JP2012136111A - Vehicle control system and apparatus - Google Patents

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Kosuke Futagami
浩介 二神
Nobunori Ryu
延慶 劉
Mitsuhiro Tsumano
光宏 妻野
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control system and apparatus that can improve both riding comfort and steering stability.SOLUTION: The vehicle control system and apparatus include: a spring rigidity changing device that changes spring rigidity that absorbs vibrations of a vehicle; an attenuation changing device that can vary attenuation by which the vibrations of the vehicle are attenuated; a road surface input vibration estimation part that estimates the vibrations by a road surface input out of the vibrations generated in the vehicle; a driver operation vibration estimation part that estimates the vibrations by driver operation out of the vibrations; and a control part that absorbs the vibrations generated by the road surface input by controlling the spring rigidity changing device and attenuates the vibrations generated by the driver operation by controlling the attenuation changing device.

Description

本発明は、車両制御システムおよび制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control system and a control device.

車両の操縦安定性や乗り心地を向上させるための制御として、スタビライザやサスペンションを制御する車両制御システム、あるいは、制御装置がある。例えば、特許文献1には、車両が過渡的旋回状態であるか否かを判定する旋回状態判定手段と、車両の旋回影響によるロールレイトを算出する第1ロールレイト算出手段と、車両の路面入力影響によるロールレイトを算出する第2ロールレイト算出手段と、旋回状態判定手段の判定結果に基づき、過渡的旋回状態であると判定された場合には第1ロールレイト算出手段の算出結果を選択し、過渡的旋回状態でないと判定された場合には第2ロールレイト算出手段の算出結果を選択するロールレイト選択手段と、ロールレイト選択手段によって選択されたロールレイトに基づき、車両の各車輪に対応する複数個の各ダンパーの減衰力を個別に制御する制御手段と、を有することを特徴とするサスペンション制御装置が記載されている。また、特許文献2には、サスペンションの支持剛性を増減する支持剛性増減装置と、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置と、を制御する制御装置であって、車輌のロール度合が低いときには車輌のロール度合が高いときに比してアンチロールモーメントの増減に対する支持剛性増減装置の寄与度合をアンチロールモーメント増減装置の寄与度合よりも低くする制御装置が記載されている。   As a control for improving the steering stability and riding comfort of a vehicle, there is a vehicle control system or a control device for controlling a stabilizer and a suspension. For example, Patent Document 1 discloses a turning state determination unit that determines whether or not a vehicle is in a transient turning state, a first roll rate calculation unit that calculates a roll rate due to a turning effect of the vehicle, and a road surface input of the vehicle. Based on the determination result of the second roll rate calculating means for calculating the roll rate due to the influence and the turning state determining means, the calculation result of the first roll rate calculating means is selected when it is determined that the state is the transient turning state. When it is determined that the vehicle is not in a transient turning state, it corresponds to each wheel of the vehicle based on the roll rate selected by the roll rate selecting unit that selects the calculation result of the second roll rate calculating unit and the roll rate selecting unit And a control unit for individually controlling the damping force of each of the plurality of dampers. Patent Document 2 discloses a control device that controls a support stiffness increasing / decreasing device that increases / decreases the suspension stiffness of a suspension and an anti-roll moment increasing / decreasing device that increases / decreases an anti-roll moment applied to the vehicle. A control device is described in which, when the roll degree is low, the contribution degree of the support rigidity increasing / decreasing device to increase / decrease of the anti-roll moment is lower than the contribution degree of the anti-roll moment increasing / decreasing apparatus compared to when the vehicle roll degree is high.

特開2009−262926号公報JP 2009-262926 A 特開2006−7803号公報JP 2006-7803 A

特許文献1や特許文献2に記載された装置のように、検出した状態に基づいて、スタビライザやサスペンションを制御することで、車両の操縦安定性や乗り心地を向上させることができる。しかしながら、特許文献1や特許文献2に記載の装置を用いた場合でも、車両の操縦安定性を十分に向上できなかったり、乗り心地を十分に向上できなかったりする場合がある。   As in the devices described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, by controlling the stabilizer and the suspension based on the detected state, the steering stability and riding comfort of the vehicle can be improved. However, even when the devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are used, the steering stability of the vehicle may not be sufficiently improved or the ride comfort may not be sufficiently improved.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる車両制御システムおよび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 the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle control system and a control device that can improve both ride comfort and steering stability.

上記目的を達成するために、本発明は、車両に発生する振動を制御する車両制御システムであって、前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部とお、前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部を有する制御部と、を備えることを特徴とする。車両制御システムは、上記構成とすることで、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。   In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle control system for controlling vibration generated in a vehicle, a spring rigidity changing device for changing spring rigidity for absorbing vibration of the vehicle, and vibration of the vehicle. A damping amount changing device capable of changing a damping amount to be attenuated, a road surface input vibration estimating unit for estimating a vibration due to a road surface input among vibrations generated in the vehicle, and a driver operation vibration for estimating a vibration due to a driver operation among the vibrations An estimation unit; and a control unit having a control unit that controls the spring stiffness changing device to absorb vibration caused by the road surface input and controls the attenuation amount changing device to attenuate vibration caused by the driver operation. Features. By adopting the above-described configuration, the vehicle control system can improve both ride comfort and steering stability.

ここで、前記減衰量変更装置は、トーションバー部および屈曲して車輪に対応したサスペンションに連結された一対のアーム部を備えるスタビライザバーと、前記スタビライザバーの前記トーションバー部を相対回転させる駆動部と、を有し、前記トーションバー部のねじり反力により前記減衰力を発生させることが好ましい。   Here, the damping amount changing device includes a torsion bar portion and a stabilizer bar that includes a pair of arm portions that are bent and coupled to a suspension corresponding to a wheel, and a drive portion that relatively rotates the torsion bar portion of the stabilizer bar. It is preferable that the damping force is generated by a torsional reaction force of the torsion bar portion.

また、前記一対のアーム部は、左右の車輪に対応して連結されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the pair of arm portions are connected corresponding to the left and right wheels.

また、前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力によるロール方向の振動を推定し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作による左右方向の振動を推定し、前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるロール方向の振動を吸収させ、前記減推量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるロール方向の振動を減衰させることが好ましい。これにより、ヒーブ方向やピッチ方向の乗り心地を悪化させることなくドライバ操作入力によるロールを低減でき、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。   The road surface input vibration estimation unit estimates vibrations in a roll direction due to road surface input among vibrations generated in the vehicle, and the driver operation vibration estimation unit estimates vibrations in the left-right direction due to driver operations among the vibrations. The control unit controls the spring stiffness changing device to absorb the vibration in the roll direction due to the road surface input estimated by the road surface input vibration estimating unit, and controls the reduction amount changing device to estimate the driver operation vibration. It is preferable to attenuate the vibration in the roll direction caused by the driver operation estimated in the section. Thereby, the roll by a driver operation input can be reduced without deteriorating riding comfort in the heave direction and the pitch direction, and both riding comfort and steering stability can be improved further.

また、操舵角を検出する操舵角センサと、車速を検出する車速センサと、をさらに有し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記操舵角センサで検出した操舵角と前記車速センサで検出した車速とに基づいて前記ドライバ操作による振動を推定することが好ましい。   The vehicle driver further includes a steering angle sensor that detects a steering angle and a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed, and the driver operation vibration estimation unit includes a steering angle detected by the steering angle sensor and a vehicle speed detected by the vehicle speed sensor. It is preferable to estimate the vibration caused by the driver operation based on the above.

また、前記一対のアーム部は、前後の車輪に対応して連結されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the pair of arm portions are connected corresponding to the front and rear wheels.

また、前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力による前後方向の振動を推定し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作によるピッチ方向の振動を推定し、前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるピッチ方向の振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるピッチ方向の振動を減衰させることが好ましい。これにより、ヒーブ方向やロール方向の乗り心地を悪化させることなく加減速入力によるピッチを低減でき、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。   The road surface input vibration estimation unit estimates vibrations in the front-rear direction caused by road surface input among vibrations generated in the vehicle, and the driver operation vibration estimation unit estimates vibrations in the pitch direction due to driver operations among the vibrations. The control unit controls the spring stiffness changing device to absorb the vibration in the pitch direction due to the road surface input estimated by the road surface input vibration estimating unit, and controls the attenuation amount changing device to estimate the driver operation vibration. It is preferable to attenuate the vibration in the pitch direction due to the driver operation estimated in the section. Thereby, the pitch by acceleration / deceleration input can be reduced without deteriorating the riding comfort in the heave direction and the roll direction, and both the riding comfort and the steering stability can be further improved.

また、前記制御部は、算出した前記ばね剛性を加味して目標減衰量を算出し、前記目標減衰量に基づいて前記剛性変更装置を制御することが好ましい。これにより、減衰量変更装置による振動の抑制の制御とばね剛性変更装置による振動の抑制の制御とが、互いに緩衝することを抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。   Moreover, it is preferable that the said control part calculates the target attenuation amount in consideration of the calculated said spring rigidity, and controls the said rigidity change apparatus based on the said target attenuation amount. As a result, the vibration suppression control by the damping amount changing device and the vibration suppression control by the spring stiffness changing device can be prevented from buffering each other, and both ride comfort and steering stability can be achieved. Can be improved.

また、前記サスペンションのばね上加速度から加速度を検出する加速度センサをさらに有し、前記路面入力振動推定部は、前記加速度センサで検出した加速度から車体に作用する加速度を算出し、当該車体に作用する加速度から前記ドライバ操作振動推定部で算出した加速度を減算することで、前記路面入力による振動を推定することが好ましい。   The road surface input vibration estimating unit further calculates an acceleration acting on the vehicle body from the acceleration detected by the acceleration sensor, and acts on the vehicle body. It is preferable to estimate the vibration due to the road surface input by subtracting the acceleration calculated by the driver operation vibration estimation unit from the acceleration.

上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、を備える車両をする制御装置であって、前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a control device according to the present invention includes a spring stiffness changing device that changes a spring stiffness that absorbs vibrations of the vehicle, and an attenuation amount change that can change an attenuation amount that attenuates the vibrations of the vehicle. A road surface input vibration estimation unit that estimates a road surface input vibration among vibrations generated in the vehicle, and a driver operation vibration that estimates a driver operation vibration among the vibrations An estimation unit; and a control unit that controls the spring stiffness changing device to absorb vibration caused by the road surface input and controls the attenuation amount changing device to attenuate vibration caused by the driver operation. .

本発明に係る車両制御システムおよび制御装置は、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させる、という効果を奏する。   The vehicle control system and control device according to the present invention have the effect of improving both ride comfort and steering stability.

図1は、実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle having a vehicle control system according to an embodiment. 図2は、図1に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of control functions of the vehicle control system shown in FIG. 図3は、図2に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the stabilizer controller shown in FIG. 図4は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control function of another embodiment of the vehicle control system. 図5は、横G演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the lateral G calculation unit. 図6は、他の実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle having a vehicle control system according to another embodiment. 図7は、図6に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of control functions of the vehicle control system shown in FIG. 図8は、図7に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the stabilizer controller shown in FIG. 図9は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a control function of another embodiment of the vehicle control system. 図10は、前後G演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of another embodiment of the front-rear G calculation unit.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

[実施形態1]
図1から図3を用いて車両制御システムの一実施形態について説明する。ここで、図1は、実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。図2は、図1に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。図3は、図2に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように車両制御システム1は、車両2に搭載され、この車両2を制御するためのシステムであり、典型的には、車両2の車輪3のばね上加速度と、車輪速と、操舵角と、に基づいて、減衰量変更装置(アクティブスタビライザ)とばね剛性変更装置(可変ばね)との特性を制御することで、車両2の挙動を制御する車両挙動制御装置である。車両2は、車輪3として、左前輪3FL、右前輪3FR、左後輪3RL、右後輪3RRを備えるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪3という。車輪3は、路面との接触部にタイヤ4が設けられている。車両2は、走行用駆動源(原動機)、例えば、内燃機関や電動機等が発生させる動力が駆動輪である車輪3(例えば、左前輪3FL、右前輪3FR)に作用することで、車輪3の路面との接地面に駆動力[N]が生じ、これにより走行することができる。また、車両2は、ステアリングホイール5を操作することでパワーステアリング装置(不図示)等を介して操舵輪である車輪3(例えば、左前輪3FL、右前輪3FR)を操舵することができ、これにより、旋回することができる。
[Embodiment 1]
An embodiment of the vehicle control system will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Here, FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle including the vehicle control system according to the embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of control functions of the vehicle control system shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the stabilizer controller shown in FIG. As shown in FIG. 1, the vehicle control system 1 is a system that is mounted on a vehicle 2 and controls the vehicle 2. Typically, the sprung acceleration of the wheel 3 of the vehicle 2, the wheel speed, The vehicle behavior control device controls the behavior of the vehicle 2 by controlling the characteristics of the damping amount changing device (active stabilizer) and the spring stiffness changing device (variable spring) based on the steering angle. The vehicle 2 includes a left front wheel 3FL, a right front wheel 3FR, a left rear wheel 3RL, and a right rear wheel 3RR as the wheels 3, but these are simply referred to as wheels 3 when it is not necessary to separate them. The wheel 3 is provided with a tire 4 at a contact portion with the road surface. In the vehicle 2, power generated by a driving source for driving (a prime mover), for example, an internal combustion engine or an electric motor, acts on the wheels 3 (for example, the left front wheel 3 FL and the right front wheel 3 FR) as drive wheels, thereby A driving force [N] is generated on the ground contact surface with the road surface, and thus the vehicle can travel. Further, the vehicle 2 can steer the wheels 3 (for example, the left front wheel 3FL and the right front wheel 3FR) as steering wheels by operating the steering wheel 5 through a power steering device (not shown). Can be turned.

