JP2017094970A - Vehicular attitude control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車などの車両の姿勢制御装置に係る。 The present invention relates to an attitude control device for a vehicle such as an automobile.
車両のサスペンションとして、サスペンションの上下ストローク又はサスペンションに付与する力を制御するアクチュエータを備えたサスペンションが知られている。この種のサスペンションによれば、アクチュエータを制御することによって、サスペンションの上下ストローク又はサスペンションに付与する力を制御することにより、車輪位置の車高を変化させて車両の姿勢を制御することができる。 As a suspension for a vehicle, a suspension including an actuator for controlling a vertical stroke of the suspension or a force applied to the suspension is known. According to this type of suspension, by controlling the actuator, the vertical stroke of the suspension or the force applied to the suspension can be controlled, thereby changing the vehicle height at the wheel position and controlling the posture of the vehicle.
例えば、下記の特許文献1には、車両前方の路面の傾斜状態が推定され、車両の走行に伴って路面が水平路から上り坂又は下り坂に移行する場合には、車両の姿勢が路面の傾斜に沿う方向へ変化するように車輪位置の車高を変化させる姿勢制御装置が記載されている。この種の姿勢制御装置によれば、上述のように車輪位置の車高が変化されない場合に比して、車両の走行に伴って路面が水平路から上り坂又は下り坂に移行する場合における車両前方の視認性を向上させることができる。 For example, in Patent Document 1 below, when the inclination of the road surface in front of the vehicle is estimated and the road surface changes from a horizontal road to an uphill or downhill as the vehicle travels, the vehicle posture is An attitude control device that changes the vehicle height of a wheel position so as to change in a direction along an inclination is described. According to this type of attitude control device, the vehicle in the case where the road surface changes from a horizontal road to an uphill or downhill as the vehicle travels, as compared with the case where the vehicle height at the wheel position is not changed as described above. The front visibility can be improved.
〔発明が解決しようとする課題〕
上記特許文献1に記載された姿勢制御装置においては、車両の走行に伴って路面が水平路から上り坂又は下り坂に移行する場合には、前輪の車高の増大又は後輪の車高の低減によって車両の姿勢が前上がりに制御される。よって、車両が水平走行状態から登坂走行状態へ移行する際の前方の視認性が向上する。
[Problems to be Solved by the Invention]
In the attitude control device described in Patent Document 1, when the road surface changes from a horizontal road to an uphill or downhill as the vehicle travels, the front wheel height increases or the rear wheel height increases. The attitude of the vehicle is controlled to rise forward by the reduction. Therefore, forward visibility when the vehicle transitions from the horizontal traveling state to the uphill traveling state is improved.
しかし、車輪位置の車高を変化させることができる範囲は限られているため、路面が水平路から上り坂へ移行するときの路面の傾斜角の変化が急激で変化量が大きい場合には、路面の傾斜に沿う方向へ車両の姿勢を効果的に変化させることができない場合がある。また、車両が水平走行状態から登坂走行状態へ移行する際に車両の姿勢が急激に大きく変化するため、車両の乗り心地性が低下する。 However, since the range in which the vehicle height of the wheel position can be changed is limited, when the change in the inclination angle of the road surface when the road surface changes from a horizontal road to an uphill, the change amount is large, In some cases, the posture of the vehicle cannot be effectively changed in a direction along the slope of the road surface. In addition, when the vehicle shifts from the horizontal traveling state to the uphill traveling state, the posture of the vehicle is drastically changed, so that the riding comfort of the vehicle is lowered.
本発明の主要な課題は、車両前方における路面の傾斜角が上り方向へ大きく変化する状況において、車両の姿勢を従来に比して早くから穏やかに変化させることにより、車両の乗り心地性を向上させることである。 The main problem of the present invention is to improve the riding comfort of the vehicle by changing the posture of the vehicle gently from an earlier stage than in the past in a situation where the inclination angle of the road surface in front of the vehicle changes greatly in the upward direction. That is.
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、前輪の車高調整装置と、後輪の車高調整装置と、車両前方の車両前後方向の路面の傾斜角を推定する装置と、前輪及び後輪の車高調整装置を制御する制御装置と、を有する車両の姿勢制御装置が提供される。
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the present invention, a vehicle height adjusting device for a front wheel, a vehicle height adjusting device for a rear wheel, a device for estimating an inclination angle of a road surface in the vehicle front-rear direction in front of the vehicle, and a vehicle height adjusting device for front wheels and rear wheels. And a control device for controlling the vehicle.
