JP4779716B2 - Vehicle with suppressed body vibration due to driver's steering input - Google Patents
Vehicle with suppressed body vibration due to driver's steering input Download PDFInfo
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Description
本発明は、自動車等の車輌に於いて、運転者の操縦入力により車体にピッチング振動やローリング振動が生ずることを抑制することに係る。 The present invention relates to suppressing occurrence of pitching vibration and rolling vibration in a vehicle body by a driver's steering input in a vehicle such as an automobile.
車体の制振を最適に実現できる車輌制御装置を提供することを目的として、運転者によるアクセル操作、ステアリング操作またはブレーキ操作の少なくとも一つの入力指令により発生する車輌のタイヤの振動、車輌のばね下の振動または車輌のばね上の振動を表す運動モデルを用いて、車体の振動を制振するよう入力指令を補正することが下記の特許文献1に記載されている。
上記の特許文献1に於ける如くアクセル操作、ステアリング操作またはブレーキ操作を入力指令として車輌のタイヤの振動、車輌のばね下の振動またはばね上の振動を表す運動モデルを用いて、入力指令の補正により車輌のタイヤやばね下またはばね上の振動を制振しようとする場合には、車輛の運動モデルの構築が必要である。
As described in
本発明は、そのような車輛運動モデルの構築を必要とすることなく、運転者の操縦入力により車体にピッチング振動やローリング振動が生ずることを抑制することができる車輌を提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide a vehicle capable of suppressing the occurrence of pitching vibration and rolling vibration in a vehicle body by a driver's steering input without requiring the construction of such a vehicle motion model. .
上記の課題を解決するものとして、本発明は、車体と駆動装置と電子制御装置とを備え、運転者による操縦入力と車輌の運転状態とに基づいて前記電子制御装置が前記駆動装置の作動を制御し、前記駆動装置により駆動されて前記車体が運動するようになっている車輌にして、運転者による操縦入力と車輌の運転状態とに基づいて前記電子制御装置が前記駆動装置へ送る駆動指令信号の伝達経路に周期的に作動するノッチフィルタを設けること(即ち、ノッチフィルタが設けられることによりそれが周期的に作動すること)により該駆動指令信号の強弱に周期性を持たせ、該ノッチフィルタのノッチ周波数を前記車体への駆動入力と前記車体の運動との対応関係に基づいて変化させることにより前記操縦入力の変化に対する前記車体の振動の振幅を抑制し、該抑制の効果と前記操縦入力に対する前記車体の運動の対応性が前記ノッチフィルタにより受ける影響の間の調整を図るよう前記ノッチフィルタによるノッチ度を運転者の運転意図に基づいて制御するようになっていることを特徴とする車輌を提案するものである。 In order to solve the above problems, the present invention includes a vehicle body, a drive device, and an electronic control device, and the electronic control device controls the operation of the drive device based on a steering input by a driver and a driving state of the vehicle. A drive command that the electronic control device sends to the drive device based on the steering input by the driver and the driving state of the vehicle, in a vehicle that is controlled and driven by the drive device so that the vehicle body moves By providing a notch filter that periodically operates in the signal transmission path (that is, when the notch filter is provided, the notch filter is periodically operated) , the drive command signal has a periodicity, and the notch By changing the notch frequency of the filter based on the correspondence between the drive input to the vehicle body and the movement of the vehicle body, the vibration of the vehicle body with respect to the change in the steering input Based on the driver's driving intention, the notch degree by the notch filter is adjusted so that the width is suppressed and the effect of the suppression and the correspondence of the movement of the vehicle body to the steering input is affected by the notch filter. The present invention proposes a vehicle characterized by being controlled.
運転者の運転意図に基づく前記ノッチ度の制御は、パワースイッチがオンとされているとき、自動変速機の変速レンジが2レンジまたはLレンジにされているとき、手動変速機の変速位置が2速位置または1速位置にされているとき、アクセル開度が所定値以上のとき、アクセル開度増大速度が所定値以上のとき、走行安定化制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、または滑り制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、そうでないときより前記ノッチフィルタのノッチ度が小さくされてよい。 The control of the notch degree based on the driver's driving intention is that the shift position of the manual transmission is 2 when the power switch is turned on, the shift range of the automatic transmission is set to the 2 range or the L range. When the speed position or the first speed position is set, when the accelerator opening is greater than or equal to a predetermined value, or when the accelerator opening increase speed is greater than or equal to a predetermined value, the switch for stopping the operation of the travel stabilization control device is turned on. When the switch that stops the operation of the slip control device is turned on, the notch degree of the notch filter may be made smaller than when the switch is not turned on.
或はまた、上記の課題を解決するものとして、本発明は、車体と駆動装置と電子制御装置とを備え、運転者による操縦入力と車輌の運転状態とに基づいて前記電子制御装置が前記駆動装置の作動を制御し、前記駆動装置により駆動されて前記車体が運動するようになっている車輌にして、運転者による操縦入力と車輌の運転状態とに基づいて前記電子制御装置が前記駆動装置へ送る駆動指令信号の伝達経路に周期的に作動するノッチフィルタを設けること(即ち、ノッチフィルタが設けられることによりそれが周期的に作動すること)により該駆動指令信号の強弱に周期性を持たせ、該ノッチフィルタのノッチ周波数を前記車体への駆動入力と前記車体の運動との対応関係に基づいて変化させることにより前記操縦入力の変化に対する前記車体の振動の振幅を抑制し、該抑制の効果と前記操縦入力に対する前記車体の運動の対応性が前記ノッチフィルタにより受ける影響の間の調整を図るよう前記ノッチフィルタに直列に設けたゲイン調節要素のゲインを運転者の運転意図に基づいて制御するようになっていることを特徴とする車輌を提案するものである。 Alternatively, in order to solve the above-described problems, the present invention includes a vehicle body, a drive device, and an electronic control device, and the electronic control device drives the drive based on a steering input by a driver and a driving state of the vehicle. The electronic control device controls the operation of the device and is driven by the drive device so that the vehicle body moves, and the electronic control device is based on the steering input by the driver and the driving state of the vehicle. By providing a notch filter that periodically operates in the transmission path of the drive command signal to be sent to (that is, the notch filter is periodically activated by providing the notch filter) , the drive command signal has a periodicity in strength and weakness And changing the notch frequency of the notch filter based on the correspondence relationship between the drive input to the vehicle body and the motion of the vehicle body, thereby changing the vehicle against the change in the steering input. A gain adjusting element provided in series with the notch filter so as to adjust between the effect of the suppression and the effect of the movement of the vehicle body on the steering input affected by the notch filter. The present invention proposes a vehicle characterized in that the gain is controlled based on the driving intention of the driver.
