悬挂控制装置和悬挂装置的制作方法

1.本发明涉及一种悬挂控制装置和悬挂装置。


背景技术：

2.在控制车辆的行驶状态时，从增强车辆行驶的安全性的角度来看，公开了通过使用控制制动器或悬挂的技术将作为车辆运动的侧倾和俯仰同步的控制(例如，参见专利文献1)。
3.专利文献1：us2004/0024504a
4.然而，上述专利文献没有公开用于使侧倾和俯仰同步的控制的特定控制方法。
5.本发明的一个方面是实现一种悬挂的控制，其能够使车辆的侧倾和俯仰同步。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，根据本发明的一方面的悬挂控制装置控制悬挂的阻尼力，该悬挂控制装置包括目标俯仰角计算部，该目标俯仰角计算部参考侧倾角信号计算目标俯仰角；以及目标控制量计算部，该目标控制量计算部参考转向扭矩信号和目标俯仰角计算目标控制量，在控制悬挂的阻尼力时参考该目标控制量。
7.为了解决上述问题，根据本发明的另一方面的悬挂装置包括悬挂和控制悬挂的阻尼力的控制部，其中，控制部包括目标俯仰角计算部，该目标俯仰角计算部参考侧倾角信号计算目标俯仰角；以及目标控制量计算部，该目标控制量计算部参考转向扭矩信号和目标俯仰角计算目标控制量，在控制悬挂的阻尼力时参考该目标控制量。
8.根据本发明的方面，能够通过控制悬挂而使车辆的侧倾和俯仰同步。
附图说明
9.图1是示意性地示出根据本发明的第一实施例的车辆的配置的示例的图。
10.图2是示出根据本发明的第一实施例的悬挂控制部的功能配置的示例的框图。
11.图3是示出根据本发明的第一实施例的侧倾姿态控制部的功能配置的示例的框图。
12.图4是示出根据本发明的第一实施例的侧倾姿态目标控制量的功能配置的示例的框图。
13.图5是示出根据本发明的第一实施例的目标俯仰角计算部的功能配置的示例的框图。
14.图6是示出车辆的侧倾角与俯仰角的峰值之间的时间差小的示例的图。
15.图7是示出车辆的侧倾角与俯仰角的峰值之间的时间差大的示例的图。
16.图8是示出根据本发明的第二实施例的目标俯仰角计算部的功能配置的示例的框图。
17.图9是示出根据本发明的第三实施例的侧倾姿态目标控制量的功能配置的示例的
框图。
18.参考标记列表
19.81：转向角目标控制量计算部
20.82：转向角速度目标控制量计算部
21.83：侧倾率目标控制量计算部
22.84：转向扭矩目标控制量运算部
23.85：转向扭矩速度计算部
24.86：转向扭矩速度目标控制量计算部
25.87：转向扭矩由来目标控制量选择部
26.88：侧倾姿态由来目标控制量选择部
27.89：侧倾姿态目标控制量计算部
28.91：绝对值运算部
29.92、95：增益乘法部
30.96：增益设定部
31.100：悬挂装置
32.105：螺线管阀
33.200：车身
34.300、300a、300b、300c、300d：车轮
35.310、310a、310b、310c、310d：轮胎
36.320、320a：车轮速度传感器
37.330：横向g传感器
38.340：前-后g传感器
39.350：横摆角速度传感器
40.370：can
41.410：转向部件
42.420：转向轴
43.430：扭矩传感器
44.440：转向角传感器
45.460：扭矩施加部
46.470：齿条齿轮机构
47.480：齿条轴
48.500：发动机
49.510：发动机扭矩传感器
50.520：发动机转数传感器
51.530：制动压力传感器
52.600：ecu
53.650：悬挂控制部
54.660：can输入部
55.670：车辆状态估计部
56.671：转向校正量计算部
57.673：侧倾率计算部
58.674：状态估计单轮模型应用部
59.680：乘坐舒适度控制部
60.681：天棚控制部
61.682：侧倾姿态控制部
62.683：俯仰姿态控制部
63.684：簧下零件控制部
64.690：控制量选择部
65.700：发电装置
66.800：电池
67.891、991：目标俯仰角计算部
68.892：减法部
69.893：俯仰力矩运算部
70.894：目标控制量运算部
71.900：车辆
具体实施方式
72.本发明的发明人已经认真研究了使得车辆的侧倾与俯仰能够同步的悬挂的控制。结果，发现通过控制悬挂以使得车辆的侧倾与俯仰能够同步，能够增强车辆的驾驶员所感受到的与车辆的一体感。
73.[第一实施例]
[0074]
在下文中，将详细描述本发明的第一实施例。首先，将描述采用了根据本发明的实施例的悬挂装置和悬挂控制装置的车辆。在本说明书中，表述“参考”可以包括例如“使用”、“考虑到”和“依据”这样的意思。此外，本说明书中的“控制量”的具体实例包括电流值、占空比、阻尼系数、阻尼比等。
[0075]
[车辆的配置]
[0076]
图1是示意性地示出根据本实施例的车辆900的配置的示例的图。如图1所示，车辆900包括悬架设备(悬挂)100、车身200、车轮300、轮胎310、转向部件410、转向轴420、扭矩传感器430、转向角传感器440、扭矩施加部460、齿条齿轮机构470、齿条轴480、发动机500、电子控制单元(ecu)(控制装置、控制部)600、发电装置700和电池800。这里，悬架设备100和ecu600构成根据本实施例的悬挂装置。
