DE102018210986A1

DE102018210986A1 - Aufhängungssteuersystem

Info

Publication number: DE102018210986A1
Application number: DE102018210986.9A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Furuta
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2038-07-05
Also published as: US10449822B2; DE102018210986B4; JP2019014371A; CN109203903A; JP6638703B2; US20190009631A1; CN109203903B

Abstract

Ein Aufhängungssteuersystem (100) umfasst Folgendes: eine Aufhängung (3), deren Dämpfungskraft passend zu einer Steuergröße fluktuiert; und eine Steuereinheit (30), die die Dämpfungskraft durch Bestimmen der Steuergröße steuert. Die Steuereinheit (30) führt einen Steuergrößenkorrekturvorgang des Bestimmens der Steuergröße durch Kombinieren einer Basissteuergröße mit einer Korrektursteuergröße durch. Die Steuereinheit (30) führt den Steuergrößenkorrekturvorgang so durch, dass die Dämpfungskraft unabhängig von einer Hubgeschwindigkeit in dem Fall kleiner als eine Basisdämpfungskraft wird, in dem eine angeforderte Dämpfungsrichtung eine Aufwärtsrichtung ist, und führt den Steuergrößenkorrekturvorgang so durch, dass die Dämpfungsgröße unabhängig von der Hubgeschwindigkeit in dem Fall größer als die Basisdämpfungskraft wird, in dem die angeforderte Dämpfungsrichtung eine Abwärtsrichtung ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufhängungssteuersystem, das eine Dämpfungskraft einer Aufhängung für ein Fahrzeug steuert bzw. regelt.
Erläuterung des Stands der Technik
Ein Aufhängungssystem für ein Fahrzeug ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016- 002778 ( JP 2016-002778 A ) offenbart. In dem Aufhängungssystem kann eine Dämpfungskraft eines Stoßdämpfers in einer Aufhängung durch Erhöhen oder Verringern eines Steuerstroms erhöht oder verringert werden. Eine spezifische Dämpfungskraftsteuerung wird nachstehend beschrieben.
Zunächst berechnet das Aufhängungssystem einen Basissteuerstrom passend zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Anschließend führt das Aufhängungssystem einen Korrekturvorgang durch, um einen Korrekturwert zum Basissteuerstrom hinzuzufügen oder den Korrekturwert vom Basissteuerstrom abzuziehen, um vertikale Schwingungen eines gefederten Aufbaus zu unterdrücken. Ein endgültiger Steuerstrom wird durch diesen Korrekturvorgang bestimmt.
Im vorstehend erläuterten Korrekturvorgang wird durch eine Beziehung zwischen einer „gefederten Geschwindigkeit“ und einer „Hubgeschwindigkeit“ bestimmt, ob der Korrekturwert hinzuzufügen oder abzuziehen ist, das heißt, ob der Steuerstrom gegenüber dem Basissteuerstrom zu erhöhen oder zu verringern ist. Die gefederte Geschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit des gefederten Aufbaus in der Senkrechten an einer Radposition und weist in einer Aufwärtsrichtung einen positiven Wert auf. Die Hubgeschwindigkeit ist eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem gefederten Aufbau und einem ungefederten Aufbau, die miteinander über die Aufhängung gekoppelt sind. Die Hubgeschwindigkeit weist ein positives Vorzeichen auf einer „Ausfederseite“ bzw. „Rückfederseite“ auf und ein negatives Vorzeichen auf einer „zusammengedrückten Seite“.
In dem Fall, in dem die gefederte Geschwindigkeit und die Hubgeschwindigkeit dasselbe Vorzeichen aufweisen, addiert das Aufhängungssystem den Korrekturwert zum Basissteuerstrom, erhöht also den Steuerstrom gegenüber dem Basissteuerstrom. In dem Fall, in dem andererseits die gefederte Geschwindigkeit und die Hubgeschwindigkeit entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, zieht das Aufhängungssystem den Korrekturwert vom Basissteuerstrom ab, das heißt verringert den Steuerwert gegenüber dem Basissteuerstrom.
Eine Hubgeschwindigkeitsabschätzvorrichtung zum Abschätzen der Hubgeschwindigkeit ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016- 002844 ( JP 2016-002844A ) offenbart. Die Vorrichtung zum Abschätzen der Hubgeschwindigkeit schätzt die Hubgeschwindigkeit auf der Grundlage der Vertikalbeschleunigung des gefederten Aufbaus ab. Die Vertikalbeschleunigung des gefederten Aufbaus wird durch einen Sensor für die gefederte Beschleunigung erfasst, der auf dem gefederten Aufbau montiert ist. Ein Anlagenmodell und ein Beobachter werden in einem Vorgang zur Abschätzung der Hubgeschwindigkeit verwendet. Das Anlagenmodell und der Beobachter werden basierend auf einem Zustandsraum einer Bewegungsgleichung definiert, die auf einem Einzelradmodell mit zwei Freiheitsgraden basiert.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Wie vorstehend beschrieben wird nach der in der JP 2016-002778 A offenbarten Technik durch die Beziehung zwischen der „gefederten Geschwindigkeit“ und der „Hubgeschwindigkeit“ bestimmt, ob der Steuerstrom gegenüber dem Basissteuerstrom im Korrekturvorgang erhöht oder verringert wird. Genauer gesagt wird der Steuerstrom in dem Fall, in dem die gefederte Geschwindigkeit und die Hubgeschwindigkeit dasselbe Vorzeichen aufweisen, so korrigiert, dass er ausgehend vom Basissteuerstrom erhöht wird. Andererseits wird der Steuerstrom in dem Fall, in dem die gefederte Geschwindigkeit und die Hubgeschwindigkeit entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, so korrigiert, dass er ausgehend vom Basissteuerstrom verringert wird. Demgemäß wird verlangt, eine Erhöhung/ Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) des Steuerstroms jedes Mal umzuschalten, wenn sich das Vorzeichen der gefederten Geschwindigkeit oder der Hubgeschwindigkeit umkehrt.
Im Allgemeinen schwingt die Hubgeschwindigkeit mit einer höheren Frequenz als die gefederte Geschwindigkeit. Beispielsweise liegt die Frequenz der Hubgeschwindigkeit ungefähr bei 10 bis 15 Hz, während die Frequenz der gefederten Geschwindigkeit ungefähr 1 bis 2 Hz beträgt. Demgemäß übt die Hubgeschwindigkeit einen starken Einfluss auf das Umschalten zwischen dem Erhöhen/Verringern (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) des Steuerstroms aus. Anders gesagt wird verlangt, die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) des Steuerstroms synchronisiert mit der Umkehrung der Hubgeschwindigkeit mit hoher Frequenz umzuschalten.
Ein Stellglied zur Änderung der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers hat jedoch ein eingeschränktes Anwortverhalten. Zusätzlich wird wie in der vorstehend erläuterten JP 2016-002844 A beschrieben ein komplizierter Vorgang benötigt, um die Hubgeschwindigkeit abzuschätzen, und daher wird eine bestimmte Dauer für den Abschätzvorgang benötigt. Aus diesen Gründen ist ein Umschalten zwischen dem Erhöhen/Verringern (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) des Steuerstroms, das mit der Umkehrung des Vorzeichens der Hubgeschwindigkeit synchronisiert ist, nicht immer leicht, und eine Steuerverzögerung neigt dazu, aufzutreten. In dem Fall, in dem die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) des Steuerstroms nicht in synchronisierter Weise mit der Umkehrung des Vorzeichens der Hubgeschwindigkeit umschaltbar ist, also in dem Fall, in dem die Steuerverzögerung auftritt, kann man die gewünschte Dämpfungskraftsteuerleistung nicht erhalten. Dies führt möglicherweise zu einer verschlechterten Verlässlichkeit des Systems.
Die Erfindung schafft eine Technik, die dazu fähig ist, eine Steuerverzögerung in einem Aufhängungssteuersystem zu verhindern, das eine Dämpfungskraft einer Aufhängung steuert.
Ein Aufhängungssteuersystem nach einem Aspekt der Erfindung ist in einem Fahrzeug montiert und umfasst Folgendes: eine Aufhängung, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, deren Dämpfungskraft passend zu einer Steuergröße fluktuiert; und eine Steuereinheit, die dazu aufgebaut ist, die Steuergröße zu bestimmen und die Dämpfungskraft zu steuern. Die Steuereinheit ist dazu aufgebaut, einen Basisberechnungsvorgang des Berechnens einer Basissteuergröße, die ein Basiswert der Steuergröße ist, und einen Steuergrößenkorrekturvorgang des Bestimmens der Steuergröße durch Kombinieren der Basissteuergröße mit einer Korrektursteuergröße auszuführen. Eine Basisdämpfungskraft ist die Dämpfungskraft, die der Basissteuergröße entspricht. Eine Hubgeschwindigkeit ist eine Relativgeschwindigkeit zwischen einem gefederten Aufbau und einem ungefederten Aufbau, die über die Aufhängung miteinander verbunden sind. Eine verlangte Dämpfungsrichtung ist eine Richtung der Dämpfungskraft, die benötigt wird, um Schwingungen bzw. Vibrationen des gefederten Aufbaus zu unterdrücken. Die Steuereinheit ist dazu aufgebaut, den Steuergrößenkorrekturvorgang so auszuführen, dass die Dämpfungskraft kleiner als die Basisdämpfungskraft wird, unabhängig von der Hubgeschwindigkeit in dem Fall, in dem die verlangte Dämpfungsrichtung eine Aufwärtsrichtung ist, und den Steuergrößenkorrekturvorgang so auszuführen, dass die Dämpfungskraft unabhängig von der Hubgeschwindigkeit größer als die Basisdämpfungskraft in dem Fall wird, in dem die verlangte Dämpfungsrichtung eine Abfahrtsrichtung ist.
