JP2011116179A - Control device for damping force variable damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減衰力可変ダンパの制御装置に係り、詳しくはダンパの微少ストローク時においても適正な減衰力を安定して発生させる技術に関する。 The present invention relates to a control device for a damping force variable damper, and more particularly to a technique for stably generating an appropriate damping force even during a minute stroke of the damper.
近年、自動車用サスペンションを構成する筒型ダンパとして、操縦安定性と乗り心地とを高い次元で両立させるべく、自動車の運動状態に応じて減衰力を可変制御する減衰力可変型のものが種々開発されている。減衰力可変ダンパとしては、オリフィス面積を変化させるロータリバルブをピストンに設け、このロータリバルブをアクチュエータによって回転駆動する機械式のものが主流であったが、構成の簡素化や応答性の向上等を実現すべく、作動油に磁気粘性流体(Magneto-Rheological Fluid:以下、MRFと記す)を用い、ピストンに設けられた磁気流体バルブ(Magnetizable Liquid Valve:以下、MLVと記す)によってMRFの粘度を制御するもの(以下、MRF式減衰力可変ダンパと記す)が出現している(特許文献1参照)。 In recent years, various types of cylindrical dampers that make up suspensions for automobiles have been developed, with variable damping force that variably controls the damping force according to the state of motion of the automobile, in order to achieve both high handling stability and ride comfort. Has been. As the damping force variable damper, a mechanical type in which a rotary valve that changes the orifice area is provided on the piston and this rotary valve is driven to rotate by an actuator has been the mainstream, but simplification of the configuration and improvement of responsiveness etc. In order to achieve this, a magnetorheological fluid (Magnet-Rheological Fluid: hereinafter referred to as MRF) is used as the hydraulic oil, and the viscosity of the MRF is controlled by a magnetic fluid valve (Magnetizable Liquid Valve: hereinafter referred to as MLV) provided on the piston. (Hereinafter referred to as MRF damping force variable damper) has appeared (see Patent Document 1).
MRF式減衰力可変ダンパの制御にあたっては、減衰力制御部が、車体の横加速度や前後加速度等に基づき各車輪ごとに目標減衰力を設定し、この目標減衰力とダンパのストローク速度とからMLVに供給する駆動電流の目標値(目標電流)を設定するようにしている。一般に、車両の走行時には、横加速度センサや前後加速度センサの出力に微少なノイズが混入し、このノイズによって目標減衰力の設定値が過大あるいは過小となることが避けられない。そして、定速直進走行時等には、横加速度や前後加速度の絶対量が小さいためにノイズの影響が大きくなり、適正な目標減衰力(すなわち、目標電流)が得られなくなって乗り心地や操縦安定性が低下する虞がある。そこで、特許文献1には、ストローク速度が0を含む所定の判定範囲にある場合、目標減衰力の方向と減衰力可変ダンパのストローク方向とを同一とみなすとともに、目標減衰力に対する目標電流をストローク速度に依存せずに設定する制御方法(特許文献1の図20等を参照)が開示されている。なお、判定範囲は、ばね上共振状態やロール/ピッチ状態に応じて設定される(特許文献1の図21等を参照)。
In controlling the MRF type damping force variable damper, the damping force control unit sets a target damping force for each wheel based on the lateral acceleration and longitudinal acceleration of the vehicle body, and MLV is calculated from the target damping force and the stroke speed of the damper. The target value (target current) of the drive current supplied to the is set. In general, when a vehicle travels, minute noise is mixed in the output of the lateral acceleration sensor or the longitudinal acceleration sensor, and it is inevitable that the set value of the target damping force becomes excessive or small due to this noise. When traveling straight at a constant speed, the absolute amount of lateral acceleration and longitudinal acceleration is small, so the effect of noise increases, and an appropriate target damping force (ie, target current) cannot be obtained, resulting in ride comfort and control. There is a risk that stability will be reduced. Therefore, in
特許文献1の制御方法では、ストローク速度が判定範囲内にあれば目標電流が目標減衰力に応じて一律に設定されるため、センサの検出信号にノイズが混入すること等によって目標減衰力が短い周期で変化した際においても、目標電流の変化が抑制されて直進走行時等における乗り心地や旋回走行時等における操縦安定性の向上が実現される。しかしながら、上述した制御方法では、走行路面の状態によらずに判定範囲を設定しているため、適切な減衰力制御が行い難い場合があった。すなわち、悪路走行時等に判定範囲が狭く設定されていた場合、路面の凹凸による突き上げが車体に作用し、乗り心地が著しく低下する虞があった。また、上述した制御方法では、ストローク速度が判定範囲内にある場合、ストローク速度と目標減衰力とを常に同一とみなすため、平坦路直進走行時におけるスカイフック制御が円滑に行われなくなることもあった。更に、近年の自動車には減衰力可変ダンパの減衰モードを運転者が切換えるためのモードスイッチを備えたものが存在するが、判定範囲を各減衰モードに応じて変化させることも要望されていた。
In the control method of
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、ダンパの微少ストローク時においても適正な減衰力を安定して発生させることができる減衰力可変ダンパの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a control device for a damping force variable damper that can stably generate an appropriate damping force even during a minute stroke of the damper. .