[0077]
安装有轮胎310的车轮300通过悬架装置100从车身200悬挂。由于车辆900是四轮车辆，所以悬架设备100、车轮300和轮胎310设置在四个车轮中的每一个车轮上。
[0078]
左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的轮胎和车轮也分别称为轮胎310a和车轮300a、轮胎310b和车轮300b、轮胎310c和车轮300c以及轮胎310d和车轮300d。在下文中，类似地，装接到左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的配置可以通过添加参考字母“a”、“b”、“c”和“d”来表示。
[0079]
悬架设备100包括液压减震器(减震器)、上臂和下臂。此外，作为示例，液压减振器
包括螺线管阀，该螺线管阀是用于调节由液压减振器产生的阻尼力的电磁阀。然而，本实施例不限于此，并且液压减振器可以使用除螺线管阀之外的电磁阀作为用于调节阻尼力的电磁阀。例如，液压减振器可以采用使用电磁流体(磁性流体)的电磁阀被设置为上述电磁阀这样的配置。
[0080]
发电装置700附接到发动机500，并且由发电装置700产生的电力存储在电池800中。
[0081]
由驾驶员操作的转向部件410与转向轴420的一端连接以便能够传递扭矩，并且转向轴420的另一端连接到齿条齿轮机构470。
[0082]
齿条齿轮机构470是用于将转向轴420围绕轴线的旋转转换成齿条轴480的沿着轴向的位移的机构。当齿条轴480在轴向上移位时，车轮300a和车轮300b经由拉杆和转向节臂转向。
[0083]
扭矩传感器430检测施加到转向轴420的转向扭矩，换句话说，施加到转向部件410的转向扭矩，并且向ecu600提供指示检测结果的扭矩传感器信号。更具体地，扭矩传感器430检测内置于转向轴420中的扭杆的扭转，并输出检测结果作为扭矩传感器信号。作为扭矩传感器430，可以使用众所周知的传感器，诸如霍尔ic、mr元件或磁致伸缩扭矩传感器。
[0084]
转向角传感器440检测转向部件410的转向角并向ecu600提供检测结果。
[0085]
扭矩施加部460根据从ecu600供应的转向控制量将辅助扭矩或反作用扭矩施加到转向轴420。扭矩施加部460包括：电机，其根据转向控制量产生辅助扭矩或反作用扭矩；以及扭矩传递机构，其将由电机产生的扭矩传递到转向轴420。
[0086]
在以上描述中，“连接以便能够传递扭矩”是指以一个部件的旋转引起另一个部件的旋转的方式来连接各部件。例如，至少包括一个部件和另一个部件一体地模制的情况、一个部件直接或间接地固定到另一个部件的情况以及一个部件和另一个部件连接以经由接头部件等彼此连动的情况。
[0087]
此外，在上述示例中，采用转向部件410与齿条轴480总是机械连接的转向装置作为示例，但是本实施例不限于此。例如，根据本实施例的转向装置可以是例如线控转向型的转向装置。下面在本说明书中描述的内容也可以应用于线控转向型的转向装置。
[0088]
ecu600总体地控制包括在车辆900中的各种电子装置。例如，ecu600通过调节提供给扭矩施加部460的转向控制量来控制施加到转向轴420的辅助扭矩或反作用扭矩的大小。
[0089]
此外，ecu600通过向包括在悬架设备100中的液压减振器中所包括的螺线管阀提供悬挂控制量来控制螺线管阀的断开和闭合。为了实现该控制，布置了用于从ecu600向螺线管阀供应驱动功率的电力线。
[0090]
此外，车辆900包括：车轮速度传感器320，其被安装为用于每个车轮300并且检测每个车轮300的车轮速度；横向g传感器330，其检测车辆900的横向加速度；前后g传感器340，其检测车辆900的前后加速度；横摆角速度传感器350，其检测车辆900的横摆角速度；发动机扭矩传感器510，其检测由发动机500产生的扭矩；发动机转数传感器520，其检测发动机500的转数；以及制动压力传感器530，其检测施加到制动装置的制动流体的压力。这些各种传感器的检测结果被提供给ecu600。
[0091]
尽管未示出，但是车辆900包括：防抱死制动系统(abs)，该防抱死制动系统(abs)是防止在制动期间车轮锁定的系统；牵引控制系统(tcs)，该牵引力控制系统(tcs)在加速
期间抑制车辆车轮的滑移等；以及车辆稳定性辅助(vsa)可控制动装置，该车辆稳定性辅助(vsa)可控制动装置是一种车辆行为稳定控制系统，其配备有在转弯期间用于横摆力矩控制的自动制动功能或制动辅助功能。
[0092]
这里，abs、tcs和vsa将根据估计的车身速度所确定的车轮速度与由车轮速度传感器320所检测到的车轮速度进行比较，然后当这两个车轮速度的值相差预定值以上时，abs、tcs和vsa判定车辆处于滑移状态。通过这种处理，abs、tcs和vsa旨在通过根据车辆900的行驶状态执行最佳制动控制或牵引力控制来稳定车辆900的行为。
[0093]
