JP2021183440A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の走行状態に応じて適切な操縦安定性を確保することが可能な制御装置を提供する。【解決手段】 ＥＣＵ１１のプロセッサ２０は、車両挙動演算部２１と、乗り心地制御部２５と、操縦安定性制御部２６と、制御指令統合部３０とを備える。車両挙動演算部２１は、車両の横滑り量に対応した差ヨーレイト最大値ｕを検出する第２検出部２３を備える。乗り心地制御部２５は、乗り心地制御指令を出力する。操縦安定性制御部２６は、アンチダイブスクオット制御指令とロール制御指令の少なくとも一方である操縦安定性制御指令を出力する。制御指令統合部３０は、操縦安定性制御指令および乗り心地制御指令に応じて可変ダンパ６の減衰力を可変する緩衝器制御指令を出力する。プロセッサ２０は、車両の差ヨーレイト最大値ｕの増加に応じて、緩衝器制御指令における操縦安定性制御指令の乗り心地制御指令に対する比率を上げる。【選択図】 図１

Description

本開示は、自動車等の車両に搭載されるサスペンション装置を制御する制御装置に関する。

一般に、４輪自動車等の車両には、車体側と各車輪側との間に緩衝器等からなるサスペンション装置が設けられている。このようなサスペンション装置の緩衝器には、アクチュエータにより減衰力が調整可能なものがある。特許文献１に開示された制御装置は、ヨーレイトに基づいて検出した車体走行状態に応じて、緩衝器の減衰力特性を制御している。

特開平６−２８８８７６号公報

ところで、特許文献１に開示された制御装置は、車両走行時のタイヤが線形領域（例えば、路面のグリップ状態が良好な領域）にあるか、非線形領域（例えば、路面のグリップ状態が悪い領域）にあるかを判断し、非線形領域にあると判断したときに減衰力特性をハード側に切替えて操縦安定性を確保する。しかしながら、減衰力特性をハード側に切替えることが操縦安定性を確保する最適な方法とは限らない。

本発明の一実施形態の目的は、車両の走行状態に応じて適切な操縦安定性を確保することが可能な制御装置を提供することにある。

本発明の一実施形態は、コントロール部を備える制御装置であって、前記コントロール部は、車両の加減速による前記車両の前後方向の傾きを抑制するアンチダイブスクオット制御指令または前記車両のロール挙動を抑制するロール制御指令の少なくとも一方である操縦安定性制御指令を出力する操縦安定性制御部と、前記車両の乗り心地を向上させる乗り心地制御指令を出力する乗り心地制御部と、前記車両の横滑り量を検出する横滑り検出部と、前記操縦安定性制御指令および前記乗り心地制御指令に応じて減衰力調整式緩衝器の減衰力を可変する緩衝器制御指令を出力する制御指令統合部と、を備え、前記コントロール部は、前記車両の横滑り量の増加に応じて、前記緩衝器制御指令における前記操縦安定性制御指令の前記乗り心地制御指令に対する比率を上げることを特徴としている。

本発明の一実施形態によれば、車両の走行状態に応じて適切な操縦安定性を確保することができる。

第１の実施形態によるＥＣＵが適用された４輪自動車を示す全体構成図である。 図１中の自動車に搭載した緩衝器を模式的に示す図である。 図１中の車両挙動演算部の構成を示すブロック図である。 図１中のうねり路指数演算部の構成を示すブロック図である。 図１中の操縦安定性制御部の構成を示すブロック図である。 図５中のアンチダイブスクオット制御部の構成を示すブロック図である。 図５中のロール制御部の構成を示すブロック図である。 図５中の操縦安定性制御指令統合部の構成を示すブロック図である。 変形例による車両挙動演算部の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態によるＥＣＵが適用された４輪自動車を示す全体構成図である。 図１０中の操縦安定性制御部の構成を示すブロック図である。 図１０中の制御指令統合部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態による制御装置を、例えば４輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図８は本発明の第１の実施形態を示している。図１において、車体１は、車両のボディを構成している。車体１の下側には、例えば左，右の前輪と左，右の後輪（以下、総称して車輪２という）が設けられている。これらの車輪２は、タイヤ３を含んで構成されている。タイヤ３は、路面の細かい凹凸を吸収するばねとして作用する。車体１と車輪２は、車両を構成している。

サスペンション装置４は、車体１と車輪２との間に介装して設けられている。サスペンション装置４は、懸架ばね５（以下、スプリング５という）と、スプリング５と並列関係をなして車体１と車輪２との間に介装して設けられた減衰力調整式緩衝器（以下、可変ダンパ６という）とにより構成される。

サスペンション装置４の可変ダンパ６は、車体１側と車輪２側との間で調整可能な力を発生する減衰力発生機構である。可変ダンパ６は、減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成されている。図２に示すように、可変ダンパ６には、発生減衰力の特性（即ち、減衰力特性）をハードな特性（硬特性）からソフトな特性（軟特性）に連続的に調整するため、減衰力調整バルブ等からなる減衰力可変アクチュエータ７が付設されている。減衰力可変アクチュエータ７は、供給される電流（駆動電流）に応じて減衰力が調整される減衰力調整部である。

