DE112008003044T5

DE112008003044T5 - Radaufhängungssteuerung

Info

Publication number: DE112008003044T5
Application number: DE112008003044T
Authority: DE
Inventors: Hidenori Toyota-shi Kajino
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-10-14
Also published as: WO2009063958A1; JP2009119948A; JP4968006B2

Abstract

Eine Radaufhängungssteuerung, um eine für ein Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehene Radaufhängung auf der Grundlage mindestens eines Werts zu steuern, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der an einem vorderradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, ein Vertikalverhalten des vorderradseitigen Abschnitts zu erfassen, der auf einer Seite eines Vorderrads des Fahrzeugs angeordnet ist,
wobei die Radaufhängungssteuerung eine Verstärkungsbestimmung umfasst, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern,
wobei die Verstärkungsbestimmung dazu aufgebaut ist, eine Überlappung zwischen einem ersten Abschnitt einer Straßenoberfläche, über den ein Reifen des Vorderrads gefahren ist, und einem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über den voraussichtlich ein Reifen des Hinterrads fährt, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine sogenannte Vorhersagesteuerung für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs.
STAND DER TECHNIK
Die JP-H05-262118A , die JP-H07-237419A , die JP-H07-186660A und die JP-H07-205629A offenbaren Beispiele einer Radaufhängungssteuerung, die dazu aufgebaut ist, eine Vorhersagesteuerung durchzuführen. In der Radaufhängungssteuerung, die in der JP-H05-262118A offenbart ist, wird ein Straßenoberflächensensor an einer Vorderseite eines Vorderrads des Fahrzeugs vorgesehen, um dadurch auf der Grundlage eines Werts, der von dem Straßenoberflächensensor erfasst wird, Dämpfungscharakteristiken von Stoßdämpfern zu steuern, die für die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs vorgesehen sind. Diese Radaufhängungssteuerung gibt einen Steuerbefehl nach einem Verstreichen einer Verzögerungszeit aus, die eine Zeitdauer ist, die abhängig von (a) einem Abstand zwischen dem Straßenoberflächensensor und jedem Rad, das mit dem zu steuernden Stoßdämpfer verknüpft ist, (b) einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und (c) einer Antwortverzögerungszeit bestimmt wird.
In der Radaufhängungssteuerung, die in der JP-H07-237419A offenbart ist, wird ein Sensor für das Verhalten des Vorderrads in der senkrechten Richtung vorgesehen, um ein Vertikalverhalten bzw. Ein- und Ausfederverhalten eines Vorderrads zu erfassen, um auf der Grundlage eines Werts, der von dem Sensor für das Verhalten des Vorderrads in der senkrechten Richtung erfasst wird, Dämpfungscharakteristiken eines Stoßdämpfers zu steuern, der für ein Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Dämpfungscharakteristiken des Stoßdämpfers für das Hinterrad werden durch ein Steuersignal gesteuert, das auf der Grundlage eines auf einem erfassten Wert basie renden Steuersignals vorbereitet wird, das auf der Grundlage des erfassten Werts erhalten wird, und auch basierend auf einem Vorhersagesteuersignal, das durch Verzögern der Phase des auf dem erfassten Wert basierenden Steuersignals erhalten wird. Ein Verhältnis des Vorhersagesteuersignals zu dem auf dem erfassten Wert basierenden Steuersignal wird hoch gewählt, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs niedriger als ein vorab festgelegter Wert ist, und ist klein, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher als der vorab festgelegte Wert ist. Wenn die Fahrgeschwindigkeit höher als der vorab festgelegte Wert ist, wird das Verhältnis mit der Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit verringert. Folglich kann das vorbereitete Steuersignal mit derselben Phase wie ein tatsächliches Vertikalverhalten des Hinterrads geändert werden, wodurch es möglich wird, ein Vertikalverhalten eines hinterradseitigen Abschnitts des Fahrzeugs ausreichend zu unterdrücken. Es ist bekannt, dass die Phase des Vertikalverhaltens des Hinterrads relativ zu der Phase des Vertikalverhaltens des Vorderrads nicht um eine bestimmte Zeitdauer (abhängig beispielsweise von der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit) verzögert wird, sondern gegenüber einer verzögerten Phase, die relativ zu der Phase des Vertikalverhaltens des Vorderrads um die bestimmte Zeitdauer verzögert ist, etwas vorgezogen ist. Dies ist so, weil das Vertikalverhalten des Hinterrads aufgrund der Festigkeit einer Karosserie des Fahrzeugs durch das Vertikalverhalten des Vorderrads beeinflusst wird. Es ist weiterhin bekannt, dass die Phase des Vertikalverhaltens des Hinterrads relativ zu der vorstehend beschriebenen verzögerten Phase um eine Größe vorgezogen wird, die kleiner wird, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit groß ist, als wenn die Fahrgeschwindigkeit niedrig ist. Folglich kann das vorbereitete Steuersignal mit einer Phase geändert werden, die nahe bei jener des tatsächlichen Vertikalverhaltens des Hinterrads liegt, indem das vorstehend beschriebene Verhältnis des Vorhersagesteuersignals zu dem auf dem erfassten Wert basierenden Steuersignal kleiner gemacht wird, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit groß ist, als wenn die Fahrgeschwindigkeit niedrig ist.
In der Radaufhängungssteuerung, welche in der JP-H07-186660A offenbart ist, wird ein Beschleunigungssensor für den gefederten Abschnitt in einem vorderradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen, und ein Steuersignal für das Hinterrad wird auf der Grundlage eines Werts vorbereitet, der von dem Beschleunigungssensor für den gefederten Abschnitt erfasst wird. In dieser Anordnung wird das Steuersig nal durch Filtern des erfassten Werts unter Verwendung eines ausgewählten unter verschiedenen Filtern vorbereitet, die sich in der Phasencharakteristik unterscheiden. Der eine aus den verschiedenen Filtern wird auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ausgewählt. Folglich kann die Phase des Steuersignals unabhängig davon, ob die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit hoch oder niedrig ist, in die Nähe der Phase des tatsächlichen Vertikalverhaltens des Hinterrads gebracht werden.
In der Radaufhängungssteuerung, welche in der JP-H07-205629A offenbart ist, wird eine gesamte Vorhersageverstärkung auf der Grundlage der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. In dieser Radaufhängungssteuerung ist die Vorhersageverstärkung wie benötigt änderbar, wenn es beispielsweise eine Verzögerung bei der Steuerantwort während der Fahrt des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit gibt oder wenn es einen Unterschied zwischen dem Weg des Vorderrads und dem Weg des Hinterrads bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs gibt, so dass die Steuerausgabe verringert wird.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehend erläuterten Stands der Technik gemacht. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Radaufhängungssteuerung zu schaffen, die dazu fähig ist, eine Vorhersagesteuerung auch während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs zufriedenstellend durchzuführen. Diese Aufgabe kann gemäß entweder dem ersten oder dem zweiten nachstehend beschriebenen Aspekt der Erfindung gelöst werden.
Der erste Aspekt der Erfindung schafft eine Radaufhängungssteuerung, um eine für ein Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehene Radaufhängung auf der Grundlage mindestens eines Werts zu steuern, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der an einem vorderradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, ein Vertikalverhalten bzw. ein Ein- und Ausfederverhalten des vorderradseitigen Abschnitts zu erfassen, der auf einer Seite eines Vorderrads des Fahr zeugs angeordnet ist. Die Radaufhängungssteuerung umfasst eine Verstärkungsbestimmung, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, eine Überlappung zwischen einem ersten Abschnitt einer Straßenoberfläche, über welchen ein Reifen des Vorderrads gefahren ist, und einem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, von dem angenommen oder vorhergesagt wird, dass ein Reifen des Hinterrads darüber fahren wird, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist.
In der Radaufhängungssteuerung, die nach dem ersten Aspekt der Erfindung aufgebaut ist, wird eine sogenannte „Vorhersagesteuerung” durch Steuern der für das Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehenen Radaufhängung auf der Grundlage des Vertikalverhaltens des vorderradseitigen Abschnitts des Fahrzeugs durchgeführt. Während der Kurvenfahrt oder des Einschlagens der Räder des Fahrzeugs gibt es jedoch einen Fall, in welchem der erste Abschnitt der Straßenoberfläche (über welchen der Reifen des Vorderrads gefahren ist) und der zweite Abschnitt der Straßenoberfläche (von welchem angenommen wird, dass der Reifen der Hinterrads darüber fährt) einander nicht überlappen, in dem nämlich der Reifen des Hinterrads über einen Abschnitt der Straßenoberfläche fährt, der sich von einem Abschnitt der Straßenoberfläche unterscheidet, über welchen der Reifen des Vorderrads gefahren ist. Wenn die Vorhersagesteuerung in einem solchen Fall ausgeführt würde, könnte die Vertikalschwingung des hinterradseitigen Abschnitts nicht ausreichend unterdrückt werden oder der Fahrkomfort könnte sogar verschlechtert anstatt verbessert werden. Das bedeutet, dass der Fahrkomfort durch die Leistung der Vorhersagesteuerung negativ beeinflusst werden könnte. Es könnte möglich sein, die Durchführung der Vorhersagesteuerung während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs zu verhindern. Die Vertikalschwingung des hinterradseitigen Abschnitts kann jedoch nicht notwendigerweise durch einfaches Verhindern der Ausführung der Vorhersagesteuerung während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs unterdrückt werden. In der Radaufhängungssteuerung nach dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Überlappung zwischen den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Abschnitten der Straßenoberfläche vorhergesagt und die Verstärkung wird so bestimmt, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist. Das bedeutet, dass die Verstärkung klein gewählt wird, wenn die Überlappung klein ist, wenn nämlich wahrscheinlich ist, dass der Fahrkomfort durch die Durchführung der Vorhersagesteuerung negativ beeinflusst wird. Folglich ist es möglich, Unannehmlichkeiten zu vermeiden, die durch die Vorhersageverstärkung hervorgerufen werden könnten, wenn die Vorhersagesteuerung unabhängig davon, ob die Überlappung groß oder klein ist, in derselben Weise durchgeführt würde. Weiterhin kann die Vertikalvibration bzw. Vertikalschwingung des hinterradseitigen Abschnitts besser als in einer Anordnung unterdrückt werden, in welcher die Vorhersagesteuerung während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs nicht durchgeführt wird, weil die Vorhersagesteuerung auch während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs ausgeführt wird.
Wenn das Fahrzeug im Wesentlichen geradeaus fährt, ist es üblich, dass die Überlappung zwischen den ersten und zweiten Abschnitten der Straßenoberfläche groß ist, so dass angenommen wird, dass es kaum Bedarf zur Bestimmung der Verstärkung auf der Grundlage einer Größe des Überlappens gibt. Andererseits ist die Überlappung während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs nicht notwendigerweise groß, so dass es geeignet ist, die Verstärkung auf der Grundlage der Größe der Überlappung zu bestimmen. Man kann beispielsweise dann annehmen, dass sich das Fahrzeug in einem Kurvenfahrzustand oder einem Zustand einer Nichtgeradeausfahrt befindet, wenn ein Absolutwert eines Einschlagwinkels eines lenkbaren Rads des Fahrzeugs größer als ein vorab festgelegter Wert ist, so dass die Verstärkung auf der Grundlage einer Größe der Überlappung bestimmt werden kann. Die Bestimmung, ob das Fahrzeug sich in einem Zustand einer Geradeausfahrt oder in einem Zustand einer Nichtgeradeausfahrt befindet, kann nicht nur auf der Grundlage des Absolutwerts des Einschlagwinkels des lenkbaren Rads, sondern auch eines Absolutwerts einer Betätigungsgröße eines Lenkbetätigungsteils (beispielsweise eines Absolutwerts eines Lenkwinkels eines Lenkrads), eines Kurvenfahrradius, eines Absolutwerts einer Querbeschleunigung, eines Absolutwerts einer Gierrate und anderer physikalischer Größen durchgeführt werden, welche den Kurvenfahrzustand des Fahrzeugs wiedergeben.
Jeder der Sensoren, von denen es mindestens einen gibt, ist dazu aufgebaut, ein Vertikalverhalten des vorderradseitigen Abschnitts zu erfassen, und kann bei spielsweise durch einen Sensor dargestellt sein, der dazu aufgebaut ist, ein Vertikalverhalten eines Teils eines ungefederten Abschnitts zu erfassen, der in dem vorderradseitigen Abschnitt enthalten ist, einen Sensor, der dazu aufgebaut ist, ein Vertikalverhalten eines Teils eines gefederten Abschnitts zu erfassen, der in dem vorderradseitigen Abschnitt enthalten ist, oder einen Sensor, der dazu aufgebaut ist, einen Abstand zwischen dem Teil des ungefederten Abschnitts, der in dem vorderradseitigen Abschnitt enthalten ist, und dem Teil des gefederten Abschnitts, der in dem vorderradseitigen Abschnitt enthalten ist, zu erfassen. Der Sensor, der dazu aufgebaut ist, das Vertikalverhalten zu erfassen, kann ein Vertikalbeschleunigungssensor sein, der dazu aufgebaut ist, eine vertikale bzw. senkrechte Beschleunigung des Abschnitts des gefederten oder ungefederten Abschnitts zu erfassen, der in dem vorderradseitigen Abschnitt enthalten ist, oder ein Hubsensor, der dazu aufgebaut ist, einen relativen Hub der Abschnitte der jeweiligen gefederten und ungefederten Abschnitte zu erfassen, die in dem vorderradseitigen Abschnitt enthalten sind. Weiterhin kann der mindestens eine Sensor, der dazu aufgebaut ist, das Vertikalverhalten des vorderradseitigen Abschnitts zu erfassen, aus entweder einem einzelnen Sensor oder einer Vielzahl von Sensoren bestehen.
Jeder der ersten und zweiten Abschnitte der Straßenoberfläche kann auf der Grundlage eines Wegs eines zugehörigen aus den Vorder- und Hinterrädern und einer Breite jedes der Räder erhalten werden. In der vorliegenden Beschreibung wird der Weg jedes Rads durch eine Linie wiedergegeben und kann eine Abfolge von Kontaktpunkten sein, an welchen eine Mitteloberfläche des Rads (das bedeutet, eine Oberfläche, die in einer Breitenrichtung durch eine Mittellinie des Rads geht) in Kontakt mit der Straßenoberfläche ist, oder eine Abfolge von beliebigen Punkten, die auf einer Drehachse des Rads liegen. Beispielsweise kann der Weg durch einen Kurvenradius der vorstehend beschriebenen Kontaktpunkte oder beliebigen Punkte definiert sein. Weiterhin kann der Weg des Vorderrads durch einen Weg eines mittleren Punkts zwischen den rechten und linken Vorderrädern definiert sein, während der Weg des Hinterrads durch einen Weg des mittleren Punkts zwischen den rechten und linken Hinterrädern definiert sein kann. Das Wegmittel zwischen den rechten und linken Vorderrädern kann durch einen Weg eines mittleren Punkts des vorderradseitigen Abschnitts in einer Querrichtung des Fahrzeugs, noch genauer einen Weg des Kreuzungspunkts einer senkrechten Fläche (welche eine Längslinie enthält, die durch einen Schwerpunkt des Fahrzeugs geht) mit einer Achse erhalten werden, welche die Achsen der jeweiligen rechten und linken Vorderräder während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs auf einer ebenen Straßenoberfläche gemeinsam aufweisen. Das Wegmittel zwischen den rechten und linken Hinterrädern kann durch einen Weg eines mittleren Punkts des hinterradseitigen Abschnitts in der Querrichtung des Fahrzeugs, noch genauer einen Weg des Kreuzungspunkts der senkrechten Fläche mit einer Achse erhalten werden, welche die Achsen der jeweiligen rechten und linken Hinterräder während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs auf einer ebenen Straßenoberfläche gemeinsam aufweisen.
Die Überlappung der ersten und zweiten Abschnitte der Straßenoberfläche kann durch eine kumulative Fläche eines Abschnitts wiedergegeben werden, der sowohl zum ersten als auch zum zweiten Abschnitt gehört, welche kumulativ während der Fahrt des Fahrzeugs um einen vorab festgelegten Abstand gemessen wird, oder durch eine in der Querrichtung des Fahrzeugs gemessene Dimension des Abschnitts, der sowohl zum ersten als auch zum zweiten Abschnitt gehört. Weiterhin kann die Überlappung durch ein Verhältnis der vorstehend beschriebenen kumulativen Fläche des gemeinsamen Abschnitts zu einer kumulativen Fläche des zweiten Abschnitts wiedergegeben werden, die kumulativ während der Fahrt des Fahrzeugs um den vorab festgelegten Abstand gemessen wird, oder durch ein Verhältnis der vorstehend beschriebenen Dimension des gemeinsamen Abschnitts zu einer Breite des Reifens.
Die JP-H07-205629A offenbart, dass die Vorhersageverstärkung auf der Grundlage einer Querkraft bestimmt wird und dass die Vorhersageverstärkung verringert wird, wenn sich Wege der jeweiligen Vorder- und Hinterräder voneinander unterscheiden. Diese Druckschrift enthält jedoch keine Beschreibung bezüglich der Überlappung und lehrt nicht, die Verstärkung bei kleinerer Überlappung im Vergleich zu dem Fall zu verringern, in dem die Überlappung groß ist. Weil es eine positive Verknüpfung zwischen der Größe der Überlappung und einem erwartbaren Effekt der Vorhersagesteuerung gibt, ist es möglich, die Vorhersagesteuerung effektiv durchzuführen, während der negative Effekt vermieden wird, indem die Verstärkung abhängig von der Größe der Verstärkung bzw. Überlappung wie in der Radaufhängungssteuerung nach der vorliegenden Erfindung bestimmt wird.
Der zweite Aspekt der Erfindung schafft eine Radaufhängungssteuerung, um eine Radaufhängung für ein Rad des Fahrzeugs, das an einer hinteren Seite des erfassten Abschnitts angeordnet ist, auf der Grundlage mindestens eines Werts zu steuern, der durch mindestens einen Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, den Zustand eines erfassten Abschnitts einer Straßenoberfläche zu erfassen. Die Radaufhängungssteuerung umfasst eine Verstärkungsbestimmung, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Aufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, eine Überlappung zwischen dem erfassten Abschnitt der Straßenoberfläche und einem Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über welchen ein Reifen des Fahrzeugs voraussichtlich fährt, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist.
In der Radaufhängungssteuerung, die nach dem zweiten Aspekt der Erfindung aufgebaut ist, wird jeder der Sensoren, von denen es mindestens einen gibt, so aufgebaut, dass er den Zustand des erfassten Abschnitts (beispielsweise den Zustand der Vorsprünge und Aussparungen des erfassten Abschnitts) der Straßenoberfläche erfasst, und kann beispielsweise durch einen Sensor geschaffen werden, der Ultraschallwellen nutzt. Die Vertikalschwingung kann ausreichend durch Steuern der Radaufhängung auf der Grundlage des Zustands der Straßenoberfläche unterdrückt werden, der von dem mindestens einen Sensor erfasst wird. Wenn die Vorhersagesteuerung ausgeführt würde, wenn das Rad nicht über den erfassten Abschnitt fährt, könnte die Vertikalschwingung nicht genügend unterdrückt werden oder der Fahrkomfort könnte sogar verschlechtert anstatt verbessert werden. In Anbetracht dessen wird in der vorliegenden Radaufhängungssteuerung die Verstärkung kleiner gemacht, wenn die Überlappung (zwischen dem erfassten Abschnitt der Straßenoberfläche und dem Abschnitt der Straßenoberfläche, über welchen der Reifen des Rads voraussichtlich fahren wird) klein ist, als wenn die Überlappung groß ist. Das bedeutet, dass die Vorhersagesteuerung durchgeführt werden kann, indem die abhängig von der Überlappung bestimmte Verstärkung verwendet wird, und dass es möglich ist, hinreichend zu vermeiden, dass der Fahrkomfort durch die Durchführung der Vorhersagesteuerung schlechter wird, selbst wenn die Überlappung klein ist.
Der erfasste Abschnitt, der von dem mindestens einen Sensor erfasst wird, kann entweder auf einer Vorderseite des Vorderrads oder auf einer Rückseite des Vorderrads angeordnet sein. Wenn der erfasste Abschnitt auf der Vorderseite des Vorderrads angeordnet ist, kann die für das Vorderrad vorgesehene Aufhängung auf der Grundlage des Zustands des erfassten Abschnitts gesteuert werden, der von dem mindestens einen Sensor erfasst wird. Das bedeutet, dass in diesem Fall die Radaufhängung, die für das Vorderrad vorgesehen ist, zusätzlich zu oder anstelle der Radaufhängung gesteuert werden kann, die für das Hinterrad vorgesehen ist. Wenn jedoch der erfasste Abschnitt hinter dem Vorderrad angeordnet ist, wird die für das Hinterrad vorgesehene Radaufhängung gesteuert.
Wenn ein Gebiet des erfassten Abschnitts relativ zu der Reifenbreite vergleichsweise klein ist, so dass es beinahe als ein „Punkt” (der nachstehend als „erfasster Punkt” bezeichnet wird) betrachtet werden kann, ist es möglich, anzunehmen, dass die Überlappung vorliegt, wenn der Reifen über den erfassten Punkt auf der Straßenoberfläche fährt, und dass die Überlappung nicht vorliegt, wenn der Reifen nicht über den erfassten Punkt fährt. Weiterhin ist es möglich, eine relative Position des erfassten Punkts relativ zu dem Abschnitt der Straßenoberfläche, über welchen der Reifen fährt, einzubeziehen, wenn der Reifen über den erfassten Punkt fährt. Das bedeutet, es ist möglich, anzunehmen, dass die Überlappung größer ist, wenn der erfasste Punkt in einer Nähe einer Mitte des Abschnitts der Straßenoberfläche in der Breitenrichtung ist, über welchen der Reifen fährt, als wenn der erfasste Punkt an einer Position liegt, die von der Mitte des Abschnitts der Straßenoberfläche in der Breitenrichtung entfernt ist, das bedeutet, an einer Position in der Nähe einer Innenseite oder Außenseite eines der in der Breitenrichtung einander entgegengesetzten Enden des Abschnitts der Straßenoberfläche. Es ist üblich, dass die Vorsprünge und Ausbrüche bzw. Schlaglöcher tatsächlich in einem Gebiet angeordnet sind, das eine bestimmte Fläche aufweist, und nicht auf einen Punkt konzentriert sind. Daher kann bei einer Anordnung, bei welcher jeder der Sensoren, von denen es mindestens einen gibt, dazu aufgebaut ist, den Zustand der Vorsprünge und Aussparungen zu erfassen, angenommen werden, dass der Reifen mit dem Gebiet, in dem die Vorsprünge und Aussparungen angeordnet sind, um einen großen Betrag überlappt, wenn der mittlere Abschnitt des Reifens über den erfassten Abschnitt fährt.
Die JP-H07-205629A enthält keine Beschreibung eines Falls, in welchem der Weg des Rads sich von dem Weg des erfassten Abschnitts unterscheidet, der von dem Sensor erfasst wird, und offenbart keine Beziehung zwischen der Verstärkung und der Relativposition des erfassten Abschnitts relativ zu dem Abschnitt der Straßenoberfläche, über welchen das Rad fährt.
MODI DER ERFINDUNG
Es werden verschiedene Modi der Erfindung beschrieben, von denen angenommen wird, dass sie beanspruchbare Merkmale enthalten, für welche Schutz gewünscht wird. Jeder dieser Modi der Erfindung wird wie die beigefügten Ansprüche nummeriert und hängt von einem anderen Modus oder anderen Modi ab, wenn dies geeignet ist, um die technischen Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung offenbart sind, leichter zu verstehen. Man verstehe, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die technischen Merkmale oder Kombinationen derselben beschränkt ist, die beschrieben werden, und im Licht der nachstehenden Beschreibungen der verschiedenen Modi und bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung aufgebaut sein soll. Es ist weiter zu verstehen, dass eine Vielzahl von Elementen oder Merkmalen, die in einem der nachstehenden Modi der Erfindung enthalten sind, nicht notwendigerweise alle gemeinsam bereitgestellt sind und dass die Erfindung mit mindestens einem ausgewählten unter den Elementen oder Merkmalen ausgeführt werden kann, die mit Bezug auf denselben Modus beschrieben werden. Noch weiter ist zu verstehen, dass eine Vielzahl von Elementen oder Merkmalen, die in einem der nachstehenden Modi der Erfindung enthalten sind, mit mindestens einem zusätzlichen Element oder Merkmal im Licht der nachstehenden Beschreibungen der verschiedenen Modi und der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden kann und dass die Erfindung mit einer solchen möglichen Kombination mit Bezug auf denselben Modus ausgeführt werden kann.

(1) Eine Radaufhängungssteuerung, um eine für ein Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehene Radaufhängung auf der Grundlage mindestens eines Werts zu steuern, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem vorderradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, ein Vertikalverhalten des vorderradseitigen Abschnitts zu erfassen, der auf einer Seite eines Vorderrads des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Radaufhängungssteuerung umfasst eine Verstärkungsbestimmung, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, eine Überlappung zwischen einem ersten Abschnitt einer Straßenoberfläche, über den ein Reifen des Vorderrads gefahren ist, und einem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche, von dem angenommen wird, dass ein Reifen des Hinterrads darüberfährt, vorherzusagen und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist.
(2) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (1), wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Erhalt einer Überlappgröße umfasst, der dazu aufgebaut ist, einen Wert zu erhalten, der eine Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt.

Der Wert, welcher die Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt, weist eine Eins-zu-eins-Beziehung mit der Größe der vorhergesagten Überlappung auf. Beispielsweise kann der Wert auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einem Weg des Vorderrads und einem Weg des Hinterrads und der Breite der Reifen sowohl der Vorder- als auch der Hinterräder erhalten werden. Der Wert kann beispielsweise eine kumulative Fläche eines Abschnitts, der sowohl zu dem ersten als auch zu dem zweiten Abschnitt gehört (wobei die Fläche kumulativ während der Fahrt des Fahrzeugs um einen vorab festgelegten Abstand gemessen wird), relativ zu einer kumulativen Fläche des zweiten Abschnitts sein (die kumulativ während der Fahrt des Fahrzeugs um den vorab festgelegten Abstand gemessen wird), eine Dimension bzw. Breite des Abschnitts, der sowohl zu dem ersten als auch zu dem zweiten Abschnitt gehört (die in der Querrichtung des Fahrzeugs gemessen wird), ein Verhältnis der vorstehend beschriebenen kumulativen Fläche des gemeinsamen Abschnitts zu der vorstehend beschriebenen kumulativen Fläche des zweiten Abschnitts oder ein Verhältnis der vorstehend beschriebenen Dimension des gemeinsamen Abschnitts zu einer Breite des Reifens.

(3) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (1) oder (2), wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Erhalt einer Überlappgröße auf Wegbasis aufweist, der dazu aufgebaut ist, einen Wert, der eine Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt, so zu erhalten, dass der erhaltene Wert kleiner ist, wenn ein Wegunterschied zwischen einem Weg des Vorderrads und einem Weg des Hinterrads groß ist, als wenn der Wegunterschied klein ist.

Es kann angenommen werden, dass die Größe der vorhergesagten Überlappung kleiner ist, wenn der Wegunterschied zwischen dem Weg des Vorderrads und dem Weg des Hinterrads groß ist, als wenn der Wegunterschied klein ist. In diesem Fall ist es notwendig, die Reifenbreite sowohl der Vorder- als auch der Hinterräder einzubeziehen. Wenn jedoch die Reifenbreite ein bekannter Wert ist, ist es nicht so nötig, die Reifenbreite direkt einzubeziehen, und es ist möglich, den Grad oder die Größe der Überlappung auf der Grundlage des Wegunterschieds zu erhalten. Der Wegunterschied kann entweder ein Unterschied zwischen dem Weg des vorderradseitigen Abschnitts und dem Weg des hinterradseitigen Abschnitts oder ein Unterschied zwischen dem Weg eines aus den rechten und linken Vorderrädern und dem Weg eines zugehörigen aus den rechten und linken Hinterrädern sein, das auf derselben Seite wie das eine aus den rechten und linken Vorderrädern in der Querrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.

(4) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (3), wobei der Abschnitt zum Erhalt der Überlappgröße auf Wegbasis einen Abschnitt zum Erhalt eines Wegunterschieds umfasst, der dazu aufgebaut ist, den Wegunterschied zwischen den Wegen der jeweiligen Vorder- und Hinterräder zu erhalten, die in einer Querrichtung des Fahrzeugs auf derselben Seite angeordnet sind.
(5) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (3) oder (4), wobei der Abschnitt zum Erhalt der Überlappgröße auf Wegbasis einen Überlappbeurteilungsabschnitt umfasst, der dazu aufgebaut ist, zu beurteilen, dass die ersten und zweiten Abschnitte der Straßenoberfläche miteinander überlappen, wenn der Wegunterschied nicht größer als eine Breite des Reifens ist, und um zu beurteilen, dass die ersten und zweiten Abschnitte der Straßenoberfläche nicht miteinander überlappen, wenn der Wegunterschied größer als die Breite des Reifens ist.

Es ist möglich, anzunehmen, dass die Überlappung vorhanden ist, wenn der Wegunterschied nicht größer als die Reifenbreite ist, und dass die Überlappung nicht vorliegt, wenn der Wegunterschied größer als die Reifenbreite ist. Man bemerke, dass der Wegunterschied einem Wert entspricht, der durch Abziehen eines kleineren Kurvenradius von einem größeren Kurvenradius erhalten wird, wenn der Wegunterschied durch den Kurvenradius definiert ist. Man bemerke weiter, dass die Reifenbreite eine Breite des Reifens der Vorder- und Hinterräder sein kann, wenn die Vorder- und Hinterräder mit Bezug auf die Reifenbreite einander gleich sind, und dass die Reifenbreite ein Mittelwert der Reifenbreite der Vorderräder und der Reifenbreite der Hinterräder sein kann, wenn die Vorder- und Hinterräder sich mit Bezug auf die Reifenbreite voneinander unterscheiden.

(6) Die Radaufhängungssteuerung nach einem der Modi (3)–(5), wobei der Wert, der die Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt, eine Dimension der vorhergesagten Überlappung in der Querrichtung des Fahrzeugs gemessen wiedergibt, und wobei der Abschnitt zum Erhalt der Überlappgröße auf Wegbasis einen Abschnitt zum Erhalt eines Überlappverhältnisses umfasst, der dazu aufgebaut ist, ein Überlappverhältnis zu erhalten, das ein Verhältnis der Dimension der vorhergesagten Überlappung zu einer Breite des Reifens des Hinterrads ist.

Es ist möglich, in Betracht zu ziehen, dass ein Verhältnis des vorstehend beschriebenen Abschnitts, der sowohl zu dem ersten als auch zu dem zweiten Abschnitt gehört, zu dem zweiten Abschnitt größer ist, wenn das Überlappverhältnis groß ist, als wenn das Überlappverhältnis gering ist, und dass die Vorhersagesteuerung effektiv durchführbar ist, wenn das Überlappverhältnis groß ist. Daher ist es angebracht, dass die Verstärkung größer gemacht wird, wenn das Überlappverhältnis groß ist, als wenn das Überlappverhältnis gering ist. Wenn die Vorder- und Hinterräder mit Bezug auf die Reifenbreite gleich sind, kann das Überlappverhältnis ein Wert sein, der durch Division einer Differenz der Reifenbreite zum Wegunterschied durch die Reifenbreite erhalten wird.

