DE102010018563B4

DE102010018563B4 - Aufhängungssteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010018563B4
Application number: DE102010018563.9A
Authority: DE
Inventors: Ryusuke Hirao; Masaaki Uchiyama; Nobuyuki Ichimaru; Takahide Kobayashi
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2022-05-05
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: JP2011031795A; KR20110014078A; CN104015583A; JP5700190B2; DE102010018563A1; US8296010B2; US20110035089A1; CN101987566A; CN104015583B; KR101698599B1

Abstract

Aufhängungssteuervorrichtung mit:einem Aktuator (6; 31), der zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Rad eines Fahrzeugs angeordnet ist,einer Querruckermittlungseinheit (12; 38), die zum Erfassen eines Querrucks betreibbar ist, der erzeugt wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt;einer Aufhängungssteuerung (15A), die zum Steuern des Aktuator (6; 31) betreibbar ist, so dass ein Nickwinkel des Fahrzeugs, basierend auf dem durch die Querruckermittlungseinheit (12; 38) erfassten Querruck geändert wird,Nickwinkelermittlungseinheit (36), die zum Erfassen eines Nickwinkels des Fahrzeugs betreibbar ist;wobei die Aufhängungssteuerung (15A) eine Zielnickwinkelberechnungseinheit (35) aufweist, die zum Berechnen eines Zielnickwinkels betreibbar ist, wenn ein Lenkrad des Fahrzeugs durch einen Fahrer fortlaufend gedreht wird, so dass ein Zielnickwinkel in einer nach Vorne-Unten-Richtung gemäß einer Erhöhung oder Verringerung des durch die Querruckermittlungseinheit (12; 38) erfassten Querrucks erhöht oder verringert wird, undwobei die Aufhängungssteuerung (15A) den Aktuator (6; 31) basierend auf einem durch die Zielnickwinkelberechnungseinheit (35) berechneten Zielnickwinkel und dem Nickwinkel, der die Nickwinkelermittlungseinheit (36) erfasst wurde, steuert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängungssteuerungsvorrichtung.
Eine große Anzahl konventioneller Aufhängungssteuerungsvorrichtungen zielt auf eine Reduzierung der Änderung der Fahrzeugstellung ab. Beispielsweise ist eine Aufhängungssteuerungsvorrichtung bekannt, die so eingerichtet ist, dass sie einen Seitenstoß durch zeitliches Differenzieren einer Querbeschleunigung berechnet, die aus einem Steuerwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wurde und die so eingerichtet ist, dass sie einen Dämpfkraft-einstellbaren Stoßdämpfer, der an den vier Rädern angeordnet ist, entsprechend zu dem berechneten Seitenstoß steuert, so dass seine Eigenschaften festgelegt werden, wobei dabei die von den Stoßdämpfern erzeugte Dämpfkraft gesteigert wird und eine Rollbewegung reduziert wird, die während der Kurvenfahrt erzeugt wird (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldung JP H08 - 2 231 A ).
Generell ist ein Passagier, wie zum Beispiel der Fahrer, sensibel für das Fahrzeugverhalten und zieht ein weiches Verhalten vor. Wenn um eine Ecke gefahren wird, zieht er/sie ein weiches Änderungsverhalten vor, welches aus der harmonisierten Quer- und Längsbeschleunigung des Fahrzeugs resultiert, ähnlich dem Verhalten eines Fahrzeugs, wenn ein geübter Fahrer das Fahrzeug betreibt. Auf der Basis dieses Wissens offenbart die japanische Patentanmeldung JP 2007 - 290 650 A eine
Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung, die so eingerichtet ist, dass sie die Beschleunigung und die Entschleunigung eines Fahrzeugs unter Verwendung der Querbeschleunigungsinformation steuert.
Da die konventionellen Aufhängungsvorrichtungen, wie die, die in der japanischen Patentanmeldung JP H08 - 2 231 A offenbart ist, sich nicht auf ein weiches Fahrzeugverhalten fokussieren, versagen sie vielleicht darin, ein exzellentes Fahrgefühl für einen Passagier bereitzustellen, wenn sie eine Fahrzeugstellungsänderung sehr stark verringern. Wie nachfolgend in der Anmeldung verwendet, betrifft der Ausdruck „Fahrgefühl“ einen Eindruck eines Passagiers, den dieser von dem Fahrzeugverhalten erhält, und der Ausdruck „exzellentes Fahrgefühl“ betrifft einen Eindruck, dass „das Fahrzeug weich läuft“, „das Fahrzeug sich geschickt um eine Ecke dreht“ und/oder „das Kurvenverhalten stetig ist“.
Andererseits schalten sich konventionelle Fahrzeugbetriebssteuervorrichtungen, wie die, die in der japanischen Patentanmeldung JP 2007 - 290 650 A offenbart ist, in den Beschleunigungs-/Bremsbetrieb des Fahrers ein und erzeugen eine Beschleunigung oder ein Abbremsen aus der Synchronisation mit dem beabsichtigten Timing des Fahrers. Daher können sie ebenfalls darin versagen, ein exzellentes Fahrgefühl bereitzustellen. Zusätzlich gehört solch eine Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung auch zu einem komplett anderen technischen Gebiet als dem der Aufhängungssteuervorrichtung.
Die DE 10 2008 052 991 A1 und DE 41 36 262 C2 bilden Stand der Technik. Die DE 10 2008 053 008 A1 bildet Stand der Technik und beschreibt, dass der Querruck bei der Regelung der Bewegungen des Fahrzeugaufbaus zu berücksichtigen ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Aufhängungssteuervorrichtung bereitzustellen, die es einem Fahrer ermöglicht, während der Kurvenfahrt ein exzellentes Fahrgefühl zu haben.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Aufhängungssteuervorrichtung zum Steuern eines Aktuators bereit, der zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Fahrzeugrad angeordnet ist, wobei die Aufhängungssteuervorrichtung umfasst:

eine Seitenstoßerfassungseinrichtung, die betrieben werden kann, um einen Seitenstoß zu erfassen; und
eine Aufhängungssteuerung, die betrieben werden kann, um den Aktuator so zu steuern, dass er einen Anstellwinkel (Nickwinkel) des Fahrzeugs, basierend auf dem Seitenstoß ändert, der durch die Seitenstoßerfassungseinrichtung erfasst wurde.