なお、以下で説明する車両2の前後方向とは、車両2の走行方向に沿った方向であり、車両2の左右方向とは、前後方向および鉛直方向と直交する車両2の幅方向である。また、ロール方向とは、車両2の前後方向に沿った軸である前後軸まわり方向であり、ヨー方向とは、車両2の鉛直方向に沿った軸である上下軸まわり方向であり、ピッチ方向とは、車両2の左右方向に沿った軸である左右軸まわり方向である。   In addition, the front-back direction of the vehicle 2 demonstrated below is a direction along the running direction of the vehicle 2, and the left-right direction of the vehicle 2 is the width direction of the vehicle 2 orthogonal to the front-back direction and the vertical direction. The roll direction is a direction around the front-rear axis that is an axis along the front-rear direction of the vehicle 2, and the yaw direction is a direction around the vertical axis that is an axis along the vertical direction of the vehicle 2, and the pitch direction Is a direction around the left-right axis that is an axis along the left-right direction of the vehicle 2.

本実施形態の車両制御システム1は、アクチュエータ6と、制御装置としてのECU9と、ばね上G検出装置としての加速度センサ16と、操舵角検出装置としての操舵角センサ17と、車速検出装置としての車速センサ18と、を備える。   The vehicle control system 1 according to this embodiment includes an actuator 6, an ECU 9 as a control device, an acceleration sensor 16 as a sprung G detection device, a steering angle sensor 17 as a steering angle detection device, and a vehicle speed detection device. A vehicle speed sensor 18.

アクチュエータ6は、車両2のロール特性を含む走行時の特性を変更可能なものである。本実施形態のアクチュエータ6は、車両2のロール剛性を調節可能であるアクティブスタビライザ(減衰量変更装置)10と、車両2のばね剛性を調節可能であるばね剛性変更装置11と、を含んで構成され、車両2のロール特性として、ロール剛性とばね剛性との両方を変更可能である。ここで、車両2のロール剛性とは、車両2のロール方向に沿った剛性に相当し、車両2のばね剛性とは、車両2と車輪3とを連結するサスペンションのばね剛性に相当する。アクチュエータ6は、ばね剛性を調整することで、ロール方向に沿った減衰量を含む各方向の減衰量(振動の減衰量)を調整することができる。   The actuator 6 can change characteristics at the time of traveling including the roll characteristics of the vehicle 2. The actuator 6 according to the present embodiment includes an active stabilizer (attenuation amount changing device) 10 that can adjust the roll stiffness of the vehicle 2 and a spring stiffness changing device 11 that can adjust the spring stiffness of the vehicle 2. As a roll characteristic of the vehicle 2, both roll rigidity and spring rigidity can be changed. Here, the roll rigidity of the vehicle 2 corresponds to the rigidity along the roll direction of the vehicle 2, and the spring rigidity of the vehicle 2 corresponds to the spring rigidity of the suspension connecting the vehicle 2 and the wheels 3. The actuator 6 can adjust the attenuation amount (vibration attenuation amount) in each direction including the attenuation amount along the roll direction by adjusting the spring rigidity.

アクティブスタビライザ10は、車両2のロール剛性を確保することで車両2の車体(ボデー)2Aをロール方向に回転させるロール運動(ロール振動、単に「ロール」ともいう。)を抑制し車両2の安定した姿勢を確保すると共に、このロール剛性を可変とし車両2の運転状態に応じて調節することで車両2の操縦安定性を向上することができるものである。アクティブスタビライザ10は、左前輪3FL、右前輪3FRに対して設けられ前輪側のロール剛性を調節可能な前輪アクティブスタビライザ10Fと、左後輪3RL、右後輪3RRに対して設けられ後輪側のロール剛性を調節可能な後輪アクティブスタビライザ10Rとを含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にアクティブスタビライザ10という。   The active stabilizer 10 suppresses a roll motion (roll vibration, also simply referred to as “roll”) that rotates the vehicle body (body) 2A of the vehicle 2 in the roll direction by securing the roll rigidity of the vehicle 2, thereby stabilizing the vehicle 2. The steering stability of the vehicle 2 can be improved by ensuring this posture and making the roll rigidity variable and adjusting according to the driving state of the vehicle 2. The active stabilizer 10 is provided with respect to the left front wheel 3FL and the right front wheel 3FR, and is provided with respect to the front wheel active stabilizer 10F capable of adjusting the roll rigidity on the front wheel side, the left rear wheel 3RL, and the right rear wheel 3RR. The rear wheel active stabilizer 10R, which can adjust the roll rigidity, is configured to be referred to as an active stabilizer 10 when it is not necessary to separate them.

アクティブスタビライザ10は、スタビライザバー12と、駆動部13とを含んで構成され、スタビライザバー12の捩り反力を利用して、車両2の車体2Aのロールを抑制するものである。スタビライザバー12は、左右一対のトーションバー部が駆動部13により相対回転可能に連結され、左右一対のアーム部が屈曲して各車輪3に対応したサスペンション14(例えばサスペンション14のロアアーム)に連結されている。サスペンション14は、車輪3と車体2Aとの間に介在する懸架装置であり、路面から車体2Aに伝わる衝撃や振動を緩和するものであり、後述のばね剛性変更装置11は、サスペンション14の一部である。駆動部13は、ECU9に接続されており、ECU9により制御される。   The active stabilizer 10 includes a stabilizer bar 12 and a drive unit 13, and uses the torsional reaction force of the stabilizer bar 12 to suppress the roll of the vehicle body 2 </ b> A of the vehicle 2. In the stabilizer bar 12, a pair of left and right torsion bar portions are coupled to each other by a drive unit 13 so as to be relatively rotatable, and a pair of left and right arm portions are bent and coupled to a suspension 14 corresponding to each wheel 3 (for example, a lower arm of the suspension 14). ing. The suspension 14 is a suspension device interposed between the wheel 3 and the vehicle body 2 </ b> A, and relieves shock and vibration transmitted from the road surface to the vehicle body 2 </ b> A. It is. The drive unit 13 is connected to the ECU 9 and is controlled by the ECU 9.

アクティブスタビライザ10は、電動モータ等を含んで構成される駆動部13が駆動し、左右に二分割されたスタビライザバー12の各トーションバー部を相対回転させることで左右のトーションバー部の相対的な捩れ量を調節し、これにより、捩り反力を調節して車両2のロール剛性を調整可能である。つまり、アクティブスタビライザ10は、スタビライザバー12の捩れ量、言い換えれば、捩れ剛性を駆動部13で調節することでばね特性を調節し、車両2の車体2Aのロール剛性を調節しロール運動の制御を行う。アクティブスタビライザ10は、例えば、駆動部13の出力トルク(回転駆動力)が大きくなり駆動部13の回転角度が大きくなることで、スタビライザバー12の捩れ量が大きくなり、このスタビライザバー12に作用する捩れ反力が大きくなり、車両2の車体2Aのロール剛性が高くなる。   The active stabilizer 10 is driven by a drive unit 13 including an electric motor or the like, and relatively rotates the torsion bar portions of the stabilizer bar 12 that is divided into left and right portions, thereby making the relative rotation of the left and right torsion bar portions relative to each other. The roll rigidity of the vehicle 2 can be adjusted by adjusting the twist amount and thereby adjusting the twist reaction force. That is, the active stabilizer 10 adjusts the amount of twist of the stabilizer bar 12, in other words, the torsional rigidity by the drive unit 13 to adjust the spring characteristics, and adjusts the roll rigidity of the vehicle body 2 </ b> A of the vehicle 2 to control the roll motion. Do. For example, the active stabilizer 10 increases the output torque (rotational driving force) of the drive unit 13 and increases the rotation angle of the drive unit 13, thereby increasing the amount of twist of the stabilizer bar 12 and acting on the stabilizer bar 12. The torsional reaction force increases, and the roll rigidity of the vehicle body 2A of the vehicle 2 increases.

ばね剛性変更装置11は、いわゆるばね剛性制御サスペンションシステムであり、例えば、路面から車輪3への路面入力を緩衝するサスペンション14のショックアブソーバのばね特性(ばね剛性、ばね定数)を可変とする。ばね剛性変更装置11は、ばね特性を変化させることでロール減衰量を含む減衰量を可変とし車両2の運転状態に応じて調節することで、車両2の乗り心地や操縦安定性を変化させる。ばね剛性変更装置11は、左前輪3FLに対して設けられ左前輪3FL側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置11FLと、右前輪3FRに対して設けられ右前輪3FR側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置11FRと、左後輪3RLに対して設けられ左後輪3RL側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置11RLと、右後輪3RRに対して設けられ右後輪3RR側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置11RRと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にばね剛性変更装置11という。ばね剛性変更装置11は、例えばばね定数可変式のエアサスペンションを用いることができるが、これに限らず、電動式のものを用いてもよい。なお、エアサスペンションは、ピストンが連通されているシリンダ室内の空気量を増加、減少させることで、ばね定数を段階的に又は連続的に減少、増加することができる。   The spring stiffness changing device 11 is a so-called spring stiffness control suspension system, and for example, makes the spring characteristics (spring stiffness, spring constant) of the shock absorber of the suspension 14 buffering the road surface input from the road surface to the wheel 3 variable. The spring stiffness changing device 11 changes the damping amount including the roll damping amount by changing the spring characteristics, and adjusts it according to the driving state of the vehicle 2, thereby changing the riding comfort and steering stability of the vehicle 2. The spring stiffness changing device 11 is provided for the left front wheel 3FL and can adjust the spring stiffness on the left front wheel 3FL side, and the spring stiffness changing device 11FL is provided for the right front wheel 3FR and adjusts the spring stiffness on the right front wheel 3FR side. Possible spring stiffness changing device 11FR, a spring stiffness changing device 11RL which is provided for the left rear wheel 3RL and which can adjust the spring stiffness on the left rear wheel 3RL side, and a right rear wheel 3RR which is provided for the right rear wheel 3RR. The spring stiffness changing device 11RR that can adjust the spring stiffness of the side is included. However, when there is no need to divide these, the spring stiffness changing device 11 is simply referred to. The spring stiffness changing device 11 can use, for example, a spring constant variable type air suspension, but is not limited to this, and an electric type may be used. Note that the air suspension can decrease or increase the spring constant stepwise or continuously by increasing or decreasing the amount of air in the cylinder chamber to which the piston communicates.

加速度センサ(ばね上G検出装置)16は、サスペンション14と接続したばね上部材(車体2Aのサスペンション14と接続している部材)に配置されている。加速度センサ16は、ばね上部材の上下方向の加速度を検出するものである。加速度センサ16は、ECU9に電気的に接続されており、検出したばね上加速度信号をECU9に送信する。加速度センサ16は、左前輪3FLに対して設けられ左前輪3FL側のばね上加速度を検出する加速度センサ16FLと、右前輪3FRに対して設けられ右前輪3FR側のばね上加速度を検出する加速度センサ16FRと、左後輪3RLに対して設けられ左後輪3RL側のばね上加速度を検出する加速度センサ16RLと、右後輪3RRに対して設けられ右後輪3RR側のばね上加速度を検出する加速度センサ16RRと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に加速度センサ16という。   The acceleration sensor (sprung G detection device) 16 is disposed on a sprung member connected to the suspension 14 (member connected to the suspension 14 of the vehicle body 2A). The acceleration sensor 16 detects the acceleration in the vertical direction of the sprung member. The acceleration sensor 16 is electrically connected to the ECU 9 and transmits the detected sprung acceleration signal to the ECU 9. The acceleration sensor 16 is provided for the left front wheel 3FL and detects the sprung acceleration on the left front wheel 3FL side, and the acceleration sensor 16 is provided for the right front wheel 3FR and detects the sprung acceleration on the right front wheel 3FR side. 16FR, an acceleration sensor 16RL provided for the left rear wheel 3RL, which detects the sprung acceleration on the left rear wheel 3RL side, and a spring acceleration on the right rear wheel 3RR side, which is provided for the right rear wheel 3RR. The acceleration sensor 16RR includes the acceleration sensor 16RR. However, when there is no particular need to separate them, the acceleration sensor 16RR is simply referred to as the acceleration sensor 16.

操舵角センサ17は、運転者によって操作されるステアリングホイールの操作量(操舵角あるいはハンドル角)を検出するものである。操舵角センサ17は、ECU9に電気的に接続されており、検出した操舵角信号をECU9に送信する。   The steering angle sensor 17 detects the operation amount (steering angle or steering wheel angle) of the steering wheel operated by the driver. The steering angle sensor 17 is electrically connected to the ECU 9 and transmits the detected steering angle signal to the ECU 9.

