JP4951926B2 - Vehicle behavior control device - Google Patents
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本発明は、減衰力を可変制御可能なサスペンションを備えた車両挙動制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle behavior control device including a suspension capable of variably controlling damping force.
車両のサスペンションとして、減衰力を可変制御可能なものが既に実用化されている(下記[特許文献1])。このような減衰力可変制御サスペンションでは、ショックアブソーバ内部において、径の異なるオリフィスを切り換えることにより減衰力を可変制御している。
しかし、従来の減衰力可変制御サスペンションでは、例えば、サスペンションの減衰力を低下させた場合、操舵時のロール減衰が小さくなり、ロールとヨーの連成振動が生じやすくなり、車両操安性が低下することが懸念されることがあった。従って、本発明の目的は、車両操安性を確実に確保し得る車両挙動制御装置を提供することにある。 However, in the conventional damping force variable control suspension, for example, when the damping force of the suspension is reduced, the roll damping at the time of steering becomes small, and the combined vibration of the roll and the yaw is likely to occur, so that the vehicle stability is lowered. There was a concern to do. Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle behavior control device that can ensure vehicle stability.
請求項1に記載の車両挙動制御装置は、サスペンションの減衰力を変化させる減衰力可変手段と、ステアリング操舵系の減衰特性及びパワーステアリングアシスト特性を含むステアリング特性を可変制御可能なステアリング特性可変制御手段とを備え、ステアリング特性可変制御手段は、減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力の変化に応じて、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を変化させ、ステアリング特性可変制御手段は、減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力の変化に応じて、パワーステアリング機構がステアリング操舵系に付加するダンピングトルク量を補正することにより、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を変化させ、サスペンションの前輪側の減衰力が後輪側に比して増大した場合、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることを特徴としている。
The vehicle behavior control device according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両挙動制御装置において、ステアリング特性可変制御手段が、減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力が大きくされたときより小さくされたとき、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle behavior control device according to the first aspect, when the steering characteristic variable control means is made smaller than when the damping force of the suspension by the damping force variable means is made larger, steering steering is performed. It is characterized by increasing the damping force of the damping characteristics of the system.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車両挙動制御装置において、ステアリング特性可変制御手段は、減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力が大きくされたときより小さくされたとき、ステアリング操舵系のパワーステアリングアシスト特性のアシスト力を小さくすることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle behavior control device according to the second aspect, when the steering characteristic variable control means is made smaller than when the damping force of the suspension by the damping force variable means is made larger, steering steering is performed. It is characterized by reducing the assist force of the power steering assist characteristic of the system.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の車両挙動制御装置において、減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力及びステアリング操舵系のステアリング特性を乗員の操作によって切り換える切替手段をさらに備えていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle behavior control device according to the second or third aspect of the present invention, the vehicle behavior control device further includes a switching unit that switches the damping force of the suspension by the damping force varying unit and the steering characteristic of the steering steering system by the operation of the occupant. It is characterized by having.
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の車両挙動制御装置において、サスペンションの前輪側又は後輪側の何れか一方の減衰力が増大した場合、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle behavior control device according to the first aspect, when the damping force on either the front wheel side or the rear wheel side of the suspension increases, the damping force of the steering steering system damping characteristic It is characterized by increasing.
請求項6に記載の発明は、請求項1又は4に記載の車両挙動制御装置において、サスペンションの前輪側の減衰力が後輪側に比して増大した場合、、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle behavior control device according to the first or fourth aspect, when the damping force on the front wheel side of the suspension increases as compared with that on the rear wheel side, the damping characteristic of the steering system is reduced. It is characterized by increasing the damping force.