なお、減衰力可変アクチュエータ７は、減衰力特性を必ずしも連続的に調整する構成でなくてもよく、例えば２段階以上の複数段階で減衰力を調整可能なものであってもよい。また、可変ダンパ６は、圧力制御タイプでもよく、流量制御タイプであってもよい。

ＣＡＮ８（controller area network）は、車体１に搭載されたシリアル通信部である。ＣＡＮ８は、車両に搭載された多数の電子機器とＥＣＵ１１との間で車載向けの多重通信を行う。ＣＡＮ８は、シリアル信号からなるＣＡＮ信号によって車両運転情報を伝送する。この場合、ＣＡＮ８を伝送する車両運転情報としては、例えばヨーレイト、操舵角、車速、前後加速度等が挙げられる。

ばね上加速度センサ９は、車体１に設けられ、ばね上側となる車体１側で上下方向の振動加速度を検出する。ばね上加速度センサ９は、例えば車体１に合計３個設けられている。この場合、ばね上加速度センサ９は、例えば左右の前輪側の可変ダンパ６の上端側近傍となる位置で車体１に取付けられると共に、左右の後輪間の中間位置で車体１に取付けられている。ばね上加速度センサ９は、ばね上側となる車体１側で上下方向の振動加速度を検出し、その検出信号をＥＣＵ１１に出力する。

ばね下加速度センサ１０は、車両の車輪２側に設けられている。ばね下加速度センサ１０は、車両に合計２個設けられている。具体的には、ばね下加速度センサ１０は、例えば車両の右側の前輪と左側の前輪にそれぞれ設けられている。ばね下加速度センサ１０は、ばね下側となる車輪２側で上下方向の振動加速度を検出し、その検出信号をＥＣＵ１１に出力する。

ＥＣＵ１１は、サスペンション装置４を制御する制御装置を構成している。ＥＣＵ１１は、コントロール部としてのプロセッサ２０を備えている。プロセッサ２０は、マイクロコンピュータ等によって構成されている。ＥＣＵ１１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなる記憶部（図示せず）を備えている。プロセッサ２０は、記憶部に格納されたプログラムを実行することによって、可変ダンパ６の減衰力を制御する。図１に示すように、ＥＣＵ１１は、入力側がＣＡＮ８、ばね上加速度センサ９、ばね下加速度センサ１０等に接続され、出力側は可変ダンパ６の減衰力可変アクチュエータ７等に接続されている。プロセッサ２０は、ＣＡＮ８から車両運転情報をシリアル通信により読込む。プロセッサ２０は、ばね上加速度センサ値（ばね上加速度）を、ばね上加速度センサ９からの検出信号により読込む。プロセッサ２０は、ばね下加速度センサ値（ばね下加速度）を、ばね下加速度センサ１０からの検出信号により読込む。

プロセッサ２０は、後述する車両挙動演算部２１と、うねり路指数演算部２４と、乗り心地制御部２５と、操縦安定性制御部２６と、制御指令統合部３０とを有している。

車両挙動演算部２１は、ＣＡＮ８から入力される情報（車両運転情報）と、ばね上加速度センサ９から入力されるばね上加速度と、ばね下加速度センサ１０から入力されるばね下加速度とに基づいて、車両挙動を求める。車両挙動演算部２１が求める車両挙動には、例えば、ばね上速度、相対速度（ピストン速度）、相対変位、差ヨーレイト最大値、推定横加速度等が含まれている。図３に示すように、車両挙動演算部２１は、車体１のばね上速度等を検出する第１検出部２２と、車両の横滑り量を検出する横滑り検出部としての第２検出部２３を備えている。

第１検出部２２は、減算器２２Ａと積分器２２Ｂ〜２２Ｄとを備えている。第１検出部２２には、ばね上加速度とばね下加速度が入力される。減算器２２Ａは、ばね上加速度からばね下加速度を減算し、これらの差である相対加速度を求める。積分器２２Ｂは、ばね上加速度を積分し、ばね上速度を求める。積分器２２Ｃは、相対加速度を積分し、相対速度を求める。積分器２２Ｄは、相対速度を積分し、相対変位を求める。第１検出部２２は、ばね上速度、相対速度および相対変位を出力する。

第２検出部２３は、車両モデル２３Ａと減算器２３Ｂと最大値保持処理部２３Ｃとを備えている。第２検出部２３には、ヨーレイト、操舵角および車速が入力される。車両モデル２３Ａは、操舵角と車速に基づいて車両の挙動を推定する。具体的には、車両モデル２３Ａは、操舵角と車速に基づいて車両の横加速度とヨーレイトを推定し、推定横加速度と推定ヨーレイトを出力する。減算器２３Ｂは、ＣＡＮ８から取得したヨーレイトから車両モデル２３Ａで求まる推定ヨーレイトを減算し、これらの差分である差ヨーレイトを求める。最大値保持処理部２３Ｃは、差ヨーレイトのうち最大値を保持し、この最大値に対応した差ヨーレイト最大値ｕを出力する。第２検出部２３は、推定横加速度および差ヨーレイト最大値ｕを出力する。

