JP4621582B2 - Control device for variable damping force damper - Google Patents
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Description
本発明は、可変減衰力ダンパの制御装置に関し、特に、加減速時の車体のピッチング運動を抑制するための可変減衰力ダンパの制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a variable damping force damper, and more particularly to a control device for a variable damping force damper for suppressing a pitching motion of a vehicle body during acceleration / deceleration.
車両の懸架装置に設けられたばねは、衝撃を吸収しつつ変形し、外力が消失すると変形を復元する方向に反発し、その結果、往復振動を発生する。このばねの振動エネルギを減衰させるために、車両の懸架装置には、所謂ショックアブソーバと呼ばれるダンパが併用されている。このダンパの減衰力は、衝撃を緩和する上には小さい方が好ましいが、タイヤの接地性および操縦安定性を高める上にはある程度大きい方が好ましい。この背反する条件を満足させられるものとして、減衰力を変化させることのできる可変減衰力ダンパが知られている(特許文献1を参照されたい)。 The spring provided in the suspension device of the vehicle is deformed while absorbing the impact, and when the external force is lost, the spring is repelled in a direction to restore the deformation, and as a result, reciprocating vibration is generated. In order to attenuate the vibration energy of the spring, a so-called shock absorber damper is used in combination with the vehicle suspension system. The damping force of the damper is preferably small in order to mitigate the impact, but is preferably somewhat large in order to improve the ground contact property and steering stability of the tire. A variable damping force damper capable of changing the damping force is known as one that can satisfy the contradictory conditions (see Patent Document 1).
一方、走行中に車輪に制動力を加えると、車体は前下がりとなり(ノーズダイブ)、車輪に駆動力を加えると、車体は前上がりとなる(ノーズリフト)。このような前後方向の加減速度が車両に作用した時の姿勢変化を抑制するために、加減速度の値に基づいてダンパの減衰力を制御することが知られている(特許文献2を参照されたい)。
しかるに、前後加減速度を微分フィルタで処理した値に基づいてダンパの減衰力を制御すると、高い応答性が得られる反面、微分フィルタの特性に起因して、例えば加速状態からアクセルペダルを急に放した際の加速度の消失を、減速度の発生と捉えてしまったり、あるいは急制動停止時の減速度の消失を、加速度の発生と捉えてしまったりするといったエラーを生ずることがある。 However, if the damping force of the damper is controlled based on the value obtained by processing the longitudinal acceleration / deceleration with the differential filter, high responsiveness can be obtained.However, due to the characteristics of the differential filter, for example, the accelerator pedal is suddenly released from the acceleration state. In some cases, an error may occur such that the loss of acceleration at the time of braking is regarded as the occurrence of deceleration, or the loss of deceleration at the time of sudden braking stop is regarded as the occurrence of acceleration.
このため、急制動時を例にとると、制動を開始した際の減速度を感知した時には、ノーズダイブを抑制するために前輪ダンパの減衰力を高めて前輪の踏ん張りを強くするが、車両が停止した時には減衰力の制御ゲインを通常に戻したいのに、減速度が消失した瞬間に加速時に対応した制御が加わるため、ダンパの減衰力が高いままとなってしまう。しかも制動時と加速時とでは姿勢制御の態様が異なるのに、それが誤って実行されるため、乗員に大きな違和感を与えることとなる。また、このような無用な減衰力制御が加わると言うことは、特に文献1に記載のような磁気粘性流体を用いた減衰力可変ダンパの場合には、動力の浪費に繋がることでもある。 For this reason, in the case of sudden braking, for example, when a deceleration is detected when braking is started, the damping force of the front wheel damper is increased to suppress the nose dive and the front wheel struts are strengthened. Although it is desired to return the control gain of the damping force to normal when stopped, the damping force of the damper remains high because the control corresponding to the acceleration is applied at the moment when the deceleration disappears. Moreover, although the posture control mode is different between braking and acceleration, it is executed erroneously, which gives a great discomfort to the occupant. Moreover, the fact that such unnecessary damping force control is added also leads to waste of power, particularly in the case of a damping force variable damper using a magnetorheological fluid as described in Document 1.