(7) Die Radaufhängungssteuerung nach einem der Modi (3)–(6), wobei der Abschnitt zum Erhalt der Überlappgröße auf Wegbasis einen Abschnitt zum Erhalt eines Kurvenradius aufweist, der dazu aufgebaut ist, den Weg jedes der Vorder- und Hinterräder als einen Kurvenradius jedes der Vorder- und Hinterräder bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs zu erhalten.

Der Weg kann durch den Kurvenradius definiert sein, und es ist möglich, in Betracht zu ziehen, dass der Wegunterschied größer ist, wenn ein Kurvenradiusunterschied (das bedeutet, ein Wert, der durch Abziehen eines kleineren Kurvenradius von einem größeren Kurvenradius erhalten wird) groß ist, als wenn der Kurvenradiusunterschied klein ist. Es ist zu bevorzugten, den Kurvenradius nicht zu erhalten, wenn eine Schlupfgröße groß ist, weil es schwierig ist, den Kurvenradius genau zu erhalten, wenn die Schlupfgröße groß ist. Wenn die Schlupfgröße groß ist, kann die Verstärkung auf 0 (null) festgelegt werden, indem verhindert wird, dass die Überlappung erhalten wird, oder indem verhindert wird, dass die Verstärkung auf der Grundlage der Überlappung erhalten wird.

(8) Die Radaufhängungssteuerung nach einem der Modi (1)–(7), die einen Vorhersagesteuerabschnitt aufweist, der dazu aufgebaut ist, nach dem Verstreichen einer gegebenen Zeit von einem Zeitpunkt, zu dem mindestens ein erfasster Wert erhalten wird, einen Steuerbefehlswert auszugeben, der auf der Grundlage des mindestens einen Werts vorbereitet ist, der von dem mindestens einen Sensor erfasst wird, wobei die gegebene Zeit eine Zeitdauer ist, die durch Abziehen einer Antwortverzögerungszeit von einer vorhersehbaren Zeit erhalten wird, wobei die Antwortverzögerungszeit eine Zeitdauer ist, um welche der Beginn der Arbeit der Radaufhängung in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehlswert nach der Ausgabe des Steuerbefehlswerts, welcher der Radaufhängung bereitgestellt wird, zu verzögern ist, und wobei die vorhersehbare Zeit eine Zeitdauer ist, die von einem Radstand des Fahrzeugs und einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängt.

In der Radaufhängungssteuerung nach diesem Modus (8) wird der Steuerbefehlswert bei Verstreichen der gegebenen Zeit ausgegeben, die durch Abziehen der Antwortverzögerungszeit von der vorhersehbaren Zeit erhalten wird, so dass die Vertikalvibration ausreichend unterdrückt werden kann.

(9) Die Radaufhängungssteuerung nach einem der Modi (1)–(8), wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Festlegen eines reduzierten Werts aufweist, durch welchen die Verstärkung auf einen Wert gesetzt wird, der mit der Verringerung einer Größe der vorhergesagten Überlappung verringert wird, wenn die Größe der vorhergesagten Überlappung kleiner als ein Schwellenwert ist.
(10) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (9), wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Festlegen eines größeren Werts aufweist, durch welchen die Verstärkung auf einen Wert gesetzt wird, der nicht kleiner als ein vorab festgelegter Wert ist, wenn die Größe der vorhergesagten Überlappung nicht kleiner als der Schwellenwert ist.

Die Vorhersagesteuerung kann während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs an der Ausführung gehindert werden, weil das Überlappverhältnis nicht 1 (eins) sein kann, das bedeutet, dass die ersten und zweiten Abschnitte der Straßenoberfläche während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs einander nicht gleich sein können. Wenn das Überlappverhältnis jedoch beispielsweise nicht kleiner als 0,8 (als der Schwellenwert) ist, wenn es nämlich in Betracht gezogen wird, dass die Vorhersagesteuerung effektiv durchführbar ist, kann die Verstärkung auf den Wert festgelegt werden, der größer als der vorab festgelegte Wert ist. Die Verstärkung kann entweder ein fester Wert oder ein variabler Wert sein, und die Verstärkung wird nicht auf einen Wert festgelegt, der kleiner als der vorab festgelegte Wert ist, unabhängig davon, ob die Verstärkung den festgelegten oder den variablen Wert aufweist. Wenn das Überlappverhältnis kleiner als 0,8 ist, wird die Verstärkung auf den Wert festgelegt, der mit der Verringerung des Überlappverhältnisses verringert wird. In diesem Fall kann der Wert der Verstärkung entweder allmählich oder stufenweise mit einer Reduzierung der vorhersehbaren Zeit verringert werden. Wenn der Wert der Verstärkung allmählich verringert wird, kann er entweder linear oder nichtlinear verringert werden.

(11) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (9) oder (10), wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Festlegen eines Nullwerts aufweist, durch den die Verstärkung auf null gesetzt wird, wenn die Größe der vorhergesagten Überlappung nicht größer als ein zweiter Schwellenwert ist, der kleiner als der Schwellenwert ist, der als ein erster Schwellenwert verwendet wird.

Beispielsweise kann der zweite Schwellenwert ein Wert sein, der anzeigt, dass die Überlappung nicht vorliegt, so dass die Verstärkung auf null gesetzt wird, wenn die Überlappung nicht vorliegt. Weiterhin kann der zweite Schwellenwert ein Wert sein, der anzeigt, dass die Überlappung so gering ist, dass in Betracht gezogen wird, dass der Effekt der Vorhersagesteuerung extrem klein ist, so dass die Verstärkung auf null gesetzt wird, selbst wenn die Überlappung vorliegt.

(12) Die Radaufhängungssteuerung nach einem der Modi (1)–(11), wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Bestimmen auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit aufweist, der dazu aufgebaut ist, die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs hoch ist, als wenn die Fahrgeschwindigkeit gering ist.

Während der Fahrt des Fahrzeugs kann die Radaufhängung, die für das Hinterrad vorgesehen ist, geeigneter gesteuert werden, indem die Verstärkung so bestimmt wird, dass die bestimmte Verstärkung bei hoher Fahrgeschwindigkeit geringer als bei kleiner Fahrgeschwindigkeit ist. Die Verstärkung kann auf einen kleinen Wert festgelegt werden, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher als eine Schwellengeschwindigkeit ist, die von der Antwortverzögerungszeit der zu steuernden Radaufhängung abhängt. In der Radaufhängungssteuerung nach diesem Modus (12) wird die Verstärkung abhängig von dem Kurvenfahrzustand und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt.

(13) Die Radaufhängungssteuerung nach einem der Modi (1)–(12), wobei die Radaufhängung zwischen einem gefederten Abschnitt des Fahrzeugs und einem ungefederten Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, der das Rad hält, und die einen Vertikalkraftgenerator umfasst, der dazu aufgebaut ist, eine Vertikalkraft zu erzeugen. Die Radaufhängungssteuerung umfasst eine Vertikalkraftsteuerung, die dazu aufgebaut ist, den Vertikalkraftgenerator auf der Grundlage des mindestens einen Werts, der von dem wenigstens einen Sensor erfasst wird, und der Verstärkung zu steuern, die von der Verstärkungsbestimmung bestimmt wird.

Der Vertikalkraftgenerator ist zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten angeordnet und ist dazu aufgebaut, die Vertikalkraft zu erzeugen. Die Vertikalkraft ist eine Kraft, die in einer Richtung wirkt, die eine Komponente in einer vertikalen Richtung des Fahrzeugs enthält. Daher muss die Vertikalkraft nicht genau in der vertikalen Richtung arbeiten, sondern kann in einer Richtung arbeiten, die etwas gegenüber der vertikalen Richtung geneigt ist. Die Wirkungsrichtung der Vertikalkraft, die von dem Vertikalkraftgenerator erzeugt wird, hängt beispielsweise von dem Aufbau zur Verbindung des ungefederten Abschnitts mit der Fahrzeugkarosserie und dem Rad und dem Aufbau zur Verbindung des Vertikalkraftgenerators mit dem ungefederten Abschnitt ab. Wenn der ungefederte Abschnitt in der vertikalen Richtung schwenkbar und in der Längsrichtung und Querrichtung des Fahrzeugs unbeweglich (nicht schwenkbar) ist, kann angenommen werden, dass die erzeugte Kraft in der vertikalen Richtung wirkt.
Die Vertikalschwingung kann durch Steuern des Vertikalkraftgenerators auf der Grundlage der Verstärkung und des mindestens einen Werts, der durch den mindestens einen Sensor erfasst wird, zufriedenstellend unterdrückt werden. Die Vertikalkraft kann auch als eine Dämpfungskraft oder eine elastische Kraft wie nachstehend beschrieben dienen.

(14) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (13), wobei der Vertikalkraftgenerator einen Dämpfungskraftgenerator aufweist, der dazu aufgebaut ist, eine Dämpfungskraft zu erzeugen, wobei die Vertikalkraftsteuerung einen Abschnitt zur Bestimmung einer Solldämpfungskraft und einen Abschnitt zur Dämpfungskraftsteuerung aufweist, wobei der Abschnitt zur Bestimmung der Solldämpfungskraft dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage des mindestens einen erfassten Werts mindestens entweder eine absolute Vertikalgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts, eine absolute Vertikalgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts oder eine relative Vertikalgeschwindigkeit der gefederten und ungefederten Abschnitte abzuschätzen und eine Solldämpfungskraft auf der Grundlage der Verstärkung und der mindestens einen der Vertikalgeschwindigkeiten zu bestimmen, und wobei der Abschnitt zur Dämpfungskraftsteuerung dazu aufgebaut ist, den Dämpfungskraftgenerator so zu steuern, dass der Dämpfungskraftgenerator die Solldämpfungskraft abgibt, die von dem Abschnitt zur Bestimmung der Solldämpfungskraft bestimmt wird.

Die Dämpfungskraft wird durch Steuern des Vertikalkraftgenerators erzeugt, und die Vertikalschwingung wird durch die erzeugte Dämpfungskraft unterdrückt. Eine Größe der erzeugten Dämpfungskraft kann eine Größe sein, welche zu der Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts passt, eine Größe, welche zu der Relativgeschwindigkeit der gefederten und ungefederten Abschnitte passt, oder eine Größe, die zu der Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts passt. Mindestens zwei dieser Geschwindigkeiten können bei der Bestimmung der Größe der Dämpfungskraft oder der Bestimmung des Dämpfungskoeffizienten in Betracht gezogen werden. Weiterhin kann die Vertikalkraft, die von dem Vertikalkraftgenerator erzeugt wird, zwei oder mehr aus (i) der Dämpfungskraft, deren Größe von der Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts abhängt, (ii) der Dämpfungskraft, deren Größe von der Relativgeschwindigkeit der gefederten und ungefederten Abschnitte abhängt, und (iii) der Dämpfungskraft, deren Größe von der Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts abhängt, enthalten. Beispielsweise kann die Größe der Vertikalkraft so gesteuert werden, dass die Vertikalkraft die Dämpfungskraft enthält, deren Größe von der Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts abhängt, und die Dämpfungskraft, deren Größe von der Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts abhängt.
Die Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts, die Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts oder die Relativgeschwindigkeit der gefederten und ungefederten Abschnitte wird auf der Grundlage des mindestens einen Werts erhalten, der von dem wenigstens einen Sensor erfasst wird, und die erhaltene Geschwindigkeit ist nicht notwendigerweise dieselbe wie der mindestens eine Wert, der von dem mindestens einen Sensor erfasst wird.

(15) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (13) oder (14), wobei der Vertikalkraftgenerator einen Generator einer elastischen Kraft aufweist, der dazu aufge baut ist, eine elastische Kraft zu erzeugen, wobei die Vertikalkraftsteuerung einen Abschnitt zur Bestimmung einer elastischen Sollkraft und einen Abschnitt zur Steuerung einer elastischen Kraft aufweist, wobei der Abschnitt zur Bestimmung der elastischen Sollkraft dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage des mindestens einen erfassten Werts mindestens entweder eine vertikale Verlagerung des gefederten Abschnitts, eine vertikale Verlagerung des ungefederten Abschnitts oder eine relative vertikale Verlagerung der gefederten und ungefederten Abschnitte abzuschätzen und eine elastische Sollkraft auf der Grundlage der Verstärkung und der mindestens einen aus den vertikalen Verlagerungen zu bestimmen, und wobei der Abschnitt zur Steuerung der elastischen Kraft dazu aufgebaut ist, den Generator für die elastische Kraft so zu steuern, dass der Generator für die elastische Kraft die elastische Sollkraft ausgibt, die von dem Abschnitt zur Bestimmung der elastischen Sollkraft bestimmt wird.

Die elastische Kraft wird durch Steuern des Vertikalkraftgenerators erzeugt, und die Vertikalschwingung wird durch die erzeugte elastische Kraft unterdrückt. Weiterhin kann die Vertikalkraft, die von dem Vertikalkraftgenerator erzeugt wird, zwei oder mehr elastische Kräfte enthalten. Beispielsweise kann die Größe der Vertikalkraft so gesteuert werden, dass die Vertikalkraft die elastische Kraft, die von der Verlagerung des gefederten Abschnitts abhängt, und die elastische Kraft enthält, die von der Verlagerung des ungefederten Abschnitts abhängt. Weiterhin kann die Größe der Vertikalkraft so gesteuert werden, dass sie gleich einer Summe der Größe der Dämpfungskraft und der Größe der elastischen Kraft wird.

(16) Die Radaufhängungssteuerung nach einem der Modi (13)–(15), wobei der Vertikalkraftgenerator ein elastisches Teil aufweist, das einander entgegengesetzte Endabschnitte so enthält, dass einer der entgegengesetzten Endabschnitte mit dem gefederten Abschnitt verbunden ist, während der andere der entgegengesetzten Endabschnitte mit dem ungefederten Abschnitt verbunden ist, wobei der Vertikalkraftgenerator eine Antriebsquelle aufweist, die dazu aufgebaut ist, das elastische Teil gegen eine Rückstellkraft des elastischen Teils elastisch zu verformen, und wobei die Vertikalkraftsteuerung einen Steuerabschnitt für die Größe der elastischen Verformung aufweist, der dazu aufgebaut ist, eine Größe einer elastischen Verformung des elastischen Teils durch Steuern der Antriebsquelle so zu steuern, dass er die Vertikalkraft steuert.
(17) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (16), wobei das elastische Teil ein im Allgemeinen L-förmiger Balken ist, der einen sich in der Querrichtung erstreckenden Abschnitt aufweist, der sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und einen nichtparallelen Abschnitt, der sich in einer Richtung erstreckt, die nicht parallel zu der Querrichtung ist, und wobei die Antriebsquelle einen Elektromotor aufweist, der dazu aufgebaut ist, entweder den sich in der Querrichtung erstreckenden oder den nichtparallelen Abschnitt um eine Achse desselben zu drehen.
(18) Die Radaufhängungssteuerung nach Modus (16) oder (17), wobei das elastische Teil eine Stange ist, die sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs oder in einer Richtung erstreckt, die nicht parallel zu der Querrichtung ist, und wobei die Antriebsquelle einen Elektromotor aufweist, der dazu aufgebaut ist, ein Biegemoment auf die Stange auszuüben.

Das elektrische Teil kann entweder durch ein Teil dargestellt sein, das in der senkrechten Richtung gesehen eine L-Form aufweist, oder ein Teil, das sich in der senkrechten Richtung gesehen gerade erstreckt. In anderen Worten kann das elastische Teil eine in der Senkrechten gekrümmte Form aufweisen.

(19) Die Radaufhängungssteuerung nach einem der Modi (13)–(18), wobei der Vertikalkraftgenerator ein erstes elastisches Teil aufweist, das parallel zu einer Aufhängungsfeder angeordnet ist, die als ein zweites elastisches Teil dient, und wobei die Aufhängungsfeder sowie das erste elastische Teil zwischen dem gefederten Abschnitt und dem ungefederten Abschnitt angeordnet sind.

In der Radaufhängungssteuerung nach diesem Modus (19) ist die Radaufhängungsfeder als das zweite elastische Teil zusätzlich zu dem elastischen Teil des Vertikalkraftgenerators als dem ersten elastischen Teil zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten angeordnet. Das erste elastische Teil, das in dem Vertikalkraftgenerator enthalten ist, wird elastisch durch die Antriebsquelle verformt, wodurch die Vertikalkraft erzeugt wird, während die Aufhängungsfeder als das zweite elastische Teil beispielsweise durch eine auf das Rad wirkende Last anstelle durch eine Antriebs quelle elastisch verformt wird. Die auf das Rad wirkende Last wird durch das erste elastische Teil (das in dem Vertikalkraftgenerator enthalten ist) und das zweite elastische Teil (das durch die Aufhängungsfeder geschaffen ist) aufgenommen. In einem Zustand, in dem die Antriebsquelle nicht aktiviert ist, so dass das elastische Teil nicht elastisch verformt ist, wird die Last jedoch von dem zweiten elastischen Teil aufgenommen, weil im Wesentlichen keine Kraft auf das erste elastische Teil wirkt. Dieser Zustand ist ein Referenzzustand der Antriebsquelle des Vertikalkraftgenerators. In dem Referenzzustand ist ein Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten von der Last abhängig, die auf das Rad wirkt, und wird kleiner gemacht, wenn die angewandte Last groß ist, als wenn die Last klein ist.
Wenn beispielsweise ein Elektromotor der Antriebsquelle aus dem Referenzzustand in eine bestimmte Richtung dreht, wird der Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten größer. In diesem Moment wirken die elastische Kraft des ersten elastischen Teils (das in dem Vertikalkraftgenerator enthalten ist) und die elastische Kraft des zweiten elastischen Teils (das durch die Aufhängungsfeder geschaffen wird) in derselben Richtung. Wenn die elastische Kraft des zweiten elastischen Teils als ein Ergebnis der Erhöhung des Abstands zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten verringert wird, wird die elastische Kraft des ersten elastischen Teils erhöht, so dass eine Summe der elastischen Kräfte der ersten und zweiten elastischen Teile auf einer Größe gehalten wird, welche der Last entspricht.
Wenn der Elektromotor aus dem Referenzzustand in eine Richtung entgegen der vorstehend beschriebenen bestimmten Richtung dreht, wird der Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten verringert. In diesem Moment wirken die elastische Kraft des ersten elastischen Teils und die elastische Kraft des zweiten elastischen Teils in jeweilige Richtungen, die einander entgegengesetzt sind. Wenn die elastische Kraft des zweiten elastischen Teils als ein Ergebnis der Verringerung des Abstands zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten erhöht wird, wird die elastische Kraft des ersten elastischen Teils (die in der Richtung entgegen der Richtung der elastischen Kraft des zweiten elastischen Teils wirkt) erhöht.
Wenn das elastische Teil der L-förmige Balken ist, wird einer der sich in der Querrichtung erstreckenden und nichtparallelen Abschnitte (der nachstehend als „Armabschnitt” bezeichnet wird) durch die Drehung des anderen (der nachstehend als „Schaftabschnitt” bezeichnet wird) aus den sich in der Querrichtung erstreckenden und nichtparallelen Abschnitten um dessen Achse geschwenkt, wodurch sich der Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten ändert. Weiterhin werden auf der Grundlage der Verdrehverformung oder Torsion des Schaftabschnitts ein Torsionsmoment (das ist ein Drehmoment, das durch den Elektromotor aufgebracht wird), das auf den Schaftabschnitt wirkt, und ein Biegemoment, das auf den Armabschnitt wirkt, einander gleich, so dass die Vertikalkraft, deren Größe von den ausgeglichenen Momenten abhängt, auf den ungefederten Abschnitt wirkt.
Wenn das elastische Teil die gerade Stange ist, werden ein Drehmoment und ein Biegemoment, das von dem Elektromotor auf die Stange ausgeübt wird, einander gleich, so dass die Vertikalkraft, deren Größe von dem ausgeglichenen Drehmoment und Biegemoment abhängt, auf den ungefederten Abschnitt wirkt.
Unabhängig davon, ob das elastische Teil der L-förmige Balken oder die gerade Stange ist, erzeugt der Vertikalkraftgenerator die Vertikalkraft, deren Größe von dem Ausgleich von Drehmoment und Biegemoment auf das elastische Teil abhängt (wenn man annimmt, dass die Torsionsspannung und die Biegespannung gleichzeitig eine zulässige Spannung erreichen).
Wenn das elastische Teil der L-förmige Balken ist, wird der Armabschnitt durch Drehung des Schaftabschnitts um seine Achse geschwenkt. Wenn das elastische Teil die gerade Stange ist, wird die gerade Stange direkt vom Elektromotor gedreht. Daher ist die Anordnung mit dem elastischen Teil, das durch den L-förmigen Balken geschaffen wird, gegenüber der Anordnung mit dem elastischen Teil vorteilhaft, das durch die gerade Stange geschaffen wird, weil die Antriebsquelle in einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie (das bedeutet, dem gefederten Abschnitt) angeordnet werden kann, der in der ersten Anordnung weiter von dem Rad weg ist als in der zweiten Anordnung.

(20) Eine Radaufhängungssteuerung, um auf der Grundlage mindestens eines Werts, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, einen erfassten Abschnitt zu erfassen, eine Radaufhängung zu steuern, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, das auf einer Rückseite des erfassten Abschnitts angeordnet ist. Die Radaufhängungssteuerung umfasst eine Verstärkungsbestimmung, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, eine Überlappung zwischen einem ersten Abschnitt einer Straßenoberfläche, über welchen ein Reifen des Vorderrads gefahren ist, und einem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über den ein Reifen des Hinterrads voraussichtlich fahren wird, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die Verstärkung auf einen Wert festgelegt wird, der nicht kleiner als ein vorab festgelegter Wert ist, wenn eine Größe der vorhergesagten Überlappung nicht kleiner als ein erster Schwellenwert ist, und so, dass die Verstärkung auf null festgelegt wird, wenn die Größe der vorhergesagten Überlappung nicht größer als ein zweiter Schwellenwert ist, der kleiner als der erste Schwellenwert ist.

Die technischen Merkmale, die in einem der vorstehenden Modi (1)–(19) beschrieben sind, sind auf die Radaufhängungssteuerung nach diesem Modus (20) anwendbar. Wenn der Wert, welcher die Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt, kleiner als der erste Schwellenwert und größer als der zweite Schwellenwert ist, kann die Verstärkung auf einen Wert festgelegt werden, der mit der Verringerung des Werts verringert wird, welcher die Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt.

(21) Eine Radaufhängungssteuerung, um auf der Grundlage mindestens eines Werts, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, einen erfassten Abschnitt zu erfassen, eine Radaufhängung zu steuern, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, das hinter dem erfassten Abschnitts angeordnet ist. Die Radaufhängungssteuerung weist eine Verstärkungsbestimmung auf, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, während einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs hoch ist, als wenn die Fahrgeschwindigkeit niedrig ist. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, die Verstärkung während einer Nichtgeradeausfahrt des Fahrzeugs so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn ein Absolutwert eines Einschlagwinkels eines lenkbaren Rads des Fahrzeugs groß ist, als wenn der Absolutwert des Einschlagwinkels des lenkbaren Rads klein ist.

Die technischen Merkmale, die in einem der vorstehend genannten Modi (1)–(20) beschrieben sind, sind auf die Radaufhängungssteuerung nach diesem Modus (21) anwendbar.

(22) Eine Radaufhängungssteuerung, um auf der Grundlage mindestens eines Werts, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, einen Zustand eines erfassten Abschnitts einer Straßenoberfläche zu erfassen, eine Radaufhängung zu steuern, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, das hinter dem erfassten Abschnitt angeordnet ist. Die Radaufhängungssteuerung umfasst eine Verstärkungsbestimmung, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, eine Überlappung zwischen dem erfassten Abschnitt der Straßenoberfläche und einem Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, von dem angenommen wird, dass ein Reifen des Rads darüberfährt, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist.

Die technischen Merkmale, die in einem der vorstehend genannten Modi (1)–(21) beschrieben sind, sind auf die Radaufhängungssteuerung nach diesem Modus (22) anwendbar.

(23) Eine Radaufhängungssteuerung, um auf Grundlage mindestens eines Werts, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, einen Zustand eines erfassten Abschnitts einer Straßenoberfläche zu erfassen, eine Radaufhängung zu steuern, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, das auf einer Rückseite des erfassten Abschnitts angeordnet ist. Die Radaufhängungssteuerung umfasst eine Verstärkungsbestimmung, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, eine relative Position des erfassten Abschnitts relativ zu einem Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über welchen ein Reifen des Rads voraussichtlich fährt, und die Verstärkung auf der Grundlage der relativen Position des erfassten Abschnitts zu bestimmen.