車速センサ18は、車両2の走行速度である車速を検出するものである。車速センサ18は、ECU9に電気的に接続されており、検出した車両2の車速信号をECU9に送信する。なお、車速検出装置は、各車輪3の車輪速度を検出する車輪速度センサであってもよく、ECU9は、各車輪3にそれぞれ設けられる各車輪速度センサが検出した各車輪速度に基づいて車両2の車速を求めてもよい。   The vehicle speed sensor 18 detects a vehicle speed that is the traveling speed of the vehicle 2. The vehicle speed sensor 18 is electrically connected to the ECU 9 and transmits a detected vehicle speed signal of the vehicle 2 to the ECU 9. The vehicle speed detection device may be a wheel speed sensor that detects the wheel speed of each wheel 3. The ECU 9 detects the vehicle 2 based on each wheel speed detected by each wheel speed sensor provided on each wheel 3. The vehicle speed may be obtained.

ECU9は、車両2の各部の駆動を制御するものである。ECU9は、CPU、ROM、RAMおよびインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ECU9は、例えば、上述の加速度センサ16、操舵角センサ17、車速センサ18等の車両2の各部に設けられた種々のセンサ、検出装置が電気的に接続されると共に、アクティブスタビライザ10、ばね剛性変更装置11等の車両2の各部が電気的に接続される。ECU9は、種々のセンサ、検出装置が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じて車両2の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。   The ECU 9 controls driving of each part of the vehicle 2. The ECU 9 is an electronic circuit mainly composed of a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and an interface. The ECU 9 is electrically connected to various sensors and detection devices provided in each part of the vehicle 2 such as the acceleration sensor 16, the steering angle sensor 17, the vehicle speed sensor 18, and the like, as well as the active stabilizer 10, spring stiffness, and the like. Each part of the vehicle 2 such as the changing device 11 is electrically connected. The ECU 9 receives electric signals corresponding to detection results detected by various sensors and detection devices, and outputs drive signals to the respective parts of the vehicle 2 in accordance with the input detection results to control the driving thereof.

以下、図2および図3を用いてECU9によるアクチュエータ6の制御について説明する。ECU9は、加速度センサ16FL、FR、RL、RRで検出したばね上部材の加速度、操舵角センサ17で検出した操舵角、車速センサ18で検出した加速度に基づいて、ばね剛性変更装置11と、アクティブスタビライザ10の駆動部13を制御する。ECU9は、姿勢推定部20と、ばね係数演算部22と、横G演算部24と、ロールG演算部26と、スタビライザ制御部28と、を有する。なお、本実施形態では、姿勢推定部20と横G演算部24とロールG演算部26とが路面入力振動推定部となり、横G演算部24がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部22とスタビライザ制御部28とが制御部(主制御部、主制御装置)となる。   Hereinafter, control of the actuator 6 by the ECU 9 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Based on the acceleration of the sprung member detected by the acceleration sensors 16FL, FR, RL, and RR, the steering angle detected by the steering angle sensor 17, and the acceleration detected by the vehicle speed sensor 18, the ECU 9 The drive part 13 of the stabilizer 10 is controlled. The ECU 9 includes a posture estimation unit 20, a spring coefficient calculation unit 22, a lateral G calculation unit 24, a roll G calculation unit 26, and a stabilizer control unit 28. In the present embodiment, the posture estimation unit 20, the lateral G calculation unit 24, and the roll G calculation unit 26 serve as a road surface input vibration estimation unit, the lateral G calculation unit 24 serves as a driver operation vibration estimation unit, and a spring coefficient calculation unit 22. And the stabilizer control unit 28 become a control unit (main control unit, main control device).

姿勢推定部20は、加速度センサ16FL、FR、RL、RRのそれぞれで検出したばね上加速度に基づいて車体2Aの姿勢を推定する。具体的には、姿勢推定部20は、車体2Aの四方に配置された加速度センサ16FL、FR、RL、RRで検出したばね上加速度を比較することで車体2Aの挙動を算出する。姿勢推定部20は、車体2Aの姿勢の変化に基づいてヒーブ方向の加速度(ヒーブG)、ピッチ方向の加速度(ピッチG)、ロール方向の加速度(ロールG)を算出する。姿勢推定部20は、算出したヒーブG、ピッチG、ロールGをばね係数演算部22に送る。なお、姿勢推定部20から送られたロールGは、後述するロールG演算部26で算出されたロールGが減算されてばね係数演算部22に入力される。   The posture estimation unit 20 estimates the posture of the vehicle body 2A based on the sprung acceleration detected by each of the acceleration sensors 16FL, FR, RL, and RR. Specifically, the posture estimation unit 20 calculates the behavior of the vehicle body 2A by comparing the sprung accelerations detected by the acceleration sensors 16FL, FR, RL, and RR arranged on the four sides of the vehicle body 2A. The posture estimation unit 20 calculates the acceleration in the heave direction (heave G), the acceleration in the pitch direction (pitch G), and the acceleration in the roll direction (roll G) based on the change in the posture of the vehicle body 2A. The posture estimation unit 20 sends the calculated heave G, pitch G, and roll G to the spring coefficient calculation unit 22. Note that the roll G sent from the posture estimation unit 20 is subtracted from the roll G calculated by the roll G calculation unit 26 described later, and is input to the spring coefficient calculation unit 22.

ばね係数演算部22は、入力されたヒーブG、ピッチG、ロールGに基づいて、ばね剛性変更装置11のばね係数(ばね剛性)Kを算出する。ばね係数演算部22は、入力されたヒーブG、ピッチG、ロールGの推定値を減衰させ、より車体2Aの振動を抑制できるばね係数Kを算出する。ばね係数演算部22は、算出した可変ばね係数(ばね係数)Kをばね剛性可変部11およびスタビライザ制御部28に送る。 The spring coefficient calculation unit 22 calculates a spring coefficient (spring stiffness) K s of the spring stiffness changing device 11 based on the input heave G, pitch G, and roll G. The spring coefficient calculator 22, the input heave G, pitch G, attenuates the estimated value of the roll G, calculates the spring coefficient K s can be suppressed more vibration of the vehicle body 2A. The spring coefficient calculation unit 22 sends the calculated variable spring coefficient (spring coefficient) K s to the spring stiffness variable unit 11 and the stabilizer control unit 28.

横G演算部24は、操舵角センサ17で検出した操舵角と車速センサ18で検出した車速とに基づいて、演算により車体2Aに作用している横G(車両に発生する車両の左右方向の加速度)を算出する。ここで、横G演算部24は、操舵角と車速とに基づいて横Gを検出することで、運転者が操作した操舵入力により発生する横Gを算出する。横G演算部24は、算出した横GをロールG演算部26とスタビライザ制御部28とに送る。   The lateral G calculation unit 24 calculates the lateral G acting on the vehicle body 2A by calculation based on the steering angle detected by the steering angle sensor 17 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 18 (in the lateral direction of the vehicle generated in the vehicle). Acceleration) is calculated. Here, the lateral G calculation unit 24 calculates the lateral G generated by the steering input operated by the driver by detecting the lateral G based on the steering angle and the vehicle speed. The lateral G calculation unit 24 sends the calculated lateral G to the roll G calculation unit 26 and the stabilizer control unit 28.

ロールG演算部26は、横G演算部24で算出した横Gに基づいて、操舵入力により発生するロールGを算出する。ロールG演算部26は、算出したロールG(操舵入力成分のロールG)を姿勢推定部20で算出さればね係数演算部22に送られるロールGから減算する。これにより、ばね係数演算部22に入力されるロールGは、路面入力により生じるロールGを算出した値となる。つまり、車体2Aの振動を検出する加速度センサ16で検出した結果に基づいて算出したロールGには、路面入力(路面の凸凹)により発生するロールGと操舵入力(車両2の旋回操作)により発生するロールGの両方が含まれる。従って、姿勢推定部20で算出さればね係数演算部22に送られるロールGからロールG演算部26で算出したロールGを減算することで、路面入力により生じるロールGを算出することができる。   The roll G calculation unit 26 calculates the roll G generated by the steering input based on the lateral G calculated by the lateral G calculation unit 24. The roll G calculation unit 26 subtracts the calculated roll G (roll G of the steering input component) from the roll G calculated by the posture estimation unit 20 and sent to the spring coefficient calculation unit 22. Thereby, the roll G input to the spring coefficient calculating part 22 becomes the value which calculated the roll G produced by road surface input. That is, the roll G calculated based on the result detected by the acceleration sensor 16 that detects the vibration of the vehicle body 2A is generated by the roll G generated by the road surface input (road surface unevenness) and the steering input (the turning operation of the vehicle 2). Both rolls G to be included are included. Therefore, the roll G generated by the road surface input can be calculated by subtracting the roll G calculated by the roll G calculation unit 26 from the roll G calculated by the posture estimation unit 20 and sent to the spring coefficient calculation unit 22.

スタビライザ制御部28は、横G演算部24で算出した横G(操舵入力成分により生じる横G)と、ばね係数演算部22で算出したばね定数Kに基づいて、目標アンチロールモーメントMstbを算出する。なお、目標アンチロールモーメントMstbとは、アクティブスタビライザ10でロール剛性を調整することで発生させる、ロール方向の力である。スタビライザ制御部28は、算出した目標アンチロールモーメントMstbを駆動部13に送る。駆動部13は、目標アンチロールモーメントMstbから対応するスタビライザバー12に捩れ量を算出し、算出した捩れ量までスタビライザバー12を相対的に回転させる。 The stabilizer control unit 28 calculates the target anti-roll moment M stb based on the lateral G (lateral G generated by the steering input component) calculated by the lateral G calculation unit 24 and the spring constant K s calculated by the spring coefficient calculation unit 22. calculate. The target anti-roll moment M stb is a force in the roll direction that is generated by adjusting the roll stiffness with the active stabilizer 10. The stabilizer control unit 28 sends the calculated target anti-roll moment M stb to the drive unit 13. The drive unit 13 calculates the twist amount of the corresponding stabilizer bar 12 from the target anti-roll moment M stb and relatively rotates the stabilizer bar 12 to the calculated twist amount.

スタビライザ制御部28は、目標車体アンチロールモーメント演算部40と、目標車体ロール角演算部42と、可変ばね負担分ロールモーメント演算部44と、目標アンチロールモーメント演算部46と、を有する。   The stabilizer control unit 28 includes a target vehicle body anti-roll moment calculation unit 40, a target vehicle body roll angle calculation unit 42, a variable spring share roll moment calculation unit 44, and a target anti-roll moment calculation unit 46.

目標車体アンチロールモーメント演算部40は、横G演算部24で算出された横Gに基づいて目標車体アンチロールモーメントを算出する。つまり、目標車体アンチロールモーメント演算部40は、横G演算部24で算出された横Gを減衰するモーメント(横Gを打ち消すモーメント)を目標車体アンチロールモーメントとして算出する。目標車体アンチロールモーメント演算部40は、算出した目標車体アンチロールモーメントを目標アンチロールモーメント演算部46に送る。   The target vehicle body anti-roll moment calculating unit 40 calculates a target vehicle body anti-roll moment based on the lateral G calculated by the lateral G calculating unit 24. That is, the target vehicle body anti-roll moment calculating unit 40 calculates the moment that attenuates the lateral G calculated by the lateral G calculating unit 24 (moment that cancels the lateral G) as the target vehicle body anti-roll moment. The target vehicle body anti-roll moment calculating unit 40 sends the calculated target vehicle body anti-roll moment to the target anti-roll moment calculating unit 46.

目標車体ロール角演算部42は、横G演算部24で算出された横Gに基づいて、目標車体ロール角を算出する。目標車体ロール角とは、入力された操作に対応する車体のロール角である。つまり、走行状態に適した車体のロール角(ロール方向の傾き角)である。目標車体ロール角演算部42は算出した目標車体ロール角を可変ばね負担分ロールモーメント演算部44に送る。   The target vehicle body roll angle calculation unit 42 calculates a target vehicle body roll angle based on the lateral G calculated by the lateral G calculation unit 24. The target vehicle body roll angle is the roll angle of the vehicle body corresponding to the input operation. That is, it is the roll angle (tilt angle in the roll direction) of the vehicle body suitable for the running state. The target vehicle body roll angle calculation unit 42 sends the calculated target vehicle body roll angle to the variable spring share roll moment calculation unit 44.

可変ばね負担分ロールモーメント演算部44は、ばね係数演算部22から送られた可変ばね係数Kに基づいて、目標車体ロール角演算部42は算出した目標車体ロール角を補正する。具体的には、可変ばね負担分ロールモーメント演算部44は、ばね係数演算部22から送られた可変ばね係数Kに基づいて、ばね剛性変更装置11で吸収されるロールモーメント(可変ばねが負担するロールモーメント)を算出し、算出したロールモーメント分に相当するロール角を目標車体ロール角演算部42で算出した目標車体ロール角から減算する。これにより、ばね剛性変更装置11による影響を加味した目標車体ロール角が算出される。可変ばね負担分ロールモーメント演算部44は、補正後の目標車体ロール角を目標アンチロールモーメント演算部46に送る。 Variable spring borne by the roll moment calculation unit 44, based upon the variable spring coefficient K s sent from the spring constant calculation unit 22, the target vehicle body roll angle calculating section 42 corrects the target vehicle body roll angle calculated. Specifically, the variable spring borne by the roll moment calculation unit 44, based upon the variable spring coefficient K s sent from the spring constant calculation unit 22, the roll moment is absorbed by the spring stiffness changing device 11 (variable spring load The roll angle corresponding to the calculated roll moment is subtracted from the target vehicle roll angle calculated by the target vehicle roll angle calculation unit 42. Thereby, the target vehicle body roll angle in consideration of the influence of the spring stiffness changing device 11 is calculated. The variable spring share roll moment calculator 44 sends the corrected target vehicle body roll angle to the target anti-roll moment calculator 46.

