懸架控制裝置的製作方法

2023-06-03 13:46:46 2

專利名稱：懸架控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種懸架控制裝置。更具體地，本發明涉及一種用於適當控制車輛側傾(rolling)的懸架控制裝置。
背景技術：
已經開發出了通過控制懸架各部分來控制車輛側傾的裝置，以提高車輛的操控和穩定性。例如，在JP3163742B2中描述了一種已知的車輛控制裝置，其根據路面的摩擦係數的等級控制前輪和後輪懸架的側傾剛度(rollstiffness)的比例。通過JP3163742B2中的車輛控制裝置，控制側傾剛度比率來提高車輛在具有較小摩擦係數的路面上而不是在具有較大摩擦係數的路面上的驅動穩定性。根據JP3163742B2中所述的車輛控制裝置的結構，在駕駛的操作狀態不會減小水平加速度時，根據合成加速度G來估計路面的摩擦係數。其是基於這樣的前提，合成加速度G達到峰值就表示輪胎幾乎達到附著的極限(grip limit)並且該峰值顯示了精確的路面摩擦係數。
用來抑制車輛轉彎操作時的側傾的另一公知裝置，是將車輛的橫向加速度作為一個控制參數。通過橫向加速度傳感器、和基於車速、轉向角、車輛所有參數的計算，並組合通過橫向加速度傳感器的檢測值和計算值來得到橫向加速度。例如，對於在JP05(1993)185815A2中所述的裝置，調整從實際的橫向加速度、轉向角和車輛速度計算得到的橫向加速度(即估算的橫向加速度)的控制增益，以提高在突然轉向操作時的抑制側傾的效果，並且還能在十分突然的轉向操作中用於與相應於實際橫向加速度的控制來保持平衡。而且，基於轉向驅動液壓力來判斷是否所行駛的路面具有低的摩擦係數，其中該液壓力是基於轉向反作用力來進行調節的，在具有低摩擦係數的路面上的與轉向相關的轉向反作用力較小。如果其判斷是低摩擦係數，則減少側傾控制量來進行修正，這樣即使在低摩擦係數時也能確保實現這種控制。
同時，在「基於自回位扭矩的附著狀態估計及其在增強車輛穩定性上的應用(Estimation of Grip State Based on Self Aligning Torque and ItsApplication to Enhance Vehicle Stability)」(Muragishi，Yuii等人，20035105，日本車輛工程師協會，2003年5月22目的春季學術講座)中，將一個表示力度(degree of force)的參數用於轉向系和制動系的控制之中，以使車輛穩定控制的性能得到改善，其中該參數以極限允許值(allowance)的百分比的方式，相對於輪胎產生的最大力度顯示了輪胎產生的力度。換句話說，利用橫向附著餘量(lateral grip margin)，可以從輪胎大概達到極限區域的狀態開始車輛穩定性控制，但是仍然保持這種允許值。在Muragishi等人的文章中，將橫向附著餘量的估計結果用於所有轉向齒輪齒數比的可變控制。在本發明中，將橫向附著餘量稱為車輪附著因數(wheel grip factor)。
在電子技術近來的發展中，車輛的操作已經計算機化了。已為轉向控制提出了線傳轉向系統(steer-by-wire)。例如，在JP2001-191937A2中描述了一種線傳轉向系統，其在沒有將轉向元件機械連接到車輪的情況下，根據致動器的運動來改變轉向角，該致動器通過轉向元件(方向盤)來進行轉向。在JP07(1995)-329808中描述了一種轉向控制裝置，其通過電機動作來控制後輪的轉向角，這就是線傳轉向系統。由Muragishi等人的文章中所述的結構，根據電子轉向動力裝置來得到橫向附著餘量(也就是，車輪附著因數)。儘管根據本發明採用了電子轉向動力裝置，但是在線傳轉向系統中能更容易地估計出車輪附著因數。
由Muragishi等人的所述結構，儘管在輪胎達到了近似附著極限的情況下能判斷出路面的摩擦係數，但是在其它情況下卻不能判斷出路面的摩擦係數，例如其必須有一個對策，如利用最後一個值。換句話說，當輪胎沒有達到大致的附著極限時，對路面摩擦係數的估計精度會下降。所以，很難想像其會隨著路面狀態的變化而變化，並且不可能得到足夠的目標側傾剛度比率控制的效果。
由在JP05(1993)-185815中所描述的結構，在基於轉向反作用力調整的動力轉向液壓力等於或是小於基於轉向角的一預設值的情況下，則判斷行駛路面具有低的摩擦係數。雖然，例如，在由於用冬天的輪胎代替了夏天的輪胎、輪胎磨損和長期變形而引起了輪胎特性改變，而其影響到了輪胎和路面之間的摩擦狀況的情況下，但是因為所判斷的路面的低摩擦係數的狀態與真實狀態不同，所以也不可能確保所需要的特性。利用Muragishi等人所述的橫向附著餘量，能準確地估計輪胎是否達到了極限區域。
因此，就需要一種懸架控制裝置，其能準確辨別路面和輪胎之間的摩擦狀態，以根據車輛狀態來實現適當的側傾控制。

發明內容
根據上述內容，本發明提供一種懸架控制裝置，其特徵在於，該懸架控制裝置包括車輪附著狀態估計裝置，用來基於轉向輪的回正扭矩的變化估計車輪的附著狀態；車輛側傾控制裝置，用來控制車輛的側傾；和控制參數設置裝置，其基於至少該車輪附著狀態估計裝置所估計出的附著狀態來設置該車輛側傾控制裝置的控制參數。
根據本發明的另一個方面的懸架控制裝置，其特徵在於該懸架控制裝置包括車輪附著狀態估計裝置，用來基於轉向輪的回正扭矩的變化估計車輪的狀態；車輪側傾剛度控制裝置，用來控制車輛側傾剛度以抑制車輛的側傾；和控制參數設置裝置，其基於至少該車輪附著狀態估計裝置所估計出的附著狀態來設置該車輛側傾剛度控制裝置的控制參數。