本発明は、このような従来技術の不都合に対処すべく案出されたものであり、その主な目的は、前後方向加減速度が作用した際の適正なピッチ剛性を高い応答性を損なわずに得ることができ、しかも加減速の終了時に誤った減衰力制御が加わらないように改善された可変減衰力ダンパの制御装置を提供することにある。 The present invention has been devised to cope with such disadvantages of the prior art, and its main purpose is to achieve an appropriate pitch rigidity when a longitudinal acceleration / deceleration is applied without impairing high responsiveness. Another object of the present invention is to provide an improved variable damping force damper control device that can be obtained and that prevents an erroneous damping force control from being applied at the end of acceleration / deceleration.
このような課題を解決するため、本発明は、車両の懸架装置に用いられるダンパの減衰力を、車両の前後加減速度の微分値に応じた目標値によって制御するための可変減衰力ダンパの制御装置であって、ブレーキペダルの操作状態を検出する手段と、車速を検出する手段とを有し、車両の前後加減速度が検出された時に、車速が所定値以下の状態でブレーキペダルの操作が検出された場合には、加速時に対応した減衰力の制御を加えないものとし、制動時に対応した制御のみが加わるものとしたことを特徴とする。また、本発明は、前記前後加減速度が検出された時に、前記ブレーキペダルの操作が検出されない場合には、前記減衰力の減速時に対応した目標値を通常よりも低く設定するものとしたことを特徴とする。また、本発明は、前記前後加減速度を検出する前後加減速度センサを備え、前記車両の前後加減速度の微分値は、前記前後加減速度センサが検出した前後加減速度値を、ローパスフィルタに通過させ、さらに微分フィルタに通過させることによって取得され、当該車両の前後加減速度の微分値に基づいて減衰力の目標値を設定することを特徴とする。
In order to solve such a problem, the present invention provides a control of a variable damping force damper for controlling a damping force of a damper used in a vehicle suspension device with a target value corresponding to a differential value of a longitudinal acceleration / deceleration of the vehicle. A device for detecting an operation state of the brake pedal and a means for detecting the vehicle speed, and when the vehicle front-rear acceleration / deceleration is detected, the brake pedal is operated in a state where the vehicle speed is a predetermined value or less. When detected, the damping force control corresponding to the acceleration is not applied, and only the control corresponding to the braking is applied. Further, in the present invention, when the operation of the brake pedal is not detected when the longitudinal acceleration / deceleration is detected, the target value corresponding to the deceleration of the damping force is set lower than usual. Features. Further, the present invention includes a longitudinal acceleration / deceleration sensor for detecting the longitudinal acceleration / deceleration, and the differential value of the longitudinal acceleration / deceleration of the vehicle passes the longitudinal acceleration / deceleration value detected by the longitudinal acceleration / deceleration sensor through a low-pass filter. Further, the target value of the damping force is set based on the differential value of the longitudinal acceleration / deceleration of the vehicle, which is acquired by passing through a differential filter.
このような本発明によれば、停車直後のダンパの突っ張りによる車体の前後振動を防止することができる。また、急加速直後にスロットルオフした際に前輪のダンパを過剰に硬くすることを防止することができる。即ち本発明により、微分制御を用いることによる高い応答性を維持しつつ、微分制御のエラーに起因する不自然な車体挙動を防止することができるので、操縦安定性と乗り心地とを高いレベルで両立する上に大きな効果を奏することができる。
According to the present invention as described above, it is possible to prevent the longitudinal vibration of the vehicle body due to the tension of the damper immediately after stopping. Further, it is possible to prevent the front wheel dampers from becoming excessively hard when the throttle is turned off immediately after sudden acceleration. That is, according to the present invention, it is possible to prevent unnatural vehicle behavior due to differential control errors while maintaining high responsiveness by using differential control, so that steering stability and ride comfort are at a high level. It is possible to achieve a great effect in achieving both.
