JP2018165060A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、走行中にロールセンター位置を変更可能なサスペンション装置と、走行中に車両のロール剛性を変更可能なロール剛性変更装置を備える車両に搭載されて前記ロールセンター位置およびロール剛性を制御する車両制御装置に関する。 The present invention is mounted on a vehicle including a suspension device that can change the roll center position during traveling and a roll stiffness changing device that can change the roll stiffness of the vehicle during traveling, and controls the roll center position and roll stiffness. The present invention relates to a vehicle control device.
従来、車高を維持したまま前後輪のロールセンター位置を調整可能な車両用サスペンション装置を用い、車両停止時のバネ上質量およびバネ上重心点の変化に応じてサスペンション装置における前後輪のロールセンター位置を調整することで、積載条件が変化しても旋回走行時に所望のロール挙動を得ようとするものがある(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a vehicle suspension device that can adjust the roll center position of the front and rear wheels while maintaining the vehicle height is used, and the roll center of the front and rear wheels in the suspension device according to changes in the sprung mass and the sprung center of gravity when the vehicle is stopped By adjusting the position, there is one that tries to obtain a desired roll behavior during turning while changing the loading condition (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の技術では、車高を維持したまま前後輪のロールセンター位置を調整可能な車両用サスペンション装置を用いて、車両停止時のバネ上質量及びバネ上重心点の変化に応じて懸架機構における前後輪のロールセンター位置を調整することで、積載条件が変化しても旋回走行時に所望のロール挙動を得ようとしている。
ここで、車輪に外力(横力)が加わると図10のように車輪に上下力ΔFzが発生する(上下力ΔFzはロールセンター位置と地面との成す角θと横力Fyによって決まり、式(1) で示される)。
ΔFz=Fytanθ (1)
このような横力は、轍や路面の凹凸が多い悪路などで発生する。
In the technique described in
Here, determined by the wheel in the vertical force [Delta] F z is generated (vertical force [Delta] F z is the angle formed θ and the lateral force F y between the roll center position and the ground as shown in FIG. 10 when an external force (lateral force) is applied to the wheel And expressed by equation (1)).
ΔFz = F y tanθ (1)
Such a lateral force is generated on a rough road or a road with many unevenness on the road surface.
特許文献1では、旋回走行時のロール挙動のみを考慮してロールセンター位置を決定しており、車輪に外力が加わった際の上下力を考慮していない。例えば、バネ上重心点が高くなったときにはロールセンター位置を上げてロール挙動を抑えるが、車輪に作用する外力によって発生する上下力が大きくなるため車両がふらつきやすくなり、車両の操縦安定性が低下してしまう。
In
この発明の目的は、走行している路面に応じてロールセンター位置とロール剛性を調整することで、操縦安定性の向上と車両の運動性能の向上を両立することができる車両制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device that can achieve both improvement in steering stability and improvement in vehicle performance by adjusting a roll center position and roll rigidity in accordance with a traveling road surface. That is.
この発明の車両制御装置は、
前輪2fおよび後輪2rの両方またはいずれか一方のサスペンション装置4,4Aに設けられてロールセンター位置を変更可能なロールセンター位置調整機構11と、前記前輪2fおよび後輪2rの両方またはいずれか一方のロール剛性を変更可能なロール剛性可変機構5と備える車両において、前記ロールセンター位置およびロール剛性を制御する車両制御装置20であって、
走行している路面の情報を取得する路面情報取得手段23と、
取得された路面の情報に基づいて前記ロールセンター位置調整機構11および前記ロール剛性可変機構5を制御する車両制御手段24と、を備える。
The vehicle control device of this invention
A roll center
Road surface information acquisition means 23 for acquiring information of the road surface traveling;
Vehicle control means 24 for controlling the roll center
この構成によると、走行している路面に応じて、車両制御手段24によりロールセンター位置調整機構11およびロール剛性可変機構5を制御することによりロールセンター位置と車両のロール剛性を変更する。そのため、操縦安定性の向上と車両の運動性能向上が両立する。
According to this configuration, the roll center position and the roll stiffness of the vehicle are changed by controlling the roll center
この発明において、前記車両制御手段24は、
前記取得された路面の情報に基づいてロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出する車両パラメータ算出手段27を有し、
前記車両パラメータ算出手段27は、車輪2に作用する外力が大きくなる路面を走行している場合には外力により生じる車両のロール変化が小さくなるように、ロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出するようにしてもよい。
このように車両パラメータ算出手段27を設け、路面の情報に基づいて目標となるロールセンター位置とロール剛性の目標値を計算してロールセンター位置調整機構11およびロール剛性可変機構5の制御を行うことで、適切な制御が行える。
この場合に、車両パラメータ算出手段27は、悪路を走行している時のように車輪2に作用する外力が大きい場合には、サスペンション装置4でロールセンター位置を基準位置よりも下げることで、車両のロール変化を小さくすることができる。