此外，经由控制器局域网(can)370执行检测结果由上述各种传感器向ecu600的提供以及控制信号从ecu600向每个部分的传输。
[0094]
[悬挂控制部]
[0095]
在下文中，将通过改变附图来具体描述ecu600。ecu600包括悬挂控制部650。ecu600是本实施例的悬挂控制装置的一个方面。
[0096]
悬挂控制部650参考包括在can370中的各种传感器的检测结果，并且确定向包括在悬挂设备100中的液压减振器中所包括的螺线管阀105提供的悬挂控制量的大小。“确定控制量的大小”的过程包括控制量的大小被设置为零的情况，即，不提供控制量。
[0097]
接下来，将参照图2更具体地描述悬挂控制部650。图2是示出悬挂控制部650的功能配置的示例的框图。
[0098]
如图2所示，悬挂控制部650包括can输入部660、车辆状态估计部670、转向稳定性/乘坐舒适度控制部680和控制量选择部690。
[0099]
can输入部660经由can370获取各种信号。例如，如图2所示，can输入部660获取以下信号(括号指示获取源)。
[0100]
·
四个车轮的车轮速度(车轮速度传感器320a至320d)
[0101]
·
横摆角速度(横摆角速度传感器350)
[0102]
·
前后g(前后g传感器340)
[0103]
·
横向g(横向g传感器330)
[0104]
·
制动压力(制动压力传感器530)
[0105]
·
发动机扭矩(发动机扭矩传感器510)
[0106]
·
发动机转数(发动机转数传感器520)
[0107]
·
转向角(转向角传感器440)
[0108]
·
转向扭矩(扭矩传感器430)
[0109]
车辆状态估计部670参考由can输入部660获取的各种信号来估计车辆900的状态。车辆状态估计部670输出四个车轮的簧上速度(sprung speed)、四个车轮的冲程速度、俯仰率、侧倾率、转向时的侧倾率以及加速/减速时的俯仰率作为估计结果。
[0110]
如图2所示，车辆状态估计部670包括加减速/转向校正量计算部671、加减速/转向俯仰/侧倾率计算部673以及状态估计单轮模型应用部674。
[0111]
加减速/转向校正量计算部671参考横摆角速度、前后g、四个车轮的车轮速度、制动压力、发动机扭矩和发动机转数，计算车身前后速度、内外轮差值比以及调整增益，然后加减速/转向校正量计算部671将计算结果提供给状态估计单轮模型应用部674。
[0112]
加减速/转向俯仰/侧倾率计算部673参考前后g和横向g计算转向时的侧倾率和加
速/减速时的俯仰率。计算结果被提供给转向稳定性/乘坐舒适度控制部680。
[0113]
加减速/转向俯仰/侧倾率计算部673可以被配置为进一步参考由控制量选择部690输出的悬挂控制量。此外，侧倾率的值可以被配置为当车辆900的倾斜度在预定分钟时间内不改变时采用“0”作为基准值，并且可以将侧倾率表示为与基准值的偏差。此外，加减速/转向俯仰/侧倾率计算部673可以在转向时的侧倾率中设置约
±
0.5的死区。这里，例如，在车辆900的左侧上标记为“ ”并且在右侧上标记为
“‑”
。
[0114]
状态估计单轮模型应用部674参考加减速/转向校正量计算部671的计算结果将用于状态估计的单轮模型应用于每个车轮，并且计算四个车轮的簧上速度、四个车轮的冲程速度、俯仰率和侧倾率。计算结果被提供给转向稳定性/乘坐舒适度控制部680。
[0115]
转向稳定性/乘坐舒适度控制部680包括天棚(skyhook)控制部681、侧倾姿态控制部682、俯仰姿态控制部683和簧下零件控制部684。
[0116]
天棚控制部681执行乘坐舒适度控制(振动抑制控制)，该乘坐舒适性控制抑制当在不平整的道路表面上乘坐时车辆的晃动并且增强乘坐舒适性。作为示例，天棚控制部681参考四个车轮的簧上速度、四个车轮的冲程速度、俯仰率和侧倾率来确定天棚目标控制量，并且将结果提供给控制量选择部690。
[0117]
作为更具体的示例，天棚控制部681通过参考基于簧上速度的簧上阻尼力映射来设置阻尼力基础值。此外，天棚控制部681通过将设定的阻尼力基值乘以天棚增益来计算天棚目标阻尼力。然后，基于天棚目标阻尼力和冲程速度来确定天棚目标控制量。
[0118]
侧倾姿态控制部682通过参考转向时的侧倾率、指示转向角的转向角信号和指示转向扭矩的转向扭矩信号计算侧倾姿态目标控制量来控制侧倾姿态。计算出的侧倾姿态目标控制量被提供给控制量选择部690。下面将描述侧倾姿态控制部682的具体配置。
[0119]
俯仰姿态控制部683参考加速与减速时的俯仰率控制俯仰，确定俯仰目标控制量，并将结果提供给控制量选择部690。
[0120]
簧下零件控制部684参考四个车轮的车轮速度来控制车辆900的簧下的振动抑制，并且确定簧下振动抑制控制目标控制量。确定结果被提供给控制量选择部690。
[0121]
控制量选择部690在天棚目标控制量、侧倾姿态目标控制量、俯仰目标控制量和簧下振动抑制控制目标控制量中选择具有最高值的目标控制量，并且输出所选择的目标控制量作为悬挂控制量。
[0122]
[侧倾姿态控制部]
[0123]
