JP2006044467A - サスペンション制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車体に作用するジャッキアップ力を抑制防止すると共にホイール端での減衰力を設定値に維持する。
【解決手段】旋回中の輪荷重変化による旋回内外輪の横力の差が車体を持ち上げる又は引き下げるジャッキング力として作用する場合に、横力が車体に作用する仮想サスペンションリンクの傾きを変更すべく、ロールセンタ位置を調整する。仮想サスペンションリンクの傾きが変わると、車輪接地点の移動方向が変化し、それに伴ってダンパの作動速度と車輪の移動速度とのレバー比が変化してホイール端での減衰力が変化してしまうので、それを補償するようにダンパの減衰力を制御する。ダンパの傾きが変化することによりダンパフリクションの変化や、ばねのレバー比の変化に伴うホイール端でのばね定数の変化を考慮してもよい。
【選択図】 図9
【解決手段】旋回中の輪荷重変化による旋回内外輪の横力の差が車体を持ち上げる又は引き下げるジャッキング力として作用する場合に、横力が車体に作用する仮想サスペンションリンクの傾きを変更すべく、ロールセンタ位置を調整する。仮想サスペンションリンクの傾きが変わると、車輪接地点の移動方向が変化し、それに伴ってダンパの作動速度と車輪の移動速度とのレバー比が変化してホイール端での減衰力が変化してしまうので、それを補償するようにダンパの減衰力を制御する。ダンパの傾きが変化することによりダンパフリクションの変化や、ばねのレバー比の変化に伴うホイール端でのばね定数の変化を考慮してもよい。
【選択図】 図9
Description
本発明は、ロールセンタの位置を調整可能なサスペンションの制御装置に関するものである。
車両の旋回時の運動を考えるとき、ロールセンタの概念を用いると便利である。ロールセンタは、左右の車輪接地点と当該接地点の回転中心とを結んだ線の交点をいう。一般に、ロールセンタと車体重心点との距離が車体ロール運動のモーメントの腕になるので、このモーメントの腕が短いほど、即ちロールセンタ地上高が高いほど、車体のロール量(ロール角度)を小さくすることができるとされている。その一方で、ロールセンタ高が高いと、車体を持ち上げる力(ジャッキアップ力)が大きくなり、車体が浮き上がり傾向となる。そこで、所謂サスペンション装置のジオメトリを変化させることによりロールセンタ位置を調整可能とし、走行速度、操舵角、操舵角速度、ヨーレート、横加速度などに基づいて旋回中のロールセンタ位置を制御し、もって車体の浮き上がりを抑制防止して乗員の不安を解消しようとするものがある(例えば、特許文献1)。
特開平5−213027号公報
しかしながら、前記従来のサスペンション制御装置では、ロールセンタ位置の制御に伴ってサスペンションジオメトリが変化するため、ホイール端、つまり車輪位置でのダンパ(減衰器:ショックアブソーバ)の減衰力が設定値から変化してしまうという問題がある。
本発明はこれらの諸問題を解決するために開発されたものであり、旋回時、ロールセンタ位置と共にダンパの減衰力を制御することにより、車輪位置での減衰力を設定値に維持することが可能なサスペンション制御装置を提供することを目的とするものである。
本発明はこれらの諸問題を解決するために開発されたものであり、旋回時、ロールセンタ位置と共にダンパの減衰力を制御することにより、車輪位置での減衰力を設定値に維持することが可能なサスペンション制御装置を提供することを目的とするものである。
上記諸問題を解決するため、本発明のサスペンション制御装置は、ロールセンタを調整可能なサスペンション装置と、前記サスペンション装置への入力を減衰すると共に、その減衰力が可変なダンパと、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、前記旋回状態検出手段で検出された車両の旋回状態に基づいて前記サスペンション装置によるロールセンタを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ロールセンタの制御時に、前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とするものである。このダンパの減衰力制御にあたって考慮すべきは、車輪接地点の移動方向及び車輪の上下方向への移動量であり、その理由は、これらによりダンパのレバー比、ダンパのフリクション、ばねのレバー比が変化するためである。なお、ダンパのレバー比とは、ダンパの軸線方向への作動速度と車輪の車体に対する上下変位速度との比を示す。また、ばねのレバー比とは、ばねの軸線方向への作動速度と車輪の車体に対する上下変位速度との比を示す。
