DE112018001006B4

DE112018001006B4 - Fahrzeugverhaltenssteuereinrichtung

Info

Publication number: DE112018001006B4
Application number: DE112018001006.6T
Authority: DE
Inventors: Ryusuke Hirao; Nobuyuki Ichimaru
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2023-04-20
Anticipated expiration: 2038-02-23
Also published as: DE112018001006T5; KR102245115B1; US11305600B2; WO2018155541A1; JP6773881B2; JPWO2018155541A1; US20200023705A1; DE112018001006B8; CN110267832B; CN110267832A; KR20190099487A

Abstract

Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung, die umfasst:einen Krafterzeugungsmechanismus (5,6,7), der zwischen einer Fahrzeugkarosserieseite und einer Radseite eines Fahrzeugs vorgesehen ist und konfiguriert ist, eine justierbare Kraft zwischen diesen Seiten zu erzeugen,einen Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil (8), der konfiguriert ist, in der Lage zu sein, einen Straßenoberflächenzustand vor dem Fahrzeug als einen Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert zu detektieren,einen Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformation-Rechenteil (9), der konfiguriert ist, einen Zustand eines Verhaltens einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs zu detektieren oder zu schätzen und die Verhaltensinformation der Fahrzeugkarosserie als einen Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert zu berechnen, undeinen Erzeugungsmechanismus-Steuerteil (10), der konfiguriert ist,- einen durch den Krafterzeugungsmechanismus zu erzeugenden Wert zu bestimmen, basierend auf dem durch den Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil (8) detektierten Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert und dem durch den Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil (9) detektierten Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert, und- ein Anweisungssignal dafür an den Krafterzeugungsmechanismus (5, 6, 7) auszugeben, wobei der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil (10)- einen Basissteuerteil (15) beinhaltet, der konfiguriert ist, ein unteres Grenzwert-Anweisungssignal zu bestimmen, wobei der Untergrenzwert als eine Untergrenze zur durch den Krafterzeugungsmechanismus zu erzeugenden Kraft dient,und- den Untergrenzwert zum Anweisungssignal korrigiert, welches durch den Basissteuerteil (15) bestimmt wird, basierend auf einem Ergebnis der Detektion durch den Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil (10)- den durch den Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil (8) detektierten Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert mit dem durch den Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil (9) detektierten Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert vergleicht und den höheren Zustandswert als Eingangswert verwendet, um das Anweisungssignal an den Krafterzeugungsmechanismus (5, 6, 7) zu bestimmen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrverhalten-Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, die ein Verhalten einer Fahrzeugkarosserie stabilisiert, beispielsweise wenn ein Fahrzeug fährt.
HINTERGRUND
Generell ist ein Fahrzeug, wie etwa ein Vierrad-Automobil, mit Aufhängungsvorrichtungen versehen, die alle eine dämpfungskraft-variable Dämpfervorrichtung zwischen einer Fahrzeugkarosserieseite und individuellen Radseiten enthalten (siehe beispielsweise JP H05-238 238 A ). Eine solche Aufhängungsvorrichtung gemäß der konventionellen Technik ist konfiguriert, eine Dämpfungskraft zu steuern, die durch die Aufhängung zu erzeugen ist, basierend auf Information über eine Straßenoberfläche, die vor dem Fahrzeug liegt, die unter Verwendung beispielsweise eines Vorschausensors detektiert wird, und ein unstabiles Verhalten, wenn das Fahrzeug fährt, zu verhindern oder zu reduzieren.
DE 10 2016 2016 206 604 A1 offenbart ein Verfahren zum Regeln einer Dämpferhärte eines Schwingungsdämpfers eines Kraftfahrzeugrades, wobei durch eine Steuervorrichtung aus einem ersten Sensorsignal einer ersten Sensoreinheit, welche bewegungsfest mit einem Aufbau des Kraftfahrzeugs verbunden ist, ein Aufbaubewegungssignal erzeugt wird, aus einem zweiten Sensorsignal einer zweiten Sensoreinheit, die eine Radposition des Rades bezogen auf den Aufbaus erfasst, ein Radbewegungssignal erzeugt wird, auf der Grundlage des Aufbaubewegungssignals und des Radbewegungssignals ein Geschwindigkeitssignal, das eine Geschwindigkeit des Aufbaus beschreibt, erzeugt wird, und anhand des Geschwindigkeitssignals ein Stellsignal zum Einstellen der Dämpferhärte erzeugt wird. Das Aufbaubewegungssignal wird mittels einer eine Hochpasscharakteristik oder Bandpasscharakteristik aufweisenden ersten Filtereinheit und/oder das Radbewegungssignal mittels einer eine Tiefpasscharakteristik aufweisenden zweiten Filtereinheit gefiltert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Dann detektiert eine Aufhängungs-Steuereinrichtung nur die Information zu der vor dem Fahrzeug liegenden Straßenoberfläche unter Verwendung von beispielsweise einem Vorschausensor und ist sie nicht notwendigerweise in der Lage, ausreichend das Verhalten zu stabilisieren, wenn das Fahrzeug fährt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung bereitzustellen, die konfiguriert ist, in der Lage zu sein, das Verhalten der Fahrzeugkarosserie zu stabilisieren, wenn das Fahrzeug fährt, durch Steuern eines Krafterzeugungsmechanismus, basierend auf der Information über die vor dem Fahrzeug liegende Straßenoberfläche.
PROBLEMLÖSUNG
Die oben beschriebene Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugverhalten-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug eine wellige Straße betreten wird, basierend auf der Information aus dem Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil (dem Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert), korrigiert die Fahrzeugverhaltens-Steuereinrichtung den Untergrenzwert zum Anweisungssignal, welches als die Untergrenze zur, durch den Krafterzeugungsmechanismus zu erzeugenden Kraft dient (beispielsweise ein Untergrenzwert, der den niedrigsten Anweisungswert definiert, was der niedrigste Wert einer Dämpfungskraftanweisung ist) und stellt spezifischer den Untergrenzwert durch den Basissteuerteil auf Null ein, bevor das Fahrzeug eine wellige Straße befährt, wodurch er in der Lage ist, eine Anregungskraft zu reduzieren und somit ein Schwebe-Gefühl zu reduzieren.
Figurenliste

1 illustriert eine Gesamtkonfiguration einer Fahrzeugverhaltens-Steuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein Steuerblockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel einer Steuerung durch eine in 1 illustrierte Steuerung illustriert.
3 ist ein Steuerblockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel einer Steuerung durch den in 2 illustrierten Straßenoberflächenschätzteil illustriert.
4 ist ein Steuerblockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel einer Steuerung durch einen in 2 illustrierten Basissteuerteil illustriert.
5 illustriert Charakteristik-Linien, die Charakteristika eines Welligkeits-Niveaus, einer Ziel-Dämpfungskraft, eines Anweisungswerts und einer Vertikalbeschleunigung illustrieren.
6 ist ein Steuerblockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel einer Steuerung durch einen Basissteuerteil gemäß einer ersten Modifikation illustriert.
7 ist ein Steuerblockdiagramm, das ein spezifisches Steuerbeispiel durch einen Basissteuerteil gemäß einer zweiten Modifikation illustriert.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Fahrzeugverhaltens-Steuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, basierend auf einem Beispiel, in welchem diese Fahrzeugverhaltens-Steuereinrichtung für ein Vierrad-Automobil eingesetzt wird.
