JP5200992B2 - サスペンション制御装置、及びサスペンション制御方法 - Google Patents

サスペンション制御装置、及びサスペンション制御方法 Download PDF

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本発明は、サスペンション制御装置、及びサスペンション制御方法に関する。
従来、タイヤの接地性(操縦安定性)と乗心地との両立を図るために、タイヤのグリップ度合を推定し、グリップ度合が小さいときは接地性を優先し、グリップ度合が大きいときには乗心地を優先して、サスペンションのダンパ定数を制御するものがあった(特許文献1参照)。
特開2001−354020号公報
しかしながら、このような従来のサスペンション制御装置にあっては、タイヤのグリップ度に応じて接地性若しくは乗り心地の一方を優先して制御するため、例えばグリップ度が低い場合には乗り心地が低下することを防止することができなかった。
本発明は、上記課題を解決するために目標制御量に応じて前記アクチュエータを駆動制御するサスペンション制御装置において、乗り心地制御項となるサスペンションのストローク状態に基づいて制御量を算出する第一の算出手段と、接地性制御項となる走行状態により変化する周波数特性基づいて制御量を算出する第二の算出手段とを備え、前記アクチュエータの制御を行う。
この結果、本願にあっては常に乗り心地と接地性を常に考慮してアクチュエータの制御を行うこととなり、乗り心地と接地性のどちらか一方に拘泥した制御を行うことがないため接地性と乗り心地のいずれもが優れたサスペンション制御装置を得ることができる。
電磁式ショックアブソーバの概略構成である。 アクティブサスペンションのシステム構成である。 周波数特性調整部の構成である。 フィルタ特性である。 フィルタ特性決定の概念である。 前輪用ゲインKv及び後輪用ゲインKvの算出に用いるマップである。 輪荷重とコーナリングパワーの関係である。 車速とタイヤ横力動特性の関係である。 前輪用ゲインKx及び後輪用ゲインKxの算出に用いるマップである。 バネ上加速度及び定常ヨーレートゲインのタイムチャートである。 瞬間ヨーレートの定常ゲイン及び共振周波数の平均二乗偏差である。 左輪用ゲインKy及び右輪用ゲインKyの算出に用いるマップである。 ゲインKdの算出に用いるマップである。 前輪用ゲインKx及び後輪用ゲインKxの算出に用いるマップである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第1実施形態》
《構成》
図1は、電磁式ショックアブソーバの概略構成である。
電磁式ショックアブソーバ10は、下端が車輪側に弾性支持された円筒状のシェルケース11と、このシェルケース11に進退可能に挿通され、上端が車体側に弾性支持されたロッド12と、このロッド12の上端側に固定され、シェルケース11の外周面に対向した内周面を有する外筒13と、を備える。
シェルケース11の内部には、ダンパーオイルを封入しており、シェルケース11とロッド12とが軸方向に相対変位するときに、ロッド12の下端に連結されたピストン14がダンパーオイルの流動抵抗を受けることで減衰力が発生する。
シェルケース11の外周面には、リング状に形成された複数のマグネット15を軸方向に沿って列設し、外筒13の内周面には、リング状に形成された複数のコイルセル16を軸方向に沿って等間隔に固定する。これらマグネット15とコイルセル16とが、リニアモータとなり、各コイルセル16の励磁を制御し、軸方向に沿って移動磁界を発生させることで、励磁電流に応じた推力が発生し、シェルケース11とロッド12とが軸方向に相対変位する。
電磁式ショックアブソーバ10は、コイルスプリング17の内側に配置され、コイルスプリング17は、車体側に固定されたスプリングシート18と、シェルケース11の外周面に固定されたスプリングシート19とによって支持されている。
図2は、アクティブサスペンションのシステム構成である。
ストロークセンサ31は、バネ上とバネ下の相対速度、つまりサスペンションのストローク速度を検出し、接地荷重センサ32は、車輪の接地荷重を検出する。なお、接地荷重センサ32は、車輪の接地荷重を直接検出するものでもよいが、ここでは、ストロークセンサ31で検出したストローク速度に基づいて推定するものとする。走行状態検出部33は、車速V、前後加速度ax及び横加速度ay、並びに操舵速度dδを検出する。すなわち、走行状態検出部33は、車速センサ、加速度センサ、及び舵角センサを有する。
電磁式ショックアブソーバ10は、例えばマイクロコンピュータで構成されるコントローラ40によって駆動制御される。
コントローラ40は、第一の算出部41と、周波数特性調整部43と、第二の算出部44と、目標制御量演算部45と、を備える。
第一の算出部41は、ストローク速度に基づいて乗心地制御項となる第一の制御量を算出する。この演算は、スカイフック制御、最適制御、及びロバスト制御など、一般に乗心地制御で用いられるものである。
周波数特性調整部43は、車両の走行状態に基づいて、接地荷重の周波数特性を調整する。