Die technischen Merkmale, die in einem der vorstehend genannten Modi (1)–(22) beschrieben sind, sind auf die Radaufhängungssteuerung nach diesem Modus (23) anwendbar. Beispielsweise kann die Verstärkung auf einen Wert festgelegt werden, der größer ist, wenn der erfasste Abschnitt in der Breitenrichtung in der Nähe einer Mitte des Abschnitts der Straßenoberfläche ist, über welchen der Reifen fährt, als wenn der erfasste Punkt in einer Position liegt, die von der Mitte des Abschnitts der Straßenoberfläche in der Breitenrichtung entfernt ist.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die vorstehenden und andere Eigenschaften, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung der vorliegenden Erfindung werden besser durch Lesen der nachstehenden genauen Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung verstanden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Figuren betrachtet werden, in welchen:
1 eine Ansicht ist, die konzeptweise eine Gesamtheit eines Fahrzeugs zeigt, das mit einer Radaufhängungssteuerung ausgestattet ist, die nach einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist;
2 eine Ansicht ist, die konzeptweise eine Gesamtheit eines Radaufhängungssystems zeigt, das die Radaufhängungssteuerung umfasst;
3 eine Seitenansicht eines Vertikalkraftgenerators ist, der in dem Aufhängungssystem enthalten ist;
4 eine Querschnittsansicht eines Stoßdämpfers ist, der in dem Aufhängungssystem enthalten ist, wobei der Fluss eines Arbeitsfluids bei der Abwärtsbewegung eines Kolbens auf einer rechten Seite einer Achse des Stoßdämpfers gezeigt wird, während der Fluss des Arbeitsfluids bei der Verlagerung des Kolbens nach oben auf einer linken Seite der Achse des Stoßdämpfers gezeigt wird;
5 eine Schnittansicht eines Teils des Stoßdämpfers ist;
6 eine Draufsicht des Vertikalkraftgenerators ist, der in der Radaufhängung enthalten ist;
7 eine Schnittansicht eines Stellglieds des Vertikalkraftgenerators ist;
8A und 8B Ansichten sind, welche die Aktivierung des Vertikalkraftgenerators zeigen;
9 ein Schaltungsschaubild eines Inverters zur Steuerung eines Elektromotors des Stellglieds ist;
10 eine Tabelle ist, welche Betriebszustände jeweiliger Schaltelemente des Inverters in jedem Betriebszustand des Elektromotors zeigt;
11 ein Blockschaubild ist, das verschiedene funktionelle Abschnitte einer Radaufhängungssteuereinheit und anderer Elemente zeigt, die in dem Aufhängungssystem enthalten sind;
12A ein Satz von Schaubildern ist, wobei das Schaubild (a) eine Beziehung zwischen einer Fahrgeschwindigkeit und einer vorhersehbaren Zeit zeigt, und das Schaubild (b) ein Kennfeld zeigt, welches eine Tabelle bzw. ein Kennfeld zur Bestim mung der Vorhersageverstärkung auf Basis der Fahrgeschwindigkeit anzeigt, das in einem Speicherabschnitt der Radaufhängungssteuereinheit gespeichert ist;
12B eine Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen der vorhersehbaren Zeit, der Antwortverzögerungszeit und der Grenzzeit zeigt;
13A eine Ansicht ist, welche Wege jeweiliger Räder eines Fahrzeugs während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs zeigt;
13B eine Ansicht ist, welche das Überlappen eines Abschnitts einer Straßenoberfläche, über welchen ein Vorderrad des Fahrzeugs gefahren ist, und eines Abschnitts der Straßenoberfläche zeigt, über welchen ein Hinterrad des Fahrzeugs voraussichtlich fährt;
14 eine Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen einem Kurvenradius jedes Rads des Fahrzeugs und einem Einschlagwinkel jedes Vorderrads des Fahrzeugs während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs zeigt;
15 eine Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen Kurvenradien der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs und einem Unterschied der Wege der Vorder- und Hinterräder zeigt;
16 ein Satz von Schaubildern ist, wobei das Schaubild (a) die Beziehung zwischen einem Absolutwert des Einschlagwinkels des Vorderrads und einem Überlappverhältnis zeigt, und das Schaubild (b) ein Kennfeld zeigt, welches ein Kennfeld zur Bestimmung der Vorhersageverstärkung bei Kurvenfahrt anzeigt, das in dem Speicherabschnitt der Radaufhängungssteuereinheit gespeichert ist;
17 ein Ablaufplan ist, der ein Programm für die Vorhersagesteuerung zeigt, das in einem Speicherabschnitt einer Steuereinheit für den Vertikalkraftgenerator gespeichert ist, die in dem Radaufhängungssystem enthalten ist;
18 ein Ablaufplan ist, der ein Programm zur Bestimmung des Ablaufs der Vorhersageverstärkung als ein Unterprogramm des Programms für die Vorhersagesteuerung nach 17 zeigt;
19 ein Ablaufplan ist, der ein Programm zur Bestimmung der Verstärkung auf Basis der Fahrgeschwindigkeit als ein Unterprogramm des Programms zur Bestimmung der Vorhersageverstärkung nach 18 zeigt;
20 ein Ablaufplan ist, der ein Programm zur Bestimmung der Kurvenzustandsverstärkung als ein anderes Unterprogramm des Programms zur Bestimmung der Vorhersageverstärkung nach 18 zeigt;
21 ein Ablaufplan ist, der ein herkömmliches Steuerprogramm als ein anderes Unterprogramm des Vorhersagesteuerprogramms der 17 zeigt;
22 ein Ablaufplan ist, der ein Programm zur Abgabe eines Steuerbefehlswerts als ein Unterprogramm des herkömmlichen Steuerprogramms der 21 zeigt;
23 ein Schaubild ist, das chronologische Änderungen der Absolutgeschwindigkeit, der Zieldämpfungskraft und des elektrischen Stroms in einem Beispiel einer Steuerung zeigt, die in dem Radaufhängungssystem durchgeführt wird;
24 eine Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen einem Kurvenradius jedes Rads des Fahrzeugs und einem Einschlagwinkel jedes Vorderrads des Fahrzeugs während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs zeigt;
25 ein Ablaufplan ist, der ein Programm für die Vorhersagesteuerung zeigt, das sich von dem vorstehend beschriebenen Programm zur Vorhersagesteuerung nach 17 unterscheidet;
26 ein Ablaufplan ist, der ein herkömmliches Steuerprogramm als ein Unterprogramm des Programms für die Vorhersagesteuerung der 25 zeigt;
27 ein Ablaufplan ist, der ein Programm für die Vorhersagesteuerung zeigt, das in einem Speicherabschnitt einer Stoßdämpfersteuereinheit gespeichert ist, die in dem Radaufhängungssystem enthalten ist
28 ein Ablaufplan ist, der ein herkömmliches Steuerprogramm als ein Unterprogramm des Vorhersagesteuerprogramms der 27 zeigt;
29 eine Ansicht ist, die konzeptweise eine andere Aufhängung zeigt, die in dem Aufhängungssystem enthalten ist;
30 eine Ansicht ist, die konzeptweise eine noch andere Aufhängung zeigt, die in dem Aufhängungssystem enthalten ist;
31 ein Ablaufplan ist, der ein Vorhersagesteuerprogramm zeigt, das in dem Speicherabschnitt der Radaufhängungssteuereinheit gespeichert ist, die in dem Aufhängungssystem enthalten ist;
32 ein Ablaufplan ist, der ein herkömmliches Steuerprogramm als ein Unterprogramm des Vorhersagesteuerprogramms der 31 zeigt;
33 eine Ansicht ist, die konzeptweise eine andere Aufhängung zeigt, die in dem Radaufhängungssystem enthalten sein kann;
34 eine Ansicht ist, die konzeptweise eine Gesamtheit eines Fahrzeugs zeigt, das mit einer Radaufhängungssteuerung ausgestattet ist, die nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist;
35 eine Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen einem Kurvenradius jedes Rads des Fahrzeugs, einem Einschlagwinkel jedes Vorderrads des Fahrzeugs und einem Radstand des Fahrzeugs zeigt;
36A eine Ansicht ist, die einen Weg eines erfassten Abschnitts (als eines Abschnitts einer Straßenoberfläche) und einen Weg des Rads des Fahrzeugs zeigt; und
36B eine Ansicht ist, die eine Überlappung des erfassten Abschnitts und eines Abschnitts der Straßenoberfläche zeigt, über welchen das Rad voraussichtlich fährt.
BESTES VERFAHREN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die nachstehenden Ausführungsformen beschränkt ist und mit verschiedenen für den Fachmann offensichtlichen Änderungen und Modifikationen in anderer Weise ausführbar ist, wie beispielsweise jenen, die in den vorstehenden „MODI DER ERFINDUNG” beschrieben sind.
Mit Bezug zunächst auf die 1–33 wird eine Radaufhängungssteuerung beschrieben, die nach einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und die in einem Radaufhängungssystem eines Fahrzeugs enthalten ist. Wie in den 2 und 3 gezeigt wird eine Radaufhängung 16 zwischen einer Fahrzeugkarosserie 14 als einem gefederten Abschnitt des Fahrzeugs und jedem der vorderen rechten, vorderen linken, hinteren rechten und hinteren linken Rädern 12FR, 12FL, 12RR, 12RL des Fahrzeugs vorgesehen. Die Radaufhängung 16 umfasst eine Schraubenfeder 20 als eine Radaufhängungsfeder, einen Stoßdämpfer 22 und einen Vertikalkraftgenerator 24. In der nachstehenden Beschreibung werden das Rad 12, die Schraubenfeder 20, die Stoßdämpfer 22 und der Vertikalkraftgenerator 24 gemeinsam mit einem der Bezugszeichen FR, FL, RR, RL als einem Anhängsel bezeichnet, welches jeweils das vordere rechte, vordere linke, hintere rechte und hintere linke Rad anzeigt, wenn klargestellt werden sollte, zu welchem der vier Räder die entsprechende Schraubenfeder 20, der Stoßdämpfer 22 oder der Vertikalkraftgenerator 24 gehört. Weiterhin wird jedem der Räder 12, Schraubenfedern 20, Stoßdämpfern 22 und Vertikalkraftgeneratoren 24 als ein weiteres Anhängsel das Bezugszeichen ij zugeordnet, welches ein bestimmtes unter den vorderen rechten, vorderen linken, hinteren rechten und hinteren linken Rädern anzeigt, wenn klargestellt werden sollte, dass die entsprechende Schraubenfeder 20, der Stoßdämpfer 22 oder der Vertikalkraftgenerator 24 zu den bestimmten unter den Rädern gehört.
Wie in 3 gezeigt ist die Aufhängung 16 eine Mehrlenkerachsaufhängung und ist mit einer Armbaugruppe ausgestattet, die insgesamt fünf Aufhängungsarme umfasst, das bedeutet, einen ersten oberen Arm 40, einen zweiten oberen Arm 42, einen ersten unteren Arm 44, einen zweiten unteren Arm 46 und einen Spursteuerarm 48. Jeder der fünf Aufhängungsarme 40, 42, 44, 46, 48 ist an einem seiner Endabschnitte in der Längsrichtung relativ zu der Fahrzeugkarosserie 14 schwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie 14 verbunden und ist an dem anderen Endabschnitt in der Längsrichtung mit einem Achsträger 50 verbunden, durch welchen das Rad 12 relativ drehbar gehalten ist. Aufgrund der Verbindung mit den fünf Aufhängungsarmen 40, 42, 44, 46, 48 ist der Achsträger 50 in der Senkrechten relativ zu der Fahrzeugkarosserie 14 entlang einer vorab festgelegten Ortskurve verschiebbar.
Wie in 4 gezeigt ist der Stoßdämpfer 22 zwischen der Fahrzeugkarosserie 14 als dem gefederten Abschnitt und dem zweiten unteren Arm 46 als einem Teil eines ungefederten Abschnitts des Fahrzeugs so angeordnet, dass im Prinzip der Stoßdämpfer 22 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 14 und dem zweiten unteren Arm 46 in der Senkrechten unbeweglich ist und relativ zu der Fahrzeugkarosserie 14 und dem zweiten unteren Arm 46 schwingen kann. Der Stoßdämpfer 22 umfasst eine Steuervorrichtung 56 für die Dämpfungscharakteristik, durch welche die Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers 22 kontinuierlich steuerbar ist. Der Stoßdämpfer 22 umfasst ein Gehäuse 60 und einen Kolben 62. Das Gehäuse 60 ist mit dem zweiten unteren Arm 46 verbunden, während der Kolben 62 eine Kolbenstange 64 aufweist, die über einen Montageabschnitt 54 der Fahrzeugkarosserie 14 verbunden ist. Eine Dichtung 68 ist in einer Nut angeordnet, die in einer inneren Umfangsoberfläche eines Abdeckabschnitts 66 des Gehäuses 60 gebildet wird. Die Kolbenstange 64 ist an ihrem mittleren Abschnitt mit der Dichtung 68 und der inneren Umfangsoberfläche des Abdeckabschnitts 66 in gleitfähigem Kontakt. Wie in 5 gezeigt umfasst das Gehäuse 60 einen äußeren Zylinder 71 und einen inneren Zylinder 72 so, dass eine Pufferkammer 74 zwischen den äußeren und inneren Zylindern 71, 72 gebildet wird. Der Kolben 62 ist fluiddicht und gleitfähig in einer Innenumfangsoberfläche des Innenzylinders 72 montiert, und ein Innenraum des Innenzylinders 72 wird durch den Kolben 62 in eine obere Kammer 75 und eine untere Kammer 76 geteilt.
Der Kolben 62 weist eine Vielzahl von Verbindungsdurchlässen 77, 78 auf, die eine Verbindung zwischen den oberen und unteren Kammern 75, 76 durch sie zulassen. 5 veranschaulicht zwei der Verbindungsdurchlässe 77 und zwei der Verbindungsdurchlässe 78. Die Verbindungsdurchlässe 77 werden auf einem Kreis angeordnet, während die Verbindungsdurchlässe 78 auf einem anderen Kreis so angeordnet sind, dass die zwei Kreise koaxial zueinander sind. Eine untere Ventilplatte 79 ist an einer unteren Oberfläche des Kolbens 62 angeordnet und wird zwischen der unteren Oberfläche des Kolbens 62 und einer Mutter gehalten, die mit der Kolbenstange 64 verschraubt ist. Erste und zweite obere Ventilplatten 80, 81 sind an einer oberen Oberfläche des Kolbens 62 angeordnet und werden zwischen der oberen Oberfläche des Kolbens 62 und einem Schulterabschnitt der Kolbenstange 64 gegriffen. Die untere Ventilplatte 79 deckt keine Öffnungen der jeweiligen Verbindungsdurchlässe 78 ab, die auf einer radial äußeren Seite der Verbindungsdurchlässe 77 angeordnet sind, hat jedoch eine Größe, die es der Ventilplatte 79 ermöglicht, Öffnungen der jeweiligen Verbindungsdurchlässe 77 abzudecken, die auf einer radial inneren Seite der Verbindungsdurchlässe 78 angeordnet sind. Wenn sich ein Unterschied zwischen einem Fluiddruck in der oberen Kammer 75 und einem Fluiddruck in der unteren Kammer 76 auf einen vorab festgelegten Wert erhöht, wenn nämlich eine Kraft, die auf die untere Ventilplatte 79 wirkt, auf einen Ventilöffnungswert steigt, wird die untere Ventilplatte 79 verbogen, wodurch der Fluss eines Arbeitsfluids von der oberen Kammer 75 in die untere Kammer 76 möglich wird. Die untere Ventilplatte 79 wirkt mit den Öffnungen der jeweiligen Verbindungsdurchlässe 77 so zusammen, dass sie mindestens einen Teil eines Membranventils 84 bildet. Die ersten und zweiten oberen Ventilplatten 80, 81 liegen in der Senkrechten übereinander. Die Öffnungen der jeweiligen Verbindungsdurchlässe 78 werden durch die erste obere Ventilplatte 80 geschlossen, während die Öffnungen der jeweiligen Verbindungsdurchlässe 7 nicht durch die ersten und zweiten oberen Ventilplatten 80, 81 nicht abgedeckt werden, weil Öffnungen, die durch Abschnitte der Ventilplatten 80, 81 gebildet werden, mit den Öffnungen der jeweiligen Verbindungsdurchlässe 78 fluchten. Wenn sich ein Unterschied zwischen dem Fluiddruck in der unteren Kammer 76 und dem Fluiddruck in der oberen Kammer 75 auf einen vorab festgelegten Wert erhöht, wenn nämlich eine Kraft, die auf das erste obere Ventil 80 wirkt, sich auf einen Ventilöffnungswert erhöht, wird die erste obere Ventilplatte 80 verbogen, wodurch sie den Fluss des Arbeitsfluids von der unteren Kammer 76 in die obere Kammer 75 erlaubt. Die ersten und zweiten oberen Ventilplatten 80, 81 arbeiten mit den Öffnungen der jeweiligen Verbindungsdurchlässe 78 so zusammen, dass sie mindestens einen Teil eines Membranventil 86 bilden. Zwischen der unteren Kammer 76 und der Pufferkammer 74 ist ein mit Membranventilen ausgestatteter Basisventilkörper 88 vorgesehen.
Wie in 4 gezeigt umfasst die Steuervorrichtung 56 für die Dämpfungscharakteristik einen Elektromotor 90, einen Bewegungswandler 91, der dazu aufgebaut ist, eine Drehbewegung des Elektromotors 80 in eine Linearbewegung umzuwandeln, und eine Justierstange 92, die in einem Durchgangsloch 94 angeordnet ist, das in der Kolbenstange 64 gebildet ist und sich in einer Axialrichtung der Kolbenstange 64 erstreckt. Die Justierstange 92 ist an ihrem oberen Endabschnitt mit einem Ausgangsteil des Bewegungswandlers 91 verbunden und wird durch Drehung des Elektromotors 90 relativ zu der Kolbenstange linear bewegt. Ein Drehwinkel des Elektromotors 90 wird durch einen Drehwinkelsensor 96 erfasst. Wie in 5 gezeigt ist das Durchgangsloch 94 ein gestuftes Loch und weist einen Abschnitt 98 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 100 mit kleinem Durchmesser auf, die jeweils durch seine oberen und unteren Abschnitte geschaffen werden. Der Abschnitt 100 mit kleinem Durchmesser wird in Verbindung mit der unteren Kammer 76 gehalten, während der Abschnitt 98 mit großem Durchmesser durch Verbindungsdurchlässe 102 mit der oberen Kammer 75 in Verbindung gehalten wird. Die oberen und unteren Kammern 75, 76 bleiben über das Durchgangsloch 94 und die Verbindungsdurchlässe 102 miteinander in Verbindung.
Währenddessen weist ein mittlerer Abschnitt der Justierstange 92 einen Außendurchmesser auf, der kleiner als ein Innendurchmesser des Abschnitts 98 mit großem Durchmesser des Durchgangslochs 94 und größer als ein Innendurchmesser des Abschnitts 100 mit kleinem Durchmesser des Durchgangslochs 94 ist. Ein unterer Endabschnitt 106 der Justierstange 92 weist einen Außendurchmesser auf, der sich entlang der Erstreckung des unteren Endabschnitt 106 nach unten allmählich verringert. Der untere Endabschnitt 106 der Justierstange 92 kann beispielsweise durch einen kegelförmigen Abschnitt gebildet werden. Die Justierstange 92 wird relativ zu der Kolbenstange 64 so positioniert, dass der mittlere Abschnitt in dem Abschnitt 98 mit großem Durchmesser des Durchgangslochs 94 positioniert ist, während der untere Endabschnitt 106 der Justierstange 92 in der Nähe eines gestuften Abschnitts zwischen dem Abschnitt 98 mit großem Durchmesser und dem Abschnitt 100 mit kleinem Durchmesser positioniert ist. Der untere Endabschnitt 106 der Justierstange 92 weist eine äußere Umfangsoberfläche auf, die mit einem radial inneren Ende 107 des gestuften Abschnitts zusammenwirkt, um dadurch einen ringförmigen Freiraum zu definieren. Ein Bereich des ringförmigen Freiraums ändert sich kontinuierlich mit einer Änderung einer Position der Justierstange 92 relativ zu der Kolbenstange 64. Die relative Position der Justierstange 92 kann durch den Drehwinkel des Elektromotors 90 erfasst werden. Das bedeutet, ein Öffnungsbereich eines variablen Begrenzers (eines Flusssteuerventils) 108 wird durch Steuern des Elektromotors 90 so gesteuert, dass der untere Endabschnitt 106 der Justierstange 92 und eine innere Umfangsoberfläche des Durchgangslochs 94 (welche das vorstehend beschriebene radial innere Ende 107 umfasst) mindestens einen Teil des variablen Begrenzers (Flusssteuerventils) 108 bilden. Ein Dichtungsteil 109 ist auf einer oberen Seite eines Abschnitts des Durchgangslochs 94 vorgesehen, an welcher das Durchgangsloch 94 mit den Verbindungsdurchlässen 102 verbunden ist, so dass eine Fluiddichtigkeit zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchgangslochs 94 und der äußeren Umfangsoberfläche der Justierstange 92 durch das Dichtungsteil 109 eingerichtet ist.
Der Fluiddruck in der unteren Kammer 76 wird beispielsweise dann erhöht, wenn die Fahrzeugkarosserie 14 und der zweite untere Arm 46 (das bedeutet, das Rad 12) zwangsweise zueinander hin bewegt werden, wenn nämlich der Kolben 62 zwangsweise relativ zu dem Gehäuse 60 nach unten verschoben wird. Wenn der Fluiddruck in der unteren Kammer 76 steigt, fließt ein Teil des Arbeitsfluids in der unteren Kammer 76 über den variablen Begrenzer 108 des Durchgangslochs 94 in die obere Kammer 75. Wenn die Kraft, die aufgrund des Fluiddruckunterschieds auf die oberen Ventilplatten 80, 81 wirkt, gleich oder größer als der Ventilöffnungswert wird, wird das Membranventil 86 in seinen offenen Zustand geschaltet, wodurch das Arbeitsfluid dazu gebracht wird, über die Verbindungsdurchlässe 78 in die obere Kammer 75 zu fließen. Weiterhin fließt ein Teil des Arbeitsfluids in der unteren Kammer 76 über das Membranventil des Basisventilkörpers 88 in die Pufferkammer 74. Die Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers 22 hängt im Prinzip von dem Öffnungsbereich des variablen Begrenzers 108 ab. Ein Widerstand, der auf das Arbeitsfluid wirkt, das durch den variablen Begrenzer 108 fließt, wird mit der Verringerung des Öffnungsbereichs des variablen Begrenzers 108 erhöht, solange sich eine Flussrate des Arbeitsfluids nicht ändert. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Öffnungsbereich des variablen Begrenzers 108 durch Steuern des Elektromotors 90 so gesteuert, dass ein gewünschter Wert eines Dämpfungskoeffizienten in der Gesamtheit des Stoßdämpfers 22 eingerichtet wird.
Der Fluiddruck in der oberen Kammer 75 wird beispielsweise erhöht, wenn die Fahrzeugkarosserie 14 und der zweite untere Arm 46 (das bedeutet, das Rad 12) zwangsweise voneinander weg bewegt werden, wenn sich nämlich der Kolben 62 relativ zu dem Gehäuse 60 zwangsweise nach oben verschiebt. Wenn der Fluiddruck in der oberen Kammer 75 erhöht wird, fließt ein Teil des Arbeitsfluids in der oberen Kammer 75 über den variablen Begrenzer 108 des Durchgangslochs 94 in die untere Kammer 76. Wenn die Kraft, die auf die untere Ventilplatte 79 wirkt, gleich oder größer als der Ventilöffnungswert wird, wird das Membranventil 84 in seinen offenen Zustand geschaltet, wodurch das Arbeitsfluid dazu gebracht wird, über die Verbindungsdurchlässe 77 in die untere Kammer 76 zu fließen. Weiterhin fließt ein Teil des Arbeitsfluids in der Pufferkammer 74 über das Membranventil des Basisventilkörpers 88 in die untere Kammer 76. Die Dämpfungscharakteristik wird durch Steuern des Öffnungsbereichs des variablen Begrenzers 108 gesteuert. Die Dämpfungskraft wird durch Steuern der Dämpfungscharakteristik (des Dämpfungskoeffizienten) geändert, solange eine Rate der Verlagerung des Kolbens 62 oder eine Rate des Flusses des Arbeitsfluids durch den variablen Begrenzer 108 nicht geändert wird. In diesem Sinn kann die Steuerung der Dämpfungscharakteristik als dieselbe wie die Steuerung der Dämpfungskraft angesehen werden.
Wie in 4 gezeigt wird die Schraubenfeder 20 zwischen einem unteren Widerlager 110 und einem oberen Widerlager 114 eingesetzt. Das untere Widerlager 110 ist an einem mittleren Abschnitt des Gehäuses 60 des Stoßdämpfers 22 angebracht, während das obere Widerlager 114 an dem Montageabschnitt 54 über einen Gummischwingungsdämpfer 112 angebracht ist. Das Gehäuse 60 wird durch den zweiten unteren Arm 46 gelagert, während die Kolbenstange 64 durch den Montageabschnitt 54 an der Fahrzeugkarosserie 14 so angebracht ist, dass die Schraubenfeder 20 parallel zu dem Stoßdämpfer 22 zwischen der Fahrzeugkarosserie 14 und dem zweiten unteren Arm 46 angeordnet ist. Ein ringförmiges elastisches Teil 116 ist an einem Abschnitt der Kolbenstange 64 montiert, der innerhalb des Gehäuses 60 angeordnet ist. Das elastische Teil 116 wird an seiner oberen Oberfläche mit einer unteren Oberfläche des Abdeckabschnitts 66 des Gehäuses 60 in Kontakt gebracht, um dadurch eine Verlagerung der Fahrzeugkarosserie 14 relativ zu dem Rad 12 in einer Ausfederrichtung zu begrenzen, das bedeutet, in einer Richtung, die einen senkrechten Abstand zwischen dem Rad 12 und der Fahrzeugkarosserie 14 erhöht. Weiterhin wird der Abdeckabschnitt 66 des Gehäuses 60 an seiner oberen Oberfläche mit einer unteren Oberfläche des Gummischwingungsdämpfers 112 in Kontakt gebracht, um dadurch eine Verlagerung der Fahrzeugkarosserie 14 relativ zu dem Rad 12 in einer Einfederrichtung zu begrenzen, das bedeutet, in einer Richtung, welche den senkrechten Abstand zwischen dem Rad 12 und der Fahrzeugkarosserie 14 verringert. Das elastische Teil 116 bildet einen Stopper oder das elastische Teil 116 wirkt mit der unteren Oberfläche des Abdeckabschnitts 66 zusammen, um einen Stopper zu bilden, um die Verschiebung in der Ausfederrichtung zu begrenzen. Der Gummischwingungsdämpfer 112 bildet einen Stopper oder der Gummischwingungsdämpfer 112 arbeitet mit der oberen Oberfläche des Abdeckabschnitts 66 zusammen, um einen Stopper zu bilden, um die Verschiebung in der Einfederrichtung zu begrenzen.
Wie in den 3 und 6 gezeigt umfasst der Vertikalkraftgenerator 24 ein elastisches Teil in der Form eines L-förmigen Balkens 122, der in seiner Draufsicht im Wesentlichen eine L-Form zeigt, und eine Antriebsquelle in der Form eines Stellglieds 124, das dazu aufgebaut ist, den L-förmigen Balken 122 um eine Achse Ls zu drehen. Der L-förmige Balken 122 weist einen sich in der Querrichtung erstreckenden Abschnitt in der Form eines Schaftabschnitts 130 auf, der sich im Wesentlichen in einer Breiten- oder Querrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und einen nichtparallelen Abschnitt in der Form eines Armabschnitts 132, der an den Schaftabschnitt 130 anschließt und der sich in einer Richtung erstreckt, die nicht parallel zu dem Schaftabschnitt 130 ist, beispielsweise im Wesentlichen in einer Richtung zur Rückseite des Fahrzeugs. Der L-förmige Balken 122 wird aus einem einzelnen Balken gebildet, das bedeutet, er wird beispielsweise geeignet gebogen, so dass eine Kraft durch den Balken 122 insgesamt übertragen werden kann. Das Stellglied 124 wird an seinem angebrachten Abschnitt 134 an der Fahrzeugkarosserie 14 angebracht. Der Schaftabschnitt 130 des L-förmigen Balkens 122 wird an einem seiner entgegengesetzten Endabschnitte, der von dem Armabschnitt 132 entfernt ist, mit dem Stellglied 124 verbunden, wodurch der L-förmige Balken 122 durch die Fahrzeugkarosserie 14 gehalten wird. Der Schaftabschnitt 130 wird an dem anderen Endabschnitt, der in der Nähe des Armabschnitts 132 ist, durch ein Widerlager 136 gehalten, das an der Fahrzeugkarosserie 14 befestigt ist, so dass der Schaftabschnitt 130 um die Achse Ls drehbar ist. Währenddessen ist der Armabschnitt 132 an einem seiner entgegengesetzten Endabschnitte, der von dem Schaftabschnitt 130 entfernt ist, über eine Verbindungsstange 137 mit dem zweiten unteren Arm 46 verbunden. Ein Verbindungsabschnitt 138 für die Verbindungsstange ist an dem zweiten unteren Arm 46 so vorgesehen, dass die Verbindungsstange 137 an ihren entgegengesetzten Endabschnitten jeweils mit dem Verbindungsabschnitt 138 für die Verbindungsstange und dem Armabschnitt 132 des L-förmigen Balkens 122 verbunden ist.
Wie in 7 gezeigt umfasst das Stellglied 124 des Vertikalkraftgenerators 24 einen Elektromotor 140 und einen Drehzahlreduzierer bzw. eine Untersetzung 142. Der Schaftabschnitt 130 des L-förmigen Balkens 122 ist mit einer Ausgabewelle 146 des Elektromotors 140 über eine Ausgabewelle 140 der Untersetzung 142 so verbunden, dass die Drehung des Elektromotors 140 an den Schaftabschnitt 130 übertragen wird, während eine Drehzahl der Drehung verringert bzw. untersetzt wird. Der Elektromotor 140 und die Untersetzung 142 sind innerhalb eines Gehäuses 144 in Serie miteinander verbunden. Die Abtriebswelle 146 des Elektromotors 140 und die Abtriebswelle 148 der Untersetzung 142 werden durch das Gehäuse 144 über jeweilige Lager 150, 152 so gehalten, dass sie relativ zu dem Gehäuse 144 drehbar sind. Der Schaftabschnitt 130 wird in die Abtriebswellen 146, 148 eingeführt, die jeweils durch ein hohles Teil gebildet werden, und wird durch das Gehäuse 144 über eine Lagerhülse 153 so gehalten, dass er relativ zu dem Gehäuse 144 drehbar ist. Der Elektromotor 140 wird durch einen bürstenlosen Dreiphasengleichstrommotor gebildet und umfasst zusätzlich zu der Abtriebswelle 146 eine Vielzahl von Spulen 154, die auf einer inneren Oberfläche des Gehäuses 144 angeordnet sind, und eine Vielzahl von Permanentmagneten 155, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche der Abtriebswelle 146 angeordnet oder in diese eingebettet sind. Ein Drehwinkelsensor 156 ist in dem Gehäuse 144 vorgesehen, um einen Drehwinkel der Abtriebswelle 146 zu erfassen, das bedeutet, einen Drehwinkel (eine Winkelposition) des Elektromotors 140. Die Untersetzung 142 wird durch ein „Harmonic Drive”-Getriebe gebildet und umfasst einen Wellengenerator („Wave Generator”) 157, ein flexibles Zahnrad („Flexspline”) 158 und ein Hohlrad („Circular Spline”) 160. Der Wellengenerator 157 umfasst eine elliptische Nocke und ein Kugellager, das auf einer äußeren Umfangsoberfläche der elliptischen Nocke angebracht ist, und ist an einem Endabschnitt der Motorabtriebswelle 146 befestigt. Das flexible Zahnrad 158 wird durch ein tassenförmiges Teil gebildet, das einen Umfangswandabschnitt, der elastisch verformbar ist, und eine Vielzahl von Zähnen (beispielsweise in der vorliegenden Ausführungsform insgesamt 400 Zähne) aufweist, die auf seiner äußeren Umfangsoberfläche gebildet sind. Der Schaftabschnitt 30 des L-förmigen Balkens 122 wird in einem Loch eingebaut, das durch einen Bodenwandabschnitt des tassenförmigen flexiblen Zahnrads 156 gebildet ist, um zusammen mit dem flexiblen Zahnrad 156 drehbar zu sein. Das Hohlrad 160 wird durch ein im Allgemeinen ringförmiges Teil gebildet, das an dem Gehäuse 144 befestigt ist, und weist eine Vielzahl von Zähnen (das bedeutet, in der vorliegenden Ausführungsform insgesamt 402 Zähne) auf, die auf seiner Innenumfangsoberfläche gebildet sind. Das flexible Zahnrad 158 wird an seinem Umfangswandabschnitt auf dem Wellengenerator 157 montiert und wird elastisch verformt, um eine elliptische Form zu bilden. Das flexible Zahnrad 158 greift an zwei Abschnitten desselben, die im Wesentlichen auf einer langen Achse der elliptischen Form liegen, in das Hohlrad 160 ein, während es an den anderen Abschnitten desselben nicht in das Hohlrad 160 eingreift.
In der Untersetzung 142, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, werden das flexible Zahnrad 158 und das Hohlrad 160 relativ zueinander um eine Größe verdreht, die zwei Zähnen entspricht, das bedeutet, ein Unterschied zwischen ihnen mit Bezug auf die Anzahl der Zähne, so dass die Untersetzung 142 ein Drehzahlverringerungsverhältnis von 1/200 aufweist, wenn der Wellengenerator 157 um eine Umdrehung (um 360°) gedreht wird, wenn die Abtriebswelle 146 des Elektromotors 140 um eine Umdrehung gedreht wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Abtriebswelle 148 der Untersetzung 142 durch einen Abschnitt des flexiblen Zahnrads 158 gebildet, der zusammen mit dem Schaftabschnitt 130 des L-förmigen Balkens 122 drehbar ist. Weil das Drehzahluntersetzungsverhältnis der Untersetzung 142 (das bedeutet, ein Verhältnis einer Betätigungsgröße des Stellglieds 124 zu einer Bewegungsgröße des Elektromotors 140) 1/200 ist, was vergleichsweise niedrig ist, ist eine Drehzahl der Ab triebswelle 148 der Untersetzung 142 im Vergleich zu einer Drehzahl des Elektromotors 140 vergleichsweise niedrig, was zu einer großen Länge einer Antwortverzögerungszeit des Stellglieds 124 führt, das bedeutet, einer großen Zeitdauer von der Abgabe eines Stellbefehlswerts bis zum Beginn einer Anwendung eines Drehmoments auf den Schaftabschnitt 130.
Es wird eine Effizienz des Stellglieds 124 beschrieben, die in eine positive Effizienz und eine negative Effizienz kategorisiert ist. Die positive Effizienz η_P entspricht einem Parameter, der eine Größe der Motorkraft wiedergibt, die minimal benötigt wird, um zu veranlassen, dass der Schaftabschnitt 130 des L-förmigen Balkens 122 gegen eine externe Kraft gedreht wird, die auf das Stellglied 124 wirkt. Noch genauer wird die positive Effizienz η_P als ein Verhältnis einer Größe der externen Kraft zu der Größe der Motorkraft definiert, die minimal benötigt wird, um die Drehung des Schaftabschnitts 130 zu verursachen. Andererseits entspricht die negative Effizienz η_N einem Parameter, der eine Größe der Motorkraft wiedergibt, die minimal benötigt wird, um die Drehung des Stellglieds 124 zu verhindern, die durch die externe Kraft verursacht werden könnte, die auf das Stellglied 124 wirkt. Noch genauer wird die negative Effizienz η_N als ein Verhältnis der Größe der Motorkraft, die minimal benötigt wird, um die durch die externe Kraft verursachte Drehung des Stellglieds 124 zu verhindern, zu einer Größe der externen Kraft definiert. Die positive Effizienz η_P und die negative Effizienz η_N können durch jeweilige nachfolgende Gleichungen ausgedrückt werden: Positive Effizienz ηP = Fa/Fm Negative Effizienz ηN = Fm/Fa
In den vorstehenden Gleichungen gibt „Fa” eine Stellgliedkraft wieder, das bedeutet, die externe Kraft, die auf das Stellglied 124 wirkt, und kann als ein Stellglieddrehmoment betrachtet werden. Währenddessen gibt „Fm” die Motorkraft wieder, die von dem Motor 140 erzeugt wird, und kann als ein Motordrehmoment angesehen werden.