制御装置は、所定の距離の範囲内における路面の傾斜角の上り方向への変化量が基準値以上であると判定したときには、傾斜角が路面の傾斜角の変化よりも早く且つ穏やかに変化する案内線を設定し、車両の基準位置が案内線に沿って移動し且つ車両の前後方向が基準位置における案内線に対する接線の方向に向くように、前輪及び後輪の車高調整装置を制御する。 When the control device determines that the amount of change in the upward inclination angle of the road surface within a predetermined distance is greater than or equal to the reference value, the inclination angle changes more quickly and gently than the change of the road surface inclination angle. A guide line is set, and the vehicle height adjustment device for the front wheels and the rear wheels is controlled so that the reference position of the vehicle moves along the guide line and the front-rear direction of the vehicle is directed in a direction tangent to the guide line at the reference position .
上記の構成によれば、所定の距離の範囲内における路面の傾斜角の上り方向への変化量が基準値以上であると判定されたときには、傾斜角が路面の傾斜角の変化よりも早く且つ穏やかに変化する案内線が設定される。更に、車両の基準位置が案内線に沿って移動し且つ車両の前後方向が基準位置における案内線に対する接線の方向に向くように、前輪及び後輪の車高調整装置が制御される。 According to the above configuration, when it is determined that the amount of change in the upward inclination angle of the road surface within the predetermined distance is greater than or equal to the reference value, the inclination angle is faster than the change in the inclination angle of the road surface and A gently changing guide line is set. Further, the vehicle height adjusting device for the front wheels and the rear wheels is controlled such that the reference position of the vehicle moves along the guide line and the front-rear direction of the vehicle is directed in a direction tangent to the guide line at the reference position.
よって、車両前方における路面の傾斜角が上り方向へ大きく変化する状況において、車両の姿勢を従来に比して早くから穏やかに上向きに変化させることができる。従って、車両の姿勢が急激に大きく上向きに変化することを回避することができるので、従来に比して路面の傾斜角が上り方向へ大きく変化する状況における車両の乗り心地性を向上させることができる。 Therefore, in a situation where the inclination angle of the road surface in front of the vehicle greatly changes in the upward direction, the posture of the vehicle can be changed gently upward from earlier than in the past. Therefore, it is possible to avoid a sudden and large upward change in the posture of the vehicle, so that it is possible to improve the ride comfort of the vehicle in a situation where the road surface inclination angle changes greatly in the upward direction compared to the conventional case. it can.
なお、案内線は、路面の傾斜角が急激に変化する領域及びその周辺に対応する姿勢変更領域と、その前方及び後方の導入領域及び収束領域とよりなり、姿勢変更領域の範囲は路面の傾斜角が急激に変化する領域の範囲よりも大きいことが好ましい。 The guide line is composed of a region where the inclination angle of the road surface changes rapidly and a posture change region corresponding to the periphery thereof, a front and rear introduction region, and a convergence region. The range of the posture change region is the slope of the road surface. It is preferable that the angle is larger than the range of the region where the angle changes rapidly.
以下に添付の図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[第一実施形態]
図1及び図2は、それぞれ本発明の第一の実施形態にかかる車両用サスペンション制御装置10の概要を示す側面図及び平面図である。これらの図に示されているように、サスペンション制御装置10は、操舵輪である左右の前輪12FL及び12FRと、非操舵輪である左右の後輪12RL及び12RRとを有する車両14に適用されている。車両14は、前輪12FL及び12FRを車体16から懸架する前輪サスペンション18FL及び18FRと、それぞれ後輪12RL及び12RRを車体16から懸架する後輪サスペンション18RL及び18RRとを有している。
[First embodiment]
1 and 2 are a side view and a plan view, respectively, showing an outline of the vehicle
なお、以下の説明において、複数の車輪及び複数の車輪に設けられている部材を総称する場合には、FLなどの特定の車輪を示す記号が省略される。例えば、前輪12FL及び12FRなどを総称する用語として、車輪12が使用される。 In addition, in the following description, the symbol which shows specific wheels, such as FL, is abbreviate | omitted when generically referring to the members provided on the plurality of wheels and the plurality of wheels. For example, the wheel 12 is used as a general term for the front wheels 12FL and 12FR.