而して、本発明のサスペンション制御装置によれば、旋回時、ロールセンタの制御に伴ってダンパの減衰力も制御する構成としたため、例えばダンパのレバー比、ダンパのフリクション、ばねのレバー比の変化に応じて減衰力を制御することにより、ホイール端、即ち車輪位置での減衰力を設定値に維持することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面を伴って説明する。
図1は、本発明のサスペンション制御装置の第1実施形態を示す概略構成図である。図中の符号1FL〜1RRは、夫々、前左輪〜後右輪を示す。本実施形態では、ロールセンタ位置を調整するためのサスペンション装置として、上側サスペンションリンク、所謂アッパリンク2FL〜2RRの車体側取付点を、例えば上下方向に移動するためのロールセンタ調整用アクチュエータ6FL〜6RRを各車輪1FL〜1RR毎に備え、コントロールユニット10からの駆動信号によって所定の方向に所定量だけ、アッパリンク2FL〜2RRの車体側取付点を移動することができる。サスペンション装置への入力、つまり車輪と車体との間に発生する変位速度に対して減衰力を発現するダンパ(減衰器:ショックアブソーバ)4FL〜4RRは、下側サスペンションリンク、所謂ロアリンク3FL〜3RRと車体との間に介装されており、ばね5FL〜5RRもダンパ4FL〜4RRと同軸又はほぼ同軸に設けられている。このうち、ダンパ4FL〜4RRは、内装された減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRにより減衰力を変更可能としており、前記コントロールユニット10からの駆動信号によって所定の減衰力(減衰係数)が達成される。
図1は、本発明のサスペンション制御装置の第1実施形態を示す概略構成図である。図中の符号1FL〜1RRは、夫々、前左輪〜後右輪を示す。本実施形態では、ロールセンタ位置を調整するためのサスペンション装置として、上側サスペンションリンク、所謂アッパリンク2FL〜2RRの車体側取付点を、例えば上下方向に移動するためのロールセンタ調整用アクチュエータ6FL〜6RRを各車輪1FL〜1RR毎に備え、コントロールユニット10からの駆動信号によって所定の方向に所定量だけ、アッパリンク2FL〜2RRの車体側取付点を移動することができる。サスペンション装置への入力、つまり車輪と車体との間に発生する変位速度に対して減衰力を発現するダンパ(減衰器:ショックアブソーバ)4FL〜4RRは、下側サスペンションリンク、所謂ロアリンク3FL〜3RRと車体との間に介装されており、ばね5FL〜5RRもダンパ4FL〜4RRと同軸又はほぼ同軸に設けられている。このうち、ダンパ4FL〜4RRは、内装された減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRにより減衰力を変更可能としており、前記コントロールユニット10からの駆動信号によって所定の減衰力(減衰係数)が達成される。
前記ロールセンタ調整用アクチュエータ6FL〜6RRでロールセンタ位置を、前記減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRで各ダンパ4FL〜4RRの減衰力を制御するためのシステム構成図を図2に示す。この車両には、旋回中のロールセンタ位置を制御したり、各ダンパ4FL〜4RRの減衰力を制御したりするために、各車輪の上下方向への移動量、所謂ホイールキャリアストロークを検出するサスペンションストロークセンサ8FL〜8RR、車両に発生する横加速度を検出するための横加速度センサ11、車両の走行速度を検出するための走行速度センサ12、車両に発生するヨーレートを検出するためのヨーレートセンサ13を備え、それらの検出信号が前記コントロールユニット10に出力される。
コントロールユニット10は、例えばマイクロコンピュータ等で構成される演算処理装置14と、この演算処理装置14から出力される制御信号を前記ロールセンタ調整用アクチュエータ6FL〜6RRへの駆動信号に変換するロールセンタ調整用ドライバ15FL〜15RRと、同じく演算処理装置14から出力される制御信号を前記減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRへの駆動信号に変換する減衰力調整用ドライバ16FL〜16RRとを備えて構成される。
次に、前記コントロールユニット10で行われるロールセンタ位置制御並びにダンパの減衰力制御について説明する。図3は、旋回中に車両に作用する力を概念的に示した車両正面図である。図に描かれている車輪が前記前左右輪1FL、1FRとして、車両を前二輪だけのモデルで考えると、例えば図のように車両が右旋回しているとき、旋回内輪である前右輪には右輪横力FyR が、旋回外輪である前左輪には左輪横力FyL が、夫々、作用している。なお、図のように車体が旋回外側にロールしているときには旋回外輪である前左輪の輪荷重が増大しているために、左輪横力FyL の方が右輪横力FyR より大きい。