In 1 sind beispielsweise linke und rechte Vorderräder und linke und rechte Hinterräder (nachfolgend kollektiv als Räder 2 bezeichnet) unter eine Fahrzeugkarosserie 1 montiert, die eine Hauptstruktur eines Fahrzeugs bildet, und diese Räder 2 beinhalten alle einen Reifen (nicht illustriert). Dieser Reifen fungiert als eine Feder, die feine Rauheit einer Straßenoberfläche absorbiert. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 detektiert beispielsweise die Drehzahl des Fahrzeugs 2 (das heißt des Reifens) und gibt sie als Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeit (eine Laufgeschwindigkeit des Fahrzeugs) an einen Controller 10 aus, der unten beschrieben wird.
Eine Aufhängungsvorrichtung 4 ist zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 angeordnet. Diese Aufhängungsvorrichtung 4 beinhaltet eine Aufhängungsfeder 5 (nachfolgend als eine Feder 5 bezeichnet) und einen dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer (nachfolgend als variabler Dämpfer 6 bezeichnet), der zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 in einer parallelen Beziehung zu dieser Feder 5 vorgesehen ist. 1 illustriert ein Beispiel in einem Fall, bei dem ein Satz der Aufhängungsvorrichtung 4 zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 vorgesehen ist. Jedoch wird angenommen, dass die Aufhängungsvorrichtung 4 auf solche Weise zu montieren ist, dass vier Sätze derselben insgesamt individuell unabhängig zwischen den vier Rädern 2 und der Fahrzeugkarosserie 1 in dem Fall des Vierrad-Automobils vorgesehen sind, und 1 illustriert schematisch nur einen Satz von ihnen.
Nunmehr ist der variable Dämpfer 6 jeder der Aufhängungsvorrichtungen 4 ein Krafterzeugungsmechanismus, der eine justierbare Kraft zwischen der Seite der Fahrzeugkarosserie 1 und der Seite des Rads 2 erzeugt, und ist unter Verwendung eines dämpfungskraft-justierbaren hydraulischen Stoßdämpfers aufgebaut. Dieser variable Dämpfer 6 ist mit einem dämpfungskraft-variablen Aktuator 7 ausgestattet, der durch ein Dämpfungskraftjustierventil oder dergleichen zum kontinuierlichen Justieren einer Charakteristik einer erzeugten Dämpfungskraft (einer Dämpfungskraft-Charakteristik) von einer harten Charakteristik (einer hohen Charakteristik) bis zu einer weichen Charakteristik (einer niedrigen Charakteristik) ausgeführt ist. Der dämpfungskraft-variable Aktuator 7 muss nicht notwendigerweise konfiguriert sein, die Dämpfungskraft-Charakteristik kontinuierlich zu justieren und kann beispielsweise konfiguriert sein, in der Lage zu sein, die Dämpfungskraft durch eine Vielzahl von Stufen wie zwei oder mehr Stufen zu justieren. Weiter kann der variable Dämpfer 6 ein Druck-Steuertyp-Dämpfer sein oder kann ein Flussraten-Steuertyp-Dämpfer sein.
Eine Kameravorrichtung 8 bildet einen Straßenoberflächenzustand-Detektionsbereich, der an einem Frontbereich der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen ist und einen Zustand der vor dem Fahrzeug liegenden Straßenoberfläche (spezifischer eine Distanz und einen Winkel zur Straßenoberfläche, welche für die Detektion angezielt wird, und eine Screening-Position und Distanz) misst und detektiert. Diese Kameravorrichtung 8 beinhaltet ein Paar von linken und rechten Bildsensoren (beispielsweise Digitalkameras) und ist konfiguriert, in der Lage zu sein, den Straßenoberflächenzustand einschließlich einer Distanz und einem Winkel zu einem zur Bildgebung angezielten Objekt (der vor dem Fahrzeug lokalisierten Straßenoberfläche) zu detektieren, durch Aufnehmen eines Paars von linken und rechten Bildern, wie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2011-138244 diskutiert. Daher wird ein Vorschaubild der vor dem Fahrzeug liegenden Straßenoberfläche, welche durch die Kameravorrichtung 8 aufgenommen wird (das heißt Straßenoberflächenvorschau-Information) an den Controller 10 ausgegeben, der unten beschrieben wird, als ein Ergebnis der Detektion durch den Straßenoberflächenzustand-Detektionsbereich. Die Kameravorrichtung 8 kann auch unter Verwendung von beispielsweise einer Stereo-Kamera, einem Millimeterwellenradar und einer Monokular-Kamera oder einer Vielzahl von Millimeterwellenradaren konstruiert sein.
Ein Fahrzeughöhensensor 9 fungiert dazu, eine Höhe der Fahrzeugkarosserie 1 zu detektieren, und eine Vielzahl von Fahrzeughöhensensoren 9 (beispielsweise vier Sensoren) ist in Korrespondenz zu den einzelnen Rädern 2 an beispielsweise der Seite der Fahrzeugkarosserie 1, die eine gefederte Seite ist, vorgesehen. Spezifischer detektiert jeder der Fahrzeughöhensensoren 9 eine Relativposition (eine Höhenposition) der Fahrzeugkarosserie 1 relativ zu jedem der Räder 2 und gibt ein Detektionssignal daraus an den Controller 10 aus, der unten beschrieben wird. Der Fahrzeughöhensensor 9 bildet einen Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil, der einen Zustand eines Verhaltens der Fahrzeugkarosserie 1 des Fahrzeugs detektiert oder abschätzt und Verhaltensinformation der Fahrzeugkarosserie 1 als einen Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert berechnet. Der Sensor, der das Verhalten des Fahrzeugs detektiert, kann auch unter Verwendung eines Beschleunigungssensors, eines Gyroskop-Sensors oder dergleichen konstruiert sein, ohne auf den Fahrzeughöhensensor beschränkt zu sein.
Der Controller 10 ist ein Erzeugungsmechanismus-Steuerteil, der eine Kraft bestimmt, die durch den variablen Dämpfer 6 (den Krafterzeugungsmechanismus) der Aufhängungsvorrichtung 4 erzeugt werden sollte und gibt ein Anweisungssignal dafür an den dämpfungskraft-justierbaren Aktuator 7 der Aufhängungsvorrichtung 4 aus und ist unter Verwendung beispielsweise eines Mikrocomputers aufgebaut. Dieser Controller 10 ist auf Seite der Fahrzeugkarosserie 1 des Fahrzeugs als eine Steuervorrichtung montiert, die verantwortlich ist für die Steuerung des Verhaltens einschließlich Steuerung einer Positur des Fahrzeugs. Der Controller 10 fungiert dazu, die Dämpfungskraft, die durch den variablen Dämpfer 6 entsprechend einem Anweisungswert erzeugt werden sollte, variabel zu steuern, was unten beschrieben wird, basierend auf dem Detektionssignal aus der Kameravorrichtung 8 (dem, die Straßenoberflächen-Information enthaltenden Bildsignal) und der Verhaltensinformation der Fahrzeugkarosserie 1, welche aus dem Fahrzeughöhensensor 9 erfasst wird.