根據本發明的又一方面的懸架控制裝置，其特徵在於該懸架控制裝置包括車輪附著狀態估計裝置，用來基於轉向輪的回正扭矩的變化估計車輪的狀態，車輪側傾剛度比率控制裝置，用來控制車輛側傾剛度比率以控制車輛轉向特性；和控制參數設置裝置，其基於至少該車輪附著狀態估計裝置估計出的附著狀態來設置車輛側傾剛度比率控制裝置的控制參數。
根據本發明，通過估計車輪的附著狀態，能夠精確地得到路面和車輪(也就是輪胎)之間的摩擦狀態，以根據車輛狀態來進行適當的側傾控制。


通過下面結合附圖的詳細描述，本發明前述和附加的特徵及特性會變得更清晰。
圖1是根據本發明第一實施例的懸架控制裝置的結構示意圖；圖2是根據本發明第一實施例的穩定杆控制裝置的結構圖。
圖3示出了根據本發明第一實施例的彈簧控制裝置。
圖4示出了根據本發明第一實施例的該彈簧控制裝置。
圖5是根據本發明第一實施例的用於車輛側傾控制的控制框圖。
圖6是根據本發明實施例的車輛側傾剛度目標值計算的一個例子的控制框圖。
圖7是根據本發明實施例，根據車輪附著因數為估計出的橫向加速度設置增益K1的曲線圖。
圖8是根據本發明實施例，根據車輪附著因數為估計出的橫向加速度設置增益K2的曲線圖。
圖9是根據本發明實施例，根據車輪附著因數為估計出的橫向加速度設置增益K3的曲線圖。
圖10是根據本發明實施例，根據車輪附著因數為估計出的橫向加速度設置增益K4的曲線圖。
圖11是根據本發明第一實施例對車輛側傾剛度目標值計算的第二個例子的控制框圖。
圖12是根據本發明第一實施例，依據車輪附著因數設置估計出的橫向加速度的最大值的曲線圖。
圖13是根據本發明第一實施例用於判斷車輛動態轉向特性的控制框圖。
圖14是根據本發明第一實施例的前輪和後輪側傾剛度目標值計算的控制框圖。
圖15是根據本發明第一實施例，依據車輪附著因數設置前輪側傾剛度比率的曲線圖。
圖16是根據本發明第二實施例的車輪附著因數估計的框圖。
圖17是根據本發明第二實施例的車輪附著因數估計裝置的框圖。
圖18是根據本發明實施例的與側向力相關的回正扭矩的特性圖。
圖19是根據本發明實施例的與車輪側滑角相關的側向力和回正扭矩之間的關係圖。
圖20是根據本發明實施例的與該車輪側滑角相關的側向力和回正扭矩之間的關係圖。
圖21是根據本發明實施例的與該車輪側滑角相關的側向力和回正扭矩之間的關係圖。
圖22是根據本發明實施例的與該車輪側滑角相關的側向力和回正扭矩之間的關係圖。
圖23是根據本發明實施例的與該車輪側滑角相關的側向力和回正扭矩之間的關係圖。
圖24是根據本發明實施例的由轉向系統靜摩擦導出的摩擦扭矩的圖，其與對回正扭矩的修正有關。
圖25是根據本發明實施例的轉向系統的摩擦成分的特性圖，用於修正回正扭矩的估計值。
圖26是利用基於車輛模型的觀測器從車輪轉向角和車速而估計車輪指標的框圖。
圖27是通過在基於車輛模型的觀測器的基礎上的修正計算來估計車輪指標的框圖。
圖28是根據本發明實施例，在不用觀測器的情況下，用狀態量計算處理來直接計算車輪指標的框圖。
圖29是根據本發明實施例的回正扭矩與車輪側滑角的關係圖。
圖30是根據本發明實施例，基於輪胎拖距(pneumatic trail)的車輪附著因數ε，和基於路面摩擦的橫向附著餘量的車輪附著因數εm之間的關係圖。
圖31是根據本發明實施例的對路面摩擦係數的估計的一個例子的框圖。
圖32是根據本發明實施例，基於車輪指標和回正扭矩的對摩擦係數的估計的一個例子的框圖。
圖33是根據本發明實施例的將側向力作為輪胎指標來估計路面摩擦係數的一個例子的圖。
圖34是根據本發明實施例的將車輪側滑角(slip angle)作為輪胎指標來估計路面摩擦係數的一個例子的圖。
圖35是根據本發明實施例的車輪側滑角和回正扭矩之間的關係圖。
具體實施例方式
下面結合附圖的描述來解釋本發明的實施例。
如圖1所示，根據本發明實施例的轉向系包括電動轉向系統EPS。電動轉向系統EPS被配置為以轉向扭矩傳感器ST來檢測轉向扭矩Tstr，其通過駕駛員對方向盤SW的操作來影響轉向軸，根據檢測到的轉向扭矩Tstr來控制EPS電機，並且通過減速齒輪和齒條及小齒輪來減小駕駛員的轉向操作力以使車前輪WHfl、WHfr轉向。
如圖1所示，每個車輪WHxx(也就是，WHfr，WHfl，WHrr，WHrl，之後，xx代表每個車輪，fr代表前右車輪，fl代表前左車輪，rr代表後右車輪，rl代表後左車輪)均具有車輪速度傳感器WSxx(也就是，WSfr，WSfl，WSrr，WSrl)，該傳感器與電子控制單元ECU相連，所以能將脈衝信號輸入電子控制單元，該脈衝信號具有與每個車輪轉速成比例的脈衝數。而且，用來檢測方向盤SW的轉向角δf的轉向角傳感器SA、用來檢測車輛縱向加速度的Gx的縱向加速度傳感器XG、用來檢測車輛橫向加速度Gy的橫向加速度傳感器YG、用來檢測車輛偏航速率(yaw rate)Yr的偏航速率傳感器YR、用來檢測車輛距離地面高度的車輛高度傳感器HSxx(也就是說，HSfr、HSfl、HSrr、HSrl)和用來檢測EPS電機轉角的轉角傳感器等與電子控制單元ECU連接。
電子控制單元ECU包括轉向控制單元ECU1、制動控制單元ECU2、節氣門控制單元ECU3、和報告控制單元(report control unit)ECU4等。控制單元ECU1-4分別通過通信單元連接到通信總線上，該通信單元包括用來通信的CPU、ROM和RAM。所以能夠從其它控制單元傳來各控制系統所需的信息。
由本發明實施例的結構，通過使用電動轉向系統EPS的信號來估計車輪附著因數(wheel grip factor)ε。換句話說，對包括電動轉向系統的車輛，根據通過轉向扭矩傳感器ST測得的轉向扭矩Tstr的值來控制EPS電機，以減小駕駛員的轉向操作力。在這種情況下，作為轉向車輪的前輪所產生的回正扭矩(aligning torque)，與從由電動轉向系統EPS輸出的扭矩和轉向操作的轉向扭矩的總和中減去轉向系的摩擦成分而得到扭矩相平衡。