この場合、運転者の運転意図に基づく前記ゲイン調節要素のゲインの制御は、パワースイッチがオンとされているとき、自動変速機の変速レンジが2レンジまたはLレンジにされているとき、手動変速機の変速位置が2速位置または1速位置にされているとき、アクセル開度が所定値以上のとき、アクセル開度増大速度が所定値以上のとき、走行安定化制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、または滑り制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、そうでないときより前記ゲイン調節要素のゲインが大きくされるように行われてよい。 In this case, the gain control of the gain adjusting element based on the driver's driving intention is performed when manual switching is performed when the power switch is turned on, when the shift range of the automatic transmission is set to the 2 range or the L range. When the speed change position of the machine is set to the 2nd speed position or the 1st speed position, the operation of the travel stabilization control device is stopped when the accelerator opening is greater than or equal to a predetermined value and when the accelerator opening increase speed is greater than or equal to a predetermined value. When the switch is turned on, or when the switch for stopping the operation of the slip control device is turned on, the gain of the gain adjusting element may be made larger than when the switch is not turned on.
更に、前記ノッチフィルタは、そのノッチ周波数が、車体への駆動入力と車体の運動との対応関係に基づいて操縦入力の変化に対する車体の振動の振幅が抑制される値に制御されてよい。 Further, the notch filter may be controlled such that the notch frequency is a value that suppresses the amplitude of vibration of the vehicle body with respect to a change in the steering input based on the correspondence between the drive input to the vehicle body and the motion of the vehicle body.
車体への駆動入力と車体の運動との対応関係に基づく前記ノッチフィルタのノッチ周波数の制御は、前記ノッチフィルタのノッチ周波数が前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布に於いて振幅を抑制する周波数となるよう行なわれてよい。 Control of the notch frequency of the notch filter based on the correspondence between the drive input to the vehicle body and the motion of the vehicle body is such that the notch frequency of the notch filter depends on the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal. May be performed so that the frequency is suppressed.
この場合、前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布に於いて振幅を抑制するノッチ周波数は、車輌の各運転状態に応じて前記車体への駆動入力に対する車体の応答運動を周波数解析して前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布を算出することにより特定されるようになっていてよい。この場合、車体への駆動入力に対する車体の応答運動の周波数解析に当って車体の応答運動がローパスフィルタにより処理されるようになっていてよい。 In this case, the notch frequency which suppresses the amplitude in the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal is a frequency analysis of the response motion of the vehicle body to the drive input to the vehicle body according to each driving state of the vehicle. Then, it may be specified by calculating the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal. In this case, the response motion of the vehicle body may be processed by the low-pass filter in the frequency analysis of the response motion of the vehicle body with respect to the drive input to the vehicle body.
或いはまた、前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布に於いて振幅を抑制するノッチ周波数は、車輌の各運転状態に応じてノッチ周波数と車体への駆動入力の周波数に対する車体の振動の振幅の対応関係をサンプルパターンとして収集し、収集されたサンプルパターンの中から車輌の各運転状態に応じて車体の振動の振幅が最小となるサンプルパターンを選択することにより特定されるようになっていてよい。この場合、前記サンプルパターンの選択の切換えは該選択の変更を示唆した車体振動が終息した後行われるようになっていてよい。 Alternatively, the notch frequency for suppressing the amplitude in the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal is the vibration of the vehicle body with respect to the notch frequency and the frequency of the drive input to the vehicle body according to each driving state of the vehicle. Are collected as sample patterns and selected from the collected sample patterns by selecting the sample pattern that minimizes the vibration amplitude of the vehicle body according to each driving state of the vehicle. It may be. In this case, the switching of the selection of the sample pattern may be performed after the vehicle body vibration that suggests the change of the selection ends.
或はまた、前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布に於いて振幅を抑制するノッチ周波数は、車輌の各運転状態に応じて車体への駆動入力に対する車体の応答運動を周波数解析して前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布を算出することにより特定されるか、または車輌の各運転状態に応じてノッチ周波数と車体への駆動入力の周波数に対する車体の振動の振幅の対応関係をサンプルパターンとして収集し、収集されたサンプルパターンの中から車輌の各運転状態に応じて車体の振動の振幅が最小となるサンプルパターンを選択することにより特定されるかのいずれかにより、その間を切り換えて特定されるようになっていてよい。この場合、前記切換えは前記周波数解析に基づく車体振動抑制と前記サンプルパターン選択に基づく車体振動抑制のうち車体振動抑制の効果が高い方を選んで実行するように行われてよい。 Alternatively, the notch frequency that suppresses the amplitude in the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal is a frequency analysis of the response motion of the vehicle body to the drive input to the vehicle body according to each driving state of the vehicle. Then, it is specified by calculating the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal, or the vibration of the vehicle body with respect to the notch frequency and the frequency of the drive input to the vehicle body according to each driving state of the vehicle. One of those specified by collecting the amplitude correspondence as a sample pattern and selecting the sample pattern that minimizes the vibration amplitude of the vehicle body according to each driving state of the vehicle from the collected sample patterns Thus, it may be specified by switching between them. In this case, the switching may be performed by selecting the vehicle vibration suppression based on the frequency analysis and the vehicle vibration suppression based on the sample pattern selection, whichever has the higher effect of vehicle vibration suppression.
