DE102021113130A1

DE102021113130A1 - Dämpfungssteuervorrichtung und dämpfungssteuerverfahren

Info

Publication number: DE102021113130A1
Application number: DE102021113130.8A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Furuta
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2021-12-09
Also published as: US20210379953A1; JP2021187412A; US11912090B2; CN113752772A; JP7188414B2; CN113752772B

Abstract

Eine Dämpfungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug berechnet eine kombinierte Steuerkraft (Fcta) durch Addieren einer Steuerkraft (Fct_f), wenn ein Vorderrad eine vorhergesagte Passierposition passiert, und einer Steuerkraft (Fct_r), wenn ein Hinterrad eine vorhergesagte Passierposition passiert, und berechnet eine finale Steuerkraft (Fct f) für das Vorderrad und eine finale Steuerkraft (Fct r') für das Hinterrad durch Verteilen der kombinierten Steuerkraft mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Dämpfungssteuervorrichtung und ein Dämpfungssteuerverfahren für ein Fahrzeug.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Bisher gibt es einen Vorschlag für eine Vorrichtung (im Folgenden als „Vorrichtung des Stands der Technik“ bezeichnet), die so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungssteuerung für einen abgefederten Abschnitt eines Fahrzeugs durch Steuern von Aktuatoren durchführt, die an Vorderrädern und Hinterrädern des Fahrzeugs vorgesehen sind, wobei Informationen verwendet werden, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche (Straßenoberflächenverschiebungen) beziehen, die die Räder voraussichtlich passieren werden (z.B. die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 08-020212 ( JP 08-020212 A )). Eine solche Steuerung wird auch als „Vorschaudämpfungssteuerung“ bezeichnet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Vorrichtung des Stands der Technik führt die Vorschaudämpfungssteuerung ohne Berücksichtigung einer Beziehung zwischen der Straßenoberflächenverschiebung am Vorderrad und der Straßenoberflächenverschiebung am Hinterrad aus. Daher wird in der folgenden Situation unnötig Energie verbraucht. Es wird angenommen, dass ein Fahrzeug auf einer Straße mit sich wiederholenden Wellungen bzw. Unebenheiten fährt und der Radstand des Fahrzeugs mit der Hälfte einer Wellenlänge einer Wellenform einer Straßenoberflächenverschiebung übereinstimmt. In diesem Fall tritt keine vertikale Verschiebung an der Schwerpunktsposition des Fahrzeugs auf. Die Vorrichtung des Stands der Technik steuert jedoch die Aktuatoren des Vorderrads und des Hinterrads in vertikaler Richtung als Antwort auf die Straßenoberflächenverschiebungen. Somit kann die Vorrichtung des Stands der Technik die Aktuatoren bei der Vorschaudämpfungssteuerung unnötig antreiben bzw. ansteuern. Daher ergibt sich das Problem, dass unnötige Energie in den Steuerkrafterzeugungsvorrichtungen wie den Aktuatoren verbraucht wird.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Technologie bereit, die die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Energieverbrauchs in der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung reduzieren kann, wenn die Vorschaudämpfungssteuerung ausgeführt wird.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Dämpfungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Rädern bereit, die ein Vorderrad und ein Hinterrad umfassen. Die Dämpfungssteuervorrichtung umfasst:

eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt;
einen Informationserfasser, der so konfiguriert ist, dass er auf eine Straßenoberflächenverschiebung bezogene Informationen bzw. Straßenoberflächenverschiebungsinformationen erfasst, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche an einer vorhergesagten Passierposition beziehen, die jedes der Räder an einem Zeitpunkt voraussichtlich passiert, an dem eine vorbestimmte Zeitspanne seit einem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, wobei jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation zumindest eine von Straßenoberflächenverschiebungen (z₀), die die vertikalen Verschiebungen der Straßenoberfläche an der vorhergesagten Passierposition sind, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit (dzo), die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebungen an der vorhergesagten Passierposition ist, einer ungefederten Verschiebung (z₁), die eine vertikale Verschiebung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs an der vorhergesagten Passierposition ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit (dz₁) aufweist, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung an der vorhergesagten Passierposition ist; und
eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung steuert, um die Steuerkraft zu ändern.

Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie:

basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des Vorderrads die Steuerkraft (Fct_f) für das Vorderrad als eine erste Steuerkraft berechnet, wenn das Vorderrad die vorhergesagte Passierposition passiert;
basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des Hinterrads die Steuerkraft (Fct_r) für das Hinterrad als eine zweite Steuerkraft berechnet, wenn das Hinterrad die vorhergesagte Passierposition passiert;
eine kombinierte Steuerkraft (Fcta) durch Addieren der ersten Steuerkraft und der zweiten Steuerkraft berechnet;
durch Verteilen der kombinierten Steuerkraft in einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis eine erste finale Zielsteuerkraft (Fct_f'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das Vorderrad ist, und eine zweite finale Zielsteuerkraft (Fct_r') berechnet, die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das Hinterrad ist;
die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft in dem Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des Vorderrads passiert; und
die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft in dem Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des Hinterrads passiert.

Beispielsweise wird angenommen, dass das Fahrzeug auf einer Straße mit sich wiederholenden Unebenheiten fährt und der Radstand des Fahrzeugs mit der Hälfte einer Wellenlänge einer Wellenform von Straßenoberflächenverschiebungen der Straße übereinstimmt. In dieser Situation tritt an der Schwerpunktsposition des Fahrzeugs keine vertikale Verschiebung auf. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration berechnet die Dämpfungssteuervorrichtung die kombinierte Steuerkraft, indem sie die erste Steuerkraft und die zweite Steuerkraft addiert. Durch diese Berechnung werden eine Aufwärtssteuerkraft und eine Abwärtssteuerkraft aufgehoben, wodurch sich die Größe der kombinierten Steuerkraft verringert. Die Dämpfungssteuervorrichtung verteilt die kombinierte Steuerkraft im vorgegebenen Verteilungsverhältnis auf das Vorderrad und das Hinterrad. Durch diese Steuerung kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in der Situation reduziert werden, in der die Schwerpunktsposition des Fahrzeugs in vertikaler Richtung nicht verschoben ist. Die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Energieverbrauchs in der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung kann reduziert werden.
Im ersten Aspekt kann die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung an den Rädern vorgesehene aktive Aktuatoren umfassen. Die Steuereinheit kann so konfiguriert sein, dass sie die erste finale Zielsteuerkraft (Fct f) und die zweite finale Zielsteuerkraft (Fct_r') berechnet, indem sie die kombinierte Steuerkraft (Fcta) in einem höheren Verhältnis auf einen Aktuator mit höherer Leistung von dem aktiven Aktuator des Vorderrads und dem aktiven Aktuator des Hinterrads verteilt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird die kombinierte Steuerkraft mit dem höheren Verhältnis auf den Aktuator mit der höheren Leistung verteilt. Somit können Schwingungen des abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs effektiv reduziert werden, wenn die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung angetrieben wird.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Dämpfungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Rädern bereit, die ein rechtes und linkes Vorderrad und ein rechtes und linkes Hinterrad umfassen. Die Dämpfungssteuervorrichtung umfasst:

Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie:

basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads eine Steuerkraft (Fcd) einer ersten Situation berechnet, die an eine erste Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben;
durch Verteilen der Steuerkraft der ersten Situation mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis eine erste Vorderradsteuerkraft (Fan_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an die erste Situation angepasst ist, und eine erste Hinterradsteuerkraft (Fan_r) für das rechte und linke Hinterrad berechnet, die an die erste Situation angepasst ist;
basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads eine zweite Vorderradsteuerkraft (Fin_f) für das rechte und das linke Vorderrad berechnet, die an eine zweite Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der rechten Seite des Fahrzeugs und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der linken Seite des Fahrzeugs identische Phasen haben;
basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads eine zweite Hinterradsteuerkraft (Fin_r) für das rechte und linke Hinterrad berechnet, die an die zweite Situation angepasst ist;
basierend auf der ersten Vorderradsteuerkraft und der zweiten Vorderradsteuerkraft eine erste finale Zielsteuerkraft (Fct_fl'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des linken Vorderrads ist, und eine zweite finale Zielsteuerkraft (Fct fr') berechnet, die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das rechte Vorderrad ist;
basierend auf der ersten Hinterradsteuerkraft und der zweiten Hinterradsteuerkraft eine dritte finale Zielsteuerkraft (Fct rl'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des linken Hinterrads ist, und eine vierte finale Zielsteuerkraft (Fct rr') berechnet, die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des rechten Hinterrads ist;
die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft im linken Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des linken Vorderrads passiert;
die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft im rechten Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Vorderrads passiert;
die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der dritten finalen Zielsteuerkraft in dem linken Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des linken Hinterrads passiert; und
die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der vierten finalen Zielsteuerkraft im rechten Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Hinterrads passiert.

Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration berechnet die Dämpfungssteuervorrichtung die finalen Zielwerte der Steuerkräfte der Räder (erste finale Zielsteuerkraft, zweite finale Zielsteuerkraft, dritte finale Zielsteuerkraft und vierte finale Zielsteuerkraft) basierend auf der an die erste Situation angepassten Steuerkraft (erste Vorderradsteuerkraft oder erste Hinterradsteuerkraft) und der an die zweite Situation angepassten Steuerkraft (zweite Vorderradsteuerkraft oder zweite Hinterradsteuerkraft) für die Räder (rechtes und linkes Vorderrad und rechtes und linkes Hinterrad). Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung z.B. in einer Situation, in der keine Wankverschiebung bzw. Rollverschiebung des Fahrzeugs auftritt (erste Situation), reduziert werden. Dementsprechend kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Energieverbrauchs in der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung reduziert werden.
Tatsächlich haben die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der rechten Seite des Fahrzeugs und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der linken Seite des Fahrzeugs nicht vollständig entgegengesetzte oder identische Phasen. In vielen Fällen enthalten diese Wellenformen sowohl Komponenten in entgegengesetzten Phasen als auch Komponenten in identischen Phasen. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann die Dämpfungssteuervorrichtung die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung durch geeignete Steuerkräfte unter Berücksichtigung sowohl der Komponenten in entgegengesetzten Phasen als auch der Komponenten in identischen Phasen steuern. Somit kann die Schwingung des abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs durch die geeigneten Steuerkräfte reduziert werden, während die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung verringert wird.
Im zweiten Aspekt kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie die Steuerkraft (Fcd) der ersten Situation berechnet, indem sie eine Steuerkraft, die an eine Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am rechten Vorderrad und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am linken Vorderrad entgegengesetzte Phasen haben (kann als ein erster Term auf einer rechten Seite im Ausdruck (14) betrachtet werden), und eine Steuerkraft addiert, die an eine Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am rechten Hinterrad und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am linken Vorderrad entgegengesetzte Phasen haben (kann als ein zweiter Term auf einer rechten Seite im Ausdruck (14) betrachtet werden).
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration werden die Aufwärtssteuerkraft und die Abwärtssteuerkraft durch die oben beschriebene Addition in der ersten Situation aufgehoben. Im Ergebnis verringert sich die Größe der Steuerkraft der ersten Situation. Somit kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in der ersten Situation reduziert werden.
In zweiten Aspekt kann die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung an den Rädern vorgesehene aktive Aktuatoren umfassen. Die Steuereinheit kann so konfiguriert sein, dass sie die erste Vorderradsteuerkraft (Fan_f) und die erste Hinterradsteuerkraft (Fan_r) berechnet, indem sie die Steuerkraft (Fcd) der ersten Situation mit einem höheren Verhältnis auf einen Aktuator mit höherer Leistung von den aktiven Aktuatoren der Vorderräder und den aktiven Aktuatoren der Hinterräder verteilt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird die Steuerkraft der ersten Situation mit dem höheren Verhältnis auf den Aktuator mit der höheren Leistung verteilt. Somit können die Schwingungen des abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs effektiv reduziert werden, wenn die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung angetrieben wird.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Dämpfungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Rädern bereit, die ein rechtes und linkes Vorderrad und ein rechtes und linkes Hinterrad umfassen. Die Dämpfungssteuervorrichtung umfasst:

Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie:

basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads eine Steuerkraft (Fcd) einer ersten Situation berechnet, die an eine erste Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben;
durch Verteilen der Steuerkraft der ersten Situation mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis eine erste Vorderradsteuerkraft (Fan_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an die erste Situation angepasst ist, und eine erste Hinterradsteuerkraft (Fan_r) für das rechte und linke Hinterrad berechnet, die an die erste Situation angepasst ist;
basierend auf der ersten Vorderradsteuerkraft die Steuerkraft, die von der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem rechten Vorderrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das rechte Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Vorderrads passiert, und die Steuerkraft steuert, die von der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem linken Vorderrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das linke Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des linken Vorderrads passiert; und
basierend auf der ersten Hinterradsteuerkraft die Steuerkraft, die durch die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem rechten Hinterrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das rechte Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Hinterrads passiert, und die Steuerkraft steuert, die durch die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem linken Hinterrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das das linke Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des linken Hinterrads passiert.

Im dritten Aspekt kann die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung eine aktive Stabilisatorvorrichtung sein.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt ein Dämpfungssteuerverfahren für ein Fahrzeug bereit. Das Fahrzeug hat Räder, die ein Vorderrad und ein Hinterrad umfassen, und eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt.
Das Dämpfungssteuerverfahren umfasst:

Erfassen von auf eine Straßenoberflächenverschiebung bezogene Informationen bzw. Straßenoberflächenverschiebungsinformationen, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche an einer vorhergesagten Passierposition beziehen, die jedes der Räder an einem Zeitpunkt voraussichtlich passiert, an dem eine vorbestimmte Zeitspanne seit einem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, wobei jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation zumindest eine von Straßenoberflächenverschiebungen (z₀), die die vertikalen Verschiebungen der Straßenoberfläche an der vorhergesagten Passierposition sind, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit (dzo), die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebungen an der vorhergesagten Passierposition ist, einer ungefederten Verschiebung (z₁), die eine vertikale Verschiebung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs an der vorhergesagten Passierposition ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit (dz₁) aufweist, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung an der vorhergesagten Passierposition ist; und
Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, um die Steuerkraft zu ändern.

Das Steuern umfasst:

Berechnen der Steuerkraft (Fct_f) für das Vorderrad als eine erste Steuerkraft, wenn das Vorderrad die vorhergesagte Passierposition passiert, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des Vorderrads;
Berechnen der Steuerkraft (Fct_r) für das Hinterrad als eine zweite Steuerkraft, wenn das Hinterrad die vorhergesagte Passierposition passiert, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des Hinterrads;
Berechnen einer kombinierten Steuerkraft (Fcta) durch Addieren der ersten Steuerkraft und der zweiten Steuerkraft;
Berechnen einer ersten finalen Zielsteuerkraft (Fct_f), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das Vorderrad ist, und einer zweiten finalen Zielsteuerkraft (Fct_r'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das Hinterrad ist, durch Verteilen der kombinierten Steuerkraft in einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis;
Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft in dem Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des Vorderrads passiert; und
Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft im Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des Hinterrads passiert.

Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt ein Dämpfungssteuerverfahren für ein Fahrzeug bereit. Das Fahrzeug hat Räder, die ein rechtes und linkes Vorderrad und ein rechtes und linkes Hinterrad umfassen, und eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt.
Das Dämpfungssteuerverfahren umfasst:

Das Steuern umfasst:

Berechnen einer Steuerkraft (Fcd) einer ersten Situation, die an eine erste Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads;
Berechnen einer ersten Vorderradsteuerkraft (Fan_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an die erste Situation angepasst ist, und einer ersten Hinterradsteuerkraft (Fan_r) für das rechte und linke Hinterrad, die an die erste Situation angepasst ist, durch Verteilen der Steuerkraft der ersten Situation mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis;
Berechnen einer zweiten Vorderradsteuerkraft (Fin_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an eine zweite Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der rechten Seite des Fahrzeugs und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der linken Seite des Fahrzeugs identische Phasen haben, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads;
Berechnen einer zweiten Hinterradsteuerkraft (Fin_r) für das rechte und linke Hinterrad, die an die zweite Situation angepasst ist, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads;
Berechnen einer ersten finalen Zielsteuerkraft (Fct_fl'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des linken Vorderrads ist, und einer zweiten finalen Zielsteuerkraft (Fct_fr'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das rechte Vorderrad ist, basierend auf der ersten Vorderradsteuerkraft und der zweiten Vorderradsteuerkraft;
Berechnen einer dritten finalen Zielsteuerkraft (Fct rl'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des linken Hinterrads ist, und einer vierten finalen Zielsteuerkraft (Fct_rr'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des rechten Hinterrads ist, basierend auf der ersten Hinterradsteuerkraft und der zweiten Hinterradsteuerkraft;
Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft im linken Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des linken Vorderrads passiert;
Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft im rechten Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Vorderrads passiert;
Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der dritten finalen Zielsteuerkraft in dem linken Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des linken Hinterrads passiert; und
Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der vierten finalen Zielsteuerkraft im rechten Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Hinterrads passiert.

Ein sechster Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt ein Dämpfungssteuerverfahren für ein Fahrzeug bereit. Das Fahrzeug hat Räder, die ein rechtes und linkes Vorderrad und ein rechtes und linkes Hinterrad umfassen, und eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt.
Das Dämpfungssteuerverfahren umfasst:

Das Steuern umfasst:

Berechnen einer Steuerkraft (Fcd) einer ersten Situation, die an eine erste Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads;
Berechnen einer ersten Vorderradsteuerkraft (Fan_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an die erste Situation angepasst ist, und einer ersten Hinterradsteuerkraft (Fan_r) für das rechte und linke Hinterrad, die an die erste Situation angepasst ist, durch Verteilen der Steuerkraft der ersten Situation mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis;
Steuern der Steuerkraft, die von der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem rechten Vorderrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das rechte Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Vorderrads passiert, und der Steuerkraft, die von der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem linken Vorderrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das linke Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des linken Vorderrads passiert, basierend auf der ersten Vorderradsteuerkraft; und
Steuern der Steuerkraft, die durch die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem rechten Hinterrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das rechte Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Hinterrads passiert, und der Steuerkraft, die durch die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem linken Hinterrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das das linke Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des linken Hinterrads passiert, basierend auf der ersten Hinterradsteuerkraft.

In den oben beschriebenen Aspekten kann die Steuereinheit durch einen Mikroprozessor implementiert sein, der so programmiert ist, dass er eine oder mehrere der hierin beschriebenen Funktionen ausführt. In den oben beschriebenen Aspekten kann die Steuereinheit ganz oder teilweise durch Hardware implementiert sein, die eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, d. h. ASICs, umfasst.
In der obigen Beschreibung sind Komponenten bzw. Bestandteile, die denen in einer oder mehreren später beschriebenen Ausführungsformen entsprechen, mit eingeklammerten Namen und/oder Bezugszeichen versehen, die in den Ausführungsformen verwendet werden. Die Bestandteile sind nicht auf diejenigen in den Ausführungsformen beschränkt, die durch die Namen und/oder die Bezugszeichen definiert sind. Andere Aufgaben, andere Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die nachstehenden Zeichnungen leicht verständlich.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:

