DE112015003800T5

DE112015003800T5 - Signalverarbeitungsvorrichtung, Signalverarbeitungsverfahren, Vorrichtung zur Steuerung einer Federung und Verfahren zur Steuerung einer Federung

Info

Publication number: DE112015003800T5
Application number: DE112015003800.0T
Authority: DE
Inventors: Tomoo Kubota; Masatoshi Okumura
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2017-05-11
Also published as: JP2016041569A; JP6368193B2; US20170267048A1; WO2016027631A1

Abstract

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Signalverarbeitungsvorrichtung, ein Signalverarbeitungsverfahren, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Federung und ein Verfahren zur Steuerung einer Federung zu schaffen, mit denen eine geeignete Steuerung der Federung auch im Falle des Versagens eines Sensors fortgeführt werden kann. Hierzu dient eine Signalverarbeitungsvorrichtung (20), die eine Signalverarbeitungsvorrichtung für eine Federungssteuerungsvorrichtung ist und eine erste Ermittlungseinheit (41) aufweist. Die erste Ermittlungseinheit (41) ist dafür vorgesehen, ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen auszuwählen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines ersten Rads beinhalten, die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, und ungefederte Schwingungen des ersten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals zu ermitteln.

Description

Technischer Bereich
Die Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungsvorrichtung, die ungefederte Schwingungen von Rädern eines Fahrzeugs ermittelt, ein Signalverarbeitungsverfahren, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Federung und ein Verfahren zur Steuerung einer Federung.
Stand der Technik
Es sind aktive Federungssysteme als Federungssysteme für Kraftfahrzeuge bekannt. Das aktive Federungssystem steuert die Federung in aktiver Weise auf der Basis der Skyhook-Theorie, um sowohl Fahrkomfort als auch Lenkungsstabilität zu erzeugen. Ein semiaktives Federungssystem ist eine solche Art eines aktiven Federungssystems. Das semiaktive Federungssystem verwendet einen Stoßdämpfer (Dämpfer), der eine variable Dämpfungskraft (genauer ausgedrückt Dämpfungseigenschaft) aufweist und die Dämpfungseigenschaft desselben variabel steuert, wenn eine Dämpfung an einer Fahrzeugkarosserie oder einem Fahrzeugrad durchgeführt werden muss.
Die Dämpfungskraft des Dämpfers ist ungefähr proportional zu einer vertikalen Geschwindigkeit des Fahrzeugrads, wenn ein ungefederter Bereich vibriert bzw. schwingt. Daher wird unter solchen Bedingungen üblicherweise die Dämpfungskraft des Dämpfers unter Verwendung einer vertikalen Schwingungsgeschwindigkeit des Fahrzeugrads als ein Indikator zur Steuerung gesteuert. Zum Beispiel beschreibt das Patentdokument 1 ein Beispiel, in dem eine Dämpfergeschwindigkeit durch zeitliche Differenzierung einer Dämpferverschiebung, die mittels eines Dämpferverschiebungssensors detektiert wird, berechnet und ein dem Dämpfer zuzuführender Zielstrom unter Verwendung dieser Dämpfergeschwindigkeit berechnet wird.
Zitierliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2011-225040

Beschreibung der Erfindung
Technisches Problem
In einem Federungssteuersystem ist es allgemein bekannt, dass geeignete bzw. dafür vorgesehene Sensoren, von denen jeder ungefederte Schwingungen von jedem Rad detektiert, individuell an den Rädern montiert sind. Wenn jedoch einer der dafür vorgesehenen Sensoren fehlerhaft ist, führt dies zu ernsthaften Schwierigkeiten hinsichtlich der Steuerung der Federung an dem entsprechenden Rad. Des Weiteren ist es auch notwendig, Regeln zur Steuerung für eine Ausfallsicherheit als eine Gegenmaßnahme für den Fall des Versagens eines Sensors einzurichten.
Im Hinblick auf die oben genannten Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Signalverarbeitungsvorrichtung, ein Signalverarbeitungsverfahren, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Federung und ein Verfahren zur Steuerung einer Federung zu schaffen, mit denen eine Steuerung der Federung auch im Falle des Versagens eines Sensors fortgeführt werden kann.
Lösung des Problems
Eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Signalverarbeitungsvorrichtung für eine Federungssteuervorrichtung und weist eine erste Ermittlungseinheit auf.
Die erste Ermittlungseinheit ist dafür vorgesehen, ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines ersten Rads beinhalten und die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, auszuwählen und ungefederte Schwingungen des ersten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals zu ermitteln.
Gemäß der Signalverarbeitungsvorrichtung können die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen des ersten Rads auch im Falle des Versagens eines der Sensoren durch andere Sensoren erlangt werden. Somit kann ein geeigneter Zustand von ungefederten Schwingungen in Bezug auf das erste Rad ermittelt werden, ohne dass Steuerungsregeln hinsichtlich einer Störungssicherung notwendig sind.
Bei der Vielzahl von Detektionssignalen kann es sich um Detektionssignale der Vielzahl von an dem ersten Rad montierten Sensoren handeln und sie können Detektionssignale der Sensoren beinhalten, die auch Einflüsse von anderen Rädern beinhalten. Alternativ können sie Detektionssignale eines Sensors beinhalten, der in der Lage ist, ungefederte Schwingungsinformationselemente der Räder zur selben Zeit zu erlangen.
Die erste Ermittlungseinheit kann dafür vorgesehen sein, ein erstes Detektionssignal aus einer Vielzahl von Detektionssignalen zu wählen, welche Informationen bezüglich der höchsten ungefederten Schwingung enthalten.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, Informationen auszuwählen, die eine höhere Informationszuverlässigkeit im Hinblick auf ungefederte Schwingungen haben.
Die erste Ermittlungseinheit kann dafür vorgesehen sein, ein erstes Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen des ersten Rads auf der Basis des einen Detektionssignals zu erzeugen.
Das erste Zustandssignal wird typischerweise in eine Steuervorrichtung eingegeben, welche die Dämpfer der Räder steuert. Die Steuervorrichtung ist dafür vorgesehen, auf der Basis des ersten Zustandssignals ein Steuersignal zum Steuern ungefederter Schwingungen des ersten Rads zu erzeugen.
Die Form des ersten Zustandssignals ist nicht in besonderer Weise eingeschränkt und es kann sich um ein AN/AUS-Signal oder um ein kontinuierliches Signal handeln, das sich in einer Art und Weise ändert, die von einem ungefederten Schwingungsniveau des ersten Rads abhängt. Wenigstens einer eines oberen Grenzwerts und eines unteren Grenzwerts des ungefederten Schwingungsniveaus kann in dem kontinuierlichen Signal festgelegt sein.
Das erste Zustandssignal kann ein Signal sein, das eine halbe Amplitude aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, ein Zustandssignal zu erzeugen, das für eine semiaktive Steuerung geeignet ist.
Es sollte herausgestellt werden, dass das erste Zustandssignal ein Signal sein kann, das eine Spitze-zu-Spitze-Amplitude bzw. eine doppelte Amplitude aufweist. In diesem Fall kann sie in der Steuervorrichtung in eine Spitzenamplitude umgewandelt werden oder sie kann zum Beispiel bei der aktiven Steuerung der Dämpfer verwendet werden, wobei es sich noch immer um das Spitze-zu-Spitze-Amplitudensignal handelt.
Die Vielzahl von Sensoren weist zum Beispiel einen Radgeschwindigkeitssensor, einen ungefederten Beschleunigungssensor, einen gefederten Beschleunigungssensor und einen Federungsverschiebungssensor auf. Die erste Ermittlungseinheit kann Detektionssignale von zwei oder mehr dieser Sensoren erlangen und eines dieser Detektionssignale auswählen.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann des Weiteren eine zweite Ermittlungseinheit aufweisen. Die zweite Ermittlungseinheit ist dafür vorgesehen, ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines zweiten Rads beinhalten und die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, auszuwählen, ungefederte Schwingungen des zweiten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals zu ermitteln und ein zweites Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen des zweiten Rads zu erzeugen.
Typischerweise wird als das zweite Rad ein dem ersten Rad in der Links- und Rechts-Richtung gegenüberliegendes Rad eingesetzt. Das erste Rad und das zweite Rad können Vorderräder oder können Hinterräder sein.
In diesem Fall ist es durch das zweite Zustandssignal, das in einer Form erzeugt wird, die identisch zu derjenigen des ersten Signals ist, möglich, eine ungefederte Steuerung unter Verwendung eines Steueralgorithmus zu realisieren, der für die linken und rechten Räder gemeinsam ist, um zu verhindern, dass Steuereigenschaften zwischen den linken und rechten Rädern unterschiedlich sind.
Die Vielzahl von Detektionssignalen kann wenigstens erste und zweite Detektionssignale beinhalten, die hinsichtlich der Veränderung des Signalniveaus über der Zeit unterschiedlich voneinander sind. In diesem Fall kann die erste Ermittlungseinheit eine glättende Verarbeitungseinheit aufweisen, die einen Schnitt bzw. Kreuzungspunkt bzw. Übergang zwischen dem ersten Detektionssignal und dem zweiten Detektionssignal glättet.
Auf diese Weise wird es möglich, zu verhindern, dass ein Schwingungsniveau plötzlich aufgrund einer hochselektiven Verarbeitung geändert wird, und eine glatte Steuerung der Dämpfungskraft an den Dämpfern zu realisieren.
Ein Signalverarbeitungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Erlangen einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen bezüglich ungefederter Schwingungen eines ersten Rads beinhalten, aus einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren.
Ein beliebiges der Vielzahl von erlangten Detektionssignalen wird ausgewählt.
Ungefederte Schwingungen des ersten Rads werden auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals ermittelt.
Eine Vorrichtung zur Steuerung einer Federung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine erste Ermittlungseinheit, eine zweite Ermittlungseinheit und eine Steuereinheit auf.
Die erste Ermittlungseinheit wählt ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines ersten Rads beinhalten und die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, aus, ermittelt ungefederte Schwingungen des ersten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals und erzeugt ein erstes Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen des ersten Rads.
Die zweite Ermittlungseinheit wählt ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines zweiten Rads beinhalten und die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, aus, ermittelt ungefederte Schwingungen des zweiten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals und erzeugt ein zweites Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen des zweiten Rads.
Die Steuereinheit erzeugt auf der Basis der ersten und zweiten Zustandssignale ein Steuersignal zum gegenseitigen und gemeinsamen Steuern eines ersten, an dem ersten Rad montierten Dämpfers und eines zweiten, an dem zweiten Rad montierten Dämpfers.
Ein Verfahren zur Steuerung einer Federung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Ermitteln eines ungefederten Schwingungszustands eines ersten Rads unter Verwendung einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren auf.
Ungefederte Schwingungen des ersten Rads und ungefederte Schwingungen eines zweiten Rads, das dem ersten Rad in einer Links- und Rechts-Richtung gegenüberliegt, werden gegenseitig und gemeinsam auf der Basis des ungefederten Schwingungszustands des ersten Rads gesteuert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine geeignete Steuerung der Federung auch im Falle des Versagens eines Sensors fortzuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 Eine schematische Darstellung einer Einzelradaufhängung.
2 Eine schematische Darstellung einer Federungsvorrichtung einer Verbundlenkerachse.
3 Ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zur Steuerung einer Federung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 Ein Blockdiagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Signalgenerators und einer Steuereinheit in der Vorrichtung zur Steuerung der Federung zeigt.
5 Ein Blockdiagramm zum Beschreiben von Funktionen einer ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheit in der Steuereinheit.
6 Ein funktionelles Blockdiagramm der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
7 Eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Steuerung der Federung an einem Fahrzeug.
8 Eine typische Flusssteuerung der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
9 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
10 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
11 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
12 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
13 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
14 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
15 Ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Steuerung einer Federung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Vorgangs bei der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
17 Eine typische Flusssteuerung der Vorrichtung zur Steuerung der Federung von 15.
18 Ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Steuerung einer Federung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 Eine erläuternde Darstellung, die ein Beispiel der Steuerung bei der Vorrichtung zur Steuerung der Federung von 18 zeigt.
20 Eine erläuternde Darstellung, die ein weiteres Beispiel der Steuerung bei der Vorrichtung zur Steuerung der Federung von 18 zeigt.
21 Eine typische Flusssteuerung der Vorrichtung zur Steuerung der Federung von 18.
22 Ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Steuerung einer Federung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
23 Eine schematische Ansicht zur Beschreibung eines Beispiels einer Anordnung von verschiedenen, in dem Fahrzeug installierten Sensoren.
24 Eine Darstellung, die eine Form eines Zustandssignals bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
25 Eine Darstellung zum Beschreiben einer weiteren Form des Zustandssignals.
26 Eine Darstellung zum Beschreiben einer weiteren Form des Zustandssignals.
27 Eine Darstellung zum Beschreiben einer weiteren Form des Zustandssignals.
28 Eine Darstellung zum Beschreiben einer weiteren Form des Zustandssignals.
29 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Verfahrens zur Erzeugung des Zustandssignals.
30 Eine Darstellung zum Beschreiben eines weiteren Verfahrens zur Erzeugung des Zustandssignals.
31 Eine Darstellung zum Beschreiben eines weiteren Verfahrens zur Erzeugung des Zustandssignals.
32 Eine Draufsicht eines Fahrzeugs zum Beschreiben eines Beispiels einer Anordnung von verschiedenen Sensoren.
33 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Verfahrens zum Erlangen des Zustandssignals.
34 Eine Darstellung zum Beschreiben eines weiteren Verfahrens zum Erlangen des Zustandssignals.
35 Eine Draufsicht eines Fahrzeugs zum Beschreiben eines weiteren Beispiels einer Anordnung von verschiedenen Sensoren.
36 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels zur Detektion von Informationen zu ungefederten Schwingungen.
37 Eine Draufsicht eines Fahrzeugs zum Beschreiben eines weiteren Beispiels einer Anordnung von verschiedenen Sensoren.
38 Eine Draufsicht eines Fahrzeugs zum Beschreiben eines weiteren Beispiels einer Anordnung von verschiedenen Sensoren.
39 Ein Blockdiagramm, das ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Steuerung der Federung darstellt.
40 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Vorgangs bei der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
41 Eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels bezüglich der Verarbeitung bei der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
42 Eine Darstellung zum Beschreiben des Verarbeitungsbeispiels.
43 Eine Darstellung zum Beschreiben eines weiteren Beispiels bezüglich der Verarbeitung bei der Vorrichtung zur Steuerung der Federung.
44 eine Darstellung zum Beschreiben des Verarbeitungsbeispiels mit einem Vergleichsbeispiel.
45 eine Darstellung zum Beschreiben des Verarbeitungsbeispiels mit einem weiteren Vergleichsbeispiel.
Modus bzw. Modi zur Ausführung der Erfindung
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Hierin werden eine Vorrichtung zur Steuerung einer Federung und ein Verfahren zur Steuerung einer Federung dieser Ausführungsform beschrieben, das eine semiaktive Steuerung der Federung als Beispiel verwendet.
<Überblick über eine semiaktive Steuerung einer Federung>
Zunächst werden die Grundzüge einer semiaktiven Fahrwerkssteuerung beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung, die eine grundsätzliche Auslegung einer unabhängigen Federungsvorrichtung darstellt.
Wie in 1 dargestellt, weist die Federungsvorrichtung Federarme S11, Federn S12 und Dämpfer (Stoßdämpfer) S13 auf. Jeder der Federarme S11 ist zwischen jedem der Fahrzeugräder (linkes Vorderrad FL, linkes Hinterrad RL, rechtes Vorderrad FR und rechtes Hinterrad RR) und einer Fahrzeugkarosserie V angeordnet. Die Federarme S11 stützen im Wesentlichen die Fahrzeugräder auf eine schwingfähige Art und Weise an der Fahrzeugkarosserie ab. Die Federn S12 tragen das Fahrzeuggewicht. Die Dämpfer (Stoßdämpfer) S13 dämpfen Schwingungen der Federn.
Bei der semiaktiven Steuerung der Federung wird eine Dämpfungsvorrichtung mit einer variablen Dämpfungskraft als der Dämpfer S13 verwendet und es wird zum Beispiel eine Dämpfungscharakteristik bzw. -eigenschaft des Dämpfers S13 variabel gesteuert, wenn die Dämpfung an dem Fahrzeugrad durchgeführt werden muss. Eine vertikale Schwingungshöhe bzw. ein vertikales Schwingungsniveau (ungefedertes Schwingungsniveau) des Fahrzeugrads wird typischerweise als ein Indikator zum Steuern der Dämpfungskraft verwendet, eine optimale Dämpfungskraft wird auf eine von dieser Schwingungsgeschwindigkeit abhängigen Art und Weise berechnet, und ein Steuersignal zum Festlegen der berechneten Dämpfungskraft wird an den Dämpfer S13 ausgegeben. Jeder Dämpfer S13 wird individuell auf eine Art und Weise gesteuert, die von dem Schwingungsniveau des entsprechenden Fahrzeugrads abhängt.
Nebenbei bemerkt wird, wenn die semiaktive Steuerung der Federung wie oben beschrieben an jedem Rad durchgeführt wird, eine Dämpfungskraft in einem Rad, dessen ungefederter Abschnitt schwingt, vergrößert und Schwingungen desselben werden unterdrückt. Jedoch beeinflussen Schwingungen dieses Rads (oder eine Reaktionskraft beim Unterdrücken dieser Schwingungen) in großem Maße auch die anderen Räder. Zum Beispiel beeinflussen ungefederte Schwingungen das in der Links- und Rechts-Richtung gegenüberliegende Rad durch eine Fahrzeugachse und einen Stabilisator. Gefederte Schwingungen beeinflussen ebenfalls die von diesem Rad unterschiedlichen Räder, weil die Fahrzeugkarosserie als ein im Wesentlichen starrer Körper betrachtet werden kann.