うねり路指数演算部２４は、帯域通過フィルタ２４Ａ（以下、ＢＰＦ２４Ａという）と、最大値保持処理部２４Ｂと、絶対値演算部２４Ｃと、補正ゲイン演算部２４Ｄと、乗算器２４Ｅとを備えている（図４参照）。うねり路指数演算部２４には、相対変位と差ヨーレイト最大値ｕが入力される。ＢＰＦ２４Ａは、相対変位からばね上共振周波数帯の成分を抽出する。最大値保持処理部２４Ｂは、ＢＰＦ２４Ａから出力された相対変位のばね上共振周波数帯の成分のうち最大値を抽出して保持する。

絶対値演算部２４Ｃは、差ヨーレイト最大値ｕの絶対値（｜ｕ｜）を求める。補正ゲイン演算部２４Ｄは、絶対値（｜ｕ｜）から補正ゲインを求める。補正ゲインは、最低値ＧLと最高値ＧHとの間の値となっている。補正ゲインは、絶対値（｜ｕ｜）が小さいときには大きい値（高ゲイン）になり、絶対値（｜ｕ｜）が大きいときには小さい値（低ゲイン）になる。即ち、絶対値（｜ｕ｜）が大きくなるに従って、補正ゲインは、最高値ＧHから最低値ＧLに近付くように小さい値になる。乗算器２４Ｅは、最大値保持処理部２４Ｂから出力された相対変位のばね上共振周波数帯成分の最大値に補正ゲインを乗算し、乗算結果をうねり路指数Ｘとして出力する。

差ヨーレイト最大値ｕが大きくなったとき、走行の危険性を回避するために、うねり路での乗り心地を目的とした機能を抑え、操縦安定性を確保する必要がある。この点を考慮して、うねり路指数演算部２４は、差ヨーレイト最大値ｕが大きくなったとき、うねり路指数Ｘを小さくする。

乗り心地制御部２５は、車両の乗り心地を向上させるための乗り心地制御指令を出力する。図１に示すように、乗り心地制御部２５は、車両挙動演算部２１からばね上速度と、ばね上とばね下との間の相対速度（ピストン速度）とを取得する。乗り心地制御部２５は、各輪のばね上速度と相対速度とに基づいて、乗り心地制御指令を出力する。このとき、乗り心地制御指令は、例えば減衰力可変アクチュエータ７への電流の指令信号となる制御指令値となっている。乗り心地制御部２５は、例えばスカイフック制御則に基づいて、ばね上速度と相対速度とからばね上の上下振動を低減するための制御指令値を出力する。

なお、第１の実施形態では、乗り心地制御部２５は、スカイフック制御に基づいて乗り心地制御指令を出力するものとした。本発明はこれに限らず、乗り心地制御部は、例えば双線形最適制御やＨ∞制御に基づいて乗り心地制御指令を出力してもよい。

操縦安定性制御部２６は、車両の操縦安定性を向上させるための操縦安定性制御指令を出力する。操縦安定性制御部２６には、前後加速度、推定横加速度およびうねり路指数Ｘが入力される。図５に示すように、操縦安定性制御部２６は、アンチダイブスクオット制御部２７と、ロール制御部２８と、操縦安定性制御指令統合部２９とを備えている。

アンチダイブスクオット制御部２７は、車両の加速または減速による車両の前後方向の傾きを抑制するためのアンチダイブスクオット制御指令を出力する。アンチダイブスクオット制御部２７には、前後加速度が入力される。図６に示すように、アンチダイブスクオット制御部２７は、微分器２７Ａ、フロントゲイン乗算部２７Ｂ、反転部２７Ｃ、リアゲイン乗算部２７Ｄ、相対速度算出部２７Ｅおよび減衰力特性処理部２７Ｆを備えている。

微分器２７Ａは、前後加速度を微分して車両の前後方向に対する加加速度（前後加加速度）を算出する。フロントゲイン乗算部２７Ｂは、前後加加速度に対してフロントゲインを乗算し、フロント側の目標減衰力を出力する。リアゲイン乗算部２７Ｄは、反転部２７Ｃによって「−１」が乗算された前後加加速度に対してリアゲインを乗算し、リア側の目標減衰力を出力する。

例えば前後加速度の微分値（前後加加速度）がマイナスの場合、ダイブ挙動が予測されるため、フロント側はダンパの縮みに備えた目標減衰力の導出が必要であり、リア側はダンパの伸びに備えた目標減衰力の導出が必要である。この点を考慮して、反転部２７Ｃは、リアゲインを掛ける前に前後加加速度に「−１」を乗算する。即ち、ここでは、ダンパの伸び側をプラスとし、ダンパの縮み側をマイナスとした。