In the present invention, the vehicle control means 24 is
Vehicle parameter calculation means 27 for calculating a roll center position and a roll stiffness target value based on the acquired road surface information;
The vehicle parameter calculation means 27 calculates the roll center position and the target value of roll rigidity so that the change in the roll of the vehicle caused by the external force becomes small when traveling on a road surface where the external force acting on the
Thus, the vehicle parameter calculation means 27 is provided, and the roll center
In this case, when the external force acting on the
この構成の場合に、前記車両パラメータ算出手段27は、車輪2に作用する外力が大きくなる路面を走行している場合には、外力により生じる車両のふらつきが小さくなるようにロールセンター位置を基準位置よりも下げるように前記ロールセンター位置の目標値を算出し、さらに車両のロール変化が小さくなるようにロール剛性を基準値よりも大きくするように前記ロールセンター位置の目標値を算出してもよい。
このように、悪路を走行している時のように車輪2に作用する外力が大きい場合には、サスペンション装置4でロールセンター位置を下げると共に、ロール剛性可変機構5で車両のロール剛性を大きくすることで、外力によって生じる車両のふらつきを抑制するとともに、車両のロール変化を小さくすることで、操縦安定性の向上と車両の運動性能の向上を両立することができる。
In the case of this configuration, when the vehicle parameter calculation means 27 is traveling on a road surface where the external force acting on the
As described above, when the external force acting on the
前記車両パラメータ算出手段27は、ロールセンター位置を変更しても、車両のロール挙動が変更しないようにロール剛性の目標値を算出するようにしてもよい。
これにより、操縦安定性の向上と車両の運動性能の向上とがより高度に得られる。
The vehicle parameter calculation means 27 may calculate a roll stiffness target value so that the roll behavior of the vehicle does not change even if the roll center position is changed.
Thereby, the improvement of the steering stability and the improvement of the motion performance of the vehicle can be obtained at a higher level.
この発明において、道路情報を外部から取得する道路情報取得手段25を備え、
前記車両パラメータ算出手段27は、前記道路情報を用いてロールセンター位置とロール剛性の前記目標値を算出するようにしてもよい。
高速道路など路面が比較的平坦だと分かっている場合には、ロール剛性の目標値を大きくすることで、ロール角が小さくなり、そのため車両の運動性能が向上できる。車両パラメータ算出手段27が道路情報を用いる場合、路面情報に代えて道路情報だけを用いてロールセンター位置とロール剛性の前記目標値を算出するようにしても、また道路情報と路面情報とのいずれか一方を主として用い、他方で補正を行うようにしてもよい。
In this invention, the road information acquisition means 25 which acquires road information from the outside is provided,
The vehicle parameter calculation means 27 may calculate the target value of the roll center position and roll stiffness using the road information.
When the road surface such as an expressway is known to be relatively flat, the roll angle is reduced by increasing the roll stiffness target value, so that the motion performance of the vehicle can be improved. When the vehicle parameter calculation means 27 uses road information, the target value of the roll center position and roll stiffness may be calculated using only road information instead of road surface information. One of them may be mainly used and the other may be corrected.
この発明において、前記車両が、前輪2fおよび後輪2rの両方に対して前記ロールセンター位置調整機構11および前記ロール剛性可変機構5を備える場合に、前記車両パラメータ算出手段27は、前輪2fのロール剛性と後輪2rのロール剛性の比を変化させないように車両の前後の前記ロール剛性の目標値を算出するようにしてもよい。
車両のロール剛性の比を変化させないことで、操縦安定性がより一層向上する。
In the present invention, when the vehicle includes the roll center
By not changing the roll rigidity ratio of the vehicle, the steering stability is further improved.
この発明において、前記路面情報取得手段23で取得した路面情報から路面の評価値を算出する路面評価値算出手段26を有し、
前記車両パラメータ算出手段27は、前記評価値に基づいて前記ロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出するようにしてもよい。
路面の情報を路面の評価値として数値化することで、ロールセンター位置とロール剛性の目標値の算出が容易になる。
In this invention, it has a road surface evaluation value calculation means 26 for calculating a road surface evaluation value from the road surface information acquired by the road surface information acquisition means 23,
The vehicle
By calculating the road surface information as road surface evaluation values, it becomes easy to calculate the roll center position and the roll stiffness target values.