Die Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche definiert.
Figurenliste

1 stellt schematisch eine Aufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Beispiel und ein Motorfahrzeug, in das diese Aufhängungssteuerung eingebaut ist;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuerung darstellt, die in 1 gezeigt ist;
3 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration der Seitenstoßschätzeinheit darstellt, die in 2 gezeigt ist;
4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Konfiguration einer Steuerbefehlsberechnungseinheit darstellt, die in 2 gezeigt ist;
5 stellt schematisch eine Aufhängungssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Motorfahrzeug dar, in das die Aufhängungssteuervorrichtung eingebaut ist;
6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Steuerung darstellt, die in 5 gezeigt ist;
7 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration einer Zielanstellwinkelberechnungseinheit darstellt, die in 6 gezeigt ist;
8 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration einer Anstellwinkelschätzeinheit in 6 darstellt;
9 stellt ein Verfahren der Berechnung eines Anstellwinkels durch einen Anstellwinkelberechnungskreis dar, der in 8 gezeigt ist;
10 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Konfiguration einer Steuerbefehlsberechnungseinheit darstellt, die in 6 gezeigt ist;
11 stellt ein Beispiel dar, in welchem ein Zielanstellwinkel in einer von der in 7 gezeigten unterschiedlichen Weise berechnet wird;
12 stellt eine Querbeschleunigung (A), einen Seitenstoß (B) und eine Längsbeschleunigung (C) während eines Kurvenfahrtbetriebs durch einen geübten Fahrer dar;
13 stellt ein Prinzip für das Berechnen einer Relativgeschwindigkeit aus einer Rollgeschwindigkeit dar; und
14 stellt eine Beziehung zwischen den Fahrkräften, die an den vorderen und hinteren Seiten erzeugt werden, und einem Anstellwinkelmoment dar, welches aus diesem erzeugt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Kurvenfahrbetrieb durch einen geübten Fahrer wird in der folgenden Art durchgeführt. (1) Er/Sie beginnt das Lenkrad zu drehen und reduziert durch Herunterdrücken des Bremspedals gleichzeitig die Geschwindigkeit. (2) Er/Sie verringert das Herunterdrücken des Bremspedals während das Lenkrad weiter gedreht wird. (3) Er/Sie löst das Bremspedal nach dem Drehen des Lenkrads auf einen bestimmten Winkel. (4) Er/Sie beschleunigt das Fahrzeug durch Herunterdrücken des Beschleunigungspedals während das Lenkrad zurückgedreht wird, und dabei der Kurvenfahrtbetrieb beendet wird.
Unter Bezugnahme auf 12 wird eine Beschreibung davon gegeben, wie die Querbeschleunigung (A), der Seitenstoß (B), der der zeitliche Diffenzierungswert der Querbeschleunigung ist, und die Längsbeschleunigung (C) (entsprechend dem Anstellwinkel) des Fahrzeugs während dieses Betriebs über die Zeit geändert werden. Hier wird festgelegt, dass die Querbeschleunigung und der Seitenstoß positiv sind, wenn sie sich an der äußeren Seitenrichtung der Kurvenfahrt befinden, und es wird festgelegt, dass die Längsbeschleunigung positiv ist, wenn sie in Geschwindigkeitsreduktionsrichtung geht.
Als erstes, (1) zur Zeit t0, wird eine Querbeschleunigung aufgrund des Drehbeginns des Lenkrads erzeugt. Die Querbeschleunigung ist zu dieser Zeit positiv. In der gleichen Zeit wird aufgrund des Herunterdrückens des Bremspedals eine Längsbeschleunigung erzeugt.
Als nächstes, (2) zur Zeit t1, während die Querbeschleunigung aufgrund des weiteren Drehens des Lenkrads gesteigert wird, beginnt der Seitenstoß sehr reduziert. Zusätzlich beginnt auch die Längsbeschleunigung sich zu reduzieren, da das Herunterdrücken des Bremspedals verringert wird.
Dann (3) zur Zeit t2, da das Lenkrad in einem vorbestimmten Winkel gehalten wird, wird die Querbeschleunigung auf ihrem Maximalwert gehalten, währen der Seitenstoß Null wird. Zu dieser Zeit wird die Längsbeschleunigung Null, da der Wert des Herunterdrückens des Bremspedals Null wird.
Danach (4) zur Zeit t3, wird die Querbeschleunigung aufgrund des Zurückkehrens des Lenkrads reduziert und der Seitenstoß wird negativ. Die Längsbeschleunigung wird negativ aufgrund des Herunterdrückens des Beschleunigungspedals.
Schließlich wird der Kurvenfahrtbetrieb durch komplettes Zurückdrehen des Lenkrads beendet (Zeit t4).
Von der Zeit t3 zur Zeit t4 zeigen (B) und (C) denselben Graph, wenn die Beschleunigungskomponente durch das Beschleunigungspedal entfernt wird.
Wie oben erwähnt ist bekannt, dass das Verhalten des Fahrzeugs, das durch solch einen Kurvenfahrtbetrieb erzeugt wird, ein exzellentes Fahrgefühl für den Fahrer bereitstellt. D.h. ein Fahrer kann ein exzellentes Fahrgefühl durch ein Gefühl einer Längsbeschleunigung erhalten, die mit einem Seitenstoß koordiniert wird.
Da eine Aufhängungssteuervorrichtung jedoch eine Vorrichtung zur Steuerung einer Kraft ist, die zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Rad erzeugt wird, ist es schwierig, eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs unter Verwendung einer Aufhängungssteuervorrichtung zu generieren. Andererseits werden in dem oben genannten Kurvenfahrtbetrieb, der durch einen geübten Fahrer durchgeführt wird, die Querbeschleunigung und die Längsbeschleunigung in Koordination miteinander geändert. Die Längsbeschleunigung umfasst eine Anstellwinkelbewegung eines Fahrzeugs.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben sich auf diesen Aspekt fokussiert und herausgefunden, dass es möglich sein kann, ein exzellentes Fahrgefühl für einen Fahrer durch eine Anstellwinkelbewegung bereitzustellen, die direkt mit der Querbeschleunigung koordiniert wird. Die spezifische Konfiguration sieht wie folgt aus.
Eine Aufhängungssteuervorrichtung, welche eingerichtet ist um einen Aktuator zu steuern, der zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Rad eines Fahrzeugs angeordnet ist, umfasst einen Querbeschleunigungsdetektor für das Erfassen einer Querbeschleunigung, einen Seitenstoßdetektor (Querruckermittlungseinheit) zum Erfassen eines Seitenstoßes (Querrucks) und eine Aufhängungssteuerung zum derartigen Steuern des Aktuators, dass er einen Anstellwinkel des Fahrzeugs, basierend auf einer erfassen Querbeschleunigung und einem erfassten Seitenstoß ändert.
Die oben erwähnte Aufhängungssteuervorrichtung steuert den Aktuator so, dass das Fahrzeug einen positiven Anstellwinkel hat, wenn die Querbeschleunigung und der Seitenstoß dasselbe Vorzeichen haben, oder so, dass das Fahrzeug einen negativen Anstellwinkel hat, wenn die Querbeschleunigung und der Seitenstoß unterschiedliche Vorzeichen haben. Hier wird gesagt, dass der Anstellwinkel positiv ist, wenn die vordere Radseite eine niedrigere Höhe als die hintere Radseite aufweist (der so genannte Nosedive-Zustand).
Um zur 12 zurückzukehren, der Aktuator wird so gesteuert, dass das Fahrzeug einen positiven Anstellwinkel von der Zeit t0 bis zur Zeit t2 aufweist, und der Aktuator wird so gesteuert, dass das Fahrzeug einen negativen Anstellwinkel von der Zeit t3 bis zur Zeit t4 aufweist.
Es wird erwartet, dass diese Steuerung etwa zumindest einige der folgenden Effekte bringt.

