CN102381152B

CN102381152B - 悬架控制装置

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Publication number: CN102381152B
Application number: CN201110280591.9A
Authority: CN
Inventors: 原田脩史
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: CN102381152A; US9211875B2; JP5572485B2; JP2012051433A; KR20120021259A; KR101826356B1; DE102011081866A1; US20120053791A1

Abstract

一种悬架控制装置，根据车辆的横向加速度，对车轮的车轮负载进行控制，从而提高车辆的稳定性。在车体上设置用于检测横向加速度的横向加速度传感器。横向加速度传感器向控制器输入检测信号。当横向加速度处于增加中时，控制器将前轮侧的阻尼力可变减振器的阻尼力特性设定在刚性侧，并且将后轮侧的阻尼力可变减振器的阻尼力特性设定在柔性侧，以便增加前轮的车轮负载或者使前轮的车轮负载难以下降。另外，当横向加速度处于减少中时，控制器将前轮侧的阻尼力可变减振器的阻尼力特性设定在柔性侧，并且将后轮侧的阻尼力可变减振器的阻尼力特性设定在刚性侧，以便增加后轮的车轮负载或者使后轮的车轮负载难以下降。

Description

悬架控制装置

技术领域

本发明涉及安装在例如四轮汽车等车辆上以很好地缓冲车辆振动的悬架控制装置。

背景技术

一般，在汽车等车辆上安装悬架控制装置，该悬架控制装置包括设置在车体侧和各车轴侧之间的阻尼力调整式缓冲器，其根据与制动器的制动动作相伴的车辆姿势等，可变地控制由该缓冲器产生的阻尼力特性。

在专利文献1记载的悬架控制装置中，对阻尼力调整式缓冲器进行控制，以便在侧滑防止装置动作时，增加制动轮的车轮负载，而减少非制动轮的车轮负载。这是由阻尼力调整式缓冲器增加制动力从而提高行驶稳定性的方法。另外，在非专利文献1中公开了根据车辆的横向运动控制车辆的加减速从而提高车辆的稳定性的结构。

专利文献1：(日本)特开2003-11635号公报

非专利文献1：斎藤真二郎、山門誠、横山篤、高橋絢也、安部正人，「横運動に連係に连系して自動減速するG-Vectoring制御試作車の運動評価」，自動車技術会論文集，2009年5月，第40卷，第3号，p.629-634(斋藤真二郎、山门诚、横山笃、高桥绚也、安部正人，“与横向运动联动而自动减速的G-Vectoring控制试制车辆的运动评价”，《汽车技术会议论文集》，2009年5月，第40卷第3期，第629-634页)。

但是，在专利文献1记载的悬架控制装置中，当侧滑防止装置未动作时，不进行阻尼力调整式缓冲器的控制，因此车辆处于不稳定的行驶状态的可能性并未改变。也就是，即使是安装了这种悬架控制装置的车辆，因处于不稳定的行驶状态而使侧滑防止装置动作时的临界值，与未安装悬架控制装置的车辆相同。因此，专利文献1的悬架控制装置不具有减轻陷入这种不稳定行驶状态的容易程度的效果。

另外，在专利文献1的悬架控制装置中，例如当侧滑防止装置动作时，若活塞杆处于完全伸出的状态或者处于完全缩进的状态，则不能产生阻尼力。因此，在这种状态下存在如下问题：无法对车轮负载进行控制，进而无法提高行驶稳定性。

另一方面，在非专利文献1中公开了为了提高汽车转弯时的车辆的稳定性，而根据车辆的横向运动对车辆的加减速进行控制的结构。但是，在非专利文献1的结构中，主要是仅仅考虑了车辆的减速控制，而未对悬架控制装置的适用性进行了考虑。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出，本发明的目的为提供一种悬架控制装置，其根据车辆的横向加速度对车轮的车轮负载进行控制，从而提高车辆的稳定性。

为了解决上述技术问题，根据第一方面发明的悬架控制装置，具有：车轮负载调整机构，其安装在车辆的车体和车轮之间，能够通过调整在所述车体和所述车轮之间的距离方向上产生的力，对所述车轮的车轮负载进行调整；和控制装置，其对所述车轮负载调整机构进行控制；所述悬架控制装置的特征在于，该控制装置对所述车轮负载调整机构进行控制为，当所述车辆的横向加速度的绝对值处于增加中时，不管前后加速度如何，增加前轮的车轮负载或者使前轮的车轮负载难以下降，以及/或者当所述车辆的横向加速度的绝对值处于减少中时，不管前后加速度如何，增加后轮的车轮负载或者使后轮的车轮负载难以下降。

另外，根据第十方面发明的悬架控制装置，具有：车轮负载调整机构，其安装在车辆的车体和车轮之间，能够通过调整在所述车体和所述车轮之间的距离方向上产生的力，对所述车轮的车轮负载进行调整；和控制装置，其对所述车轮负载调整机构进行控制；所述悬架控制装置的特征在于，所述车轮负载调整机构构成为，调整在所述车体和所述车轮之间的距离方向上产生的力，以使所述车轮负载随着指令电流值增大而增加，并且所述控制装置使用横向加速度A_y、横向加速度变化率dA_y/dt、前轮侧和后轮侧的活塞加速度a_fr，a_rr、调整控制增益K_FR，K_RR，I0_FR，I0_RR及符号函数sgn，使前轮侧的指令电流值I_FR以及/或者后轮侧的指令电流值I_RR满足

