JP2016210352A - サスペンションコントローラ、サスペンション装置、及び車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、緊急回避操舵時に、障害物との接触をより適切に回避可能なサスペンションコントローラを提供することを課題とする。【解決手段】 剛性制御部804は、緊急回避操舵を実行中であると判定されると、操舵角検出部3の検出結果及びロール角検出部4の検出結果に基づき、車両1のバネ下部材とバネ上部材との間に介装されるサスペンション本体801のうち、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる信号を駆動回路802に出力する。【選択図】 図1
Description
本発明は、サスペンションコントローラ、サスペンション装置、及び車両に関する。
従来、アクティブステアリング装置の作動時に、アクティブサスペンション装置によりアクティブ操舵される車輪(以下、「操向輪」とも呼ぶ)の支持荷重を急減し、操向輪の接地荷重を低減させる技術がある(特許文献1参照)。これにより、特許文献1に記載の技術では、アクティブステアリング装置の負担を軽減するようになっている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、操向輪の接地荷重を低減するため、操向輪に働く横力が減少し、車両の旋回半径が大きくなる。それゆえ、例えば、緊急回避操舵時に、障害物との接触の回避が困難になる可能性がある。
本発明は、上記のような点に着目し、緊急回避操舵時に、障害物との接触をより適切に回避可能なサスペンションコントローラ、サスペンション装置、及び車両を提供することを目的とする。
本発明は、上記のような点に着目し、緊急回避操舵時に、障害物との接触をより適切に回避可能なサスペンションコントローラ、サスペンション装置、及び車両を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、運転者が緊急回避操舵を実行中であるか否かを判定する操舵判定部で緊急回避操舵を実行中であると判定されると、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部の検出結果、及び車両のロール角を検出するロール角検出部の検出結果に基づき、車両のバネ下部材とバネ上部材との間に介装されるサスペンション本体のうち、旋回外側のサスペンション本体のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体のサスペンション剛性を低減させる信号を、サスペンション剛性の制御用のアクチュエータを駆動する駆動回路に出力する剛性制御部を備える。
本発明の一態様によれば、緊急回避操舵時に、車両のロール角を抑制して、車両の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
なお、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
(構成)
図1に示す、本実施形態の車両1は、操舵トルク検出部2と、操舵角検出部3と、ロール角検出部4と、車速検出部5と、操舵判定部6と、距離検出部7と、サスペンション装置8とを備える。
操舵トルク検出部2は、ステアリングホイール9に加わる操舵トルクTを検出する。操舵トルク検出部2としては、例えばパワーステアリング装置に搭載され運転者が入力する操舵トルクTを検出する操舵トルクセンサを採用できる。そして、操舵トルク検出部2は、検出結果を操舵判定部6とサスペンションコントローラ803(後述)とに出力する。
図1に示す、本実施形態の車両1は、操舵トルク検出部2と、操舵角検出部3と、ロール角検出部4と、車速検出部5と、操舵判定部6と、距離検出部7と、サスペンション装置8とを備える。
操舵トルク検出部2は、ステアリングホイール9に加わる操舵トルクTを検出する。操舵トルク検出部2としては、例えばパワーステアリング装置に搭載され運転者が入力する操舵トルクTを検出する操舵トルクセンサを採用できる。そして、操舵トルク検出部2は、検出結果を操舵判定部6とサスペンションコントローラ803(後述)とに出力する。
操舵角検出部3は、ステアリングホイール9の操舵角θを検出する。操舵角θは、左方向を正の方向とし、右方向を負の方向とする。そして、操舵角検出部3は、検出結果を操舵判定部6とサスペンションコントローラ803に出力する。
ロール角検出部4は、車両1のロール角φを検出する。ロール角φは、右方向を正の方向とし、左方向を負の方向とする。そして、ロール角検出部4は、検出結果をサスペンションコントローラ803に出力する。
車速検出部5は、車両1の車速Vを検出する。そして、車速検出部5は、検出結果をサスペンションコントローラ803に出力する。
ロール角検出部4は、車両1のロール角φを検出する。ロール角φは、右方向を正の方向とし、左方向を負の方向とする。そして、ロール角検出部4は、検出結果をサスペンションコントローラ803に出力する。
車速検出部5は、車両1の車速Vを検出する。そして、車速検出部5は、検出結果をサスペンションコントローラ803に出力する。
操舵判定部6は、操舵角検出部3が検出した操舵角θと操舵トルク検出部2が検出した操舵トルクTとに基づき、運転者が緊急回避操舵を実行中であるか否かを判定する。緊急回避操舵としては、車両1前方に出現した障害物を回避するための操舵操作がある。具体的には、操舵判定部6は、操舵角θが予め定められた第1設定値未満で、且つ、操舵トルクTが予め定められた第2設定値以上であると判定した場合には、緊急回避操舵を実行中であると判定する。緊急回避操舵を実行中であるという判定結果は、操舵角θ<第1設定値で且つ操舵トルクT<第2設定値であると判定されるまで保持する。一方、操舵判定部6は、それ以外の場合には、運転者が緊急回避操舵を実行中ではないと判定する。そして、操舵判定部6は、判定結果をサスペンションコントローラ803に出力する。
なお、本実施形態では、操舵判定部6が、運転者が緊急回避操舵を実行中であるか否かを判定し、その判定結果をサスペンションコントローラ803に出力する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、サスペンションコントローラ803に、このような判定を行っている他の装置等から判定結果を取得させる構成としてもよい。