第二の算出部44は、周波数特性を調整した接地荷重に、所定の減衰係数を乗じることで、接地性制御項となる第二の制御量を算出する。ここでは、各輪の夫々に対して個別に算出する。
目標制御量演算部45は、第一の制御量と第二の制御量とを加え、最終的な目標制御量を演算し、電磁式ショックアブソーバ10を駆動制御する。
次に、周波数特性調整部43について説明する。
周波数特性調整部43は、図3に示すように、車両の走行状態に基づいて接地荷重の周波数特性を調整するためのフィルタ特性L30を決定するフィルタ特性決定部52と、接地荷重をフィルタ処理するフィルタ処理部53と、を備える。
図4は、決定したフィルタ特性L30であり、下記式は、フィルタ特性L30を1次進み/2次遅れ系で表したものである。ここでは、本次数とするが、より高次のフィルタ特性にすることで、限定された周波数帯域のみに作用するフィルタ特性としてもよい。例えば、接地性調整対象である周波数帯域が、限定された周波数帯域のみである場合である。
Figure 0005200992
図5は、フィルタ特性決定の概念である。
中心周波数fCTRは、フィルタを積極的に作用させたい周波数を指し、ここではバネ下共振周波数に設定している。微分ゲインKは、中心周波数fCTRでのゲインの強弱を決定する値であり、大きくすると中心周波数でのゲインが大きくなる。減衰係数ζは、中心周波数fCTRに対するゲインのピーク形状を決定する値であり、大きい値にすればなだらかなゲイン特性となり、小さい値にするほど急な立ち上がりをするゲイン特性となる。
本実施形態では、車両の走行状態に応じて、微分ゲインKを調整することで、接地性制御項の機能を変化させる。なお、減衰係数ζを調整することで、同様のことを行ってもよいが、1次進み/2次遅れの伝達関数で表現されたフィルタの1次進み項にかかる微分ゲインを可変にするほうが制御を作用させたい周波数に限定し、より効果的な作用を生み出すことができる。
先ず、下記(2)式に示すように、車速V、及び前後加速度axに応じて、各輪の微分ゲインKi(i=FL、FR、RL、RR)を算出する。Kvは車速Vに応じた前輪用のゲインであり、Kvは車速Vに応じた後輪用のゲインであり、Kxは前後加速度axに応じた前輪用のゲインであり、Kxは前後加速度axに応じた後輪用のゲインである。
FL=Kv+Kx
FR=Kv+Kx
RL=Kv+Kx
RR=Kv+Kx ………(2)
上記の各ゲインは下記の要領で算出する。
先ず、前輪用ゲインKv及び後輪用ゲインKvについて説明する。
ここでは、図6のマップを参照し、車速Vに応じてKv及びKvを算出する。
このマップによれば、車速Vが高いほど、Kv及びKvが大きくなる。但し、車速Vが低速域の閾値V以下のときには、Kv及びKvが0に近い所定値Kvを維持する。また、車速Vが閾値Vより高いときには、前輪用ゲインKvよりも後輪用ゲインKvの方が大きくなる。
したがって、前記(1)式、及び(2)式に基づいたフィルタ処理により、車速Vが大きいほど、接地荷重における周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項(第二の制御量)の働きが強まる。但し、車速Vが閾値Vよりも低いときには、周波数特性のゲインが制限され、接地性制御項の働きが弱まる。また、前輪よりも後輪で、周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項の働きが強まる。
ここで、閾値Vについて説明する。
図7は、輪荷重とコーナリングパワーの関係である。
図8は、車速とタイヤ横力動特性の関係である。
タイヤは、図7に示すように、或る輪荷重範囲では、輪荷重の増加に応じて線形にコーナリングパワーが増加する特性をもっている。但し、これは静的な場合のイメージであって、動的に輪荷重が変わる場合には、タイヤの弾性変形によって発生する横力の応答、つまりコーナリングパワーが変化する。
一般に、タイヤが力を発生するのは、タイヤに変形が生じるからであり、その変形分(リラクゼーションレングス分)の長さをタイヤが移動するまで応答遅れが発生し、車速の増加に伴い、輪荷重変化に応じたタイヤ横力の応答性が向上することが知られている。
そこで、図8に示すように、フィルタ特性L30の中心周波数fCTRとタイヤ横力動特性との交点に位置する車速を、前述した閾値Vとして設定する。すなわち、中心周波数fCTRまで、つまりタイヤ横力動特性がない低速域では、Kv及びKvを0に近い所定値Kvにする。これにより、接地荷重は変動するが車両への影響が少ない走行状態での無駄な接地性制御項によるエネルギーロスを軽減する。
次に、前輪用ゲインKx及び後輪用ゲインKxについて説明する。
ここでは、前輪駆動車両(FF車両)の場合には、図9(a)のマップを参照し、後輪駆動車両(FR車両)の場合には、図9(b)のマップを参照し、加減速度axに応じてKx及びKxを算出する。なお、減速方向のaxを負値とし、加速方向のaxを正値とするのが一般的であるが、便宜上、ここでは減速方向のaxを減速度と称して正値で扱い、加速方向のaxを加速度と称して正値で扱う。