所以，用下列公式能得到實際回正扭矩Tsaa。
Tsaa＝Tstr+Teps-Tfrc在這種情況下，如前所述通過轉向扭矩傳感器ST來檢測轉向扭矩Tstr。輸出扭矩Teps與電動轉向系統EPS輸出的扭矩相對應，如輸出扭矩Teps是基於電機電流值來估計的，因為EPS電機的電機電流值與電機輸出扭矩之間存在著預定的關係(也就是說，電機輸出扭矩與電機電流值大概成比例)。Tfrc代表了轉向系統的摩擦成分(element)，即來自轉向系統摩擦的扭矩成分。由本發明實施例的結構，通過從轉向扭矩Tstr和輸出扭矩Teps的總和(也就是，Tstr+Teps)中減去該扭矩成分Tfrc，來進行修正以得到實際的回正扭矩Tsaa。
下面參考包括圖16的附圖，對基於前面所檢測到的實際的回正扭矩Tsaa來估計該車輪附著因數ε作進一步的解釋，同時對根據線傳轉向前輪轉向控制系統的第二實施例對車輪附著因數ε的估計進行解釋。
在每個車輛WHxx上均具有彈簧控制裝置SPxx(也就是，SPfr、SPfl、SPrr、SPrl)來作為車輛側傾控制裝置，在前軸和後軸分別具有穩定杆控制裝置FT、FR，其作為車輛側傾控制裝置用來控制扭轉剛度。通過車輛側傾控制裝置來抑制表示車輛側傾的側傾角度，該車輛側傾控制裝置包括彈簧控制裝置SPxx和穩定杆控制裝置FT、RT。儘管在本實施例中將彈簧控制裝置SPxx和穩定杆控制裝置FT、RT作為車輛側傾控制裝置，但是可以省略掉其中的一個。如果沒有包括彈簧控制裝置SPxx和穩定杆控制裝置FT、RT之中的一個，則可以用不受控制的通常裝置來代替省略掉的那個裝置。例如，如果只用穩定杆控制裝置FT、RT作為車輛側傾控制裝置，則懸架控制裝置可以是螺旋彈簧。
圖2所示的是穩定杆控制裝置FT、RT的結構，將穩定杆分為兩部分(也就是，SBrr、SBrl)，各個穩定杆的第一端分別與左輪或右輪相連，其中一個穩定杆的第二端通過減速器RD與電機SM的轉子RO相連，另一個穩定杆與電機SM的定子SR相連。因此，當電機SM受到激勵時，每個穩定杆SBrr、SBrl都產生扭力，以改變扭轉彈簧的特性，從而控制側傾剛度。儘管在本發明實施例中用電機SM控制側傾剛度，但是也可以用由電機或發動機驅動的泵來取代動力源，這樣就通過泵來控制液壓。
圖3示出了彈簧控制裝置SPxx的結構，其被稱為實際懸掛。由圖3所示的結構，在每個車輪WHxx和車體VB之間安放有液壓缸OCxx，通過對每個液壓缸Ocxx增減(charging and discharging)液壓來控制車體VB的側傾。通過控制液壓控制閥OV來控制液壓的增減。如果將液壓提供給每個液壓缸OCxx，則發動機EG或電機就會驅動泵HP，以通過液壓控制閥OV將泵HP產生的液壓，從儲罐(accumulator)AC通過液壓控制閥提供給液壓缸OCxx。如果從液壓缸OCxx中排出油，則就通過液壓控制閥OV將油排放到儲液罐RV中。因此，通過為一側車輪的液壓缸OCxx提供液壓，和通過將相對於車輛縱向的另一側的車輪的液壓缸OCxx中的油放出，就能抑制車輛側傾。儘管用油作為動力傳輸介質，但是也可以用壓縮氣體代替液體的油來控制側傾，該壓縮氣體是由壓縮機進行壓縮的。
圖4示出了一氣動懸架裝置，其用於控制作為彈簧控制裝置SPxx的彈簧常量。每個車輪WHxx的空氣彈簧裝置均包括主室MCxx，副室SCxx，用來控制在各室之間的建立連通的開關閥SVxx，和車輛高度調節閥LVxx。由於每個室都具有較大的容積、較低的空氣彈簧常量，所以通過開閉開關閥SVxx切換每個室的容積，以通過大的彈簧常量來控制側傾剛度。例如，通過將前輪的開關閥SVfl、SCfr從開的狀態切換到閉的狀態，就可以使彈簧常量從低的狀態變化到高的狀態，從而進一步增加前輪側的側傾剛度，其使車輛不太可能發生側傾。由電機M驅動的壓縮機Hpa和排放控制閥EV作為供氣源。
如圖5所示，在車輛側傾剛度目標值Rsv的計算塊B1，基於轉向角δf、車速V、橫向加速度Gy和車輪附著因數ε計算車輛側傾剛度目標值Rsv，作為控制參數。車輛側傾剛度目標值Rsv是決定車輛側傾角度的程度的目標值。在車輛工況(behavior)判斷塊B2，用偏航速率(yaw rat)偏差(ΔYr)判斷車輛動態轉向特性，即基於其上的過度轉向和不足轉向的程度。在前輪和後輪的側傾剛度計算塊B3，基於車速V、動態轉向特性和車輪附著因數ε計算前輪和後輪的側傾剛度比率(即，通過車輛側傾剛度的百分比表達的前懸架和後懸架之間的車輛側傾剛度的分配(見Gillespie所著的「車輛動力學基礎」，汽車工程學會，1992))，分配計算出來的車輛側傾剛度目標值Rsf、Rsr(也就是，如塊B4、B5所示)，決定將其作為前輪致動器和後輪致動器的命令值。
參考圖6，下面將解釋在方塊B1中執行車輛側傾剛度目標值Rsv的一個例子。由於是由於車輛的慣性影響產生了車輛側傾，所以如果根據橫向加速度Gy的檢測結果來決定側傾控制，則在考慮致動器操作延遲的情況下，是不能進行適當的控制的。因此，就必須基於轉向角δf決定控制量，轉向角與輸入到車輛的量相對應，以對致動器的操作延遲等進行補償。從而，為了計算車輛側傾剛度目標值Rsv，要考慮橫向加速度的估計值Gye，其從塊B11中的車速V和轉向角δf中得到，橫向加速度Gy，橫向加速度估計值的變化量dGye，和塊B12和B13計算的橫向加速度變化量dGy。用下面的公式可以計算出橫向加速度的估計值Gye。
Gye＝(V2·δf)/{L·N·(1+Kh·V2)}其中，V代表車速，δf代表轉向角(方向盤的轉向角)，L代表軸距，N代表轉向齒輪齒數比，Kh代表穩定因數。