相対速度算出部２７Ｅは、前後加加速度から相対速度を算出する。減衰力特性処理部２７Ｆは、例えば目標減衰力および相対速度と可変ダンパ６へ出力する指令値（制御指令）との関係性を示す減衰力マップによって構成されている。減衰力特性処理部２７Ｆは、フロント側の目標減衰力と相対速度に基づいてフロント側の可変ダンパ６を制御するための制御指令を出力する。減衰力特性処理部２７Ｆは、リア側の目標減衰力と相対速度に基づいてリア側の可変ダンパ６を制御するための制御指令を出力する。これらの制御指令は、アンチダイブスクオット制御指令であり、例えば減衰力可変アクチュエータ７への電流の指令信号となる制御指令値となっている。

ロール制御部２８は、車両のロール挙動を抑制するためのロール制御指令を出力する。ロール制御部２８には、推定横加速度が入力される。図７に示すように、ロール制御部２８は、微分器２８Ａ、左輪ゲイン乗算部２８Ｂ、反転部２８Ｃ、右輪ゲイン乗算部２８Ｄ、ゲイン乗算部２８Ｅ、ピッチ制御処理部２８Ｆ、相対速度算出部２８Ｇ、加算器２８Ｈおよび減衰力特性処理部２８Ｊを備えている。

微分器２８Ａは、推定横加速度を微分して車両の横方向（左右方向）に対する加加速度（横加加速度）を算出する。左輪ゲイン乗算部２８Ｂは、横加加速度に左輪ゲインを乗算し、左輪側の目標減衰力を出力する。右輪ゲイン乗算部２８Ｄは、反転部２８Ｃによって「−１」が乗算された横加加速度に対して右輪ゲインを乗算し、右輪側の目標減衰力を出力する。

例えば推定横加速度の微分値（横加加速度）がプラスの場合、車体は右輪側に沈むことが予測されるため、左輪側はダンパの伸び側に備える必要があり、右輪側はダンパの縮み側に備える必要がある。この点を考慮して、反転部２８Ｃは、右輪ゲインを掛ける前に横加加速度に「−１」を乗算する。

ロール制御部２８は、走行性を高めるＧベクタリングの基本概念である「横運動に合わせて前後運動を制御する」を拡張し、横運動に合わせてピッチ運動を制御する。このため、ゲイン乗算部２８Ｅは、横加加速度にゲインを乗算する。ピッチ制御処理部２８Ｆは、ゲインが乗算された横加加速度に基づいて、Ｇベクタリングの拡張概念にかなうピッチ制御用の目標減衰力を導出する。

相対速度算出部２８Ｇは、横加加速度から相対速度を算出する。加算器２８Ｈは、ロール抑制用の左輪側の目標減衰力にピッチ制御用の左輪側の目標減衰力を加算し、ロールとピッチを制御するための左輪側の目標減衰力を出力する。加算器２８Ｈは、ロール抑制用の右輪側の目標減衰力にピッチ制御用の右輪側の目標減衰力を加算し、ロールとピッチを制御するための右輪側の目標減衰力を出力する。

減衰力特性処理部２８Ｊは、例えば目標減衰力および相対速度と可変ダンパ６へ出力する指令値（制御指令）との関係性を示す減衰力マップによって構成されている。減衰力特性処理部２８Ｊは、左輪側の目標減衰力と相対速度に基づいて左輪側の可変ダンパ６を制御するための制御指令を出力する。減衰力特性処理部２８Ｊは、右輪側の目標減衰力と相対速度に基づいて右輪側の可変ダンパ６を制御するための制御指令を出力する。これらの制御指令は、ロール制御指令であり、例えば減衰力可変アクチュエータ７への電流の指令信号となる制御指令値となっている。

操縦安定性制御指令統合部２９は、うねり路指数Ｘに基づいてアンチダイブスクオット制御指令とロール制御指令とを統合し、操縦安定性制御指令を出力する。操縦安定性制御指令統合部２９には、アンチダイブスクオット制御指令とロール制御指令とうねり路指数Ｘが入力される。図８に示すように、操縦安定性制御指令統合部２９は、制御指令選択部２９Ａ、変換テーブル２９Ｂおよび乗算器２９Ｃを備えている。

制御指令選択部２９Ａは、アンチダイブスクオット制御指令とロール制御指令とを比較して、大きい値の制御指令を選択する。このとき、制御指令選択部２９Ａは、アンチダイブスクオット制御指令とロール制御指令とのうちハード側となる値を選択する。制御指令選択部２９Ａは、４輪それぞれの制御指令について同じ処理を実行する。

変換テーブル２９Ｂは、うねり路指数Ｘを０から１までの値に変換して出力値Ｙを求める。出力値Ｙは、うねり路指数Ｘが小さいときには大きい値になり、うねり路指数Ｘが大きいときには小さい値になる。即ち、うねり路指数Ｘが大きくなるに従って、出力値Ｙは、１から０に向けて小さくなる。乗算器２９Ｃは、制御指令選択部２９Ａによって選択された制御指令と出力値Ｙとを乗算し、操縦安定性制御指令を出力する。

