Устройство управления транспортного средства и способ управления транспортным средством

Устройство управления транспортного средства и способ управления транспортным средством

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления и способу управления для управления состоянием транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Патентный документ 1 раскрывает технологию для оценки скорости рабочего хода из флуктуаций скорости вращения колес в предварительно определенной частотной области и модификации демпфирующей силы амортизатора с регулируемой демпфирующей силой в соответствии со скоростью рабочего хода, чтобы управлять поведением подрессоренных масс.

ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент Японии № 2009-241813

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РАЗРЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0004] Тем не менее, проблема, встречающаяся в вышеуказанном предшествующем уровне техники, заключается в том, что когда возникают возмущения скорости вращения колес в предварительно определенной частотной области, понижается точность оценки скорости рабочего хода.

С учетом вышеприведенного, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления и способ управления транспортным средством, посредством которых можно определять снижение точности оценки состояния подрессоренной массы.

СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ УКАЗАННЫХ ПРОБЛЕМ

[0005] Чтобы достигать вышеуказанной цели, в устройстве управления транспортного средства настоящего изобретения, состояние подрессоренной массы оценивается на основе информации скорости вращения колес в предварительно определенной частотной области, определенной посредством датчиков скорости вращения колес, и актуаторы управляются таким образом, чтобы переводить оцененное состояние подрессоренной массы в целевое состояние подрессоренной массы, а также вычислять опорную скорость вращения колес для каждого колеса на основе модели при виде сверху кузова транспортного средства. Затем, когда дифференциал между опорными скоростями вращения колес для колес на низкочастотной стороне относительно предварительно определенной частотной области, в которой возникает поведение подрессоренной массы, равен или превышает предписанное значение, определено то, что снижена точность оценки состояния подрессоренной массы.

ПРЕИМУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Следовательно, может быть определено то, что снижена точность оценки состояния подрессоренной массы, и могут не допускаться случаи, в которых управление продолжается при снижении точности оценки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] Фиг. 1 является принципиальной схемой системы, показывающей устройство управления транспортного средства согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 2 является блок-схемой управления, показывающей конфигурацию управления, выполняемого посредством устройства управления транспортного средства согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 3 является концептуальной схемой, показывающей конфигурацию системы управления скоростью вращения колес с обратной связью согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 4 является блок-схемой управления, показывающей конфигурацию модуля оценки состояния вождения первого варианта осуществления.

Фиг. 5 является блок-схемой управления, показывающей подробности управления в модуле вычисления скорости рабочего хода первого варианта осуществления.

Фиг. 6 является блок-схемой, показывающей конфигурацию модуля вычисления опорной скорости вращения колес первого варианта осуществления.

Фиг. 7 является принципиальной схемой, показывающей модель вибрации кузова транспортного средства.

Фиг. 8 является блок-схемой управления, показывающей управление наклоном при торможении в первом варианте осуществления.

Фиг. 9 является графиком, одновременно показывающим частотный профиль скорости вращения колес, определенный посредством датчика скорости вращения колес, и частотный профиль рабочего хода из датчика рабочего хода, не установленного в настоящем варианте осуществления.

Фиг. 10 является блок-схемой управления, показывающей частотно-чувствительное управление при управлении демпфированием вибрации подрессоренной массы в первом варианте осуществления.

Фиг. 11 является графиком корреляции, показывающим профили ощущений человека в различных частотных областях.

Фиг. 12 является графиком, показывающим взаимосвязь между пропорцией "засоренности" вибрации и демпфирующей силой в области покачивания при частотно-чувствительном управлении первого варианта осуществления.

Фиг. 13 является схемой, показывающей частотный профиль скорости вращения колес, определенный посредством датчика скорости вращения колес в определенных условиях вождения.

Фиг. 14 является блок-схемой управления, показывающей конфигурацию управления минимизацией угловой скорости крена в первом варианте осуществления.

Фиг. 15 является временной диаграммой, показывающей процесс формирования формы сигнала огибающей для управления минимизацией угловой скорости крена в первом варианте осуществления.