Um diese Funktion zu erfüllen, ist eine Eingangsseite des Controllers 10 mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, dem Fahrzeughöhensensor 9, der Kameravorrichtung 8, und dergleichen verbunden, und ist eine Ausgangsseite des Controllers 10 mit dem dämpfungskraft-variablen Aktuator 7 des variablen Dämpfers 6 und dergleichen verbunden. Weiter beinhaltet der Controller 10 einen Speicher 10A, der beispielsweise durch ein ROM, ein RAM und/oder einen nichtflüchtigen Speicher ausgeführt ist. Dieser Speicher 10A speichert darin ein Programm zum variablen Steuern der Dämpfungskraft, welche durch den variablen Dämpfer erzeugt werden sollte und speichert weiter darin beispielsweise die Straßenoberflächenvorschau-Information vor dem Fahrzeug, welche durch die Kameravorrichtung 8 in einer aktualisierbaren Weise aufgenommen wird.
Dann, wie in 2 illustriert, beinhaltet der Controller 10 einen Straßenoberflächen-Schätzteil 11, einen Zustandsschätzteil 12, einen Zieldämpfungskraft-Rechenteil 13, einen Anweisungswert-Rechenteil 14, einen Basissteuerteil 15 und einen Maximalwert-Rechenteil 16. Wie beispielsweise in 3 illustriert, beinhaltet der Straßenoberflächen-Schätzteil 11 einen Vorauspositionseinstellteil 17, der eine Position der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit einstellt, einen Straßenoberflächenauswahlteil 18, einen ersten Filterteil 19, einen ersten Welligkeitsniveau-Rechenteil 20, einen zweiten Filterteil 21, einen zweiten Welligkeitsniveau-Rechenteil 22, einen Maximalwert-Rechenteil 23, einen Verstärkungs-Rechenteil 24, einen Schlagloch/Vorsprungs-Detektionsteil 25 und einen Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 26.
Der Vorauspositionseinstellteil 17 des Straßenoberflächen-Schätzteils 11 berechnet die Position der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug anhand der aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 ausgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, basierend auf einem in 3 als einem Beispiel illustrierten Einstellkennfeld. Der Straßenoberflächenauswahlteil 18 führt selektiv Straßenoberflächen-Information entsprechend der Position der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug, welche durch den Vorauspositionseinstellteil 17 berechnet wird, aus der Straßenoberflächenvorschau-Information (das heißt der Vorschau-Information) vor dem Fahrzeug, das aus der Kameravorrichtung 8 aufgenommen wird, ein.
Spezifischer beinhaltet die durch die Kameravorrichtung 8 aufgenommene Straßenoberflächenvorschau-Information Profile einer großen Anzahl von Straßenoberflächen-Informationsteilen, die sich über einen Bereich erstrecken, der in der Lage ist, vorgeschaut zu werden, welcher durch die Kamera (oder das Radar) aufgenommen wird. Daher wählt der Straßenoberflächenauswahlteil 18 Straßenoberflächen-Information an einer relativ nahen Position vor dem Fahrzeug aus, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist (beispielsweise langsamer als 100 km/h), während Straßenoberflächen-Information bei einer relativ distanten Position vor dem Fahrzeug ausgewählt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit schnell ist (beispielsweise 100 km/h oder schneller) unter Berücksichtigung einer Verzögerung (einer Systemverarbeitungszeit) oder der Steuerung durch den Controller 10. Als Ergebnis kann der Controller 10 Kapazität des Speichers A einsparen.
Als Nächstes führt der erste Filterteil 19 BPF-(Bandpassfilter)-Verarbeitung zum Extrahieren einer Welligkeitskomponente in einem vorbestimmten Frequenzband aus dem Profil der durch den Straßenoberflächenauswahlteil 18 ausgewählten Straßenoberflächen-Information durch. Der erste Welligkeitsniveau-Rechenteil 20 berechnet ein Welligkeits-Niveau der Straßenoberfläche (das heißt einen Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert) aus Straßenoberflächen-Information der Welligkeitskomponente, welche durch den ersten Filterteil 19 extrahiert wird. Der Vorauspositionseinstellteil 17, der Straßenoberflächenauswahlteil 18, der erste Filterteil 19 und der erste Welligkeitsniveau-Rechenteil 20 des Straßenoberflächen-Schätzteils 11 bilden den Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil, welcher den Straßenoberflächenzustand vor dem Fahrzeug als den Feedforward-Straßenoberflächenzustands-Informationswert detektiert, zusammen mit der Kameravorrichtung 8.
Andererseits führt der zweite Filterteil 21 BWS-Verarbeitung zum Extrahieren einer Welligkeitskomponente in einem vorbestimmten Frequenzband aus dem Detektionssignal der durch den Fahrzeughöhensensor 9 detektierten Fahrzeughöhen-Information durch. Der zweite Welligkeitsniveau-Rechenteil 22 berechnet ein Welligkeits-Niveau der Straßenoberfläche aus Straßenoberflächeninformation der Welligkeitskomponente, welche durch den zweiten Filterteil 21 extrahiert wird (das heißt dem Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert). Der zweite Filterteil 21 und der zweite Welligkeitsniveau-Rechenteil 22 des Straßenoberflächen-Schätzteils 11 bilden den Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil, der die Verhaltensinformation der Fahrzeugkarosserie 1 als den Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert berechnet, zusammen mit dem Fahrzeughöhensensor 9.
Als Nächstes vergleicht der Maximalwert-Rechenteil 23 das Welligkeitsniveau der Straßenoberfläche, welches durch den ersten Welligkeitsniveau-Rechenteil 20 berechnet wird (das heißt den Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert) und das Welligkeitsniveau der Straßenoberfläche, das durch den zweiten Welligkeitsniveau-Rechenteil 22 berechnet wird (das heißt, den Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert) und wählt einen Ziel-Software entsprechend einem höheren Welligkeitsniveau als einem Straßenoberflächen-Niveau aus. Der Verstärkungs-Rechenteil 24 berechnet eine „Skyhook“-Verstärkung als eine Verstärkung (ein Applikationsfaktor), basierend auf dem aus dem Maximalwert-Rechenteil 23 ausgegebenen Straßenoberflächen-Niveau anhand eines in 3 als einem Beispiel illustrierten Einstellkennfelds. Die durch den Verstärkungs-Rechenteil 24 berechneten Verstärkung (beispielsweise eine Skyhook-Verstärkung Csky, illustriert in 2) verkleinert sich, wenn sich das Straßenoberflächen-Niveau verkleinert und steigt an, so dass es graduell inkrementiert wird, wenn das Straßenoberflächen-Niveau steigt.
Der Schlagloch/Vorsprungs-Detektionsteil 25 des Straßenoberflächen-Schätzteils 11 detektiert, ob es ein Schlagloch als einen vertieften Bereich oder einen Vorsprung als einen Hubbel-Bereich auf der Straßenoberfläche, die vor dem Fahrzeug liegt, gibt, aus der durch die Kameravorrichtung 8b aufgenommenen Straßenoberflächen-Vorschauinformation. Wie hierin verwendet wird, bezieht sich das oben beschriebene Schlagloch auf ein Loch auf einer asphaltbelegten Straße, wo ein Loch von ungefähr 10 cm oder größer Tiefe sich auf der Straßenoberfläche aufgrund von Abschälen eines Teils des Asphalts öffnet. Der große Vorsprung bezieht sich auf beispielsweise einen Vorsprung, der als der Hubbel-Bereich auf der Straßenoberfläche um ungefähr 10 cm oder mehr hervorragt.
Als Nächstes bestimmt der Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 26 die Straßenoberfläche aus der das Straßenoberflächen-Niveau angebenden Information aus dem Maximalwert-Rechenteil 23 und der Information aus dem Schlagloch/Vorsprungs-Detektionsteil 25 und gibt ein Ergebnis der Bestimmung über die Straßenoberfläche an den Basissteuerteil 15 aus. Wie in 4 illustriert, beinhaltet der Basissteuerteil 15 einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Versatzanweisungs-Rechenteil 27 und einen Basisanweisungswert-Rechenteil 28.
Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Versatzanweisungs-Rechenteil 27 berechnet einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Versatzanweisungswert anhand der aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 ausgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, basierend auf einem in 4 als ein Beispiel illustrierten Einstellkennfeld. Der Basisanweisungswert-Rechenteil 28 berechnet einen Basisanweisungswert, basierend auf der die Bestimmung zur Straßenoberfläche entsprechend dem durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Versatzanweisungs-Rechenteil 27 berechneten Fahrzeuggeschwindigkeits-Versatzanweisungswert angebenden Information und dem Ergebnis der Bestimmung zu der Straßenoberfläche, das aus dem Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 26 anhand eines Kennfelds in Form einer in 4 als einem Beispiel illustrierten Listentabelle ausgegeben wird.
Der Basisanweisungswert ist in diesem Falle einer Korrektur des Steigerns der Dämpfungskraft unterworfen, um eine Vibration zu dämpfen und den Dämpfer daran zu hindern, die volle Ausdehnung oder volle Kompression zu erreichen, wenn das Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche das Schlagloch oder den großen Vorsprung, die oben beschrieben sind, angibt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung zu der Straßenoberfläche eine wellige Straße anzeigt, wird der Basisanweisungswert für die Dämpfungskraft so eingestellt, dass er die weicheste Charakteristik mit der auf Null justierten Dämpfungskraft etabliert, um eine Anregungskraft zu reduzieren. Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche weder ein Schlagloch noch einen großen Vorsprung oder wellige Straße angibt (das heißt einen anderen Zustand angibt), wird der oben beschriebene Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert direkt als der Basisanweisungswert ausgegeben. Als Ergebnis kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung den Fahrzeugkomfort aus der welligen Straße, der Schlaglochstraße und der Straße mit großen Vorsprüngen verbessern.
Spezifischer beinhaltet der Controller 10 (der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil) den Basissteuerteil 15 als einen Basissteuerteil, der einen Untergrenzwert zum Anweisungssignal (das heißt den Basisanweisungswert) bestimmt, der als eine Untergrenze zur durch den variablen Dämpfer 6 (den Krafterzeugungsmechanismus) zu erzeugenden Kraft dient, gemäß zumindest der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Der Untergrenzwert zum Anweisungssignal ist beispielsweise ein Untergrenzwert, der den niedrigsten Anweisungswert definiert, welches der niedrigste Wert der Dämpfungskraftanweisung ist. Der Basissteuerteil 15 ist konfiguriert, den Basisanweisungswert durch den Basisanweisungswert-Rechenteil 28 zu korrigieren, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung zu der aus dem Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 26 ausgegebenen Straßenoberfläche (das heißt dem Ergebnis der Detektion durch den Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil), wie in dem in 4 als dem Beispiel illustrierten Listentabellen-Kennfeld.
Der Zustandsschätzteil 12, der in 2 illustriert ist, schätzt und berechnet eine Federungsgeschwindigkeit und eine Relativgeschwindigkeit aus der, aus dem Fahrzeughöhensensor 9 erfassten Fahrzeughöhen-Information als den Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert. Die Fahrzeughöhen-Information ist auch eine vertikale Versetzung der Fahrzeugkarosserie 1 und die Federungsgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie 1 und die Relativgeschwindigkeit zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 kann durch Differenzieren dieser Fahrzeughöhen-Information berechnet werden.
Der Zieldämpfungskraft-Rechenteil 13, der in 2 illustriert ist, berechnet eine Ziel-Dämpfungskraft als die Dämpfungskraft, welche durch den variablen Dämpfer 6 (den Krafterzeugungsmechanismus) der Aufhängungsvorrichtung 4 erzeugt werden sollte, durch Multiplizieren der oben beschriebenen Federungsgeschwindigkeit aus dem Zustandsschätzteil 12 mit der Verstärkung (beispielsweise der Skyhook-Verstärkung Csky), welche durch den Verstärkungs-Rechenteil 24 des Straßenoberflächen-Schätzteils 11 berechnet wird.
Der Anweisungswert-Rechenteil 14 beinhaltet ein F-I-Kennfeld, welches eine Beziehung zwischen der Ziel-Dämpfungskraft F und einem Stromwert I anhand der Relativgeschwindigkeit variabel einstellt, wie in einem in 2 illustrierten charakteristischen Kennfeld angegeben. Der Anweisungswert-Rechenteil 14 fungiert, einen Anweisungswert als einen Steuerstromwert zu berechnen, der an den dämpfungskraft-justierbaren Aktuator 7 des variablen Dämpfers 6 ausgegeben werden sollte, basierend auf dem aus dem Zieldämpfungskraft-Rechenteil 13 ausgegebenen Signal (dem Signal, welches die Ziel-Dämpfungskraft angibt) und dem aus dem Zustandsschätzteil 12 ausgegebenen Signal (der Relativgeschwindigkeit).
Als Nächstes wählt der Maximalwert-Rechenteil 16 einen Anweisungswert entsprechend einem größeren Wert aus dem durch den Anweisungswert-Rechenteil 14 berechneten Anweisungswert und dem durch den Basisanweisungswert-Rechenteil 28 des Basissteuerteils 15 berechneten Basisanweisungswert und gibt den ausgewählten Anweisungswert (den Strom) an den dämpfungskraft-variablen Aktuator 7 des variablen Dämpfers 6 aus. Als Ergebnis wird die Dämpfungskraft-Charakteristik des variablen Dämpfers 6 variabel kontinuierlich oder in einer Stufenweise durch die Vielzahl von Stufen zwischen der harten Seite und der weichen Seite entsprechend dem Strom (dem Anweisungswert), der dem dämpfungskraft-variablen Aktuator 7 zugeführt wird, gesteuert.
Die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in der oben beschriebenen Weise konfiguriert und ein Betrieb derselben wird als Nächstes beschrieben.
Die Kameravorrichtung 8, die am Frontbereich der Fahrzeugkarosserie 1 montiert ist, kann den vor dem Fahrzeug liegende Straßenoberflächenzustand als den Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert detektieren, durch Messen der Distanz und des Winkels zur Ziel-Straßenoberfläche, der Screening-Position und -Distanz und dergleichen, während dieser Straßenoberflächenzustand als die Straßenoberflächenvorschau-Information aufgenommen wird. Der Fahrzeughöhensensor 9, der die Höhe der Fahrzeugkarosserie 1 detektiert, kann die Verhaltensinformation der Fahrzeugkarosserie 1 als den Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert berechnen, durch Detektieren oder Abschätzen des Zustands des Verhaltens (eines Versatzes in ein Höhenrichtung) der Fahrzeugkarosserie 1 des Fahrzeugs.
Der Controller 10 steuert variabel die Dämpfungskraft, welche durch den variablen Dämpfer 6 erzeugt werden sollte, unter Verwendung des Anweisungswerts in der nachfolgenden Weise, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, dem Detektionssignal aus der Kameravorrichtung 8 (dem Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert) und der Verhaltensinformation der Fahrzeugkarosserie 1 aus dem Fahrzeughöhensensor 9 (dem Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert). Das heißt, dass der Straßenoberflächen-Schätzteil 11 des Controllers 10 die Straßenoberfläche (das heißt, ob die Straßenoberfläche die wellige Straße, die Schlagloch-Straße oder die große Vorsprungstraße ist), basierend auf der oben beschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, Straßenoberflächenvorschau-Information und Fahrzeughöhen-Information bestimmt.