請求項7に記載の発明は、請求項1又は4に記載の車両挙動制御装置において、サスペンションの後輪側の減衰力が前輪側に比して増大した場合、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle behavior control device according to the first or fourth aspect, when the damping force on the rear wheel side of the suspension increases as compared with the front wheel side, the damping characteristic of the steering steering system is attenuated. It is characterized by increasing power.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の車両挙動制御装置において、減衰力可変手段を備えたサスペンションが減衰力可変アブソーバを有して構成されており、アブソーバが故障した場合、サスペンションの減衰力を一定に設定する設定手段をさらに備えており、ステアリング特性可変制御手段が、アブソーバが故障した場合、設定手段によって一定に設定された減衰力に応じて、ステアリング操舵系の減衰特性を変更することを特徴としている。
The invention according to
請求項9に記載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の車両挙動制御装置において、通常時にはサスペンションの減衰力可変制御とパワーステアリングの特性可変制御とを協調させず、アブソーバが故障によってサスペンションの減衰力が固定された場合には、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the vehicle behavior control device according to any one of the first to seventh aspects, the suspension damping force variable control and the power steering characteristic variable control are not coordinated during normal operation, and the absorber However, when the damping force of the suspension is fixed due to a failure, the damping force of the damping characteristic of the steering system is increased.
請求項1に記載の車両挙動制御装置によれば、減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力の変化に応じて、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を変化させることで、サスペンションの減衰力変化に伴う車両の挙動の変化をステアリングの減衰力制御を利用して制御し、操安性を向上させることができる。 According to the vehicle behavior control apparatus of the first aspect, the damping force change of the suspension is changed by changing the damping force of the damping characteristic of the steering steering system in accordance with the change of the damping force of the suspension by the damping force varying means. A change in the behavior of the vehicle is controlled using the damping force control of the steering, and the operability can be improved.
請求項2に記載の車両挙動制御装置によれば、サスペンションの減衰力が大きくされたときより小さくされたとき、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることで、ステアリングの減衰力を用いて上述した連成振動を抑制して操安性を向上させることができる。サスペンションの減衰力を小さくした場合には、ロール共振周波数が低下してステアリング共振周波数及びヨー共振周波数に近づいてロール振動とヨー振動(及びステアリング振動)の連成振動が生じやすくなる傾向となるが、減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力の変化に応じて、前記ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を変化させることで、ステアリングの減衰力を用いて上述した連成振動を抑制して操安性を向上させることができる。 According to the vehicle behavior control device of the second aspect, when the damping force of the suspension is made smaller than when the damping force is made larger, the damping force of the steering system is increased, thereby using the steering damping force. Thus, the above-described coupled vibration can be suppressed and the operability can be improved. When the damping force of the suspension is reduced, the roll resonance frequency is lowered and approaches the steering resonance frequency and the yaw resonance frequency, and the combined vibration of roll vibration and yaw vibration (and steering vibration) tends to occur. By changing the damping force of the steering steering system according to the change in the damping force of the suspension by the damping force varying means, the above-described coupled vibration is suppressed by using the steering damping force to control the steering. Can be improved.
請求項3に記載の車両挙動制御装置によれば、サスペンションの減衰力が大きくされたときより小さくされたとき、ステアリング操舵系のパワーステアリングアシスト特性のアシスト力を小さくすることでも同様にステアリングの減衰力を向上させることになり、上述した連成振動を抑制して操安性を向上させることができる。 According to the vehicle behavior control apparatus of the third aspect, when the damping force of the suspension is made smaller than when the suspension damping force is increased, the steering damping is similarly reduced by reducing the assist force of the power steering assist characteristic of the steering system. As a result, the above-described coupled vibration can be suppressed and the operability can be improved.
請求項4に記載の車両挙動制御装置によれば、乗員の操作によって切り換える切替手段をさらに備えることによって、乗員の好みによってサスペンションの減衰力及びステアリング特性を変更することができる。 According to the vehicle behavior control apparatus of the fourth aspect, the suspension damping force and the steering characteristic can be changed according to the occupant's preference by further including the switching means that switches by the occupant's operation.
請求項5に記載の車両挙動制御装置によれば、サスペンションの前輪側又は後輪側の何れか一方の減衰力が増大した場合、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることで、サスペンションの減衰力が変更された場合でも、ステアリング特性を変更することで車両挙動や操作性を所定の状態に維持することができる。 According to the vehicle behavior control apparatus of the fifth aspect, when the damping force on either the front wheel side or the rear wheel side of the suspension is increased, the damping force of the damping characteristic of the steering steering system is increased, whereby the suspension Even when the damping force of the vehicle is changed, the vehicle behavior and operability can be maintained in a predetermined state by changing the steering characteristics.