Фиг. 16 является блок-схемой, показывающей конфигурацию управления для управления демпфированием вибрации неподрессоренной массы в первом варианте осуществления.

Фиг. 17 является блок-схемой управления, показывающей конфигурацию управления для модуля управления демпфирующей силой первого варианта осуществления.

Фиг. 18 является блок-схемой последовательности операций способа для процесса согласования коэффициентов демпфирования, выполняемого во время стандартного режима в первом варианте осуществления.

Фиг. 19 является блок-схемой последовательности операций способа для процесса согласования коэффициентов демпфирования, выполняемого во время спортивного режима в первом варианте осуществления.

Фиг. 20 является блок-схемой последовательности операций способа для процесса согласования коэффициентов демпфирования, выполняемого во время комфортного режима в первом варианте осуществления.

Фиг. 21 является блок-схемой последовательности операций способа для процесса согласования коэффициентов демпфирования, выполняемого во время режима движения по шоссе в первом варианте осуществления.

Фиг. 22 является временной диаграммой, показывающей изменения коэффициента демпфирования во время вождения по поверхности дороги с подъемом и по поверхности ухабистой дороги.

Фиг. 23 является блок-схемой последовательности операций способа для процесса выбора режима на основе состояния вождения, выполняемого посредством модуля согласования коэффициентов демпфирования первого варианта осуществления.

Фиг. 24 является блок-схемой управления, показывающей конфигурацию управления устройства управления транспортного средства согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 25 является блок-схемой управления, показывающей конфигурацию модуля управления определенной сниженной точностью оценки в первом варианте осуществления.

Фиг. 26 является описательной схемой, показывающей способ задания коэффициента демпфирования при сниженной точности оценки в модуле задания коэффициентов демпфирования первого варианта осуществления.

ПОЯСНЕНИЯ НОМЕРОВ ССЫЛОК

[0008] 1 - двигатель

1a - контроллер двигателя (модуль управления двигателем)

2 - модуль управления тормозом

2a - тормозной контроллер (модуль управления тормозом)

3 - S/A (амортизатор с регулируемой демпфирующей силой)

3a - S/A-контроллер

5 - датчик скорости вращения колес

6 - интегрированный датчик

7 - датчик угла поворота при рулении

8 - датчик скорости транспортного средства

20 - тормоз

31 - модуль управления входными воздействиями от водителя

32 - модуль оценки состояния вождения

33 - модуль управления демпфированием вибрации подрессоренной массы

33a - модуль управления подвеской по принципу "skyhook"

33b - модуль частотно-чувствительного управления

34 - модуль управления демпфированием вибрации неподрессоренной массы

35 - модуль управления демпфирующей силой

331 - модуль вычисления первой целевой величины управления ориентацией

332 - модуль вычисления величины управления ориентацией посредством двигателя

333 - модуль вычисления второй целевой величины управления ориентацией

334 - модуль вычисления величины управления ориентацией посредством тормоза

335 - модуль вычисления третьей целевой величины управления ориентацией

336 - модуль вычисления величины управления ориентацией посредством амортизатора

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 является принципиальной схемой системы, показывающей устройство управления транспортного средства согласно первому варианту осуществления. Транспортное средство содержит двигатель 1, составляющий источник мощности, тормоза 20 для формирования тормозного крутящего момента посредством приложения силы трения к колесам (тормоза, соответствующие отдельным колесам, далее упоминаются следующим образом: передний правый тормоз: 20FR; передний левый тормоз: 20FL; задний правый тормоз: 20RR; задний левый тормоз: 20RL) и амортизаторы 3, допускающие управление переменной демпфирующей силой, предоставленные между каждым из колес и кузовом транспортного средства ("амортизатор" сокращенно называется "S/A" в нижеприведенном описании, и S/A, соответствующие отдельным колесам, упоминаются следующим образом: передний правый S/A: 3FR; передний левый S/A: 3FL; задний правый S/A: 3RR; задний левый S/A: 3RL).