I_{FR} = sgn (A_{y} \frac{{dA}_{y}}{dt}) K_{FR} a_{fr} + {I 0}_{FR}

I_{RR} = - sgn (A_{y} \frac{{dA}_{y}}{dt}) K_{RR} a_{rr} + {I 0}_{RR}

的关系。

根据本发明，通过上述结构，能够根据车辆的横向加速度，对车轮的轮负载进行控制，从而能够提高车辆的稳定性。

附图说明

图1为表示根据本发明的第一至第三实施方式的悬架控制装置所适用的四轮汽车的立体图。

图2为表示根据本发明的第一至第三实施方式的悬架控制装置的控制方块图。

图3为表示图2的控制器进行的对各车轮的阻尼力进行控制处理的流程图。

图4为表示图3的步骤6中的控制判断处理的流程图。

图5为表示图3的车轮负载控制的流程图。

图6为示意性地表示根据第一实施方式的前后加速度、横向加速度、活塞加速度、控制判断系数以及前轮侧的阻尼力指令信号随时间变化的特性曲线图。

图7为表示根据第一实施方式的前后加速度、横向加速度、右轮侧的车轮负载以及控制判断系数随时间变化的特性曲线图。

图8为表示根据第二实施方式的控制判断处理的流程图。

图9为示意性地表示根据第二实施方式的前后加速度、横向加速度、活塞加速度、控制判断系数以及前轮侧的阻尼力指令信号随时间变化的特性曲线图。

图10为表示根据第三实施方式的车轮负载控制的流程图。

附图标记说明

1车体；2前轮；3后轮；4，7悬架装置；5，8弹簧；6，9阻尼力可变减振器(阻尼力调整式缓冲器)；10弹簧上加速度传感器；11弹簧下加速度传感器；12横向加速度传感器；13前后加速度传感器；14，21，31控制器(控制装置)。

具体实施方式

以下，以适用于例如四轮汽车的情况为例，参照附图详细说明本发明的实施方式的悬架控制装置。

在此，图1至图7表示本发明的第一实施方式。图中，1为构成车辆主体的车体，在该车体1的下侧设置例如左右前轮2(仅图示一个)和左右后轮3(仅图示一个)。

4，4为安装在左右前轮2侧和车体1之间的前轮侧悬架装置，该各悬架装置4由左右悬架弹簧5(以下称作弹簧5)及与该各弹簧5并列设置在左右前轮2侧和车体1之间的左右阻尼力调整式缓冲器6(以下称作阻尼力可变减振器(減衰力可変ダンパ)6)构成。

7，7为安装在左右后轮3侧和车体1之间的后轮侧悬架装置，该各悬架装置7由左右悬架弹簧8(以下称作弹簧8)及与该各弹簧8并列设置在左右后轮3侧和车体1之间的左右阻尼力调整式缓冲器9(以下称作阻尼力可变减振器(減衰力可変ダンパ)9)构成。

在此，各悬架装置4，7的阻尼力可变减振器6，9采用阻尼力调整式的液压缓冲器构成。该阻尼力可变减振器6，9通过对在车体1和车轮2，3之间的距离方向上产生的力进行调整，来调整车轮2，3的车轮负载。因此，为了将阻尼力可变减振器6，9的阻尼力特性，从刚性特性(硬特性)连续调整为柔性特性(软特性)，在阻尼力可变减振器6，9上附设了由阻尼力调整阀和作动器(未图示)等构成的车轮负载调整机构。

需要说明的是，阻尼力调整阀不需要采用必须使阻尼力特性连续变化的结构，也可以采用通过两级或三级以上断续地调整的结构。作为该阻尼力调整阀，可采用对阻尼力产生阀的先导压力进行控制的压力控制方式或者对通路面积进行控制的流量控制方式等公知的结构。

10为在车体1上设置的多个弹簧上加速度传感器，为了在成为弹簧上侧的车体1侧检测出上下方向的振动加速度，该各弹簧上加速度传感器10在左右前轮2侧的阻尼力可变减振器6上端侧(杆突出端侧)附近的位置安装在车体1上，同时也在后轮3侧的阻尼力可变减振器9的上端侧(杆突出端侧)附近的位置安装在车体1上。另外，弹簧上加速度传感器10构成将车辆行驶中的路面状态作为上下方向的振动加速度检测的路面状态检测器，并将该检测信号向后述的控制器14输出。需要说明的是，该弹簧上加速度传感器10可设置在全部四个车轮上，或者也可以在左右前轮2和左右后轮3的任一个上共计设置三个。另外，也可以在车体1上仅设置一个上加速度传感器10，通过后述的横向加速度传感器12或前后加速度传感器13的值来推定。

11为分别设置在车辆的各前轮2侧、各后轮3侧上的多个弹簧下加速度传感器，该各弹簧下加速度传感器11在左右前轮2侧和左右后轮3侧针对每个车轮检测出上下方向的振动加速度，并将该检测信号向后述的控制器14输出。

然后，在由后述的控制器14进行的计算处理(参照图3中的步骤4)中，由弹簧下加速度传感器11检测的弹簧下(车轴)侧的加速度信号，对自弹簧上加速度传感器10输出的弹簧上(车体1)侧的加速度信号进行减算处理。通过该减算处理，能够计算出弹簧上、弹簧下之间的活塞加速度a_fr，a_rr，即各减振器6、9的伸缩加速度。需要说明的是，活塞加速度a_fr是前轮侧的阻尼力可变减振器6的伸缩加速度，而活塞加速度a_rr是后轮侧的阻尼力可变减振器9的伸缩加速度。这些活塞加速度a_fr，a_rr也被称为活塞相对加速度。

另外，通过对活塞加速度a_fr，a_rr进行积分，能够计算出各前轮2、各后轮3与车体1之间的上下方向的相对速度，即各减振器6，9的伸缩速度。

12为在车体1上设置的横向加速度传感器，该横向加速度传感器12检测对应车辆的左右方向的横向加速度A_y，并将该检测信号向后述的控制器14输出。

13为在车体1上设置的前后加速度传感器，该前后加速度传感器13配置在例如横向加速度传感器12附近，并检测对应车辆的前后方向的前后加速度A_x，并将该检测信号向后述的控制器14输出。

14是作为由微型计算机等构成的控制装置的控制器，如图2所示，该控制器14的输入侧与弹簧上加速度传感器10、弹簧下加速度传感器11、横向加速度传感器12、前后加速度传感器13等连接，而输出侧与阻尼力可变减振器6，9的作动器(未图示)等连接。