この発明において、アクチュエータの駆動によって車高の変更が可能な車高調整機構181を備えていてもよい。
車両の車高とロールセンター位置を同時に調整することで、より効果的に車両の運動性能と操縦安定性を両立することができる。
In the present invention, a vehicle height adjusting mechanism 181 capable of changing the vehicle height by driving an actuator may be provided.
By simultaneously adjusting the vehicle height and the roll center position of the vehicle, it is possible to more effectively achieve both the vehicle performance and the steering stability.
この発明の車両の車両制御装置は、前輪および後輪の両方またはいずれか一方のサスペンションに設けられた、ロールセンター位置を変更可能なロールセンター位置調整機構と、前記前輪および後輪の両方またはいずれか一方のロール剛性を変更可能なロール剛性可変機構とを備える車両において、前記ロールセンター位置およびロール剛性を制御する車両制御装置であって、走行している路面の情報を取得する路面情報取得手段と、取得された路面の情報に基づいて前記ロールセンター位置調整機構および前記ロール剛性可変機構を制御する車両制御手段と、を備えるため、走行している路面に応じてロールセンター位置とロール剛性を調整することで、操縦安定性の向上と車両の運動性能の向上を両立することができる。 The vehicle control device for a vehicle according to the present invention includes a roll center position adjustment mechanism that can change a roll center position, provided on a suspension of either or both of the front wheels and the rear wheels, and both or any of the front wheels and the rear wheels. A vehicle control device for controlling the roll center position and roll stiffness in a vehicle including a roll stiffness variable mechanism capable of changing one of the roll stiffnesses, and road surface information obtaining means for obtaining information on a running road surface And a vehicle control means for controlling the roll center position adjusting mechanism and the roll stiffness variable mechanism based on the acquired road surface information, so that the roll center position and the roll stiffness can be determined according to the traveling road surface. By adjusting, it is possible to achieve both improvement in steering stability and improvement in vehicle performance.
この発明の第1の実施形態を図面と共に説明する。図1において、この車両は、車体1に、左右の前輪2fとなる車輪2を支持するサスペンション装置4、および左右の後輪2rとなる車輪2を支持するサスペンション装置4を備え、かつ前輪2fと後輪2Rに対して、ロール剛性可変機構となるスタビライザー装置5がそれぞれ設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the vehicle includes a
<サスペンション装置4>
前後のサスペンション装置4は、図2に示すように、いずれもダブルウィッシュボーン式サスペンションを採用している。車輪2を回転自在に支持するナックル6は、上下一対のアッパーアーム7およびロアアーム8を介して車体1に連結されている。アッパーアーム7およびロアアーム8は、車体側端の支持点7a、8aが揺動自在に支持されており、これらアッパーアーム7およびロアアーム8の揺動に応じて車輪2が上下にストロークする。アッパーアーム7と車体1との間のショックアブソーバーユニット9によって、車体1が弾性的に上下動可能に支持され、かつその上下方向のストロークが減衰される。
<
As shown in FIG. 2, the front and
<ロールセンター位置調整機構11>
ロアアーム8は、車体1側の支持点8aが、車体上下方向に伸縮可能なロールセンターアクチュエータ12を介して車体1に連結されている。したがって、この車体側の支持点8aは、ロールセンターアクチュエータ12の伸縮に応じて車体上下方向に移動する。ロールセンターアクチュエータ12は電動機もしくは油圧シリング等の油圧作動装置等の駆動源(図示せず)によって作動する。前記ロールセンターアクチュエータ12と、このロールセンターアクチュエータ12を車体1およびロアアーム8に連結する機構(図示せず)によって、ロールセンター位置調整機構11が構成される。
<Roll center
The
<ロールセンターコントローラ21>
ロールセンターアクチュエータ12は、ロールセンターコントローラ21によって制御される。ロールセンターコントローラ21は、上位制御手段からの指令に従ってロールセンターアクチュエータ12を位置制御する。
<
The
<スタビライザー装置5(ロール剛性可変機構)>