車両14は、前輪12FL及び12FRが駆動輪であり、後輪12RL及び12RRが従動輪である前輪駆動車、前輪12FL及び12FRが従動輪であり、後輪12RL及び12RRが駆動輪である後輪駆動車、四輪の全てが駆動輪である四輪駆動車の何れであってもよい。
The
サスペンション制御装置10は、アクチュエータ20FL〜20RRと、車両14の前方の路面22の高さを予見する予見装置としてのプレビューセンサ24FL及び24FRと、アクチュエータ20FL〜20RRを制御する制御装置である電子制御装置26と、を有している。アクチュエータ20FL〜20RRは、サスペンション18FL〜18RRの上下ストロークを制御することにより、それぞれ車輪12FL〜12RRと車体16との間の上下方向の距離を変化させる。
The
アクチュエータ20FL〜20RRは、それぞれサスペンション18FL〜18RRと共働して、アクティブサスペンション28FL〜28RRを形成している。アクティブサスペンション28FL及び28FRは、前輪12FL及び12FRと車体16との間の上下方向の距離を変化させる前輪の車高調整装置として機能する。同様に、アクティブサスペンション28RL及び28RRは、後輪12RL及び12RRと車体16との間の上下方向の距離を変化させる後輪の車高調整装置として機能する。
Actuators 20FL-20RR cooperate with suspensions 18FL-18RR, respectively, to form active suspensions 28FL-28RR. The active suspensions 28FL and 28FR function as a front wheel height adjusting device that changes the vertical distance between the front wheels 12FL and 12FR and the
アクティブサスペンション28FL〜28RRは、サスペンションの上下ストロークを制御することにより、車輪と車体との間の上下方向の距離を変化させることができる限り、任意の構造を有していてよい。例えば、アクティブサスペンションは、例えば特開平4−100718号公報に記載されているように、ハイドロニューマチックシリンダに対しオイルを給排するようになっていてよい。或いは、アクティブサスペンションは、例えば特開平2012−140020号公報に記載されているように、車体側部材又は車輪側部材に対するショックアブソーバなどのサスペンション部材の取り付け位置の高さをアクチュエータによって変化させるようになっていてよい。 The active suspensions 28FL to 28RR may have any structure as long as the vertical distance between the wheel and the vehicle body can be changed by controlling the vertical stroke of the suspension. For example, the active suspension may supply and discharge oil to and from the hydropneumatic cylinder, as described in, for example, JP-A-4-100718. Alternatively, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-140020, the active suspension is configured to change the height of a mounting position of a suspension member such as a shock absorber with respect to a vehicle body side member or a wheel side member by an actuator. It may be.
プレビューセンサ24FL及び24FRは、それぞれ前輪12FL及び12FRの前方にて車体16の前端に設けられている。プレビューセンサ24FL及び24FRは、前輪12FL及び12FRの前方の路面22に対しレーザ光25FL及び25FRを照射し、路面22からの反射光を検出することにより、路面22の高さ(前後輪の接地点を結ぶ直線を基準とする高さ)を検出する。レーザ光は、照射点を上下方向に往復走査させながら左右方向に往復走査させるように照射される。なお、プレビューセンサの作動及び路面の高さの検出などについては、必要ならば、例えば国際公開第2012/32655号を参照されたい。
The preview sensors 24FL and 24FR are provided at the front end of the
図1に示されているように、照射点を上下方向に往復走査させる量が0であるときの路面22に対するレーザ光25の照射点をプレビューセンサ24のプレビュー点Ppとする。前輪12FL及び12FRの接地点Pwとプレビュー点Ppとの間の車両前後方向の距離をプレビュー距離Lpとする。プレビュー距離Lpは車両14のホイールベースLwよりも大きいことが好ましい。
As shown in FIG. 1, the irradiation point of the
なお、プレビューセンサ24FL及び24FRは、車両の前方の路面の高さを検出することができる限り、レーザ光方式のセンサ以外のセンサであってよい。例えば、ステレオカメラ又は単眼カメラであってもよく、レーザ光方式のセンサとステレオカメラ又は単眼カメラとの組合せなどであってもよい。更に、図1及び図2においては、プレビューセンサ24FL及び24FRは、車両14のフロントバンパーに設置されているが、フロントガラスの内面の上縁部のように、前輪の前方の路面の高さを検出することができる任意の位置に設置されてよい。
