DE112020001515T5

DE112020001515T5 - Radaufhängungssteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112020001515T5
Application number: DE112020001515.7T
Authority: DE
Inventors: Ryusuke Hirao; Nobuyuki Ichimaru
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2021-12-16
Also published as: JPWO2020195113A1; KR20210116659A; KR102587419B1; US20220161624A1; WO2020195113A1; CN113646194A; JP7186282B2

Abstract

Eine Radaufhängungssteuerungsvorrichtung umfasst: einen variablen Dämpfer; eine Kommunikationseinheit, die innerhalb eines Fahrzeugs vorgesehen ist, um eine dynamische Karte aus einer Cloud zu empfangen; und eine Steuerung, die eingerichtet ist, eine Kraft einzustellen, die durch den variablen Dämpfer erzeugt wird. Die Steuerung umfasst: eine Zustandsschätzungseinheit, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und die eingerichtet ist, eine Bewegung des Fahrzeugs zu erfassen; eine Betriebsstabilitätssteuerung, die eingerichtet ist, einen AFB-Befehlswert für den variablen Dämpfer auf der Grundlage von internen Informationen zu berechnen, die von der Zustandsschätzungseinheit ausgegeben werden; und eine Dynamische-Karten-Steuerung, die eingerichtet ist, einen FF-Befehlswert für den variablen Dämpfer auf der Grundlage der von der Kommunikationseinheit empfangenen dynamischen Karte zu berechnen. Die Steuerung bestimmt einen Befehlswert für den variablen Dämpfer aus dem AFB-Befehlswert und dem FF-Befehlswert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängungssteuerungsvorrichtung zum Einbauen in einem Fahrzeug, z.B. einem Automobil.
STAND DER TECHNIK
Es ist eine Radaufhängungssteuerungsvorrichtung bekannt, um einen Fahrzeugzustand zu erfassen oder abzuschätzen und eine Aufhängung entsprechend eines Ergebnisses der Erfassung oder Abschätzung zu steuern (siehe Patentliteratur 1). Ferner ist eine Radaufhängungssteuerungsvorrichtung bekannt, die eingerichtet ist, einen Fahrbahnzustand vor einem Fahrzeug mit Hilfe eines Außenerkennungssensors, z.B. einer Kamera, zu erfassen und eine Radaufhängung entsprechend dem erfassten Fahrbahnzustand zu steuern (Vorschausteuerung) (siehe Patentliteratur 2).
ZITIERLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: JP 2014-069759 A1
PTL 2: JP 11-42918 A1

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Bei der Steuerung einer Radaufhängung in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand sind im Übrigen verschiedene Sensoren zur Erfassung des Fahrzeugzustands erforderlich. Wenn also die Anzahl der Sensoren, wie z.B. ein Beschleunigungssensor, ein Fahrzeughöhensensor und ein Außenerkennungssensor, zunimmt, wird ein System kompliziert und die Herstellungskosten sind hoch.
Ferner kann bei der Durchführung der Vorschausteuerung nur ein begrenzter Bereich vor einem Fahrzeug erfasst werden, und der Erfassungsbereich ist eng. Daher sind die kontrollierbaren Bedingungen beispielsweise auf eine niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit oder tagsüber bei schönem Wetter, das eine Bilderkennung ermöglicht, beschränkt.
Ferner sind im verwandten Stand der Technik Parameter für eine Steuerlogik Parameter, die unter bestimmten Bedingungen optimiert sind. So ergibt sich nicht unbedingt ein für jede Fahrbahnoberfläche optimaler Befehlswert.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radaufhängungssteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Vorschausteuerung ohne einen Außenerkennungssensor durchzuführen und einen Befehlswert zu erhalten, der für jede Fahrbahnoberfläche optimal ist.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Radaufhängungssteuerungsvorrichtung vorgesehen, umfassend: einen Krafterzeugungsmechanismus, der zwischen einer Fahrzeugkarosserieseite und einer Radseite eines Fahrzeugs vorgesehen ist und der eine zu erzeugende Kraft einstellen kann; eine Empfangseinheit, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und die eingerichtet ist, externe Informationen von einer außerhalb des Fahrzeugs vorgesehenen externen Datenbank zu empfangen; und eine Steuerungsvorrichtung, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und die eingerichtet ist, die von dem Krafterzeugungsmechanismus erzeugte Kraft einzustellen, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: einen Bewegungsdetektor, der innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und der eingerichtet ist, eine Bewegung des Fahrzeugs zu erfassen; eine interne Befehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, einen ersten Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus auf der Grundlage von internen Informationen zu berechnen, die von dem Bewegungsdetektor ausgegeben werden; und eine externe Befehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, einen zweiten Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus auf der Grundlage der externen Informationen zu berechnen, die von der Empfangseinheit empfangen werden, und wobei die Steuerungsvorrichtung einen Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus aus dem ersten Befehlswert und dem zweiten Befehlswert bestimmt.
Mit der Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Vorschausteuerung ohne einen Außenerkennungssensor durchgeführt werden, und es kann ein für jede Fahrbahnoberfläche optimaler Befehlswert erhalten werden.
Figurenliste

1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm zur Darstellung einer Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung von Beispielen für eine vertikale Fahrbahnoberflächenverschiebung, einer Fahrbahnoberflächenkrümmung und Befehlswerten auf der Grundlage einer dynamischen Karte.
3 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Fahrbahnoberflächenform, die für eine Simulation verwendet wird.
4 ist ein charakteristisches Diagramm zur Darstellung von zeitlichen Änderungen eines elektrischen Stromwertes eines elektrischen Stroms, der einem variablen Dämpfungskraftaktuator bereitgestellt wird, einer Federungsbeschleunigung und einer Federungsverschiebung.
5 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm zur Darstellung einer Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm zur Darstellung einer Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm zur Darstellung einer Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird nun eine detaillierte Beschreibung einer Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben, wobei ein Fall beispielhaft dargestellt wird, in dem diese Radaufhängungssteuerungsvorrichtung auf ein vierrädriges Fahrzeug angewendet ist.
1 zeigt eine Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. In 1 sind an einer Unterseite einer Fahrzeugkarosserie 1, die eine Karosserie des Fahrzeugs bildet, beispielsweise ein rechtes und ein linkes Vorderrad und ein rechtes und ein linkes Hinterrad (im Folgenden zusammenfassend als „Rad 2“ bezeichnet) vorgesehen. Diese Räder 2 umfassen jeweils einen Reifen (nicht dargestellt). Dieser Reifen wirkt wie eine Feder, die feine Unebenheiten einer Fahrbahn absorbieren.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 erfasst beispielsweise eine Umdrehungszahl des Rades 2 (d.h. des Reifens) und gibt die Umdrehungszahl als Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen (Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs) an eine später beschriebene Steuerung 11 aus. Die Steuerung 11 ermittelt die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 3. In diesem Fall bildet der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor zur Erfassung oder Abschätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Steuerung 11 ist nicht auf die Konfiguration zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 beschränkt und kann die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise von einem Controller Area Network (CAN) 10 erfassen.
Eine Radaufhängungsvorrichtung 4 ist so vorgesehen, dass diese zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 angeordnet ist. Die Radaufhängungsvorrichtung 4 umfasst eine Radaufhängungsfeder 5 (im Folgenden als „Feder 5“ bezeichnet) und einen Stoßdämpfer mit Dämpfungskrafteinstellung (im Folgenden als „variabler Dämpfer 6“ bezeichnet), der parallel zu der Feder 5 angeordnet und zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 vorgesehen ist. 1 zeigt schematisch einen Fall, bei dem eine Radaufhängungsvorrichtung 4 zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 vorgesehen ist. Im Falle des vierrädrigen Fahrzeugs sind insgesamt vier Radaufhängungsvorrichtungen 4 einzeln und unabhängig voneinander zwischen vier Rädern 2 und der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen.
Dabei ist der variable Dämpfer 6 der Radaufhängungsvorrichtung 4 ein Krafterzeugungsmechanismus, der zwischen der Karosserieseite 1 und der Radseite 2 vorgesehen ist und eine zu erzeugende Kraft einstellen kann. Der variable Dämpfer 6 besteht aus einem hydraulischen Stoßdämpfer mit einer Dämpfungskrafteinstellung. Ein variabler Dämpfungskraftaktuator 7, der beispielsweise aus einem Ventil zur Dämpfungskrafteinstellung besteht, ist mit dem variablen Dämpfer 6 verbunden, um eine Charakteristik einer erzeugten Dämpfungskraft (d.h. eine Dämpfungskraftcharakteristik) kontinuierlich von einer Charakteristik, die hart ist (harte Charakteristik), zu einer Charakteristik, die weich ist (weiche Charakteristik), einzustellen. Ein elektrischer Befehlsstrom (Befehlssignal), der entsprechend eines Befehlswerts gegeben wird, wird in den variablen Dämpfungskraftaktuator 7 von der Steuerung 11 eingegeben. Der variable Dämpfungskraftaktuator 7 stellt eine von dem variablen Dämpfer 6 erzeugte Dämpfungskraft entsprechend dem Befehlswert ein.
