JP2022528190A - セミアクティブサスペンションを備えた車両の安定性を制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

セミアクティブダンパ（４）を備えた車両（１）の安定性を制御するためのシステム（１００）は、アクチュエータ（５）、複数のセンサ（６Ｃ、６Ｄ）、低レベル制御ユニット（８Ｌ）、高レベル制御ユニット（８Ｈ）および減衰レベル（Ｃｒｅｆ）を計算するためのアルゴリズム（Ａ）を実行するように適合された中レベル制御ユニット（８Ｍ）を備える。

Description

本発明は、車両の安定性を制御するためのシステムおよび方法、具体的には、セミアクティブサスペンションを備えた車両の安定性を制御するためのシステムおよび方法に関する。

サスペンションシステムは、車両の運転性と安全性、および悪路でのドライバーの快適性に大きな影響を与える。

最新の安定性制御システムは、主に２種類のサスペンションを含む。すなわち、電子式空気圧サスペンションとセミアクティブサスペンションである。

２種類のサスペンションの違いは、電子式空気圧サスペンションがアクティブであり、力を加えることができるのに対し、セミアクティブサスペンションはパッシブであり、収縮と伸長に対するサスペンションの抵抗を調整することができるという事実にある。

ただし、セミアクティブサスペンションには、制御周波数が高く、重量とスペースの面で煩わしさが少なく、パッシブである限りにおいてエネルギー消費が少ないという利点がある。

これまでに知られている制御方法は、スカイフックタイプのアルゴリズムを実装しており、これは、地面と接触している実質的に減衰されない質量、すなわちホイールと比較して、減衰される質量、すなわち車体のダイナミクスを可能な限り制限するように設計されている。

スカイフックアルゴリズムは、特定のセンサによって測定される車体とホイールの垂直速度に基づいて、最適な運転の質を保証するためにダンパが適用する必要のある理想的な減衰レベルを計算する。

開発されたサスペンション制御方法のほとんどは、路面の凹凸によって引き起こされる衝撃を局所的に減衰させるために、車両角度の数学モデルに基づいている。

しかしながら、これらのシステムは、例えば、ドライバーによって与えられるステアリング、ブレーキングおよび加速コマンドによって決定されるローリングおよびピッチングダイナミクスなど、車両の安定性および運転の楽しさに影響を与える車両の一般的なダイナミクスを制御することができない。

これらのダイナミクスを制御するために、従来技術は、低レベルコントローラを使用して個々の車両ダイナミクスを処理し、高レベルコントローラを使用して所定の論理に基づいてどの低レベルコントローラを優先するかを決定する階層システムの使用を教示している。

したがって、サスペンション制御は、最適ではない方法で管理されている。１つの制御システムが他の制御システムよりも優先され、他の制御システムのコマンドが無視されるからである。

したがって、高い優先度がローリングおよびピッチング制御システムに割り当てられている場合には、路面の凹凸の減衰を制御するシステムによって発行されるコマンドは無視され、その逆も同様である。

したがって、これらの優先度ベースの制御システムは、車両ダイナミクスの完全な同時制御を保証せず、このことは、運転の快適性と車両の路面保持能力に悪影響を及ぼす。

その結果として、車両安定性制御の分野で特に強く感じられるニーズは、完全なシステム、つまり、路面の凹凸と一般的な車両ダイナミクスとを同時に処理できるシステムを提供することである。

これに関連して、本発明の主の目的は、上記の欠点を克服することである。

具体的には、本開示の目的は、セミアクティブダンパを備えた車両の安定性を制御し、路面の凹凸による振動とドライバーの操作による車両のローリングおよびピッチングダイナミクスを同時に処理することを可能にするシステムを提案することである。

本開示の一態様によれば、セミアクティブダンパを備えた車両の安定性を制御するためのシステムは、
セミアクティブダンパの減衰レベルを連続的に調整するように構成された複数のアクチュエータと、
車両の少なくとも１つの動的パラメータを検出するように構成された第１のセンサ群と、
車両のドライバーからの入力データ（input）をキャプチャするように構成された第２のセンサ群と、
２つのセンサ群によって検出された量に応じて、モデルを介して、名目減衰パラメータを計算するように構成された高レベル制御ユニットと、
第１のセンサ群によって検出された量に応じて、パラメータ化されたアルゴリズムを介して各ダンパに高レベル制御ユニットによって適用される減衰レベルを計算するように構成された少なくとも１つの中レベル制御ユニットと、
ダンパのアクチュエータに駆動信号を送信するように構成された少なくとも１つの低レベル制御ユニットと、を備える。

別の態様によれば、本開示は、車両の動的パラメータをキャプチャするステップと、ドライバーによって入力される入力データをキャプチャするステップと、車両が備える各ダンパに適用される最適な減衰レベルを計算するためのアルゴリズムを実行するステップと、最後に、計算された減衰レベルを実行するステップと、を含む方法または車両の安定性の制御に関する。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面に示されているように、車両の安定性を制御するためのシステムの好ましいが非排他的な実施形態の非限定的な説明においてより明白である。
この特許明細書の安定性制御システムを備えた車両の概略側面図を示す。 図１の安定性制御システムの詳細を概略的に示す。 グレースケールマップを通じて、車両の動的パラメータと減衰レベルとの一致を示す。