Andererseits ist der Einfluss von ungefederten Schwingungen auf die anderen Räder nicht notwendigerweise groß und aus diesem Grund wird in vielen Fällen bei den anderen Rädern ein Grenzwert zum Festlegen einer großen Dämpfungskrafteigenschaft auf das ungefederte Schwingungsniveau nicht überschritten. Dadurch werden, wenn nur ein Rad, dessen ungefederter Abschnitt schwingt, so eingestellt wird, dass er eine größere Dämpfungskraft erfährt, Schwingungen dieses Rads unterdrückt, während andere Räder nicht unbedingt so eingestellt werden, dass sie eine größere Dämpfungskraft erfahren. Aus diesem Grund bestehen Bedenken, dass geringere Schwingungen in den anderen Rädern weitergeführt werden könnten. In diesem Fall kann es zu einem unkomfortablen Gefühl kommen. Zum Beispiel unterscheidet sich das Dämpfungsgefühl gegen ungefederte Schwingungen zwischen den einzelnen Rädern.
Des Weiteren ist es in dem Fall, in dem eine Dämpfungskraft von nur einem bestimmten Rad, wie oben beschrieben, erhöht wird, notwendig zu betrachten, welcher Teil eine Reaktionskraft durch die Dämpfungskraft erfährt. Falls ein ungefederter Abschnitt eines bestimmten Rads schwingt, wenn Schwingungen desselben mittels einer Dämpfungskraft des Dämpfers unterdrückt werden, ergibt sich an dem ungefederten Abschnitt desselben Rads eine Reaktionskraft. Im Gegensatz zu dem ungefederten Abschnitt desselben Rads ergibt sich diese an einem ungefederten Abschnitt eines gegenüberliegenden Rads durch die Fahrzeugachse und den Stabilisator und auch durch einen gefederten Abschnitt. Weil die Reaktionskraft durch den gefederten Abschnitt aufgenommen wird, werden im Prinzip die gefederten Abschnitte aller drei anderen Räder beeinflusst, obwohl dies davon abhängt, wo sich der Schwerpunkt der Fahrzeugkarosserie befindet.
Angesichts der Tatsache, dass die Reaktionskraft (oder eine Bewegung aufgrund dieser Reaktionskraft) alle Räder durch die Fahrzeugachse und den Stabilisator oder die gefederten Abschnitte auf diese Art und Weise beeinflusst, können, auch wenn die Dämpfungskraft zum Unterdrücken der Schwingungen des Rads, dessen ungefederter Abschnitt in dem Fall schwingt, in dem die Dämpfungskräfte der anderen Räder gering sind, erhöht wird, Elemente bzw. Bauteile, welche die Reaktionskraft aufnehmen, leicht verschoben werden und dadurch können Schwingungen nicht auf wirksame Art und Weise unterdrückt werden und ein Teil der Schwingungsenergie entweicht bzw. gelangt zu den anderen Rädern. Auch aus diesem Grund kann nicht davon ausgegangen werden, dass das Erhöhen einer Dämpfungskraft von lediglich einem bestimmten schwingenden Rad zur Unterdrückung der Schwingungen desselben notwendigerweise ein wirksames Dämpfungsverfahren ist.
Unter Bezugnahme auf die in 1 dargestellte Federungsvorrichtung ist es wiederum aus einem solchen Blickwinkel theoretisch nicht möglich, dass zum Beispiel ungefederte Schwingungen des linken Rads FL (RL) ungefederte Schwingungen des rechten Rads FR (RR) unter der Bedingung beeinflussen, dass der Stabilisator nicht vorgesehen ist und der gefederte Abschnitt nicht beweglich ist. Andererseits ist es, wie in 2 dargestellt, bei einer Verbundlenkerachsenvorrichtung, bei der die linken und rechten Räder miteinander über eine Fahrzeugachse S21 und einen Stabilisator S22 verbunden sind, offensichtlich, dass ungefederte Schwingungen des linken Rads FL (RL) ungefederte Schwingungen des rechten Rads FR (RR) beeinflussen.
Vorausgesetzt, dass in 1 der gefederte Abschnitt beweglich ist, wird, wenn der ungefederte Abschnitt des linken Rads FL (RL) schwingt, der gefederte Abschnitt des linken Rads auch in hohem Maße bewegt, und zwar mit einer ungefederten Schwingungsfrequenz. Aufgrund dieses Einflusses wird der gefederte Abschnitt des rechten Rads FR (RR) ebenfalls in hohem Maße mit der ungefederten Schwingungsfrequenz bewegt. Die Bewegung des gefederten Abschnitts des rechten Rads bewirkt, dass die Federung betätigt wird. Somit beeinflusst eine Reaktionskraft dieser Federung den ungefederten Abschnitt des rechten Rads. Zusätzlich wird eine gefederte Resonanz bzw. Federresonanz eingeleitet, weil der ungefederte Abschnitt und der gefederte Abschnitt unterschiedliche spezifische Schwingungsfrequenzen aufweisen. Die Federung und der ungefederte Abschnitt des rechten Rads werden nicht nur aufgrund der ungefederten Schwingungen des linken Rads bewegt, sondern beeinflussen auch die gefederte Resonanz bzw. Federresonanz. Es sollte herausgestellt werden, dass ihre Bewegungen im Vergleich mit dem linken Rad selbstverständlich geringer sind.
Des Weiteren ist in vielen Fällen der Stabilisator auch in dem Fall der Einzelradaufhängung, wie in 1 dargestellt, vorgesehen. Ungefederte Schwingungen des linken Rads werden durch diesen Stabilisator auf den ungefederten Abschnitt des rechten Rads übertragen, wobei der Stabilisator eine Verstärkung der Schwingungsübertragung aufweist, die gleich oder größer als bei der Übertragung durch den gefederten Abschnitt ist.
Zusätzlich sind der vordere Abschnitt und der hintere Abschnitt bezüglich der Spurweite, dem Hebelverhältnis, der gefederten gemeinsamen Masse und ähnlichem unterschiedlich. Aus diesem Grund kann die zur Unterdrückung verschiedener Arten von Schwingungen erforderliche Dämpfungskraft nicht eindeutig bzw. für alle Räder gleich ermittelt werden. Aus diesem Grund werden bei der eigentlichen Adaption bzw. der Abstimmung des Fahrzeugs die Dämpfungskräfte des vorderen Abschnitts und des hinteren Abschnitts auf der Basis der tatsächlichen Auswertung der Sensorergebnisse des Fahrzeugs eingestellt.
Im Hinblick auf den oben genannten Sachverhalt zielt die Vorrichtung zur Steuerung der Federung gemäß dieser Ausführungsform auf das Erhöhen der Effizienz der Unterdrückung der ungefederten Schwingungen von jedem Rad, auf die Unterdrückung des Auftretens von gefederten Schwingungen und darauf, das Gefühl für das Fahrzeug bzw. das Fahrgefühl bzw. das Fahrzeuggefühl sowohl in dem Fall, in dem ungefederte Schwingungen in einem bestimmten Rad auftauchen, als auch in dem Fall, in dem ungefederte Schwingungen in einer Vielzahl von Rädern auftauchen, vorteilhaft auszuführen.
<Erste Ausführungsform>
3 ist ein Blockdiagramm, das ein System zur Steuerung einer Federung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Federungssteuersystem 100 gemäß dieser Ausführungsform kann für ein Fahrzeug, typischerweise ein vierrädriges Automobil, verwendet werden.
[Allgemeiner Aufbau]
Das Federungssteuersystem 100 weist einen Detektor 10 mit einer Vielzahl von Sensoren, eine Vorrichtung 20 zur Steuerung der Federung bzw. Federungssteuervorrichtung 20 und eine Vielzahl von an den Fahrzeugrädern angebrachten Dämpfern 30 auf.
Der Detektor 10 weist unterschiedliche Sensoren auf, die Informationen bezüglich des Verhaltens des Fahrzeugs zur Verfügung stellen. Die verschiedenen Sensoren beinhalten eine Vielzahl von Sensoren bezüglich der gefederten Beschleunigung bzw. gefederte Beschleunigungssensoren, eine Vielzahl von an den Rädern angebrachten Verschiebungssensoren und eine Vielzahl von an den Rädern angebrachten Sensoren bezüglich der Geschwindigkeit des Fahrzeugrads bzw. Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren.
Die Vielzahl der gefederten Beschleunigungssensoren sind zum Beispiel an beliebigen Positionen einer Fahrzeugkarosserie (Chassis) angebracht. Die Vielzahl von gefederten Beschleunigungssensoren detektieren eine gefederte Beschleunigung von jedem Rad oder eine gefederte Beschleunigung, die der Vielzahl von Rädern gemeinsam ist. Die Verschiebungssensoren sind zum Beispiel zwischen der Fahrzeugkarosserie und den Federungsarmen angebracht. Die Verschiebungssensoren detektieren eine relative Verschiebung derselben, dies bedeutet eine relative Verschiebung (Federungsverschiebung) zwischen dem gefederten Abschnitt und dem ungefederten Abschnitt. Die Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren detektieren Rotationsgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder und sind zum Beispiel an den Radnaben angebracht.
Es sollte herausgestellt werden, dass der Detektor 10 ungefederte Beschleunigungssensoren und ähnliches zusätzlich zu oder anstatt der gefederten Beschleunigungssensoren, der Verschiebungssensoren und der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren aufweisen kann. Die Arten dieser Sensoren sind lediglich Beispiele und die Spezifizierungen derselben können von der Art des Fahrzeugs abhängen. Des Weiteren wird die Anzahl der Sensoren, die Positionen, an denen die Sensoren angebracht sind, und ähnliches auf eine von der Art des Fahrzeugs abhängigen, geeigneten Art und Weise festgelegt. Zusätzlich sind sämtliche der Sensoren nicht darauf beschränkt, an einem Fahrzeug angebracht zu sein. Zum Beispiel sind oft entweder die ungefederten Beschleunigungssensoren oder die Verschiebungssensoren an einem Fahrzeug installiert.
Ein Dämpfer mit einer variablen Dämpfungskraft (genauer ausgedrückt einer Dämpfungscharakteristik bzw. -eigenschaft oder einem Dämpfungskoeffizienten) kann zum Beispiel als jeder der Dämpfer 30 eingesetzt werden. Beispiele des Dämpfers mit einer variablen Dämpfungscharakteristik beinhalten zum Beispiel einen der Bauart mit einer magneto-rheologischen Flüssigkeit, einen der Bauart mit einem Proportionalmagnetventil und einen der Bauart mit einer elektro-rheologischen Flüssigkeit. Bei der Bauart mit der magneto-rheologischen Flüssigkeit oder der Bauart mit dem Proportionalmagnetventil ist ein Steuerbefehlswert ein Stromwert. Bei der Bauart mit der elektro-rheologischen Flüssigkeit ist der Steuerbefehlswert ein Spannungswert. Aus diesem Grund kann die nachfolgend genannte Angabe "Stromwert" auch durch "Spannungswert" ersetzt werden.
Eine Schwingungsdämpfungseigenschaft des Dämpfers 30 von jedem Rad wird durch Empfangen einer Eingabe eines Steuersignals (ungefederter Steuerbefehl), der von einer Steuereinheit 50 ausgegeben wird, unabhängig gesteuert. Ungefederte Schwingungen von jedem Rad werden unter Verwendung der gesteuerten Schwingungsdämpfungseigenschaft gedämpft.
[Vorrichtung zur Steuerung der Federung]
Die Vorrichtung 20 zur Steuerung der Federung bzw. Federungssteuervorrichtung 20 ist dafür vorgesehen bzw. so ausgelegt, dass sie einen ungefederten Schwingungszustand von jedem Rad auf der Basis von verschiedenen Detektionswerten des Detektors 10 ermittelt und auf der Basis des Detektionsergebnisses ein Steuersignal (Steuerbefehl) zum Steuern einer Dämpfungskraft oder Dämpfungscharakteristik bzw. Dämpfungseigenschaft von jedem Dämpfer 30 erzeugt.
Nachfolgend wird die Federungssteuervorrichtung 20 detailliert beschrieben.
Die Federungssteuervorrichtung 20 weist einen Signalgeber bzw. Signalgenerator 40 und die Steuereinheit 50 auf. Die Federungssteuervorrichtung 20 kann typischerweise durch Hardwarebauteile realisiert werden, die in einem Computer verwendet werden, wie zum Beispiel eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), ein RAM (Schreib-Lese-Speicher) und ein ROM (Lese-Speicher), sowie eine erforderliche Software. Anstatt oder zusätzlich zu der CPU kann ein PLD (programmierbare Logik-Schaltung), wie zum Beispiel ein FPGA (feldprogrammierbares Gatterfeld) oder ein DSP (digitaler Signalprozessor) oder ähnliches verwendet werden. Ein Programm zur Steuerung der Federung, das in der Steuereinheit 50 ausgeführt werden soll, Steuerparameter (Verstärkungs- bzw. Verstärkungsmatrix G₁₁ bis G₄₄ (6)), die zur Durchführung dieses Programms notwendig sind, und ähnliches sind in dem ROM gespeichert. Der Signalgenerator 40 und die Steuereinheit 50 können als eine identische Einheit ausgebildet sein oder sie können als separate Einheiten ausgeführt sein.
(Signalgenerator)
Der Signalgenerator 40 bildet eine "Signalverarbeitungsvorrichtung", die von dem Detektor 10 ein Detektionssignal erlangt, das ungefederte Schwingungsinformationen bzw. Informationen bezüglich ungefederter Schwingungen von jedem Rad erlangt, einen ungefederten Schwingungszustand von jedem Rad ermittelt und ein Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen von jedem Rad erzeugt. Das erzeugte Zustandssignal von jedem Rad wird an die Steuereinheit 50 ausgegeben.
Hierin beziehen sich ungefederte Schwingungsinformationen auf Informationen betreffend ungefederter Schwingungen. Das ungefederte Schwingungsinformationssignal ist ein Signal, das eine Basis zum Ermitteln eines Schwingungszustands des ungefederten Abschnitts darstellt. Die ungefederte Schwingungsinformation kann ein bestimmtes Sensorsignal wie es ist, d. h. in seinem ursprünglichen Zustand, oder es kann eine Information sein, die durch Verarbeiten des Sensorsignals erlangt wurde.
Ein Verfahren zum Ermitteln des ungefederten Schwingungszustands (ungefederte Schwingungsermittlung) ist nicht speziell beschränkt und kann entsprechend auf eine Art und Weise festgelegt werden, die von einer Ausgabeform des Detektors 10 und ähnlichem abhängt. Zum Beispiel ist es, falls die Ausgabe des Detektors 10 ein AN/AUS-Signal ist, nur notwendig, auf AN zu schalten, wenn die ungefederte Schwingungsinformation einen bestimmten Grenzwert überschreitet, und auf AUS zu schalten, wenn eine vorbestimmte Zeit in diesem Zustand überschritten worden ist. Des Weiteren ist es, falls die Ausgabe des Detektors 10 ein Signal ist, das sich mit der Zeit verändert, nur notwendig, ein ungefedertes Schwingungsniveau oder ähnliches zu berechnen und diesen Wert zum Beispiel an die Steuereinheit 50 auszugeben.
Es sollte herausgestellt werden, dass die Ermittlung der ungefederten Schwingung bzw. ungefederte Schwingungsermittlung weggelassen werden kann, falls das ungefederte Schwingungsniveau eine Information ist, die bereits als die ungefederte Schwingungsinformation vorhanden ist.
(Steuereinheit)
Die Steuereinheit 50 ist so ausgelegt bzw. dafür vorgesehen, auf der Basis eines Zustandssignals von jedem Rad, das aus dem Signalgenerator 40 ausgegeben wird, einen ungefederten Steuerbefehl (Steuersignal) an bzw. für das Rad zu berechnen und es an den Dämpfer 30 auszugeben, der dem Rad entspricht.
4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch typische Konfigurationen des Signalgenerators 40 und der Steuereinheit 50 zeigt.
Wie in 4 dargestellt, ist der Signalgenerator 40 so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, einen ungefederten Schwingungszustand auf einer Rad-zu-Rad-Basis zu ermitteln. Dies bedeutet, der Signalgenerator 40 weist eine ungefederte Schwingungsermittlungseinheit 41 für das FR-Rad, die ungefederte Schwingungen des rechten Vorderrads ermittelt, eine ungefederte Schwingungsermittlungseinheit 42 für das FL-Rad, die ungefederte Schwingungen des linken Vorderrads ermittelt, eine ungefederte Schwingungsermittlungseinheit 43 für das RR-Rad, die ungefederte Schwingungen des rechten Hinterrads ermittelt, und eine ungefederte Schwingungsermittlungseinheit 44 für das RL-Rad auf, die ungefederte Schwingungen des linken Hinterrads ermittelt.
In ähnlicher Weise ist die Steuereinheit 50 so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, einen ungefederten Steuerbefehl auf einer Rad-zu-Rad-Basis zu erzeugen. Dies bedeutet, die Steuereinheit 50 beinhaltet eine ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit 51 für das FR-Rad, die einen ungefederten Steuerbefehl des rechten Vorderrads erzeugt, eine ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit 52 für das FL-Rad, die einen ungefederten Steuerbefehl des linken Vorderrads erzeugt, eine ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit 53 für das RR-Rad, die einen ungefederten Steuerbefehl des rechten Hinterrads erzeugt, und eine ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit 54 für das RL-Rad, die einen ungefederten Steuerbefehl des linken Hinterrads erzeugt.
Jede der Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 erlangt von der Ausgabe des Detektors 10 eine Information bzw. Informationen, die notwendig sind, um einen ungefederten Schwingungszustand eines Rads zu ermitteln, das ein Ziel ist, und gibt ein Zustandssignal, das mit diesem ungefederten Schwingungszustand von jedem Rad verbunden ist, an jede der ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54 aus.
Es sollte herausgestellt werden, dass ein spezielles Verfahren zur Erlangung der ungefederten Schwingungsinformationen von jedem Rad zu einem späteren Zeitpunkt beschrieben wird.
Die Steuereinheit 50 ist so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, auf der Basis des Zustandssignals, das die ungefederten Schwingungen von jedem Rad betrifft, ein Steuersignal zum gegenseitigen und gemeinsamen Steuern der Vielzahl von Dämpfern 30, die an der Vielzahl von Rädern montiert ist, zu erzeugen.