控制器14具有由ROM、RAM、非易失性存储器等构成的存储部14A，在该存储部14A内存储有图3～图5所示的控制处理用程序等。而且，根据图3所示的各车轮的阻尼力控制处理，控制器14将应该输出到各阻尼力可变减振器6，9的作动器(未图示)的阻尼力指令信号作为指令电流值进行计算处理。根据供给至所述作动器的指令电流值(阻尼力指令信号)，各阻尼力可变减振器6，9的产生阻尼力在刚性和柔性之间连续地或者多级可变地被控制。

本实施方式的悬架控制装置是具有上述结构的装置，下面说明由控制器14对阻尼力可变减振器6，9的阻尼力特性进行可变控制的处理。

首先，当车辆行驶时，如图3所示，控制器14执行每个车轮的阻尼力控制处理。即，在图3中的步骤1进行初始设定，接着在步骤2进行时间管理，并将进行步骤3以后的控制处理的控制循环调整为例如数毫秒(ms)左右的值。然后，在步骤3进行传感器输入，并读取来自弹簧上加速度传感器10、弹簧下加速度传感器11、横向加速度传感器12及前后加速度传感器13等的信号。

接着在步骤4中，计算出每个车轮的活塞加速度a_fr，a_rr及相对速度。此时，对由弹簧下加速度传感器11检测的弹簧下侧的加速度信号和由弹簧上加速度传感器10检测的弹簧上侧的加速度信号进行减算处理，从而计算出弹簧上、弹簧下之间的活塞加速度a_fr，a_rr。另外，通过对活塞加速度a_fr，a_rr进行积分，计算出各前轮2、各后轮3和车体1之间的上下方向的相对速度。活塞加速度a_fr，a_rr及相对速度在减振器的伸出侧为正，而在缩进侧为负。

接着在步骤5中，输入根据这些计算结果产生的阻尼力指令信号。另外，在下一步骤6中，基于来自横向加速度传感器12的横向加速度信号，计算出用于判断车辆的横向加速度A_y的绝对值是否变化即判断车辆的横向加速度A_y的绝对值是否在增加中或者减少中的任一状态的控制判断系数Ψ。具体而言，进行图4所示的控制判断处理，并根据横向加速度A_y计算出控制判断系数Ψ。然后，在步骤7中，基于控制判断系数Ψ，判断是否执行车轮负载控制。横向加速度A_y在车辆的左侧为正，而在车辆的右侧为负。

当在步骤7中判断为“是”时，由于车辆的横向加速度A_y的绝对值处于增加中或者减少中，因此转向下一步骤8执行车轮负载控制，如后述的图5所示，算出与横向加速度A_y和活塞加速度a_fr，a_rr相适应的每个车轮的阻尼力指令信号I_FR，I_RR。然后，在下一步骤9中，向每个车轮输出阻尼力指令信号(目标阻尼力信号)，并执行用于对每个车轮的车轮负载进行可变控制的阻尼力的可变控制，之后，重复执行步骤2以后的处理。

另外，当在步骤7中判断为“否”时，由于车辆的横向加速度A_y的绝对值未产生变化而处于一定的状态，因此转向步骤10，作为通常控制，执行每个车轮的阻尼力指令信号的计算处理。作为通常控制，可执行天棚控制(スカイフツク制御)等制动控制、坏道路行驶中的坏道路控制以及侧倾、防俯冲(アンチダイブ)、下坐(スクオツト，)控制等。然后，在下一步骤9中，将在步骤10中计算出的各车轮的阻尼力指令信号(目标阻尼力信号)输出并对阻尼力进行可变控制。

需要说明的是，在图3中的步骤7中，当判断为控制判断系数Ψ等于零(Ψ＝0)时执行通常控制，但此时也可以执行车轮负载控制。在这种情况下，例如，当控制判断系数Ψ变为零(Ψ＝0)时，可使控制判断系数Ψ延迟一个取样(1サンプル)，变更到计算出零之前的控制判断系数Ψ的值，并计算阻尼力指令信号I_FR，I_RR，也可使阻尼力指令信号I_FR，I_RR延迟一个取样，从而输出上一次的阻尼力指令信号I_FR，I_RR。另外，也可以在图3中的步骤6和步骤7之间设置计数器，当控制判断系数Ψ变为零(Ψ＝0)的状态仅持续了规定时间时，执行通常控制。

下面，参照图4对图3中的控制判断处理进行说明。首先，在步骤11，将横向加速度A_y对时间求微分而计算横向加速度变化率(dA_y/dt)。然后，在步骤12，如以下公式1所示，使用横向加速度A_y和横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积，计算出控制判断系数Ψ，然后转向步骤13并返回。

【公式1】

φ = A_{y} \frac{{dA}_{Y}}{dt}

接着，对图5所示的车轮负载控制进行说明。首先，在步骤21，通过以下公式2，根据活塞加速度a_fr计算出成为前轮侧的指令电流值的阻尼力指令信号I_FR。此外，通过以下公式3，根据活塞加速度a_rr计算出成为后轮侧的指令电流值的阻尼力指令信号I_RR。

【公式2】

I_{FR} = sgn (A_{y} \frac{{dA}_{y}}{dt}) K_{FR} a_{fr} + {I 0}_{FR}

【公式3】

I_{RR} = - sgn (A_{y} \frac{{dA}_{y}}{dt}) K_{RR} a_{rr} + {I 0}_{RR}

在此，符号函数sgn(Ψ)如公式4所示，当控制判断系数Ψ为正(Ψ＞0)时输出1，当控制判断系数Ψ为负(Ψ＜0)时输出-1，当控制判断系数Ψ为零(Ψ＝0)时输出0。另外，控制增益K_FR，K_RR，I0_FR，I0_RR可以是一定值，也可以是可变值。当控制增益K_FR，K_RR，I0_FR，I0_RR设为一定值时，在步骤1的初始设定中读取通过预先调整确定的一定值。另一方面，在控制增益K_FR，K_RR，I0_FR，I0_RR设定为可变值的情况下，例如可以利用横向加速度A_y、前后加速度A_x、车速V_x、转向角速度等，根据驾驶员操作状况或车辆状况使上述控制增益发生变化。