在下文中，将参考图3更具体地描述侧倾姿态控制部682。图3是示出根据本实施例的侧倾姿态控制部682的功能配置的示例的框图。侧倾姿态控制部682参考侧倾角信号、实际俯仰角信号、转向角信号、转向角速度信号、侧倾率信号和转向扭矩信号来计算侧倾姿态目标控制量。
[0124]
这里，在侧倾姿态控制部682参考侧倾角信号的情况下，例如，车辆900可以被配置为包括侧倾角传感器，并且来自侧倾角传感器的输出可以用作侧倾角信号，但是本发明不限于此。例如，由车辆状态估计部670计算的侧倾率可以被配置为被车辆状态估计部670积分，并且通过积分获得的侧倾角可以被配置为用作侧倾角信号。
[0125]
此外，在侧倾姿态控制部682参考实际俯仰角信号的情况下，例如，车辆900可以被配置为包括俯仰角传感器，并且来自俯仰角传感器的输出可以被配置为用作俯仰角信号，
但是本发明不限于此。例如，由车辆状态估计部670计算的俯仰率可以被配置为由车辆状态估计部670积分，并且通过积分获得的俯仰角可以被配置为用作实际俯仰角信号。
[0126]
此外，在侧倾姿态控制部682参考转向角速度信号的情况下，由can输入部660输出的转向角信号可以被配置为由例如转向稳定性/乘坐舒适度控制部680微分，并且通过该微分获得的转向角速度可以被配置为用作转向角速度信号。
[0127]
这里，侧倾姿态目标控制量可以是作为悬挂控制量的候选的目标控制量，换句话说，是在控制悬挂的阻尼力时所参考的目标控制量。例如，由侧倾姿态控制部682计算的侧倾姿态目标控制量可以是在由控制量选择部690选择时的悬挂控制量。因此，能够表示为侧倾姿态控制部682计算悬挂控制量。
[0128]
如图3所示，侧倾姿态控制部682包括转向角目标控制量计算部81、转向角速度目标控制量计算部82、侧倾率目标控制量计算部83、转向扭矩目标控制量运算部84、转向扭矩速度计算部85、转向扭矩速度目标控制量计算部86、转向扭矩由来目标控制量选择部87、侧倾姿态由来目标控制量选择部88和侧倾姿态目标控制量计算部89。
[0129]
转向角目标控制量计算部81参考由转向角信号指示的转向角来计算转向角目标控制量。转向角速度目标控制量计算部82参考转向角速度信号计算转向角速度目标控制量。转向角目标控制量计算部81和转向角速度目标控制量计算部82两者都参考转向角信号以抑制车辆900的侧倾，并且计算目标控制量以使得车辆900的姿态变得更接近平放。
[0130]
侧倾率目标控制量计算部83参考从加减速/转向俯仰/侧倾率计算部673提供的转向时的侧倾率来计算侧倾率目标控制量。
[0131]
转向扭矩目标控制量运算部84参考由转向扭矩信号指示的转向扭矩信号来计算转向扭矩目标控制量。转向扭矩速度计算部85通过参考由转向扭矩信号指示的转向扭矩的时间变化来计算转向扭矩速度。转向扭矩速度目标控制量计算部86参考用于车辆900的四个车轮中的每个车轮的转向扭矩速度计算部85所计算的转向扭矩速度，来计算转向扭矩速度目标控制量。
[0132]
以这种方式，转向扭矩目标控制量运算部84和转向扭矩速度目标控制量计算部86两者都直接或间接地参考转向扭矩信号来计算目标控制量，使得车辆900的侧倾被抑制并且车辆900的姿态变得更接近平放。
[0133]
转向扭矩由来目标控制量选择部87在转向扭矩目标控制量和转向扭矩速度目标控制量中选择具有较高值的目标控制量作为转向扭矩由来目标控制量。
[0134]
侧倾姿态由来目标控制量选择部88在转向角目标控制量、转向角速度目标控制量、侧倾率目标控制量和转向扭矩由来目标控制量中选择具有较高值的目标控制量作为侧倾姿态由来目标控制量。在本实施例中，在计算悬挂的控制量时，直到侧倾姿态由来目标控制量选择部88选择出侧倾姿态由来目标控制量为止的控制也被称为“转向扭矩响应控制”。
[0135]
(侧倾姿态目标控制量计算部)
[0136]
图4是示出根据本实施例的侧倾姿态目标控制量计算部89的功能配置的示例的框图。如图4所示，侧倾姿态目标控制量计算部89包括目标俯仰角计算部891、减法部892、俯仰力矩运算部893和目标控制量运算部894。
[0137]
目标俯仰角计算部891参考侧倾角信号计算目标俯仰角。图5是示出根据本实施例的目标俯仰角计算部的功能结构的示例的框图。例如，目标俯仰角计算部891包括绝对值运
算部91和增益乘法部92，如图5中所示。绝对值运算部91计算由侧倾角信号指示的侧倾角的绝对值，并将计算出的绝对值提供给增益乘法部92。增益乘法部92通过将从绝对值运算部91提供的侧倾角的绝对值乘以增益来计算目标俯仰角。
[0138]
如图4所示，侧倾姿态目标控制量计算部89进一步参考实际俯仰角来计算目标控制量。更具体地，侧倾姿态目标控制量计算部89根据目标俯仰角与实际俯仰角之间的差来计算目标控制量。
[0139]
减法部892计算通过从由目标俯仰角计算部891计算出的目标俯仰角减去实际俯仰角而获得的差。
[0140]
俯仰力矩运算部893根据由减法部892计算出的俯仰角的差来计算车辆900的俯仰力矩。通过根据俯仰角的差计算车辆900的俯仰力矩，与不参考实际俯仰角来计算俯仰力矩的情况相比，能够从姿态控制的角度计算更合适的俯仰力矩。