Bei dieser Ausführungsform erzeugt die Steuereinheit 50 ungefederte Steuerbefehle zum Steuern von Dämpfungskräften der Dämpfer der Räder, und zwar auf der Basis von Informationen betreffend ungefederter Schwingungen von nicht nur demselben Rad, sondern auch der anderen Räder. Dies bedeutet, dass, wie in 4 dargestellt, jede der Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54 von jeder der ungefederten Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 Informationen betreffend ungefederter Schwingungen von jedem Rad erlangt und einen ungefederten Steuerbefehl zum Ermitteln einer Dämpfungskraft gegen ungefederten Schwingungen desselben Rads ausgibt, während Bezug auf die ungefederten Schwingungszustände der anderen Räder genommen wird.
Um eine gemeinsame bzw. zusammenarbeitende Steuerung der Dämpfer zu realisieren, ist die Steuereinheit 50 so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, individuell und gleichzeitig bzw. übereinstimmend (es muss nicht streng gleichzeitig sein) einen ungefederten Steuerbefehl I_FR (erster Steuerbefehl) zum Steuern einer Schwingungsdämpfungseigenschaft des Dämpfers 30 des FR-Rads und einen ungefederten Steuerbefehl I_FL (zweiter Steuerbefehl) zum Steuern einer Schwingungsdämpfungseigenschaft des Dämpfers 30 des FL-Rads, das dem FR-Rad in der Links- und Rechts-Richtung gegenüberliegt, zu erzeugen und zu bewirken, dass diese ungefederten Steuerbefehle einen bestimmten Zusammenhang untereinander aufweisen.
"Einen bestimmten Zusammenhang aufweisen" bezieht sich typischerweise auf das Herstellen einer eine bestimmte Größe aufweisenden Beziehung zwischen der Schwingungsdämpfungseigenschaft des Dämpfers 30 des FR-Rads und der Schwingungsdämpfungseigenschaft des Dämpfers 30 des FL-Rads auf eine solche Art und Weise, die von dem Zweck der Steuerung abhängt, wie zum Beispiel dem Fahrkomfort und der Roll- bzw. Wankunterdrückung der Fahrzeugkarosserie, oder darauf, die Schwingungsdämpfungseigenschaften der Dämpfer identisch miteinander zu machen. Der zwischen denselben bestehende Zusammenhang wird, wie zu einem späteren Zeitpunkt beschrieben wird, auf eine Art und Weise ermittelt bzw. festgelegt, die von Steuerparametern (Zusammenhängen zwischen Verstärkungen bzw. Korrekturen in einer Verstärkungs- bzw. Korrekturmatrix) abhängt, die bei der Berechnung von ungefederten Steuerbefehlen verwendet wird. Die Steuerparameter werden entsprechend auf eine Art und Weise festgelegt, die von dem Fahrzeugtyp, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Betriebsmodus bzw. der Betriebsart und ähnlichem abhängt, und es kann sich um feste Werte oder es kann sich um variable Werte handeln, die auf eine Art und Weise verändert werden können, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit und ähnlichem abhängen.
Des Weiteren ist das bestimmte Zusammenwirken bzw. der Zusammenhang auch nicht nur wie oben beschrieben zwischen dem FR-Rad und dem FL-Rad anwendbar, sondern auch zwischen dem RR-Rad und dem RL-Rad. Zusätzlich kann das vorbestimmte Zusammenwirken zwischen dem vorderen Abschnitt (FR-Rad, FL-Rad) und dem hinteren Abschnitt (RR-Rad, RL-Rad) oder zwischen den Fahrzeugrädern (FR- und RL-Räder oder FL- und RR-Räder) in einem diagonalen Verhältnis zueinander durchgeführt werden.
Bei dieser Ausführungsform multiplizieren die ungefederten Schwingungssteuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54 jeweils ungefederte Schwingungshöhen bzw. Schwingungsniveaus der Räder, welche von den ungefederten Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 eingegeben werden, mit vorbestimmten Steigerungen bzw. Korrekturen bzw. Verstärkungen bzw. Signalverstärkungen bzw. Verstärkungsfaktoren. Jede der ungefederten Schwingungssteuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54 wählt einen größten Multiplikationswert aus Multiplikationswerten aus, die durch jeweiliges Multiplizieren der ungefederten Schwingungsniveaus der Räder mit den vorbestimmten Verstärkungen erlangt worden sind, und erzeugt einen ungefederten Steuerbefehl desselben Rads auf der Basis davon.
5 ist ein Blockdiagramm zum Beschreiben von Funktionen der ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheit 51 des FR-Rads.
Unter der Voraussetzung, dass die ungefederten Schwingungsniveaus (Zustandssignale) der Räder, die von den ungefederten Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 ausgegeben werden, jeweils durch W_FR, W_FL, W_RR und W_RL bezeichnet werden, multipliziert die ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit 51 des FR-Rads jeweils die ungefederten Schwingungsniveaus W_FR, W_FL, W_RR und W_RL mit vorbestimmten Verstärkungen G₁, G₂, G₃, und G₄, wählt (hochselektive Verarbeitung) einen größten Wert von Multiplikationswerten davon (G₁·W_FR, G₂·W_FL, G₃·W_RR, G₄·W_RL) und erzeugt einen ungefederten Steuerbefehl I_FR für das FR-Rad auf der Basis des ausgewählten Werts.
Es sollte herausgestellt werden, dass die Verstärkungen G₁ bis G₄ willkürliche positive reelle Zahlen einschließlich 0 sind und entsprechend auf eine Art und Weise festgelegt werden, die von dem Fahrzeugtyp, von Spezifikationen und ähnlichem festgelegt werden. Obwohl die Verstärkungen G₁ bis G₄ feste Werte sein können, kann es sich auch um variable Werte handeln, die auf eine Art und Weise manuell oder automatisch geändert werden können, die von der Fahrzeugart, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Betriebsmodus und ähnlichem abhängt, wie zu einem späteren Zeitpunkt beschrieben.
Zum Beispiel sind in dem Fall, in dem die Ausgaben der ungefederten Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 AN/AUS-Signale sind, dadurch, dass AN als eine Ausgabe von 1 und AUS eine Ausgabe von 0 ist, G₁ bis G₄ Verstärkungen und gleichzeitig Werte der ungefederten Steuerbefehle. Dann ist es lediglich erforderlich, den maximalen Wert bzw. Maximalwert durch die hochselektive Verarbeitung zu berechnen. In dem Fall, in dem die Ausgaben der ungefederten Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 Signale sind, welche sich ändern, werden G₁ bis G₄ als die Verstärkungen wie sie sind gehandhabt. Dann ist es lediglich erforderlich, den Maximalwert durch die hochselektive Verarbeitung zu berechnen.
Wie oben beschrieben kann sowohl in dem Fall, in dem die Ausgaben der ungefederten Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 AN/AUS-Signale sind, und in dem Fall, in dem es sich um sich ändernde Signale handelt, die ungefederte Steuerungsbefehlsberechnungseinheit 51 des FR-Rads mit diesen mit derselben Einstellung umgehen.
Die ungefederte Steuerungsbefehlsberechnungseinheit 52 für das FL-Rad, die ungefederte Steuerungsbefehlsberechnungseinheit 53 für das RR-Rad und die ungefederte Steuerungsbefehlsberechnungseinheit 54 für das RL-Rad sind ebenfalls ähnlich wie die oben beschriebene ungefederte Steuerungsbefehlsberechnungseinheit 51 für das FR-Rad aufgebaut bzw. arbeiten in ähnlicher Weise.
Hierbei kann, unter der Voraussetzung, dass, obwohl es sich dabei nicht um eine normale mathematische Darstellungsart bzw. Bezeichnung handelt, die Matrixdarstellung der hochselektive Verarbeitungsberechnung {}×[] ist, die Steuereinheit 50 wie in 6 ausgedrückt werden. In der vorliegenden Anmeldung werden aus Gründen des einfachen Verständnisses der Grundsätze der Steuerung Berechnungsausdrücke der ungefederten Steuerbefehle I_FR, I_FL, I_RR, und I_RL in den ungefederten Steuerungsbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54 der Räder aus Gründen der Vereinfachung wie folgt definiert: I_FR = max (G₁₁W_FR, G₁₂W_FL, G₁₃W_RR, G₁₄W_RL) (1) I_FL = max (G₂₁W_FR, G₂₂W_FL, G₂₃W_RR, G₂₄W_RL) (2) I_RR = max (G₃₁W_FR, G₃₂W_FL, G₃₃W_RR, G₃₄W_RL) (3) I_RL = max (G₄₁W_FR, G₄₂W_FL, G₄₃W_RR, G₄₄W_RL) (4)
Zum Beispiel bedeutet in dem oben stehenden Terminus (1) max (G₁₁W_FR, G₁₂W_FL, G₁₃W_RR, G₁₄W_RL) einen Maximalwert, der aus Multiplikationswerten (G₁₁W_FR, G₁₂W_FL, G₁₃W_RR, G₁₄W_RL) ausgewählt wurde, die durch Multiplizieren eines ungefederten Schwingungsniveaus mit Verstärkungen erhalten wurden. Die ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit 51 des FR-Rads erzeugt diesen Maximalwert als den ungefederten Steuerbefehl I_FR für das FR-Rad.
Auch bezüglich der Steuerbefehlsberechnungseinheiten 52 bis 54 des FL-Rads, des RR-Rads und des RL-Rads werden die ungefederten Steuerbefehle I_FL, I_RR und I_RL für das FL-Rad, das RR-Rad und das RL-Rad auf der Basis der oben stehenden Termini (2) bis (4) erzeugt.
Die Verstärkungen G₁₁, G₁₂, G₁₃, G₁₄, G₂₁, G₂₂, G₂₃, G₂₄, G₃₁, G₃₂, G₃₃, G₃₄, G₄₁, G₄₂, G₄₃, and G₄₄, die eine 4-mal-4-G-Matrix erzeugen, dienen dazu, dass die ungefederten Steuerbefehle an die Räder einen vorbestimmten Zusammenhang zwischen sich aufweisen, wie oben für G₁ bis G₄ beschrieben. Die Werte dieser Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄ sind nicht speziell eingeschränkt und werden entsprechend auf eine Art und Weise festgelegt, die von dem zu realisierenden Fahrgefühl bzw. Fahrzeuggefühl abhängt.
7 ist eine schematische Draufsicht, die Räder eines Fahrzeugs darstellt, das sich in einer Pfeilrichtung bewegt.
Die ungefederten Steuerberehle I_FR, I_FL, I_RR, und I_RL sind jeweils Stromwerte zum Einstellen der Dämpfer 30 des FR-Rads, des FL-Rads, des RR-Rads und des RL-Rads auf bestimmte Dämpfungskräfte (Dämpfungseigenschaften). Bei dieser Ausführungsform werden die Werte dieser Steuerbefehle, wenn sie größer werden, auf höhere Dämpfungskräfte (Dämpfungseigenschaften) eingestellt. Die ungefederten Steuerbefehle I_FR, I_FL, I_RR, and I_RL werden typischerweise an die Dämpfer 30 als die Stromwerte über einen Stromsteuerkreis, einen Pulsweitenänderungskreis und ähnliches (nicht dargestellt) ausgegeben.
8 zeigt ein Beispiel einer bei der Federungssteuervorrichtung durchgeführten Flusssteuerung.
Der Signalgenerator 40 liest verschiedene Sensorsignale von dem Detektor 10 und erlangt ungefederte Schwingungsinformationselemente der Räder (Schritt 101). Als nächstes ermittelt der Signalgenerator 40 die erlangten ungefederten Schwingungsinformationselemente der Räder, erzeugt Zustandssignale betreffend ungefederter Schwingungen in Bezug auf die Räder und gibt diese Zustandssignale an die Steuereinheit 50 aus (Schritt 102).
Es sollte herausgestellt werden, dass zu einem späteren Zeitpunkt ein Verfahren zur Ermittlung der ungefederten Schwingungsinformationen detailliert beschrieben wird.
Anschließend berechnet die Steuereinheit 50 ungefederte Steuerbefehle betreffend der Räder auf der Basis der ungefederten Schwingungsinformationselemente der Räder. Insbesondere multipliziert die Steuereinheit 50 die eingegebenen Zustandssignale der Räder mit den vorbestimmten Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄ (6), erzeugt ungefederte Steuerbefehle betreffend der Räder I_FR, I_FL, I_RR und I_RL durch entsprechendes Durchführen einer hochselektiven Berechnung (obige Termini (1) bis (4)) für die Multiplikationswerte in den ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54 und gibt diese an die Dämpfer 30 aus (Schritte 103 und 104). Die ungefederten Steuerbefehle I_FR, I_FL, I_RR und I_RL werden mittels Durchführen eines in einem Speicher der Steuereinheit 50 gespeicherten Programms erzeugt.
Wie oben beschrieben dienen die Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄, welche die 4-mal-4-G-Matrix bilden, dazu, zu bewirken, dass die ungefederten Steuerbefehle an die Räder den vorbestimmten Zusammenhang zwischen denselben aufweisen. In dem Fall, in dem die linken und rechten Räder auf jeder der vorderen und hinteren Seiten symmetrisch zueinander sind, werden typischerweise G₁₁ = G₂₂, G₁₂ = G₂₁, G₁₃ = G₂₄, G₁₄ = G₂₃, G₃₁ = G₄₂, G₃₂ = G₄₁, G₃₃ = G₄₄ und G₃₄ = G₄₃ festgelegt. Zusätzlich dazu kann G₁₁ = G₂₂ = G₃₃ = G₄₄ festgelegt werden.
Es sollte herausgestellt werden, dass der Fall, in dem die linken und rechten Räder symmetrisch zueinander sind, sich auf einen Fall bezieht, in dem die Schwingungsdämpfungseigenschaften der linken und rechten Räder äquivalent sind, wenn identische ungefederte Steuerbefehle zu den linken und rechten Rädern ausgegeben werden.
Die Räder, die Ziele der kooperierenden Steuerung sind, sind nicht in besonderer Weise eingeschränkt. Typischerweise sind die Räder, die Ziele der kooperierenden Steuerung sind, vordere oder hintere, linke und rechte Räder oder alle Räder. Der Zweck der kooperativen Steuerung ist ebenfalls nicht speziell eingeschränkt. Der Fahrkomfort, eine Gegenmaßnahme gegen Rollen bzw. Wanken oder ähnliches wird entsprechend auf eine Art und Weise ausgewählt, die von dem Fahrzeugtyp und den Spezifikationen abhängt. Im Folgenden werden die Maßnahmen und Wirkungen dieser Ausführungsform beschrieben, indem einige Anwendungsbeispiele einschließlich unterschiedlicher Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄ beispielhaft angegeben werden.
(Anwendungsbeispiel 1: gleichzeitige Steuerung an den linken und rechten Rädern)
Zum Beispiel schwingen, wenn der ungefederte Abschnitt des FL-Rads schwingt, die ungefederten und gefederten Abschnitte des FR-Rads ebenfalls in hohem Maße, wie oben beschrieben. In der Annahme, dass Stromwerte, die die ungefederten Steuerbefehle für das FL-Rad und das FR-Rad sind, zu dieser Zeit jeweils I_FL (erster Steuerbefehl) und I_FR (zweiter Steuerbefehl) sind, können unterschiedliche Maßnahmen, wie nachfolgend beschrieben, aufgrund eines Größenverhältnisses zwischen den Verstärkungen G₁₁ (erste Verstärkung), G₁₂ (zweite Verstärkung), G₂₁ (dritte Verstärkung) und G₂₂ (vierte Verstärkung) erlangt bzw. durchgeführt werden.
Es sollte herausgestellt werden, dass, obwohl hier der vordere Abschnitt (vorderes Rad) beschrieben ist, dasselbe auch für den hinteren Abschnitt (hinteres Rad) gilt. Des Weiteren wird, aus Gründen des einfachen Verständnisses der Beschreibung, angenommen, dass in diesem Beispiel eine 2-mal-2-Verstärkungsmatrix verwendet wird. Obwohl die Werte der Verstärkungen (G₁₁ bis G₂₂), der ungefederten Schwingungsniveaus (W_FR (erstes Zustandssignal) und der Wert von W_FL (zweites Zustandssignal)) einfache ganze Zahlen sind, sind sie selbstverständlich nicht hierauf beschränkt.
(1-1: G₁₂ < G₂₂)
A von 9 zeigt ein Beispiel der Verstärkungsmatrix in diesem Beispiel (G₁₁ = G₂₂ = 10, G₁₂ = G₂₁ = 1). B von 9 zeigt Veränderungen in dem ungefederten Steuerbefehl der Räder, die erhalten werden, wenn das ungefederte Schwingungsniveau W_FL des FL-Rads konstant gehalten wird und sich das ungefederte Schwingungsniveau W_FR des FR-Rads in Stufen erhöht.
Die ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 und 52 für das FR-Rad und das FL-Rad erzeugen jeweils die ungefederten Steuerbefehle I_FR und I_FL für das FR-Rad und das FL-Rad durch die oben erwähnte hochselektive Verarbeitung.
Insbesondere erzeugt die ungefederte Steuerungsbefehlsberechnungseinheit 51 für das FR-Rad (erste Steuerbefehlsberechnungseinheit) einen ungefederten Steuerbefehl I_FR (erster Steuerbefehl) zur elektrischen Steuerung einer Schwingungsdämpfungseigenschaft eines Dämpfers 30 (erster Dämpfer), der an dem FR-Rad montiert ist, und zwar auf der Basis eines Maximalwerts, der aus einem Multiplikationswert (G₁₁·W_FR), der durch Multiplizieren eines ungefederten Schwingungsniveaus W_FR (erstes Zustandssignal) des FR-Rads mit einer Verstärkung G₁₁ (erste Verstärkung) erlangt wurde, und einem Multiplikationswert (G₂₂·W_FL) ausgewählt wurde, der durch Multiplizieren eines ungefederten Schwingungsniveaus W_FL (zweites Zustandssignal) des FL-Rads mit einer Verstärkung G₁₂ (zweite Verstärkung) erhalten wurde.
