JP2009035219A - 能動型サスペンション、および車両の姿勢変化抑制方法 - Google Patents
能動型サスペンション、および車両の姿勢変化抑制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009035219A JP2009035219A JP2007203226A JP2007203226A JP2009035219A JP 2009035219 A JP2009035219 A JP 2009035219A JP 2007203226 A JP2007203226 A JP 2007203226A JP 2007203226 A JP2007203226 A JP 2007203226A JP 2009035219 A JP2009035219 A JP 2009035219A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- control point
- virtual control
- pitching
- roll
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
【解決手段】各車輪と車両との間に介装された複数のアクチュエータの制御力を制御することで、車両に対し設定した仮想制御点Zaでの振動を抑制制御する際に、上記仮想制御点Zaの高さを設定変更可能とする。
【選択図】 図4
Description
本発明は、上記のような点に着目したもので、車両の振動を抑制する際に、上下方向にも振動抑制すべき位置を設定変更可能とすることを課題としている。
本実施形態は、左右前輪及び左右後輪の4輪を備えた車両に対する能動型サスペンションの場合の例である。
図1は、本実施形態の能動型サスペンションの装置構成を示す概略構成図である。
(構成)
まずその構成について説明する。
図1に示すように、各車輪13FL〜13RRを個別に支持する車輪側部材14と、車両側部材12との間にそれぞれサスペンション装置11FL〜11RRが介装されている。その各サスペンション装置11FL〜11RRはそれぞれ、軸を上下に向けて介装された、アクチュエータとしての油圧シリンダ15FL〜15RR、及びこれら油圧シリンダ15FL〜15RRと並列に配置されたコイルスプリング16FL〜16RRと、油圧シリンダ15FL〜15RRに対する作動油圧を後述する制御装置31からの指令値に応動して制御する圧力制御弁17FL〜17RRと、を備えている。
ZGFR =Z″−L2 θ″−L1 φ″…………(1)
ZGRL =Z″+L4 θ″+L3 φ″…………(2)
ZGRR =Z″+L4 θ″−L3 φ″…………(3)
制御装置31は、図8に示すように、マイクロコンピュータ42と、このマイクロコンピュータ42から出力される圧力指令値PFL〜PRRをD/A変換したアナログ電圧VFL〜VRRが入力される制御弁駆動回路43FL〜43RRとを備えている。
姿勢情報取得演算手段421では、入力インタフェース回路42aを介して上下加速度センサ28FR〜28RRの上下加速度検出値ZGFR 〜ZGRRを読み込む。そして、3つの上下加速度検出値ZGFR 〜ZGRR に基づいて、下記(4)〜(6)式の演算を行って、重心点g位置でのバウンス加速度Z″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度φ″を算出する。
次に、仮想制御点位置設置手段422の処理について説明する。仮想制御点位置設置手段422は、仮想制御点距離設定部422A、傾き角α設定部422B、及び傾き角δ設定部422Cからなる。
仮想制御点距離設定部422Aでは、まず、運転者によって設定操作されたマニュアルスイッチ38のモードがコンフォートモードか否かを判定する。そして、コンフォートモードと判定した場合には、La=初期設定(初期値は、運転席位置である。)と設定する。
La =K1×車速
ここで、K1は予め設定されたゲインである。
また、傾き角α設定部422Bでは、まず、運転者によって設定操作されたマニュアルスイッチ38のモードがコンフォートモードか否かを判定する。そして、コンフォートモードと判定した場合には、傾き角α=初期設定(初期値は、運転席位置である。)と設定する。
α= +(K3×φ″) −(K2×θ″)
ここで、K2、K3は予め設定されたゲインである。
次に、傾き角β設定部の処理について、図10を参照しつつ説明する。
まずステップS10にて、運転者によって設定操作されたマニュアルスイッチ38のモードがコンフォートモードか否かを判定する。
ステップS10にて、モードがコンフォードモードでない、すなわちスポーツモードと判定した場合にはステップS30に移行する。
ステップS30では、車両に発生している、車速、横加速度、及び前後加速度の寄与のうち、即ち、車速とロールとピッチングのうち、車両挙動への寄与としていずれが大きいかを判定する。車速の寄与が一番大きいと判定した場合にはステップS40に移行し、横加速度の寄与が一番大きいと判定した場合にはステップS50に移行し、前後加速度の寄与が一番大きいと判定した場合にはステップS60に移行する。
ここで、A1、A2、A3は、車速、横加速度、前後加速度の比較のレベルをそろえるための重み付けの定数である。
即ち、距離La及び傾き角αが、初期位置から所定の閾値以下にある場合、すなわち上面視において、仮想制御点Zaが車両と重なる位置にあると判定した場合には、ステップS42にて、下記式で傾き角δを設定して処理を終了する。
δ=初期設定値(=δ0)
δ =K4/La (ただし、δ≦δ0)
ステップS50では、仮想制御点距離設定部422A、傾き角α設定部422Bによる設定に基づき、上面視において、仮想制御点Zaが車両と重なる位置にあるか否かで分けて、傾き角δの設定を行う。
δ=初期設定値
また、距離La及び傾き角αが、初期位置から所定の閾値を越える場合、すなわち上面視において、仮想制御点Zaが車両の外側に位置すると判定した場合には、ステップS54にて、下記式で傾き角δを設定して処理を終了する。