定常旋回状態においては、車体とタイヤを含むバネ下との間に相対変位が起きずに釣合の状態が保たれている。例えば、図に示すように座標系を設定し、前左輪のタイヤ接地点座標を(yL ,zL )、前右輪のタイヤ接地点座標を(yR ,zR )とすると、それらのタイヤ接地点には、夫々、前記左輪横力FyL 、右輪横力FyR が作用しているが、車体とバネ下との間での釣合を成り立たせるために、横力とは垂直の方向に路面から拘束力δFzL 、δFzR を受けている。この拘束力δFzL 、δFzR を求めるには、夫々のタイヤ接地点が仮想変位δyL 、δzL 、δyR 、δzR だけ変位するものとして、「仮想仕事の原理」を適用すればよい。実際のタイヤ接地点は、前述した釣合状態で、変位しないので、各タイヤ接地点に作用する仮想仕事は下記1式、2式で表れる。
ところで、前述した横力FyL 、FyR は、各車輪のタイヤ接地点が車体に対して動ける方向を規定する仮想サスペンションリンクLL 、LR の方向への力FL 、FR として車体に伝わる。このとき、仮想サスペンションリンクLL 、LR が路面に対して傾きを有すると、仮想サスペンションリンクLL 、LR 方向への力FL 、FR の路面垂直成分(=前記拘束力と同じ)δFzL 、δFzR が発生する。前記仮想サスペンションリンクの路面LL 、LR に対する傾きを(δyL /δzL )、(δyR /δzR )とすると、仮想サスペンションリンクLL 、LR 方向への力FL 、FR は、夫々、下記3式、4式で表れる。なお、仮想サスペンションリンクLL 、LR の路面に対する傾き(δyL /δzL )、(δyR /δzR )は、前述の定義から、車輪接地点の移動方向と同じである。
この仮想サスペンションリンクLL 、LR 方向への力FL 、FR によって、車体には、下記5式〜7式に示す横(Y)方向の力FvY 、上下(Z)方向の力FvZ 、ロールモーメントMvX が作用する。
この6式に示す上下方向の力FvZ が、旋回内外輪が車体に対して発生させるジャッキング力である。
図4には、車体のロール角を略零と見なせる緩やかな旋回状態を示す。車体重心点CGの高さをHCG、ロールセンタRCの高さをHRC、仮想サスペンションリンクLL 、LR の路面に対する傾き(δyL /δzL )、(δyR /δzR )をtanθとすると、旋回内外輪の横力FyL 、FyR が同じなので、下記8式〜10式が成立する。
図4には、車体のロール角を略零と見なせる緩やかな旋回状態を示す。車体重心点CGの高さをHCG、ロールセンタRCの高さをHRC、仮想サスペンションリンクLL 、LR の路面に対する傾き(δyL /δzL )、(δyR /δzR )をtanθとすると、旋回内外輪の横力FyL 、FyR が同じなので、下記8式〜10式が成立する。
この場合には、左右輪の路面垂直成分δFzL 、δFzR は、大きさが同じで向きが逆であるため、旋回内外輪が車体に対して発生させるジャッキング力FvZ は“0”である。そして、この場合には、車体へのロールモーメントのみが作用し、その大きさは、車体重心点高さHCGからロールセンタ高さHRCをひいたモーメントレバーに、トータル横力2FyR (=2FyL )を乗じた値となる。
次に、ロールセンタ位置を移動したときのジャッキング力の変化について説明する。図5は、ロールセンタを旋回内側に移動したときのジャッキング力の変化を示したものである。前述の図3と図4の違いからも推察されるように、旋回中、ロールセンタが車体中心付近で且つ路面より上方にある一般的なサスペンションジオメトリでは、旋回に伴う輪荷重の変化により旋回内外輪で横力に差が生じることにより、車体を持ち上げるジャッキング力が発生する。ジャッキング力FvZ を表す前記6式において、旋回内外輪の横力FyL 、FyR が変えられないのであれば、仮想サスペンションリンクLL 、LR の路面に対する傾き(δyL /δzL )、(δyR /δzR )、つまり車輪接地点の車体に対する移動方向を変更することでジャッキング力FvZ を調整することができる。具体的には、輪荷重が大きく、横力が大きい旋回外輪側の仮想サスペンションリンクの路面に対する傾きを小さくし、輪荷重が小さく、横力が小さい旋回内輪側の仮想サスペンションリンクの路面に対する傾きを大きくする、つまりロールセンタを旋回内側に移動すれば、ジャッキング力を小さくすることができる。
本実施形態では、各車輪のアッパリンク車体取付点をロールセンタ調整用アクチュエータによって上下方向に移動することができるので、例えば図6bに示すように、旋回内輪に相当する前左輪1FLのアッパリンク2FLの車体取付点を下方に移動することでロールセンタを旋回内側に移動することができる。その際、仮想サスペンションリンクLL の路面に対する傾き(δyL /δzL )、即ち前左輪1FLの接地点の車体に対する移動方向は、図6aに示す前左輪1FLのアッパリンク2FLの車体取付点を移動しない場合に比して、当然、大きくなる(相対的に、前右輪1FRの接地点の車体に対する移動方向は小さくなる)。