Es ist nicht immer erforderlich, dass der variable Dämpfungskraftaktuator 7 die Dämpfungskraftkennlinie kontinuierlich einstellt. Der variable Dämpfungskraftaktuator 7 kann in der Lage sein, die Dämpfungskraft in mehreren Stufen einzustellen, beispielsweise in zwei oder mehr Stufen. Außerdem kann der variable Dämpfer 6 als Druckregler oder als Durchflussregler ausgebildet sein.
An der Fahrzeugkarosserie 1 ist ein GPS-Empfänger 8 vorgesehen, der ein Signal von einem Satelliten des Global Positioning System (GPS) empfängt (im Folgenden als „GPS-Signal“ bezeichnet). Der GPS-Empfänger 8 berechnet auf der Grundlage des GPS-Signals eine aktuelle Position des Fahrzeugs. Der GPS-Empfänger 8 gibt Informationen über die aktuelle Position an die Steuerung 11 aus. Die aktuelle Position des Fahrzeugs kann nicht nur durch die Erfassung vom GPS-Empfänger 8, sondern auch durch Technologien wie einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Kreisel oder den Abgleich mit einer Karte abgeschätzt werden.
Eine Kommunikationseinheit 9 ist eine Empfangseinheit innerhalb des Fahrzeugs. Die Kommunikationseinheit 9 empfängt eine dynamische Karte als externe Informationen von einer Cloud C, einer externen Datenbank, die außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Cloud C (Cloud Computing) stellt einem Benutzer über ein Netzwerk einen Dienst zur Verfügung. Die Kommunikationseinheit 9 ist für die Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen, um mit der externen Cloud C zu kommunizieren. Wenn zum Beispiel ein Ziel auf der Fahrzeugseite eingestellt wird, sendet die Kommunikationseinheit 9 Informationen über ein Ziel und eine aktuelle Position an die Cloud C. Die Cloud C bestimmt einen Fahrweg von der aktuellen Position zum Ziel und berechnet einen Fahrzeuggeschwindigkeitsplan für die Fahrt auf dem Weg. Die Kommunikationseinheit 9 empfängt (lädt herunter) von der Cloud C eine dynamische Karte der Umgebung der aktuellen Position, die einen Wegplan, der den Weg und die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst, und einen Befehlswert für die Radaufhängungsvorrichtung 4 (variabler Dämpfer 6), der entsprechend der Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, umfasst. Die heruntergeladene dynamische Karte wird in einer Speichereinheit 14A der Steuerung 11 für dynamische Karten gespeichert. In diesem Fall handelt es sich bei der dynamischen Karte um eine digitale Karte, die durch die Kombination einer statischen, hochgenauen Karte mit dynamischen Positionsinformationen wie Stauinformationen und Verkehrsregelungen erhalten wird. Die dynamische Karte umfasst auch einen optimalen Befehlswert, der in Abhängigkeit von einer Position auf der Karte und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird.
Die Fahrzeugkarosserie 1 ist mit einem CAN 10 ausgestattet. Der CAN 10 empfängt die Übertragung von CAN-Informationen, umfassend verschiedene Fahrzeugzustandsparameter wie eine Vorwärtsbeschleunigung, eine Rückwärtsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung, eine Gierrate und einen Lenkwinkel. Der CAN 10 ist mit der Steuerung 11 verbunden. Der CAN 10 gibt die CAN-Informationen an die Steuerung 11 aus.
Die Steuerung 11 ist eine Steuerungsvorrichtung, die im Fahrzeug vorgesehen ist, um eine Kraft einzustellen, die von dem variablen Dämpfer 6 erzeugt wird. Die Steuerung 11 umfasst eine Zustandsschätzungseinheit 12, eine Betriebsstabilitätssteuerung 13, eine Dynamische-Karten-Steuerung 14 und eine Maximalwert-Auswahleinheit 15.
Die Zustandsschätzungseinheit 12 ist ein Bewegungsdetektor, der innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist, um eine Bewegung des Fahrzeugs zu erfassen. Die Zustandsschätzungseinheit 12 schätzt einen Zustand des Fahrzeugs auf der Grundlage der CAN-Informationen vom CAN 10 und der Fahrzeuggeschwindigkeit vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 ab. Die Fahrzeuggeschwindigkeit muss nicht direkt von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 erfasst werden, sondern kann über den CAN 10 erfasst werden.
In diesem Fall umfassen die CAN-Informationen verschiedene Fahrzeugzustandsparameter wie eine Vorwärtsbeschleunigung, eine Rückwärtsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung, eine Gierrate und einen Lenkwinkel des Fahrzeugs. Die Fahrzeugzustandsparameter umfassen jedoch eine Verzögerungszeit und Rauschen. In Anbetracht dessen schätzt die Zustandsschätzungseinheit 12 einen Zustand des Fahrzeugs, wie z.B. Vorwärts-, Rückwärts-, Rechts- und Linksverschiebung und Gieren, basierend auf den Fahrzeugzustandsparametern, die z.B. durch die CAN-Informationen erfasst wurden, ab. Basierend auf dem abgeschätzten Zustand des Fahrzeugs kompensiert die Zustandsschätzungseinheit 12 die Verzögerungszeit und entfernt das Rauschen in Bezug auf die erfassten Fahrzeugzustandsparameter. Die Zustandsschätzungseinheit 12 berechnet Fahrzeugzustandsparameter (z.B. Vorwärtsbeschleunigung, Rückwärtsbeschleunigung, Querbeschleunigung und Gierrate), in Bezug auf welche, beispielsweise die Kompensation für die Verzögerungszeit durchgeführt wurde, und gibt interne Informationen umfassend die berechneten Fahrzeugzustandsparameter an die Betriebsstabilitätssteuerung 13 aus.
Die Betriebsstabilitätssteuerung 13 ist eine interne Befehlsberechnungseinheit zum Berechnen eines ersten Befehlswerts für den variablen Dämpfer 6 (Krafterzeugungsmechanismus) auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsparameter (interne Informationen), die von der Zustandsschätzungseinheit 12 (Bewegungsdetektor) ausgegeben werden. Die Betriebsstabilitätssteuerung 13 berechnet einen solchen Betriebsstabilitäts-Rückkopplungs-Befehlswert (im Folgenden als „A_FB-Befehlswert“ bezeichnet), dass beispielsweise die Dämpfungskraftkennlinie des variablen Dämpfers 6 härter wird, wenn die Querbeschleunigung größer wird. In diesem Fall ist der A_FB-Befehlswert ein erster Befehlswert, der auf der Grundlage der von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen Fahrzeugzustandsparameter berechnet wird.
Die Dynamische-Karten-Steuerung 14 ist eine externe Befehlsberechnungseinheit zur Berechnung eines zweiten Befehlswerts für den variablen Dämpfer 6 auf der Grundlage der von der Kommunikationseinheit 9 empfangenen dynamischen Karte (externe Informationen). Die Dynamische-Karten-Steuerung 14 berechnet einen solchen Vorsteuerungs-Befehlswert (im Folgenden „FF-Befehlswert“), dass die Dämpfungskraftcharakteristik des variablen Dämpfers 6 in Abhängigkeit von der aktuellen Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der dynamischen Karte härter oder weicher wird. In diesem Fall ist der FF-Befehlswert ein zweiter Befehlswert, der auf der Grundlage der von der Kommunikationseinheit 9 empfangenen dynamischen Karte berechnet wird.
Die Dynamische-Karten-Steuerung 14 umfasst die Dynamische-Karten-Speichereinheit 14A, eine aktuelle Positions-Fahrzeuggeschwindigkeit/Befehlstabelle-Ausgabeeinheit 14B und eine Befehlswert-Berechnungseinheit 14C. Die Dynamische-Karten-Speichereinheit 14A lädt eine dynamische Karte, die Positionsinformationen einer Fahrbahnoberfläche und einen für die Fahrzeuggeschwindigkeit optimierten Befehlswert umfasst, entsprechend einer aktuellen Position herunter und speichert vorübergehend Daten über den Wegplan.
