10FR，10FL)相對於所述後輪(10RR，10RL)的所述基本側傾剛度配分比高。
6.根據權利要求5所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，當所述橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)異常工作時，所述控制裝置(22)減低所述側傾剛度配分比增/減量對所述前輪(10FR，10FL)與所述後輪(10RR，10RL)之間的所述目標側傾剛度配分比(Rsd)的影響程度，從而減低所述偏差的減低程度。
7.根據權利要求2所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)計算指示所述車輛(12)的旋轉程度的旋轉狀態量(SS)，並基於所述旋轉狀態量(SS)為所述車輛(12)提供用於抑制旋轉的橫擺運動並使所述車輛(12)減速，從而使所述車輛(12)的行駛狀態穩定。
8.根據權利要求2所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述橫擺運動控制裝置(16，18，22，28，36)計算指示所述車輛(12)的側滑程度的側滑狀態量(DS)，並基於所述側滑狀態量(DS)為所述車輛(12)提供用於抑制側滑的橫擺運動並使所述車輛(12)減速，從而使所述車輛(12)的行駛狀態穩定。
9.根據權利要求1-6中任一項所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)推定所述車輛(12)的側傾力矩，並使得在所述車輛的側傾力矩小時使用的所述偏差的減低程度低於在所述車輛的側傾力矩大時使用的所述偏差的減低程度。
10.根據權利要求9所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)檢測所述車輛(12)的橫向加速度，並基於所述車輛(12)的所檢測的橫向加速度推定所述車輛(12)的側傾力矩。
11.根據權利要求9所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)基於車輛速度和轉向角推定所述車輛(12)的橫向加速度，並基於所述車輛(12)的所推定的橫向加速度推定所述車輛(12)的側傾力矩。
12.根據權利要求9所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，它還包括用於檢測所述車輛(12)的橫向加速度並基於車輛速度和轉向角推定所述車輛(12)的橫向加速度以及用於基於所述車輛(12)的所檢測的橫向加速度和所述車輛(12)的所推定的橫向加速度判定所述車輛(12)的側傾程度的側傾程度判定裝置(22，36)。
13.根據權利要求1-6中任一項所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述側傾剛度配分比改變裝置(16，18，22)包括用於通過改變前輪位置處的抗側傾力矩而改變所述前輪位置處的側傾剛度的前輪側側傾剛度改變裝置(16，22)，以及用於通過改變後輪位置處的抗側傾力矩而改變所述後輪位置處的側傾剛度的後輪側側傾剛度改變裝置(18，22)。
14.根據權利要求13所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)計算用於減低所述偏差的所述前輪(10FR，10FL)與所述後輪(10RR，10RL)之間的目標側傾剛度配分比；所述控制裝置(22)推定所述車輛(12)的側傾力矩；所述控制裝置(22)基於所述車輛(12)的側傾力矩計算所述車輛(12)的目標抗側傾力矩(Maft，Mart)；並且所述控制裝置(22)控制所述前輪側側傾剛度改變裝置(16，22)和所述後輪側側傾剛度改變裝置(18，22)，使得所述前輪(10FR，10FL)與所述後輪(10RR，10RL)之間的所述側傾剛度配分比成為所述前輪(10FR，10FL)與所述後輪(10RR，10RL)之間的所述目標側傾剛度配分比(Rsd)，並且使得所述車輛(12)的抗側傾力矩成為所述目標抗側傾力矩(Maft，Mart)。
15.根據權利要求14所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)檢測所述車輛(12)的橫向加速度，並基於所述車輛(12)的所檢測的橫向加速度推定所述車輛(12)的側傾力矩。
16.根據權利要求14所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置(22)基於車輛速度和轉向角推定所述車輛(12)的橫向加速度，並基於所述車輛(12)的所推定的橫向加速度推定所述車輛(12)的側傾力矩。