運転者による操縦入力はアクセル開度、または運転者による操縦入力は操舵角、或はこれらの両方であってよい。 The steering input by the driver may be the accelerator opening, or the steering input by the driver may be the steering angle, or both.
前記車体の振動は車体のピッチング振動、または車体のローリング振動であってよい。 The vibration of the vehicle body may be a pitching vibration of the vehicle body or a rolling vibration of the vehicle body.
上記の如く、車体と駆動装置と電子制御装置とを備え、運転者による操縦入力と車輌の運転状態とに基づいて前記電子制御装置が前記駆動装置の作動を制御し、前記駆動装置により駆動されて前記車体が運動するようになっている車輌において、運転者による操縦入力と車輌の運転状態とに基づいて前記電子制御装置が前記駆動装置へ送る駆動指令信号の伝達経路に周期的に作動する適当なノッチ周波数のノッチフィルタを設けること(即ち、ノッチフィルタが設けられることによりそれが周期的に作動すること)により該駆動指令信号の強弱に周期性を持たせ、該ノッチフィルタのノッチ周波数を前記車体への駆動入力と前記車体の運動との対応関係に基づいて変化させることにより前記操縦入力の変化に対する前記車体の振動の振幅を抑制すれば、これによって、車輌の運動モデルが構築されなくても、前記操縦入力の変化に対する車体の振動の振幅を抑制することができると考えられる。この場合、前記操縦入力に対する車体の運動の対応性が前記ノッチフィルタにより影響を受けると考えられる。ノッチフィルタによる伝達信号のノッチングは、ノッチ周波数を中心として振幅がV字型に切り欠かれるように行われ、ノッチ度(或はノッチ深さ)が大きくされれば、振動抑制効果は増大するが、運転者要求駆動力の削減が目立ってくる虞れがある。そこで、振動抑制効果と操縦入力に対する車体の運動の対応性が前記ノッチフィルタにより受ける影響の間の調整を図るよう前記ノッチフィルタによるノッチ度を運転意図に基づいて制御するようにすれば、振動抑制効果と運転者要求駆動力維持の間の最適調整を図ることができる。 As described above, the vehicle includes a vehicle body, a drive device, and an electronic control device. The electronic control device controls the operation of the drive device based on a steering input by a driver and a driving state of the vehicle, and is driven by the drive device. In the vehicle in which the vehicle body moves, the electronic control unit periodically operates on the transmission path of the drive command signal sent to the drive unit based on the steering input by the driver and the driving state of the vehicle. By providing a notch filter having an appropriate notch frequency (that is, when the notch filter is provided, the notch filter is periodically operated) , the drive command signal has a periodicity, and the notch frequency of the notch filter is set. The amplitude of the vibration of the vehicle body with respect to the change of the steering input is suppressed by changing based on the correspondence between the drive input to the vehicle body and the movement of the vehicle body. If, thereby, without vehicle motion model is built, would be able to suppress the amplitude of the vibration of the vehicle body with respect to the change of the steering input. In this case, it is considered that the correspondence of the movement of the vehicle body to the steering input is influenced by the notch filter. The notching of the transmission signal by the notch filter is performed so that the amplitude is notched in a V shape centered on the notch frequency, and if the notch degree (or notch depth) is increased, the vibration suppressing effect is increased. There is a possibility that the reduction in the driving force required by the driver will be conspicuous. Therefore, if the notch degree by the notch filter is controlled based on the driving intention so as to adjust the influence between the vibration suppressing effect and the influence of the motion of the vehicle body on the steering input by the notch filter, vibration suppression Optimal adjustment between the effect and the driver's required driving force maintenance can be achieved.
前記操縦入力に対する車体の運動の対応性が前記ノッチフィルタにより受ける影響は、運転者がより高い駆動力による運転を意図しているときには、そうでないときより小さくされるべきであると考えられるので、運転者の運転意図に基づく前記ノッチフィルタのノッチ度の制御は、パワースイッチがオンとされているとき、自動変速機の変速レンジが2レンジまたはLレンジにされているとき、手動変速機の変速位置が2速位置または1速位置にされているとき、アクセル開度が所定値以上のとき、アクセル開度増大速度が所定値以上のとき、走行安定化制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、または滑り制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、そうでないときよりノッチ度が小さくされるものであってよく、こうすることにより操縦入力の変化に起因する車体の振動の抑制の度合と操縦入力に対する車体の運動の対応性との間の調和を最適化することができる。 Since the influence of the notch filter on the response of the movement of the vehicle body to the steering input is considered to be smaller when the driver intends to drive with a higher driving force than otherwise. The control of the notch degree of the notch filter based on the driver's driving intention is performed when the power switch is turned on, the shift range of the automatic transmission is set to 2 range or L range, and the shift of the manual transmission is changed. When the position is set to the 2nd speed position or the 1st speed position, when the accelerator opening is greater than or equal to a predetermined value, and when the accelerator opening increase speed is greater than or equal to a predetermined value, the switch for stopping the operation of the travel stabilization control device is on. When the switch is turned on, or when the switch that stops the operation of the slip control device is turned on, the degree of notch is made smaller than when it is not It may be than, it is possible to optimize the harmony between the corresponding properties of the body motion relative to the steering input and the degree of suppression of the vibration of the vehicle body caused by a change in steering input by way.