【公式4】

sgn (φ) = \{\begin{matrix} 1 : φ > 0 \\ 0 : φ = 0 \\ - 1 : φ < 0 \end{matrix}

如公式2所示，前轮侧的阻尼力指令信号I_FR根据活塞加速度a_fr发生变化，当车辆的横向加速度A_y的绝对值处于增加中时，不管前后加速度A_x如何，提高前轮2的车轮负载或者使前轮2的车轮负载难以下降。这种情况下，为了产生同样的作用，后轮侧的阻尼力指令信号I_RR的符号函数的符号相对于阻尼力指令信号I_FR相反。因此，如果活塞加速度a_fr，a_rr为相同值，则后轮侧的阻尼力指令信号I_RR以与前轮侧的阻尼力指令信号I_FR位相相反的方式发生变化。

另外，如公式3所示，后轮侧的阻尼力指令信号I_RR根据活塞加速度a_rr发生变化，当车辆的横向加速度A_y的绝对值处于减少中时，不管前后加速度A_x如何，提高后轮3的车轮负载或者使后轮3的车轮负载难以下降。在这种情况下，为了产生同样的作用，前轮侧的阻尼力指令信号I_FR的符号函数的符号相对于后轮侧的阻尼力指令信号I_RR相反。

然后，阻尼力指令信号I_FR，I_RR被计算成与活塞加速度a_fr，a_rr成比例地从刚性指令信号I_H增加至柔性指令信号I_S(I_S＞I_H)的信号。

接着，在步骤22～步骤25，执行前轮侧的阻尼力指令信号I_FR的饱和处理，使得前轮侧的阻尼力指令信号I_FR成为刚性指令信号I_H和柔性指令信号I_S之间的范围内的值。具体而言，在步骤22，判断在步骤21得到的前轮侧的阻尼力指令信号I_FR是否是比柔性指令信号I_S大的值(I_FR＞I_S)，当判断为“是”时，转向下一步骤23执行饱和处理，并将阻尼力指令信号I_FR设定为柔性指令信号I_S(I_FR＝I_S)。

另外，当在步骤22判断为“否”时，由于判断出阻尼力指令信号I_FR比柔性指令信号I_S小，因此转向下一步骤24，对阻尼力指令信号I_FR是否为比刚性指令信号I_H小的值(I_FR＜I_H)作出判断。然后，当在步骤24判断为“是”时，转向下一步骤25执行饱和处理，并将阻尼力指令信号I_FR设定为刚性指令信号I_H(I_FR＝I_H)。

另一方面，当在步骤24判断为“否”时，阻尼力指令信号I_FR成为刚性指令信号I_H和柔性指令信号I_S之间的范围内的值(I_H≤I_FR≤I_S)。因此，阻尼力指令信号I_FR保持其值不变，并转向步骤26。

接着，在步骤26～步骤29，执行与上述步骤22～步骤25大致相同的饱和处理，以便后轮侧的阻尼力指令信号I_RR成为刚性指令信号I_H和柔性指令信号I_S之间的范围内的值。由此，后轮侧的阻尼力指令信号I_RR也和前轮侧的阻尼力指令信号I_FR相同地被设定为刚性指令信号I_H和柔性指令信号I_S之间的范围内的值(I_H≤I_RR≤I_S)。然后，当经过步骤26～步骤29结束后轮侧的阻尼力指令信号I_RR的饱和处理时，转向步骤30并返回。

需要说明的是，柔性指令信号I_S是为了将指令信号相比上一次的阻尼力指令信号I_FR，I_RR以预先确定值相对地变更到柔性侧的信号，柔性指令信号I_S未必是柔性和刚性的二级切换信号。另外，柔性指令信号I_S也可根据车速等其他条件而发生变化。

本实施方式的悬架控制装置是执行上述那样的控制处理的装置，下面，对车辆行驶时的阻尼力指令信号I_FR，I_RR及车轮负载的特性进行说明。

首先，当车辆行驶时，将来自弹簧上加速度传感器10和弹簧下加速度传感器11的加速度信号输入到控制器14，同时将来自横向加速度传感器12的横向加速度信号输入到控制器14。此时，控制器14基于弹簧上加速度传感器10和弹簧下加速度传感器11的加速度信号的差值，计算出每个车轮的活塞加速度a_fr，a_rr。另外，控制器14将横向加速度A_y对时间求微分并计算出横向加速度变化率(dA_y/dt)，根据横向加速度A_y及横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积，计算出控制判断系数Ψ。然后，控制器14使用控制判断系数Ψ及活塞加速度a_fr，a_rr计算出阻尼力指令信号I_FR，I_RR。

在此，由于控制判断系数Ψ根据横向加速度A_y算出，而与车辆的前后加速度A_x无关地确定，因此，当横向加速度A_y和横向加速度变化率(dA_y/dt)中的任一个为零时，控制判断系数Ψ即为零。然后，当控制判断系数Ψ为正值或负值时，阻尼力指令信号I_FR，I_RR成为与活塞加速度a_fr，a_rr成比例的值。

从而，当横向加速度A_y的绝对值处于增加中时，前轮侧的阻尼力指令信号I_FR被设定为使前轮的车轮负载增加或者使前轮的车轮负载难以减少的值。伴随该前轮的车轮负载的变化，后轮的车轮负载减少或者变得难以增加。另一方面，当横向加速度A_y的绝对值处于减少中时，前轮侧的阻尼力指令信号I_FR被设定为使前轮的车轮负载减少或者使前轮的车轮负载难以增加的值。伴随该前轮的车轮负载的变化，后轮的车轮负载增加或者变得难以减少。