請求項6に記載の車両挙動制御装置によれば、サスペンションの前輪側の減衰力が後輪側に比して増大した場合、過渡的にはアンダーステア傾向となる。この場合、ヨー減衰が低下し、さらに、ヨー共振周波数が上昇することでロール共振周波数(及びステアリング共振周波数)に近づく。この結果、ヨー振動の減衰が悪化するが、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることで、ステアリングの減衰力を用いてヨー振動に関連する連成振動を抑制して操安性を向上させることができる。 According to the vehicle behavior control apparatus of the sixth aspect, when the damping force on the front wheel side of the suspension increases compared to the rear wheel side, the vehicle tends to understeer transiently. In this case, yaw attenuation decreases, and further, the yaw resonance frequency increases, thereby approaching the roll resonance frequency (and the steering resonance frequency). As a result, the attenuation of the yaw vibration deteriorates, but by increasing the damping force of the damping characteristic of the steering steering system, the combined vibration related to the yaw vibration is suppressed by using the steering damping force, thereby improving the maneuverability. Can be improved.
請求項7に記載の車両挙動制御装置によれば、サスペンションの後輪側の減衰力が前輪側に比して増大した場合、過渡的にはオーバーステア傾向となる。この場合、ステアリングの操舵角に対する操舵トルクの位相進みが減少し、操舵手応え感が減少する。そこで、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることで、操舵トルクの位相進みを生成させて操舵手応え感を増して操作感を向上させることができる。 According to the vehicle behavior control apparatus of the seventh aspect, when the damping force on the rear wheel side of the suspension increases as compared with the front wheel side, the vehicle tends to oversteer transiently. In this case, the phase advance of the steering torque with respect to the steering angle of the steering is reduced, and the feeling of steering response is reduced. Therefore, by increasing the damping force of the damping characteristic of the steering system, it is possible to generate a phase advance of the steering torque to increase the feeling of steering response and improve the operational feeling.
請求項8に記載の車両挙動制御装置によれば、減衰力可変機能を有するアブソーバが故障したときは、減衰力を一定に設定するとともに、その減衰力に応じてステアリング操舵系の減衰特性を変更する。このようにすることによって、減衰力可変機構を有するアブソーバの故障時においても、設定されたサスペンションの減衰力に応じてステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を変化させることで、サスペンションの減衰力変化に伴う車両の挙動の変化をステアリングの減衰力制御を利用して制御し、操安性を向上させることができる。 According to the vehicle behavior control device of the eighth aspect, when the absorber having the damping force variable function fails, the damping force is set to be constant and the damping characteristic of the steering steering system is changed according to the damping force. To do. In this way, even when an absorber having a variable damping force mechanism fails, the damping force change of the suspension can be changed by changing the damping force of the steering steering system damping characteristic according to the set damping force of the suspension. It is possible to improve the operability by controlling the change in the behavior of the vehicle with the use of the damping force control of the steering wheel.
請求項9に記載の車両挙動制御装置によれば、減衰力可変機能を有するアブソーバが故障してサスペンションの減衰力が固定されてしまったときには、その減衰力に応じてステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくする。このようにすることによって、減衰力可変機構を有するアブソーバの故障時においても、ステアリング制御の減衰力を用いて車両挙動を安定側に設定し、操安性を向上させることができる。 According to the vehicle behavior control device of the ninth aspect, when the absorber having the variable damping force function fails and the suspension damping force is fixed, the damping characteristic of the steering system is adjusted according to the damping force. Increase the damping force. By doing so, even when an absorber having a damping force variable mechanism fails, the vehicle behavior can be set to the stable side by using the damping force of the steering control, and the operability can be improved.
