车辆减振控制装置和安装有减振控制装置的车辆

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车辆减振控制装置和安装有减振控制装置的车辆

时间:2019-11-26本站浏览次数:319

       

车辆减振控制装置和安装有减振控制装置的车辆

一种车辆减振控制装置,其通过驱动输出控制执行车辆(10)的俯仰/弹跳振动的减振,该车辆减振控制装置包括:减振控制部(52a,52b),该减振控制部控制发动机(22)的驱动扭矩以执行俯仰/弹跳减振;和补偿分量调节部(52d),该补偿分量调节部基于发动机(22)的节气门开度的变化量减小由减振控制部(52a,52b)计算的用于补偿车轮扭矩的补偿分量的振幅。当基于节气门开度的变化量被估算的用于供应电流到用于调节节气门开度的节气门马达(74)的导线(78)的温度变得高于预定值时,减小补偿分量。

技术领域

此外,已知从减振控制部给出的补偿分量的、可具有特别高的频率的那个部分是用于控制发动机的驱动扭矩以便抑制由实际施加到每个车轮的车轮扭矩(即“车轮扭矩的扰动”)引起的俯仰振动或弹跳振动的振幅的补偿分量。因此,在根据本发明的第二方面的减振控制装置中,减振控制部可具有:前馈减振控制部,该前馈减振控制部计算用于控制发动机的驱动扭矩的补偿分量以便抑制由通过车辆的加速/减速请求或车辆的转弯请求产生的车轮扭矩引起的俯仰振动或弹跳振动的振幅;和反馈减振控制部,该反馈减振控制部计算用于控制发动机的驱动扭矩的补偿分量以便抑制由实际施加到每个车轮的车轮扭矩引起的俯仰振动或弹跳振动的振幅,并且补偿分量调节部可减小由反馈减振控制部计算的补偿分量的至少一部分的振幅。在这种情况下,前馈减振控制部纠正(补偿)用于发动机的驱动输出(扭矩)的控制指令以便防止具有相对低的频率的车轮扭矩的波动引起俯仰振动或弹跳振动的发生,该车轮扭矩的波动对应于车辆的加速/减速请求或对车辆的转弯请求。在另一方面,由反馈减振控制部计算的补偿分量主要衰减由作用在车身上的扰动引起的俯仰振动或弹跳振动。因此,根据这种构造,用于衰减俯仰/弹跳振动的补偿分量可以根据补偿分量的特性被去除或减小。节气门马达、致动器或其导线的温度的升高预期被减小或抑制而不减小由前馈减振控制部计算的、具有相对低的频率的补偿分量的效果。应当理解,补偿分量的至少一部分的振幅可以根据前述方法的任何一个被减小。前馈减振控制部参考车辆的转弯请求以便抑制与通过车辆的每一个车轮的转向角的改变引起的车轮扭矩的改变相对应的振动分量。

根据本发明的优选实施例的以下描述,本发明的其它目标和优点将变得显然。

假设车身的位移z和Θ及其改变率dz/dt和d0/dt构造成状态变量矢量X(t),则前述方程(Ia)和(Ib)可以改写为如下面示出的方程(2a)表示的(线性系统的)状态方程的形式。

在这里应当注意,X(t)、A和B被表示为如下。

参考图2,电子控制单元50可以由控制发动机的运行的驱动控制装置50a、控制制动器单元(未示出)的运行的制动器控制装置50b和安装在使用汽油发动机的已知车辆的电子控制单元中的各种控制装置(未示出)组成。应当理解,包括减振控制装置的诸如驱动控制装置等的各种控制装置的构造和操作在车辆的驱动期间通过电子控制单元50中的CPU等的处理操作被实现。

al=-(kf+kr)/M,a2=-(cf+cr)/M,a3=-(kf.Lf-kr.Lr)/M,a4=-(cf.Lf-cr.Lr)/M,bl=-(Lf.kf-Lr.kr)/I,b2=-(Lf.cf-Lr.cr)/I,b3=-(Lf2.kf+Lr2.kr)/I,andb4=-(Lf2.cf+Lr2.cr)/1. 此外,u(t)被表示为u(t)=T,并且是由状态方程(2a)表示的系统的输入。因此,根据方程(Ib),矩阵B的要素pi被表示为pi=h/(I.I‘)。

(减振控制的原理) 在车辆中,当驱动单元基于驾驶员做出的驱动请求操作且车轮扭矩波动时,沿竖直方向(z方向)的车身的重心Cg的弹跳振动和绕车身的重心沿俯仰方向(Θ方向)的俯仰振动可发生在图3A中例示的车身10中。此外,在车辆的行驶期间,当外力或扭矩(扰动)从路面作用在每一个车轮上时,扰动传递到车辆。同样在这种情况下,沿弹跳方向和俯仰方向的振动可发生到车身。因此,在如这里例示的用于衰减俯仰/弹跳振动的减振控制中,构造车身的俯仰/弹跳振动的动力学模型。在该模型中,在输入(通过转化)请求驱动扭矩(到车轮扭矩获得的值)或当前车轮扭矩(的估算值)时的车身的位移z和Θ,和其改变率dz/dt和d0/dt,即车身振动的状态变量被计算,并且调节驱动单元(发动机)的驱动扭矩(纠正请求驱动扭矩)使得从该模型获得的状态变量收敛到0,即俯仰/弹跳振动被衰减。当输入请求驱动扭矩时计算出的驱动扭矩的调节量是来自前馈减振控制部的补偿分量,并且当输入当前车轮扭矩时计算出的驱动扭矩的调节量是来自反馈减振控制部的补偿分量。

mfd2xf/dt2=kf(z+Lf.Θ-xf)+cf(dz/dt+Lf.dΘ/dt-dxf/dt)+ktf.xf...(4c)

下面将参考附图详细描述本发明的实施例。在附图中,相同的附图标记表示相同的部分。

-kr(z-Lr.Θ-xr)-cr(dz/dt-Lr.dΘ/dt-dxr/dt) …(4a)

因此,首先,作为减振控制中沿弹跳方向和俯仰方向的车身的机械动力学模型,车身被看作具有质量M和惯性力矩I的刚体S,并且假定这个刚体S由具有弹性系数kf和衰减因子Cf的前轮悬架和具有弹性系数kr和衰减因子cr的后轮悬架支撑(车身的悬架振动模型),例如如图3B中例示的。在这种情况下,沿弹跳方向的车身的重心的运动方程和沿俯仰方向绕车身的重心的运动方程由下面示出的方程I表示。




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