請求項1の発明は、車体の懸架に供される減衰力可変ダンパの減衰力を制御する制御装置であって、前記減衰力可変ダンパのストローク速度を取得するストローク速度取得手段と、車体の横加速度と前後加速度との少なくとも一方を検出する加速度検出手段と、前記車体の運動状態または路面状態に基づいて目標減衰力を設定する目標減衰力設定手段と、前記減衰力可変式ダンパの制御量を設定する制御量設定手段とを備え、前記制御量設定手段は、前記車体の運動状態または路面状態に基づいて前記ストローク速度に対して0を含む第1判定範囲を設定する判定範囲設定手段と、前記ストローク速度の変化に基づいて走行路面が良路であるか悪路であるかを判定する路面状態判定手段と、車体の横加速度あるいは前後加速度に基づいて車体の姿勢変化が急激であるか否かを判定する姿勢変化判定手段とを有し、前記ストローク速度が前記第1判定範囲外にある場合には前記目標減衰力と前記ストローク速度とに基づいて前記制御量を設定する一方、前記ストローク速度が前記第1判定範囲内にある場合には前記目標減衰力のみに基づいて前記制御量を設定し、前記判定範囲設定手段は、前記走行路面が良路であると判定され、前記姿勢変化が急激であると判定された場合、前記第1判定範囲を所定の縮小判定範囲に設定し、前記走行路面が悪路であると判定された場合、前記第1判定範囲を所定の拡大判定範囲に設定し、前記走行路面が良路であると判定され、前記姿勢変化が急激でないと判定された場合、前記第1判定範囲を前記縮小判定範囲と前記拡大判定範囲との間に設定することを特徴とする。
The invention according to
また、第2の発明は、第1の発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、前記判定範囲設定手段は、前記姿勢変化が急激であると判定された場合に前記ストローク速度に対して0を含む第2判定範囲を設定し、前記制御量設定手段は、前記ストローク速度が前記第2判定範囲内にある場合、前記目標減衰力の方向と前記減衰力可変ダンパのストローク方向とが同一とみなすことにより、当該減衰力可変ダンパの伸び側と縮み側とに対して同一の制御量を設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the damping force variable damper control device according to the first aspect of the present invention, the determination range setting means is configured to reduce the stroke speed to 0 when the posture change is determined to be abrupt. When the stroke speed is within the second determination range, the control amount setting means is configured such that the direction of the target damping force and the stroke direction of the damping force variable damper are the same. By considering this, the same control amount is set for the expansion side and the contraction side of the damping force variable damper.
また、第3の発明は、第1または第2の発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、運転者によって切換操作される減衰モード切換手段を更に備え、前記制御量設定手段は、前記減衰モード切換手段の切換状態に応じ、前記第1判定範囲と前記第2判定範囲の少なくとも一方を拡大あるいは縮小することを特徴とする。 The third aspect of the invention is the damping force variable damper control device according to the first or second aspect of the invention, further comprising damping mode switching means that is switched by a driver, wherein the control amount setting means is the damping amount switching means. According to the switching state of the mode switching means, at least one of the first determination range and the second determination range is enlarged or reduced.
請求項1の発明によれば、走行路面の状態や車両の姿勢変化に応じて第1判定範囲が適切に設定されるため、乗り心地と操縦安定性とが高いレベルで両立させることができる。また、請求項2の発明によれば、例えば、スカイフック制御時に第2判定範囲を狭めることにより、乗り心地の向上を図ることができる。また、請求項3の発明によれば、減衰力可変ダンパの減衰モードに応じて第1および第2判定範囲を適切に設定することで、運転者の意図した乗り心地や操縦安定性を実現できる。
According to the first aspect of the present invention, since the first determination range is appropriately set according to the state of the traveling road surface and the change in the posture of the vehicle, it is possible to achieve both high riding comfort and high handling stability. According to the invention of
以下、図面を参照して、本発明を4輪乗用車に適用した一実施形態を詳細に説明する。
図1は実施形態に係る4輪自動車の概略構成図であり、図2は実施形態に係るダンパの縦断面図であり、図3は実施形態に係る減衰力制御部の概略構成を示すブロック図である。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a four-wheel passenger vehicle will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a schematic configuration diagram of a four-wheeled vehicle according to the embodiment, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a damper according to the embodiment, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a damping force control unit according to the embodiment. It is.