例えば差ヨーレイト最大値ｕが大きいときには、走行の危険性を回避するため、操縦安定性を重視するように、うねり路での乗り心地を目的とした機能を抑える必要がある。このとき、差ヨーレイト最大値ｕが大きいときには、うねり路指数Ｘは小さくなる。従って、差ヨーレイト最大値ｕが大きいときには変換テーブル２９Ｂの出力値Ｙは大きくなるから、操縦安定性制御指令が大きくなり、操縦安定性制御が優先される傾向となる。

制御指令統合部３０は、操縦安定性制御指令および乗り心地制御指令に応じて可変ダンパ６の減衰力を可変（調整）する緩衝器制御指令を出力する。図１に示すように、制御指令統合部３０は、乗り心地制御指令と操縦安定性制御指令とを統合して緩衝器制御指令を出力する。制御指令統合部３０は、乗り心地制御指令と操縦安定性制御指令とを比較して、大きい値の制御指令を選択し、緩衝器制御指令として出力する。具体的には、制御指令統合部３０は、乗り心地制御指令と操縦安定性制御指令とのうちハード側となる値を選択する。このとき、制御指令統合部３０は、４輪それぞれの制御指令について同じ処理を実行する。可変ダンパ６の減衰力可変アクチュエータ７には、緩衝器制御指令に基づく駆動電流が供給される。これにより、可変ダンパ６の減衰力はＥＣＵ１１（プロセッサ２０）によって制御される。

第１の実施形態によるＥＣＵ１１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

車両の走行時に路面の凹凸等により上下方向の振動が発生すると、ＥＣＵ１１には、ＣＡＮ８、ばね上加速度センサ９およびばね下加速度センサ１０から各種の車両運転情報、ばね上加速度、ばね下加速度等が入力される。このとき、ＥＣＵ１１の車両挙動演算部２１（第１検出部２２）は、車両運転情報等に基づいて、ばね上速度、相対速度および相対変位を求める。ＥＣＵ１１の乗り心地制御部２５は、ばね上速度と相対速度に基づいて、車両の乗り心地を向上させるための乗り心地制御指令を出力する。

また、ＥＣＵ１１の車両挙動演算部２１（第２検出部２３）は、車両運転情報等に基づいて、推定横加速度および差ヨーレイト最大値ｕを求める。ＥＣＵ１１のうねり路指数演算部２４は、差ヨーレイト最大値ｕと相対速度に基づいて、車両の横滑り量の増加に応じてうねりの大きさを減少させたうねり路指数Ｘを求める。ＥＣＵ１１の操縦安定性制御部２６は、推定横加速度、前後加速度およびうねり路指数Ｘに基づいて、車両の操縦安定性を向上させるための操縦安定性制御指令を出力する。このとき、操縦安定性制御指令は、ダイブ・スクオットとロールを抑制する値になっている。これに加え、操縦安定性制御部２６は、うねり路指数Ｘの減少に応じて緩衝器制御指令における操縦安定性制御指令の値を上げる。ＥＣＵ１１の制御指令統合部３０は、乗り心地制御指令と操縦安定性制御指令とのうち大きい値の方を緩衝器制御指令として出力する。

車両の横滑り量が小さい場合には、うねり路指数Ｘが大きくなる。このとき、プロセッサ２０は、乗り心地制御を優先させる。これに対し、うねり路の走行中であって車両の横滑り量が大きい場合には、うねり路指数Ｘが小さくなる。このとき、プロセッサ２０は、タイヤ３が非線形領域にあると判断し、乗り心地制御を抑え、操縦安定性制御を優先させる。この結果、特許文献１に開示されたように、タイヤ３が非線形領域にあると判断したときに、単に減衰力特性をハード側に切替えるよりも、操縦安定性を向上させることができる。

かくして、第１の実施形態によれば、プロセッサ２０（コントロール部）は、車両の横滑り量の増加に応じて、緩衝器制御指令における操縦安定性制御指令の乗り心地制御指令に対する比率を上げる。具体的には、プロセッサ２０は、車両の横滑り量に対応した差ヨーレイト最大値ｕの増加に応じて緩衝器制御指令における操縦安定性制御指令の値を上げる。

このため、プロセッサ２０は、タイヤ３が非線形領域にあると判断した際に、乗り心地制御を抑え、加速時または減速時のダイブ・スクオットを抑制する制御と、操舵時のロールを抑制する制御を優先させる。これにより、単に減衰力特性をハード側に切替える場合に比べて、操縦安定性を向上させることができる。