Zum anderen erzeugt die ungefederte Steuerungsbefehlsberechnungseinheit 52 des FL-Rads (zweite Steuerungsbefehlsberechnungseinheit) einen ungefederten Steuerbefehl I_FL (zweiter Steuerbefehl) zum elektrischen Steuern einer Schwingungsdämpfungseigenschaft eines Dämpfers 30 (zweiter Dämpfer), der an dem FL-Rad montiert ist, und zwar auf der Basis eines Maximalwerts, der aus einem Multiplikationswert (G₂₁·W_FR), der durch Multiplizieren des ungefederten Schwingungsniveaus W_FR (erstes Zustandssignal) des FR-Rads mit der Verstärkung G₂₁ (dritte Verstärkung) erhalten wurde, und einem Multiplikationswert (G₂₂·W_FL) ausgewählt wurde, der durch Multiplizieren des ungefederten Schwingungsniveaus W_FL (zweites Zustandssignal) des FL-Rads mit einer Verstärkung G₂₂ (vierte Verstärkung) erhalten wurde.
Als ein Ergebnis wird, sogar wenn das ungefederte Schwingungsniveau W_FR des FR-Rads 0 ist, ein signifikanter ungefederter Steuerbefehl, der dem Wert der Verstärkung G₁₂ entspricht, unter Bezugnahme auf das FR-Rad erzeugt, wie in B von 9 dargestellt. Somit werden bei dieser Ausführungsform, wenn ungefederte Schwingungen von wenigstens einem der FR- und FL-Räder ermittelt werden, die ungefederten Steuerbefehle I_FR und I_FL in Bezug nicht nur auf das Rad (FL-Rad), das schwingt, erzeugt, sondern auch in Bezug auf das Rad (FR-Rad), das nicht schwingt. Auf diese Art und Weise werden Dämpfungskräfte gegen ungefederte Schwingungen beider Räder erhöht, die Einleitung ungefederter Schwingungen des FR-Rads aufgrund einer Reaktionskraft der Dämpfungssteuerung auf das FL-Rad wird unterdrückt und der Einfluss der Reaktionskraft auf das FR-Rad wird verringert.
Wenn in dem FR-Rad ungefederte Schwingungen auftreten, wird der ungefederte Steuerbefehl I_FR, der eine Größe proportional zu dem Wert der Verstärkung G₁₂ als eine erhöhte Menge des ungefederten Schwingungsniveaus W_FR des FR-Rads aufweist, durch die hochselektive Verarbeitung in der ungefederten Steuerungsbefehlsberechnungseinheit 51 des FR-Rads wie in B von 9 erzeugt.
In diesem Beispiel wird in dem Fall, in dem das ungefederte Schwingungsniveau W_FR des FR-Rads geringer ist als das ungefederte Schwingungsniveau W_FL des FL-Rads, ein Zusammenhang von I_FR < I_FL aufgrund eines Zusammenhangs von G₁₂ < G₂₂ erhalten. Auf diese Art und Weise ist die Größe der ungefederten Schwingungen des FL-Rads groß und die Größe der ungefederten Schwingungen des FR-Rads ist klein und somit können die ungefederten Schwingungen beider Räder durch Verwenden minimal notwendiger Dämpfungskräfte für sowohl das FR- als auch das FL-Rad unterdrückt werden, während eine Verschlechterung des Fahrkomforts auf das Minimum unterdrückt wird. Eine Differenz zwischen G₂₂ und G₁₂ ist nicht besonders beschränkt. Zum Unterdrücken ungefederter Schwingungen des FR-Rads ist es nur notwendig, dass der Wert von I_FR nicht 0 ist (es ist nur notwendig, dass die Verstärkung G₁₂ nicht 0 ist).
Wenn das ungefederte Schwingungsniveau W_FR des FR-Rads gleich dem ungefederten Schwingungsniveau W_FL des FL-Rads ist, werden die ungefederten Steuerbefehle I_FR und I_FL, die eine identische Größe aufweisen, unter Bezugnahme auf die beiden Räder als Ergebnisse der hochselektiven Verarbeitung in den ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 und 52 erzeugt (B aus 9). Aus diesem Grund wird an jedem der beiden Räder, die mit dem identischen Schwingungsniveau schwingen, eine äquivalente Dämpfungssteuerung durchgeführt und somit wird eine Verschlechterung des Fahrkomforts verhindert.
Auf der anderen Seite wird, wenn das ungefederte Schwingungsniveau W_FR des FR-Rads höher wird als das ungefederte Schwingungsniveau W_FL des FL-Rads, die Größe der ungefederten Steuerbefehle an das Rad im Vergleich mit dem oben beschriebenen Beispiel umgekehrt und ein Zusammenhang von I_FR > I_FL wird als Ergebnis der hochselektiven Verarbeitung in den ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 und 52 erhalten. Dies bedeutet, dass in diesem Beispiel eine äquivalente Steuerung an jedem der Räder sowohl in dem Fall durchgeführt werden kann, in dem das Schwingungsniveau des FL-Rads höher ist als das Schwingungsniveau des FR-Rads, und in dem Fall, in dem das Schwingungsniveau des FR-Rads höher ist als das Schwingungsniveau des FL-Rads.
(1-2: G12 > G22)
A aus 10 zeigt ein Beispiel der Verstärkungsmatrix in diesem Beispiel (G₁₁ = G₂₂ = 1, G₁₂ = G₂₁ = 10). B aus 10 zeigt Änderungen in den ungefederten Steuerbefehlen für die Räder, die erhalten werden, wenn das ungefederte Schwingungsniveau W_FL des FL-Rads konstant gehalten wird und das ungefederte Schwingungsniveau W_FR des FR-Rads in Stufen zunimmt.
Die ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 und 52 für das FR-Rad und das FL-Rad erzeugen ungefederte Steuerbefehle I_FR und I_FL an das FR-Rad und das FL-Rad durch die oben beschriebene hochselektiven Verarbeitung. Dadurch werden als ein Ergebnis, wenn das ungefederte Schwingungsniveau des FR-Rads geringer ist als das ungefederte Schwingungsniveau des FL-Rads, ungefederte Steuerbefehle erzeugt, welche ein Verhältnis von I_FR > I_FL erfüllen.
Unter der Bedingung, dass der ungefederte Abschnitt des FL-Rads in hohem Maße schwingt und der ungefederte Abschnitt des FR-Rads nur leicht schwingt, kann eine große Dämpfungskraft in dem einen geringere Dämpfungsgeschwindigkeit aufweisenden FR-Rad auch dann nicht erzeugt werden, wenn dieselben Stromwerte an die linken und rechten Räder ausgegeben werden. Aus diesem Grund werden Schwingungen des gefederten Abschnitts sehr leicht an das FR-Rad übertragen und es können leicht Roll- bzw. Wankbewegungen auftreten.
Im Hinblick darauf kann durch Herstellen eines Zusammenhangs von G₁₂ > G₂₂ zwischen G₁₂ und G₂₂ die Bewegung des FR-Rads in hohem Maße unterdrückt werden. Auf diese Art und Weise können die Roll- bzw. Wankbewegungen in einfacher Weise unterdrückt werden. Eine Differenz zwischen G₁₂ und G₂₂ ist nicht speziell beschränkt. Zum Unterdrücken von ungefederten Schwingungen des FL-Rads ist es nur notwendig, dass der Wert von I_FL nicht 0 ist (es ist nur notwendig, dass die Verstärkung G₂₂ nicht 0 ist).
Es sollte herausgestellt werden, dass, wenn das ungefederte Schwingungsniveau des FR-Rads höher ist als das ungefederte Schwingungsniveau des FL-Rads, die Größe der ungefederten Steuerbefehle zu den Rädern im Vergleich mit dem oben genannten Beispiel umgekehrt wird, und ein Zusammenhang von I_FR < I_FL erhalten wird. Dies bedeutet, dass auch in diesem Beispiel eine äquivalente Steuerung an jedem der Räder sowohl in dem Fall durchgeführt werden kann, in dem das Schwingungsniveau des FL-Rads höher ist als das Schwingungsniveau des FR-Rads, als auch in dem Fall, in dem das Schwingungsniveau des FR-Rads höher ist als das Schwingungsniveau des FL-Rads.
Des Weiteren werden, wenn die ungefederten Schwingungsniveaus der beiden Räder identisch sind, ungefederte Steuerbefehle, die ein Verhältnis von I_FR = I_FL erfüllen, wie in dem oben genannten Beispiel erzeugt.
(1-3: G12 = G22)
A von 11 zeigt ein Beispiel der Verstärkungsmatrix in diesem Beispiel (G₁₁ = G₁₂ = G₂₁ = G₂₂ = 10). B von 11 zeigt Änderungen in den ungefederten Steuerbefehlen für die Räder, die erhalten werden, wenn das ungefederte Schwingungsniveau W_FL des FL-Rads konstant gehalten wird und das ungefederte Schwingungsniveau W_FR des FR-Rads in Stufen zunimmt.
In diesem Beispiel weisen G₁₂ und G₂₂ einen Zusammenhang von G₁₂ = G₂₂ auf und somit wird ein Zusammenhang von I_FL = I_FR unabhängig von dem ungefederten Schwingungsniveau des FR-Rads erhalten. Damit ist es möglich, ein Fahrzeugverhalten zu schaffen, das ähnlich demjenigen eines konventionellen Dämpfers ist, das nicht von einer Bauart mit einer variablen Dämpfungskraft ist, die für viele normale Nutzer bekannt sind.
Des Weiteren wird in diesem Beispiel die Größe des ungefederten Steuerbefehls I_FR und I_FL für die Räder auf der Basis eines größten Werts unter den ungefederten Schwingungsniveaus der Räder berechnet.
Wie oben beschrieben, wird, wenn der ungefederte Abschnitt des FL-Rads schwingt, ein Stromwert, der nicht Null ist, als ein Steuerbefehl des FL-Rads angewendet. Hierbei bestehen Vorteile, falls die Größe des Stromwerts kleiner als, gleich oder größer als ein Steuerbefehl des FL-Rads ist.
Durch gegenseitiges und gemeinsames Steuern des Dämpfers desselben Rads und des Dämpfers des Rads, das demselben in der Links- und Rechts-Richtung gegenüberliegt, auf diese Art und Weise, wird es möglich, ungefederte Schwingungen dieser Räder wirksam zu unterdrücken und ein Rollen bzw. Wanken zu unterdrücken. Somit ist es möglich, ein gewünschtes Fahrgefühl zu realisieren. Des Weiteren werden die ungefederten Steuerbefehle zu den Rädern gleichzeitig erzeugt und ausgegeben und somit ist es möglich, gleichzeitig eine ungefederte Steuerung an den Rädern durchzuführen. Damit kann eine Verschlechterung des Fahrgefühls, bewirkt durch eine Zeitverschiebung der Steuerung in den Rädern, verhindert werden.
Insbesondere werden bei dieser Ausführungsform die Steueralgorithmen für die linken und rechten Räder im Wesentlichen so eingestellt, dass sie dieselben sind (symmetrisch) (insbesondere wird das Einstellen auf eine solche Art und Weise vorgenommen, dass die Verstärkungen G₁₁ und G₁₂ identisch zueinander sind und die Verstärkungen G₁₂ und G₂₁ identisch zueinander sind). Damit wird eine Vereinheitlichung erreicht, so dass ein ungefederter Steuerbefehl eines Rads und ein ungefederter Steuerbefehl des anderen Rads zusammen eine vorbestimmte zusammenwirkende Steuerung miteinander realisieren. Dadurch wird es möglich, ein gewünschtes Fahrgefühl auf stabile Weise zu realisieren.
Des Weiteren wird bei der Erzeugung des ungefederten Steuerbefehls I_FR und I_FL der Maximalwert, der aus den Multiplikationswerten ausgewählt ist, die jeweils durch Multiplizieren der ungefederten Schwingungsniveaus W_FR und W_FL der Räder mit den vorbestimmten Verstärkungen G₁₁ bis G₂₂ erhalten wurde, verwendet. Auf diese Weise ist es möglich, das Rad, in dem ungefederte Schwingungen erzeugt werden, sehr schnell zu stabilisieren und auf wirksame Art und Weise Schwingungen der anderen Räder auf eine solche Art und Weise zu steuern, die von den jeweiligen Absichten abhängt, wie zum Beispiel dem Fahrkomfort, der Roll- bzw. Wankunterdrückung und dem Fahrgefühl.
(Anwendungsbeispiel 2: Gleichzeitige Steuerung aller Räder)
Wenn der ungefederte Abschnitt des FL-Rads schwingt, wird ein Rollen bzw. Wanken angeregt und eine diagonale Bewegung, bei welcher das RR-Rad und das FL-Rad, die diagonal zueinander sind, in hohem Maße bewegt werden, wird ebenfalls relativ stark als eine gefederte Bewegung angeregt, obwohl dies von der Position des Schwerpunkts des Fahrzeugs abhängt. Es sollte herausgestellt werden, dass, wenn nur das FL-Rad schwingt, ein Springen und ein Nicken im Vergleich mit anderen gefederten Schwingungen nicht leicht angeregt werden.
Auch unter Betrachtung einer solchen Bedingung ist es zu bevorzugen, alle Räder gleichzeitig zu steuern. Als ein Verfahren hierfür ist das folgende Beispiel vorstellbar. Hier wird ebenfalls angenommen, dass das Rad, dessen ungefederter Abschnitt schwingt, das FL-Rad ist. Des Weiteren wird zum Zwecke des einfachen Verständnisses der Beschreibung angenommen, dass die Werte der Verstärkungen (G₁₁ bis G₄₄) und die Werte der ungefederten Schwingungsniveaus (W_FR. W_FL, W_RR und W_RL) auch in diesem Beispiel einfach ganze Zahlen sind. Selbstverständlich sind sie jedoch nicht darauf beschränkt. In der Realität werden die Verstärkungen im Hinblick auf die Position des Schwerpunkts der Fahrzeugkarosserie, einer Spurweite in den vorderen und hinteren Rädern, einer Differenz in dem Hebelverhältnis und ähnlichem festgelegt.
(2-1: G12 = G22, G32 = G42)
A von 12 zeigt ein Beispiel der Verstärkungsmatrix in diesem Beispiel. B von 12 zeigt Beispiele der Größe der ungefederten Steuerbefehle für die Räder.
Die ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 und 52 für das FR-Rad und das FL-Rad erzeugen jeweils ungefederte Steuerbefehle I_FR und I_FL an das FR-Rad und das FL-Rad in Übereinstimmung mit den oben genannten Termini (1) und (2).
Dies bedeutet, die ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit 51 für das FR-Rad erzeugt einen ersten ungefederten Steuerbefehl I_FR auf der Basis eines Maximalwerts, der aus einem Multiplikationswert G₁₁·W_FR), der durch Multiplizieren eines ungefederten Schwingungsniveaus W_FR (erstes Zustandssignal) des FR-Rads mit einer Verstärkung G₁₁ (erste Verstärkung) erhalten wurde, einem Multiplikationswert (G₁₂·W_FL), der durch Multiplizieren eines ungefederten Schwingungsniveaus W_FL (zweites Zustandssignal) des FL-Rads mit einer Verstärkung G₁₂ (zweite Verstärkung) erhalten wurde, einem Multiplikationswert (G₁₃·W_RR), der durch Multiplizieren eines ungefederten Schwingungsniveaus W_RR (drittes Zustandssignal) des RR-Rads mit einer Verstärkung G₁₃ (fünfte Verstärkung) erhalten wurde, und einem Multiplikationswert (G₁₄·W_RL) ausgewählt wurde, der durch Multiplizieren eines ungefederten Schwingungsniveaus W_RL (viertes Zustandssignal) des RL-Rads mit einer Verstärkung G₁₄ (sechste Verstärkung) erhalten wurde.
Andererseits erzeugt die ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit 52 für das FL-Rad einen zweiten ungefederten Steuerbefehl I_FL auf der Basis eines Maximalwerts, der aus einem Multiplikationswert (G₂₁·W_FR), der durch Multiplizieren des ungefederten Schwingungsniveaus W_FR (erstes Zustandssignal) des FR-Rads mit der Verstärkung G₂₁ (dritte Verstärkung) erhalten wurde, einem Multiplikationswert (G₂₂·W_FL), der durch Multiplizieren des ungefederten Schwingungsniveaus W_FL (zweites Zustandssignal) des FL-Rads mit der Verstärkung G₂₂ (vierte Verstärkung) erhalten wurde, einem Multiplikationswert (G₂₃·W_RR), der durch Multiplizieren des ungefederten Schwingungsniveaus W_RR (drittes Zustandssignal) des RR-Rads mit einer Verstärkung G₂₃ (siebte Verstärkung) erhalten wurde, und einem Multiplikationswert (G₂₄·W_RL) ausgewählt wurde, der durch Multiplizieren des ungefederten Schwingungsniveaus W_RL (viertes Zustandssignal) des RL-Rads mit einer Verstärkung G₂₄ (achte Verstärkung) erhalten wurde.
Es sollte herausgestellt werden, dass die ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 53 und 54 für das RR-Rad und das RL-Rad jeweils ungefederte Steuerbefehle I_RR und I_RL an das RR-Rad und das RL-Rad in Übereinstimmung mit den oben genannten Termini (3) und (4) erzeugen.
In Übereinstimmung mit diesem Beispiel werden Zusammenhänge von I_FL = I_FR und I_RL = I_RR zwischen I_FL und I_FR und I_RL und I_RR aufgrund der Übereinstimmungen unter den Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄ hergestellt. Dies zielt darauf, ein Gefühl des Unterdrückens ungefederter Schwingungen ähnlich demjenigen des konventionellen Dämpfers, der nicht die Bauart mit einer variablen Dämpfungskraft aufweist, zu erzeugen und gleichzeitig ein Rollen bzw. Wanken sowie diagonale Federverhalten zu unterdrücken. In Übereinstimmung mit diesem Beispiel ist es möglich, das Verhalten des Fahrzeugs ähnlich demjenigen des konventionellen Dämpfers zu erzeugen.
Es sollte herausgestellt werden, dass, obwohl I_FL und I_RL in diesem Beispiel identische Werte sind, es sich um Werte handeln kann, die unterschiedlich voneinander sind.
(2-2: G12 < G22, G32 > G42)
A von 13 zeigt ein Beispiel der Verstärkungsmatrix in diesem Beispiel. B von 13 zeigt Beispiele der Größe der ungefederten Steuerbefehle für die Räder.
In Übereinstimmung mit diesem Beispiel werden Zusammenhänge von I_FL > I_FR und I_RL < I_RR zwischen I_FL und I_FR und zwischen I_RL und I_RR aufgrund der Übereinstimmungen zwischen den Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄ hergestellt. Dies zielt auf das Unterdrücken von lediglich den ungefederten Schwingungen des vorderen Abschnitts und das Unterdrücken von diagonalem Verhalten des gefederten Abschnitts, ohne den Fahrkomfort zu verschlechtern. In diesem Fall kann der Wert von I_RL 0 sein.