(1) Ein Fahrer kann ein exzellentes Fahrgefühl während der Kurvenfahrt erhalten.
(2) Gemäß der Betriebssteuervorrichtung des Fahrzeugs, die in der japanischen Patentanmeldung JP 2007 - 290 650 A offenbart ist, die durch Eingreifen in einen Beschleunigungs/Bremsbetrieb eines Fahrers eine Längsbeschleunigung steuert, kann der Fahrer ein unangenehmes Gefühl über das Fahrzeugverhalten erhalten. Jedoch steuert sie gemäß der Aufhängungssteuervorrichtung, die wie oben eingerichtet ist, eine Längsbeschleunigung nicht durch Eingreifen in einen Beschleunigungs/Bremsbetriebs des Fahrers, so dass solch ein schlechtes Gefühl reduziert werden kann.

Ferner, wenn die Aufhängungssteuervorrichtung, die wie oben erwähnt eingerichtet ist, in einem System eingebaut wird, das eine Längsbeschleunigung durch Eingreifen in einen Beschleunigungs-/Bremsbetrieb eines Fahrers eingreift, wie in der Erfindung beschrieben, die in der japanischen Patentanmeldung JP 2007 - 290 650 A offenbart ist, ist es möglich, die Menge der Steuerung einer Längsbeschleunigung zur Zeit des Eingreifens in einen Beschleunigungs/Bremsbetrieb zu reduzieren, so dass das schlechte Gefühl des Fahrers reduziert werden kann.
(3) Ferner neigt ein ungeübter Fahrer dazu, das Fahrzeug ausreichend zu verlangsamen, bevor eine Kurve oder eine Ecke erreicht wird. In diesem Fall sollte die Beschleunigungs-/Bremssteuerung nicht durchgeführt werden, unter Berücksichtigung des Treibstoffverbrauchs, aber dann kann ein ungeübter Fahrer kein exzellentes Fahrgefühl während der Kurvenfahrt erhalten. Jedoch, gemäß der Aufhängungssteuervorrichtung, die wie oben erwähnt eingerichtet ist, kann die Steuerung durchgeführt werden ohne den Treibstoffverbrauch zu steigern, selbst wenn ein Fahrzeug in einer niedrigen Geschwindigkeit um die Kurve fährt, wobei dabei es einem ungeübten Fahrer ermöglicht wird, ein exzellentes Fahrgefühl zu erhalten.
Der oben erwähnte Aktuator kann mittels einer Vorrichtung oder Einheit eingebaut werden, die eingerichtet ist, so dass sie zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Rad eines Fahrzeugs angeordnet ist, so dass sie den Fahrzeugkörper lagert, während ihre Kraft für die Lagerung des Fahrzeugkörpers von der Außenseite gesteuert werden kann. Beispiele dieses Aktuators umfassen ein Dämpfkraft-einstellbaren Stoßdämpfer und eine aktive Aufhängung, welche später beschrieben wird. Beispielsweise, wenn ein Dämpfkraft-einstellbarer Stoßdämpfer eingebaut ist, kann das Fahrzeug einen positiven Anstellwinkel durch die Steuerung der Verdichtungsseite der Dämpfkraftcharakteristik an der vorderen Radseite aufweisen, die weich festgelegt wird, und die Verdichtungsseite der Dämpfkraftcharakteristik an der hinteren Radseite, die hart eingestellt wird.
Der oben beschriebene Querbeschleunigungsdetektor kann mittels einer Vorrichtung oder Einheit eingerichtet werden, die zum Erfassen einer Querbeschleunigung betreibbar ist, die auf ein Fahrzeug wirkt, wenn das Fahrzeug um die Kurve fährt. Beispiele davon umfassen einen Beschleunigungssensor, der zum Erfassen einer Querbeschleunigung betreibbar ist.
Der oben erwähnte Seitenstoßdetektor kann durch eine Vorrichtung oder eine Einheit eingerichtet werden, die zum Erfassen eines Seitenstoßes betreibbar ist, der auf ein Fahrzeug wirkt, wenn das Fahrzeug um die Kurve fährt. Beispiele davon umfassen eine Kombination eines Beschleunigungssensors, der zum Erfassen einer Querbeschleunigung betreibbar ist, und eine Differenzierungseinrichtung, die zum Differenzieren der Ausgabe des Beschleunigungssensors betreibbar ist.
Ferner kann die oben erwähnte Aufhängungssteuervorrichtung eine Zielanstellwinkelberechnungseinheit aufweisen, die basierend auf dem Seitenstoß zum Berechnen eines Zieleinstellwinkel betreibbar ist, und den Aktuator so steuern, dass das Fahrzeug einen Anstellwinkel aufweist, der gleich dem Zieleinstellwinkel ist. Da es möglich ist eine Anstellwinkeländerung zu emulieren, wenn ein geübter Fahrer ein Fahrzeug durch Einstellen des Zielanstellwinkels gemäß dem Seitenstoß ein Fahrzeug betreibt, kann selbst ein ungeübter Fahrer das exzellente Fahrgefühl erhalten.
Nachfolgend wird eine Aufhängungssteuervorrichtung gemäß einem ersten Beispiel, das nicht unter Anspruch 1 fällt, unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
1 stellt schematisch die Aufhängungssteuervorrichtung gemäß den ersten Beispiel und ein Motorfahrzeug 2, in das die Aufhängungssteuervorrichtung eingebaut ist. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Steuerung (erste Ausführung der Steuerung) darstellt, die die Aufhängungssteuervorrichtung, die in 1 gezeigt ist, umfasst. 3 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration einer Seitenstoßschätzeinheit zeigt, die in 2 gezeigt ist. 4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration einer Steuerbefehlsberechnungseinheit zeigt, die in 2 gezeigt ist.
Bezug nehmend auf 1 und 2 ist eine Aufhängungssteuervorrichtung 1 gemäß dem ersten Beispiel an dem Motorfahrzeug 2 montiert. Räder 5 des Motorfahrzeugs 2 (auf die als „vorderes rechtes Rad 5FR“, „vorderes linkes Rad 5FL“, „hinteres rechtes Rad 5RR“, und „hinteres linkes Rad 5RL“, Bezug genommen wird) sind mit einem Dämpfkraft-einstellbaren Stoßdämpfer ausgerüstet, der als ein vorderer linker, vorderer rechter, hinterer linker und hinterer rechter Stoßdämpfer 6FL, 6FR, 6RL und 6RR angeordnet ist (auf die zusammen als „Stoßdämpfer 6“ Bezug genommen wird). Federn 7 sind an den äußeren Umfängen der Stoßdämpfer 6 angebracht. Die Stoßdämpfer 6 und die Federn 7 sind jeweils zwischen einem Fahrzeugkörper 8 und den Rädern 5 angeordnet und dienen dazu, die nach oben und nach unten gerichteten Bewegungen des Rads 5 zu dämpfen. Der Fahrzeugkörper 8 ist mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9 versehen, der betreibbar ist, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen, und ein Lenkwinkelsensor 10, der betreibbar ist, um einen Lenkwinkel zu erfassen.
In dem vorliegenden Beispiel bauen die Stoßdämpfer 6 den Aktuator auf (Dämpfkraft-einstellbarer Stoßdämpfer).