Die aktuelle Positions-Fahrzeuggeschwindigkeit/Befehlstabelle-Ausgabeeinheit 14B liest eine Fahrzeuggeschwindigkeit/Befehlstabelle, die der aktuellen Position entspricht, aus der dynamischen Karte auf der Grundlage der aktuellen Position und gibt diese aus. Wenn die aktuelle Position nicht auf der dynamischen Karte vorhanden ist, gibt die aktuelle Positions-Fahrzeuggeschwindigkeit/Befehlstabelle-Ausgabeeinheit 14B eine Fahrzeuggeschwindigkeit/Befehlstabelle aus, die einen bestimmten Befehlswert aufweist, der im Voraus bestimmt wurde (zum Beispiel fest auf weich, fest auf hart oder fest auf einen Zwischenwert zwischen weich und hart).
Die Befehlswert-Berechnungseinheit 14C berechnet einen FF-Befehlswert, der entsprechend einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit/Befehlstabelle-Ausgabe von der aktuelle Positions-Fahrzeuggeschwindigkeit/Befehlstabelle-Ausgabeeinheit 14B. Die Befehlswert-Berechnungseinheit 14C gibt den FF-Befehlswert an die Maximalwert-Auswahleinheit 15 aus.
Die Maximalwert-Auswahleinheit 15 vergleicht den A_FB-Befehlswert, der von der Betriebsstabilitäts-Steuerung 13 ausgegeben wird, mit dem FF-Befehlswert, der von der Dynamische-Karten-Steuerung 14 ausgegeben wird, und wählt einen Befehlswert auf der harten Seite (großer Wert) als endgültigen Befehlswert aus. Auf diese Weise bestimmt die Steuerung 11 einen Befehlswert für den variablen Dämpfer 6 aus dem A_FB-Befehlswert und dem FF-Befehlswert. Die Maximalwert-Auswahleinheit 15 gibt einen dem ausgewählten Befehlswert entsprechenden Befehlswert (elektrischer Befehlsstrom) an den variablen Dämpfungskraftaktuator 7 aus. Auf diese Weise steuert die Steuerung 11 die vom variablen Dämpfer 6 erzeugte Dämpfungskraft entsprechend dem Befehlswert.
Die Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform hat die oben genannte Konfiguration, und deren Betrieb wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Zuerst, wenn die Zieleinstellung von der Fahrzeugseite aus durchgeführt wird, sendet die Kommunikationseinheit 9 eine aktuelle Position und ein Ziel des Fahrzeugs an die Cloud C. Die Cloud C bestimmt einen Fahrweg von der aktuellen Position zum Ziel und berechnet einen Fahrzeuggeschwindigkeitsplan für die Fahrt auf dem Weg. Die dynamische Karte einer Umgebung des aktuellen Standorts, die einen berechneten Wegplan (Pfad und Fahrzeuggeschwindigkeit) und einen Befehlswert für den variablen Dämpfer 6 entsprechend der Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst, wird von der Cloud C auf die Steuerung 11 heruntergeladen.
Wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt, berechnet die Dynamische-Karten-Steuerung 14 der Steuerung 11 FF-Befehlswerte für variable Dämpfer 6 von vier Rädern auf der Grundlage der dynamischen Karte entsprechend der aktuellen Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Unter Verwendung der FF-Befehlswerte kann die Steuerung 11 eine Vorsteuerung der von den variablen Dämpfern 6 erzeugten Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Rauheit und der Kurve einer in der Cloud C gespeicherten Fahrbahnoberfläche durchführen.
In manchen Fällen kann die Fahrt jedoch nicht wie im Wegplan vorgesehen durchgeführt werden, z.B. aufgrund von Verkehrssignalen und parkenden Fahrzeugen. Daher berechnet die Steuerung 11 den A_FB-Befehlswert für den variablen Dämpfer 6 auf der Grundlage der CAN-Informationen (Vorwärtsbeschleunigung, Rückwärtsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Gierrate und Lenkwinkel). Mit Hilfe des A_FB-Befehlswerts führt die Steuerung 11 eine Rückkopplungssteuerung für die vom variablen Dämpfer 6 erzeugte Dämpfungskraft durch. Auf diese Weise ist die Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform in der Lage, mit einem Fahrzeugverhalten umzugehen, das möglicherweise nicht entsprechend dem Wegplan auftritt.
Als nächstes zeigt 2 ein Beispiel für eine Beziehung zwischen einer Fahrbahnoberflächenverschiebung, einer Fahrbahnoberflächenkrümmung, einem Befehlswert (zweiter Befehlswert), einer Position und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die in der dynamischen Karte gespeichert sind. In dieser dynamischen Karte ist eine aus der Cloud C heruntergeladene Karte des Befehlswerts, der Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit gespeichert. Auf der Grundlage der dynamischen Karte wird ein auf der aktuellen Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit basierender Befehlswert bestimmt. Das in 2 gezeigte Beispiel geht von einem Fall aus, bei dem eine Fahrbahnoberfläche A und eine Fahrbahnoberfläche B mit unterschiedlichen Wellenlängen im Fahrweg umfasst sind.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist (im Fall einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit), ist sowohl auf der Fahrbahnoberfläche A als auch auf der Fahrbahnoberfläche B die Eingangsfrequenz der Fahrbahnoberfläche niedriger als die Resonanzfrequenz der Federung, so dass das gefederte Teil nicht schwingt. Dementsprechend wird der Befehlswert der dynamischen Karte mit einem Befehl zum Einstellen des variablen Dämpfers 6 auf weich (weicher Befehl) konstant.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als die niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit und niedriger als eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit (im Fall einer mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit), liegt eine Eingangsfrequenz der Fahrbahnoberfläche A nahe der Resonanzfrequenz. Um also eine Steuerung durchzuführen, die den variablen Dämpfer 6 nur auf der Fahrbahnoberfläche A hart macht, wird der Befehlswert der dynamischen Karte an der Position der Fahrbahnoberfläche A von dem weichen Befehl zu einem harten Befehl (Befehl, den variablen Dämpfer 6 hart zu machen) umgeschaltet.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit (im Fall der hohen Fahrzeuggeschwindigkeit), liegt eine Eingangsfrequenz der Fahrbahnoberfläche B nahe der Resonanzfrequenz. Um die Steuerung des variablen Dämpfers 6 nur auf der Fahrbahnoberfläche B hart zu machen, wird der Befehlswert der dynamischen Karte an der Position der Fahrbahnoberfläche B von dem weichen Befehl zu dem harten Befehl umgeschaltet.
Ferner tritt im Fall einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Querbeschleunigung auf, die gleich oder höher ist als ein Wert, der im Voraus entsprechend der Fahrbahnoberflächenkrümmung bestimmt wurde. Das heißt, die Querbeschleunigung wird nur bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit größer. Daher wird der Befehlswert des dynamischen Wertes an einer Position, an der die Querbeschleunigung entsprechend der Fahrbahnoberflächenkrümmung höher wird, vom weichen zum harten Befehlswert umgeschaltet.
Um eine Wirkung der Radaufhängungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zu überprüfen, wurde als nächstes ein Vergleich der jeweiligen Befehlswerte eines Falles, in dem die Rückkopplungssteuerung wie im verwandten Stand der Technik ohne die Cloud C durchgeführt wird, und eines Falles, in dem die Vorsteuerung auf der Grundlage der dynamischen Karte aus der Cloud C durchgeführt wird, vorgenommen. Der Befehlswert der Vorsteuerung wird im Voraus entsprechend einer Position der Fahrbahnoberfläche bestimmt.
Die Simulationsbedingungen basieren auf Fahrzeugspezifikationen, die von einer Limousine des E-Segments ausgehen. Als Simulationsmodell wurde ein 1/4-Fahrzeugmodell unter Berücksichtigung einer gefederten Masse und einer ungefederten Masse verwendet. Die in 3 dargestellte wellige Straße wurde als Fahrbahnoberfläche vorgegeben, um die grundlegende Federungsleistung zu überprüfen. Es wurde eine Simulation für den Fall durchgeführt, dass ein Fahrzeug mit 80 km/h fährt.
Die Skyhook-Steuerung wurde als Rückkopplungs-Steuerungsgesetz übernommen. Die Vorsteuerung mit der Cloud C ist eine Steuerungsvorschrift, bei der ein Skyhook-Steuerbefehl in Abhängigkeit von einer Position gespeichert wird. Die Simulationsergebnisse sind in 4 dargestellt. Wie in 4 gezeigt, entspricht der elektrische Stromwert (Befehlswert), der durch die Vorsteuerung entsprechend den Dynamischen-Karten-Informationen gemäß dieser Ausführungsform bestimmt ist, im Wesentlichen einem elektrischen Stromwert (Befehlswert), der durch die als Vergleichsbeispiel gezeigte Rückkopplungssteuerung gemäß dem verwandten Stand der Technik gegeben ist. Darüber hinaus stimmen die in 4 gezeigte Federungsbeschleunigung und der Federungsweg im Vergleichsbeispiel und in dieser Ausführungsform im Wesentlichen überein. Somit kann gesehen werden, dass die Vorsteuerung entsprechend den Dynamischen-Karten-Informationen gemäß dieser Ausführungsform eine Leistung erreicht, die der als Vergleichsbeispiel gezeigten Rückkopplungssteuerung das Standes der Technik entspricht. Dementsprechend kann gesehen werden, dass sogar mit der Vorsteuerung entsprechend der Positionsinformation ohne einen Sensor eine Dämpfungsleistung erreicht werden kann, die derjenigen der Rückkopplungssteuerung des Standes der Technik entspricht, und dass eine gleichwertige Leistung bei gleichzeitiger Reduzierung der Kosten erreicht werden kann.