δ =K5/ハンドル角
ここで、上記式では、ロールの情報としてハンドル角を利用して傾き角δを求めているが、下記のような式のように、ロール具合の指標となる横加速度やロール角から傾き角δを求めても良い。
δ =K6/横加速度
δ =K7/横加速度
ここで、発生するであろうロール若しくは発生しているロールが大きいほど、傾き角δが小さくなるような式であれば、上記式に限定されない。
ステップS60では、仮想制御点距離設定部422A、傾き角α設定部422Bによる設定に基づき、上面視において、仮想制御点Zaが車両と重なる位置にあるか否かで分けて、傾き角δの設定を行う。
即ち、距離La及び傾き角αが、初期位置から所定の閾値以下にある場合、すなわち上面視において、仮想制御点Zaが車両と重なる位置にあると判定した場合には、ステップS62にて、下記式で傾き角δを設定して処理を終了する。
δ=初期設定値(=δ0)
δ =K8/前後加速度
ここで、上記式では、ピッチングの情報として前後加速度を利用して傾き角δを求めているが、下記のような式のように、ピッチング具合の指標となるピッチ角、ブレーキ圧、アクセル開度、エンジントルクなどから傾き角δを求めても良い。
δ =K9/ピッチ角
δ =K10/ブレーキ圧
δ =K11/アクセル開度
δ =K12/エンジントルク
ここで、発生するであろうピッチング若しくは発生しているピッチングが大きいほど、傾き角δが小さくなるような式であれば、上記式に限定されない。
ここで、上述のK4〜K12は予め設定されたゲインである。
まずステップS100にて、姿勢情報取得演算手段421が算出した、車両重心点廻りのバウンス加速度Z″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度φ″と、仮想制御点位置設置手段422で設定した仮想制御点Zaの位置情報(La、α、δ)に基づき、下記式によって、仮想制御点Zaでの上下加速度Za″を算出した後、ステップS110に移行する。
Za″=Z″−La・θ″cosδ・cosα −La・φ″・sinδ・sinα
ステップS120では、仮想制御点Zaにおけるバウンス制御力FBV、ピッチ制御力MPV、ロール制御力MRVを、下記式に基づき算出して、ステップS130に移行する。
ステップS130では、上記仮想制御点Zaにおける制御力を、車両重心点におけるバウンス制御力FB、ピッチ制御力MP、ロール制御力MRに換算してステップS140に移行する。上記の換算は下記式に基づいて行われる。
ステップS140では、ステップS130にて求めた重心点周りの各モードに対する制御力を、下記式によって、各輪に配分して、各前輪13FL〜13RRに対応するサスペンション装置11FL〜11RRの各油圧シリンダ15FL〜15RRで発生させる制御力FFL〜FRRを求める。
LFは、車幅方向からみた重心点gから前輪までの距離
LRは、車幅方向からみた重心点gから後輪までの距離
TFは、車両前方からみた重心点gから右前輪までの距離
TRは、車両前方からみた重心点gから右後輪までの距離、
をそれぞれ表す。
次にステップS150に移行して、各全輪13FL〜13RRに対応する制御力FFL〜FRRに応じた圧力制御弁17FL〜17RRに対する圧力指令値PFL〜PRRを算出して、これらを出力インタフェース回路42bを介してD/A変換器43FL〜43RRに出力する。
次に、上記実施形態の動作を演算処理装置42cの処理手順を示す図13のフローチャートを参照して説明する。
イグニッションスイッチがオン状態となると、制御装置31に電源が投入され、その演算処理装置42cで、車両1の姿勢変化制御の処理が実行される。すなわち、先ずステップS200で初期化を実行して、各車輪位置に設けた図示しないストロークセンサのストローク検出値に基づいて所定の車高調整を行うと共に、制御に必要な各パラメータの設定等を行う。
次に、ステップS220に移行し、仮想制御点距離設定部422Aで、仮想制御点Zaの距離Laを算出する。続いて、ステップS230に移行し、傾き角α設定部422Bで、仮想制御点Zaの水平方向の傾き角αを算出する。
次に、ステップS250にて、仮想制御点Zaにおける各モードの制御力を算出し、その制御力を車両重心点廻りの制御力に換算する。
次に、ステップS260にて、仮想制御点Zaでの振動を抑えるために、各サスペンション装置11FL〜サスペンション装置11RRで発生する制御力、つまり各油圧シリンダ15FL〜15RRで発生すべき制御力FFL〜FRRを算出する。
次いでステップS280に移行して、所定の制御終了条件を満足するか否かを判定し、制御終了条件を満足しないときには、前記ステップS210に移行して制御を継続する。また、制御終了条件を満足するときには、制御を終了する。ここで、制御終了条件としては、イグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に切換わった後、所定時間が経過したときに設定され、このイグニッションスイッチがオフ状態となった後も制御装置31の電源の投入状態を自己保持する。
(1)車両の走行状態や運転者の設定に応じて変更される仮想制御点Za位置での振動を抑制するように車両姿勢が制御される。
そして、本実施形態では、運転者による設定や車両の走行状況によって、仮想制御点Zaの位置を高さ方向にも設定変更することで、特に振動を抑制した位置に仮想制御点Zaを3次元で設定することが可能となる。
例えば、仮想制御点Zaを、上面視で運転席と重なる位置に設定した場合には、運転者の頭が位置すると想定される位置に設定することで、運転者の頭付近の振動を抑制できる。
また、仮想制御点Zaを、上面視でハンドルと重なる位置に設定した場合に、ハンドル付近となる高さ位置に設定することで、ハンドル付近の振動を抑制できる。
また、仮想制御点Zaをハードトップに設置された荷物位置に設定することで、当該荷物の振動を抑えることができる。
このように、上面視における仮想制御点Zaの位置に応じて、振動を抑えたい高さ位置を狙って振動抑制を行うことができる。