1 ein schematisches Strukturdiagramm eines Fahrzeugs ist, an dem eine Dämpfungssteuervorrichtung gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen angewendet wird;
2 ein schematisches Strukturdiagramm der Dämpfungssteuervorrichtung gemäß der einen oder mehreren Ausführungsformen ist;
3 ein Diagramm ist, das ein Ein-Rad-Modell eines Fahrzeugs zeigt;
4 ein Diagramm zur Beschreibung der Vorschaudämpfungssteuerung ist;
5 ein Diagramm zur Beschreibung der Vorschaudämpfungssteuerung ist;
6 ein Diagramm zur Beschreibung der Vorschaudämpfungssteuerung ist;
7 ein Diagramm zur Beschreibung einer Situation ist, in der das Fahrzeug entlang einer Straße mit sich wiederholenden Unebenheiten fährt;
8 ein Flussdiagramm ist, das eine Routine bzw. einen Ablauf veranschaulicht, der von einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) einer elektronischen Steuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform auszuführen ist;
9 ein Diagramm zur Beschreibung einer Situation ist, in der eine Wellenform einer Straßenoberflächenverschiebung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform einer Straßenoberflächenverschiebung auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben;
10 ein Diagramm ist, das Querschnitte entlang der Linien A-A und B-B in 9 zeigt; und
11 ein Flussdiagramm ist, das eine Routine bzw. einen Ablauf zeigt, der von einer CPU einer elektronischen Steuereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform auszuführen ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Struktur
Eine Dämpfungssteuervorrichtung gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen wird an einem in 1 dargestellten Fahrzeug 10 angewendet. Wie in 2 dargestellt, wird die Dämpfungssteuervorrichtung im Folgenden auch als „Dämpfungssteuervorrichtung 20“ bezeichnet.
Wie in 1 dargestellt, umfasst das Fahrzeug 10 ein rechtes Vorderrad 11FR, ein linkes Vorderrad 11FL, ein rechtes Hinterrad 11RR und ein linkes Hinterrad 11RL. Das rechte Vorderrad 11FR ist durch ein Radstützelement 12FR drehbar an einem Fahrzeugkörper 10a gelagert. Das linke Vorderrad 11FL ist durch ein Radstützelement 12FL drehbar an dem Fahrzeugkörper 10a gelagert. Das rechte Hinterrad 11RR ist durch ein Radstützelement 12RR drehbar an dem Fahrzeugkörper 10a gelagert. Das linke Hinterrad 11RL ist durch ein Radstützelement 12RL drehbar an dem Fahrzeugkörper 10a gelagert.
Das rechte Vorderrad 11FR, das linke Vorderrad 11FL, das rechte Hinterrad 11RR und das linke Hinterrad 11RL werden, wenn nicht anders unterschieden, als „Räder 11“ bezeichnet. In ähnlicher Weise werden das rechte Vorderrad 11FR und das linke Vorderrad 11FL als „Vorderräder 11F“ bezeichnet. In ähnlicher Weise werden das rechte Hinterrad 11RR und das linke Hinterrad 11RL als „Hinterräder 11R“ bezeichnet. Die Radstützelemente 12FR bis 12RL werden als „Radstützelemente 12“ bezeichnet.
Das Fahrzeug 10 umfasst des Weiteren eine rechte Vorderradaufhängung 13FR, eine linke Vorderradaufhängung 13FL, eine rechte Hinterradaufhängung 13RR und eine linke Hinterradaufhängung 13RL. Details der Aufhängungen 13FR bis 13RL werden im Folgenden beschrieben. Die Aufhängungen 13FR bis 13RL sind Einzelradaufhängungen, es können aber auch andere Aufhängungsarten verwendet werden.
Die rechte Vorderradaufhängung 13FR hängt das rechte Vorderrad 11FR an dem Fahrzeugkörper 10a auf und umfasst einen Aufhängungsarm 14FR, einen Stoßdämpfer 15FR und eine Aufhängungsfeder 16FR. Die linke Vorderradaufhängung 13FL hängt das linke Vorderrad 11FL an dem Fahrzeugkörper 10a auf und umfasst einen Aufhängungsarm 14FL, einen Stoßdämpfer 15FL und eine Aufhängungsfeder 16FL.
Die rechte Hinterradaufhängung 13RR hängt das rechte Hinterrad 11RR an dem Fahrzeugkörper 10a auf und umfasst einen Aufhängungsarm 14RR, einen Stoßdämpfer 15RR und eine Aufhängungsfeder 16RR. Die linke Hinterradaufhängung 13RL hängt das linke Hinterrad 11RL an dem Fahrzeugkörper 10a auf und umfasst einen Aufhängungsarm 14RL, einen Stoßdämpfer 15RL und eine Aufhängungsfeder 16RL.
Die rechte Vorderradaufhängung 13FR, die linke Vorderradaufhängung 13FL, die rechte Hinterradaufhängung 13RR und die linke Hinterradaufhängung 13RL werden, wenn nicht anders unterschieden, als „Aufhängungen 13“ bezeichnet. In ähnlicher Weise werden die Aufhängungsarme 14FR bis 14RL als „Aufhängungsarme 14“ bezeichnet. In ähnlicher Weise werden die Stoßdämpfer 15FR bis 15RL als „Stoßdämpfer 15“ bezeichnet. In ähnlicher Weise werden die Aufhängungsfedern 16FR bis 16RL als „Aufhängungsfedern 16“ bezeichnet.
Der Aufhängungsarm 14 koppelt das Radstützelement 12 an den Fahrzeugkörper 10a. In 1 ist ein Aufhängungsarm 14 für eine Aufhängung 13 vorgesehen. In einem anderen Beispiel können mehrere Aufhängungsarme 14 für eine Aufhängung 13 vorgesehen sein.
Der Stoßdämpfer 15 ist zwischen dem Fahrzeugkörper 10a und dem Aufhängungsarm 14 vorgesehen. Das obere Ende des Stoßdämpfers 15 ist an den Fahrzeugkörper 10a gekoppelt. Das untere Ende des Stoßdämpfers 15 ist an den Aufhängungsarm 14 gekoppelt. Die Aufhängungsfeder 16 ist über den Stoßdämpfer 15 zwischen der Fahrzeugkörper 10a und dem Aufhängungsarm 14 vorgesehen. Das heißt, das obere Ende der Aufhängungsfeder 16 ist an den Fahrzeugkörper 10a gekoppelt, und das untere Ende der Aufhängungsfeder 16 ist an einen Zylinder des Stoßdämpfers 15 gekoppelt. Bei dieser Struktur der Aufhängungsfeder 16 kann der Stoßdämpfer 15 zwischen dem Fahrzeugkörper 10a und dem Radstützelement 12 vorgesehen sein.
In diesem Beispiel ist der Stoßdämpfer 15 ein nicht einstellbarer Stoßdämpfer. In einem anderen Beispiel kann der Stoßdämpfer 15 ein einstellbarer Stoßdämpfer sein. Die Aufhängungsfeder 16 kann ohne Eingreifen des Stoßdämpfers 15 zwischen dem Fahrzeugkörper 10a und dem Aufhängungsarm 14 vorgesehen sein. Das heißt, das obere Ende der Aufhängungsfeder 16 kann mit dem Fahrzeugkörper 10a und das untere Ende der Aufhängungsfeder 16 kann mit dem Aufhängungsarm 14 verbunden sein. Bei dieser Struktur der Aufhängungsfeder 16 können der Stoßdämpfer 15 und die Aufhängungsfeder 16 zwischen dem Fahrzeugkörper 10a und dem Radstützelement 12 vorgesehen sein.
Bezüglich der Elemente wie dem Rad 11 und dem Stoßdämpfer 15 des Fahrzeugs 10 wird ein Abschnitt in der Nähe des Rads 11 in Bezug auf die Aufhängungsfeder 16 als „ungefederter Abschnitt 50 oder ungefedertes Element 50“ bezeichnet (siehe 3). Bezüglich der Elemente wie der Fahrzeugkörper 10a und der Stoßdämpfer 15 des Fahrzeugs 10 wird ein Abschnitt in der Nähe des Fahrzeugkörpers 10a in Bezug auf die Aufhängungsfeder 16 als „abgefederter Abschnitt 51 oder abgefedertes Element 51 (siehe 3)“ bezeichnet.
Ein aktiver Aktuator 17FR des rechten Vorderrads, ein aktiver Aktuator 17FL des linken Vorderrads, ein aktiver Aktuator 17RR des rechten Hinterrads und ein aktiver Aktuator 17RL des linken Hinterrads sind jeweils zwischen dem Fahrzeugkörper 10a und den Aufhängungsarmen 14FR bis 14RL vorgesehen. Die aktiven Aktuatoren 17FR bis 17RL sind parallel zu den Stoßdämpfern 15FR bis 15RL bzw. den Aufhängungsfedern 16FR bis 16RL vorgesehen.
Der aktive Aktuator 17FR des rechten Vorderrads, der aktive Aktuator 17FL des linken Vorderrads, der aktive Aktuator 17RR des rechten Hinterrads und der aktive Aktuator 17RL des linken Hinterrads werden, sofern nicht anders unterschieden, als „aktive Aktuatoren 17“ bezeichnet. In ähnlicher Weise werden der aktive Aktuator 17FR des rechten Vorderrads und der aktive Aktuator 17FL des linken Vorderrads als „aktive Vorderradaktuatoren 17F“ bezeichnet. In ähnlicher Weise werden der aktive Aktuator 17RR des rechten Hinterrads und der aktive Aktuator 17RL des linken Hinterrads als „aktive Hinterradaktuatoren 17R“ bezeichnet.
Der aktive Aktuator 17 erzeugt eine Steuerkraft Fc auf der Grundlage eines Steuerbefehls von einer in 2 dargestellten elektronischen Steuereinheit 30. Die Steuerkraft Fc ist eine vertikale Kraft, die zwischen der Fahrzeugkörper 10a und dem Rad 11 (d.h. zwischen dem abgefederten Abschnitt 51 und dem ungefederten Abschnitt 50) wirkt, um den abgefederten Abschnitt 51 zu dämpfen. Die elektronische Steuereinheit 30 wird als „ECU 30“ bezeichnet und kann auch als „Steuereinheit oder Steuergerät“ bezeichnet werden. Der aktive Aktuator 17 kann als „Steuerkrafterzeugungsvorrichtung“ bezeichnet werden. Der aktive Aktuator 17 ist ein elektromagnetischer aktiver Aktuator. Der aktive Aktuator 17 dient gemeinsam mit z. B. dem Stoßdämpfer 15 und der Aufhängungsfeder 16 als aktive Aufhängung.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Dämpfungssteuervorrichtung 20 die ECU 30, eine Speichervorrichtung 30a, eine Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31, eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 32 und einen Vorschausensor 33. Die Dämpfungssteuervorrichtung 20 umfasst des Weiteren die aktiven Aktuatoren 17FR bis 17RL.
Die ECU 30 umfasst einen Mikrocomputer. Der Mikrocomputer umfasst eine CPU, einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine Schnittstelle (I/F). Die CPU führt Anweisungen (Programme oder Routinen bzw. Abläufe) aus, die im ROM gespeichert sind, um verschiedene Funktionen zu implementieren.
Die ECU 30 ist mit der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 30a verbunden, in der Informationen lesbar und schreibbar sind. In diesem Beispiel ist die Speichervorrichtung 30a ein Festplattenlaufwerk. Die ECU 30 kann Informationen in der Speichervorrichtung 30a speichern und kann in der Speichervorrichtung 30a gespeicherte Informationen lesen. Die Speichervorrichtung 30a ist nicht auf das Festplattenlaufwerk beschränkt und kann eine bekannte Speichervorrichtung oder Speichermedium sein, in dem Informationen lesbar und schreibbar sind.
Die ECU 30 ist mit der Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31, der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 32 und dem Vorschausensor 33 verbunden.
Die Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31 umfasst einen Empfänger eines globalen Satellitennavigationssystems (GNSS) und eine Kartendatenbank. Der GNSS-Empfänger empfängt von einem künstlichen Satelliten ein Signal (z. B. ein GNSS-Signal) zur Erfassung einer Position des Fahrzeugs 10 zu einem aktuellen Zeitpunkt (aktuelle Position). Die Kartendatenbank speichert Straßenkarteninformationen und dergleichen. Die Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31 erfasst die aktuelle Position (z. B. Breitengrad und Längengrad) des Fahrzeugs 10 basierend auf dem GNSS-Signal. Beispiele für die Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31 umfassen eine Navigationsvorrichtung.
Die ECU 30 erfasst eine „Fahrzeuggeschwindigkeit V1 des Fahrzeugs 10 und eine Fahrtrichtung Td des Fahrzeugs 10“ zu einem aktuellen Zeitpunkt von der Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31.
Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 32 ist ein drahtloses Kommunikationsendgerät zur Kommunikation von Informationen mit einer Cloud 40 über ein Netzwerk. Die Cloud 40 umfasst einen „Managementserver 42 und zumindest eine Speichervorrichtung 44“, die mit dem Netzwerk verbunden sind.
Der Managementserver 42 umfasst eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Schnittstelle (I/F). Der Managementserver 42 ruft die in der Speichervorrichtung 44 gespeicherten Daten ab und liest sie, und schreibt Daten in die Speichervorrichtung 44.
Die Speichervorrichtung 44 speichert Vorschaureferenzdaten 45. „Straßenoberflächenverschiebungsinformationen und Positionsinformationen“ werden in den Vorschaureferenzdaten 45 registriert, wobei sie miteinander verknüpft (assoziiert) werden.
Die Straßenoberflächenverschiebungsinformation bezieht sich auf eine vertikale Verschiebung der Straßenoberfläche einer Straße, die Unebenheiten der Straßenoberfläche angibt. Insbesondere umfasst die Straßenoberflächenverschiebungsinformation mindestens eine von einer Straßenoberflächenverschiebung z₀, die die vertikale Verschiebung der Straßenoberfläche ist, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit dz₀, die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebung z₀ ist, einer ungefederten Verschiebung z₁, die eine vertikale Verschiebung des ungefederten Abschnitts 50 ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit dz₁, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung z₁ ist. In diesem Beispiel ist die Straßenoberflächenverschiebungsinformation die ungefederte Verschiebung z₁. Wenn das Fahrzeug 10 auf der Straßenoberfläche fährt, wird der ungefederte Abschnitt 50 als Reaktion auf die Verschiebung der Straßenoberfläche in vertikaler Richtung verschoben. Die ungefederte Verschiebung z₁ ist eine vertikale Verschiebung des ungefederten Abschnitts 50, die mit einer Position jedes Rads 11 des Fahrzeugs 10 verknüpft ist.
Die Positionsinformation gibt eine Position (z. B. Breiten- und Längengrad) der Straßenoberfläche an, die mit der Straßenoberflächenverschiebungsinformation verknüpft ist. 2 zeigt eine ungefederte Verschiebung „Z₁a“ und eine Positionsinformation „Xa, Ya“ als Beispiele für „ungefederte Verschiebung z₁ und Positionsinformationen“, die als Vorschaureferenzdaten 45 registriert sind.
Der Vorschausensor 33 erfasst einen Wert, der eine vertikale Verschiebung einer Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 10 anzeigt (d.h. die Straßenoberflächenverschiebung z₀). Der Vorschausensor 33 kann jeder auf diesem technischen Gebiet allgemein bekannte Vorschausensor sein, solange die Straßenoberflächenverschiebung z₀ vor dem Fahrzeug 10 erfasst werden kann. Beispiele für den Vorschausensor 33 umfassen einen Kamerasensor, einen Light Detection and Ranging (LIDAR)-Sensor, ein Radar und Kombinationen dieser Sensoren.
Wie in 2 dargestellt, ist der Vorschausensor 33 beispielsweise an einem oberen Ende einer Innenfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 10 in der Mitte in Fahrzeugbreitenrichtung angebracht und erfasst eine Straßenoberflächenverschiebung z₀ an einer Position, die einen vorbestimmten Vorschauabstand L_pre vor dem Vorderrad 11F hat. Der Vorschauabstand L_pre ist größer als ein (später beschriebener) Vorderradvorschauabstand L_pf, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 eine maximale Fahrzeugnenngeschwindigkeit ist. In 2 ist ein Vorschausensor 33 dargestellt, es kann aber auch ein Paar Vorschausensoren in Zusammenhang mit dem rechten und linken Vorderrad vorgesehen sein. Der Vorschausensor 33 wird in einem später beschriebenen modifizierten Beispiel verwendet.
Die ECU 30 ist über (nicht gezeigte) Steuerschaltungen mit dem aktiven Aktuator 17FR des rechten Vorderrads, dem aktiven Aktuator 17FL des linken Vorderrads, dem aktiven Aktuator 17RR des rechten Hinterrads und dem aktiven Aktuator 17RL des linken Hinterrads verbunden.
Die ECU 30 berechnet eine Zielsteuerkraft Fct zur Dämpfung des abgefederten Abschnitts 51 jedes Rads 11 und steuert den aktiven Aktuator 17, um eine Steuerkraft zu erzeugen, die der Zielsteuerkraft Fct entspricht (mit ihr übereinstimmt), wenn jedes Rad 11 eine vorhergesagte Passierposition passiert.
Übersicht über die Basisvorschaudämpfungssteuerung
Nachfolgend wird eine Übersicht über die Basisvorschaudämpfungssteuerung beschrieben, die von der Dämpfungssteuervorrichtung 20 ausgeführt wird. 3 zeigt ein Ein-Rad-Modell des Fahrzeugs 10 auf einer Straßenoberfläche 55.