この実施形態では、前輪2fと後輪2rに対して、それぞれロール抑制のためのロール剛性可変機構となるスタビライザー装置5を備えている。スタビライザー装置5は、左スタビライザー部材5Lと右スタビライザー部材5R、およびこれらを相互回転可能に結合するスタビライザーアクチュエータ14で構成されている。このスタビライザー装置5は、アクティブスタビライザー装置の一形態であり、スタビライザーアクチュエータ14が左右のスタビライザー部材5L,5Rを相互回転させることで、スタビライザー装置5の全体の弾性力を変化させて車両1のロール剛性を制御する。
<Stabilizer device 5 (roll stiffness variable mechanism)>
In this embodiment, a
スタビライザーアクチュエータ14は、例えば図3に示すように、電動モータ15とこの電動モータ15の出力を減速する減速機16とで構成されて出力軸16aが低速回転するロータリアクチュエータである。減速機16は、例えば波動歯車のような高減速比を有する形式である。
For example, as shown in FIG. 3, the
<スタビライザーコントローラ22>
スタビライザーアクチュエータ14は、その電動モータ15が、スタビライザーコントローラ22によって制御される。スタビライザーコントローラ22は、上位制御手段からの指令に基づき、スタビライザーアクチュエータ14の電動モータ15をトルク制御することで、左右のスタビライザー部材5L,5R(図1)を相互回転させ、ねじり剛性を変化させる。ここで、車両に生じる横加速度に対するロール角Φは以下の式(2) で示される。
<
The
なお、この実施形態ではロール剛性可変装置としてスタビライザー装置5を用いているが、スタビライザー装置5以外の装置によって構成することもでき、例えば、ショックアブソーバーやエアばねなどの減衰力を可変とする手段(図示せず)を設けてロール剛性可変装置としても良く、これによってもロール剛性を変化させることが可能である。
In this embodiment, the
<ロールセンター位置とロール剛性の変化による車両の挙動>
上記のようにロールセンター位置とロール剛性を変化させることで、車両のロール角と車輪の上下力をそれぞれ制御することが可能であり、その適切な制御を行うことで、車両の運動性能と操縦安定性の向上を両立することができる。
<Vehicle behavior due to changes in roll center position and roll rigidity>
By changing the roll center position and roll rigidity as described above, it is possible to control the roll angle of the vehicle and the vertical force of the wheels, respectively. The stability can be improved at the same time.
ここで、車両の前後輪のロールセンター位置について、図5を用いて説明する。右側のアッパーアーム7およびロアアーム8のおのおのの延長線の交点が、車輪接地点の瞬間回転中心Aであり、瞬間回転中心Aと右側の車輪接地点B、左右反対側の瞬間回転中心A’と車輪接地点B’とを結んだ直線同士の交点が、ロールセンターCである。すなわち、4輪の各サスペンション装置4にてロールセンターアクチュエータ12を伸縮させることで、ロアアーム8の支持点8aの位置を上下に調整することにより、前輪ロールセンター位置Cf(図7)および後輪ロールセンター位置Crを変化させることが可能である。例えば、ロールセンターアクチュエータ12によってロアアーム8の支持点8aの位置を下降させたときを図6に示す。図6のようにロアアーム7の支持点8aの位置を下降させると、ロールセンターC*が基準位置よりも低くなる。
Here, the roll center positions of the front and rear wheels of the vehicle will be described with reference to FIG. The intersection of the extension lines of the right
そして、図7に示すように前輪ロールセンターCfと後輪ロールセンターCrを結んだ直線がロール軸となる。重心高さをhg、重心Gの真下に位置するロール軸上の点Cg(以下、「ロールセンターCg」と称す)、地面からロールセンターCgでの高さをhCgとすれば、重心Gに力が作用する際のモーメントの腕の長さΔhは、以下の式(3) で示される。
Δh=hg−hCg (3)
As shown in FIG. 7, a straight line connecting the front wheel roll center Cf and the rear wheel roll center Cr becomes a roll axis. If the height of the center of gravity is h g , the point C g on the roll axis located directly below the center of gravity G (hereinafter referred to as “roll center C g ”), and the height at the roll center C g from the ground is h Cg. The arm length Δh of the moment when the force acts on the center of gravity G is expressed by the following equation (3).
Δh = h g −h Cg (3)
また、図8に示すように旋回走行時の遠心力Fgyが重心Gに作用するときに、ロールセンターCg周りにロールモーメントMRが発生する。ロールモーメントMRによって、車両全体としてはロール軸を中心にロール運動をする。ロールモーメントMRは式(4) で示される。
MR=Fgy・Δh (4)
すなわち、ロールセンター位置が高くなる(地面から遠ざかる)ほどモーメントの腕の長さΔhが小さくなるためロールモーメントMRが小さくなる。
Also, the turning time of the
M R = F gy · Δh (4)
That is, the roll center position is increased (away from the ground) as roll moment for the moment arm length Δh smaller M R becomes smaller.