図9(a)のマップによれば、減速度axが大きいほど、Kx及びKxが大きくなる。但し、減速度axが所定値ax以下のときには、Kx及びKxが0を維持する。また、減速度axが所定値axより大きいときには、後輪用ゲインKvよりも前輪用ゲインKvの方が大きくなる。一方、加速度axが大きいほど、前輪用ゲインKxだけが大きくなる。但し、加速度axが所定値ax以下のときには、Kxが0を維持する。
図9(b)のマップによれば、減速度については、図9(a)と同一であるが、加速度axが大きいほど、後輪用ゲインKxだけが大きくなる。但し、加速度axが所定値ax以下のときには、Kxが0を維持する。
したがって、前記(1)式、及び(2)式に基づいたフィルタ処理により、減速度axが大きいほど、接地荷重における周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項(第二の制御量)の働きが強まる。但し、減速度axが閾値axよりも小さいときには、周波数特性のゲインが制限され、接地性制御項の働きが弱まる。また、後輪よりも前輪で、周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項の働きが強まる。さらに、加速度axが大きいほど、駆動輪で、接地荷重における周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項(第二の制御量)の働きが強まる。但し、加速度axが閾値axよりも小さいときには、周波数特性のゲインが制限され、接地性制御項の働きが弱まる。
《作用》
接地性を優先すべくダンパ定数を大きくする、つまりハードダンパにすると、特定の周波数帯域の路面外乱に対しては有効であるが、それ以外の周波数帯域では、路面変位から車体上下加速度へのゲインが増加し、乗心地が低下する可能性がある。これは、車両の加減速状態や旋回状態など、車両の走行状態によっても変化してしまう。
そこで、本実施形態では、検出したストローク速度に基づいて乗心地制御項となる第一の制御量を算出し、検出した接地荷重の周波数特性を車両の走行状態に基づいて調整し、周波数特性を調整した接地荷重に基づいて接地性制御項となる第二の制御量を算出し、第一の制御量及び第二の制御量に基づいて目標制御量を設定する。
周波数特性の調整については、前記(1)式、及び(2)式に従い、車速V、及び加減速度axに応じて、フィルタ特性L30を決定し、このフィルタ特性L30を介して接地荷重の周波数特性を調整する。
このように、乗心地制御項と接地性制御項とを個別に調整し、特に接地性制御項を車両の走行状態に基づいて調整することで、乗心地と接地性とのトレードオフの関係を改善することができる。
先ず、車速Vに応じて前輪用ゲインKv及び後輪用ゲインKvを算出する。
ここでは、車速Vが高いほど、接地荷重における周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項(第二の制御量)の働きを強める。一般に、車速が増加すると、輪荷重の変動のない定常状態での操舵応答性や車両安定性が低下し、これらは接地荷重の変動によって更に低下し得るものである。したがって、車速Vが高いほど接地性制御項の働きを強めて接地荷重の変動を抑制することで、操舵応答性や車両安定性の低下を抑制することができる。
また、車速Vが閾値Vよりも低いときには、周波数特性のゲインが制限することで、接地性制御項の働きを弱める。一般に、輪荷重の変動に伴うタイヤの横力発生特性は、車速Vに依存し、車速Vが低いとタイヤの応答性も低くなる。タイヤの接地荷重が変動しやすいバネ下の共振周波数程度の周波数が、タイヤの横力発生周波数と同じになる周波数以下では、周波数特性のゲインを制限することで、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
また、前輪よりも後輪で、周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項の働きを強める。すなわち、後輪は車両の安定性(アンチスピン性能)や、操舵応答性に大きく影響を及ぼすため、後輪の接地性を向上させることで、限られた制御力で効率よく安定性と応答性を高めることができる。
次に、車両の前後加速度axに応じて前輪用ゲインKx及び後輪用ゲインKxを算出する。
ここでは、減速度axが大きいほど、接地荷重における周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項(第二の制御量)の働きを強める。このように、制動時の接地荷重の変動を抑制することで、制動距離を短くするなど、制動性能を向上させることができる。
また、減速度axが閾値axよりも小さいときには、周波数特性のゲインを制限することで、接地性制御項の働きを弱める。これにより、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