距離検出部7は、車両1前方の障害物までの距離Lを検出する。距離検出部7としては、例えば、車両1の前端に配置され、車両1前方にレーザー光を出射し、出射したレーザー光の反射光を用いて障害物を検出するレーザレンジファインダを採用できる。そして、距離検出部7は、検出結果をサスペンションコントローラ803に出力する。
距離検出部7は、車両1前方の障害物までの距離Lを検出する。距離検出部7としては、例えば、車両1の前端に配置され、車両1前方にレーザー光を出射し、出射したレーザー光の反射光を用いて障害物を検出するレーザレンジファインダを採用できる。そして、距離検出部7は、検出結果をサスペンションコントローラ803に出力する。
サスペンション装置8は、サスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRと、駆動回路802と、サスペンションコントローラ803とを備える。
サスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのそれぞれは、車輪10FL、10FR、10RL、10RRを含むバネ下部材それぞれと、車体1aを含むバネ上部材との間に介装される。なお、サスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのそれぞれは、その構成が同一であるため、以下の説明で単に「サスペンション本体801」とも呼ぶ。サスペンション本体801は、サスペンションスプリング801aと、ショックアブソーバ801bと、アクチュエータ801cとを備える。
サスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのそれぞれは、車輪10FL、10FR、10RL、10RRを含むバネ下部材それぞれと、車体1aを含むバネ上部材との間に介装される。なお、サスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのそれぞれは、その構成が同一であるため、以下の説明で単に「サスペンション本体801」とも呼ぶ。サスペンション本体801は、サスペンションスプリング801aと、ショックアブソーバ801bと、アクチュエータ801cとを備える。
サスペンションスプリング801aは、路面から車輪10FL、10RL、10FR、10RR及びバネ下部材を介してバネ上部材に伝達される振動を吸収する。本実施形態では、サスペンションスプリング801aとしては、サスペンション本体801に加わる外力に対する見かけのバネ定数(バネ剛性)を調整可能な機構を備えたものを採用する。
具体的には、サスペンションスプリング801aは、図2に示すように、上端部がバネ受け801dを介して車体1aに支持され、下端部がバネ受け801eを介してアッパーコントロールアーム801fに支持される。バネ受け801d、801eは、サスペンションスプリング801aをバネ中心線A回りに回転可能に支持している。また、サスペンションスプリング801aの力作用線Bはバネ中心線Aからずれた位置に設けられる。そして、サスペンションスプリング801aは、アクチュエータ801cにより、バネ中心線A回りに回転され、力作用線Bが車幅方向に移動される。これにより、力作用線Bが車輪10FL、10RL、10FR、10RR側に移動されると、見かけのバネ定数が低下する。一方、力作用線Bが車体1a側に移動されると、見かけのバネ定数が増大する。
具体的には、サスペンションスプリング801aは、図2に示すように、上端部がバネ受け801dを介して車体1aに支持され、下端部がバネ受け801eを介してアッパーコントロールアーム801fに支持される。バネ受け801d、801eは、サスペンションスプリング801aをバネ中心線A回りに回転可能に支持している。また、サスペンションスプリング801aの力作用線Bはバネ中心線Aからずれた位置に設けられる。そして、サスペンションスプリング801aは、アクチュエータ801cにより、バネ中心線A回りに回転され、力作用線Bが車幅方向に移動される。これにより、力作用線Bが車輪10FL、10RL、10FR、10RR側に移動されると、見かけのバネ定数が低下する。一方、力作用線Bが車体1a側に移動されると、見かけのバネ定数が増大する。
ショックアブソーバ801bは、サスペンションスプリング801aと並列に配される。そして、ショックアブソーバ801bは、路面から車輪10FL、10RL、10FR、10RR及びバネ下部材を介してバネ上部材に伝達される振動を減衰吸収する。
アクチュエータ801cは、駆動回路802によって駆動され、サスペンションスプリング801aをバネ中心線A回りに回転させ、サスペンションスプリング801aの力作用線Bを車幅方向に移動し、見かけのバネ定数を調整する。これにより、アクチュエータ801cは、サスペンション本体801のサスペンション剛性を設定する。
アクチュエータ801cは、駆動回路802によって駆動され、サスペンションスプリング801aをバネ中心線A回りに回転させ、サスペンションスプリング801aの力作用線Bを車幅方向に移動し、見かけのバネ定数を調整する。これにより、アクチュエータ801cは、サスペンション本体801のサスペンション剛性を設定する。
なお、本実施形態では、見かけのバネ定数を調整し、サスペンション本体801のサスペンション剛性を設定可能とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、サスペンションスプリング801aとして、バネ定数を変更可能なエアスプリングを用い、アクチュエータ801cが、エアスプリングのエアチャンバ内の圧力を変更する構成を採用してもよい。このようにすれば、サスペンションスプリング801aのバネ定数を調整でき、サスペンション本体801のサスペンション剛性を設定できる。
アクチュエータ801cは、駆動回路802によって駆動され、サスペンションスプリング801a、つまり、エアスプリングのエアチャンバ内の圧力を変更することにより、サスペンションスプリング801aのバネ定数を調整する。これにより、アクチュエータ801cは、サスペンション本体801のサスペンション剛性を設定する。