The preview sensors 24FL and 24FR may be sensors other than the laser beam type sensor as long as the height of the road surface ahead of the vehicle can be detected. For example, a stereo camera or a monocular camera may be used, or a combination of a laser light type sensor and a stereo camera or a monocular camera may be used. Further, in FIG. 1 and FIG. 2, the preview sensors 24FL and 24FR are installed on the front bumper of the
前輪12FL及び12FRは、それぞれ対応する車輪支持部材30FL及び30FRにより回転軸線32FL及び32FRの周りに回転可能に支持され、タイヤ34FL及び34FRにて路面22に接するようになっている。同様に、後輪12RL及び12RRは、それぞれ対応する車輪支持部材30RL及び30RRにより回転軸線32RL及び32RRの周りに回転可能に支持され、タイヤ34RL及び34RRにて路面22に接するようになっている。
The front wheels 12FL and 12FR are rotatably supported around the rotation axes 32FL and 32FR by corresponding wheel support members 30FL and 30FR, respectively, and are in contact with the
前輪サスペンション18FL及び18FRは、それぞれサスペンションアーム38FL及び38FRを含んでいる。サスペンションアーム38FL及び38FRは、それぞれ内端にてゴムブッシュ装置により車体16に揺動可能に連結され、外端にてボールジョイントのようなジョイントにより車輪支持部材30FL及び30FRに揺動可能に連結されている。図2においては、サスペンションアーム38FL及び38FR、ゴムブッシュ装置及びジョイントは、それぞれ一つずつしか図示されていないが、これらの部材はそれぞれ複数設けられていてよい。
The front wheel suspensions 18FL and 18FR include suspension arms 38FL and 38FR, respectively. The suspension arms 38FL and 38FR are swingably coupled to the
同様に、後輪サスペンション18RL及び18RRは、それぞれサスペンションアーム38RL及び38RRを含んでいる。サスペンションアーム38RL及び28RRは、それぞれ内端にてゴムブッシュ装置により車体16に揺動可能に連結され、外端にてボールジョイントのようなジョイントにより車輪支持部材30RL及び30RRに揺動可能に連結されている。図2においては、サスペンションアーム38RL及び38RR、ゴムブッシュ装置及びジョイントは、それぞれ一つずつしか図示されていないが、これらの部材もそれぞれ複数設けられていてよい。
Similarly, the rear wheel suspensions 18RL and 18RR include suspension arms 38RL and 38RR, respectively. The suspension arms 38RL and 28RR are swingably coupled to the
サスペンションアーム38FL及び28FR又は車輪支持部材30FL及び30FRには、それぞれショックアブソーバ40FL及び40FRの下端が連結され、ショックアブソーバ40FL及び40FRの上端は車体16に連結されている。図には詳細に示されていないが、車体16とショックアブソーバ40FL及び40FRとの間にはそれぞれサスペンションスプリング42FL及び42FRが介装されている。車輪支持部材30FL及び30FR、サスペンションアーム38FL及び38FR、ショックアブソーバ40FL及び40FR、及びサスペンションスプリング42FL及び42FRは、互いに共働して前輪サスペンション18FL及び18FRを形成している。前輪サスペンション18FL及び18FRは、それぞれ前輪12FL及び12FRが車体16に対し上下に変位することを許容する。
The suspension arms 38FL and 28FR or the wheel support members 30FL and 30FR are connected to the lower ends of the shock absorbers 40FL and 40FR, respectively, and the upper ends of the shock absorbers 40FL and 40FR are connected to the
同様に、サスペンションアーム38RL及び38RR又は車輪支持部材30RL及び30RRには、それぞれショックアブソーバ40RL及び40RRの下端が連結され、ショックアブソーバ40RL及び40RRの上端は車体16に連結されている。図には詳細に示されていないが、車体16とショックアブソーバ40RL及び40RRとの間にはそれぞれサスペンションスプリング42RL及び42RRが介装されている。車輪支持部材30RL及び30RR、サスペンションアーム38RL及び38RR、ショックアブソーバ40RL及び40RR、及びサスペンションスプリング42RL及び42RRは、互いに共働して後輪サスペンション18RL及び18RRを形成している。後輪サスペンション18RL及び18RRは、それぞれ後輪12RL及び12RRが車体16に対し上下に変位することを許容する。
Similarly, the lower ends of shock absorbers 40RL and 40RR are connected to the suspension arms 38RL and 38RR or the wheel support members 30RL and 30RR, respectively, and the upper ends of the shock absorbers 40RL and 40RR are connected to the