17.根據權利要求14所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，它還包括用於檢測所述車輛(12)的橫向加速度並基於車輛速度和轉向角推定所述車輛(12)的橫向加速度以及用於基於所述車輛(12)的所檢測的橫向加速度和所述車輛(12)的所推定的橫向加速度判定所述車輛(12)的側傾程度的側傾程度判定裝置(22，36)。
18.根據權利要求13所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述側傾剛度改變裝置(16，18，22)包括具有被分割為兩部分的橫向穩定杆(16TR，16AR，16TL，16AL；18TR，18AR，18TL，18AL)的主動橫向穩定杆(16，18)，以及使所述橫向穩定杆(16TR，16AR，16TL，16AL；18TR，18AR，18TL，18AL)的扭杆(16TR，16TL，18TR，18TL)相對於彼此轉動的致動器(20F，20R)；所述側傾剛度改變裝置(16，18，22)通過增加/減低所述致動器(20F，20R)的轉動角而增加/減低所述抗側傾力矩，從而增加/減低所述側傾剛度。
19.根據權利要求13所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述側傾剛度改變裝置(16，18，22)通過增加/減低懸架彈簧的彈簧常數而增加/減低懸架的支承剛度，從而增加/減低所述側傾剛度。
20.根據權利要求1所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述前輪(10FR，10FL)的產生橫向力的富餘度(Af)被計算為可由所述前輪(10FR，10FL)進一步產生的橫向力與可由所述前輪(10FR，10FL)產生的橫向力之比，所述後輪(10RR，10RL)的產生橫向力的富餘度(Ar)被計算為可由所述後輪(10RR，10RL)進一步產生的橫向力與可由所述後輪(10RR，10RL)產生的橫向力之比。
21.根據權利要求1所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述前輪(10FR，10FL)的產生橫向力的富餘度(Af)被計算為可由左右前輪(10FR，10FL)進一步產生的橫向力之和與可由左右前輪(10FR，10FL)產生的橫向力之和之比，所述後輪(10RR，10RL)的產生橫向力的富餘度(Ar)被計算為可由左右後輪(10RR，10RL)進一步產生的橫向力之和與可由左右後輪(10RR，10RL)產生的橫向力之和之比。
22.根據權利要求1所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述前輪(10FR，10FL)的產生橫向力的富餘度(Af)被計算為可由所述前輪(10FR，10FL)產生的橫向力與已由所述前輪(10FR，10FL)產生的橫向力之間的差額，所述後輪(10RR，10RL)的產生橫向力的富餘度(Ar)被計算為可由所述後輪(10RR，10RL)產生的橫向力與已由所述後輪(10RR，10RL)產生的橫向力之間的差額。
23.根據權利要求1所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，所述前輪(10FR，10FL)的產生橫向力的富餘度(Af)被計算為可由左右前輪(10FR，10FL)產生的橫向力之和與已由左右前輪(10FR，10FL)產生的橫向力之和之間的差額，所述後輪(10RR，10RL)的產生橫向力的富餘度(Ar)被計算為可由左右後輪(10RR，10RL)產生的橫向力之和與已由左右後輪(10RR，10RL)產生的橫向力之和之間的差額。
24.根據權利要求1所述的車輛的側傾剛度控制裝置，其特徵在於，通過增大具有產生橫向力的較高富餘度的車輪的側傾剛度配分比的數值以及減低具有產生橫向力的較低富餘度的車輪的側傾剛度配分比的數值來減低所述前輪(10FR，10FL)的產生橫向力的富餘度(Af)與所述後輪(10RR，10RL)的產生橫向力的富餘度(Ar)之間的偏差。
全文摘要
本發明涉及車輛的側傾剛度控制裝置。計算前輪的產生橫向力的富餘度(Af)和後輪的產生橫向力的富餘度(Ar)(步驟S20)。計算用於減低富餘度(Af)與富餘度(Ar)之間的偏差的前輪的目標側傾剛度配分比(Rsd)(步驟S70)。計算前輪的最終目標側傾剛度配分比(Rsdt)(步驟S80，步驟S90)。基於車輛的橫向加速度(Gy)計算目標抗側傾力矩(Mat)(步驟S100)。計算用於在最終側傾剛度配分比(Rsdt)下達成目標抗側傾力矩(Mat)的前輪的目標抗側傾力矩(Maft)和後輪的目標抗側傾力矩(Mart)(步驟S110)。控制主動橫向穩定杆裝置(16，18)以便達成目標抗側傾力矩(Maft，Mart)(步驟S120，步驟S130)。
文檔編號B60G17/015GK1718459SQ200510082768
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月7日 優先權日2004年7月7日
發明者水田祐一 申請人:豐田自動車株式會社