Um denselben Betrag der Stellgliedkraft Fa zu erzeugen, unterscheidet sich die Größe Fm_P der Motorkraft des Motors 140, der unter der positiven Effizienzcharakteristik benötigt wird, von der Größe Fm_N der Motorkraft des Motors 70, die unter der negativen Effizienzcharakteristik benötigt wird (Fm_P > Fm_N). Weiterhin kann ein Produkt der positiven/negativen Effizienz η_P·η_N, das als ein Produkt der positiven Effizienz η_P und der negativen Effizienz η_N definiert ist, als ein Verhältnis (Fm_N/Fm_P) einer Größe der Motorkraft, die minimal benötigt wird, um eine Betätigung des Stellglieds zu verhindern, die durch eine bestimmte Größe der externen Kraft verursacht wird, zu einer Größe der Motorkraft betrachtet werden, die minimal benötigt wird, um die Betätigung des Stellglieds gegen die bestimmte Größe der externen Kraft zu verursachen. Daher zeigt ein niedriger Wert des Produkts der positiven/negativen Effizienz η_P·η_N an, dass ein niedriges Verhältnis der Größe Fm_N der Motorkraft, die unter der negativen Effizienzcharakteristik benötigt wird, zu der Größe Fm_P der Motorkraft vorliegt, die unter der positiven Effizienzcharakteristik benötigt wird. Das bedeutet, dass ein niedriger Wert des Produkts der positiven/negativen Effizienz η_P·η_N anzeigt, dass das Stellglied durch die externe Kraft nur schwer betätigt werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform, in welcher das Produkt η_P·η_N s der positiven/negativen Effizienz niedrig ist, gibt es den technischen Vorteil, dass eine Kraft, die auf den L-förmigen Balken 122 wirkt, selbst durch Zufuhr einer kleinen Menge von elektrischem Strom an den Motor 140 ausgeglichen werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, sind die Schraubenfeder 20, der Stoßdämpfer 22 und der L-förmige Balken 122 als elastisches Teil parallel zueinander zwischen dem zweiten unteren Arm als einem Teil des ungefederten Abschnitts und der Fahrzeugkarosserie 14 als dem gefederten Abschnitt angeordnet. Daher wird eine auf das Rad 12 wirkende Last durch die Zusammenarbeit der Schraubenfeder 20, des Stoßdämpfers 22 und des L-förmigen Balkens 122 aufgenommen. In einem Zustand, in welchem der elektrische Strom nicht dem Elektromotor 140 zugeführt wird, wird jedoch die Last durch die Schraubenfeder 20 und den Stoßdämpfer 22 aufgenommen, weil keine Kraft auf den L-förmigen Balken 122 wirkt, solange dem Motor 140 kein elektrischer Strom zugeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Elektromotor 140 in diesem Zustand in einer Referenzwinkelposition (das Stellglied 124 ist in einem Referenzzustand angeordnet). Weil die Kraft in diesem Zustand hauptsächlich durch die Schraubenfeder 20 aufgenommen wird, wird in der nachstehenden Beschreibung gesagt, dass die Kraft durch die Schraubenfeder 20 aufgenommen wird.
Wenn der Elektromotor 140 aus der Referenzwinkelposition bzw. Nullposition angetrieben wird, wird ein Drehmoment auf den Schaftabschnitt 130 des L-förmigen Balkens 122 ausgeübt, und der Armabschnitt des L-förmigen Balkens 122 wird geschwenkt, wodurch der Schaftabschnitt 130 verdreht wird. Man bemerke, dass es eine Eins-zu-eins-Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Elektromotors 140 und dem Drehwinkel des Stellglieds 124 gibt. Man bemerke ferner, dass der Steuerbefehlswert eine Abweichung eines tatsächlichen Drehwinkels des Motors 140 von einem Zieldrehwinkel des Motors 140 wiedergibt.
Wie in 8A gezeigt wird der Armabschnitt 132 um einen Winkel θ_A in der Richtung P geschwenkt, wenn das Stellglied 124 um einen Winkel θ_MA in einer Richtung P gedreht wird, wodurch ein vertikaler Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten erhöht wird. Das bedeutet, wenn der Armabschnitt 132 um den Schwenkwinkel θ_A in der Richtung P geschwenkt wird, erhöht sich der vertikale Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten um eine Größe, welche dem Winkel θ_A (sinθ_A) entspricht, und eine elastische Kraft, die von der Schraubenfeder 20 erzeugt wird, wird um eine Größe verringert, welche der Erhöhung des vertikalen Abstands entspricht. In diesem Moment wird der Schaftabschnitt 130 um einen Winkel (θ_MA – θ_A) verdreht, den man durch Abziehen des Schwenkwinkels θ_A des Armabschnitts 132 von dem Drehwinkel θ_MA des Stellglieds 124 erhält. Weil ein Torsionsmoment T_M (das bedeutet, ein von dem Stellglied 124 aufgebrachtes Drehmoment), das auf den Schaftabschnitt 130 wirkt, gleich einem auf den Armabschnitt 132 wirkenden Biegemoment ist, gilt für das Torsionsmoment T_M die folgende Gleichung: TM = FB·L (1)
In der vorstehenden Gleichung gibt „L” eine Länge des Armabschnitts 132 wieder, und „F_B” gibt eine Kraft wieder, welche auf den Armabschnitt 132 wirkt, das bedeutet, eine Reaktionskraft gegen eine Kraft, die auf den zweiten unteren Arm 46 wirkt, so dass „F_B·L” das Biegemoment wiedergibt, das auf den Armabschnitt 132 wirkt. Die Kraft, die auf den zweiten unteren Arm 46 wirkt, ist eine Kraft nach unten, die in einer Richtung wirkt, die eine Komponente in einer Richtung nach unten enthält. Außerdem gilt für das Torsionsmoment T_M des Schaftabschnitts 130 die nachstehende Gleichung: TM = GS·IP·(θMA – θA) (2)
In der vorstehenden Gleichung gibt „G_S” ein Schermodul wieder und „I_P” gibt ein polares Flächenträgheitsmoment wieder. Aus den vorstehenden Gleichungen (1), (2) wird die nachstehende Gleichung hergeleitet: FB = GS·IP·(θMA – θA)/L (3)
Die Gleichung (3) zeigt, dass die Kraft F_B, die auf den zweiten unteren Arm 46 wirkt (welche einer Vertikalkraft und einer Kraft entspricht, die auf den Armabschnitt 132 wirkt) betragsmäßig proportional zu dem Verdrehwinkel (θ_MA – θ_A) ist. Weiterhin gibt es eine vorab festgelegte Beziehung zwischen dem Drehwinkel θ_MA des Stellglieds 124 und dem Schwenkwinkel θ_A des Armabschnitts 132 (das bedeutet, eine Größe der Änderung einer Fahrzeughöhe).
Wie vorstehend beschrieben wird die Größe der Änderung des Abstands zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten und der Kraft F_B, die auf den zweiten unteren Arm 46 wirkt, durch Bestimmen des Drehwinkels θ_MA des Stellglieds 124 (oder des Elektromotors 140) bestimmt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Drehwinkel θ_M des Elektromotors 140 so gesteuert, dass die Vertikalkraft, die durch den L-förmigen Balken 122 auf den zweiten unteren Arm 46 ausgeübt wird, einen bestimmten Betrag erreicht. Es ist nicht notwendig, die Biegung des Schaftabschnitts 130 einzubeziehen, weil der Schaftabschnitt 130 an seinem Abschnitt in der Nähe des Armabschnitts 132 durch die Fahrzeugkarosserie 14 wie vorstehend beschrieben gehalten wird. Weiterhin kann in der vorliegenden Ausführungsform, in welcher das elastische Teil durch den L-förmigen Balken 122 gebildet wird, das Stellglied 124 in einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 14 vorgesehen werden, der von dem Rad 12 weiter entfernt ist als in einer Anordnung, in welcher das elastische Teil durch eine gerade Stange verwirklicht wird. Dies ist zweckmäßig, um einen Freiheitsgrad bei der Konstruktion eines Abschnitts in der Nähe des Rads 12 zu erhöhen.
Wie in 8B gezeigt wird der Armabschnitt 132 um den Winkel θ_A in der Richtung Q geschwenkt, wenn das Stellglied 124 um den Winkel θ_MA in einer Richtung Q gedreht wird, wodurch der senkrechte Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten verringert wird, so dass die von der Schraubenfeder 20 erzeugte elastische Kraft steigt. Der Schaftabschnitt 130 wird um den Winkel (θ_MA – θ_A) in der Richtung Q gedreht, und die vertikale Kraft, die auf den zweiten unteren Arm 46 ausgeübt wird, wirkt in eine Richtung, welche den Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten verringert. Somit wirkt die Kraft, die über den L-förmigen Balken 122 auf den zweiten unteren Arm 46 aufgebracht wird, in der Richtung, die einer Richtung entgegengesetzt ist, in welcher die Kraft wirkt, welche über die Schraubenfeder 20 auf den zweiten unteren Arm 46 aufgebracht wird. In diesem Moment kann auch die Vertikalkraft, die auf den zweiten unteren Arm 46 wirkt, durch Steuern des Drehwinkels θ_M des Elektromotors 140 gesteuert werden. Wie aus den 8A und 8B ersichtlich ist, hängt die Richtung der Vertikalkraft von der Richtung des Drehung des Elektromotors 140 ab, und die Größe der Vertikalkraft und der Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten (oder die Größe der Änderung des Abstands zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten) hängen von einem Wert (der nachstehend als „Absolutwert” bezeichnet wird, wenn dies geeignet erscheint) des Drehwinkels θ_M des Elektromotors 140 ab. Man bemerke, dass in den 8A und 8B die Haltung des L-förmigen Balkens 122 in einer Weise veranschaulicht wird, die das Verständnis der Beziehung zwischen der Drehung des Elektromotors 140, der Schwenkbewegung des Armabschnitts 132 und der Schwenkbewegung des zweiten unteren Arms 46 erleichtert, so dass die veranschaulichte sich von einer tatsächlichen Stellung des L-förmigen Balkens unterscheidet.
In der vorliegenden Ausführungsform werden zumindest der Stoßdämpfer 22 und der Vertikalkraftgenerator 24 wie in 11 gezeigt durch die Aufhängungssteuereinheit 168 gesteuert. Die Radaufhängungssteuereinheit 168 umfasst eine Steuereinheit (ECU) 170 für den Vertikalkraftgenerator und eine Stoßdämpfersteuereinheit (ECU) 172. Die Steuereinheit 170 für den Vertikalkraftgenerator ist so aufgebaut, dass sie die Vertikalkraft steuert, die durch den L-förmigen Balken 122 auf den zweiten unteren Arm 46 wirkt. Die Absorbersteuereinheit 172 ist dazu aufgebaut, die Dämpfungskraft zu steuern, die vom Stoßdämpfer 22 erzeugt wird. Die Steuereinheit 170 für den Vertikal kraftgenerator umfasst eine Steuerung 176 und Inverter 178 als Antriebsschaltungen. Die Steuerung 176 besteht prinzipiell aus einem Computer, der einen ausführenden Abschnitt 173, einen Ein-/Ausgabeabschnitt 174 und einen Speicherabschnitt 175 umfasst. Mit dem Ein-/Ausgabeabschnitt 174 sind die Inverter 178, Winkelpositionssensoren 156, Beschleunigungssensoren 196 für den gefederten Abschnitt, Fahrzeughöhensensoren 198, Radeinschlaggrößensensoren 200 und ein Betätigungsgrößensensor 204 verbunden, der dazu aufgebaut ist, eine Betätigungsgröße eines Lenkbetätigungsteils zu erfassen, das bedeutet, einen Lenkwinkel eines (nicht gezeigten) Lenkrads. Die Radeinschlaggrößensensoren 200 sind für jeweilige vordere rechte und linke Räder (lenkbare Räder) 12FR, 12FL so vorgesehen, dass eine Einschlaggröße jedes der vorderen rechten und linken Räder 12FR, 12FL durch einen zugehörigen aus den Radeinschlaggrößensensoren 200 erfasst wird. Die Beschleunigungssensoren 196 für den gefederten Abschnitt sind für die jeweiligen Montageabschnitte 54 vorgesehen, die zu den entsprechenden vier Rädern 144 gehören, so dass eine senkrechte Beschleunigung jedes der Abschnitte der Fahrzeugkarosserie 14 durch einen zugehörigen unter den Beschleunigungssensoren 196 für den gefederten Abschnitt erfasst wird. Jeder der Fahrzeughöhensensoren 198 wird vorgesehen, um eine vertikale Verlagerung eines entsprechenden der Abschnitte der Fahrzeugkarosserie relativ zu einem zugehörigen der zweiten unteren Arme 46 zu erfassen, das bedeutet, den Abstand zwischen dem entsprechenden Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 14 als dem gefederten Abschnitt und dem zugehörigen der zweiten unteren Arme 46 als dem ungefederten Abschnitt. Der Speicherabschnitt 175 speichert beispielsweise eine Vielzahl von Tabellen bzw. Kennfeldern und Programmen.
In ähnlicher Weise umfasst die Stoßdämpfersteuereinheit 172 eine Steuerung 220 und Inverter 222 als Antriebsschaltungen. Die Steuerung 220 wird prinzipiell durch einen Computer gebildet, der einen ausführenden Abschnitt 210, einen Ein-/Ausgabeabschnitt 211 und einen Speicherabschnitt 212 umfasst. Mit dem Ein-/Ausgabeabschnitt 211 sind der Inverter 222, Beschleunigungssensoren 196 für den gefederten Abschnitt, Fahrzeughöhensensoren 198, Radeinschlaggrößensensoren 200, der Betätigungsgrößensensor 204 und Winkelpositionssensoren 96 verbunden. Eine Bremssteuereinheit 224 umfasst ebenfalls eine Steuerung, die prinzipiell durch einen Computer gebildet wird. Mit der Bremssteuereinheit 224 sind Raddrehzahlsensoren 226 verbun den, die jeweils dazu aufgebaut sind, eine Drehzahl eines entsprechenden unter den Rädern 12FR, 12FL, 12RR, 12RL zu erfassen, um dadurch eine Fahrgeschwindigkeit und einen Schlupfzustand des Fahrzeugs auf der Grundlage von erfassten Werten zu erhalten, die von den entsprechenden Raddrehzahlsensoren 226 erfasst werden. Die Steuereinheit 170 für den Vertikalkraftgenerator, die Stoßdämpfersteuereinheit 172 und die Bremssteuereinheit 224 sind übereinander über ein CAN (Car Area Network, Fahrzeugbereichsnetzwerk) so verbunden, dass Information, die von der Bremssteuereinheit 224 erfasst wird und die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit und Schlupfzustände der jeweiligen Räder 12FR, 12FL, 12RR, 12RL wiedergibt, der Steuereinheit 170 für den Vertikalkraftgenerator und der Stoßdämpfersteuereinheit 172 bereitgestellt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Steuerung 176 der Steuereinheit 170 für den Vertikalkraftgenerator und die Steuerung 220 der Stoßdämpfersteuereinheit 172 für alle vier Räder 12 (die vier Inverter 178 oder Inverter 122) gemeinsam vorgesehen. Die Steuerungen 176, 220 können jedoch für jedes Rad 12 (jeden Inverter 178 oder Inverter 222) einzeln vorgesehen sein.
Wie in 9 gezeigt ist der Elektromotor 140 ein bürstenloser dreiphasiger in Dreiecksschaltung geschalteter Gleichstrommotor und weist Anschlüsse 230u, 230v, 230w (die nachstehend allgemein als „Anschlüsse 230” bezeichnet werden, wenn dies geeignet ist) auf, die zu entsprechenden Phasen (U, V, W) gehören. Der Inverter 178 weist insgesamt sechs Schaltelemente UHC, ULC; VHC, VLC, WHC, WLC auf, die zwischen dem Elektromotor 140 und einer Stromquelle angeordnet sind. Das Schaltelement UHC ist zwischen einem Hochspannungsanschluss 234H der Stromquelle und dem Anschluss 230u so vorgesehen, dass der Hochspannungsanschluss 234H und der Anschluss 230u durch Betrieb des Schaltelements UHC selektiv miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Das Schaltelement ULC ist zwischen einem Niederspannungsanschluss 234L der Stromquelle und dem Anschluss 230u so angeordnet, dass der Niederspannungsanschluss 234L und der Anschluss 230u durch Betrieb des Schaltelements ULC selektiv miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Das Schaltelement VHC ist zwischen dem Hochspannungsanschluss 234H und dem Anschluss 230v so angeordnet, dass der Hochspannungsanschluss 234H und der Anschluss 230v durch Betrieb des Schaltelements VHC selektiv miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Das Schaltelement VLC ist zwischen dem Niederspannungsanschluss 234L und dem Anschluss 230v so angeordnet, dass der Niederspannungsanschluss 234L und der Anschluss 230v durch Betrieb des Schaltelements VLC selektiv miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Das Schaltelement WHC ist zwischen dem Hochspannungsanschluss 234H und dem Anschluss 230w so angeordnet, dass der Hochspannungsanschluss 234H und der Anschluss 230w durch Betrieb des Schaltelements WHC selektiv miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Das Schaltelement WLC ist zwischen dem Niederspannungsanschluss 234L und dem Anschluss 230w so angeordnet, dass der Niederspannungsanschluss 234L und der Anschluss 230w durch Betrieb des Schaltelements WLC selektiv miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Eine Steuereinheit des Inverters 178 für die Schaltelemente ist betreibbar, um die Winkelposition (den elektrischen Winkel) des Elektromotors 140 auf der Grundlage von Signalen zu bestimmen, die durch drei jeweilige Hall-Elemente H_A, H_B, H_C (die jeweils durch das Bezugszeichen „H” in 9 gezeigt sind) erfasst werden, welche in dem Elektromotor 140 vorgesehen sind, und um die Schaltelemente UHC, ULC, VHC, VLC, WHC, WLC so zu steuern, dass jedes Schaltelement in einen aus EIN- und AUS-Zuständen versetzt ist, der auf der Grundlage der bestimmten Winkelposition des Elektromotors 140 gewählt wird. Man bemerke, dass der Inverter 178 über einen Konverter 232 mit einer Batterie 236 verbunden ist, der mit der Batterie 236 zusammenarbeitet, um die Stromquelle zu bilden.
Da jeder der Elektromotoren 140 durch eine konstante Spannung angetrieben wird, die durch den Konverter 232 gesteuert wird, wird eine Größe der elektrischen Leistung, die jedem Elektromotor 140 bereitgestellt wird, durch Ändern einer Größe des elektrischen Stroms geändert, der jedem Elektromotor 140 bereitgestellt wird. Das bedeutet, dass die Motorkraft, die von jedem Elektromotor 140 erzeugt wird, von der Größe des zugeführten elektrischen Stroms abhängt, die durch eine PWM-Steuerung (Pulsbreitenmodulationssteuerung) geändert werden kann, die durch den zugehörigen Inverter 178 durchgeführt wird. In der PWM-Steuerung steuert jeder Inverter 178 ein Tastverhältnis in geeigneter Weise, das bedeutet, ein Verhältnis der Puls-EIN-Zeit zu einer Summe der Puls-EIN-Zeit und der Puls-AUS-Zeit. Der Elektromotor 140 wird in einen ausgewählten unter einer Vielzahl von Betriebsmodi versetzt, und der ausgewählte Betriebsmodus des Elektromotors 140 wird durch Steuern eines Betriebszustands des Inverters 178 geändert. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die Vielzahl von Betriebszuständen des Elektromotors 140 aus einem Modus der gesteuerten Strombereitstellung, einem Stand-by-Modus, einem Bremsmodus und einem Freilaufmodus. In dem Modus der gesteuerten Strombereitstellung wird der elektrische Strom von der Batterie 236 dem Elektromotor 140 bereitgestellt. Im Stand-by-Modus, dem Bremsmodus und dem Freilaufmodus wird dem Elektromotor 140 kein elektrischer Strom bereitgestellt.
In diesem Modus der gesteuerten Strombereitstellung wird der EIN-/AUS-Zustand jeder der Schaltelemente UHC, ULC, VHC, VLC; WHC, WLC auf der Grundlage der erfassten Winkelposition des Elektromotors 140 in einem sogenannten 120°-Rechteckwellenantriebssystem geändert, wie in den 9 und 10 gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsform werden nur die drei Schaltelemente ULC, VLC, WLC (die mit dem Niederspannungsanschluss 234L der Stromquelle verbunden sind) einer Tastverhältnissteuerung unterzogen, und die Menge des elektrischen Stroms, die dem Elektromotor 140 zugeführt wird, wird durch Ändern des Tastverhältnisses geändert. In 10 zeigt „1*” an, dass das fragliche Schaltelement der Tastverhältnissteuerung unterzogen ist. Man bemerke, dass die Kombination von ausgewählten Betriebszuständen der Schaltelemente abhängig davon variiert, in welcher der entgegengesetzten Richtungen der Elektromotor 140 dreht. In 10 wird eine der einander entgegengesetzten Richtungen als die „RICHTUNG IM UHRZEIGERSINN” bezeichnet, während die andere aus den einander entgegengesetzten Richtungen als die „RICHTUNG IM GEGENUHRZEIGERSINN bezeichnet wird, um die Beschreibung zu vereinfachen. Daher wird in dem Modus der gesteuerten Strombereitstellung die elektrische Leistung gesteuert, die dem Motor 140 bereitgestellt wird, wodurch eine Richtung und eine Größe des Drehmoments gesteuert werden.
In dem Bereitschafts- bzw. Stand-by-Modus wird die elektrische Leistung von der Batterie 236 selbst dann nicht dem elektrischen Motor 140 bereitgestellt, wenn der EIN-/AUS-Zustand jedes Schaltelements geändert wird. Der EIN-/AUS-Zustand jedes der Schaltelemente UHC, VHC, WHC (die mit dem Hochspannungsanschluss 234H der Stromquelle verbunden sind) wird wie in dem Modus zur gesteuerten Strombereit stellung geändert. Entgegen dem Modus zur gesteuerten Strombereitstellung werden jedoch die drei Schaltelemente ULC, VLC, WLC (die mit dem Niederspannungsanschluss 234L der Stromquelle verbunden sind) nicht der Tastverhältnissteuerung unterzogen. In anderen Worten wird jedes der drei Schaltelemente ULC, VLC, WLC der Tastverhältnissteuerung so unterzogen, dass das Tastverhältnis auf 0 (null) gehalten wird. Das bedeutet, dass jedes der drei Schaltelemente ULC, VLC, WLC aufgrund des Fehlens von Puls-EIN-Zeit praktisch in dem AUS-Zustand (offenen Zustand) gehalten wird, so dass der elektrische Strom in diesem Stand-by-Modus nicht dem Elektromotor 140 bereitgestellt wird. In 10 zeigt „0*” an, dass das fragliche Schaltelement in den Zustand versetzt ist, in welchem das Tastverhältnis 0 (null) ist. Daher wird in diesem Bereitschaftsmodus ein elektrischer Anschluss zwischen dem Hochspannungsanschluss 234H der Stromquelle und einem der drei Anschlüsse 230 des Elektromotors 140 eingerichtet, weil nur eines der Schaltelemente UHC, VHC, WHC in den EIN-Zustand (geschlossenen Zustand) versetzt ist. Dieser Bereitschaftsmodus, in dem der EIN-/AUS-Zustand jedes Schaltelements so geändert wird, kann als eine Art eines Verbindungsmodus eines bestimmten Motoranschlusses mit einem Stromversorgungsanschluss angesehen werden. Man bemerke, dass eine Kombination der gewählten Betriebszustände der Schaltelemente in dem Bereitschaftsmodus ebenfalls abhängig von der Richtung der Drehung des Elektromotors 140 variiert, nämlich abhängig davon, ob der Elektromotor 140 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.
Der Bremsmodus, in dem die Anschlüsse 122u, 122v, 122w des Elektromotors 70 elektrisch miteinander durch vorab festgelegte EIN-/AUS-Zustände der Schaltelemente verbunden sind, kann als eine Art Modus der Verbindung von Motoranschlüssen angesehen werden. In diesem Bremsmodus werden drei der Schaltelemente, die mit dem einen der Hochspannungs- und Niederspannungsanschlüsse 234H, 234L verbunden sind, alle in den EIN-Zuständen gehalten, während drei der Schaltelemente, die mit dem anderen der Hochspannungs- und Niederspannungsanschlüsse 234H, 234L verbunden sind, alle in den AUS-Zuständen gehalten werden. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Schaltelemente UHC, VHC, WHC (die mit dem Hochspannungsanschluss 234H der Stromquelle verbunden sind) alle in den EIN-Zuständen gehalten, während die Schaltelemente ULC, VLC, WLC (die mit dem Niederspannungsanschluss 234L der Stromquelle verbunden sind) alle in den AUS-Zuständen gehalten werden. Weil die Schaltelemente UHC, VHC, WHC in den EIN-Zuständen gehalten werden, wird der Elektromotor 140 in einen Zustand versetzt, in welchem es so wirkt, als ob die Phasen des Elektromotors 140 miteinander kurzgeschlossen werden. In diesem Zustand wird die Drehung des Elektromotors 140 durch den Kurzschluss gebremst.
In dem Freilaufmodus werden die Schaltelemente UHC, VHC, WHC, ULC, VLC, WLC alle in den AUS-Zuständen gehalten, so dass der Elektromotor 140 in einen freilaufenden Zustand versetzt ist.
Die Aktivierung des Elektromotors 140 (des Stellglieds 124) wird durch Ändern des EIN-/AUS-Zustands jedes Schaltelements des Inverters 178 wie vorstehend beschrieben gesteuert, wodurch die Vertikalkraft F_B, die auf den zweiten unteren Arm 46 als einen Teil des ungefederten Abschnitts wirkt, durch den L-förmigen Balken 122 gesteuert wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Vertikalkraft F_B so gesteuert, dass die Richtung der Vertikalkraft F_B der Richtung einer senkrechten Verlagerung des zweiten unteren Arms 46 entgegengesetzt ist, und so, dass die Größe der Vertikalkraft F_B zu einer absoluten Größe des zweiten unteren Arms 46 passt. Somit wird die Vertikalkraft so gesteuert, dass sie als eine Dämpfungskraft wirkt. Die Richtung der Vertikalkraft F_B hängt von einer Richtung ab, in welcher der Elektromotor 140 aus seiner Referenzwinkelposition bzw. Nullposition gedreht wird. Die Größe der Vertikalkraft F_B hängt von einer Größe der Drehung des Elektromotors 140 aus seiner Referenzwinkelposition ab. Weil es wie vorstehend beschrieben eine vorab festgelegte Beziehung zwischen dem Drehwinkel θ_M des Motors 140 und der Vertikalkraft F_B gibt, ist es möglich, einen Solldrehwinkel θ_M* (der sowohl die Zieldrehrichtung als auch den Betrag wiedergibt) auf der Grundlage der vorab festgelegten Beziehung so zu bestimmen, dass die Vertikalkraft F_B mit einem gewünschten Betrag in einer gewünschten Richtung wirkt.
Eine Größe des elektrischen Stroms, der dem Motor 140 zugeführt wird, entspricht einer Abweichung Δθ (= θ_M* – θ) des tatsächlichen Drehwinkels θ vom Solldrehwinkel θ_M*. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine PI-Steuerung durchge führt, und die Größe des zugeführten elektrischen Stroms wird gemäß der nachstehenden Gleichung bestimmt: i = KP·Δθ + KI·Int(Δθ)
In der vorstehenden Gleichung geben „K_P”, „K_I” jeweils Proportionalanteile und Integralanteile der Verstärkung wieder, und „Int(Δθ)” gibt einen Integralwert der Drehwinkelabweichung Δθ wieder. Wenn der Absolutwert der Drehwinkelabweichung Δθ groß ist, wird der zugeführte elektrische Strom i groß gemacht, um zu veranlassen, dass der tatsächliche Drehwinkel θ_M schnell in die Nähe des Solldrehwinkels θ_M* kommt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Tastverhältnis für die Energieversorgung des Elektromotors 140 auf der Grundlage einer Größe (eines Absolutwerts) des zugeführten elektrischen Stroms i bestimmt, wenn ein Absolutwert eines Sollwerts F_B* der Vertikalkraft zu erhöhen ist. Ein Vorzeichen (das positiv oder negativ anzeigt) des zugeführten elektrischen Stroms i gibt eine Richtung wieder, in welche der Motor 140 drehen soll, oder eine Richtung, in welche das Drehmoment des Motors 140 wirken soll. Wenn der Inverter 178 den Steuerbefehlswert empfängt, welcher das Tastverhältnis und die Drehrichtung wiedergibt, wird jedes der Schaltelemente in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehlswert in dem Inverter 178 gesteuert. In diesem Fall entspricht der zugeführte elektrische Strom i* dem Steuerbefehlswert. Andererseits wird ein Steuerbefehlswert ausgegeben, der ein Umschalten des Betriebszustands des Elektromotors in den Bremsmodus oder freien Modus anzeigt, wenn der Absolutwert des Sollwerts F_B* der Vertikalkraft unverändert gehalten oder verringert werden soll, anstelle des Steuerbefehlswerts, der das Tastverhältnis oder die Drehrichtung anzeigt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der zugeführte elektrische Strom in Übereinstimmung mit der PI-Steuerregel bestimmt. Der elektrische Strom i kann jedoch auch gemäß einer PID-Steuerregel bestimmt werden. Die Bestimmung gemäß der PID-Steuerregel wird mit der nachstehenden Gleichung durchgeführt: i = KP·Δθ + KI·Int(Δθ) + KD·Δθ'
Auf einer rechten Seite der vorstehenden Gleichung gibt „K_D” eine abgeleitete Verstärkung wieder, und der dritte Term gibt eine abgeleitete Komponente des Terms wieder.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Vertikalkraftgenerator 24F, der für jedes Vorderrad vorgesehen ist, einer herkömmlichen Steuerung unterzogen. Währenddessen wird der Vertikalkraftgenerator 24R, der für jedes Hinterrad vorgesehen ist, hauptsächlich einer Vorhersagesteuerung unterzogen. Es gibt jedoch einen Fall, in welchem der Vertikalkraftgenerator 24R der herkömmlichen Steuerung unterzogen wird, wenn die Vertikalschwingung nicht effektiv durch die Vorhersagesteuerung unterdrückt werden kann. Die herkömmliche Steuerung ist eine Steuerung, die durchgeführt wird, um die Vertikalkraft, die von dem Vertikalkraftgenerator 24 zu erzeugen ist, der für jedes Rad vorgesehen ist, auf der Grundlage des Vertikalverhaltens des Rads zu steuern, das von den Sensoren 196, 198 erfasst wird. Die herkömmliche Steuerung kann auch als eine herkömmliche Radaufhängungssteuerung bezeichnet werden. In der nachstehenden Beschreibung wird ein Term „gesteuertes Rad” verwendet, um sich auf das Rad zu beziehen, für welches der gesteuerte Vertikalkraftgenerator 24 vorgesehen ist (dessen Vertikalkraft in der herkömmlichen oder Vorhersagesteuerung zu steuern ist), und ein Term „erfasstes Rad” bezieht sich auf das Rad, dessen Vertikalverhalten in der herkömmlichen oder Vorhersagesteuerung zu erfassen ist.
In der herkömmlichen Steuerung wird eine Absolutgeschwindigkeit V_L des zweiten unteren Arms 46 (die nachstehend als eine Absolutgeschwindigkeit eines ungefederten Abschnitts bezeichnet wird), der für das gesteuerte Rad 12ij (das auch das erfasste Rad ist) vorgesehen ist, erhalten, und der Vertikalkraftgenerator 24ij (der für dasselbe Rad 12ij vorgesehen ist) wird gesteuert, um die Dämpfungskraft zu erzeugen, die von der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts abhängt. In diesem Moment wird eine Absolutgeschwindigkeit V_U der Fahrzeugkarosserie 14 (die nachstehend als eine Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts bezeichnet wird) als ein Integral eines erfassten Werts G_U über der Zeit erhalten, der von dem Beschleunigungssensor 196 für den gefederten Abschnitt erfasst wird, der in einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 14 vorgesehen ist, der zu dem gesteuerten Rad 12ij gehört. Währenddessen wird eine Relativgeschwindigkeit V_S des vorstehend beschriebenen Ab schnitts der Fahrzeugkarosserie 14 und eines der zweiten unteren Arme 46, der für das gesteuerte Rad 12ij vorgesehen ist (das bedeutet, eine Rate der Änderung des Abstands zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten) als eine Ableitung eines erfassten Werts nach der Zeit erhalten, der von dem Fahrzeughöhensensor 198 erfasst wird, der in dem vorstehend beschriebenen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 14 vorgesehen ist. Die Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts wird durch Abziehen der Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten und ungefederten Abschnitte von der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts wie in der nachstehenden Gleichung ausgedrückt erhalten: VL = VU – VS = VU – (VU – VL)
Der Sollwert der Vertikalkraft (Solldämpfungskraft) F_B* wird in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten: FB* = –G0·C·VL
Ihn der vorstehenden Gleichung gibt „G₀” eine Verstärkung der herkömmlichen Steuerung wieder, die ein vorab festgelegter feststehender Wert ist, „C” gibt einen Dämpfungskoeffizienten wieder, der ein vorab festgelegter feststehender Wert ist, und „V_L” gibt die Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts wieder. Das Vorzeichen (–) bedeutet, dass die Richtung der Solldämpfungskraft F_B* der Richtung der Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts entgegengesetzt ist, so dass die Solldämpfungskraft F_B* in eine Richtung nach unten wirkt, wenn die Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts nach oben gerichtet ist. Der Solldrehwinkel θ_M* des Elektromotors 140 wird in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten: θM* = f(FB*)
In der vorstehenden Gleichung gibt „f” eine vorab festgelegte Funktion wieder. Wie vorstehend beschrieben wird die Drehwinkelabweichung Δθ aus dem Solldrehwinkel θ_M* und dem tatsächlichen Drehwinkel θ erhalten, und der zugeführte elektrische Strom i wird so erhalten, dass er der Drehwinkelabweichung Δθ entspricht, so dass der Steuer befehlswert beispielsweise auf der Grundlage des zugeführten elektrischen Stroms i vorbereitet und dann ausgegeben wird. In der herkömmlichen Steuerung wird der Steuerbefehlswert ausgegeben, unmittelbar nachdem er vorbereitet wird.
Wie vorstehend beschrieben weist das Stellglied 124 ein schlechtes Ansprechverhalten auf, die Länge der Antwortverzögerungszeit bzw. Ansprechverzögerung des Stellglieds 124R ist nämlich groß. Wenn daher das Stellglied 124ij, das für das Rad 12ij vorgesehen ist, auf der Grundlage des Vertikalverhaltens desselben Rads 12ij gesteuert wird, gibt es einen Fall, in welchem die Schwingung nicht genügend unterdrückt werden kann und ein Fahrkomfort sogar verschlechtert anstatt verbessert wird. Es ist aus einer Simulation oder einem Experiment unter Verwendung eines realen Fahrzeugs bekannt, dass die Schwingung unterdrückt werden kann, selbst wenn die Auslösung der Steuerung relativ zu der tatsächlichen Schwingung um ein Achtel (1/8) des Zyklus der Schwingung verzögert wird. Die Antwortverzögerungszeit, die als eine Zeitdauer von der Abgabe des Steuerbefehlswerts bis zur Auslösung der tatsächlichen Anwendung eines Drehmoments des Elektromotors 140 auf den L-förmigen Balken 122 definiert ist, hängt beispielsweise von dem Aufbau des Stellglieds 124 und der Leistungsfähigkeit des Inverters 178 ab. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Radaufhängungssteuerung durch Durchführen der herkömmlichen Steuerung des Stellglieds 124ij selbst dann durchgeführt, wenn die Steuerung mit einer Verzögerung relativ zu der tatsächlichen Schwingung ausgelöst wird, wenn eine Größe der Verzögerung nicht größer als ein Achtel (1/8) des Zyklus der Schwingung ist. Die Schwingung, deren ein Achtel (1/8) des Zyklus zu der Antwortverzögerungszeit T_D gehört, weist eine Frequenz f_D auf, die durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt wird: fD = 1/(8·TD)
Wenn daher die Frequenz f der tatsächlichen Vertikalschwingung des Rads 12ij höher als die (nachstehend als die „herkömmliche steuerbare Maximalfrequenz” bezeichnete) Frequenz f₀ ist (f > f_D), ist die Antwortverzögerungszeit T_D länger als ein Achtel (1/8) des Zyklus der Schwingung. In diesem Fall wird die Dämpfungskraft, die von dem Vertikalkraftgenerator 24ij erzeugt wird, nicht gesteuert. Wenn andererseits die tatsächliche Frequenz f nicht höher als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist, ist die Antwortverzögerungszeit T_D nicht länger als das Achtel (1/8) des Zyklus der Schwingung, so dass der die Schwingung unterdrückende Effekt erhalten werden kann. In diesem Fall wird daher die Dämpfungskraft gesteuert, die von dem Vertikalkraftgenerator 24ij erzeugt wird.