Auf diese Weise umfasst die Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform: den variablen Dämpfer 6 (Krafterzeugungsmechanismus), der zwischen der Fahrzeugkarosserieseite 1 und der Radseite 2 des Fahrzeugs vorgesehen ist und der eine zu erzeugende Kraft einstellen kann; die Kommunikationseinheit 9 (Empfangseinheit), die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist, um die dynamische Karte (externe Informationen) von der außerhalb des Fahrzeugs vorgesehenen Cloud C (externe Datenbank) zu empfangen; und die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehene Steuerung 11 (Steuerungsvorrichtung) zum Einstellen der durch den variablen Dämpfer 6 erzeugten Kraft.
Darüber hinaus umfasst die Steuerung 11: die Zustandsschätzungseinheit 12 (Bewegungsdetektor), die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist, um eine Bewegung des Fahrzeugs zu erfassen; die Betriebsstabilitätssteuerung 13 (interne Befehlsberechnungseinheit) zum Berechnen des A_FB-Befehlswerts (erster Befehlswert) für den variablen Dämpfer 6 auf der Grundlage von Fahrzeugzustandsparametern (internen Informationen), die von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegeben werden; und die Dynamische-Karten-Steuerung 14 (externe Befehlsberechnungseinheit) zum Berechnen des FF-Befehlswerts (zweiter Befehlswert) für den variablen Dämpfer 6 auf der Grundlage der von der Kommunikationseinheit 9 empfangenen dynamischen Karte, und die Steuerung 11 bestimmt einen Befehlswert für den variablen Dämpfer 6 aus dem A_FB-Befehlswert und dem FF-Befehlswert.
Dementsprechend kann die Steuerung 11, solange die Kommunikationseinheit 9 vorgesehen ist, den FF-Befehlswert herunterladen, der z.B. in Abhängigkeit von der aktuellen Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird. So kann z.B., auch wenn kein Außenerkennungssensor vorgesehen ist, der variable Dämpfer 6 durch die Vorschausteuerung gesteuert werden, wodurch der Fahrkomfort oder das Fahrverhalten, wie z.B. die Betriebsstabilität, verbessert werden kann.
Ferner steuert die Steuerung 11 den variablen Dämpfer 6 mit einer Kombination aus dem A_FB-Befehlswert zur Durchführung der Rückkopplungssteuerung durch die Betriebsstabilitätssteuerung 13 und dem FF-Befehlswert zur Durchführung der Vorsteuerung durch die Dynamische-Karten-Steuerung 14. Somit kann der Steuerbefehl vor dem Befahren der Fahrbahn mit dem FF-Befehlswert geändert werden, und die Steuerung des variablen Dämpfers 6 in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand mit dem A_FB-Befehlswert ist ebenfalls möglich. Dadurch kann eine Dämpfungswirkung für das Fahrzeug verbessert werden.
Die Steuerung 11 bestimmt einen Befehlswert für den variablen Dämpfer 6 unter Verwendung des FF-Befehlswerts zur Durchführung der Vorsteuerung durch die Dynamische-Karten-Steuerung 14. So kann die Steuerung 11 den Befehlswert in Bezug auf den variablen Dämpfer 6 so bestimmen, dass der Steuerbefehlswert auf der Grundlage von Fahrbahnoberflächeninformationen in Bezug auf eine zu befahrende Fahrbahnoberfläche optimiert wird. Folglich kann die Steuerung 11 einen Befehlswert bestimmen, der für jede Fahrbahnoberfläche optimal ist.
Darüber hinaus berechnet die Betriebsstabilitätssteuerung 13 den A_FB-Befehlswert auf der Grundlage der dem Fahrzeug zur Verfügung gestellten CAN-Informationen. Somit ist es nicht erforderlich, einen neuen Sensor, wie z.B. einen Beschleunigungssensor, nur für die Durchführung der Radaufhängungssteuerung bereitzustellen, wodurch das System vereinfacht und die Herstellungskosten reduziert werden können.
Ferner ist die dynamische Karte ein FF-Befehlswert für den variablen Dämpfer 6, der in Abhängigkeit von der Fahrbahnoberfläche und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Somit kann die Dynamische-Karten-Steuerung 14 einen FF-Befehlswert auf der Grundlage der dynamischen Karte in Abhängigkeit von der Fahrbahnoberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, und der zum Zeitpunkt der Fahrt gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit berechnen.
5 zeigt eine zweite Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkopplungssteuerung durch eine Fahrkomfortsteuerung ergänzt ist. Bei der zweiten Ausführungsform sind dieselben Komponenten wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine Beschreibung derselben entfällt.
Ein Steuerung 21 der zweiten Ausführungsform hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die Steuerung 11 der ersten Ausführungsform und ist eine Steuerungsvorrichtung, die innerhalb des Fahrzeugs zum Einstellen einer Kraft vorgesehen ist, die durch den variablen Dämpfer 6 erzeugt wird. Die Steuerung 21 ist beispielsweise durch einen Mikrocomputer ausgebildet.
Wie in 5 dargestellt, umfasst die Steuerung 21 die Zustandsschätzungseinheit 12, die Betriebsstabilitätssteuerung 13, eine Fahrkomfortsteuerung 22, die Dynamische-Karten-Steuerung 14, eine Befehlswert-Korrektureinheit 23 und eine Maximalwert-Auswahleinheit 24.
Die Fahrkomfortsteuerung 22 ist eine interne Befehlsberechnungseinheit zum Berechnen eines ersten Befehlswerts für den variablen Dämpfer 6 (Krafterzeugungsmechanismus) auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsparameter (interne Informationen), die von der Zustandsschätzungseinheit 12 (Bewegungsdetektor) ausgegeben werden. Die Fahrkomfortsteuerung 22 umfasst eine bilineare optimale Steuerung 22A (im Folgenden als „BLQ 22A“ bezeichnet), eine Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 22B und ein Dämpfungskraftkennfeld 22C. Die Fahrkomfortsteuerung 22 gibt einen Fahrkomfort-Rückkopplungs-Befehlswert (im Folgenden als „B_FB-Befehlswert“ bezeichnet) zur Verringerung der gefederten vertikalen Schwingungen auf der Grundlage von Fahrzeugzustandsparametern aus, umfassend einer von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen Federungsgeschwindigkeit und einer von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen relativen Geschwindigkeit zwischen einem gefederten Teil (Fahrzeugkarosserie 1) und einem ungefederten Teil (Rad 2). In diesem Fall ist der B_FB-Befehlswert ein erster Befehlswert, der auf der Grundlage der von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen Fahrzeugzustandsparameter berechnet wird.
Der BLQ 22A erhält eine Eingabe der Fahrzeugzustandsparameter, die von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegeben werden, und zusätzlich eine Eingabe der Relativgeschwindigkeit zwischen dem gefederten Teil (Fahrzeugkarosserie 1) und dem ungefederten Teil (Rad 2), die von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegeben wird. Basierend auf der Theorie der bilinearen optimalen Steuerung berechnet die BLQ 22A einen Dämpfungskoeffizienten (Ziel-Dämpfungskoeffizient) des variablen Dämpfers 6 zur Reduzierung der vertikalen Schwingung des gefederten Teils aus den Fahrzeugzustandsparametern und der von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen Relativgeschwindigkeit.
Die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 22B erhält eine Eingabe des von der BLQ 22A ausgegebenen Dämpfungskoeffizienten und eine Eingabe der von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen Relativgeschwindigkeit. Die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 22B begrenzt jeweils unabhängig einen positiven Wert und einen negativen Wert des Maximalwertes des Dämpfungskoeffizienten. Die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 22B fügt eine Begrenzung des Maximalwerts des Dämpfungskoeffizienten basierend auf der relativen Geschwindigkeit in der vertikalen Richtung zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 hinzu.
Das Dämpfungskraftkennfeld 22C erhält eine Eingabe des von der Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 22B ausgegebenen Dämpfungskoeffizienten und eine Eingabe der von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen Relativgeschwindigkeit. Das Dämpfungskraftkennfeld 22C ist ein Kennfeld, in dem ein Verhältnis zwischen einem Ziel-Dämpfungskoeffizienten und einem Befehlswert entsprechend der relativen Geschwindigkeit variabel eingestellt wird. Das Dämpfungskraftkennfeld 22C berechnet einen B_FB-Befehlswert (erster Befehlswert), der an den variablen Dämpfungskraftaktuator 7 auszugeben ist, auf der Grundlage des von der Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 22B ausgegebenen Dämpfungskoeffizienten und der von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen relativen Geschwindigkeit.
Die Befehlswert-Korrektureinheit 23 erhält den von der Dynamische-Karten-Steuerung 14 ausgegebenen FF-Befehlswert und eine vom GPS-Empfänger 8 ausgegebene aktuelle Position des Fahrzeugs. Die Befehlswert-Korrektureinheit 23 vergleicht den von der Cloud C ermittelten Wegplan mit einer aktuellen Position. Wenn festgestellt wird, dass die aktuelle Position dem Wegplan folgt, gibt die Befehlswert-Korrektureinheit 23 den von der Dynamische-Karten-Steuerung 14 ausgegebenen FF-Befehlswert unverändert aus. Wenn festgestellt wird, dass die aktuelle Position vom Wegplan abweicht, korrigiert die Befehlswert-Korrektureinheit 23 den von der Dynamische-Karten-Steuerung 14 ausgegebenen FF-Befehlswert auf Null. In diesem Fall wird der A_FB-Befehlswert der Betriebsstabilitätssteuerung 13 oder der B_FB-Befehlswert der Fahrkomfortsteuerung 22 ein größerer Wert (Wert auf der harten Seite) als der FF-Befehlswert. Somit wird der auf den Fahrzeugzustandsparametern basierende Befehl für die Rückkopplungssteuerung (erster Befehlswert) gegenüber dem Befehl für die Vorsteuerung (zweiter Befehlswert) durch die dynamische Karte vorrangig ausgewählt.
Die Maximalwert-Auswahleinheit 24 vergleicht den A_FB-Befehlswert, der von der Betriebsstabilitätssteuerung 13 ausgegeben wird, den B_FB-Befehlswert, der von die Fahrkomfortsteuerung 22 ausgegeben wird, und den FF-Befehlswert, der von der Dynamische-Karten-Steuerung 14 ausgegeben und von der Befehlswert-Korrektureinheit 23 korrigiert wird, und wählt einen Befehlswert, der am meisten auf der harten Seite (großer Wert) liegt, als einen endgültigen Befehlswert aus. Auf diese Weise ermittelt die Steuerung 21 einen Befehlswert für den variablen Dämpfer 6, wobei der A_FB-Befehlswert und der B_FB-Befehlswert jeweils der erste Befehlswert und der FF-Befehlswert der zweite Befehlswert sind. Die Maximalwert-Auswahleinheit 24 gibt ein dem gewählten Befehlswert entsprechendes Befehlssignal (elektrischer Befehlsstrom) an den variablen Dämpfungskraftaktuator 7 aus. Auf diese Weise steuert die Steuerung 21 die von dem variablen Dämpfer 6 erzeugte Dämpfungskraft entsprechend dem Befehlswert.
Auf diese Weise können auch bei der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen Wirkungen und Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden. Ferner wird bei der zweiten Ausführungsform die Rückkopplungssteuerung durch die Fahrkomfortsteuerung 22 hinzugefügt. Somit kann die Vibration der Fahrzeugkarosserie 1 in vertikaler Richtung unterdrückt und der Fahrkomfort verbessert werden, selbst wenn die Vorsteuerung durch die Dynamische-Karten-Steuerung 14 nicht durchgeführt werden kann.
Ferner wählt die Steuerung 21 vorzugsweise den A_FB-Befehlswert und den B_FB-Befehlswert aus, welche die ersten Werte sind, und bestimmt einen Befehlswert für den variablen Dämpfer 6. Insbesondere umfasst die Steuerung 21 die Befehlswert-Korrektureinheit 23 zur Korrektur des FF-Befehlswerts von der Dynamische-Karten-Steuerung 14. Wenn also die Befehlswert-Korrektureinheit 23 den Wegplan und die aktuelle Position vergleicht und feststellt, dass die aktuelle Position vom Wegplan abweicht, korrigiert die Befehlswert-Korrektureinheit 23 den FF-Befehlswert auf Null, um eine unsichere Steuerung zu verhindern. Dementsprechend wird bei einer Abweichung der aktuellen Position vom Wegplan die Rückkopplungssteuerung durch die Betriebsstabilitätssteuerung 13 und die Fahrkomfortsteuerung 22 bevorzugt ausgeführt. Folglich kann die Steuerung 21 die Rückkopplungssteuerung für den variablen Dämpfer 6 mit der Betriebsstabilitätssteuerung 13 und die Fahrkomfortsteuerung 22 durchführen, selbst wenn die Informationen in der Cloud C alt sind und ein tatsächlicher Fahrbahnzustand unerwartete Fahrbahnunebenheiten, Fahrzeuggeschwindigkeiten und Krümmungen aufgrund von Bauarbeiten oder Unfällen aufweist. So kann der variable Dämpfer 6 auch bei einer Unterbrechung der Kommunikation mit der Cloud C angemessen gesteuert werden.
Bei der zweiten Ausführungsform berechnet die Fahrkomfortsteuerung 22 den Ziel-Dämpfungskoeffizienten mit dem Steuerungsgesetz durch die lineare optimale Steuerung. Die vorliegende Erfindung ist hierauf nicht beschränkt, und die Fahrkomfortsteuerung kann den Ziel-Dämpfungskoeffizienten oder die Ziel-Dämpfungskraft beispielsweise mit der Skyhook-Steuerung oder der Rückkopplungssteuerung wie der H^∞-Steuerung bestimmen.
Als nächstes zeigt 6 eine dritte Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung einer Bewegung des Fahrzeugs Beschleunigungssensoren in vertikaler Richtung am Fahrzeug angebracht sind. Bei der dritten Ausführungsform sind die gleichen Komponenten wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine Beschreibung derselben entfällt.
Ein gefederter Beschleunigungssensor 31 und ein ungefederter Beschleunigungssensor 32 sind obere und untere Beschleunigungsdetektoren, die am Fahrzeug montiert sind. Der gefederte Beschleunigungssensor 31 und der ungefederte Beschleunigungssensor 32 sind in dem Bewegungsdetektor umfasst.
Der gefederte Beschleunigungssensor 31 ist an der Karosserieseite 1 des Fahrzeugs angebracht. Der gefederte Beschleunigungssensor 31 erfasst eine Schwingungsbeschleunigung in der vertikalen Richtung auf der gefederten Seite der Fahrzeugkarosserie 1 und gibt ein entsprechendes Erfassungssignal an eine später beschriebene Steuerung 33 aus.
Der ungefederte Beschleunigungssensor 32 ist auf der Seite des Rades 2 des Fahrzeugs vorgesehen. Der ungefederte Beschleunigungssensor 32 erfasst eine Schwingungsbeschleunigung in der vertikalen Richtung auf der Seite des Rades 2, die eine ungefederte Seite ist, und gibt ein entsprechendes Erfassungssignal an die später beschriebene Steuerung 33 aus.
Die Steuerung 33 der dritten Ausführungsform hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die Steuerung 11 der ersten Ausführungsform und ist eine Steuerungsvorrichtung, die innerhalb des Fahrzeugs zum Einstellen einer durch den variablen Dämpfer 6 erzeugten Kraft vorgesehen ist. Die Steuerung 33 ist beispielsweise durch einen Mikrocomputer ausgebildet.
Wie in 6 dargestellt, umfasst die Steuerung 33 Integratoren 34 und 36 sowie einen Subtrahierer 35. Der Integrator 34 integriert das Erfassungssignal des gefederten Beschleunigungssensors 31, um eine Federungsgeschwindigkeit zu berechnen, die eine Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie 1 in vertikaler Richtung ist. Der Integrator 34 gibt die Federungsgeschwindigkeit aus.
Der Subtrahierer 35 subtrahiert das Erfassungssignal des ungefederten Beschleunigungssensors 32 von dem Erfassungssignal des gefederten Beschleunigungssensors 31, um eine Differenz zwischen der gefederten Beschleunigung und der ungefederten Beschleunigung zu berechnen. Der Differenzwert entspricht in diesem Fall einer relativen Beschleunigung zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2.
Der Integrator 36 integriert die vom Subtrahierer 35 ausgegebene Relativbeschleunigung, um die Relativgeschwindigkeit in vertikaler Richtung zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 zu berechnen. Der Integrator 36 gibt die Relativgeschwindigkeit aus.
Ferner umfasst die Steuerung 33 die Zustandsschätzungseinheit 12, die Betriebsstabilitätssteuerung 13, eine Fahrkomfortsteuerung 37, die Dynamik-Karten-Steuerung 14 und eine Maximalwert-Auswahleinheit 38.