駆動回路802は、サスペンションコントローラ803から出力される剛性制御信号に従って、アクチュエータ801cを駆動する。
駆動回路802は、サスペンションコントローラ803から出力される剛性制御信号に従って、アクチュエータ801cを駆動する。
サスペンションコントローラ803は、CPU(Central Processing Unit)、並びにROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及びA/D(Analog to Digital)変換回路等のCPU周辺部品を備える。そして、コントローラ100(CPU、CPU周辺部品)は、剛性制御処理を実行する剛性制御部804を実現する。
剛性制御部804は、剛性制御処理を実行し、操舵判定部6で緊急回避操舵を実行中であると判定されると、操舵角検出部3の検出結果、ロール角検出部4の検出結果、及び車速検出部5の検出結果に基づき、第1剛性制御信号を生成する。第1剛性制御信号とは、サスペンション本体801のうち、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる剛性制御信号である。そして、剛性制御部804は、生成した第1剛性制御信号を駆動回路802に出力する。これにより、駆動回路802は、アクチュエータ801cを駆動し、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させ、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる。
剛性制御部804は、剛性制御処理を実行し、操舵判定部6で緊急回避操舵を実行中であると判定されると、操舵角検出部3の検出結果、ロール角検出部4の検出結果、及び車速検出部5の検出結果に基づき、第1剛性制御信号を生成する。第1剛性制御信号とは、サスペンション本体801のうち、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる剛性制御信号である。そして、剛性制御部804は、生成した第1剛性制御信号を駆動回路802に出力する。これにより、駆動回路802は、アクチュエータ801cを駆動し、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させ、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる。
具体的には、剛性制御部804は、図3に示すように、第1フィードフォワード(以下、「FF」とも呼ぶ)制御部804aと、第2FF制御部804bと、フィードバック(以下、「FB」とも呼ぶ)制御部804cとを備える。また、剛性制御部804は、制御判定部804dと、距離判定部804eと、信号生成部804fとを更に備える。
第1FF制御部804aは、操舵角検出部3が出力した操舵角θにゲインK1を乗算した乗算結果と、その操舵角θの時間微分値dθ/dtにゲインK2を乗算した乗算結果とを加算し、加算結果を第1制御量とする。ゲインK1、K2としては、車速毎にゲインが設定されたマップから、現在の車速Vに応じたゲインを用いる(取得する)。
第1FF制御部804aは、操舵角検出部3が出力した操舵角θにゲインK1を乗算した乗算結果と、その操舵角θの時間微分値dθ/dtにゲインK2を乗算した乗算結果とを加算し、加算結果を第1制御量とする。ゲインK1、K2としては、車速毎にゲインが設定されたマップから、現在の車速Vに応じたゲインを用いる(取得する)。
第2FF制御部804bは、操舵トルク検出部2が出力した操舵トルクTにゲインK3を乗算した乗算結果と、その操舵トルクTの時間微分値dT/dtにゲインK4を乗算した乗算結果とを加算し、加算結果を第2制御量とする。ゲインK3、K4としては、車速毎にゲインが設定されたマップから、現在の車速Vに応じたゲインを用いる。
なお、本実施形態では、第1FF制御部804aと第2FF制御部804bとの両方を備える例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、第1FF制御部804aと第2FF制御部804bとの一方だけを備える構成としてもよい。ここで、一般的な車両には、パワーステアリング装置が搭載されているため、操舵トルク検出部2は備えられているが、操舵角検出部3は備えられていない。それゆえ、第1FF制御部804aと第2FF制御部804bとの両方を備える構成とした場合、操舵角検出部3、つまり、専用のセンサ部品を搭載する必要があった。これに対し、第2FF制御部804bのみを備える構成とすることで、操舵角検出部3の搭載を省略でき、製造コストを低減できる。
なお、本実施形態では、第1FF制御部804aと第2FF制御部804bとの両方を備える例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、第1FF制御部804aと第2FF制御部804bとの一方だけを備える構成としてもよい。ここで、一般的な車両には、パワーステアリング装置が搭載されているため、操舵トルク検出部2は備えられているが、操舵角検出部3は備えられていない。それゆえ、第1FF制御部804aと第2FF制御部804bとの両方を備える構成とした場合、操舵角検出部3、つまり、専用のセンサ部品を搭載する必要があった。これに対し、第2FF制御部804bのみを備える構成とすることで、操舵角検出部3の搭載を省略でき、製造コストを低減できる。
FB制御部804cは、ロール角検出部4が出力したロール角φにゲインK5を乗算した乗算結果と、そのロール角φの時間微分値dφ/dtにゲインK6を乗算した乗算結果とを加算し、加算結果を第3制御量とする。ゲインK5、K6としては、車速毎にゲインが設定されたマップから、現在の車速Vに応じたゲインを用いる(取得する)。
制御判定部804dは、操舵判定部6から緊急回避操舵を実行中であるという判定結果(以下、「実行中判定」とも呼ぶ)が出力されているか否かを判定する。そして、制御判定部804dは、操舵判定部6から実行中判定が出力されていると判定した場合には、第1剛性制御信号の出力を許可する。一方、制御判定部804dは、操舵判定部6から実行中判定が出力されていないと判定した場合には、第1剛性制御信号の出力を禁止する。