In der Vorhersagesteuerung entspricht jedes Hinterrad dem gesteuerten Rad, während jedes Vorderrad dem erfassten Rad entspricht, der von den Sensoren erfasste Abschnitt wird nämlich auf dem vorderradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen. Genauer beschrieben wird das Vertikalverhalten jedes der Vorderräder 12FR, 12FL erfasst, und die Vertikalkraftgeneratoren 24RR, 24RL, die für die jeweiligen Hinterräder 12RR, 12RL vorgesehen sind, werden so gesteuert, dass jeder der Vertikalkraftgeneratoren 24RR, 24RL auf der Grundlage des erfassten Vertikalverhaltens eines entsprechenden unter den Vorderrädern 12FR, 12FL gesteuert wird, das in einer Breiten- oder Querrichtung des Fahrzeugs auf derselben Seite wie jeder der Vertikalkraftgeneratoren 24RR, 24RL angeordnet ist. Wie in 1 gezeigt erhält jedes der hinteren Räder 12RR, 12RL von der Straßenoberfläche denselben Eingangswert, der auf ein zugehöriges unter den Vorderrädern 12FR, 12FL wirkt, wenn angenommen wird, dass jedes der Hinterräder 12RR, 12RL über einen Abschnitt einer Straßenoberfläche fährt, über welchen ein zugehöriges unter den Vorderrädern 12FR, 12FL gefahren ist, so dass jedes der Hinterräder 12RR, 12RL dasselbe Verhalten wie ein zugehöriges unter den Vorderrädern 12FR, 12FL zeigt, nachdem eine bestimmte Zeitdauer verstrichen ist, seit das zugehörige unter den Vorderrädern 12FR, 12FL dasselbe Verhalten zeigte. Wenn daher der Vertikalkraftgenerator 24R des Hinterrads 12R auf der Grundlage des Vertikalverhaltens des zweiten unteren Arms 46F gesteuert wird, der für das Vorderrad 12F vorgesehen ist, ist es möglich, die Antwortverzögerungszeit des Vertikalkraftgenerators 24R zu verringern oder zu eliminieren, wodurch ermöglicht wird, dass die Vertikalschwingung des zweiten unteren Arms 46R, der für das Hinterrad 12R vorgesehen ist, ausreichend unterdrückt wird. In der vorliegenden Ausführungsform erhält man die Absolutgeschwindigkeit V_L des zweiten unterem Arms 46F, der für das Vorderrad 12F vorgesehen ist, und dann erhält man die Solldämpfungskraft F_B*, welche der erhaltenen Absolutgeschwindigkeit V_L des zweiten unteren Arms 46F entspricht, so dass der Steuerbefehlswert vorbereitet wird. Der Vertikalkraftgenerator 24R wird so gesteuert, dass er die Dämpfungskraft in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehlswert so erzeugt, dass die Dämpfungskraft nach Verstreichen einer vorab festgelegten Zeitdauer erzeugt wird, nämlich im Wesentlichen synchron mit dem Vertikalverhalten des zweiten unteren Arms 46R, der für das Hinterrad 12R vorgesehen ist.
Die Solldämpfungskraft F_B* wird auf der Grundlage der Geschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts (das bedeutet, der Absolutgeschwindigkeit V_L des zweiten unteren Arms 46) bestimmt und wird in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten: FB* = –G·C·VL,wobei „G” eine Vorhersageverstärkung wiedergibt, die für die Vorhersagesteuerung verwendet wird.
Der Solldrehwinkel θ_M* wird in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung θ_M* = f(F_B*) wie vorstehend beschrieben erhalten. Dann erhält man die Drehwinkelabweichung Δθ aus dem Solldrehwinkel θ_M* und dem tatsächlichen Drehwinkel θ, und der zugeführte elektrische Strom i wird so erhalten, dass er der Drehwinkelabweichung Δθ entspricht, so dass der Steuerbefehlswert auf der Grundlage des zugeführten elektrischen Stroms i vorbereitet wird. Der Steuerbefehlswert wird im Prinzip ausgegeben, nachdem eine Wartezeit T_Q seit der Erfassung des Vertikalverhaltens des vorderradseitigen Abschnitts verstrichen ist, wobei die Wartezeit T_Q eine Zeitdauer ist, die durch Abziehen der Ansprechverzögerungszeit T_D von einer Vorhersagezeit T_P erhalten wird, wie in der nachstehenden Gleichung ausgedrückt ist: TQ = TP – TD
Man bemerke, dass die vorhersehbare Zeit T_P durch Division eines Radstands L_W des Fahrzeugs durch die Fahrgeschwindigkeit V erhalten wird, wie in der nachstehenden Gleichung ausgedrückt: TP = LW/V
Die vorhersehbare Zeit T_P ist eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, zu welchem das Vorderrad 12F über Vorsprünge und Aussparungen in einem Abschnitt der Straßenoberfläche fährt, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem das Hinterrad 12R über die Vorsprünge und Aussparungen desselben Abschnitts der Straßenoberfläche fährt. Wie in einem oberen unter den Schaubildern der 12A gezeigt wird die vorhersehbare Zeit T_P mit einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit V desselben Fahrzeugs verringert (solange sich der Radstand L_W nicht ändert). Wenn die vorhersehbare Zeit T_P nicht kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wenn nämlich die Wartezeit T_Q nicht kleiner als 0 (null) ist, kann die Vorhersagesteuerung effektiv durchgeführt werden. Daher wird die Vorhersageverstärkung, wie im Schaubild (b) der 12A gezeigt, auf 1 (eins) gesetzt, solange die Wartezeit T_Q nicht kleiner als 0 ist. Der Zustand, in welchem die Wartezeit T_Q nicht kleiner als 0 ist, entspricht dem Zustand, in welchem die Vorhersagezeit T_P nicht kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, und entspricht auch dem Fall, in welchem die Fahrgeschwindigkeit V nicht höher als ein Wert V_D(= L_W/T_D) ist, die man durch Division des Radstands L_W durch die Antwortverzögerungszeit bzw. Ansprechverzögerungszeit T_D erhält (V ≤ V_D). Man bemerke, dass die Antwortverzögerungszeit T_D einer ersten Schwellenzeitdauer entspricht.
Wenn andererseits die vorhersehbare Zeit T_P als ein Ergebnis der Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D wird, wird die Steuerung des Vertikalkraftgenerators 24R für das Hinterrad 12R relativ zu dem Vertikalverhalten des Hinterrads 12R selbst dann verzögert, wenn der Steuerbefehlswert ohne die Wartezeit T_Q ausgegeben wird, so dass die Vertikalschwingung des hinterradseitigen Abschnitts des Fahrzeugs wahrscheinlich nicht ausreichend unterdrückt wird und ein Fahrkomfort sogar verschlechtert anstatt verbessert werden könnte. In Anbetracht einer solchen Situation wird die Vorhersageverstärkung G in der vorliegenden Ausführungsform linear und allmählich mit der Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit V verringert, wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D wird, wie durch die durchgezogene Linie im unteren Schaubild der 12A gezeigt.
Wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als eine Grenzzeit T_L (T_P < T_L) ist, wird die Vorhersageverstärkung G auf 0 (null) festgelegt, so dass die Vorhersagesteuerung nicht durchgeführt wird. Wie vorstehend beschrieben, ist es bekannt, dass die Steuerung effektiv durchgeführt werden kann, selbst wenn die Steuerung bezüglich der aktuellen Schwingung verzögert wird, solange eine Höhe der Verzögerung nicht größer als ein Achtel (1/8) des Zyklus der Schwingung ist. Auf der Grundlage dieser Tatsache ist die Grenzzeit T_L ein Wert der vorhersehbaren Zeit, welcher die Steuerung dazu veranlasst, relativ zu der tatsächlichen Vertikalschwingung des Hinterrads 12R um eine Größe verzögert zu sein, welche dem einen Achtel (1/8) des Zyklus der Schwingung entspricht, selbst wenn der Steuerbefehlswert ohne die Wartezeit ausgegeben wird, wie in den 12A und 12B gezeigt. In anderen Worten ist die Grenzzeit T_L eine Zeitdauer, die man durch Abziehen eines Achtels der einem Zyklus entsprechenden Zeit T_X von der Antwortverzögerungszeit T_D erhält. Die einem Achtel des Zyklus entsprechende Zeit T_X ist eine Zeitdauer, welche dem einen Achtel (1/8) des Zyklus der Schwingung entspricht, und wird durch [1/(8·N)s] wiedergegeben. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Grenzzeit T_L einem zweiten Schwellenwert der Zeitdauer. Solange die Antwortverzögerungszeit T_D konstant ist (solange nämlich das Stellglied 124 nicht durch ein anderes Stellglied ersetzt wird), wird die einem Achtel des Zyklus entsprechende Zeit T_X mit Verringerung der Frequenz N der Schwingung erhöht und wird mit der Erhöhung der Frequenz N der Schwingung verringert. Das bedeutet, wenn die Frequenz N der Schwingung niedrig ist, ist die einem Achtel des Zyklus entsprechende Zeit T_X lang, wodurch die Grenzzeit T_L kurz ist. Wenn die Frequenz N der Schwingung hoch ist, ist die einem Achtel des Zyklus entsprechende Zeit T_X kurz, wodurch die Grenzzeit T_L lang ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Frequenz N 3 Hz, was eine relativ hohe Frequenz der Schwingungen ist, die herkömmlich in einem Fahrzeug verursacht werden, und die eine Maximalfrequenz ist, die von dem Stellglied 124 verarbeitet werden kann. Folglich ist es möglich, einen Maximalwert der Grenzzeit T_L als einen Schwellenwert zu bestimmen, der es dem Stellglied 124 ermöglicht, darauf zu reagieren. Wenn die Maximalfrequenz, die von dem Stellglied 124 verarbeitet werden kann, 3 Hz beträgt, wird der Maximalwert der Grenzzeit T_L als der Schwellenwert durch (T_D – 1/24) definiert. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P der Grenzzeit T_L entspricht, wird die Fahrgeschwindigkeit V durch L_W/T_L ausgedrückt, was einen Maximalwert V_SMAX darstellt. Die Vorhersagesteuerung wird nicht durchgeführt, wenn die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit V höher als der Maximalwert V_SMAX wird. Eine Beziehung zwischen der Vorhersageverstärkung G und der vorhersehbaren Zeit T_P wird in den oberen und unteren Schaubildern der 12A gezeigt und wird als ein Kennfeld gespeichert. Man be merke, dass anstelle der Beziehung zwischen der Vorhersageverstärkung G und der vorhersehbaren Zeit T_P eine Beziehung zwischen der Vorhersageverstärkung G und der Fahrgeschwindigkeit V als das Kennfeld gespeichert werden kann.
Wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, kann die Vorhersageverstärkung G allmählich in einer Weise verringert werden, die durch eine gekrümmte Linie darstellbar ist, wie durch die durchgezogene Linie in dem unteren Schaubild der 12A gezeigt, oder kann auf null gesetzt werden, wie durch die Zweipunktstrichlinie in dem unteren Schaubild der 12A gezeigt. Weiterhin muss die erste Schwellenzeitdauer nicht notwendigerweise gleich der Antwortverzögerungszeit T_D sein, sondern kann entweder länger oder kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D sein. Wenn die erste Schwellenzeitdauer länger als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, kann die erste Schwellenzeitdauer eine bestimmte Zeitdauer sein, die durch Hinzufügen eines bestimmten Werts zu der Antwortverzögerungszeit T_D erhalten Wird oder die durch Multiplikation der Antwortverzögerungszeit T_D mit einem bestimmten Wert größer als 1 (eins) erhalten wird. Wenn die erste Schwellenzeitdauer kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, kann die Schwellenzeitdauer eine bestimmte Zeitdauer sein, die durch Abziehen eines bestimmten Werts von der Antwortverzögerungszeit T_D erhalten wird oder die durch Multiplikation der Antwortverzögerungszeit T_D mit einem bestimmten Wert kleiner als 1 (eins) erhalten wird. Weiterhin kann die Schwingungsfrequenz wie notwendig erhalten werden, so dass die zweite Schwellenzeitdauer (Grenzzeit TL) oder der Maximalwert V_SMAX der Fahrgeschwindigkeit für die Vorhersagesteuerung bestimmt und die Verstärkung jedes Mal aktualisiert wird, wenn die Schwingungsfrequenz erhalten wird. Beispielsweise kann die Vorhersageverstärkung G in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden: G = V/(VSMAX – VD),wobei „V” einen derzeitigen Wert der Fahrgeschwindigkeit wiedergibt.
Bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs müssen die Hinterräder 12RR, 12RL nicht notwendigerweise über dieselben Abschnitte der Straßenoberfläche fahren, über welche die Vorderräder 12FR, 12FL gefahren sind. Wenn die Hinterräder 12RR, 12RL überhaupt nicht über dieselben Abschnitte der Straßenoberfläche fahren, über welche die Vorderräder 12FR, 12FL gefahren sind, kann die Vorhersagesteuerung nicht effektiv durchgeführt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in den 13A und 13B gezeigt, ein Überlappverhältnis Lap auf der Grundlage eines Wegunterschieds ΔR und einer Reifenbreite W_T erhalten, und wenn das Überlappverhältnis Lap klein ist, wird die Vorhersageverstärkung G kleiner gemacht, als wenn das Überlappverhältnis Lap groß ist. Weiterhin wird die Vorhersageverstärkung G auf 0 (null) festgelegt, so dass die Vorhersagesteuerung nicht durchgeführt wird, wenn das Überlappverhältnis L nicht größer als 0 (null) ist, so dass die Vorhersagesteuerung nicht durchgeführt wird. Das Überlappverhältnis Lap ist ein Wert (ΔW_T/W_T), den man durch Division einer Überlappbreite ΔW_T durch die Reifenbreite W_T erhält. Die Überlappbreite ΔW_T ist eine Dimension des Überlappens, die in einer Fahrzeugbreitenrichtung (das bedeutet, einer Richtung des Kurvenradius) zwischen einem ersten Abschnitt der Straßenoberfläche, über welchen ein Reifen WF jedes der Vorderräder 12FR, 12FL gefahren ist, und einem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche gemessen wird, über welchen ein Reifen WR eines zugehörigen aus den Hinterrädern 12RR, 12RL voraussichtlich oder wahrscheinlich fahren wird. Die Reifenbreite W_T ist eine Dimension jedes der Vorder- und Hinterräder 12F, 12R, die in ihrer Breitenrichtung gemessen wird, wobei die Dimensionen der Vorder- und Hinterräder 12F, 12R in der Breitenrichtung einander gleich sind. Man bemerke, dass die Überlappbreite ΔW_T auch als Dimension eines Abschnitts definiert werden kann, der in der Fahrzeugbreitenrichtung gemessen wird, welcher sowohl zu dem ersten als auch zu dem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche gehört.
Der Weg jedes der Räder 12FR, 12FL, 12RR, 12RL wird durch eine durchgezogene Linie wiedergegeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Weg jedes Rads durch eine Abfolge von Punkten wiedergegeben, an welchen das Rad 12 (oder der Reifen) an seiner Mitte in der Breitenrichtung mit der Straßenoberfläche während der Fahrt des Fahrzeugs in Kontakt steht, und wird durch einen Kurvenradius R der Abfolge der Kontaktpunkte definiert. Weiterhin kann ein Weg zwischen dem Weg des vorderen rechten Rads 12FR und dem Weg des vorderen linken Rads 12FL als ein Weg bzw. mittlerer Weg der Vorderräder 12 definiert werden. Der mittlere Weg kann durch einen Mittelwert des Kurvenradius des vorderen rechten Rads 12FR und des Kurvenradius des vorderen linken Rads 12FL wiedergegeben werden, oder kann durch einen Weg (einen Kurvenradius) eines Mittelpunkts P_F in der Breitenrichtung eines vorderradseitigen Abschnitts des Fahrzeugs wiedergegeben werden, wie in 14 gezeigt. Der Mittelpunkt P_F ist ein Schnittpunkt einer senkrechten Oberfläche, die eine Linie L_V enthält (welche durch einen Schwerpunkt G des Fahrzeugs geht und sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt), und einer Achse, welche durch die beiden Radachsen der jeweiligen vorderen rechten und linken Räder 12FR, 12FL während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs auf einer ebenen Straßenoberfläche geht (das bedeutet, einer Linie, die durch die Mitten der jeweiligen vorderen rechten und linken Räder 12FR, 12FL geht). Der Weg des Mittelpunkts P_F kann auch als aus einer Abfolge von Punkten auf der Straßenoberfläche bestehend betrachtet werden, auf welche der Mittelpunkt P_F projiziert wird. Der Wegunterschied ΔR ist ein Wert, den man durch Abziehen des Kurvenradius Rr des Hinterrads 12R von dem Kurvenradius Rf des Vorderrads 12F erhält. Genauer beschrieben kann der Wegunterschied ΔR ein Unterschied zwischen dem Kurvenradius jedes der Vorderräder 12FR, 12FL und dem Kurvenradius eines zugehörigen unter den Hinterrädern 12RR, 12RL sein, welches in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf derselben Seite wie das eine unter den Vorderrädern 12FR, 12FL angeordnet ist, oder kann ein Unterschied zwischen den Kurvenradien der Mittelpunkte P_F, P_R in der Breitenrichtung der jeweiligen vorderradseitigen und hinterradseitigen Abschnitte des Fahrzeugs sein. Wie der Weg des Mittelpunkts P_F des vorderradseitigen Abschnitts kann der Weg des Mittelpunkts P_R des hinterradseitigen Abschnitts durch den Kurvenradius Rr einer Kreuzung der senkrechten Oberfläche, welche die Linie L_V enthält, und einer Achse wiedergegeben werden, welche die Achsen der jeweiligen rechten und linken Hinterräder 12RR, 12RL gemeinsam aufweisen (das bedeutet, einer Linie, die durch die Mitten der jeweiligen rechten und linken Hinterräder 12RR, 12RL geht).
Wie in 14 gezeigt ist es bekannt, dass eine Mitte der Kurvenfahrt des Fahrzeugs auf einer Verlängerung der Achse liegt, welche durch die Achsen der jeweiligen rechten und linken Hinterräder 12RR, 12RL geht, wenn eine Schlupfgröße jedes der Räder 12FR, 12FL, 12RR, 12RL klein ist. Daher kann der Kurvenradius Rf des Mittelpunkts P_F des vorderradseitigen Abschnitts und der Kurvenradius Rr des Mittelpunkts P_R des hinterradseitigen Abschnitts durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückt werden: Rf = LW/sinδW·10–3 Rr = LW/tanδW·10–3,wobei „L_W” den Radstand wiedergibt und „δ_W” einen Absolutwert eines Einschlagwinkels des lenkbaren Rads (Vorderrads) 12F wiedergibt. In jeder der vorstehenden Gleichungen ist „10^–3” ein Wert, um die Längeneinheit aus „Millimeter (mm)” in „Meter (m)” umzuwandeln, weil der Radstand L_W in Millimetern ausgedrückt wird, während die Kurvenradien Rf, Rr in Metern ausgedrückt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Absolutwert des Kurvenradius verwendet, weil eine Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs nicht betrachtet wird. Die Kurvenradien des Vorderrads 12F und des Hinterrads 12R als Innenräder (die jeweils zwischen dem Kurvenmittelpunkt des Fahrzeugs und einem zugehörigen der Außenräder des Fahrzeugs angeordnet sind) können durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückt werden: Rfin ≈ Rf – Tf/2 Rrin ≈ Rr – Tr/2
Die Kurvenradien des Vorderrads 12F und des Hinterrads 12R als der äußeren Räder können durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückt werden: Rfout ≈ Rf + Tf/2 Rrout ≈ Rr + Tr/2
In den vorstehenden Gleichungen gibt „Tf” eine Radspur bzw. Spurbreite zwischen den rechten und linken Vorderrädern 12FR, 12FL wieder, während „Tr” eine Spurbreite zwischen den rechten und linken Hinterrädern 12RR, 12RL wiedergibt.
Folglich werden die Kurvenradiusdifferenz ΔRin zwischen den Innenrädern 12F, 12R (das bedeutet, der Unterschied der Kurvenradien zwischen den Innenrädern 12F, 12R) und die Kurvenradiusdifferenz ΔRout zwischen den Außenrädern 12F, 12R (das bedeutet, der Unterschied der Kurvenradien zwischen den Außenrädern 12F, 12R) durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückt: ΔRin ≈ Rf – [Rr + (Tf – Tr)/2] = (Rf – Rf) – (Tf – Tr)/2 (4) ΔRout ≈ Rf – [Rr + (Tf – Tr)/2] = (Rf – Rf) – (Tf – Tr)/2 (5)
Weil der Unterschied zwischen den Kurvenradien der jeweiligen vorderradseitigen und hinterradseitigen Abschnitte durch die Gleichung ΔR = Rf – Rr ausgedrückt wird, kann somit aus den vorstehend genannten Gleichungen (4), (5) hergeleitet werden, dass die Kurvenradiusdifferenz ΔRin zwischen den Innenrädern 12F, 12R um die Hälfte (1/2) einer Spurdifferenz (Tf – Tr) zwischen den vorderradseitigen und hinterradseitigen Abschnitten kleiner ist und dass die Kurvenradiusdifferenz ΔRout zwischen den Außenrädern 12F, 12R um die Hälfte (1/2) der Spurdifferenz (Tf – Tr) zwischen den vorderradseitigen Abschnitten und hinterradseitigen Abschnitten größer ist. Wie in 15 gezeigt wird aus den vorstehend genannten Gleichungen hergeleitet, dass der Kurvenradius Rf des Mittelpunkts P_F des vorderradseitigen Abschnitts (der Kurvenradius Rfin oder Rfout des Vorderrads 12 als des innenseitigen oder außenseitigen Rads) größer als der Kurvenradius Rr des Mittelpunkts P_R des hinterradseitigen Abschnitts (der Kurvenradius Rrin oder Rrout des Hinterrads 12 als des innenseitigen oder außenseitigen Rads) ist, dass der Kurvenradius jedes Rads mit einer Erhöhung des Absolutwerts δ_W des Einschlagwinkels jedes Vorderrads verringert wird und dass die Kurvenradiusdifferenz (das bedeutet, der Wegunterschied) mit einem Anstieg des Absolutwerts δ_W des Kurvenfahrwinkels jedes Vorderrads und mit einer Verringerung des Kurvenradius R jedes Rads erhöht wird.
Wie in 24 gezeigt können der Kurvenradius Rf des Mittelpunkts P_F des vorderradseitigen Abschnitts und der Kurvenradius Rr des Mittelpunkts P_R des hinterradseitigen Abschnitts auch auf der Grundlage eines Kurvenradius Rg des Schwerpunkts G des Fahrzeugs, eines Abstands L_Wf zwischen dem Schwerpunkt und dem Mittelpunkt P_F des vorderradseitigen Abschnitts und eines Abstands L_Wr zwischen dem Schwerpunkt G und dem Mittelpunkt P_R des hinterradseitigen Abschnitts in Übereinstimmung mit den nachstehenden Gleichungen erhalten werden: Rf = √(Rg2 + LWf2) Rr = √(Rg2 + LWr2) LW = LWf + LWr
In diesem Fall kann der Kurvenradius Rg des Schwerpunkts G auf der Grundlage eines Absolutwerts δ des Lenkwinkels des Lenkrads und der Fahrgeschwindigkeit V in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden: Rg = V/(dδ/dt)
Der Kurvenradius Rg des Schwerpunkts G kann auch in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden: Rg = LW·(1 + K·V2)/(dδ/dt),wobei „Kf” einen Stabilitätsfaktor wiedergibt.
Der Stabilitätsfaktor K kann in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden: K = m(LWr·Kr – LWf·Kf)/(2·LW 2·Kf·Kr),wobei „Kf” und „Kr” jeweils äquivalente Kurvenfahrkräfte der Vorder- und Hinterräder wiedergeben und „m” ein Gewicht des Fahrzeugs wiedergibt.
Weiterhin kann der Kurvenradius Rg des Schwerpunkts G ebenfalls auf der Grundlage von Straßeninformation erhalten werden, die von einem Navigationssystem bereitgestellt wird. Der Kurvenradius des Fahrzeugs kann auf der Grundlage der Information erhalten werden, welche einen Radius einer Krümmung einer Kurve der Straße wiedergibt.
Wie in 13B gezeigt ist die Überlappbreite ΔW_T (welche die Dimension des Überlappens in der Fahrzeugbreitenrichtung gemessen zwischen dem Abschnitt der Straßenoberfläche, über welchen das Vorderrad 12F fährt, und einem Abschnitt der Straßenoberfläche ist, über welchen das Hinterrad 12R voraussichtlich fahren wird) durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt: ΔWT = (Rr + WT/2) – (Rf – WT/2) = WT – (Rf – Rr) = WT – ΔR (6),wobei „Rf”, „Rr” jeweils den Kurvenradius Rf des Mittelpunkts P_F des vorderradseitigen Abschnitts und den Kurvenradius Rr des Mittelpunkts P_R des hinterradseitigen Abschnitts wiedergeben. Die Überlappbreite ΔW_T kann durch Abziehen eines Kurvenradius einer Innenseite eines der entgegengesetzten Enden in der Breitenrichtung des Reifens des Vorderrads 12F von einem Kurvenradius einer Außenseite eines der entgegengesetzten Enden in der Breitenrichtung des Reifens des Hinterrads 12R erhalten werden. Aus der vorstehenden Gleichung (6) wird abgeleitet, dass die Überlappbreite ΔW_T ein Wert ist, den man durch Abziehen des Kurvenradiusunterschieds (des Wegunterschieds) zwischen den vorderradseitigen und hinterradseitigen Abschnitten von der Reifenbreite W_T erhält. Aus dieser Gleichung (6) ist zu verstehen, dass der Reifen jedes der Vorder- und Hinterräder einen überlappenden Abschnitt aufweist, der mit dem Reifen des anderen aus den Vorder- und Hinterrädern überlappt, wenn der Kurvenradiusunterschied kleiner als die Reifenbreite ist, und den überlappenden Abschnitt nicht aufweist, wenn der Kurvenradiusunterschied größer bzw. nicht kleiner als die Reifenbreite ist. Man bemerke, dass sowohl der Kurvenradiusunterschied ΔRin als auch der Kurvenradiusunterschied ΔRout in der vorstehenden Gleichung (6) für den Kurvenradiusunterschied ΔR eingesetzt werden kann, wenn der Kurvenradius sowohl der inneren als auch der äußeren Räder erhalten wird. Das Überlappverhältnis Lap kann nach der nachstehenden Gleichung erhalten werden: Lap = (WT – ΔR)/WT = 1 – ΔR/WT
Wie im Schaubild (a) der 16 gezeigt ist das Überlappverhältnis Lap ein Wert, der sich mit Erhöhung des Wegunterschieds ΔR verringert, weil sich die vorstehend beschriebene Überlappbreite ΔW_T mit der Vergrößerung des Wegunterschieds ΔR verringert. Wenn der Absolutwert δ_W des Einschlagwinkels des Vorderrads einen vorab festgelegten Wert δ_W0 erreicht, wird das Überlappverhältnis Lap 0 (null). Dann wird das Überlappverhältnis Lap kleiner als 0 (null), wenn der Absolutwert δ_W des Einschlagwinkels so erhöht wird, dass er größer als der vorab festgelegte Wert δ_W0 wird. Das Überlappverhältnis Lap kleiner als 0 (null) bedeutet, dass ein erster Abschnitt der Straßenoberfläche, über welchen das Vorderrad 12F fährt, und ein zweiter Abschnitt der Straßenoberfläche, über welchen das Hinterrad 12R fährt, überhaupt nicht miteinander überlappen. Wie vorstehend beschrieben, gibt es keine Überlappgröße, so dass das Überlappverhältnis Lap nicht größer als 0 (null) wird, wenn der Wegunterschied ΔR zwischen den vorderradseitigen und hinterradseitigen Abschnitten größer als die Reifenbreite W_T wird. Weiterhin ist die Vorhersageverstärkung G 1 (eins), wie durch die durchgezogene Linie im Schaubild (b) der 16 gezeigt, während das Überlappverhältnis Lap nicht kleiner als ein Schwellenwert Lapth ist. Der Schwellenwert Lapth ist ein Wert, der einen Zustand wiedergibt, in welchem die Überlappgröße groß genug ist, um die Vorhersagesteuerung selbst während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs als effektiv durchführbar anzusehen. Beispielsweise kann der Schwellenwert Lapth ein Wert von ungefähr 0,8 sein. Wenn das Überlappverhältnis Lap kleiner als der Schwellenwert Lapth wird, wird die Vorhersageverstärkung G mit der Verringerung des Überlappverhältnisses Lap verringert. Das bedeutet, dass die Vorhersageverstärkung G mit der Verringerung der Überlappgröße verringert wird. Wenn das Überlappverhältnis Lap 0 (null) wird, wird die Vorhersageverstärkung G auf 0 (null) eingestellt. Wenn das Überlappverhältnis Lap nicht größer als 0 (null) ist, wird die Vorhersagesteuerung nicht durchgeführt. Diese Beziehung zwischen dem Überlappverhältnis Lap und der Vorhersageverstärkung G wird als ein Kennfeld gespeichert.
Man bemerke, dass die Vorhersageverstärkung auch ein Wert sein kann, der allmählich mit der Verringerung des Überlappverhältnisses Lap verringert wird, wie durch die gestrichelte Linie im Schaubild (b) der 16 gezeigt ist. Weiterhin kann das Kennfeld eine Beziehung zwischen dem Absolutwert δ_W des Einschlagwinkels des Vorderrads und der Vorhersageverstärkung G wiedergeben.
21 ist ein Ablaufplan, der ein herkömmliches Steuerprogramm zeigt, das ausgeführt wird, um die vorstehend beschriebene herkömmliche Steuerung durchzuführen. Dieses Programm wird für jedes der linken und rechten Vorderräder 12FR, 12FL in einem vorab festgelegten Zeitabschnitt durchgeführt. In der nachstehenden Beschreibung bezüglich der Durchführung dieses Programms wird ein Beispiel beschrieben, bei welchem das gesteuerte Rad durch das vordere linke Rad 12FL dargestellt ist. Das Programm beginnt mit dem Schritt S101, der implementiert wird, um eine Beschleunigung G_U des gefederten Abschnitts in der Form einer Beschleunigung eines Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14 zu erfassen, welcher zu dem vorderen linken Rad 12FL als dem gesteuerten Rad gehört. Auf Schritt S101 folgt Schritt S102, der implementiert wird, um eine Fahrzeughöhe H (das bedeutet, einen senkrechten Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten) zu erfassen. Dann werden die Schritte S103 und S104 implementiert, um den Steuerbefehlswert für den Vertikalkraftgenerator 24FL vorzubereiten, der für das vordere linke Rad 12FL vorgesehen ist. Genauer beschrieben erhält man eine Absolutgeschwindigkeit V_U für den gefederten Abschnitt in der Form der Absolutgeschwindigkeit des vorstehend beschriebenen Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14, der zu dem vorderen linken Rad 12FL gehört, als ein Integral der Beschleunigung G_U des gefederten Abschnitts über der Zeit. Eine Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten und ungefederten Abschnitte (das bedeutet, eine Rate ΔH/Δt der Änderung des Abstands zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten) wird als ein Differenzial der Fahrzeughöhe H bezüglich der Zeit erhalten. Die Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts wird aus der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts und der Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten und ungefederten Abschnitte (die nachstehend als „Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte” bezeichnet wird) erhalten. Dann erhält man die Solldämpfungskraft F_B* aus der Verstärkung G₀, dem Dämpfungskoeffizienten C und der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts, und man erhält den Solldrehwinkel θ_M*, so dass der zugeführte elektrische Strom i aus der Drehwinkelabweichung Δθ als ein Unterschied zwischen dem tatsächlichen Drehwinkel θ und dem Solldrehwinkel θ_M* erhalten wird.
Dann wird der Schritt S105 implementiert, um die Frequenz f der Vertikalschwingung des zweiten unteren Arms 46 als eines Teils des ungefederten Abschnitts auf der Grundlage der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts zu erhalten. Die Frequenz f kann auf der Grundlage einer Tatsache erhalten werden, dass eine Größe einer Verlagerung des zweiten unteren Arms aus seiner Referenzposition maximiert wird, wenn die Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts 0 (null) ist. Der Schritt S106 wird implementiert, um zu beurteilen, ob die erhaltene Frequenz f gleich oder kleiner als die vorab festgelegte herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist. Wenn die Frequenz der Vertikalschwingung des vorderen linken Rads 12FL klein ist und nicht höher als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist, ist die herkömmliche Steuerung effektiv durchführbar, so dass der Steuerablauf zum Schritt S107 geht, in dem der Steuerbefehlswert ausgegeben wird. Wenn andererseits die Frequenz der Vertikalschwingung des vorderen linken Rads 12FL höher als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist, wird die herkömmliche Steuerung als nicht effektiv durchführbar angesehen, so dass eine negative Beurteilung (NEIN) im Schritt S106 erhalten wird. In diesem Fall wird der Steuerbefehlswert nicht ausgegeben, so dass der Vertikalkraftgenerator 24FL nicht der herkömmlichen Steuerung unterzogen wird. Man bemerke, dass der Terminus „Größe der Verlagerung” in der vorliegenden Beschreibung einfach als „Verlagerung” bezeichnet werden kann, wenn dies geeignet erscheint.
Im Schritt S107 wird ein Programm zur Ausgabe des Steuerbefehlswerts als ein Unterprogramm des herkömmlichen Steuerprogramms ausgeführt, wie in einem Ablaufplan der 22 gezeigt. Das Steuerprogramm zur Ausgabe des Befehlswerts wird mit Schritt S121 begonnen, der implementiert ist, um zu beurteilen, ob ein Absolutwert der Solldämpfungskraft F_B* erhöht wird oder nicht. Wenn er erhöht wird, wird Schritt S122 implementiert, um den Steuerbefehlswert auszugeben, welcher den zugeführten elektrischen Strom i so wiedergibt, dass der Steuerbefehlswert dem Inverter 176FL zugeführt wird. Wenn andererseits der Absolutwert der Solldämpfungskraft F_B* nicht erhöht wird, wenn er nämlich verringert oder im Wesentlichen konstant gehalten wird, wird Schritt S123 implementiert, um zu beurteilen, ob der Absolutwert der Solldämpfungskraft F_B* gleich oder größer als ein Schwellenwert Fth ist. Wenn er nicht kleiner als der Schwellenwert Fth ist, wird Schritt S124 implementiert, um den Bremsmodus als einen der Betriebsmodi des Elektromotors 140 auszuwählen, und der Steuerbe fehlswert, welcher die Auswahl des Bremsmodus wiedergibt, wird ausgegeben. Wenn er kleiner als der Schwellenwert Fth ist, wird Schritt S125 implementiert, um den Freilaufmodus als einen der Betriebsmodi des Elektromotors 140 auszuwählen, und der Steuerbefehlswert, welcher die Auswahl des Freilaufmodus wiedergibt, wird ausgegeben. Wie in 23 gezeigt wird der elektrische Strom dem Motor 140 bereitgestellt, wenn der Absolutwert der Dämpfungskraft zu erhöhen ist, und wird dem Motor 140 nicht bereitgestellt, wenn der Absolutwert der Dämpfungskraft zu verringern ist. Eine auf das Rad 12 wirkende Last bildet eine Kraft, die zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten wirkt und die über den zweiten unteren Arm 46 und den L-förmigen Balken 122 auf das Stellglied 124 wirkt, wodurch der Motor 140 selbst ohne Zufuhr des elektrischen Stroms zu dem Motor 140 in die Referenzwinkelposition zurückkehrt. Weiterhin wird der Motor 140 durch die externe Kraft so bewegt, dass er in den Referenzwinkelzustand zurückkehrt, wenn er in den Freilaufmodus versetzt ist, obwohl das Stellglied 124, dessen Produkt η_P·η_N der Positiv-/Negativeffizienz niedrig ist, schwer durch den Einfluss der externen Kraft beeinflussbar ist. Somit wird die Zufuhr des elektrischen Stroms gestoppt, wenn der Absolutwert der Dämpfungskraft zu verringern ist, wodurch es möglich wird, den Verbrauch der elektrischen Leistung zu verringern. Weiterhin ist es möglich, zu vermeiden, dass der Absolutwert der Dämpfungskraft abrupt durch die externe Kraft verringert wird, weil der Motor 140 in den Bremsmodus versetzt wird, wenn der Absolutwert der Solldämpfungskraft F_B* groß ist. Noch weiter ist es möglich, eine Energie zu regenerieren und folglich die Energieeffizienz weiter zu verbessern, wenn der Absolutwert der Solldämpfungskraft F_B* verringert wird. Darüber hinaus ist die Drehrichtung des Motors 140 schneller als in einer Anordnung änderbar, in welcher der Motor 140 selbst bei der Verringerung des Absolutwerts der Solldämpfungskraft F_B* mit Energie versorgt wird, weil der Motor 140 nicht mit Energie versorgt wird, wenn der Absolutwert der Solldämpfungskraft F_B* verringert wird, wodurch eine Verringerung bzw. Verschlechterung des Ansprechverhaltens des Motors 140 vermieden wird.
Man bemerke, dass die Frequenz der Vertikalschwingung des gesteuerten Rads ebenfalls auf der Grundlage der Änderung der Absolutgeschwindigkeit des gefederten oder der Verlagerung des gefederten oder ungefederten Abschnitts erhalten werden kann. Weiterhin kann die Schwingungsfrequenz auch unter Verwendung einer Fourier-Transformation oder Ähnlichem erhalten werden.