Die Fahrkomfortsteuerung 37 hat eine ähnliche Konfiguration wie die Fahrkomfortsteuerung 22 der zweiten Ausführungsform. Die Fahrkomfortsteuerung 37 ist eine interne Befehlsberechnungseinheit zum Berechnen eines ersten Befehlswerts für den variablen Dämpfer 6 (Krafterzeugungsmechanismus) auf der Grundlage der gefederten Beschleunigung und der ungefederten Beschleunigung (interne Informationen), die von dem gefederten Beschleunigungssensor 31 und dem ungefederten Beschleunigungssensor 32 ausgegeben werden. Insbesondere gibt die Fahrkomfortsteuerung 37 einen B_FB-Befehlswert (erster Befehlswert) zur Verringerung der gefederten vertikalen Schwingungen auf der Grundlage einer vom Integrator 34 ausgegebenen gefederten Geschwindigkeit und einer vom Integrator 36 ausgegebenen relativen Geschwindigkeit zwischen einem gefederten Teil (Fahrzeugkarosserie 1) und einem ungefederten Teil (Rad 2) aus. Die Fahrkomfortsteuerung 37 umfasst eine bilineare optimale Steuerung 37A (im Folgenden als „BLQ 37A“ bezeichnet), eine Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 37B und ein Dämpfungskraftkennfeld 37C, die der BLQ 22A, der Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 22B und dem Dämpfungskraftkennfeld 22C der zweiten Ausführungsform ähnlich sind.
Basierend auf der Theorie der bilinearen optimalen Steuerung berechnet die BLQ 37A einen Dämpfungskoeffizienten (Ziel-Dämpfungskoeffizient) des variablen Dämpfers 6 zur Verringerung der vertikalen Schwingung des gefederten Teils aus der vom Integrator 34 ausgegebenen gefederten Geschwindigkeit und der vom Integrator 36 ausgegebenen Relativgeschwindigkeit. Die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 37B begrenzt den Maximalwert des Dämpfungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit in vertikaler Richtung zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2. Das Dämpfungskraftkennfeld 37C berechnet einen B_FB-Befehlswert, der ein erster Befehlswert ist, der an den variablen Dämpfungskraftaktuator 7 auszugeben ist, basierend auf dem von der Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 22B ausgegebenen Dämpfungskoeffizienten und der vom Integrator 36 ausgegebenen Relativgeschwindigkeit.
Die Maximalwert-Auswahleinheit 38 vergleicht den A_FB-Befehlswert, der von der Betriebsstabilitätssteuerung 13 ausgegeben wird, den B_FB-Befehlswert, der von der Fahrkomfortsteuerung 37 ausgegeben wird, und den FF-Befehlswert, der von der Dynamische-Karten-Steuerung 14 ausgegeben wird, und wählt einen Befehlswert, der am meisten auf der harten Seite (großer Wert) liegt, als endgültigen Befehlswert aus. Auf diese Weise bestimmt die Steuerung 33 einen Befehlswert für den variablen Dämpfer, wobei der A_FB-Befehlswert und der B_FB-Befehlswert jeweils den ersten Befehlswert und der FF-Befehlswert den zweiten Befehlswert darstellen. Die Maximalwert-Auswahleinheit 38 gibt ein dem ausgewählten Befehlswert entsprechenden Befehlswert (elektrischer Befehlsstrom) an den variablen Dämpfungskraftaktuator 7 aus. Auf diese Weise steuert die Steuerung 33 die von dem variablen Dämpfer 6 erzeugte Dämpfungskraft in Abhängigkeit von dem Befehlswert.
Auf diese Weise können auch bei der dritten Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen Wirkungen und Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden. Ferner umfasst die Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform den gefederten Beschleunigungssensor 31 und den ungefederten Beschleunigungssensor 32, die am Fahrzeug angebracht sind. Die Steuerung 33 führt eine Integrationsoperation an den Signalen des gefederten Beschleunigungssensors 31 und des ungefederten Beschleunigungssensors 32 durch, um die Federungsgeschwindigkeit und die relative Geschwindigkeit zu berechnen. Auf diese Weise kann das Fahrzeugverhalten direkt erfasst werden, wodurch die Wirkung der Rückkopplungssteuerung, wie z.B. die Fahrkomfortsteuerung, verbessert werden kann.
Wenn die Betriebsstabilitätssteuerung 13 die Relativgeschwindigkeit verwendet, um den A_FB-Befehlswert zu berechnen, kann die vom Integrator 36 ausgegebene Relativgeschwindigkeit anstelle einer Relativgeschwindigkeit verwendet werden, die auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsparameter von der Zustandsschätzungseinheit 12 erfasst wird.
Als nächstes zeigt 7 eine vierte Ausführungsform. Die vierte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dynamische-Karten-Steuerung und die Fahrkomfortsteuerung Befehlswerte berechnen, die jeweils einen Dämpfungskoeffizienten darstellen, und dass die Steuerung die Größen dieser Befehlswerte begrenzt, um einen Befehlswert für den variablen Dämpfer zu bestimmen. Bei der vierten Ausführungsform sind die gleichen Komponenten wie bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine Beschreibung derselben entfällt.
Ein Steuerung 41 der vierten Ausführungsform hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die Steuerung 33 der dritten Ausführungsform und ist eine Steuerungsvorrichtung, die innerhalb des Fahrzeugs zum Einstellen einer durch den variablen Dämpfer 6 erzeugten Kraft vorgesehen ist. Die Steuerung 41 ist beispielsweise durch einen Mikrocomputer ausgebildet.
Wie in 7 dargestellt, umfasst die Steuerung 41 die Integratoren 34 und 36 und den Subtrahierer 35. Ferner umfasst die Steuerung 41 die Zustandsschätzungseinheit 12, eine Dynamische-Karten-Steuerung 42, eine Betriebsstabilitätssteuerung 43, eine Fahrkomfortsteuerung 44, einen Addierer 45 und ein Dämpfungskraftkennfeld 46.
Die Dynamische-Karten-Steuerung 42 ist eine externe Befehlsberechnungseinheit zum Berechnen eines zweiten Befehlswerts für den variablen Dämpfer 6 auf der Grundlage der von der Kommunikationseinheit 9 empfangenen dynamischen Karte (externe Informationen). Die Dynamische-Karten-Steuerung 42 hat eine ähnliche Konfiguration wie die Dynamische-Karten-Steuerung 14 der ersten Ausführungsform. Die Dynamische-Karten-Steuerung 42 berechnet jedoch einen Ziel-Dämpfungskoeffizienten zur Verbesserung der Betriebsstabilität als einen Betriebsstabilitäts-Vorsteuerungs-Befehlswert (im Folgenden als „A_FF-Befehlswert“ bezeichnet) entsprechend der aktuellen Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, basierend auf der dynamischen Karte. Darüber hinaus berechnet die Dynamische-Karten-Steuerung 42 einen Ziel-Dämpfungskoeffizienten zur Verbesserung des Fahrkomforts als einen Fahrkomfort-Vorsteuerungs-Befehlswert (im Folgenden als „B_FF-Befehlswert“ bezeichnet) entsprechend der aktuellen Position und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, basierend auf der dynamischen Karte. Der A_FF-Befehlswert und der B_FF-Befehlswert sind jeweils ein zweiter Befehlswert, der auf der Grundlage der von der Kommunikationseinheit 9 empfangenen dynamischen Karte berechnet wird.
Die Betriebsstabilitätssteuerung 43 ist eine interne Befehlsberechnungseinheit zum Berechnen eines ersten Befehlswerts für den variablen Dämpfer 6 (Krafterzeugungsmechanismus) auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsparameter (interne Informationen), die von der Zustandsschätzungseinheit 12 (Bewegungsdetektor) ausgegeben werden. Die Betriebsstabilitätssteuerung 43 berechnet einen solchen A_FB-Befehlswert, der ein Dämpfungskoeffizient (Ziel-Dämpfungskoeffizient) ist, dass eine Dämpfungskraftcharakteristik des variablen Dämpfers 6 härter wird, zum Beispiel, wenn die Querbeschleunigung größer wird. Der A_FB-Befehlswert ist ein erster Befehlswert, der auf der Grundlage der von der Zustandsschätzungseinheit 12 ausgegebenen Fahrzeugzustandsparameter berechnet wird.