制御判定部804dは、操舵判定部6から緊急回避操舵を実行中であるという判定結果(以下、「実行中判定」とも呼ぶ)が出力されているか否かを判定する。そして、制御判定部804dは、操舵判定部6から実行中判定が出力されていると判定した場合には、第1剛性制御信号の出力を許可する。一方、制御判定部804dは、操舵判定部6から実行中判定が出力されていないと判定した場合には、第1剛性制御信号の出力を禁止する。
距離判定部804eは、制御判定部804dで第1剛性制御信号の出力が禁止されているか否かを判定する。そして、距離判定部804eは、第1剛性制御信号の出力が禁止されていると判定した場合には、距離検出部7で検出した距離Lが予め定められた設定距離(例えば、5[m])以下であるか否かを判定する。ここで、距離判定部804eは、距離検出部7で検出した距離Lが設定距離(5[m])以下であると判定した場合には、第2剛性制御信号の出力を許可する。第2剛性制御信号とは、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性を増大させる剛性制御信号である。一方、距離判定部804eは、距離検出部7で検出した距離Lが設定距離(5[m])より長いと判定した場合には、第2剛性制御信号の出力を禁止する。
信号生成部804fは、制御判定部804dで第1剛性制御信号の出力が許可されているか否かを判定する。そして、信号生成部804fは、出力が許可されていると判定した場合には、第1FF制御部804aが算出した第1制御量と、第2FF制御部804bが算出した第2制御量と、FB制御部804cが算出した第3制御量とを加算する。
続いて、信号生成部804fは、加算結果(以下、「第1〜第3制御量加算結果」とも呼ぶ)に基づき、第1剛性制御信号を生成する。具体的には、信号生成部804fは、第1〜第3制御量加算結果を右側のサスペンション本体801FR、801RRの通常時のサスペンション剛性それぞれに加算して右側のサスペンション本体801FR、801RRのサスペンション剛性の目標値を算出する。通常時のサスペンション剛性としては、例えば、操縦安定性や乗り心地を考慮して設定されたサスペンション剛性を採用できる。
続いて、信号生成部804fは、加算結果(以下、「第1〜第3制御量加算結果」とも呼ぶ)に基づき、第1剛性制御信号を生成する。具体的には、信号生成部804fは、第1〜第3制御量加算結果を右側のサスペンション本体801FR、801RRの通常時のサスペンション剛性それぞれに加算して右側のサスペンション本体801FR、801RRのサスペンション剛性の目標値を算出する。通常時のサスペンション剛性としては、例えば、操縦安定性や乗り心地を考慮して設定されたサスペンション剛性を採用できる。
続いて、信号生成部804fは、第1〜第3制御量加算結果の「−1」倍を左側のサスペンション本体801FL、801RLの通常時のサスペンション剛性それぞれに加算して左側のサスペンション本体801FL、801RLのサスペンション剛性の目標値を算出する。続いて、算出した目標値をサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性とする剛性制御信号を第1剛性制御信号として駆動回路802に出力する。
これにより、剛性制御部804は、操舵トルクT及びその操舵トルクTの時間微分値dT/dtの少なくともいずれかが大きいほど、操舵方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、操舵方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる第1剛性制御信号を駆動回路802に出力する。
また、剛性制御部804は、操舵角θ及びその操舵角θの時間微分値dθ/dtの少なくともいずれかが大きいほど、操舵方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、操舵方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる第1剛性制御信号を駆動回路802に出力する。
また、剛性制御部804は、操舵角θ及びその操舵角θの時間微分値dθ/dtの少なくともいずれかが大きいほど、操舵方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、操舵方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる第1剛性制御信号を駆動回路802に出力する。
さらに、剛性制御部804は、ロール角φ及びそのロール角φの時間微分値dφ/dtの少なくともいずれかが大きいほど、ロール方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、ロール方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる第1剛性制御信号を駆動回路802に出力する。
一方、信号生成部804fは、制御判定部804dで第1剛性制御信号の出力が許可されていない、つまり、出力が禁止されていると判定した場合には、距離判定部804eで第2剛性制御信号の出力が許可されているか否かを判定する。そして、信号生成部804fは、出力が許可されていると判定した場合には、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性を通常時のサスペンション剛性よりも増大させる剛性制御信号を第2剛性制御信号として駆動回路802に出力する。サスペンション剛性の増大量は、距離検出部7で検出した距離Lが短いほど大きくする。第2剛性制御信号の出力は、予め定められた設定時間(例えば、1[分])が経過するまで継続される。
一方、信号生成部804fは、制御判定部804dで第1剛性制御信号の出力が許可されていない、つまり、出力が禁止されていると判定した場合には、距離判定部804eで第2剛性制御信号の出力が許可されているか否かを判定する。そして、信号生成部804fは、出力が許可されていると判定した場合には、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性を通常時のサスペンション剛性よりも増大させる剛性制御信号を第2剛性制御信号として駆動回路802に出力する。サスペンション剛性の増大量は、距離検出部7で検出した距離Lが短いほど大きくする。第2剛性制御信号の出力は、予め定められた設定時間(例えば、1[分])が経過するまで継続される。