図面を特に参照して、数字１００は、車両１の安定性を制御するためのシステムを示す。

図示のように、車両１は、車体２と、車両が地面に接触する点である複数のホイール３とを有する。

好ましくは、車両１は４つのホイール３を有する。

車両１はまた、展開の長手方向軸ｘ、展開の横軸ｙ、および展開の垂直軸ｚを有する。

車両１は、車両１が備える各ホイール３に対して少なくとも１つのセミアクティブダンパ４をさらに備える。簡単にするために、言及は、以下では、１つのダンパ４のみに対してなされる。セミアクティブダンパ４は、好ましくは、各ホイールについてすべて技術的に同じであるからである。

ダンパ４は、対応するホイール３と車体２との間に配置されており、車両１の展開の垂直軸ｚに沿って車体２の振動を減衰させるように構成される。

好ましくは、ダンパ４は、最小減衰レベルＣ_ｍｉｎと最大減衰レベルＣ_ｍａｘとの間で連続的に調整可能な減衰レベルＣ_ｒｅｆを有する。

言い換えると、可能な減衰レベルＣ_ｒｅｆの数は限定されておらず、事前に決定されていないが、Ｃ_ｍｉｎとＣ_ｍａｘによって規定される範囲内で必要に応じて設定できる。

有利なことに、有限数の調整レベルを有する従来のスカイフックシステムと比較して、減衰レベルＣ_ｒｅｆを連続的に調整できるという事実により、システム１００は、車両１の安定性および運転の楽しさの観点での明らかな利点とともに、減衰レベルを設定する実質的に無限の可能性を有することができる。

好ましいが非限定的な実施形態では、セミアクティブダンパ４は、磁性流体ダンパ、すなわち、ダンパ４自体に含まれる液体の流体力学特性を変更するために磁場を印加することによって振動に対する抵抗が調整されるタイプのダンパである。

別の実施形態では、セミアクティブダンパ４は、電気粘性または電気油圧式ダンパである。

車両１の安定性システム１００は、展開の垂直軸ｚに沿った車体２の振動を制限するために、したがって、車両１のドライバーに最適な快適さを保証するために、車両１のダンパ４を制御および駆動する役割を担う。

図２に示されるように、システム１００は、ダンパ４の減衰レベルＣ_ｒｅｆを連続的に調整するように構成された少なくとも１つのアクチュエータ５を備える。

好ましくは、車両１が備える各ダンパ４は、それぞれのダンパ４を駆動する役割を担うアクチュエータ５に関連付けられている。

アクチュエータ５は、制御信号を機械的、電気的、または磁気的な刺激に変換して、セミアクティブダンパ４の物理特性を連続的に変更し、物理特性は対応するホイール３および／または車体２の展開の垂直軸ｚに沿った振動に対するセミアクティブダンパ４の応答を調整する。

システム１００は、車両１の少なくとも１つの動的パラメータを測定して当該動的パラメータに関する情報項目を含む少なくとも１つの第１の信号Ｓ１を送信するように構成された少なくとも１つの第１のセンサ６Ｄを備える。

好ましくは、少なくとも第１のセンサ６Ｄは、以下のうちの少なくとも１つを含む。すなわち、
展開の垂直軸ｚに平行な方向に沿ってホイール３の１つに近接する車体２の加速度を測定するように構成された加速度計１０、
ダンパ４の圧縮をその展開軸に沿って測定するように構成されたポテンショメータ１１、
車両１の位置をキャプチャするように構成されたＧＰＳセンサ、の少なくとも１つを含む。

また、図示のように、システム１００は、車両１のドライバーによって入力された入力データをキャプチャしてその入力データに関する情報項目を含む少なくとも１つの第２の信号Ｓ２を送信するように構成された少なくとも１つの第２のセンサ６Ｃを備える。

好ましくは、少なくとも第２のセンサ６Ｃは、以下のうちの少なくとも１つを含む。すなわち、
ステアリングホイール１３によって決定されるステアリング角度δを測定するように構成されたステアリング角度センサ１２、
アクセル１５からのコマンドを介して加えられる動作を測定するように構成されたアクセルセンサ１４、
ブレーキ１７からのコマンドを介して加えられる動作を測定するように構成されたブレーキセンサ１６、のうちの少なくとも１つを含む。

換言すれば、第２のセンサ６Ｃは、ドライバーの行動を監視し、その動作は、車両１の並進および振動運動に（応答間隔後に）反映され、振動運動は、次いで、第１のセンサ６Ｄによって監視される。

有利なことに、２つの異なるタイプのセンサ（１つは車両１の動きを監視するためのものであり、１つはドライバーの動作を監視するためのものである）の使用は、モデルを通して、車両１の今後のダイナミクス、特に車両１が受けようとしている長手方向および横方向の加速度を予測することを可能にする。

車両１の今後のダイナミクスを予測する可能性はまた、ドライバーの運転の快適さを保証すると同時に良好な路面保持を保証するために、システム１００がダンパ４の状態を予防的に適応させることができることを保証する。