[0141]
目标控制量运算部894参考由俯仰力矩运算部893计算出的俯仰力矩和由侧倾姿态由来目标控制量选择部88选择的侧倾姿态由来目标控制量来计算目标控制量。通过该计算获得的目标控制量作为上述侧倾姿态目标控制量，并且作为上述侧倾姿态控制部682的输出值。
[0142]
这里，当侧倾姿态由来目标控制量是转向扭矩由来目标控制量时，例如，目标控制量运算部894接收转向扭矩由来目标控制量作为侧倾姿态由来目标控制量，并将俯仰力矩与所接收到的转向扭矩由来目标控制量相加以计算侧倾姿态目标控制量。
[0143]
如上所述，转向扭矩由来目标控制量是参考转向扭矩信号获得的控制量。此外，侧倾姿态目标控制量是在控制悬挂的阻尼力时所参考的目标控制量。以这种方式，目标控制量运算部894参考转向扭矩信号和目标俯仰角来计算目标控制量。例如，目标控制量运算部894能够参考基于转向扭矩信号获得的转向扭矩由来目标控制量和目标俯仰角来计算侧倾姿态目标控制量。
[0144]
在本实施例中，以下控制也被称为“转向扭矩参考控制”：侧倾姿态由来目标控制量是转向扭矩由来目标控制量，并且参考侧倾姿态由来目标控制量和俯仰力矩计算侧倾姿态目标控制量。
[0145]
这里，将更具体地从驾驶员的转向来描述根据本实施例的悬挂控制。
[0146]
首先，当驾驶员转动转向部件410时，产生转向扭矩，并且通过驾驶员对转向部件410的转动操作产生转向扭矩信号。车轮300a和车轮300b根据所产生的转向扭矩信号转向以具有转向角，并且车辆900根据转向角转弯。
[0147]
当车辆900转弯时，由于侧倾运动，根据减震器(前轮侧减震器和后轮侧减震器)的位移速度产生阻尼力，并且根据伸长侧的阻尼力与收缩侧的阻尼力之间的差产生向下推动车轴的力。另外，由于前轮与后轮之间的阻尼力的差而产生俯仰力矩。因此，当车辆900转弯时，在车辆900中产生侧倾运动与俯仰运动组合的运动。如上所述，车辆900的运动被上述各种传感器检测为各种状态量。如上所述，检测结果被输入到can输入部660，并且用于控制上述悬挂装置100的操作。
[0148]
在本实施例中，能够参考侧倾角和俯仰角来执行用于进一步改善转弯感受的控制。例如，控制悬挂，使得车辆900中的侧倾角的峰值与俯仰角的峰值之间的时间差较小。该控制使得车辆900的驾驶员能够感觉到良好的转弯感受。
[0149]
更具体地，目标控制量运算部894参考车辆900的侧倾角和由俯仰力矩运算部893计算的俯仰力矩。然后，目标控制量运算部894计算侧倾姿态目标控制量，该侧倾姿态目标控制量产生车辆900中的侧倾角的相位与从俯仰力矩获得的俯仰角的相位之间的差。
[0150]
这里，在根据目标控制量运算部894计算侧倾姿态目标控制量时，侧倾角的相位与俯仰角的相位之间的差能够适当地设置在足够小的范围内以使驾驶员获得良好的转弯感受。从驾驶员获得良好的转弯感受的角度来看，差越小，越优选，例如，其优选地为1/4周期以下，更优选地为1/8周期以下，并且最优选地为零。“周期”可以是侧倾角周期或俯仰角周期，但是从上述角度来看，“周期”优选是侧倾角周期和俯仰角周期中的较小周期。
[0151]
图6是示出车辆900的侧倾角与俯仰角的峰值之间的时间差小的示例的图。利用图6中所示的相位差，车辆900的驾驶员通常能够获得良好的转弯感受。峰值之间的时间差是在时间轴上彼此最接近的侧倾角的峰值与俯仰角的峰值之间的时间差。时间差被称为相位差，并且可以说当时间差为零时，侧倾角与俯仰角同步。
[0152]
目标控制量运算部894计算侧倾姿态目标控制量，该侧倾姿态目标控制量是足以使得侧倾角的相位与俯仰角的相位之间的差较小的侧倾姿态目标控制量。然后，参考计算出的侧倾姿态目标控制量，基于由侧倾姿态由来目标控制量选择部88所选择的侧倾姿态由来目标控制量来计算侧倾姿态目标控制量。例如，目标控制量运算部894通过将上述侧倾姿态目标控制量与由侧倾姿态由来目标控制量选择部88所选择的侧倾姿态由来目标控制量相加，来计算侧倾姿态目标控制量。使侧倾角的相位与基于上述俯仰力矩的俯仰角的相位之间的差较小的上述控制也被称为“相位差参考控制”。
[0153]
当车辆900的侧倾角与俯仰角的峰值之间的时间差大时，车辆900的驾驶员通常不能获得良好的转弯感受。图7是示出车辆900的侧倾角与俯仰角的峰值之间的时间差大的示例的图。利用图7中所示的相位差，车辆900的驾驶员可能感觉到例如由他或她自己执行的转向与由此获得的转弯感受之间的一些不适。即使当基于侧倾角的相位与俯仰角的相位之间的差所计算的侧倾姿态目标控制量与由侧倾姿态由来目标控制量选择部88所选择的侧倾姿态由来目标控制量相加时，车辆900的驾驶员也不能获得良好的转弯感受。
[0154]
(转向扭矩响应控制的操作效果)
[0155]
在本实施例中，转向扭矩由来目标控制量选择部87在转向扭矩目标控制量和转向扭矩速度目标控制量中选择具有较高值的目标控制量作为转向扭矩由来目标控制量。通常，存在如下趋势：与在由转向扭矩信号指示的扭矩上相比，在作为扭矩的时间变化的扭矩速度上，信号更早地上升。类似地，存在如下趋势：与在由转向角信号指示的转向角上相比，在作为转向角的时间变化的转向角速度上，信号更早上升。然后，侧倾姿态由来目标控制量选择部88在转向角目标控制量、转向角速度目标控制量、侧倾率目标控制量和转向扭矩由来目标控制量之中选择具有较高值的目标控制量作为侧倾姿态由来目标控制量。因此，根据本实施例，能够执行更适当的悬挂控制，其迅速响应转向条件的变化。