また一方、信号生成部804fは、制御判定部804dで第1剛性制御信号の出力及び第2剛性制御信号の出力のいずれもが許可されていない(禁止)と判定した場合には、サスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性を通常時のサスペンション剛性とする第3剛性制御信号を駆動回路802に出力する。
(演算処理)
次に、サスペンションコントローラ803(剛性制御部804)が実行する剛性制御処理を、図4のフローチャートを参照して説明する。この演算処理は、イグニッションがオン状態にされると、予め定められたサンプリング時間が経過するたびに実行される。
図4に示すように、まずステップS101では、サスペンションコントローラ803(制御判定部804d)は、操舵判定部6から緊急回避操舵を実行中であるという判定結果(実行中判定)が出力されたか否かを判定する。そして、実行中判定が出力されたと判定した場合には(Yes)、ステップS102に移行する。一方、操舵判定部6から実行中判定が出力されなかったと判定した場合には(No)ステップS104に移行する。
次に、サスペンションコントローラ803(剛性制御部804)が実行する剛性制御処理を、図4のフローチャートを参照して説明する。この演算処理は、イグニッションがオン状態にされると、予め定められたサンプリング時間が経過するたびに実行される。
図4に示すように、まずステップS101では、サスペンションコントローラ803(制御判定部804d)は、操舵判定部6から緊急回避操舵を実行中であるという判定結果(実行中判定)が出力されたか否かを判定する。そして、実行中判定が出力されたと判定した場合には(Yes)、ステップS102に移行する。一方、操舵判定部6から実行中判定が出力されなかったと判定した場合には(No)ステップS104に移行する。
ステップS102では、サスペンションコントローラ803(第1FF制御部804a、第2FF制御部804b、FB制御部804c)は、操舵角検出部3、操舵トルク検出部2、ロール角検出部4及び車速検出部5の検出結果(操舵角θ、操舵トルクT、ロール角φ、車速V)に基づき、第1制御量、第2制御量、及び第3制御量を算出する。
続いてステップS103に移行して、サスペンションコントローラ803(信号生成部804f)は、ステップS102で算出した第1制御量、第2制御量、及び第3制御量に基づき第1剛性制御信号を駆動回路802に出力した後、この演算処理を終了する。
続いてステップS103に移行して、サスペンションコントローラ803(信号生成部804f)は、ステップS102で算出した第1制御量、第2制御量、及び第3制御量に基づき第1剛性制御信号を駆動回路802に出力した後、この演算処理を終了する。
一方、ステップS104では、サスペンションコントローラ803(距離判定部804e)は、距離検出部7で検出した障害物までの距離Lが予め定められた設定距離(5[m])以下であるか否かを判定する。そして、距離Lが設定距離(5[m])以下であると判定した場合には(Yes)、ステップS105に移行する。一方、距離Lが設定距離(5[m])より長いと判定した場合には(No)、ステップS106に移行する。
ステップS105では、サスペンションコントローラ803(信号生成部804f)は、第2剛性制御信号を駆動回路802に出力した後、この演算処理を終了する。第2剛性制御信号の出力は、予め定められた設定時間(1[分])が経過するまで継続される。
一方、ステップS106では、サスペンションコントローラ803(信号生成部804f)は、第3剛性制御信号を駆動回路802に出力した後、この演算処理を終了する。
一方、ステップS106では、サスペンションコントローラ803(信号生成部804f)は、第3剛性制御信号を駆動回路802に出力した後、この演算処理を終了する。
(動作その他)
次に、本実施形態の車両1の動作を説明する。
まず、図5に示すように、車両1が走行中に、車両1の前方に障害物が出現したとする。そして、出現した障害物との接触をダブルレーンチェンジで回避するために、運転者が緊急回避操舵を行ったとする。すると、操舵判定部6が、運転者が緊急回避操舵を実行中であると判定し、判定結果(実行中判定)をサスペンションコントローラ803に出力する。続いて、サスペンションコントローラ803が、操舵判定部6から判定結果として実行中判定が出力されたと判定する(図4のステップS101「Yes」)。続いて、サスペンションコントローラ803が、操舵角検出部3、操舵トルク検出部2、ロール角検出部4及び車速検出部5の検出結果(操舵角θ、操舵トルクT、ロール角φ)に基づき、第1制御量、第2制御量、及び第3制御量を算出する。(図4のステップS102)。
次に、本実施形態の車両1の動作を説明する。
まず、図5に示すように、車両1が走行中に、車両1の前方に障害物が出現したとする。そして、出現した障害物との接触をダブルレーンチェンジで回避するために、運転者が緊急回避操舵を行ったとする。すると、操舵判定部6が、運転者が緊急回避操舵を実行中であると判定し、判定結果(実行中判定)をサスペンションコントローラ803に出力する。続いて、サスペンションコントローラ803が、操舵判定部6から判定結果として実行中判定が出力されたと判定する(図4のステップS101「Yes」)。続いて、サスペンションコントローラ803が、操舵角検出部3、操舵トルク検出部2、ロール角検出部4及び車速検出部5の検出結果(操舵角θ、操舵トルクT、ロール角φ)に基づき、第1制御量、第2制御量、及び第3制御量を算出する。(図4のステップS102)。