(2-3: G₁₂ > G₂₂, G₄₂ ≤ G₃₂)
A von 14 zeigt ein Beispiel der Verstärkungsmatrix in diesem Beispiel. B von 14 zeigt Beispiele der Größe der ungefederten Steuerbefehle für die Räder.
In Übereinstimmung mit diesem Beispiel werden Zusammenhänge von I_FL < I_FR and I_RL ≤ I_RR zwischen I_FL und I_FR und zwischen I_RL und I_RR aufgrund der Zusammenhänge zwischen den Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄ hergestellt. Damit ist es möglich, bevorzugt ein Rollen bzw. Wanken und diagonales Verhalten des gefederten Abschnitts zu unterdrücken. Auch in diesem Fall kann der Wert von I_RL 0 sein.
Beispiele des Werts der Verstärkungsmatrix und der Größe der Steuerbefehle für die Räder, mit denen Zusammenhänge von I_FL < I_FR und I_RL = I_RR erhalten werden, sind in C von 14 dargestellt.
In diesem Beispiel kann, obwohl eine Differenz in der Größe zwischen den Strombefehlen bzw. Steuerbefehlen der vorderen und hinteren Abschnitte aufgrund von Differenzen zum Beispiel in dem Hebelverhältnis und der geteilten Last nicht einfach verglichen werden können, ein Strombefehl bzw. Steuerbefehl, der ein Niveau aufweist, das ungefederte Schwingungen unterdrücken kann, als I_FL festgelegt werden, und ein sehr großer Strombefehl kann an die anderen Räder festgelegt werden (obwohl für den hinteren Abschnitt I_RL < I_RR eingestellt werden kann oder I_RL = I_RR eingestellt werden kann, werden zum Beispiel die Verstärkungen G₃₁, G₃₂, G₄₁ und G₄₂ derart eingestellt, dass der Wert von jeder derselben größer wird, wie in C von 14 dargestellt). Damit wird ein Zustand erreicht, in dem drei Punkte von vier Stütz- bzw. Tragpunkten der gefederten Abschnitte beschränkt sind. Folglich wird es schwierig, dass der gefederte Abschnitt des FL-Rads, welches das schwingende Rad ist, bewegt wird, und es wird möglich, die Fahrzeugkarosserie flach zu halten.
Wie oben beschrieben wird es durch gegenseitiges und gemeinsames Steuern nicht nur des Dämpfers desselben Rads und des Dämpfers des in der Links- und Rechts-Richtung dazu gegenüberliegenden Rads, sondern auch der anderen, in einer diagonalen Beziehung zu denselben stehenden Rädern möglich, gefederte Schwingungen der Räder auf wirksame Art und Weise zu unterdrücken. Somit ist es möglich, das Fahrgefühl weiter zu verbessern.
Des Weiteren werden die ungefederten Steuerbefehle zu den Rädern gleichzeitig erzeugt und ausgegeben, und es ist somit möglich, gleichzeitig eine ungefederte Steuerung an den Rädern durchzuführen. Damit kann eine Verschlechterung des Fahrgefühls, bewirkt durch eine Steuerzeitverzögerung in den Rädern, verhindert werden.
Es sollte herausgestellt werden, dass, wenn die ungefederten Abschnitte der linken und rechten Räder wie in dem Anwendungsbeispiel 1 mit derselben Größe schwingen, die ungefederten Steuerbefehle für die linken und rechten Räder dieselbe Größe in jedem des vorderen Abschnitts und des hinteren Abschnitts aufweisen.
In Bezug auf dieses Anwendungsbeispiel ist der Fall, in dem das FL-Rad schwingt, beschrieben worden. In dem Fall, in dem das Rad, das in Bezug auf links und rechts symmetrisch zu demselben ist, wie in dem Anwendungsbeispiel 1 schwingt, ist es nur notwendig, dasselbe umgekehrt zu betrachten.
Des Weiteren ist in der oben stehenden Beschreibung das hauptsächlich schwingende Rad das vordere Rad. In dem Fall, in dem das hauptsächlich schwingende Rad das hintere Rad ist, ist es nur notwendig, die Verstärkungen G₃₃, G₃₄, G₄₃ und G₄₄ oder die durch Addieren der Verstärkungen G₁₃, G₁₄, G₂₃ und G₂₄ zu denselben erhaltenen Zusammenhänge festzulegen.
Wie oben beschrieben wird es durch das gegenseitige und gemeinsame Steuern nicht nur des Dämpfers desselben Rads und des Dämpfers des in der Links- und Rechts-Richtung demselben gegenüberliegenden Rads, sondern auch der Dämpfer der Räder in einer diagonalen Beziehung dazu, möglich, ungefederte Schwingungen oder gefederte Schwingungen dieser Räder in wirksamer Art und Weise zu unterdrücken. Somit ist es möglich, das gewünschte Fahrgefühl zu realisieren.
<Zweite Ausführungsform>
15 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Steuerung einer Federung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie oben beschrieben werden in Übereinstimmung mit dem Anwendungsbeispiel 1 (gleichzeitige Steuerung an linken und rechten Rädern) und dem Anwendungsbeispiel 2 (gleichzeitige Steuerung aller Räder), Schwingungen (ungefederte Schwingungen oder gefederte Schwingungen) von jedem Rad, das ein Ziel ist, gemeinsam gesteuert. Somit können Schwingungen von jedem Rad auf wirksame Art und Weise unterdrückt werden.
In diesem Zusammenhang gibt es in den oben beschriebenen Anwendungsbeispielen 1 und 2 einen Fall, in dem die Steuerbefehle der von dem Rad, dessen ungefederter Abschnitt schwingt, unterschiedlichen Rädern größer festgelegt werden, um Bewegungen der gefederten Abschnitte zu unterdrücken. In dem Fall, in dem eine solche Steuerung angewendet wird, wird in jedem Rad ein großer Steuerbefehl ausgewählt und es besteht eine Befürchtung bzw. Gefahr, dass ein Nachteil bezüglich der Verschlechterung des Fahrkomforts auftreten kann.
Daher ist bei dieser Ausführungsform eine Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für eine obere Grenze bzw. einen oberen Grenzwert (Begrenzerverarbeitungseinheit) in einer nachfolgenden Stufe der Steuereinheit 50 vorgesehen, wie in 15 dargestellt.
Die Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze ist so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, in der Lage zu sein, in Bezug auf jeden Steuerbefehl einen Grenzwert für eine obere Grenze in einer Richtung individuell festzusetzen, in der die Dämpfungskrafteigenschaft zunimmt, und zwar auf eine Art und Weise, die von der Größe der ungefederten Schwingungen von jedem Rad abhängt. Damit wird es möglich, zu verhindern, dass der Steuerbefehl in unnötiger Weise sehr hoch wird. Oder es wird möglich zu verhindern, dass der Steuerbefehl ein Steuerbefehl (Strombefehl) gleich oder größer als ein Stromwert wird, der ausgegebene werden kann.
Wie in 15 dargestellt, können ungefederte Schwingungsniveaus der Räder in der Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze ausgegeben werden. In diesem Fall ist die Begrenzerverarbeitungseinheit für die obere Grenze so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, die Größe von ungefederten Schwingungen (Schwingungsniveau) von jedem Rad zu überwachen und einen Steuerbefehl an ein Rad, dessen ungefederte Schwingungen größer werden, in einer Richtung, in der die Dämpfungskrafteigenschaft abnimmt, wenn diese ungefederten Schwingungen größer werden, schrittweise zu reduzieren. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass die Steuerbefehle für sämtliche der Räder unnötig groß werden, falls die gemeinsam gesteuerten Räder alle hohe und gefederte Schwingungsniveaus aufweisen.
16 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Größe von ungefederten Schwingungen und dem Begrenzungswert der oberen Grenze des ungefederten Steuerbefehls zeigt. L₁ und L₂ auf der vertikalen Achse sind jeweils Größen (Stromwerte) des ungefederten Steuerbefehls. Zum Beispiel zeigt L₁ ein Niveau an, das notwendig ist, eine große Dämpfungskraft auszugeben bzw. zu erzeugen, auch wenn das ungefederte Schwingungsniveau niedrig ist, und zwar zum Zwecke der Unterdrückung von Rollen bzw. Wanken. L₂ zeigt ein minimales Niveau einer Dämpfungskraft an, die notwendig ist, um ungefederte Schwingungen zu unterdrücken.
In dem dargestellten Beispiel wird, wenn ungefederte Schwingungen innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen, der Begrenzungswert der oberen Grenze linear verringert. Durch Festlegen eines Niveaus zum Starten der Verringerung des oberen Grenzwerts auf diese Art und Weise ist es möglich, ein gewünschtes Fahrzeugverhalten sicherzustellen, während eine Verschlechterung des Fahrgefühls verhindert wird. Die Eigenschaft zur Verringerung des Begrenzungswerts der oberen Grenze ist nicht darauf beschränkt, linear zu sein und sie kann schrittweise oder parabelförmig ausgeführt sein.
Es sollte herausgestellt werden, dass die Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze nicht auf das Beispiel beschränkt ist, in der sie an der nachfolgenden Stufe der Steuereinheit 50 montiert ist, und sie kann zum Beispiel in die Steuereinheit 50 integriert sein. Des Weiteren kann das ungefederte Schwingungsniveau von jedem Rad, das in der Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze geladen bzw. belastet ist, die Fahrzeugradgeschwindigkeitsinformation von jedem Rad sein.
17 zeigt ein Beispiel einer bei der Vorrichtung zur Steuerung der Federung gemäß dieser Ausführungsform durchgeführten Flusssteuerung.
Der Signalgenerator 40 liest verschiedene Sensorsignale von dem Detektor 10 und erlangt ungefederte Schwingungsinformationselemente der Räder (Schritt 201). Als nächstes ermittelt der Signalgenerator 40 die erlangten ungefederten Schwingungsinformationselemente der Räder bzw. erzeugt Zustandssignale betreffend ungefederter Schwingungen in Bezug auf die Räder und gibt diese Zustandssignale an die Steuereinheit 50 aus (Schritt 202).
Anschließend multipliziert die Steuereinheit 50 jeweils die bestimmten Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄ (6) mit den eingegebenen Zustandssignalen der Räder und führt eine hochselektive Berechnung an den erlangten Multiplikationswerten aus (Schritt S203).
Die Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze berechnet oder erlangt ungefederte Schwingungsniveaus der Räder (Schritt 205). Nach der Durchführung der Begrenzerverarbeitung der Steuerbefehle für die obere Grenze, die von den ungefederten Schwingungsniveaus abhängt, gibt die Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze ungefederte Steuerbefehle betreffend der Räder aus (Schritt 206).
<Dritte Ausführungsform>
18 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Steuerung der Federung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein gewünschtes Fahrgefühl hängt von jedem Fahrzeug ab. Zusätzlich ändert sich auch das gewünschte Fahrgefühl eines individuellen Fahrzeugs auf eine Art und Weise, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Des Weiteren ist eine Auswahl von Modi, wie weich bzw. Komfort, normal, Sport und ähnliches, häufig für bestimmte Fahrzeuge vorgesehen, die jeweils Dämpfer mit einer variablen Dämpfungskraft aufweisen. In einem solchen Fall variiert das gewünschte Fahrgefühl auf eine Art und Weise, die von dem ausgewählten Modus abhängt. Dadurch wird es durch Verändern des Modus der gemeinsamen Steuerung von ungefederten Schwingungen auf eine Art und Weise, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem Betriebsmodus abhängt, möglich, verschiedene Anforderungen zu erfüllen.
Aus diesem Grund weist die Vorrichtung zur Steuerung der Federung gemäß dieser Ausführungsform einen Modusdetektor bzw. Betriebsartswahldetektor auf, der den gewählten Betriebsmodus detektiert und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor, der die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs detektiert. Die Steuereinheit 50 ist so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, die Werte der Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄ auf eine Art und Weise variabel zu steuern, die von dem detektierten Betriebsmodus oder der detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Damit wird es möglich, ein komfortables Fahrgefühl auf eine Art und Weise zu erhalten, die von dem Betriebsmodus oder der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt.
Der Betriebsmodus wird zum Beispiel auf der Basis einer Ausgabe eines Moduswahlschalters ermittelt, der an einem Fahrersitz montiert ist.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird typischerweise auf der Basis von Ausgaben der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren berechnet, die an den Rädern montiert sind. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor wird durch eine Berechnungsvorrichtung (nicht dargestellt) gebildet. Diese Berechnungsvorrichtung kann zum Teil aus der Vorrichtung zur Steuerung der Federung gebildet sein (z. B. innerhalb des Signalgenerators 40) oder kann innerhalb einer Steuervorrichtung ausgebildet sein (z. B. eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bremse), die unterschiedlich von der Vorrichtung zur Steuerung der Federung ist.
Wie in 18 dargestellt, werden die erlangte Betriebsmodusinformation und die erlangte Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation in zumindest eine der Steuereinheit 50 und der Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze eingegeben. Die Steuereinheit 50 verändert die Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄, welche die Zusammenhänge zwischen den ungefederten Steuerbefehlen I_FR, I_FL, I_RR und I_RL ermitteln, auf der Basis der Betriebsmodusinformation oder der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation. Die Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für den oberen Grenzwert verändert die oberen Grenzwerte der ungefederten Steuerbefehle auf der Basis der Betriebsmodusinformation oder der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation.
Bei dieser Ausführungsform wird die Konfiguration, in welcher die Einstellungen der Steuereinheit 50 und der Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für den oberen Grenzwert unter Bezugnahme sowohl auf den Betriebsmodus als auch die Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden, verwendet. Es kann jedoch ein Bezug auf entweder den Betriebsmodus oder die Fahrzeuggeschwindigkeit genommen werden. Als Einstellparameter, wie zum Beispiel die Verstärkungen und die Grenzwerte, werden feste Werte abhängig von den Modi in dem Fall festgelegt, in dem sie abhängig von dem Betriebsmodus sind, und sie werden auf eine Art und Weise geändert, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, in dem Fall, dass sie von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängen. Zum Beispiel werden, wenn der Sportmodus ausgewählt ist oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, Steuerparameter zum Unterdrücken des Roll- bzw. Wankverhaltens festgelegt, was einen hauptsächlichen Zweck darstellt. Wenn der Komfortmodus ausgewählt ist oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, werden Steuerparameter zum Unterdrücken von ungefederten Schwingungen festgelegt, was einen hauptsächlichen Zweck darstellt.
Die Betriebsmodusinformation und die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation können anstatt von oder zusätzlich zu der Steuereinheit 50 oder der Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze in den Signalgenerator 40 eingegeben werden. In diesem Fall erzeugt der Signalgenerator 40 das Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen der Räder auf der Basis des Betriebsmodus oder der Fahrzeuggeschwindigkeit. Auf diese Weise können die die Betriebsmodusinformationen und die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen wiedergebenden Steuerbefehle in der Steuereinheit 50 erzeugt werden.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs sich in einem ersten Geschwindigkeitsbereich befindet, kann die Steuereinheit 50 so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen sein, die Verstärkung G₁₂ (zweite Verstärkung) auf einen Wert einzustellen, der geringer ist als die Verstärkung G₂₂ (vierte Verstärkung), und eine Differenz zwischen den Verstärkungen G₁₂ (zweite Verstärkung) und G₂₂ (vierte Verstärkung) zu verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
Andererseits kann die Steuereinheit 50, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich ist, der gleich oder höher als der erste Geschwindigkeitsbereich ist, so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen sein, die Verstärkung G₁₂ (zweite Verstärkung) auf einen Wert einzustellen, der gleich oder größer ist als die Verstärkung G₂₂ (vierte Verstärkung), und eine Differenz zwischen der Verstärkung G₁₂ (zweite Verstärkung) und der Verstärkung G₂₂ (vierte Verstärkung) zu erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
Auf diese Weise kann das Fahrgefühl von einem solchen, das hauptsächlich auf den Fahrkomfort ausgelegt ist, auf ein solches geändert werden, das hauptsächlich als eine Gegenmaßnahme gegen ein Wanken bei einer Zunahme der Geschwindigkeit ausgelegt ist.
Ein Beispiel der variablen Steuerung der Verstärkungen G₁₂ und G₂₂ ist in 19 dargestellt. Die Verstärkung G₁₂ wird am Anfang auf einen geringeren Wert als die Verstärkung G₂₂ eingestellt.
Bei dem in 19 dargestellten Beispiel der variablen Steuerung ist die Steuereinheit 50 so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, den Wert der Verstärkung G₁₂ zu erhöhen, während der Wert der Verstärkung G₂₂ verringert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Auf diese Weise wird, wenn sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb eines ersten Geschwindigkeitsbereichs V1 befindet, eine Differenz zwischen den Verstärkungen G₁₂ und G₂₂ kleiner. Wenn sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb eines zweiten Geschwindigkeitsbereichs V2 befindet, wird das Größenverhältnis zwischen den Verstärkungen G₁₂ und G₂₂ umgekehrt und die Differenz zwischen den Verstärkungen G₁₂ und G₂₂ erhöht sich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht.
Jede der beiden Verstärkungen G₁₂ und G₂₂ kann festgelegt sein und die andere kann verändert werden. Bei dem in 20 dargestellten Beispiel der variablen Steuerung ist die Steuereinheit 50 so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, die Verstärkung G₂₂ festzulegen und die Verstärkung G₁₂ zu erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
21 zeigt ein Beispiel einer Flusssteuerung, die bei der Vorrichtung zur Steuerung der Federung gemäß dieser Ausführungsform durchgeführt wird.
Der Signalgenerator 40 liest von dem Detektor 10 verschiedene Sensorsignale und Betriebsmodusinformationen und erlangt ungefederte Schwingungsinformationen der Räder (Schritte 301 und 302). Als nächstes ermittelt der Signalgenerator 40 die ungefederten Schwingungsinformationen der Räder auf der Basis dieser Informationselemente, erzeugt Zustandssignale betreffend ungefederter Schwingungen in Bezug auf die Räder und gibt diese Zustandssignale an die Steuereinheit 50 aus (Schritt 303).