このとき、傾き角αが小さく車両前後軸Lyに近づけるほどピッチングを抑える効果が大きくなり、傾き角αを90度に近づけるほどロールを抑える効果が大きくなるので、車両に発生するピッチングとロールとを比較して、ピッチングの方が大きいほど上記傾き角αを0度に近づけ、ロールの方が大きいほど90度に近づくように設定すると良い。この場合には、より効果的に車両の姿勢を抑制制御することが出来る。
ここで、車両のロールやピッチング抑制を優先に行うという観点からは、仮想制御点Zaの高さは車量重心点g若しくはその近傍に近づけた方が好ましい。
(1)上記説明では、車両の外に仮想制御点Zaがある場合には、重心点gから離れるにつれて車両重心点g若しくはその近傍に近づくように徐々に変化させているが、車両の外に仮想制御点Zaが位置する場合には、常に傾き角δをゼロ若しくは小さく設定して、仮想制御点Zaの高さ位置を重心点g若しくはその近傍に設定して、車両の挙動抑制を優先させても良い。
この場合には、例えば、高さ方向を設定変更可能な仮想制御点Zaを、上面視車両と重なる位置に設定し、もう一つの仮想制御点Zaを上面視車両の外側に設定してその高さを車両重心点g若しくはその近傍に設定する。即ち、車両内の一点の振動を抑えつつ、車両の挙動も抑えるように制御する。
(4)また、仮想制御点Zaを常に上面視で車両と重なる位置に設定して、その位置を、停車時の車両への積載状況に応じて、停車時に自動的に設定変更するようにしても良い。
すなわち、車速がゼロつまり車両停止と判定したときに作動して、仮想制御点Zaの位置(La、α、δ)を、乗員の着座位置や積載物荷重に応じて自動的に設定するようにしても良い。
仮想制御点Zaの位置が、上面視で、乗員の着座位置と判定した場合には、乗員の頭部位置と想定される高さ位置となるように設定する。なお、検出した乗員の質量に応じて初期の高さ位置を基準として、設定する高さ位置を調整するようにして、より精度良く乗員の頭位置となるように設定するようにしても良い。例えば、検出した質量が基準よりも軽ければ、基準の位置よりも低くなるように調整する。検出した質量が基準よりも重ければ、基準の位置よりも高くなるように調整する。
また、仮想制御点Zaの位置が、上面視でトランクと判定した場合には、通常想定される荷物の重心位置の高さに仮想制御点Zaが来るように設定する。例えば、トランクの空間の高さ寸法と、検出した積載物の荷重とに基づき高さ位置を設定する。
(6)また、上記実施形態では、アクチュエータとして、油圧シリンダで発生する推力等を可変に制御でき、車高調整も可能なアクティブダンパの場合を例示しているが、これに限定されるものではない。模式図である図15のような、減衰力可変バルブ150FL〜150RRを制御して、油圧シリンダ15FL〜15RRの減衰力をそれぞれ調整して制御するような、セミアクティブダンパをアクチュエータとして使用して、ダンパの減衰力を調整することで、この可変に調整する減衰力を上記各制御力として使用する構成であっても良い。
次に、第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は上記第1実施形態と同様である。
そして、本実施形態では、車両重心点gからの仮想制御点Zaの距離La、及び水平方向の傾き角α、すなわち上面視における設置位置の算出について、別の例を説明するものである。
また、上下方向の傾き角δについては、上記第1実施形態と同様に、距離Laや傾き角αなどに基づき設定変更する。
上記演算処理装置42cは、図16に示すように、変更情報取得手段424を備える。また、上記仮想制御点距離設定部422A、及び傾き角α設定部422Bの代わりに、制御点位置調整手段422Dを備える。制御点位置調整手段422Dは、上面視における仮想制御点Zaの位置設定を行う。
ここで、本実施形態では、上記仮想制御点Zaの初期値は、図5のように運転者の前方注視点に設定されているとする。そして、制御点位置調整手段422Dは、車両重心点gからの距離La、及び車両重心点g及び仮想制御点Zaを通過する仮想制御線Dの、車両前後方向軸Lyに対する傾き角αを変更することで、仮想制御点Zaの位置を調整する。
上記変更情報取得手段424は、自車両が走行している道路状態、運転者による運転操作、車両の挙動、および他の車両制御手段の作動状態の少なくとも1つに基づく仮想制御点Zaの変更情報を取得する。
操舵角情報取得手段424Abは、ステアリングホイールの操舵角若しくは操向輪の転舵角を検出し、その角度が所定以上の場合に、当該操舵角若しくは転舵角を所定ロール成分情報として取得する。
ロール角情報取得手段424Adは、車両に発生しているロール角を検出し、そのロール角が所定以上の場合に、当該ロール角を所定ロール成分情報として取得する。
ロール判定手段424Aは、上記カーブ情報取得手段424Aa、操舵角情報取得手段424Ab、横加速度情報取得手段424Ac、ロール角情報取得手段424Adのいずれか1の手段で取得したロール成分情報、若しくは2以上の手段で取得したロール成分情報について重み付けして求めたロール成分情報を制御点位置調整手段422Dに出力する。
エンジントルク取得手段424Bbは、エンジントルクを検出し、そのエンジントルクが所定トルク以上の場合に、当該エンジントルクをピッチング情報として取得する。
制動取得手段424Bcは、制動力に相当する量としてブレーキ圧を検出し、そのブレーキ圧が所定以上の場合に、当該ブレーキ圧をピッチング情報として取得する。
ピッチ角取得手段424Beは、ピッチ角を検出し、ピッチ角が所定以上の場合に、当該ピッチ角をピッチング情報として取得する。
ピッチング判定手段424Bは、アクセル開度取得手段424Ba、エンジントルク取得手段424Bb、制動取得手段424Bc、前後加速度取得手段424Bd、ピッチ角取得手段424Beのうちのいずれか1の手段で取得したピッチング成分情報、若しくは2以上の手段で取得したピッチング成分情報について重み付けして求めたピッチング成分情報を制御点位置調整手段422Dに出力する。