プロセッサ２０は、路面のうねりの大きさを検出し、車両の横滑り量の増加に応じてうねりの大きさを減少させてうねり路指数Ｘとして出力するうねり路指数演算部２４を有している。プロセッサ２０は、うねり路指数Ｘの減少に応じて緩衝器制御指令における操縦安定性制御指令の値を上げる。即ち、うねり路指数演算部２４は、路面のうねりの大きさに対して横滑り量を考慮したうねり路指数Ｘを出力する。このとき、車両の横滑り量に対応した差ヨーレイト最大値ｕが増加するに従って、うねり路指数Ｘは小さい値になる。このため、うねり路指数Ｘが減少するのに従って、緩衝器制御指令における操縦安定性制御指令の値は高くなる。

この結果、大きくうねっている路面で横滑りしていない場合は、プロセッサ２０は、操縦安定性制御指令を低下させて乗り心地制御を優先させる。これに対し、大きくうねっている路面で横滑りしている場合は、プロセッサ２０は、操縦安定性制御指令を優先させる。これにより、制御の安定性を高めることができる。

操縦安定性制御部２６は、アンチダイブスクオット制御指令の値とロール制御指令の値のうちの大きい値を選択し、うねり路指数Ｘを乗算することで操縦安定性制御指令を出力する。これにより、操縦安定性制御部２６は、ダイブ・スクオットとロールを抑制する操縦安定性制御指令を出力することができる。これに加えて、操縦安定性制御部２６は、車両の横滑り量が増加して、うねり路指数Ｘが減少したときには、操縦安定性制御指令の値を上げることができる。

制御指令統合部３０は、操縦安定性制御指令の値と乗り心地制御指令の値のうちの大きい値を緩衝器制御指令として出力する。これにより、操縦安定性制御指令の値よりも乗り心地制御指令の値が大きいときには、プロセッサ２０は、乗り心地を優先させるように可変ダンパ６を制御することができる。一方、乗り心地制御指令の値よりも操縦安定性制御指令の値が大きいときには、プロセッサ２０は、操縦安定性を優先させるように可変ダンパ６を制御することができる。

乗り心地制御部２５は、車両の上下運動を抑える制御を行う。これにより、乗り心地制御部２５は、車両の上下運動を抑制するための乗り心地制御指令を出力することができる。

第２検出部２３（横滑り検出部）は、車両の操舵角および車速から算出した推定ヨーレイトの値と車両に搭載されたヨーレイトセンサ（図示せず）の値との差分により横滑り量を検出する。これにより、第２検出部２３は、車両の横滑り量に応じた差ヨーレイト最大値ｕを出力することができる。

なお、第１の実施形態では、車両挙動演算部２１の第１検出部２２は、ばね上加速度とばね下加速度から相対変位を取得した。例えば各輪のばね上とばね下との間に相対変位センサを備える場合には、相対変位センサの検出値をそのまま相対変位として取得してもよい。この場合、図９に示す変形例のように、車両挙動演算部３１の第１検出部３２は、積分器３２Ａと微分器３２Ｂを備える。積分器３２Ａは、ばね上加速度を積分し、ばね上速度を求める。微分器３２Ｂは、相対変位を微分し、相対速度を求める。第１検出部３２は、ばね上速度、相対速度および相対変位を出力する。

次に、図１０ないし図１２は本発明の第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、制御装置は、車両の横滑り量（差ヨーレイト最大値）に基づいて、直接的に乗り心地制御指令と操縦安定性制御指令との比率を調整することにある。なお、第２の実施形態では、前述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態によるＥＣＵ４１は、第１の実施形態によるＥＣＵ１１とほぼ同様に構成されている。ＥＣＵ４１は、サスペンション装置４を制御する制御装置を構成している。ＥＣＵ４１は、コントロール部としてのプロセッサ４２を備えている。プロセッサ４２は、マイクロコンピュータ等によって構成されている。プロセッサ４２は、記憶部（図示せず）に格納されたプログラムを実行することによって、可変ダンパ６の減衰力を制御する。図１０に示すように、ＥＣＵ４１は、入力側がＣＡＮ８、ばね上加速度センサ９、ばね下加速度センサ１０等に接続され、出力側は可変ダンパ６等に接続されている。

プロセッサ４２は、車両挙動演算部２１と、乗り心地制御部２５と、操縦安定性制御部４３と、制御指令統合部４５とを有している。

操縦安定性制御部４３は、車両の操縦安定性を向上させるための操縦安定性制御指令を出力する。操縦安定性制御部４３には、前後加速度および推定横加速度が入力される。図１１に示すように、操縦安定性制御部４３は、アンチダイブスクオット制御部２７と、ロール制御部２８と、制御指令選択部４４とを備えている。制御指令選択部４４は、第１の実施形態による制御指令選択部２９Ａと同様に構成されている。制御指令選択部４４は、アンチダイブスクオット制御指令とロール制御指令とを比較して、大きい値の制御指令を選択する。操縦安定性制御部４３は、操縦安定性制御指令として、制御指令選択部４４によって選択された制御指令を出力する。

