JP2007246058A - Maneuverability control device of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の操縦性制御装置に関し、特に、後輪のサスペンションがアクティブ制御される自動車に適した操縦性制御装置に関するものである。 The present invention relates to a controllability control device for a vehicle, and more particularly to a controllability control device suitable for a vehicle in which a rear wheel suspension is actively controlled.
近年、自動車用のサスペンションとして、スカイフック理論に基づくアクティブサスペンションシステムの開発が盛んに行われている。このアクティブサスペンションシステムにおいては、車体−路面間の距離やダンパの減衰力を、路面状況や車両の運動状態量などに応じて車輪毎にリアルタイムに制御するようになっており、車体の姿勢変化が抑制されて良好な乗り心地が得られると同時に、タイヤの接地性が良好となって高い操縦安定性や駆動/制動性能を得ることができる(特許文献1を参照されたい)。
しかるに、上述のアクティブサスペンション装置を備えた車両においては、アクチュエータや電子制御ユニットが故障した際にも最低限の操縦性は確保できるように、機械式のばね手段で車体重量を支えると共に、アクチュエータの摩擦力が減衰力として作用するように設定されている。しかし、制御が加わらないとダンパの減衰力は最低になってしまうので、旋回時のロール剛性も最低となり、アンダーステア傾向が強くなってしまうことは避けられなかった。 However, in a vehicle equipped with the above-described active suspension device, the weight of the vehicle body is supported by mechanical spring means so that the minimum maneuverability can be ensured even when the actuator or the electronic control unit breaks down. The frictional force is set to act as a damping force. However, if the control is not applied, the damping force of the damper becomes the lowest, so that the roll rigidity during turning becomes the lowest and the tendency to understeer becomes inevitable.
他方、横加速度、車速、及びステアリングホイールの舵角から推定した規範ヨーレイトに基づいて制動力を車輪毎に適正制御することにより、車両の旋回安定性を高めるVSA(Vehicle Stability Assist)システムが既に実用に供されている。これは旋回時にアンダステア或いはオーバステアになると、運転者の意図した旋回挙動から逸脱することになるので、この逸脱の程度が所定量を超えた段階で、独立式制動装置によって左右車輪の制動力を個別に制御することにより、車両の安定性が維持されるように制御するものである。 On the other hand, VSA (Vehicle Stability Assist) system that improves vehicle turning stability by appropriately controlling braking force for each wheel based on the standard yaw rate estimated from lateral acceleration, vehicle speed, and steering angle of steering wheel It is used for If understeering or oversteering during turning, the driver will deviate from the turning behavior intended by the driver. Therefore, when the degree of deviation exceeds a predetermined amount, the braking force of the left and right wheels is individually controlled by the independent braking device. By controlling this, the vehicle is controlled so that the stability of the vehicle is maintained.
本出願の発明者らは、このVSAシステムのアンダーステア抑制制御に着目し、アクティブサスペンション装置の故障時にアンダーステア傾向が過大になることを、VSAシステムによって補償することに思い至った。 The inventors of the present application have paid attention to the understeer suppression control of the VSA system and have come to consider that the VSA system compensates for an excessive understeer tendency when the active suspension device fails.
このような従来技術の問題点並びに発明者の知見に鑑み、本発明の主な目的は、アクティブサスペンション装置が故障した際にも旋回安定性を確保することのできる操縦性制御装置を提供することにある。 In view of the problems of the prior art and the inventor's knowledge, a main object of the present invention is to provide a maneuverability control device capable of ensuring turning stability even when an active suspension device fails. It is in.
このような目的を果たすために本発明は、アクチュエータで駆動されるアクティブサスペンション装置が少なくとも後車輪に設けられた自動車において、制動力または駆動力の少なくともいずれか一方を制御してアンダーステア傾向を抑制させる旋回特性制御手段と、アクティブサスペンション装置の異常の有無を判別する故障診断手段とを有するものとし、アクティブサスペンション装置が異常と判断されたときは、アンダーステア抑制効力を通常時よりも大きくすることとした。 To achieve such an object, the present invention suppresses an understeer tendency by controlling at least one of braking force and driving force in an automobile in which an active suspension device driven by an actuator is provided at least on a rear wheel. It is assumed that it has a turning characteristic control means and a failure diagnosis means for determining the presence or absence of abnormality of the active suspension device, and when the active suspension device is judged to be abnormal, the understeer suppression effect is made larger than usual. .
このような本発明によれば、アクティブサスペンション装置が故障してダンパの減衰力が低下すると、旋回時のロール剛性が低下するためにアンダーステア傾向が強くなるが、これを制動力または駆動力の制御によるアンダーステア抑制制御の効力を高めることによって補償するので、アクティブサスペンション装置が故障した際にも旋回安定性を確保することができる。 According to the present invention, when the active suspension device breaks down and the damping force of the damper decreases, the roll rigidity at the time of turning decreases and the understeering tendency increases, which is controlled by braking force or driving force. Therefore, even if the active suspension device fails, turning stability can be ensured.