Die Aufhängungssteuervorrichtung 1, die an dem Motorfahrzeug 2 montiert ist, umfasst eine Steuerung (auf die nachfolgend als „erste Ausführungsformsteuerung 15“ Bezug genommen wird), die durch eine Seitenstoßschätzeinheit 12 und eine Steuerbefehlsberechnungseinheit 13 aufgebaut wird. Die Seitenstoßschätzeinheit 12 schätzt einen Seitenstoß und eine Rollgeschwindigkeit des Motorfahrzeugs 2, unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 9 und der Steuerwinkeldaten des Steuerwinkelsensors 10. Die Steuerbefehlsberechnungseinheit 13 erzeugt einen Steuerbefehlswert (auf den jeweils auch als „Steuerbefehl“ und „Befehlswert“ Bezug genommen wird), der an jeden der Stoßdämpfer geliefert wird, basierend auf einem Seitenstoß der Seitenstoßschätzeinheit 12. In dem vorliegenden Beispiel baut die Seitenstoßschätzeinheit 12 den Seitenstoßdetektor auf, und die erste Ausführungsformsteuerung 15 baut die Aufhängungssteuerung auf.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Seitenstoßschätzeinheit 12 eine Querbeschleunigungsschätzeinheit 17, einen Differenzierungskreis 18, und erste und zweite Phaseneinstellungsfilter 19 und 20.
Die seitliche Schätzeinheit 17 berechnet eine geschätzte Querbeschleunigung von den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 9 und den Steuerwinkeldaten des Steuerwinkelsensors 10.
Der Differenzierungskreis 18 berechnet einen Seitenstoß durch Differenzierung der geschätzten Querbeschleunigung, die durch die Querbeschleunigungsschätzeinheit 17 berechnet wird.
Angenommen, dass das Motorfahrzeug 2 ein lineares Modell aufweist und seine dynamische Charakteristik ignoriert, kann die geschätzte Querbeschleunigung (nachfolgend unter Verwendung des Zeichens „a_y“ beschrieben) durch folgende Gleichung ausgedrückt werden: $a_{y} = [1 / (1 + {AV}^{2})] * [V^{2} / (Lh)] δ_{f}$
in der V eine Fahrzeuggeschwindigkeit [m/s], darstellt, A stellt einen Stabilitätsfaktor [s²/m²] dar, δ_f stellt einen Steuerwinkel [rad] dar und Lh stellt einen Achsabstand [m] dar.
Der Seitenstoß wird durch Differenzieren der geschätzten Querbeschleunigung geschätzt, die in der oben beschriebenen Weise berechnet wird.
Wenn der Seitenstoß aus dem Steuerwinkel geschätzt ist, tritt eine Phasenverschiebung auf, da die Dynamik des Motorfahrzeugs 2 ignoriert wird. Daher wird ein Filter (der erste Phaseneinstellungsfilter 19) zum Einstellen der Phase unter Berücksichtigung der Dynamik verwendet, um die Phase so einzustellen, dass sie dem tatsächlichen Seitenstoß entspricht. Zusätzlich wird eine weitere Phasenverzögerung erwartet für die Rollgeschwindigkeit verglichen mit der Querbeschleunigung erwartet. Daher wird ein anderer Filter (der zweite Phaseneinstellfilter 20) als der erste Phaseneinstellfilter 19 verwendet, um die Phase und einen Stellfaktor einzustellen, um die Rollgeschwindigkeit zu schätzen und auszugeben. Der Stellfaktor kann aus einer Schätzung festgelegt werden, aber es ist gewünscht, dass ein angemessener Wert aus einem tatsächlichen Fahrzeugtest herausgefunden wird.
Die Steuerbefehlsberechnungseinheit 13 berechnet die Steuerbefehlswerte (Steuerbefehl) für die Stoßdämpfer 6 für die jeweiligen Räder, aus dem Seitenstoß und der durch die Seitenstoßschätzeinheit 12 geschätzten Rollgeschwindigkeit.
Für das Steigern eines Anstellwinkels werden die Dämpfkräfte so eingestellt, dass die Stoßdämpfer 6 an der vorderen Seite weich in der Verdichtung (Kompression) sind (Verdichtungsweichmodus), aber hart beim Ausdehnen (Ausdehnungshartmodus), während die Stoßdämpfer 6 an der hinteren Seite weich in der Ausdehnung (Ausdehnungsweichmodus), aber hart in der Verdichtung (Verdichtungshartmodus) sind.
Für das Reduzieren eines Anstellwinkels werden die Dämpfkräfte so eingestellt, dass die Stoßdämpfer 6 an der vorderen Seite weich in der Ausdehnung (Ausdehnungsweichmodus), aber hart in der Verdichtung (Verdichtungshartmodus) sind, während die Stoßdämpfer 6 an der hinteren Seite weich in der Verdichtung (Verdichtungsweichmodus), aber hart in der Ausdehnung (Ausdehnungshartmodus) sind.
Nun wird die Konfiguration der Steuerbefehlsberechnungseinheit 13 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4 umfasst die Steuerbefehlsberechnungseinheit 13 eine Zielanstellwinkelberechnungseinheit 21, die zum Berechnen eines Zielanstellwinkels aus dem geschätzten Seitenstoß betreibbar ist; eine Zielanstellwinkelmomentberechnungseinheit (Zielnickwinkelmomentrechner) 22, die zum Berechnen eines Zielanstellwinkelmoments basierend auf der Zieleinstellwinkelausgabe der Zieleinstellwinkelberechnungseinheit 21 betreibbar ist; und eine vordere linke, vordere rechte, hintere linke und hintere rechte Dämpfkraftsteuerung 23FL, 23FR, 23RL und 23RR (auf die nachfolgend kollektiv als Dämpfkraftsteuerung 23 Bezug genommen wird), die zum Ausgeben von Steuerungsbefehlswerten betreibbar ist, um Dämpfkräfte an den Stoßdämpfern 6 zu erzeugen (der vordere linke, vordere rechte, hintere linke und hintere rechte Stoßdämpfer 6FL, 6FR, 6RL und 6RR), die für die jeweiligen vier Räder angeordnet sind. In dem vorliegenden Beispiel baut die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 21 den Zielanstellwinkelrechner (Zielnickwinkelberechnungseinheit) auf.
Eine vorbestimmte Karte, welche ein Anstellwinkelmoment enthält, welches benötigt wird, um einen Anstellwinkel für jeden Fahrzeugtyp zu erreichen, oder eine Berechnungsformel, die für jeden Fahrzeugtyp vorherbestimmt ist, zum Berechnen eines Anstellwinkelmoments, das benötigt wird, um einen Anstellwinkel zu erreichen, werden abgespeichert, und die Anstellwinkelmomentberechnungseinheit 22 berechnet das Zielanstellwinkelmoment aus der Karte oder der Berechnungsformel unter Verwendung der Berechnungsergebnisse der Zielanstellwinkelberechnungseinheit 21. In diesem Fall variiert das benötigte Anstellmoment tatsächlich gemäß den anderen Bedingungen, so wie die Längsbeschleunigung/Bremsen, aber in dem vorliegenden Beispiel wird das Zielanstellwinkelmoment nur aus den Werten des Seitenstoßes festgelegt, um die Dämpfkraft einzustellen.