Zu dieser Zeit vergleicht der Maximalwert-Rechenteil 23 des Straßenoberflächen-Schätzteils 11 das Welligkeits-Niveau der Straßenoberfläche, welches durch den ersten Welligkeitsniveau-Rechenteil 20 berechnet ist (das heißt den Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert) und das Welligkeits-Niveau der Straßenoberfläche, berechnet durch den zweiten Welligkeitsniveau-Rechenteil 22 (das heißt den Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert), und wählt den Zustandswert entsprechend dem Welligkeits-Niveau als das Straßenoberflächen-Niveau aus. Der Verstärkungs-Rechenteil 24 berechnet die Skyhook-Verstärkung als die Verstärkung (den Amplifikationsfaktor), basierend auf dem aus dem Maximalwert-Rechenteil 23 ausgegebenen Straßenoberflächen-Niveau, basierend auf dem in 3 als ein Beispiel illustrierten Einstellkennfeld.
Auf diese Weise berechnet der Straßenoberflächen-Schätzteil 11 des Controllers 10 das Welligkeits-Niveau gemäß der Straßenoberflächenvorschau-Information durch den Welligkeitsniveau-Rechenteil 20 und berechnet auch das Welligkeits-Niveau gemäß der Fahrzeughöhen-Information durch den zweiten Welligkeitsniveau-Rechenteil 22 zur gleichen Zeit und wählt das höhere dieser Welligkeits-Niveaus durch den Maximalwert-Rechenteil 23 aus. Durch diese Operation erhöht die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung die Skyhook-Verstärkung, bevor das Fahrzeug die wellige Straßenoberfläche passiert, und stellt die hohe Skyhook-Verstärkung ein, selbst nachdem das Fahrzeug die wellige Straßenoberfläche passiert, bis das Welligkeits-Niveau entsprechend der Fahrzeughöhen-Information sinkt. Als Ergebnis kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung die hohe Verstärkung einstellen, bevor das Fahrzeug die Straßenoberfläche passiert, bis die Vibration des Fahrzeugs gestoppt ist, quer durch vor der Passage durch die wellige Straßenoberfläche und nach der Passage durch die wellige Straßenoberfläche.
Der Basissteuerteil 15 des Controllers 10 berechnet den Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Anweisungswert-Kennfeld durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Versatzanweisungs-Rechenteil 27, wie in 4 illustriert. Als Nächstes berechnet der Basisanweisungswert-Rechenteil 28 den Basisanweisungswert, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche, die aus der Straßenoberflächenvorschau-Information durch den Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 26 bestimmt wird, wie durch das Kennfeld in Form der in 4 als ein Beispiel illustrierten Listentabelle angegeben.
Durch diese Berechnung wird der Basisanweisungswert der Korrektur des Steigerns der Dämpfungskraft zum Dämpfen der Vibration , und Verhindern, dass der Dämpfer die volle Ausdehnung oder volle Kompression erreicht, unterworfen, wenn das Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche ein Schlagloch oder großen Vorsprung anzeigt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche die wellige Straße anzeigt, kann der Anweisungswert für die Dämpfungskraft so eingestellt werden, dass er die weicheste Charakteristik mit der auf Null justierten Dämpfungskraft etabliert, um die Anregungskraft zu reduzieren. Andererseits, wenn das Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche einen anderen Zustand angibt (das heißt, wenn der Straßenoberflächenzustand nicht ein Schlagloch, großer Vorsprung oder wellige Straße ist), kann der oben beschriebene Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert direkt als der Basisanweisungswert ausgegeben werden.
Eine Charakteristiklinie 30, welche durch eine durchgezogene Linie in 5 angegeben ist, ist ein Ergebnis des Erfassens, als Testdaten, einer Charakteristik des Welligkeits-Niveaus des Fahrzeugs, auf welches die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird. Wie auch aus der Charakteristiklinie 30 klar verständlich, kann das Welligkeits-Niveau früh detektiert werden, beispielsweise zu einem Zeitpunkt vor Zeit T3, aufgrund der Straßenoberflächenvorschau-Information aus der Kameravorrichtung 8. Andererseits ist eine Charakteristiklinie 31, die durch eine gepunktete Linie in 5 angegeben wird, eine Charakteristik eines Welligkeits-Niveaus gemäß konventioneller Technik und das Welligkeits-Niveau wird zu einer weiteren, späteren Zeit als T3 detektiert.
Eine Charakteristiklinie 32, welche durch eine durchgezogene Linie in 5 angegeben ist, ist ein Ergebnis des Erfassens einer Charakteristik der Ziel-Dämpfungskraft gemäß der vorliegenden Ausführungsform als Testdaten. Wie auch aus der Charakteristiklinie 32 klar verständlich, kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung eine höhere Steuerverstärkung als eine Charakteristiklinie 33 gemäß der konventionellen Technik, welche durch eine gestrichelte Linie angegeben ist, einstellen und kann die Steuerung so realisieren, dass die Ziel-Dämpfungskraft als angeforderte Dämpfungskraft gesteigert wird.
Ein Charakteristiklinie 34, welche durch eine durchgezogene Linie in 5 angezeigt ist, ist ein Ergebnis des Erfassens, als Testdaten, einer Charakteristik des Anweisungswerts (des Stroms), der aus dem Controller 10 an den dämpfungskraft-variablen Aktuator 7 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben wird. Dadurch, dass die Steuerung die Straßenoberflächenvorschau-Information aus der Kameravorrichtung 8 verwendet, verringert die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung den Anweisungswert (den Strom) vorab, beispielsweise zum Zeitpunkt vor Zeit T3, stellt den Anweisungswert für die Dämpfungskraft auf Null ein, welches der Minimalwert ist, bevor das Fahrzeug die wellige Straße betritt und korrigiert den Anweisungswert, basierend auf dem Ergebnis der Detektion des Welligkeits-Niveaus (des Ergebnisses der Detektion durch den Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil). Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung die Steuerverstärkung auf eine hohe Verstärkung einstellen, um so einen größeren Anweisungswert als eine Charakteristiklinie 35 gemäß der durch die gestrichelte Linie angezeigten konventionellen Technik auszugeben, wie die Charakteristiklinie 34, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist.
Eine durch eine in 5 illustrierte durchgezogene Linie angegebene Charakteristiklinie 36 ist ein Ergebnis des Erfassens einer Charakteristik der vertikalen Beschleunigung gemäß der vorliegenden Ausführungsform als Testdaten. In der vorliegenden Ausführungsform, wie durch die Charakteristiklinie 36 angegeben, wird die Charakteristik der vertikalen Beschleunigung so gesteuert, dass sie unter eine Charakteristiklinie 37 gemäß der durch eine gestrichelte Linie angegebenen konventionellen Technik fällt. Aus diesen Vergleichen kann bestätigt werden, dass die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung eine Dämpfungsleistungsfähigkeit des variablen Dämpfers 5 verbessert.