17 ist ein Ablaufplan, der ein Vorhersagesteuerprogramm zeigt, das ausgeführt wird, um die vorstehend beschriebene Vorhersagesteuerung durchzuführen. Dieses Programm wird für jedes der rechten und linken Vorderräder 12FR, 12FL in einem vorab festgelegten Zeitintervall durchgeführt. Der Vertikalkraftgenerator 24RL, der für das linke Hinterrad 12RL vorgesehen ist, wird auf der Grundlage des Vertikalverhaltens des linken Vorderrads 12FL gesteuert, während der Vertikalkraftgenerator 24RR, der für das rechte Hinterrad 12RR vorgesehen ist, auf der Grundlage des Vertikalverhaltens des rechten Vorderrads 12FR gesteuert wird. In der nachstehenden Beschreibung bezüglich der Ausführung dieses Programms wird ein Beispiel beschrieben, in welchem das gesteuerte Rad und das erfasste Rad jeweils durch das linke Hinterrad 12RL und das linke Vorderrad 12FL dargestellt werden. Das Programm wird mit Schritt S1 begonnen, der implementiert wird, um die Beschleunigung G_U des gefederten Abschnitts in der Form der Beschleunigung eines Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14 zu erfassen, welcher zu dem linken Vorderrad 12FL als dem erfassten Rad gehört. Auf Schritt S1 folgt dann Schritt S2, der implementiert wird, um die Fahrzeughöhe H zu erfassen. Dann wird Schritt S3 implementiert, um die Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts zu erhalten. Schritt S4 wird implementiert, um die Vorhersageverstärkung G zu bestimmen. In Schritt S5 wird beurteilt, ob die festgelegte Vorhersageverstärkung G 0 (null) ist oder nicht.
Wenn die Vorhersageverstärkung größer als 0 (null) ist, werden die Schritte S6 bis S10 implementiert, um die Vorhersagesteuerung durchzuführen. Im Schritt S6 erhält man die Solldämpfungskraft F_B* auf der Grundlage der Vorhersageverstärkung G, des Dämpfungskoeffizienten C und der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts, dann erhält man den Solldrehwinkel θ_M* auf der Grundlage der Solldämpfungskraft F_B* und dann wird der zugeführte elektrische Strom i auf der Grundlage der Drehwinkelabweichung Δθ erhalten. Im Schritt S7 erhält man die Wartezeit T_Q auf der Grundlage der vorhersehbaren Zeit T_P, die im Schritt S4 erhalten wurde. Im Schritt S8 wird beurteilt, ob die vorhersehbare Zeit T_P gleich der Antwortverzögerungszeit T_D oder länger ist. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P nicht kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird Schritt S9 implementiert, um den zugeführten elektrischen Strom i zu speichern und nach Verstreichen der Wartezeit T_Q den Steuerbefehlswert auszugeben. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird Schritt S10 implementiert, um unmittelbar den Steuerbefehlswert auszugeben.
Wenn die Vorhersageverstärkung 0 (null) ist, wird Schritt S11 implementiert, um im Wesentlichen dieselbe Steuerung wie die vorstehend beschriebene herkömmliche Steuerung durchzuführen, die in dem Ablaufplan der 21 gezeigt ist. Wenn das gesteuerte Rad durch das linke Hinterrad 12RL realisiert ist, wird der Vertikalkraftgenerator 12RL auf der Grundlage des Vertikalverhaltens des linken Vorderrads 12FL gesteuert.
In jedem der Schritte S9 und S10 wird der Steuerbefehlswert in derselben Weise wie im Schritt S107 ausgegeben, der wie in dem Ablaufplan der 22 gezeigt implementiert ist. Weil der Elektromotor 140 während einer Tendenz der Verringerung der Solldämpfungskraft F_B* nicht mit Energie versorgt wird, kann der Verbrauch an elektrischem Strom im Vergleich mit einer Anordnung verringert werden, in welcher der elektrische Strom dem Motor 140 selbst während der Verringerung der Solldämpfungskraft F_B* zugeführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird Schritt S9 implementiert, um während des Verstreichens der Wartezeit T_Q den Steuerbefehlswert in derselben Weise wie im Schritt S107 bereitzustellen. Der Steuerbefehlswert kann jedoch ein vorab so festgelegter Wert sein, dass er gespeichert wird, und der vorab festgelegte Steuerbefehlswert wird nach dem Verstreichen der Wartezeit T_Q ausgegeben.
Im Schritt S4 wird ein Programm zur Festlegung der Vorsageverstärkung als ein Unterprogramm des Vorhersagesteuerprogramms wie in einem Ablaufplan der 18 gezeigt ausgeführt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit (die auch als eine Verstärkung auf der Grundlage einer Vorhersagezeit bezeichnet werden kann) als die Vorhersageverstärkung verwendet. Die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit wird auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder der Vorhersagezeit bestimmt. In einem Zustand der Kurvenfahrt (der Nichtgeradeausfahrt) des Fahrzeugs wird die Vorhersageverstärkung durch einen anderen Wert bereitgestellt, der ein geo metrisches Mittel der Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit und einer Verstärkung G_R auf der Grundlage eines Kurvenfahrzustands (die auch als eine Verstärkung auf der Grundlage eines Radeinschlagwinkels bezeichnet werden kann) ist, das von einer Bedingung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs abhängt, das nämlich als eine Quadratwurzel [√(G_R·G_V)] eines Produkts der Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit und der Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands erhalten wird. In dieser Betrachtung ist das Fahrzeug in dem Zustand der Geradeausfahrt, wenn der Absolutwert δ_W des Einschlagwinkels jedes Vorderrads 12F als des lenkbaren Rads nicht größer als ein vorab festgelegter Wert ist, und das Fahrzeug ist in dem Kurvenfahrzustand, wenn der Absolutwert δ_W des Einschlagwinkels größer als der vorab festgelegte Wert ist. Man bemerke, dass der vorab festgelegte Wert ein Wert ist, der erlaubt, dass man das Fahrzeug als geradeaus fahrend ansehen kann.
Das in 18 gezeigte Programm zu Bestimmung der Vorhersageverstärkung beginnt mit Schritt S21, in welchem die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt wird. Dann wird im Schritt S22 der Einschlagwinkel jedes Vorderrads 12F erfasst. Im Schritt S23 wird beurteilt, ob der Absolutwert δ_W des Einschlagwinkels gleich oder kleiner als ein vorab festgelegter Wert δ_MIN ist. Wenn der Absolutwert δ_W nicht größer als der vorab festgelegte Wert δ_MIN ist, muss der Kurvenfahrzustand des Fahrzeugs nicht betrachtet werden, so dass der Steuerablauf zum Schritt S24 geht, in welchem die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit als die Vorhersageverstärkung G festgelegt wird (G ← G_V). Wenn andererseits der Absolutwert δ_W größer als der vorab festgelegte Wert δ_MIN ist, geht der Steuerablauf zum Schritt S25, der implementiert wird, um zu beurteilen, ob eine Rate des Schlupfs mindestens eines der Räder 12FR, 12FL, 12RR, 12RL gleich oder größer als ein vorab festgelegter Wert ist. Genauer beschrieben erhält man im Schritt S25 eine positive Beurteilung (JA), wenn mindestens eine der ersten und zweiten Bedingungen erfüllt ist, wobei die erste Bedingung ist, dass eine Rate des Längsschlupfs (der durch Bremsen oder Antrieb des Fahrzeugs erzeugt wird) mindestens eines der Räder 12 nicht kleiner als ein vorab festgelegter erster Wert ist, und die zweite Bedingung ist, dass eine Rate des Querschlupfs mindestens eines der Räder 12 nicht kleiner als ein vorab festgelegter zweiter Wert ist. Wenn man im Schritt S25 die positive Beurteilung (JA) erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt S24, in dem die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit als die Vorhersageverstärkung G festgelegt wird, ohne die Verstärkung auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands zu bestimmen. Jeder der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Werte ist ein vorab festgelegter feststehender Wert, der es unmöglich macht, den Kurvenradius mit einem minimal benötigten Grad der Genauigkeit abzuschätzen. Wenn im Schritt S25 eine negative Beurteilung (NEIN) gefällt wird, wird Schritt S26 implementiert, um die Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands zu bestimmen. Dann wird im Schritt S27 das geometrische Mittel der Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit und der Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands als Vorhersageverstärkung G festgelegt.
Im Schritt S21 wird ein Programm zur Bestimmung einer Verstärkung auf Basis der Fahrgeschwindigkeit als ein Unterprogramm des Programms zur Bestimmung der Vorhersageverstärkung ausgeführt, wie in einem Ablaufplan der 19 gezeigt. Dieses Programm beginnt mit Schritt S51, der implementiert wird, um die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V zu erhalten. Dann wird im Schritt S52 die vorhersehbare Zeit T_P auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit V und des Radstands L_W erhalten. Im Schritt S53 wird beurteilt, ob die vorhersehbare Zeit T_P gleich oder länger als die Antwortverzögerungszeit T_D ist. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P nicht kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird im Schritt S54 die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit auf 1 (eins) gesetzt. Wenn andererseits die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird Schritt S55 implementiert, um zu beurteilen, ob die vorhersehbare Zeit T_P noch immer kürzer als die Grenzzeit T_L ist. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Grenzzeit T_L ist, wird die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit im Schritt S56 auf 0 (null) gesetzt. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist und nicht kürzer als die Grenzzeit T_L ist, wird die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit auf einen Kennfeldwert festgelegt, der mit der Verringerung der vorhersehbaren Zeit T_P verringert wird. Man bemerke, dass die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit für das rechte Hinterrad 12RR und die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit für das linke Hinterrad 12RL Werte aufweisen, die einander gleich sind.
Im Schritt S26 wird ein Programm zur Bestimmung einer Verstärkung im Kurvenfahrzustand als ein anderes Unterprogramm des Programms der Bestimmung der Vorhersageverstärkung wie in einem Ablaufplan der 20 gezeigt ausgeführt. Dieses Programm beginnt mit Schritt S71, der implementiert wird, um den Kurvenradius Rf des Mittelpunkts P_F des vorderradseitigen Abschnitts und den Kurvenradius Rr des Mittelpunkts P_R des hinterradseitigen Abschnitts zu erhalten. Auf Schritt S71 folgt Schritt S72, der implementiert wird, um den Kurvenradiusunterschied (das bedeutet, den Wegunterschied) zu erhalten. In diesem Schritt S72 wird der Kurvenradiusunterschied ΔRout erhalten, wenn das linke Hinterrad 12RL als das gesteuerte Rad als das Außenrad dient, und der Kurvenradiusunterschied ΔRin wird erhalten, wenn das linke Hinterrad 12RL als das gesteuerte Rad als das Innenrad dient. Dann erhält man im Schritt S73 das Überlappverhältnis Lap. Die Verstärkung des Kurvenfahrzustands erhält man in den Schritten S74 bis S78 auf der Grundlage des Überlappverhältnisses Lap. Schritt S74 wird implementiert, um zu beurteilen, ob das Überlappverhältnis Lap gleich oder größer als der vorab festgelegte Schwellenwert Lapth ist. Wenn das Überlappverhältnis Lap nicht kleiner als der Schwellenwert Lapth ist, wird die Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands im Schritt S75 auf 1 (eins) festgelegt. Wenn das Überlappverhältnis Lap kleiner als der Schwellenwert Lapth ist, geht der Steuerfluss zum Schritt S76, der implementiert wird, um zu beurteilen, ob das Überlappverhältnis Lap größer als 0 (null) ist oder nicht. Wenn das Überlappverhältnis Lap größer als 0 ist, wird die Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands im Schritt S77 auf einen Kennfeldwert festgelegt. Wenn das Überlappverhältnis Lap nicht größer als 0 ist, wird die Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands im Schritt S78 auf 0 (null) festgelegt.
Man erhält das Überlappverhältnis Lap für jedes der rechten und linken Hinterräder 12RR, 12RL, nämlich für jedes der Innen- und Außenräder. Die Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands für jedes der Innen- und Außenräder kann unter Verwendung entweder eines zugehörigen des erhaltenen Überlappverhältnisses Lap oder eines Mittelwerts des Überlappverhältnisses Lap des Innenrads und des Überlappverhältnisses Lap des Außenrads erhalten werden. Im ersteren Fall könnten sich die Vorhersageverstärkungen für die jeweiligen linken und rechten Hinterräder voneinander unterscheiden.
In der vorliegenden Ausführungsform, in welcher jeder der Vertikalkraftgeneratoren 24R, die für die Hinterräder 12R vorgesehen sind, der Vorhersagesteuerung unterzogen wird, können die Vertikalkraftgeneratoren 24R ohne Verzögerung oder mit einer verringerten Verzögerung gesteuert werden, selbst wenn die Länge der Antwortverzögerungszeit des Stellglieds 124R groß ist, so dass die Vertikalschwingung des hinterradseitigen Abschnitts des Fahrzeugs ausreichend unterdrückt werden kann. Weiterhin gibt es ein Risiko, dass ein Fahrkomfort durch Durchführung der Vorhersagesteuerung verschlechtert werden könnte, wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist oder wenn das Hinterrad 12R über einen Abschnitt der Straßenoberfläche fährt, der nur geringfügig mit dem Abschnitt der Straßenoberfläche überlappt, über welchen das Vorderrad 12F gefahren ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Vorhersageverstärkung G auf einen Wert gesetzt, der in solchen Fällen kleiner als 1 (eins) ist, wodurch es möglich wird, die Verschlechterung des Fahrkomforts durch die Durchführung der Vorhersagesteuerung zu vermeiden und die Vertikalschwingung jedes der hinterradseitigen Abschnitte des Fahrzeugs ausreichend zu unterdrücken. Die herkömmliche Steuerung wird bei der Erzeugung einer Schwingung mit einer Frequenz ausgeführt, die niedriger als die Frequenz einer Schwingung ist, bei der ein Achtel (1/8) des Zyklus der Antwortverzögerungszeit T_D des Stellglieds 124 entspricht, das bedeutet, einer Schwingung mit einer Frequenz, die so niedrig ist, dass ein Achtel (1/8) ihres Zyklus länger als die Antwortverzögerungszeit T_D des Stellglieds 124 ist. Die herkömmliche Steuerung wird nicht bei Erzeugung einer Schwingung ausgeführt, die eine Frequenz aufweist, die nicht niedriger als die Frequenz der Schwingung ist, bei der ein Achtel (1/8) des Zyklus der Antwortverzögerungszeit T_D des Stellglieds 124 entspricht, das bedeutet, der Schwingung, die eine Frequenz aufweist, die so hoch ist, dass ein Achtel (1/8) ihres Zyklus nicht länger als die Antwortverzögerungszeit T_D des Stellglieds 124 ist. Die Vorhersagesteuerung wird jedoch bei Erzeugung einer Schwingung ausgeführt, solange die erzeugte Schwingung eine Frequenz aufweist, die nicht höher als eine durch Vorhersage steuerbare Maximalfrequenz ist, die von dem Ansprechverhalten des Stellglieds 124 abhängt. Folglich ermöglicht es die Vorhersagesteuerung dem Stellglied 124, eine Schwingung mit höherer Frequenz zu unterdrücken. Weiterhin kann während der Arbeit des Vertikalkraftgenerators 24 die Hochfrequenzschwingung durch eine elastische Verformung des L-förmigen Balkens 122 absorbiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Steuereinheit 170 für den Vertikalkraftgenerator, die in der Radaufhängungs-ECU 168 enthalten ist, Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, das in dem Ablaufplan der 17 gezeigte Vorhersagesteuerprogramm und das in dem Ablaufplan der 21 gezeigte herkömmliche Steuerprogramm zu speichern und auszuführen, und die mit den Beschleunigungssensoren 196 für den gefederten Abschnitt und den Fahrzeughöhensensoren 198 zusammenwirken, um eine Vertikalkraftsteuerung zu bilden, die als ein Steuerabschnitt für eine Dämpfungskraft arbeitet. Der Vertikalkraftgenerator 24 wirkt als ein Dämpfungskraftgenerator. Der Steuerabschnitt für die Dämpfungskraft dient auch als ein Steuerabschnitt der Vertikalkraftsteuerung auf der Grundlage des gefederten Abschnitts. Die Vertikalkraftsteuerung umfasst Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, den Schritt S4 des Vorhersagesteuerprogramms, das in dem Ablaufplan der 17 gezeigt ist, zu speichern und zu implementieren, und dazu, ein Kennfeld zu speichern, das durch die Abbildung wiedergegeben wird, die in dem Schaubild (b) der 12A gezeigt ist, und ein Kennfeld, das durch die Abbildung wiedergeben wird, die in dem Schaubild (b) der 16 gezeigt ist, und das eine Verstärkungsbestimmung bildet. Die Verstärkungsbestimmung umfasst Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, ein Kennfeld zu speichern, das in dem Schaubild (b) der 12A durch eine durchgezogene Linie oder gestrichelte Linie wiedergegeben wird, und dazu, Schritte S56 und S57 des Ablaufplans der 19 zu speichern und zu implementieren, die einen Abschnitt zur Festlegung eines reduzierten Werts der Verstärkungsbestimmung bilden. Die Verstärkungsbestimmung umfasst Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, das Kennfeld zu speichern, das in dem Schaubild (b) der 12A wiedergegeben ist, und dazu, den Schritt S56 des Ablaufplans der 19 zu speichern und zu implementieren, der einen Abschnitt zur Festlegung eines Nullpunkts bildet. Die Verstärkungsbestimmung umfasst Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, das Kennfeld zu speichern, welches durch die Abbildung wiedergegeben wird, die in dem Schaubild (b) der 16 gezeigt ist, und dazu, den Schritt S26 des Ablaufplans der 18 zu speichern und zu implementieren, der einen Bestimmungsabschnitt auf der Grundlage des Radeinschlagwinkels der Verstärkungsbestimmung bildet. Man bemerke, dass ein anderer Abschnitt zur Festlegung des Nullpunkts durch Abschnitte der Verstärkungsbestimmung gebildet wird, die dazu vorgesehen sind, ein Kennfeld zu speichern, das durch die Einpunktstrichlinie in dem Schaubild (b) der 12A wiedergegeben wird, und dazu, den Schritt S57 des Ablaufplans der 19 zu speichern und zu implementieren.
Weiterhin umfasst die Verstärkungsbestimmung Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, die Schritte S71, S72, S73 des Ablaufplans der 20 zu speichern und zu implementieren, die einen Abschnitt zum Erhalt einer Überlappgröße auf Wegbasis bilden, der auch als ein Abschnitt zum Erhalt eines Überlappverhältnisses dient. Der Abschnitt zum Erhalt einer Überlappgröße auf Wegbasis umfasst Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, den Schritt S71 zu speichern und zu implementieren, der einen Abschnitt zum Erhalt eines Kurvenradius bildet. Die Verstärkungsbestimmung umfasst weiterhin Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, das Kennfeld zu speichern, das in dem Schaubild (b) der 16 gezeigt ist, und dazu, den Schritt S77 des Ablaufsplans der 20 zu speichern und zu implementieren, der einen Abschnitt zur Festlegung eines verringerten Werts bildet.
Man bemerke, dass die vorhersehbare Zeit T_P nicht notwendigerweise erhalten werden muss, um die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit zu erhalten, und dass die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit basierend auf der Fahrgeschwindigkeit erhalten werden kann. Wie vorstehend beschrieben ist es möglich, ein Kennfeld vorzubereiten, das eine Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Verstärkung wiedergibt. In ähnlicher Weise ist es zum Erhalt der Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands nicht unbedingt notwendig, das Überlappverhältnis zu erhalten. Die Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands kann auf der Grundlage der Überlappbreite ΔW_T oder des Wegunterschieds (des Kurvenradiusunterschieds) erhalten werden. Weiterhin wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs die Vorhersageverstärkung G durch den Wert des geometrischen Mittels der Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit und der Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands bereitgestellt. Die Vorhersageverstärkung G während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs kann jedoch durch einen anderen Wert bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Vorhersageverstärkung G während der Kur venfahrt des Fahrzeugs durch die Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands bereitgestellt werden (G_R → G), während die Vorhersageverstärkung G während einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs durch die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bereitgestellt wird (G_V → G). In dieser Anordnung kann Schritt S27 in dem Ablaufplan der 18 eliminiert werden. Weiterhin kann zumindest entweder in der herkömmlichen Steuerung oder der Vorhersagesteuerung die Dämpfungskraft F_B* in Übereinstimmung mit der sogenannten „Skyhook-Dämpfertheorie” gesteuert werden. Noch genauer kann die Solldämpfungskraft F_B* durch einen Wert (F_B* = –G₀·C·V_U) bereitgestellt werden, der von der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts abhängt, oder einen Wert (F_B* = –G₀·C·V_S), der von der Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte abhängt. In dieser Anordnung kann die Solldämpfungskraft F_B* in Übereinstimmung mit einer Regel erhalten werden, die sich von jener unterscheidet, die in der Anordnung verwendet wird, in welcher die Steuerung auf der Grundlage der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts ausgeführt wird.
Weiterhin wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Dämpfungskraft durch Steuern des Vertikalkraftgenerators 24 erzeugt. Es ist jedoch möglich, eine elastische Kraft (Vertikalkraft) abhängig von einer Verlagerung X_L des zweiten unteren Arms 46 als des ungefederten Abschnitts zu erzeugen. Ein Sollwert der Vertikalkraft (eine elastische Sollkraft) F_B* kann in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden: FB* = G·K·XL
In der vorstehenden Gleichung gibt „K” eine Federkonstante des L-förmigen Balkens 122 wieder, die ein feststehender Wert ist, der von dem Schermodul und dem geometrischen Trägheitsmoment des Schaftabschnitts 130 und der Biegesteifigkeit des Armabschnitts 132 abhängt. Wenn die Verlagerung X_L des zweiten unterem Arms 46 (die nachstehend einfach als „Verlagerung des ungefederten Abschnitts” bezeichnet wird) eine Verlagerung ist, durch welche der zweite untere Arm 46 auf einer unteren Seite seiner Referenzposition (in welcher der zweite untere Arm 46 positioniert ist, wenn der Elektromotor 140 in der vorstehend beschriebenen Referenzwinkelposition ist) posi tioniert ist, wirkt die elastische Sollkraft F_B* in der Richtung nach unten. Die elastische Kraft, die von der Schraubenfeder 20 erzeugt wird, wird mit einer Vergrößerung des Abstands zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten verringert. Die Verringerung der elastischen Kraft der Schraubenfeder 20 wird durch die elastische Kraft kompensiert, die von dem Vertikalkraftgenerator 24 erzeugt wird, um dadurch die Verlagerung der Fahrzeugkarosserie 14 als gefedertem Abschnitt zu begrenzen, die durch die Verlagerung des zweiten unteren Arms 46 verursacht werden könnte. Der Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten wird zu einem Abstand, der von der Verlagerung X_L mittels der Schwenkbewegung des Armabschnitts 132 als einem Ergebnis der Drehung des Elektromotors 140 abhängt. Wenn die Verlagerung X_L des ungefederten Abschnitts eine Verlagerung ist, durch welche der zweite untere Arm 46 auf einer Seite oberhalb seiner Referenzposition positioniert ist, wirkt die elastische Sollkraft F_B* in der Richtung nach oben. Die elastische Kraft, die von der Schraubenfeder 20 erzeugt wird, erhöht sich mit einer Verringerung des Abstands zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten. Die Erhöhung der elastischen Kraft der Schraubenfeder 20 wird durch die elastische Kraft ausgeglichen, die in der Gegenrichtung wirkt (also in der Richtung entgegen einer Richtung der elastischen Kraft der Schraubenfeder 20) und die von dem Vertikalkraftgenerator 24 erzeugt wird, um dadurch eine Verlagerung der Fahrzeugkarosserie 14 zu begrenzen, die durch die Verlagerung des zweiten unteren Arms 46 verursacht werden könnte.
Die Verlagerung X_L des ungefederten Abschnitts kann als ein Integral der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts über der Zeit erhalten werden oder kann auf der Grundlage eines doppelten Integrals der Beschleunigung G_U und des Abstands H zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten erhalten werden. Mit Bezug auf die Ablaufpläne, die in den 25 und 26 gezeigt sind, wird ein Beispiel der Steuerung beschrieben, die zur Erzeugung der elastischen Kraft abhängig von der Verlagerung X_L des zweiten unteren Arms 46 als eines Teils des ungefederten Abschnitts durchgeführt wird. Die gleichen Schrittnummern werden verwendet, um Schritte wiederzugeben, welche dieselben Vorgänge wie jene in den Ablaufplänen der 17 und 21 aufweisen, und die Beschreibung dieser Schritte wird ausgelassen.
Die herkömmliche Steuerung wird durchgeführt, indem ein herkömmliches Steuerprogramm ausgeführt wird, das durch den Ablaufplan der 26 wiedergegeben ist. Wenn das gesteuerte Rad durch das vordere linke Rad 12FL dargestellt wird, wird Schritt S103b implementiert, um die Verlagerung X_L des ungefederten Abschnitts des vorderen linken Rads 12FL (das bedeutet, die Verlagerung X_L des zweiten unteren Arms 46, der für der vordere linke Rad 12FL vorgesehen ist) auf der Grundlage der Beschleunigung G_U des gefederten Abschnitts (in der Form der Beschleunigung eines Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14 als des gefederten Abschnitts, der zu dem vorderen linken Rad 12FL gehört) und der Fahrzeughöhe H zu erhalten. Dann wird Schritt S104b implementiert, um die elastische Sollkraft F_B* zu erhalten, dann den Solldrehwinkel θ_M* auf der Grundlage der elastischen Sollkraft F_B* zu erhalten und dann den zugeführten elektrischen Strom i zu erhalten. Im Schritt S105 erhält man die Frequenz f der tatsächlichen Schwingung, die in dem zweiten unteren Arm 46 verursacht wird, der für das vordere linke Rad 12FL vorgesehen ist. Die Frequenz kann entweder auf der Grundlage der Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts oder der Verlagerung des ungefederten Abschnitts erhalten werden. Im Schritt S106 wird beurteilt, ob die erhaltene Frequenz f gleich oder niedriger als die vorstehend beschriebene herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist. Wenn die Frequenz f der tatsächlichen Schwingung nicht höher als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist, wird Schritt S107 implementiert, um den Steuerbefehlswert wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auszugeben, der von dem zugeführten elektrischen Strom i und der elastischen Sollkraft F_B* abhängt.
Die Vorhersagesteuerung wird durchgeführt, indem ein Vorhersagesteuerprogramm ausgeführt wird, das durch den Ablaufplan der 25 wiedergegeben wird. Wenn das gesteuerte Rad durch das linke Hinterrad 12RL dargestellt wird, wird Schritt S3b implementiert, um die Verlagerung X_L des ungefederten Abschnitts des linken Vorderrads 12FL (das bedeutet, die Verlagerung X_L des zweiten unteren Arms 46, der für das linke Vorderrad 12FL vorgesehen ist) auf der Grundlage des erfassten Werts, der von dem Beschleunigungssensor 196 für den gefederten Abschnitt erfasst wird (der für den Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 14 vorgesehen ist, der zu dem linken Vorderrad 12FL gehört) und der Fahrzeughöhe zu erhalten. Wenn die Vorhersageverstärkung G größer als 0 (null) ist, wird Schritt S6b implementiert, um die elastische Sollkraft (Soll kraft in der Senkrechten) F_B* auf der Grundlage der Verlagerung X_L des ungefederten Abschnitts, des Elastizitätsmoduls K und der Vorhersageverstärkung G zu erhalten, dann den Solldrehwinkel θ_M* auf der Grundlage der elastischen Sollkraft F_B* zu erhalten und dann den zugeführten elektrischen Strom i auf der Grundlage des Solldrehwinkels θ_M* zu erhalten. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P nicht kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird der Steuerbefehlswert nach dem Verstreichen der Wartezeit T_Q dem Inverter 178 des Vertikalkraftgenerators 24 zugeführt, der für das linke Hinterrad 12RL vorgesehen ist. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird der Steuerbefehlswert unmittelbar ausgegeben. Wenn die Vorhersageverstärkung G 0 (null) ist, wird Schritt S11b implementiert, um die herkömmliche Steuerung auszuführen. Somit ist die Vorhersagesteuerung nicht nur auf die Steuerung der Dämpfungskraft anwendbar, sondern auch auf die Steuerung der elastischen Kraft. In der vorliegenden Ausführungsform arbeitet der Vertikalkraftgenerator als ein Generator für eine elastische Kraft und die Vertikalkraftsteuerung arbeitet als ein Steuerabschnitt für eine elastische Kraft.
Die elastische Sollkraft F_B* kann durch einen Wert gegeben sein, der von der Verlagerung X_U abhängt (F_B* = G·K·X_U), oder einen Wert, der von der relativen Verlagerung X_S der gefederten und ungefederten Abschnitte, d. h. der Fahrzeughöhe, abhängt (F_B* = G·K·X_S). Die Vorhersagesteuerung kann im Wesentlichen in derselben Weise wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ausgeführt werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Vertikalkraft durch Steuern des Vertikalkraftgenerators 24 gesteuert. Die Dämpfungskraft kann jedoch durch Steuern des Stoßdämpfers 22 gesteuert werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Dämpfungskraft in Übereinstimmung mit der Skyhook-Dämpfertheorie gesteuert. Ein Beispiel der Steuerung wird mit Bezug auf die Ablaufpläne der 27 und 28 beschrieben. Dieselben Bezugszeichen für die Schritte werden verwendet, um Schritte wiederzugeben, welche dieselben Abläufe wie jene in den Ablaufplänen der 17 und 21 aufweisen, und die Beschreibung dieser Schritte wird ausgelassen. In der vorliegenden Ausführungsform wird beurteilt, ob die Frequenz der Schwingung der Fahrzeugkarosserie 14 als des gefederten Abschnitts gleich oder niedriger als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz ist. In der im Ablaufplan der 28 wiedergegebenen herkömmlichen Steuerung, in welcher das gesteuerte Rad durch das linke Vorderrad 12FL dargestellt ist, erhält man die Beschleunigung G_U des gefederten Abschnitts in der Form der Beschleunigung des Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14, der zu dem linken Vorderrad 12FL gehört, und den Abstand H zwischen den gefederten und ungefederten Abschnitten. Dann erhält man die Frequenz f der Fahrzeugkarosserie 14 im Schritt S105b, und es wird beurteilt, ob die erhaltene Frequenz f gleich oder niedriger als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist. Die Frequenz f kann entweder auf der Grundlage der Beschleunigung des gefederten Abschnitts oder der Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts erhalten werden. Beispielsweise kann die Frequenz f wie vorstehend beschrieben auf der Grundlage der Tatsache erhalten werden, dass die Fahrzeugkarosserie 14 in einer Position positioniert ist, die einen Absolutwert der Amplitude maximiert, wenn die Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts 0 (null) ist, oder sie kann unter Verwendung einer Fourier-Transformation erhalten werden. Wenn die erhaltene Frequenz f gleich oder niedriger als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist, erhält man im Schritt S106b eine positive Beurteilung (JA) und der Steuerablauf geht zum S103d, der implementiert wird, um die Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts und die Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte zu erhalten. Dann erhält man in den Schritten S104d bis S104f den Solldämpfungskoeffizienten C*. Genauer beschrieben wird Schritt S104d implementiert, um zu beurteilen, ob ein Produkt der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts und der Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte einen positiven Wert annimmt oder nicht. Wenn das Produkt einen positiven Wert annimmt (V_U·V_S > 0), wird im Schritt S104e der Solldämpfungskoeffizient C* auf einen Wert (G₀·C·V_U/V_S) festgelegt, bei welchem „G₀” die Verstärkung wiedergibt, die für die herkömmliche Steuerung verwendet wird, und „C” ein konstanter Wert ist. Wenn das Produkt einen negativen Wert aufweist (V_U·V_S < 0), wird der Solldämpfungskoeffizient C* im Schritt S104f auf einen kleinen Wert C_MIN festgelegt. Dann wird Schritt S104g implementiert, um den zugeführten elektrischen Strom i zu erhalten, der den Solldämpfungskoeffizienten C* einrichtet, und Schritt S107 wird implementiert, um den Steuerbefehlswert auszugeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird der elektrische Strom dem Elektromotor 90 unabhängig von der Erhöhung und Verringerung des Dämpfungskoeffizienten bereitgestellt. Daher entspricht der zugeführte elektrische Strom i dem Steuerbefehlswert, und der Steuerbe fehlswert wird an den Inverter 222 abgegeben. Die elektrische Leistung, die vom Elektromotor 90 verbraucht wird, ist gering.