なお、サスペンション18FL〜18RRは、それぞれ車輪12FL〜12RRが車体16に対し上下方向に変位することを許容する限り、任意の形式のサスペンションであってよい。サスペンション18FL〜18RRは、例えばマクファーソンストラット式、ダブルウィッシュボーン式、マルチリンク式、スイングアーム式のように独立懸架式のサスペンションであることが好ましい。また、サスペンションスプリング42FL〜42RRは、圧縮コイルスプリング、エアスプリングなどの任意のスプリングであってよい。
The suspensions 18FL to 18RR may be any type of suspension as long as the wheels 12FL to 12RR are allowed to be displaced in the vertical direction with respect to the
なお、図1には詳細に示されていないが、電子制御装置26は、マイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいる。マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成を有している。
Although not shown in detail in FIG. 1, the
図1に示されているように、電子制御装置26には、プレビューセンサ24FL及び24FRから路面22の高さを示す信号に加えて、車速センサ44から車速Vを示す信号が入力されるようになっている。更に、電子制御装置26には、加速度センサ46から車体16の上下加速度Gbzを示す信号、及びストロークセンサ48FL〜48RRからそれぞれサスペンション18FL〜18RRの上下ストロークSFL〜SRRを示す信号が入力されるようになっている。
As shown in FIG. 1, in addition to signals indicating the height of the
電子制御装置26は、図2に示されたフローチャートに従って、路面22に上り又は下りの変化がある場合には、その変化に応じて車両14が滑らかに傾斜変化して走行するよう、前後輪の車高を制御して車両14の前後方向の傾斜、即ちピッチ方向の姿勢を制御する。
In accordance with the flowchart shown in FIG. 2, when the
具体的には、電子制御装置26は、プレビューセンサ24FL及び24FRによる路面22の高さの検出結果に基づいて、プレビュー点Ppにおける路面22の車両前後方向の傾斜角φを推定し、傾斜角φの変化に基づいて傾斜角φの上り又は下りの変化の有無を判定する。よって、電子制御装置26は、プレビューセンサ24FL及び24FRと共働して、車両14の前方の車両前後方向の路面22の傾斜角φを推定する装置として機能する。
Specifically, the
電子制御装置26は、傾斜角φの上り変化があり、予め設定された所定の距離L0の範囲における傾斜角φの変化量Δφが基準値φc(正の定数)以上であると判定したときには、車両14が滑らかに上向き傾斜して上り走行に移行するための案内線を設定する。なお、所定の距離L0は車両14のホイールベースLwよりも小さいことが好ましい。更に、後に詳細に説明するように、電子制御装置26は、車両14が案内線に沿って移動するよう、アクチュエータ20FL〜20RRを制御することによってサスペンション18FL〜18RRのストロークを制御する。
When the
例えば、図4は、車両14が水平路22Aから上り坂22Bへ移動する状況を、路面22の傾斜角φの変化量Δφが基準値φc以上である場合について示している。図4において、案内線が60にて示されており、案内線60は車両14の重心Gの好ましい移動軌跡である。後に詳細に説明するように、案内線60は、水平路22Aと上り坂22Bとの間の傾斜角φが急激に変化する領域22X及びその前後の領域において、路面22の傾斜角φの変化よりも傾斜角が早く且つ穏やかに変化するよう設定される。
For example, FIG. 4 shows a situation in which the
重心Gを通り車両前後方向に延在する線を車両14の基準線62とすると、基準線62が重心Gにおける案内線60に対する接線をなすよう、サスペンション18FL〜18RRのストロークが制御されることによって、前後輪の車高が制御される。なお、図4に示された例は、車両14が水平路22Aから上り坂22Bへ移動する状況であるが、車両14が下り坂から上り坂へ移動する状況及び傾斜角が小さい上り坂から傾斜角が大きい上り坂へ移動する状況においても、同様の制御が行われる。
When the line extending through the center of gravity G and extending in the vehicle longitudinal direction is the
これに対し、電子制御装置26は、傾斜角φの下り変化があり、傾斜角φの変化量Δφの大きさが基準値φd(正の定数)以上であると判定したときには、車両14の姿勢が前傾になるよう、アクチュエータ20FL〜20RRを制御することによってサスペンション18FL〜18RRのストロークを制御する。
On the other hand, when the
例えば、図5は、車両14が上り坂22Bから下り坂22Cへ移動する状況を、路面22の傾斜角φの変化量Δφの大きさが基準値φd以上である場合について示している。なお、傾斜角φが急激に変化する領域22Yより前方の路面22の高さをプレビューセンサ24FL及び24FRによって検出することができない場合に、傾斜角φの変化量Δφの大きさが基準値φd以上であると判定されてよい。
For example, FIG. 5 shows a situation in which the
図5に示されているように、上り坂22Bと下り坂22Cとの間の傾斜角φが急激に変化する領域22Yの手前の領域において、前輪の車高が低減されると共に後輪の車高が増大されることにより、車両14の姿勢が前傾に制御される。車両14の姿勢の前傾度合は、車両14が領域22Yに近づくにつれて漸次増大される。
As shown in FIG. 5, in the area before the