[0010] Двигатель 1 имеет контроллер 1a двигателя (также упоминается в дальнейшем как модуль управления двигателем и соответствует средству управления источником мощности). Контроллер 1a двигателя управляет рабочим режимом двигателя (число об/мин двигателя, выходной крутящий момент двигателя и т.д.) требуемым образом посредством управления открытием дроссельного клапана, уровнем впрыска топлива, распределением зажигания и т.п. двигателя 1. Тормоза 20 формируют тормозной крутящий момент, на основе гидравлического давления, подаваемого из модуля 2 управления тормозом допускающего управление тормозным гидравлическим давлением для каждого из колес, согласно состоянию вождения. Модуль 2 управления тормозом имеет тормозной контроллер 2a (также упоминается в дальнейшем как модуль управления тормозом) для управления тормозным крутящим моментом, сформированным посредством тормозов 20, требуемым гидравлическим давлением, сформированным в тормозах 20 для каждого из колес посредством открытия и закрытия множества соленоидных клапанов с использованием давления в главном цилиндре, сформированного посредством нажатия водителем педали тормоза, или давлением насоса, сформированным посредством встроенного насоса с приводом от электромотора, в качестве источника гидравлического давления.

[0011] S/A 3 представляет собой устройства формирования демпфирующей силы для демпфирования упругого перемещения спиральных пружин, предоставленных между неподрессоренной массой (осями, колесами и т.д.) и подрессоренной массой (кузовом транспортного средства и т.д.) транспортного средства, причем демпфирующая сила спроектирована так, что она является переменной за счет работы актуаторов. Каждый S/A 3 имеет цилиндр, в котором герметизируется жидкость, поршень, который выполняет рабочие ходы в цилиндре, и диафрагму для управления перемещением жидкости между жидкостными камерами, сформированными выше и ниже поршня. Диафрагмы, имеющие различные диаметры диафрагмы, формируются в поршне, и диафрагма, соответствующая команде управления, выбирается из различных диафрагм, когда актуатор S/A работает. В силу этого формируется демпфирующая сила, соответствующая диаметру диафрагмы. Перемещение поршня проще ограничивается, если диаметр диафрагмы является небольшим, за счет чего демпфирующая сила является более высокой, и перемещение поршня сложнее ограничивается, если диаметр диафрагмы является большим, снижая демпфирующую силу.

[0012] Помимо выбора диаметра диафрагмы, демпфирующая сила также может задаваться, например, посредством расположения регулирующего соленоидного клапана в соединительном канале, соединяющем жидкость, образующуюся выше и ниже поршня, и управляющим величиной открытия и закрытия регулирующего соленоидного клапана; изобретение не ограничено конкретным образом в этом отношении. Каждый S/A 3 имеет S/A-контроллер 3a (соответствующий средству управления демпфирующей силой) для управления демпфирующей силой S/A 3, причем демпфирующая сила управляется через регулирование диаметра диафрагмы посредством актуатора S/A.

[0013] Также предоставлены датчики 5 скорости вращения колес для определения скорости вращения колес для каждого из колес (ниже при указании скоростей вращения колес, соответствующих отдельным колесам, они упоминаются как: скорость вращения переднего правого колеса: 5FR; скорость вращения переднего левого колеса: 5FL; скорость вращения заднего правого колеса: 5RR; скорость вращения заднего левого колеса: 5RL); интегрированный датчик 6 для определения ускорения при движении вперед/назад, угловой скорости рысканья и поперечного ускорения, действующего на центр тяжести транспортного средства; датчик 7 угла поворота при рулении для определения угла поворота при рулении, указывающего величину, на которую водитель поворачивает руль; датчик 8 скорости транспортного средства для определения скорости транспортного средства, датчик 9 крутящего момента двигателя для определения крутящего момента двигателя; датчик 10 числа об/мин двигателя для определения числа об/мин двигателя; датчик 11 давления в главном цилиндре для определения давления в главном цилиндре; тормозной переключатель 12 для вывода сигнала включенного состояния, когда нажата педаль тормоза; датчик 13 открытия акселератора для определения степени открытия педали акселератора; и температурный датчик 14 для определения температуры наружного воздуха. Сигналы из этих различных датчиков вводятся в контроллер 1 двигателя, тормозной контроллер 2a и S/A-контроллер 3a по мере необходимости. Интегрированный датчик 6 может быть расположен в местоположении центра тяжести транспортного средства или в некотором другом местоположении без конкретного ограничения при условии, что активирована конфигурация, посредством которой является возможной оценка различных значений в позиции центра тяжести. Датчик не должен обязательно иметь интегрированный тип; также могут предоставляться отдельные датчики для определения угловой скорости рысканья, ускорения при движении вперед/назад и поперечного ускорения.