Eine Feder 52 entspricht der Aufhängungsfeder 16. Ein Dämpfer 53 entspricht dem Stoßdämpfer 15. Ein Aktuator 54 entspricht dem aktiven Aktuator 17.
In 3 ist eine Masse des abgefederten Abschnitts 51 als „abgefederte Masse m₂“ bezeichnet. Eine vertikale Verschiebung des abgefederten Abschnitts 51 wird als „abgefederte Verschiebung z₂“ bezeichnet. Die abgefederte Verschiebung z₂ ist eine vertikale Verschiebung des abgefederten Abschnitts 51, die mit einer Position jedes Rads 11 verknüpft ist. Eine Federkonstante (äquivalente Federkonstante) der Feder 52 wird als „Federkonstante K“ bezeichnet. Ein Dämpfungskoeffizient (äquivalenter Dämpfungskoeffizient) des Dämpfers 53 wird als „Dämpfungskoeffizient C“ bezeichnet. Eine durch den Aktuator 54 erzeugte Kraft wird als „Steuerkraft Fc“ bezeichnet. Ähnlich wie oben stellt ein Symbol „z₁“ eine vertikale Verschiebung (ungefederte Verschiebung) des ungefederten Abschnitts 50 dar.
Zeitliche Ableitungen von z₁ und z₂ werden durch „dz₁“ bzw. „dz₂“ dargestellt. Zeitliche Ableitungen zweiter Ordnung von z₁ und z₂ werden durch „ddz₁“ bzw. „ddz₂“ dargestellt. In der folgenden Beschreibung wird eine Aufwärtsverschiebung von z₁ und z₂ als positiv definiert, und eine Aufwärtskraft, die von der Feder 52, dem Dämpfer 53 und dem Aktuator 54 erzeugt wird, wird als positiv definiert.
In dem in 3 dargestellten Ein-Rad-Modell des Fahrzeugs 10 kann eine Bewegungsgleichung bezüglich einer vertikalen Bewegung des abgefederten Abschnitts 51 durch den Ausdruck (1) dargestellt werden. $m_{2} {ddz}_{2} = C ({dz}_{1} - {dz}_{2}) + K (z_{1} - z_{2}) - Fc$
Im Ausdruck (1) wird der Dämpfungskoeffizient C als konstant angenommen. Ein tatsächlicher Dämpfungskoeffizient ändert sich jedoch in Abhängigkeit von einer Hubgeschwindigkeit der Aufhängung 13. Daher kann der Dämpfungskoeffizient C z.B. auf einen Wert festgelegt werden, der sich in Abhängigkeit von einer zeitlichen Ableitung des Hubs H ändert.
Wenn die Vibration bzw. Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 durch die Steuerkraft Fc vollständig aufgehoben wird (d. h. wenn die abgefederte Beschleunigung ddz₂, die abgefederte Geschwindigkeit dz₂ und die abgefederte Verschiebung z₂ „0“ sind), wird die Steuerkraft Fc durch Ausdruck (2) dargestellt. $Fc = {Cdz}_{1} + {Kz}_{1}$
Die Schwingung der abgefederten Verschiebung z₂, wenn die Steuerkraft Fc durch Ausdruck (3) dargestellt wird, wird diskutiert. Im Ausdruck (3) ist α eine beliebige Konstante größer als 0 und gleich oder kleiner als 1. $Fc = α ({Cdz}_{1} + {Kz}_{1})$
Wenn der Ausdruck (3) auf Ausdruck (1) angewendet wird, kann der Ausdruck (1) durch den Ausdruck (4) dargestellt werden. $m_{2} {ddz}_{2} = C ({dz}_{1} - {dz}_{2}) + K (z_{1} - z_{2}) - α ({Cdz}_{1} - {Kz}_{1})$
Der Ausdruck (5) wird erhalten, wenn der Ausdruck (4) einer Laplace-Transformation unterzogen wird und der resultierende Ausdruck umgeordnet wird. Das heißt, dass eine Übertragungsfunktion von der ungefederten Verschiebung z₁ zur abgefederten Verschiebung z₂ durch Ausdruck (5) dargestellt wird. Im Ausdruck (5) stellt „s“ einen Laplace-Operator dar. $\frac{z_{2}}{z_{1}} = \frac{(1 - α) (C s + K)}{m_{2} s^{2} + C s + K}$
Gemäß dem Ausdruck (5) ändert sich die Übertragungsfunktion in Abhängigkeit von α. Wenn α ein beliebiger Wert größer als 0 und gleich oder kleiner als 1 ist, wird beobachtet, dass die Größe der Übertragungsfunktion sicher kleiner als „1“ ist (d.h. die Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 kann reduziert werden). Wenn α gleich 1 ist, ist die Größe der Übertragungsfunktion „0“. Daher wird beobachtet, dass die Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 vollständig aufgehoben wird. Die Zielsteuerkraft Fct kann durch Ausdruck (6) basierend auf Ausdruck (3) dargestellt werden. $Fct = α \cdot C \cdot {dz}_{1} \cdot α \cdot K \cdot z_{1} .$
Somit berechnet die ECU 30 die Zielsteuerkraft Fct durch Erfassen im Voraus (Vorausschauen) einer ungefederten Verschiebung z₁ an einer Position, an der das Rad 11 in der Zukunft vorbeifährt (vorhergesagte Passierposition), und Anwenden der erfassten ungefederte Verschiebung z₁ auf den Ausdruck (6).
Die ECU 30 bewirkt, dass der Aktuator 54 eine Steuerkraft Fc erzeugt, die der Zielsteuerkraft Fct zu einem Zeitpunkt entspricht, an dem das Rad 11 die vorhergesagte Passierposition passiert (d.h. zu einem Zeitpunkt, an dem die auf den Ausdruck (6) angewendete ungefederte Verschiebung z₁ auftritt). Mit dieser Konfiguration kann die Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 reduziert werden, wenn das Rad 11 die vorhergesagte Passierposition passiert (d.h. wenn die auf den Ausdruck (6) angewendete ungefederte Verschiebung z₁ auftritt).
Die ECU 30 kann die Zielsteuerkraft Fct basierend auf dem Ausdruck (7) berechnen, der durch Weglassen des Ableitungsterms (α · C · dz₁) von Ausdruck (6) erhalten wird. Auch in diesem Fall kann die ECU 30 bewirken, dass der Aktuator 54 die Steuerkraft Fc erzeugt, um die Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 zu reduzieren. Somit kann die Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 im Vergleich zu einem Fall, in dem die Steuerkraft Fc nicht erzeugt wird, reduziert werden. $Fct = α \cdot K \cdot z_{1} .$
Die oben beschriebene Steuerung ist eine Dämpfungssteuerung für den abgefederten Abschnitt 51, die als „Vorschaudämpfungssteuerung“ bezeichnet wird.
Im Ein-Rad-Modell werden die Masse des ungefederten Abschnitts 50 und die elastische Verformung der Reifen ignoriert, und die Straßenoberflächenverschiebung z₀, die die vertikale Verschiebung der Straßenoberfläche 55 ist, wird als identisch mit der ungefederten Verschiebung z₁ angenommen. In einem anderen Beispiel kann eine ähnliche Vorschaudämpfungssteuerung ausgeführt werden, indem die Straßenoberflächenverschiebung z₀ und/oder die Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit dz₀ anstelle von oder zusätzlich zu der ungefederten Verschiebung z₁ und der ungefederten Geschwindigkeit dz₁ verwendet werden.
Übersicht der Vorschaudämpfungssteuerung für Vorderrad und Hinterrad
Als nächstes wird anhand von 4 bis 6 eine Übersicht über die Vorschaudämpfungssteuerung für das Vorderrad und das Hinterrad beschrieben. In der folgenden Beschreibung steht ein Suffix "_f', das verschiedenen Steuerkräften (Fct und Fc) zugeordnet ist, für die Zugehörigkeit zum Vorderrad 11F, und ein Suffix „_r“, das verschiedenen Steuerkräften (Fct und Fc) zugeordnet ist, für die Zugehörigkeit zum Hinterrad 11R.
4 zeigt das Fahrzeug 10, das mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit V1 in einer durch einen Pfeil AR angegebenen Richtung zu einem aktuellen Zeitpunkt tp fährt. In der folgenden Beschreibung sind das Vorderrad 11F und das Hinterrad 11R rechte oder linke Räder, und die Bewegungsgeschwindigkeiten des Vorderrads 11F und des Hinterrads 11R sind gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit V1.
In 4 ist eine Linie Lt eine virtuelle Zeitachse t. Ungefederte Verschiebungen z₁ des Vorderrads 11F auf einer Bewegungsbahn zu aktuellen, vergangenen und zukünftigen Zeitpunkten t werden durch eine Funktion z₁(t) der Zeitpunkte t dargestellt. Somit wird eine ungefederte Verschiebung z₁ des Vorderrads 11F an einer Position (einem Kontaktpunkt) pf0 zum aktuellen Zeitpunkt tp durch z₁(tp) dargestellt. Eine ungefederte Verschiebung z₁ des Hinterrads 11R an einer Position pr0 zum aktuellen Zeitpunkt tp entspricht einer ungefederten Verschiebung z₁ des Vorderrads 11F zu einem Zeitpunkt" tp - L / V1", der um eine „Zeitspanne (L / VI), die das Vorderrad 11F benötigt, um sich um den Radstand L zu bewegen“, vor dem aktuellen Zeitpunkt tp liegt. Somit wird die ungefederte Verschiebung z₁ des Hinterrads 11R zum aktuellen Zeitpunkt tp durch z₁(tp - L / V1) dargestellt.
Vorschaudämpfungssteuerung für das Vorderrad 11F
Die ECU 30 bestimmt eine vorhergesagte Passierposition pf1 des Vorderrads 11F zu einem Zeitpunkt, der um eine Vorderradvorschauzeitspanne tpf hinter dem aktuellen Zeitpunkt tp liegt (in der Zukunft). Die Vorderradvorschauzeitspanne tpf ist auf eine Periode bzw. Zeitspanne voreingestellt, die von dem Zeitpunkt, an dem die ECU 30 die vorhergesagte Passierposition pf1 bestimmt, bis zu dem Zeitpunkt benötigt wird, an dem der aktive Vorderradaktuator 17F eine Steuerkraft Fc_f ausgibt, die einer Zielsteuerkraft Fct_f entspricht.
Die vorhergesagte Passierposition pf1 des Vorderrads 11F ist eine Position, die von der Position pf0 zum aktuellen Zeitpunkt tp um einen Vorderradvorschauabstand L_pf (= V1 × tpf) entlang eines vorhergesagten Wegs des Vorderrads 11F beabstandet ist. Der vorhergesagte Weg des Vorderrads 11F bedeutet einen Weg, auf dem sich das Vorderrad 11F voraussichtlich bewegen wird. Wie später im Detail beschrieben, wird die Position pf0 basierend auf einer aktuellen Position des Fahrzeugs 10 berechnet, die von der Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31 erfasst wird.
Die ECU 30 erfasst im Voraus einen Teil der Vorschaureferenzdaten 45 in einem Bereich in der Nähe der aktuellen Position des Fahrzeugs 10 (später beschriebene Vorbereitungszone) von der Cloud 40. Die ECU 30 erfasst eine ungefederte Verschiebung z₁(tp + tpf) basierend auf der ermittelten vorhergesagten Passierposition pf1 und dem Teil der im Voraus erfassten Vorschaureferenzdaten 45.
Die ECU 30 berechnet eine Zielsteuerkraft Fct_f des Vorderrads 11F durch Anwenden der ungefederten Verschiebung z₁(tp + tpf) auf die ungefederte Verschiebung z₁ im Ausdruck (8). Das Symbol „αf“ stellt eine Verstärkung für das Vorderrad 11F dar. Das Symbol „Kf“ stellt eine Federkonstante der rechten Vorderradaufhängung 13FR und der linken Vorderradaufhängung 13FL dar. $Fct_f = α f \cdot Kf \cdot z_{1}$
Die ECU 30 überträgt einen Steuerbefehl, der die Zielsteuerkraft Fct_f enthält, an den aktiven Vorderradaktuator 17F, um zu bewirken, dass der aktive Vorderradaktuator 17F eine Steuerkraft Fc_f erzeugt, die der Zielsteuerkraft Fct_f entspricht (mit ihr übereinstimmt).
Wie in 5 dargestellt, erzeugt der aktive Vorderradaktuator 17F die Steuerkraft Fc_f, die der Zielsteuerkraft Fct_f zum „Zeitpunkt tp + tpf“ (d.h. einem Zeitpunkt, an dem das Vorderrad 11F tatsächlich die vorhergesagte Passierposition pf1 passiert) entspricht, der um die Vorderradvorschauzeitspanne tpf später als der aktuelle Zeitpunkt tp liegt. Somit kann der aktive Vorderradaktuator 17F zu einem geeigneten Zeitpunkt die Steuerkraft Fc_f zur Verringerung der Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 erzeugen, die aufgrund der ungefederten Verschiebung z₁ des Vorderrads 11F an der vorhergesagten Passierposition pf1 auftritt.
Vorschaudämpfungssteuerung für das Hinterrad 11R
Wie in 4 dargestellt, bestimmt die ECU 30 eine vorhergesagte Hinterradpassierposition pr1 11R zu einem Zeitpunkt, der um eine Hinterradvorschauzeitspanne tpr hinter dem aktuellen Zeitpunkt tp liegt (in der Zukunft). Die Hinterradvorschauzeitspanne tpr ist auf eine Zeitspanne voreingestellt, die von dem Zeitpunkt, an dem die ECU 30 die vorhergesagte Passierposition pr1 bestimmt, bis zu dem Zeitpunkt benötigt wird, an dem der aktive Hinterradaktuator 17R eine Steuerkraft Fc_r ausgibt, die einer Zielsteuerkraft Fct_r entspricht. Wenn der aktive Vorderradaktuator 17F und der aktive Hinterradaktuator 17R unterschiedliche Reaktionen bzw. Ansprechverhalten aufweisen, werden die Vorderradvorschauzeitspanne tpf und die Hinterradvorschauzeitspanne tpr auf unterschiedliche Werte eingestellt. Wenn der aktive Vorderradaktuator 17F und der aktive Hinterradaktuator 17R die gleiche Reaktion aufweisen, werden die Vorderradvorschauzeitspanne tpf und die Hinterradvorschauzeitspanne tpr auf den gleichen Wert voreingestellt.
Die ECU 30 bestimmt als vorhergesagte Passierposition pr1 eine Position, die von der Position pr0 zum aktuellen Zeitpunkt tp um einen Hinterradvorschauabstand Lpr (= V1 × tpr) entlang eines vorhergesagten Wegs des Hinterrads 11R beabstandet ist, unter der Annahme, dass sich das Hinterrad 11R entlang des gleichen Wegs wie das Vorderrad 11F bewegt. Wie später im Detail beschrieben, wird die Position pr0 auf der Grundlage der aktuellen Position des Fahrzeugs 10 berechnet, die durch die Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31 erfasst wird. Eine ungefederte Verschiebung z₁ an der vorhergesagten Passierposition pr1 kann durch z₁(tp - L / V1 + tpr) dargestellt werden, da diese ungefederte Verschiebung z₁ zu einem Zeitpunkt auftritt, der um die Hinterradvorschauzeitspanne tpr hinter dem „Zeitpunkt (tp - L / V1), an dem sich das Vorderrad 11F an der Position pr0 des Hinterrads 11R zum aktuellen Zeitpunkt befand“ liegt. Die ECU 30 erfasst die ungefederte Verschiebung z₁(tp - L / V1 + tpr) basierend auf der ermittelten vorhergesagten Passierposition pr1 und dem Teil der Vorschaureferenzdaten 45, die im Voraus erfasst wurden.
Die ECU 30 berechnet eine Zielsteuerkraft Fct_r des Hinterrads 11R, indem sie die ungefederte Verschiebung z₁(tp - L / V1 + tpr) auf die ungefederte Verschiebung z₁ im Ausdruck (9) anwendet. Das Symbol „αr“ stellt eine Verstärkung für das Hinterrad 11R dar. Das Symbol „Kr“ steht für eine Federkonstante der rechten Hinterradaufhängung 13RR und der linken Hinterradaufhängung 13RL. In diesem Beispiel werden die Verstärkung αf in Ausdruck (8) und die Verstärkung αr in Ausdruck (9) auf unterschiedliche Werte festgelegt. Die Federkonstante Kf der rechten Vorderradaufhängung 13FR und der linken Vorderradaufhängung 13FL und die Federkonstante Kr der rechten Hinterradaufhängung 13RR und der linken Hinterradaufhängung 13RL unterscheiden sich ebenfalls voneinander. $Fct_r = α r \cdot Kr \cdot z_{1}$
Die ECU 30 sendet einen Steuerbefehl, der die Zielsteuerkraft Fct_r enthält, an den aktiven Hinterradaktuator 17R, um zu bewirken, dass der aktive Hinterradaktuator 17R eine Steuerkraft Fc_r erzeugt, die der Zielsteuerkraft Fct_r entspricht (mit ihr übereinstimmt).
Wie in 6 dargestellt, erzeugt der aktive Hinterradaktuator 17R die Steuerkraft Fc_r, die der Zielsteuerkraft Fct_r zum „Zeitpunkt tp + tpr“ (d.h. zu einem Zeitpunkt, an dem das Hinterrad 11R tatsächlich die vorhergesagte Passierposition pr1 passiert) entspricht, der um die Hinterradvorschauzeitspanne tpr hinter dem aktuellen Zeitpunkt tp liegt. Somit kann der aktive Hinterradaktuator 17R zu einem geeigneten Zeitpunkt die Steuerkraft Fc_r zur Verringerung der Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 erzeugen, die aufgrund der ungefederten Verschiebung z₁ des Hinterrads 11R an der vorhergesagten Passierposition pr1 auftritt.
Erste Ausführungsform
Wie in 7 dargestellt, wird angenommen, dass das Fahrzeug 10 auf einer Straße 70 mit sich wiederholenden Unebenheiten fährt. In diesem Beispiel ist eine Amplitude A einer Wellenform einer Straßenoberflächenverschiebung der Straße 70 konstant. Ein Radstand L des Fahrzeugs 10 stimmt mit der Hälfte einer Wellenlänge λ der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung überein.