≪実施形態の構成≫
<自動車の概略構成>
先ず、図1を参照して、実施形態に係る自動車の概略構成について説明する。説明にあたり、4本の車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤやサスペンション等については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付して、例えば、車輪3fl(左前)、車輪3fr(右前)、車輪3rl(左後)、車輪3rr(右後)と記すとともに、総称する場合には、例えば、車輪3と記す。
<< Configuration of Embodiment >>
<Schematic configuration of automobile>
First, a schematic configuration of an automobile according to an embodiment will be described with reference to FIG. In the description, for the four wheels and members arranged for them, that is, tires, suspensions, and the like, suffixes indicating front, rear, left, and right are attached to the reference numerals, for example, wheel 3fl (front left), wheel 3fr (front right), wheel 3rl (rear left), wheel 3rr (rear right) and collectively referred to as
図1に示すように、自動車(車両)Vはタイヤ2が装着された4つの車輪3を備えており、これら各車輪3がサスペンションアームや、スプリング、MRF式減衰力可変ダンパ(以下、単にダンパと記す)4等からなるサスペンション5によって車体1に懸架されている。自動車Vには、減衰力可変ダンパの制御主体であるダンパECU(Electronic Control Unit)7や、EPS(Electric Power Steering:電動パワーステアリング)8が設置されている。また、自動車Vには、横加速度を検出する横Gセンサ10、前後加速度を検出する前後Gセンサ11等が車体1の適所に配置される他、ダンパ4の変位を検出するストロークセンサ12と、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13とが各車輪3ごとに備えられている。更に、自動車Vの運転席には、ダンパ4の減衰モードを3段階(ノーマルポジション、スポーツポジションおよびコンフォートポジション)に切り換えるためのモードスイッチ14が設置されている。
As shown in FIG. 1, an automobile (vehicle) V includes four
ダンパECU7は、マイクロコンピュータやROM、RAM、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線(本実施形態では、CAN(Controller Area Network))を介して各車輪のダンパ4や各センサ10〜14等と接続されている。
The damper ECU 7 includes a microcomputer, a ROM, a RAM, a peripheral circuit, an input / output interface, various drivers, and the like, and the
<ダンパの構造>
図2に示すように、本実施形態のダンパ4は、モノチューブ式(ド・カルボン式)であり、MRFが充填された円筒状のシリンダチューブ21と、このシリンダチューブ21に対して軸方向に摺動するピストンロッド22と、ピストンロッド22の先端に装着されてシリンダチューブ21内を上部油室24と下部油室25とに区画するピストン26と、シリンダチューブ21の下部に高圧ガス室27を画成するフリーピストン28と、ピストンロッド22等への塵埃の付着を防ぐカバー29と、フルバウンド時における緩衝を行うバンプストップ30とを主要構成要素としている。
<Damper structure>
As shown in FIG. 2, the
シリンダチューブ21は、下端のアイピース21aに嵌挿されたボルト31を介して、車輪側部材であるトレーリングアーム35の上面に連結されている。また、ピストンロッド22は、上下一対のブッシュ36とナット37とを介して、その上端のスタッド22aが車体側部材であるダンパベース(ホイールハウス上部)38に連結されている。
The
図2に示すように、ピストン26には、上部油室24と下部油室25とを連通する環状連通路39と、環状連通路39の内側に配設されたMLVコイル40とが設けられている。ダンパECU7からMLVコイル40に電流が供給されると、環状連通路39を流通するMRFに磁界が印可されて強磁性微粒子が鎖状のクラスタを形成し、環状連通路39内を通過するMRFの見かけ上の粘度が上昇する。
As shown in FIG. 2, the
<減衰力制御部の概略構成>