同样地，当横向加速度A_y的绝对值处于增加中时，后轮侧的阻尼力指令信号I_RR被设定为使后轮的车轮负载减少或者使后轮的车轮负载难以增加的值。伴随该后轮的车轮负载的变化，前轮的车轮负载增加或者变得难以减少。另一方面，当横向加速度A_y的绝对值处于减少中时，后轮侧的阻尼力指令信号I_RR被设定为使后轮的车轮负载增加或者使后轮的车轮负载难以减少的值。伴随该后轮的车轮负载的变化，前轮的车轮负载减少或者变得难以增加。

即，在本实施方式中，例如像车辆在转弯时那样，当横向加速度A_y的绝对值发生变化时，执行上述那样的车轮负载控制。采用图6对根据以上的车轮负载控制得到的效果进行具体说明。图6为示意性地表示车辆在行驶时前轮1的车轮阻尼力指令信号I_FR等随时间变化的视图。

需要说明的是，在图6中，虽然仅仅表示了前轮一个车轮的阻尼力指令信号I_FR，但是通过公式3同样地求出后轮侧的阻尼力指令信号I_RR。例如，当产生如图6所示的前后加速度A_x及横向加速度A_y，并且后轮一个车轮的活塞加速度a_rr发生与图6所示的前轮的活塞加速度a_fr相同的变化时，该后轮一个车轮的阻尼力指令信号I_RR构成与图6所示的前轮一个车轮的阻尼力指令信号I_FR位相相反。

但是，与前轮2和后轮3各自的活塞加速度a_fr，a_rr对应的阻尼力指令信号I_FR，I_RR取决于控制增益K_FR，K_RR，I0_FR，I0_RR的参数调整。因此，即使处于活塞加速度a_fr，a_rr的大小为相同的状态，前轮2和后轮3的阻尼力指令信号I_FR，I_RR未必输出互相相同的值。另外，对应于阻尼力指令信号I_FR，I_RR的阻尼力可变减振器6，9的阻尼力取决于前轮2和后轮3各自的状况以及阻尼力可变减振器6，9的规格。因此，即使阻尼力指令信号I_FR，I_RR成为相同值，阻尼力可变减振器6，9也未必产生相同的阻尼力。

如图6所示，例如在车辆以直线运动的状态进行加速或减速的情况下，前后加速度A_x发生变化，但是横向加速度A_y不发生变化。因此，不管前后加速度A_x如何，控制判断系数Ψ变为零，阻尼力指令信号I_FR被保持为一定值。

另一方面，像车辆在转弯时那样，当横向加速度A_y的绝对值产生变化时，阻尼力指令信号I_FR根据活塞加速度a_fr发生变化。具体而言，在横向加速度A_y的上升区间，阻尼力指令信号I_FR使前轮2的车轮负载增加或者使前轮2的车轮负载难以减少。由此，后轮3的车轮负载减少或者变得难以增加。另外，在横向加速度A_y的下降区间，阻尼力指令信号I_FR使前轮2的车轮负载减少或者使前轮2的车轮负载难以增加。由此，后轮3的车轮负载增加或者变得难以减少。这样一来，前轮和后轮成为相对性关系。

结果，在本实施方式中，根据横向加速度A_y的增加和减少，对前轮2和后轮3的车轮负载进行控制，从而能够提高转弯时的操纵稳定性和稳定性。其理由如下。

熟练的驾驶员知道，通过在横向加速度A_y上升时进行减速，在横向加速度A_y下降时进行加速，以提高车辆的操纵响应性和稳定性，从而实现快速稳定的转弯。此时，熟练驾驶员以横向加速度A_y和前后加速度A_x的关系画圆的方式，在方向盘的切换增加时操作刹车从而减速，而在方向盘的切换返回时操作油门从而加速。即，熟练驾驶员以横向加速度A_y上升时减少前后加速度A_x，而横向加速度A_y下降时增加前后加速度A_x的方式进行控制。

在非专利文献1的G-Vectoring控制中，根据由驾驶员的驾驶所产生的横向加速度A_y，通过进行制动力控制，产生熟练驾驶员那样的前后加速度A_x。由此，实现熟练驾驶员那样的转弯。

如果从车轮负载的观点考虑由所述熟练驾驶员产生的前后加速度A_x的控制，进行减速意味着在前轮侧产生负载移动，从而前轮2的车轮负载增加，后轮3的车轮负载减少。另一方面，进行加速意味着在后轮侧产生负载移动，从而前轮2的车轮负载减少，后轮3的车轮负载增加。

即，若是熟练驾驶员，在像加速或者减速那样的横向加速度A_y的情况下，如果控制悬架以使前轮2至后轮3的车轮负载增加或减少的方式进行控制，就能够通过车轮负载控制实现操纵响应性和稳定性并存的转弯。在本实施方式中，基于上述观点，与前后加速度A_x无关地，根据横向加速度A_y的变化输出阻尼力指令信号I_FR，I_RR，从而对前轮和后轮的车轮负载进行控制。

由于这是根据车辆运动进行的悬架控制，因此从侧滑防止装置的非动作时开始，就能够进行与车辆运动状态相适应的恰当的车轮负载控制。因此，能够降低陷入侧滑防止装置动作这样的不稳定的行驶状态的容易程度。另外，由于是根据车辆运动状态进行的车轮负载控制，因此，例如侧滑防止装置动作时，即使在减振器6，9完全伸出的状态下或者在完全缩进的状态下，也能够自变成该状态以前开始进行车轮负载控制。因此，即使在侧滑防止装置动作时不能进行车轮负载控制的状态下，也能够将考虑了该状态的车轮负载事先施加至车辆上。