目標アンチロールモーメント演算部46は、目標車体アンチロールモーメント演算部40から入力された目標車体アンチロールモーメントと、可変ばね負担分ロールモーメント演算部44から入力された補正後の目標車体ロール角とに基づいて、目標アンチロールモーメントMstbを算出する。目標アンチロールモーメント演算部46は、算出した目標アンチロールモーメントMstbを駆動部13に送る。 The target anti-roll moment calculating unit 46 converts the target vehicle anti-roll moment input from the target vehicle anti-roll moment calculating unit 40 and the corrected target vehicle body roll angle input from the variable spring share roll moment calculating unit 44. Based on this, a target anti-roll moment M stb is calculated. The target anti-roll moment calculation unit 46 sends the calculated target anti-roll moment M stb to the drive unit 13.

ECU9は、スタビライザ制御部28で算出した目標アンチロールモーメントMstbに基づいて、前輪アクティブスタビライザ10Fの駆動部13と後輪アクティブスタビライザ10Rの駆動部13との駆動を制御することで、前輪側のロール剛性、後輪側のロール剛性をそれぞれ調節する。なお、ECU9は、前輪アクティブスタビライザ10Fの駆動部13の制御量と後輪アクティブスタビライザ10Rの駆動部13の制御量とを互いに独立して制御することができ、前輪アクティブスタビライザ10Fと後輪アクティブスタビライザ10Rとにより、例えば、車両2の前輪側のロール剛性と後輪側のロール剛性との配分比率である前後ロール剛性配分を適宜変更可能である。 The ECU 9 controls the driving of the driving unit 13 of the front wheel active stabilizer 10F and the driving unit 13 of the rear wheel active stabilizer 10R based on the target anti-roll moment M stb calculated by the stabilizer control unit 28, so that the front wheel side Adjust the roll stiffness and the roll stiffness on the rear wheel side. The ECU 9 can control the control amount of the drive unit 13 of the front wheel active stabilizer 10F and the control amount of the drive unit 13 of the rear wheel active stabilizer 10R independently of each other, and the front wheel active stabilizer 10F and the rear wheel active stabilizer can be controlled. With 10R, for example, the front-rear roll rigidity distribution, which is the distribution ratio between the roll rigidity on the front wheel side and the roll rigidity on the rear wheel side of the vehicle 2, can be appropriately changed.

ECU9は、ばね係数算出部22で算出したばね係数Kに基づいて、ばね剛性変更装置11FL、FR、RL、RRの駆動を制御することで、左前輪3FL側のばね剛性、右前輪3FR側のばね剛性、左後輪3RL側のばね剛性、右後輪3RR側のばね剛性をそれぞれ調節する。ECU9は、ばね剛性変更装置11FL、FR、RL、RRの制御量を互いに独立して制御することができ、ばね剛性変更装置11FL、FR、RL、RRにより、例えば、車両2の前輪側のばね剛性と後輪側のばね剛性との配分比率である前後ばね剛性配分を適宜変更可能である。また、ECU9は、ばね剛性変更装置11FL、FR、RL、RRのそれぞれに対してばね係数Kを算出してもよい。 ECU9 based on the spring coefficient K s that is calculated by the spring constant calculation unit 22, by controlling the spring stiffness changing device 11FL, FR, RL, a driving of the RR, the spring rigidity of the left front wheel 3FL side, the right front wheel 3FR side The spring stiffness on the left rear wheel 3RL side and the spring stiffness on the right rear wheel 3RR side are respectively adjusted. The ECU 9 can control the control amounts of the spring stiffness changing devices 11FL, FR, RL, RR independently of each other. For example, the spring stiffness changing devices 11FL, FR, RL, RR can control the springs on the front wheel side of the vehicle 2, for example. The front and rear spring stiffness distribution, which is the distribution ratio between the stiffness and the rear wheel spring stiffness, can be appropriately changed. Further, ECU 9 is spring stiffness changing device 11FL, FR, RL, may calculate the spring constant K s for each RR.

以上で説明した実施形態に係る車両制御システム1は、車体2Aに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置11で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ10で減衰することで、車体2Aに加わる振動を適切に低減することができる。例えば、ばね剛性を高くすると、操作入力による振動を抑制することができるが、路面入力による振動を抑制することができない。つまり、操縦安定性は向上するが乗り心地側が悪くなる。また、ばね剛性を低くすると、路面入力による振動を抑制することができるが、操作入力による振動を抑制することができない。つまり、乗り心地は向上するが操縦安定性が悪くなる。これに対して車両制御システム1は、路面入力による振動をばね剛性変更装置11で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ10で減衰して、それぞれの振動を別々の機構で抑制することで、車両2に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。また、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ10で減衰し、かつ、路面入力による振動をばね剛性変更装置11で吸収することで、ばね剛性変更装置11を含むサスペンション14でロールGに加え、ピッチGおよびヒーブGによる振動も適切に吸収することができる。また、サスペンション14は、ロールGのうち、路面入力成分のロールGを低減するため、ロールGとピッチGとヒーブGの振動をより大きく吸収し、振動を小さくすることができる。したがって、車両制御システム1、ECU9は、車両2に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。   The vehicle control system 1 according to the embodiment described above calculates the vibration applied to the vehicle body 2A separately from the vibration due to the road surface input and the vibration due to the steering input, and absorbs the vibration due to the road surface input by the spring stiffness changing device 11 to perform steering. By attenuating the vibration caused by the input with the active stabilizer 10, the vibration applied to the vehicle body 2A can be appropriately reduced. For example, if the spring stiffness is increased, vibration due to operation input can be suppressed, but vibration due to road surface input cannot be suppressed. That is, the driving stability is improved, but the ride comfort side is deteriorated. Further, when the spring rigidity is lowered, vibration due to road surface input can be suppressed, but vibration due to operation input cannot be suppressed. In other words, ride comfort is improved, but steering stability is deteriorated. On the other hand, the vehicle control system 1 absorbs the vibration caused by the road surface input by the spring stiffness changing device 11, attenuates the vibration caused by the steering input by the active stabilizer 10, and suppresses each vibration by a separate mechanism. The vibration generated in the vehicle 2 can be more appropriately suppressed, and the riding comfort and the handling stability can be improved at the same time. In addition, the vibration due to the steering input is attenuated by the active stabilizer 10 and the vibration due to the road surface input is absorbed by the spring stiffness changing device 11, so that the suspension G including the spring stiffness changing device 11 is added to the roll G, the pitch G and Vibration due to the heave G can also be appropriately absorbed. Moreover, since the suspension 14 reduces the roll G of the road surface input component among the rolls G, the suspension 14 can absorb vibrations of the roll G, the pitch G, and the heave G more greatly, and can reduce the vibrations. Therefore, the vehicle control system 1 and the ECU 9 can more appropriately suppress the vibration generated in the vehicle 2 and can improve both ride comfort and steering stability.

また、スタビライザ制御部28は、ばね係数演算部22で算出したばね係数Kを用いて目標車体ロール角を補正することで、サスペンション14で吸収される減衰を考慮してアクティブスタビライザ10の減衰量を算出、決定することができる。これにより、操舵操作時の車体のロール角をより適切な角度にすることができる。 Further, the stabilizer control unit 28, by correcting the target vehicle body roll angle by using a spring coefficient K s calculated by spring constant calculating section 22, the attenuation amount of the active stabilizer 10 in consideration of the attenuation which is absorbed by the suspension 14 Can be calculated and determined. Thereby, the roll angle of the vehicle body during the steering operation can be set to a more appropriate angle.

なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御システムおよび制御装置は、上述した実施形態に限定されず、請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。   The vehicle control system and the control device according to the above-described embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope described in the claims.

[実施形態2]
以下、図4を用いて、車両制御システムの他の実施形態を説明する。ここで、図4は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。図1から3に示す車両制御システム1およびECU9は、加速度センサ16で検出したばね上加速度に基づいて車体2Aの姿勢を算出し、車体2Aの姿勢に基づいて各方向の振動(加速度)を算出しその結果に基づいてロールGを算出してその算出結果に基づいて制御を行う。これに対して、図4に示すECU70は、各ばね剛性変更装置11を対応する加速度センサ16の結果に基づいて別々に制御する。なお、図4に示す車両制御システムは、ECU70の構成を除いて他の構成は、上述した車両制御システム1と同様である。つまりECU(制御装置)70による制御の機構を除いて他の構成は実施形態1と同様である。そこで、以下ではECU70に特有の点を重点的に説明する。
[Embodiment 2]
Hereinafter, another embodiment of the vehicle control system will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control function of another embodiment of the vehicle control system. The vehicle control system 1 and the ECU 9 shown in FIGS. 1 to 3 calculate the posture of the vehicle body 2A based on the sprung acceleration detected by the acceleration sensor 16, and calculate the vibration (acceleration) in each direction based on the posture of the vehicle body 2A. Then, the roll G is calculated based on the result, and control is performed based on the calculated result. On the other hand, ECU70 shown in FIG. 4 controls each spring rigidity change apparatus 11 separately based on the result of the corresponding acceleration sensor 16. FIG. The vehicle control system shown in FIG. 4 is the same as the vehicle control system 1 described above except for the configuration of the ECU 70. That is, except for the mechanism of control by the ECU (control device) 70, other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, the following description will focus on points unique to the ECU 70.

ECU70は、横G演算部74とロールG演算部76とスタビライザ制御部78と変換部80とばね係数演算部82とを有する。なお、横G演算部74とロールG演算部76とスタビライザ制御部78とは、上述した横G演算部24とロールG演算部26とスタビライザ制御部28と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、本実施形態では、加速度センサ16の入力を伝達する経路と横G演算部74とロールG演算部76と変換部80とが路面入力振動推定部となり、横G演算部74がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部82とスタビライザ制御部78とが制御部(主制御部、主制御装置)となる。   The ECU 70 includes a lateral G calculation unit 74, a roll G calculation unit 76, a stabilizer control unit 78, a conversion unit 80, and a spring coefficient calculation unit 82. Note that the lateral G calculation unit 74, the roll G calculation unit 76, and the stabilizer control unit 78 have the same configuration as the above-described horizontal G calculation unit 24, roll G calculation unit 26, and stabilizer control unit 28, and thus description thereof is omitted. To do. In this embodiment, the path for transmitting the input of the acceleration sensor 16, the lateral G calculation unit 74, the roll G calculation unit 76, and the conversion unit 80 serve as a road surface input vibration estimation unit, and the lateral G calculation unit 74 serves as a driver operation vibration. The estimator and the spring coefficient calculator 82 and the stabilizer controller 78 serve as a controller (main controller, main controller).

変換部80は、ロールG演算部76で算出した操舵入力のロールGを4輪ばね上Gに変換する。つまり、変換部80は、操舵入力により発生するロールGを、操舵入力により発生するばね上加速度に変換する。変換部80は、算出した4輪ばね上G(操舵入力成分の4輪ばね上G)を加速度センサ16で算出さればね係数演算部82に送られる4輪ばね上Gから減算する。なお、変換部80は、4輪ばね上Gをばね剛性変換装置11毎に算出する。   The conversion unit 80 converts the steering input roll G calculated by the roll G calculation unit 76 into a four-wheel sprung G. That is, the conversion unit 80 converts the roll G generated by the steering input into the sprung acceleration generated by the steering input. The conversion unit 80 subtracts the calculated four-wheel spring G (steering input component four-wheel spring G) from the four-wheel spring G calculated by the acceleration sensor 16 and sent to the spring coefficient calculation unit 82. The conversion unit 80 calculates the four-wheel spring top G for each spring stiffness converter 11.

ばね係数演算部82は、入力された4輪ばね上Gに基づいて、ばね剛性変更装置11のばね係数(ばね剛性)Kを算出する。ここで、ばね係数演算部82には、路面入力により生じる4輪ばね上Gが入力される。車体2Aの振動を検出する加速度センサ16で検出した4輪ばね上G(加速度)には、路面入力(路面の凸凹)により発生する4輪ばね上Gと操舵入力(車両2の旋回操作)により発生する4輪ばね上Gの両方が含まれる。ECU70は、加速度センサ16で検出さればね係数演算部82に送られる4輪ばね上Gから変換部80で変換した4輪ばね上Gを減算する。これにより、ばね係数演算部82には、路面入力により生じる4輪ばね上Gが入力される。ばね係数演算部82は、入力された4輪ばね上Gで算出される振動を減衰させ、より車体2Aの振動を抑制できるばね係数Kを算出する。ばね係数演算部82は、算出したばね係数Kをばね剛性可変部11およびスタビライザ制御部78に送る。 Spring constant calculation unit 82, based on 4 on wheel spring G which is input, to calculate the spring constant of the spring stiffness changing device 11 (spring stiffness) K s. Here, the four-wheel spring top G generated by the road surface input is input to the spring coefficient calculation unit 82. The four-wheel sprung G (acceleration) detected by the acceleration sensor 16 that detects the vibration of the vehicle body 2A is determined by the four-wheel sprung G generated by the road surface input (road surface unevenness) and the steering input (the turning operation of the vehicle 2). Both the generated four-wheel spring tops G are included. The ECU 70 subtracts the four-wheel spring top G converted by the conversion section 80 from the four-wheel spring top G detected by the acceleration sensor 16 and sent to the spring coefficient calculation section 82. As a result, the four-wheel spring top G generated by the road surface input is input to the spring coefficient calculation unit 82. The spring coefficient calculation unit 82 calculates a spring coefficient K s that can attenuate the vibration calculated by the inputted four-wheel sprung G and further suppress the vibration of the vehicle body 2A. Spring constant calculation unit 82 sends the calculated spring coefficient K s the spring rigidity changing portion 11 and the stabilizer control unit 78.