安定制御作動検出手段424Dは、仮想制御点Zaの変更情報として他の車両制御手段の作動中か否かの情報を取得する。そして、安定制御作動検出手段424Dは、VDC(ビークル・ダイナミックス・コントロール)等のスタビリティコントロールの制御を行う他の車両制動手段が作動中か否かを判定し、当該スタビリティコントロール用の制御手段が作動中かいなかの情報である他制御フラグを制御点位置調整手段422Dに出力する。
即ち、制御点位置調整手段422Dは、上記ロール判定手段424Aからのロール成分情報に基づき、上記仮想制御点Zaの位置について、車両前方からみた車両重心点gからの車幅方向への横方向距離を調整し、その調整は、発生している若しくは発生するであろうロール成分が大きいほど、上記横方向距離が大きくなるように調整、つまり上記傾き角αを変更する。
また、上記制御点位置調整手段422Dは、安定制御作動検出手段424Dからの情報に基づき、他のスタビリティコントロール用の制御手段が作動中と判定すると、仮想制御点Zaの位置の変更を停止する。
この制御点位置調整手段422Dは、所定サンプリング周期毎に作動して、まず、ステップS410で、安定制御作動検出手段424Dからの情報に基づき、他のスタビリティコントロール用の制御手段が作動中か否かを判定し、作動中と判定した場合には、仮想制御点Zaの位置変更を停止して処理を終了する。
α = K1×(ロール成分情報) +K2×(ロール成分情報の微分値)
ここで、K1およびK2はゲインであって、使用するロール成分情報に合わせて設定しておけばよい。
更に、ロール成分情報から傾き角αの変化量Δαを求めて、前回値に加算するようにして傾き角αを変更しても良い。
ステップS430では、ピッチング判定手段424Bからのピッチング成分情報を入力し、下記式に基づき重心点gからの距離Laを演算してステップS440に移行する。ただし、ピッチング成分情報に変更がなければ、距離Laを変更しない。
La = K3×(ピッチング成分情報) +K4×(ピッチング成分情報)
ここで、K3およびK4はゲインであって、使用するピッチング成分情報に合わせて設定しておけばよい。
更に、ピッチング成分情報から距離の変化量ΔLを求めて、前回値に加算するようにして距離Laを変更しても良い。
ステップS440では、走行方向検出手段424Cからの走行方向情報に基づき、走行方向が変更されたと判定した場合には、仮想制御点Zaの位置を、車両前進と判定した場合には、車両重心点gよりも車前後方向前方に設定変更し、車両前進と判定した場合には、車両重心点gよりも車前後方向後方に設定変更して、処理を終了する。例えば、上記傾き角αを、走行可能な方向が変更されたことを検出すると、傾き角αに180度加算する。
α = K5×(ロール情報成分) −K6×(ピッチング情報成分)
又は
α =αn-1 +K7×(ロール情報成分) −K8×(ピッチング情報成分)
ただし、αn-1 は前回値であり、K5〜K8はゲインである。
上下方向の傾き角δについては、上記第1実施形態と同様に、距離La及び傾き角αや運転者の設定などによって設定変更する。
その他の構成は上記第1実施形態と同様である。
(1)本実施形態では、自車両が走行している道路状態、運転者による運転操作、車両の挙動、および他の車両制御手段の作動状態の少なくとも1つに基づいて、現在の走行状態に適した位置に、上下動を抑制すべき仮想制御点Zaが調整可能となるので、状況に応じた自車両の姿勢抑制が可能となる。
(2)このとき、車両は重心点gを中心としてバウンス、ロール、ピッチングの挙動が発生するので、当該重心点gとは異なる仮想制御点Zaでの上下動を抑えようとすると、重心点g及び仮想制御点Zaを通過する仮想制御線D周りに車両の挙動が抑制させる傾向となる。
これらの観点に基づき、走行状況に併せて、走行中に仮想制御点Zaの位置を自動調整しているので、運転者に仮想制御点Zaのチューニングを行うための面倒な手間を掛けることなく、車両の姿勢変化などの最適化が走行中に図られる。
(4)このとき、仮想制御点Zaの位置を、重心点gからの車両前後方向の縦距離と、車幅方向の横距離との位置情報を、車両上面視における重心点gからの距離Laと、車両前後方向軸Lyに対する傾き角αとで設定変更することで、所定の円に沿って移動させやすくなる。例えば傾き角αを変更するだけで、縦距離と横距離の両方を変更することができる。
α=±K1×(曲率半径)±K2×(曲率半径の微分値)
このように調整することで、車両のロール挙動が急激に変化することを防止できると共に、オーバーシュートしない方向になるので、安定感のある乗心地にすることが出来る。
ここで、微分項を加えるのは、曲率半径の変化が激しい場合の仮想制御点Zaの移動量を抑えて、抑制制御の安定化を良くするためである。
なお、傾き角αの向きは、車両の旋回方向でも旋回方向とは反対方向でも良い。旋回方向とは反対側に傾けた場合には、前のめりになることを抑えて平行ロールに近づけることが出来る。一方、旋回方向に傾けた場合には、車輪の浮き上がりを抑える作用が大きくなる。
α =−K1×(操舵角若しくは転舵角)−K2×(操舵角又は転舵角の微分値)
このように調整することで、ステアリングホイールの操舵に伴って発生するロールを有効に抑えることが出来る。また、微分項を持つことで、ステアリングホイールを早く切って場合には、仮想制御点Zaの移動速度を遅くすることで制御が安定する。
このとき、操舵方向若しくは転舵方向と反対側に仮想制御点Zaを移動させた場合には、ロールが対角ロールとなることを防止して、平行ロールとなるように抑制することが可能となって、心地良いロールに抑制することが出来る。
α =−K1×(横加速度)
このように調整することで、ロールの発生にフィードバックしてロールを有効に抑えることが出来る。
このとき、横加速度の出る方向とは逆側に仮想制御点Zaを移動させた場合には、平行ロールとなるように抑制することが可能となる。
α =K1×(ロール角)
このように調整することで、ロールの発生にフィードバックしてロールを有効に抑えることが出来る。
La= K3×(アクセル開度)+K4×(アクセル開度の微分値)