なお、図5に示された例は、車両14が上り坂22Bから下り坂22Cへ移動する状況であるが、車両14が水平路から下り坂へ移動する状況及び傾斜角が小さい下り坂から傾斜角が大きい下り坂へ移動する状況においても、同様の制御が行われる。
The example shown in FIG. 5 is a situation in which the
更に、電子制御装置26は、傾斜角φの上り変化及び下り変化がないと判定した場合には、車体16の上下加速度Gbz及びサスペンション18FL〜18RRの上下ストロークSFL〜SRRなどに基づいて、スカイフック理論などに基づく車体の制振制御を行う。電子制御装置26は、傾斜角φの変化量Δφが基準値φc未満であると判定した場合、及び傾斜角φの変化量Δφの大きさが基準値φd未満であると判定した場合にも、車体の制振制御を行う。なお、上下加速度Gbz及び上下ストロークSFL〜SRRなどに基づく車体の制振制御について、必要ならば例えば特開平4−100718号公報などを参照されたい。
Furthermore, when the
<ストロークの制御ルーチン>
次に、図2に示されたフローチャートを参照して、第一の実施形態におけるサスペンション18FL〜18RRのストロークの制御ルーチンについて説明する。図2に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返し実行される。なお、下記の説明においては、図2に示されたフローチャートによるストロークの制御を単に「制御」と指称する。
<Stroke control routine>
Next, a stroke control routine for the suspensions 18FL to 18RR in the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 2 is repeatedly executed at predetermined time intervals when an ignition switch (not shown) is on. In the following description, the stroke control according to the flowchart shown in FIG. 2 is simply referred to as “control”.
まず、ステップ10においては、プレビューセンサ24FL及び24FRにより検出された路面22の高さを示す信号が読み込まれる。そして、読み込まれた路面22の高さの平均値に基づいて、プレビュー点Ppにおける路面22の車両前後方向の傾斜角φが推定され、その推定値が順次RAMに保存される。
First, in
ステップ20においては、案内線60が既に設定されているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには、制御はステップ60へ進み、否定判別が行われたときには、制御はステップ30へ進む。
In
ステップ30においては、傾斜角φの変化に基づいて車両14の前方に傾斜角φの上り変化があるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、制御はステップ70へ進み、肯定判別が行われたときには、制御はステップ40へ進む。
In
ステップ40においては、所定の距離L0の範囲における傾斜角φの変化量Δφが基準値φc以上であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、制御はステップ110へ進み、肯定判別が行われたときには、制御はステップ50へ進む。なお、傾斜角φの変化量Δφは、所定の距離L0の範囲の手前側の端部及び前方側の端部の傾斜角をそれぞれφf、φrとして、φr−φfであってよい。
In
ステップ50においては、案内線60が設定される。なお、案内線60は、路面22の傾斜角φが急激に変化する領域22X及びその前後の領域に対応する姿勢変更領域と、その前方及び後方の導入領域及び収束領域とよりなり、姿勢変更領域の範囲は路面22の傾斜角φが急激に変化する領域22Xの範囲よりも大きいことが好ましい。
In
第一の実施形態においては、図6に示されているように、姿勢変更領域は傾斜角φの変化量Δφにより決定される半径Rの円弧61に沿う円弧状の領域60Bであり、導入領域及び収束領域は、それぞれ円弧状の領域60Bの前後に位置するクロソイド曲線の領域60A及び60Cである。クロソイド曲線の領域60Aは、実質的に直線の前端にて案内線60の直線部60Dに滑らかに接続され、曲線の後端にて円弧の領域60Bに滑らかに接続される。逆に、クロソイド曲線の領域60Cは、曲線の前端にて円弧線の領域60Bに滑らかに接続され、実質的に直線の後端にて案内線60の直線部60Eに滑らかに接続される。図6において、破線23は車両14が水平路22Aを走行しているときの重心Gの高さまで路面22を平行移動させた線である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the posture change area is an arc-shaped
なお、車両14の重心Gが直線部60Dに位置するときにおける車高が標準車高でない場合には、車高を標準車高に戻す領域が存在するよう直線部60D又はクロソイド曲線の領域60Aが修正されることが好ましい。また、車両14の重心Gが直線部60Dに位置するときにおける車両14の姿勢が前傾又は後傾である場合には、車両14の姿勢を標準の姿勢に戻す領域が存在するよう直線部60D又はクロソイド曲線の領域60Aが修正されることが好ましい。
When the vehicle height when the center of gravity G of the
ステップ60においては、車両14の基準線62が重心Gにおける案内線60に対する接線をなす状態で車両14が走行するよう、サスペンション18FL〜18RRのストロークが制御されることによって、前後輪の車高制御が実行される。
In
ステップ70においては、傾斜角φの変化に基づいて車両14の前方に傾斜角φの下り変化があるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、制御はステップ110へ進み、肯定判別が行われたときには、制御はステップ80へ進む。