ダンパECU7には、図3にその概略構成を示す減衰力制御部50が内装されている。減衰力制御部50は、上述した各センサ10〜13やモードスイッチ14等が接続する入力インタフェース51と、各センサ10,11,13およびモードスイッチ14等からの入力信号に基づき各ダンパ4の目標減衰力を設定する目標減衰力設定部52と、ストロークセンサ12の検出結果に基づいて目標減衰力設定部52から入力した3つの目標減衰力のうち1つを選択する目標減衰力選択部53と、目標減衰力選択部53で選択された目標減衰力と各センサ10〜13およびモードスイッチ14からの入力信号に応じて各ダンパ4(MLVコイル40)への駆動電流を生成する駆動電流生成部54と、駆動電流生成部54が生成した駆動電流を各ダンパ4に出力する出力インタフェース55とから構成されている。なお、目標減衰力設定部52には、スカイフック制御に供されるスカイフック制御部(スカイフック制御目標値設定部)56や、ロール制御に供されるロール制御部(ロール制御目標値設定部段)57、ピッチ制御に供されるピッチ制御部(ピッチ制御目標値設定部)58等が収容されている。
<Schematic configuration of damping force control unit>
The damper ECU 7 includes a damping
≪実施形態の作用≫
自動車が走行を開始すると、減衰力制御部50は、所定の処理インターバル(例えば、10ms)をもって、図4のフローチャートにその手順を示す減衰力制御を実行する。減衰力制御を開始すると、減衰力制御部50は、図4のステップS1で、横Gセンサ10、前後Gセンサ11および上下Gセンサ13から得られた車体1の加速度や、車速センサ(図示せず)から入力した車体速度、操舵角センサ(図示せず)から入力した操舵速度等に基づき自動車Vの運動状態を推定する。次に、減衰力制御部50は、推定した自動車Vの運動状態に基づき、ステップS2で各ダンパ4のスカイフック制御目標値Dshを算出し、ステップS3で各ダンパ4のロール制御目標値Drを算出し、ステップS4で各ダンパ4のピッチ制御目標値Dpを算出する。
<< Operation of Embodiment >>
When the vehicle starts running, the damping
次に、減衰力制御部50は、ステップS5で後述する第1閾値設定処理を行って第1判定閾値Ssth1を設定し、ステップS6で後述する第2閾値設定処理を行って第2判定閾値Ssth2を設定する。
Next, the damping
しかる後、減衰力制御部50は、ステップS7で各ダンパ4のストローク速度Ssの絶対値が第1判定閾値Ssth1および第2判定閾値Ssth2のどちらをも超えているか否か(ストローク速度Ssが0を含む第1判定範囲および第2判定範囲内にないか否か)をそれぞれ判定する。そして、ステップS7の判定がYesであった場合、減衰力制御部50は、ステップS8でストローク速度Ssが正の値であるか否かを判定し、この判定がYesであった場合(すなわち、ダンパ4が伸び側に作動している場合)、ステップS9で3つの制御目標値Dsh,Dr,Dpのうち値が最も大きいもの(最大値)を目標減衰力Dtgtに設定する。なお、この際に最大値が負の値であった場合、減衰力制御部50は、目標減衰力Dtgtを0に設定する。しかる後、減衰力制御部50は、ステップS10で図5の駆動電流マップから目標電流Itgtを検索した後、ステップS11で各ダンパ4のMLVコイル40に駆動電流を出力する。
Thereafter, the damping
また、減衰力制御部50は、ステップS6の判定がNoであった場合(すなわち、ダンパ4が縮み側に作動している場合)、ステップS12で3つの制御目標値Dsh,Dr,Dpのうち値が最も小さいもの(最小値)を目標減衰力Dtgtに設定する。なお、この際に最小値が正の値であった場合、減衰力制御部50は、目標減衰力Dtgtを0に設定する。しかる後、減衰力制御部50は、ステップS10で図5の駆動電流マップから目標電流Itgtを検索した後、ステップS11で各ダンパ4のMLVコイル40に駆動電流を出力する。
In addition, when the determination in step S6 is No (that is, when the
一方、各ダンパ4のストローク速度Ssの絶対値が第1判定閾値Ssth1あるいは第2判定閾値Ssth2以下で(すなわち、ストローク速度Ssが0を含む第1判定範囲あるいは第2判定範囲内にあり)、ステップS7の判定がNoとなった場合、減衰力制御部50は、ステップS13で後述する目標電流設定処理を実行した後、ステップS11で各ダンパ4のMLVコイル40に駆動電流を出力する。
On the other hand, the absolute value of the stroke speed Ss of each
<第1閾値設定処理>
減衰力制御部50は、図4のステップS5で、図6のフローチャートにその手順を示す第1閾値設定処理を実行する。第1閾値設定処理を開始すると、減衰力制御部50は、先ず図6のステップS21で悪路判定を行う。悪路判定は、自動車Vが小さな凹凸のある路面(悪路)を走行しているか否か(すなわち、ばね下共振周波数(例えば、15Hz)以上の振動周波数をもってダンパ4が振動しているか否か)を判定するものである。
<First threshold setting process>
The damping
本実施形態の場合、ダンパ4の振動周波数は、図7に示すように、ダンパ4のストローク速度Ssが0に近い正負の閾値(図7中に破線で示す)のどちらか一方を越えた時点から他方を越える時点までの経過時間t1を算出し、この経過時間t1を2倍した値の逆数として求められる。そして、減衰力制御部50は、ストローク速度Ssが最後に閾値を越えた時点からばね下共振周波数の半周期t2を経過する前にダンパ4のストローク速度Ssが閾値を越えた場合、ダンパ4のばね下共振周波数以上での振動が生じている(悪路走行中である)と判定する。また、ストローク速度Ssが最後に閾値を越えた時点からばね下共振周波数の半周期t2を経過してもダンパ4のストローク速度Ssが閾値を越えない場合、ダンパ4のばね下共振周波数以上での振動が生じていない(良路走行中である)と判定する。悪路判定処理に用いられる閾値は前輪と後輪とで異なる値に設定してもよいし、車速や目標減衰力に応じて増減させてもよい。なお、悪路判定処理は、ストローク速度Ssの反転周期、車体1の上下加速度やその反転周期、車輪3の上下加速度やその反転周期、車体1の前後加速度の反転周期、車体1の横加速度の反転周期等に基づいて行ってもよい。