また、後輪よりも前輪で、周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項の働きを強める。このように、略直進走行している状態で制動しているときに、重心移動によって輪荷重が増加する前輪の接地荷重変動を抑制することで、制動距離を短くするなど、制動性能を高めることができる。
さらに、加速度axが大きいほど、駆動輪で、接地荷重における周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項(第二の制御量)の働きを強める。このように、駆動輪の接地荷重変動を抑制することで、加速性能を向上させることができる。なお、前輪及び後輪を共に駆動する四輪駆動車両の場合には、前輪及び後輪に対する駆動力配分に応じて前輪用ゲインKx及び後輪用ゲインKxを調整すればよい。
また、加速度axが閾値axよりも小さいときには、周波数特性のゲインを制限することで、接地性制御項の働きを弱める。これにより、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
次に、荒れた路面を直進走行した場合において、従来制御(スカイフック)と本実施形態とを比較したシミュレーション結果について説明する。
図10は、バネ上加速度及び定常ヨーレートゲインのタイムチャートである。
なお、ヨーレートの定常ゲインについては、先ず瞬間の輪荷重に基づいて瞬間のタイヤのコーナリングパワーを算出し、このコーナリングパワーに基づいてヨーレートの定常ゲインを算出している。ここで、バネ上の加速度(乗心地)については、大きな相違はないが、本実施形態では接地荷重の変動を抑制しているため、従来技術と比べてヨーレートの定常ゲインが抑制されていることが分かる。
図11は、瞬間ヨーレートの定常ゲイン及び共振周波数の平均二乗偏差(RMS:Root Mean Square)である。
本実施形態では、従来技術と比べて、ヨーレートの定常ゲイン(定常的なヨー応答)のみならず、ヨーレートの共振周波数(過渡的なヨー応答)の変動も抑制できることが確認できる。
《応用例》
本実施形態では、電磁式ショックアブソーバ10について説明したが、これに限定されるものではなく、ボールねじ式のショックアブソーバを採用してもよい。また、電動式のアクティブサスペンションに限らず、油圧式のアクティブサスペンションにも適用可能である。
《効果》
以上より、電磁式ショックアブソーバ10が「アクチュエータ」に対応し、ストロークセンサ31が「ストローク状態検出手段」に対応し、接地荷重センサ32が「荷重検出手段」に対応し、走行状態検出部33が「走行状態検出手段」に対応する。また、第一の算出部41が「第一の算出手段」に対応し、周波数特性調整部43が「調整手段」に対応し、第二の算出部44が「第二の算出手段」に対応し、目標制御量演算部45が「設定部」に対応する。
(1)サスペンションのストロークを制御可能なアクチュエータに対して、目標制御量を設定し、該目標制御量に応じて前記アクチュエータを駆動制御するサスペンション制御装置であって、前記サスペンションのストローク状態を検出するストローク状態検出手段と、車輪の接地荷重を検出する荷重検出手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記ストローク状態検出手段が検出したストローク状態に基づいて乗心地制御項となる第一の制御量を算出する第一の算出手段と、前記荷重検出手段が検出した接地荷重の周波数特性を前記走行状態検出手段が検出した走行状態に基づいて調整する調整手段と、該調整手段によって周波数特性を調整した接地荷重に基づいて接地性制御項となる第二の制御量を算出する第二の算出手段と、前記第一の算出手段が算出した第一の制御量、及び前記第二の算出手段が算出した第二の制御量に基づいて前記目標制御量を設定する設定手段と、を備える。
このように、乗心地制御項と接地性制御項とを、異なる変数に基づいて調整し、特に接地性制御項を車両の走行状態に基づいて調整することで、乗心地と接地性とのトレードオフの関係を改善することができる。
(2)前記走行状態検出手段は、車速を検出し、前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した車速が高いほど、前記周波数特性のゲインを大きくする。
一般に、車速が増加すると、輪荷重の変動のない定常状態での操舵応答性や車両安定性が低下し、これらは接地荷重の変動によって更に低下し得るものである。したがって、車速が高いほど接地性制御項の働きを強めて接地荷重の変動を抑制することで、操舵応答性や車両安定性の低下を抑制することができる。
(3)前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した車速が所定の車速閾値よりも低いときには、前記周波数特性のゲインを制限する。
一般に、輪荷重の変動に伴うタイヤの横力発生特性は、車速に依存し、車速が低いとタイヤの応答性も低くなる。タイヤの接地荷重が変動しやすいバネ下の共振周波数程度の周波数が、タイヤの横力発生周波数と同じになるような車速以下では、周波数特性のゲインを制限することで、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