また、図示のように、システム１００は、第１のセンサ６Ｄおよび第２のセンサ６Ｃと通信する高レベル制御ユニット８Ｈを備える。

高レベル制御ユニット８Ｈは、第１の信号Ｓ１および第２の信号Ｓ２に応じて名目減衰パラメータＣ_ｎｏｍを計算するように構成される。

名目減衰パラメータＣ_ｎｏｍは、車体２または対応するホイール３が車両１の展開の垂直軸ｚに沿った振動を受けていないときにダンパ４が適用しなければならない減衰レベルを表す。

有利なことに、第２のセンサ６Ｃから受信した第２の信号Ｓ２に依存することにより、高レベル制御ユニット８Ｈは、ドライバの動作にも基づいて名目減衰レベルＣ_ｎｏｍを計算することができ、車両１のダイナミクスに対するシステム１００の応答を予測して、ひいては改善することが可能になる。

システム１００は、高レベル制御ユニット８Ｈおよび第１のセンサ６Ｄと通信する中レベル制御ユニット８Ｍをさらに備える。

中レベル制御ユニット８Ｍは、高レベル制御ユニット８Ｈから名目減衰パラメータＣ_ｎｏｍを受け取り、アルゴリズムまたは計算ルーチンＡを介して、第１のセンサ６Ｄから受信した第１の信号Ｓ１に応じて減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算するように構成される。

換言すれば、中レベル制御ユニット８Ｍは、高レベル制御ユニット８Ｈと通信しており、高レベル制御ユニット８Ｈは、ダンパ４のレベルに適用される減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算する役割を担うアルゴリズムＡをパラメータ化する。

したがって、アルゴリズムのパラメータ化という用語は、アルゴリズムへの入力データとして適用されたときに、独立した入力データ変数（このケースでは信号Ｓ１）と実質的に同じようにアルゴリズムの結果に影響を与えるパラメータを計算することを意味するために使用される。

アルゴリズムという用語は、有限の一連のルールに従って実行される有限数のステップを通じて、入力データ変数および／または入力パラメータの関数として出力データ変数の値を取得することを可能にする任意の計算ルーチンを意味するために使用される。

一実施形態では、システム１００は、車両１が備える各ダンパ４に中レベル制御ユニット８Ｍを備え、したがって、各中レベル制御ユニット８Ｍは、単一のダンパ４の減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算する役割を担う。

好ましくは、高レベル制御ユニット８Ｈは、アルゴリズムＡにおいて入力データ変数を構成する名目減衰レベルＣ_ｎｏｍを中レベル制御ユニット８Ｍに送信する。

したがって、アルゴリズムＡは、第１のセンサ６Ｄから受信された第１の信号Ｓ１および高レベル制御ユニット８Ｈから受信された名目減衰パラメータＣ_ｎｏｍの関数として減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算する。

具体的には、各中レベル制御ユニット８Ｍは、それぞれのアルゴリズムＡを実行して、他の中レベル制御ユニット８Ｍとは独立して、それに関連付けられたダンパ４の最適な減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算する。

有利なことに、車両１の各ダンパ４に中レベル制御ユニット８Ｍが存在することにより、各ダンパ４は、他のアルゴリズムＡとは異なって明確に区別されるそれぞれのアルゴリズムＡを実行することができる。

高レベル制御ユニット８Ｈによって計算される名目減衰レベルＣ_ｎｏｍは、すべての中レベル制御ユニット８Ｍに送られる。

一実施形態では、同一の名目減衰レベルＣ_ｎｏｍは、中レベル制御ユニット８Ｍに送られ、したがって、すべてのアルゴリズムＡに共通の入力データ変数を構成し、すべてのアルゴリズムＡは、次に、各々が関連付けられているダンパ４の最適な減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算するべく、各中レベル制御ユニット８Ｍによって独立して実行される。

別の実施形態では、明確に区別され且つ固有の名目減衰レベルＣ_ｎｏｍが、各中レベル制御ユニット８Ｍに送られ、それぞれのアルゴリズムＡの入力データ変数を構成し、それぞれのアルゴリズムＡは、したがって、それが関連付けられているダンパ４の最適な減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算するべく、他の中レベル制御ユニット８Ｍの他のアルゴリズムとは独立して実行される。

システム１００は、中レベル制御ユニット８Ｍおよびアクチュエータ５と通信し且つ駆動信号をアクチュエータ５に送信するように構成された低レベル制御ユニット８Ｌを備える。

より正確には、低レベル制御ユニット８Ｌは、中レベル制御ユニット８Ｍから所望の減衰レベルＣ_ｒｅｆを含む情報項目を受信し、アクチュエータ５のための対応する駆動信号を生成するように構成される。

好ましくは、システム１００は、車両１が備える各アクチュエータ５に低レベル制御ユニット８Ｌを備え、したがって、各低レベル制御ユニット８Ｌは、単一のアクチュエータ５を駆動する役割を担う。

好ましい実施形態では、システム１００は、第１のセンサ６Ｄ、第２のセンサ６Ｃ、高レベル制御ユニット８Ｈ、および中レベル制御ユニット８Ｍと通信するコンピュータ化された計算ユニット７を備える。