ECU70も、ECU9と同様に、車体2Aに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置11で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ10で減衰することで、車体2Aに加わる振動を適切に低減することができる。したがって、本実施形態の車両制御システムおよびECU70は、車両2に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。   Similarly to the ECU 9, the ECU 70 also calculates the vibration applied to the vehicle body 2A separately from the vibration due to the road surface input and the vibration due to the steering input, and absorbs the vibration due to the road surface input by the spring stiffness changing device 11, and the vibration due to the steering input is active stabilizer. By damping at 10, the vibration applied to the vehicle body 2A can be appropriately reduced. Therefore, the vehicle control system and the ECU 70 of the present embodiment can more appropriately suppress the vibration generated in the vehicle 2 and can improve both ride comfort and steering stability.

このように、車両制御システムは、ECU70のように、ばね剛性変更装置11毎(サスペンション14毎)にばね係数を算出することでもばね剛性変更装置11のばね係数を適切な値に設定することができ、車両制御システム1およびECU9と同様の効果を得ることができる。   Thus, the vehicle control system can set the spring coefficient of the spring stiffness changing apparatus 11 to an appropriate value by calculating the spring coefficient for each spring stiffness changing apparatus 11 (for each suspension 14) as in the ECU 70. Thus, the same effects as those of the vehicle control system 1 and the ECU 9 can be obtained.

また、上記実施形態1および実施形態2では、操舵入力による横Gを高い精度で算出できるため操舵角と車速とに基づいて横Gを算出したが、横Gの算出方法、検出方法はこれに限定されない。図5は、横G演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図5に示す横Gを算出する機構(横G演算部)は、横Gセンサ92と、フィルタ94と、を有する。   In the first and second embodiments, the lateral G based on the steering input can be calculated with high accuracy. Therefore, the lateral G is calculated based on the steering angle and the vehicle speed. It is not limited. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the lateral G calculation unit. The mechanism (lateral G calculation unit) for calculating the lateral G shown in FIG. 5 includes a lateral G sensor 92 and a filter 94.

横Gセンサ92は、横G(車両2に発生する車両の左右方向の加速度)を算出するセンサである。横Gセンサ92は、検出した横G信号をフィルタ94に送る。   The lateral G sensor 92 is a sensor that calculates the lateral G (the lateral acceleration of the vehicle generated in the vehicle 2). The lateral G sensor 92 sends the detected lateral G signal to the filter 94.

フィルタ94は、検出した横G信号からノイズとなる成分を除去、低減し、横G成分を抽出するフィルタである。フィルタ94としては、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタを用いることができる。フィルタ94でノイズが除去、低減された横G信号は、操舵入力による横Gとなる。フィルタ94を通過した操舵入力による横Gは、上述の横G演算部が送る各部に送られる。   The filter 94 is a filter that removes and reduces a noise component from the detected lateral G signal and extracts the lateral G component. As the filter 94, a low-pass filter or a band-pass filter can be used. The lateral G signal from which noise has been removed and reduced by the filter 94 becomes lateral G due to steering input. The lateral G due to the steering input that has passed through the filter 94 is sent to each part that is sent by the lateral G calculation unit described above.

このように、車両制御システムは、横Gセンサで検出した検出値を用いることもできる。横Gセンサを用いることでECUの演算量を少なくすることができる。   Thus, the vehicle control system can also use the detection value detected by the lateral G sensor. By using the lateral G sensor, the amount of calculation of the ECU can be reduced.

また、上記実施形態では、振動をより適切に減衰、吸収できるため、アクティブスタビライザ10を前輪側と後輪側の2箇所に設けたが、アクティブスタビライザ10は、前輪側と後輪側のいずれか一方のみに設けた構成としてもよい。上記実施形態では、振動をより適切に減衰、吸収できるため、ばね剛性可変措置11を前後の左右輪の4箇所に設けたが前輪側の左右輪と、後輪側の左右輪と、のいずれか一方のみに設けた構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the active stabilizer 10 is provided at two locations on the front wheel side and the rear wheel side in order to more appropriately attenuate and absorb vibration. However, the active stabilizer 10 is provided on either the front wheel side or the rear wheel side. It is good also as a structure provided only in one side. In the above embodiment, since the vibration can be more appropriately damped and absorbed, the spring stiffness variable means 11 is provided at the four positions of the front and rear left and right wheels, but either of the front left and right wheels or the rear left and right wheels. It is good also as a structure provided only in either.

[実施形態3]
また、実施形態1及び2では、振動のうち、ロール方向の振動を抑制するために、ロール方向の振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し制御を行ったがこれには限定されない。以下、図6から図8を用いて、車両制御システムについて説明する。ここで、図6は、他の実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。図7は、図6に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。図8は、図7に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。図6から図8に示す車両制御システム101は、ピッチ方向の振動を抑制するために、ピッチ方向の振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し制御を行う。また、図6から図8に示す車両制御システム101及びそれを有する車両102のうち、上述した車両制御システム1及びそれを有する車両2と同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, in order to suppress the vibration in the roll direction among the vibrations, the vibration in the roll direction is calculated and controlled separately from the vibration by the road surface input and the vibration by the steering input. It is not limited. Hereinafter, the vehicle control system will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle having a vehicle control system according to another embodiment. FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of control functions of the vehicle control system shown in FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the stabilizer controller shown in FIG. The vehicle control system 101 shown in FIGS. 6 to 8 performs calculation by controlling the vibration in the pitch direction separately from the vibration by the road surface input and the vibration by the steering input in order to suppress the vibration in the pitch direction. Further, in the vehicle control system 101 and the vehicle 102 having the vehicle control system 101 shown in FIGS. 6 to 8, the same components as those of the vehicle control system 1 and the vehicle 2 having the same are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. Description is omitted.

図6に示すように車両制御システム101は、車両102に搭載され、この車両102を制御するためのシステムである。車両102は、車輪3として、左前輪3FL、右前輪3FR、左後輪3RL、右後輪3RRを備えるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪3という。車両102は、走行用駆動源(原動機)、例えば、内燃機関や電動機等が発生させる動力が駆動輪である車輪3(例えば、左前輪3FL、右前輪3FR)に作用することで、車輪3の路面との接地面に駆動力[N]が生じ、これにより走行することができる。また、車両102は、ステアリングホイール5を操作することでパワーステアリング装置(不図示)等を介して操舵輪である車輪3(例えば、左前輪3FL、右前輪3FR)を操舵することができ、これにより、旋回することができる。   As shown in FIG. 6, the vehicle control system 101 is a system that is mounted on the vehicle 102 and controls the vehicle 102. The vehicle 102 includes a left front wheel 3FL, a right front wheel 3FR, a left rear wheel 3RL, and a right rear wheel 3RR as the wheels 3, but these are simply referred to as wheels 3 when it is not necessary to separate them. In the vehicle 102, the power generated by a driving source for driving (prime mover), for example, an internal combustion engine or an electric motor, acts on the wheels 3 (for example, the left front wheel 3 FL and the right front wheel 3 FR) as drive wheels, thereby A driving force [N] is generated on the ground contact surface with the road surface, and thus the vehicle can travel. Further, the vehicle 102 can steer the wheels 3 (for example, the left front wheel 3FL and the right front wheel 3FR) as steering wheels by operating the steering wheel 5 through a power steering device (not shown). Can be turned.

本実施形態の車両制御システム101は、アクチュエータ106と、制御装置としてのECU109と、ばね上G検出装置としての加速度センサ16と、車輪速検出装置としての車輪速センサ119と、を備える。   The vehicle control system 101 of the present embodiment includes an actuator 106, an ECU 109 as a control device, an acceleration sensor 16 as a sprung G detection device, and a wheel speed sensor 119 as a wheel speed detection device.

アクチュエータ106は、車両102のピッチ特性を含む走行時の特性を変更可能なものである。本実施形態のアクチュエータ106は、車両102のピッチ剛性を調節可能であるアクティブスタビライザ110と、車両102のばね剛性を調節可能であるばね剛性変更装置11と、を含んで構成され、車両102のピッチ特性として、ピッチ剛性とばね剛性との両方を変更可能である。ここで、車両102のピッチ剛性とは、車両102のピッチ方向に沿った剛性に相当する。アクチュエータ106は、ばね剛性を調整することで、ピッチ方向に沿った減衰量を含む各方向の減衰量(振動の減衰量)を調整することができる。   The actuator 106 can change characteristics during traveling, including the pitch characteristics of the vehicle 102. The actuator 106 according to the present embodiment includes an active stabilizer 110 that can adjust the pitch rigidity of the vehicle 102 and a spring rigidity changing device 11 that can adjust the spring rigidity of the vehicle 102. As characteristics, both pitch rigidity and spring rigidity can be changed. Here, the pitch rigidity of the vehicle 102 corresponds to the rigidity along the pitch direction of the vehicle 102. The actuator 106 can adjust the attenuation amount (vibration attenuation amount) in each direction including the attenuation amount along the pitch direction by adjusting the spring rigidity.

アクティブスタビライザ110は、車両102のピッチ剛性を確保することで車両102の車体(ボデー)2Aをピッチ方向に回転させるピッチ運動(ピッチ振動、単に「ピッチ」ともいう。)を抑制し車両102の安定した姿勢を確保すると共に、このピッチ剛性を可変とし車両102の運転状態に応じて調節することで車両102の操縦安定性を向上することができるものである。アクティブスタビライザ110は、左前輪3FL、左後輪3RLに対して設けられ左輪側のピッチ剛性を調節可能な左輪アクティブスタビライザ110Lと、右前輪3FR、右後輪3RRに対して設けられ右輪側のピッチ剛性を調節可能な右輪アクティブスタビライザ110Rと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にアクティブスタビライザ110という。なお、アクティブスタビライザ110は、連結している車輪が左右の車輪から前後の車輪に変わった点を除いて基本的構成は、アクティブスタビライザ10と同様である。   The active stabilizer 110 secures the pitch rigidity of the vehicle 102 to suppress the pitch motion (pitch vibration, also simply referred to as “pitch”) that rotates the vehicle body 2 </ b> A of the vehicle 102 in the pitch direction. The steering stability of the vehicle 102 can be improved by ensuring this posture and making the pitch rigidity variable and adjusting it according to the driving state of the vehicle 102. The active stabilizer 110 is provided for the left front wheel 3FL and the left rear wheel 3RL, and is provided for the left wheel active stabilizer 110L capable of adjusting the pitch rigidity on the left wheel side, the right front wheel 3FR, and the right rear wheel 3RR, and is provided on the right wheel side. The right wheel active stabilizer 110R that can adjust the pitch rigidity is included. However, when it is not necessary to divide them, they are simply referred to as the active stabilizer 110. The active stabilizer 110 has the same basic configuration as the active stabilizer 10 except that the connected wheels are changed from the left and right wheels to the front and rear wheels.

アクティブスタビライザ110は、スタビライザバー112と、駆動部113とを含んで構成され、スタビライザバー112の捩り反力を利用して、車両102の車体2Aのピッチを抑制するものである。スタビライザバー112は、前後一対のトーションバー部が駆動部113により相対回転可能に連結され、前後一対のアーム部が屈曲して各車輪3に対応したサスペンション14(例えばサスペンション14のロアアーム)に連結されている。   The active stabilizer 110 includes a stabilizer bar 112 and a drive unit 113, and suppresses the pitch of the vehicle body 2A of the vehicle 102 using the torsional reaction force of the stabilizer bar 112. In the stabilizer bar 112, a pair of front and rear torsion bar portions are coupled to each other by a drive unit 113 so as to be relatively rotatable, and a pair of front and rear arm portions are bent and coupled to a suspension 14 corresponding to each wheel 3 (for example, a lower arm of the suspension 14). ing.

アクティブスタビライザ110は、電動モータ等を含んで構成される駆動部113が駆動し、前後に二分割されたスタビライザバー112の各トーションバー部を相対回転させることで前後のトーションバー部の相対的な捩れ量を調節し、これにより、捩り反力を調節して車両102のピッチ剛性を調整可能である。つまり、アクティブスタビライザ110は、スタビライザバー112の捩れ量、言い換えれば、捩れ剛性を駆動部113で調節することでばね特性を調節し、車両102の車体2Aのピッチ剛性を調節しピッチ運動の制御を行う。アクティブスタビライザ110は、例えば、駆動部113の出力トルク(回転駆動力)が大きくなり駆動部113の回転角度が大きくなることで、スタビライザバー112の捩れ量が大きくなり、このスタビライザバー112に作用する捩れ反力が大きくなり、車両102の車体2Aのピッチ剛性が高くなる。   The active stabilizer 110 is driven by a drive unit 113 configured to include an electric motor and the like, and the torsion bar portions of the stabilizer bar 112 divided into the front and rear portions are rotated relative to each other to relatively move the front and rear torsion bar portions relative to each other. The pitch rigidity of the vehicle 102 can be adjusted by adjusting the amount of torsion, thereby adjusting the torsional reaction force. That is, the active stabilizer 110 adjusts the torsion amount of the stabilizer bar 112, in other words, the torsional rigidity by the drive unit 113 to adjust the spring characteristics, and adjusts the pitch rigidity of the vehicle body 2A of the vehicle 102 to control the pitch motion. Do. For example, the active stabilizer 110 increases the output torque (rotational driving force) of the drive unit 113 and increases the rotation angle of the drive unit 113, thereby increasing the amount of twist of the stabilizer bar 112 and acting on the stabilizer bar 112. The torsional reaction force increases and the pitch rigidity of the vehicle body 2A of the vehicle 102 increases.