或はまた、上記の如く車体と駆動装置と電子制御装置とを備え、運転者による操縦入力と車輌の運転状態とに基づいて前記電子制御装置が前記駆動装置の作動を制御し、前記駆動装置により駆動されて前記車体が運動するようになっている車輌において、運転者による操縦入力と車輌の運転状態とに基づいて前記電子制御装置が前記駆動装置へ送る駆動指令信号の伝達経路に周期的に作動するノッチフィルタを設けること(即ち、ノッチフィルタが設けられることによりそれが周期的に作動すること)により該駆動指令信号の強弱に周期性を持たせ、該ノッチフィルタのノッチ周波数を前記車体への駆動入力と前記車体の運動との対応関係に基づいて変化させることにより前記操縦入力の変化に対する前記車体の振動の振幅を抑制するとき、前記ノッチフィルタに直列に設けたゲイン調節要素のゲインを車輌の運転状態に基づいて制御するようになっていれば、これによっても振動抑制の効果と前記操縦入力に対する車体の運動の対応性が前記ノッチフィルタにより受ける影響の間の調整を図ることができる。 Alternatively, as described above, the vehicle body, the driving device, and the electronic control device are provided, and the electronic control device controls the operation of the driving device based on the steering input by the driver and the driving state of the vehicle. In the vehicle that is driven by the vehicle and the vehicle body moves, the electronic control unit periodically transmits a drive command signal to the drive unit based on a steering input by the driver and a driving state of the vehicle. By providing a notch filter that operates on the motor (that is, when the notch filter is provided, it periodically operates) , the drive command signal has a periodicity, and the notch frequency of the notch filter is set to the vehicle body. When suppressing the amplitude of vibration of the vehicle body with respect to the change of the steering input by changing based on the correspondence between the drive input to and the movement of the vehicle body, If the gain of the gain adjusting element provided in series with the notch filter is controlled on the basis of the driving state of the vehicle, the effect of vibration suppression and the correspondence of the movement of the vehicle body with respect to the steering input can be reduced. Adjustments between the effects of the notch filter can be made.
この場合、上記の通り前記操縦入力に対する車体の運動の対応性が前記ノッチフィルタにより受ける影響は、運転者がより高い駆動力による運転を意図しているときには、そうでないときより小さくされるべきであると考えられるので、運転者の運転意図に基づく前記ノッチフィルタに直列に設けたゲイン調節要素のゲインの制御は、パワースイッチがオンとされているとき、自動変速機の変速レンジが2レンジまたはLレンジにされているとき、手動変速機の変速位置が2速位置または1速位置にされているとき、アクセル開度が所定値以上のとき、アクセル開度増大速度が所定値以上のとき、走行安定化制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、または滑り制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、そうでないときより大きくされるものであってよく、こうすることによっても操縦入力の変化に起因する車体の振動の抑制の度合と操縦入力に対する車体の運動の対応性との間の調和を最適化することができる。 In this case, as described above, the influence of the correspondence of the movement of the vehicle body to the steering input by the notch filter should be made smaller when the driver intends to drive with a higher driving force than when the driver does not. Therefore, the gain control of the gain adjustment element provided in series with the notch filter based on the driver's driving intention is controlled when the power switch is turned on. When in the L range, when the shift position of the manual transmission is in the second speed position or the first speed position, when the accelerator opening is greater than or equal to a predetermined value, when the accelerator opening increase speed is greater than or equal to a predetermined value, The switch that stops the operation of the travel stabilization control device is turned on, or the switch that stops the operation of the slip control device is turned on. If this is the case, it is possible to increase the harmony between the degree of suppression of the vibration of the vehicle body caused by the change of the steering input and the correspondence of the movement of the vehicle body to the steering input. Can be optimized.
以上いずれにしても、前記ノッチフィルタのノッチ周波数が車体への駆動入力と車体の運動との対応関係に基づいて前記操縦入力の変化に対する車体の振動の振幅が適当に抑制される値に制御されれば、操縦入力の変化に共振して車体に大きな振動が生ずることを確実に抑制することができる。 In any case, the notch frequency of the notch filter is controlled to a value that appropriately suppresses the amplitude of vibration of the vehicle body with respect to the change in the steering input based on the correspondence between the drive input to the vehicle body and the movement of the vehicle body. Thus, it is possible to reliably suppress the occurrence of large vibrations in the vehicle body in resonance with changes in the steering input.
この場合、車体への駆動入力と車体の運動との対応関係に基づく前記ノッチフィルタのノッチ周波数の制御は、前記ノッチフィルタのノッチ周波数が前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布に於いて振幅を抑制する周波数となるよう行なわれれば、ノッチフィルタによる振動抑制効果と運転者要求駆動力維持の間の最適調整をより一層的確に行うことができる。 In this case, the control of the notch frequency of the notch filter based on the correspondence relationship between the drive input to the vehicle body and the motion of the vehicle body is based on the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal. If the frequency is set so as to suppress the amplitude, the optimum adjustment between the vibration suppression effect by the notch filter and the maintenance of the driver-requested driving force can be performed more accurately.