ユニット７は、第１のセンサ６Ｄからの第１の信号Ｓ１および第２のセンサ６Ｃからの第２の信号Ｓ２を処理するように構成される。

ユニット７はまた、少なくとも１つの導出信号を高レベル制御ユニット８Ｈおよび中レベル制御ユニット８Ｍに送信するように構成される。

言い換えれば、ユニット７は、第１のセンサ６Ｄおよび第２のセンサ６Ｃによってキャプチャされた生データを入力データとして受け取り、フィルタリングまたは積分によってそれらを処理して、車両１に存在する各ダンパ４に適用される減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算するために使用される他の量を導出する。

少なくとも１つの加速度計１０および少なくとも１つのポテンショメータ１１を備える実施形態では、コンピュータ化された計算ユニット７は、システム１００に含まれるポテンショメータ１１および加速度計１０からの情報項目を含む第１の信号Ｓ１を処理して、ホイール３に近接する車体の垂直速度ｚ_ｃおよびダンパ圧縮速度ｚ_ｄを取得する。

換言すれば、加速度計１０によってキャプチャされた加速度およびポテンショメータ１１によってキャプチャされた動きから、コンピュータ化された計算ユニット７は、積分および微分（および必要に応じて濾過）のそれぞれによって、ホイール３に近接する車体の垂直速度ｚ_ｃおよびダンパ圧縮速度ｚ_ｄを導出する。

以下に説明するのは、図２に示す好ましい実施形態であり、ここでは、ダンパ４の減衰レベルＣ_ｒｅｆは、車体の垂直速度ｚ_ｃおよびダンパ圧縮速度ｚ_ｄの関数として、アルゴリズムＡを介して、対応する中レベル制御ユニット８Ｍによって計算される。

この好ましい実施形態で採用された慣習によれば、ｚ_ｃは、車体２が展開の垂直軸ｚに沿って下向きに移動するときに正と定義され、ｚ_ｄは、言及のダンパ４が圧縮されるときに正と定義される。

この実施形態では、それぞれの中レベル制御ユニット８Ｍによって実行されるアルゴリズムＡは、以下のように定義される。

ここで、Ｃ_ｍｉｎおよびＣ_ｍａｘはそれぞれ、ダンパ４に適用可能な減衰レベルＣ_ｒｅｆの最小値と最大値であり、ｓａｔは、Ｃ_ｒｅｆのダイナミクスを範囲［Ｃ_ｍｉｎ，Ｃ_ｍａｘ］に制限する飽和関数であり、Ｋ_ｓｋｙはアルゴリズムＡのゲインを表すパラメータである。

つまり、関数ｓａｔは、Ｋ_ｓｋｙｚ_ｃｚ_ｄ＋Ｃ_ｎｏｍが範囲［Ｃ_ｍｉｎ，Ｃ_ｍａｘ］内にある場合に値Ｃ_ｒｅｆを変更せずに保持するが、Ｋ_ｓｋｙｚ_ｃｚ_ｄ＋Ｃ_ｎｏｍがＣ_ｍａｘより大きい場合にＣ_ｒｅｆ＝Ｃ_ｍａｘを適用し、Ｋ_ｓｋｙｚ_ｃｚ_ｄ＋Ｃ_ｎｏｍがＣ_ｍｉｎより大きい場合にＣ_ｒｅｆ＝Ｃ_ｍｉｎを適用する。

好ましくは、ゲインＫ_ｓｋｙは、種々の車両姿勢構成に対応する有限数の値から、車両１のドライバーによって選択可能である。

図２に示されるシステム１００の好ましい実施形態は、高レベル制御ユニット８Ｈに加えて、４つの中レベル制御ユニット８Ｍ、４つの低レベル制御ユニット８Ｌ、および４つのアクチュエータ５（車両１の各ホイール３に１つ）を備える。

この実施形態では、高レベル制御ユニット８Ｈおよび４つの中レベル制御ユニット８Ｍは、それぞれ、各ホイール３について独立して、名目減衰レベルＣ_{ｎｏｍ，ｉ}および減衰レベルＣ_{ｒｅｆ，ｉ}（ここで、ｉは１から４までの整数）を計算する。

有利なことに、この実施形態では、減衰Ｃ_{ｒｅｆ，ｉ}と名目減衰Ｃ_{ｎｏｍ，ｉ}の種々の値の間の独立性により、車両１の姿勢の最適な調整が可能になる。

有利なことに、アルゴリズムＡを使用すると、２段階の従来のスカイフックアルゴリズムと比較して、快適さを増すために、減衰レベルＣ_ｒｅｆをより均一に調整することが可能である。

実際、従来のスカイフックアルゴリズムは、次のように、車体の垂直速度ｚ_ｃとダンパ圧縮速度ｚ_ｄの関数として減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算する。

ダンパ動作を処理するこの方法は、関連する速度がほぼゼロのときに不要な振動を引き起こす。これは、センサノイズなどによる小さな変動により、減衰レベルで許容される２つの状態間で多くの変化が生じるからである。