一方、図10のように車輪2に外力(横力Fy)が加わると上下力が発生する。このような横力は、悪路などで発生する。上下力ΔFzはロールセンター位置と地面との成す角θと横力Fyによって決まり、式(5) で示される。
ΔFz=Fytan θ (5)
すなわち、ロールセンター位置が低くなる(地面に近づく)ほどtan θが小さくなり、上下力ΔFzが小さくなるため車体がふらつきにくくなる。従って、ロールセンター位置によって車両のロール角φと車輪の上下力ΔFzが変化するため、車両の運動性能と操縦安定性が変化する。
On the other hand, when an external force (lateral force F y ) is applied to the
ΔF z = F y tan θ (5)
That is, as the roll center position is lower (closer to the ground) tan theta decreases, the vertical force [Delta] F z is less likely wander body to become smaller. Accordingly, since the vertical force [Delta] F z of the roll angle φ and the vehicle wheels by roll center position changes, maneuverability of the vehicle and steering stability is changed.
<車両制御装置の概要20>
図4と共に車両制御装置20につき説明する。車両制御装置20は、上位ECU19とは別に設けられた専用のECUにより、または上位ECU19の一部として設けられ、コンピュータとこれに実行されるプログラムとで構成される。
車両制御装置20は、路面情報取得手段23と車両制御手段24とを備え、この他に道路情報取得手段25を備えている。
<Overview of
The
The
<路面情報取得手段23、道路情報取得手段25>
路面情報取得手段23は、走行している路面の凹凸等の情報をセンサ類から取得して一時的に記憶する手段であり、前記センサ類としては、ここではストロークセンサ28が用いられている。この場合、路面情報取得手段23は、サスペンション装置4のストローク変化量(基準位置からのストローク変位量)をサスペンションストロークセンサ28によって監視し、取得する。
道路情報取得手段25は、カーナビゲータやETC等の、車両外から与えられる道路情報を受信する道路情報受信手段29から、その道路情報を得て一時的に記憶する手段である。前記「道路情報」は、走行している道路に関する情報であり、例えば高速道路であるか一般道であるかの情報である。
なお、ストロークセンサ28および道路情報取得手段25の出力は、上位ECU19を介して路面情報取得手段23や道路情報取得手段25に入力されるようにしてもよい。
<Road surface information acquisition means 23, road information acquisition means 25>
The road surface
The road
The outputs of the
<車両制御手段24>
車両制御手段24は、取得された路面の情報に基づいて前記ロールセンターコントローラ21および前記スタビラサーコントローラ22へ指令を与える手段であり、路面評価値算出手段26と車両パラメータ算出手段27とで構成されている。
<Vehicle control means 24>
The vehicle control means 24 is a means for giving a command to the
<路面評価値算出手段26>
路面評価値算出手段26は、路面情報取得手段23で取得した路面情報から路面の評価値を算出する手段である。例えば、前述のように路面情報手段23により、サスペンション装置4のストローク変化量(基準位置からのストローク変位量)をサスペンションストロークセンサ28によって監視するが、路面評価値算出手段26は、ある時間内のストローク変化量の振幅によって路面の凹凸を判断することで評価値を算出する。このとき、路面の凹凸が大きく車輪に作用する外力が大きいと判断されるほど路面評価値を大きく算出する。
<Road surface evaluation value calculating means 26>
The road surface evaluation
なお、路面評価値算出手段26は、ジャイロセンサ(図示せず)により路面情報手段23を介して取得した車体1の上下加速度信号を路面情報として用いてもよい。また、路面評価値算出手段26は、この他に、カーナビゲータやETC等のなどの前記道路情報受信手段29により外部から受信した道路情報を元に路面の評価値を算出してもよい。
The road surface evaluation value calculation means 26 may use the vertical acceleration signal of the
<車両パラメータ算出手段27>
車両パラメータ算出手段27は、前記取得された路面の情報に基づいてロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出し、その目標値をロールセンターコントローラ21およびスタビライザーコントローラ22に指令として与える手段である。
<Vehicle parameter calculation means 27>
The vehicle
車両パラメータ算出手段27は、具体的には、前記評価値を路面の情報として用いてロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出する。
この場合に、ロールセンター位置は、例えば評価値とロールセンター位置との関係のマップを用い、前記評価値からマップによって求める。もちろん、マップではなく計算式からロールセンター位置を算出してもよい。
Specifically, the vehicle
In this case, the roll center position is obtained from the evaluation value by a map using, for example, a map of the relationship between the evaluation value and the roll center position. Of course, the roll center position may be calculated from a calculation formula instead of a map.