これによって、仮想制御点Zaは、アクセルを踏み込んだ際には、重心点gから遠い位置に調整され、アクセル開度が小さいときに、相対的に重心点gに近い位置に調整される。この結果、スカット挙動(後ろのめりのピッチング)を低減させる作用を有する。
なお、微分項は、仮想制御点Zaの急激な移動を抑えて制御を安定化させるためである。その他の式においても同様である。
La= K3×(エンジントルク)+K4×(エンジントルクの微分値)
これによって、仮想制御点Zaは、エンジントルクが大きいときは、重心点gから遠い位置に調整され、エンジントルクが小さいときには、相対的に重心点gに近い位置に調整される。この結果、スカット挙動(後ろのめりのピッチング)を低減させる。
La=−K3×(ブレーキ圧)−K4×(ブレーキ圧の微分値)
これによって、仮想制御点Zaは、ブレーキを踏み込んだ際には、重心点gから遠い位置に調整され、ブレーキ圧が小のときには、相対的に重心点gに近い位置に調整される。この結果、ダイブ挙動(前のめりのピッチング)を低減させる。
La=K3×(前後加速度)
このように調整することで、ピッチングの発生にフィードバックしてピッチングを有効に抑えることが出来る。
(13)また、ピッチ角をピッチング成分情報とすると、車両に発生するピッチングに応じて、距離Laは下記式によって調整される。
La=K3×(ピッチ角)
このように調整することで、ピッチングの発生にフィードバックしてピッチングを有効に抑えることが出来る。
(15)また、VDCなどのスタビリティコントロールを行う他の制御手段が作動中は、仮想制御点Zaの移動を中止する。この結果、姿勢抑制によるサスペンション特性の変更が行わない事で、VDC機能などのスタビリティコントロール効果を最優先させることが出来て、VDCの挙動予測の追従性を優先させる事などが可能となる。すなわち、スタビリティコントロール用の他の制御手段の効果を、安定的に発揮させることが出来る。
(16)その他の効果は、第1実施形態と同様である。
本発明の第3実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な装置などについて同一の符号を付して説明する。
(構成)
本第3実施形態の基本構成は、上記第2実施形態と同様であるが、変更情報取得手段424、および上面視における仮想制御点Za位置の設定を行う、制御点位置調整手段422Dの処理が異なる。
すなわち、上記第2実施形態では主としてロール成分及びピッチング成分に基づき仮想制御点Zaの上面視における位置を設定変更する例であるが、この第3実施形態では、主としてバウンスに応じて仮想制御点Zaの上面視における位置を設定変更する例である。
上記悪路判定手段424Eは、走行中の路面が悪路か否かを判定し、仮想制御点Zaの変更情報としてその悪路情報を取得する。ここで、悪路の判定は、路面から車両への入力振幅が大きく、入力周波数が高い路面かどうかで判定する。
悪路入力カウント数:所定時間内若しくは走行距離単位に、振幅及び周波数がある閾値を超えた回数。ただし、回数が所定の上限を越えた場合にはその上限値とする。
悪路入力カウント上限値:走行中に取得した悪路入力カウントの上限値
上記突起乗り越し検出手段424Fは、車輪から入力させる衝撃から突起乗り越しを検出すると、突起乗り越し開始信号を制御点位置調整手段422Dに出力する。
そして、制御点位置調整手段422Dは、変更情報取得手段424からの変更情報に基づき上記仮想制御点Zaの車両上面視における位置を調整する。
即ち、制御点位置調整手段422Dは、上記悪路判定手段424Eからの悪路変更情報に基づき、車両重心点gからの仮想制御点Zaの距離Laを調整する。その調整は、下記式によって行われる。
La=L1−L1/(悪路入力カウント上限値)×(悪路入力カウント数)
即ち、仮想制御点Zaを、ひどい悪路と判定するほど車両と重なる位置、特に重心点gに近づくように仮想制御点Zaの位置を変更する。
また、制御点位置調整手段422Dは、突起乗り越し開始信号を入力すると、一時的に、仮想制御点Zaを上面視で車両と重なる位置、好ましくは重心点g位置近傍に移動させ、突起乗り越し終了と判定すると、突起乗り越し前の元の位置若しくはそれよりも遠い位置に仮想制御点Zaを移動させる。
上下方向の傾き角δについては、上記第1実施形態と同様に、距離La及び傾き角αや運転者の設定などによって設定変更する。
その他の構成及び動作は、上記第1実施形態と同様である。
(1)現在の走行路面が悪路と判定されると、悪路入力カウント数が大きいほど、車両重心点gからの仮想制御点Zaまでの距離Laを小さくし、その悪路入力カウントが所定上限値を越えると、当該仮想制御点Zaを、上面視で車両と重なる位置、好ましくは重心点g位置及びその近傍に移動させる。これによって、乗員の振動バウンス成分の抑制する制御量を増加させて、悪路走行時の乗心地を向上する。
なお、悪路と判定した後に、悪路でない走行路面でないと判定すると、例えば悪路と判定する直前の位置に仮想制御点Zaを調整する。
この結果、突起乗り越し時のように、ばね下を抑えたいときには車両内に仮想制御点Zaを移動させることで乗員への入力が抑えられ、突起乗り越し後は、距離Laを大きくすることで、車体振動を抑制させる効果が大きくなり、突起乗り越し時の振動の収束に有効となる。
(4)その他の作用効果は上記第1及び2実施形態と同様である。
(応用)
変更情報取得手段424および制御点位置調整手段422Dの処理について、第2実施形態で説明した処理の全部若しくは一部を組み合わせて使用しても構わない。
次に、第4実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な装置などについては同一の符号を使用して説明する。
(構成)
本第4実施形態の基本構成は、上記第2実施形態と同様であるが、変更情報取得手段424および制御点位置調整手段422Dの処理が異なる。すなわち、本実施形態では、他の車両制御手段からの情報に基づいて仮想制御点Zaを変更する例である。