Auf diese Weise beinhaltet gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Controller 10 als der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil den Basissteuerteil 15, der den Untergrenzwert Anweisungssignals (das heißt den Basisanweisungswert) bestimmt, das als Untergrenze zur Kraft dient, welche durch den variablen Dämpfer 6 zu erzeugen ist (der Krafterzeugungsmechanismus), gemäß zumindest der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Der Basissteuerteil 15 ist konfiguriert, den Basisanweisungswert durch den Basisanweisungswert-Rechenteil 28 zu korrigieren, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche, welches aus dem Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 26 ausgegeben wird (das heißt dem Ergebnis der Detektion des Straßenoberflächenzustand-Detektionsteils), wie in dem in 4 als einem Beispiel illustrierten Listentabellen-Kennfeld angegeben.
Aufgrund dieser Konfiguration kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung die harte Charakteristik durch Steigern der Dämpfungskraft einstellen, um so die Vibration zu dämpfen und zu verhindern, dass die Dämpfer die volle Ausdehnung oder die volle Kompression erreichen, wenn der Straßenoberflächenzustand ein Schlagloch oder großer Vorsprung ist, während das Fahrzeug fährt, während die weiche Charakteristik durch Reduzieren der Dämpfungskraft eingestellt wird, um so die Anregungskraft zu reduzieren, wenn der Straßenoberflächenzustand die wellige Straße ist. In einem anderen Fall gibt die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung den Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert als den Untergrenzwert zum Anweisungssignal aus. Daher, selbst wenn die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, irgendeines der welligen Straße, der Schlaglochstraße oder der großen Vorsprungstraße ist, kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung die Dämpfungskraft-Charakteristik des variablen Dämpfers 6 entsprechend dem Straßenoberflächenzustand variabel steuern, wodurch der Fahrkomfort des Fahrzeugs verbessert wird.
Der Controller 10 ist konfiguriert, um beispielsweise zu bestimmen, ob der Straßenoberflächenzustand die wellige Straße ist, aus der Straßenoberflächenvorschau-Information und der Fahrzeuggeschwindigkeit, durch den Straßenoberflächen-Schätzteil 11, und eine höhere Verstärkung für die Steuerung des Fahrkomforts und die Steuerung zum Reduzieren des Hubs, bevor das Fahrzeug die wellige Straße passiert, einzustellen. Als Ergebnis kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung beispielsweise den Dämpfungseffekt ab dem Anfang ausüben, wenn das Fahrzeug die wellige Straße passiert, wodurch die Dämpfungsleistungsfähigkeit verbessert wird.
Als Nächstes berechnet der Basisanweisungswert-Rechenteil 28 den Basisanweisungswert, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung zu der aus der Straßenoberflächenvorschau-Information durch den Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 26 bestimmten Straßenoberfläche, wie durch das Kennfeld in Form einer in 4 als ein Beispiel illustrierten Listentabelle angegeben. Aufgrund dieser Konfiguration kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung den Minimalwert der Dämpfungskraftanweisung auf Null einstellen, bevor das Fahrzeug die wellige Straße befährt, basierend auf dem aus der Straßenoberflächenvorschau-Information bestimmten welligen Straßen-Niveau, wodurch der Basisanweisungswert der Dämpfungskraft so eingestellt wird, dass die weicheste Charakteristik etabliert wird. Als Ergebnis wird die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung in die Lage versetzt, die Anregungskraft durch den variablen Dämpfer 6 zu reduzieren und ein schwebendes Gefühl zu reduzieren, wenn das Fahrzeug auf der welligen Straße fährt.
Der Maximalwert-Rechenteil 23 des Straßenoberflächen-Schätzteils 11 ist konfiguriert, das Welligkeits-Niveau der Straßenoberfläche, welches durch den ersten Welligkeitsniveau-Rechenteil 20 berechnet wird (den Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert) und das Welligkeits-Niveau der Straßenoberfläche, das durch den zweiten Welligkeitsniveau-Rechenteil 22 berechnet wird (den Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert) und den Zustandswert entsprechend dem höheren Welligkeits-Niveau als das Straßenoberflächen-Niveau auswählen. Als Ergebnis kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung zuverlässig den Straßenoberflächenzustand bevor das Fahrzeug die Straßenoberfläche passiert, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Vibration gestoppt ist, bestimmen, wodurch die Fahrkomfort-Leistungsfähigkeit verbessert wird.
Weiterhin kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung das Schlagloch oder den großen Vorsprung, welcher vor der Straßenoberfläche existiert, auf welcher das Fahrzeug fährt, detektieren, basierend auf der aus der Kameravorrichtung 8 erfassten Straßenoberflächenvorschau-Information und kann den Aufprall durch Vergrößern der Dämpfungskraft vorab vor der Passage absorbieren.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung beschrieben worden als Beispiel unter der Annahme, dass beispielsweise die wellige Straße oder dergleichen bestimmt wird basierend auf der aus der Kameravorrichtung 8 erfassten Straßenoberflächenvorschau-Information, . Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung kann die wellige Straße oder dergleichen unter Verwendung von beispielsweise den nachfolgenden Konfigurationen (1) bis (3) bestimmen. (1). Die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung führt eine Simulation des Fahrens auf der Straßenoberfläche zwanzig Mal so schnell wie in Echtzeit durch, entsprechend einer vorbestimmten Zeit, entsprechend einem Fahrereignis während einer Abtastzeit, durch welche die Straßenoberflächendaten aktualisiert werden) und eine Beschleunigungs-Simulation in Echtzeit-Geschwindigkeit oder höher gestattet, dass die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung beispielsweise die Verzögerung aufgrund der Filterverarbeitung durch die ersten und zweiten Filterteile 19 und 21 kompensiert. (2). Die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung kann konfiguriert werden, zu bestimmen, ob der Straßenoberflächenzustand die wellige Straße ist, basierend auf einem Versatz der Straßenoberfläche und einer Geschwindigkeit einer Änderung in der Straßenoberfläche. (3). Die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung kann konfiguriert sein, eine FrequenzCharakteristik durch FFT (schneller Fourier-Transformation) zu berechnen und die wellige Straße gemäß dem Wert einer Verstärkung um die Federresonanz für die Bestimmung dazu, ob der Straßenoberflächenzustand die wellige Straße ist, bestimmen.
Weiter ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung beschrieben worden, die Verstärkung der Skyhook-Steuerung zum Dämpfen der Federvibration einzustellen, um sie so zu steigern, wenn der Straßenoberflächenzustand die wellige Straße ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung kann konfiguriert sein, beispielsweise eine hyperbolische Optimierungssteuerung, Modellvorhersage-Steuerung oder dergleichen statt Skyhook einzusetzen und eine Verstärkung derselben so einzustellen, dass sie gesteigert wird. Weiter, wenn die Straßenoberfläche eine hohe Amplitude aufweist, erreicht der Dämpfer weiter hochwahrscheinlich die volle Ausdehnung und daher kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung konfiguriert sein, eine hohe Verstärkung als die Verstärkung für die Hub-Reduktionssteuerung einzustellen, wenn das Welligkeits-Niveau extrem groß ist.