計算出的橫向加速度估計值Gye、橫向加速度估計值的變化量dGye、橫向加速度Gy和橫向加速度變化量dGy分別乘以增益K1、K2、K3、K4之後的總和就是車輛側傾剛度目標值Rsv。這樣通過在方塊B14中進行下面公式就可得到車輛側傾剛度目標值Rsv。
Rsv＝K1(ε)·|Gye|+K2(ε)·|dGye|+K3(ε)·|Gy|+K4(ε)·|dGy|如圖6中的虛線所示，在塊B15，通過車輪附著因數ε可以得到路面的摩擦係數μ，以用路面的摩擦係數μ來決定增益K1、K2、K3、K4。
如圖6中的塊B11所示，由於從轉向角δf和車速V得到橫向加速度估計值Gye，所以如果路面摩擦係數較低，則輸出的橫向加速度估計值就會比實際加速度大。因此，其必須以下面的方式，即基於車輪附著因數ε估計路面的低摩擦係數，來補償橫向加速度估計值的作用(contribution)。即，由於在低摩擦的路面的情況下假定車輪的附著因數較低，所以如圖7-8所示，隨著車輪附著因數ε的下降，而將增益K1和K2確定為較低值，以降低它們的作用，其中K1和K2是與橫向加速度估計值Gye相關的。而且，為了將與橫向加速度估計值相關的作用確定得相對較低，則如圖9-10所示，可以將與實際橫向加速度Gy相關的增益隨著車輪附著因數ε的下降而確定得較高。
如上面的解釋，圖6表示了一種在路面摩擦係數低的情況下，補償橫向加速度估計值Gye的方法，其是基於車輪附著因數ε來調節增益。同時，如圖11所示，也可通過在塊B16中，基於車輪附著因數ε決定橫向加速度估計值Gye的最大極限值，來補償橫向加速度估計值Gye。例如，如圖12所示，在由於路面摩擦係數較低而造成車輪附著因數ε較低時，可以將橫向加速度估計值的最大值Gyemax確定得低一些，在車輪附著因數ε較高時，可以確定得高一些。在這種情況下，同樣如圖6所示，可以通過車輪附著因數ε估計路面摩擦係數，以用其來決定最大值Gyemax。
可以用轉向角δf和轉向角速度dδf來代替橫向加速度估計值Gye和橫向加速度估計值變化量dGye。在這種情況下，就像使用橫向加速度估計值Gye那樣，基於從車輪附著因數ε中得到的路面摩擦係數調節控制增益。而且，轉向角δf和轉向角速度dδf的影響程度可通過提供轉向角δf的最大極限值來進行調節。
圖13示出了圖5的車輛工況判斷塊B2的詳細情況，其與判斷車輛動態轉向特性的控制塊相對應。如圖13所示，在塊B21中，由車速V和轉向角δf來計算目標偏航速率Yrd，如下面的等式所示。
Yrd＝(V·δf)/{L·N·(1+Kh·V2)}其中，L代表軸距，N代表轉向齒輪齒數比，Kh代表穩定因數。此後，計算目標偏航速率絕對值|Yrd|與真實偏航速率絕對值|Yr|之間的偏航速率偏差ΔYr(＝|Yrd|-|Yr|)，其中真實偏航速率是由偏航速率傳感器YR檢測到的。如果偏航速率偏差Δyr大於零(也就是，Δyr＞0)，則判斷其傾向於轉向不足。如果偏航速率偏差Δyr小於零(也就是，Δyr＜0)，則判斷其傾向於過轉向。儘管本發明實施例中用偏航速率做車輛狀態量，但是也可以通過橫向加速度、車輪滑移角(slip angle)、左右輪之間的速度差及其組合來判斷車輛的動態轉向特性。
圖14所示的是在前輪和後輪的側傾剛度的目標值計算塊B3的詳細情況。基於車輛工況判斷結果和車輪附著因數ε計算前輪和後輪的側傾剛度比率值(roll stiffness ratio)Rsrf、Rsrr，以在計算結果的基礎上決定前輪和後輪的側傾剛度目標值Rsf、Rsr。在圖14中，首先，基於車速V決定前輪的側傾剛度比率初始值Rsrf0。在這種情況下，側傾剛度比率初始值Rsrr0是這樣決定的Rsrr0＝1-Rsrf0。在圖15所示的初始設定中，如果車速V比較高，則把前輪的側傾剛度比率初始值Rsrf0定得高一些，這樣，可將車輛特性設置得較穩定。
根據側傾剛度比率修正值Rsra對側傾剛度比率初始值Rsrf0、Rsrr0進行修正，其中側傾剛度比率修正值Rsra是在圖14的塊B33中通過車輪附著因數ε和動態轉向特性(也就是，偏航速率偏差Δyr)計算出來的，這樣就能得到前輪和後輪的側傾剛度比率Rsrf、Rsrr。當車輪附著因數ε下降時，通過增加前輪的側傾剛度比率Rsrf和減小後輪的側傾剛度比率Rsrr來對前輪和後輪的側傾剛度比率Rsrf、Rsrr進行修正。在這種情況下，不直接用車輪附著因數ε作為側傾剛度比率的修正參數，而是通過估計路面摩擦係數作為修正參數來進行修正。
如果轉向不足(也就是ΔYr＞0)，由根據不足轉向的角度來對動態轉向特性進行修正，以減少前輪的側傾剛度比率Rsrf並且增加後輪的側傾剛度比率Rsrr。另一方面，如果過度轉向(也就是Δyr＜0)，則根據過度轉向的角度增加前輪的側傾剛度比率Rsrf，減少後輪的側傾剛度比率Rsrr。因此，當車輪附著因數ε下降，路面摩擦係數也下降，就對側傾剛度比率進行修正，以使前輪的側傾剛度比率更大，這樣就能進一步改善車輛的穩定性。另外，通過基於動態轉向特性對側傾剛度比率進行修正，能夠抑制不足轉向和過度轉向，從而確保適當的轉向特性。
所以，基於如圖6-12所示得到的側傾剛度比率目標值Rsrf、Rsrr和車輛側傾剛度目標值Rsv，在圖14的塊B34得到前輪和後輪的側傾剛度目標值Rsf(即，Rsf＝Rsv·Rsrf)和Rsr(也就是，Rsr＝Rsv·Rsrr)。根據該目標值，可控制彈簧控制裝置SPxx和穩定杆控制裝置FT、RT的致動器。