In der Vorhersagesteuerung, die durch den Ablaufplan der 27 wiedergegeben wird, in welcher das gesteuerte Rad das linke Hinterrad 12RL ist, erhält man die Beschleunigung G_U des gefederten Abschnitts in der Form der Beschleunigung des Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14, der zu dem linken Vorderrad 12FL gehört, und den Abstand H zwischen dem zu dem linken Vorderrad 12FL gehörenden Abschnitt des Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14, und dem zweiten unteren Arm 46, der für das linke Vorderrad 12FL vorgesehen ist. Nachdem die Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts und die Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte im Schritt S3d erhalten wurden, wird Schritt S4 implementiert, um die Vorhersageverstärkung G zu bestimmen. Wenn die bestimmte Vorhersageverstärkung G nicht 0 (null) ist, werden die Schritte S6d bis S6h implementiert, um den Dämpfungskoeffizienten zu bestimmen. Wenn das Produkt der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts und der Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte ein positiver Wert ist, wird der Solldämpfungskoeffizient C* auf einen Wert (G·C·V_U/V_S) festgelegt. Wenn das Produkt ein negativer Wert ist, wird der Solldämpfungskoeffizient C* auf einen Wert C_MIN festgelegt. Dann wird Schritt S6g implementiert, um den zugeführten elektrischen Strom i auf der Grundlage des Solldämpfungskoeffizienten C* zu bestimmen. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P nicht kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird der Steuerbefehlswert i nach dem Verstreichen der Wartezeit T_Q ausgegeben. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird der Steuerbefehlswert i sofort ausgegeben. Wenn andererseits die vorab festgelegte Vorhersageverstärkung G 0 (null) ist, geht der Steuerablauf zum Schritt S11d, der implementiert wird, um die herkömmliche Steuerung auszuführen, so dass die Vorrichtung 56 zur Steuerung der Dämpfungscharakteristik, die für das linke Hinterrad 12RL vorgesehen ist, auf der Grundlage des Vertikalverhaltens des linken Hinterrads 12RL in Übereinstimmung mit dem Ablaufplan der 28 gesteuert wird. Der Solldämpfungskoeffizient C* wird auf einen Wert gesetzt, der von der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts in der Form der Absolutgeschwindigkeit des zu dem linken Hinterrad 12RL gehörenden Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14 und der Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte in der Form der Relativ geschwindigkeit des zu dem linken Hinterrad 12RL gehörenden Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14 und des zweiten unteren Arms 46 abhängt, der für das linke Hinterrad 12RL vorgesehen ist.
Im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, in welchen der Vertikalkraftgenerator 24 als eine steuerbare Vorrichtung gesteuert wird, ist eine steuerbare Maximalfrequenz in der vorliegenden Ausführungsform, in welcher die Steuervorrichtung 56 für die Dämpfungscharakteristik als eine steuerbare Vorrichtung gesteuert wird, höher, weil die Antwortverzögerungszeit der Steuervorrichtung 56 für die Dämpfungscharakteristik kürzer als jene des Vertikalkraftgenerators 24 ist. Das bedeutet, dass in der vorliegenden Ausführungsform die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D vergleichsweise hoch ist und die Antwortverzögerungszeit T_D und die Grenzzeit T_L vergleichsweise kurz sind. Daher wird bei der Steuerung der Steuervorrichtung 56 für die Dämpfungscharakteristik die herkömmliche Steuerung selbst im Fall einer Schwingung mit einer höheren Frequenz als bei der Steuerung des Vertikalkraftgenerators 24 durchgeführt. In anderen Worten ist die Radaufhängung effektiv durch die herkömmliche Steuerung über einen größeren Bereich einer Schwingungsfrequenz steuerbar, das bedeutet, dass im Schritt S106b in dem Ablaufplan der 28 eine positive Beurteilung (JA) wahrscheinlicher oder häufiger erhalten wird. Weiterhin wird die Vorhersageverstärkung G selbst im Fall einer höheren Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei der Steuerung der Steuervorrichtung 56 für die Dämpfungscharakteristik als bei der Steuerung des Vertikalkraftgenerators 24 auf 1 (eins) festgelegt. Somit wird die Vorhersagesteuerung effektiv über einen weiteren Bereich der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs durchführbar. Weiterhin wird die Vorhersagesteuerung bei der Steuerung der Steuervorrichtung 56 für die Dämpfungscharakteristik selbst im Fall einer höheren Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs als bei der Steuerung des Vertikalkraftgenerators 24 durchgeführt, weil eine positive Beurteilung (JA) im Schritt S55 in dem Ablaufplan der 27 weniger wahrscheinlich oder weniger häufig erhalten wird.
Die Vorhersagesteuerung wird für den Stoßdämpfer 22 selbst dann durchgeführt, wenn die Fahrgeschwindigkeit V so hoch ist, dass die Vorhersagesteuerung nicht für den Vertikalkraftgenerator 24 durchgeführt werden kann, so dass die Vertikalschwingung des hinterradseitigen Abschnitts durch die Steuerung des Stoßdämpfers 22 selbst während der Fahrt des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit V ausreichend unterdrückt werden kann. Weiterhin wird die Vorhersagesteuerung für den Stoßdämpfer 22 selbst dann durchgeführt, wenn die Schwingungsfrequenz so hoch ist, dass die Vorhersagesteuerung nicht für den Vertikalkraftgenerator 24 durchgeführt werden kann, so dass die Vertikalschwingung auch dann durch die Steuerung des Stoßdämpfers 22 ausreichend unterdrückt werden kann, wenn die Schwingung mit hoher Frequenz vorliegt.
Die Steuerung des Stoßdämpfers ist auch auf eine Radaufhängung anwendbar, die konzeptweise in 29 gezeigt ist, in welcher eine Schraubenfeder 284 und ein Stoßdämpfer 286 parallel zueinander zwischen einem ungefederten Abschnitt 280 (der das Rad 12 trägt) und einem gefederten Abschnitt 282 vorgesehen sind, ohne den Vertikalkraftgenerator 24 vorzusehen. Der Stoßdämpfer 286 umfasst eine Steuervorrichtung 288 für die Dämpfungscharakteristik, die in Übereinstimmung mit Befehlen gesteuert wird, die von einer Radaufhängungssteuereinheit 290 im Wesentlichen in derselben Weise wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bereitgestellt werden.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung auch auf eine Radaufhängung wie in 30 gezeigt anwendbar, in welcher eine Schraubenfeder 310 und eine Hydraulikzylindervorrichtung 312 parallel zueinander zwischen einem ungefederten Abschnitt 300 und einem gefederten Abschnitt 302 vorgesehen sind. Die Hydraulikzylindervorrichtung 312 umfasst einen Hydraulikzylinder 314, eine Pumpe 316 und einen Elektromotor 318. Der Hydraulikzylinder 314 umfasst ein Gehäuse 320, einen Kolben 322, der fluiddicht und gleitfähig in dem Gehäuse 320 eingebaut ist, und eine Kolbenstange 324, die mit dem Kolben 322 verbunden ist. Die Kolbenstange 324 ist schwingfähig bzw. beweglich mit dem ungefederten Abschnitt 300 verbunden, während das Gehäuse 320 schwingfähig mit dem gefederten Abschnitt 302 verbunden ist. Ein Innenraum des Gehäuses 320 wird durch den Kolben 322 in zwei Fluidkammern 330, 332 unterteilt, die mit der Pumpe 316 so verbunden sind, dass ein Arbeitsfluid aus einer der beiden Fluidkammern 330, 332 durch die Pumpe 316 so gepumpt werden kann, dass es der anderen zugeführt wird, und durch die Pumpe 316 aus der anderen der beiden Fluidkammern 330, 332 so gepumpt werden kann, dass es der ersten zugeführt wird, wodurch die Fluiddrücke innerhalb der jeweiligen Fluidkammern 330, 332 und der Hub des Kolbens 322 steuerbar sind. Ein Arbeitsfluidkompensator 340 ist parallel zu dem Hydraulikzylinder 314 vorgesehen.
Der Elektromotor 318 wird in Übereinstimmung mit Befehlen gesteuert, die von einer Radaufhängungs-ECU 350 bereitgestellt werden, die eine Steuerung aufweist, die prinzipiell durch einen Computer gebildet wird, der einen Ein-/Ausgabeabschnitt 352, einen Speicherabschnitt 354 und einen ausführenden Abschnitt 356 aufweist. Mit dem Ein-/Ausgabeabschnitt 352 werden Fahrzeughöhensensoren (Vertikalhubsensoren) 360, Beschleunigungssensoren 362 für den gefederten Abschnitt und Pumpenmotoren 318 verbunden. Die Fahrzeughöhensensoren 360 und die Beschleunigungssensoren 262 für den gefederten Abschnitt werden für die jeweiligen Räder 12FR, 12FL, 12RR, 12RL vorgesehen. Die Pumpenmotoren 318 werden für die jeweiligen Räder 12FR, 12FL, 12RR, 12RL vorgesehen und werden über jeweilige (nicht gezeigte) Antriebsschaltungen mit dem Eingabe-/Ausgabeabschnitt 352 verbunden. Der Speicherabschnitt 354 speichert darin beispielsweise eine Vielzahl von Kennfeldern und Programmen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Elektromotor 318 der Hydraulikzylindervorrichtung 312 gesteuert, um eine Vertikalkraft als eine Summe einer elastischen Kraft zu erzeugen, die von der Absolutgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts und einer Dämpfungskraft abhängt, die auf einer Skyhook-Dämpfertheorie basiert. Die Vertikalkraft entspricht dem Hydraulikdruck, der von der Hydraulikzylindervorrichtung 312 erzeugt wird. Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gibt es eine bestimmte Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck, der von der Hydraulikzylindervorrichtung 312 erzeugt wird, und einer Größe der Verschiebung des Kolbens 322 gegenüber seiner Referenzposition (in welcher der Kolben 322 positioniert ist, wenn der Elektromotor 318 in einem freien Zustand platziert ist), weil die auf das Rad wirkende Last von der Schraubenfeder 310 und der Hydraulikzylindervorrichtung 312 aufgenommen wird. Daher wird bei Bestimmung des Sollwerts der Vertikalkraft der Pumpenmotor 318 aktiviert, um die Größe der Verschiebung des Kolbens 322 einzurichten, welcher zu der Sollkraft in der Senkrechten gehört. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Sollkraft F_B* in der Senkrechten so angepasst, dass sie gleich einer Summe der elastischen Kraft, die von der Verlagerung des ungefederten Abschnitts 300 abhängt, und der Dämpfungskraft ist, die von der Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts 302 abhängt.
Ein Beispiel der Steuerung des Elektromotors 318 der Hydraulikzylindervorrichtung 312 wird mit Bezug auf die Ablaufpläne der 31 und 32 beschrieben. Dieselben Bezugszeichen der Schritte werden verwendet, um Schritte wiederzugeben, welche dieselben Abläufe wie jene der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen (in den Ablaufplänen der 17 und 21 und den Ablaufplänen der 27 und 28) aufweisen, und die Beschreibung dieser Schritte wird ausgelassen. 31 ist ein Ablaufplan, der ein Vorhersagesteuerprogramm zeigt, das auszuführen ist. Wenn das gesteuerte Rad das linke Hinterrad 12RL ist, wird Schritt S1 implementiert, um die Beschleunigung GU des gefederten Abschnitts in der Form der Beschleunigung eines Abschnitts der Fahrzeugkarosserie 14 zu erhalten, der zu dem linken Vorderrad 12FL gehört. Im Schritt S2 erhält man den Abstand H zwischen dem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 14, welcher zu dem linken Vorderrad 12FL gehört, und den zweiten unteren Arm 46, der für das linke Vorderrad 12FL vorgesehen ist. Dann wird Schritt S3e implementiert, um die Absolutgeschwindigkeit V_U für den gefederten Abschnitt, die Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte und die Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts so zu erhalten, dass die Vorhersageverstärkung G im Schritt S4 im Wesentlichen in derselben Weise wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten wird. Wenn die Vorhersageverstärkung G nicht 0 (null) ist, wird Schritt S6d implementiert, um zu beurteilen, ob ein Produkt der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts und der Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten/ungefederten Abschnitte ein positiver Wert oder ein negativer Wert ist. Wenn das Produkt ein positiver Wert ist, wird der Dämpfungskoeffizient C im Schritt S6h auf einen vorab festgelegten Wert C_MID gesetzt. Wenn das Produkt ein negativer Wert ist, wird der Dämpfungskoeffizient C im Schritt S6f auf einen vorab festgelegten Wert C_MIN festgelegt. Dann wird im Schritt S6i die Sollkraft F_B* in der Senkrechten in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung bestimmt: FB* = (G·K·XL) + (–G·C·VU),wobei „K” eine Federkonstante der Schraubenfeder 310 wiedergibt.
Dann wird in diesem Schritt S6i der elektrische Strom i bestimmt, der dem Elektromotor 318RL zuzuführen ist. Wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der Steuerbefehlswert nach dem Verstreichen der Wartezeit T_Q ausgegeben, wenn die vorhersehbare Zeit T_P nicht kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist. Wenn die vorhersehbare Zeit T_P kürzer als die Antwortverzögerungszeit T_D ist, wird der Steuerbefehlswert sofort ausgegeben. In der vorliegenden Ausführungsform ist es wie bei der Steuerung des Vertikalkraftgenerators 24 zu bevorzugen, dass der elektrische Strom nicht dem Motor 318 zugeführt wird, wenn der Absolutwert der Sollkraft F_B* in der Senkrechten unverändert bleibt oder verringert wird, weil die elektrische Leistung groß ist, die der Elektromotor 318 verbraucht.
Wenn andererseits die Vorhersageverstärkung G 0 (null) ist, geht der Steuerablauf zum Schritt S11e, der implementiert wird, um den Elektromotor 318RL der Hydraulikzylindervorrichtung 312RL, die für das linke Hinterrad 12RL vorgesehen ist, auf der Grundlage des Vertikalverhaltens des linken Hinterrads 12RL so zu steuern, dass die herkömmliche Steuerung nach dem Ablaufplan der 32 ausgeführt wird. Im Schritt S103e erhält man die Verlagerung X_L des ungefederten Abschnitts und die Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts auf der Grundlage der Beschleunigung des gefederten Abschnitts und der Fahrzeughöhe. In den Schritten S104d, 104f, 104h wird der Dämpfungskoeffizient bestimmt. Im Schritt S104i wird die Sollkraft F_B* in der Senkrechten in Übereinstimmung mit der Gleichung: FB* = (–G0·K·XL) + (–G·C·VU),ausgedrückt, wobei „G₀” die Verstärkung als einen feststehenden Wert wiedergibt, der für die herkömmliche Steuerung verwendet wird.
Weiterhin wird in diesem Schritt S104i der zugeführte elektrische Strom i auf der Grundlage der Sollkraft F_B* in der Senkrechten bestimmt. Dann wird im Schritt S105c die Schwingungsfrequenz auf der Grundlage der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts berechnet und wird außerdem auf der Grundlage der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts berechnet, es werden nämlich sowohl ein Wert der Schwingungsfrequenz auf der Grundlage der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts als auch ein Wert der Schwingungsfrequenz auf der Grundlage der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts erhalten. Im Schritt S106c wird beurteilt, ob ein höherer der zwei Werte der Schwingungsfrequenz gleich oder niedriger als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist. Wenn der höhere der Werte der Schwingungsfrequenz nicht höher als die herkömmlich steuerbare Maximalfrequenz f_D ist, wird der Steuerbefehlswert sofort ausgegeben. Man bemerke, dass im Schritt S105c die zwei Werte der Schwingungsfrequenz nicht notwendigerweise erhalten werden müssen und die Schwingungsfrequenz auf der Grundlage entweder der Absolutgeschwindigkeit V_L des ungefederten Abschnitts oder der Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts berechnet werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die zu erzeugende Vertikalkraft der Summe der elastischen Kraft, die von der Verlagerung des ungefederten Abschnitts abhängt, und der Dämpfungskraft, die von der Absolutgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts abhängt. Daher ist es möglich, sowohl die Schwingungsunterdrückungssteuerung für den ungefederten Abschnitt als auch die Skyhook-Steuerung auszuführen, was dazu führt, dass die Vertikalschwingung ausreichend unterdrückt und der Fahrkomfort des Fahrzeugs verbessert wird. Weiterhin kann die Antwortverzögerungszeit klein oder zu Null gemacht werden, weil die Vorhersagesteuerung für die Hydraulikzylindervorrichtung 312R durchgeführt wird, die für jedes Hinterrad 12R vorgesehen ist, wodurch es möglich wird, die Vertikalschwingung des hinterradseitigen Abschnitts ausreichend zu unterdrücken.
Die Sollkraft F_B* in der Senkrechten muss nicht notwendigerweise gleich der vorstehend beschriebenen Summe der elastischen Kraft und der Dämpfungskraft sein, sondern kann ein Wert sein, der in Übereinstimmung mit einer der nachstehenden Gleichungen bestimmt wird: FB* = G·K·XL FB* = –G·C·VU
Weiterhin kann die Sollkraft F_B* in der Senkrechten auch ein Wert sein, der in Übereinstimmung mit einer der nachstehenden Gleichungen bestimmt wird: FB* = –G·C·VL FB* = G·K·XU FB* = –G·C·VS
Weiterhin kann die Sollkraft F_B* in der Senkrechten eine Summe von zwei oder mehr Werten sein, die in Übereinstimmung mit zwei oder mehr der vorstehenden Gleichungen bestimmt werden.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung auch auf die Steuerung einer in 33 gezeigten Radaufhängung anwendbar. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein Vertikalkraftgenerator 370 eine gerade Stange 372 anstelle des L-förmigen Balkens. Die gerade Stange 372 wird an einem ihrer entgegengesetzten Endabschnitte mit einem Stellglied 374 verbunden und ist an dem anderen ihrer entgegengesetzten Endabschnitte über ein Verbindungsteil 378 mit einem ungefederten Abschnitt 380 verbunden. Das Stellglied 374 ist mit einem gefederten Abschnitt 382 in der Form der Fahrzeugkarosserie verbunden. Die gerade Stange 372 ist zwischen dem gefederten Abschnitt 382 und dem ungefederten Abschnitt 380 angeordnet. Auch eine Schraubenfeder 384 ist zwischen dem gefederten Abschnitt 382 und dem ungefederten Abschnitt 380 so angeordnet, dass die Schraubenfeder 384 und die gerade Stange 372 als ein elastisches Teil parallel zueinander angeordnet sind. Das Stellglied 374 umfasst einen Elektromotor und eine Drehzahluntersetzung bzw. ein Untersetzungsgetriebe, so dass die Stange 372 mit einer Abtriebswelle des Elektromotors über die Drehzahluntersetzung so verbunden ist, dass sie ein Motordrehmoment T_M aufnimmt, das durch Aktivieren des Elektromotors aufgebracht wird. Weiterhin kann eine Reaktionskraft F_B* in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden, weil eine Biegebewegung L·F_B*, die auf die gerade Stange 372 wirkt, gleich dem auf die Stange 372 wirkenden Motordrehmoment T_M wird: FB* = TM/L
Die Reaktionskraft F_B* ist eine Kraft, die gegen die Kraft F_B* wirkt, die von dem Vertikalkraftgenerator 370 auf den ungefederten Abschnitt 380 aufgebracht wird. Das Stellglied 374 ist über einen Inverter 390 mit einer Steuerung 392 verbunden, die prinzipiell durch einen Computer gebildet wird. Wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind beispielsweise die Beschleunigungssensoren für den gefederten Abschnitt, die Fahrzeughöhensensoren, Radeinschlaggrößensensoren, der Betätigungsgrößensensor und die Brems-ECU mit der Steuerung 392 verbunden. Der Inverter 390 wird auf der Grundlage von Befehlen, die von der Steuerung 392 bereitgestellt werden, so gesteuert, dass er ein Abtriebsdrehmoment des Elektromotors 374 steuert. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Aufhängungssteuerungseinheit durch die Steuerung 392 und den Inverter 390 gebildet. Wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann die Sollkraft F_B* in der Senkrechten wie benötigt bestimmt werden und die Vertikalkraft kann durch Steuern des Drehmoments T_M des Elektromotors 374 gesteuert werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Vorhersagesteuerung für die Radaufhängung durchgeführt, die für das Hinterrad 12R vorgesehen ist, und zwar auf der Grundlage der erfassten Werte, die von den Sensoren 196F, 198F bereitgestellt werden, die das Vertikalverhalten des vorderradseitigen Abschnitts erfassen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf eine Anordnung wie in 34 gezeigt anwendbar, in welcher die Radaufhängung, die für das Vorderrad 12F vorgesehen ist, und die Radaufhängung, die für das Hinterrad 12R vorgesehen ist, der Vorhersagesteuerung unterzogen werden, die auf der Grundlage eines erfassten Werts oder von Werten durchgeführt wird, die von einem Straßenoberflächensensor 402 bereitgestellt werden, der in einer vorderen Stoßstange 400 des Fahrzeugs vorgesehen ist. Der Straßenoberflächensensor 402 kann dazu aufgebaut sein, Vorsprünge und Ausbrüche bzw. Schlaglöcher auf einer Straßenoberfläche beispielsweise durch Ultraschallwellen zu erfassen. Genauer beschrieben wird die Ultraschallwelle zuerst von dem Sensor 402 auf die Straßenoberfläche übertragen, und die von der Straßenoberfläche reflektierte Ultraschallwelle wird dann empfangen, so dass ein Abstand zur Straßenoberfläche auf der Grundlage der Zeitdauer von der Aussendung der Ultraschallwelle bis zum Empfang der zurückgekehrten Ultraschallwelle erhalten werden kann. Die Vorsprünge und Ausbrüche auf der Straßenoberfläche werden auf der Grundlage des erhaltenen Ab stands erfasst. Wie in 35 gezeigt wird der Straßenoberflächensensor 402 in jedem von zwei Abschnitten der Stoßstange 400 vorgesehen, von denen einer (402R) vor dem rechten Vorderrads 12FR angeordnet ist und der andere (402L) vor dem linken Vorderrads 12FL angeordnet ist. Ein erfasster Abschnitt der Straßenoberfläche, der von jedem der Straßenoberflächensensoren 402R, 402L erfasst wird, ist während des Stillstands des Fahrzeugs im Wesentlichen direkt unterhalb der Position eines zugehörigen der Straßenoberflächensensoren 402R, 402L angeordnet. Wenn daher die Vorhersageverstärkung zu erhalten ist, ist es notwendig, einen Abstand von der Position des Straßenoberflächensensors 402 zu dem gesteuerten Rad, die Vorhersagezeit, die von der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit abhängt, und die Überlappung des erfassten Abschnitts mit einem Abschnitt der Straßenoberfläche in Betracht zu ziehen, über welche das gesteuerte Rad fährt. Man bemerke, dass der vorstehend beschriebene Abstand durch einen Abstand L_P wiedergegeben wird, in welchem das gesteuerte Rad durch das Vorderrad bereitgestellt wird, und durch einen Abstand (L_P + L_W) wiedergegeben wird, in welchem das gesteuerte Rad durch das Hinterrad bereitgestellt wird, wie in 34 gezeigt.
Wenn das gesteuerte Rad durch jedes Vorderrad 12F bereitgestellt wird, ist ein Abstand, der in der Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen jedem der Straßenoberflächensensoren 402R, 402L und einem zugehörigen der rechten und linken Vorderräder 12FR, 12FL gemessen wird, der vorstehend beschriebene Abstand L_P, der in der Längsrichtung zwischen einer Linie, die sich in der Querrichtung des Fahrzeugs erstreckt und durch das Paar von Straßenoberflächensensoren 402 geht, und einer Mittelachse der Radachse des zugehörigen der rechten und linken Vorderräder 12FR, 12FL gemessen wird. Die vorhersehbare Zeit T_P kann durch Division des Abstands L_P durch die Fahrgeschwindigkeit V(T_P = L_P/V) erhalten werden. Wenn das gesteuerte Rad jeweils das Hinterrad 12R ist, entspricht eine Summe des vorstehend beschriebenen Abstands L_P und des Radstands L_W einem Abstand zwischen jedem der Straßenoberflächensensoren 402R, 402L und einem zugehörigen der rechten und linken Hinterräder 12RR, 12RL. Folglich wird die vorhersehbare Zeit T_P durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt: TP = (LP + LW)/V
Dann kann die Verstärkung G_V auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit durch im Wesentlichen dieselben Vorgänge wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.
Der Kurvenradius des vorderradseitigen Abschnitts, der Kurvenradius des hinterradseitigen Abschnitts, der Kurvenradius jedes Vorderrads als des Innen- oder Außenrads und der Kurvenradius jedes Hinterrads als des Innen- oder Außenrads können im Wesentlichen in derselben Weise wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erhalten werden. Der Weg des erfassten Abschnitts kann als derselbe wie der Weg des zugehörigen unter den Straßenoberflächensensoren 402R, 402L angesehen werden. Der Weg des Straßenoberflächensensors 402 kann durch einen Weg eines bestimmten Punkts jedes der Straßenoberflächensensoren 402R, 402L, einen Weg eines Punkts zwischen den Straßenoberflächensensoren 402R, 402L oder einen Weg eines Mittelpunkts Pfv eines vorderen Abschnitts des Fahrzeugs dargestellt werden. Der Mittelpunkt Pfv ist ein Schnittpunkt Pfv einer senkrechten Oberfläche und einer Linie, die während des Stillstands des Fahrzeugs auf einer horizontalen Straßenoberfläche durch das Paar von Straßenoberflächensensoren 402R, 402L geht, wobei die senkrechte Oberfläche eine Linie enthält, die durch den Schwerpunkt G des Fahrzeugs geht und sich in der Längsrichtung erstreckt. Wenn der Weg als eine Abfolge von Punkten auf der Straßenoberfläche betrachtet wird, kann der Weg des Mittelpunkts Pfv durch eine Abfolge von Punkten auf der Straßenoberfläche definiert sein, auf welche jeweils der Mittelpunkt Pfv projiziert wird. In der nachstehenden Beschreibung wird der Weg (der Kurvenradius) des Mittelpunkts Pfv als Weg (Kurvenradius) eines sensorseitigen Abschnitts bezeichnet. Wie in 35 gezeigt kann der Kurvenradius des sensorseitigen Abschnitts gemäß der nachstehenden Gleichung erhalten werden: Pfv = (LP + LW)/sinδW·10–3
Weil der Abstand L_P im Vergleich zum Kurvenradius Rfv vergleichsweise klein ist, kann ein Mittelwinkel (Pfv-O-PR) als gleich dem Absolutwert δ_W des Einschlagwinkels des lenkbaren Rads angesehen werden.
Wenn das gesteuerte Rad durch jedes Vorderrad 12F vorgesehen ist, kann der Kurvenradiusunterschied (der Wegunterschied) zwischen dem Straßenoberflächensensor 402, der an einem innenradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist, und dem Vorderrad 12F als dem Innenrad in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden. ΔRfin = (Rfv – Ts/2) – (Rf – Tf/2) = Rfv – Rf
Die Kurvenradiusdifferenz (der Wegunterschied) zwischen dem Straßenoberflächensensor 402, der auf einem außenradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist, und dem Vorderrad 12F als dem Außenrad kann in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden: ΔRfout = (Rfv + Ts/2) – (Rf + Tf/2) = Rfv – Rf
In den vorstehenden Gleichungen ist „Ts” ein Abstand zwischen dem Paar von Straßenoberflächensensoren 402 und ist gleich der Spurbreite Tf der Vorderräder 12F in der vorliegenden Ausführungsform. Wenn der erfasste Abschnitt, der von dem Straßenoberflächensensor 402 erfasst wird, wie in den 36A und 36B gezeigt durch einen Kreis definiert ist, der einen Durchmesser D aufweist, kann man die Überlappbreite ΔW_T gemäß der nachstehenden Gleichung (7) erhalten: ΔWT = (Rf + WT/2) – (Rfv – D/2) = (WT/2 + D/2) – ΔR (7)
Das Überlappverhältnis Lap erhält man gemäß der Gleichung (Lap = ΔW_T/W_T).
Wenn das gesteuerte Rad durch jedes Hinterrad 12R dargestellt wird, kann die Kurvenradiusdifferenz (der Wegunterschied) zwischen dem Straßenoberflächensensor 402, der an dem innenradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist, und dem Hinterrad 12R als dem Innenrad in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden: ΔRrin = (Rfv – Ts/2) – (Rr – Tr/2) = Rfv – [Rr + (Ts – Tr)/2]
Die Kurvenradiusdifferenz (der Wegunterschied) zwischen dem Straßenoberflächensensor 402, der an dem außenradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist, und dem Hinterrad 12R als dem Außenrad kann in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung erhalten werden. ΔRrout = (Rfv + Ts/2) – (Rr + Tr/2) = Rfv – [Rr – (Ts – Tr)/2]
Die Überlappbreite ΔW_T kann in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (8) erhalten werden: ΔWT = (Rr + WT/2) – (Rfv – D/2) = (WT/2 + D/2) – ΔR (8)
Das Überlappverhältnis Lap kann in Übereinstimmung mit der Gleichung Lap = ΔW_T/W_T) erhalten werden. Wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhält man die Verstärkung G_R auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands basierend auf dem Überlappverhältnis Lap, und dann erhält man die Vorhersageverstärkung G.
Wenn ein Bereich des erfassten Abschnitts ziemlich klein ist, so dass er beinahe als ein Punkt betrachtet werden kann, kann 0 (null) für den Durchmesser D in den vorstehenden Gleichungen (7), (8) eingesetzt werden. In einem solchen Fall ist aus den Gleichungen (7), (8) bekannt, dass die Überlappung nicht vorliegt, wenn der Wegunterschied ΔR größer als eine Hälfte (1/2) der Reifenbreite W_T ist, und dass die Überlappung vorliegt, wenn der Wegunterschied ΔR nicht größer als eine Hälfte (1/2) der Reifenbreite W_T ist. Weiterhin gibt die Überlappbreite ΔW_T eine Position des erfassten Abschnitts relativ zu einem Abschnitt der Straßenoberfläche wieder, über welchen der Reifen des Rads fährt, das bedeutet, einen Abstand von der Position des erfassten Abschnitts zu einem außenseitigen Ende des Abschnitts der Straßenoberfläche (über welchen ein äußeres von in der Breitenrichtung entgegengesetzten Enden des Reifens des Rads fährt). Wenn die Überlappbreite ΔW_T gleich einer Hälfte der Reifenbreite W_T ist (das bedeutet, ΔW_T = W_T/2), ist die Kurvenradiusdifferenz ΔR gleich 0 (null) (das bedeutet, ΔR = 0), so dass ein mittlerer Abschnitt in der Breitenrichtung des Reifens über den erfassten Abschnitt fährt. Wenn die Überlappbreite ΔW_T in der Nähe von 0 (null) ist (das bedeutet, ΔW_T ≈ 0), ist die Kurvenradiusdifferenz ΔR gleich einer Hälfte der Reifenbreite W_T (das bedeutet, ΔR = W_T/2), so dass das äußere der in der Breitenrichtung entgegengesetzten Enden des Reifens über den erfassten Abschnitt fährt. Wenn die Überlappbreite ΔW_T in der Nähe der Reifenbreite W_T liegt (das bedeutet, ΔW_T ≈ W_T), ist der Kurvenradiusunterschied ΔR gleich dem Negativen bzw. Komplement der einen Hälfte der Reifenbreite W_T (das bedeutet, ΔR = –W_T/2), so dass ein inneres der in der Breitenrichtung entgegengesetzten Enden des Reifens über den erfassten Abschnitt fährt. In anderen Worten wird in Betracht gezogen, dass der Reifen einen größeren Überlappabschnitt aufweist, der mit den Vorsprüngen und Ausbrüchen auf einem Abschnitt um den erfassten Abschnitt überlappt, der von dem Straßenoberflächensensor 402 erfasst wird, wenn der mittlere Abschnitt des Reifens über den erfassten Abschnitt fährt, als wenn eines der in der Breitenrichtung entgegengesetzten Enden des Reifens über den erfassten Abschnitt fährt. Daher kann das Überlappverhältnis als das Verhältnis der Überlappbreite ΔW_T zu der Reifenbreite W_T wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden. Das bedeutet, dass es auch in der vorliegenden Ausführungsform angemessen ist, dass die Verstärkung größer gemacht wird, wenn das Überlappverhältnis hoch ist, als wenn das Überlappverhältnis niedrig ist.
Die Vorhersageverstärkung kann auf der Grundlage der Werte wie vorstehend beschrieben im Wesentlichen in derselben Weise wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden. Man kann in Betracht ziehen, dass die Vorsprünge und Ausbrüche auf der Straßenoberfläche, die von dem Straßenoberflächensensor 402 erfasst werden, eine Verlagerung des ungefederten Abschnitts verursachen, der für das gesteuerte Rad vorgesehen ist. Daher können der Vertikalkraftgenerator 24F, der für jedes Vorderrad 12F vorgesehen ist, und der Vertikalkraftgenerator 24R, der für jedes Hinterrad 12R vorgesehen ist, auf der Grundlage des Zustands der Vorsprünge und Ausbrüche gesteuert werden, wodurch nicht nur jedes Hinterrad 12R, sondern auch jedes Vorderrad 12F der Vorhersagesteuerung unterzogen werden kann. Somit kann die Vertikalschwingung des vorderradseitigen Abschnitts ebenso wie die Vertikalschwingung des hinterradseitigen Abschnitts hinreichend unterdrückt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird jeder der Straßenoberflächensensoren 402 dazu aufgebaut, die Vorsprünge und Ausbrüche auf einem Abschnitt der Straßenoberfläche als dem erfassten Abschnitt aufzuspüren, der im Wesentlichen direkt unter der Position des Straßenoberflächensensors 402 angeordnet ist. Der Straßenoberflächensensor 402 kann jedoch so modifiziert sein, dass er die Vorsprünge und Ausbrüche auf einem Abschnitt der Straßenoberfläche als dem erfassten Abschnitt aufspürt, der vor oder hinter der Position des Straßenoberflächensensors 402 angeordnet ist. In einem solchen modifizierten Fall erhält man die vorhersehbare Zeit auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit und des Abstands zwischen dem erfassten Abschnitt der Straßenoberfläche und der Mittelachse der Radachse des gesteuerten Rads. Weiterhin können Werte wie die Verlagerung XL des gefederten Abschnitts, die Absolutgeschwindigkeit V_U des gefederten Abschnitts und die Relativgeschwindigkeit V_S der gefederten zu den ungefederten Abschnitten auf der Grundlage der Vorsprünge und Ausbrüche (welche die Verlagerung des ungefederten Abschnitts verursachen) in einem Konzeptmodell erhalten werden, so dass die Vorhersagesteuerung auf der Grundlage der erhaltenen Werte durchgeführt wird. Noch weiter kann die vorliegende Ausführungsform auch mit den Radaufhängungen ausgeführt werden, die in den 29, 30 und 33 gezeigt sind.
Während die derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vorstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren nur zu veranschaulichenden Zwecken genau beschrieben wurden, ist es verständlich, dass der Aufbau der Radaufhängung und die Steuerung der Radaufhängung nicht auf die vorstehend beschriebenen Einzelheiten beschränkt sind und dass die die vorliegende Erfindung mit verschiedenen anderen von einem Fachmann durchführbaren Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen wie jenen ausgeführt werden kann, die in der KURZEN ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG beschrieben sind.
Zusammenfassung
Eine Radaufhängungssteuerung, um eine Radaufhängung, die für ein Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehen ist, auf der Grundlage mindestens eines Werts zu steuern, der durch mindestens einen Sensor erfasst wird, der in einem vorderradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, ein Vertikalverhalten des vorderradseitigen Abschnitts zu erfassen, der auf einer Seite eines Vorderrads des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Radaufhängungssteuerung umfasst eine Verstärkungsbestimmung, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern. Die Verstärkungsbestimmung ist dazu aufgebaut, eine Überlappung zwischen einem ersten Abschnitt einer Straßenoberfläche, über den ein Reifen des Vorderrads gefahren ist, und einem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über den voraussichtlich ein Reifen des Hinterrads fährt, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist.
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 05-262118 A [0002, 0002]
- JP 07-237419 A [0002, 0003]
- JP 07-186660 A [0002, 0004]
- JP 07-205629 A [0002, 0005, 0013, 0018]