Zum Durchführen einer präziseren Steuerung kann ein Längsbeschleunigungssensor an dem Fahrzeug angeordnet sein (oder ein Wert des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors kann differenziert werden), und der resultierende Wert daraus kann für eine Korrektur verwendet werden, in welchem ein Anstellwinkelmoment, das aus der Querbeschleunigung erzeugt wird, von dem oben genannten Zielanstellwinkelmoment abgezogen wird. Ferner kann eine Anstellwinkelschätzeinheit 36 in einer ersten Ausführungsform, welche später beschrieben wird, angeordnet sein und als eine Feedback-Steuerung verwendet werden.
Die Steuerbefehlsberechnungseinheit 13 umfasst ferner einen Vervielfachungskreis (auf den nachfolgend als „erster Vervielfachungskreis 24“ Bezug genommen wird), der zum Multiplizieren des Zielanstellwinkelmoments von der Zielanstellwinkelmomentberechnungseinheit 22 mit einem Stellwert „Kpf“ betreibbar ist und den Wert ausgibt (auf den nachfolgend als „Vorderradseitenzieldämpfkraft“ Bezug genommen wird), der aus dieser Multiplikation zu den Dämpfkraftsteuerungen 23 FL und 23FR der vorderen linken und vorderen rechten Radseiten erhalten wird; und ein Vervielfachungskreis (auf dem nachfolgend als „zweiter Vervielfachungskreis 25“ Bezug genommen wird), der zum Multiplizieren eines Zielanstellwinkelmoments aus der Zielanstellwinkelmomentberechnungseinheit 22 mit einem Stellwert „-Kpr“ betreibbar ist, und den Wert ausgibt (auf den nachfolgend als „hintere Radseitenzieldämpfkraft“ Bezug genommen), der aus dieser Multiplikation zu der Dämpfkraftsteuerung 23RL und 23RR der hinteren linken und hinteren rechten Radseiten erhalten wird.
Die Zieldämpfkraft hat einen positiven Wert, wenn sie weich in der Verdichtung, aber hart in der Ausdehnung ist, während die Zieldämpfkraft einen negativen Wert hat, wenn sie weich in der Ausdehnung, aber hart in der Verdichtung ist.
Ferner umfasst die Steuerbefehlsberechnungseinheit 13 eine Radrelativgeschwindigkeitsschätzeinheit 26, die zum Schätzen einer Relativgeschwindigkeit der jeweiligen Räder (Radrelativgeschwindigkeiten) aus der Rollgeschwindigkeit betreibbar ist. Die Radrelativgeschwindigkeiten, die durch die Radrelativgeschwindigkeitsschätzeinheit 26 geschätzt werden, werden in die Dämpfkraftsteuerung 23FL, 23FR, 23RL und 23RR der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Radseiten eingegeben.
In der Steuerbefehlsberechnungseinheit 13 berechnet als erstes die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 21 den Zielanstellwinkel (Zielnickwinkel) durch Multiplizieren des Seitenstoßes mit einem vorbestimmten Wert (Multiplizieren mit einem Stellwert). Der Stellwert eines vorbestimmten Werts wird so festgelegt, dass der Zielanstellwinkel für das Erzeugen eines vorne nach unten geneigten Zustands erhalten wird, wenn der Seitenstoß und die Seitenbeschleunigung dasselbe Vorzeichen haben (beide haben ein Plus-Zeichen oder beide haben ein Minus-Zeichen). Die Tatsache, dass der Seitenstoß und die Querbeschleunigung dasselbe Vorzeichen haben, meint, dass ein Rollen auftritt und das Rollen sich steigert, d.h., dass ein Fahrer fortlaufend das Lenkrad dreht. Diese Steuerungsart kann einen nach vorne unten geneigten Zustand erzeugen, unabhängig davon, ob der Fahrer das Lenkrad nach links oder nach rechts dreht, wobei das Rollen und der Anstellwinkel so harmonisiert werden können, dass der Fahrer ein verbessertes Fahrgefühl erhalten kann.
Das Zielanstellwinkelmoment wird derart aus dem Zielanstellwinkel berechnet, dass der Zielanstellwinkel erreicht wird, und die Zieldämpfkräfte werden entsprechend dem berechneten Zielanstellwinkelmoment auf die jeweiligen Räder aufgeschlagen. Um zu dieser Zeit ein Anstellwinkelmoment zu erzeugen sollen die Zieldämpfkräfte an der vorderen Seite und der hinteren Seite gegenteilige Vorzeichen aufweisen (alternativ hilft ebenfalls, einen Unterschied zwischen den Zieldämpfkräften an der vorderen Seite und an der hinteren Seite zu machen).
Ferner schätzt die Radrelativgeschwindigkeitschätzeinheit 26 wie oben beschrieben die Radrelativgeschwindigkeiten. Wie in 13 gezeigt kann die folgende Gleichung (2) unter Bezugnahme auf die Rollgeschwindigkeit und die Relativgeschwindigkeit eingeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße läuft und die Rollbewegung nur von einem Steuerbetrieb erzeugt wird. $\begin{array}{l} Relativgeschwindigkeit [m/s] = Rollgeschwindigkeit \\ [rad/s] * Entfernung L [m] des Sto ß d \ddot{a} mpfers zum Rollzentrum \end{array}$
Es muss angemerkt werden, dass die vordere Seite und die hintere Seite unterschiedliche Entfernungen der Stoßdämpfer bis zum Rollzentrum aufweisen (die Entfernung zwischen den Anbringabschnitten der linken und rechten Stoßdämpfer an der vorderen Seite, und die Entfernung zwischen den Anbringabschnitten der linken und rechten Stoßdämpfer an der hinteren Seite), wobei diese Entfernung für jede der vorderen und hinteren Seiten berechnet wird. Ferner werden die Daten so ausgegeben, dass die Relativgeschwindigkeiten an der rechten und linken Seite gegenteilige Vorzeichen aufweisen.
Die Dämpfkraftsteuerung 23 (23FL, 23FR, 23RL und 23RR) gibt aus den berechneten Zieldämpfkräften und den Relativgeschwindigkeiten Befehlswerte an die Stoßdämpfer 6FL, 6FR, 6RL und 6RR (Aktuator) an den jeweiligen Rädern unter Verwendung einer Dämpfkrafteigenschaftskarte aus, die die Beziehung zwischen der Dämpfkraft, dem Befehlswert und der Relativgeschwindigkeit anzeigt.
Wie oben beschrieben werden die Stoßdämpfer 6 unter Verwendung des Seitenstoßes und der Rollgeschwindigkeit gesteuert, die basierend auf dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit geschätzt werden, wobei es dabei möglich ist, ein Anstellwinkelverhalten in Übereinstimmung mit dem Seitenstoß so zu erzeugen, dass der Fahrer ein verbessertes Fahrgefühl haben kann.
In dem ersten Beispiel wird die Querbeschleunigung unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels berechnet. Stattdessen kann die Querbeschleunigung auch durch eine der folgenden Methoden (a) bis (c) berechnet werden.