(4)前記調整手段は、前輪よりも後輪の、前記周波数特性のゲインを大きくする。
後輪は車両の安定性(アンチスピン性能)や、操舵応答性に大きく影響を及ぼすため、後輪の接地性を向上させることで、限られた制御力で効率よく安定性と応答性を高めることができる。
(5)前記走行状態検出手段は、車両の減速度を検出し、前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した減速度が大きいほど、前記周波数特性のゲインを大きくする。
このように、制動時の接地荷重の変動を抑制することで、制動距離を短くするなど、制動性能を向上させることができる。
(6)前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した減速度が所定の減速度閾値よりも小さいときには、前記周波数特性のゲインを制限する。
これにより、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
(7)前記調整手段は、後輪よりも前輪の、前記周波数特性のゲインを大きくする。
このように、略直進走行している状態で制動しているときに、重心移動によって輪荷重が増加する前輪の接地荷重変動を抑制することで、制動距離を短くするなど、制動性能を高めることができる。
(8)前記走行状態検出手段は、車両の加速度を検出し、前記調整手段は、前記走行制御手段が検出した加速度が大きいほど、駆動輪の、前記周波数特性のゲインを大きくする。
このように、駆動輪の接地荷重変動を抑制することで、加速性能を向上させることができる。
(9)前記調整手段は、前記走行制御手段が検出した加速度が所定の加速度閾値よりも小さいときには、前記周波数特性のゲインを制限する。
これにより、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
(10)サスペンションのストロークを制御可能なアクチュエータに対して、目標制御量を設定し、該目標制御量に応じて前記アクチュエータを駆動制御するサスペンション制御方法であって、前記サスペンションのストローク状態と、車輪の接地荷重と、車両の走行状態とを検出し、検出したストローク状態に基づいて乗心地制御項となる第一の制御量を算出し、検出した接地荷重の周波数特性を車両の走行状態に基づいて調整し、周波数特性を調整した接地荷重に基づいて接地性制御項となる第二の制御量を算出し、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて前記目標制御量を設定する。
このように、乗心地制御項と接地性制御項とを個別に調整し、特に接地性制御項を車両の走行状態に基づいて調整することで、乗心地と接地性とのトレードオフの関係を改善することができる。
《第二実施形態》
《構成》
本実施形態では、下記(3)式に示すように、車速V、及び前後加速度axに加え、更に横加速度ay、及び操舵速度dδに応じて、各輪の微分ゲインKiを算出する。Kyは横加速度ayに応じた左輪用のゲインであり、Kyは横加速度ayに応じた右輪用のゲインであり、Kdは操舵速度dδに応じたゲインである。
FL=Kv+Kx+Ky+Kd
FR=Kv+Kx+Ky+Kd
RL=Kv+Kx+Ky+Kd
RR=Kv+Kx+Ky+Kd ………(2)
上記の各ゲインは下記の要領で算出する。
先ず、左輪用ゲインKy及び右輪用ゲインKyについて説明する。
ここでは、図12のマップを参照し、横加速度ayに応じてKy及びKyを算出する。
このマップによれば、横加速度ayが大きいほど、Ky及びKyが大きくなる。但し、横加速度ayが閾値ay以下のときには、Ky及びKyが0を維持する。また、左方向への横加速度ayが閾値ayより大きいときには、左輪用ゲインKyよりも右輪用ゲインKyの方が大きくなり、右方向への横加速度ayが閾値ayより大きいときには、右輪用ゲインKyよりも左輪用ゲインKyの方が大きくなる。すなわち、旋回内輪用ゲインよりも旋回外輪用ゲインの方が大きくなる。
したがって、前記(1)式、及び(3)式に基づいたフィルタ処理により、横加速度ayが大きいほど、接地荷重における周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項(第二の制御量)の働きが強まる。但し、横加速度ayが閾値ayよりも小さいときには、周波数特性のゲインが制限され、接地性制御項の働きが弱まる。また、旋回内輪よりも旋回外輪で、周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項の働きが強まる。
次に、ゲインKdについて説明する。
ここでは、図13のマップを参照し、操舵速度dδに応じてKdを算出する。
このマップによれば、操舵速度dδが大きいほど、Kdが大きくなる。但し、操舵速度dδが閾値dδ以下のときには、Kdが0を維持する。