Nachfolgend multipliziert die Steuereinheit 50 die eingegebenen Zustandssignale der Räder mit vorbestimmten Verstärkungen G₁₁ bis G₄₄, die auf eine Art und Weise festgelegt sind, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem Betriebsmodus abhängt und berechnet ungefederte Schwingungsniveaus der Räder durch Durchführen einer hochselektiven Berechnung an den erhaltenen Multiplikationswerten (Schritte S304 bis S306).
Die Begrenzerverarbeitungseinheit 60 für die obere Grenze berechnet oder erlangt ungefederte Schwingungsniveaus der Räder, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Betriebsmodus und gibt die ungefederten Steuerbefehle betreffend der Räder nach der Durchführung einer Begrenzerverarbeitung für die obere Grenze an den Steuerbefehlen, die von denselben abhängt, aus (Schritte 307 und 308).
<Vierte Ausführungsform>
22 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Steuerung der Federung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Zur gemeinsamen Steuerung ungefederter Schwingungen einer Vielzahl von Räder ist es ideal, dass ungefederte Schwingungsinformationselemente von allen Rädern eines Fahrzeugs erlangt werden können. Es kann ein Fall auftreten, bei dem, bei einigen Anordnungen von Sensoren, nur ungefederte Schwingungsinformationen, die zum Beispiel für linke und rechte Abschnitte in entweder den vorderen und hinteren Abschnitten gemeinsam sind, nicht erhalten werden können. Zum Beispiel gibt es einen Fall, in dem Federungsverschiebungssensoren und die ungefederten Beschleunigungssensoren nicht an beiden der linken und rechten Räder in dem hinteren Abschnitt angebracht sind und der gefederte Beschleunigungssensor ist nur in der Mitte zwischen den hinteren linken und rechten Rädern montiert. In diesem Fall ist es durch Extrahieren ungefederter Schwingungskomponenten von dem gefederten Beschleunigungssensor und Behandeln dieser Information als gemeinsame ungefederte Schwingungsinformation für das RR-Rad und das RL-Rad möglich, eine ungefederte, gemeinsame Steuerung ähnlich zu der oben beschriebenen zu realisieren.
Bei dieser Ausführungsform weist der Signalgenerator 40, wie in 22 dargestellt, eine ungefederte Schwingungsermittlungseinheit 45 für das hintere Rad auf. Die ungefederte Schwingungsermittlungseinheit 45 für das hintere Rad erlangt ungefederte Schwingungsinformationen, die für das RR-Rad und das RL-Rad gemeinsam sind, ermittelt einen ungefederten Schwingungszustand dieser hinteren Räder und erzeugt ein Zustandssignal (W_RR/RL), das für die hinteren Räder gemeinsam ist. Die Steuereinheit 50 weist eine 4-mal-3-G-Matrix zum Berechnen ungefederter Steuerbefehle (I_RR und I_RL) der hinteren Räder aus dem gemeinsamen Zustandssignal (W_RR/RL) der hinteren Räder auf. Die ungefederten Steuerbefehle der hinteren Räder können auf eine Art und Weise variieren, die von dem gewünschten Fahrgefühl abhängt. In diesem Fall können zum Beispiel Zusammenhänge zwischen den Verstärkungen G₃₁ bis G₃₃ und G₄₁ bis G₄₄ auf eine Art und Weise ermittelt werden, die von diesem Zweck abhängt.
Es sollte herausgestellt werden, dass ein ungefederter Steuerbefehl (I_RR/RL), der für die hinteren Räder gemeinsam ist, erzeugt werden kann und die G-Matrix in diesem Fall aus 3 Reihen mal 3 Spalten gebildet ist.
<Fünfte Ausführungsform>
[Details des Signalgenerators]
Nachfolgend wird der Signalgenerator 40 detailliert beschrieben.
(Erlangung von ungefederten Schwingungsinformationen)
Als erstes wird ein Verfahren zur Erlangung der ungefederten Schwingungsinformationen beschrieben. Der Signalgenerator 40 erzeugt auf der Basis von ungefederten Schwingungsinformationselementen, die von dem Detektor 10 erfasst wurden, Zustandssignale betreffend ungefederter Schwingungen der Räder (3).
23 zeigt verschiedene Sensoren, die in der Lage sind, ungefederte Schwingungsinformationselemente von Fahrzeugrädern zu erlangen, sowie ein Beispiel einer Anordnung davon. Es sollte herausgestellt werden, dass in 23 Abschnitte bzw. Elemente, die denjenigen von 1 entsprechen, mit identischen Symbolen bzw. Bezugszeichen bezeichnet werden und Beschreibungen davon weggelassen werden.
Beispiele von Sensoren, die in der Lage sind, die ungefederten Schwingungsinformationen des Fahrzeugrads zu erlangen, beinhalten einen ungefederten Beschleunigungssensor 11, einen Verschiebungssensor 12, einen Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13 und einen gefederten Beschleunigungssensor 14.
Der ungefederte Beschleunigungssensor 11 ist zum Beispiel an einem Federarm S11 montiert. Weil der ungefederte Beschleunigungssensor 11 die ungefederten Schwingungsinformationen direkt misst, kann ein ermittelter Wert des Sensors so wie er ist oder ein Integralwert davon als die ungefederte Schwingungsinformation verwendet werden.
Es sollte herausgestellt werden, dass exakt ausgedrückt Schwingungen bzw. Vibrationen der gefederten Abschnitte und der Straßenelemente ebenfalls in hohem Maße zu dem Detektionssignal addiert werden und das Detektionssignal des Weiteren Schwingungen, hochfrequentes Rauschen und ähnliches der vorderen und hinteren linken und rechten Abschnitte der Federung beinhaltet. Im Hinblick darauf wird das S/N, das die ungefederte Schwingungsinformation darstellt, weiter verbessert, wenn das Detektionssignal durch einen Bandpassfilter (BPF) läuft, der es erlaubt, dass ein ungefedertes Resonanzfrequenzband durch denselben hindurchläuft.
Der Verschiebungssensor ist zum Beispiel an der Fahrzeugkarosserie V und den Federarmen S11 montiert. Weil der Verschiebungssensor 12 eine relative Verschiebung (Federungsverschiebung) zwischen den gefederten und den ungefederten Abschnitten misst, werden Schwingungsanteile von sowohl den gefederten als auch den ungefederten Abschnitten zu diesem Detektionssignal addiert. Im Hinblick darauf kann nur die ungefederte Schwingungsinformation erhalten werden, die durch einen BPF verläuft, der es ermöglicht, dass ein ungefedertes Resonanzfrequenzband durch denselben hindurchläuft.
Der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13 misst eine Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugrads. Wenn der ungefederte Abschnitt des Fahrzeugrads schwingt, schwankt auch die Rotationsgeschwindigkeit. Im Hinblick darauf kann nur die ungefederte Schwingungsinformation erhalten werden, wenn ein BPF eingesetzt wird, der es erlaubt, dass ein ungefedertes Resonanzfrequenzband durch denselben hindurchläuft, und nur Komponenten, die von ungefederten Schwingungen bewirkt werden, werden auf eine ähnliche Art und Weise wie oben beschrieben extrahiert.
Der gefederte Beschleunigungssensor 14 misst die Beschleunigung des gefederten Abschnitts (Fahrzeugkarosserie V). Der Einfluss aufgrund von ungefederten Schwingungen wird durch die Federung auf den gefederten Abschnitt übertragen und somit tritt die ungefederte Schwingungsinformation auch in dem gefederten Beschleunigungssensor auf. Im Hinblick darauf können die ungefederten Schwingungsinformationen nur erlangt werden, wenn ein BPF, der es erlaubt, dass ein ungefedertes Resonanzfrequenzband durch denselben hindurchgeht, eingefügt wird, und nur Komponenten, die von ungefederten Schwingungen verursacht werden, werden auf eine ähnliche Art und Weise wie oben beschrieben extrahiert.
Es sollte herausgestellt werden, dass es nicht notwendig ist, zu betonen, dass auch dann keine Probleme auftreten, wenn Werte, die erlangt werden, nachdem eine Integralrechnung oder eine Differentialrechnung durchgeführt worden ist, wenigstens ein oder mehrere Male als Detektionswerte der vier Sensoren verwendet werden.
Des Weiteren ist es nur notwendig, die ungefederten Schwingungsinformationen zu erlangen und somit können zum Beispiel die ungefederten Schwingungsinformationen aus den gemessenen Signalen auch durch Messen einer Formänderung einer Feder S12, Messen eines Luftdrucks in dem Fall einer Luftfeder oder Messen einer Durchflussrate oder eines inneren Drucks von Hydrauliköl in dem Dämpfer S13 extrahiert werden.
(Beispiel für die Eingabe des Zustandssignals)
Als nächstes wird eine Form zur Eingabe der Zustandssignale, die durch den Signalgenerator 40 erzeugt werden, in die Steuereinheit 50 beschrieben.
24 zeigt eine Eingabewellenform (Ausgabewellenform des Signalgenerators 40) eines Zustandssignals, bei dem es sich um ein AN/AUS-Signal handelt, in die Steuereinheit 50 (ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheiten bzw. Steuerarithmetikeinheiten 51 bis 54).
Dadurch, dass die Einstellungen auf AN gestellt werden, wenn ein vorbestimmtes Schwingungsniveau oder höher ermittelt wird, oder auf AUS während einer davon unterschiedlichen Zeitdauer, ist es möglich, die Anwesenheit bzw. Abwesenheit des vorbestimmten Schwingungsniveaus oder höher anzuzeigen. Die Größe des Schwingungsniveaus kann zum Beispiel durch eine Weiterführung des AN über eine bestimmte Zeit angezeigt werden.
Wenn AN auf 1 und AUS auf 0 gesetzt werden, ermöglicht dies das Festlegen von Matrixparametern, die zur Erzeugung der ungefederten Steuerbefehle für die Räder in der Steuereinheit 50 wie oben beschrieben notwendig sind. Es sollte herausgestellt werden, dass eine plötzliche Änderung eines Steuerbefehls durch Begrenzen der Änderungsrate dieses AN/AUS-Signals oder durch das Einsetzen eines Filters verhindert werden kann.
25 zeigt eine Eingabewellenform eines Zustandssignals in die Steuereinheit 50 (ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheiten bzw. ungefederte Steuerarithmetikeinheiten 51 bis 54), bei der obere und untere Grenzwerte in Bezug auf ein Signal gesetzt werden, das schwankt.
Das Festlegen des oberen Grenzwerts auf 1 und des unteren Grenzwertes auf 0 ermöglicht das Festlegen von Matrixparametern, die für die Erzeugung der ungefederten Steuerbefehle in den Rädern in der Steuereinheit 50 auf eine ähnliche Art und Weise wie oben beschrieben notwendig sind.
Es handelt sich nicht um das AN/AUS-Signal, sondern um ein kontinuierliches Signal, das in Übereinstimmung mit dem ungefederten Schwingungsniveau schwankt, und somit wird es möglich, eine vorsichtige Steuerung auf eine Art und Weise durchzuführen, die von der Größe der Schwingungen abhängt. Des Weiteren schwankt das Signal auch wenn der obere und untere Grenzwert festgelegt ist auf eine Art und Weise, die von dem Schwingungsniveau dazwischen abhängt. Somit dient es auch dazu, zu verhindern, dass der Steuerbefehl plötzlich geändert wird. Es sollte herausgestellt werden, dass es auch möglich ist, nur einen der oberen und unteren Grenzwerte festzulegen, und dass sie nicht auf 0 oder 1 normiert sein müssen.
26 zeigt eine Eingabewellenform, die erhalten wird, wenn das Signal, das schwankt, als das Zustandssignal verwendet wird wie es ist. Auch in diesem Fall kann der numerische Wert auf der Basis einer bestimmten Referenz normiert werden.
Als nächstes wird ein Verfahren für die Erzeugung der verschiedenen Signale der 24 bis 26 beschrieben.
27 zeigt ein Beispiel der Wellenform, in der ungefederte Schwingungskomponenten aus einem Detektionssignal von einem beliebigen der Sensoren 11 bis 14 (23) extrahiert worden ist, welche ungefederte Schwingungszustände detektieren. 28 ist eine Absolutwertwellenform von 27. 29 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung des in 24 dargestellten AN/AUS-Signals von der Wellenform von 28.
Unter Bezugnahme auf 29 wird, wenn die Absolutwertwellenform den Grenzwert für die ungefederte Schwingung AN überschreitet, die ungefederte Schwingungsermittlung auf AN gestellt. Wenn die Absolutwertwellenform von dem AN-Zustand ausgehend unter den Grenzwert für die ungefederte Schwingung AN fällt, ist die Ermittlung noch immer AN und ein Zähler, der einen ungefederten Schwingungshalbzyklus als ein Maximum verwendet, beginnt nach oben zu zählen. Falls der Absolutwert während des nach oben Zählens den Grenzwert überschreitet, wird der Zähler zurückgestellt. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Absolutwert den Grenzwert nicht überschreitet bevor der Wert des Zählers den ungefederten Schwingungshalbzyklus erreicht, die Ermittlung auf AUS gestellt. In Übereinstimmung mit einem solchen Algorithmus kann der ungefederte Schwingungszustand von jedem Rad auf der Basis von ungefederten Informationen, die von dem Detektor 10 erlangt werden, ermittelt werden.
Es sollte herausgestellt werden, dass das Verfahren für die Erzeugung des AN/AUS-Ermittlungsergebnisses nicht auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt ist.
30 ist eine konzeptartige Darstellung eines Schwingungsniveaus, das durch die Hüllkurve der in 28 dargestellten Absolutwertwellenform angedeutet ist. Wenn eine derartige Schwingungsniveauinformation verwendet wird, ist es möglich, die Ermittlung wie oben unter Bezugnahme auf 25 beschrieben einfach durchzuführen. Wenn das Festlegen der oberen und unteren Grenzwerte von 26 weggelassen wird, kann es als die Angabe von 26 festgelegt werden.
Des Weiteren kann das Schwingungsniveau der Zustandssignaleingabe in die Steuereinheit, zum Beispiel wie in 31 dargestellt, auch in Übereinstimmung mit der Größe des Schwingungsniveaus des Detektionswerts des Sensors korrigiert werden. Zusätzlich kann das Schwingungsniveau zum Beispiel mittels eines Filters oder ähnlichem verzögert werden.
Es sollte herausgestellt werden, dass ein Verfahren, bei dem die Absolutwertwellenform für eine bestimmte Zeit als Höchstwert gehalten wird, dieser Wert nach der bestimmten Zeitdauer schrittweise reduziert wird und ein größerer Wert verwendet wird, wenn die Absolutwertwellenform die auf dem Höchstwert gehaltene Absolutwertwellenform während der Verarbeitung davon überschreitet, ebenfalls einsetzbar ist. Ein solches Verfahren berechnet letztendlich ebenfalls die Größe der Schwingungen und somit wird dasselbe Konzept wie das Schwingungsniveau verwendet.
Hierbei stellt die semiaktive Steuerung des Dämpfers typischerweise einen Grad der Öffnung des Ventils des Dämpfers ein. Ein letztendlicher Strombefehl ist ein positiver Stromwert bzw. Pluswert einschließlich Null und ein negativer Stromwert bzw. Minuswert wird nicht verwendet. Aus diesem Grund gibt in dem Fall der semiaktiven Steuerung ein ungefederter Strombefehl in vielen Fällen eine Spitzenamplitude in den Dämpfer ein.
Es sollte herausgestellt werden, dass eine aktive Steuerung sowohl positive als auch negative Stromwerte steuert.
Des Weiteren ist die G-Matrix (G₁₁ bis G₄₄) der Steuereinheit 50, die oben unter Bezugnahme auf 6 beschrieben worden ist, dem Grunde nach mit bestimmten Verstärkungen ausgeführt. Aus diesem Grund sollte im Hinblick auf die Tatsache, dass der letztendliche Steuerbefehl die Spitzenamplitude ist, eine W-Matrix (W_FR, W_FL, W_RR und W_RL) ebenfalls auf eine Spitzenamplitude eingestellt werden.
Aus diesem Grund wird die Schwingungsniveauinformation der Spitzenamplitude, die wie oben beschrieben durch die Hüllkurve des Absolutwerts der Schwingungswellenform angezeigt wird, in einer Eingabeform vorgenommen, die dafür geeignet ist, das Zustandssignal in die Steuereinheit 50 (ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54) einzugeben, um einen semiaktiven Steuerbefehl auszuführen.
Es sollte herausgestellt werden, dass jedes Zustandssignal eine Spitze-zu-Spitze-Amplitude sein kann. In diesem Fall wird sie zum Beispiel in jeder der ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54 in die Spitzenamplitude umgewandelt. Des Weiteren wird es durch Ausgeben des Zustandssignals der Spitze-zu-Spitze-Amplitude möglich, zum Beispiel einen ungefederten Steuerbefehl für eine aktive Steuerung zu berechnen.
Die Zustandssignale weisen vorzugsweise eine identische Form in den ungefederten Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 auf. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine ungefederte Steuerung unter Verwendung eines Steueralgorithmus zu realisieren, der für beide Räder (insbesondere linke und rechte Räder) gemeinsam ist, und zu verhindern, dass Eigenschaften hinsichtlich der Steuerung zwischen den Rädern unterschiedlich sind.
(Verfahren zur Erzeugung des Zustandssignals)
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Erzeugung des Zustandssignals (entsprechend zu W_FR, W_FL, W_RR und W_RL) in dem Signalgenerator 40 beschrieben, das die Art, die Anordnung und ähnliches der Sensoren in Betracht zieht, die die ungefederten Schwingungsinformationen erlangen.
32 zeigt ein Ausführungsbeispiel von verschiedenen Sensoren zum Erlangen ungefederter Schwingungsinformationen der Räder (FR, FL, RR und RL). Die Sensoren müssen nicht immer an den dargestellten Positionen angeordnet sein und die Art der Sensoren, die Anzahl der Sensoren, die Positionen der Sensoren und ähnliches werden in geeigneter Weise auf eine Art festgelegt, die von der Fahrzeugart und ähnlichem abhängt.