図３に提案され図示された実施形態では、Ｃ_ｎｏｍ＝０である構成では、速度値ｚ_ｃ、ｚ_ｄの小さな変動が減衰値Ｃ_ｒｅｆのわずかな変動のみを引き起こし、したがって、スカイフックアルゴリズムの従来の実施における状態変化によって引き起こされる振動をキャンセルする。

有利なことに、スカイフックアルゴリズムのこのより均一な変動の使用は、（車両１の振動により良く適応することができる）ダンパ４の減衰レベルＣ_ｒｅｆのより多様な調整を確実にし、したがって、ドライバーの運転の快適性を改善する。

パラメータＣ_ｎｏｍは、（必要に応じて、コンピュータ化された計算ユニット７によって処理される）第１の信号Ｓ１および第２の信号Ｓ２の関数として高レベル制御ユニット８Ｈによって計算され、中レベル制御ユニット８Ｍに送信される。

上記のように、名目減衰パラメータＣ_ｎｏｍは、振動がない場合（つまり、ｚ_ｃ＝０またはｚ_ｄ＝０の場合）にダンパに適用されるダンパパラメータである。

さらに、好ましい実施形態によれば、名目減衰パラメータＣ_ｎｏｍは、以下の関係を介して高レベル制御ユニット８Ｈによって得られる。

ここで、Ｃ_０はデフォルトの名目減衰レベルであり、車両１の長手方向または横方向の加速度がない場合に適用され、Ｃ_ｌａｔおよびＣ_ｌｏｎｇはそれぞれ、第１の加法係数（additive factor）および第２の加法係数であり、両方とも第１の信号Ｓ１および第２の信号Ｓ２の関数として高レベル制御ユニット８Ｈによって計算される。

第１の加法係数Ｃ_ｌａｔおよび第２の加法係数Ｃ_ｌｏｎｇは、車両１の横方向加速度および長手方向加速度のダイナミクスをそれぞれ考慮に入れる。

好ましくは、デフォルトの名目減衰レベルＣ_０は、車両１の種々の姿勢構成に対応する有限数の値から車両１のドライバーによって選択可能である。

より具体的には、この好ましい実施形態では、第１の加法係数Ｃ_ｌａｔは、以下のように、高レベル制御ユニット８Ｈによって計算される。

ここで、Ｋ_ｌａｔは調整可能なゲイン係数であり、Ａ_ｙ，ＨＰは、好ましくはハイパスバンドフィルタによってフィルタ処理される量のバージョン（version）である。

ここで、ｖは車両１の移動速度、Ｋ_ｕｓはステアリング基準係数、Ｌは車両１のホイールベースの長さを表すモデルパラメータである。

好ましくは、移動速度ｖは、車両１が備えるＧＰＳセンサによってキャプチャおよび送信される少なくとも１つの第１の信号Ｓ１を処理することによって、コンピュータ化された計算ユニット７によって導出される。

さらに、好ましい実施形態によれば、第２の加法係数Ｃ_ｌｏｎｇは、以下のように、高レベル制御ユニット８Ｈによって計算される。

ここで、Ｋ_ｌｏｎｇは調整可能なゲイン係数であり、Ａ_ｘ，ＨＰは、好ましくはハイパスバンドフィルタによってフィルタ処理される量のバージョンである。

ここで、ρは空気密度、Ｓは車両１の前面、Ｃ_ｘは車両１の空力摩擦係数、ｍは車両１の質量、ｖは車両１の移動速度、ｋ_ｂｋはブレーキ効率、Ｐ_ｂｋはブレーキセンサ１６によって測定されるブレーキ制御１７の圧力、ｋ_ｐｏｓは推進ユニットの効率を示す第１のモデルパラメータ、ｋ_ｎｅｇは推進ユニットの効率を示す第２のモデルパラメータ、Ｔ_{ｅｎｇ，ｐｏｓ}はエンジンの正のトルクを示す正のパラメータ、Ｔ_{ｅｎｇ，ｎｅｇ}はエンジンの負のトルクを示す負のパラメータ、ω_ｅｎｇは車両１のエンジンの回転数を表すパラメータである。

好ましくは、Ｔ_{ｅｎｇ，ｐｏｓ}が０より大きい場合、Ｔ_{ｅｎｇ，ｎｅｇ}は０に等しく、Ｔ_{ｅｎｇ，ｎｅｇ}が０より小さい場合、Ｔ_{ｅｎｇ，ｐｏｓ}は０に等しい。言い換えると、前述の式の最後の２つの加数の両方が、Ａ_ｘの計算に同時に寄与することは不可能である。

有利には、第１の加法係数Ｃ_ｌａｔおよび第２の加法係数Ｃ_ｌｏｎｇの存在により、安定性制御システム１００は、車両１のローリングおよびピッチングダイナミクスをそれぞれ考慮に入れることができる。

さらに有利なことに、名目減衰レベルＣ_ｎｏｍ（したがって、第１の加法係数Ｃ_ｌａｔおよび第２の加法係数Ｃ_ｌｏｎｇを加算することによって計算される）がアルゴリズムＡをパラメータ化するという事実は、ローリングおよびピッチングダイナミクスの両方の存在下で運転快適性および路面保持を同時に管理することを可能にする。