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、4輪自動車の前後左右の各輪を車体に支持する自動車用懸架装置の基本的構成の一例を示している。この懸架装置1は、タイヤ2を支持したナックル3と、ナックル3を車体5に対して上下動可能に支持した上下のサスペンションアーム4U・4Lと、下サスペンションアーム4Lと車体5との間に並列に設けられた圧縮コイルばね6及び油圧ダンパ7とからなっている。
FIG. 1 shows an example of a basic configuration of an automobile suspension device that supports front, rear, left, and right wheels of a four-wheel automobile on a vehicle body. The suspension device 1 includes a
油圧ダンパ7は、例えばMRF(Magneto-Rheological Fluid:磁気粘性流体)を封入してなる可変減衰力ダンパが用いられている。このダンパ7は、ピストンに設けたMLV(Magnetizable Liquid Valve:磁気流体バルブ)に加える電流を制御することにより、ピストンに設けたオリフィスを介してピストン上室とピストン下室との間を流動するMRFの見かけ上の粘度を変化させることで減衰力を連続的に変化させることができるものである(特許文献1を参照されたい)。
As the
ダンパ7の減衰力は、車速センサ11、前後加速度センサ12、上下加速度センサ13、ブレーキペダルセンサ14、ダンパストロークセンサ15・・・等の各出力に基づいて、電子制御ユニット(ECU)16に格納された演算器で制御目標値を算出し、そのときの車両挙動が最適となるように制御される。
The damping force of the
より具体的に言うと、図2に示すように、前後加速度センサ12が検出した車両の前後加速度値は、ローパスフィルタ21を通過することにより、通常走行中の速度変化によって生ずる加(減)速度値が除去される。そしてローパスフィルタ21を通過したアクセルペダルの踏み込みやブレーキペダルの踏み込みによって生じた加(減)速度値は、微分フィルタ22を通過して時間微分される。この加(減)速度の微分値には、車速に基づいて予め設定されたゲインマップ23を検索して得たゲインが乗算され、減衰力の制御目標値として出力される。
More specifically, as shown in FIG. 2, the longitudinal acceleration value of the vehicle detected by the
次に本発明による減衰力制御の要領について図3、4を参照して説明する。 Next, the point of damping force control according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図3において、前後加速度センサ12の出力より減速度の発生が検出されたならば(ステップ1)、ブレーキペダルセンサ14の出力を確認し、ブレーキペダルの操作の有無を判別する(ステップ2)。
In FIG. 3, if the occurrence of deceleration is detected from the output of the longitudinal acceleration sensor 12 (step 1), the output of the
ここでブレーキペダルが踏まれていないと判断された場合は、スロットルオフなどによる加速度の消失と判断し、減速時の減衰力の制御目標値に乗ずるゲインを低下させてダンパが過剰に硬くなることを防止する(ステップ3)。またブレーキペダルが踏まれていることが検出された場合は、運転者の意志による制動操作がなされているものと判断し、制動時に対応した減衰力制御を加えることにより、ノーズダイブを抑制する(ステップ4)。 If it is determined that the brake pedal is not depressed, it is determined that the acceleration has disappeared due to throttle-off or the like, and the gain multiplied by the control target value of the damping force during deceleration is reduced, and the damper becomes excessively hard. Is prevented (step 3). If it is detected that the brake pedal is depressed, it is determined that the braking operation is performed by the driver's will, and the nose dive is suppressed by applying damping force control corresponding to the time of braking ( Step 4).