[0014] ОБЩАЯ КОНФИГУРАЦИЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

В устройстве управления транспортного средства согласно первому варианту осуществления, три актуатора используются для того, чтобы управлять вибрационным состоянием, возникающим в подрессоренной массе. Поскольку управление, соответственно, выполняемое посредством них, служит для того, чтобы управлять состоянием подрессоренной массы в это время, помехи являются проблемой. Помимо этого, элементы, управляемые посредством двигателя 1, элементы, управляемые посредством тормозов 20, и элементы, управляемые посредством S/A 3, соответственно, отличаются, и вопрос касательно того, в каких комбинациях должны управляться эти элементы, представляет собой другую проблему.

Например, тормоза 20 допускают управление вертикальным колебательным движением и движением наклона, но управление обоими видами движения создает сильное чувство замедления и имеет тенденцию создавать дискомфорт для водителя. S/A 3 допускает полное управление движением крена, вертикальным колебательным движением и движением наклона, но в случаях, в которых в широких диапазонах все выполняется посредством S/A 3, затраты на изготовление S/A 3 могут быть больше, и демпфирующая сила зачастую является более высокой, создавая тенденцию для ввода высокочастотной вибрации от поверхности дороги и имея тенденцию создавать дискомфорт для водителя. Другими словами, существует компромисс в том, что управление, выполняемое посредством тормозов 20, не должно приводить к ухудшению высокочастотной вибрации, но должно приводить к усиленному чувству замедления, тогда как управление, выполняемое посредством S/A 3, не должно создавать чувство замедления, но может приводить к вводу высокочастотной вибрации.

[0015] Таким образом, в устройстве управления транспортного средства первого варианта осуществления, выполняется всесторонняя оценка этих проблем, и для того чтобы достигать конфигурации управления с использованием соответствующих преимуществ соответствующих характеристик управления при взаимной компенсации их слабостей, чтобы за счет этого предоставлять устройство управления транспортного средства, которое, при том, что является недорогим, предлагает превосходные рабочие характеристики демпфирования вибрации, система управления в целом создана с учетом главным образом следующих примерных аспектов.

(1) Величина управления посредством S/A 3 минимизируется посредством параллельного управления двигателем 1 и тормозами 20.

(2) Движение, подлежащее управлению посредством тормозов 20, ограничивается движением наклона, в силу этого исключая чувство замедления, возникающее вследствие управления посредством тормозов 20.

(3) Величина управления, выполняемого посредством двигателя 1 и тормозов 20, ограничивается меньше фактически выводимой величины управления, за счет этого уменьшая нагрузку на S/A 3, при минимизации неестественного ощущения, ассоциированного с управлением, выполняемым посредством двигателя 1 и тормозов 20.

(4) Управление подвеской по принципу "skyhook" выполняется посредством всех актуаторов. Это дает возможность выполнения управления подвеской по принципу "skyhook" через недорогую конфигурацию с использованием всех датчиков скорости вращения колес, установленных в транспортном средстве, без использования датчика рабочего хода, датчика вертикального ускорения подрессоренной массы и т.п., которые обычно требуются для управления подвеской по принципу "skyhook".

(5) Введено новое скалярное управление (частотно-чувствительное управление) для того, чтобы разрешать проблемы, связанные с вводом высокочастотной вибрации, которые трудно разрешать с использованием управления подвеской по принципу "skyhook" или других типов векторного управления, во время управления подрессоренной массой посредством S/A 3.

(6) Режим управления, который должен осуществляться посредством S/A 3, выбирается надлежащим образом согласно состоянию вождения, за счет этого предоставляя режим управления, подходящий для условий вождения.