In the case of the present embodiment, the vibration frequency of the
減衰力制御部50は、ステップS21の判定がNoであった場合(すなわち、良路走行中であった場合)、ステップS22でロール制御あるいはピッチ制御が行われるか否かを更に判定する。本実施形態では、横加速度の微分値Gyが所定のロール判定閾値Gyth(例えば、2.5m/s3)以上となった場合にロール制御が行われると判定し、前後加速度の微分値Gxが所定のピッチ判定閾値Gxth(例えば、1.5m/s3)以上となった場合にピッチ制御が行われると判定する。なお、ロール制御あるいはピッチ制御が行われるか否かの判定は、ヨーレイトと車速とから得られる横加速度相当量の微分値や、操舵角と車速とから得られる横加速度相当量の微分値に基づいて行うようにしてもよい。
The damping
減衰力制御部50は、ステップS22の判定がNoであった場合(スカイフック制御が行われる場合)にはステップS23で第1判定閾値Ssth1を標準値に設定し、ステップS22の判定がYesであった場合(ロール制御あるいはピッチ制御が行われる場合)にはステップS24で第1判定閾値Ssth1を最小値に設定する。一方、ステップS21の判定がYesであった場合(すなわち、悪路走行中であった場合)、減衰力制御部50は、ステップS25で第1判定閾値Ssth1を最大値に設定する。
If the determination in step S22 is No (when skyhook control is performed), the damping
次に、減衰力制御部50は、ステップS26でモードスイッチ14がスポーツポジションとなっているか否かを判定し、この判定がYesであればステップS27で第1判定閾値Ssth1に減少係数K1(例えば、0.8)を乗じる。また、ステップS26の判定がNoであった場合、減衰力制御部50は、ステップS28でモードスイッチ14がコンフォートポジションとなっているか否かを判定し、この判定がYesであればステップS29で第1判定閾値Ssth1に増大係数K2(例えば、1.2)を乗じる。なお、ステップS26,S28の判定がともにNoであった場合(すなわち、モードスイッチ14がノーマルポジションであった場合)、減衰力制御部50は、第1判定閾値Ssth1をそのままとする。
Next, the damping
<第2閾値設定処理>
減衰力制御部50は、図4のステップS6で、図8のフローチャートにその手順を示す第2閾値設定処理を実行する。第2閾値設定処理を開始すると、減衰力制御部50は、先ず図8のステップS31で前述した悪路判定を行い、この判定がNoであった場合(すなわち、良路走行中であった場合)、ステップS32でロール制御あるいはピッチ制御が行われるか否かを判定する。そして、減衰力制御部50は、ステップS32の判定がNoであった場合(スカイフック制御が行われる場合)にはステップS33で第2判定閾値Ssth2を最小値に設定し、ステップS32の判定がYesであった場合(ロール制御あるいはピッチ制御が行われる場合)にはステップS34で第2判定閾値Ssth2を最大値に設定する。
<Second threshold setting process>
The damping
一方、ステップS31の判定がYesであった場合(すなわち、悪路走行中であった場合)、減衰力制御部50は、ステップS35でロール制御あるいはピッチ制御が行われるか否かを判定する。そして、減衰力制御部50は、ステップS35の判定がNoであった場合(スカイフック制御が行われる場合)にはステップS36で第2判定閾値Ssth2を最小値に設定し、ステップS35の判定がYesであった場合(ロール制御あるいはピッチ制御が行われる場合)にはステップS37で第2判定閾値Ssth2を最大値に設定する。
On the other hand, when the determination in step S31 is Yes (that is, when traveling on a rough road), the damping
次に、減衰力制御部50は、ステップS38でモードスイッチ14がスポーツポジションとなっているか否かを判定し、この判定がYesであればステップS39で第2判定閾値Ssth2に増大係数K3(例えば、1.3)を乗じる。また、ステップS38の判定がNoであった場合、減衰力制御部50は、ステップS40でモードスイッチ14がコンフォートポジションとなっているか否かを判定し、この判定がYesであればステップS41で第1判定閾値Ssth1に減少係数K4(例えば、0.7)を乗じる。なお、ステップS38,S40の判定がともにNoであった場合(すなわち、モードスイッチ14がノーマルポジションであった場合)、減衰力制御部50は、第2判定閾値Ssth2をそのままとする。
Next, the damping
なお、第1判定閾値Ssth1と第2判定閾値Ssth2とは個別に設定されるため、互いの標準値や最小値が同一であってもよいし、異なっていてもよい。 Since the first determination threshold value Ssth1 and the second determination threshold value Ssth2 are individually set, the standard value and the minimum value may be the same or different from each other.