如前所述，由本發明實施例的結構，由於能夠通過車輪附著因數ε，在輪胎達到極限前估計出車輛的工況，所以能夠精確地辨別出路面和車輪(也就是輪胎)之間的摩擦，以如前面所述的那樣通過確定控制參數來進行適當的側傾控制。基於轉向扭矩Tstr和電動轉向系統EPS的輸出扭矩Teps估計車輪附著因數ε，轉向扭矩Tstr是由轉向扭矩傳感器ST檢測到的，輸出扭矩Teps是基於EPS電機的驅動電流的檢測結果而得到的，該電機是根據檢測到的轉向扭矩Tstr來控制的。在線傳轉向的前輪轉向系統也可以估計車輪附著因數ε，在該系統中方向盤SW和車輪WHfr、WHfl之間是沒有機械連接。
下面將解釋在線傳轉向的前輪轉向控制系統中估計車輪附著因數的第二實施例。轉向控制的結構如在JP2001-191937A2中所述的那樣，所以就不再重複進行解釋了。前輪轉向控制系統包括通常的機械連接裝置，而且可以通過驅動裝置來進行轉向控制，其中只將後輪轉向控制系統機械地獨立出來。而且，可以獨立地控制每個車輪的轉向角。
第二實施例包括一個前提，就是由於作為前輪轉向控制系統的驅動裝置的電機的驅動信號(也就是，驅動電流)與它的輸出扭矩彼此成比例，所以能夠通過檢測該電機中的驅動電流來估計車輪從路面中接收到的反作用扭矩。如前所述，估計出的路面反作用扭矩包括轉向系統元件的摩擦的成分，所以通過用電機的驅動電流來估計出的路面反作用扭矩，對來自轉向系統元件的摩擦的成分進行補償，以得到回正扭矩。因此，基於回正扭矩和用車輪滑移角或側向力來表示的車輪指標之間的關係，來估計對應於車輪和路面之間的摩擦狀態的車輪附著因數ε。
如圖16所示，用電流檢測裝置M1來檢測轉向控制下的電機的驅動電流。基於電流檢測裝置M1的檢測結果，在路面反作用扭矩估計裝置M2中估計路面反作用扭矩。在車輪轉向角檢測裝置M3中檢測車輪轉向角。基於車輪轉向角，在轉向摩擦扭矩估計裝置M4中估計轉向摩擦扭矩，其與轉向系統元件的摩擦成分相對應。基於路面反作用扭矩和轉向摩擦扭矩，在回正扭矩估計裝置M5中估計回正扭矩。同時基於在在車速檢測裝置M6中檢測到的車速、在車輛工況檢測裝置M7中檢測到的車輛工況和在車輪轉向角檢測裝置M3中檢測到的車輪轉向角，在車輪指標估計裝置M8中估計至少一個車輪指標Wx，其包括側向力Fy和與車輪有關的車輪滑移角α。其後，基於在回正扭矩估計裝置M5中估計的回正扭矩的變化，在車輪附著因數估計裝置M10中估計與車輪相關的車輪附著因數ε，該車輪附著因數ε與在車輪指標估計裝置M8中估計的車輛指標相關。
對於包括根據如圖1所示的實施例的電動轉向系EPS的車輛，與圖6的電流檢測裝置M1相同，基於電動轉向系EPS的輸出扭矩Teps和轉向扭矩傳感器ST的檢測到轉向扭矩Tstr估計路面反作用扭矩，以在轉向摩擦扭矩估計裝置M4中估計轉向摩擦扭矩。
圖17所示的是在車輪附著因數估計裝置M10中，從回正扭矩和車輪指標(也就是側向力Fy和車輪滑移角α)中得到車輪附著係數ε的框圖。換句話說，基於車輪指標Wx和回正扭矩Tsa，在回正扭矩初始斜率估計塊M11中得到回正扭矩的、與車輪指標Wx相關的斜率K(也就是，原點附近的回正扭矩的斜率)，其中車輪指標Wx是在車輪指標估計裝置M8中得到的，用側向力Fy或車輪滑移角α表示；回正扭矩Tsa是在回正扭矩估計裝置M5中得到的。而且，在塊B12中基於斜率K確定參考回正扭矩，該參考回正扭矩表示車輪在橫向上大概完全附著的狀態。其後，基於參考回正扭矩和在回正扭矩估計裝置M5中得到的實際回正扭矩，在車輪附著因數計算塊M13中得到車輪附著因數ε。
下面將解釋用側向力Fy作為車輪指標Wx時，估計車輪附著因數ε的實施例。如圖18所示，回正扭矩相對於側向力的特性用如曲線Tsaa的形式來表現。從曲線Tsaa的特性中能夠估計出車輪附著因數ε。首先，由於側向力Fy的作用點以輪胎拖距(pneumatic trail)en位於輪胎中心線後方的位置，所以這時力矩Fy·en會影響回正扭矩，以減小滑移角α。如果輪胎與車輛連接，則由於為了使方向盤容易地回復，車輪設置有後傾角(caster angle)和由此產生的後傾角距離ec，所以回複方向盤的力矩表現為Fy·(en+ec)。因此，通過建立以下等式，能得到實際回正扭矩。
Tsaa＝Fy·(en+ec)因此，回正扭矩Tsaa相對於側向力Fy的非線性特性就表示了輪胎拖距en的直接的變化。所以，就在接近原點(O)的位置確定了實際回正扭矩Tsaa相對於側向力Fy的斜率K1(也就是說，在這種情況下，前輪是處於附著狀態的)，這樣就得到在完全附著狀態時用回正扭矩特性(也就是，參考回正扭矩Tsao)表示的特性。首先，將相應於回正扭矩的初始斜率的斜率K1確定為預定初始值，並且在大約勻速行駛期間通過識別斜率K1對其進行修正。
由於輪胎拖距en會根據車輪的附著狀態而變化，所以利用在原點附近的斜率K1，參考回正扭矩Tsao以公式Tsao＝K1·Fy來確定，斜率K1相應於車輪大致完全附著(直行狀態(traveling straight state))的狀態。參考回正扭矩Tsao與實際回正扭矩Tsaa之間的比率就是車輪附著因數ε(也就是，ε＝Tsaa/Tsao)。例如，當將側向力確定為側向力Fy1時，基於參考回正扭矩Tsao1(＝K1·Fy1)和實際回正扭矩Tsaa1，以ε＝Tsaa1/Tsao1的方式得到車輪附著因數ε。
下面將解釋用車輪滑移角α作為車輪指標Wx來估計車輪附著因數ε的例子。圖19所示的是側向力Fy和回正扭矩Tsa相對於車輪滑移角α的關係。與將側向力確定為車輪指標一樣，在輪胎拖距接近完全附著狀態時，相對於車輪滑移角，參考回正扭矩表現出如圖20中Tsar所示的相對於車輪滑移角的非線性特性。由於參考回正扭矩的非線性特性依賴於路面摩擦係數μ，所以需要估計路面摩擦係數μ以確定參考回正扭矩Tsar。但是，如果在車輪附著因數比較高的狀態，換句話說，就是在車輪附著的位置具有小的滑移角，則根據路面摩擦係數μ，回正扭矩就不大可能有差異，所以就很難估計路面摩擦係數μ。