Выше полностью обобщаются признаки системы управления, созданной согласно варианту осуществления. Далее последовательно описываются подробности этих отдельных признаков.

[0016] Фиг. 2 является блок-схемой управления, показывающей конфигурацию управления посредством устройства управления транспортного средства согласно первому варианту осуществления. В первом варианте осуществления, устройства управления состоят из трех модулей: контроллер 1a двигателя, тормозной контроллер 2a и S/A-контроллер 3a, при этом система управления скоростью вращения колес с обратной связью конфигурируется в соответствующих устройствах управления. Отдельно от соответствующих устройств управления, система имеет модуль 4a определения снижения точности оценки для определения снижения точности оценки, который указывает надежность оценок состояния, проведенных посредством модулей оценки состояния вождения, поясненных ниже (первого модуля 100 оценки состояния вождения, второго модуля 200 оценки состояния вождения и третьего модуля 32 оценки состояния вождения); и модуль 5a управления определенной сниженной точностью оценки, для перехода в подходящий режим управления, когда определено снижение точности оценки. Ниже подробно описываются модуль 4a определения снижения точности оценки и модуль 5a управления определенной сниженной точностью оценки.

Здесь, в первом варианте осуществления показана конфигурация, содержащая три устройства управления в качестве устройств управления; тем не менее, также допустима конфигурация, в которой все устройства управления состоят из интегрированного устройства управления, без конкретных ограничений. Конфигурация, содержащая три устройства управления в первом варианте осуществления, предоставляет переназначение контроллера двигателя и тормозного контроллера существующего транспортного средства в качестве модуля управления двигателем 1a и модуля 2a управления тормозом, при установке отдельного S/A-контроллера 3a, с тем чтобы реализовывать устройство управления транспортного средства согласно первому варианту осуществления.

[0017] КОНФИГУРАЦИЯ КОНТРОЛЛЕРА ДВИГАТЕЛЯ

Контроллер 1a двигателя имеет первый модуль 100 оценки состояния вождения для оценки, на основе скорости вращения колес, определенной главным образом посредством датчиков скорости вращения колес, скорости рабочего хода, угловой скорости вертикального колебательного движения, угловой скорости крена и угловой скорости наклона каждого колеса, для использования при управлении подвеской по принципу "skyhook" посредством модуля 101a управления демпфированием вибрации подрессоренной массы, поясненного ниже; модуль 101 управления ориентацией посредством двигателя для вычисления величины управления ориентацией посредством двигателя, составляющей команду управления крутящим моментом двигателя; и модуль 102 управления двигателем для управления рабочим режимом двигателя 1 на основе вычисленной величины управления ориентацией посредством двигателя. Ниже поясняются подробности процесса оценки посредством первого модуля 100 оценки состояния вождения.

Модуль 101 управления ориентацией посредством двигателя имеет модуль 101a управления демпфированием вибрации подрессоренной массы, который вычисляет величину управления подрессоренной массой для минимизации вертикального колебательного движения и движения крена, вызываемых посредством управления подвеской по принципу "skyhook"; модуль 101b управления нагрузкой при контакте с землей, который вычисляет величину управления минимизацией флуктуации нагрузки при контакте с землей для минимизации флуктуации нагрузки при контакте с землей передних колес и задних колес; и модуль 101c управления входными воздействиями от водителя на стороне двигателя для вычисления, на основе сигналов из датчика 7 угла поворота при рулении и датчика 8 скорости транспортного средства, величины управления откликом по рысканью, соответствующей поведению транспортного средства, которого хочет достигать водитель. Модуль 101 управления ориентацией посредством двигателя вычисляет величину управления ориентацией посредством двигателя, при которой величины управления, вычисленные посредством модулей управления, достигают минимума, причем осуществляет это через оптимальное управление (LQR), и выводит конечную величину управления ориентацией посредством двигателя в модуль 102 управления двигателем. Посредством минимизации вертикального колебательного движения и движения наклона посредством двигателя 1 таким способом, может быть уменьшена величина управления демпфирующей силой в S/A 3, и может не допускаться усиление высокочастотной вибрации. Поскольку S/A 3 может фокусироваться на минимизации движения крена, может эффективно минимизироваться движение крена.