前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布に於いて振幅を抑制するノッチ周波数が、車輌の各運転状態に応じて車体への駆動入力に対する車体の応答運動を周波数解析して前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布を算出することにより特定されるようになっていれば、操縦入力の変化に対する車体の共振を最も効果的に抑制するノッチフィルタのノッチ周波数を車輌の運転状態の変化に応じて連続的に特定することができる。この場合に、車体への駆動入力に対する車体の応答運動の周波数解析に当って車体の応答運動がローパスフィルタにより処理されれば、操縦入力の変化に対し車体に共振により生ずる虞れの或る比較的低周波の車体振動をよりよく抽出してノッチフィルタのノッチ周波数をより的確に特定することができる。 The notch frequency that suppresses the amplitude in the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal analyzes the response motion of the vehicle body with respect to the drive input to the vehicle body according to each driving state of the vehicle, and performs the drive. If it is specified by calculating the distribution of the amplitude of the vibration of the vehicle body relative to the frequency of the command signal, the notch frequency of the notch filter that most effectively suppresses the resonance of the vehicle body with respect to the change of the steering input is It can identify continuously according to the change of a driving | running state. In this case, if the response motion of the vehicle body is processed by the low-pass filter in the frequency analysis of the response motion of the vehicle body with respect to the drive input to the vehicle body, there is a comparison that may occur due to resonance in the vehicle body with respect to the change of the steering input. Therefore, the notch frequency of the notch filter can be specified more accurately by extracting the vehicle body vibration of the low frequency.
前記駆動指令信号の周波数に対する前記車体の振動の振幅の分布に於いて振幅を抑制するノッチ周波数が、車輌の各運転状態に応じてノッチ周波数と車体への駆動入力の周波数に対する車体の振動の振幅の対応関係をサンプルパターンとして収集し、収集されたサンプルパターンの中から車輌の各運転状態に応じて車体の振動の振幅が最小となるサンプルパターンを選択することにより特定されるようになっていれば、サンプルパターンを収集し随時その中から最適のサンプルパターンを選択して使用するという時系列の手法により、操縦入力の変化に対し車体に生ずる共振を最大限に抑制するノッチフィルタのノッチ周波数を設定することができる。かかる時系列手法に依れば、上記の周波数解析を行う場合に比して、制御の連続性に於いては劣るが、演算装置の容量は小さくてすむという利点が得られる。 The notch frequency that suppresses the amplitude in the distribution of the amplitude of the vibration of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal is the amplitude of the vibration of the vehicle body with respect to the notch frequency and the frequency of the drive input to the vehicle body according to each driving state of the vehicle. Is collected as a sample pattern, and it is specified by selecting the sample pattern that minimizes the vibration amplitude of the vehicle body according to each driving state of the vehicle from the collected sample patterns. For example, the notch frequency of the notch filter that suppresses the resonance that occurs in the vehicle body to the change of the steering input to the maximum by the time series method of collecting the sample patterns and selecting and using the optimum sample pattern from time to time. Can be set. According to such a time series method, the continuity of control is inferior to that in the case of performing the frequency analysis described above, but there is an advantage that the capacity of the arithmetic unit can be reduced.
また、この場合に、上記のサンプルパターンの選択の切換えが該選択の変更を示唆した車体振動が終息した後行われるようになっていれば、車体が振動している途中でノッチフィルタのノッチ周波数が変更されることにより2つの異なる制振作用が干渉して副次的振動が生ずるような不都合を回避することができる。 Further, in this case, if the switching of the selection of the sample pattern is performed after the vehicle body vibration that suggests the change of the selection has ended, the notch frequency of the notch filter during the vibration of the vehicle body. As a result of the change, it is possible to avoid the disadvantage that secondary vibrations occur due to interference between two different damping actions.
前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布に於いて振幅を抑制するノッチ周波数が、車輌の各運転状態に応じて車体への駆動入力に対する車体の応答運動を周波数解析して前記駆動指令信号の周波数に対する車体の振動の振幅の分布を算出することにより特定されるか、または車輌の各運転状態に応じてノッチ周波数と車体への駆動入力の周波数に対する車体の振動の振幅の対応関係をサンプルパターンとして収集し、収集されたサンプルパターンの中から車輌の各運転状態に応じて車体の振動の振幅が最小となるサンプルパターンを選択することにより特定されるかのいずれかにより、その間を切り換えて特定されるようになっていれば、車輌の運転状態に応じて常時それによりよく適合する方の手法用いて車体の振動をよりよく抑制することができる。 The notch frequency that suppresses the amplitude in the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the drive command signal analyzes the response motion of the vehicle body with respect to the drive input to the vehicle body according to each driving state of the vehicle, and performs the drive. Correspondence relationship between the vibration amplitude of the vehicle body and the frequency of the notch frequency and the drive input frequency to the vehicle body specified by calculating the distribution of the vibration amplitude of the vehicle body with respect to the frequency of the command signal or depending on each driving state of the vehicle Are collected as sample patterns, and are selected by selecting a sample pattern that minimizes the vibration amplitude of the vehicle body according to each driving state of the vehicle from the collected sample patterns. If it is specified by switching, vibrations of the vehicle body will be detected using a method that is better suited to the driving conditions of the vehicle at all times. It is possible to Riyoku suppression.
上記の切換えが、前記周波数解析に基づく車体振動抑制と前記サンプルパターン選択に基づく車体振動抑制のうち車体振動抑制の効果が高い方を選んで実行するように行われれば、両方の手法を組み合わせた効果を最大限に発揮させることができる。 If the above switching is performed by selecting and executing the vehicle vibration suppression based on the frequency analysis and the vehicle vibration suppression based on the sample pattern selection, which has the higher effect of vehicle vibration suppression, the two methods are combined. The effect can be maximized.
運転者による操縦入力の変化により車体に生ずる振動のうち駆動装置を介して制御可能な振動としては、アクセル開度と操舵角の変化に対する車体のピッチング振動とローリング振動が考えられるので、上記の制御はこれらのパラメータに対して適用できる。 Of the vibrations generated in the vehicle body by changes in the steering input by the driver, the vibrations that can be controlled via the drive unit include pitching vibrations and rolling vibrations of the vehicle body in response to changes in the accelerator opening and the steering angle. Can be applied to these parameters.