以下、図面を参照しつつ本発明の車両挙動制御装置の一実施形態について説明する。図1に、本実施形態の車両挙動制御装置を搭載した車両構成図を示す。車両1は、四つの車輪FR,FL,RR,RLを備えている。そして、前輪FR,FLは操舵輪であり、ステアリングギアボックス2と各前輪FR,FLのハブキャリア3とが接続されている。ギアボックス2内には、ラックバー2aが内蔵されており、ラックバー2aの両端が、タイロッド2bを介して上述したハブキャリア3に接続されている。
Hereinafter, an embodiment of a vehicle behavior control device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vehicle configuration diagram in which the vehicle behavior control device of this embodiment is mounted. The
ギアボックス2には、ステアリングコラム(図示せず)内のステアリングシャフト4が挿入されている。ステアリングシャフト4先端のピニオンギアがラックバー2aのラックと噛み合っており、いわゆるラックアンドピニオン2cを構成している。ステアリングシャフト4の他端には、ステアリングホイール5が取り付けられている。また、ステアリングシャフト4には、ステアリングシャフト4の回転角(操舵角)を検出する操舵角センサ6や、ステアリングシャフト4に加わるトルクを検出するステアリングトルクセンサ7も取り付けられている。
A
本実施形態の電動式パワーステアリング機構は、ステアリングシャフト4に回転力を付与するモータ8を備えており、モータ8の制御量を制御することで、ステアリング系にパワーステアリングのアシスト力や、ステアリング系の振動を減衰させるダンピングトルクを付加させることができる。また、ステアリングギアボックス2内には、ラックバー2aのストローク量を検出するストロークセンサ2dも内蔵されている。
The electric power steering mechanism of the present embodiment includes a
また、本実施形態の車両1は、全ての車輪FR,FL,RR,RLにサスペンションユニット9が取り付けられている。このサスペンションユニット9は、減衰力可変機構付のショックアブソーバとコイルスプリングとからなる。減衰力可変機構付のショックアブソーバは、従来の公知の減衰力可変機構付のユニットである。例えば、ショックアブソーバ内部において、径の異なるオリフィスを電気モータなどを用いて切り換えることにより減衰力を可変制御している。
In the
さらに、各車輪FR,FL,RR,RLには、車輪速センサ10が取り付けられている。上述したセンサ類2d,6,7やアクチュエータ類8,9は、車両挙動を統合的に制御するECU11に接続されている。ECU11は、CPUやROM,RAM、入出力部などからなる電子制御ユニットである。ECU11は、各センサからの出力を受けるとともに、各アクチュエータに制御信号を送出する。さらに、ECU11には、サスペンションの減衰力セッティング及びステアリング特性(減衰特性及びパワーアシスト特性を含む)を操安性重視か乗り心地重視かに切り換えるスイッチ12も接続されている。勝因は、このスイッチ12によってサスペンションの減衰力セッティング及びステアリング特性を好みに応じて切り換えることができる。
Further, a
パワーステアリング機構に関して、簡単に説明しておく。モータ8によって、ドライバのステアリング操作力を低減するアシストトルクをステアリング系に付与するのがパワーステアリング機構であるが、モータ8には、ステアリング振動を低減するためのダンピングトルクも付与する役割がある。ここでは、ステアリングトルクセンサ7によって検出した操舵トルク及び車輪速センサ10によって検出される車速に基づいて、アシストトルク量を算出する。
The power steering mechanism will be briefly described. The power steering mechanism applies the assist torque for reducing the steering operation force of the driver to the steering system by the
これと同時に、操舵角センサ6によって検出されるステアリングホイール5の操舵角速度及び車速に基づいて、ステアリング振動を減衰させるためのダンピングトルク量が計算される。このときの減衰係数をCstとする。また、このステアリングの減衰係数を増加させる際には、補正係数をKscが用いられる(Cst←Cst×Ksc)。Ksc=1であれば、補正は行われないこととなる。モータ8が出力するトルクは、アシストトルクとダンピングトルクの総和となる。
At the same time, a damping torque amount for attenuating steering vibration is calculated based on the steering angular velocity and the vehicle speed of the steering wheel 5 detected by the steering angle sensor 6. The attenuation coefficient at this time is Cst. Further, when increasing the steering damping coefficient, Ksc is used as the correction coefficient (Cst ← Cst × Ksc). If Ksc = 1, no correction is performed. The torque output from the
さらに、ステアリング共振周波数とヨー共振周波数とロール共振周波数とについても簡単に説明しておく。通常、これらの共振周波数は、高い方からロール共振周波数、ステアリング共振周波数、ヨー共振周波数の順に並んでいる。各共振周波数は、互いの振動が連成して共振が重なってしまわないように、互いにできるだけ外れた周波数となるように設定されている。 Further, the steering resonance frequency, yaw resonance frequency, and roll resonance frequency will be briefly described. Normally, these resonance frequencies are arranged in the order of roll resonance frequency, steering resonance frequency, and yaw resonance frequency from the highest. Each resonance frequency is set so as to be as far as possible from each other so that mutual vibrations are coupled and resonances do not overlap.