<目標電流設定処理>
減衰力制御部50は、図4のステップS13で、図9のフローチャートにその手順を示す目標電流設定処理を実行する。目標電流設定処理を開始すると、図9のステップS51で3つの制御目標値Dsh,Dr,Dpの絶対値|Dsh|,|Dr|,|Dp|をそれぞれ算出した後、ステップS52で、図10に実線で示すように、ストローク速度が伸び側にある場合に選択される制御目標値(以下、伸び側目標値と記す:本実施形態ではスカイフック制御目標値Dsh)と、ストローク速度が縮み側にある場合に選択される制御目標値(以下、縮み側目標値と記す:本実施形態ではピッチ制御目標値Dp)とからその絶対値が大きい制御目標値(図10の場合には、スカイフック制御目標値Dsh)を目標減衰力Dtgtとして採用する。
<Target current setting process>
The damping
[良路]
次に、減衰力制御部50は、ステップS53で前述した悪路判定を行い、この判定がNoであった場合(すなわち、良路走行中であった場合)、ステップS54でロール制御あるいはピッチ制御であるか否か(ロール制御目標値Drあるいはピッチ制御目標値Dpが目標減衰力Dtgtとして採用されたか否か)を判定する。
[Ryoji]
Next, the damping
(スカイフック制御)
ステップS54の判定がNoであった場合(すなわち、スカイフック制御を行いながら良路を走行している場合)、減衰力制御部50は、ステップS55で図11に示す第1目標電流マップから目標電流Itgtを検索する。同図から判るように、スカイフック制御を行いながら良路を走行している場合には、ストローク速度Ssの絶対値が第1判定閾値Ssth1(標準値)より小さければ(ストローク速度Ssが−Ssth1〜Ssth1の判定範囲にあれば)、目標電流Itgtは目標減衰力Dtgtのみによって(すなわち、ストローク速度Ssに依存することなく)決定される。また、ストローク速度Ssの方向と目標減衰力Dtgtの方向とが異なっていれば、目標電流Itgtは出力されない。これにより、各センサ10〜13の検出信号にノイズが混入すること等によって目標減衰力Dtgtが短い周期で変化した際においても、比較的広い判定範囲で目標電流Itgtの変化が抑制されて乗り心地の向上が実現される。また、ストローク速度Ssの方向と目標減衰力Dtgtの方向とが異なっている場合、比較的狭い判定範囲を除いて目標電流Itgtが出力されないため、スカイフック制御が阻害され難くなる。
(Skyhook control)
When the determination in step S54 is No (that is, when traveling on a good road while performing skyhook control), the damping
(ロール制御/ピッチ制御)
ステップS54の判定がYesであった場合(すなわち、ロール制御あるいはピッチ制御を行いながら良路を走行している場合)、減衰力制御部50は、ステップS56で図12に示す第2目標電流マップから目標電流Itgtを検索する。同図から判るように、ロール制御やピッチ制御を行いながら良路を走行している場合には、ストローク速度Ssの絶対値が第1判定閾値Ssth1(最小値)より小さければ(ストローク速度Ssが−Ssth1〜Ssth1の判定範囲にあれば)、目標電流Itgtは目標減衰力Dtgtのみによって(すなわち、ストローク速度Ssに依存することなく)決定される。そして、ストローク速度Ssの方向と目標減衰力Dtgtの方向とが異なっていても、ストローク速度Ssの絶対値が第2判定閾値Ssth2(最大値)より小さい場合(ストローク速度Ssが−Ssth2〜Ssth2の判定範囲にある場合)には、ストローク速度Ssの方向にかかわらず目標電流Itgtが設定される。これにより、ストローク速度Ssが比較的小さい場合においても、目標電流Itgtがいたずらに小さくならなくなり、ロール制御やピッチ制御が円滑に行われる。
(Roll control / Pitch control)
When the determination in step S54 is Yes (that is, when the vehicle is traveling on a good road while performing roll control or pitch control), the damping
[悪路]
一方、ステップS53の判定がYesであった場合(すなわち、悪路走行中であった場合)、減衰力制御部50は、ステップS57でロール制御あるいはピッチ制御であるか否か(ロール制御目標値Drあるいはピッチ制御目標値Dpが目標減衰力Dtgtとして採用されたか否か)を判定する。
[Bad road]
On the other hand, when the determination in step S53 is Yes (that is, when traveling on a rough road), the damping
(スカイフック制御)
ステップS57の判定がNoであった場合(すなわち、スカイフック制御を行いながら悪路を走行している場合)、減衰力制御部50は、ステップS58で図13に示す第3目標電流マップから目標電流Itgtを検索する。同図から判るように、スカイフック制御を行いながら悪路を走行している場合には、ストローク速度Ssの絶対値が第1判定閾値Ssth1(最大値)より小さければ(ストローク速度Ssが−Ssth1〜Ssth1の判定範囲にあれば)、目標電流Itgtは目標減衰力Dtgtのみによって(すなわち、ストローク速度Ssに依存することなく)決定される。そして、ストローク速度Ssの方向と目標減衰力Dtgtの方向とが異なっていても、ストローク速度Ssの絶対値が第2判定閾値Ssth2(最小値)より小さい場合(ストローク速度Ssが−Ssth2〜Ssth2の判定範囲にある場合)には、ストローク速度Ssの方向にかかわらず目標電流Itgtが設定される。これにより、各センサ10〜13の検出信号にノイズが混入すること等によって目標減衰力Dtgtが短い周期で変化した際においても、広い判定範囲で目標電流Itgtの変化が抑制されて乗り心地の向上が実現される。また、ストローク速度Ssの方向と目標減衰力Dtgtの方向とが異なっている場合、比較的狭い判定範囲を除いて目標電流Itgtが出力されないため、スカイフック制御が阻害され難くなる。
(Skyhook control)