为了验证上述本实施方式的有效性，进行了整车模拟的行驶实验。将此时的右前轮的车轮负载的时间变化表示在图7中。在图7中，实线表示进行通常控制和车轮负载控制的本实施方式，而虚线表示仅进行通常控制的比较例。如图7所示，在横向加速度A_y的上升和下降中，控制判断系数Ψ的符号相反，在本实施方式中，与比较例相比较可知，在控制判断系数Ψ变为正且使前轮的车轮负载增加(使后轮3的车轮负载减少)的区间内，前轮2的车轮负载的缺失(抜け)变小，而且前轮2的车轮负载增加变大。反之，在本实施方式中，与比较例相比较可知，在控制判断系数Ψ变为负且使前轮2的车轮负载减少(使后轮3的车轮负载增加)的区间内，前轮2的车轮负载的缺失变大，而且前轮2的车轮负载增加变小。

这样一来，在第一实施方式中，由于在横向加速度A_y的增加中或者减少中输出与活塞加速度a_fr，a_rr相适应的阻尼力指令信号I_FR，I_RR，因此能够进行与驾驶员的方向盘操作及车辆状态相适应的车轮负载控制。因此，能够不依赖于侧滑防止装置的动作而提高车辆的驾驶性能，例如能够提高转弯时的车辆的极限性能。另外，由于能够根据驾驶员的方向盘操作，在从侧滑防止装置动作之前开始进行与车辆状态相适应的恰当的车轮负载控制，因此提高车辆的稳定性，从而侧滑防止装置难以动作，并且通常的驾驶感得以提高。

而且，在专利文献1记载的侧滑防止装置中，通过区分复杂情况和计算进行制动轮的判断，从而增加制动轮的车轮负载，并使非制动轮的车轮负载减少。与此相对，在第一实施方式中，由于仅根据横向加速度A_y的信息判断使车轮负载增减的车轮，因此不需要复杂情况的区分和计算，从而能够简化判断处理。

另外，在非专利文献1的G-Vectoring控制中，由于根据车辆的横向运动进行车辆的减速控制，因此存在例如行车线路变更时减速控制动作，产生驾驶员不希望的速度变化的可能性。与此相对，在第一实施方式中，仅仅根据横向加速度A_y对前轮或后轮的车轮负载进行控制，而不控制车辆的加减速。因此，即使行车线路变化时，也能保持速度一定，并且能够与驾驶员的加速和制动操作相配合，迅速地进行车辆的加速和减速，从而能够实现快速而稳定的转弯。

另外，图8和图9表示本发明的第二实施方式。第二实施方式的特征在于，构成为：当不存在横向加速度的增加和减少时，根据前后加速度对前轮和后轮的车轮负载进行控制。需要说明的是，在第二实施方式中，对于与前述第一实施方式相同的结构要素赋予相同的附图标记，并省略对其的说明。

第二实施方式的控制器21与第一实施方式的控制器14大致相同地构成，执行图3所示的每个车轮的阻尼力控制处理的同时，执行图5所示的车轮负载控制。但是，图3中的控制判断处理与第一实施方式不同，当不存在横向加速度A_y的绝对值的增加及减少时，输出与前后加速度A_x相适应的控制判断系数Ψ。

下面，参照图8对第二实施方式的控制判断处理进行说明。首先，在步骤31中，将横向加速度A_y对时间求微分并计算横向加速度变化率(dA_y/dt)。然后，在步骤32中，如以下公式5所示，基于横向加速度A_y和前后加速度A_x计算控制判断系数Ψ。具体而言，在公式5中，由于在横向加速度A_y为零以外(A_y≠0)时符号函数的平方部分变成1，因此与前后加速度A_x成比例的项被算出为零。另一方面，与前后加速度A_x成比例的项在横向加速度A_y为零时，直接算出为前后加速度A_x。由此，公式5中与前后加速度A_x成比例的项采用横向加速度A_y和前后加速度A_x计算横向加速度A_y未变化时的成分。

另外，公式5中与横向加速度A_y成比例的项与第一实施方式的控制判断处理相同地，被计算为横向加速度A_y和横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积。由此，与横向加速度A_y成比例的项计算横向加速度A_y变化时的成分。然后，公式5通过将与前后加速度A_x成比例的项和与横向加速度A_y成比例的项进行加法运算，计算控制判断系数Ψ。若在步骤32中结束所述的计算，则转向步骤33并返回。

【公式5】

第二实施方式的悬架控制装置为执行上述那样的控制处理的装置。下面，参照图9对车辆行驶时的阻尼力指令信号I_FR，I_RR的特性进行说明。图9为适宜性地表示车辆行驶时的前轮1的阻尼力指令信号I_FR等随时间变化的视图。

如图9所示，像车辆在转弯时那样，当横向加速度A_y的绝对值变化时，阻尼力指令信号I_FR根据活塞加速度a_fr发生变化。具体而言，在横向加速度A_y的上升区间，阻尼力指令信号I_FR成为刚性侧的特性以使前轮的车轮负载减少或者使前轮的车轮负载变得难以增加。由此，后轮的车轮负载增加或者变得难以减少。另外，在横向加速度A_y的下降区间，阻尼力指令信号I_FR成为柔性侧的特性以使前轮的车轮负载增加或者使前轮的车轮负载变得难以减少。由此，后轮的车轮负载减少或者变得难以增加。这一点与第一实施方式相同。

另一方面，在车辆以直线运动状态进行加速或减速的情况下，虽然前后加速度A_x变化，但是横向加速度A_y不变。但是，在第二实施方式中，即使在只有前后加速度A_x变化的情况下，阻尼力指令信号I_FR，I_FR也根据活塞加速度a_fr发生变化。具体而言，在前后加速度A_x(加速或减速)的上升区间，阻尼力指令信号I_FR成为刚性侧的特性以使前轮的车轮负载减少或者使前轮的车轮负载变得难以增加。由此，后轮的车轮负载增加或者变得难以减少。另外，在前后加速度A_x的下降区间，阻尼力指令信号I_FR成为柔性侧的特性以使前轮的车轮负载增加或者使前轮的车轮负载变得难以减少。由此，后轮的车轮负载减少或者变得难以增加。结果，在第二实施方式中，使车轮负载上升的比例根据前后加速度A_x可变地设定。