しかし、サスペンションの減衰力を可変制御すると、ロール共振周波数が変化し、ヨー共振周波数(及びステアリング共振周波数)に近づく場合がある。この場合、上述した連成振動が生じやすくなってしまうので、本実施形態では、ステアリング振動の減衰係数を増加させることでロール振動・ヨー振動・ステアリング振動などの連成振動を抑制し、操安性を向上させる。 However, when the damping force of the suspension is variably controlled, the roll resonance frequency changes and may approach the yaw resonance frequency (and the steering resonance frequency). In this case, the above-described coupled vibration is likely to occur. Therefore, in this embodiment, by increasing the damping coefficient of the steering vibration, the coupled vibration such as roll vibration, yaw vibration, steering vibration, and the like is suppressed, and the steering vibration is reduced. Improve sexiness.
次に、上述した装置による減衰力制御の一実施形態について説明する。この制御のフローチャートを図2に示す。図2に示されるように、まず、上述したスイッチ12がオン(乗り心地重視のセッティング:サスペンション減衰力小さめ)であるか否かを判定する(ステップ200)。ステップ200が肯定される場合は、サスペンション減衰力を小さくして乗り心地を良くするアシストマップAとなっているか否かを判定する(ステップ205)。
Next, an embodiment of damping force control by the above-described apparatus will be described. A flowchart of this control is shown in FIG. As shown in FIG. 2, first, it is determined whether or not the above-described
ステップ205が否定される場合は、アシストマップAに切り換える(ステップ210)。さらに、サスペンション減衰力が小さめなアシストマップAに合わせて、ステアリングの減衰力も変更する。これは、上述したように、サスペンション減衰力が低下することでロール共振周波数が低下し、ヨー共振周波数(及びステアリング共振周波数)に近づいて連成振動が生じやすくなるのを抑制するためである。具体的には、ステアリングの減衰係数Cstを補正する補正係数KscをKscd(>1)とする(ステップ215)。その後、Cst=Cst×Kscとなり(ステップ220)、操舵角速度及び車速に基づいて算出されたステアリングダンピングトルク量が補正される。 If step 205 is negative, the map is switched to assist map A (step 210). Further, the steering damping force is also changed in accordance with the assist map A having a smaller suspension damping force. This is because, as described above, the roll resonance frequency is lowered due to the suspension damping force being lowered, and it is suppressed that the combined vibration is likely to occur near the yaw resonance frequency (and the steering resonance frequency). Specifically, the correction coefficient Ksc for correcting the steering attenuation coefficient Cst is set to Kscd (> 1) (step 215). Thereafter, Cst = Cst × Ksc (step 220), and the steering damping torque amount calculated based on the steering angular velocity and the vehicle speed is corrected.
一方、ステップ205が肯定される場合は、既に一回ステップ210〜220を経由していると考えられるため、再びスイッチ12の操作が行われるのを監視するため、ステップ200に戻る。また、ステップ200において、スイッチ12がオフ(操安性重視のセッティング:サスペンション減衰力大きめ)であるか否かを判定する。スイッチ12がオフである場合は、サスペンション減衰力を大きくして操安性を良くするアシストマップBとなっているか否かを判定する(ステップ225)。
On the other hand, when step 205 is affirmed, it is considered that the process has already passed through steps 210 to 220 once, so the process returns to step 200 to monitor the operation of the
ステップ225が否定される場合は、アシストマップBに切り換える(ステップ230)。この場合は、サスペンション減衰力低下によるロール振動とヨー振動(及びステアリング振動)の連成振動は起こりにくくなっている。そこで、ステアリングの減衰係数Cstを補正する補正係数Kscを1とする(ステップ235)。その後、Cst=Cst×Kscとなる(ステップ220)。この場合、補正係数Ksc=1であるため、ステアリングの減衰力は通常制御のままである(操舵角速度及び車速に基づいて算出されたステアリングダンピングトルク量は補正されない)。 If step 225 is negative, the map is switched to the assist map B (step 230). In this case, coupled vibrations of roll vibration and yaw vibration (and steering vibration) due to a decrease in suspension damping force are less likely to occur. Therefore, the correction coefficient Ksc for correcting the steering attenuation coefficient Cst is set to 1 (step 235). Thereafter, Cst = Cst × Ksc (step 220). In this case, since the correction coefficient Ksc = 1, the steering damping force remains under normal control (the steering damping torque amount calculated based on the steering angular velocity and the vehicle speed is not corrected).