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。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明による操縦性制御装置が適用された自動車の全体構成を示している。自動車1は、タイヤ2が装着された4つのホイール3を備えており、これら各ホイール3が、電動アクチュエータを備えたアクティブサスペンション装置4によって車体に懸架されている。またこれら各ホイール3には、ブレーキ装置5及び車輪速センサ6が内装されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of an automobile to which a maneuverability control device according to the present invention is applied. The
自動車1は、アクティブサスペンションシステムおよびVSAシステムの制御主体であるECU(Electronic Control Unit)7、各ホイール3を支持するアクティブサスペンション装置4の電動アクチュエータに電力を供給する電源制御ユニット8、各ブレーキ装置5への液圧を個々に制御する制動力制御ユニット9、及びステアリングホイール10に加わる操舵力を倍力して左右の前輪に伝えるEPS(Electric Power Steering:電動パワーステアリング)11を備えている。さらに自動車1には、横加速度を検出する横Gセンサ12、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ13、サスペンションの上下ストロークを検出するストロークセンサ14、ホイールハウス付近の上下加速度を検出する上下Gセンサ15、ステアリングホイール10の操舵角を検出する操舵角センサ16が設けられている。
The
ECU7は、マイクロコンピュータ、ROM、RAM、周辺回路、入出力インタフェース、及び各種ドライバ等から構成されており、通信回線を介して電源制御ユニット8、制動力制御ユニット9、EPS11、及び各センサ6、12〜16と接続されている。
The ECU 7 includes a microcomputer, ROM, RAM, peripheral circuits, input / output interfaces, various drivers, and the like. The power supply control unit 8, the braking
次に、図2を参照して本発明の操縦性制御システムについて説明する。この制御システムは、車輪速センサ6の出力、横Gセンサ12の出力、および操舵角センサ16の出力に基づいて、その時に車体に作用する理想的なヨーレイトを算出する規範ヨーレイト算出部17と、この規範ヨーレイトとヨーレイトセンサ13から検出した実ヨーレイトとを比較してヨーレイト偏差を算出するヨーレイト偏差算出部18と、オーバーステア、アンダーステアの程度をヨーレイト偏差と比較して判断するための所定の基準値を格納しておく閾値格納部19と、オーバーステア、アンダーステアの程度に応じた適切な制動力指令値を生成させるためのゲイン設定部20と、旋回特性がニュートラルとなるように左右各ブレーキ装置5に与える制動力指令値を生成する制御指令値出力部21とからなっている。
Next, the controllability control system of the present invention will be described with reference to FIG. The control system includes a reference yaw
ECU7の故障診断回路22にてアクティブサスペンションシステムに関連する制御が異常と診断された場合は、アクティブサスペンション制御をキャンセルし、サスペンション特性が機械的な特性で決まる基本的な運動特性となる。この異常発生信号はゲイン設定部20に入力され、VSA制御におけるアンダーステア抑制指令値が通常時よりも高くなるように制御指令値が設定される。これにより、アクティブサスペンション装置4が制御されないことによるアンダーステア傾向が強くなることが補償され、旋回時の操縦安定性が確保される。
When the fault diagnosis circuit 22 of the ECU 7 diagnoses that the control related to the active suspension system is abnormal, the active suspension control is canceled, and the suspension characteristic becomes the basic motion characteristic determined by the mechanical characteristic. This abnormality occurrence signal is input to the
アンダーステア抑制指令値を通常時よりも高くするための処理としては、制御指令値のゲインを高くするのに限らず、アンダーステアの程度を判断する閾値を低くしたり、実ヨーレイトと比較してアンダーステアの程度を判断するための基準となる規範ヨーレイトを変更したりする手法でも良く、またこれらを適宜に組み合わせて最適な制御が行えるように構成することができる。 The process for making the understeer suppression command value higher than normal is not limited to increasing the gain of the control command value, but the threshold value for determining the degree of understeer is lowered, or the understeer suppression value is compared with the actual yaw rate. A method of changing the standard yaw rate that is a reference for determining the degree may be used, and an appropriate control can be performed by appropriately combining these methods.
さらにアンダーステアの抑制制御は、左右の制動力を異ならせて制御するのみならず、左右の駆動力配分を異ならせることでも行うことができる。 Furthermore, understeer suppression control can be performed not only by controlling the left and right braking forces differently, but also by varying the left and right driving force distributions.
4 アクティブサスペンション装置
5 ブレーキ装置
6 車輪速センサ
12 横Gセンサ
13 ヨーレイトセンサ
16 操舵角センサ
20 ゲイン設定部
22 故障診断回路
4 Active Suspension Device 5
Claims (1)
制動力または駆動力の少なくともいずれか一方を制御してアンダーステア傾向を抑制させる旋回特性制御手段と、前記アクティブサスペンション装置の異常の有無を判別する故障診断手段とを有し、前記アクティブサスペンション装置が異常と判断されたときは、前記旋回特性制御手段のアンダーステア抑制効力を通常時よりも大きくすることを特徴とする自動車の操縦性制御装置。 An active suspension device driven by an actuator is an automobile maneuverability control device provided at least on the rear wheel,
A turning characteristic control unit that controls at least one of a braking force and a driving force to suppress an understeer tendency, and a failure diagnosis unit that determines whether the active suspension device is abnormal; the active suspension device is abnormal When it is determined, the controllability control device for an automobile characterized in that the understeer suppression effect of the turning characteristic control means is made larger than normal.
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