ばね剛性変更装置11は、いわゆるばね剛性制御サスペンションシステムであり、例えば、路面から車輪3への路面入力を緩衝するサスペンション14のショックアブソーバのばね特性(ばね剛性、ばね定数)を可変とする。ばね剛性変更装置11は、ばね特性を変化させることでピッチ減衰量を含む減衰量を可変とし車両102の運転状態に応じて調節することで、車両102の乗り心地や操縦安定性を変化させる。   The spring stiffness changing device 11 is a so-called spring stiffness control suspension system, and for example, makes the spring characteristics (spring stiffness, spring constant) of the shock absorber of the suspension 14 buffering the road surface input from the road surface to the wheel 3 variable. The spring stiffness changing device 11 changes the amount of attenuation including the pitch attenuation amount by changing the spring characteristics, and adjusts it according to the driving state of the vehicle 102, thereby changing the riding comfort and steering stability of the vehicle 102.

車輪速センサ119は各車輪に対応して配置されている。車輪速センサ119は、車輪の回転速度を検出するものである。車輪速センサ119は、ECU109に電気的に接続されており、検出した車輪速信号をECU109に送信する。車輪速センサ119は、左前輪3FLに対して設けられ左前輪3FLの車輪速を検出する車輪速センサ119FLと、右前輪3FRに対して設けられ右前輪3FRの車輪速を検出する車輪速センサ119FRと、左後輪3RLに対して設けられ左後輪3RLの車輪速を検出する車輪速センサ119RLと、右後輪3RRに対して設けられ右後輪3RRの車輪速を検出する車輪速センサ119RRと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪速センサ119という。   The wheel speed sensor 119 is arranged corresponding to each wheel. The wheel speed sensor 119 detects the rotational speed of the wheel. The wheel speed sensor 119 is electrically connected to the ECU 109 and transmits a detected wheel speed signal to the ECU 109. The wheel speed sensor 119 is provided for the left front wheel 3FL and detects the wheel speed of the left front wheel 3FL, and the wheel speed sensor 119FR is provided for the right front wheel 3FR and detects the wheel speed of the right front wheel 3FR. A wheel speed sensor 119RL that is provided for the left rear wheel 3RL and detects the wheel speed of the left rear wheel 3RL, and a wheel speed sensor 119RR that is provided for the right rear wheel 3RR and detects the wheel speed of the right rear wheel 3RR. However, when it is not necessary to divide these, the wheel speed sensor 119 is simply referred to.

ECU109は、車両102の各部の駆動を制御するものである。ECU109は、CPU、ROM、RAMおよびインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ECU109は、例えば、上述の加速度センサ16、車輪速センサ119等の車両102の各部に設けられた種々のセンサ、検出装置が電気的に接続されると共に、アクティブスタビライザ110、ばね剛性変更装置11等の車両102の各部が電気的に接続される。ECU109は、種々のセンサ、検出装置が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じて車両102の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。   The ECU 109 controls driving of each part of the vehicle 102. The ECU 109 is an electronic circuit mainly composed of a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and an interface. For example, the ECU 109 is electrically connected to various sensors and detection devices provided in each part of the vehicle 102 such as the acceleration sensor 16 and the wheel speed sensor 119 described above, and is also connected to the active stabilizer 110, the spring stiffness changing device 11, and the like. Each part of the vehicle 102 is electrically connected. The ECU 109 receives electrical signals corresponding to detection results detected by various sensors and detection devices, and outputs drive signals to the respective parts of the vehicle 102 in accordance with the input detection results to control their drive.

以下、図7および図8を用いてECU109によるアクチュエータ106の制御について説明する。ECU109は、加速度センサ16FL、FR、RL、RRで検出したばね上部材の加速度と、車輪速センサ119FL、FR、RL、RRで検出した車輪速と、に基づいて、ばね剛性変更装置11と、アクティブスタビライザ110の駆動部113を制御する。ECU109は、姿勢推定部20と、ばね係数演算部122と、前後G演算部124と、ピッチG演算部126と、スタビライザ制御部128と、を有する。なお、本実施形態では、姿勢推定部20と前後G演算部124とピッチG演算部126とが路面入力振動推定部となり、前後G演算部124がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部122とスタビライザ制御部128とが制御部(主制御部、主制御装置)となる。   Hereinafter, control of the actuator 106 by the ECU 109 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Based on the acceleration of the sprung member detected by the acceleration sensors 16FL, FR, RL, RR and the wheel speed detected by the wheel speed sensors 119FL, FR, RL, RR, the ECU 109, The drive unit 113 of the active stabilizer 110 is controlled. The ECU 109 includes a posture estimation unit 20, a spring coefficient calculation unit 122, a front / rear G calculation unit 124, a pitch G calculation unit 126, and a stabilizer control unit 128. In this embodiment, the posture estimation unit 20, the front / rear G calculation unit 124, and the pitch G calculation unit 126 are road surface input vibration estimation units, and the front / rear G calculation unit 124 is a driver operation vibration estimation unit, and the spring coefficient calculation unit 122. And the stabilizer control unit 128 serve as a control unit (main control unit, main control device).

姿勢推定部20は、加速度センサ16FL、FR、RL、RRのそれぞれで検出したばね上加速度に基づいて車体2Aの姿勢を推定する。姿勢推定部20は、車体2Aの姿勢の変化に基づいてヒーブ方向の加速度(ヒーブG)、ピッチ方向の加速度(ピッチG)、ロール方向の加速度(ロールG)を算出する。姿勢推定部20は、算出したヒーブG、ピッチG、ロールGをばね係数演算部22に送る。なお、姿勢推定部20から送られたピッチGは、後述するピッチG演算部126で算出されたピッチGが減算されてばね係数演算部122に入力される。ばね係数演算部122は、入力されたヒーブG、ピッチG、ロールGに基づいて、ばね剛性変更装置11のばね係数(ばね剛性)Kを算出する。ばね係数演算部122は、算出したばね係数Kをばね剛性可変部11およびスタビライザ制御部128に送る。 The posture estimation unit 20 estimates the posture of the vehicle body 2A based on the sprung acceleration detected by each of the acceleration sensors 16FL, FR, RL, and RR. The posture estimation unit 20 calculates the acceleration in the heave direction (heave G), the acceleration in the pitch direction (pitch G), and the acceleration in the roll direction (roll G) based on the change in the posture of the vehicle body 2A. The posture estimation unit 20 sends the calculated heave G, pitch G, and roll G to the spring coefficient calculation unit 22. The pitch G sent from the posture estimation unit 20 is subtracted from the pitch G calculated by the pitch G calculation unit 126 described later and input to the spring coefficient calculation unit 122. The spring coefficient calculation unit 122 calculates a spring coefficient (spring stiffness) K s of the spring stiffness changing device 11 based on the input heave G, pitch G, and roll G. The spring coefficient calculator 122 sends the calculated spring coefficient K s the spring rigidity changing portion 11 and the stabilizer control unit 128.

前後G演算部124は、車輪速センサ119FL、FR、RL、RRで検出した車輪速に基づいて、演算により車体2Aに作用している前後G(車両に発生する車両の前後方向の加速度、加減速の加速度、加減速入力成分)を算出する。ここで、前後G演算部124は、車輪速センサ119FL、FR、RL、RRで検出した車輪速の微分値を算出し、各車輪間(具体的には前輪と後輪)の微分値の差を検出することで、運転者の加減速入力(アクセル操作やブレーキ操作)により発生する前後Gを算出する。前後G演算部124は、算出した前後GをピッチG演算部126とスタビライザ制御部128とに送る。   The front-rear G calculation unit 124 calculates the front-rear G acting on the vehicle body 2A by calculation based on the wheel speed detected by the wheel speed sensors 119FL, FR, RL, RR (acceleration and acceleration in the front-rear direction of the vehicle generated in the vehicle). Acceleration of deceleration, acceleration / deceleration input component) is calculated. Here, the front / rear G calculation unit 124 calculates the differential value of the wheel speed detected by the wheel speed sensor 119FL, FR, RL, RR, and the difference between the differential values between the wheels (specifically, the front wheel and the rear wheel). By detecting this, the longitudinal G generated by the driver's acceleration / deceleration input (accelerator operation or brake operation) is calculated. The front / rear G calculation unit 124 sends the calculated front / rear G to the pitch G calculation unit 126 and the stabilizer control unit 128.

ピッチG演算部126は、前後G演算部124で算出した前後Gに基づいて、加減速入力により発生するピッチGを算出する。ピッチG演算部126は、算出したピッチG(加減速入力成分のピッチG)を姿勢推定部20で算出さればね係数演算部122に送られるピッチGから減算する。これにより、ばね係数演算部122に入力されるピッチGは、路面入力により生じるピッチGを算出した値となる。つまり、車体2Aの振動を検出する加速度センサ16で検出した結果に基づいて算出したピッチGには、路面入力(路面の凸凹)により発生するピッチGと加減速入力(車両102の加減速操作)により発生するピッチGの両方が含まれる。従って、姿勢推定部20で算出さればね係数演算部122に送られるピッチGからピッチG演算部126で算出したピッチGを減算することで、路面入力により生じるピッチGを算出することができる。   The pitch G calculation unit 126 calculates the pitch G generated by the acceleration / deceleration input based on the front / rear G calculated by the front / rear G calculation unit 124. The pitch G calculation unit 126 subtracts the calculated pitch G (pitch G of the acceleration / deceleration input component) from the pitch G calculated by the posture estimation unit 20 and sent to the spring coefficient calculation unit 122. Thus, the pitch G input to the spring coefficient calculation unit 122 is a value obtained by calculating the pitch G generated by road surface input. That is, the pitch G calculated based on the result detected by the acceleration sensor 16 that detects the vibration of the vehicle body 2A and the acceleration / deceleration input (acceleration / deceleration operation of the vehicle 102) generated by the road surface input (road surface unevenness). Both pitches G generated by are included. Therefore, the pitch G generated by the road surface input can be calculated by subtracting the pitch G calculated by the pitch G calculation unit 126 from the pitch G calculated by the posture estimation unit 20 and sent to the spring coefficient calculation unit 122.

スタビライザ制御部128は、前後G演算部124で算出した前後G(加減速入力成分により生じる前後G)と、ばね係数演算部122で算出したばね定数Kに基づいて、目標アンチピッチモーメントMstbを算出する。なお、目標アンチピッチモーメントMstbとは、アクティブスタビライザ110でピッチ剛性を調整することで発生させる、ピッチ方向の力である。スタビライザ制御部128は、算出した目標アンチピッチモーメントMstbを駆動部113に送る。駆動部113は、目標アンチピッチモーメントMstbから対応するスタビライザバー112に捩れ量を算出し、算出した捩れ量までスタビライザバー112を相対的に回転させる。 The stabilizer control unit 128 uses the target anti-pitch moment M stb based on the front / rear G (front / back G generated by the acceleration / deceleration input component) calculated by the front / rear G calculation unit 124 and the spring constant K s calculated by the spring coefficient calculation unit 122. Is calculated. The target anti-pitch moment M stb is a force in the pitch direction generated by adjusting the pitch rigidity with the active stabilizer 110. The stabilizer control unit 128 sends the calculated target anti-pitch moment M stb to the drive unit 113. The drive unit 113 calculates the twist amount of the corresponding stabilizer bar 112 from the target anti-pitch moment M stb and relatively rotates the stabilizer bar 112 to the calculated twist amount.

スタビライザ制御部128は、目標車体アンチピッチモーメント演算部140と、目標車体ピッチ角演算部142と、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部144と、目標アンチピッチモーメント演算部146と、を有する。   The stabilizer control unit 128 includes a target vehicle body anti-pitch moment calculation unit 140, a target vehicle body pitch angle calculation unit 142, a variable spring share pitch moment calculation unit 144, and a target anti-pitch moment calculation unit 146.

目標車体アンチピッチモーメント演算部140は、前後G演算部124で算出された前後Gに基づいて目標車体アンチピッチモーメントを算出する。つまり、目標車体アンチピッチモーメント演算部140は、前後G演算部124で算出された前後Gを減衰するモーメント(前後Gを打ち消すモーメント)を目標車体アンチピッチモーメントとして算出する。目標車体アンチピッチモーメント演算部140は、算出した目標車体アンチピッチモーメントを目標アンチピッチモーメント演算部146に送る。   The target vehicle body anti-pitch moment calculation unit 140 calculates a target vehicle body anti-pitch moment based on the front-rear G calculated by the front-rear G calculation unit 124. That is, the target vehicle body anti-pitch moment calculation unit 140 calculates the moment that attenuates the front-rear G calculated by the front-rear G calculation unit 124 (moment that cancels the front-rear G) as the target vehicle body anti-pitch moment. The target vehicle body anti-pitch moment calculating unit 140 sends the calculated target vehicle body anti-pitch moment calculating unit 140 to the target anti-pitch moment calculating unit 146.