このように仮想サスペンションリンクの路面に対する傾き、即ち車輪接地点の車体対する移動方向が変化すると、同等のホイールキャリアストロークΔZであっても、実際のホイールキャリアの移動量も変化する(仮想サスペンションリンクの傾きを大きくした場合には、ホイールキャリアの移動量も大きくなる)。そして、ホイールキャリア、所謂ホイール端の移動量が変化することはダンパ4FLのロアリンク3FL取付点の移動量も変化することを意味する。また、同等のホイールキャリアストロークに対して実際のホイールキャリアの移動量が変化することは、ホイールキャリア或いはダンパの移動速度が変化することを意味する。
例えば、ダンパ軸の移動速度(作動速度)に対するホイールキャリアの車体に対する上下変位速度の比をダンパレバー比としたとき、ロールセンタ位置を移動すると、車輪接地点の移動方向が変化することによりダンパレバー比が変化する。このようにダンパレバー比が変化すると、本来、設定されているホイール端でのダンパの減衰力が変化するので、減衰力の過不足が生じる。ダンパレバー比は、ホイールキャリアストロークにも影響するので、これらを考慮してダンパレバー比の変化量を求め、その変化量に見合うようにダンパの減衰力を調整すれば、ホイール端でのダンパの減衰力を設定値に維持することができる。
ダンパの減衰力に関しては、例えば図6aと図6bとを比較すれば明らかなように、ダンパの作動角度の変化、つまりダンパの傾斜角度とロアリンク連結点の作動方向との変化がダンパのフリクション変化となって表れ、見かけ上のダンパ減衰力が変化する。このダンパのフリクション変化量も、仮想サスペンションリンクの路面に対する傾き、即ち車輪接地点の移動方向並びにホイールキャリアストロークに依存するので、それらを考慮してダンパ減衰力を補正するようにすれば、より一層、ホイール端でのダンパの減衰力を設定値に維持することができる。
そこで、旋回中の車体に対するジャッキング力を抑制しながら、ホイール端でのダンパの減衰力を設定値に維持するために、前記コントロールユニット10で行われる演算処理について、図7のフローチャートを用いて説明する。この演算処理は、例えば10msec. 程度に設定された所定サンプリング時間ΔT毎にタイマ割込処理として実行される。
この演算処理では、まずステップS1で、前記サスペンションストロークセンサ8FL〜8RRで検出されたホイールキャリアストロークSTi(i=FL〜RR)、横加速度センサ11で検出された横加速度Gy、走行速度センサ12で検出された走行速度V、ヨーレートセンサ13で検出されたヨーレートγを読込む。
この演算処理では、まずステップS1で、前記サスペンションストロークセンサ8FL〜8RRで検出されたホイールキャリアストロークSTi(i=FL〜RR)、横加速度センサ11で検出された横加速度Gy、走行速度センサ12で検出された走行速度V、ヨーレートセンサ13で検出されたヨーレートγを読込む。
次にステップS2に移行して、前記ステップS1で読込まれた横加速度Gyが予め設定された閾値より大きいか否かを用いて旋回状態であるか否かを判定し、旋回状態であると判定された場合にはステップS3に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
次にステップS3に移行して、前記ステップS1で読込まれた横加速度Gyに車両質量mを乗じ、それを左右輪のトレッドTで除して旋回内外輪の荷重移動量ΔFzを算出する。
次にステップS4に移行して、前記ステップS3で算出された加重移動量ΔFz及び予め設定されている前後輪のロール剛性Gf、Gr及び前後輪の基準輪荷重Fzf0 、Fzr0 から下記11式、12式に従って前後輪荷重Fzf、Fzrを算出する。
次にステップS3に移行して、前記ステップS1で読込まれた横加速度Gyに車両質量mを乗じ、それを左右輪のトレッドTで除して旋回内外輪の荷重移動量ΔFzを算出する。
次にステップS4に移行して、前記ステップS3で算出された加重移動量ΔFz及び予め設定されている前後輪のロール剛性Gf、Gr及び前後輪の基準輪荷重Fzf0 、Fzr0 から下記11式、12式に従って前後輪荷重Fzf、Fzrを算出する。
なお、式中の±は、旋回内輪で−、旋回外輪で+とし、旋回内外輪の判定は横加速度Gyの方向で識別する。
次にステップS5に移行して、前記ステップS1で読込まれた横加速度及びヨーレートから、下記13式、14式で示す横方向及びヨー方向の運動方程式から前後輪横力(内外輪合計値)Fyf、Fyrを算出する。
次にステップS5に移行して、前記ステップS1で読込まれた横加速度及びヨーレートから、下記13式、14式で示す横方向及びヨー方向の運動方程式から前後輪横力(内外輪合計値)Fyf、Fyrを算出する。
なお、式中のIzはヨー慣性モーメント、Lf、Lrは夫々、重心点から前後車軸間距離である。
次にステップS6に移行して、左右輪のスリップ角は同じとして、予め記憶されている輪荷重、スリップ角に応じた横力のタイヤ特性データから、前記ステップS4で算出された前後輪荷重Fzf、Fzr及び前後輪横力Fyf、Fyrを用いて、収束計算により、前後輪夫々の旋回内外輪の横力、即ち前記横力FyL 、FyR を算出する。
次にステップS7に移行して、前記ステップS6で算出された各車輪の横力FyL 、FyR から、前記6式で規定されるジャッキング力FvZ が“0”となるロールセンタの位置を算出する。
次にステップS6に移行して、左右輪のスリップ角は同じとして、予め記憶されている輪荷重、スリップ角に応じた横力のタイヤ特性データから、前記ステップS4で算出された前後輪荷重Fzf、Fzr及び前後輪横力Fyf、Fyrを用いて、収束計算により、前後輪夫々の旋回内外輪の横力、即ち前記横力FyL 、FyR を算出する。
次にステップS7に移行して、前記ステップS6で算出された各車輪の横力FyL 、FyR から、前記6式で規定されるジャッキング力FvZ が“0”となるロールセンタの位置を算出する。
次にステップS8に移行して、前記ステップS7で算出されたロールセンタ位置を達成するためのロールセンタ調整用アクチュエータ6FL〜6RRへの制御信号を創成出力する。
次にステップS9に移行して、前記ステップS8で創成されたロールセンタ調整用アクチュエータ6FL〜6RRによって生じる車輪接地点の移動方向(=δyi /δzi )及び前記ステップS1で読込まれたホイールキャリアのストロークSTi に応じたダンパ減衰力を算出すると共に、そのダンパ減衰力(=減衰係数)を達成するための減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRへの制御信号を創成出力してからメインプログラムに復帰する。
次にステップS9に移行して、前記ステップS8で創成されたロールセンタ調整用アクチュエータ6FL〜6RRによって生じる車輪接地点の移動方向(=δyi /δzi )及び前記ステップS1で読込まれたホイールキャリアのストロークSTi に応じたダンパ減衰力を算出すると共に、そのダンパ減衰力(=減衰係数)を達成するための減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRへの制御信号を創成出力してからメインプログラムに復帰する。
具体的には、例えば図8aに示す制御マップから車輪接地点の移動方向(=δyi /δzi )及びホイールキャリアのストロークSTi に応じたダンパレバー比を求め、そのダンパレバー比に応じた基準減衰力を算出する。また、例えば図8bに示す制御マップから車輪接地点の移動方向(=δyi /δzi )及びホイールキャリアのストロークSTi に応じたダンパフリクションを求め、そのダンパフリクションに応じた減衰力補正量を算出し、その減衰力補正量で前記基準減衰力を補正する。なお、夫々の制御マップでは、車輪接地点の移動方向を、前記仮想サスペンションリンクの路面に対する傾きとして表しており、その傾きの増加減少をパラメータとして用いる。
ダンパレバー比は、前述のように、ダンパ軸の作動速度とホイールキャリアの車体に対する上下変位速度との比(ホイールキャリア速度/ダンパ速度)であるから、ダンパレバー比が大きいということはダンパの移動速度がホイールキャリアの移動速度に対して大きいことを意味し、ホイール端で、設定された減衰力を維持するためには、ダンパ自体の減衰係数を小さくする必要がある。逆に、ダンパレバー比が小さいときには、ダンパ自体の減衰係数を大きくする。このようにして、車輪接地点の移動方向並びにホイールキャリアのストロークからダンパレバー比を求め、そのダンパレバー比に応じたダンパ減衰力の基準値を設定する。
また、ダンパフリクションは、ダンパの見かけの減衰力であり、ダンパフリクションが大きいということはホイール端での減衰力が大きくなることを意味するので、ホイール端での減衰力を設定値に維持するためには、ダンパ自体の減衰係数を小さくする必要がある。逆に、ダンパフリクションが小さいときには、ダンパ自体の減衰係数を大きくする必要がある。このようにして、車輪接地点の移動方向並びにホイールキャリアのストロークからダンパフリクションを求め、そのダンパフリクションに応じたダンパ減衰力の補正値を設定し、その補正値で前記ダンパ減衰力の基準値を補正する。
そして、このようにして補正されたダンパ減衰力を達成するための各減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRへの制御信号を創成し、出力する。
この演算処理によれば、ロールセンタ位置を制御することにより、旋回中の輪荷重変化に伴うジャッキング力を“0”とすることができると共に、各車輪のダンパの減衰力(減衰係数を制御することにより、ロールセンタ位置の変更に伴うホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
この演算処理によれば、ロールセンタ位置を制御することにより、旋回中の輪荷重変化に伴うジャッキング力を“0”とすることができると共に、各車輪のダンパの減衰力(減衰係数を制御することにより、ロールセンタ位置の変更に伴うホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
また、ロールセンタ位置を変更したときの車輪接地点の移動方向に応じて、ダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力を適切に制御してホイール端での減衰力をより一層設定値に維持することができる。
また、ロールセンタを調整したときの車輪接地点の移動方向から、ダンパの作動速度と車輪の移動速度との比からなるダンパレバー比を求め、そのダンパレバー比に基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
また、ロールセンタを調整したときの車輪接地点の移動方向から、ダンパの作動速度と車輪の移動速度との比からなるダンパレバー比を求め、そのダンパレバー比に基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
また、ロールセンタを調整したときの車輪接地点の移動方向からダンパフリクションを求め、そのダンパフリクションに基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
また、ホイールキャリアストロークに応じてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力を適切に制御してホイール端での減衰力をより一層設定値に維持することができる。
また、ホイールキャリアストロークに応じてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力を適切に制御してホイール端での減衰力をより一層設定値に維持することができる。
また、ホイールキャリアストロークから、ダンパ軸の作動速度と車輪の車体に対する上下変位速度との比からなるダンパレバー比を求め、そのダンパレバー比に基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
また、ホイールキャリアストロークからダンパフリクションを求め、そのダンパフリクションに基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
また、ホイールキャリアストロークからダンパフリクションを求め、そのダンパフリクションに基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
以上より、前記サスペンションストロークセンサ8FL〜8RR、横加速度センサ11、走行速度センサ12、ヨーレートセンサ13が本発明の旋回状態検出手段を構成し、以下同様に、前記コントロールユニット10及び図7の演算処理が制御手段を構成し、サスペンションストロークセンサ8FL〜8RRはストローク検出手段を構成している。
次に、本発明のサスペンション制御装置の第2実施形態について説明する。本実施形態の車両の概略構成やサスペンション装置の構成は、前記第1実施形態の図1のものと同様であり、そのサスペンション装置によるロールセンタ位置並びにダンパの減衰力制御のためのシステム構成も、前記第1実施形態の図2のものと同様である。
本実施形態では、前記コントロールユニット10の演算処理装置14で行われるロールセンタ位置及びダンパ減衰力制御のための演算処理が、前記第1実施形態の図7のものから図9のものに変更されている。図9の演算処理は図7の演算処理に類似しており、同等のステップも多数存在する。そこで、同等のステップには同等の符号を付し、異なるステップについてのみ説明する。具体的には、図7の演算処理のステップS9が図9の演算処理ではステップS9’に変更され、更にステップS10が追加されている。
本実施形態では、前記コントロールユニット10の演算処理装置14で行われるロールセンタ位置及びダンパ減衰力制御のための演算処理が、前記第1実施形態の図7のものから図9のものに変更されている。図9の演算処理は図7の演算処理に類似しており、同等のステップも多数存在する。そこで、同等のステップには同等の符号を付し、異なるステップについてのみ説明する。具体的には、図7の演算処理のステップS9が図9の演算処理ではステップS9’に変更され、更にステップS10が追加されている。