したがって、前記(1)式、及び(3)式に基づいたフィルタ処理により、操舵速度dδが大きいほど、接地荷重における周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項(第二の制御量)の働きが強まる。但し、操舵速度dδが閾値dδよりも小さいときには、周波数特性のゲインが制限され、接地性制御項の働きが弱まる。
次に、前輪用ゲインKx及び後輪用ゲインKxについて説明する。
ここでは、前述した図9のマップにおいて、減速度axに応じたKx及びKxの傾き(変化率)を、横加速度ayに応じて変化させる。すなわち、図14(a)に示すように、減速度axが閾値axより大きい範囲において、この減速度axに応じたKxの傾きをαとし、減速度axに応じたKxの傾きをαとし、図14(b)のマップを参照し、横加速度ayに応じて、傾きα及びαを算出する。このマップによれば、横加速度ayが大きいほど、前輪用ゲインの傾きαが小さくなり、且つ後輪用ゲインの傾きαが大きくなる。また、横加速度ayが閾値ayより小さいときには、後輪用ゲインの傾きαよりも前輪用ゲインの傾きαの方が大きくなり、横加速度ayが閾値ayより大きいときには、前輪用ゲインの傾きαよりも後輪用ゲインの傾きαの方が大きくなる。
したがって、前記(1)式、及び(3)式に基づいたフィルタ処理により、減速度axが閾値axより大きく、且つ横加速度ayが閾値ayより小さいときには、後輪よりも前輪で、周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項の働きが強まる。また、減速度axが閾値axより大きく、且つ横加速度ayが閾値ayより大きいときには、前輪よりも後輪で、周波数特性のゲインが大きくなり、接地性制御項の働きが強まる。
《作用》
本実施形態では、前記(1)式、及び(3)式に従い、車速V、加減速度ax、横加速度ay、及び操舵速度dδに応じて、フィルタ特性L30を決定し、このフィルタ特性L30を介して接地荷重の周波数特性を調整する。
先ず、横加速度ayに応じて左輪用ゲインKy及び右輪用ゲインKyを算出する。
ここでは、横加速度ayが大きいほど、接地荷重における周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項(第二の制御量)の働きを強める。旋回走行時には、路面凹凸によって接地荷重が変動し、タイヤのコーナリングパワーが変化することで、各輪の横力が変動し車両挙動が不安定になる可能性がある。したがって、横加速度ayが大きいほど接地性制御項の働きを強めて接地荷重の変動を抑制することで、車両挙動が不安定になることを防止することができる。
また、横加速度ayが閾値ayよりも小さいときには、周波数特性のゲインを制限することで、接地性制御項の働きを弱める。これにより、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
また、旋回内輪よりも旋回外輪で、周波数特性のゲインが大きくすることで、接地性制御項の働きを強める。一般に、横加速度ayが上昇すると、旋回内輪に比べ旋回外輪の横力配分が増加するので、旋回外輪は旋回運動への影響が大きくなる。したがって、旋回外輪の接地荷重変動を抑制することで、より効果的に路面外乱に対する平面運動への影響を抑制することができる。
次に、操舵速度dδに応じてゲインKdを算出する。
ここでは、操舵速度dδが大きいほど、接地荷重における周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項(第二の制御量)の働きを強める。これにより、過渡的に接地性を高めることができるので、急なステアリング操作に対しても操舵応答性の変動を抑制し、操縦安定性を向上させることができる。
また、操舵速度dδが閾値dδよりも小さいときには、周波数特性のゲインを制限することで、接地性制御項の働きを弱める。これにより、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
次に、減速度ax及び横加速度ayに応じて前輪用ゲインKx及び後輪用ゲインKxを算出する
ここでは、減速度axが閾値axより大きく、且つ横加速度ayが閾値ayより小さいときに、後輪よりも前輪で、周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項の働きを強める。また、減速度axが閾値axより大きく、且つ横加速度ayが閾値ayより大きいときには、前輪よりも後輪で、周波数特性のゲインを大きくすることで、接地性制御項の働きを強める。
これにより、前述したように、略直進走行している状態で制動しているときには、制動距離を短くするなど、制動性能を高めることができ、また旋回走行している状態で制動しているときには、後輪がすべるスピン傾向を抑制し、旋回挙動の安定性を向上させることができる。
《効果》
(1)前記走行状態検出手段は、車両の横加速度を検出し、前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した横加速度が大きいほど、前記周波数特性のゲインを大きくする。