Im vorstehend erläuterten Aspekt kann eine Fluktuationsbreite der Dämpfungskraft bezüglich einer Fluktuation der Steuergröße auf der Rückfederseite größer als auf der zusammengedrückten Seite sein, wenn eine zusammengedrückte Seite und eine Rückfederseite der Hubgeschwindigkeit verglichen werden.
Im vorstehend erläuterten Aspekt kann eine gefederte Geschwindigkeit eine senkrechte Geschwindigkeit des gefederten Aufbaus sein. Die verlangte Dämpfungsrichtung kann in dem Fall die Abwärtsrichtung sein, in dem die gefederte Geschwindigkeit in die Aufwärtsrichtung zeigt, und die verlangte Dämpfungsrichtung kann die Aufwärtsrichtung in dem Fall sein, in dem die gefederte Geschwindigkeit in die Abwärtsrichtung zeigt.
Im vorstehend erläuterten Aspekt kann weiterhin ein Sensor für die gefederte Beschleunigung vorgesehen sein, der die senkrechte Beschleunigung des gefederten Aufbaus erfasst. Die Steuereinheit kann dazu aufgebaut sein, eine verlangte Steuergröße als die Korrektursteuergröße auf der Grundlage der senkrechten Beschleunigung, die vom gefederten Beschleunigungssensor erfasst wird, zu berechnen, die benötigt wird, um die Vibrationen des gefederten Aufbaus zu unterdrücken.
Im vorstehend erläuterten Aspekt kann ein Vorzeichen der Steuerkorrekturgröße aufgrund dessen, ob die verlangte Dämpfungsrichtung die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist, unterschiedlich sein, und die Steuereinheit kann dazu aufgebaut sein, den Steuergrößenkorrekturvorgang auszuführen, indem sie die Korrektursteuergröße und die Basissteuergröße kombiniert, ohne zu bestimmen, ob die benötigte Dämpfungsrichtung die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist.
Im vorstehend erläuterten Aspekt kann weiterhin ein gefederter Beschleunigungssensor vorgesehen sein, der die senkrechte Beschleunigung des gefederten Aufbaus erfasst. Die Steuereinheit kann dazu aufgebaut sein, auf der Grundlage der senkrechten Beschleunigung, die durch den gefederten Beschleunigungssensor erfasst wird, zu bestimmen, ob die benötigte Dämpfungsrichtung die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist.
Nach diesem Aspekt wird die Hubgeschwindigkeit nicht im Steuergrößenkorrekturvorgang des Erhöhens oder Verringerns der Steuergröße gegenüber der Basissteuergröße in Betracht gezogen. Der Vorgang zur Korrektur der Steuergröße wird nicht auf der Grundlage der Hubgeschwindigkeit, sondern auf der Grundlage der verlangten Dämpfungsrichtung ausgeführt. Demgemäß ist es nicht nötig, eine Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße umzuschalten, wenn die Hubgeschwindigkeit zwischen der Rückfederseite bzw. Ausfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird. Die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße wird nur umgeschaltet, wenn die verlangte Dämpfungsrichtung umgekehrt wird.
Die verlangte Dämpfungsrichtung fluktuiert mit einer geringeren Frequenz als die Hubgeschwindigkeit. Nach dem Aspekt ist es unnötig, die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße mit der hohen Frequenz umzuschalten, die der Frequenz der Hubgeschwindigkeit entspricht. Umschalten zwischen der Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße mit der vergleichsweise geringen Frequenz genügt. Anders gesagt ist es weniger wahrscheinlich, dass der erfindungsgemäße Steuergrößenkorrekturvorgang durch das Antwortverhalten eines Stellglieds zum Ändern der Dämpfungskraft eines Stoßdämpfers beeinflusst wird. Somit ist es im erfindungsgemäßen Steuergrößenkorrekturvorgang weniger wahrscheinlich, dass eine Steuerverzögerung der Dämpfungskraftsteuerung auftritt.
Zudem ist es unnötig, die Hubgeschwindigkeit abzuschätzen, weil die Hubgeschwindigkeit im Vorgang zur Korrektur der Steuergröße nicht in Betracht gezogen wird. Wie in der Druckschrift 2 ( JP 2016-002844 A ) beschrieben wird der komplizierte Vorgang allgemein benötigt, um die Hubgeschwindigkeit abzuschätzen, und somit werden eine relativ lange Berechnungsdauer und eine bedeutende Berechnungslast für den Abschätzvorgang benötigt. Weil ein derartig komplizierter Abschätzvorgang in der Erfindung unnötig ist, wird eine Geschwindigkeit des Steuergrößenkorrekturvorgangs verbessert. Dies trägt auch zur Verringerung der Steuerverzögerung bei. Zudem kann ein Systemaufbau vereinfacht werden, weil der Abschätzvorgang der Hubgeschwindigkeit unnötig ist.
Wie bisher beschrieben ist es erfindungsgemäß weniger wahrscheinlich, dass die Steuerverzögerung der Dämpfungskraftsteuerung auftritt. Somit kann die Dämpfungskraftsteuerung wie gewünscht ausgeführt werden. Dies trägt zu einer verbesserten Verlässlichkeit des Systems bei.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:

1 eine schematische Ansicht ist, die ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
2 eine Konzeptansicht ist, die eine Aufhängung des Fahrzeugs nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
3 ein Schaubild ist, das eine Charakteristik einer Dämpfungskraft der Aufhängung nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform wiedergibt;
4 eine Tabelle ist, die einen Steuergrößenkorrekturvorgang nach einem Vergleichsbeispiel zusammenfasst;
5 ein Konzeptschaubild ist, das den Steuergrößenkorrekturvorgang nach dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht;
6 ein Konzeptschaubild ist, das den Steuergrößenkorrekturvorgang nach dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht;
7 ein Ablaufplan ist, der den Steuergrößenkorrekturvorgang nach dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht;
8 ein Konzeptschaubild ist, das einen Steuergrößenkorrekturvorgang nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
9 ein Konzeptschaubild ist, das den Steuergrößenkorrekturvorgang nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht:
10 ein Ablaufplan ist, der den Steuergrößenkorrekturvorgang nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
11 ein Blockdiagramm ist, das ein Aufbaubeispiel eines Aufhängungssteuersystem ist nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
12 ein Ablaufplan eines Dämpfungskraftsteuerprogramms ist, der vom Aufhängungssteuersystem nach der Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;
13 ein Ablaufplan eines spezifischen Beispiels des Steuergrößenkorrekturvorgangs nach der Ausführungsform der Erfindung ist;
14 eine Konzeptansicht ist, die den Schritt S41 des Steuergrößenkorrekturvorgangs nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; und
15 eine Konzeptansicht ist, die den Schritt S44 des Steuergrößenkorrekturvorgangs nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.

GENAUE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Aufhängung mit variabler Dämpfungskraft
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeug 1 nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das Fahrzeug 1 umfasst Räder 2 und Aufhängungen 3. Die Räder 2 umfassen ein rechtes Vorderrad 2- 1, ein linkes Vorderrad 2-2, ein rechtes Hinterrad 2-3 und ein linkes Hinterrad 2-4. Die Aufhängung 3 ist für jedes der Räder 2 vorgesehen. Genauer gesagt sind eine erste Aufhängung 3-1, eine zweite Aufhängung 3-2, eine dritte Aufhängung 3-3- und eine vierte Aufhängung 3-4 jeweils für das rechte Vorderrad 2-1, das linke Vorderrad 2-2, das rechte Hinterrad 2-3 und das linke Hinterrad 2-4 vorgesehen.
2 ist eine Konzeptansicht, die die Aufhängung 3 nach dieser Ausführungsform veranschaulicht. In 2 wird als Konzept die Aufhängung 3 gezeigt, die für das bestimmte Rad 2 vorgesehen ist. Die Aufhängung 3 ist so vorgesehen, dass sie einen gefederten Aufbau 4 und einen ungefederten Aufbau 5 des Fahrzeugs 1 koppelt (wobei der ungefederte Aufbau 5 das Rad 2 umfasst). Genauer gesagt umfassen die Aufhängungen 3 eine Feder 3S und einen Stoßdämpfer 3A, und diese Feder 3S und der Stoßdämpfer 3A sind parallel zwischen dem gefederten Aufbau 4 und dem ungefederten Aufbau 5 vorgesehen.