When the determination in step S57 is No (that is, when driving on a rough road while performing skyhook control), the damping
(ロール制御/ピッチ制御)
ステップS57の判定がYesであった場合(すなわち、ロール制御あるいはピッチ制御を行いながら悪路を走行している場合)、減衰力制御部50は、ステップS59で図14に示す第4目標電流マップから目標電流Itgtを検索する。同図から判るように、ロール制御やピッチ制御を行いながら悪路を走行している場合には、ストローク速度Ssの絶対値が第1判定閾値Ssth1(最大値)より小さければ(ストローク速度Ssが−Ssth1〜Ssth1の判定範囲にあれば)、目標電流Itgtは目標減衰力Dtgtのみによって(すなわち、ストローク速度Ssに依存することなく)決定される。そして、ストローク速度Ssの方向と目標減衰力Dtgtの方向とが異なっていても、ストローク速度Ssの絶対値が第2判定閾値Ssth2(最大値)より小さい場合(ストローク速度Ssが−Ssth2〜Ssth2の判定範囲にある場合)には、ストローク速度Ssの方向にかかわらず目標電流Itgtが設定される。これにより、ストローク速度Ssが比較的大きい場合においても、目標電流Itgtがいたずらに小さくならなくなり、ロール制御やピッチ制御が円滑に行われる。
(Roll control / Pitch control)
When the determination in step S57 is Yes (that is, when traveling on a rough road while performing roll control or pitch control), the damping
本実施形態では、図15に示すように目標減衰力が伸び側であった場合には、図16に示すようにストローク方向が伸び側と縮み側との間でごく短い周期で変化しても所期の目標電流Itgtが得られるとともに、駆動電流の立ち上がり遅れ等に起因する制御応答性の低下が効果的に抑制される。その結果、ダンパ4が適正な減衰力を安定して発生するようになり、操縦安定性や乗り心地の向上等が実現される。なお、図11〜図14の下方に示したように、目標減衰力の方向が縮み側の場合においても、伸び側と同様の処理が行われる。
In this embodiment, when the target damping force is on the expansion side as shown in FIG. 15, even if the stroke direction changes at a very short cycle between the expansion side and the contraction side as shown in FIG. A desired target current Itgt can be obtained, and a decrease in control responsiveness due to a drive current rising delay or the like can be effectively suppressed. As a result, the
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は、本発明をMRF式減衰力可変ダンパに適用し、制御量として駆動電流を用いたが、例えば、機械式の減衰力可変ダンパに適用し、制御量としてロータリバルブの作動量等を用いるようにしてもよい。また、上記実施形態では、ストローク速度の絶対値が所定の判定閾値以下であった場合に、目標減衰力の方向と減衰力可変ダンパのストローク方向とを同一とみなすようにしたが、伸び側と縮み側とで判定閾値を個別に設定するようにしてもよい。その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、自動車の具体的構成や制御の具体的手順等についても適宜変更可能である。 This is the end of the description of specific embodiments. However, aspects of the present invention are not limited to these embodiments. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to the MRF type damping force variable damper and the drive current is used as the control amount. However, for example, the present invention is applied to the mechanical type damping force variable damper and the rotary valve is operated as the control amount. An amount or the like may be used. Further, in the above embodiment, when the absolute value of the stroke speed is equal to or less than the predetermined determination threshold value, the direction of the target damping force and the stroke direction of the damping force variable damper are considered to be the same. The determination threshold may be set individually for the contraction side. In addition, the specific configuration of the automobile, the specific control procedure, and the like can be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention.