[0018] КОНФИГУРАЦИЯ ТОРМОЗНОГО КОНТРОЛЛЕРА

Тормозной контроллер 2a имеет второй модуль 200 оценки состояния вождения, который, на основе скорости вращения колес, определенной посредством датчиков 5 скорости вращения колес, оценивает скорость рабочего хода, угловую скорость наклона и т.д. для каждого колеса; модуль 201 управления подвеской по принципу "skyhook", который, на основе управления подвеской по принципу "skyhook" на основе оцененной скорости рабочего хода и угловой скорости наклона, вычисляет величину управления ориентацией посредством тормоза (подробно пояснена ниже); и модуль 202 управления тормозом, который управляет тормозным крутящим моментом тормозов 20 на основе вычисленной величины управления ориентацией посредством тормоза. В первом варианте осуществления, используются процессы, идентичные процессам оценки в первом модуле 100 оценки состояния вождения и втором модуле 200 оценки состояния вождения; тем не менее, могут использоваться другие процессы оценки при условии, что процессы заключают в себе оценку из скорости вращения колес. За счет принудительного управления движением наклона посредством тормозов 20 таким способом, может быть уменьшена величина управления демпфирующей силой в S/A 3, и может не допускаться усиление высокочастотной вибрации. Поскольку S/A 3 может фокусироваться на минимизации движения крена, может эффективно минимизироваться движение крена.

[0019] КОНФИГУРАЦИЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ S/A

S/A-контроллер 3a имеет модуль 31 управления входными воздействиями от водителя, который выполняет управление входными воздействиями от водителя, чтобы достигать требуемой ориентации транспортного средства на основе операции от водителя (операции руления, операции нажатия педали акселератора, операции нажатия педали тормоза и т.п.); третий модуль 32 оценки состояния вождения, который оценивает состояние вождения на основе значений, определенных посредством различных датчиков (главным образом значений датчиков скорости вращения колес из датчиков 5 скорости вращения колес); модуль 33 управления демпфированием вибрации подрессоренной массы, который управляет состоянием вибрации подрессоренной массы на основе оцененного состояния вождения; модуль 34 управления демпфированием вибрации неподрессоренной массы, который управляет состоянием вибрации неподрессоренной массы на основе оцененного состояния вождения; и модуль 35 управления демпфирующей силой, который на основе величины управления ориентацией посредством амортизатора, выводимой посредством модуля 31 управления входными воздействиями от водителя, величины демпфирования вибрации подрессоренной массы, выводимой посредством модуля 33 управления демпфированием вибрации подрессоренной массы, и величины демпфирования вибрации неподрессоренной массы, выводимой посредством модуля 34 управления демпфированием вибрации неподрессоренной массы, определяет демпфирующую силу, которая должна задаваться для S/A 3, и выполняет управление демпфирующей силой S/A. В первом варианте осуществления, используются процессы оценки, идентичные процессам оценки в первом модуле 100 оценки состояния вождения, во втором модуле 200 оценки состояния вождения и в третьем модуле 32 оценки состояния вождения; тем не менее, могут использоваться другие процессы оценки без конкретных ограничений при условии, что процессы заключают в себе оценку из скорости вращения колес.