Hier werden Definitionen von Begriffen bereitgestellt, die in der nachstehenden Beschreibung verwendet werden. Eine Z-Richtung ist eine Aufwärtsrichtung des Fahrzeugs 1. Eine „gefederte Geschwindigkeit Va“ ist eine Geschwindigkeit des gefederten Aufbaus 4 in der Senkrechten. Eine „ungefederte Geschwindigkeit Vb“ ist eine Geschwindigkeit des ungefederten Aufbaus 5 in der Senkrechten. Die gefederte Geschwindigkeit Va und die ungefederte Geschwindigkeit Vb haben jeweils ein positives Vorzeichen in der Aufwärtsrichtung und haben ein negatives Vorzeichen in einer Abwärtsrichtung. Eine „Hubgeschwindigkeit Vst“ ist eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem gefederten Aufbau 4 und dem ungefederten Aufbau 5, die miteinander über die Aufhängung 3 gekoppelt sind, und wird als „Vst=Va-Vb“ definiert. Wenn Va>Vb ist, federt die Aufhängung 3 zurück. Wenn Va<Vb ist, wird die Aufhängung 3 zusammengedrückt. Das heißt, dass sich das positive Vorzeichen der Hubgeschwindigkeit Vst auf der „Rückfederseite“ befindet und sich das negative Vorzeichen auf der „zusammengedrückten Seite“ befindet. In der folgenden Beschreibung wird eine „Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 3A in der Aufhängung 3“ einfach als eine „Dämpfungskraft der Aufhängung 3“ bezeichnet.
3 ist ein Schaubild, das eine Dämpfungskraftcharakteristik der Aufhängung 3 in dieser Ausführungsform wiedergibt. Eine horizontale Achse gibt die Hubgeschwindigkeit Vst wieder, und eine senkrechte Achse gibt die Dämpfungskraft wieder. Wie in 3 gezeigt wird die Dämpfungskraft der Aufhängung 3 passend zur Hubgeschwindigkeit Vst geändert. Genauer gesagt wird die Dämpfungskraft der Aufhängung 3 erhöht, wenn ein Absolutwert der Hubgeschwindigkeit Vst steigt. Man bemerke, das die Aufhängung 3 allgemein so aufgebaut ist, das die Dämpfungskraft auf der Rückfederseite größer als die Dämpfungskraft auf der zusammengedrückten Seite wird, wenn die Dämpfungskraft beim selben Absolutwert der Hubgeschwindigkeit Vst verglichen wird.
In dieser Ausführungsform ist die Dämpfungskraftcharakteristik der Aufhängung 3 variabel. Irgendein Mechanismus, der die Dämpfungskraftcharakteristik der Aufhängung 3 variiert, kann eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein in der Druckschrift 1 ( JP 2016-002778 A ) offenbarter Mechanismus verwendet werden. In diesem Fall kann die Dämpfungskraftcharakteristik durch Steuern eines Steuerstroms gesteuert bzw. geregelt werden, der einem im Stoßdämpfer 3A vorgesehenen Magneten zugeführt wird. In der nachstehenden Beschreibung wird ein Parameter wie der Steuerstrom, der zum Steuern der Dämpfungskraftcharakteristik der Aufhängung 3 verwendet wird, als „Steuergröße Fa“ bezeichnet.
In einem in 3 gezeigten Beispiel kann die Dämpfungskraft der Aufhängung 3 durch Erhöhen der Steuergröße Fa erhöht werden. Währenddessen kann die Dämpfungskraft der Aufhängung 3 weiter verringert werden, indem die Steuergröße Fa verringert wird. Eine Beziehung zwischen einer Erhöhung/Verringerung der Steuergröße Fa und einer Erhöhung/Verringerung der Dämpfungskraft ist jedoch abhängig vom Design. Im Gegensatz zum in 3 gezeigten Beispiel kann es so konzipiert sein, dass die Dämpfungskraft erhöht (verringert) wird, wenn die Steuergröße Fa verringert (erhöht) wird. In der nachstehenden Beschreibung ist die Beziehung zwischen der Erhöhung/Verringerung der Steuergröße Fa und der Erhöhung/Verringerung der Dämpfungskraft gleich dem in 3 gezeigten Beispiel.
Ein variabler Bereich der Steuergröße Fa wird vorab festgelegt, und eine obere Grenze und eine untere Grenze des variablen Bereichs sind jeweils Fmax und Fmin. Das heißt, dass die Steuergröße Fa in einem Bereich zwischen der Obergrenze Fmax und Untergrenze Fmin fluktuieren kann.
Wie in 3 gezeigt entspricht eine variable Breite RNG der Dämpfungskraft der Aufhängung 3 einer variablen Breite (Fmax-Fmin) der Steuergröße Fa. Insbesondere beträgt die variable Breite der Dämpfungskraft in dem Fall RNGr, in dem die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite liegt, und die variable Breite der Dämpfungskraft beträgt in dem Fall RNGc, in dem die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite ist. Hier wird bevorzugt, dass die variable Breite RNGr auf der Rückfederseite größer als die variable Breite RNGc auf der zusammengedrückten Seite ist. Dies bedeutet, dass die Fluktuationsbreite (Empfindlichkeit) der Dämpfungskraft hinsichtlich einer Fluktuation der Steuergröße Fa auf der Rückfederseite größer ist als auf der zusammengedrückten Seite.
Die Steuergröße Fa wird durch eine Kombination einer Basissteuergröße Fb und eines Korrekturwerts ausgehend von der Basissteuergröße Fb ausgedrückt. Die Basissteuergröße Fb ist ein Basiswert der Steuergröße Fa und ist eine Steuergröße, die verwendet wird, um eine „Basisdämpfungskraft“ zu erzeugen. Beispielsweise wird die Basissteuergröße Fb passend zu einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 berechnet. Der Korrekturwert ist eine Steuergröße, die nötig ist, um effizient Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 zu unterdrücken. Beispielsweise wird der Korrekturwert auf der Grundlage der Skyhook-Dämpfersteuerungstheorie berechnet.
Die endgültige Steuergröße Fa wird durch Hinzufügen des Korrekturwerts zur Basissteuergröße Fb oder durch Abziehen des Korrekturwerts von der Basissteuergröße Fb bestimmt. Anders gesagt wird die Steuergröße Fa korrigiert, um gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht oder verringert zu werden. In dem in 3 gezeigten Beispiel kann die Dämpfungskraft gegenüber der Basisdämpfungskraft erhöht werden, indem die Steuergröße Fa korrigiert wird, um gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht zu werden. Währenddessen kann die Dämpfungskraft gegenüber der Basisdämpfungskraft verringert werden, indem die Steuergröße Fa korrigiert wird, die von der Basissteuergröße Fb reduziert wird.
Ein Vorgang der Erhöhung oder Verringerung der Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb wird nachstehend als „Steuergrößenkorrekturvorgang“ bezeichnet. Nachstehend wird diese Ausführungsform einem Vergleichsbeispiel gegenübergestellt, um das Verständnis des Steuergrößenkorrekturvorgangs nach dieser Ausführungsform zu erleichtern.
Steuergrößenkorrekturvorgang im Vergleichsbeispiel Zunächst wird als Vergleichsbeispiel ein Verfahren betrachtet, das in der vorstehend erläuterten Druckschrift 1 ( JP 2016-002778 A ) offenbart ist. Nach dem Vergleichsbeispiel wird durch eine Beziehung zwischen der „gefederten Geschwindigkeit Va“ und der „Hubgeschwindigkeit Vst“ bestimmt, ob die Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht oder verringert wird.
4 fasst den Steuergrößenkorrekturvorgang nach dem Vergleichsbeispiel zusammen. Genauer gesagt zeigt 4 die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa für jede Kombination aus gefederter Geschwindigkeit Va und Hubgeschwindigkeit Vst.
Beispielsweise wird in den Fällen, in denen die gefederte Geschwindigkeit Va aufwärts gerichtet ist (Va>0) und die Hubgeschwindigkeit Vst zur Rückfederseite geht (Vst>0), ein „Dämpfungseffekt“ zum Unterdrücken der senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 ausgeübt. Demgemäß wird die Steuergröße Fa korrigiert, um gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht zu werden (STEUERGRÖSSE AUFWÄRTS), um den Dämpfungseffekt in den Fällen weiter zu fördern, in denen die gefederte Geschwindigkeit Va aufwärts gerichtet ist und die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite liegt (Va>0 und Vst>0). Dasselbe gilt für einen Fall, in dem sich die gefederte Geschwindigkeit Va in der Abwärtsrichtung befindet und sich die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite befindet (Va<0 und Vst<0).
Währenddessen wird in den Fällen ein „Schwingungseffekt“ ausgeübt, um die senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 in den Fällen zu fördern, in denen die gefederte Geschwindigkeit Va aufwärts gerichtet ist (Va>0) und sich die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite befindet (Vst<0). Demgemäß wird die Steuergröße Fa in den Fällen korrigiert, in denen die gefederte Geschwindigkeit Va aufwärts gerichtet ist und sich die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite befindet (Va>0 und Vst<0), um gegenüber der Basissteuergröße Fb verringert zu werden (STEUERGRÖSSE ABWÄRTS), um den Schwingungseffekt zu unterdrücken. Dasselbe gilt für einen Fall, in dem die gefederte Geschwindigkeit Va abwärts gerichtet ist und sich die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite befindet (Va<0 und Vst>0).
5 und 6 zeigen jeweils den Steuergrößenkorrekturvorgang nach dem in 4 gezeigten Vergleichsbespiel in demselben Format wie in 3.