続いて、サスペンションコントローラ803が、算出した第1制御量、第2制御量、及び第3制御量を加算する(図4のステップS103)。続いて、加算結果(第1〜第3制御量加算結果)に基づき、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を通常時のサスペンション剛性よりも増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を通常時のサスペンション剛性よりも低減させる第1剛性制御信号を生成する。続いて、生成した第1剛性制御信号を駆動回路802に出力する(図4のステップS103)。続いて、駆動回路802が、サスペンションコントローラ803からの第1剛性制御信号に従いアクチュエータ801cを駆動する。これにより、車両1では、旋回外側のサスペンション本体801FL及び801RL(または801FR及び801RR)のサスペンション剛性が増大するとともに、旋回内側のサスペンション本体801FR及び801RR(または801FL及び801RL)のサスペンション剛性が低減する。
ここで、緊急回避操舵時には、旋回外側のサスペンション本体801の支持荷重が増大し、旋回内側のサスペンション本体801の支持荷重が低減する。それゆえ、例えば、サスペンション剛性を制御しない車両では、図6(b)に示すように、旋回外側のサスペンション本体801が収縮し、旋回内側のサスペンション本体801が伸長して、車両が旋回外側に傾くため、車両の旋回半径が増大し、障害物との接触の回避が困難となる。
これに対し、本実施形態に係る車両1では、緊急回避操舵時に、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が増大するとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が低減する。それゆえ、図6(a)に示すように、旋回外側のサスペンション本体801の収縮量及び旋回内側のサスペンション本体801の伸長量のいずれもが低減し、車両1のロール角φの増大を抑制できる。そのため、タイヤの接地面積が増大し、車両1の旋回半径が小さくなる。そのため、本実施形態に係る車両1では、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
一方、障害物の出現位置が、車両1の前方5[m]以内であったとする。すると、サスペンションコントローラ803が、距離検出部7で検出した障害物までの距離Lが設定距離(5[m])以下であると判定する(図4のステップS104「Yes」)。続いて、サスペンションコントローラ803が、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性を通常時のサスペンション剛性よりも増大させる第2剛性制御信号を駆動回路802に出力する(図4のステップS105)。続いて、駆動回路802が、サスペンションコントローラ803からの第2剛性制御信号に従い、アクチュエータ801cを駆動する。これにより、車両1では、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性が増大する。
ここで、単に、緊急回避操舵を実行中と判定した後にサスペンション剛性の制御を開始する車両では、緊急回避操舵として急操舵が行われ、剛性制御信号が急激に変化すると、サスペンション剛性の増大が遅れ、車両が旋回外側に傾き、旋回半径が増大する。
これに対し、本実施形態に係る車両1では、緊急回避操舵の実行中と判定される前に、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性が増大する。そのため、緊急回避操舵として急操舵が行われても、旋回外側のサスペンション本体801の収縮量を低減し、車両1のロール角φの増大を抑制できる。そのため、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
これに対し、本実施形態に係る車両1では、緊急回避操舵の実行中と判定される前に、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性が増大する。そのため、緊急回避操舵として急操舵が行われても、旋回外側のサスペンション本体801の収縮量を低減し、車両1のロール角φの増大を抑制できる。そのため、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
(本実施形態の効果)
本実施形態に係る発明は、次のような効果を奏する。
(1)本実施形態に係るサスペンションコントローラ803では、剛性制御部804は、操舵判定部6で緊急回避操舵を実行中であると判定されると、操舵角検出部3の検出結果、及びロール角検出部4の検出結果に基づき、車両1のバネ下部材とバネ上部材との間に介装されるサスペンション本体801のうち、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる信号(第1剛性制御信号)を駆動回路802に出力する。
このような構成によれば、緊急回避操舵時に、車両1のロール角φを抑制して、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
本実施形態に係る発明は、次のような効果を奏する。
(1)本実施形態に係るサスペンションコントローラ803では、剛性制御部804は、操舵判定部6で緊急回避操舵を実行中であると判定されると、操舵角検出部3の検出結果、及びロール角検出部4の検出結果に基づき、車両1のバネ下部材とバネ上部材との間に介装されるサスペンション本体801のうち、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる信号(第1剛性制御信号)を駆動回路802に出力する。
このような構成によれば、緊急回避操舵時に、車両1のロール角φを抑制して、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
(2)本実施形態に係るサスペンションコントローラ803では、剛性制御部804は、操舵角θ及びその操舵角θの時間微分値dθ/dtの少なくともいずれかが大きいほど、操舵方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、操舵方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる信号(第1剛性制御信号)を駆動回路802に出力する。また、剛性制御部804は、ロール角φ及びこのロール角φの時間微分値dφ/dtの少なくともいずれかが大きいほど、ロール方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、ロール方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる信号(第1剛性制御信号)を駆動回路802に出力する。