なお、上述した実施形態では、操舵角速度及び車速に基づいて算出されたステアリングダンピングトルク量を補正(増加)させることでステアリング振動の減衰を高め、ロール共振とヨー共振との連成振動を抑制した。しかし、操舵トルク及び車速に基づいて算出されるステアリングアシスト力を補正(減少)させることでも、結果的にステアリング減衰力を向上させることができるため、サスペンションの減衰力が小さくなるほどアシスト力を小さくして上述した連成振動を抑止することもできる。 In the above-described embodiment, the damping of the steering vibration is increased by correcting (increasing) the steering damping torque amount calculated based on the steering angular velocity and the vehicle speed, and the combined vibration of the roll resonance and the yaw resonance is suppressed. . However, even if the steering assist force calculated based on the steering torque and the vehicle speed is corrected (decreased), the steering damping force can be improved as a result. Therefore, the assist force is reduced as the suspension damping force decreases. Thus, the above-described coupled vibration can be suppressed.
また、減衰力可変制御モードとしては、前輪側と後輪側とで減衰力を変えるモードも存在する。このように、サスペンションの前輪側又は後輪側の何れか一方の減衰力が増大した場合、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることで、サスペンションの減衰力が変更された場合でも、ステアリング特性を変更することで車両挙動や操作性を所定の状態に維持することができる。なお、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくするのではなく、 Further, as the damping force variable control mode, there is a mode in which the damping force is changed between the front wheel side and the rear wheel side. In this way, when the damping force on either the front wheel side or the rear wheel side of the suspension increases, even if the damping force of the suspension is changed by increasing the damping force of the damping characteristic of the steering steering system, By changing the steering characteristics, the vehicle behavior and operability can be maintained in a predetermined state. In addition, rather than increasing the damping force of the damping characteristic of the steering system,
例えば、サスペンションの前輪側の減衰力が後輪側に比して増大した場合、過渡的にはアンダーステア傾向となる。この場合、ヨー減衰が低下し、さらに、ヨー共振周波数が上昇することでロール共振周波数(及びステアリング共振周波数)に近づく。この結果、ヨー振動の減衰が悪化するが、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることで、ステアリングの減衰力を用いてヨー振動に関連する連成振動を抑制して操安性を向上させることができる。 For example, when the damping force on the front wheel side of the suspension increases as compared with the rear wheel side, an understeer tendency tends to occur transiently. In this case, yaw attenuation decreases, and further, the yaw resonance frequency increases, thereby approaching the roll resonance frequency (and the steering resonance frequency). As a result, the attenuation of the yaw vibration deteriorates, but by increasing the damping force of the damping characteristic of the steering steering system, the combined vibration related to the yaw vibration is suppressed by using the steering damping force, thereby improving the maneuverability. Can be improved.
あるいは、サスペンションの後輪側の減衰力が前輪側に比して増大した場合、過渡的にはオーバーステア傾向となる。この場合、ステアリングの操舵角に対する操舵トルクの位相進みが減少し、操舵手応え感が減少する。そこで、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることで、操舵トルクの位相進みを生成させて操舵手応え感を増して操作感を向上させることができる。 Alternatively, when the damping force on the rear wheel side of the suspension increases as compared with the front wheel side, the vehicle tends to oversteer transiently. In this case, the phase advance of the steering torque with respect to the steering angle of the steering is reduced, and the feeling of steering response is reduced. Therefore, by increasing the damping force of the damping characteristic of the steering system, it is possible to generate a phase advance of the steering torque to increase the feeling of steering response and improve the operational feeling.