目標車体ピッチ角演算部142は、前後G演算部124で算出された前後Gに基づいて、目標車体ピッチ角を算出する。目標車体ピッチ角とは、入力された操作に対応する車体のピッチ角である。つまり、走行状態に適した車体のピッチ角(ピッチ方向の傾き角)である。目標車体ピッチ角演算部142は算出した目標車体ピッチ角を可変ばね負担分ピッチモーメント演算部144に送る。   The target vehicle body pitch angle calculation unit 142 calculates the target vehicle body pitch angle based on the front and rear G calculated by the front and rear G calculation unit 124. The target vehicle body pitch angle is the pitch angle of the vehicle body corresponding to the input operation. That is, it is the pitch angle (tilt angle in the pitch direction) of the vehicle body suitable for the running state. The target vehicle body pitch angle calculation unit 142 sends the calculated target vehicle body pitch angle to the variable spring share pitch moment calculation unit 144.

可変ばね負担分ピッチモーメント演算部144は、ばね係数演算部122から送られた可変ばね係数Kに基づいて、目標車体ピッチ角演算部142は算出した目標車体ピッチ角を補正する。具体的には、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部144は、ばね係数演算部122から送られた可変ばね係数Kに基づいて、ばね剛性変更装置11で吸収されるピッチモーメント(可変ばねが負担するピッチモーメント)を算出し、算出したピッチモーメント分に相当するピッチ角を目標車体ピッチ角演算部142で算出した目標車体ピッチ角から減算する。これにより、ばね剛性変更装置11による影響を加味した目標車体ピッチ角が算出される。可変ばね負担分ピッチモーメント演算部144は、補正後の目標車体ピッチ角を目標アンチピッチモーメント演算部146に送る。 Based on the variable spring coefficient K s sent from the spring coefficient calculation unit 122, the target vehicle body pitch angle calculation unit 142 corrects the calculated target vehicle body pitch angle. Specifically, the variable spring load pitch moment calculation unit 144 is based on the variable spring coefficient K s sent from the spring coefficient calculation unit 122, and the pitch moment absorbed by the spring stiffness changing device 11 (the variable spring is loaded). The pitch angle corresponding to the calculated pitch moment is subtracted from the target vehicle body pitch angle calculated by the target vehicle body pitch angle calculation unit 142. Thereby, the target vehicle body pitch angle which considered the influence by the spring rigidity change apparatus 11 is calculated. The variable spring share pitch moment calculation unit 144 sends the corrected target vehicle body pitch angle to the target anti-pitch moment calculation unit 146.

目標アンチピッチモーメント演算部146は、目標車体アンチピッチモーメント演算部140から入力された目標車体アンチピッチモーメントと、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部144から入力された補正後の目標車体ピッチ角とに基づいて、目標アンチピッチモーメントMstbを算出する。目標アンチピッチモーメント演算部146は、算出した目標アンチピッチモーメントMstbを駆動部113に送る。 The target anti-pitch moment calculating unit 146 converts the target vehicle anti-pitch moment input from the target vehicle anti-pitch moment calculating unit 140 and the corrected target vehicle body pitch angle input from the variable spring share pitch moment calculating unit 144. Based on this, a target anti-pitch moment M stb is calculated. The target anti-pitch moment calculation unit 146 sends the calculated target anti-pitch moment M stb to the drive unit 113.

ECU109は、スタビライザ制御部128で算出した目標アンチピッチモーメントMstbに基づいて、左輪アクティブスタビライザ110Lの駆動部113と右輪アクティブスタビライザ110Rの駆動部113との駆動を制御することで、左輪側のピッチ剛性、右輪側のピッチ剛性をそれぞれ調節する。なお、ECU109は、左輪アクティブスタビライザ110Lの駆動部113の制御量と右輪アクティブスタビライザ110Rの駆動部113の制御量とを互いに独立して制御することができ、左輪アクティブスタビライザ110Lと右輪アクティブスタビライザ110Rとにより、例えば、車両102の左輪側のピッチ剛性と右輪側のピッチ剛性との配分比率である左右ピッチ剛性配分を適宜変更可能である。 The ECU 109 controls the drive of the drive unit 113 of the left wheel active stabilizer 110L and the drive unit 113 of the right wheel active stabilizer 110R based on the target anti-pitch moment M stb calculated by the stabilizer control unit 128, so that the left wheel side Adjust the pitch stiffness and the pitch stiffness on the right wheel side. The ECU 109 can control the control amount of the drive unit 113 of the left wheel active stabilizer 110L and the control amount of the drive unit 113 of the right wheel active stabilizer 110R independently of each other, and the left wheel active stabilizer 110L and the right wheel active stabilizer can be controlled. With 110R, for example, the left and right pitch stiffness distribution, which is the distribution ratio between the left wheel pitch stiffness and the right wheel pitch stiffness of the vehicle 102, can be appropriately changed.

ECU109は、ばね係数算出部122で算出したばね係数Kに基づいて、ばね剛性変更装置11FL、FR、RL、RRの駆動を制御することで、左前輪3FL側のばね剛性、右前輪3FR側のばね剛性、左後輪3RL側のばね剛性、右後輪3RR側のばね剛性をそれぞれ調節する。ECU109は、ばね剛性変更装置11FL、FR、RL、RRの制御量を互いに独立して制御することができ、ばね剛性変更装置11FL、FR、RL、RRにより、例えば、車両102の左輪側のばね剛性と右輪側のばね剛性との配分比率である左右ばね剛性配分を適宜変更可能である。また、ECU109は、ばね剛性変更装置11FL、FR、RL、RRのそれぞれに対してばね係数Kを算出してもよい。 The ECU 109 controls the spring stiffness changing devices 11FL, FR, RL, and RR based on the spring coefficient K s calculated by the spring coefficient calculation unit 122, whereby the spring rigidity on the left front wheel 3FL side and the right front wheel 3FR side are controlled. The spring stiffness on the left rear wheel 3RL side and the spring stiffness on the right rear wheel 3RR side are respectively adjusted. The ECU 109 can control the control amounts of the spring stiffness changing devices 11FL, FR, RL, RR independently of each other. For example, the spring stiffness changing devices 11FL, FR, RL, RR can control, for example, a spring on the left wheel side of the vehicle 102. The right and left spring stiffness distribution, which is the distribution ratio between the stiffness and the right wheel spring stiffness, can be changed as appropriate. Moreover, ECU 109 is a spring stiffness changing device 11FL, FR, RL, may calculate the spring constant K s for each RR.

以上で説明した実施形態に係る車両制御システム101は、車体2Aに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置11で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ110で減衰することで、ロール方向の制御と同様に、車体2Aに加わる振動を適切に低減することができる。このように、車両制御システム101は、路面入力による振動をばね剛性変更装置11で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ110で減衰して、それぞれの振動を別々の機構で抑制することで、車両102に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。また、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ110で減衰し、かつ、路面入力による振動をばね剛性変更装置11で吸収することで、ばね剛性変更装置11を含むサスペンション14でピッチGに加え、ロールGおよびヒーブGによる振動も適切に吸収することができる。また、サスペンション14は、ピッチGのうち、路面入力成分のピッチGを低減するため、ピッチGとロールGとヒーブGの振動をより大きく吸収し、振動を小さくすることができる。したがって、車両制御システム101、ECU109は、車両102に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。   The vehicle control system 101 according to the embodiment described above calculates the vibration applied to the vehicle body 2A separately from the vibration due to the road surface input and the vibration due to the steering input, and the vibration due to the road surface input is absorbed by the spring stiffness changing device 11 to be added. By attenuating the vibration caused by the deceleration input by the active stabilizer 110, the vibration applied to the vehicle body 2A can be appropriately reduced as in the control in the roll direction. As described above, the vehicle control system 101 absorbs the vibration caused by the road surface input by the spring stiffness changing device 11, attenuates the vibration caused by the acceleration / deceleration input by the active stabilizer 110, and suppresses each vibration by a separate mechanism. Further, vibration generated in the vehicle 102 can be more appropriately suppressed, and both ride comfort and steering stability can be improved in a balanced manner. Further, the vibration due to the acceleration / deceleration input is attenuated by the active stabilizer 110, and the vibration due to the road surface input is absorbed by the spring stiffness changing device 11, whereby the suspension G including the spring stiffness changing device 11 is added to the pitch G and the roll G In addition, vibration due to the heave G can be appropriately absorbed. Moreover, since the suspension 14 reduces the pitch G of the road surface input component in the pitch G, the suspension 14 can absorb more vibrations of the pitch G, the roll G, and the heave G, and can reduce the vibrations. Therefore, the vehicle control system 101 and the ECU 109 can more appropriately suppress vibration generated in the vehicle 102, and can improve both ride comfort and steering stability.

また、スタビライザ制御部128は、ばね係数演算部122で算出したばね係数Kを用いて目標車体ピッチ角を補正することで、サスペンション14で吸収される減衰を考慮してアクティブスタビライザ110の減衰量を算出、決定することができる。これにより、操舵操作時の車体のピッチ角をより適切な角度にすることができる。 Further, the stabilizer control unit 128, by correcting the target vehicle body pitch angle using a spring coefficient K s calculated by spring constant calculating section 122, the attenuation amount of the active stabilizer 110 in consideration of the attenuation which is absorbed by the suspension 14 Can be calculated and determined. Thereby, the pitch angle of the vehicle body at the time of the steering operation can be set to a more appropriate angle.

[実施形態4]
以下、図9を用いて、車両制御システムの他の実施形態を説明する。ここで、図9は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。図6から8に示す車両制御システム101およびECU109は、加速度センサ16で検出したばね上加速度に基づいて車体2Aの姿勢を算出し、車体2Aの姿勢に基づいて各方向の振動(加速度)を算出しその結果に基づいてピッチGを算出してその算出結果に基づいて制御を行う。これに対して、図9に示すECU170は、各ばね剛性変更装置11を対応する加速度センサ16の結果に基づいて別々に制御する。なお、図9に示す車両制御システムは、ECU170の構成を除いて他の構成は、上述した車両制御システム1と同様である。つまりECU(制御装置)170による制御の機構を除いて他の構成は実施形態1と同様である。そこで、以下ではECU1170に特有の点を重点的に説明する。
[Embodiment 4]
Hereinafter, another embodiment of the vehicle control system will be described with reference to FIG. Here, FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a control function of another embodiment of the vehicle control system. The vehicle control system 101 and the ECU 109 shown in FIGS. 6 to 8 calculate the posture of the vehicle body 2A based on the sprung acceleration detected by the acceleration sensor 16, and calculate the vibration (acceleration) in each direction based on the posture of the vehicle body 2A. The pitch G is calculated based on the result, and control is performed based on the calculation result. On the other hand, the ECU 170 shown in FIG. 9 controls each spring stiffness changing device 11 separately based on the result of the corresponding acceleration sensor 16. The vehicle control system shown in FIG. 9 is the same as the vehicle control system 1 described above except for the configuration of the ECU 170. That is, except for the mechanism of control by the ECU (control device) 170, other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, the following description will focus on points unique to the ECU 1170.

ECU170は、前後G演算部174とピッチG演算部176とスタビライザ制御部178と変換部180とばね係数演算部182とを有する。なお、前後G演算部174とピッチG演算部176とスタビライザ制御部178とは、上述した前後G演算部124とピッチG演算部126とスタビライザ制御部128と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、本実施形態では、加速度センサ16の入力を伝達する経路と前後G演算部174とピッチG演算部176と変換部180とが路面入力振動推定部となり、前後G演算部174がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部182とスタビライザ制御部178とが制御部(主制御部、主制御装置)となる。   ECU 170 includes front / rear G calculation unit 174, pitch G calculation unit 176, stabilizer control unit 178, conversion unit 180, and spring coefficient calculation unit 182. The front / rear G calculation unit 174, the pitch G calculation unit 176, and the stabilizer control unit 178 have the same configurations as the front / rear G calculation unit 124, the pitch G calculation unit 126, and the stabilizer control unit 128 described above, and thus description thereof is omitted. To do. In this embodiment, the path for transmitting the input of the acceleration sensor 16, the front / rear G calculation unit 174, the pitch G calculation unit 176, and the conversion unit 180 serve as a road surface input vibration estimation unit, and the front / rear G calculation unit 174 serves as driver operation vibration. The estimator and the spring coefficient calculator 182 and the stabilizer controller 178 serve as a controller (main controller, main controller).

変換部180は、ピッチG演算部176で算出した加減速入力のピッチGを4輪ばね上Gに変換する。つまり、変換部180は、加減速入力により発生するピッチGを、加減速入力により発生するばね上加速度に変換する。変換部180は、算出した4輪ばね上G(加減速入力成分の4輪ばね上G)を加速度センサ16で算出さればね係数演算部182に送られる4輪ばね上Gから減算する。なお、変換部180は、4輪ばね上Gをばね剛性変換装置11毎に算出する。   The conversion unit 180 converts the acceleration / deceleration input pitch G calculated by the pitch G calculation unit 176 into a four-wheel sprung G. That is, the conversion unit 180 converts the pitch G generated by the acceleration / deceleration input into the sprung acceleration generated by the acceleration / deceleration input. The conversion unit 180 subtracts the calculated four-wheel spring top G (four-wheel spring top G of acceleration / deceleration input component) from the four-wheel spring top G calculated by the acceleration sensor 16 and sent to the spring coefficient calculation unit 182. The conversion unit 180 calculates the four-wheel spring top G for each spring stiffness converter 11.