4 ダンパ
7 ダンパECU
50 減衰力制御部
52 目標減衰力設定部
53 目標減衰力選択部
54 駆動電流生成部
56 スカイフック制御部(目標減衰力設定手段)
57 ロール制御部(目標減衰力設定手段)
58 ピッチ制御部(目標減衰力設定手段)
V 自動車
4 Damper 7 Damper ECU
DESCRIPTION OF
57 Roll control unit (target damping force setting means)
58 Pitch control unit (Target damping force setting means)
V car
Claims (3)
前記減衰力可変ダンパのストローク速度を取得するストローク速度取得手段と、車体の横加速度と前後加速度との少なくとも一方を検出する加速度検出手段と、前記車体の運動状態または路面状態に基づいて目標減衰力を設定する目標減衰力設定手段と、前記減衰力可変式ダンパの制御量を設定する制御量設定手段とを備え、
前記制御量設定手段は、前記車体の運動状態または路面状態に基づいて前記ストローク速度に対して0を含む第1判定範囲を設定する判定範囲設定手段と、前記ストローク速度の変化に基づいて走行路面が良路であるか悪路であるかを判定する路面状態判定手段と、車体の横加速度あるいは前後加速度に基づいて車体の姿勢変化が急激であるか否かを判定する姿勢変化判定手段とを有し、前記ストローク速度が前記第1判定範囲外にある場合には前記目標減衰力と前記ストローク速度とに基づいて前記制御量を設定する一方、前記ストローク速度が前記第1判定範囲内にある場合には前記目標減衰力のみに基づいて前記制御量を設定し、
前記判定範囲設定手段は、
前記走行路面が良路であると判定され、前記姿勢変化が急激であると判定された場合、前記第1判定範囲を所定の縮小判定範囲に設定し、
前記走行路面が悪路であると判定された場合、前記第1判定範囲を所定の拡大判定範囲に設定し、
前記走行路面が良路であると判定され、前記姿勢変化が急激でないと判定された場合、前記第1判定範囲を前記縮小判定範囲と前記拡大判定範囲との間に設定する
ことを特徴とする減衰力可変ダンパの制御装置。 A control device for controlling the damping force of a damping force variable damper provided for suspension of a vehicle body,
Stroke speed acquisition means for acquiring the stroke speed of the damping force variable damper, acceleration detection means for detecting at least one of lateral acceleration and longitudinal acceleration of the vehicle body, and target damping force based on the motion state or road surface state of the vehicle body Target damping force setting means for setting the control amount, and control amount setting means for setting the control amount of the damping force variable damper,
The control amount setting means includes determination range setting means for setting a first determination range including 0 with respect to the stroke speed based on a motion state or a road surface state of the vehicle body, and a traveling road surface based on a change in the stroke speed. Road surface condition determining means for determining whether the vehicle is a good road or a bad road, and attitude change determining means for determining whether the attitude change of the vehicle body is abrupt based on the lateral acceleration or the longitudinal acceleration of the vehicle body And when the stroke speed is outside the first determination range, the control amount is set based on the target damping force and the stroke speed, while the stroke speed is within the first determination range. In this case, the control amount is set based only on the target damping force,
The determination range setting means includes
When it is determined that the road surface is a good road and the posture change is determined to be abrupt, the first determination range is set to a predetermined reduction determination range,
When it is determined that the traveling road surface is a bad road, the first determination range is set to a predetermined expansion determination range,
When it is determined that the traveling road surface is a good road and the posture change is determined not to be abrupt, the first determination range is set between the reduction determination range and the expansion determination range. Control device for variable damping force damper.
前記制御量設定手段は、前記ストローク速度が前記第2判定範囲内にある場合、前記目標減衰力の方向と前記減衰力可変ダンパのストローク方向とが同一とみなすことにより、当該減衰力可変ダンパの伸び側と縮み側とに対して同一の制御量を設定することを特徴とする、請求項1に記載された減衰力可変ダンパの制御装置。 The determination range setting means sets a second determination range including 0 for the stroke speed when the posture change is determined to be abrupt.
When the stroke speed is within the second determination range, the control amount setting means regards the direction of the target damping force and the stroke direction of the damping force variable damper as being the same, thereby determining the damping force variable damper. 2. The damping force variable damper control device according to claim 1, wherein the same control amount is set for the expansion side and the contraction side.
前記制御量設定手段は、前記減衰モード切換手段の切換状態に応じ、前記第1判定範囲と前記第2判定範囲の少なくとも一方を拡大あるいは縮小することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載された減衰力可変ダンパの制御装置。 It further comprises attenuation mode switching means that is switched by the driver,
The control amount setting means enlarges or reduces at least one of the first determination range and the second determination range according to a switching state of the attenuation mode switching means. The damping force variable damper control device described in 1.
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