Die Fahrkomfortsteuerung 44 ist eine interne Befehlsberechnungseinheit zum Berechnen eines ersten Befehlswerts für den variablen Dämpfer 6 (Krafterzeugungsmechanismus) auf der Grundlage der gefederten Beschleunigung und der ungefederten Beschleunigung (interne Informationen), die von dem gefederten Beschleunigungssensor 31 und dem ungefederten Beschleunigungssensor 32 ausgegeben werden. Insbesondere berechnet die Fahrkomfortsteuerung 44 einen B_FB-Befehlswert (erster Befehlswert), der ein Dämpfungskoeffizient (Ziel-Dämpfungskoeffizient) zur Verringerung der vertikalen Schwingungen eines gefederten Teils ist, auf der Grundlage einer vom Integrator 34 ausgegebenen gefederten Geschwindigkeit und einer vom Integrator 36 ausgegebenen relativen Geschwindigkeit zwischen einem gefederten Teil (Fahrzeugkarosserie 1) und einem ungefederten Teil (Rad 2). Die Fahrkomfortsteuerung 44 gibt einen B-Befehlswert zur Verbesserung des Fahrkomforts auf der Grundlage des berechneten B_FB-Befehlswerts und des B_FF-Befehlswerts aus, der von der Dynamische-Karten-Steuerung 42 eingegeben wird. Die Fahrkomfortsteuerung 44 umfasst eine bilineare optimale Steuerung 44A (im Folgenden als „BLQ 44A“ bezeichnet), einen Addierer 44B und eine Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 44C.
Basierend auf der Theorie der bilinearen optimalen Steuerung berechnet der BLQ 44A als B_FB-Befehlswert einen Dämpfungskoeffizienten (Ziel-Dämpfungskoeffizient) des variablen Dämpfers 6 zur Reduzierung der vertikalen Schwingung des gefederten Teils aus der vom Integrator 34 ausgegebenen gefederten Geschwindigkeit und der vom Integrator 36 ausgegebenen relativen Geschwindigkeit.
Der Addierer 44B addiert den B_FB-Befehlswert, der ein vom BLQ 44A ausgegebener Dämpfungskoeffizient ist, und den B_FF-Befehlswert, der ein von der Dynamische-Karten-Steuerung 42 ausgegebener Dämpfungskoeffizient ist. Der Addierer 44B gibt den addierten Dämpfungskoeffizienten an die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 44C aus.
Die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 44C begrenzt unabhängig einen positiven Wert bzw. einen negativen Wert des Maximalwertes des Dämpfungskoeffizienten. Die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzungseinheit 44C begrenzt den Maximalwert des Dämpfungskoeffizienten basierend auf der relativen Geschwindigkeit in vertikaler Richtung zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2. Auf diese Weise gibt die Fahrkomfortsteuerung 44 zur Verbesserung des Fahrkomforts den Befehlswert B aus, der ein Dämpfungskoeffizient mit einem begrenzten Maximalwert ist.
Der Addierer 45 addiert den A_FB-Befehlswert, der ein von der Betriebsstabilitätssteuerung 43 ausgegebener Dämpfungskoeffizient ist, den B-Befehlswert, der ein von der Fahrkomfortsteuerung 44 ausgegebener Dämpfungskoeffizient ist, und den A_FF-Befehlswert, der ein von der Dynamik-Karten-Steuerung 42 ausgegebener Dämpfungskoeffizient ist. Der Addierer 44B gibt den addierten Dämpfungskoeffizienten an das Dämpfungskraftkennfeld 46 aus.
Das Dämpfungskraftkennfeld 46 erhält eine Eingabe des vom Addierer 45 ausgegebenen Dämpfungskoeffizienten und eine Eingabe der vom Integrator 36 ausgegebenen Relativgeschwindigkeit. Das Dämpfungskraftkennfeld 46 ist ein Kennfeld, in dem ein Verhältnis zwischen einem Ziel-Dämpfungskoeffizienten und einem Befehlswert in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit variabel eingestellt wird. Das Dämpfungskraftkennfeld 46 berechnet einen an den variablen Dämpfungskraftaktuator 7 auszugebenden Befehlswert auf der Grundlage des von dem Addierer 45 ausgegebenen Dämpfungskoeffizienten und der von dem Integrator 36 ausgegebenen relativen Geschwindigkeit.
Auf diese Weise können auch bei der vierten Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen Wirkungen und Effekte wie bei der ersten und dritten Ausführungsform erzielt werden. Bei der vierten Ausführungsform gibt die Dynamische-Karten-Steuerung 42 außerdem den A_FF-Befehlswert und den B_FF-Befehlswert aus, die jeweils einen Dämpfungskoeffizienten darstellen. Die Fahrkomfortsteuerung 44 addiert den berechneten B_FB-Befehlswert, der ein Dämpfungskoeffizient ist, der auf der Grundlage der gefederten Geschwindigkeit und der Relativgeschwindigkeit berechnet wird, und den B_FF-Befehlswert aus der Dynamische-Karten-Steuerung 42 und gibt anschließend einen B-Befehlswert aus, auf den die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzung angewendet wird. Die Steuerung 41 gibt einen Ziel-Dämpfungskoeffizienten ein, der durch Addieren des von der Betriebsstabilitätssteuerung 43 ausgegebenen A_FB-Befehlswerts, des von der Fahrkomfortsteuerung 44 ausgegebenen B-Befehlswerts und des von der Dynamische-Karten-Steuerung 42 ausgegebenen A_FF-Befehlswerts sowie einer Relativgeschwindigkeit zum Dämpfungskraftkennfeld 46 erhalten wird, um einen endgültigen Befehlswert zu berechnen. Die Steuerung 41 steuert den variablen Dämpfer 6 auf der Grundlage des endgültigen Befehlswerts. Auf diese Weise wird die Dämpfungskoeffizienten-Begrenzung auf den B-Befehlswert zur Durchführung der Fahrkomfortsteuerung angewendet, um eine starke Änderung der Dämpfungskraft zu unterdrücken. Im Gegensatz dazu sind der A_FB-Befehlswert und der A_FF-Befehlswert zur Durchführung der Fahrstabilitätssteuerung Befehlswerte ohne Begrenzung. Auf diese Weise wird ein Anstieg des Betriebsstabilitätssteuerungsbefehls beibehalten, wodurch die Betriebsstabilitätsleistung verbessert werden kann.
Bei der vierten Ausführungsform werden die Befehlswerte (A_FB-Befehlswert, A_FF-Befehlswert, B_FB-Befehlswert und B_FF-Befehlswert), welche die Ziel-Dämpfungskoeffizienten sind, verwendet. Die vorliegende Erfindung ist hierauf nicht beschränkt, und es können auch Befehlswerte verwendet werden, welche die Ziel-Dämpfungskraft darstellen. In diesem Fall ist das Dämpfungskraftkennfeld ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen der Ziel-Dämpfungskraft, der Relativgeschwindigkeit und dem Befehlswert angibt. Die Steuerung kann die Befehlswerte auf der Grundlage des Dämpfungskraftkennfelds berechnen.
Bei der vierten Ausführungsform dienen die aus der dynamischen Karte ausgegebenen Befehlswerte (A_FF-Befehlswert und B_FF-Befehlswert) als Befehle zur Aufrechterhaltung eines konstanten Dämpfungsverhältnisses, um die unterschiedlichen Größen der Befehlswerte in den Fahrzeugspezifikationen zu absorbieren. Das Dämpfungsverhältnis ζ kann durch den folgenden Ausdruck von Math. 1, mit einer gefederten Masse „m“, einer Federkonstante „k“ und einem Dämpfungskoeffizienten „c“ ausgedrückt werden.
$ζ = \frac{c}{\sqrt{mk}}$
Um auf diese Weise ein konstantes Dämpfungsverhältnis ζ zu erhalten, ist es nur erforderlich, dass der Dämpfungskoeffizient „c“ der Radaufhängung eingestellt ist, wie durch den Ausdruck von Math. 2 entsprechend dem Dämpfungsverhältnis ζ, der gefederten Masse „m“ und der Federkonstante „k“ ausgedrückt.
$c = ζ \times 2 \sqrt{mk}$
In einem Fall, in dem eine Korrektur in Bezug auf eine Grundeinstellung vorzunehmen ist, wenn eine Grundeinstellung von 1, ein aktuelles Fahrzeug von 2 und ein Korrekturkoeffizient von G in Bezug auf den Ziel-Dämpfungskoeffizienten „c“ vorhanden sind, kann dies durch den folgenden Ausdruck von Math. 3 ausgedrückt werden. Auf diese Weise kann durch Multiplikation des Ziel-Dämpfungskoeffizienten (Ziel-Dämpfungskraft) der Grundeinstellung mit dem Korrekturkoeffizienten G der durch die unterschiedlichen Spezifikationen verursachte Größenunterschied der Befehlswerte absorbiert werden.