5 zeigt einen Fall, in dem die gefederte Geschwindigkeit Va aufwärts gerichtet ist (Va<0). In dem Fall, in dem die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite liegt (Vst>0), wird die Steuergröße Fa korrigiert, um gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht zu werden (STEUERGRÖSSE AUFWÄRTS), und den Dämpfungseffekt weiter zu fördern. Währenddessen wird die Steuergröße Fa in dem Fall korrigiert, in dem sich die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite befindet (Vst<0), um gegenüber der Basissteuergröße Fb verringert zu werden (STEUERGRÖSSE ABWÄRTS), und den Schwingungseffekt zu unterdrücken. Jedes Mal, wenn die Hubgeschwindigkeit Vst zwischen der Rückfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird, wird die Zunahme /Abnahme (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa umgeschaltet.
6 zeigt einen Fall, in dem sich die gefederte Geschwindigkeit Va in der Abwärtsrichtung befindet (Va<0). In dem Fall, in dem sich die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite befindet (Vst>0), wird die Steuergröße Fa korrigiert, um gegenüber der Basissteuergröße Fb verringert zu sein (STEUERGRÖSSE ABWÄRTS), um den Schwingungseffekt zu unterdrücken. Währenddessen wird die Steuergröße Fa in dem Fall korrigiert, in dem sich die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite befindet (Vst<0), um gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht zu werden (STEUERGRÖSSE AUFWÄRTS), um den Dämpfungseffekt weiter zu fördern. Immer wenn die Hubgeschwindigkeit Vst zwischen der Rückfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird, wird die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa umgeschaltet.
7 ist ein Ablaufplan, der den Steuergrößenkorrekturvorgang nach dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht. 7 zeigt ein Beispiel zeitlicher Änderungen der gefederten Geschwindigkeit Va, der Hubgeschwindigkeit Vst, eines Vorzeichens sgn und der Steuergröße Fa. Das Vorzeichen sgn zeigt an, ob das Vorzeichen der gefederten Geschwindigkeit Va und das Vorzeichen der Hubgeschwindigkeit Vst einander gleich oder entgegengesetzt sind. In dem Fall, in dem das Vorzeichen der gefederten Geschwindigkeit Va und das Vorzeichen der Hubgeschwindigkeit Vst gleich sind, weist das Vorzeichen sgn einen Wert „+1“ auf. Andererseits weist das Vorzeichen einen Wert „-1“ in dem Fall auf, in dem das Vorzeichen der gefederten Geschwindigkeit Va und das Vorzeichen der Hubgeschwindigkeit Vst einander entgegengesetzt sind. Der Korrekturwert für die Basissteuergröße Fb wird als ein Produkt des Vorzeichens sgn mit einem Absolutwert der gefederten Geschwindigkeit Va aufgenommen. Das heißt, es liegen die folgenden Bezugsgleichungen vor: Fa-Fb=sgn·|Va|, Fa=Fb+sgn·|Va|. 7 ist ebenfalls zu entnehmen, dass immer dann, wenn das Vorzeichen der Hubgeschwindigkeit Vst wechselt, die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa umgeschaltet wird.
Wie bisher beschrieben muss nach dem Vergleichsbeispiel die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa jedes Mal umgeschaltet werden, wenn die Hubgeschwindigkeit Vst zwischen der Rückfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird. Man bemerke, dass die Hubgeschwindigkeit Vst wie in 7 konzeptweise gezeigt mit einer höheren Frequenz als die gefederte Geschwindigkeit Va fluktuiert. Beispielsweise beträgt die Frequenz der Hubgeschwindigkeit Vst ungefähr 10 bis 15 Hz, während die Frequenz der gefederten Geschwindigkeit Va ungefähr bei 1 bis 2 Hz liegt. Im Vergleichsbeispiel wird verlangt, die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa in einer mit der Umkehrung einer solchen hochfrequenten Hubgeschwindigkeit Vst synchronisierten Weise umzuschalten.
Ein Stellglied zur Änderung der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 3A hat jedoch ein beschränktes Antwortverhalten. Zudem wird wie in der Druckschrift 2 ( JP 2016-002844 A ) beschrieben ein komplizierter Vorgang benötigt, um die Hubgeschwindigkeit Vst abzuschätzen, und somit wird eine bestimmte Dauer für den Abschätzvorgang benötigt. Deshalb ist ein Umschalten zwischen der Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa, das mit der Umkehrung des Vorzeichens der Hubgeschwindigkeit Vst synchronisiert ist, nicht immer leicht, und eine Steuerverzögerung neigt dazu, aufzutreten. In dem Fall, in dem die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa nicht in synchronisierter Weise mit der Umkehrung des Vorzeichens der Hubgeschwindigkeit Vst umgeschaltet werden kann, das heißt in dem Fall, in dem die Steuerverzögerung auftritt, kann man die gewünschte Dämpfungskraftsteuerleistung nicht erhalten. Dies führt zu einer verringerten Verlässlichkeit eines Systems.
Steuergrößenkorrekturvorgang in dieser Ausführungsform
Als Nächstes wird der Steuergrößenkorrekturvorgang nach dieser Ausführungsform beschrieben. Nach dieser Ausführungsform wird das Vorzeichen der Hubgeschwindigkeit Vst nicht in Betracht gezogen, wenn bestimmt wird, ob die Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht oder verringert wird. Das heißt, selbst wenn die Hubgeschwindigkeit Vst zwischen der Rückfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird, wird die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa nicht umgeschaltet.
8 und 9 zeigen jeweils den Steuergrößenkorrekturvorgang nach dieser Ausführungsform im selben Format wie 3.
8 zeigt den Fall, in dem sich die gefederte Geschwindigkeit Va in der Aufwärtsrichtung befindet (Va>0). Gemäß dieser Ausführungsform wird die Steuergröße Fa in dem Fall korrigiert, in dem die gefederte Geschwindigkeit in die Aufwärtsrichtung zeigt, um gegenüber der Basissteuergröße Fb unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst erhöht zu werden (STEUERGRÖSSE AUFWÄRTS). Anders gesagt wird der Steuergrößenkorrekturvorgang so ausgeführt, dass die Dämpfungskraft unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst größer als die Basisdämpfungskraft wird. Selbst wenn die Hubgeschwindigkeit Vst zwischen der Rückfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird, wird die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa nicht umgeschaltet.
Wie in 8 gezeigt ist die Fluktuationsbreite (Erhöhungsbreite) der Dämpfungskraft gegenüber der Basisdämpfungskraft „Vr“, wenn die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite liegt, und ist „Vc“, wenn die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite liegt. In dem Fall, in dem die Fluktuationsbreite (die Sensitivität) der Dämpfungskraft gegenüber der Fluktuation der Steuergröße Fa auf der Rückfederseite größer als auf der zusammengedrückten Seite ist, ist die Fluktuationsbreite Vr auf der Rückfederseite größer als die Fluktuationsbreite Vc auf der zusammengedrückten Seite.
Wie vorstehend beschrieben wird in den Fällen, in denen die gefederte Geschwindigkeit Va in der Aufwärtsrichtung liegt (Va>0) und die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite liegt (Vst>0), der „Dämpfungseffekt“ zur Unterdrückung der senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 ausgeübt. Demgemäß wird der Dämpfungseffekt durch Erhöhen der Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb weiter gefördert.
Währenddessen wird in den Fällen, in denen die gefederte Geschwindigkeit Va in der Aufwärtsrichtung liegt (Va>0) und die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite liegt (Vst<0), der „Schwingungseffekt“ zum Fördern der senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 ausgeübt. Demgemäß wird der Schwingungseffekt gefördert, wenn die Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht wird. Weil die Fluktuationsbreite Vr der Dämpfungskraft auf der Rückfederseite jedoch größer als die Fluktuationsbreite Vc der Dämpfungskraft auf der zusammengedrückten Seite ist, ist die Förderbreite des Dämpfungseffekts auf der Rückfederseite größer als die Förderbreite des Schwingungseffekts auf der zusammengedrückten Seite. Somit wird im Mittel der Dämpfungseffekt gefördert und der Schwingungseffekt unterdrückt.
9 zeigt den Fall, in dem die gefederte Geschwindigkeit Va in der Abwärtsrichtung liegt (Va<0). Nach dieser Ausführungsform wird die Steuergröße Fa in dem Fall korrigiert, in dem die gefederte Geschwindigkeit Va in der Abwärtsrichtung liegt, um unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst gegenüber der Basissteuergröße Fb verringert zu werden (STEUERGRÖSSE ABWÄRTS). Anders gesagt wird der Steuergrößenkorrekturvorgang so ausgeführt, dass die Dämpfungskraft unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst kleiner als die Basisdämpfungskraft wird. Selbst wenn die Hubgeschwindigkeit Vst zwischen der Rückfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird, wird die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa nicht umgeschaltet.
Wie in 9 gezeigt ist die Fluktuationsbreite (Reduktionsbreite) der Dämpfungskraft gegenüber der Basisdämpfungskraft „Vr“, wenn die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite liegt, und beträgt „Vc“, wenn die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite liegt. In dem Fall, in dem die Fluktuationsbreite (die Empfindlichkeit) der Dämpfungskraft gegenüber der Fluktuation der Steuergröße Fa auf der Rückfederseite größer als auf der zusammengedrückten Seite ist, ist die Fluktuationsbreite Vr auf der Rückfederseite größer als die Fluktuationsbreite Vc auf der zusammengedrückten Seite.