その変更情報取得手段424および制御点位置調整手段422Dの処理の例について、図17を参照して説明する。なお、図中、L_1は、距離Laの前回値を指す。
ステップS510では、TCS制御部又はABS制御部が作動中か否かを判定し、作動中と判定した場合にはステップS610に移行し、作動中でないと判定した場合にはステップS520に移行する。
ステップS530では、RAS制御部が作動中か否かを判定し、作動中と判定した場合にはステップS630に移行し、作動中でないと判定した場合にはステップS540に移行する。
ステップS540では、ACC制御部が作動中か否かを判定し、作動中と判定した場合にはステップS640に移行し、作動中でないと判定した場合にはステップS550に移行する。
ステップS560では、自動運転制御部が作動中か否かを判定し、作動中と判定した場合にはステップS660に移行し、作動中でないと判定した場合には処理を終了する。
ステップS600では、下記式によって距離Laを変更してステップS510に移行する。
La =K10×(ステアリングギア比の増減率)+K11×(増減率の微分値)
ステップS610では、距離Laを遠方に移動させて、例えば下記式のように演算して、処理を終了する。
La =L +DL (DL:正の値)
なお、VDC制御部の処理が終わるまで変更中止というフラグを持っていて、VDC制御部の処理が終わるまで、他の変更情報がどういうものであっても、仮想制御点Zaの位置変更を強制的に停止させることが好ましい。
ステップS630では、下記式によって距離Laを変更して処理を終了する。
La =K12×(後輪転舵角)
ステップS640では、距離Laを、追従している先行車両までの車間距離に設定して処理を終了する。
ステップS660では、仮想制御点Zaを、上面視で車両と重なる位置、例えば運転者位置に設定して処理を終了する。
ここで、ステップS500〜S560は変更情報取得手段424を構成し、ステップS600〜S660は、制御点位置調整手段422Dを構成する。
その他の構成や動作について上記第1及び第2実施形態と同様である。
(1)アクティブステア制御部が作動中にあっては、重心点gからの仮想制御点Zaまでの距離Laを、ステアリングギア比が増えている際は、大きくして仮想制御点Zaの位置を遠方に移動させ、また減速中は仮想制御点Zaを近くに移動させる。また、アクティブステアの微分制御項が大きい場合に、ステアリング動作がクイックと感じるため、遠方に移動させる。このようにすることで、アクティブステアの制御効果を安定的に発揮可能となる。
(3)VDC制御部が作動中は、仮想制御点Zaの位置を移動させない。これによって、サスペンション特性を抑制制御で変更することなく、VDC機能の効果を最優先させることとなり、つまりVDCの挙動予測の追従性を優先させる事になる。これによって、VDC制御の効果を安定的に発揮可能となる。
(4)RAS制御部が作動中は、仮想制御点Zaをなるべく遠方に移動させることで、車両挙動の変動抑制を優先させる。これによって、RAS制御の効果を安定的に発揮可能となる。
(6)LKS制御部が作動中は、走行方向前方のレーン内に仮想制御点Zaを調整することで、乗員の視線を安定させ、フラットな乗心地で出来る。
(7)自動運転制御部が作動中は、仮想制御点Zaを車両内に調整している。自動運転状態では、乗員が前方を常に注視しているわけではないので、乗員自身の振動を抑えることを最優先させて、自動運転時も快適な乗心地が得られるようになる。
(8)その他の作用効果は上記第1〜第3実施形態と同様である。
(1)変更情報取得手段424および制御点位置調整手段422Dの処理について、第4実施形態に対して、第2及び第3実施形態で説明した処理の一部若しくは全部を組み合わせて使用しても構わない。
(その他の変形例)
(1)変更情報取得手段424として、運転者が設定する走行モードを変更情報として取得する走行判定手段を備えていても良い。
このとき、制御点位置調整手段422Dでは、走行モードに基づき、上面視における仮想制御点Zaと車両重心点gとの距離Laを変更し、当該車両重心点gとの距離Laを、乗り心地優先の走行モードと判定するほど小さく、またスピード重視の場合には大きく設定する。
このように、走行モードで要求される走行制御に応じた抑制処理が行われる事になる。
例えば、ナビや前方車両などから間接的に路面の情報(カーブの曲率半径、路面の凹凸など)を取得して記憶しておき、その記憶した情報に基づき仮想制御点Zaの位置を調整するようにしても良い。
この場合には、予め取得した情報に基づくため、より精度の高い抑制制御が可能となる。
11FL〜11RR サスペンション装置
15FL〜15RR 油圧シリンダ(アクチュエータ)
28FL〜28RR 上下加速度センサ
31 制御装置
42c 演算処理装置
421 姿勢情報取得演算手段
422 仮想制御点位置設置手段
422A 仮想制御点距離設定部
422B 傾き角α設定部
422C 傾き角δ設定部
422D 制御点位置調整手段
423 姿勢制御手段
424 変更情報取得手段
424A ロール判定手段
424B ピッチング判定手段
424C 走行方向検出手段
424D 安定制御作動検出手段
424E 悪路判定手段
424F 検出手段
424G シフト変更検出手段
g 車両重心点
La 距離
α 傾き角
β 傾き角
Za 仮想制御点
Claims (9)
- 各車輪と車両との間に介装され制御力を個別に発生する複数のアクチュエータと、その複数のアクチュエータを介して、車両に対し設定した仮想制御点での振動を抑制制御する制御手段と、を備え、
上記仮想制御点は、上下方向への高さ位置の変更が可能となっていることを特徴とする能動型サスペンション。 - 上記仮想制御点は、車両上面視における位置を変更可能となっていると共に、
当該仮想制御点の上下方向の高さ位置は、車両上面視における位置の変更に伴い変更されることを特徴とする請求項1に記載した能動型サスペンション。 - 自車両が走行している道路状態、運転者による運転操作、車両の挙動、および他の車両制御手段の作動状態の少なくとも1つに基づく仮想制御点の変更情報を取得する変更情報取得手段と、