実際に、高レベル制御ユニット８Ｈによって計算される名目減衰レベルＣ_ｎｏｍの追加は、中レベル制御ユニット８Ｍが、第２の信号Ｓ２の関数として、つまり、ドライバーによって入力された入力データの関数として、以前に最適化された車両姿勢でアルゴリズムＡを実行することを可能にする。

また、本発明に従って規定されるのは、展開の長手方向軸ｘ、展開の横軸ｙおよび展開の垂直軸ｚを有する車両１であって、本体２と、複数のホイール３と、各ホイール３について、当該ホイール３と本体２との間に配置された少なくとも１つのセミアクティブダンパ４とを備える車両１の安定性を制御するための方法２００である。

方法２００は、車両１の動的パラメータをキャプチャするための第１の測定ステップ２０１を含む。

車両１の動的パラメータをキャプチャするための第１の測定ステップ２０１は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。すなわち、
車両１の垂直軸ｚに平行な方向に沿ってホイール３に近接する本体２の少なくとも１つの加速度を測定するサブステップと、
垂直軸ｚにほぼ平行な方向に沿って少なくとも１つのダンパ４の圧縮を測定するサブステップと、のうちの少なくとも１つを含む。

好ましくは、少なくとも車体２の加速度の測定およびダンパ４の圧縮の測定を含む実施形態では、第１の測定ステップ２０１は、ホイール３に近接する車体の垂直速度ｚ_ｃおよびダンパ圧縮速度ｚ_ｄを計算するべく、車両１の動的パラメータを処理する少なくとも１つのサブステップを含む。

第１の測定ステップ２０１の後、方法２００は、車両１のドライバーによって入力される入力データをキャプチャするための第２の測定ステップ２０２を含む。

好ましくは、車両１のドライバーによって入力される入力データをキャプチャするための第２の測定ステップ２０２は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。すなわち、
ステアリングホイール１３によって決定されるステアリング角度δを測定するサブステップと、
アクセル１５からのコマンドを介して加えられる加速度の動作を測定するサブステップと、
ブレーキ１７からのコマンドを介して加えられるブレーキの動作を測定するサブステップと、のうちの少なくとも１つを含む。

次に、方法２００は、第１の測定ステップ２０１でキャプチャされた動的パラメータおよび第２の測定ステップ２０２でキャプチャされた入力データの関数としてダンパ４の減衰レベルＣ_ｒｅｆを計算するべく、アルゴリズムＡの実行ステップ２０３を含む。

少なくとも車体２の加速度の測定、ダンパ４の圧縮の測定、および車両１の動的パラメータを処理するサブステップを含む好ましい実施形態では、実行ステップ２０３は、次のように規定されたアルゴリズムＡを実行することを含む。

ここで、Ｃ_ｍｉｎおよびＣ_ｍａｘはそれぞれ、減衰レベルＣ_ｒｅｆの最小値および最大値であり、ｓａｔは、Ｃ_ｒｅｆのダイナミクスを範囲［Ｃ_ｍｉｎ，Ｃ_ｍａｘ］に制限する飽和関数であり、Ｋ_ｓｋｙおよびＣ_ｎｏｍは、それぞれ、アルゴリズムＡのゲインと垂直本体速度ｚ_ｃまたはダンパ圧縮速度ｚ_ｄがない場合の名目減衰レベルを表す２つの調整可能なパラメータである。

好ましくは、名目減衰レベルＣ_ｎｏｍは、第１の測定ステップ２０１中にキャプチャされた車両１の動的パラメータおよび第２の測定ステップ２０２中にキャプチャされた入力データの動的パラメータの関数として計算される。

Claims (16)