因此，在前面所述的情況下，如圖21所示，通過將參考回正扭矩近似為直線特性來估計車輪附著因數。換句話說，在車輪滑移角α的原點附近，得到回正扭矩Tsa的、相對於車輪滑移角α斜率K2，從而利用Tsas＝K2·α來確定參考回正扭矩Tsas。將參考回正扭矩Tsas與實際回正扭矩Tsaa的比率確定為車輪附著因數ε。例如，在將車輪滑移角確定為α1的情況下，用Tsas1＝K2·α1計算參考回正扭矩。用ε＝Tsaa1/Tsas1來確定車輪附著因數ε。
對於如圖21所示的將參考回正扭矩近似為一直線的方法，注意到在車輪滑移角α比較大的區域，對車輪附著因數估計的精確度會下降。因此，如圖22所示，在滑移角α等於或大於預定值時，將回正扭矩斜率確定為K3，將參考回正扭矩的非線性特性大概確定為如圖22的OMN所示的直線。在這種情況下，最好預先通過實驗得到回正扭矩斜率K3，並在行駛期間通過對斜率K3識別(identifying)來進行修正。基於實際回正扭矩的拐點(inflectionpoint)p，確定回正扭矩斜率從K2變到K3的點M。這是因為能夠基於回正扭矩的拐點來估計路面摩擦係數μ。所以，通過得到實際回正扭矩Tsaa的拐點P，並且將比拐點P處的車輪滑移角大一預定值處的位置確定為M點，在該M點回正扭矩斜率從K2變到K3。
另外，由於相對於滑移角的參考回正扭矩受路面摩擦係數μ的影響，所以，如圖23所示，通過基於實際回正扭矩Tsaa的拐點P來設置參考回正扭矩，能夠確定更精確的參考回正扭矩特性。例如，在路面摩擦係數比較低的情況下，實際回正扭矩Tsaa的特性就從圖23中的實線所示的特性變化到虛線所示的特性。即，隨著路面摩擦係數μ的下降，實際回正扭矩Tsaa的拐點P就從P點變到P′點。所以，就需要將參考回正扭矩特性(Tsat)從OMN變化到OM′N′。在這種情況下，由於點M′是基於拐點P′確定的，所以即使是路面摩擦係數變化了，也能隨著拐點的變化確定參考回正扭矩特性。
因此，如圖23所示，基於實際回正扭矩Tsaa和實際回正扭矩Tsaa′的拐點P、P′，確定參考回正扭矩Tsat和Tsat′，其很精確地近似了完全附著狀態下的回正扭矩。另外，使用從車輪附著因數估計路面摩擦係數的方法來估計路面摩擦係數，並且根據估計出的路面摩擦係數可以確定回正扭矩斜率變化的點。
為了得到高精度的回正扭矩，需要根據路面反作用力扭矩，修正轉向系統的摩擦成分，該反作用力扭矩可基於電機的電流值來確定。下面結合圖24-25進行解釋。圖24所示為從轉向系的靜摩擦(coulomb friction)中得到摩擦扭矩的方法。首先，如圖24上部所示，當通過轉向操作使車輪轉向角增加並且馬上就要下降時，得到路面反作用力扭矩(也就是，圖24下部的X點)。其後，如圖24上部所示，通過轉向操作使車輪轉向角下降，以在一個點處得到路面反作用力扭矩Ty，在該點處相對於轉向角變化的路面摩擦力扭矩的變化量是改變的(也就是，圖24下部的Y點)。通過從路面反作用力扭矩Tx中減去路面反作用力扭矩Ty，就能得到轉向系摩擦扭矩。每次轉向操作時，都會進行的前述的摩擦扭矩計算，並且用多次計算的平均值作為摩擦扭矩值。
下面將結合圖25解釋對轉向系摩擦扭矩的修正。在路面反作用力扭矩和回正扭矩之間，具有如圖25中的虛線所示的滯後關係的假定下(即，假定摩擦扭矩是常數)，修正該摩擦扭矩。在這種情況下，採用圖24中所得到的轉向系摩擦扭矩的值，並且回正扭矩Tsa相對於路面反作用力扭矩Tstr的斜率是一(1)。在直行的狀態下，路面反作用力扭矩Tstr是零(0)。當駕駛員開始轉向操作並且車輪轉向角開始增加時，開始產生路面反作用力扭矩Tstr。在這種情況下，首先產生用來克服轉向機械靜摩擦的扭矩，然後，車輪(也就是輪胎)開始轉動，產生回正扭矩。
因此，在從直行狀態轉變到轉向操作的初始階段(也就是，在摩擦扭矩的滯後的範圍內)，如圖25的O-A所示，由於回正扭矩還沒有產生，隨著實際的反作用力扭矩的增加，所以將回正扭矩的估計值作為實際回正扭矩Tsaa輸出，其相對於路面反作用力扭矩具有很小的斜率(即，儘管修正後的值和估計值是精確的，但是省略了對估計值的描述)。如果由於進一步增加方向盤的轉向角而引起的車輪轉向角的增加，使路面反作用力扭矩超過了摩擦扭矩的範圍，則沿著圖25的A-B輸出實際回正扭矩Tsaa。如果通過減小方向盤的轉向角而減小了路面反作用力的扭矩，則輸出具有如圖25的B-C所示的具有較小斜率的實際回正扭矩Tsaa。正如當方向盤的轉向角增加時那樣，如果路面反作用力扭矩超過了摩擦扭矩範圍，則沿著圖25的C-D輸出實際回正扭矩Tsaa。
圖26-28所示的是估計車輪指標Wx(也就是，根據本發明實施例的側向力Fy或車輪滑移角α)的實施例。圖26所示的是基於車輛模型(vehiclemodel)，使用觀測器(Observer)61，由車輪轉向角和車速估計車輪指標的例子。基於車輛狀態、諸如軸距的車輛參數、和表現輪胎特性的參數等的總體來表述車輛模型。圖27所示的是提高車輪指標的估計精度的例子，其具有觀測器61並基於車輛模型，通過執行修正計算處理62來進行。其中修正計算處理62是用如偏航速率和橫向加速度等的傳感器信號的反饋來進行的。如圖28所示，用狀態量計算處理塊63，在不使用觀測器的情況下，能夠從車輪轉向角、車速、橫向加速度等中直接計算出車輪指標Wx。而且，可以同時操作多個前述裝置中的估計裝置，通過將多個估計裝置的結果結合起來可以得到車輪指標Wx。
在前述的實施例中，基於回正扭矩得到車輪附著因數ε，並考慮了輪胎拖距的變化。除此之外，基於相對於路面摩擦的側向力的允許值(allowance)的百分比，能夠得到車輪附著因數(以下作為車輪附著因數εm)，其表示了車輪在橫向的附著程度。