旋回走行時には、路面凹凸によって接地荷重が変動し、これによってタイヤのコーナリングパワーが変化して各輪の横力が変動し車両挙動が不安定になる可能性がある。したがって、横加速度ayが大きいほど接地性制御項の働きを強めて接地荷重の変動を抑制することで、車両挙動が不安定になることを防止することができる。
(2)前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した横加速度が所定の横加速度閾値よりも小さいときには、前記周波数特性のゲインを制限する。
これにより、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
(3)前記調整手段は、前輪よりも後輪の、前記周波数特性のゲインを大きくする。
これにより、後輪がすべるスピン傾向を抑制し、旋回挙動の安定性を向上させることができる。
(4)前記調整手段は、旋回内輪よりも旋回外輪の、前記周波数特性のゲインを大きくする。
一般に、横加速度ayが上昇すると、旋回内輪に比べ旋回外輪の横力配分が増加するので、旋回外輪は旋回運動への影響が大きくなる。したがって、旋回外輪の接地荷重変動を抑制することで、より効果的に路面外乱に対する平面運動への影響を抑制することができる。
(5)前記走行状態検出手段は、運転者の操舵速度を検出し、前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した操舵速度が速いほど、前記周波数特性のゲインを大きくする。
これにより、過渡的に接地性を高めることができるので、急なステアリング操作に対しても操舵応答性の変動を抑制し、操縦安定性を向上させることができる。
(6)前記調整手段、前記走行状態検出手段が検出した操舵速度が所定の操舵速度閾値よりも遅いときには、前記周波数特性のゲインを制限する。
これにより、接地性制御項の効果が小さい領域では、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
10 電磁式ショックアブソーバ
11 シェルケース
12 ロッド
13 外筒
15 マグネット
16 コイルセル
31 ストロークセンサ
32 接地荷重センサ
33 走行状態検出部
40 コントローラ
41 第一の算出部
43 周波数特性調整部
44 第二の算出部
45 目標制御量演算部
52 フィルタ特性決定部
53 フィルタ処理部

Claims (16)

  1. サスペンションのストロークを制御可能なアクチュエータに対して、目標制御量を設定し、該目標制御量に応じて前記アクチュエータを駆動制御するサスペンション制御装置であって、
    前記サスペンションのストローク状態を検出するストローク状態検出手段と、車輪の接地荷重を検出する荷重検出手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記ストローク状態検出手段が検出したストローク状態に基づいて乗心地制御項となる第一の制御量を算出する第一の算出手段と、前記荷重検出手段が検出した接地荷重の周波数特性を前記走行状態検出手段が検出した走行状態に基づいて調整する調整手段と、該調整手段によって周波数特性を調整した接地荷重に基づいて接地性制御項となる第二の制御量を算出する第二の算出手段と、前記第一の算出手段が算出した第一の制御量、及び前記第二の算出手段が算出した第二の制御量に基づいて前記目標制御量を設定する設定手段と、を備えることを特徴とするサスペンション制御装置。
  2. 前記走行状態検出手段は、車速を検出し、
    前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した車速が高いほど、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項1に記載のサスペンション制御装置。
  3. 前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した車速が所定の車速閾値よりも低いときには、前記周波数特性のゲインを制限することを特徴とする請求項2に記載のサスペンション制御装置。
  4. 前記調整手段は、前輪よりも後輪の、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項2又は3に記載のサスペンション制御装置。
  5. 前記走行状態検出手段は、車両の減速度を検出し、
    前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した減速度が大きいほど、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
  6. 前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した減速度が所定の減速度閾値よりも小さいときには、前記周波数特性のゲインを制限することを特徴とする請求項5に記載のサスペンション制御装置。
  7. 前記調整手段は、後輪よりも前輪の、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項5又は6に記載のサスペンション制御装置。