In 7 ist das Fahrzeug 10 zu einem bestimmten Zeitpunkt ta durch durchgehende Linien dargestellt. Zum Zeitpunkt ta ist das Vorderrad 11F in Kontakt mit einer konvexen Straßenoberfläche, und der Kontaktpunkt des Vorderrads 11F befindet sich an einer Spitze (dem höchsten Punkt) der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung. Das Hinterrad 11R ist in Kontakt mit einer konkaven Straßenoberfläche, und der Kontaktpunkt des Hinterrads 11R befindet sich in einem Tal (dem tiefsten Punkt) der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung. In diesem Fall steuert die ECU 30 den aktiven Vorderradaktuator 17F in einer Abwärtsrichtung und den aktiven Hinterradaktuator 17R in einer Aufwärtsrichtung.
In 7 ist das Fahrzeug 10 zu einem Zeitpunkt tb, der eine halbe Periode bzw. Zeitspanne hinter dem Zeitpunkt ta liegt, durch gestrichelte Linien dargestellt. Zum Zeitpunkt tb ist das Vorderrad 11F in Kontakt mit einer konkaven Straßenoberfläche, und der Kontaktpunkt des Vorderrads 11F befindet sich in einem Tal der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung. Das Hinterrad 11R ist in Kontakt mit einer konvexen Straßenoberfläche, und der Kontaktpunkt des Hinterrads 11R befindet sich an einer Spitze der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung (ein Punkt, an dem sich das Vorderrad 11F zum Zeitpunkt ta befand). In diesem Fall steuert die ECU 30 den aktiven Vorderradaktuator 17F in einer Aufwärtsrichtung und den aktiven Hinterradaktuator 17R in einer Abwärtsrichtung.
In dieser Situation tritt keine vertikale Verschiebung an einer Schwerpunktsposition 10G des Fahrzeugs 10 auf, wie durch eine Strichpunktlinie 71 angezeigt ist. Wenn der aktive Vorderradaktuator 17F und der aktive Hinterradaktuator 17R in der Situation von 7 auf der Grundlage von Straßenoberflächenverschiebungsinformationen gesteuert werden, werden die aktiven Aktuatoren 17 unnötig angetrieben. Daher entsteht das Problem, dass in den aktiven Aktuatoren 17 unnötig Energie verbraucht wird.
Angesichts dessen berechnet die ECU 30 eine kombinierte Steuerkraft Fcta, indem sie die Zielsteuerkraft Fct_f für das Vorderrad 11F und die Zielsteuerkraft Fct_r für das Hinterrad 11R addiert und eine finale Zielsteuerkraft Fct_f für das Vorderrad 11F und eine finale Zielsteuerkraft Fct_r' für das Hinterrad 11R berechnet, indem sie die kombinierte Steuerkraft Fcta mit einem vorgegebenen Verteilungsverhältnis verteilt.
Insbesondere berechnet die ECU 30 die Zielsteuerkraft Fct_f für das Vorderrad 11F, indem sie die Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁) an der vorhergesagten Passierposition pf1 des Vorderrads 11F auf den Ausdruck (8) anwendet. Die Zielsteuerkraft Fct_f wird im Folgenden als „erste Steuerkraft Fct_f“ bezeichnet. Die ECU 30 berechnet die Zielsteuerkraft Fct_r für das Hinterrad 11R, indem sie die Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁) an der vorhergesagten Passierposition pr1 des Hinterrads 11R auf den Ausdruck (9) anwendet. Die Zielsteuerkraft Fct_r wird im Folgenden als „zweite Steuerkraft Fct r“ bezeichnet.
Die ECU 30 berechnet die kombinierte Steuerkraft Fcta basierend auf Ausdruck (10). Die kombinierte Steuerkraft Fcta ist ein Wert, der durch Addieren der ersten Steuerkraft Fct_f und der zweiten Steuerkraft Fct r erhalten wird. $Fcta = Fct_f + Fct_r$
Die ECU 30 stellt als finale Zielsteuerkraft Fct_f des Vorderrads 11F einen Wert ein, der durch Multiplizieren der kombinierten Steuerkraft Fcta mit einem ersten Verhältnis Ra (< 1) erhalten wird. Die Zielsteuerkraft Fct_f' wird im Folgenden als „erste finale Zielsteuerkraft Fct_f'“ bezeichnet. Die ECU 30 stellt als finale Zielsteuerkraft Fct_r' des Hinterrads 11R einen Wert ein, der durch Multiplizieren der kombinierten Steuerkraft Fcta mit einem zweiten Verhältnis Rb (< 1) erhalten wird. Die Zielsteuerkraft Fct_r' wird im Folgenden als „zweite finale Zielsteuerkraft Fct_r'“ bezeichnet.
Das erste Verhältnis Ra und das zweite Verhältnis Rb haben eine Beziehung, die durch Ausdruck (11) dargestellt wird. $Rb = 1 - Ra$
In diesem Beispiel ist die Leistung des aktiven Vorderradaktuators 17F höher als die Leistung des aktiven Hinterradaktuators 17R. Die Leistung des aktiven Aktuators umfasst hierin die Ausgangsleistung (Größe eines Ausgangs der Steuerkraft) und/oder eine Reaktionsleistung (Geschwindigkeit eines Ausgangs der Steuerkraft relativ zu einem Eingang des Steuerbefehls). In diesem Beispiel ist das erste Verhältnis Ra größer als das zweite Verhältnis Rb (Ra > Rb).
Wenn die Leistung des aktiven Vorderradaktuators 17F gleich der Leistung des aktiven Hinterradaktuators 17R ist, können das erste Verhältnis Ra und das zweite Verhältnis Rb auf denselben Wert (d.h. 0,5) eingestellt werden.
Die oben beschriebene Konfiguration erzielt die folgenden Effekte. Zum Zeitpunkt ta in 7 ist die Straßenoberfläche am Vorderrad 11F konvex, und daher ist die erste Steuerkraft Fctf eine Abwärtssteuerkraft. Die Straßenoberfläche am Hinterrad 11R ist konkav, und daher ist die zweite Steuerkraft Fct_r eine Aufwärtssteuerkraft. In dieser Situation berechnet die ECU 30 die kombinierte Steuerkraft Fcta durch Addieren der ersten Steuerkraft Fct_f und der zweiten Steuerkraft Fct r. Die Aufwärtssteuerkraft und die Abwärtssteuerkraft heben sich auf, wodurch die Größe der kombinierten Steuerkraft Fcta abnimmt. Die ECU 30 verteilt die kombinierte Steuerkraft Fcta in dem vorgegebenen Verteilungsverhältnis auf das Vorderrad 11F und das Hinterrad 11R. Auch zum Zeitpunkt tb führt die ECU 30 den gleichen Prozess aus. Die Aufwärtssteuerkraft und die Abwärtssteuerkraft werden aufgehoben, wodurch die Größe der kombinierten Steuerkraft Fcta abnimmt. Durch diese Steuerung kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der aktiven Aktuatoren 17 in der Situation, in der die Schwerpunktsposition 10G des Fahrzeugs 10 in vertikaler Richtung nicht verschoben wird, reduziert werden. Die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Energieverbrauchs in den aktiven Aktuatoren 17 kann reduziert werden.
Das erste Verhältnis Ra ist größer als das zweite Verhältnis Rb. Es wird eine größere Steuerkraft auf den aktiven Vorderradaktuator 17F mit hoher Leistung verteilt. Die Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 kann effektiver reduziert werden, wenn der aktive Vorderradaktuator 17F angetrieben wird.
Dämpfungssteuerroutine
Die CPU der ECU 30 („CPU“ bezieht sich im Folgenden auf die CPU der ECU 30, sofern nicht anders angegeben) führt jedes Mal, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, ein Dämpfungssteuerungsablauf bzw. eine Dämpfungssteuerroutine aus, die in einem Flussdiagramm in 8 dargestellt ist. Die CPU führt die Dämpfungssteuerroutine für jedes der rechten Räder (11FR und 11RR) und der linken Räder (11FL und 11RL) aus.
Die CPU führt jedes Mal, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, eine (nicht dargestellte) Routine aus, um im Voraus Vorschaureferenzdaten 45 in einer Vorbereitungszone von der Cloud 40 zu erfassen und die Vorschaureferenzdaten 45 vorübergehend im RAM zu speichern. Die Vorbereitungszone hat einen Startpunkt an einer vorhergesagten Passierposition pf1 des Vorderrads, wenn das Fahrzeug 10 den Endpunkt einer vorherigen Vorbereitungszone erreicht, und einen Endpunkt an einer Position, die von der vorhergesagten Passierposition pf1 des Vorderrads um einen vorbestimmten Vorbereitungsabstand entlang einer Fahrtrichtung Td des Fahrzeugs 10 beabstandet ist. Der Vorbereitungsabstand ist auf einen Wert voreingestellt, der ausreichend größer ist als der Vorderradvorschauabstand L_pf.
Zu einem vorgegebenen Zeitpunkt startet die CPU einen Prozess ab Schritt 800 von 8 und führt Schritt 801 bis Schritt 808 in dieser Reihenfolge aus. Dann fährt die CPU mit Schritt 895 fort, um diese Routine vorübergehend zu beenden.
Schritt 801: Die CPU ermittelt die aktuellen Positionen der Räder 11.
Insbesondere bestimmt (erfasst) die CPU eine aktuelle Position des Fahrzeugs 10, eine Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und eine Fahrtrichtung Td des Fahrzeugs 10 von der Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31. Der ROM der ECU 30 speichert Positionsbeziehungsdaten vor, die Beziehungen zwischen einer Montageposition des GNSS-Empfängers im Fahrzeug 10 und den Positionen der Räder 11 anzeigen. Die aktuelle Position des Fahrzeugs 10, die von der Positionsinformationserfassungsvorrichtung 31 erfasst wird, entspricht der Montageposition des GNSS-Empfängers. Daher bestimmt die CPU die aktuellen Positionen der Räder 11 unter Bezugnahme auf die aktuelle Position des Fahrzeugs 10, die Fahrtrichtung Td des Fahrzeugs 10 und die Positionsbeziehungsdaten.
Schritt 802: Die CPU bestimmt vorhergesagte Passierpositionen der Räder 11 wie folgt.
Die CPU bestimmt einen vorhergesagten Weg des Vorderrads 11F und einen vorhergesagten Weg des Hinterrads 11R. Wie oben beschrieben, ist der vorhergesagte Weg des Vorderrads 11F ein Weg, auf dem sich das Vorderrad 11F voraussichtlich in der Zukunft bewegen wird, und der vorhergesagte Weg des Hinterrads 11R ist ein Weg, auf dem sich das Hinterrad 11R voraussichtlich in der Zukunft bewegen wird. Beispielsweise bestimmt die CPU den vorhergesagten Weg des Vorderrads 11F auf der Grundlage der aktuellen Positionen der Räder 11, der Fahrtrichtung Td des Fahrzeugs 10 und der Positionsbeziehungsdaten. Beispielsweise bestimmt die CPU den vorhergesagten Weg des Hinterrads 11R unter der Annahme, dass sich das Hinterrad 11R auf demselben Weg wie das Vorderrad 11F bewegt.
Wie oben beschrieben, berechnet die CPU eine Vorderradvorschauabstand L_pf durch Multiplizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 mit der Vorderradvorschauzeitspanne tpf. Die CPU bestimmt als eine vorhergesagte Vorderradpassierposition pf1 eine Position des Vorderrads 11F, die von seiner aktuellen Position um den Vorschauabstand L_pf entlang des vorhergesagten Wegs des Vorderrads 11F vorrückt.
Die CPU berechnet einen Hinterradvorschauabstand Lpr durch Multiplizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 mit der Hinterradvorschauzeitspanne tpr. Die CPU bestimmt als eine vorhergesagte Hinterradpassierposition pr1 eine Position des Hinterrads 11R, die von seiner aktuellen Position um den Hinterradvorschauabstand Lpr entlang des vorhergesagten Wegs des Hinterrads 11R vorrückt.
Schritt 803: Die CPU erlangt die Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁) an der vorhergesagten Vorderradpassierposition pf1 und die Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁) an der vorhergesagten Hinterradpassierposition pr1 aus dem RAM.
Schritt 804: Die CPU berechnet eine erste Steuerkraft Fct_f basierend auf Ausdruck (8) unter Verwendung der Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁) an der vorhergesagten Passierposition pf1 des Vorderrads.
Schritt 805: Die CPU berechnet eine zweite Steuerkraft Fct_r basierend auf Ausdruck (9) unter Verwendung der Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁) an der vorhergesagten Hinterradpassierposition pr1.
Schritt 806: Die CPU berechnet eine kombinierte Steuerkraft Fcta basierend auf Ausdruck (10).
Schritt 807: Die CPU berechnet eine erste finale Zielsteuerkraft Fct_f für das Vorderrad 11F basierend auf Ausdruck (12). Die CPU berechnet eine zweite finale Zielsteuerkraft Fct_r' für das Hinterrad 11R basierend auf Ausdruck (13). Die Beziehungen von „Ra < 1“ und "Rb = 1 - Ra " gelten. $Fct_f^{'} = Ra \times Fcta$
$Fct_r^{'} = Rb \times Fcta$
Schritt 808: Die CPU überträgt einen Steuerbefehl, der die erste finale Zielsteuerkraft Fct_f' enthält, an den aktiven Vorderradaktuator 17F. Somit steuert die CPU den aktiven Vorderradaktuator 17F so, dass der aktive Vorderradaktuator 17F eine Steuerkraft Fc_f erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft Fct_f im Vorderrad 11F zu einem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Vorderrad 11F die vorhergesagte Passierposition pf1 passiert. Die CPU überträgt einen Steuerbefehl, der die zweite finale Zielsteuerkraft Fct_r' enthält, an den aktiven Hinterradaktuator 17R. Somit steuert die CPU den aktiven Hinterradaktuator 17R so, dass der aktive Hinterradaktuator 17R eine Steuerkraft Fc_r erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft Fct_r' im Hinterrad 11R zu einem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Hinterrad 11R die vorhergesagte Passierposition pr1 passiert.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, kann die Dämpfungssteuervorrichtung 20 die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der aktiven Aktuatoren 17 in der Situation reduzieren, in der die Schwerpunktsposition 10G des Fahrzeugs 10 in der vertikalen Richtung nicht verschoben wird. Somit kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Energieverbrauchs in den aktiven Aktuatoren 17 reduziert werden.
Um die Effekte dieser Ausführungsform anschaulich zu beschreiben, ist in 7 das Beispiel dargestellt, in dem der Radstand L des Fahrzeugs 10 vollständig mit der Hälfte der Wellenlänge λ der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung übereinstimmt. Die Konfiguration dieser Ausführungsform erzielt die Effekte auch in anderen Situationen als im Beispiel von 7. Beispielsweise werden die Aufwärtssteuerkraft und die Abwärtssteuerkraft auch in einer Situation aufgehoben, in der der Radstand L des Fahrzeugs 10 nicht vollständig mit der Hälfte der Wellenlänge der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung übereinstimmt. Daher kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der aktiven Aktuatoren 17 reduziert werden. Somit kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Energieverbrauchs in den aktiven Aktuatoren 17 im Vergleich zur Vorrichtung des Stands der Technik reduziert werden.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird die Dämpfungssteuerung für die Vorderräder und die Hinterräder gemäß einer zweiten Ausführungsform anhand der 9 und 10 beschrieben. In der folgenden Beschreibung entspricht ein Suffix „_f“ den Vorderrädern 11F, und ein Suffix „_r“ den Hinterrädern 11R. Ein Suffix „_fr“ entspricht dem rechten Vorderrad 11FR, ein Suffix „_fl“ entspricht dem linken Vorderrad 11FL, ein Suffix „_rr“ entspricht dem rechten Hinterrad 11RR und ein Suffix „_rl“ entspricht dem linken Hinterrad 11RL.
Wie in 9 dargestellt, wird angenommen, dass das Fahrzeug 10 auf einer Straße 90 mit Unregelmäßigkeiten fährt. In diesem Beispiel sind die Amplituden A der Wellenformen der Straßenoberflächenverschiebungen der Straße 90 auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs 10 gleich.
Wie in 10 dargestellt, ist das rechte Vorderrad 11FR in Kontakt mit einer konkaven Straßenoberfläche, und der Kontaktpunkt des rechten Vorderrads 11FR befindet sich in einem Tal (dem tiefsten Punkt) der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung. Das rechte Hinterrad 11RR ist in Kontakt mit einer konvexen Straßenoberfläche, und der Kontaktpunkt des rechten Hinterrads 11RR befindet sich an einer Spitze (dem höchsten Punkt) der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung. Das linke Vorderrad 11FL ist in Kontakt mit einer konvexen Straßenoberfläche, und der Kontaktpunkt des linken Vorderrads 11FL befindet sich an einer Spitze der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung. Das linke Hinterrad 11RL ist in Kontakt mit einer konkaven Straßenoberfläche, und der Kontaktpunkt des linken Hinterrads 11RL befindet sich in einem Tal der Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung. Somit haben die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung auf der rechten Seite des Fahrzeugs 10 und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung auf der linken Seite des Fahrzeugs 10 entgegengesetzte Phasen.