図1は、本発明による車輌の本発明に係る構成の要部を示すブロック図である。図に於いて、10は車体(VB)であり、12は駆動装置(DU)であり、14は電子制御装置(ECU)である。車体10、駆動装置12、電子制御装置14は、いずれも特に具体的には例示されていないが、それぞれ一般的な構造の四輪自動車の車体、一般的な構造のエンジンとトランスミッションの組合せ、車輌用電子制御装置として公知のマイクロコンピュータを備えた電子制御装置であってよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a configuration according to the present invention of a vehicle according to the present invention. In the figure, 10 is a vehicle body (VB), 12 is a drive unit (DU), and 14 is an electronic control unit (ECU). The
運転者による操縦入力であるアクセル開度と操舵角とが、車輌の運転状態を示すパラメータである車速およびギヤ比と共に電子制御装置14内にその機能上の構成の一部として設けられた駆動力演算装置(PC)16に導入される。駆動力演算装置16は、アクセル開度、操舵角、車速、ギヤ比、或いはそれに加えて他の任意の駆動力演算用入力パラメータに基づいて運転者要求駆動力を算出し、それに基づく駆動指令信号を、同じく電子制御装置14内に機能上の構成の一部として設けられ既に電子式燃料噴射制御装置(EFI)および電子式トランスミッション制御装置(ECT)として種々の態様にて知られている制御機能部を含む駆動装置制御装置18へ向けて発信するようになっている。但し、この駆動指令信号は、その送信の途中で、本発明により設けられ以下に説明されるノッチフィルタ20によりその信号の内のノッチ周波数に対応する周波数成分の伝送が抑制または遮断されることにより補正され、補正された運転者要求駆動力の指令信号となって駆動装置制御装置18へ導入されるようになっている。ノッチフィルタ20もまた電子制御装置14内に機能上の構成の一部として設けられてよい。
The accelerator opening and the steering angle, which are the steering inputs by the driver, together with the vehicle speed and the gear ratio, which are parameters indicating the driving state of the vehicle, are provided in the
駆動装置制御装置18は、駆動力演算装置16よりノッチフィルタ20を経て指令された補正後の運転者要求駆動力に基づき、車速、エンジン回転数、ギヤ比等の駆動制御に影響する車輌の運行パラメータを参照しつつ、スロットル開度およびギヤ比を決定し、それらを指令する信号を駆動装置12へ向けて発信する。
The driving
駆動装置12は、そのエンジンの部分が指令されたスロットル開度に従って作動し、またそのトランスミッションの部分が指令されたギヤ比に従って作動し、車体10を駆動する。駆動装置12によって駆動された車体10の運動、特にそのピッチング振動やローリング振動の如き振動は、サスペンションストローク、ピッチ角、ロール角の変化となって現れる。
The drive device 12 operates according to the commanded throttle opening of the engine portion, and operates according to the commanded gear ratio of the transmission portion to drive the
駆動装置12より車体10に伝えられる駆動力とそれによって車体に生じたサスペンションストローク、ピッチ角、ロール角の変化は、電子制御装置14内に機能上の構成の一部として構成されたノッチフィルタ制御装置(FC)22へ導入される。
The driving force transmitted from the driving device 12 to the
ノッチフィルタ20は或る特定の周波数領域(ノッチ周波数)の信号の伝達を抑制ないし遮断するフィルタであり、その特定の周波数領域がノッチフィルタ制御装置22により可変に制御されるようになっているものである。ノッチフィルタ制御装置22は、車体10への駆動入力と車体10の運動、特にそのピッチングやローリングとの対応関係に基づいて、駆動指令信号の周波数に対する車体10のピッチング振動やローリング振動の振幅の分布を求め、その過程で車体のピッチング振動やローリング振動の振幅を最大限に抑制するようにノッチフィルタのノッチ周波数を制御するものである。
The
ノッチフィルタ制御装置22は、その一つの実施の形態として、車輌の各運転状態に応じて車体への駆動入力に対する車体の応答運動をフーリエ変換の手法により周波数解析して駆動指令信号の周波数に対する車体のピッチング振動やローリング振動の振幅の分布を算出することにより、該振幅を最大限に抑制するようにノッチフィルタのノッチ周波数を制御するよう構成されてよい。
As one embodiment, the notch
この場合、更にノッチフィルタ制御装置22へ導入される車体のピッチングやローリングを示す信号は、図1に於いて破線のブロック24にて示されている如きローパスフィルタによりローパス濾過処理されるようになっていてよく、こうされることによりアクセル開度や操舵角の如き操縦入力の変化に対し車体に共振により生ずる虞れの或る1〜2Hz程度の比較的低い周波数の車体振動をよりよく抽出し、ノッチフィルタのノッチ周波数をより的確に制御することができる。
In this case, the signal indicating the pitching or rolling of the vehicle body further introduced into the notch
或いはまた、ノッチフィルタ制御装置22は、他の一つの実施の形態として、車輌の各運転状態に応じてノッチ周波数と車体10への駆動入力の周波数に対する車体のピッチング振動やローリング振動の振幅の対応関係をサンプルパターンとして収集し、収集されたサンプルパターンの中から、車輌の各運転状態に応じて、車体のピッチング振動やローリング振動の振幅が最小となるサンプルパターンを選択することによりノッチ周波数を設定するように構成されてもよい。かかるサンプルパターンの収集とそれより最適パターンを選出する制御自体は、時系列制御の手法として公知である。
Alternatively, as another embodiment, the notch
この場合、車輌の運転状態が変化し、それまで使用してきたサンプルパターンより他の一つのサンプルパターンへ切り換えた方が車体のピッチング振動やローリング振動に対する抑制効果が上がるとの判断がなされたとき、サンプルパターンの選択の切換えは、車体10のピッチング振動やローリング振動が一度終息するのを待って行われるのが好ましい。そうすることにより車体10がピッチング振動やローリング振動を起こしている最中にノッチフィルタのノッチ周波数が切り換えられることにより2つの異なる制振作用が干渉して副次的振動が生ずるような不都合を回避して、次回のピッチング振動やローリング振動に供えることができる。
In this case, when the driving state of the vehicle changes and it is judged that the effect of suppressing the pitching vibration and rolling vibration of the vehicle body is improved by switching to one other sample pattern than the sample pattern used so far, The switching of the selection of the sample pattern is preferably performed after the pitching vibration or rolling vibration of the