$G = \frac{c_{2}}{c_{1}} = \frac{\sqrt{m_{2} k_{2}}}{\sqrt{m_{1} k_{1}}}$
Ferner variiert ein geeigneter Steuerungszeitpunkt in Abhängigkeit von einer charakteristischen Frequenz, und eine solche Variation kann durch die Übertragung der Spezifikationsinformationen des Fahrzeugs von der Fahrzeugseite im Voraus auf die Cloud und die Ausgabe eines Befehls entsprechend der Spezifikation von der Cloud behandelt werden. Grundsätzlich ist ein Zeitpunkt des Befehls früher, wenn die charakteristische Frequenz des Fahrzeugs höher ist, und der Zeitpunkt des Befehls ist später, wenn die charakteristische Frequenz niedriger ist.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde beispielhaft der Fall beschrieben, bei dem der Krafterzeugungsmechanismus, der eingerichtet ist, dass dieser eine einstellbare Kraft zwischen der Fahrzeugkarosserieseite 1 und der Radseite 2 erzeugt, durch den variablen Dämpfer 6 ausgebildet ist, der aus einem hydraulischen Stoßdämpfer vom Typ einer einstellbaren Dämpfungskraft ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. So kann alternativ zum hydraulischen Stoßdämpfer der Krafterzeugungsmechanismus beispielsweise durch eine Luftfederung, einen Stabilisator (kinematische Federung) oder eine elektromagnetische Federung ausgebildet sein.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde beispielhaft der Fall beschrieben, bei dem die Cloud C als externe Datenbank dient. Die vorliegende Erfindung ist hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die externe Datenbank eine Datenbank eines außerhalb des Fahrzeugs vorgesehenen Server-Computers sein. Ferner ist die externe Information nicht auf die dynamische Karte beschränkt und kann eine beliebige Information einschließlich eines Befehlswerts für einen variablen Dämpfer sein, der in Abhängigkeit von einer Position und einer Fahrzeuggeschwindigkeit gegeben wird.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde der Fall einer Radaufhängungssteuerungsvorrichtung für ein vierrädriges Fahrzeug beispielhaft beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise auch für ein zweirädriges Fahrzeug, ein dreirädriges Fahrzeug, ein Arbeitsfahrzeug oder ein Transportfahrzeug wie einen Lastwagen oder einen Bus verwendet werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele, und es versteht sich von selbst, dass ein teilweiser Austausch oder eine Kombination der in den verschiedenen Ausführungsformen dargestellten Konfigurationen vorgenommen werden kann.
Als Radaufhängungssteuerungsvorrichtung, die von den oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst ist, sind zum Beispiel solche mit den folgenden Formen denkbar.
Eine Radaufhängungssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Form umfasst: einen Krafterzeugungsmechanismus, der zwischen einer Fahrzeugkarosserieseite und einer Radseite eines Fahrzeugs vorgesehen ist und eine zu erzeugende Kraft einstellen kann; eine Empfangseinheit, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und die eingerichtet ist, externe Informationen von einer außerhalb des Fahrzeugs vorgesehenen externen Datenbank zu empfangen; und eine Steuerungsvorrichtung, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und die eingerichtet ist, die durch den Krafterzeugungsmechanismus erzeugte Kraft einzustellen, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: einen Bewegungsdetektor, der innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und der eingerichtet ist, eine Bewegung des Fahrzeugs zu erfassen; eine interne Befehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, einen ersten Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus auf der Grundlage von internen Informationen zu berechnen, die von dem Bewegungsdetektor ausgegeben werden; und eine externe Befehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, einen zweiten Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus auf der Grundlage der externen Informationen zu berechnen, die von der Empfangseinheit empfangen werden, und die Steuerungsvorrichtung einen Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus aus dem ersten Befehlswert und dem zweiten Befehlswert bestimmt.
Eine zweite Form ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten Form die interne Befehlsberechnungseinheit den ersten Befehlswert auf der Grundlage der dem Fahrzeug bereitgestellten CAN-Informationen berechnet.
Eine dritte Form ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten oder zweiten Form der Bewegungsdetektor einen am Fahrzeug montierten Vertikalbeschleunigungsdetektor umfasst.
Eine vierte Form ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung bei einer der ersten bis dritten Form vorzugsweise den ersten Befehlswert auswählt und einen Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus bestimmt.
Eine fünfte Form ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einer der ersten bis vierten Form die externe Information der zweite Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus ist, der in Abhängigkeit von einer Fahrbahnoberfläche und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird.
Ein sechster Modus ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einer der ersten bis fünften Form der erste Befehlswert und der zweite Befehlswert jeweils ein Dämpfungskoeffizient sind, und die Steuerungseinrichtung eine Größe des Dämpfungskoeffizienten des ersten Befehlswerts und des Dämpfungskoeffizienten des zweiten Befehlswerts begrenzt und einen Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus bestimmt.
Zu beachten ist, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und weitere verschiedene Modifikationsbeispiele umfasst. Zum Beispiel werden bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Konfigurationen detailliert beschrieben, um die vorliegende Erfindung klar zu beschreiben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf eine Ausführungsform beschränkt, die alle beschriebenen Konfigurationen umfasst. Ferner kann ein Teil der Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzen, und die Konfiguration einer anderen Ausführungsform kann auch der Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform hinzugefügt werden. Ferner kann eine andere Konfiguration zu der Konfiguration jeder der Ausführungsformen hinzugefügt, aus dieser entfernt oder ein Teil der Konfiguration dieser Ausführungsformen ersetzt werden.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht eine Priorität basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-060489 , die am 27. März 2019 eingereicht wurde. Alle offenbarten Inhalte, umfassend die Spezifikation, den Umfang der Ansprüche, die Zeichnungen und die Zusammenfassung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-060489 , die am 27. März 2019 eingereicht wurde, sind hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkarosserie,
2: Rad,
3: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor,
4: Radaufhängungsvorrichtung,
6: variabler Dämpfer (Krafterzeugungsmechanismus),
7: variabler Dämpfungskraftaktuator,
8: GPS-Empfänger,
9: Kommunikationseinheit (Empfangseinheit),
10: CAN,
11, 21, 33, 41: Steuerung (Steuerungsvorrichtung),
12: Zustandsschätzungseinheit (Bewegungsdetektor),
13, 43: Betriebsstabilitätssteuerung (interne Befehlsberechnungseinheit),
14, 42: Dynamische-Karten-Steuerung (externe Befehlsberechnungseinheit),
5, 24, 38: Maximalwert-Auswahleinheit,
122, 37, 44: Fahrkomfortsteuerung (interne Befehlsberechnungseinheit),
31: gefederter Beschleunigungssensor (vertikaler Beschleunigungsdetektor),
32: ungefederter Beschleunigungssensor (vertikaler Beschleunigungsdetektor)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014069759 A1 [0002]
JP 1142918 A1 [0002]
JP 2019060489 [0101]

Claims

Radaufhängungssteuerungsvorrichtung, aufweisend: einen Krafterzeugungsmechanismus, der zwischen einer Fahrzeugkarosserieseite und einer Radseite eines Fahrzeugs vorgesehen ist und der eine zu erzeugende Kraft einstellen kann; eine Empfangseinheit, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und die eingerichtet ist, externe Informationen von einer außerhalb des Fahrzeugs vorgesehenen externen Datenbank zu empfangen; und eine Steuerungsvorrichtung, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und die eingerichtet ist, die durch den Krafterzeugungsmechanismus erzeugte Kraft einzustellen, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: einen Bewegungsdetektor, der innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist und der eingerichtet ist, eine Bewegung des Fahrzeugs zu erfassen; eine interne Befehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, einen ersten Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus auf der Grundlage von internen Informationen zu berechnen, die von dem Bewegungsdetektor ausgegeben werden; und eine externe Befehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, einen zweiten Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus auf der Grundlage der externen Informationen zu berechnen, die von der Empfangseinheit empfangen werden, und wobei die Steuerungsvorrichtung einen Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus aus dem ersten Befehlswert und dem zweiten Befehlswert bestimmt.
Radaufhängungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die interne Befehlsberechnungseinheit eingerichtet ist, den ersten Befehlswert auf der Grundlage von CAN-Informationen zu berechnen, die dem Fahrzeug bereitgestellt werden.
Radaufhängungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bewegungsdetektor einen am Fahrzeug angebrachten Vertikalbeschleunigungsdetektor umfasst.
Radaufhängungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, vorrangig den ersten Befehlswert auszuwählen und einen Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus zu bestimmen.
Radaufhängungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die externen Informationen der zweite Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus sind, die in Abhängigkeit von einer Fahrbahnoberfläche und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.
Radaufhängungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Befehlswert und der zweite Befehlswert jeweils ein Dämpfungskoeffizient sind, und wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, eine Größe des Dämpfungskoeffizienten des ersten Befehlswerts und des Dämpfungskoeffizienten des zweiten Befehlswerts zu begrenzen und einen Befehlswert für den Krafterzeugungsmechanismus zu bestimmen.