(a) Berechnen der Querbeschleunigung aus einer Gierrate und einer Fahrzeuggeschwindigkeit
(b) Berechnen der Querbeschleunigung aus den linken und rechten Radgeschwindigkeiten und einer Fahrzeuggeschwindigkeit
(c) Erhalten der Querbeschleunigung durch direktes Messen unter Verwendung eines Querbeschleunigungssensors.

Ferner wird der Seitenstoß in dem ersten Beispiel durch Differenzieren der Querbeschleunigung berechnet. Stattdessen kann der Seitenstoß aus irgendeiner der physikalischen Kennwerte berechnet werden, die in den folgenden Punkten (i) bis (vi) aufgelistet sind.

(i) Differenzierung einer geschätzten Querbeschleunigung (beispielsweise berechnet aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel, oder berechnet aus einer Gierrate und einer Fahrzeuggeschwindigkeit).
(ii) Rollgeschwindigkeit (Integration der Differenz zwischen linken und rechten Beschleunigungen, die jeweils aus einem Gyroskop oder einem Vertikalbeschleunigungssensor erhalten werden)
(iii) Die Differenz zwischen linken und rechten Relativgeschwindigkeiten (Differenzierung eines erfassten Werts eines Fahrzeughöhensensors, oder Integration einer Relativbeschleunigung der gefederten Seite/ungefederten Seite).
(iv) Differenzierung einer linken/rechten Verschiebungsgröße einer Reifenvertikallast
(v) Differenzierung eines Durchschnittswerts der Seitenkraft der Reifen an den vier Rädern
(vi) Differenzierung einer Differenz zwischen einer linksseitigen Radgeschwindigkeit und einer rechtsseitigen Radgeschwindigkeit

Ferner wird die Relativgeschwindigkeit in dem ersten Beispiel aus der Rollgeschwindigkeit berechnet. Stattdessen kann die Relativgeschwindigkeit aber auch aus einer der physikalischen Kennwerte berechnet werden, die in den folgenden Punkten (i) bis (iv) aufgelistet sind.

(i) Differenzierung der Fahrzeughöhe an den Rändern
(ii) Integration einer Differenz zwischen einer Vertikalbeschleunigung der gefederten Seite und der Vertikalbeschleunigung der ungefederten Seite
(iii) Geschätzter Wert durch einen Beobachter unter Verwendung einer Vertikalbeschleunigung gefederten Seite
(iv) Integration einer Vertikalbeschleunigung der gefederten Seite