Wie vorstehend beschrieben wird der „Schwingungseffekt“ zum Fördern der senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 in den Fällen ausgeübt, in denen die gefederte Geschwindigkeit Va in der Abwärtsrichtung liegt (Va<0) und die Hubgeschwindigkeit Vst auf der Rückfederseite liegt (Vst>0). Demgemäß wird der Schwingungseffekt durch Verringern der Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb unterdrückt.
Währenddessen wird der „Dämpfungseffekt“ zum Unterdrücken der senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 in den Fällen ausgeübt, in denen sich die gefederte Geschwindigkeit Va in der Abwärtsrichtung befindet (Va<0), und sich die Hubgeschwindigkeit Vst auf der zusammengedrückten Seite befindet (Vst<0). Demgemäß wird der Dämpfungseffekt unterdrückt, wenn die Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb verringert wird. Weil die Fluktuationsbreite Vr der Dämpfungskraft auf der Rückfederseite jedoch größer als die Fluktuationsbreite Vc der Dämpfungskraft auf der zusammengedrückten Seite ist, ist die Unterdrückungsbreite des Schwingungseffekts auf der Rückfederseite größer als die Unterdrückungsbreite des Dämpfungseffekts auf der zusammengedrückten Seite. Somit wird im Mittel der Schwingungseffekt unterdrückt und der Dämpfungseffekt gefördert.
10 ist ein Ablaufplan, der den Steuerbetragkorrekturvorgang nach der Ausführungsform veranschaulicht. 10 zeigt ein Beispiel der zeitlichen Änderungen der gefederten Geschwindigkeit Va, der Hubgeschwindigkeit Vst, einer (nachstehend beschriebenen) verlangten Dämpfungsrichtung DR und der Steuergröße Fa.
In dem Fall, in dem die gefederte Geschwindigkeit Va in der Abwärtsrichtung liegt, wird die Steuergröße Fa so korrigiert, dass sie unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst gegenüber der Basissteuergröße Fb (STEUERGRÖSSE ABWÄRTS) verringert wird. Währenddessen wird die Steuergröße Fa in dem Fall korrigiert, in dem die gefederte Geschwindigkeit Va in der Aufwärtsrichtung liegt, um gegenüber der Basissteuergröße Fb (STEUERGRÖSSE AUFWÄRTS) unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst erhöht zu werden. Eine Korrekturgröße der Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb wird nachstehend als eine „Korrektursteuergröße Fc“ bezeichnet. Beispielsweise wird ein Absolutwert der Korrektursteuergröße Fc erhöht, wenn der Absolutwert der gefederten Geschwindigkeit Va erhöht wird.
Wie in 10 gezeigt wird die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa selbst dann nicht umgeschaltet, wenn die Hubgeschwindigkeit Vst zwischen der Rückfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird. Die Erhöhung/Verringerung (Aufwärts/Abwärts) der Steuergröße Fa wird nur umgeschaltet, wenn die Richtung der gefederten Geschwindigkeit Va umgekehrt wird. Wie konzeptweise in 10 gezeigt fluktuiert die gefederte Geschwindigkeit Va mit der geringeren Frequenz als die Hubgeschwindigkeit Vst. Nach dieser Ausführungsform ist es nicht nötig, die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa mit der hohen Frequenz umzuschalten, die äquivalent zur Frequenz der Hubgeschwindigkeit Vst ist. Umschalten zwischen der Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa mit der vergleichsweise geringen Frequenz genügt.
Um den Steuergrößenkorrekturvorgang nach dieser Ausführungsform wieter zu verallgemeinern, wird die „verlangte Dämpfungsrichtung DR“ betrachtet. Die „verlangte Dämpfungsrichtung DR“ ist eine Richtung der Dämpfungskraft in der Aufhängung 3, die benötigt wird, um die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 zu unterdrücken. Als die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 (einer Fahrzeugkarosserie) werden auch Wankschwingungen und Nickschwingungen zusätzlich zu den senkrechten Schwingungen in Betracht gezogen. Die verlangte Dämpfungsrichtung DR ist die Richtung der Dämpfungskraft in der Aufhängung 3, die benötigt wird, um zumindest eine Art der Schwingungen aus den senkrechten Schwingungen, den Wankschwingungen und den Nickschwingungen des gefederten Aufbaus 4 zu unterdrücken.
Als typisches Beispiel wird die Unterdrückung der senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 in Betracht gezogen. In diesem Fall ist die verlangte Dämpfungsrichtung DR wie in 10 gezeigt die Abwärtsrichtung (DR<0), wenn die gefederte Geschwindigkeit Va in der Aufwärtsrichtung liegt (Va>0). Dagegen ist die verlangte Dämpfungsrichtung DR die Aufwärtsrichtung (DR>0), wenn die gefederte Geschwindigkeit Va in der Abwärtsrichtung liegt (Va<0).
Nach dieser Ausführungsform wird im Steuerbetragkorrekturvorgang nicht auf der Grundlage der Hubgeschwindigkeit Vst, sondern auf der Grundlage der verlangten Dämpfungsrichtung DR bestimmt, ob die Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb erhöht oder verringert wird. Wie in 10 gezeigt wird in dem Fall eines „ersten Zustands“, in dem die verlangte Dämpfungsrichtung DR die Aufwärtsrichtung ist, die Steuergröße Fa korrigiert, um gegenüber der Basissteuergröße Fb unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst verringert zu werden (STEUERGRÖSSE ABWÄRTS). Andererseits wird in dem Fall eines „zweiten Zustands“, in dem die verlangte Dämpfungsrichtung DR die Abwärtsrichtung ist, die Steuergröße Fa so korrigiert, dass sie gegenüber der Basissteuergröße Fb unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst erhöht wird (STEUERGRÖSSE AUFWÄRTS).
Effekte
Wie bisher beschrieben wird nach dieser Ausführungsform die Hubgeschwindigkeit Vst im Steuergrößenkorrekturvorgang der Erhöhung oder Verringerung der Steuergröße Fa gegenüber der Basissteuergröße Fb nicht berücksichtigt. Der Steuergrößenkorrekturvorgang wird nicht basierend auf der Hubgeschwindigkeit Vst, sondern basierend auf der verlangten Dämpfungsrichtung DR ausgeführt. Demgemäß ist es nicht nötig, die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa umzuschalten, wenn die Hubgeschwindigkeit Vst zwischen der Rückfederseite und der zusammengedrückten Seite umgekehrt wird. Die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa wird nur umgeschaltet, wenn die verlangte Dämpfungsrichtung DR umgekehrt wird.
Die verlangte Dämpfungsrichtung DR fluktuiert mit einer geringeren Frequenz als die Hubgeschwindigkeit Vst (siehe 10). Nach dieser Ausführungsform ist es nicht nötig, die Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa mit der hohen Frequenz umzuschalten, die der Frequenz der Hubgeschwindigkeit Vst entspricht. Umschalten zwischen der Erhöhung/Verringerung (AUFWÄRTS/ABWÄRTS) der Steuergröße Fa bei der vergleichsweise geringen Frequenz genügt. Anders gesagt ist es beim Steuergrößenkorrekturvorgang nach dieser Ausführungsform weniger wahrscheinlich, dass er durch das Antwortverhalten des Stellglieds zum Ändern der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 3A beeinflusst wird. Somit ist im Steuergrößenkorrekturvorgang nach dieser Ausführungsform weniger wahrscheinlich, dass die Steuerverzögerung der Dämpfungskraftsteuerung auftritt.
Zudem ist es nicht nötig, die Hubgeschwindigkeit Vst abzuschätzen, weil die Hubgeschwindigkeit Vst im Steuergrößenkorrekturvorgang nicht in Betracht gezogen wird. Wie in der Druckschrift 2 ( JP 2016-002844 A ) beschrieben, wird der komplizierte Vorgang allgemein benötigt, um die Hubgeschwindigkeit Vst abzuschätzen, und somit werden eine beträchtlich lange Berechnungsdauer und eine beträchtliche Rechenlast für den Abschätzvorgang benötigt. Weil jedoch ein derartiger komplizierter Abschätzvorgang in dieser Ausführungsform unnötig ist, wird eine Geschwindigkeit des Steuergrößenkorrekturvorgangs verbessert. Dies trägt auch zur Verringerung der Steuerverzögerung bei. Zudem kann ein Systemaufbau vereinfacht werden, weil der Abschätzvorgang der Hubgeschwindigkeit Vst unnötig ist.
Wie bisher beschrieben wurde, ist es nach dieser Ausführungsform weniger wahrscheinlich, dass die Steuerverzögerung der Dämpfungskraftsteuerung auftritt. Somit kann die Dämpfungskraftsteuerung wie gewünscht ausgeführt werden. Dies trägt zu einer erhöhten Verlässlichkeit des Systems bei.
Ein Aufhängungssteuersystem nach dieser Ausführungsform wird auf der Grundlage der bisher beschriebenen Perspektiven aufgebaut. Nachstehend wird das Aufhängungssteuersystem nach dieser Ausführungsform genau beschrieben.
Das Aufbaubeispiel nach 11 ist ein Blockschaubild eines Aufbaubeispiels eines Aufhängungssteuersystems 100 nach dieser Ausführungsform. Das Aufhängungssteuersystem 100 ist im Fahrzeug 1 montiert und steuert die Dämpfungskraft der Aufhängung 3 so, dass sie variabel ist. Dieses Aufhängungssteuersystem 100 umfasst die Aufhängungen 3, die gefederten Beschleunigungssensoren 10, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 und eine Steuereinheit 30.