上記変更情報取得手段が取得した仮想制御点の変更情報に基づき上記仮想制御点の車両上面視における位置を調整する制御点位置調整手段と、を備えることを特徴とする請求項2に記載した能動型サスペンション。 - 自車両がロールしている若しくはロールすることを検出若しくは推定するロール判定手段と、
上記ロール判定手段の判定に基づき、ロールが発生している若しくは発生すると判定すると、発生している若しくは発生しているであろうロールに応じて、上記仮想制御点の高さ位置を変更する第1高さ調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載した能動型サスペンション。 - 上記ロール判定手段は、走行道路の走行方向に沿った曲率半径、ハンドルの舵角、横角速度、ロール角の少なくとも一方の情報からなるロール情報に基づき、ロールの判定を行うことを特徴とする請求項4に記載した能動型サスペンション。
- 自車両がピッチングしている若しくはピッチングすることを検出若しくは推定するピッチング判定手段と、
上記ピッチング判定手段の判定に基づき、ピッチングが発生している若しくは発生すると判定すると、ピッチングが発生している若しくは発生すると判定すると、発生している若しくは発生しているであろうピッチングに応じて、上記仮想制御点の高さ位置を変更する第2高さ調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載した能動型サスペンション。 - 上記ピッチング判定手段は、車両の加減速情報に関する情報に基づきピッチングを判定することを特徴とする請求項6に記載した能動型サスペンション。
- 仮想制御点の高さ方向位置は、上面視で車両の外側に位置すると判定した場合には、車両重心点から離れるほど、車両重心点高さに設定変更されることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載した能動型サスペンション。
- 各車輪と車両との間に介装された複数のアクチュエータの制御力を制御することで、車両に対し設定した仮想制御点での振動を抑制制御する車両の姿勢変化抑制方法において、
車両の走行に応じて上記仮想制御点の高さを変更することを特徴とする車両の姿勢変化抑制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007203226A JP5050716B2 (ja) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | 能動型サスペンション、および車両の姿勢変化抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007203226A JP5050716B2 (ja) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | 能動型サスペンション、および車両の姿勢変化抑制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009035219A true JP2009035219A (ja) | 2009-02-19 |
JP5050716B2 JP5050716B2 (ja) | 2012-10-17 |
Family
ID=40437515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007203226A Expired - Fee Related JP5050716B2 (ja) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | 能動型サスペンション、および車両の姿勢変化抑制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5050716B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013010398A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Toyota Central R&D Labs Inc | 車両 |
CN114312198A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-04-12 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车身高度控制方法、系统、车辆及存储介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07186666A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-25 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション |
JP2004168148A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Denso Corp | 車両制御装置 |
JP2006224687A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Denso Corp | 車両制御装置 |
JP2009006884A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 |
JP2009006882A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 |
JP2009006883A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 |
-
2007