Als nächstes wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Eine Aufhängungssteuervorrichtung 1A gemäß der ersten Ausführungsform ist hauptsächlich in den folgenden Punkten (a) bis (d) von dem ersten Beispiel unterschiedlich. (a) Anstelle des vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Stoßdämpfers 6FL, 6FR, 6RL und 6RR, die in dem ersten Beispiel verwendet werden, umfasst die erste Ausführungsform aktive Aufhängungen 31FL, 31FR, 31RL und 31RR (auf die nachfolgend kollektiv als „aktive Aufhängung 31“ oder „Aktuatoren 31“ Bezug genommen wird), welche beispielsweise mittels hydraulischer Zylinder eingebaut werden können. (b) Der Steuerwinkelsensor 10 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9, die in dem ersten Beispiel verwendet werden, werden in der ersten Ausführungsform weggelassen. (c) Die erste Ausführungsform umfasst Fahrzeughöhensensoren 33 (auf die nachfolgend als „vorderer linker, vorderer rechter, hinterer linker und hinterer rechter Fahrzeughöhensensor 33FL, 33FR, 33RL und 33RR“ Bezug genommen wird), und einen Querbeschleunigungssensor 34. (d) Statt der ersten Ausführungsformsteuerung 15, die in dem ersten Beispiel verwendet wurde, enthält die erste Ausführungsform eine andere Steuerung (auf die nachfolgend als „zweite Ausführungsformsteuerung 15A“ Bezug genommen wird). In der ersten Ausführungsform baut die zweite Ausführungsformsteuerung 15A die Aufhängungssteuerung auf.
Die Fahrzeughöhensensoren 33 sind für die jeweiligen Räder so angeordnet, dass sie die Fahrzeughöhe nahe der jeweiligen Räder erfassen.
Die zweite Ausführungsformsteuerung 15A umfasst eine Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35, die zum Berechnen eines Zielanstellwinkels aus einem Erfassungswert des Querbeschleunigungssensors 34 betreibbar ist; eine Anstellwinkelschätzeinheit 36, die zum Schätzen eines tatsächlichen Anstellwinkels der Fahrzeughöhen betreibbar ist, die durch die Fahrzeughöhensensoren 33 erfasst wurden; und eine Steuerbefehlsberechnungseinheit 37, die basierend auf den Daten der Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35 und der Anstellwinkelschätzeinheit 36 zum Berechnen von Steuerbefehlswerten und zum Ausgeben von diesen an die aktive Aufhängung 31 betreibbar ist. In der ersten Ausführungsform baut die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35 den Zielanstellwinkelrechner auf, wobei die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 36 den Anstellwinkeldetektor (Nickwinkelermittlungseinheit) aufbaut, und die aktiven Aufhängungen 31 den Aktuator aufbauen.
Wie in 7 gezeigt, umfasst die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35 einen Differenzierungskreis 38, der zum Ausführen von Differenzierungsberechnungen durch Empfangen einer Eingabe des Erfassungswerts aus dem Querbeschleunigungssensor 34 betreibbar ist; und einen Zielanstellwinkelberechnungskreis 39, der durch Empfangen eines Inputs des Berechnungsergebnisses (Seitenstoß) aus dem Differenzierungskreis 38 zum Berechnen eines Zielanstellwinkel betreibbar ist. Die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35 gibt den Zielanstellwinkel an die Steuerbefehlsberechnungseinheit 37 aus, der durch den Zielanstellwinkelberechnungskreis 39 berechnet wurde.
Wie in 8 gezeigt, umfasst die Zielanstelllwinkelschätzeinheit 36 einen vorne-hinten Fahrzeughöhenunterschiedsberechnungskreis 41, der zum Berechnen eines Unterschieds in der Fahrzeughöhen zwischen vorne und hinten betreibbar ist (die Fahrzeughöhe an den vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Radseiten), die durch die Fahrzeughöhensensoren erfasst werden, die für die vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren linken Rädern 5FL, 5FR, 5RL und 5RR angeordnet sind; und einen Anstellwinkelberechnungskreis 43. Der Anstellwinkelberechnungskreis 43 berechnet einen Anstellwinkel von der vorne-hinten Fahrzeughöhendifferenz h, basierend auf den geometrischen Beziehungen zwischen den Achsabständen, der vorne-hinten Fahrzeughöhendifferenz h und dem Anstellwinkel, wie er in 9 gezeigt ist. Insbesondere, wie in 8 gezeigt, berechnet der Anstellwinkelberechnungskreis 43 einen Tangenswert des Anstellwinkels (tan(Anstellwinkel)) durch Teilen der vorne-hinten Fahrzeughöhendifferenz h, die durch die vorne-hinten Fahrzeughöhendifferenzberechnungseinheit 41 berechnet wurde, durch den Achsabstand, und erhält einen Anstellwinkel durch Berechnen eines Arcustangenswerts (arctan) des berechneten Tangenswerts. Der Anstellwinkel kann direkt gemessen werden unter Verwendung eines Gyrosensors, anstelle der Verwendung einer Anstellwinkelschätzeinheit 36.
Die Steuerinstruktoinsberechnungseinheit 37 führt eine Feedback-Steuerung so aus, dass die Anstellwinkel mit den berechneten Zielanstellwinkeln übereinstimmen, und gibt die Steuerbefehlswerte an die aktiven Aufhängungen 31 an den jeweiligen Rädern aus.
Insbesondere, wie in 10 gezeigt, umfasst die Steuerbefehlsberechnungseinheit 37 eine Abweichungsberechnungseinheit 45, die zum Berechnen einer Abweichung zwischen dem Zielanstellwinkel und dem Anstellwinkel betreibbar ist; eine FB-Steuerung (Feedback-Steuerung) 46, die basierend auf der berechneten Abweichung zum Berechnen eines Steuerungsbefehlswert (Steuerungswert) betreibbar ist; vordere linke, vordere rechte, hintere linke und hintere rechte Antriebskraftsteuerung 48FL, 48FR, 48RL und 48RR (auf die zusammen als „Antriebskraftsteuerung 48“ Bezug genommen wird), die betreibbar sind zum Ausgeben eines Steuerbefehlswerts, so dass die aktiven Aufhängungen 31 angetrieben werden (die vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Aktuatoren), die für die jeweiligen vier Räder angeordnet sind; und einen Umkehrungskreis 49, der so angeordnet ist, dass er umgekehrte Steuerbefehle jeweils an die vorderen linke und rechte Antriebskraftsteuerung 48FL und 48FR und die hintere linke und hintere rechte Antriebskraftsteuerung 48RL und 48RR ausgibt. In dieser Art gibt die Steuerbefehlsberechnungseinheit 37 Steuerbefehlswerte an die aktiven Aufhängungen 31 an den jeweiligen Rädern aus, wie oben erwähnt.
Gemäß der oben diskutierten ersten Ausführungsform werden die aktiven Aufhängungen 31 (Aktuatoren) unter Verwendung des Seitenstoßes gesteuert, der aus der Querbeschleunigung und der Fahrzeughöhe an den jeweiligen Rädern 5 berechnet wurde, wobei es möglich ist, ein Anstellwinkelverhalten in Koordination mit der Seitenbeschleunigung und daher ein Rollverhalten und ein Anstellwinkelverhalten in Koordination miteinander zu erzeugen, so dass ein Fahrer ein verbessertes Fahrgefühl haben kann.
In der ersten Ausführungsform wird der Zielanstellwinkel aus der Querbeschleunigung berechnet. Stattdessen kann der Zielanstellwinkel aber auch aus den Fahrzeughöhen berechnet werden, und ein Beispiel für diesen Fall ist in 11 gezeigt. Unter Bezugnahme auf 11 bezeichnet das Bezugszeichen 35B eine Zielanstellwinkelberechnungseinheit, die anstelle der Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35 angeordnet ist, die in den 6 und 7 gezeigt ist. Die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35B berechnet den Zielanstellwinkel aus der Fahrzeughöhe (der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Fahrzeughöhe), die durch die Fahrzeughöhensensoren 33 erfasst wird (der vordere linke, vordere rechte, hintere linke und hintere rechte Fahrzeughöhensensor 33 FL, 33FR, 33RL und 33RR), die für die vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Räder angeordnet sind.
Insbesondere umfasst die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35B einen vorderen radseitigen Differenzkreis 51, der zum Berechnen einer Differenz zwischen der Fahrzeughöhe an der vorderen linken Radseite und der vorderen rechten Radseite betreibbar ist; einen hinteren radseitigen Differenzkreis 52, der zum Berechnen einer Differenz zwischen der Fahrzeughöhe an der hinteren linken Radseite und der hinteren rechten Radseite betreibbar ist; einen Durchschnittskreis 53, der zum Mitteln der berechneten Werte von dem vorderradseitigen Differenzkreis 51 und dem hinterradseitigen Differenzkreis 52 betreibbar ist; einen Trennkreis 54, der betreibbar ist zum Teilen der durch den Durchschnittskreis 53 berechneten Werte mittels einer Spurweite (die Entfernung zwischen dem Zentrum der linken und rechten Räder) und zum Ausgeben des resultierenden Werts (auf den nachfolgend als „geteilter Wert“ Bezug genommen wird, um die Beschreibung angenehmer zu machen); einen Arcustangensprozesskreis 55, der betreibbar ist um den Arcustangens (auf den nachfolgend als „arctan“ oder „Atan“ Bezug genommen wird) des geteilten Werts (auf den nachfolgend auch als „Eingabe“ Bezug genommen wird) durch Empfangen einer Eingabe des geteilten Werts von dem Teilkreis 54 zu berechnen; einen Differenzierungskreis 56, der betreibbar ist, um den Wert zu differenzieren, der durch den Arcustangenzprozesskreis 55 berechnet wurde, und einen Vervielfachungskreis 57, der betreibbar ist, um den Zielanstellwinkel durch Multiplizieren der Daten zu berechnen, die durch den Differenzierungskreis 56 mittels eines gewünschten Stellwerts berechnet wurden. Durch den Betrieb dieser Kreise berechnet die Zielanstellwinkelberechnungseinheit 35B den Zielanstellwinkel.
In der ersten Ausführungsform wird das Anstellwinkelmoment durch Aufbringen gegenteiliger Antriebskräfte auf die vordere Seite und hintere Seite unter Verwendung des Umkehrkreises 49 erzeugt, der so angeordnet ist, dass die Steuerbefehlswerte für die vordere Seite und die hintere Seite zueinander gegenteilig werden (Bezugnahme auf 14(A)). Stattdessen kann das Anstellwinkelmoment durch das Herstellen einer Differenz zwischen den Steuerbefehlswerten für die vordere Seite und die hintere Seite erzeugt werden, wie in den 14 (B) und (C) gezeigt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen werden die Aufhängungen durch Dämpfkraft-einstellbare Stoßdämpfer 6FL, 6FR, 6RL und 6RR [das erste Beispiel] oder die aktiven Aufhängungen 31 [erste Ausführungsform] aufgebaut. Stattdessen können die Aufhängungen aber auch durch Luftaufhängungen (pneumatische Aufhängungen) aufgebaut werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Anstellwinkel gesteuert. Stattdessen kann entsprechend zu dem Seitenstoß eine Rollsteifigkeit so gesteuert werden, dass die Rollsteifigkeit an der vorderen Seite höher ist als die Rollsteifigkeit an der hinteren Seite, wenn der Seitenstoß und die Querbeschleunigung dasselbe Vorzeichen aufweisen, wobei der nach vorne unten geneigte Zustand erzeugt wird, wie in dem Fall des Kontrollierens des Anstellwinkels, so dass der Fahrer ein exzellentes Fahrgefühl erhalten kann.
Ferner kann die oben erwähnte Aufhängungssteuerung in ein Fahrzeug eingebaut werden, das die Funktion der Steuerung eines Kurvenfahrtbetriebs durch Einstellen einer Längsbeschleunigung aufweist, indem die Maschine, der Motor und die Bremsen gesteuert sind. In diesem Fall ist es möglich, die Menge der Steuerung einer Längsbeschleunigung zu reduzieren, und daher wird eine Geschwindigkeitsänderung reduziert, und zusätzlich ist es möglich, die Treibstoffeffizienz zu verbessern.
Gemäß der oben diskutierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Aufhängungssteuervorrichtung bereitzustellen, die es einem Fahrer ermöglicht, während der Kurvenfahrt ein exzellentes Fahrgefühl zu haben.
Obwohl oben nur manche beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung detailliert beschrieben wurden, verstehen die Fachleute, dass verschiedene Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne sich materiell von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung zu entfernen. Dementsprechend ist es beabsichtigt, dass alle diese Modifikationen in den Schutzumfang dieser Erfindung aufgenommen sind.