根據輪胎的理論模型，其用來分析作用在輪胎上的力(即，刷子模型(brush model))，車輪側向力Fy和回正扭矩Tsaa之間的關係如下面的等式所示假如ξ＝1-{Ks/(3·μ·Fz)}·λ如果ξ大於零，則Fy＝μ·Fz·(I-ξ3)[公式1]如果ξ等於或小於零，則Fy＝μ·Fz[公式2]並且如果ξ大於零，則Tsaa＝(1·Ks/6)·λ·ξ3[公式3]
如果ξ等於或小於零，則Tsaa＝0[公式4]。
其中，Fz代表車輛負載，I代表輪胎表面與地面接觸的長度，Ks代表與胎面剛度相對應的常量，λ代表側滑(λ＝tan(α))，α代表車輪滑移角。
通常，由於在ξ大於零的範圍內，滑移角α很小，所以認為λ與α相等(即，λ＝α)。如公式1所示，由於側向力的最大值是μ·Fz，所以假如將根據路面摩擦係數μ相對於側向力最大值的比率作為路面摩擦利用係數η，則可以用η＝1-ξ3來計算路面摩擦利用係數，因此，εm＝1-η對應於路面摩擦的允許值的百分比。假如εm與車輪附著因數對應，則能建立下面的公式εm＝ξ3。根據前面所述，公式3可表達為下式Tsaa＝(I·Ks/6)·α·εm[公式5]公式5表示回正扭矩Tsaa與車輪滑移角α和車輪附著因數ξm是成比例的，假如將車輪附著因數為εm＝1(也就是，路面摩擦利用係數為零，即摩擦的允許值百分比是一(1))的特性確定為參考回正扭矩特性，則可以建立下面的公式。
Tsau＝(I·Ks/6)·α[公式6]基於公式5和公式6，能用下面的公式得到車輪附著因數εm。
εm＝Tsaa/Tsau[公式7]如所解釋的那樣，在公式7中並沒有將路面摩擦係數μ作為參數包括在其中，所以不用路面摩擦係數μ也能夠計算出車輪附著因數εm。在這種情況下，可以用刷子模型預先確定參考回正扭矩Tsau的斜率K4(＝I·Ks/6)，或用試驗的方法得到。另外，通過先確定初始值、識別行駛期間在車輪滑移角的零點附近回正扭矩的斜率、並通過進行修正，能夠提高檢測精度。
例如，在圖29中車輪滑移角為α2的情況下，用Tsau2＝K4·α2計算參考回正扭矩。用εm＝Ysaa2/Tsau2＝Tsaa2/(K4·α2)來計算車輛附著度εm。
因此，利用基於路面摩擦允許值百分比的車輛附著度εm來代替基於輪胎拖距的車輛附著度εm。基於輪胎拖距的輪胎附著因數ε和基於路面摩擦利用係數的車輪附著因數εm之間的關係如圖30所示。因此，就可以得到車輪附著因數ε，以將其轉變為車輪附著因數εm，或者也可以將車輪附著因數εm轉換為車輪附著因數ε。
下面將解釋從車輪指標和回正扭矩中估計路面摩擦係數μ的方法，用側向力或車輪滑移角來描述該車輪指標。圖31所示的是對路面摩擦係數的估計的一個例子。與圖16中所示的車輪附著的估計相同，通過塊M21-M25，由電機電流計算出路面反作用力扭矩，並且對轉向系摩擦扭矩進行修正，以在其基礎上計算回正扭矩。通過M26-M28得到車輪指標，其裝置與圖26-28所示的裝置相同。在路面摩擦係數估計裝置30中，基於車輪指標和回正扭矩之間的關係得到路面摩擦係數μ。
圖32示出了在路面摩擦係數估計裝置30中，基於車輪指標和回正扭矩估計路面摩擦係數的一個例子，其中車輪指標在車輪指標估計裝置M28中得到，回正扭矩在回正扭矩估計裝置M25中估計得到。首先，如圖16-23所示，在塊M31中，由回正扭矩Tsa和車輪指標Wx來估計車輪附著因數ε。在進行路面摩擦係數的估計計算的塊M33中，當達到在用於判定路面摩擦係數的參考車輪附著因數設定塊M32中預定的參考車輪附著因數時，由回正扭矩或車輪指標來估計路面摩擦係數μ。由於車輪指標反應在車輛工況中，所以也可以用達到參考車輪附著因數時的車輛工況值來代替車輪指標的值，來估計該路面摩擦係數，也就是用橫向加速度或偏航速率估計該路面摩擦係數。
下面將結合圖33，對通過將側向力作為車輪指標Wx來估計路面摩擦係數μ的一個例子進行解釋。圖33所示的是，當路面摩擦係數μ變化了的時候，側向力Fy與回正扭矩Tsa之間的關係。實線表示的是較高的μ的特性，虛線表示的是較低的μ的特性。如果車輪與地面接觸的表面的形狀以及胎面橡膠的彈性是常數，則側向力-回正扭矩的特性就相對於路面摩擦係數μ的大小呈現為相似的圖形(也就是，圖33的實線與虛線表示的特性)。所以當由參考回正扭矩與實際回正扭矩的比例得到的車輪附著因數ε相同時，側向力Fy或回正扭矩Tsa的值直接地反應了路面摩擦係數μ。
因此，如圖33所示，由於在較高的μ時，車輪附著因數ε為ε＝線段[J-Fy1]/線段[H-Fy1]，在較低的μ時，車輪附著因數ε′為ε′＝線段[J′-Fy2]/線段[H′-Fy2]，並且三角形
與三角形
形狀相似，如果ε＝ε′，則線段
與線段
的比例，即側向力Fy1與側向力Fy2的比例，或者線段[J-Fy1]與線段[J′-Fy2]的比例，即回正扭矩Tsaa1與回正扭矩Tsaa2的比例，就表現了路面摩擦係數μ。所以，例如用乾燥的瀝青路面(μ大概為1.0)上使用預定的車輪附著因數作為參考，則以預定的車輪附著因數，基於側向力Fy或回正扭矩Tsa能夠估計路面摩擦係數μ。換句話說，在圖33中，當達到參考車輪附著因數(也就是，J點和J′點)時，由側向力(Fy1、Fy2)的值或者回正扭矩(Tsaa1、Tsaa2)的值能夠估計出路面摩擦係數。
同樣的，用車輪滑移角α作為車輪指標Wx也能夠估計路面摩擦係數μ。如圖34所示，與對車輪附著因數的估計類似，回正扭矩Tsa相對於車輪滑移角α具有非線性特性。因此，通過將車輪滑移角-回正扭矩特性近似為如圖34中兩條虛線所示的直線，在相對於車輪滑移角α的線性區域(也就是0-M的區域)，也能估計路面摩擦係數μ。