ロール剛性は、横加速度Ay/ロール角Φ(Ay/Φ)を基に算出する。前述の式(2) を変形すると、以下の式(6) となる。
このAy/Φを車両のロール剛性とみなす。式(6) から、ロールセンター位置が変化するとΔh が変化するため車両のロール剛性が変化する。そこで、ロールセンター位置に合わせて前後のロール剛性Kφf 、Kφr を変化させて車両のロール剛性を目標値に保つ。このとき、式(7) のように、前後のロール剛性の比が変化しないように前後のロール剛性Kφf‘ 、Kφr‘を算出する。
Kφf‘:Kφr‘=Kφf 、Kφr (7)
前後のロール剛性の比を変更せずに前後のロール剛性を変更することで、車両のステア特性を変更せずに車両のロール剛性を目標値に保つことができる。
This A y / Φ is regarded as the roll rigidity of the vehicle. From equation (6), when the roll center position changes, Δh changes, so that the roll rigidity of the vehicle changes. Therefore, the roll rigidity K φf and K φr before and after the roll center position is changed to keep the roll rigidity of the vehicle at the target value. At this time, the front and rear roll stiffnesses K φf ′ and K φr ′ are calculated so that the ratio of the front and rear roll stiffnesses does not change as shown in Equation (7).
Kφf ′: Kφr ′ = Kφf , Kφr (7)
By changing the front-rear roll rigidity without changing the front-rear roll rigidity ratio, the roll rigidity of the vehicle can be maintained at the target value without changing the steering characteristic of the vehicle.
また、車両パラメータ算出手段27は、カーナビゲーション装置やETCなどの道路情報受信手段29から得られる道路情報に基づき、ロール剛性Φ/Ayの目標値を変更してもよい。例えば、高速道路など路面が比較的平坦だと分かっている場合には、ロール剛性Φ/Ayの目標値を元々の目標値に比べて大きくすることで、ロール剛性の設定値を大きくする。すると、ロール角Φ(Ay/Φ)が小さくなるため、車両の運動性能が向上する。
上記の制御処理を実施することで、車輪の上下力を低減しつつ、ロール特性を変化させないため、操縦安定性の向上と車両の運動性能の向上を両立することができる。
Further, the vehicle parameter calculation means 27 may change the target value of the roll rigidity Φ / A y based on road information obtained from road information reception means 29 such as a car navigation device or ETC. For example, when it is known that the road surface is relatively flat, such as on an expressway, the set value of the roll stiffness is increased by increasing the target value of the roll stiffness Φ / Ay compared to the original target value. Then, since the roll angle Φ (A y / Φ) becomes small, the motion performance of the vehicle is improved.
By carrying out the above-described control processing, the roll force is not changed while reducing the vertical force of the wheels, so that it is possible to achieve both improved steering stability and improved vehicle performance.
車両パラメータ算出手段27は、ロール剛性およびロールセンター位置の算出につき、道路情報受信手段29から得られる道路情報と、路面情報取得手段23から得られる路面情報とのいずれを使用するかを切り換えて用いるようにしても良く、また道路情報と路面情報とのいずれか一方を主として用い、他方を補正に用いてロール剛性およびロールセンター位置を算出するようにしてもよい。
The vehicle
車両パラメータ算出手段27は、この他に次のように算出を行うことが好ましい。例えば、ロールセンター位置を変更しても、車両のロール挙動が変更しないようにロール剛性の目標値を算出する。また、車両が、前輪2fおよび後輪2rの両方に対してロールセンター位置調整機構11およびスタビライザー装置5等のロール剛性可変機構を備える場合は、車両パラメータ算出手段27は、前輪2fのロール剛性と後輪2rのロール剛性の比を変化させないように車両の前後の前記ロール剛性の目標値を算出する。
In addition to this, the vehicle parameter calculation means 27 preferably calculates as follows. For example, even if the roll center position is changed, the roll stiffness target value is calculated so that the vehicle roll behavior does not change. When the vehicle is provided with a roll stiffness variable mechanism such as the roll center
<ロールセンターコントローラ21、スタビライザーコントローラ22>
ロールセンターコントローラ21は、車両パラメータ算出手段27の算出結果であるロールセンター位置の目標値に従うように、ロールセンターアクチュエータ12を位置制御する。
また、スタビライザーコントローラ22は、アクティブスタビライザーコントローラであり、車両パラメータ算出手段27の算出結果であるロール剛性の目標値に従うように、スタビライザーアクチュエータ14を制御し、ロール剛性を制御する。
<
The
The