[0020] В первом варианте осуществления, механизмы управления с обратной связью создаются с возможностью использовать датчики 5 скорости вращения колес всех актуаторов. Фиг. 3 является концептуальной схемой, показывающей конфигурацию системы управления скоростью вращения колес с обратной связью согласно первому варианту осуществления. Двигатель 1, тормоза 20 и S/A 3, соответственно, составляют отдельную систему управления двигателем с обратной связью, систему управления тормозом с обратной связью и систему управления S/A с обратной связью. Когда соответствующие актуаторы работают отдельно без мониторинга их взаимных рабочих режимов, управление помехами становится проблемой. Тем не менее, поскольку эффекты, сформированные посредством управления каждым актуатором, проявляются в качестве флуктуаций соответствующих скоростей вращения колес, за счет создания системы управления скоростью вращения колес с обратной связью, эффекты актуаторов взаимно отслеживаются, как результат исключая помехи управления. Например, когда определенная вибрация подрессоренной массы минимизируется посредством двигателя 1, флуктуации в скорости вращения колес возникают в ассоциации с этим. Даже если другие актуаторы не имеют подробных сведений по управлению, выполняемому посредством двигателя 1, управление посредством тормозов 20 и S/A 3 выполняется на основе скорости вращения колес, которая отражает эти эффекты. В частности, поскольку механизм управления с обратной связью состоит в применении совместно используемых значений скорости вращения колес даже во время отдельного управления без применения взаимного мониторинга для целей управления, управление в конечном счете выполняется на основе взаимного мониторинга (в дальнейшем в этом документе, такое управление называется "совместным управлением"), и ориентация транспортного средства может задаваться с возможностью сходиться в устойчивом направлении. Ниже последовательно описываются системы управления с обратной связью.

[0021] МОДУЛЬ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ВОЖДЕНИЯ

Сначала описываются первый, второй и третий модули оценки состояния вождения, которые предоставляются в системах управления с обратной связью и совместно используют общую конфигурацию. В первом варианте осуществления, используются процессы оценки, идентичные процессам оценки в первом модуле 100 оценки состояния вождения, во втором модуле 200 оценки состояния вождения и в третьем модуле 32 оценки состояния вождения. Следовательно, поскольку процессы в модулях оценки являются общими для каждого из них, процесс оценки, осуществляющийся в третьем модуле 32 оценки состояния вождения, описывается как характерный. При условии, что скорость вращения колес используется в оценке состояния, каждый из этих модулей оценки состояния вождения может содержать отдельную модель оценки без конкретных ограничений.

[0022] Фиг. 4 является блок-схемой управления, показывающей конфигурацию третьего модуля оценки состояния вождения первого варианта осуществления. Третий модуль 32 оценки состояния вождения первого варианта осуществления вычисляет скорость рабочего хода, угловую скорость вертикального колебательного движения, угловую скорость крена и угловую скорость наклона для каждого колеса, используемого при управлении подвеской по принципу "skyhook", выполняемом посредством модуля 33 управления демпфированием вибрации подрессоренной массы, как описано ниже, причем осуществляет это фундаментально на основе скоростей вращения колес, определенных посредством датчиков 5 скорости вращения колес. Во-первых, значения из датчика 5 скорости вращения колес для каждого из колес вводятся в модуль 321 вычисления скорости рабочего хода, и скорость перемещения подрессоренной массы вычисляется посредством модуля 321 вычисления скорости рабочего хода из скоростей рабочих ходов, вычисленных для колес.

[0023] Фиг. 5 является блок-схемой управления, показывающей подробности управления в модуле вычисления скорости рабочего хода первого варианта осуществления. Модуль 321 вычисления скорости рабочего хода предоставляется отдельно для каждого колеса, и блок-схема управления, показанная на фиг. 5, является блок-схемой управления, сфокусированной на конкретном колесе. Модуль 321 вычисления скорости рабочего хода имеет модуль 300 вычисления опорной скорости вращения колес для вычисления опорной скорости вращения колес на основе значений из датчиков 5 скорости вращения колес, угла σf поворота при рулении передними колесами, определенного посредством датчика 7 угла поворота при рулении, угла σr поворота при рулении задними колесами (фактического угла поворота при рулении задними колесами, когда предоставляется устройство рулевого управления задними колесами; в противном случае равен нулю), поперечной скорости кузова транспортного средства и фактической угловой скорости рысканья, определенных посредством интегрированного датчика 6; модуль 321a вычисления частоты вибрации при вращении шин для вычисления частоты вибрации при вращении шин на основе вычисленной опорной скорости вращения колес; модуль 321b вычисления отклонения для вычисления отклонения между опорной скоростью вращения колес и значениями датчика скорости вращения колес (т.е. варьирования скорости вращения колес); модуль 321c GEO-преобразования для преобразования отклонения, вычисленного посредством модуля 321b вычисления отклонения, в величину рабочего хода подвески; модуль 321d калибровки скорости рабочего хода для калибровки преобразованной величины рабочего хода как скорости рабочего хода; и процессор 321e сигналов для применения полосового режекторного фильтра, соответствующего частоте, вычисленной посредством модуля 321a вычисления частоты вибрации при вращении шин, к калиброванному значению из модуля 321d калибровки скорости рабочего хода, чтобы исключать первичный компонент вибрации при вращении шин и вычислять конечную скорость рабочего хода.