ばね係数演算部182は、入力された4輪ばね上Gに基づいて、ばね剛性変更装置11のばね係数(ばね剛性)Kを算出する。ここで、ばね係数演算部182には、路面入力により生じる4輪ばね上Gが入力される。車体2Aの振動を検出する加速度センサ16で検出した4輪ばね上G(加速度)には、路面入力(路面の凸凹)により発生する4輪ばね上Gと加減速入力(車両102の加減速操作)により発生する4輪ばね上Gの両方が含まれる。ECU170は、加速度センサ16で検出さればね係数演算部182に送られる4輪ばね上Gから変換部180で変換した4輪ばね上Gを減算する。これにより、ばね係数演算部182には、路面入力により生じる4輪ばね上Gが入力される。ばね係数演算部182は、入力された4輪ばね上Gで算出される振動を減衰させ、より車体2Aの振動を抑制できるばね係数Kを算出する。ばね係数演算部182は、算出したばね係数Kをばね剛性可変部11およびスタビライザ制御部178に送る。 The spring coefficient calculation unit 182 calculates a spring coefficient (spring stiffness) K s of the spring stiffness changing device 11 based on the inputted four-wheel sprung G. Here, the four-wheel spring top G generated by the road surface input is input to the spring coefficient calculation unit 182. The four-wheel sprung G (acceleration) detected by the acceleration sensor 16 that detects the vibration of the vehicle body 2A includes a four-wheel sprung G generated by road input (road surface unevenness) and acceleration / deceleration input (acceleration / deceleration operation of the vehicle 102). ) Is generated by both of the four-wheel springs G. The ECU 170 subtracts the four-wheel spring top G converted by the conversion section 180 from the four-wheel spring top G detected by the acceleration sensor 16 and sent to the spring coefficient calculation section 182. Thereby, the four-wheel spring top G generated by the road surface input is input to the spring coefficient calculation unit 182. The spring coefficient calculation unit 182 calculates a spring coefficient K s that can attenuate the vibration calculated by the input four-wheel spring top G and further suppress the vibration of the vehicle body 2A. The spring coefficient calculator 182 sends the calculated spring coefficient K s the spring rigidity changing portion 11 and the stabilizer control unit 178.

ECU170も、ECU9と同様に、車体2Aに加わる振動を路面入力による振動と加減速入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置11で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ110で減衰することで、車体2Aに加わる振動を適切に低減することができる。したがって、本実施形態の車両制御システム101およびECU170は、車両102に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。   Similarly to the ECU 9, the ECU 170 calculates the vibration applied to the vehicle body 2A separately from the vibration due to the road surface input and the vibration due to the acceleration / deceleration input, and the vibration due to the road surface input is absorbed by the spring stiffness changing device 11, and the vibration due to the acceleration / deceleration input is absorbed. By damping with the active stabilizer 110, vibration applied to the vehicle body 2A can be appropriately reduced. Therefore, the vehicle control system 101 and the ECU 170 of the present embodiment can more appropriately suppress vibration generated in the vehicle 102, and can improve both ride comfort and steering stability.

このように、車両制御システム101は、ECU170のように、ばね剛性変更装置11毎(サスペンション14毎)にばね係数を算出することでもばね剛性変更装置11のばね係数を適切な値に設定することができ、車両制御システム1およびECU9と同様の効果を得ることができる。   Thus, the vehicle control system 101 sets the spring coefficient of the spring stiffness changing apparatus 11 to an appropriate value by calculating the spring coefficient for each spring stiffness changing apparatus 11 (for each suspension 14) as in the ECU 170. Thus, the same effects as those of the vehicle control system 1 and the ECU 9 can be obtained.

また、上記実施形態3および実施形態4では、加減速入力による前後Gを高い精度で算出できるため操舵角と車輪速とに基づいて前後Gを算出したが、前後Gの算出方法、検出方法はこれに限定されない。図10は、前後G演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図10に示す前後Gを算出する機構(前後G演算部)は、前後Gセンサ192と、フィルタ194と、を有する。   In the third and fourth embodiments, the front / rear G is calculated based on the steering angle and the wheel speed because the front / rear G by acceleration / deceleration input can be calculated with high accuracy. It is not limited to this. FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of another embodiment of the front-rear G calculation unit. The mechanism for calculating the front-rear G shown in FIG. 10 (front-rear G calculation unit) includes a front-rear G sensor 192 and a filter 194.

前後Gセンサ192は、前後G(車両102に発生する車両の左右方向の加速度)を算出するセンサである。前後Gセンサ192は、検出した前後G信号をフィルタ194に送る。   The front-rear G sensor 192 is a sensor that calculates the front-rear G (the acceleration in the left-right direction of the vehicle generated in the vehicle 102). The front / rear G sensor 192 sends the detected front / rear G signal to the filter 194.

フィルタ194は、検出した前後G信号からノイズとなる成分を除去、低減し、前後G成分を抽出するフィルタである。フィルタ194としては、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタを用いることができる。フィルタ194でノイズが除去、低減された前後G信号は、加減速入力による前後Gとなる。フィルタ194を通過した加減速入力による前後Gは、上述の前後G演算部が送る各部に送られる。   The filter 194 is a filter that removes and reduces noise components from the detected front and rear G signals and extracts the front and rear G components. As the filter 194, a low-pass filter or a band-pass filter can be used. The front-rear G signal from which noise has been removed and reduced by the filter 194 becomes the front-rear G by acceleration / deceleration input. The front / rear G by the acceleration / deceleration input that has passed through the filter 194 is sent to each part sent by the above-described front / rear G calculation unit.

このように、車両制御システムは、前後Gセンサで検出した検出値を用いることもできる。前後Gセンサを用いることでECUの演算量を少なくすることができる。   Thus, the vehicle control system can also use the detection value detected by the front-rear G sensor. By using front and rear G sensors, the amount of calculation of the ECU can be reduced.

以上の説明では、車両制御システムの制御装置は、車両の各部を制御するECUであるものとして説明したが、これに限らず、例えば、ECUとは別個に構成され、このECUを介して相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成であってもよい。例えば、路面入力振動推定部とドライバ操作振動推定部と制御部とを1つのECUとしたが別々のECUとして設けてもよい。   In the above description, the control device of the vehicle control system has been described as an ECU that controls each part of the vehicle. However, the present invention is not limited to this, and is configured separately from the ECU, for example. It may be configured to exchange information such as a detection signal, a drive signal, and a control command. For example, although the road surface input vibration estimation unit, the driver operation vibration estimation unit, and the control unit are one ECU, they may be provided as separate ECUs.

1 車両制御システム
2 車両
2A 車体
3 車輪
4 タイヤ
5 ステアリングホイール
6 アクチュエータ
9 ECU(制御装置)
10 アクティブスタビライザ
11 ばね剛性変更装置
14 サスペンション
16 加速度センサ(ばね上G検出装置)
17 操舵角センサ(操舵角検出装置)
18 車速センサ(車速検出装置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle control system 2 Vehicle 2A Car body 3 Wheel 4 Tire 5 Steering wheel 6 Actuator 9 ECU (control device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Active stabilizer 11 Spring rigidity change apparatus 14 Suspension 16 Acceleration sensor (Spring-on G detection apparatus)
17 Steering angle sensor (steering angle detector)
18 Vehicle speed sensor (vehicle speed detector)

Claims (10)

車両に発生する振動を制御する車両制御システムであって、
前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、
前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、
前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、
前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、
前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする車両制御システム。
A vehicle control system for controlling vibration generated in a vehicle,
A spring stiffness changing device for changing a spring stiffness for absorbing vibration of the vehicle;
An attenuation amount changing device capable of varying an attenuation amount for attenuating the vibration of the vehicle;
A road surface input vibration estimator for estimating vibration caused by road surface input among vibrations generated in the vehicle;
A driver operation vibration estimator for estimating a vibration caused by a driver operation among the vibrations;
A vehicle control system comprising: a control unit that controls the spring stiffness changing device to absorb vibration caused by the road surface input and controls the attenuation amount changing device to attenuate vibration caused by the driver operation.
前記減衰量変更装置は、トーションバー部および屈曲して車輪に対応したサスペンションに連結された一対のアーム部を備えるスタビライザバーと、前記スタビライザバーの前記トーションバー部を相対回転させる駆動部と、を有し、
前記トーションバー部のねじり反力により前記減衰力を発生させることを特徴とする請求項1に記載の車両制御システム。
The attenuation amount changing device includes a torsion bar portion and a stabilizer bar that is bent and connected to a suspension corresponding to a wheel, and a drive portion that relatively rotates the torsion bar portion of the stabilizer bar. Have
The vehicle control system according to claim 1, wherein the damping force is generated by a torsional reaction force of the torsion bar portion.
前記一対のアーム部は、左右の車輪に対応して連結されていることを特徴とする請求項2に記載の車両制御システム。   The vehicle control system according to claim 2, wherein the pair of arm portions are connected to correspond to left and right wheels. 前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力によるロール方向の振動を推定し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作による左右方向の振動を推定し、
前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるロール方向の振動を吸収させ、
前記減推量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるロール方向の振動を減衰させることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の車両制御システム。
The road surface input vibration estimating unit estimates vibration in a roll direction due to road surface input among vibrations generated in the vehicle,
The driver operation vibration estimation unit estimates a vibration in a left-right direction due to a driver operation among the vibrations,
The control unit controls the spring stiffness changing device to absorb the vibration in the roll direction due to the road surface input estimated by the road surface input vibration estimation unit,
4. The vehicle control system according to claim 1, wherein the reduction control unit is configured to attenuate the vibration in the roll direction due to the driver operation estimated by the driver operation vibration estimation unit. 5. .
操舵角を検出する操舵角センサと、
車速を検出する車速センサと、をさらに有し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記操舵角センサで検出した操舵角と前記車速センサで検出した車速とに基づいて前記ドライバ操作による振動を推定することを特徴とする請求項3または4に記載の車両制御システム。
A steering angle sensor for detecting the steering angle;
A vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed;
The said driver operation vibration estimation part estimates the vibration by the said driver operation based on the steering angle detected with the said steering angle sensor, and the vehicle speed detected with the said vehicle speed sensor, The Claim 3 or 4 characterized by the above-mentioned. Vehicle control system.
前記一対のアーム部は、前後の車輪に対応して連結されていることを特徴とする請求項2に記載の車両制御システム。   The vehicle control system according to claim 2, wherein the pair of arm portions are connected to front and rear wheels. 前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力による前後方向の振動を推定し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作によるピッチ方向の振動を推定し、
前記制御装置は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるピッチ方向の振動を吸収させ、
前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるピッチ方向の振動を減衰させることを特徴とする請求項1、2または6に記載の車両制御システム。
The road surface input vibration estimation unit estimates vibrations in the front-rear direction due to road surface input among vibrations generated in the vehicle,
The driver operation vibration estimation unit estimates a vibration in a pitch direction due to a driver operation among the vibrations,
The control device controls the spring stiffness changing device to absorb the vibration in the pitch direction due to the road surface input estimated by the road surface input vibration estimation unit,
7. The vehicle control system according to claim 1, wherein the damping amount changing device is controlled to attenuate the vibration in the pitch direction due to the driver operation estimated by the driver operation vibration estimation unit.
前記制御部は、算出した前記ばね剛性を加味して目標減衰量を算出し、前記目標減衰量に基づいて前記減衰量変更装置を制御することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の車両制御システム。   8. The control unit according to claim 1, wherein the control unit calculates a target attenuation amount in consideration of the calculated spring stiffness, and controls the attenuation amount changing device based on the target attenuation amount. The vehicle control system according to item. 前記サスペンションのばね上加速度から加速度を検出する加速度センサをさらに有し、
前記路面入力振動推定部は、前記加速度センサで検出した加速度から車体に作用する加速度を算出し、当該車体に作用する加速度から前記ドライバ操作振動推定部で算出した加速度を減算することで、前記路面入力による振動を推定することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の車両制御システム。
An acceleration sensor that detects acceleration from the sprung acceleration of the suspension;
The road surface input vibration estimation unit calculates acceleration acting on the vehicle body from the acceleration detected by the acceleration sensor, and subtracts the acceleration calculated by the driver operation vibration estimation unit from the acceleration applied to the vehicle body. The vehicle control system according to any one of claims 1 to 8, wherein vibration caused by input is estimated.
前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、を備える車両をする制御装置であって、
前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、
前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、
前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする制御装置。
A control device for a vehicle, comprising: a spring stiffness changing device that changes a spring stiffness that absorbs vibration of the vehicle; and an attenuation amount changing device that can change an attenuation amount that attenuates the vibration of the vehicle,
A road surface input vibration estimator for estimating vibration caused by road surface input among vibrations generated in the vehicle;
A driver operation vibration estimator for estimating a vibration caused by a driver operation among the vibrations;
And a control unit that controls the spring stiffness changing device to absorb vibration caused by the road surface input, and controls the attenuation amount changing device to attenuate vibration caused by the driver operation.
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