Weiter ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung beschrieben worden unter der Annahme, dass der Basisanweisungswert der Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert ist, der entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt ist. jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung kann konfiguriert sein, ein Verfahren des Einstellens des Versatz-Anweisungswerts gemäß dem Modus SW (beispielsweise Normal, Komfort, Sport und Ökonomie) zum Einstellen eines Steuermodus des Fahrzeugs statt der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verwenden oder kann konfiguriert sein, den Versatz-Anweisungswert entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Zustand des Modus SW einzustellen, wie durch eine in 6 illustrierte erste Modifikation angegeben. In der in 6 illustrierten ersten Modifikation beinhaltet ein Basissteuerteil 41 einen Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert-Rechenteil 42 und den Basisanweisungswert-Rechenteil 28. Der Basissteuerteil 41 ist ungefähr ähnlich dem in der oben beschriebenen Ausführungsform beschriebenen Basissteuerteil 15 konfiguriert, unterscheidet sich davon aber im Hinblick auf das Beinhalten des Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert-Rechenteils 42.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert-Rechenteil 42 berechnet den Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert anhand eines Auswahlsignals aus dem Modus SW (nicht illustriert) zum Einstellen des Steuermodus des Fahrzeug auf beispielsweise irgendeines von Normal, Komfort und Sport, und der aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 ausgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, basierend auf einem Einstellkennfeld, das eine Charakteristiklinie 43 (normale Steuerung), eine Charakteristiklinie 44 (Komfort-Steuerung) und eine Charakteristiklinie 45 (Sport-Steuerung) enthält, als Beispiel in 6 illustriert. Der Basisanweisungswert-Rechenteil 28 berechnet den Basisanweisungswert, basierend auf der die Bestimmung zur Straßenoberfläche angebenden Information entsprechend dem durch den Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert-Rechenteil 42 berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert im Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche, die aus dem Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 26 ausgegeben wird, basierend auf einem Kennfeld in Form einer in 6 als einem Beispiel illustrierten Listentabelle.
Weiter bestimmt in der oben beschriebenen Ausführungsform die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung das Schlagloch, den großen Vorsprung, die wellige Straße oder einen anderen Zustand als das Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche, basierend auf dem welligen Straßen-Niveau und dem Ergebnis der Detektion des Schlaglochs oder des großen Vorsprungs. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung kann das wellige Straßen-Niveau und die Schlagloch/Vorsprungs-Detektion als kontinuierliche Niveaus (Grade) definieren, um den Basisanweisungswert entsprechend jeweiligen Werten desselben einzustellen, und den Basisanweisungswert durch Auswählen eines Maximalwerts von ihnen zu bestimmen, wie beispielsweise einer in 7 zweiten Modifikation. In der in 7 illustrierten zweiten Modifikation beinhaltet ein Basissteuerteil 51 einen Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert-Rechenteil 52, einen Korrekturverstärkungs-Rechenteil 53, einen Multiplikationsteil 54, einen Schlagloch/Vorsprungsniveau-Rechenteil 55 und einen Maximalwert-Rechenteil 56.
Der Basissteuerteil 51 ist ungefähr ähnlich dem Basissteuerteil 15, der in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist, konfiguriert, unterscheidet sich davon aber im Hinblick darauf, dass er den Korrekturverstärkungs-Rechenteil 53, den Multiplikationsteil 54, den Schlagloch/Vorsprungsniveau-Rechenteil 55 und den Maximalwert-Rechenteil 56 beinhaltet. Weiter ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert-Rechenteil 52 ähnlich zu dem in der oben beschriebenen Ausführungsform beschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Versatzanweisungs-Rechenteil 27 konfiguriert. Der Korrekturverstärkungs-Rechenteil 53 berechnet eine Korrekturverstärkung, um so die Steuerverstärkung anhand des welligen Straßen-Niveaus zu reduzieren, und der Multiplikationsteil 54 multipliziert den Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitsversatz-Anweisungswert-Rechenteil 52 mit dieser Korrekturverstärkung. Der Schlagloch/Vorsprungsniveau-Rechenteil 55 berechnet den Anweisungswert gemäß dem Schlagloch/Vorsprungs-Niveau. Der Maximalwert-Rechenteil 56 wählt als den einen Basisanweisungswert einen Anweisungswert entsprechend einem größeren Wert aus dem durch den Multiplikationsteil 54 berechneten Anweisungswert und dem durch den Schlagloch/Vorsprungsniveau-Rechenteil 55 berechneten Anweisungswert aus.
Weiter ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung beschrieben worden unter der Annahme, dass der Krafterzeugungs-Mechanismus, der die justierbare Kraft zwischen der Seite der Fahrzeugkarosserie 1 und der Seite des Rads 2 erzeugt, unter Verwendung des variablen Dämpfers 6 konstruiert ist, der durch den dämpfungskraft-justierbaren hydraulischen Stoßdämpfer realisiert wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und der Krafterzeugungs-Mechanismus kann unter Verwendung beispielsweise einer Luftaufhängung, eines Stabilisators (einer kinetischen Aufhängung), einer elektromagnetischen Aufhängung oder dergleichen, neben dem hydraulischen Stoßdämpfer, konstruiert sein.
Weiter ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung bezugnehmend auf die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung zur Verwendung in einem Vierrad-Auto beispielhaft beschrieben worden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung kann auf beispielsweise ein zweirädriges oder dreirädriges Auto oder einen Laster, Bus oder dergleichen angewendet werden, welcher ein Service-Fahrzeug oder ein Transportfahrzeug sind.
Als Nächstes beinhalten als die in der oben beschriebenen Ausführungsform enthaltenen Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung möglichen Konfigurationen die nachfolgenden Beispiele.
Gemäß einer ersten Konfiguration beinhaltet eine Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung einen Krafterzeugungs-Mechanismus, der zwischen der Seite einer Fahrzeugkarosserie und einer Seite eines Rads eines Fahrzeugs vorgesehen ist und konfiguriert ist, eine justierbare Kraft zwischen diesen beiden zu erzeugen, einen Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil, der konfiguriert ist, in der Lage zu sein, einen Straßenoberflächenzustand vor dem Fahrzeug als einen Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert zu detektieren, einen Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil, der konfiguriert ist, einen Zustand eines Verhaltens einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs zu detektieren oder abzuschätzen und Verhaltensinformation der Fahrzeugkarosserie als eine Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert zu berechnen, und einen Erzeugungsmechanismus-Steuerteil, der konfiguriert ist, einen durch den Krafterzeugungs-Mechanismus zu erzeugenden Wert zu bestimmen, basierend auf dem Wert des Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteils, und ein Anweisungssignal dafür an den Krafterzeugungs-Mechanismus auszugeben. Der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil beinhaltet einen Basissteuerteil, der konfiguriert ist, einen Untergrenzwert am Anweisungssignal zu bestimmen. Der Untergrenzwert dient als eine Untergrenze zur Kraft, die durch den Krafterzeugungsmechanismus zu erzeugen ist. Der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil korrigiert den Untergrenzwert zum Anweisungssignal, das basierend auf dem Steuerteil bestimmt wird, basierend auf einem Ergebnis der Detektion durch den Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil.
Gemäß einer zweiten Konfiguration der Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung führt in der oben beschriebenen ersten Konfiguration der Basissteuerteil eine Steuerung zumindest basierend auf einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch. Gemäß einer dritten Konfiguration der Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung vergleicht in der oben beschriebenen ersten Konfiguration der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil den durch den Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil detektierten Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert und den durch den Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil detektierten Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert und verwendet den höheren Zustandswert als einen Eingangswert des Erzeugungsmechanismus-Steuerteils. Auf diese Weise berechnet die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung das Welligkeits-Straßenniveau unter Verwendung sowohl des Feedforward-Straßenoberflächenzustandswerts entsprechend der Straßenoberflächenvorschau-Information aus dem Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil als auch dem Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert aus dem Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil, wodurch er in der Lage ist, die Bestimmbarkeit, bevor das Fahrzeug die Straßenoberfläche passiert, bis die Vibration gestoppt ist, zu verbessern, wodurch die Fahrzeugkomfort-Leistungsfähigkeit weiter verbessert wird.