制御指令統合部４５は、車両の横滑り量を考慮して乗り心地制御指令と操縦安定性制御指令とを統合し、これらを統合した緩衝器制御指令を出力する。制御指令統合部４５には、乗り心地制御指令と、操縦安定性制御指令と、差ヨーレイト最大値ｕとが入力される。図１２に示すように、制御指令統合部４５は、絶対値演算部４５Ａと、飽和器４５Ｂと、乗算器４５Ｃ，４５Ｄと、減算器４５Ｅと、加算器４５Ｆとを備えている。

絶対値演算部４５Ａは、差ヨーレイト最大値ｕの絶対値（｜ｕ｜）を求める。飽和器４５Ｂは、差ヨーレイト最大値ｕの絶対値（｜ｕ｜）に比例する係数Ｋを出力する。飽和器４５Ｂは、係数Ｋが０から１までの値のみを取るように、絶対値（｜ｕ｜）に比例した係数Ｋを飽和させる。このとき、係数Ｋは、緩衝器制御指令における乗り心地制御指令の割合を示しており、乗り心地制御指令と操縦安定性制御指令との比率に対応している。係数Ｋは、絶対値（｜ｕ｜）が小さいときには小さい値になり、絶対値（｜ｕ｜）が大きいときには大きい値になる。即ち、絶対値（｜ｕ｜）が大きくなるに従って、係数Ｋは、０から１に近付くように増加する。

乗算器４５Ｃは、係数Ｋと操縦安定性制御指令とを乗算する。一方、乗算器４５Ｄは、減算器４５Ｅによって１から係数Ｋを減算した減算値（１−Ｋ）と乗り心地制御指令とを乗算する。加算器４５Ｆは、乗算器４５Ｃから出力された操縦安定性制御指令と、乗算器４５Ｄから出力された乗り心地制御指令とを加算し、これらの加算値からなる緩衝器制御指令を出力する。

ここで、差ヨーレイト最大値ｕの絶対値（｜ｕ｜）が大きくなる場合、即ち走行の危険性が高い場合、係数Ｋは大きくなり、減算値（１−Ｋ）は小さくなる。このため、緩衝器制御指令は、乗り心地制御指令よりも操縦安定性制御指令を優先させる。可変ダンパ６の減衰力可変アクチュエータ７には、緩衝器制御指令に基づく駆動電流が供給される。これにより、可変ダンパ６の減衰力はＥＣＵ４１（プロセッサ４２）によって制御される。

かくして、このように構成される第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、プロセッサ４２は、車両の横滑り量である差ヨーレイト最大値ｕの増加に応じて、緩衝器制御指令における乗り心地制御指令の値を低下させる。このため、車両の横滑り量が大きいときには、プロセッサ４２は、操縦安定性制御指令の値を大きくすると共に、乗り心地制御指令の値を小さくする。これにより、車両の操縦安定性を向上させることができる。さらに、第２の実施形態では、第１の実施形態のようにうねり路指数Ｘを用いることなく、差ヨーレイト最大値ｕに基づいて乗り心地制御指令と操縦安定性制御指令を調整して緩衝器制御指令を求める。このため、プロセッサ４２は、うねり路指数Ｘを用いる場合に比べて、サスペンション装置４の制御に必要な演算処理を簡略化することができる。

なお、前記各実施形態では、操縦安定性制御部２６，４３は、アンチダイブスクオット制御指令とロール制御指令の両方を考慮した操縦安定性制御指令を出力するものとした。本発明はこれに限らず、操縦安定性制御部は、アンチダイブスクオット制御指令とロール制御指令のうちいずれか一方である操縦安定性制御指令を出力してもよい。即ち、操縦安定性制御指令は、アンチダイブスクオット制御指令でもよく、ロール制御指令でもよい。このため、操縦安定性制御部は、アンチダイブスクオット制御部とロール制御部とのうちいずれか一方を省いた構成でもよい。

前記各実施形態では、４輪自動車に用いるサスペンションシステムを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２輪、３輪自動車、または作業車両、運搬車両であるトラック、バス等にも適用できる。

前記各実施形態は例示であり、異なる実施形態や変形例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。

次に、上記実施形態に含まれる制御装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、コントロール部を備える制御装置であって、前記コントロール部は、車両の加減速による前記車両の前後方向の傾きを抑制するアンチダイブスクオット制御指令または前記車両のロール挙動を抑制するロール制御指令の少なくとも一方である操縦安定性制御指令を出力する操縦安定性制御部と、前記車両の乗り心地向上制御指令を出力する乗り心地制御部と、前記車両の横滑り量を検出する横滑り検出部と、前記操縦安定性制御指令および前記乗り心地制御指令に応じて減衰力調整式緩衝器の減衰力を可変する緩衝器制御指令を出力する制御指令統合部と、を備え、前記コントロール部は、前記車両の横滑り量の増加に応じて、前記緩衝器制御指令における前記操縦安定性制御指令の前記乗り心地制御指令に対する比率を上げることを特徴としている。