1. 展開の長手方向軸（ｘ）、展開の横軸（ｙ）および展開の垂直軸（ｚ）を有し且つ本体（２）、複数のホイール（３）、および、各ホイール（３）について、当該ホイール（３）と前記本体（２）との間に配置された少なくとも１つのセミアクティブダンパ（４）を備える車両（１）の安定性を制御するためのシステム（１００）であって、
   前記セミアクティブダンパ（４）の減衰レベル（Ｃ_ｒｅｆ）を連続的に調整するように構成された少なくとも１つのアクチュエータ（５）と、
   前記車両（１）の少なくとも１つの動的パラメータを測定し、前記動的パラメータに関する情報項目を含む少なくとも１つの第１の信号（Ｓ１）を送信するように構成された少なくとも１つの第１のセンサ（６Ｄ）と、
   前記車両（１）のドライバーによって入力される入力データを測定し、その入力データに関する情報項目を含む少なくとも１つの第２の信号（Ｓ２）を送信するように構成された少なくとも１つの第２のセンサ（６Ｃ）と、
   前記第１のセンサ（６Ｄ）および前記第２のセンサ（６Ｃ）と通信し、前記第１の信号（Ｓ１）および前記第２の信号（Ｓ２）を受信するように構成された高レベル制御ユニット（８Ｈ）と、
   前記第１の信号（Ｓ１）を受信するために前記第１のセンサ（６Ｄ）および前記高レベル制御ユニット（８Ｈ）と通信する中レベル制御ユニット（８Ｍ）と、
   前記アクチュエータ（５）および前記中レベル制御ユニット（８Ｍ）と通信し、駆動信号を前記アクチュエータ（５）に送信するように構成された低レベル制御ユニット（８Ｌ）と、を備え、
   前記第１の信号（Ｓ１）の関数として前記減衰レベル（Ｃ_ｒｅｆ）を計算するために、前記高レベル制御ユニット（８Ｈ）は、前記第１の信号（Ｓ１）および前記第２の信号（Ｓ２）の関数として、前記中レベル制御ユニット（８Ｍ）によって実行されるアルゴリズム（Ａ）をパラメータ化するように構成されている、システム（１００）。
2. 前記第１のセンサ（６Ｄ）、前記第２のセンサ（６Ｃ）、前記高レベル制御ユニット（８Ｈ）および前記中レベルユニット（８Ｍ）と通信するコンピュータ化された計算ユニット（７）を備え、前記コンピュータ化された計算ユニット（７）は、前記第１の信号（Ｓ１）および前記第２の信号（Ｓ２）を処理し、前記第１の信号（Ｓ１）および前記第２の信号（Ｓ２）から導出される少なくとも１つの量を前記高レベル制御ユニット（８Ｈ）および前記中レベルユニット（８Ｍ）に送信するように構成されている、請求項１に記載のシステム（１００）。
3. 前記第１のセンサ（６Ｄ）は、
   展開の前記垂直軸（ｚ）に平行な方向に沿って、対応するホイール（３）に近接する前記本体（２）の加速度を測定するように構成された加速度計（１０）と、
   展開の前記垂直軸（ｚ）に平行な方向に沿って、前記ダンパ（４）の圧縮を測定するように構成されたポテンショメータ（１１）と、のうちの少なくとも１つを備え、
   前記第２のセンサ（６Ｃ）は、
   ステアリングホイール（１３）によって決定されるステアリング角度（δ）を測定するように構成されたステアリング角度センサ（１２）と、
   アクセル（１５）からのコマンドを介して加えられる動作を測定するように構成されたアクセルセンサ（１４）と、
   ブレーキ（１７）からのコマンドを介して加えられる動作を測定するように構成されたブレーキセンサ（１６）と、のうちの少なくとも１つを備える、請求項１または２に記載のシステム（１００）。
4. 前記第１のセンサ（６Ｄ）は、少なくとも前記ポテンショメータ（１０）および前記加速度計（１１）を備え、前記コンピュータ化された計算ユニット（７）は、前記加速度計（１０）および前記ポテンショメータ（１１）からの少なくとも１つの情報項目を含む前記第１の信号（Ｓ１）の関数として前記ホイール（３）に近接する前記本体の垂直速度（ｚ_ｃ）およびダンパ圧縮速度（ｚ_ｄ）を計算するように構成される、請求項２および３に記載のシステム（１００）。
5. 前記ダンパ（４）の前記減衰レベル（Ｃ_ｒｅｆ）は、前記本体の前記垂直速度（ｚ_ｃ）および前記ダンパ圧縮速度（ｚ_ｄ）に基づいて、前記中レベル制御ユニット（８Ｍ）によって計算される、請求項４に記載のシステム（１００）。
6. 前記ダンパ（４）の前記減衰レベル（Ｃ_ｒｅｆ）は、以下のように定義されるアルゴリズム（Ａ）を使用して、前記中レベル制御ユニット（８Ｍ）によって計算され、
   

   

   
   ここで、（Ｃ_ｍｉｎ）と（Ｃ_ｍａｘ）はそれぞれ、適用可能な減衰レベル（Ｃ_ｒｅｆ）の最小値と最大値であり、（Ｋ_ｓｋｙ）と（Ｃ_ｎｏｍ）は、それぞれ、アルゴリズム（Ａ）のゲインと垂直本体速度（ｚ_ｃ）またはダンパ圧縮速度（ｚ_ｄ）がない場合の名目減衰レベルを表す２つの調整可能なパラメータである、請求項５に記載のシステム（１００）。
7. 前記名目減衰レベル（Ｃ_ｎｏｍ）は、前記高レベル制御ユニット（８Ｈ）によって以下のように計算され、
   
   

   

   
   ここで、（Ｃ_０）はデフォルトの名目減衰レベルであり、（Ｃ_ｌａｔ）および（Ｃ_ｌｏｎｇ）はそれぞれ、第１の加法係数および第２の加法係数であり、両方とも前記第１の信号（Ｓ１）および前記第２の信号（Ｓ２）の関数として前記高レベル制御ユニット（８Ｈ）によって計算される、請求項６に記載のシステム（１００）。
8. 前記第１の加法係数（Ｃ_ｌａｔ）は、以下のように計算され、
   
   

   

   
   ここで、（Ｋ_ｌａｔ）は調整可能なゲイン係数であり、（Ａ_ｙ，ＨＰ）はフィルタ処理された量であり、
   
   

   

   
   ここで、（ｖ）は前記車両（１）の移動速度、（Ｋ_ｕｓ）はステアリング基準係数、（Ｌ）は前記車両（１）のホイールベースの長さを表すパラメータである、請求項７に記載のシステム（１００）。
9. 前記第２の加法係数（Ｃ_ｌｏｎｇ）は、以下のように計算され、
   