Die Aufhängungen 3 sind für jedes der Räder 2 vorgesehen. Genauer gesagt sind jeweils die erste Aufhängung 3-1, die zweite Aufhängung 3-2, die dritte Aufhängung 3-3 und die vierte Aufhängung 3-4 jeweils für das rechte Vorderrad 2-1, das linke Vorderrad 2-2, das rechte Hinterrad 2-3 und das linke Hinterrad 2-4 vorgesehen. Wie vorstehend beschrieben kann die Dämpfungskraft jeder der Aufhängungen 3 gesteuert werden und fluktuiert passend zur Steuergröße Fa.
Der Sensor 10 für die gefederte Beschleunigung ist im gefederten Aufbau 4 eingebaut und erfasst die senkrechte Beschleunigung des gefederten Aufbaus 4. Die senkrechte Beschleunigung des gefederten Aufbaus 4 wird nachstehend als „gefederte Beschleunigung“ bezeichnet. In dem in 11 gezeigten Beispiel sind vier Sensoren 10-1 bis 10-4 für die gefederte Beschleunigung vorgesehen. Genauer gesagt erfasst der erste Sensor 10-1 für die gefederte Beschleunigung die gefederte Beschleunigung des rechten Vorderrads 2-1 in einer ersten Position von einer Position eines gefederten Schwerpunkts (einer Position des Schwerpunkts des gefederten Aufbaus 4) gesehen. Der zweite Sensor 10-2 für die gefederte Beschleunigung erfasst die gefederte Beschleunigung des linken Vorderrads 2-2 von der Position des gefederten Schwerpunkts gesehen an einer zweiten Position. Der dritte Sensor 10-3 für die gefederte Beschleunigung erfasst die gefederte Beschleunigung des rechten Hinterrads 2-3 von der Position des gefederten Schwerpunkts aus gesehen an einer dritten Position. Der vierte Sensor 10-4 für die gefederte Beschleunigung erfasst die gefederte Beschleunigung des linken Hinterrads 2-4 an einer vierten Position von der Position des gefederten Schwerpunkts aus gesehen. Man bemerke, dass ein Abstand von der Position des gefederten Schwerpunkts zu jeder aus den ersten bis vierten Positionen auf einen beliebigen Wert festgelegt sein kann. Jeder der Sensoren 10-i (i=1 bis 4) für die gefederte Beschleunigung sendet Informationen über die erfasste gefederte Beschleunigung an die Steuereinheit 30.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 sendet Informationen über die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit an die Steuereinheit 30.
Die Steuereinheit 30 führt die Dämpfungskraftsteuerung zum Steuern der Dämpfungskraft jeder der Aufhängungen 3-i (i=1 bis 4) aus. Genauer gesagt empfängt die Steuereinheit 30 die erfasste Information über die gefederte Beschleunigung und die Fahrzeuggeschwindigkeit aus den Sensoren 10 für die gefederte Beschleunigung und den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20. Auf der Grundlage der erfassten Information bestimmt die Steuereinheit 30 eine Steuergröße Fa_i für jede der Aufhängungen 3-i. Dann steuert die Steuereinheit 30 die Dämpfungskraft jeder der Aufhängungen 3-i passend zur Steuergröße Fa_i .
Typischerweise ist die Steuereinheit 30 ein Mikrocomputer, der einen Prozessor, einen Speicher und Eingabe-/Ausgabeschnittstellen umfasst. Die Steuereinheit 30 wird auch als eine elektronische Steuereinheit (ECU) bezeichnet. Der Speicher speichert ein durch den Prozessor ausführbares Steuerprogramm. Wenn der Prozessor das Steuerprogramm ausführt, werden Funktionen der Steuereinheit 30 realisiert. Nachstehend wird ein Dämpfungskraftsteuervorgang gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
Dämpfungskraftsteuervorgang
12 ist ein Ablaufplan des Dämpfungskraftsteuervorgangs, der durch das Aufhängungssteuersystem 100 (die Steuereinheit 30) nach dieser Ausführungsform ausgeführt wird. Ein in 12 gezeigter Ablaufplan wird wiederholt in konstanten Zyklen ausgeführt.
Schritt S10
Die Steuereinheit 30 nimmt Information über einen erfassten Wert der gefederten Beschleunigung jedes Sensors 10-i(i=1 bis 4) für die gefederte Beschleunigung auf. Die Steuereinheit 30 nimmt auch Information über einen erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 auf.
Schritt S20
Die Steuereinheit 30 führt einen Basisberechnungsvorgang des Berechnens der Basissteuergröße Fb durch, die ein Basiswert jeder der Steuergrößen Fa_i ist. Beispielsweise hängt die Basissteuergröße Fb von der Fahrzeuggeschwindigkeit ab und erhöht sich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt. Die Steuereinheit 30 bezieht sich auf ein vorab festgelegtes Kennfeld oder dergleichen, und berechnet die Basissteuergröße Fb, die der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Die Dämpfungskraft, die dieser Basissteuergröße Fb entspricht, ist die Basisdämpfungskraft.
Schritt S30
Die Steuereinheit 30 führt den vorstehend erläuterten Steuergrößenkorrekturvorgang durch. Das heißt, die Steuereinheit 30 bestimmt die Steuergröße Fa_i für jede Aufhängung 3-i (i=1 bis 4) durch Addieren des Korrekturwerts zur Basissteuergröße Fb oder durch Subtrahieren des Korrekturwerts von der Basissteuergröße Fb. Die Korrekturgröße gegenüber der Basissteuergröße Fb für jede Aufhängung 3-i ist eine Korrektursteuergröße Fc_i . Das heißt, die Steuergröße Fa_i wird durch eine Kombination der Basissteuergröße Fb und der Korrektursteuergröße Fc_i dargestellt. Die Steuereinheit 30 bestimmt die endgültige Steuergröße Fa_i durch Kombination der Basissteuergröße Fb mit der Korrektursteuergröße Fc_i . Genauer umfasst der Schritt S30 die folgenden Schritte S40 bis S70.
Schritt S40
Die Steuereinheit 30 berechnet die Korrektursteuergröße Fc_i für jede Aufhängung 3-i (i=1 bis 4). Die Korrektursteuergröße Fc_i entspricht einer geforderten Steuergröße, die für jede Aufhängung 3-i so benötigt wird, dass die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 unterdrückt werden. Die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 sind mindestens eine Art der Schwingungen aus den senkrechten Schwingungen, den Wankschwingungen und den Nickschwingungen. Ein Algorithmus, der die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 unterdrückt, basiert beispielsweise auf der Skyhook-Dämpfersteuerungstherorie. Auf der Grundlage der in Schritt S10 aufgenommenen gefederten Beschleunigung berechnet die Steuereinheit 30 die verlangte Steuergröße als die Korrektursteuergröße Fc_i , die benötigt wird, um die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 zu unterdrücken.
Beispielsweise wird das Unterdrücken der senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 in Betracht gezogen. In diesem Fall berechnet die Steuereinheit 30 basierend auf der in Schritt S10 aufgenommenen gefederten Beschleunigung eine gefederte Geschwindigkeit Va_i an einer Position jedes der Räder 2-i. Dann berechnet die Steuereinheit 30 durch Multiplizieren der gefederten Geschwindigkeit Va_i mit einer Steuerverstärkung die nötige Steuergröße, die für jede Aufhängung 3-i benötigt wird, d.h. die Korrektursteuergröße Fc_i. In diesem Fall wird ein Absolutwert der Korrektursteuergröße Fc_i erhöht, wenn ein Absolutwert der gefederten Geschwindigkeit Va_i erhöht wird.
Schritt S50
Die Steuereinheit 30 bestimmt, ob eine geforderte Dämpfungsrichtung DR_i jeder Aufhängung 3-i (i=1 bis 4) die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist. Die geforderte Dämpfungsrichtung DR_i ist eine Richtung der Dämpfungskraft jeder Aufhängung 3-i, die benötigt wird, um die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 zu unterdrücken. Die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 sind mindestens eine Art Schwingung aus den senkrechten Schwingungen, den Wankschwingungen und den Nickschwingungen. Der Algorithmus, der die Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 unterdrückt, basiert beispielsweise auf der Skyhook-Dämpfersteuerungstheorie. Basierend auf der in Schritt S10 aufgenommenen gefederten Beschleunigung bestimmt die Steuereinheit 30, ob die verlangte Dämpfungsrichtung DR_i die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist.
Beispielsweise wird die Unterdrückung der senkrechten Schwingungen des gefederten Aufbaus 4 betrachtet. In diesem Fall berechnet die Steuereinheit 30 auf der Grundlage der gefederten Beschleunigung, die in Schritt S10 aufgenommen wird, die gefederte Geschwindigkeit Va_i an der Position jedes der Räder 2-i. In dem Fall, in dem sich die gefederte Geschwindigkeit Va_i in der Aufwärtsrichtung befindet, ist die benötigte Dämpfungsrichtung DR_i die Abwärtsrichtung. Dagegen liegt in dem Fall, in dem die gefederte Geschwindigkeit Va_i in der Abwärtsrichtung liegt, die benötigte Dämpfungsrichtung DR_i in der Aufwärtsrichtung.