このような構成によれば、例えば、運転者が緊急回避操舵を開始し、操舵角θ及びその時間微分値dθ/dtが増大すると、操舵方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が増大し、操舵方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が低減する。また、緊急回避操舵を開始した後、緊急回避操舵による遠心力によって車両1が旋回外側へ傾き、ロール角φ及びその時間微分値dφ/dtが増大すると、ロール方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が増大し、ロール方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が低下する。これにより、緊急回避操舵の開始時及び開始後の両方で、サスペンション剛性を適切に制御できる。
(3)本実施形態に係るサスペンションコントローラ803では、剛性制御部804は、操舵判定部6で緊急回避操舵を実行中であると判定されると、操舵トルク検出部2の検出結果、及びロール角検出部4の検出結果に基づき、車両1のバネ下部材とバネ上部材との間に介装されるサスペンション本体801のうち、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる信号(第1剛性制御信号)を駆動回路802に出力する。
このような構成によれば、緊急回避操舵時に、車両1のロール角φを抑制して、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
このような構成によれば、緊急回避操舵時に、車両1のロール角φを抑制して、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
(4)本実施形態に係るサスペンションコントローラ803では、剛性制御部804は、操舵トルクT及び操舵トルクTの時間微分値dT/dtの少なくともいずれかが大きいほど、操舵方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、操舵方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる信号(第1剛性制御信号)を駆動回路802に出力する。また、剛性制御部804は、ロール角φ及びこのロール角φの時間微分値dφ/dtの少なくともいずれかが大きいほど、ロール方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、ロール方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる信号(第1剛性制御信号)を駆動回路802に出力する。
このような構成によれば、例えば、運転者が緊急回避操舵を開始し、操舵トルクT及びその時間微分値dT/dtが増大すると、操舵方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が増大し、操舵方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が低減する。また、緊急回避操舵を開始した後、緊急回避操舵による遠心力によって車両1が旋回外側へ傾き、ロール角φ及びその時間微分値dφ/dtが増大すると、ロール方向側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が増大し、ロール方向側と反対側のサスペンション本体801のサスペンション剛性が低下する。これにより、緊急回避操舵の開始時及び開始後の両方で、サスペンション剛性を適切に制御できる。
(5)本実施形態に係るサスペンションコントローラ803では、剛性制御部804は、距離検出部7で検出した距離Lが予め定められた設定距離(5[m])以下であると判定すると、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性を増大させる信号(第2剛性制御信号)を駆動回路802に出力する。
このような構成によれば、例えば、障害物が車両1前方に飛び出し、緊急回避操舵の実行中と判定される前に、障害物までの距離Lが設定距離(5[m])よりも短くなった場合、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性を増大できる。それゆえ、サスペンション剛性が高くなっているため、緊急回避操舵として急操舵を行ったとしても、ロール角φの変化をより適切に抑制できる。
このような構成によれば、例えば、障害物が車両1前方に飛び出し、緊急回避操舵の実行中と判定される前に、障害物までの距離Lが設定距離(5[m])よりも短くなった場合、すべてのサスペンション本体801FL、801FR、801RL、801RRのサスペンション剛性を増大できる。それゆえ、サスペンション剛性が高くなっているため、緊急回避操舵として急操舵を行ったとしても、ロール角φの変化をより適切に抑制できる。
(6)本実施形態に係るサスペンション装置8は、上記(1)から(4)に記載のサスペンションコントローラ803を備える。
このような構成によれば、緊急回避操舵時に、車両1のロール角φを抑制して、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
(7)本実施形態に係る車両1は、上記(5)に記載のサスペンション装置を備える。
このような構成によれば、緊急回避操舵時に、車両1のロール角φを抑制して、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
このような構成によれば、緊急回避操舵時に、車両1のロール角φを抑制して、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
(7)本実施形態に係る車両1は、上記(5)に記載のサスペンション装置を備える。
このような構成によれば、緊急回避操舵時に、車両1のロール角φを抑制して、車両1の旋回半径を低減でき、障害物との接触をより適切に回避できる。