圖35與圖34類似，示出了車輪滑移角α和回正扭矩Tsa之間的關係。實線為具有較高的路面摩擦係數μ，虛線為具有較低的路面摩擦係數μ。如圖35所示，相對於路面摩擦係數μ的車輪滑移角-回正扭矩特性具有與圖33相似的形狀(也就是說，圖35的實線和虛線的特性)。因此，當達到預定的參考車輪附著因數(也就是，圖35中的S點和S′點)時，由車輪滑移角的值(α1、α2)或回正扭矩的值可估計路面摩擦係數。在這種情況下，就需要在一個區域內確定參考車輪附著因數，在該區域內車輪滑移角和側向力之間的關係是線性狀態。為了更靈敏地檢測路面摩擦係數的變化，需要在車輪滑移角-回正扭矩的特性為非線性的區域進行檢測，也就是說，在該區域中，參考回正扭矩和實際回正扭矩之間產生了預定的差。根據前面所述的，最好能通過實驗來確定參考車輪附著因數，將在乾燥瀝青路面上的較高路面摩擦係數等做為標準。
對於基於車輪附著因數對路面摩擦係數的估計，可以用基於路面摩擦允許值的百分比的車輪附著因數εm，來代替基於輪胎拖距的車輪附著因數ε。由於車輪附著因數ε和車輪附著因數εm具有如圖30所示的關係，所以，可以將得到的車輪附著因數ε轉變成車輪附著因數εm，反之亦然。
因此，對於線傳導向系統，能夠很容易地估計車輪附著因數和摩擦係數。如圖1所示，對於將駕駛員的轉向裝置與要被轉向的車輪機械地連接在一起的結構，必須分別檢測由轉向輔助裝置(也就是，電動轉向系統EPS)產生的扭矩和由駕駛員的操作產生的扭矩。另一方面，對於線傳導向系統的結構，由於驅動裝置(也就是電機)的輸出扭矩和車輪從路面所接收到的反作用力扭矩大概是相互對應的，所以能夠將驅動裝置作為傳感器使用，來估計路面狀態。另外，由於可通過檢測電機電流就能夠得到輸出扭矩，所以能夠很容易地估計路面狀態，其包括摩擦係數和車輪附著因數，這就能降低生產成本。
根據本發明的實施例，通過估計車輪的附著狀態能精確確認路面和車輪(也就是輪胎)之間的摩擦狀態，以根據車輛狀態進行適當的側傾控制。
根據本發明的實施例，能夠以較高的精度、在適當地時機對車輛的行駛路面進行估計，作為車輪附著因數。
根據本發明的實施例，通過提供參考回正扭矩設定裝置，基於參考回正扭矩和在回正扭矩估計裝置中估計的回正扭矩的比較結果，容易地並且高精度地對車輪附著因數進行估計。
根據本發明的實施例，對於具有線傳轉向系統的車輛，能夠在適當的時候高精度地估計路面狀態，並且基於路面狀態進行適當的側傾控制。基於車輪附著因數能夠高精度地並且容易地估計摩擦係數，基於估計的車輪附著因數，能夠適當地確定控制參數，並且根據控制參數能夠適當地進行側傾控制。
權利要求
1.一種懸架控制裝置，其特徵在於，該懸架控制裝置包括一車輪附著狀態估計裝置，用來基於轉向輪的回正扭矩的變化估計車輪的附著狀態；一車輛側傾控制裝置(Spxx，FT，RT)，用來控制車輛的側傾；和一控制參數設置裝置，用於基於至少該車輪附著狀態估計裝置估計出的附著狀態來設置該車輛側傾控制裝置的控制參數。
2.一種懸架控制裝置，其特徵在於，該懸架控制裝置包括一車輪附著狀態估計裝置(M10)，用來基於轉向輪的回正扭矩的變化估計車輪的狀態；一車輪側傾剛度控制裝置(B3)，用來控制車輛側傾剛度以抑制車輛的側傾；和一控制參數設置裝置，用於基於至少該車輪附著狀態估計裝置估計出的附著狀態來設置該車輛側傾剛度控制裝置的控制參數。
3.一種懸架控制裝置，其特徵在於，該懸架控制裝置包括一車輪附著狀態估計裝置(M10)，用來基於轉向輪的回正扭矩的變化估計車輪的狀態；一車輪側傾剛度比率控制裝置(B3)，用來控制車輛側傾剛度的分配以控制車輛轉向特性；和一控制參數設置裝置，用於基於至少該車輪附著狀態估計裝置估計出的附著狀態來設置該車輛側傾剛度比率控制裝置的控制參數。
4.如權利要求1-3所述的懸架控制裝置，其中該車輪附著狀態估計裝置包括一回正扭矩估計裝置(M5，M25)，用於估計車輪產生的回正扭矩；一車輛狀態量檢測裝置(M3，M6，M7，M23，M26，M27)，用於檢測車輛的狀態量；一車輪指標估計裝置(M8)，用於估計至少一種車輪指標，該指標包括與車輪有關的側向力和車輪滑移角；一車輪附著因數估計裝置(M10)，用於基於由該回正扭矩估計裝置估計出的回正扭矩的變化，來估計與該車輪有關的車輪附著因數。
5.如權利要求4所述的懸架控制裝置，其中該車輪附著狀態估計裝置包括一參考回正扭矩設置裝置(M12)，用於基於由該車輪指標估計裝置估計出的車輪指標和由該回正扭矩估計裝置估計出的回正扭矩，來設置參考回正扭矩；並且該車輪附著因數估計裝置基於由該參考回正扭矩設置裝置確定的參考回正扭矩與由該回正扭矩估計裝置估計出的回正扭矩之間的比較結果，來估計與該車輪有關的該車輪附著因數。
6.如權利要求4-5所述的懸架控制裝置，還包括一驅動裝置，用於執行車輛的轉向控制，該驅動裝置與駕駛員的操作裝置機械隔離；和一驅動信號檢測裝置(M1，M21)，用於檢測在轉向控制下的該驅動裝置的驅動信號；其中該回正扭矩估計裝置基於該驅動信號檢測裝置的檢測結果估計該回正扭矩。
7.如權利要求1-6所述的懸架控制裝置，還包括一摩擦係數估計裝置，用於基於該車輪附著因數估計裝置估計出的該車輪附著因數，來估計相對於路面的車輛的摩擦係數；其中該控制參數設置裝置至少基於該摩擦係數估計裝置估計出的摩擦係數來確定該控制參數。
全文摘要
一種懸架控制裝置，包括車輪附著狀態估計裝置，用來基於轉向輪的回正扭矩的變化估計車輪的附著狀態；車輛側傾控制裝置，用來控制車輛的側傾；和控制參數設置裝置，其基於至少該車輪附著狀態估計裝置估計出的附著狀態來設置車輛側傾控制裝置的控制參數。
文檔編號B60W40/10GK1600619SQ200410012000
公開日2005年3月30日 申請日期2004年9月27日 優先權日2003年9月26日
發明者安井由行, 加藤博章, 村岸裕治, 小野英一, 相澤博昭 申請人:愛信精機株式會社, 豐田工機株式會社