这样一来，在第二实施方式中，也能够获得与第一实施方式大致相同的作用效果。特别是在第二实施方式中，在横向加速度A_y增加及减少时，除了进行车轮负载控制外，在横向加速度A_y未增加及未减少时，也根据前后加速度A_x进行车轮负载控制。因此，在车辆转弯和直行的两种情况下，能够根据车辆状态进行车轮负载控制，不仅能够提高由操纵响应性和稳定性构成的转弯性能，并且，能够提高由直行制动时以及驱动时的响应性和稳定性构成的直行制动驱动性能。从而，能够使车辆的转弯性能和直行制动驱动性能并存。

下面，图10表示本发明的第三实施方式。第三实施方式的特征在于，使用前后加速度A_x对控制增益K_FR，K_RR进行可变设定。需要说明的是，在第三实施方式中，对于与前述第一实施方式相同的结构要素赋予相同的附图标记，并省略对其进行说明。

第三实施方式的控制器31也与第一、第二实施方式的控制器14，21大致相同地构成，在执行图3所示的每个车轮的阻尼力控制处理的同时，执行图4所示的控制判断处理或者图8所示的控制判断处理。但是，图3中的车轮负载控制与第一实施方式不同，使用前后加速度A_x可变地设定控制增益K_FR，K_RR，并且使用该控制增益K_FR，K_RR计算阻尼力指令信号I_FR，I_RR。

因此，在第三实施方式的车轮负载控制中，如图10所示，首先在步骤41中，如以下公式6和公式7所示，根据前后加速度A_x及横向加速度A_y，计算控制增益K_FR，K_RR。在公式6和公式7中，C_FR、C_RR、C0_FR、C0_RR为预先设定的定值。之后，与第一实施方式同样地，进行步骤21以后的处理，并使用控制增益K_FR，K_RR计算阻尼力指令信号I_FR，I_RR。

【公式6】

K_{FR} = C_{FR} sgn (A_{x} A_{y} \frac{{dA}_{y}}{dt}) | A_{x} | + {C 0}_{FR}

【公式7】

K_{RR} = C_{RR} sgn (A_{x} A_{y} \frac{{dA}_{t}}{dt}) | A_{x} | + {C 0}_{RR}

在此，具体说明第三实施方式的控制增益K_FR，K_RR的计算处理。如公式6和公式7所示，当前后加速度A_x、横向加速度A_y及横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积为正时，根据前后加速度A_x的大小，使控制增益K_FR，K_RR增大。另一方面，当前后加速度A_x、横向加速度A_y及横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积为负时，根据前后加速度A_x的大小，使控制增益K_FR，K_RR减小。之所以进行这样的计算，是根据下面的理由。

在G-Vectoring控制中，如果在横向加速度A_y和横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积为正而进行减速时驾驶员进行加速(A_x＞0)，或者在横向加速度A_y和横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积为负而进行加速时驾驶员进行减速(A_x＜0)，那么存在车辆难以对驾驶员的操纵进行响应，导致车辆的操纵响应性和稳定性下降的倾向。

因此，在本实施方式中，当通过G-Vectoring控制进行减速时，若驾驶员进行加速操作，或者当通过G-Vectoring控制进行加速时，若驾驶员进行减速操作，则使控制增益K_FR，K_RR增大。由此，根据车轮负载控制，增大车轮负载的增加或者减少的效果，从而能够抑制由驾驶员的误驾驶操作而产生的操纵响应性和稳定性下降。

另一方面，在本实施方式中，当通过G-Vectoring控制进行减速时，若驾驶员进行减速操作，或者当通过G-Vectoring控制进行加速时，若驾驶员进行加速操作，则使控制增益K_FR，K_RR减小。此时，由于能够通过由驾驶员的驾驶操作产生的前后加速度A_x造成车轮负载的移动，因此，即使车轮负载控制的效果较小，也能够提高驾驶员的驾驶操作提高操纵响应性和稳定性。

考虑以上方面，在本实施方式中，当前后加速度A_x、横向加速度A_y及横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积为正时，根据前后加速度A_x的大小，使控制增益K_FR，K_RR增大，从而使车轮负载控制效果变大。另一方面，当前后加速度A_x、横向加速度A_y及横向加速度变化率(dA_y/dt)的乘积为负时，根据前后加速度A_x的大小，使控制增益K_FR，K_RR减小，因此车轮负载控制的效果变小。

这样一来，在第三实施方式中，也能够获得与第一实施方式大致相同的作用效果。特别是在第三实施方式中，由于根据前后加速度A_x可变地设定控制增益K_FR，K_RR，例如能够抑制因驾驶员的误驾驶操作而产生的影响，能够进一步提高车辆的操纵响应性和稳定性。

需要说明的是，在第三实施方式中，构成为根据前后加速度A_x等可变地设定控制增益K_FR，K_RR的结构。但是，本发明不限于此，例如如以下公式8及公式9所示，也可以构成为根据车速V_x和转向角θ可变地设定控制增益K_FR，K_RR的结构。

【公式8】

K_FR＝C_FR|V_Xθ|+C0_FR

【公式9】

K_RR＝C_RR|V_Xθ|+C0_RR

当转向角θ相对于车速V_x较大，或者车速V_x相对于转向角θ较大时，车辆容易陷入极限行驶中。因此，在公式8及公式9中，使控制增益K_FR，K_RR与车速V_x和转向角θ的乘积成比例而增大。由此，随着靠近极限行驶，使控制增益K_FR，K_RR增大，从而能够增大车轮负载控制的效果，并且能够提高车辆的操纵响应性和稳定性。

需要说明的是，在上述各实施方式中，悬架装置4，7构成为具备由被称为半主动减振器的阻尼力调整式液压减振器构成的阻尼力可变减震器6，9。但是，本发明不限于此，例如也可以构成为采用压力缸的结构，该压力缸像采用空压或液压的主动制导式悬架那样，通过供给或排出流体，使内部的压力增减，由此能够调整车轮负载。另外，不限于使用流体的悬架装置，也能够适用于滚珠丝杠式或电磁式的主动悬架装置等。