Der ungefederte Beschleunigungssensor 11, der Verschiebungssensor 12 und der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13 sind häufig entsprechend an jedem der Räder angeordnet. Obwohl sowohl der ungefederte Beschleunigungssensor 11 als auch der Verschiebungssensor 12 installiert sind, ist häufig nur einer der beiden installiert. Ein Teil eines weiteren Fahrzeugsteuersystems, wie zum Beispiel ein Bremsensteuersystem, wird typischerweise als der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13 verwendet.
Der gefederte Beschleunigungssensor 14 kann in dem gefederten Abschnitt von jedem Rad angeordnet sein oder er kann zwischen dem FL-Rad und dem FR-Rad oder zwischen dem RL-Rad und dem RR-Rad angeordnet sein. In der Figur sind sechs gefederte Beschleunigungssensoren 14 dargestellt. Ihre Positionen sind jedoch nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt und sie sind häufig in einem der durch die gestrichelten Linien angedeuteten Abschnitte angeordnet. Zusätzlich können manchmal beliebige drei gefederte Beschleunigungssensoren 14 der dargestellten sechs gefederten Beschleunigungssensoren 14, die nicht in einer identischen geraden Linie in einer Ebene betrachtet angeordnet sind, ausgewählt werden. Es sollte herausgestellt werden, dass, wie zu einem späteren Zeitpunkt beschrieben wird, ein Fall, in dem drei gefederte Beschleunigungssensoren 14, die nicht in der identischen geraden Linie in einer Ebene betrachtet angeordnet sind, zufällig angeordnet sind, ebenfalls betrachtet wird.
(Ausführungsbeispiel 1: Fall, in dem ungefederte Beschleunigungssensoren oder Verschiebungssensoren an allen Rädern angeordnet sind)
In diesem Beispiel werden im Wesentlichen ungefederte Schwingungsinformationselemente der Räder berechnet, indem Detektionsinformationselemente der ungefederten Beschleunigungssensoren 11 oder der Verschiebungssensoren 12 verwendet werden, Zustandssignale in der Form wie in den 24 bis 26 dargestellt, unter Bezugnahme auf die Räder auf der Basis dieser Informationselemente erzeugt werden und in die ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54 eingegeben werden (4).
Es sollte herausgestellt werden, dass in den letzten Jahren in den meisten Fahrzeugen die Fahrzeugradgeschwindigkeiten von sämtlichen Rädern durch die Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren 13 ermittelt werden. Aus diesem Grund können ungefederte Schwingungsinformationselemente auf der Basis dieser Fahrzeugradgeschwindigkeiten berechnet werden und Zustandssignale der Räder können auf Basis dieser Informationselemente erzeugt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird eine Konfiguration verwendet, bei welcher entweder die ungefederten Schwingungsinformationen, die von dem ungefederten Beschleunigungssensor 11 oder dem Verschiebungssensor 12 ermittelt wurden, oder die ungefederten Schwingungsinformationen, die von dem Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13 ermittelt wurden, ausgewählt werden und das Zustandssignal von jedem Rad erzeugt wird.
Dies bedeutet, dass in dem Fall, in dem die Verschiebungssensoren oder die ungefederten Beschleunigungssensoren verwendet werden, die Genauigkeit der Berechnung der ungefederten Schwingungsinformationen sehr hoch ist. Es ist jedoch notwendig, Regeln zur Steuerung für ein störungsunanfälliges System als eine Gegenmaßnahme im Falle des Versagens eines Sensors vorzugsehen. Im Gegensatz dazu ist es in dem Fall, in dem die Informationen von dem Verschiebungssensor oder dem ungefederten Beschleunigungssensor sowie die Fahrzeugradgeschwindigkeitsinformationen verwendet werden, ein Vorteil, dass die Steuerung unter Verwendung der Informationen des Fahrzeugradgeschwindigkeitssensors auch dann fortgesetzt werden kann, wenn der Verschiebungssensor oder der ungefederte Beschleunigungssensor versagt.
Zu diesem Zeitpunkt ist es zu bevorzugen, die Verarbeitung der Informationen, die von dem fehlerhaften Sensor erlangt wurden, so einzustellen, dass sie in dem AN/AUS-Signal, das in 24 dargestellt ist, nicht auf AN geschaltet sind, oder das Schwingungsniveau in dem schwankenden Wellenformsignal, das in den 25 und 26 dargestellt ist, nicht zu erhöhen. Im Allgemeinen wird im Falle des Versagens eines Sensors die Ausgabe zu Null oder sie wird in vielen Fällen auf die obere Grenze oder die untere Grenze des Ausgabebereichs festgelegt. Aus diesem Grund wird bei der Berechnung ungefederter Schwingungsinformationen von diesem fehlerhaften Sensor eine Verarbeitung mittels eines Hochpassfilters (HPF) oder eines Bandpassfilters (BPF) eingesetzt, durch welche niedrige Frequenzbestandteile entfernt werden können, oder es wird eine geeignete Ausgleichsverarbeitung durchgeführt. Auf diese Art und Weise ist, auch wenn eine Fehlerermittlung nicht durchgeführt werden kann oder die Fehlerermittlung verzögert ist, die von diesem fehlerhaften Sensor durchgeführte Ermittlung konstant AUS oder Null und die Ermittlung basierend auf Ausgaben von normalen Sensoren (z. B. Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren) wird automatisch bevorzugt. Aus diesem Grund ist eine Fortführung der Funktion im Falle des Versagens eines Sensors auf einem höheren Niveau sichergestellt.
Des Weiteren ist es durch Auswählen entweder der ungefederten Schwingungsinformationen, die durch die Verschiebungssensoren oder die ungefederten Beschleunigungssensoren ermittelt wurden, oder der ungefederten Schwingungsinformationen, die durch die Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren ermittelt wurden, möglich, einen geeigneten ungefederten Schwingungszustand in Bezug auf das Rad zu ermitteln, ohne Regeln zur Steuerung für einen störungsunanfälligen Betrieb zu benötigen. Des Weiteren besteht ein Vorteil darin, dass der Algorithmus zur Erzeugung der Zustandssignale im Vergleich mit dem Fall des Berechnens der Zustandssignale auf der Basis der Vielzahl von ungefederten Steuerungsinformationselemente vereinfacht werden kann, und, wenn eine Fehlfunktion in einem bestimmten Sensor auftritt, ein geeigneter ungefederter Schwingungszustand ermittelt werden kann, ohne von der Ausgabe des Sensors beeinflusst zu sein, in dem die Fehlfunktion auftreten ist.
Zum Beispiel weisen, wie in 33 dargestellt, die ungefederten Schwingungsinformationen, die durch die Verschiebungssensoren ermittelt worden sind, und die ungefederten Schwingungsinformationen, die durch die Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren ermittelt worden sind, im Wesentlichen ähnliche Wellenformen auf. Aus diesem Grund ist es, auch wenn einer der Sensoren eine Fehlfunktion hat, möglich, die ungefederten Schwingungsinformationen zu erlangen, ohne die Wellenform wesentlich zu ändern.
Im Gegensatz dazu ist in dem Fall, in dem ungefederte Schwingungen desjenigen Rads durch Berechnen des Durchschnitts der Ausgabe der Vielzahl von Sensoren ermittelt wird, ein Abnormalitätswert bzw ein ungewöhnlicher Wert eines Sensors, in dem eine Fehlfunktion aufgetreten ist, auch in dem Ergebnis der Ermittlung enthalten. Aus diesem Grund wird zum Beispiel, wie in 34 dargestellt, die Ausgabe eine Hälfte und eine Verschlechterung der Leistung tritt auf und es wird unmöglich, eine geeignete Ermittlung der ungefederten Schwingungen durchzuführen.
Zusätzlich wird es durch (hochselektives) Selektieren bzw. Auswählen eines Detektionssignals, das Informationen hinsichtlich einer größten ungefederten Schwingung aus der Vielzahl von ungefederten Schwingungsinformationselementen, die von der Vielzahl von Sensoren erlangt worden sind, enthält, möglich, Informationen auszuwählen, die eine höhere Zuverlässigkeit als die Informationen der ungefederten Schwingungen aufweisen. Des Weiteren kann durch das Durchführen einer gemeinsamen Steuerung von ungefederten Schwingungen der Vielzahl von Rädern wie oben beschrieben ein großer Beitrag zu der Erzeugung des ungefederten Steuerbefehls geleistet werden, mit welchem die Dämpfungssteuerung an einem Rad durchgeführt werden kann, das relativ große ungefederte Schwingungen aufweist, und ungefederte Schwingungen von jedem Rad können auf wirksame Art und Weise unterdrückt werden.
Es sollte herausgestellt werden, dass die ungefederten Schwingungsinformationen, die aus den Verschiebungssensoren oder den ungefederten Beschleunigungssensoren berechnet worden sind, und die ungefederten Schwingungsinformationen, die aus dem Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor berechnet worden sind, unterschiedlich bezüglich der verwendeten Einheit des Systems bzw. der Systemeinheit sind und somit können sie bei der hochselektiven Verarbeitung nicht in einfacher Weise miteinander verglichen werden. Im Hinblick darauf ist es zum Beispiel zu bevorzugen, eine Korrektur durch Multiplizieren von wenigstens einem ungefederten Schwingungsinformationselement dieser ungefederten Schwingungsinformationselemente mit einer Verstärkung durchzuführen, so dass diese ungefederten Schwingungsinformationselemente wesentlich geringere Niveaus aufweisen, oder Grenzwerte für die AN/AUS-Ermittlung oder ähnliches in jeder derselben einzustellen, wenn dieselben ungefederten Schwingungen auftreten.
(Ausführungsbeispiel 2: Fall, in dem Verschiebungssensoren oder ungefederte Beschleunigungssensoren nur an den vorderen linken und rechten Rädern angeordnet sind)
Wie in 35 dargestellt, wird ein Fall betrachtet, in dem entweder die Verschiebungssensoren 12 oder die ungefederten Beschleunigungssensoren 11 sowohl an dem linken als auch an dem rechten Rad in dem vorderen Abschnitt montiert sind, und diese Sensoren in dem hinteren Abschnitt nicht montiert sind. In diesem Beispiel sind, wie in 35 dargestellt, die gefederten Beschleunigungssensoren 14 in einem mittleren Abschnitt zwischen den vorderen linken und rechten Rädern und unmittelbar an den hinteren Rädern montiert, wie in einer Ebene dargestellt.
Das Verarbeiten der vorderen Räder (ungefederte Schiwngungsermittlung des FR-Rads und des FL-Rads und Erzeugung von Zustandssignalen) ist dieselbe wie bei dem oben angegebenen Ausführungsbeispiel 1.
Das Verarbeiten der hinteren Räder ist im Wesentlichen das Extrahieren ungefederter Schwingungsinformationen von Signalen der gefederten Beschleunigungssensoren 14 der Räder, Durchführen der ungefederten Schwingungsermittlung und Ausgeben derselben an die ungefederten Steuerarithmetikeinheiten bzw. ungefederten Steuerbefehlsberechnungseinheiten 53 und 54. (4.)
Zu diesem Zeitpunkt variiert ein Detektionsniveau der ungefederten Schwingungsinformationen auf eine solche Art und Weise, die davon abhängt, ob die ungefederten Schwingungsinformationen an dem ungefederten Ort ermittelt wird (was auch den relativen Ort der Federung einschließt) oder ob die ungefederten Schwingungsinformationen an dem gefederten Ort ermittelt werden. Insbesondere vibriert zum Beispiel, wie in 36 dargestellt, wenn die Dämpfungskraft des Dämpfers weich gemacht wird, der ungefederte Abschnitt sehr leicht. Somit schwingt der ungefederte Abschnitt sehr stark. Es ist jedoch schwierig, dass die Schwingungen zu dem gefederten Abschnitt übertragen werden. Somit nimmt, wenn ungefederte Schwingungen in dem gefederten Abschnitt ermittelt werden, ein Detektionsniveau derselben einen niedrigen Wert an. Im Gegensatz dazu ist es, wenn die Dämpfungskraft des Dämpfers hart gemacht wird, schwierig für den ungefederten Abschnitt, sich zu bewegen. Somit schwingt der ungefederte Abschnitt nicht in hohem Maße. Das Übertragungsverhältnis zu dem gefederten Abschnitt nimmt jedoch zu. Somit nimmt, wenn die ungefederten Schwingungsinformationen in dem gefederten Abschnitt ermittelt werden, ein Detektionsniveau davon einen relativ großen Wert ein.
Somit ist die Dämpfungskraft des Dämpfers im Wesentlichen proportional zu dem Steuerbefehl des Dämpfers und somit ist es in dem Fall des Steuerns der Dämpfungskraft des Dämpfers mit einem Strom, wie es in dieser Ausführungsform der Fall ist, zu bevorzugen, sich auf Informationen zu beziehen, mit denen die Größe der Dämpfungskraftcharakteristik bzw. -eigenschaft ermittelt werden kann, wie zum Beispiel ein Strombefehl und ein tatsächlicher Stromwert. Durch Korrigieren des ungefederten Schwingungsniveaus auf der Basis der Größeninformation der Dämpfungskraft der Dämpfungseigenschaft bei der Berechnung der ungefederten Schwingungsinformationen von dem gefederten Beschleunigungssensor 14 wird es möglich, die Genauigkeit der Berechnung der ungefederten Schwingungsinformationen des hinteren Abschnitts zu verbessern.
In diesem Zusammenhang kann man übrigens nicht davon ausgehen, dass der gefederte Beschleunigungssensor 14 eine ausreichend hohe Genauigkeit bei der Berechnung der ungefederten Schwingungsinformationen im Vergleich zu dem Verschiebungssensor 12 oder dem ungefederten Beschleunigungssensor 11 aufweist. Aus diesem Grund ist es in dem Fall dieser Sensoranordnung zu bevorzugen, die ungefederten Schwingungsinformationen der vorderen Räder vor den hinteren Rädern zu betrachten. Des Weiteren können die Informationen des Fahrzeugradgeschwindigkeitssensors 13 von jedem hinteren Rad ebenfalls verwendet werden und das Zustandssignal von jedem hinteren Rad kann auf der Basis eines hochselektiven Ergebnisses der ungefederten Schwingungsermittlung unter Verwendung dieser Fahrzeugradgeschwindigkeitsinformationen, der ungefederten Schwingungsinformationen, welche durch den gefederten Beschleunigungssensor 14 von jedem hinteren Rad ermittelt wurde, und der ungefederten Schwingungsinformationen der vorderen Räder erzeugt werden. Auf diese Art und Weise werden die Vorteile, die mit der Vergrößerung der Genauigkeit der ungefederten Schwingungsermittlung verbunden sind, die Gegenmaßnahme im Falle des Versagens von Sensoren und ähnliches verbessert.
(Ausführungsbeispiel 3: Fall, in dem nur drei gefederte Beschleunigungssensoren angeordnet sind)
In dem Fall, in dem die Verschiebungssensoren oder die ungefederten Beschleunigungssensoren nicht montiert sind (Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren sind optional installiert), ist es zu bevorzugen, dass, wie in 37 dargestellt, eine Gesamtzahl von drei gefederten Beschleunigungssensoren 14 direkt an den Vorderrädern und an einem mittleren Abschnitt zwischen den hinteren linken und rechten Rädern montiert sind.
In Bezug auf die vorderen Räder ist es zum Beispiel, wie in dem Ausführungsbeispiel 2 oben beschrieben, nur notwendig, die ungefederte Schwingungsermittlung der vorderen Räder und die Erzeugung des Zustandssignals unter Verwendung der Ausgaben der gefederten Beschleunigungssensoren 14 und der Ausgaben der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren durchzuführen.
Auf der anderen Seite wird bezüglich der hinteren Räder hauptsächlich der Detektionswert des gefederten Beschleunigungssensors 14, der in der Mitte der hinteren linken und rechten Räder montiert ist, verwendet. Dieser Beschleunigungssensor 14 beinhaltet Informationen bezüglich ungefederter Schwingungen von sowohl den hinteren linken als auch rechten Rädern. Wenn diese ungefederten Schwingungen jedoch in linken und rechten Phasen nur einander gegenüberliegend sind, wird der ermittelte Beschleunigungswert, der auf dem gefederten Mittelpunkt derselben montiert ist, theoretisch Null.
Im Hinblick darauf werden die ungefederten Schwingungsinformationen, die von dem gefederten Beschleunigungssensor 14 an dem hinteren Mittelpunkt erhalten werden, im Wesentlichen als die ungefederten Schwingungsinformationen verarbeitet, die für die hinteren linken und rechten Räder gemeinsam sind, und die ungefederten Informationen werden auch von den Fahrzeugradgeschwindigkeitsinformationselementen der Räder gleichzeitig verwendet. Auf diese Art und Weise wird die Zuverlässigkeit weiter verbessert. Des Weiteren kann die Zuverlässigkeit durch eine Vorbetrachtung bzw. Vorprüfung der ungefederten Schwingungsinformationen (von sowohl der gefederten Beschleunigung als auch der Fahrzeugradgeschwindigkeit) des vorderen Abschnitts für den hinteren Abschnitt verbessert werden.
Die ungefederten Schwingungsinformationen von jedem Rad, die in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der Sensoren in diesem Beispiel erlangt wurden, sind an der Vorrichtung zur Steuerung der Federung einschließlich der Steuereinheit 50 anwendbar, die zum Beispiel in 22 dargestellt ist.
(Ausführungsbeispiel 4: Fall, in dem drei gefederte Beschleunigungssensoren zufällig angeordnet sind)
Die Vielzahl von gefederten Beschleunigungssensoren ist nicht darauf beschränkt, entsprechend an den Rädern montiert zu sein und kann, wie in 38 dargestellt, an beliebigen Positionen an der Fahrzeugkarosserie montiert sein (Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren sind optional installiert). Ein Verfahren zur Erlangung der ungefederten Schwingungsinformationen von jedem Rad zu dieser Zeit wird beschrieben.
In dem Fall, in dem die Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren 13 montiert sind, ist es möglich, ungefederte Schwingungsinformationen von jedem Rad in einfacher Weise auf der Basis der Ausgaben dieser Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren 13 zu erlangen.