- 2007-08-03 JP JP2007203226A patent/JP5050716B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07186666A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-25 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション |
JP2004168148A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Denso Corp | 車両制御装置 |
JP2006224687A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Denso Corp | 車両制御装置 |
JP2009006884A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 |
JP2009006882A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 |
JP2009006883A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013010398A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Toyota Central R&D Labs Inc | 車両 |
CN114312198A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-04-12 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车身高度控制方法、系统、车辆及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5050716B2 (ja) | 2012-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101288715B1 (ko) | 차량의 제어 장치 | |
JP2009035218A (ja) | 能動型サスペンション、および車両の姿勢変化抑制方法 | |
US9387852B2 (en) | Method for adjusting the spatial position of the roll axis of a motor vehicle | |
US9081652B2 (en) | Vehicle control system | |
US9114683B2 (en) | Vehicle control device and method | |
JP5321603B2 (ja) | 車両のスタビライザ制御装置 | |
JP5392202B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
JP5029329B2 (ja) | 走行軌跡生成方法及び走行軌跡生成装置 | |
KR102172306B1 (ko) | 차량 거동 제어 장치 | |
KR20120049279A (ko) | 차량 제어 시스템 | |
JP5050717B2 (ja) | 車両のセミアクティブサスペンション、および車両の挙動抑制制御方法 | |
KR20120024382A (ko) | 차체 자세 제어 장치 | |
JP2009006882A (ja) | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 | |
US12017497B2 (en) | Vehicle control device | |
JP5293264B2 (ja) | 減衰力制御装置、及び減衰力制御方法 | |
JP5050716B2 (ja) | 能動型サスペンション、および車両の姿勢変化抑制方法 | |
JP2009006884A (ja) | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 | |
JP2009227036A (ja) | サスペンションの制御装置及び制御方法 | |
US20240140399A1 (en) | Vehicle Control Apparatus, Vehicle Control Method, and Vehicle Control System | |
US20230072130A1 (en) | Vehicle and method of controlling vehicle suspension | |
JP2008247357A (ja) | サスペンション制御装置 | |
JPH07186668A (ja) | サスペンションの制御装置 | |
CN114559914A (zh) | 车辆的控制装置以及车辆的控制程序 | |
JP2009006883A (ja) | 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 | |
JPH0986131A (ja) | サスペンション制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100728 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100917 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100929 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111220 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120626 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120709 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |