JP2007153187A - 可変減衰力ダンパの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前後加減速度が作用した際の適正なピッチ剛性が高い応答性を損なわずに得られ、しかも加減速の終了時に誤った減衰力制御が加わらないように改善された可変減衰力ダンパの制御装置を提供する。
【解決手段】少なくとも車両の前後加減速度の微分値に応じて車両の懸架装置に用いられるダンパの減衰力を変化させるための可変減衰力ダンパの制御装置において、ブレーキペダルの操作によらない減速時は、減衰力の制御ゲインを低くする、あるいは、所定車速以下であり、且つブレーキペダルが操作されている時は、加速時に対応した減衰力の制御を行わないものとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、可変減衰力ダンパの制御装置に関し、特に、加減速時の車体のピッチング運動を抑制するための可変減衰力ダンパの制御装置に関するものである。

車両の懸架装置に設けられたばねは、衝撃を吸収しつつ変形し、外力が消失すると変形を復元する方向に反発し、その結果、往復振動を発生する。このばねの振動エネルギを減衰させるために、車両の懸架装置には、所謂ショックアブソーバと呼ばれるダンパが併用されている。このダンパの減衰力は、衝撃を緩和する上には小さい方が好ましいが、タイヤの接地性および操縦安定性を高める上にはある程度大きい方が好ましい。この背反する条件を満足させられるものとして、減衰力を変化させることのできる可変減衰力ダンパが知られている（特許文献１を参照されたい）。

一方、走行中に車輪に制動力を加えると、車体は前下がりとなり（ノーズダイブ）、車輪に駆動力を加えると、車体は前上がりとなる（ノーズリフト）。このような前後方向の加減速度が車両に作用した時の姿勢変化を抑制するために、加減速度の値に基づいてダンパの減衰力を制御することが知られている（特許文献２を参照されたい）。
特開昭６０−１１３７１１号公報 特開平０９−３０９３１４号公報

しかるに、前後加減速度を微分フィルタで処理した値に基づいてダンパの減衰力を制御すると、高い応答性が得られる反面、微分フィルタの特性に起因して、例えば加速状態からアクセルペダルを急に放した際の加速度の消失を、減速度の発生と捉えてしまったり、あるいは急制動停止時の減速度の消失を、加速度の発生と捉えてしまったりするといったエラーを生ずることがある。

このため、急制動時を例にとると、制動を開始した際の減速度を感知した時には、ノーズダイブを抑制するために前輪ダンパの減衰力を高めて前輪の踏ん張りを強くするが、車両が停止した時には減衰力の制御ゲインを通常に戻したいのに、減速度が消失した瞬間に加速時に対応した制御が加わるため、ダンパの減衰力が高いままとなってしまう。しかも制動時と加速時とでは姿勢制御の態様が異なるのに、それが誤って実行されるため、乗員に大きな違和感を与えることとなる。また、このような無用な減衰力制御が加わると言うことは、特に文献１に記載のような磁気粘性流体を用いた減衰力可変ダンパの場合には、動力の浪費に繋がることでもある。

本発明は、このような従来技術の不都合に対処すべく案出されたものであり、その主な目的は、前後方向加減速度が作用した際の適正なピッチ剛性を高い応答性を損なわずに得ることができ、しかも加減速の終了時に誤った減衰力制御が加わらないように改善された可変減衰力ダンパの制御装置を提供することにある。

このような課題を解決するため、本発明の請求項１は、車両の懸架装置に用いられるダンパの減衰力を、少なくとも車両の前後加減速度の微分値に応じて変化させるための可変減衰力ダンパの制御装置において、ブレーキペダルの操作によらない減速時は、減衰力の制御ゲインを低くするものとした。また本発明の請求項２は、所定車速以下であり、且つブレーキペダルが操作されている時は、加速時に対応した減衰力の制御を行わないものとした。

このような本発明の請求項１によれば、急加速直後にスロットルオフした際に前輪のダンパを過剰に硬くすることを防止することができ、また請求項２によれば、停車直後のダンパの突っ張りによる車体の前後振動を防止することができる。即ち本発明により、微分制御を用いることによる高い応答性を維持しつつ、微分制御のエラーに起因する不自然な車体挙動を防止することができるので、操縦安定性と乗り心地とを高いレベルで両立する上に大きな効果を奏することができる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、４輪自動車の前後左右の各輪を車体に支持する自動車用懸架装置の基本的構成の一例を示している。この懸架装置１は、タイヤ２を支持したナックル３と、ナックル３を車体５に対して上下動可能に支持した上下のサスペンションアーム４Ｕ・４Ｌと、下サスペンションアーム４Ｌと車体５との間に並列に設けられた圧縮コイルばね６及び油圧ダンパ７とからなっている。

油圧ダンパ７は、例えばＭＲＦ（Magneto-Rheological Fluid：磁気粘性流体）を封入してなる可変減衰力ダンパが用いられている。このダンパ７は、ピストンに設けたＭＬＶ（Magnetizable Liquid Valve：磁気流体バルブ）に加える電流を制御することにより、ピストンに設けたオリフィスを介してピストン上室とピストン下室との間を流動するＭＲＦの見かけ上の粘度を変化させることで減衰力を連続的に変化させることができるものである（特許文献１を参照されたい）。

ダンパ７の減衰力は、車速センサ１１、前後加速度センサ１２、上下加速度センサ１３、ブレーキペダルセンサ１４、ダンパストロークセンサ１５・・・等の各出力に基づいて、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１６に格納された演算器で制御目標値を算出し、そのときの車両挙動が最適となるように制御される。

より具体的に言うと、図２に示すように、前後加速度センサ１２が検出した車両の前後加速度値は、ローパスフィルタ２１を通過することにより、通常走行中の速度変化によって生ずる加（減）速度値が除去される。そしてローパスフィルタ２１を通過したアクセルペダルの踏み込みやブレーキペダルの踏み込みによって生じた加（減）速度値は、微分フィルタ２２を通過して時間微分される。この加（減）速度の微分値には、車速に基づいて予め設定されたゲインマップ２３を検索して得たゲインが乗算され、減衰力の制御目標値として出力される。

次に本発明による減衰力制御の要領について図３、４を参照して説明する。

図３において、前後加速度センサ１２の出力より減速度の発生が検出されたならば（ステップ１）、ブレーキペダルセンサ１４の出力を確認し、ブレーキペダルの操作の有無を判別する（ステップ２）。

ここでブレーキペダルが踏まれていないと判断された場合は、スロットルオフなどによる加速度の消失と判断し、減速時の減衰力の制御目標値に乗ずるゲインを低下させてダンパが過剰に硬くなることを防止する（ステップ３）。またブレーキペダルが踏まれていることが検出された場合は、運転者の意志による制動操作がなされているものと判断し、制動時に対応した減衰力制御を加えることにより、ノーズダイブを抑制する（ステップ４）。

以上の処理により、加速状態からアクセルペダルを急に放した際の加速度の消失を、減速度の発生と誤認識した場合にも、無用な減衰力制御が加わることが防止される。

図４において、前後加速度センサ１２が減速度の発生を検出した時は（ステップ１１）、現在の車速が所定車速以下であるか否かを確認し（ステップ１２）、所定車速以下と判断された時は、ブレーキペダルセンサの出力を確認し、ブレーキペダルの操作の有無を判別する（ステップ１３）。ここで所定車速以下であり、且つブレーキペダルの操作が検出された時は、加速時に対応した制御が行われないように、加速時制御回路を遮断して制動時に対応した制御のみが加わるようにする（ステップ１４）。

一方、ステップ１２で所定車速以上であることと判断された場合、並びにステップ１３でブレーキペダルが操作されていないと判断された場合は、通常制御モードを選択し、その時の加（減）速度値に応じて減衰力を制御する（ステップ１５）。

以上の処理により、急制動停止時の減速度の消失を、加速度の発生と捉えてしまった場合にも、無用な減衰力制御が加わることが防止される。

本発明を適用するに当たり、減衰力の可変手段の構成は特に限定されるものではなく、例えばロータリーバルブなどによって機械式オリフィスの面積を切り替えるものでも実施可能である。また本発明の概念は、パッシブ制御の懸架装置に限らず、コイルばねとダンパとの機能を油圧アクチュエータに置き換えたアクティブ制御の懸架装置にも適用することができる。

本発明が適用される懸架装置の一輪の構成図である。 本発明の制御則のブロック図である。 本発明による制御フロー図である。 本発明による第２の制御フロー図である。

符号の説明

１ 懸架装置
７ ダンパ
１１ 車速センサ
１２ 前後加速度センサ
１４ ブレーキペダルセンサ
１６ ＥＣＵ

Claims (2)

1. 車両の懸架装置に用いられるダンパの減衰力を、少なくとも車両の前後加減速度の微分値に関わる値に応じた目標値によって制御するための可変減衰力ダンパの制御装置であって、
   ブレーキペダルの操作状態を検出する手段を有し、
   前記加減速度に関わる値が検出された時に、前記ブレーキペダルの操作が検出されない場合には、前記減衰力の減速時に対応した目標値を通常よりも低く設定するものとしたことを特徴とする可変減衰力ダンパの制御装置。
2. 車両の懸架装置に用いられるダンパの減衰力を、少なくとも車両の前後加減速度の微分値に関わる値に応じた目標値によって制御するための可変減衰力ダンパの制御装置であって、
   ブレーキペダルの操作状態を検出する手段と、車速を検出する手段とを有し、
   前記加減速度に関わる値が検出された時に、車速が所定値以下の状態でブレーキペダルの操作が検出された場合には、加速時に対応した減衰力の制御を加えないものとしたことを特徴とする可変減衰力ダンパの制御装置。

Images