次に、図3のフローチャートに基づいて、もう一つの実施形態について説明する。本実施形態は、サスペンションの減衰力可変機構が故障したときを想定したものである。図3に示されるように、まず、減衰力可変機構書き見込まれたショックアブソーバの動作状態(設定減衰力)を検出するセンサが故障しているか否かを判定する(ステップ300)。センサが故障していなければ、再びステップ300が実行され、センサの異常が監視される。 Next, another embodiment will be described based on the flowchart of FIG. This embodiment assumes that the suspension damping force variable mechanism has failed. As shown in FIG. 3, first, it is determined whether or not a sensor that detects the operating state (set damping force) of the shock absorber that is expected to write the damping force variable mechanism has failed (step 300). If the sensor is not faulty, step 300 is executed again and the sensor abnormality is monitored.
一方、センサが故障し、サスペンションの減衰力可変機構を正常に制御できない場合は、次に、減衰力可変機構のアクチュエータを作動させることができるか否かを判定する(ステップ305)。これは、減衰力値などは検出できないが、減衰力を可変させることができるか否かを判定している。ステップ305が否定され、アクチュエータを作動させて減衰力を変更することができる場合は、予め設定されているサスペンション減衰力(減衰力段数)に設定する(前輪側Sf、後輪側Sr)。 On the other hand, if the sensor fails and the suspension damping force variable mechanism cannot be controlled normally, it is next determined whether or not the actuator of the damping force variable mechanism can be operated (step 305). This determines whether or not the damping force value can be varied although the damping force value and the like cannot be detected. If step 305 is negative and the damping force can be changed by operating the actuator, the suspension damping force (the number of damping force steps) set in advance is set (front wheel side Sf, rear wheel side Sr).
ここでは、この減衰力(段数)は、乗り心地と操安性のバランスによって決められるが、乗り心地を考慮して最大の減衰力段数には設定されず、そのため、ロール減衰が操安性重視時よりも小さくなり、上述したロール振動とヨー振動(及びステアリング振動)の連成振動が懸念されるセッティングとなる。そこで、ステップ310の後、ステアリングの減衰係数Cstを補正する補正係数KscをKscf1(>1)とする(ステップ315)。補正係数Kscf1の値は、サスペンション減衰力に相当する前輪側段数Sf、後輪側段数Srに応じて決定された値である。その後、Cst=Cst×Kscとなり(ステップ320)、操舵角速度及び車速に基づいて算出されたステアリングダンピングトルク量が補正され、上述した連成振動が抑制される。 Here, this damping force (number of steps) is determined by the balance between riding comfort and maneuverability, but it is not set to the maximum number of damping force steps in consideration of riding comfort, so roll damping is important for maneuverability. This is a setting in which the above-described coupled vibration of roll vibration and yaw vibration (and steering vibration) is concerned. Therefore, after step 310, the correction coefficient Ksc for correcting the steering attenuation coefficient Cst is set to Kscf1 (> 1) (step 315). The value of the correction coefficient Kscf1 is a value determined according to the front wheel side step number Sf and the rear wheel side step number Sr corresponding to the suspension damping force. Thereafter, Cst = Cst × Ksc (step 320), the steering damping torque amount calculated based on the steering angular velocity and the vehicle speed is corrected, and the above-described coupled vibration is suppressed.