Claims

Aufhängungssteuervorrichtung mit: einem Aktuator (6; 31), der zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Rad eines Fahrzeugs angeordnet ist, einer Querruckermittlungseinheit (12; 38), die zum Erfassen eines Querrucks betreibbar ist, der erzeugt wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt; einer Aufhängungssteuerung (15A), die zum Steuern des Aktuator (6; 31) betreibbar ist, so dass ein Nickwinkel des Fahrzeugs, basierend auf dem durch die Querruckermittlungseinheit (12; 38) erfassten Querruck geändert wird, Nickwinkelermittlungseinheit (36), die zum Erfassen eines Nickwinkels des Fahrzeugs betreibbar ist; wobei die Aufhängungssteuerung (15A) eine Zielnickwinkelberechnungseinheit (35) aufweist, die zum Berechnen eines Zielnickwinkels betreibbar ist, wenn ein Lenkrad des Fahrzeugs durch einen Fahrer fortlaufend gedreht wird, so dass ein Zielnickwinkel in einer nach Vorne-Unten-Richtung gemäß einer Erhöhung oder Verringerung des durch die Querruckermittlungseinheit (12; 38) erfassten Querrucks erhöht oder verringert wird, und wobei die Aufhängungssteuerung (15A) den Aktuator (6; 31) basierend auf einem durch die Zielnickwinkelberechnungseinheit (35) berechneten Zielnickwinkel und dem Nickwinkel, der die Nickwinkelermittlungseinheit (36) erfasst wurde, steuert.
Aufhängungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Aufhängungssteuerung (15A) den Zielnickwinkel vergrößert, wenn sich der Absolutwert des Querrucks vergrößert.
Aufhängungssteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: einen Querbeschleunigungssensor (17; 34), der zum Erfassen einer Querbeschleunigung betreibbar ist, wobei der Aktuator (6; 31) derart gesteuert wird, dass das Fahrzeug einen Nickwinkel in einem nach vorne-unten geneigten Zustand aufweist, wenn der Querruck und die Querbeschleunigung dasselbe Vorzeichen haben.
Aufhängungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit: einer Feedback-Steuerung (46), die betreibbar ist, um Steuerungswerte basierend auf dem von dem Zielnickwinkelberechnungseinheit (35) berechneten Zielnickwinkel und dem Nickwinkel, der durch die Nickwinkelermittlungseinheit (36) erfasst wurde, zu berechnen, wobei die Aufhängungssteuerung (15A) den Aktuator (6; 31) gemäß Steuerungswerten, die von der Feedback-Steuerung (46) berechnet wurden, steuert.
Aufhängungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Aktuator (6; 31) einen Dämpfkraft-einstellbaren Stoßdämpfer (6FL; 6FR; 6RL; 6RR) umfasst, der geeignet ist, eine Dämpfkraft einzustellen.
Aufhängungssteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Aufhängungssteuerung (15; 15A) die Dämpfungskraft, wenn der Nickwinkel des Fahrzeugs vergrößert wird, derart einstellt, dass die Stoßdämpfer (6FL; 6FR) an der Vorderseite beim Komprimieren weich, jedoch beim Ausdehnen hart sind, während die Stoßdämpfer (6RL, 6RR) an der Hinterseite bei der Ausdehnung weich, jedoch bei der Kompression hart sind, und die Dämpfungskraft, wenn der Nickwinkel des Fahrzeugkörpers verringert wird, derart einstellt, dass die Stoßdämpfer (6FL, 6FR) an der Vorderseite bei der Ausdehnung weich, jedoch bei der Kompression hart sind, während die Stoßdämpfer (6RL, 6RR) an der Hinterseite bei der Kompression weich, jedoch bei der Ausdehnung hart sind.
Aufhängungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Aktuator (6; 31) eine pneumatische Aufhängung, die so eingerichtet ist, dass sie eine Kraft unter Verwendung eines Luftdrucks erzeugt, oder eine aktive Aufhängung (31), aufweist.
Aufhängungssteuervorrichtung mit: einem Aktuator (6; 31), der zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Rad eines Fahrzeugs angeordnet ist, einer Querruckermittlungseinheit (12; 38), die zum Erfassen eines Querrucks betreibbar ist, der erzeugt wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt; einer Aufhängungssteuerung (15), die zum Steuern des Aktuators (6; 31) betreibbar ist, so dass ein Nickwinkel des Fahrzeugs, basierend auf dem durch die Querruckermittlungseinheit (12; 83) erfassten Querruck, geändert wird, wobei die Aufhängungssteuerung (15) eine Zielnickwinkelberechnungseinheit (21) aufweist, die zum Berechnen eines Zielnickwinkels betreibbar ist, wenn ein Lenkrad des Fahrzeugs durch einen Fahrer fortlaufend gedreht wird, so dass ein Zielnickwinkel in einer nach Vorne-Unten-Richtung gemäß einer Erhöhung oder Verringerung des durch die Querruckermittlungseinheit (12; 38) erfassten Querruck erhöht oder verringert wird, einem Zielnickwinkelmomentrechner (22), der betreibbar ist, um ein Zielnickwinkelmoment basierend auf dem von dem Zielnickwinkelmomentrechner (21) berechneten Zielnickwinkel zu berechnen, wobei die Aufhängungssteuerung (15) den Aktuator (6; 31) gemäß dem von dem Zielnickwinkelmomentrechner (22) berechneten Zielnickwinkelmoment steuert.
Aufhängungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, ferner mit einem Sensor, der betreibbar ist, um eine Längsbeschleunigung zu erfassen, wobei die Aufhängungssteuervorrichtung eine Korrektur ausführt, bei der ein Nickwinkelmoment, das durch die Längsbeschleunigung erzeugt wird, von einem Zielnickwinkelmoment abgezogen wird, das durch den Zielnickwinkelmomentrechner (22) berechnet wird.