In der in 9 und 10 dargestellten Situation tritt keine Rollverschiebung des Fahrzeugs 10 auf. Wenn die aktiven Aktuatoren 17 in dieser Situation auf der Grundlage von Straßenoberflächenverschiebungsinformationen gesteuert werden, werden die aktiven Aktuatoren 17 unnötigerweise angetrieben. Daher entsteht das Problem, dass in den aktiven Aktuatoren 17 unnötig Energie verbraucht wird.
Die „Situation, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung auf der rechten Seite des Fahrzeugs 10 und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung auf der linken Seite des Fahrzeugs 10 entgegengesetzte Phasen haben“, wie in 9 und 10 dargestellt, wird im Folgenden als „erste Situation“ bezeichnet. Die „Situation, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung auf der rechten Seite des Fahrzeugs 10 und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung auf der linken Seite des Fahrzeugs 10 identische Phasen haben“, wird im Folgenden als „zweite Situation“ bezeichnet.
Angesichts dessen berechnet die ECU 30 dieser Ausführungsform Steuerkräfte, die an die erste Situation angepasst sind, und Steuerkräfte, die an die zweite Situation angepasst sind, indem sie eine Straßenoberflächenverschiebungsinformation des rechten Vorderrads 11FR, eine Straßenoberflächenverschiebungsinformation des rechten Hinterrads 11RR, eine Straßenoberflächenverschiebungsinformation des linken Vorderrads 11FL und eine Straßenoberflächenverschiebungsinformation des linken Hinterrads 11RL verwendet. Die ECU 30 berechnet die finalen Zielsteuerkräfte für das rechte und linke Vorderrad 11 und das rechte und linke Hinterrad 11 („Fct_fr'“, „Fct_rr'“, „Fct_fl'“ und „Fct_rl'“, die später beschrieben werden) unter Verwendung der Steuerkräfte.
Insbesondere bestimmt die ECU 30 die vorhergesagten Passierpositionen der Räder 11 wie folgt. Die ECU 30 bestimmt einen vorhergesagten Weg des rechten Vorderrads 11FR und einen vorhergesagten Weg des linken Vorderrads 11FL. Wie oben beschrieben, ist der vorhergesagte Weg des rechten Vorderrads 11FR ein Weg, auf dem sich das rechte Vorderrad 11FR voraussichtlich in der Zukunft bewegen wird, und der vorhergesagte Weg des linken Vorderrads 11FL ist ein Weg, auf dem sich das linke Vorderrad 11FL voraussichtlich in der Zukunft bewegen wird. Beispielsweise bestimmt die ECU 30 den vorhergesagten Weg des rechten Vorderrads 11FR und den vorhergesagten Weg des linken Vorderrads 11FL basierend auf den aktuellen Positionen der Räder 11, einer Fahrtrichtung Td des Fahrzeugs 10 und den Positionsbeziehungsdaten. Die ECU 30 bestimmt einen vorhergesagten Weg des rechten Hinterrads 11RR unter der Annahme, dass sich das rechte Hinterrad 11RR entlang des gleichen Wegs bewegt wie das rechte Vorderrad 11FR. Die ECU 30 bestimmt einen vorhergesagten Weg des linken Hinterrads 11RL unter der Annahme, dass sich das linke Hinterrad 11RL entlang des gleichen Wegs wie das linke Vorderrad 11FL bewegt.
Die ECU 30 bestimmt als eine vorhergesagte Passierposition pfrl des rechten Vorderrads 11FR eine Position des rechten Vorderrads 11FR, die von seiner aktuellen Position um einen Vorderradvorschauabstand L_pf entlang des vorhergesagten Wegs des rechten Vorderrads 11FR vorrückt. Die ECU 30 bestimmt als eine vorhergesagte Passierposition pfl1 des linken Vorderrads 11FL eine Position des linken Vorderrads 11FL, die von seiner aktuellen Position um die Vorderradvorschauabstand L_pf entlang des vorhergesagten Wegs des linken Vorderrads 11FL vorrückt.
Die ECU 30 bestimmt als eine vorhergesagte Passierposition prr1 des rechten Hinterrads 11RR eine Position des rechten Hinterrads 11RR, die von seiner aktuellen Position um einen Hinterradvorschauabstand Lpr entlang des vorhergesagten Wegs des rechten Hinterrads 11RR vorrückt. Die ECU 30 bestimmt als eine vorhergesagte Passierposition prl1 des linken Hinterrads 11RL eine Position des linken Hinterrads 11RL, die von seiner aktuellen Position um die Hinterradvorschauabstand Lpr entlang des vorhergesagten Wegs des linken Hinterrads 11RL vorrückt.
Die ECU 30 erfasst eine Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁_fr) an der vorhergesagten Passierposition pfrl des rechten Vorderrads 11FR, eine Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁_fl) an der vorhergesagten Passierposition pfl1 des linken Vorderrads 11FL, eine Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁_rr) an der vorhergesagten Passierposition prr1 des rechten Hinterrads 11RR, und eine Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁_rl) an der vorhergesagten Passierposition prl1 des linken Hinterrads 11RL. In diesem Beispiel ist jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation eine ungefederte Verschiebung z₁.
Die Straßenoberflächenverschiebungsinformation kann zumindest eine aus einer Straßenoberflächenverschiebung z₀, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit dz₀, der ungefederten Verschiebung z₁ und einer ungefederten Geschwindigkeit dz₁ umfassen.
In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Steuerkräfte unter Verwendung der ungefederten Verschiebungen z₁ (d.h. basierend auf Ausdruck (7)) berechnet. Die Berechnung der Steuerkräfte ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann jede Steuerkraft unter Verwendung der ungefederten Verschiebung z₁ und der ungefederten Geschwindigkeit dz₁ berechnet werden (zum Beispiel basierend auf Ausdruck (6)). Wie oben beschrieben, kann jede Steuerkraft unter Verwendung der Straßenoberflächenverschiebung z₀ und/oder der Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit dz₀ anstelle von oder zusätzlich zu der ungefederten Verschiebung z₁ und der ungefederten Geschwindigkeit dz₁ berechnet werden.
Die ECU 30 berechnet eine an die erste Situation angepasste Steuerkraft Fcd basierend auf Ausdruck (14). Die Steuerkraft Fcd wird im Folgenden als „Steuerkraft Fcd der ersten Situation“ bezeichnet. Im Ausdruck (14) stellt K1_f eine Federkonstante der rechten Vorderradaufhängung 13FR und der linken Vorderradaufhängung 13FL dar, und K1_r stellt eine Federkonstante der rechten Hinterradaufhängung 13RR und der linken Hinterradaufhängung 13RL dar. Die Federkonstanten K1_f und K1_r unterscheiden sich voneinander. $Fcd = (z1_fl - z_{1}_fr) K1_f + (z_{1}_rl - z_{1}_rr) K1_r$
Die ECU 30 berechnet eine an die erste Situation angepasste Steuerkraft Fan_f für das rechte und linke Vorderrad 11FR und 11FL und eine an die erste Situation angepasste Steuerkraft Fan_r für das rechte und linke Hinterrad 11RR und 11RL, indem sie die Steuerkraft Fcd der ersten Situation in einem vorgegebenen Verteilungsverhältnis verteilt. Die Steuerkraft Fan_f wird im Folgenden als „erste Vorderradsteuerkraft Fan_f“ bezeichnet. Die Steuerkraft Fan_r wird im Folgenden als „erste Hinterradsteuerkraft Fan_r“ bezeichnet.
Insbesondere berechnet die ECU 30 die erste Vorderradsteuerkraft Fan_f basierend auf Ausdruck (15). Die ECU 30 berechnet die erste Hinterradsteuerkraft Fan_r basierend auf Ausdruck (16). Die Symbole „αan_f“ und „αan_r“ stellen Verstärkungen dar. Die Summe von αan_f und αan_r ist ein vorgegebener Wert αan (d.h. αan_f+αan_r =αan). $Fan_f = α an_f \times Fcd$
$Fan_r = α an_r \times Fcd$
In diesem Beispiel ist die Leistung jedes aktiven Vorderradaktuators 17F höher als die Leistung jedes aktiven Hinterradaktuators 17R. In diesem Fall ist αan_f größer als αan_r (αan_f > αan_r). Wenn die Leistung jedes aktiven Vorderradaktuators 17F gleich der Leistung jedes aktiven Hinterradaktuators 17R ist, können αan_f und αan_r auf denselben Wert festgelegt werden.
Im Ausdruck (14) stellt der erste Term auf der rechten Seite eine Steuerkraft dar, die an eine Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung am rechten Vorderrad 11FR und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung am linken Vorderrad 11FL entgegengesetzte Phasen haben. Mit anderen Worten, der erste Term auf der rechten Seite ist ein Wert, der sich durch Multiplizieren der Komponenten der Straßenoberflächenverschiebungen in entgegengesetzten Phasen an den Vorderrädern 11F mit der Federkonstante K1_f ergibt. Der zweite Term auf der rechten Seite stellt eine Steuerkraft dar, die an eine Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung am rechten Hinterrad 11RR und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung am linken Hinterrad 11RL entgegengesetzte Phasen haben. Mit anderen Worten, der zweite Term auf der rechten Seite ist ein Wert, der sich durch Multiplizieren der Komponenten der Straßenoberflächenverschiebungen in entgegengesetzten Phasen an den Hinterrädern 11R mit der Federkonstante K1_r ergibt. Da die Steuerkraft Fcd der ersten Situation ein Wert ist, der sich durch Addieren des ersten Terms und des zweiten Terms ergibt, heben sich der Wert des ersten Terms und der Wert des zweiten Terms z. B. in der in 9 und 10 dargestellten Situation auf. Im Ergebnis verringert sich die Steuerkraft Fcd der ersten Situation. Das heißt, die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der aktiven Aktuatoren 17 kann in der Situation, in der keine Rollverschiebung auftritt, reduziert werden. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Energieverbrauchs in den aktiven Aktuatoren 17 reduziert werden.
Die Verstärkung αan_f ist größer als die Verstärkung αan_r. Es werden größere Steuerkräfte auf die aktiven Vorderradaktuatoren 17F mit hoher Leistung verteilt. Dadurch können die Schwingungen des abgefederten Abschnitts 51 beim Antrieb der aktiven Aktuatoren 17 effektiver reduziert werden.
Die ECU 30 berechnet eine an die zweite Situation angepasste Steuerkraft Fin_f für das rechte und linke Vorderrad 11FR und 11FL basierend auf Ausdruck (17). Die ECU 30 berechnet basierend auf Ausdruck (18) eine an die zweite Situation angepasste Steuerkraft Fin_r für das rechte und linke Hinterrad 11RR und 11RL. Die Steuerkraft Fin_f wird im Folgenden als „zweite Vorderradsteuerkraft Fin_f“ bezeichnet. Die Steuerkraft Fin_r wird im Folgenden als „zweite Hinterradsteuerkraft Fin_r“ bezeichnet. $Fin_f = α in_f (z_{1}_fl + z_{1}_fr) K2_f$
$Fin_r = α in_r (z_{1}_rl + z_{1}_rr) K2_r$
Die Symbole „αin_f“ und „αin_r“ stellen Verstärkungen dar. Da die Leistung jedes aktiven Vorderradaktuators 17F höher ist als die Leistung jedes aktiven Hinterradaktuators 17R, ist αin_f größer als αin_r (αin_f > αin_r). Wenn die Leistung jedes aktiven Vorderradaktuators 17F gleich der Leistung jedes aktiven Hinterradaktuators 17R ist, können αin_f und αin_r auf denselben Wert festgelegt werden.
Das Symbol „K2_f“ stellt eine Federkonstante der rechten Vorderradaufhängung 13FR und der linken Vorderradaufhängung 13FL dar. Das Symbol „K2_r“ zeigt eine Federkonstante der rechten Hinterradaufhängung 13RR und der linken Hinterradaufhängung 13RL an. Die Federkonstanten K2_f und K2_r unterscheiden sich voneinander. Die Federkonstanten, die bei der ersten Situation angewendet werden, unterscheiden sich von den Federkonstanten, die bei der zweiten Situation angewendet werden. Somit unterscheidet sich K1_f in Ausdruck (14) von K2_f in Ausdruck (17), und K1_r in Ausdruck (14) unterscheidet sich von K2_r in Ausdruck (18).
Die zweite Vorderradsteuerkraft Fin_f ist eine Steuerkraft, die an eine Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung am rechten Vorderrad 11FR und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung am linken Vorderrad 11FL identische Phasen haben. Mit anderen Worten, die zweite Vorderradsteuerkraft Fin_f ist ein Wert, der durch Multiplizieren der Komponenten der Straßenoberflächenverschiebungen in identischen Phasen an den Vorderrädern 11F mit der Federkonstante K2_f und der Verstärkung αin_f erhalten wird. Die zweite Hinterradsteuerkraft Fin_r ist eine Steuerkraft, die an eine Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung am rechten Hinterrad 11RR und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung am linken Hinterrad 11RL identische Phasen haben. Mit anderen Worten, die zweite Hinterradsteuerkraft Fin_r ist ein Wert, der durch Multiplizieren von Komponenten der Straßenoberflächenverschiebungen in identischen Phasen an den Hinterrädern 11R mit der Federkonstante K2_r und der Verstärkung αin_r erhalten wird.
Die ECU 30 berechnet eine finale Zielsteuerkraft Fct_fl' des linken Vorderrads 11FL basierend auf Ausdruck (19). Die ECU 30 berechnet eine finale Zielsteuerkraft Fct_fr' des rechten Vorderrads 11FR basierend auf Ausdruck (20). Die ECU 30 berechnet eine finale Zielsteuerkraft Fct rl' des linken Hinterrads 11RL basierend auf Ausdruck (21). Die ECU 30 berechnet eine finale Zielsteuerkraft Fct_rr' des rechten Hinterrads 11RR basierend auf Ausdruck (22). Die Zielsteuerkraft Fct_fl' wird im Folgenden als „erste finale Zielsteuerkraft Fct_fl'“ bezeichnet. Die Zielsteuerkraft Fct_fr' wird im Folgenden als „zweite finale Zielsteuerkraft Fct_fr'“ bezeichnet. Die Zielsteuerkraft Fct_rl' wird im Folgenden als „dritte finale Zielsteuerkraft Fct_rl'“ bezeichnet. Die Zielsteuerkraft Fct_rr' wird im Folgenden als „vierte finale Zielsteuerkraft Fct rr'“ bezeichnet. $Fct_f l^{'} = (Fin_f + Fan_f) / 2$
$Fct_f r^{'} = (Fin_f - Fan_f) / 2$
$Fct_r l^{'} = (Fin_r + Fan_r) / 2$
$Fct_r r^{'} = (Fin_r - Fan_r) / 2$
Die erste finale Zielsteuerkraft Fct_fl' ist eine Hälfte der Summe aus der zweiten Vorderradsteuerkraft Fin_f und der ersten Vorderradsteuerkraft Fan_f. Die zweite finale Zielsteuerkraft Fct_fr' ist die Hälfte einer Differenz zwischen der zweiten Vorderradsteuerkraft Fin f und der ersten Vorderradsteuerkraft Fan f. Die dritte finale Zielsteuerkraft Fct_rl' ist die Hälfte der Summe aus der zweiten Hinterradsteuerkraft Fin_r und der ersten Hinterradsteuerkraft Fan_r. Die vierte finale Zielsteuerkraft Fct rr' ist die Hälfte der Differenz zwischen der zweiten Hinterradsteuerkraft Fin_r und der ersten Hinterradsteuerkraft Fan_r. Daher wird ein vorbestimmter Anteil (1/2 in diesem Beispiel) der Summe der an die erste Situation angepassten Steuerkraft und der an die zweite Situation angepassten Steuerkraft (Fan_f + Fin_f oder Fan_r + Fin_r) und ein vorbestimmter Anteil (1/2 in diesem Beispiel) der Differenz zwischen der an die erste Situation angepassten Steuerkraft und der an die zweite Situation angepassten Steuerkraft (Fan f - Fin_f oder Fan_r - Fin_r) auf das rechte und linke Vorderrad 11F und auf das rechte und linke Hinterrad 11R verteilt. Gemäß dieser Konfiguration können die aktiven Aktuatoren 17 der rechten und linken Vorder- und Hinterräder 11FR bis 11RL durch entsprechende Steuerkräfte unter Berücksichtigung sowohl der Komponenten der Straßenoberflächenverschiebungen in entgegengesetzten Phasen als auch der Komponenten der Straßenoberflächenverschiebungen in identischen Phasen gesteuert werden.
Dämpfungssteuerroutine
Die CPU der ECU 30 führt anstelle der im Flussdiagramm von 8 dargestellten Dämpfungssteuerroutine eine in 11 dargestellte Dämpfungssteuerroutine jedes Mal aus, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist.
Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt startet die CPU einen Prozess ab Schritt 1100 von 11 und führt Schritt 1101 bis Schritt 1107 in dieser Reihenfolge aus. Dann fährt die CPU mit Schritt 1195 fort, um diese Routine vorübergehend zu beenden.
Schritt 1101: Die CPU ermittelt die aktuellen Positionen der Räder 11.
Schritt 1102: Die CPU bestimmt die vorhergesagten Passierpositionen der Räder 11 wie oben beschrieben.
Schritt 1103: Die CPU erfasst vom RAM die Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁_fr) an der vorhergesagten Passierposition pfrl des rechten Vorderrads 11FR, die Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁_fl) an der vorhergesagten Passierposition pfl1 des linken Vorderrads 11FL, die Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁_rr) an der vorhergesagten Passierposition prr1 des rechten Hinterrads 11RR und die Straßenoberflächenverschiebungsinformation (z₁_rl) an der vorhergesagten Passierposition prl1 des linken Hinterrads 11RL.
Schritt 1104: Die CPU berechnet eine erste Steuerkraft Fcd der ersten Situation basierend auf Ausdruck (14). Die CPU berechnet eine erste Vorderradsteuerkraft Fan f basierend auf Ausdruck (15) und eine erste Hinterradsteuerkraft Fan_r basierend auf Ausdruck (16).
Schritt 1105: Die CPU berechnet eine zweite Vorderradsteuerkraft Fin_f basierend auf Ausdruck (17) und eine zweite Hinterradsteuerkraft Fin_r basierend auf Ausdruck (18).
Schritt 1106: Die CPU berechnet eine erste finale Zielsteuerkraft Fct_fl' basierend auf Ausdruck (19), eine zweite finale Zielsteuerkraft Fct_fr' basierend auf Ausdruck (20), eine dritte finale Zielsteuerkraft Fct_rl' basierend auf Ausdruck (21) und eine vierte finale Zielsteuerkraft Fct_rr' basierend auf Ausdruck (22).
Schritt 1107: Die CPU überträgt einen Steuerbefehl, der die erste finale Zielsteuerkraft Fct_fl' enthält, an den aktiven Aktuator 17FL des linken Vorderrads. Somit steuert die CPU den linken aktiven Aktuator 17FL des Vorderrads so, dass der aktive Aktuator 17FL des linken Vorderrads eine Steuerkraft Fc fl erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft Fct_fl' im linken Vorderrad 11FL zu einem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Vorderrad 11FL die vorhergesagte Passierposition pfl1 passiert.
Die CPU überträgt einen Steuerbefehl, der die zweite finale Zielsteuerkraft Fct_fr' enthält, an den aktiven Aktuator 17FR des rechten Vorderrads. Somit steuert die CPU den aktiven Aktuator 17FR des rechten Vorderrads so, dass der aktive Aktuator 17FR des rechten Vorderrads eine Steuerkraft Fc fr erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft Fct_fr' im rechten Vorderrad 11FR zu einem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Vorderrad 11FR die vorhergesagte Passierposition pfrl passiert.
Die CPU überträgt einen Steuerbefehl, der die dritte finale Zielsteuerkraft Fct_rl' enthält, an den aktiven Aktuator 17RL des linken Hinterrads. Somit steuert die CPU den aktiven Aktuator 17RL des linken Hinterrads so, dass der aktive Aktuator 17RL des linken Hinterrads eine Steuerkraft Fc_rl erzeugt, die mit der dritten finalen Zielsteuerkraft Fct_rl' im linken Hinterrad 11RL zu einem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Hinterrad 11RL die vorhergesagte Passierposition prl1 passiert.
Die CPU überträgt einen Steuerbefehl, der die vierte finale Zielsteuerkraft Fct_rr' enthält, an den aktiven Aktuator 17RR des rechten Hinterrads. Somit steuert die CPU den aktiven Aktuator 17RR des rechten Hinterrads so, dass der aktive Aktuator 17RR des rechten Hinterrads eine Steuerkraft Fc rr erzeugt, die mit der vierten finalen Zielsteuerkraft Fct_rr' im rechten Hinterrad 11RR zu einem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Hinterrad 11RR die vorhergesagte Passierposition prr1 passiert.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, berechnet die Dämpfungssteuervorrichtung 20 die finalen Zielsteuerkräfte (Fct_fr', Fct_fl', Fct_rr' und Fct_rl') basierend auf der an die erste Situation angepassten Steuerkraft (Fan_f oder Fan_r) und der an die zweite Situation angepassten Steuerkraft (Fin_f oder Fin_r) für das rechte und linke Vorderrad und das rechte und linke Hinterrad. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der aktiven Aktuatoren 17 z. B. in der Situation, in der bei dem in 9 und 10 dargestellten Fahrzeug 10 keine Rollverschiebung auftritt, reduziert werden. Die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Energieverbrauchs in den aktiven Aktuatoren 17 kann reduziert werden.
In Wirklichkeit haben die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung auf der rechten Seite des Fahrzeugs 10 und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebung auf der linken Seite des Fahrzeugs 10 nicht vollständig entgegengesetzte Phasen oder identische Phasen. In vielen Fällen enthalten diese Wellenformen sowohl die Komponenten in entgegengesetzten Phasen als auch die Komponenten in identischen Phasen. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann die Dämpfungssteuervorrichtung 20 die aktiven Aktuatoren 17 durch entsprechende Steuerkräfte unter Berücksichtigung sowohl der Komponenten in entgegengesetzten als auch identischen Phasen steuern. Dadurch kann die Schwingung des abgefederten Abschnitts 51 des Fahrzeugs 10 durch die entsprechenden Steuerkräfte reduziert werden, wobei die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der aktiven Aktuatoren 17 verringert wird.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene modifizierte Beispiele können im Rahmen der vorliegenden Offenbarung übernommen werden.
Modifiziertes Beispiel 1
Die ECU 30 kann die ungefederte Verschiebung z₁(tp + tpf) wie folgt erfassen. Zunächst überträgt die ECU 30 die vorhergesagte Passierposition pf1 an die Cloud 40. Die Cloud 40 erfasst die ungefederte Verschiebung z₁(tp + tpf), die mit einer Positionsinformation verknüpft ist, die die vorhergesagte Passierposition pf1 angibt, basierend auf der vorhergesagten Passierposition pf1 und den Vorschaureferenzdaten 45. Die Cloud 40 überträgt die ungefederte Verschiebung z₁(tp + tpf) an die ECU 30.
Modifiziertes Beispiel 2
Die Vorschaureferenzdaten 45 müssen nicht in der Speichervorrichtung 44 in der Cloud 40 gespeichert werden, sondern können in der Speichervorrichtung 30a gespeichert werden.
Modifiziertes Beispiel 3
Die Straßenoberflächenverschiebungsinformation kann durch den im Fahrzeug 10 vorgesehenen Vorschausensor 33 erfasst werden. Die ECU 30 erfasst die Straßenoberflächenverschiebungsinformation vom Vorschausensor 33. Beispielsweise erfasst die ECU 30 die Straßenoberflächenverschiebung z₀ an der vorhergesagten Passierposition basierend auf der vom Vorschausensor 33 erfassten Straßenoberflächenverschiebung z₀.
Modifiziertes Beispiel 4
Straßenoberflächenverschiebungsinformationen, die von verschiedenen an den Vorderrädern 11F vorgesehenen Sensoren erfasst werden, können als Straßenoberflächenverschiebungsinformationen für die Vorschaudämpfungssteuerung an den Hinterrädern 11R verwendet werden. Beispielsweise können Vertikalbeschleunigungssensoren an dem Fahrzeugkörper 10a (abgefederten Abschnitt 51) an Positionen vorgesehen sein, die den Positionen des rechten Vorderrads 11FR bzw. des linken Vorderrads 11FL entsprechen. Hubsensoren können an der rechten Vorderradaufhängung 13FR bzw. der linken Vorderradaufhängung 13FL vorgesehen sein. Eine von dem am Vorderrad 11F vorgesehenen Vertikalbeschleunigungssensor erfasste Federbeschleunigung wird im Folgenden mit „ddz_{2_}f“ dargestellt. Ein vom Hubsensor am Vorderrad 11F erfasster Hub wird im Folgenden mit „H_f“ dargestellt.
Die ECU 30 bestimmt eine abgefederte Verschiebung z_{2_}f basierend auf der abgefederten Beschleunigung ddz_{2_}f und berechnet eine ungefederte Verschiebung z_{1_}f durch Subtrahieren des Hubs H_f von der abgefederten Verschiebung z_{2_}f. Die ECU 30 speichert die ungefederte Verschiebung z_{1_}f im RAM als eine ungefederte Verschiebung vor dem Hinterrad 11R, indem sie die ungefederte Verschiebung mit einer Information über eine Position des Vorderrads 11F verknüpft, wenn die abgefederte Beschleunigung ddz_{2_}f erfasst wird. Die ECU 30 kann verschiedene oben beschriebene Steuerkräfte berechnen, indem sie eine ungefederte Verschiebung z_{1_}f an einer vorhergesagten Hinterradpassierposition pr1 aus den ungefederten Verschiebungen z_{1_}f vor dem Hinterrad 11R, die im RAM gespeichert sind, erfasst. Auf diese Weise können die Vertikalbeschleunigungssensoren und die Hubsensoren, die an den Vorderrädern 11F vorgesehen sind, als Vorrichtungen fungieren, die so konfiguriert sind, dass sie Straßenoberflächenverschiebungsinformationen vor dem rechten und linken Hinterrad 11RR und 11RL erfassen.
Modifiziertes Beispiel 5
Bei den Aufhängungen 13FR bis 13RL kann es sich um beliebige Aufhängungen handeln, solange die Räder 11FR bis 11RL in vertikaler Richtung relativ zum Fahrzeugkörper 10a verschoben werden können. Bei den Aufhängungsfedern 16FR bis 16RL kann es sich um beliebige Federn wie z.B. Schraubendruckfedern oder Luftfedern handeln.
Modifiziertes Beispiel 6
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der aktive Aktuator 17 als Steuerkrafterzeugungsvorrichtung verwendet, aber die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung ist nicht auf den aktiven Aktuator 17 beschränkt. Das heißt, die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung kann ein Aktuator sein, der so konfiguriert ist, dass er basierend auf einem Steuerbefehl, der die Zielsteuerkraft enthält, einstellbar eine vertikale Steuerkraft zur Dämpfung des abgefederten Abschnitts 51 erzeugt.
Die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung kann eine (nicht dargestellte) aktive Stabilisatorvorrichtung sein. Die aktive Stabilisatorvorrichtung umfasst einen aktiven Vorderradstabilisator und einen aktiven Hinterradstabilisator. Wenn der aktive Vorderradstabilisator zwischen dem abgefederten Abschnitt 51 und dem ungefederten Abschnitt 50 eine vertikale Steuerkraft erzeugt, die sich auf das linke Vorderrad 11FL bezieht (linke Vorderradsteuerkraft), erzeugt der aktive Vorderradstabilisator zwischen dem abgefederten Abschnitt 51 und dem ungefederten Abschnitt 50 eine Steuerkraft, die sich auf das rechte Vorderrad 11FR bezieht (rechte Vorderradsteuerkraft), in einer Richtung, die der Richtung der linken Vorderradsteuerkraft entgegengesetzt ist. Wenn der aktive Hinterradstabilisator zwischen dem abgefederten Abschnitt 51 und dem ungefederten Abschnitt 50 eine vertikale Steuerkraft erzeugt, die sich auf das linke Hinterrad 11RL bezieht (linke Hinterradsteuerkraft), erzeugt der aktive Hinterradstabilisator in ähnlicher Weise zwischen dem abgefederten Abschnitt 51 und dem ungefederten Abschnitt 50 eine Steuerkraft, die sich auf das rechte Hinterrad 11RR bezieht (rechte Hinterradsteuerkraft), in einer Richtung, die der Richtung der linken Hinterradsteuerkraft entgegengesetzt ist. Die Struktur der aktiven Stabilisatorvorrichtung ist allgemein bekannt und wird hierin durch Bezugnahme auf die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009-96366 ( JP 2009-96366 A ) aufgenommen. Die aktive Stabilisatorvorrichtung kann zumindest einen von dem aktiven Vorderradstabilisator und dem aktiven Hinterradstabilisator umfassen.
Die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung kann eine Vorrichtung sein, die so konfiguriert ist, dass sie vertikale Steuerkräfte Fc basierend auf der Geometrie der Aufhängungen 13FR bis 13RL erzeugt, indem sie die Brems- oder Antriebskräfte an den Rädern 11 des Fahrzeugs 10 erhöht oder reduziert. Die Struktur dieser Vorrichtung ist allgemein bekannt und wird hierin unter Bezugnahme auf z.B. die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2016-107778 ( JP 2016-107778 A ) aufgenommen. Unter Verwendung eines bekannten Verfahrens berechnet die ECU 30 Brems- oder Antriebskräfte zur Erzeugung von Steuerkräften Fc, die den Zielsteuerkräften Fct entsprechen. Die Vorrichtung umfasst Antriebsvorrichtungen (z. B. Radnabenmotoren), die so konfiguriert sind, dass sie Antriebskräfte auf die Räder 11 ausüben, und Bremsvorrichtungen (Bremsen), die so konfiguriert sind, dass sie Bremskräfte auf die Räder 11 ausüben. Die Antriebsvorrichtung kann ein Motor oder eine Maschine sein, die so konfiguriert ist, dass sie Antriebskräfte auf die Vorderräder, die Hinterräder oder die vier Räder ausübt. Die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung kann zumindest eine von der Antriebsvorrichtung und der Bremsvorrichtung umfassen.
Die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung kann jeder der einstellbaren Stoßdämpfer 15FR bis 15RL sein. In diesem Fall steuert die ECU 30 die Dämpfungskoeffizienten C der Stoßdämpfer 15FR bis 15RL, um Dämpfungskräfte der Stoßdämpfer 15FR bis 15RL um Werte zu verändern, die den Zielsteuerkräften Fct entsprechen.
Modifiziertes Beispiel 7
Bei der zweiten Ausführungsform kann die ECU 30 die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung steuern, indem sie nur die erste Vorderradsteuerkraft Fan_{_}f und die erste Hinterradsteuerkraft Fan_r verwendet. Auch in dieser Konfiguration kann die Wahrscheinlichkeit eines unnötigen Antriebs der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in der Situation, in der keine Rollverschiebung bei dem in 9 und 10 dargestellten Fahrzeug 10 auftritt, reduziert werden. Diese Konfiguration kann z. B. angenommen werden, wenn die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die aktive Stabilisierungsvorrichtung ist.
In dieser Konfiguration berechnet die ECU 30 die an die erste Situation angepasste Steuerkraft Fcd basierend auf Ausdruck (14). Die ECU 30 berechnet die erste Vorderradsteuerkraft Fan_{_}f basierend auf Ausdruck (15) und die erste Hinterradsteuerkraft Fan_r basierend auf Ausdruck (16). Die ECU 30 wandelt die erste Vorderradsteuerkraft Fan_f in einen Steuerbetrag des aktiven Vorderradstabilisators um und steuert den aktiven Vorderradstabilisator basierend auf dem Steuerbetrag. Die ECU 30 wandelt die erste Hinterradsteuerkraft Fan_r in einen Steuerbetrag des aktiven Hinterradstabilisators um und steuert den aktiven Hinterradstabilisator basierend auf dem Steuerbetrag.
Modifiziertes Beispiel 8
Die Konfigurationen der ersten und zweiten Ausführungsform können auf eine Dämpfungssteuerung angewandt werden, um auf der Grundlage von Straßenoberflächenverschiebungsinformationen unter Verwendung von z.B. „Vertikalbeschleunigungssensoren (Federbeschleunigungssensoren) und Hubsensoren“, die an den rechten und linken Vorder- und Hinterrädern vorgesehen sind, Steuerkräfte für die rechten und linken Vorder- und Hinterräder zu erzeugen. Des Weiteren können die Konfigurationen der ersten und zweiten Ausführungsform auf eine Dämpfungsregelung (Skyhook-Regelung) angewendet werden, um auf der Grundlage von Straßenoberflächenverschiebungsinformationen unter Verwendung von Federbeschleunigungssensoren, die an den rechten und linken Vorder- und Hinterrädern vorgesehen sind, Regelkräfte für die rechten und linken Vorder- und Hinterräder zu erzeugen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 08020212 [0002]
JP 08020212 A [0002]
JP 2009096366 A [0167]
JP 2016107778 [0168]
JP 2016107778 A [0168]