以上の処理により、加速状態からアクセルペダルを急に放した際の加速度の消失を、減速度の発生と誤認識した場合にも、無用な減衰力制御が加わることが防止される。 With the above processing, unnecessary damping force control is prevented from being applied even when the disappearance of acceleration when the accelerator pedal is suddenly released from the acceleration state is erroneously recognized as the occurrence of deceleration.
図4において、前後加速度センサ12が減速度の発生を検出した時は(ステップ11)、現在の車速が所定車速以下であるか否かを確認し(ステップ12)、所定車速以下と判断された時は、ブレーキペダルセンサの出力を確認し、ブレーキペダルの操作の有無を判別する(ステップ13)。ここで所定車速以下であり、且つブレーキペダルの操作が検出された時は、加速時に対応した制御が行われないように、加速時制御回路を遮断して制動時に対応した制御のみが加わるようにする(ステップ14)。
In FIG. 4, when the
一方、ステップ12で所定車速以上であることと判断された場合、並びにステップ13でブレーキペダルが操作されていないと判断された場合は、通常制御モードを選択し、その時の加(減)速度値に応じて減衰力を制御する(ステップ15)。
On the other hand, if it is determined in
以上の処理により、急制動停止時の減速度の消失を、加速度の発生と捉えてしまった場合にも、無用な減衰力制御が加わることが防止される。 The above processing prevents unnecessary damping force control from being applied even when the disappearance of deceleration at the time of sudden braking stop is regarded as the occurrence of acceleration.
本発明を適用するに当たり、減衰力の可変手段の構成は特に限定されるものではなく、例えばロータリーバルブなどによって機械式オリフィスの面積を切り替えるものでも実施可能である。また本発明の概念は、パッシブ制御の懸架装置に限らず、コイルばねとダンパとの機能を油圧アクチュエータに置き換えたアクティブ制御の懸架装置にも適用することができる。 In applying the present invention, the structure of the damping force varying means is not particularly limited, and can be implemented by switching the area of the mechanical orifice by, for example, a rotary valve. The concept of the present invention can be applied not only to a passive control suspension device but also to an active control suspension device in which the functions of a coil spring and a damper are replaced with hydraulic actuators.
1 懸架装置
7 ダンパ
11 車速センサ
12 前後加速度センサ
14 ブレーキペダルセンサ
16 ECU
1
Claims (3)
ブレーキペダルの操作状態を検出する手段と、車速を検出する手段とを有し、
車両の前後加減速度が検出された時に、車速が所定値以下の状態でブレーキペダルの操作が検出された場合には、加速時に対応した減衰力の制御を加えないものとし、制動時に対応した制御のみが加わるものとしたことを特徴とする可変減衰力ダンパの制御装置。 A control device for a variable damping force damper for controlling a damping force of a damper used in a vehicle suspension device by a target value corresponding to a differential value of a longitudinal acceleration / deceleration of the vehicle ,
Means for detecting the operating state of the brake pedal, and means for detecting the vehicle speed,
If the operation of the brake pedal is detected when the vehicle speed is below the specified value when the longitudinal acceleration / deceleration of the vehicle is detected, the damping force control corresponding to acceleration is not applied, and the control corresponding to braking is not applied. A control device for a variable damping force damper, characterized in that only is added.
前記車両の前後加減速度の微分値は、前記前後加減速度センサが検出した前記前後加減速度を、ローパスフィルタに通過させ、さらに微分フィルタに通過させることによって取得され、当該車両の前後加減速度の微分値に基づいて減衰力の目標値を設定することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の可変減衰力ダンパの制御装置。 A front / rear acceleration / deceleration sensor for detecting the front / rear acceleration / deceleration;
The differential value of the longitudinal acceleration / deceleration of the vehicle is obtained by passing the longitudinal acceleration / deceleration detected by the longitudinal acceleration / deceleration sensor through a low-pass filter and further passing through a differential filter. 3. The variable damping force damper control device according to claim 1, wherein a target value of the damping force is set based on the value .
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