另外，在上述各实施方式中，在横向加速度A_y的绝对值处于增加中以及减少中的情况下，对前轮侧和后轮侧的车轮负载(阻尼力指令信号I_FR，I_RR)二者均进行控制，但也可以仅对前轮侧和后轮侧中的任一方的车轮负载进行控制。

另外，在上述各实施方式中，在横向加速度A_y的绝对值处于增加中以及减少中的两种情况下进行车轮负载控制，但也可以仅在横向加速度A_y的绝对值处于增加中以及减少中的任一种情况下进行车轮负载控制。

另外，在上述各实施方式中，设置了前后加速度传感器13，但是像第一实施方式那样，在阻尼力指令信号I_FR，I_RR的计算中不使用前后加速度A_x时，也可以省略前后加速度传感器13。

另外，在上述各实施方式中，使用弹簧上加速度传感器10及下加速度传感器11，通过计算求出了活塞加速度a_fr，a_rr。但是，本发明不限于该结构，例如也可以采用来自检测车体1高度的车高传感器的信号，通过计算求出活塞加速度a_fr，a_rr。

另外，在上述各实施方式中，由于因控制判断系数Ψ的符号反转而使阻尼力指令信号I_FR，I_RR急速切换，从而导致车轮负载振动，因此也可以在控制判断系数Ψ及阻尼力指令信号I_FR，I_RR中附设低通滤波器。

而且，在上述各实施方式中，使用横向加速度传感器12和前后加速度传感器13来检测了横向加速度A_y和前后加速度A_x，但只要能够检测横向加速度A_y和前后加速度A_x，也可以采用上述传感器以外的传感器。

Claims

1.一种悬架控制装置，具有：

车轮负载调整机构，其安装在车辆的车体和车轮之间，能够通过调整在所述车体和所述车轮之间的距离方向上产生的力，对所述车轮的车轮负载进行调整；和

控制装置，其对所述车轮负载调整机构进行控制；

所述悬架控制装置的特征在于，

该控制装置对所述车轮负载调整机构进行控制为，当所述车辆的横向加速度的绝对值处于增加中时，根据与所述车体与所述车轮之间的活塞加速度成比例的阻尼力指令信号，增加前轮的车轮负载或者使前轮的车轮负载难以下降，以及/或者

当所述车辆的横向加速度的绝对值处于减少中时，根据与所述活塞加速度成比例的阻尼力指令信号，增加后轮的车轮负载或者使后轮的车轮负载难以下降。

2.根据权利要求1所述的悬架控制装置，其特征在于，通过使所述活塞加速度与规定的控制增益(K_FR，K_PR)相乘计算所述阻尼力指令信号，根据该阻尼力指令信号，

将所述车轮负载调整机构控制为，

当所述车辆的横向加速度的绝对值处于增加中时，增加前轮的左右两轮的车轮负载或者使前轮的左右两轮的车轮负载难以下降，以及/或者

当所述车辆的横向加速度的绝对值处于减少中时，增加后轮的左右两轮的车轮负载或者使后轮的左右两轮的车轮负载难以下降。

3.根据权利要求1或2所述的悬架控制装置，其特征在于，将所述车轮负载调整机构控制为，

当所述车辆的横向加速度的绝对值处于增加中时，不管前后加速度的方向如何，增加前轮的左右两轮的车轮负载或者使前轮的左右两轮的车轮负载难以下降，以及/或者

当所述车辆的横向加速度的绝对值处于减少中时，不管前后加速度的方向如何，增加后轮的左右两轮的车轮负载或者使后轮的左右两轮的车轮负载难以下降。

4.根据权利要求1或2所述的悬架控制装置，其特征在于，

所述控制装置构成为，根据前后加速度的大小改变使所述车轮负载增加的比例。

5.根据权利要求1所述的悬架控制装置，其特征在于，

所述控制装置通过降低所述后轮的车轮负载或者使所述后轮的车轮负载难以增加，来增加所述前轮的车轮负载或者使前轮的车轮负载难以下降，以及/或者

通过降低所述前轮的车轮负载或者使所述前轮的车轮负载难以增加，来增加所述后轮的车轮负载或者使所述后轮的车轮负载难以下降。

6.根据权利要求1或2所述的悬架控制装置，其特征在于，

所述控制装置至少在所述车辆向前方进行加速时增加所述车轮负载或者使所述车轮负载难以下降。

7.根据权利要求1或2所述的悬架控制装置，其特征在于，

所述车轮负载调整机构是能够在柔性和刚性之间调整阻尼力特性的阻尼力调整式缓冲器。

8.根据权利要求1或2所述的悬架控制装置，其特征在于，

所述车轮负载调整机构是通过将流体供给或排出使内部压力增减从而能够对车轮负载进行调整的压力缸。

9.根据权利要求1或2所述的悬架控制装置，其特征在于，

所述车轮负载调整机构是电磁式主动悬架。

10.根据权利要求1所述的悬架控制装置，其特征在于，

所述车轮负载调整机构构成为，调整在所述车体和所述车轮之间的距离方向上产生的力，以使所述车轮负载根据阻尼力指令信号而增加，并且所述控制装置使用横向加速度A_y、横向加速度变化率dA_y/dt、前轮侧和后轮侧的活塞加速度a_fr，a_rr、调整控制增益K_FR，K_RR，I0_FR，I0_RR及符号函数sgn，使前轮侧的阻尼力指令信号I_FR以及/或者后轮侧的阻尼力指令信号I_RR满足

I_{FR} = sgn (A_{y} \frac{{dA}_{y}}{dt}) K_{FR} a_{fr} + {I 0}_{FR}

I_{RR} = - sgn (A_{y} \frac{{dA}_{y}}{dt}) K_{RR} a_{rr} + {I 0}_{RR}

的关系。