前記ステップS9’では、前記図7の演算処理のステップS9と同様に、車輪接地点の移動方向及びホイールキャリアストロークからダンパレバー比並びにダンパフリクションを求め、それらに従ってダンパの減衰係数を設定する。但し、このステップS9’では、各減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRへの制御信号の創成出力は行わない。
次にステップS10に移行して、例えば図10の制御マップに従って、車輪接地点の移動方向及びホイールキャリアストロークからばねレバー比、即ちばね5FL〜5RR軸の作動速度と車輪1FL〜1RRの車体に対する上下変位速度との比を求め、そのばねレバー比に応じて減衰力を補正し、その補正された減衰力を達成するための各減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRへの制御信号を創成出力してからメインプログラムに復帰する。
次にステップS10に移行して、例えば図10の制御マップに従って、車輪接地点の移動方向及びホイールキャリアストロークからばねレバー比、即ちばね5FL〜5RR軸の作動速度と車輪1FL〜1RRの車体に対する上下変位速度との比を求め、そのばねレバー比に応じて減衰力を補正し、その補正された減衰力を達成するための各減衰力調整用アクチュエータ7FL〜7RRへの制御信号を創成出力してからメインプログラムに復帰する。
本実施形態では、前述のように、各ばね5FL〜5RRはダンパ4FL〜4RRと同軸に設けられているため、ロールセンタ位置の変更に伴ってダンパ4FL〜4RRの傾きが変わると、ばね5FL〜5RRの傾きも変わり、結果としてばねレバー比が変化する。そこで、臨界減衰力に作用するホイール端ばね定数を考慮して減衰力を設定することにより、より高精度の減衰力制御を達成する。具体的には、前記図10の制御マップに従って、車輪接地点の移動方向及びホイールキャリアストロークからばねレバー比を求め、そのばねレバー比を用いてロールセンタ位置変更後のホイール端ばね定数Kを求める。このホイール端ばね定数Kを用いて、下記15式に従って臨界減衰力CC を算出し、その値が初期設定値からずれている分だけ、各ダンパ4FL〜4RRの減衰力(減衰係数)を補正する。これにより、ホイール端ばね定数の変化を補償するように各ダンパの減衰力を設定することができる。
このように、本実施形態のサスペンション制御装置によれば、前記第1実施形態の効果に加え、ロールセンタを調整したときの車輪接地点の移動方向から、ばね軸の作動速度と車輪の車体に対する上下変位速度との比からなるばねレバー比を求め、そのばねレバー比に基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
また、ホイールキャリアストロークからばねレバー比を求め、そのばねレバー比に基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
また、ホイールキャリアストロークからばねレバー比を求め、そのばねレバー比に基づいてダンパの減衰力を制御する構成としたため、ダンパの減衰力をより一層適切に制御してホイール端での減衰力を設定値に維持することができる。
以上より、前記サスペンションストロークセンサ8FL〜8RR、横加速度センサ11、走行速度センサ12、ヨーレートセンサ13が本発明の旋回状態検出手段を構成し、以下同様に、前記コントロールユニット10及び図9の演算処理が制御手段を構成し、サスペンションストロークセンサ8FL〜8RRはストローク検出手段を構成している。
なお、前記各実施形態では、各車輪のアッパリンク車体取付点を移動することによりロールセンタを調整可能としたが、本発明のサスペンション装置はこれに限定されるものではなく、ロールセンタを調整可能なものであれば如何様なサスペンション装置も適用可能である。
また、ロールセンタ位置や減衰力の制御パラメータは前記に限定されるものではなく、種々の走行パラメータや車両パラメータを用いることができる。
また、演算処理装置はマイクロコンピュータに限定されるものではなく、各種の論理回路を組合せて構成してもよい。
また、ロールセンタ位置や減衰力の制御パラメータは前記に限定されるものではなく、種々の走行パラメータや車両パラメータを用いることができる。
また、演算処理装置はマイクロコンピュータに限定されるものではなく、各種の論理回路を組合せて構成してもよい。
1FL〜1RRは前左輪〜後右輪(車輪)
2FL〜2RRはアッパリンク
3FL〜3RRはロアリンク
4FL〜4RRはダンパ