なお、車両パラメータ算出手段27は、車輪に作用する外力が大きくなる路面を走行している場合には外力により生じる車両のロール変化が小さくなるように、ロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出するが、これは、路面評価値算出手段26による評価値の結果として上記のように算出されることになる。すなわち、前述のように、路面評価値算出手段26が、路面の凹凸が大きく車輪に作用する外力が大きいと判断されるほど路面評価値を大きく算出するため、その結果として、車両パラメータ算出手段27は、車輪に作用する外力が大きくなる路面を走行している場合には外力により生じる車両のロール変化が小さくなるように、ロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出することになる。
The vehicle parameter calculation means 27 calculates the roll center position and the target value of the roll stiffness so that the change in the roll of the vehicle caused by the external force becomes small when traveling on a road surface where the external force acting on the wheels increases. However, this is calculated as described above as a result of the evaluation value by the road surface evaluation value calculation means 26. That is, as described above, the road surface evaluation
このように、走行している路面に応じてロールセンター位置とロール剛性を調整することで、操縦安定性の向上と車両の運動性能の向上を両立することができる。 As described above, by adjusting the roll center position and the roll rigidity in accordance with the traveling road surface, it is possible to improve both the steering stability and the vehicle performance.
<他の実施形態、車高調整機能>
図9は、サスペンション装置4Aが車高調整機能付きである場合の実施形態を示す。この実施形態において、特に説明する事項の他は、第1の実施形態における構成、効果と同様である。車高調整機能付きのサスペンション装置4Aは、全長を変化させることで車高を調整するショックアブソーバーユニット9Aを備えた構成とされ、車高調整機構18により走行中に車高調整が行われる。車高調整機能付きショックアブソーバーユニット4Aは、通常のショックアブソーバーユニット4の構成となるショックアブソーバー部17に加えて、油圧シリンダまたは電動モータと直動機構からの組合せなどからなるアクチュエータ(図示せず)の駆動により伸縮動作する車高調整機18を備えることによって、可動端が進退駆動することでショックアブソーバーユニット9Aの全長が変化する。
車高調整機能付きのサスペンション装置4Aを用い、車両の車高とロールセンター位置を同時に調整することで、より効果的に車両の運動性能と操縦安定性を両立することができる。
<Other embodiments, vehicle height adjustment function>
FIG. 9 shows an embodiment in which the
By using the
<車高制御手段31>
車高制御手段31は、例えば路面と車体1間の距離を計測するセンサやロールレートセンサ等(図示せず)により、路面と車体間の距離等に応じて制御する。車高調整機構18を制御する場合、車両パラメータ算出手段27は、車高制御手段31の制御による車高の変化を加味して、例えば車高調整によるロールセンターの変動量だけ差し引いて、ロールセンター位置の目標値を算出する。
<Vehicle height control means 31>
The vehicle height control means 31 performs control according to the distance between the road surface and the vehicle body, for example, by a sensor for measuring the distance between the road surface and the
なお、上記実施形態では、ダブルウィッシュボーン式のサスペンション装置4、4Aを採用しているが、これに限定されるものではなく、ロールセンター位置を調整できるサスペンション装置であれば、如何なる形式のサスペンションであってもこの発明を適用することができる。また、ロール剛性を変更する手段としてアクティブ型のスタビライザー装置5を採用しているが、これに限定されるものではなく、走行中にロール剛性を変更できる装置であれば本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the double wishbone
さらに、上記実施形態では、ロールセンターコントローラ21およびスタビライザーコントローラ22が車両制御装置22と別体で設けられている構成を示したが、ロールセンターコントローラ21およびスタビライザーコントローラ22は、車両制御装置20内に設けられていてもよく、車両制御手段24としと一体に設けられていてもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although the form for implementing this invention based on embodiment was demonstrated, embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1…車体
2…車輪
4…サスペンション装置
4A…車高調整機能付きのサスペンション装置
5…スタビライザー装置(ロール剛性可変機構)
6…ナックル
7…アッパーアーム
8…ロアアーム
9…ショックアブソーバーユニット
9A…車高調整機能付きのショックアブソーバーユニット
11…ロールセンター位置調整機構
12…ロールセンターアクチュエータ
14…スタビライザーアクチュエータ
17…ショックアブソーバー部
18…車高調整機構
19…上位ECU
22…スタビライザーコントローラ
20…車両制御装置
21…ロールセンターコントローラ
22…スタビライザーコントローラ
23…路面情報取得手段
24…車両制御手段
25…道路情報取得手段
26…路面評価値算出手段
27…車両パラメータ算出手段
28…ストロークセンサ
29…道路情報受信手段
31…車高調整機構
32…車高制御手段
C…ロールセンター
Cf…前輪ロールセンター位置
Cr…後輪ロールセンター位置
DESCRIPTION OF
6 ...