Claims

Dämpfungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug (10) mit Rädern, die ein Vorderrad (11F) und ein Hinterrad (11R) umfassen, wobei die Dämpfungssteuervorrichtung umfasst: eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung (17), die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt; einen Informationserfasser (31, 32, 33), der so konfiguriert ist, dass er Straßenoberflächenverschiebungsinformationen erfasst, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche an einer vorhergesagten Passierposition beziehen, die jedes der Räder an einem Zeitpunkt voraussichtlich passiert, an dem eine vorbestimmte Zeitspanne seit einem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, wobei jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation zumindest eine von Straßenoberflächenverschiebungen (z₀), die die vertikalen Verschiebungen der Straßenoberfläche an der vorhergesagten Passierposition sind, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit (dzo), die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebungen an der vorhergesagten Passierposition ist, einer ungefederten Verschiebung (z₁), die eine vertikale Verschiebung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs an der vorhergesagten Passierposition ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit (dz₁) aufweist, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung an der vorhergesagten Passierposition ist; und eine Steuereinheit (30), die so konfiguriert ist, dass sie die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung steuert, um die Steuerkraft zu ändern, wobei die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des Vorderrads die Steuerkraft (Fct_f) für das Vorderrad als eine erste Steuerkraft berechnet, wenn das Vorderrad die vorhergesagte Passierposition passiert; basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des Hinterrads die Steuerkraft (Fct_r) für das Hinterrad als eine zweite Steuerkraft berechnet, wenn das Hinterrad die vorhergesagte Passierposition passiert; eine kombinierte Steuerkraft (Fcta) durch Addieren der ersten Steuerkraft und der zweiten Steuerkraft berechnet; durch Verteilen der kombinierten Steuerkraft in einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis eine erste finale Zielsteuerkraft (Fct_f), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das Vorderrad ist, und eine zweite finale Zielsteuerkraft (Fct_r') berechnet, die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das Hinterrad ist; die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft in dem Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des Vorderrads passiert; und die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft in dem Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des Hinterrads passiert.
Dämpfungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung an den Rädern vorgesehene aktive Aktuatoren aufweist; und die Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die erste finale Zielsteuerkraft (Fct_f') und die zweite finale Zielsteuerkraft (Fct r') berechnet, indem sie die kombinierte Steuerkraft (Fcta) in einem höheren Verhältnis auf einen Aktuator mit höherer Leistung von dem aktiven Aktuator (17F) des Vorderrads und dem aktiven Aktuator (17R) des Hinterrads verteilt.
Dämpfungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug (10) mit Rädern, die ein rechtes und linkes Vorderrad (11FR, 11FL) und ein rechtes und linkes Hinterrad (11RR, 11RL) umfassen, wobei die Dämpfungssteuervorrichtung umfasst: eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung (17), die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt; einen Informationserfasser (31, 32, 33), der so konfiguriert ist, dass er Straßenoberflächenverschiebungsinformationen erfasst, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche an einer vorhergesagten Passierposition beziehen, die jedes der Räder an einem Zeitpunkt voraussichtlich passiert, an dem eine vorbestimmte Zeitspanne seit einem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, wobei jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation zumindest eine von Straßenoberflächenverschiebungen (z₀), die die vertikalen Verschiebungen der Straßenoberfläche an der vorhergesagten Passierposition sind, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit (dzo), die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebungen an der vorhergesagten Passierposition ist, einer ungefederten Verschiebung (z₁), die eine vertikale Verschiebung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs an der vorhergesagten Passierposition ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit (dz₁) aufweist, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung an der vorhergesagten Passierposition ist; und eine Steuereinheit (30), die so konfiguriert ist, dass sie die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung steuert, um die Steuerkraft zu ändern, wobei die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads eine Steuerkraft (Fcd) einer ersten Situation berechnet, die an eine erste Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben; durch Verteilen der Steuerkraft der ersten Situation mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis eine erste Vorderradsteuerkraft (Fan_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an die erste Situation angepasst ist, und eine erste Hinterradsteuerkraft (Fan_r) für das rechte und linke Hinterrad berechnet, die an die erste Situation angepasst ist; basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads eine zweite Vorderradsteuerkraft für das rechte und das linke Vorderrad berechnet, die an eine zweite Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der rechten Seite des Fahrzeugs und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der linken Seite des Fahrzeugs identische Phasen haben; basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads eine zweite Hinterradsteuerkraft (Fin_r) für das rechte und linke Hinterrad berechnet, die an die zweite Situation angepasst ist; basierend auf der ersten Vorderradsteuerkraft und der zweiten Vorderradsteuerkraft eine erste finale Zielsteuerkraft (Fct_fl'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des linken Vorderrads ist, und eine zweite finale Zielsteuerkraft (Fct fr') berechnet, die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das rechte Vorderrad ist; basierend auf der ersten Hinterradsteuerkraft und der zweiten Hinterradsteuerkraft eine dritte finale Zielsteuerkraft (Fct rl'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des linken Hinterrads ist, und eine vierte finale Zielsteuerkraft (Fct rr') berechnet, die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des rechten Hinterrads ist; die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft im linken Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des linken Vorderrads passiert; die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft im rechten Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Vorderrads passiert; die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der dritten finalen Zielsteuerkraft in dem linken Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des linken Hinterrads passiert; und die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung so steuert, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der vierten finalen Zielsteuerkraft im rechten Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Hinterrads passiert.
Dämpfungssteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Steuerkraft der ersten Situation berechnet, indem sie eine Steuerkraft, die an eine Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am rechten Vorderrad und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am linken Vorderrad entgegengesetzte Phasen haben, und eine Steuerkraft addiert, die an eine Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am rechten Hinterrad und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am linken Vorderrad entgegengesetzte Phasen haben.
Dämpfungssteuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei: die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung an den Rädern vorgesehene aktive Aktuatoren umfasst; und die Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die erste Vorderradsteuerkraft (Fan_f) und die erste Hinterradsteuerkraft (Fan_r) berechnet, indem sie die Steuerkraft (Fcd) der ersten Situation mit einem höheren Verhältnis auf einen Aktuator mit höherer Leistung von den aktiven Aktuatoren (17F) der Vorderräder und den aktiven Aktuatoren (17R) der Hinterräder verteilt.
Dämpfungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug (10) mit Rädern, die ein rechtes und linkes Vorderrad (11FR, 11FL) und ein rechtes und linkes Hinterrad (11RR, 11RL) umfassen, wobei die Dämpfungssteuervorrichtung umfasst: eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt; einen Informationserfasser (31, 32, 33), der so konfiguriert ist, dass er Straßenoberflächenverschiebungsinformationen erfasst, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche an einer vorhergesagten Passierposition beziehen, die jedes der Räder an einem Zeitpunkt voraussichtlich passiert, an dem eine vorbestimmte Zeitspanne seit einem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, wobei jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation zumindest eine von Straßenoberflächenverschiebungen (z₀), die die vertikalen Verschiebungen der Straßenoberfläche an der vorhergesagten Passierposition sind, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit (dzo), die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebungen an der vorhergesagten Passierposition ist, einer ungefederten Verschiebung (z₁), die eine vertikale Verschiebung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs an der vorhergesagten Passierposition ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit (dz₁) aufweist, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung an der vorhergesagten Passierposition ist; und eine Steuereinheit (30), die so konfiguriert ist, dass sie die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung steuert, um die Steuerkraft zu ändern, wobei die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie: basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads eine Steuerkraft (Fcd) einer ersten Situation berechnet, die an eine erste Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben; durch Verteilen der Steuerkraft der ersten Situation mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis eine erste Vorderradsteuerkraft (Fan_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an die erste Situation angepasst ist, und eine erste Hinterradsteuerkraft (Fan_r) für das rechte und linke Hinterrad berechnet, die an die erste Situation angepasst ist; basierend auf der ersten Vorderradsteuerkraft die Steuerkraft, die von der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem rechten Vorderrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das rechte Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Vorderrads passiert, und die Steuerkraft steuert, die von der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem linken Vorderrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das linke Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des linken Vorderrads passiert; und basierend auf der ersten Hinterradsteuerkraft die Steuerkraft, die durch die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem rechten Hinterrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das rechte Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Hinterrads passiert, und die Steuerkraft steuert, die durch die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem linken Hinterrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das das linke Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des linken Hinterrads passiert.
Dämpfungssteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Steuerkraft (Fcd) der ersten Situation berechnet, indem sie eine Steuerkraft, die an eine Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am rechten Vorderrad und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am linken Vorderrad entgegengesetzte Phasen haben, und eine Steuerkraft addiert, die an eine Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am rechten Hinterrad und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen am linken Hinterrad entgegengesetzte Phasen haben.
Dämpfungssteuerverfahren für ein Fahrzeug (10), das Räder, die ein Vorderrad (11F) und ein Hinterrad (11R) umfassen, und eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung (17) hat, die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt, wobei das Dämpfungssteuerverfahren umfasst: Erfassen von Straßenoberflächenverschiebungsinformationen, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche an einer vorhergesagten Passierposition beziehen, die jedes der Räder an einem Zeitpunkt voraussichtlich passiert, an dem eine vorbestimmte Zeitspanne seit einem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, wobei jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation zumindest eine von Straßenoberflächenverschiebungen (z₀), die die vertikalen Verschiebungen der Straßenoberfläche an der vorhergesagten Passierposition sind, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit (dzo), die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebungen an der vorhergesagten Passierposition ist, einer ungefederten Verschiebung (z₁), die eine vertikale Verschiebung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs an der vorhergesagten Passierposition ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit (dz₁) aufweist, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung an der vorhergesagten Passierposition ist; und Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, um die Steuerkraft zu ändern, wobei das Steuern umfasst: Berechnen der Steuerkraft (Fct_f) für das Vorderrad als eine erste Steuerkraft, wenn das Vorderrad die vorhergesagte Passierposition passiert, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des Vorderrads; Berechnen der Steuerkraft (Fct_r) für das Hinterrad als eine zweite Steuerkraft, wenn das Hinterrad die vorhergesagte Passierposition passiert, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des Hinterrads; Berechnen einer kombinierten Steuerkraft (Fcta) durch Addieren der ersten Steuerkraft und der zweiten Steuerkraft; Berechnen einer ersten finalen Zielsteuerkraft (Fct_f'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das Vorderrad ist, und einer zweiten finalen Zielsteuerkraft (Fct_r'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das Hinterrad ist, durch Verteilen der kombinierten Steuerkraft in einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis; Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft in dem Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des Vorderrads passiert; und Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft im Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des Hinterrads passiert.
Dämpfungssteuerverfahren für ein Fahrzeug (10), das Räder, die ein rechtes und linkes Vorderrad (11FR, 11FL) und ein rechtes und linkes Hinterrad (11RR, 11RL) umfassen, und eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung (17) hat, die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt, wobei das Dämpfungssteuerverfahren umfasst: Erfassen von Straßenoberflächenverschiebungsinformationen, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche an einer vorhergesagten Passierposition beziehen, die jedes der Räder an einem Zeitpunkt voraussichtlich passiert, an dem eine vorbestimmte Zeitspanne seit einem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, wobei jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation zumindest eine von Straßenoberflächenverschiebungen (z₀), die die vertikalen Verschiebungen der Straßenoberfläche an der vorhergesagten Passierposition sind, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit (dzo), die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebungen an der vorhergesagten Passierposition ist, einer ungefederten Verschiebung (z₁), die eine vertikale Verschiebung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs an der vorhergesagten Passierposition ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit (dz₁) aufweist, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung an der vorhergesagten Passierposition ist; und Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, um die Steuerkraft zu ändern, wobei das Steuern umfasst: Berechnen einer Steuerkraft (Fcd) einer ersten Situation, die an eine erste Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads; Berechnen einer ersten Vorderradsteuerkraft (Fan_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an die erste Situation angepasst ist, und einer ersten Hinterradsteuerkraft (Fan_r) für das rechte und linke Hinterrad, die an die erste Situation angepasst ist, durch Verteilen der Steuerkraft der ersten Situation mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis; Berechnen einer zweiten Vorderradsteuerkraft (Fin_f) für das rechte und das linke Vorderrad, die an eine zweite Situation angepasst ist, in der die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der rechten Seite des Fahrzeugs und die Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf der linken Seite des Fahrzeugs identische Phasen haben, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads; Berechnen einer zweiten Hinterradsteuerkraft (Fin_r) für das rechte und linke Hinterrad, die an die zweite Situation angepasst ist, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads; Berechnen einer ersten finalen Zielsteuerkraft (Fct_fl'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des linken Vorderrads ist, und einer zweiten finalen Zielsteuerkraft (Fct_fr'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft für das rechte Vorderrad ist, basierend auf der ersten Vorderradsteuerkraft und der zweiten Vorderradsteuerkraft; Berechnen einer dritten finalen Zielsteuerkraft (Fct rl'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des linken Hinterrads ist, und einer vierten finalen Zielsteuerkraft (Fct_rr'), die ein finaler Zielwert der Steuerkraft des rechten Hinterrads ist, basierend auf der ersten Hinterradsteuerkraft und der zweiten Hinterradsteuerkraft; Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der ersten finalen Zielsteuerkraft im linken Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des linken Vorderrads passiert; Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der zweiten finalen Zielsteuerkraft im rechten Vorderrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Vorderrads passiert; Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der dritten finalen Zielsteuerkraft in dem linken Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das linke Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des linken Hinterrads passiert; und Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung derart, dass die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung die Steuerkraft erzeugt, die mit der vierten finalen Zielsteuerkraft im rechten Hinterrad an dem Zeitpunkt übereinstimmt, an dem das rechte Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Hinterrads passiert.
Dämpfungssteuerverfahren für ein Fahrzeug (10), das Räder, die ein rechtes und linkes Vorderrad (11FR, 11FL) und ein rechtes und linkes Hinterrad (11RR, 11RL) umfassen, und eine Steuerkrafterzeugungsvorrichtung hat, die so konfiguriert ist, dass sie eine vertikale Steuerkraft zum Dämpfen eines abgefederten Abschnitts des Fahrzeugs zwischen jedem der Räder und einem Abschnitt eines Fahrzeugkörpers, der einer Position jedes der Räder entspricht, erzeugt, wobei das Dämpfungssteuerverfahren umfasst: Erfassen von Straßenoberflächenverschiebungsinformationen, die sich auf vertikale Verschiebungen einer Straßenoberfläche an einer vorhergesagten Passierposition beziehen, die jedes der Räder an einem Zeitpunkt voraussichtlich passiert, an dem eine vorbestimmte Zeitspanne seit einem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, wobei jede Straßenoberflächenverschiebungsinformation zumindest eine von Straßenoberflächenverschiebungen (z₀), die die vertikalen Verschiebungen der Straßenoberfläche an der vorhergesagten Passierposition sind, einer Straßenoberflächenverschiebungsgeschwindigkeit (dzo), die eine zeitliche Ableitung der Straßenoberflächenverschiebungen an der vorhergesagten Passierposition ist, einer ungefederten Verschiebung (z₁), die eine vertikale Verschiebung eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs an der vorhergesagten Passierposition ist, und einer ungefederten Geschwindigkeit (dz₁) aufweist, die eine zeitliche Ableitung der ungefederten Verschiebung an der vorhergesagten Passierposition ist; und Steuern der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung, um die Steuerkraft zu ändern, wobei das Steuern umfasst: Berechnen einer Steuerkraft (Fcd) einer ersten Situation, die an eine erste Situation angepasst ist, in der eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer rechten Seite des Fahrzeugs und eine Wellenform der Straßenoberflächenverschiebungen auf einer linken Seite des Fahrzeugs entgegengesetzte Phasen haben, basierend auf der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Vorderrads, der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des rechten Hinterrads und der Straßenoberflächenverschiebungsinformation an der vorhergesagten Passierposition des linken Hinterrads; Berechnen einer ersten Vorderradsteuerkraft (Fan_f) für das rechte und linke Vorderrad, die an die erste Situation angepasst ist, und einer ersten Hinterradsteuerkraft (Fan_r) für das rechte und linke Hinterrad, die an die erste Situation angepasst ist, durch Verteilen der Steuerkraft der ersten Situation mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis; Steuern der Steuerkraft, die von der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem rechten Vorderrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das rechte Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Vorderrads passiert, und der Steuerkraft, die von der Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem linken Vorderrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das linke Vorderrad die vorhergesagte Passierposition des linken Vorderrads passiert, basierend auf der ersten Vorderradsteuerkraft; und Steuern der Steuerkraft, die durch die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem rechten Hinterrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das rechte Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des rechten Hinterrads passiert, und der Steuerkraft, die durch die Steuerkrafterzeugungsvorrichtung in dem linken Hinterrad an dem Zeitpunkt erzeugt werden soll, an dem das das linke Hinterrad die vorhergesagte Passierposition des linken Hinterrads passiert, basierend auf der ersten Hinterradsteuerkraft.