(変形例)
なお、図7に示すように、剛性制御処理は、サスペンションコントローラ803(信号生成部804f)が、緊急回避操舵実行中ではなく、また、障害物までの距離Lが設定距離(5[m])より長いと判定し(ステップS101「No」、S104「No」)、更に、車両1が旋回を実行中であると判定した場合に(ステップS201「Yes」)、第4剛性制御信号を駆動回路802に出力する(ステップS202)構成としてもよい。
なお、図7に示すように、剛性制御処理は、サスペンションコントローラ803(信号生成部804f)が、緊急回避操舵実行中ではなく、また、障害物までの距離Lが設定距離(5[m])より長いと判定し(ステップS101「No」、S104「No」)、更に、車両1が旋回を実行中であると判定した場合に(ステップS201「Yes」)、第4剛性制御信号を駆動回路802に出力する(ステップS202)構成としてもよい。
第4剛性制御信号とは、第1剛性制御信号と同様に、旋回外側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体801のサスペンション剛性を低減させる剛性制御信号である。ただし、第4剛性制御信号は、第1剛性制御信号よりも、サスペンション剛性の変化量の絶対値を小さくする。
このような構成によれば、旋回の実行中に、車両1のロール角φを抑制でき、また、緊急回避操舵時よりも、操縦安定性や乗り心地を良好なものとすることができる。
このような構成によれば、旋回の実行中に、車両1のロール角φを抑制でき、また、緊急回避操舵時よりも、操縦安定性や乗り心地を良好なものとすることができる。
1 車両
2 操舵角検出部
3 ロール角検出部
4 操舵トルク検出部
5 車速検出部
6 操舵判定部
7 距離検出部
8 サスペンション装置
9 ステアリングホイール
801 サスペンション本体
801a サスペンションスプリング
801b ショックアブソーバ
801c アクチュエータ
802 駆動回路
803 サスペンションコントローラ
804 剛性制御部
805 駆動回路
2 操舵角検出部
3 ロール角検出部
4 操舵トルク検出部
5 車速検出部
6 操舵判定部
7 距離検出部
8 サスペンション装置
9 ステアリングホイール
801 サスペンション本体
801a サスペンションスプリング
801b ショックアブソーバ
801c アクチュエータ
802 駆動回路
803 サスペンションコントローラ
804 剛性制御部
805 駆動回路
Claims (7)
- 運転者が緊急回避操舵を実行中であるか否かを判定する操舵判定部で緊急回避操舵を実行中であると判定されると、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部の検出結果、及び車両のロール角を検出するロール角検出部の検出結果に基づき、車両のバネ下部材とバネ上部材との間に介装されるサスペンション本体のうち、旋回外側のサスペンション本体のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体のサスペンション剛性を低減させる信号を、サスペンション剛性の制御用のアクチュエータを駆動する駆動回路に出力する剛性制御部を備えるサスペンションコントローラ。
- 前記剛性制御部は、前記操舵角検出部で検出した操舵角及び該操舵角の時間微分値の少なくともいずれかが大きいほど、操舵方向側と反対側のサスペンション本体のサスペンション剛性を増大させるとともに、操舵方向側のサスペンション本体のサスペンション剛性を低減させる信号を前記駆動回路に出力し、前記ロール角検出部で検出したロール角及び該ロール角の時間微分値の少なくともいずれかが大きいほど、ロール方向側のサスペンション本体のサスペンション剛性を増大させるとともに、ロール方向側と反対側のサスペンション本体のサスペンション剛性を低減させる信号を前記駆動回路に出力する請求項1に記載のサスペンションコントローラ。
- 運転者が緊急回避操舵を実行中であるか否かを判定する操舵判定部で緊急回避操舵を実行中であると判定されると、ステアリングホイールの操舵トルクを検出する操舵トルク検出部の検出結果、及び車両のロール角を検出するロール角検出部の検出結果に基づき、車両のバネ下部材とバネ上部材との間に介装されるサスペンション本体のうち、旋回外側のサスペンション本体のサスペンション剛性を増大させるとともに、旋回内側のサスペンション本体のサスペンション剛性を低減させる信号を、サスペンション剛性の制御用のアクチュエータを駆動する駆動回路に出力する剛性制御部を備えるサスペンションコントローラ。
- 前記剛性制御部は、前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルク及び該操舵トルクの時間微分値の少なくともいずれかが大きいほど、操舵方向側と反対側のサスペンション本体のサスペンション剛性を増大させるとともに、操舵方向側のサスペンション本体のサスペンション剛性を低減させる信号を前記駆動回路に出力し、前記ロール角検出部で検出したロール角及び該ロール角速度の少なくともいずれかが大きいほど、ロール方向側のサスペンション本体のサスペンション剛性を増大させるとともに、ロール方向側と反対側のサスペンション本体のサスペンション剛性を低減する信号を前記駆動回路に出力する請求項3に記載のサスペンションコントローラ。
- 前記剛性制御部は、車両前方の障害物までの距離を検出する距離検出部で検出した距離が予め定められた設定距離以下であると判定すると、すべてのサスペンションのサスペンション剛性を増大させる信号を前記駆動回路に出力する請求項1から4のいずれか1項に記載のサスペンションコントローラ。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載のサスペンションコントローラと、
車両のバネ下部材とバネ上部材との間に介装されるサスペンション本体と、
前記サスペンションコントローラが出力する信号に従って前記サスペンション本体のサスペンション剛性を制御するアクチュエータとを備えるサスペンション装置。 - 請求項6に記載のサスペンション装置を備える車両。
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