或いはまた、ノッチフィルタ制御装置22は、更に他の一つの実施の形態として、上記の通り車輌の各運転状態に応じて車体10への駆動入力に対する車体の応答運動をフーリエ変換の手法により周波数解析してノッチフィルタのノッチ周波数に対する車体10のピッチング振動やローリング振動の振幅の分布を算出することにより、該振幅を最大限に抑制するようにノッチフィルタのノッチ周波数を制御する構成のものと、車輌の各運転状態に応じてノッチ周波数と車体10への駆動入力の周波数に対する車体のピッチング振動やローリング振動の振幅の対応をサンプルパターンとして収集し、収集されたサンプルパターンの中から、車輌の各運転状態に応じて、車体10のピッチング振動やローリング振動の振幅が最小となるサンプルパターンを選択することによりそのノッチ周波数を設定する構成のものとの間で切り換えられてもよい。これは、一例として、上記2つの構成のノッチフィルタ制御装置を常時並行して作動させつつ何れか一方の制御態様を実施すると共に、車体のピッチング振動やローリング振動の振幅に或る所定のしきい値を設けておき、車体のピッチング振動やローリング振動の振幅が上記しきい値を越える毎に制御態様を他方に切り換える要領にて実施されてよい。
Alternatively, as another embodiment, the notch
ノッチフィルタ20は、ノッチフィルタ制御装置22によりそのノッチ周波数が制御されると同時に、そのノッチ度(V字型切欠きの深さ)が、図には示されていないパワースイッチ(パワーモードを選択するためのスイッチであり、ATの変速線を制御することによって通常モードと比較して同じギアで高回転まで回転数を高くすることができるようにするスイッチ)がオンとされているとき、自動変速機の変速レンジが2レンジまたはLレンジにされているとき、手動変速機の変速位置が2速位置または1速位置にされているとき、アクセルペダルの踏込みによるアクセル開度が所定値以上のとき、アクセル開度増大速度が所定値以上のとき、走行安定化制御装置(VSC)の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、または滑り制御装置(TRC)の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、そうでないときよりノッチフィルタ20のノッチ度が小さくされるように制御されるようになっている。かかるノッチ度の大きさの制御は、複数のノッチパターンの間の切換えまたはノッチ寸法の変更等により行われてよい。これは、上記の通りノッチ度が大きくされれば、振動抑制効果は増大するが、運転者要求駆動力の削減が目立ってくる虞れがあるので、運転者がより高い駆動力を求める意図を示しているときには、ノッチフィルタによる駆動指令信号の低減が車輛の駆動状態の変化に現れる影響を小さくするよう、ノッチフィルタによるノッチ度を小さくし、運転者の駆動力要求をより忠実に実現しつつより高い振動抑制効果を上げるようにするものである。
The
尚、図示の実施の形態では、ノッチフィルタ20は、ノッチフィルタ制御装置22によりそのノッチ周波数が制御されると同時に、そのノッチ度が、パワースイッチ、自動変速機のセレクトレバー、手動変速機の変速レバー、アアクセルペダル、走行安定化制御装置の作動停止スイッチ、または滑り制御装置の作動停止スイッチの少なくとも何れか一つの作動状態により、運転者がより高い駆動力を求めていることが示されているとき、そうでないときより小さくされるように制御されるようになっているが、ノッチフィルタ20は、アクセル開度または操縦角の一方または両方の変化に対し車体のピッチング振動または車体のローリング振動の一方または両方を抑制するのに最適な或る所定のノッチ周波数のものとされ、そのノッチ度のみがパワースイッチ、自動変速機のセレクトレバー、手動変速機の変速レバー、アアクセルペダル、走行安定化制御装置の作動停止スイッチ、または滑り制御装置の作動停止スイッチの少なくとも何れか一つの作動状態により上記の如く制御されるようになっていてもよい。
In the illustrated embodiment, the
更に、パワースイッチ、自動変速機のセレクトレバー、手動変速機の変速レバー、アアクセルペダル、走行安定化制御装置の作動停止スイッチ、または滑り制御装置の作動停止スイッチの少なくとも何れか一つに関する検出値に他の運転パラメータとの対比等に基づき異常があると判断されたときには、ノッチフィルタ20がバイパスされ或はそのノッチ度が0とされるような制御が行なわれるようになっていてもよい。
Further, a detection value related to at least one of a power switch, a selection lever of an automatic transmission, a transmission lever of a manual transmission, an accelerator pedal, an operation stop switch of a travel stabilization control device, or an operation stop switch of a slip control device. When it is determined that there is an abnormality based on comparison with other operating parameters, the
また、本発明は、図2に示す如く、駆動力演算装置16より駆動装置制御装置18へ向けて駆動指令信号を伝達する経路にノッチフィルタ20に直列にゲイン調節要素26が介装され、このゲイン調節要素が、パワースイッチ、自動変速機のセレクトレバー、手動変速機の変速レバー、アアクセルペダル、走行安定化制御装置の作動停止スイッチ、または滑り制御装置の作動停止スイッチの少なくとも何れか一つにより、パワースイッチがオンとされているとき、自動変速機の変速レンジが2レンジまたはLレンジにされているとき、手動変速機の変速位置が2速位置または1速位置にされているとき、アクセルペダルの踏込みによるアクセル開度が所定値以上のとき、アクセル開度増大速度が所定値以上のとき、走行安定化制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、または滑り制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、そうでないときより大きくされるように制御されるようになっていてもよい。かかる要領によっても、パワースイッチがオンとされているとき、自動変速機の変速レンジが2レンジまたはLレンジにされているとき、手動変速機の変速位置が2速位置または1速位置にされているとき、アクセルペダルの踏込みによるアクセル開度が所定値以上のとき、アクセル開度増大速度が所定値以上のとき、走行安定化制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、または滑り制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、そうでないときより操縦入力に対する車体の運動の対応性がノッチフィルタにより受ける影響が小さくされ、運転者の駆動力に対する要求意図を勘案して、操縦入力の変化に起因する車体の振動の抑制の度合と操縦入力に対する車体の運動の対応性との間の調和を最適化することができる。この場合にも同様に、パワースイッチ、自動変速機の変速レンジ、手動変速機の変速位置、アアクセル、走行安定化制御装置の作動停止スイッチ、または滑り制御装置の作動停止スイッチの少なくとも何れか一つの検出値に他の運転パラメータとの対比等に基づき異常があると判断されたときには、ノッチフィルタ20がバイパスされ或はそのゲイン調節要素26のゲインが最大値とされるような制御が行なわれるようになっていてもよい。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 2, a gain adjusting element 26 is interposed in series with the