第２の態様としては、第１の態様において、前記コントロール部は、前記車両の横滑り量の増加に応じて前記緩衝器制御指令における前記操縦安定性制御指令の値を上げることを特徴としている。

第３の態様としては、第２の態様において、前記コントロール部は、路面のうねりの大きさを検出し、前記車両の横滑り量の増加に応じて前記うねりの大きさを減少させてうねり路指数として出力するうねり路指数演算部を有し、前記うねり路指数の減少に応じて前記緩衝器制御指令における前記操縦安定性制御指令の値を上げることを特徴としている。

第４の態様としては、第３の態様において、前記操縦安定性制御部は、前記アンチダイブスクオット制御指令の値と前記ロール制御指令の値のうちの大きい値を選択し、前記うねり路指数を乗算することで前記操縦安定性制御指令を出力することを特徴としている。

第５の態様としては、第３の態様において、前記制御指令統合部は、前記操縦安定性制御指令の値と前記乗り心地制御指令の値のうちの大きい値を前記緩衝器制御指令として出力することを特徴としている。

第６の態様としては、第２の態様において、前記コントロール部は、前記車両の横滑り量の増加に応じて前記緩衝器制御指令における前記乗り心地制御指令の値を下げることを特徴としている。

第７の態様としては、第１の態様において、前記乗り心地制御部は、前記車両の上下運動を抑える制御を行うことを特徴としている。

第８の態様としては、第１の態様において、前記横滑り検出部は、前記車両の操舵角および車速から算出した推定ヨーレイトの値と前記車両に搭載されたヨーレイトセンサの値との差分により前記横滑り量を検出することを特徴としている。

１ 車体
２ 車輪
４ サスペンション装置
６ 可変ダンパ（減衰力調整式緩衝器）
７ 減衰力可変アクチュエータ
８ ＣＡＮ
９ ばね上加速度センサ
１０ ばね下加速度センサ
１１，４１ ＥＣＵ（制御装置）
２０，４２ プロセッサ（コントロール部）
２１，３１ 車両挙動演算部
２２，３２ 第１検出部
２３ 第２検出部（横滑り検出部）
２４ うねり路指数演算部
２５ 乗り心地制御部
２６，４３ 操縦安定性制御部
２７ アンチダイブスクオット制御部
２８ ロール制御部
２９ 操縦安定性制御指令統合部
３０，４５ 制御指令統合部
Ｘ うねり路指数

Claims (8)

1. コントロール部を備える制御装置であって、
   前記コントロール部は、
   車両の加減速による前記車両の前後方向の傾きを抑制するアンチダイブスクオット制御指令または前記車両のロール挙動を抑制するロール制御指令の少なくとも一方である操縦安定性制御指令を出力する操縦安定性制御部と、
   前記車両の乗り心地を向上させる乗り心地制御指令を出力する乗り心地制御部と、
   前記車両の横滑り量を検出する横滑り検出部と、
   前記操縦安定性制御指令および前記乗り心地制御指令に応じて減衰力調整式緩衝器の減衰力を可変する緩衝器制御指令を出力する制御指令統合部と、
   を備え、
   前記コントロール部は、前記車両の横滑り量の増加に応じて、前記緩衝器制御指令における前記操縦安定性制御指令の前記乗り心地制御指令に対する比率を上げることを特徴とする制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記コントロール部は、
   前記車両の横滑り量の増加に応じて前記緩衝器制御指令における前記操縦安定性制御指令の値を上げることを特徴とする制御装置。
3. 請求項２に記載の制御装置において、
   前記コントロール部は、
   路面のうねりの大きさを検出し、前記車両の横滑り量の増加に応じて前記うねりの大きさを減少させてうねり路指数として出力するうねり路指数演算部を有し、
   前記うねり路指数の減少に応じて前記緩衝器制御指令における前記操縦安定性制御指令の値を上げることを特徴とする制御装置。
4. 請求項３に記載の制御装置において、
   前記操縦安定性制御部は、前記アンチダイブスクオット制御指令の値と前記ロール制御指令の値のうちの大きい値を選択し、前記うねり路指数を乗算することで前記操縦安定性制御指令を出力することを特徴とする制御装置。
5. 請求項３に記載の制御装置において、
   前記制御指令統合部は、前記操縦安定性制御指令の値と前記乗り心地制御指令の値のうちの大きい値を前記緩衝器制御指令として出力することを特徴とする制御装置。
6. 請求項２に記載の制御装置において、
   前記コントロール部は、
   前記車両の横滑り量の増加に応じて前記緩衝器制御指令における前記乗り心地制御指令の値を下げることを特徴とする制御装置。
7. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記乗り心地制御部は、前記車両の上下運動を抑える制御を行うことを特徴とする制御装置。
8. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記横滑り検出部は、前記車両の操舵角および車速から算出した推定ヨーレイトの値と前記車両に搭載されたヨーレイトセンサの値との差分により前記横滑り量を検出することを特徴とする制御装置。

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