  8. 前記走行状態検出手段は、車両の加速度を検出し、
    前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した加速度が大きいほど、駆動輪の、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
  9. 前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した加速度が所定の加速度閾値よりも小さいときには、前記周波数特性のゲインを制限することを特徴とする請求項8に記載のサスペンション制御装置。
  10. 前記走行状態検出手段は、車両の横加速度を検出し、
    前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した横加速度が大きいほど、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
  11. 前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した横加速度が所定の横加速度閾値よりも小さいときには、前記周波数特性のゲインを制限することを特徴とする請求項10に記載のサスペンション制御装置。
  12. 前記調整手段は、前輪よりも後輪の、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項10又は11に記載のサスペンション制御装置。
  13. 前記調整手段は、旋回内輪よりも旋回外輪の、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項10〜12の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
  14. 前記走行状態検出手段は、運転者の操舵速度を検出し、
    前記調整手段は、前記走行状態検出手段が検出した操舵速度が速いほど、前記周波数特性のゲインを大きくすることを特徴とする請求項1〜13の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
  15. 前記調整手段、前記走行状態検出手段が検出した操舵速度が所定の操舵速度閾値よりも遅いときには、前記周波数特性のゲインを制限することを特徴とする請求項14に記載のサスペンション制御装置。
  16. サスペンションのストロークを制御可能なアクチュエータに対して、目標制御量を設定し、該目標制御量に応じて前記アクチュエータを駆動制御するサスペンション制御方法であって、
    前記サスペンションのストローク状態と、車輪の接地荷重と、車両の走行状態とを検出し、検出したストローク状態に基づいて乗心地制御項となる第一の制御量を算出し、検出した接地荷重の周波数特性を車両の走行状態に基づいて調整し、周波数特性を調整した接地荷重に基づいて接地性制御項となる第二の制御量を算出し、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて前記目標制御量を設定することを特徴とするサスペンション制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5841200B1 (ja) * 2014-07-08 2016-01-13 Kyb株式会社 信号処理装置、サスペンション制御装置および信号処理方法
JP6278995B2 (ja) * 2016-03-16 2018-02-14 本田技研工業株式会社 電磁ダンパシステム
CN110722947A (zh) * 2019-10-26 2020-01-24 深圳市元征科技股份有限公司 一种车辆控制方法及装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2551787B2 (ja) * 1987-10-24 1996-11-06 株式会社豊田中央研究所 減衰力可変式サスペンション制御装置
JPH04169312A (ja) * 1990-11-01 1992-06-17 Mitsubishi Motors Corp 車両用アクティブサスペンション
JP2874427B2 (ja) * 1992-01-11 1999-03-24 三菱自動車工業株式会社 車両用アクティブサスペンション装置
JPH11321269A (ja) * 1998-05-20 1999-11-24 Isuzu Motors Ltd 懸架機構の制御装置
JP2008189268A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd サスペンション制御装置
JP5257064B2 (ja) * 2008-12-26 2013-08-07 日産自動車株式会社 サスペンション制御装置、及びサスペンション制御方法

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