Im Fall des ersten Zustands, in dem die benötigte Dämpfungsrichtung DR_i die Aufwärtsrichtung ist, geht der Vorgang zu Schritt S60 weiter. Andererseits geht der Vorgang im Fall des zweiten Zustands, in dem die benötigte Dämpfungsrichtung DR_i die Abwärtsrichtung ist, zu Schritt S70 weiter.
Schritt S60
Unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst verringert die Steuereinheit 30 die Steuergröße Fa_i gegenüber der Basissteuergröße Fb um die Korrektursteuergröße Fc_i (STEUERGRÖSSE ABWÄRTS). So wird die Dämpfungskraft, die der Steuergröße Fa_i entspricht, kleiner als die Basisdämpfungskraft, die der Basissteuergröße Fb entspricht. Das heißt, dass die Steuereinheit 30 den Steuergrößenkorrekturvorgang so ausführt, dass die Dämpfungskraft unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst kleiner als die Basisdämpfungskraft wird.
Schritt S70
Unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst erhöht die Steuereinheit 30 die Steuergröße Fa_i gegenüber der Basissteuergröße Fb um die Korrektursteuergröße Fc_i (STEUERGRÖSSE AUFWÄRTS). Auf diese Weise wird die Dämpfungskraft, die der Steuergröße Fa_i entspricht, größer als die Basisdämpfungskraft, die der Basissteuergröße Fb entspricht. Das heißt, die Steuereinheit 30 führt den Steuergrößenkorrekturvorgang so durch, dass die Dämpfungskraft unabhängig von der Hubgeschwindigkeit Vst größer als die Basisdämpfungskraft wird.
Schritt S80
Die Steuereinheit 30 steuert die Dämpfungskraft jeder Aufhängung 3-i passend zu jeder Steuergrößen Fa_i , die im Steuergrößenkorrekturvorgang (Schritt S30) gewonnen wird. Das heißt, die Steuereinheit 30 betätigt das Stellglied des Stoßdämpfers 3A in jeder der Aufhängung 3-i passend zur Steuergröße Fa_i . So wird die gewünschte Dämpfungskraft für jede der Aufhängungen 3-i gewonnen.
Spezifisches Beispiel des Steuergrößenkorrekturvorgangs (Schritt S30)
13 ist ein Ablaufplan eines spezifischen Beispiels des Steuergrößenkorrekturvorgangs (Schritt S30) nach dieser Ausführungsform. Wie vorstehend beschrieben umfasst der Schritt S30 die Schritte S40 bis S70. In dem in 13 gezeigten Beispiel umfasst der Schritt S40 der Berechnung der Korrektursteuergröße Fc_i die nachstehenden Schritte S41 bis S44.
Schritt S41
14 ist eine Konzeptansicht, die den Schritt S41 veranschaulicht. Eine X-Richtung ist eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1. Eine Y-Richtung ist eine horizontale Richtung des Fahrzeugs 1 senkrecht zur X-Richtung. Die Z-Richtung ist senkrecht zur X-Richtung und zur Y-Richtung. Positionen des i-ten Sensors 10-i (i=1 bis 4) für die gefederte Beschleunigung in der X-Richtung und der Y-Richtung sind L_i und W_i . Positionen eines gefederten Schwerpunkts GC in der X-Richtung und der Y-Richtung sind L_g und W_g . Diese Parameter (L_i , W_i , L_g , W_g ) werden vorab aufgenommen und im Speicher der Steuereinheit 30 abgelegt.
Der erfasste Wert der gefederten Beschleunigung, der durch den i-ten Sensor 10-i (i=1 bis 4) für die gefederten Beschleunigung erfasst wird, wird nachstehend als erfasste Beschleunigung Z_i" bezeichnet. Die Steuereinheit 30 berechnet jeden Beschleunigungsmodus an der Position GC des gefederten Schwerpunkts (das heißt die senkrechte Beschleunigung Z_g", Wankbeschleunigung Φ_g", und Nickbeschleunigung Θ_g") aus der erfassten Beschleunigung Z₁" bis Z₄", die von den vier Sensoren 10-1 bis 10-4 für die gefederte Beschleunigung erfasst werden. Beispielsweise berechnet die Steuereinheit 30 die senkrechte Beschleunigung Z_g", die Wankbeschleunigung Φ_g" und die Nickbeschleunigung Θ_g" entsprechend der nachstehenden Gleichungen (1) bis (4). $M = {[\begin{array}{l} L_{1} W_{1} & L_{1} & W_{1} & 1 \\ L_{2} W_{2} & L_{2} & W_{2} & 1 \\ L_{3} W_{3} & L_{3} & W_{3} & 1 \\ L_{4} W_{4} & L_{4} & W_{4} & 1 \end{array}]}^{- 1}$
$Z_{g}^{''} = \sum_{i = 1}^{4} {M (2, i) L_{g} + M (4, i)} Z_{i}^{''}$
$Φ_{g}^{''} = - \sum_{i = 1}^{4} {M (1, i) L_{g} + M (3, i)} Z_{i}^{''}$
$Θ_{g}^{''} = \sum_{i = 1}^{4} M (2, i) Z_{i}^{''}$
Durch Nutzen der erfassten Beschleunigung Z₁" bis Z₄" an den vier Positionen können die senkrechte Beschleunigung Z_g", die Wankbeschleunigung Φ_g" und die Nickbeschleunigung Θ_g" an der Position GC des gefederten Schwerpunkts genauer berechnet werden.
Das Verfahren zur Berechnung der senkrechten Beschleunigung Z_g", der Wankbeschleunigung Φ_G" und der Nickbeschleunigung Θ_G" an der Position GC des gefederten Schwerpunktzentrums ist nicht auf das vorstehend beschriebene beschränkt. Beispielsweise können auch nur die drei Sensoren 10 für die gefederte Beschleunigung verwendet werden.
Schritt S42
Als Nächstes berechnet die Steuereinheit 30 jede Modusgeschwindigkeit (eine senkrechte Geschwindigkeit Z_g', eine Wankgeschwindigkeit Φ_g' und eine Nickgeschwindigkeit Θ_g') an der Position GC des gefederten Schwerpunkts durch Integrieren der jeweiligen Modusbeschleunigung (der senkrechten Beschleunigung Z_g", der Wankbeschleunigung Φ_g" und der Nickbeschleunigung Θ_g"). Die senkrechte Geschwindigkeit Z_g ', die Wankgeschwindigkeit Φ_g' und die Nickgeschwindigkeit Θ_g' an der Position GC des gefederten Schwerpunkts werden jeweils durch die nachstehenden Gleichungen (5) bis (7) ausgedrückt. $Z_{g}^{'} = \int Z_{g}^{''}$
$Φ_{g}^{'} = \int Φ_{g}^{''}$
$Θ_{g}^{'} = \int Θ_{g}^{''}$
Schritt S43
Als Nächstes berechnet die Steuereinheit 30 die nötige Steuergröße, die angefordert wird, um jeden Schwingungsmodus (die senkrechte Schwingung, die Wankschwingung und die Nickschwingung) an der Position GC des gefederten Schwerpunkts zu unterdrücken. Die nötige Steuergröße umfasst Folgendes: eine nötige senkrechte Steuergröße F_z , um die senkrechten Schwingungen zu unterdrücken; eine nötige Wanksteuergröße M_r , um die Wankschwingungen zu unterdrücken; und eine nötige Nicksteuergröße M_p , um die Nickschwingungen zu unterdrücken. Hier weist die nötige Steuergröße F_z in dem Fall einen positiven Wert auf, in dem die Dämpfungskraft in der Aufwärtsrichtung benötigt wird. Die nötige Wanksteuergröße M_r weist einen positiven Wert in dem Fall auf, in dem ein Dämpfungsmoment in einer Abwärtsrichtung nach rechts und einer Aufwärtsrichtung nach links benötigt wird. Die nötige Nicksteuergröße M_p weist einen positiven Wert in dem Fall auf, in dem das Dämpfungsmoment mit den abgesenkten Vorderrädern und den erhöhten Hinterrädern benötigt wird.
Die Steuereinheit 30 berechnet diese verlangte senkrechte Steuergröße F_z , verlangte Wanksteuergröße M_r und verlangte Nicksteuergröße M_p aus der senkrechten Geschwindigkeit Z_g', der Wankgeschwindigkeit Φ_g' und der Nickgeschwindigkeit Θ_g', die im vorstehend erläuterten Schritt S42 aufgenommen wurden. Beispielsweise erhält man die verlangte senkrechte Steuergröße F_z , die verlangte Wanksteuergröße M_r und die verlangte Nicksteuergröße M_p jeweils aus den nachstehenden Gleichungen (8) bis (10). $F_{z} = G_{z} Z_{g}^{'}$
$M_{r} = G_{z} Φ_{g}^{'}$
$M_{p} = G_{p} Θ_{g}^{'}$
In den Gleichungen (8) bis (10) sind G_z , G_r , G_p Steuerverstärkungen. Die Steuerverstärkungen G_z , G_r und G_p sind beispielsweise lineare Verstärkungen entsprechend der Skyhook-Dämpfersteuerungstheorie. Die Steuereinheit 30 kann jede der verlangten Steuergrößen an der Position GC des gefederten Schwerpunkts berechnen, indem jede der Modusgeschwindigkeiten an der Position GC des gefederten Schwerpunkts mit der Steuerverstärkung multipliziert wird. Alternativ kann die Steuereinheit 30 jede der verlangten Steuergrößen anhand eines Kennfeld berechnen, das auf jeder der Modusgeschwindigkeiten basiert.