[0024] МОДУЛЬ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОПОРНОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕС

Ниже описывается модуль 300 вычисления опорной скорости вращения колес. Фиг. 6 является блок-схемой, показывающей конфигурацию модуля вычисления опорной скорости вращения колес первого варианта осуществления. Опорная скорость вращения колес указывает значение, из которого исключены различные типы помех для каждой из скоростей вращения колес. Другими словами, разность между значением датчика скорости вращения колес и опорной скоростью вращения колес является значением, связанным с компонентом, который варьируется согласно рабочему ходу, сформированному посредством вертикального колебательного поведения кузова транспортного средства, поведения при крене, поведения при наклоне или неподрессоренной вертикальной вибрации; в настоящем варианте осуществления, скорость рабочего хода вычисляется на основе этой разности.

[0025] Модуль 301 извлечения компонента движения на плоской поверхности, с использованием значений датчика скорости вращения колес в качестве вводов, вычисляет первую скорость V0 вращения колес в качестве опорной скорости вращения колес для каждого из колес на основе модели при виде сверху кузова транспортного средства; ω (рад/с) является значением датчика скорости вращения колес, определенным посредством датчика 5 скорости вращения колес, σf (рад) является фактическим углом поворота при рулении передними колесами, определенным посредством датчика 7 угла поворота при рулении, σr (рад) является фактическим углом поворота при рулении задними колесами, Vx является поперечной скоростью кузова транспортного средства, γ (рад/с) является угловой скоростью рысканья, определенной посредством интегрированного датчика 6, V (м/с) является скоростью кузова транспортного средства, оцененной из вычисленной опорной скорости ω0 вращения колес, VFL, VFR, VRL и VRR являются опорными скоростями вращения колес, которые должны быть вычислены, Tf является шириной колеи передних колес, Tr является шириной колеи задних колес, Lf является расстоянием до передних колес от местоположения центра тяжести транспортного средства, и Lr является расстоянием до задних колес из местоположения центра тяжести транспортного средства. Модель при виде сверху кузова транспортного средства выражается следующим образом с использованием обозначений, описанных выше.

[0026] (Формула 1)

VFL=(V-Tf/2*γ)coσsf+(Vx+Lf*γ)sinσf

VFR=(V+Tf/2*γ)coσsf+(Vx+Lf*γ)sinσf

VRL=(V-Tr/2*γ)coσsr+(Vx-Lr*γ)sinσr

VRR=(V+Tr/2*γ)coσsr+(Vx-Lr*γ)sinσr

При условии вождения в нормальном режиме, в котором отсутствует поперечное скольжение транспортного средства, 0 может вводиться для поперечной скорости Vx кузова транспортного средства. При перезаписи со значениями на основе V в соответствующих формулах, выражения представляют собой следующее. При перезаписи таким образом, V обозначается как V0FL, V0FR, V0RL и V0RR (эквивалентно первым скоростям вращения колес) в качестве значений, соответствующих соответствующим колесам.

(Формула 2)

V0FL={VFL-Lf*γsinσf}/coσsf+Tf/2*γ

V0FR={VFR-Lf*γsinσf}/coσsf-Tf/2*γ

V0RL={VRL+Lr*γsinσr}/coσsr+Tr/2*γ

V0RR={VRR+Lf*γsinσf}/coσsR-Tr/2*γ

[0027] Модуль 302 исключения помех при крене, с использованием первой скорости V0 вращения колес в качестве ввода, вычисляет вторые скорости V0F, V0R вращения колес в качестве опорных скоростей вращения колес для передних и задних колес на основе моде