   

   

   
   ここで、（Ｋ_ｌｏｎｇ）は調整可能なゲイン係数であり、（Ａ_ｘ，ＨＰ）はフィルタ処理された量であり、
   
   

   

   
   ここで、（ρ）は空気密度、（Ｓ）は前記車両（１）の前面、（Ｃ_ｘ）は前記車両（１）の空力摩擦係数、（ｍ）は前記車両（１）の質量、（ｖ）は前記車両（１）の移動速度、（ｋ_ｂｋ）はブレーキ効率、（Ｐ_ｂｋ）は前記ブレーキセンサ（１６）によって測定されるブレーキ制御（１７）の圧力、（ｋ_ｐｏｓ）は推進ユニットの効率を表す第１のモデルパラメータ、（ｋ_ｎｅｇ）は前記推進ユニットの効率を表す第２のモデルパラメータ、（Ｔ_{ｅｎｇ，ｐｏｓ}）はエンジンの正のトルクを表すパラメータ、（Ｔ_{ｅｎｇ，ｎｅｇ}）はエンジンの負のトルクを表すパラメータ、（ω_ｅｎｇ）は前記車両（１）のエンジンの回転数を表すパラメータである、請求項７または８に記載のシステム（１００）。
10. 前記ダンパ（４）が磁性流体ダンパである、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
11. 展開の長手方向軸（ｘ）、展開の横軸（ｙ）および展開の垂直軸（ｚ）を有し且つ本体（２）、複数のホイール（３）、および各ホイール（３）について、当該ホイール（３）と前記本体（２）との間に配置された少なくとも１つのセミアクティブダンパ（４）を備える車両（１）の安定性を制御するための方法（２００）であって、
    前記車両（１）の少なくとも１つの動的パラメータをキャプチャするための第１の測定ステップ（２０１）と、
    前記車両（１）のドライバーによって入力される少なくとも１つの入力データをキャプチャするための第２の測定ステップ（２０２）と、
    前記動的パラメータおよび前記入力データの関数として前記ダンパ（４）の減衰レベル（Ｃ_ｒｅｆ）を計算するためにアルゴリズム（Ａ）を実行するステップ（２０３）と、
    前記ダンパ（４）に動作可能に接続されたアクチュエータ（５）によって、前記アルゴリズム（Ａ）によって計算された前記減衰レベル（Ｃ_ｒｅｆ）を実施するステップ（２０４）と、を含む方法（２００）。
12. 前記車両（１）の少なくとも１つの動的パラメータをキャプチャするための前記第１の測定ステップ（２０１）が、
    前記車両（１）の前記垂直軸（ｚ）に平行な方向に沿って、前記ホイール（３）に近接する前記本体（２）の少なくとも１つの加速度を測定するサブステップと、
    前記垂直軸（ｚ）にほぼ平行な方向に沿って少なくとも１つの前記ダンパ（４）の圧縮を測定するサブステップと、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法（２００）。
13. 前記第１の測定ステップ（２０１）は少なくとも、前記本体（２）の少なくとも１つの加速度を測定する前記サブステップと、少なくとも１つの前記ダンパ（４）の圧縮を測定するサブステップとを含み、前記第１の測定ステップ（２０１）は、前記車両（１）の前記動的パラメータを処理して、前記ホイール（３）に近接する前記本体の垂直速度（ｚ_ｃ）と前記ダンパの圧縮速度（ｚ_ｄ）とを計算するサブステップを含む、請求項１２に記載の方法（２００）。
14. 前記車両（１）の前記ドライバーによって入力される入力データをキャプチャするための前記第２の測定ステップ（２０２）が、
    ステアリングホイール（１３）によって決定されるステアリング角度（δ）を測定するサブステップと、
    アクセル（１５）からのコマンドを介して加えられる加速度の動作を測定するサブステップと、
    ブレーキ（１７）からのコマンドを介して加えられるブレーキの動作を測定するサブステップと、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法（２００）。
15. 前記実行ステップ（２０３）は、以下のように定義されるアルゴリズム（Ａ）を実行することを含み、
    
    

    

    
    ここで、（Ｃ_ｍｉｎ）と（Ｃ_ｍａｘ）はそれぞれ、適用可能な減衰レベル（Ｃ_ｒｅｆ）の最小値と最大値であり、（Ｋ_ｓｋｙ）と（Ｃ_ｎｏｍ）は、それぞれ前記アルゴリズム（Ａ）のゲインと前記垂直本体速度（ｚ_ｃ）または前記ダンパ圧縮速度（ｚ_ｄ）がない場合の名目減衰レベルを表す２つの調整可能なパラメータである、請求項１３および１４に記載の方法（２００）。
16. 前記パラメータ（Ｃ_ｎｏｍ）は、前記第１の測定ステップ（２０１）中にキャプチャされる前記車両（１）の動的パラメータおよび前記第２の測定ステップ（２０２）中にキャプチャされる前記入力データの関数として計算される、請求項１５に記載の方法（２００）。

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