DESCRIPTION OF
Claims (8)
走行している路面の情報を取得する路面情報取得手段と、
取得された路面の情報に基づいて前記ロールセンター位置調整機構および前記ロール剛性可変機構を制御する車両制御手段と、を備える車両制御装置。 A roll center position adjusting mechanism that is provided in the suspension device of either or both of the front wheels and the rear wheels and that can change the roll center position, and a roll that can change the roll rigidity of either or both of the front wheels and the rear wheels. In a vehicle including a variable stiffness mechanism, a vehicle control device that controls the roll center position and roll stiffness,
Road surface information acquisition means for acquiring information on the road surface traveling;
A vehicle control device comprising: vehicle control means for controlling the roll center position adjusting mechanism and the roll stiffness variable mechanism based on the acquired road surface information.
前記取得された路面の情報に基づいてロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出して前記各コントローラに前記各指令として与える車両パラメータ算出手段を有し、
前記車両パラメータ算出手段は、車輪に作用する外力が大きくなる路面を走行している場合には外力により生じる車両のロール変化が小さくなるように、ロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出する車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1, wherein the vehicle control means includes:
Vehicle parameter calculation means for calculating a roll center position and a roll stiffness target value based on the acquired road surface information and giving the controller as the commands.
The vehicle parameter calculation means calculates a roll center position and a target value of roll rigidity so that a change in roll of the vehicle caused by the external force is reduced when traveling on a road surface where the external force acting on the wheels increases. Control device.
前記車両パラメータ算出手段は、車輪に作用する外力が大きくなる路面を走行している場合には、外力により生じる車両のふらつきが小さくなるようにロールセンター位置を基準位置よりも下げるように前記ロールセンター位置の目標値を算出し、さらに車両のロール変化が小さくなるようにロール剛性を基準値よりも大きくするように前記ロール剛性の目標値を算出する車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 2,
When the vehicle parameter calculation means is traveling on a road surface where an external force acting on the wheels is large, the roll center position is lowered so as to lower the roll center position from the reference position so that the vehicle wobble caused by the external force is reduced. A vehicle control device that calculates a target value of a roll stiffness so that a roll stiffness is larger than a reference value so as to calculate a target value of a position and further to reduce a roll change of the vehicle.
前記車両パラメータ算出手段は、ロールセンター位置を変更しても、車両のロール挙動が変更しないようにロール剛性の目標値を算出する車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 2 or 3,
The vehicle parameter calculation means is a vehicle control device that calculates a target value of roll stiffness so that the roll behavior of the vehicle does not change even if the roll center position is changed.
道路情報を外部から取得する道路情報取得手段を備え、
前記車両パラメータ算出手段は、前記道路情報を用いてロールセンター位置とロール剛性の前記目標値を算出する車両制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 2 to 4,
Road information acquisition means for acquiring road information from outside,
The vehicle parameter calculation means is a vehicle control device that calculates the target value of a roll center position and roll stiffness using the road information.
前記車両は、前輪および後輪の両方に前記ロールセンター位置調整機構および前記ロール剛性可変機構を備え、
前記車両パラメータ算出手段は、前輪のロール剛性と後輪のロール剛性の比を変化させないように車両の前後の前記ロール剛性の目標値を算出する車両制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 2 to 5,
The vehicle includes the roll center position adjustment mechanism and the roll stiffness variable mechanism on both front wheels and rear wheels,
The vehicle parameter calculating means calculates a target value of the roll rigidity before and after the vehicle so as not to change the ratio of the roll rigidity of the front wheels and the roll rigidity of the rear wheels.
前記路面情報取得手段で取得した路面情報から路面の評価値を算出する路面評価値算出手段を有し、
前記車両パラメータ算出手段は、前記評価値に基づいて前記ロールセンター位置とロール剛性の目標値を算出する車両制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 2 to 6,
Road surface evaluation value calculating means for calculating a road surface evaluation value from the road surface information acquired by the road surface information acquiring means;
The vehicle parameter calculation means is a vehicle control device that calculates a target value of the roll center position and roll rigidity based on the evaluation value.
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