一方、ステップ305が肯定され、減衰力段数を変更することができない(何れかの段数に固定される故障モード)場合は、最も乗り心地重視でサスペンション減衰力が固定されたと想定して、ステアリング減衰力が大きな値となるように、即ち、操安性を確保すべく補正係数KscをKscf2(ここでは>Kscf1)に設定する(ステップ325)。そして、その後、Cst=Cst×Kscとなり(ステップ320)、操舵角速度及び車速に基づいて算出されたステアリングダンピングトルク量が補正され、上述した連成振動が抑制される。 On the other hand, if step 305 is affirmed and the number of damping force steps cannot be changed (a failure mode in which the number of steps is fixed), it is assumed that the suspension damping force is fixed with an emphasis on ride comfort and steering damping. The correction coefficient Ksc is set to Kscf2 (here,> Kscf1) so that the force becomes a large value, that is, to ensure the operability (step 325). Thereafter, Cst = Cst × Ksc (step 320), the steering damping torque amount calculated based on the steering angular velocity and the vehicle speed is corrected, and the above-described coupled vibration is suppressed.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、常にサスペンションの減衰力可変制御とパワーステアリングの特性可変制御とを協調させているが、通常時には協調させずに、減衰力可変制御に異常をきたしたときのみこれを補償するために、協調させるようにしても良い。例えば、通常時にはサスペンションの減衰力可変制御とパワーステアリングの特性可変制御とを協調させず、サスペンションのショックアブソーバが故障してサスペンション減衰力が固定されたような場合に、ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくする制御とすることができるこのようにすれば、サスペンションの減衰力を用いて車両挙動を安定側に設定し、操安性を向上させることができる。 The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the embodiment described above, the suspension damping force variable control and the power steering characteristic variable control are always coordinated, but this is not performed in the normal state, but only when there is an abnormality in the damping force variable control. In order to compensate, it may be made to cooperate. For example, when the suspension damping force variable control and the power steering characteristic variable control are not coordinated during normal operation, and the suspension shock absorber is broken and the suspension damping force is fixed, the steering steering system damping characteristic If the control can be performed to increase the damping force, the vehicle behavior can be set to the stable side by using the damping force of the suspension, and the operability can be improved.
また、上述した実施形態においては、アクチュエータ(モータ8)によって発生されたパワーステアリングのアシストトルクやステアリング振動減衰のためのダンピングトルクは、ステアリングシャフト4に対して付与された。しかし、アシストトルクやダンピングトルクを発生させるアクチュエータがステアリングギアボックス2に取り付けられ、ラックバー2aのスライド動(スライド量)を制御するようなシステムであっても良い。
In the above-described embodiment, the assist torque of the power steering generated by the actuator (motor 8) and the damping torque for damping the steering vibration are applied to the
1…車両、2…ステアリングギアボックス、2a…ラックバー、2b…タイロッド、2c…ラックアンドピニオン、2d…ストロークセンサ、3…ハブキャリア、4…ステアリングシャフト、5…ステアリングホイール、6…操舵角センサ、7…ステアリングトルクセンサ、8…モータ(ステアリング特性可変制御手段)、9…減衰力可変サスペンションユニット(減衰力可変手段)、10…車輪速センサ、11…ECU(減衰力可変手段,ステアリング特性可変制御手段)。12…切換スイッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ステアリング操舵系の減衰特性及びパワーステアリングアシスト特性を含むステアリング特性を可変制御可能なステアリング特性可変制御手段とを備え、
前記ステアリング特性可変制御手段は、前記減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力の変化に応じて、前記ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を変化させ、
前記ステアリング特性可変制御手段は、前記減衰力可変手段によるサスペンションの減衰力の変化に応じて、パワーステアリング機構が前記ステアリング操舵系に付加するダンピングトルク量を補正することにより、前記ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を変化させ、前記サスペンションの前輪側の減衰力が後輪側に比して増大した場合、前記ステアリング操舵系の減衰特性の減衰力を大きくすることを特徴とする車両挙動制御装置。 A damping force variable means for changing the damping force of the suspension;
Steering characteristic variable control means capable of variably controlling steering characteristics including steering steering system damping characteristics and power steering assist characteristics,
The steering characteristic variable control means changes the damping force of the damping characteristic of the steering steering system in accordance with a change in the damping force of the suspension by the damping force variable means,
The steering characteristic variable control means corrects a damping torque amount applied to the steering steering system by a power steering mechanism in accordance with a change in the damping force of the suspension by the damping force variable means, thereby damping the steering steering system. A vehicle behavior control device characterized in that when the damping force of the characteristic is changed and the damping force on the front wheel side of the suspension increases compared to the rear wheel side, the damping force of the damping characteristic of the steering system is increased. .
前記ステアリング特性可変制御手段は、前記アブソーバが故障した場合、前記設定手段によって一定に設定された減衰力に応じて、前記ステアリング操舵系の減衰特性を変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両挙動制御装置。 The suspension including the damping force varying means is configured to have a damping force variable absorber, and further includes setting means for setting the damping force of the suspension to be constant when the absorber fails.
The steering characteristic variable control means, when the absorber has failed, depending on the damping force is set to a constant by the setting means, according to claim 1 or 2, characterized in that to change the damping characteristics of the steering system The vehicle behavior control device described in 1.
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