Schritt S44
Als Nächstes wandelt die Steuereinheit 30 die verlangten Steuergrößen (F_z , M_r , M_p ) an der Position GC des gefederten Schwerpunkts in die nötigen Steuergrößen an der Position jedes der Räder 2-i um. Die nötigen Steuergrößen an der Position jedes der Räder 2-i entsprechen den Korrektursteuergrößen F_ci , die für jede der Aufhängungen 3-i benötigt werden.
15 ist eine Konzeptansicht, die den Schritt S44 veranschaulicht. Die Aufstandsbreite bzw. Spurweite der Vorderräder (2-1, 2-2) ist Tf, und die Aufstandsbreite jedes der Hinterräder (2-3, 2-4) ist T_r . Ein Abstand zwischen einer Vorderradachse und der Position GC des gefederten Schwerpunkts ist lf, und ein Abstand zwischen einer Hinterradachse und der Position GC des gefederten Schwerpunkts ist I_r . In diesem Fall wird die Korrektursteuergröße Fc_i , die für jede der Aufhängungen 3-i benötigt wird, durch die nachstehende Gleichung (11) ausgedrückt. $[\begin{array}{l} F c_{1} \\ F c_{2} \\ F c_{3} \\ F c_{4} \end{array}] = [\begin{matrix} \frac{l_{r}}{2 (l_{f} + l_{r})} & - \frac{1}{2 T_{f}} & - \frac{1}{4 l_{f}} \\ \frac{l_{r}}{2 (l_{f} + l_{r})} & \frac{1}{2 T_{f}} & - \frac{1}{4 l_{f}} \\ \frac{l_{f}}{2 (l_{f} + l_{r})} & - \frac{1}{2 T_{r}} & \frac{1}{4 l_{r}} \\ \frac{l_{f}}{2 (l_{f} + l_{r})} & \frac{1}{2 T_{r}} & \frac{1}{4 l_{r}} \end{matrix}] [\begin{matrix} F_{z} \\ M_{r} \\ M_{p} \end{matrix}]$
Entsprechend dieser Gleichung (11) kann die Steuereinheit 30 die angeforderten Steuergrößen (F_z , M_r , M_p ) an der Position GC des gefederten Schwerpunkts in die Korrektursteuergröße Fc_i für jede der Aufhängungen 3-i umwandeln. Alternativ kann die Steuereinheit 30 jede der Korrektursteuergrößen Fc_i durch Bezug auf ein Kennfeld berechnen, das auf den verlangten Steuergrößen (F_z , M_r , M_p ) basiert.
Schritte S50 bis S70
Das Vorzeichen der Korrektursteuergröße Fc_i , die durch die vorstehend erläuterte Gleichung (11) aufgenommen wird, entspricht dem Vorzeichen (der Orientierung) der angeforderten Dämpfungsrichtung DR_i . Genauer gesagt weist die Korrektursteuergröße Fc_i in dem Fall das positive Vorzeichen auf (Fc_i >0), in den die verlangte Dämpfungsrichtung DR_i die Aufwärtsrichtung ist (DR_i>0). Währenddessen weist die Korrektursteuergröße Fc_i das negative Vorzeichen auf (Fc_i<0), wenn die angeforderte Dämpfungsrichtung DR_i die Abwärtsrichtung ist (DR_i<0). In diesem Fall wird die Steuergröße Fa_i durch die nachstehende Gleichung (12) ausgedrückt. $F a_{i} = F b - F c_{i}$
Wenn die verlangte Dämpfungsrichtung DR_i die Aufwärtsrichtung ist, weist die Korrektursteuergröße Fc_i den positiven Wert auf. Somit wird die Steuergröße Fa_i kleiner als die Basissteuergröße Fb (Schritt S60). Andererseits weist die Korrektursteuergröße Fc_i in dem Fall den negativen Wert auf, in dem die angeforderte Dämpfungsrichtung DR_i die Abwärtsrichtung ist. Somit wird die Steuergröße Fa_i größer als die Basissteuergröße Fb (Schritt S70). Wie beschrieben können die Schritte S50 bis S70 nur durch die Gleichung (12) gemeinsam ausgeführt werden.
Ganz allgemein können die Schritte S50 bis S70 in dem Fall kollektiv unter Verwendung einer derartigen Korrektursteuergröße Fc_i ausgeführt werden, in dem das Vorzeichen der Korrektursteuergröße Fc_i passend dazu abweicht, ob die verlangte Dämpfungsrichtung DR_i die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist. Das heißt, durch Kombinieren der Basissteuergröße Fb und der Korrektursteuergröße Fc_i kann die Steuereinheit 30 den Steuergrößenkorrekturvorgang ausführen, ohne zu bestimmen, ob die verlangte Dämpfungsrichtung DR_i die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist. So wird der Steuergrößenkorrekturvorgang vereinfacht, was bevorzugt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016002778 [0002]
JP 2016002778 A [0002, 0007, 0027, 0034]
JP 2016002844 [0006]
JP 2016002844 A [0006, 0009, 0019, 0043, 0062]

Claims

In einem Fahrzeug montiertes Aufhängungssteuersystem, wobei das Aufhängungssteuersystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes umfasst: eine Aufhängung (3), die für ein Rad (2) des Fahrzeugs (1) vorgesehen ist, wobei eine Dämpfungskraft derselben passend zu einer Steuergröße fluktuiert; und eine Steuereinheit (30), die dazu aufgebaut ist, die Steuergröße zu bestimmen und die Dämpfungskraft zu steuern, wobei die Steuereinheit (30) dazu aufgebaut ist, einen Basisberechnungsvorgang zum Berechnen einer Basissteuergröße auszuführen, die ein Basiswert der Steuergröße ist, und einen Steuergrößenkorrekturvorgang zum Bestimmen der Steuergröße durch Kombinieren der Basissteuergröße mit einer Korrektursteuergröße zu bestimmen, wobei eine Basisdämpfungskraft die Dämpfungskraft ist, die der Basissteuergröße entspricht, eine Hubgeschwindigkeit einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem gefederten Aufbau (4) und einem ungefederten Aufbau (5) entspricht, die miteinander über die Aufhängung (3) verbunden sind, eine angeforderte Dämpfungsrichtung eine Richtung der Dämpfungskraft ist, die benötigt wird, um Schwingungen des gefederten Aufbaus (4) zu unterdrücken, und wobei die Steuereinheit (30) dazu aufgebaut ist, den Steuergrößenkorrekturvorgang so auszuführen, dass die Dämpfungskraft unabhängig von der Hubgeschwindigkeit in dem Fall, in dem die angeforderte Dämpfungsrichtung eine Aufwärtsrichtung ist, kleiner als die Basisdämpfungskraft wird, und dazu aufgebaut ist, den Steuergrößenkorrekturvorgang so auszuführen, dass die Dämpfungskraft unabhängig von der Hubgeschwindigkeit in dem Fall, in dem die angeforderte Dämpfungsrichtung eine Abwärtsrichtung ist, größer als die Basisdämpfungskraft wird.
Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei eine Fluktuationsbreite der Dämpfungskraft mit Bezug auf eine Fluktuation der Steuergröße auf einer Rückfederseite größer als auf einer zusammengedrückten Seite ist, wenn die zusammengedrückte Seite und die Rückfederseite hinsichtlich der Hubgeschwindigkeit verglichen werden.
Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei: eine gefederte Geschwindigkeit eine senkrechte Geschwindigkeit des gefederten Aufbaus (4) ist; und die nötige Dämpfungsrichtung in dem Fall die Abwärtsrichtung ist, in dem die gefederte Geschwindigkeit in der Aufwärtsrichtung liegt, und die angeforderte Dämpfungsrichtung in dem Fall die Aufwärtsrichtung ist, in dem die gefederte Geschwindigkeit in der Abwärtsrichtung liegt.
Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das weiter einen Sensor (10) für die gefederte Beschleunigung umfasst, der die senkrechte Beschleunigung des gefederten Aufbaus (4) erfasst, wobei die Steuereinheit (30) dazu aufgebaut ist, eine angeforderte Steuergröße als die Korrektursteuergröße auf der Grundlage der durch den Sensor (10) für die gefederte Beschleunigung erfassten senkrechten Beschleunigung zu berechnen, die angefordert wird, um die Schwingungen des gefederten Aufbaus (4) zu unterdrücken.
Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 4, wobei: sich ein Vorzeichen der Korrektursteuergröße abhängig davon unterscheidet, ob die nötige Dämpfungsrichtung die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist; und die Steuereinheit (30) dazu aufgebaut ist, den Steuergrößenkorrekturvorgang durch Kombinieren der Korrektursteuergröße mit der Basissteuergröße durchzuführen, ohne zu bestimmen, ob die angeforderte Dämpfungsrichtung die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist.
Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter mit einem Sensor (10) für die gefederte Beschleunigung, der eine senkrechte Beschleunigung des gefederten Aufbaus (4) erfasst, wobei die Steuereinheit (30) dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage der durch den Sensor (10) für die gefederte Beschleunigung erfassten senkrechten Beschleunigung zu bestimmen, ob die angeforderte Dämpfungsrichtung die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung ist.