かくして、本発明によれば、図1または図2にその構成をブロック図にて示す如く、通常の四輪自動車の車体であってよい車体10が通常のエンジンとトランスミッションとの組合せ等よりなる駆動装置12により駆動され、駆動装置12が、アクセル開度や操舵角の如き運転者による操縦入力と車速やギヤ比の如き車輌の運転状態を示すパラメータに基づいて、それ自身は種々の構成に於いて既に公知でありまた実施されているEFIやECTを経てコンピュータ制御される車輌に於いて、アクセル開度や操舵角の如き運転者による操縦入力と車速やギヤ比の如き車輌の運転状態を示すパラメータに基づいて運転者が要求する駆動力を算出する駆動力演算装置16よりEFIやECTへ伝達される駆動指令信号をその伝達経路の途中にて、所定のノッチ周波数を有するか或はノッチ周波数が車体への駆動入力と車体の運動との対応関係に基づいて操縦入力の変化に対する車体の振動の振幅が抑制される値に制御されるノッチフィルタ20により処理するという構成により、車体の運動モデルを構築することを要せず、アクセルペダルの踏込み或いはその解除または操舵によって車体にピッチング振動やローリング振動が生ずることを、運転者の駆動力要求を尊重しつつ、抑制することができる。
Thus, according to the present invention, as shown in the block diagram of FIG. 1 or FIG. 2, the
この場合、特に、該ノッチフィルタのノッチ度がパワースイッチ、自動変速機のセレクトレバー、手動変速機の変速レバー、アアクセルペダル、走行安定化制御装置の作動停止スイッチ、または滑り制御装置の作動停止スイッチの少なくとも何れか一つの作動状態により、パワースイッチがオンとされているとき、自動変速機の変速レンジが2レンジまたはLレンジにされているとき、手動変速機の変速位置が2速位置または1速位置にされているとき、アクセルペダルの踏込みによるアクセル開度が所定値以上のとき、アクセル開度増大速度が所定値以上のとき、走行安定化制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、または滑り制御装置の作動を停止させるスイッチがオンとされているとき、そうでないときより小さくされるよう制御され、或いはノッチフィルタに直列に設けたゲイン調節要素のゲインが大きくされるよう制御されば、操縦入力の変化に起因する車体の振動の抑制の度合と操縦入力に対する車体の運動の対応性との間の調和を運転者の駆動力に対する要求意図に照らして最適化することができ、更に、ノッチフィルタ20のノッチ周波数が駆動装置12より車体10へ伝達される駆動力とそれに応答して車体10に生ずる運動との対応関係に基づいて操縦入力の変化に対する車体の振動の振幅が適当に抑制される値に制御されれば、操縦入力の変化に共振して車体に大きな振動が生ずることをより確実に抑制することができる。
In this case, in particular, the notch degree of the notch filter is a power switch, an automatic transmission select lever, a manual transmission transmission lever, an accelerator pedal, an operation stop switch of a travel stabilization control device, or an operation stop of a slip control device. When the power switch is turned on by the operating state of at least one of the switches, the shift range of the automatic transmission is set to the second range or the L range, the shift position of the manual transmission is set to the second speed position or When the first speed position is set, when the accelerator opening degree by depressing the accelerator pedal is greater than or equal to a predetermined value, or when the accelerator opening increase speed is greater than or equal to a predetermined value, the switch for stopping the operation of the travel stabilization control device is turned on. Smaller when not switched on or when the switch to stop the operation of the slip control is switched on If the gain of the gain adjustment element provided in series with the notch filter is controlled to be increased, the degree of suppression of the vibration of the vehicle body due to the change of the steering input and the movement of the vehicle body with respect to the steering input The harmony between the responsiveness can be optimized in light of the driver's desire for driving force, and the notch frequency of the
以上に於いては本発明をその基本的構成とそれを実施するいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 In the above, the basic configuration of the present invention and some embodiments for carrying out the present invention have been described in detail. However, various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention. This will be apparent to those skilled in the art.
10…車体、12…駆動装置、14…電子制御装置、16…駆動力演算装置、18…駆動装置制御装置、20…ノッチフィルタ、22…ノッチフィルタ制御装置、24…ローパスフィルタ、26…ゲイン調節要素
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