[0156]
此外，由于侧倾姿态控制部682参考转向扭矩信号和转向角信号来计算作为悬挂控制量的候选的侧倾姿态由来目标控制量，因此能够根据转向条件适当地控制悬挂的阻尼力。
[0157]
此外，侧倾姿态控制部682能够计算转向扭矩由来目标控制量，使得在与转向方向相反的一侧的悬挂的阻尼力大。在这种情况下，能够根据转向条件来实现良好的乘坐舒适
度和车辆900的稳定性。
[0158]
(相位差参考控制的操作效果)
[0159]
当车辆900转弯时，在车辆900中产生侧倾运动与俯仰运动组合的运动。在这种情况下，能够通过适当地设置左与右以及前与后之间的阻尼力的差来设置俯仰角相对于侧倾角的增益特性。此外，通过适当地设置侧倾率和减震器位移速度，能够设置俯仰角相对于侧倾角的相位差。此外，通过最佳地设置或控制这些运动的相位，能够改善驾驶员的转弯感受，并且因此能够容易地识别驾驶员对车辆900的行为。转弯感受是驾驶员的五感对车辆行为变化的感受。
[0160]
根据本实施例，前轮侧减震器和后轮侧减震器的阻尼特性被设定为使得侧倾角周期与俯仰角周期之间的相位差较小。结果，车辆900中的侧倾运动与俯仰运动的组合运动的相位被优化，并且能够在瞬时运动中实现具有侧倾运动和俯仰运动之间的一致感的车辆行为。因此，能够减少驾驶员的驾驶负担。
[0161]
(转向扭矩参考控制的操作效果)
[0162]
如上所述，当驾驶员利用转向部件410使车辆900转向时，在转向开始时产生转向扭矩，并且产生转向扭矩信号。侧倾姿态目标控制量计算部89参考生成的转向扭矩信号作为转向扭矩由来目标控制量。目标控制量运算部894参考由上述侧倾姿态由来目标控制量选择部88所选择的侧倾姿态由来目标控制量和俯仰力矩来计算侧倾姿态目标控制量。
[0163]
根据本实施例，当检测到转向扭矩信号时，准备作为改善驾驶员的转弯感受的目标控制量的侧倾姿态目标控制量。因此，在本实施例中，在驾驶员实际上利用转向部件410开始转向并且车辆900进行转弯运动之前，准备侧倾姿态目标控制量并将其用于悬挂控制。然后，随着转向部件410的转向量增大，由侧倾姿态目标控制量所产生的悬挂的控制效果变得更强。
[0164]
侧倾姿态目标控制量从产生转向扭矩的时间时开始增大。如上所述，在本实施例中，悬挂被控制，以便从使转向部件410的转动开始时即改善驾驶员的转弯感受。因此，从转向部件410的转向操作起始时开始改善驾驶员的转弯感受，并且进一步增强驾驶员感觉到的与车辆900的一致感。
[0165]
在根据车辆900的状态进行控制以增强驾驶员的转弯感受的情况下，如在检测到由车辆900开始转弯运动所引起的车辆900的侧倾运动的发生的情况下，在从驾驶员开始转向部件410的转向操作起经过预定时间之后，利用侧倾姿态目标控制量的悬挂控制基本上起作用。因此，在根据车辆900的状态控制以增强驾驶员的转弯感受的情况下，在转向部件410的转动运动开始基本上反映在车辆900的行为中之后，增强了驾驶员的转弯感受的改善。增强转弯感受的悬挂控制并不反映在转动运动与转弯感受的改善之间的时段中，并且在该时段期间，不能增强驾驶员感觉到的与车辆900一致感。
[0166]
如从以上描述清楚得知的，可以说，本实施例是这样的一种方式：始终计算侧倾姿态目标控制量，并且始终加上从转向扭矩由来的另一个目标控制量。
[0167]
通常，在输入转向扭矩之后，在车辆中产生横摆运动，然后产生侧倾运动和俯仰运动。在本实施例中，使用利用驾驶员的转向所计算出的转向扭矩来计算侧倾姿态目标控制量，这比表示车辆行为的侧倾相关值或俯仰相关值更快。因此，与根据表示车辆行为的侧倾相关值或俯仰相关值来控制侧倾姿态的情况相比，更快速地，具体地，几乎在转向扭矩输入
开始反映在车辆行为中的同时，就能够反映增强驾驶员的转弯感受的控制。如上所述，在本实施例中，能够通过控制悬挂来使车辆的侧倾和俯仰同步，并且能够增强与驾驶员的一致感。
[0168]
[第二实施例]
[0169]
下面将描述本发明的另一实施例。为了便于解释，对具有与上述实施例中描述的部件相同功能的部件给予相同的附图标记，并且将不再重复其描述。
[0170]
本实施例与第一实施例的不同之处在于，设置目标俯仰角计算部991代替目标俯仰角计算部891。图8是示出根据本实施例的目标俯仰角计算部991的功能配置的示例的框图。目标俯仰角计算部991包括增益乘法部95而非增益乘法部92。目标俯仰角计算部991还包括增益设定部96。在这些方面，目标俯仰角计算部991不同于第一实施例中的目标俯仰角计算部891。增益乘法部92和增益设定部96形成增益改变部。
[0171]
增益设定部96参照表示车辆900的横向加速度的横向g信号和表示车辆900的前后加速度的前后g信号来设定增益值。增益乘法部95参考由增益设定部96设定的增益值，并且根据增益值改变要相乘的增益。然后，增益乘法部95通过将由绝对值运算部91计算出的侧倾角的绝对值乘以改变后的增益来计算目标俯仰角。