Claims

Eine Radaufhängungssteuerung, um eine für ein Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehene Radaufhängung auf der Grundlage mindestens eines Werts zu steuern, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der an einem vorderradseitigen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, ein Vertikalverhalten des vorderradseitigen Abschnitts zu erfassen, der auf einer Seite eines Vorderrads des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei die Radaufhängungssteuerung eine Verstärkungsbestimmung umfasst, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern, wobei die Verstärkungsbestimmung dazu aufgebaut ist, eine Überlappung zwischen einem ersten Abschnitt einer Straßenoberfläche, über den ein Reifen des Vorderrads gefahren ist, und einem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über den voraussichtlich ein Reifen des Hinterrads fährt, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 1, wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Erhalt einer Überlappgröße umfasst, der dazu aufgebaut ist, einen Wert zu erhalten, der eine Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Erhalt einer Überlappgröße auf Wegbasis aufweist, der dazu aufgebaut ist, einen Wert, der eine Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt, so zu erhalten, dass der erhaltene Wert kleiner ist, wenn ein Wegunterschied zwischen einem Weg des Vorderrads und einem Weg des Hinterrads groß ist, als wenn der Wegunterschied klein ist.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 3, wobei der Abschnitt zum Erhalt der Überlappgröße auf Wegbasis einen Abschnitt zum Erhalt eines Wegunterschieds umfasst, der dazu aufgebaut ist, den Wegunterschied zwischen den Wegen der jeweili gen Vorder- und Hinterräder zu erhalten, die in einer Querrichtung des Fahrzeugs auf derselben Seite angeordnet sind.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Abschnitt zum Erhalt der Überlappgröße auf Wegbasis einen Überlappbeurteilungsabschnitt umfasst, der dazu aufgebaut ist, zu beurteilen, dass die ersten und zweiten Abschnitte der Straßenoberfläche einander überlappen, wenn der Wegunterschied nicht größer als eine Breite des Reifens ist, und zu beurteilen, dass die ersten und zweiten Abschnitte der Straßenoberfläche einander nicht überlappen, wenn der Wegunterschied größer als die Breite des Reifens ist.
Radaufhängungssteuerung nach einem der Ansprüche 3–5, wobei der Wert, der die Größe der vorhergesagten Überlappung wiedergibt, eine in der Querrichtung des Fahrzeugs gemessene Dimension der vorhergesagten Überlappung wiedergibt, und wobei der Abschnitt zum Erhalt der Überlappgröße auf Wegbasis einen Abschnitt zum Erhalt eines Überlappverhältnisses umfasst, der dazu aufgebaut ist, ein Überlappverhältnis zu erhalten, das ein Verhältnis der Dimension der vorhergesagten Überlappung zu einer Breite des Reifens des Hinterrads ist.
Radaufhängungssteuerung nach einem der Ansprüche 3–6, wobei der Abschnitt zum Erhalt der Überlappgröße auf Wegbasis einen Abschnitt zum Erhalt eines Kurvenradius aufweist, der dazu aufgebaut ist, den Weg jedes der Vorder- und Hinterräder als einen Kurvenradius jedes der Vorder- und Hinterräder bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs zu erhalten.
Radaufhängungssteuerung nach einem der Ansprüche 1–7, die einen Vorhersagesteuerabschnitt aufweist, der dazu aufgebaut ist, nach dem Verstreichen einer gegebenen Zeit von einem Zeitpunkt, zu dem mindestens ein erfasster Wert erhalten wird, einen Steuerbefehlswert auszugeben, der auf der Grundlage des mindestens einen Werts vorbereitet ist, der von dem mindestens einen Sensor erfasst wird, wobei die gegebene Zeit eine Zeitdauer ist, die durch Abziehen einer Antwortverzögerungszeit von einer vorhersehbaren Zeit erhalten wird, wobei die Antwortverzögerungszeit eine Zeitdauer ist, um welche der Beginn der Arbeit der Radaufhängung in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehlswert nach der Ausgabe des Steuerbefehlswerts, welcher der Radaufhängung bereitgestellt wird, zu verzögern ist, und wobei die vorhersehbare Zeit eine Zeitdauer ist, die von einem Radstand des Fahrzeugs und einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängt.
Radaufhängungssteuerung nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Festlegen eines reduzierten Werts aufweist, durch welchen die Verstärkung auf einen Wert festgelegt ist, der mit der Verringerung einer Größe der vorhergesagten Überlappung verringert wird, wenn die Größe der vorhergesagten Überlappung kleiner als ein Schwellenwert ist.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 9, wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Festlegen eines größeren Werts aufweist, durch welchen die Verstärkung auf einen Wert gesetzt wird, der nicht kleiner als ein vorab festgelegter Wert ist, wenn die Größe der vorhergesagten Überlappung nicht kleiner als der Schwellenwert ist.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Festlegen eines Nullwerts aufweist, durch den die Verstärkung auf Null gesetzt wird, wenn die Größe der vorhergesagten Überlappung nicht größer als ein zweiter Schwellenwert ist, der kleiner ist als der als ein erster Schwellenwert verwendete Schwellenwert.
Radaufhängungssteuerung nach einem der Ansprüche 1–11, wobei die Verstärkungsbestimmung einen Abschnitt zum Bestimmen auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit aufweist, der dazu aufgebaut ist, die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs hoch ist, als wenn die Fahrgeschwindigkeit gering ist.
Radaufhängungssteuerung nach einem der Ansprüche 1–12, wobei die Radaufhängung zwischen einem gefederten Abschnitt des Fahrzeugs und einem ungefederten Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, der das Rad hält, und einen Vertikalkraftgenerator umfasst, der dazu aufgebaut ist, eine Vertikalkraft zu erzeugen, die Radaufhängungssteuerung eine Vertikalkraftsteuerung umfasst, die dazu aufgebaut ist, den Vertikalkraftgenerator auf der Grundlage des mindestens einen Werts, der von dem mindestens einen Sensor erfasst wird, und der Verstärkung zu steuern, die von der Verstärkungsbestimmung bestimmt wird.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 13, wobei der Vertikalkraftgenerator einen Dämpfungskraftgenerator aufweist, der dazu aufgebaut ist, eine Dämpfungskraft zu erzeugen, wobei die Vertikalkraftsteuerung einen Abschnitt zur Bestimmung einer Solldämpfungskraft und einen Abschnitt zur Dämpfungskraftsteuerung aufweist, wobei der Abschnitt zur Bestimmung der Solldämpfungskraft dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage des mindestens einen erfassten Werts mindestens entweder eine absolute Vertikalgeschwindigkeit des gefederten Abschnitts, eine absolute Vertikalgeschwindigkeit des ungefederten Abschnitts oder eine relative Vertikalgeschwindigkeit der gefederten und ungefederten Abschnitte abzuschätzen und eine Solldämpfungskraft auf der Grundlage der Verstärkung und der mindestens einen der Vertikalgeschwindigkeiten zu bestimmen, und wobei der Abschnitt zur Dämpfungskraftsteuerung dazu aufgebaut ist, den Dämpfungskraftgenerator so zu steuern, dass der Dämpfungskraftgenerator die Solldämpfungskraft abgibt, die von dem Abschnitt zur Bestimmung der Solldämpfungskraft bestimmt wird.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Vertikalkraftgenerator einen Generator für eine elastische Kraft aufweist, der dazu aufgebaut ist, eine elastische Kraft zu erzeugen, wobei die Vertikalkraftsteuerung einen Abschnitt zur Bestimmung einer elastischen Sollkraft und einen Abschnitt zur Steuerung einer elastischen Kraft aufweist, wobei der Abschnitt zur Bestimmung der elastischen Sollkraft dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage des mindestens einen erfassten Werts mindestens entweder eine vertikale Verlagerung des gefederten Abschnitts, eine vertikale Verlagerung des ungefederten Abschnitts oder eine relative vertikale Verlagerung der gefederten und ungefederten Abschnitte abzuschätzen und eine elastische Sollkraft auf der Grundlage der Verstärkung und der mindestens einen aus den vertikalen Verlagerungen zu bestimmen, und wobei der Abschnitt zur Steuerung der elastischen Kraft dazu aufgebaut ist, den Generator für die elastische Kraft so zu steuern, dass der Generator für die elastische Kraft die elastische Sollkraft ausgibt, die von dem Abschnitt zur Bestimmung der elastischen Sollkraft bestimmt wird.
Radaufhängungssteuerung nach einem der Ansprüche 13–15, wobei der Vertikalkraftgenerator ein elastisches Teil aufweist, das einander so gegenüberliegende Endabschnitte enthält, dass einer der gegenüberliegenden Endabschnitte mit dem gefederten Abschnitt verbunden ist, während der andere der gegenüberliegenden Endabschnitte mit dem ungefederten Abschnitt verbunden ist, wobei der Vertikalkraftgenerator eine Antriebsquelle aufweist, die dazu aufgebaut ist, das elastische Teil gegen eine Rückstellkraft des elastischen Teils elastisch zu verformen, und wobei die Vertikalkraftsteuerung einen Steuerabschnitt für die Größe der elastischen Verformung aufweist, der dazu aufgebaut ist, eine Größe einer elastischen Verformung des elastischen Teils durch Steuern der Antriebsquelle so zu steuern, dass er die Vertikalkraft steuert.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 16, wobei das elastische Teil ein im Allgemeinen L-förmiger Balken ist, der einen sich in der Querrichtung erstreckenden Abschnitt aufweist, der sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und einen nichtparallelen Abschnitt, der sich in einer Richtung erstreckt, die nicht parallel zu der Querrichtung ist, und wobei die Antriebsquelle einen Elektromotor aufweist, der dazu aufgebaut ist, den sich in der Querrichtung erstreckenden oder den nichtparallelen Abschnitt um eine Achse desselben zu drehen.
Radaufhängungssteuerung nach Anspruch 16 oder 17, wobei das elastische Teil eine Stange ist, die sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs oder in einer Richtung erstreckt, die nicht parallel zu der Querrichtung ist, und wobei die Antriebsquelle einen Elektromotor aufweist, der dazu aufgebaut ist, ein Biegemoment auf die Stange auszuüben.
Radaufhängungssteuerung nach einem der Ansprüche 13–18, wobei der Vertikalkraftgenerator ein erstes elastisches Teil aufweist, das parallel zu einer Aufhängungsfeder angeordnet ist, die als ein zweites elastisches Teil dient, und wobei sowohl die Aufhängungsfeder als auch das erste elastische Teil zwischen dem gefederten Abschnitt und dem ungefederten Abschnitt angeordnet ist.
Eine Radaufhängungssteuerung, um auf der Grundlage mindestens eines Werts, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, einen erfassten Abschnitt zu erfassen, eine Radaufhängung, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, das hinter dem erfassten Abschnitt angeordnet ist, zu steuern, wobei die Radaufhängungssteuerung eine Verstärkungsbestimmung umfasst, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern, wobei die Verstärkungsbestimmung dazu aufgebaut ist, eine Überlappung zwischen einem ersten Abschnitt einer Straßenoberfläche, über welchen ein Reifen des Vorderrads gefahren ist, und einem zweiten Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über den voraussichtlich ein Reifen des Hinterrads fährt, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die Verstärkung auf einen Wert festgelegt wird, der nicht kleiner als ein vorab festgelegter Wert ist, wenn eine Größe der vorhergesagten Überlappung nicht kleiner als ein erster Schwellenwert ist, und so, dass die Verstärkung auf Null festgelegt wird, wenn die Größe der vorhergesagten Überlappung nicht größer als ein zweiter Schwellenwert ist, der kleiner als der erste Schwellenwert ist.
Eine Radaufhängungssteuerung, um auf der Grundlage mindestens eines Werts, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, einen erfassten Abschnitt zu erfassen, eine Radaufhän gung zu steuern, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, das hinter dem erfassten Abschnitt angeordnet ist, wobei die Radaufhängungssteuerung eine Verstärkungsbestimmung aufweist, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern, wobei die Verstärkungsbestimmung dazu aufgebaut ist, während einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs hoch ist, als wenn die Fahrgeschwindigkeit niedrig ist, und wobei die Verstärkungsbestimmung dazu aufgebaut ist, die Verstärkung während einer Nichtgeradeausfahrt des Fahrzeugs so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn ein Absolutwert eines Einschlagwinkels eines lenkbaren Rads des Fahrzeugs groß ist, als wenn der Absolutwert des Einschlagwinkels des lenkbaren Rads klein ist.
Eine Radaufhängungssteuerung, um auf der Grundlage mindestens eines Werts, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, einen Zustand eines erfassten Abschnitts einer Straßenoberfläche zu erfassen, eine Radaufhängung zu steuern, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, das hinter dem erfassten Abschnitt angeordnet ist, wobei die Radaufhängungssteuerung eine Verstärkungsbestimmung umfasst, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern, wobei die Verstärkungsbestimmung dazu aufgebaut ist, eine Überlappung zwischen dem erfassten Abschnitt der Straßenoberfläche und einem Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über den ein Reifen des Rads voraussichtlich fährt, und die Verstärkung so zu bestimmen, dass die bestimmte Verstärkung kleiner ist, wenn die vorhergesagte Überlappung klein ist, als wenn die vorhergesagte Überlappung groß ist.
Eine Radaufhängungssteuerung, um auf Grundlage mindestens eines Werts, der von mindestens einem Sensor erfasst wird, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der dazu aufgebaut ist, einen Zustand eines erfassten Abschnitts einer Straßen oberfläche zu erfassen, eine Radaufhängung zu steuern, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, das auf einer Rückseite des erfassten Abschnitts angeordnet ist, wobei die Radaufhängungssteuerung eine Verstärkungsbestimmung umfasst, die dazu aufgebaut ist, eine Verstärkung zu bestimmen, um die Radaufhängung auf der Grundlage der bestimmten Verstärkung zu steuern, wobei die Verstärkungsbestimmung dazu aufgebaut ist, eine relative Position des erfassten Abschnitts relativ zu einem Abschnitt der Straßenoberfläche vorherzusagen, über dn ein Reifen des Rads voraussichtlich fährt, und die Verstärkung auf der Grundlage der relativen Position des erfassten Abschnitts zu bestimmen.