In
ステップ80においては、傾斜角φの変化量Δφの大きさが基準値φd以上であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、制御はステップ110へ進み、肯定判別が行われたときには、制御はステップ100へ進む。
In
ステップ100においては、領域22Yの手前の領域において、前輪の車高が低減され後輪の車高が増大され、増減量が漸次増大されることにより、車両14の姿勢が前傾に制御され、車両14が領域22Yに近づくにつれて前傾度合が漸次増大される。
In
ステップ110においては、アクチュエータ20FL〜20RRが制御されることにより、車体16の振動を制振する制振制御が実行される。なお、制振制御は行われなくてもよいので、ステップ110は省略されてもよい。
In
<サスペンション制御装置10の作動>
(1)傾斜角φの上り変化があり、傾斜角φの変化量Δφが大きい場合
まず、ステップ20において否定判別が行われ、ステップ30及び40において肯定判別が行われることにより、ステップ50において案内線60が設定される。案内線60が設定されると、ステップ20において肯定判別が行われるので、ステップ60において車両14の基準線62が重心Gにおける案内線60に対する接線をなす状態で車両14が走行するよう、前後輪の車高が制御される。よって、上記前後輪の車高制御が行われない場合に比して、車両14の姿勢を急激に変化させることなく車両14を円滑に登坂走行させることができる。
<Operation of
(1) When there is an upward change in the inclination angle φ and the amount of change Δφ in the inclination angle φ is large First, a negative determination is made in
(2)傾斜角φの下り変化があり、傾斜角φの変化量Δφの大きさが大きい場合
ステップ20及び30において否定判別が行われ、ステップ70及び80において肯定判別が行われることにより、ステップ100において車両14の姿勢が前傾に制御され、車両14が領域22Yに近づくにつれて前傾度合が漸次増大される。よって、上記前傾姿勢の制御が行われない場合に比して、傾斜角φの下り変化がある走行路において車両14を円滑に降坂走行させることができる。また、プレビューセンサ24FL及び24FRのレーザ光25FL及び25FRが早期に車両前方の路面22に照射され、路面22の高さを早期に検出することができるようにすることができる。
(2) When there is a downward change in the inclination angle φ and the magnitude of the change amount Δφ in the inclination angle φ is large, a negative determination is made in
(3)傾斜角φの変化がない又は変化量Δφの大きさが小さい場合
傾斜角φの変化がない場合には、ステップ20、30及び70において否定判別が行われる。変化量Δφの大きさが小さい場合には、ステップ40又は80において否定判別が行われる。何れの場合にも、ステップ110において車体16の振動を制振する制振制御が実行される。よって制振制御が実行されない場合に比して、車体16の振動を低減し、車両14の乗り心地性を向上させることができる。
(3) When there is no change in the inclination angle φ or the magnitude of the change amount Δφ is small If there is no change in the inclination angle φ, a negative determination is made in
[第一の修正例]
図7は、車両14が水平路22Aから下り坂22Cへ移動する状況を、路面22の傾斜角φの変化量Δφの大きさが基準値φd以上である場合について示している。図7に示されているように、第一の修正例においても水平路22Aと下り坂22Cとの間の傾斜角φが急激に変化する領域22Yの手前の領域において、前輪の車高が低減されると共に後輪の車高が増大されることにより、車両14の姿勢が前傾に制御される。車両14の姿勢の前傾度合は、車両14が領域22Yに近づくにつれて漸次増大される。
[First modification]
FIG. 7 shows a situation in which the
距離x、x0、y、y0はそれぞれ図7に示された距離であるとする。また、照射点を上下方向に往復走査させる量が0であるときのレーザ光25が車両14の前後方向に対しなす角度をθとし、車両14の前後方向が水平方向に対しなす角度をαとする。経過時間をtとすると、距離y0、y及びxは、それぞれ下記の式(1)〜(3)により表される。なお、下記の式(4)の通り、角度αは角速度ωにて変化する値であるとする。
y0=x0*tanθ …(1)
y=x*tan(θ+α) …(2)
x=x0−V*t …(3)
α=ω*t …(4)
The distances x, x 0 , y, y 0 are assumed to be the distances shown in FIG. Further, the angle formed by the
y 0 = x 0 * tan θ (1)
y = x * tan (θ + α) (2)
x = x 0 −V * t (3)
α = ω * t (4)
車両14の基準線62と前輪12Fの接地点との上下方向の距離を前輪のストロークSfとし、車両14の基準線62と後輪12Rの接地点との上下方向の距離を後輪のストロークSrとする。図7から、前輪及び後輪のストロークSf及びSrがそれぞれ下記の式(5)及び(6)により表される値になるよう制御すれば、プレビューセンサ24ができるだけ早く下り坂22Cにおける路面22の高さを検出できる状況にすることができることが解る。
Sf=−Lf*sinα+y …(5)