Auf der anderen Seite erlangt jeder gefederte Beschleunigungssensor 14 indirekt ungefederte Schwingungsinformationen von jedem Rad durch den gefederten Abschnitt dieses Rads. Aus diesem Grund ist es, obwohl es nicht unmöglich ist, ungefederte Schwingungsinformationen von jedem Rad auf der Basis der Ausgaben der gefederten Beschleunigungssensoren 14 und der Ausgaben der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren 13 zu erlangen, schwierig zu identifizieren, mit welchem der Räder die ungefederte Information in Verbindung steht. Aus diesem Grund ist es, wie nachfolgend beschrieben, zu bevorzugen, diese als die für die Räder gemeinsame ungefederte Schwingungsinformation zu erlangen.
In dem Fall, in dem die Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren 13 nicht montiert sind, ist es notwendig, ungefederte Schwingungsinformationen der Räder nur von den gefederten Beschleunigungssensoren 14 zu erlangen. In diesem Fall können in jedem der drei gefederten Beschleunigungssensoren 14 ungefederte Schwingungsfrequenzkomponenten extrahiert werden, die ungefederte Schwingungsermittlung kann durchgeführt werden, ein maximaler Wert der auf diese Weise erlangten Ermittlungsergebnisse kann ausgewählt werden und ein Zustandssignal, das für alle vier Räder gemeinsam ist, kann unter Verwendung des Ergebnisses erzeugt werden. In diesem Fall wird durch das gemeinsame Zustandssignal, das in die Steuereinheit 50 (ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54) wie in 39 eingegeben wird, die Ausgabe des ungefederten Steuerbefehls an den Dämpfer 30 von jedem Rad erzeugt.
In diesem Beispiel werden die ungefederten Steuerbefehle zu den Rädern auf der Basis von allen identischen Zustandssignalen erzeugt. Aus diesem Grund können ungefederte Schwingungen von jedem Rad gemeinsam durch Festlegen der Werte der Verstärkungsmatrix G₁₁ bis G₄₄ der Steuereinheit 50 auf eine Art und Weise gesteuert werden, die von dem Zweck der Steuerung abhängt, zum Beispiel zum Zwecke des Erlangens desselben Gefühls wie mit dem konventionellen Dämpfer. Des Weiteren kann in Übereinstimmung mit diesem Beispiel die Anzahl von Sensoren, die zum Erlangen der ungefederten Schwingungsinformationen von jedem Rad notwendig ist, in hohem Maße reduziert werden, und es wird somit möglich, eine semiaktive Steuerung an jedem Dämpfer zu geringen Kosten zu realisieren.
(Glatte bzw. gleichmäßige hochselektive Verarbeitung)
Wie oben beschrieben ist, wenn das Zustandssignal von jedem Rad erzeugt wird, der Signalgenerator 40 (ungefederte Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44) dieser Ausführungsform so ausgebildet bzw. dafür vorgesehen, den maximalen Wert der ungefederten Schwingungsinformation auszuwählen, der typischerweise von der Vielzahl von Sensoren ermittelt wurde, wie zum Beispiel von den Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren, den ungefederten Beschleunigungssensoren und den gefederten Beschleunigungssensoren (siehe 33). Im Folgenden wird ein Beispiel, in dem eine solche hochselektive Verarbeitung auf der Basis von zwei Sensorsignalen durchgeführt wird, deren Signalniveaus sich über der Zeit auf eine voneinander unterschiedliche Art und Weise ändern, unter Bezugnahme auf 40 beschrieben. Zu einer Zeit vor einem Zeitpunkt T0, an dem zwei Signale A und B einander schneiden, wird das Schwingungsniveau des Signals A ausgewählt und das Schwingungsniveau des Signals B wird in einer Zeit nach dem Zeitpunkt T0 ausgewählt.
Hier ist, falls ein Änderungsverhältnis der Schwingungsniveaus der Signale A und B vor und nach dem Zeitpunkt T0, wie in 40 dargestellt, erheblich unterschiedlich ist, eine Gefahr gegeben, dass dies zu einem plötzlichen Wechsel in dem Zustandssignal (und eines auf Basis davon erzeugten ungefederten Steuerbefehls) führt, und eine gleichmäßige Steuerung der Dämpfungskraft an dem Dämpfer kann schwierig sein, was das Fahrgefühl verschlechtern kann.
Um ein derartiges Problem zu umgehen, ist es zu bevorzugen, eine gleichmäßige hochselektive Verarbeitung durchzuführen, wie zum Beispiel konzeptmäßig in 41 dargestellt.
Der Signalgenerator 40 (ungefederte Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44) dieser Ausführungsform weist eine gleichmäßige hochselektive Verarbeitungseinheit (glättende Verarbeitungseinheit) auf, die den Schnittpunkt bzw. den Übergang der Signale A und B glättet.
41 ist eine konzeptartige Darstellung zum Beschreiben der gleichmäßigen hochselektiven Verarbeitung. Bei dieser Verarbeitung wird, wie in 41 dargestellt, eine virtuelle Signallinie Sc zum Glätten einer Änderung zwischen den Schwingungsniveaus der Signale A und B zwischen vorbestimmten Zeitpunkten T1 und T2 vor und nach dem Zeitpunkt T0 festgelegt, und ein Schwingungsniveau auf der virtuellen Signallinie Sc wird als das ausgewählte (hochselektive) Schwingungsniveau zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 ausgewählt. Auf diese Art und Weise wird es möglich, zu verhindern, dass sich das Schwingungsniveau aufgrund der hochselektiven Verarbeitung plötzlich ändert, und eine gleichmäßige Steuerung der Dämpfungskraft auf den Dämpfer zu realisieren.
Ein Beispiel des Verfahrens zum Festlegen der virtuellen Signallinie Sc wird nun beschrieben.
Unter der Voraussetzung, dass eine Abweichung zwischen dem Signal A und dem Signal B durch ε angezeigt wird und ein glättender Grenzwert unter Bezugnahme auf die Abweichung ε durch δ angezeigt wird, wird die virtuelle Signallinie Sc durch Hinzufügen eines Additionswerts α, der in 42 dargestellt ist, zu einem maximalen Wert festgelegt, der aus den Signalen A und B in einem Bereich ausgewählt wurde, in welchem der absolute Wert der Abweichung ε gleich oder kleiner als der Grenzwert δ ist. Der Additionswert α, der in 42 dargestellt ist, kann durch den unten stehenden Terminus (9 bzw. 5) ausgedrückt werden. α = (|ε| – δ)²/(4δ) (5)
Es sollte herausgestellt werden, dass der Additionswert α nicht auf den oben durch den Terminus (5) ausgedrückten Wert beschränkt ist und ein geeigneter Wert eingesetzt werden kann.
Die Detektionssignale, die Ziele der gleichmäßigen hochselektiven Verarbeitung sind, sind nicht auf die zwei Signale beschränkt und es kann sich um drei oder mehr Signale handeln. In diesem Fall ist es, wie in 43 dargestellt, nur notwendig, ein Signal mit einem maximalen Wert und ein zweites Signal (zweites größtes Signal) aus einer Vielzahl von Signalen zu extrahieren, und eine Additionsverarbeitung des Additionswert α von 42 (Terminus (5)) durchzuführen, wobei diese als die Signale A und B von 41 betrachtet werden. Dies ist der Fall, weil der Additionswert α als der absolute Wert der Abweichung ε festgelegt ist und somit dasselbe Ergebnis erhalten wird, auch wenn es an dem Signal mit dem maximalen Wert und dem zweiten Signal angewendet wird.
Wie oben beschrieben ist es durch die Durchführung der gleichmäßigen hochselektiven Verarbeitung auf der Basis der Vielzahl von Detektionssignalen möglich, plötzliche Änderungen in dem Zustandssignal und den auf der Basis davon erzeugten ungefederten Steuerbefehl zu unterdrücken. Auf diese Art und Weise werden plötzliche Änderungen bezüglich der Dämpfungskraft unterdrückt und es wird möglich, zu verhindern, dass das Fahrgefühl oder der Fahrkomfort verschlechtert wird. Somit ist es zur Realisierung einer solchen Verarbeitung nur notwendig, die "gleichmäßige hochselektive Verarbeitungseinheit" zu verwenden, die eine solche Verarbeitung in jeder der ungefederten Schwingungsermittlungseinheiten 41 bis 44 durchführt.
Es sollte herausgestellt werden, dass diese gleichmäßige hochselektive Verarbeitung in der Steuereinheit 50 (ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheiten 51 bis 54) anstatt in dem Signalgenerator 40 stattfinden kann bzw. durchgeführt werden kann. In diesem Fall können plötzliche Änderungen in den ungefederten Steuerbefehlen, die durch die Durchführung der hochselektiven Verarbeitung an den Zustandssignalen der Räder erzeugt werden, unterdrückt werden. Aus diesem Grund können Handlungen und Wirkungen ähnlich den oben beschriebenen erhalten werden.
Es sollte herausgestellt werden, dass es zur Unterdrückung plötzlicher Veränderungen bezüglich der Signale mit maximalem Wert auch vorstellbar ist, ein Glätten durch Hindurchführen der Signale mit einem maximalen Wert der Signale A und B durch einen Niedrigpassfilter (LPF) durchzuführen. In diesem Fall besteht jedoch ein Nachteil darin, dass eine Phasenverzögerung auftritt, und es besteht eine Gefahr, dass die Steuerung verzögert werden könnte, was das Fahrgefühl aufgrund einer unzureichenden Dämpfung verschlechtern kann.
Im Gegensatz dazu ist es in Übereinstimmung mit der gleichmäßigen bzw. glättenden hochselektiven Verarbeitung möglich, das Problem bezüglich der Phasenverzögerung zu umgehen und eine geeignete Steuerung der Dämpfung zu realisieren, ohne die Steuerung zu verzögern.
Zum Beispiel zeigen die 44 und 45 Ergebnisse des Vergleichs des Falls, in dem ein mit der hochselektiven Verarbeitung des Signals A und des Signals B in Verbindung stehendes Glätten in einer gleichmäßigen hochselektiven Verarbeitung (gestrichelte Linie) durchgeführt wird, mit dem Fall, in dem es durch LPF-Verarbeitung durchgeführt wird (durchgezogene Linie). 44 zeigt einen Fall, in dem die Verzögerung des Filters derart verkürzt wird, dass die Phasenverzögerung bei der den LPF verwendenden Glättung kaum auftritt. 45 zeigt einen Fall, in dem die Verzögerung des Filters derart erhöht wird, dass eine glättende Wirkung unter Verwendung des LPF auf demselben Niveau liegt wie diejenige der gleichmäßigen bzw. glättenden hochselektiven Verarbeitung.
Wie in 44 zu erkennen ist, wird, wenn die Phasenverzögerung bei der Glättung unter Verwendung des LPF verkürzt wird, die glättende Wirkung kaum erreicht. Des Weiteren wird, wie in 45 zu erkennen ist, die Phasenverzögerung vergrößert, wenn der glättende Effekt erhöht wird.
Daraus kann erkannt werden, dass die gleichmäßige hochselektive Verarbeitung einen Vorteil dahingehend mit sich bringt, dass plötzliche Veränderungen unterdrückt (geglättet) bei der hochselektiven Verarbeitung werden können, während die Phasenverzögerung vermieden wird.
Oben wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt und es können verschiedene Veränderungen vorgenommen bzw. hinzugefügt werden.
Zum Beispiel ist, obwohl die Beschreibung vorgenommen worden ist, indem bei den oben genannten Ausführungsformen die vorderen oder hinteren linken und rechten zwei Räder oder alle Räder als die Zielräder der ungefederten, gemeinsamen Steuerung angegeben worden sind, diese nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die ungefederte, gemeinsame Steuerung dadurch durchgeführt werden, dass ein Paar von zwei Rädern in einer diagonalen Beziehung von vorderen und hinteren zwei Rädern auf einer linken und rechten Seite als die Ziele festgelegt werden.
Des Weiteren wird in den oben genannten Ausführungsformen die Konfiguration verwendet, bei welcher in dem Signalgenerator 40 der ungefederte Schwingungszustand von jedem Rad auf der Basis des (hochselektiv) ausgewählten Signals von der Vielzahl von Sensorsignalen ermittelt, das auf der Basis dieser Ermittlung erzeugte Zustandssignal in die Steuereinheit 50 eingegeben und somit der ungefederte Steuerbefehl von jedem Rad erzeugt wird. Es ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann das Zustandssignal von jedem Rad, das in die Steuereinheit 50 eingegeben wird, unter Verwendung lediglich eines Signals eines geeigneten Sensors erzeugt werden, der an jedem Rad montiert ist. In einem solchen Fall ist es auch möglich, die ungefederten Steuerbefehle zur gegenseitigen und gemeinsamen Steuerung der Vielzahl von Rädern in der Steuereinheit 50 zu erzeugen.
In ähnlicher Weise ist das Zustandssignal, das auf der Basis des Ergebnisses der Ermittlung erzeugt wurde, die auf der Basis des (hochselektiv) ausgewählten Signals aus der Vielzahl von Sensorsignalen durchgeführt wurde, nicht darauf beschränkt, in die Steuereinheit 50 eingegeben zu werden, welche die ungefederten Steuerbefehle zur gegenseitigen und gemeinsamen Steuerung der Vielzahl von Rädern erzeugt. Vielmehr ist der Signalgenerator 40 dieser Ausführungsform auch in einer Vorrichtung zur Steuerung der Federung einsetzbar, welche eine Steuereinheit aufweist, die nicht auf eine gemeinsame Steuerung an der Vielzahl von Rädern zielt.
Bezugszeichenliste

10: Detektor
11: ungefederter Beschleunigungssensor
12: Verschiebungssensor
13: Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor
14: gefederter Beschleunigungssensor
20: Federungssteuervorrichtung
30: Dämpfer
40: Signalgenerator
41 bis 44: ungefederte Schwingungsermittungseinheit
50: Steuereinheit
51 bis 54: ungefederte Steuerbefehlsberechnungseinheit
60: Begrenzerverarbeitungseinheit für obere Grenze
100: Federungssteuersystem

Claims

Signalverarbeitungsvorrichtung für eine Federungssteuerungsvorrichtung, welche Folgendes aufweist: eine erste Ermittlungseinheit, die ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines ersten Rads beinhalten und die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, auswählt und ungefederte Schwingungen des ersten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals ermittelt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Ermittlungseinheit ein Detektionssignal der Vielzahl von Detektionssignalen auswählt, das Informationen betreffend einer größten ungefederten Schwingung enthält.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Ermittlungseinheit ein erstes Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen des ersten Rads auf der Basis des einen Detektionssignals erzeugt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Ermittlungseinheit ein AN/AUS-Signal als das erste Zustandssignal erzeugt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Ermittlungseinheit ein kontinuierliches Signal, das sich auf eine Art und Weise ändert, die von einem ungefederten Schwingungsniveau des ersten Rads abhängt, als das erste Zustandssignal erzeugt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die erste Ermittlungseinheit in dem ersten Zustandssignal wenigstens einen eines oberen Grenzwerts und eines unteren Grenzwerts des ungefederten Schwingungsniveaus festlegt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die erste Ermittlungseinheit ein Signal, das eine Spitzenamplitude aufweist, als das erste Zustandssignal erzeugt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Ermittlungseinheit beliebige zwei oder mehr eines Detektionssignals betreffend einer Rotationsgeschwindigkeit des ersten Rads, eines Detektionssignals betreffend einer ungefederten Beschleunigung des ersten Rads, eines Detektionssignals betreffend einer gefederten Beschleunigung des ersten Rads und eines Detektionssignals betreffend einer Verschiebung der Federung des ersten Rads erlangt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welche des Weiteren Folgendes aufweist: eine zweite Ermittlungseinheit, die ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines zweiten Rads beinhalten und die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, auswählt, ungefederte Schwingungen des zweiten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals ermittelt und ein zweites Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen des zweiten Rads erzeugt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das zweite Rad ein dem ersten Rad in der Links- und Rechts-Richtung gegenüberliegendes Rad ist.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweite Ermittlungseinheit das zweite Zustandssignal in einer Form erzeugt, die identisch zu derjenigen des ersten Signals ist.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die Vielzahl von Detektionssignalen wenigstens erste und zweite Detektionssignale beinhalten, die hinsichtlich der Veränderung des Signalniveaus über der Zeit unterschiedlich voneinander sind, und die erste Ermittlungseinheit eine glättende Verarbeitungseinheit aufweist, die einen Schnitt bzw. Kreuzungspunkt bzw. Übergang zwischen dem ersten Detektionssignal und dem zweiten Detektionssignal glättet.
Signalverarbeitungsverfahren, welches Folgendes aufweist: Erlangen einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines ersten Rads beinhalten, aus einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren; Auswählen eines beliebigen der Vielzahl von erlangten Detektionssignalen; und Ermitteln von ungefederten Schwingungen des ersten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals.
Vorrichtung zur Steuerung einer Federung, welche Folgendes aufweist: eine erste Ermittlungseinheit, die ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines ersten Rads beinhalten und die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, auswählt, ungefederte Schwingungen des ersten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals ermittelt und ein erstes Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen des ersten Rads erzeugt; eine zweite Ermittlungseinheit, die ein beliebiges einer Vielzahl von Detektionssignalen, die Informationen betreffend ungefederter Schwingungen eines zweiten Rads beinhalten und die von einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren erlangt werden, auswählt, ungefederte Schwingungen des zweiten Rads auf der Basis des ausgewählten Detektionssignals ermittelt und ein zweites Zustandssignal betreffend ungefederter Schwingungen des zweiten Rads erzeugt; und eine Steuereinheit, die auf der Basis der ersten und zweiten Zustandssignale ein Steuersignal zum gegenseitigen und gemeinsamen Steuern eines ersten, an dem ersten Rad montierten Dämpfers und eines zweiten, an dem zweiten Rad montierten Dämpfers erzeugt.
Verfahren zur Steuerung einer Federung, welches Folgendes aufweist: Ermitteln eines ungefederten Schwingungszustands eines ersten Rads unter Verwendung einer Vielzahl von an einem Fahrzeug montierten Sensoren; und gegenseitiges und gemeinsames Steuern von ungefederten Schwingungen des ersten Rads und ungefederten Schwingungen eines zweiten Rads, das dem ersten Rad in einer Links- und Rechts-Richtung gegenüberliegt, auf der Basis des ungefederten Schwingungszustands des ersten Rads.