5FL〜5RRはばね
6FL〜6RRはロールセンタ調整用アクチュエータ
7FL〜7RRは減衰力調整用アクチュエータ
8FL〜8RRはサスペンションストロークセンサ
10はコントロールユニット
11は横加速度センサ
12は走行速度センサ
13はヨーレートセンサ
2FL〜2RRはアッパリンク
3FL〜3RRはロアリンク
4FL〜4RRはダンパ
5FL〜5RRはばね
6FL〜6RRはロールセンタ調整用アクチュエータ
7FL〜7RRは減衰力調整用アクチュエータ
8FL〜8RRはサスペンションストロークセンサ
10はコントロールユニット
11は横加速度センサ
12は走行速度センサ
13はヨーレートセンサ
Claims (9)
- ロールセンタを調整可能なサスペンション装置と、前記サスペンション装置への入力を減衰すると共に、その減衰力が可変なダンパと、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、前記旋回状態検出手段で検出された車両の旋回状態に基づいて前記サスペンション装置によるロールセンタを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ロールセンタの制御時に、前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とするサスペンション制御装置。
- 前記制御手段は、前記ロールセンタを調整したときの車輪接地点の移動方向に応じて、前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とする請求項1に記載のサスペンション制御装置。
- 前記制御手段は、前記ロールセンタを調整したときの車輪接地点の移動方向から、前記ダンパ軸の作動速度と車輪の車体に対する上下変位速度との比からなるダンパレバー比を求め、そのダンパレバー比に基づいて前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とする請求項2に記載のサスペンション制御装置。
- 前記制御手段は、前記ロールセンタを調整したときの車輪接地点の移動方向からダンパフリクションを求め、そのダンパフリクションに基づいて前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とする請求項2又は3に記載のサスペンション制御装置。
- 車輪と車体との間にばねを介装し、前記制御手段は、前記ロールセンタを調整したときの車輪接地点の移動方向から、前記ばね軸の作動速度と車輪の車体に対する上下変位速度との比からなるばねレバー比を求め、そのばねレバー比に基づいて前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とする請求項2乃至4の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
- 車輪の上下方向への移動量を検出するストローク検出手段を備え、前記制御手段は、前記ストローク検出手段で検出された車輪の上下方向への移動量に応じて、前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
- 前記制御手段は、前記ストローク検出手段で検出された車輪の上下方向の移動量から、前記ダンパの作動速度と車輪の移動速度との比からなるダンパレバー比を求め、そのダンパレバー比に基づいて前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とする請求項6に記載のサスペンション制御装置。
- 前記制御手段は、前記ストローク検出手段で検出された車輪の上下方向の移動量からダンパフリクションを求め、そのダンパフリクションに基づいて前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とする請求項6又は7に記載のサスペンション制御装置。
- 車輪と車体との間にばねを介装し、前記制御手段は、前記ストローク検出手段で検出された車輪の上下方向の移動量から、前記ばねの作動速度と車輪の移動速度との比からなるばねレバー比を求め、そのばねレバー比に基づいて前記ダンパの減衰力を制御することを特徴とする請求項6乃至8の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
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- 2004-08-04 JP JP2004228483A patent/JP2006044467A/ja not_active Withdrawn
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