Gemäß einer vierten Konfiguration der Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung in der oben beschriebenen ersten oder zweiten Konfiguration, wenn der Straßenoberflächen-Detektionsteil bestimmt, dass die vor dem Fahrzeug liegende Straßenoberfläche ein Schlagloch ist, erhöht die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung das Anweisungssignal für die durch den Krafterzeugungsmechanismus zu erzeugende Kraft, der durch den Basissteuerteil gesteuert wird. Aufgrund dieser Konfiguration führt die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung Steuerung des Steigerns der Dämpfungskraft durch, wenn das Schlagloch basierend auf der Vorschau-Straßenoberflächen-Information detektiert wird. Im Ergebnis kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung die Vibration dämpfen und verhindern, dass der Krafterzeugungs-Mechanismus volle Ausdehnung oder volle Kompression erreicht.
Gemäß einer fünften Konfiguration der Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung reduziert in den oben beschriebenen ersten oder zweiten Konfigurationen, wenn der Straßenoberflächen-Detektionsteil bestimmt, dass die vor dem Fahrzeug liegende Straßenoberfläche eine wellige Straße ist, die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung das Anweisungssignal für die durch den Krafterzeugungsmechanismus zu erzeugende Kraft, welcher durch den Basissteuerteil gesteuert wird. Gemäß einer sechsten Konfiguration der Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung in der oben beschriebenen ersten oder zweiten Konfiguration, wenn der Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil bestimmt, dass die vor dem Fahrzeug liegende Straßenoberfläche eine wellige Straße ist, erteilt der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil das Anweisungssignal zum Reduzieren einer Steuerverstärkung.
Gemäß einer siebten Konfiguration der Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung wie der oben beschriebenen ersten Konfiguration, wenn der Untergrenzwert über das Anweisungssignal korrigiert wird, welches basierend auf dem Basissteuerteil bestimmt wird, basierend auf dem Ergebnis der Detektion durch den Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil, erhöht die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung das durch den Erzeugungsmechanismus-Steuerteil auszugebende Anweisungssignal. Aufgrund dieser Konfiguration kann die Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung die Verstärkung erhöhen, was einen Vibrationsdämpfungs-Effekt mit sich bringt, wenn die wellige Straße basierend auf der Vorschau-Straßenoberflächen-Detektion detektiert wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und beinhaltet verschiedene Modifikationen. Beispielsweise ist die oben beschriebene Ausführungsform im Detail beschrieben worden, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die alle der beschriebenen Merkmale enthaltende Konfiguration beschränkt. Weiter kann ein Teil der Konfiguration einer Ausführungsform durch die Konfiguration mit einer anderen Ausführungsform ersetzt werden und einige Ausführungsformen können auch mit einer Konfiguration einer anderen Ausführungsform implementiert werden, die zur Konfiguration dieser Ausführungsform hinzugefügt wird. Weiter kann jede Ausführungsform auch mit einer anderen Konfiguration, die im Hinblick auf einen Teil der Konfiguration dieser Ausführungsform hinzugefügt, entfernt oder ersetzt worden ist, implementiert werden.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität unter der Pariser Übereinkunft der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-033353 , eingereicht am 24. Februar 2017. Die Gesamtoffenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017 - 033353 , eingereicht am 24. Februar 2017, einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche und der Zeichnungen und der Zusammenfassung wird hierin unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit inkorporiert.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkarosserie
2: Rad
3: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
4: Aufhängungsvorrichtung
6: Variabler Dämpfer (Krafterzeugungsmechanismus)
7: Dämpfungskraft-variabler Aktuator
8: Kameravorrichtung (Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil)
9: Fahrzeughöhensensor (Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil)
10: Controller (Erzeugungsmechanismus-Steuerteil)
11: Straßenoberflächen-Schätzteil
15, 41, 51: Basissteuerteil (Basissteuerteil)

Claims

Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung, die umfasst: einen Krafterzeugungsmechanismus (5,6,7), der zwischen einer Fahrzeugkarosserieseite und einer Radseite eines Fahrzeugs vorgesehen ist und konfiguriert ist, eine justierbare Kraft zwischen diesen Seiten zu erzeugen, einen Straßenoberflächenzustand-Detektionsteil (8), der konfiguriert ist, in der Lage zu sein, einen Straßenoberflächenzustand vor dem Fahrzeug als einen Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert zu detektieren, einen Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformation-Rechenteil (9), der konfiguriert ist, einen Zustand eines Verhaltens einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs zu detektieren oder zu schätzen und die Verhaltensinformation der Fahrzeugkarosserie als einen Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert zu berechnen, und einen Erzeugungsmechanismus-Steuerteil (10), der konfiguriert ist, - einen durch den Krafterzeugungsmechanismus zu erzeugenden Wert zu bestimmen, basierend auf dem durch den Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil (8) detektierten Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert und dem durch den Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil (9) detektierten Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert, und - ein Anweisungssignal dafür an den Krafterzeugungsmechanismus (5, 6, 7) auszugeben, wobei der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil (10) - einen Basissteuerteil (15) beinhaltet, der konfiguriert ist, ein unteres Grenzwert-Anweisungssignal zu bestimmen, wobei der Untergrenzwert als eine Untergrenze zur durch den Krafterzeugungsmechanismus zu erzeugenden Kraft dient,und - den Untergrenzwert zum Anweisungssignal korrigiert, welches durch den Basissteuerteil (15) bestimmt wird, basierend auf einem Ergebnis der Detektion durch den Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil (10) - den durch den Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil (8) detektierten Feedforward-Straßenoberflächenzustandswert mit dem durch den Fahrzeugkarosserie-Verhaltensinformations-Rechenteil (9) detektierten Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswert vergleicht und den höheren Zustandswert als Eingangswert verwendet, um das Anweisungssignal an den Krafterzeugungsmechanismus (5, 6, 7) zu bestimmen.
Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Basissteuerteil (15) eine Steuerung zumindest basierend auf einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs durchführt.
Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugverhalten- Steuereinrichtung, wenn der Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil bestimmt, dass die vor dem Fahrzeug liegende Straßenoberfläche ein Schlagloch ist, das Anweisungssignal für die durch den Krafterzeugungs-mechanismus (5, 6, 7) zu erzeugende Kraft erhöht, der durch den Basissteuerteil (15) gesteuert wird.
Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugverhalten- Steuereinrichtung, wenn der StraßenoberflächenzustandsDetektionsteil (8) bestimmt, dass die vor dem Fahrzeug liegende Straßenoberfläche eine wellige Straße ist, das Anweisungssignal für die durch den Krafterzeugungsmechanismus (5, 6, 7) zu erzeugende Kraft reduziert, der durch den Basissteuerteil (15) gesteuert wird.
Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil (8) bestimmt, dass die vor dem Fahrzeug liegende Straßenoberfläche eine wellige Straße ist, der Erzeugungsmechanismus-Steuerteil (10) ein Anweisungssignal zum Reduzieren einer Steuerverstärkung erteilt.
Fahrzeugverhalten-Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugverhalten- Steuereinrichtung beim Korrigieren des Untergrenzwerts zum Anweisungssignal, das durch den Basissteuerteil (15) bestimmt wird, basierend auf dem Ergebnis der Detektion durch den Straßenoberflächenzustands-Detektionsteil (8), das Anweisungssignal erhöht, welches durch den Erzeugungsmechanismus-Steuerteil (10) auszugeben ist.