Sr=Lr*sinα+y …(6)
The vertical distance between the
Sf = −Lf * sin α + y (5)
Sr = Lr * sinα + y (6)
よって、第一の修正例においては、前輪及び後輪のストロークSf及びSrがそれぞれ上記式(5)及び(6)により表される値になるように、前後輪の車高が制御される。なお、図7には示されていないが、下記の式(5)及び(6)におけるLf及びLrは、それぞれ前輪及び後輪の車軸と車両14の重心Gとの間の車両前後方向の距離である。
Therefore, in the first modified example, the vehicle heights of the front and rear wheels are controlled so that the strokes Sf and Sr of the front wheels and the rear wheels have values represented by the above formulas (5) and (6), respectively. Although not shown in FIG. 7, Lf and Lr in the following formulas (5) and (6) are distances in the vehicle front-rear direction between the front and rear axles and the center of gravity G of the
図8は、本発明の第一の修正例にかかる車両の姿勢制御装置10におけるストローク制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。なお、図8において、図2に示されたステップと同一のステップには、図2において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
FIG. 8 is a flowchart showing a main part of a stroke control routine in the vehicle
第一の修正例においては、ステップ90及び100以外のステップは第一の実施形態の場合と同様に実行される。ステップ80において肯定判別が行われると、ステップ90において上記式(5)及び(6)に従って前輪及び後輪のストロークSf及びSrが演算される。そして、ステップ100において、前輪及び後輪のストロークSf及びSrがそれぞれ上記式(5)及び(6)により表される値になるように、前後輪の車高が制御される。
In the first modification, steps other than
第一の修正例によれば、傾斜角φの上り変化があり、傾斜角φの変化量Δφが大きい状況において、第一の実施形態の場合と同様の作用効果が得られることに加えて、車両14が水平路22Aから下り坂22Cへ移動する状況において、車両14の姿勢を確実に好ましい姿勢に制御することができる。なお、第一の修正例においても、ステップ110が省略されてもよい。
According to the first modification, in the situation where there is an upward change in the inclination angle φ and the change amount Δφ of the inclination angle φ is large, the same operational effects as in the case of the first embodiment can be obtained, In a situation where the
Claims (1)
A vehicle height adjusting device for the front wheels, a vehicle height adjusting device for the rear wheels, a device for estimating the inclination angle of the road surface in the vehicle front-rear direction in front of the vehicle, a control device for controlling the vehicle height adjusting device for the front wheels and the rear wheels, When the control device determines that the amount of change in the inclination angle of the road surface in the upward direction within a predetermined distance is greater than or equal to a reference value, the inclination angle is the inclination angle of the road surface. A guide line that changes more quickly and gently than the change of the vehicle so that the reference position of the vehicle moves along the guide line and the front-rear direction of the vehicle is directed in the direction of the tangent to the guide line at the reference position A vehicle attitude control device for controlling a vehicle height adjusting device for the front and rear wheels.
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