[0172]
当路面不平坦时，不平坦导致车辆900的横向g和前后g直接或间接由于转向扭矩等而波动。因此，从执行适当地反映路面状况的悬挂控制的角度，参考车辆900的横向g和前后g以计算目标俯仰角是有利的。
[0173]
[第三实施例]
[0174]
下面将描述本发明的又一实施例。为了便于解释，对具有与上述实施例中描述的部件相同功能的部件给予相同的附图标记，并且将不再重复其描述。
[0175]
除了侧倾姿态控制部682不包括转向扭矩目标控制量运算部84、转向扭矩速度计算部85、转向扭矩速度目标控制量计算部86和转向扭矩由来目标控制量选择部87，并且侧倾姿态控制量计算部89中的目标控制量运算部894被配置为参考转向扭矩信号之外，本实施例与上述第一实施方式相同。图9是示出根据本发明的第三实施例的侧倾姿态目标控制量计算部的功能配置的示例的框图。
[0176]
目标控制量运算部894参考侧倾姿态由来目标控制量和俯仰力矩，并且还参考转向扭矩信号。例如，目标控制量运算部894参考侧倾姿态由来目标控制量和俯仰力矩来计算第一目标控制量。然后，目标控制量运算部894参考转向扭矩信号并通过校正第一目标控制量来计算第二目标控制量。然后，目标控制量运算部894输出计算出的第二目标控制量作为侧倾姿态目标控制量。
[0177]
例如，如下执行参考转向扭矩信号的目标控制值的校正。目标控制量运算部894参考转向扭矩信号设定增益值。例如，当转向扭矩信号的值(例如，每单位时间的位移量)大时，增益值也相应地增大。目标控制量运算部894根据增益值改变要相乘的增益，并且将改变后的增益乘以第一目标控制量以计算第二目标控制量。可以在计算第一目标控制量之前将增益乘以侧倾姿态由来目标控制量，或者可以乘以俯仰力矩，或者可以将增益乘以侧倾姿态由来目标控制量和俯仰力矩两者。
[0178]
或者，在本实施例中，可以设定转向扭矩信号的阈值。例如，当转向扭矩信号超过阈值时，目标控制量运算部894可以执行将俯仰力矩与侧倾姿态由来目标控制量相加的处
理，或者可以执行根据转向扭矩信号乘以增益的处理。
[0179]
根据本实施例，能够根据驾驶员的转向操作来执行转向扭矩参考控制。例如，能够与较强的转向操作相比更强地执行转向扭矩参考控制。因此，从向驾驶员提供与驾驶员的转弯感受相匹配的与车辆900一致感的角度考虑更有效。
[0180]
在本实施例中，除了参考转向扭矩信号之外，还可以进一步参考车辆900的其他状态量。例如，在本实施例中，除了转向扭矩信号之外，还可以进一步参考车辆900的横向g信号和前后g信号。横向g信号和前后g信号可以在通过与上述第二实施例中相同的方式进行第一目标控制量或第二目标控制量的计算中予以参考。通过进一步参考这样的其他状态量，除了本实施例的上述效果之外，还能够进一步展现上述第二实施例的效果。
[0181]
[由软件实现的示例]
[0182]
车辆900的控制块(例如，侧倾姿态目标控制量计算部89)可以通过形成在集成电路(ic芯片)等中的逻辑电路(硬件)来实现，或者可以通过软件来实现。
[0183]
在后一种情况下，车辆900配备有计算机，该计算机执行程序的指令，该程序是实现每个功能的软件。计算机包括例如一个或多个处理器和存储程序的计算机可读记录介质。于是，在计算机中，处理器从记录介质读取程序并执行程序，从而实现本发明的目的。
[0184]
作为处理器，例如，可以使用中央处理单元(cpu)。作为记录介质，可以使用“非临时有形介质”，例如只读存储器(rom)等、磁带、磁盘、卡、半导体存储器、可编程逻辑电路等。可以进一步设置用于加载程序的随机存取存储器(ram)等。
[0185]
此外，上述程序可以经由能够传输程序的任何传输介质(通信网络、广播波等)提供给计算机。本发明的一个方面还可以以嵌入载波中的数据信号的形式来实现，其中上述程序通过电子传输来实现。
[0186]
[附加注释]
[0187]
本发明不限于上述实施例，并且可以在权利要求的范围内进行各种修改。此外，本发明的技术范围包括通过适当地组合不同实施例中公开的技术手段而获得的实施例。
[0188]
例如，在上述实施例中，当参考转向扭矩信号时，可以设定转向扭矩信号的阈值。例如，由比转向部件410中所设定的游隙大的任何运动量所产生的转向扭矩信号可以用作阈值。根据该配置，由于本实施例的控制是在驾驶员实质上使转向部件410转向时执行的，因此在本实施例中可以抑制过度控制的发生。
[0189]
此外，在上述实施例中，ecu600可以被配置为根据要获取的车辆900的状态量的类型来选择特定目标控制量作为侧倾姿态由来目标控制量。例如，当ecu600接收到转向扭矩信号时，侧倾姿态由来目标控制量选择部88可以被配置为参考转向扭矩信号选择转向扭矩由来目标控制量作为侧倾姿态由来目标控制量。
[0190]
作为示例，通常，取决于路面状况，可以通过输出从转向角信号由来的目标控制量而不输出从转向扭矩信号由来的目标控制量来实现更良好的乘坐舒适度。通过采用根据要获取的车辆900的状态量的类型选择特定目标控制量作为侧倾姿态由来目标控制量这样的配置，能够根据路面状况根据驾驶员的意图输出更合适的目标控制量。因此，根据该配置，能够实现更良好的乘坐舒适性。
[0191]
在上述实施例中，增强转弯感受的控制不限于使侧倾角的相位与俯仰角的相位之间的差更小的控制。例如，已知除了相位差之外，还通过适当地控制侧倾角与俯仰角之间的
关系来增强驾驶员的转弯感受。在上述实施例中，可以计算侧倾姿态目标控制量，以便在侧倾角和俯仰角之间具有这种关系。
[0192]
例如，已知的是，不考虑转弯加速度，而是通过将侧倾期间车辆的前后倾斜量设定为前方降低来改善驾驶员的转弯感受。在这种情况下，侧倾角与俯仰角之间的关系由下式表示。在该式中，θ是俯仰角，并且φ是侧倾角。在下式中，前方降低的俯仰角为正。
[0193]
θ≥0(其中，φ≠0)
[0194]
此外，已知的是，当在侧倾期间车辆的侧倾角与俯仰角之间总是没有相位差时，转弯感受得到改善。在这种情况下，侧倾角和俯仰角被认为是成比例的关系并且由下式表示。在式中，k
rp
是比例常数。
[0195]
θ＝k
rp
φ
[0196]
此外，已知当侧倾角速度与俯仰角速度的比率恒定时，转弯感受得到改善。在这种情况下，侧倾角速度与俯仰角速度的比率由下式表示。在式中，带点θ表示俯仰角速度，并且带点φ表示侧倾角速度。
[0197][0198]
此外，在上述实施例中，侧倾姿态目标控制量计算部89可以参考侧倾角和由目标俯仰角计算部891计算出的目标俯仰角，而不参考实际俯仰角，来计算侧倾姿态目标控制量。根据该配置，能够进一步减小用于计算侧倾姿态目标控制量的控制负担。
[0199]
在上述实施例中，车辆900的状态量可以是各种传感器的测量值(实际测量值)或估计值。
[0200]
此外，在上述实施例中，只要能够获得本实施例的效果，则可以并行地执行用于增强驾驶员的转弯感受的其他控制。例如，为了优化侧倾运动与俯仰运动的组合运动的相位，可以在上述悬挂控制中进一步添加如下的控制：当车辆900发生侧倾时，将前轮侧减震器中的伸长侧阻尼力与收缩侧阻尼力之间的差设置为大于后轮侧减震器中的伸长侧阻尼力与收缩侧阻尼力之间的差。
[0201]
此外，在上述第二实施例中，横向g和前后g中的一者或两者可以用作增益改变部。此外，可以基于除了横向g和前后g之外的状态量来设置增益值。
[0202]
或者，在上述第二实施例中，只要能够获得本实施例的效果，就可以并行地执行根据车辆900的状态的特定控制。例如，在转向期间关于侧倾的舒适度很重要的运动区域中，例如，在横向加速度为0.2g(g表示重力加速度)或在包括0.2g的预定范围内这样的运动区域中，前轮侧减震器和后轮侧减震器相对于悬挂行程速度的阻尼系数可以从收缩侧向伸长侧线性增大。或者，线性增大可近似为阶梯增大，以增大运动区域中的阻尼系数。
[0203]
[发明内容]
[0204]
根据本发明实施例的悬挂控制装置控制悬挂的阻尼力。悬挂控制装置包括：目标俯仰角计算部(891)，其参考侧倾角信号计算目标俯仰角；以及目标控制量计算部(例如，目标控制量运算部894)，其参考转向扭矩信号和目标俯仰角来计算在控制悬挂的阻尼力时所参考的侧倾姿态目标控制量。根据该配置，能够执行可以使车辆的侧倾和俯仰同步的悬挂控制。因此，根据上述配置，能够增强驾驶员感觉到的与车辆的一致感。
[0205]
目标控制量计算部可以参考转向扭矩由来目标控制量来计算侧倾姿态目标控制量，该转向扭矩由来目标控制量是参考转向扭矩信号和目标俯仰角而获得的。根据该配置，能够应用当计算作为侧倾姿态由来目标控制量的转向扭矩由来目标控制量时的转向扭矩信号的参考，来代替当计算侧倾姿态目标控制量时的转向扭矩信号的参考。结果，防止了与参考转向扭矩信号相关的处理的重复。因此，从执行迅速响应转向条件变化的悬挂控制的角度来看，这种配置甚至更有效。
[0206]
目标控制量计算部可以进一步参考实际俯仰角来计算目标控制量。根据该配置，能够根据不与实际俯仰角重叠的目标俯仰角的俯仰角来计算侧倾姿态目标控制量。因此，从提高控制悬挂的阻尼力的准确度以增强驾驶员的转弯感受的角度来看，上述配置更有效。此外，目标控制量计算部可以根据目标俯仰角与实际俯仰角之间的差来计算目标控制量。从上述观点来看，此配置甚至更有效。
[0207]
目标俯仰角计算部可以包括增益乘法部，其通过将侧倾角信号乘以增益来计算目标俯仰角。根据该配置，能够通过使用侧倾角和俯仰角之间的关系来容易地计算目标俯仰角，这从抑制控制负担的增大的角度来看更有效。
[0208]
目标俯仰角计算部可以包括第一增益改变部，其参考横向加速度改变增益值。另外，目标俯仰角计算部可以包括第二增益改变部，其参考前后加速度改变增益值。从适当反映路面状况的角度来看，这些配置在控制悬挂方面甚至更有效。
[0209]
根据本发明的实施例的悬挂装置包括悬挂(悬架设备100)和控制悬挂的阻尼力的控制部(ecu600)。而且，控制部包括：目标俯仰角计算部，其参考侧倾角信号计算目标俯仰角；以及目标控制量计算部，其参考转向扭矩信号和目标俯仰角计算在控制悬挂的阻尼力时所参考的目标控制量。根据该配置，能够执行可以使车辆的侧倾和俯仰同步的悬挂控制，并且因此可以增强驾驶员感觉到的与车辆的一致感。