JP5503328B2 - 減衰力可変ダンパの制御装置 - Google Patents
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例えば、特許文献1は、ピッチ制御目標値、ロール制御目標値、および、スカイフック制御目標値のうち、ダンパストローク速度が正のときには最大値を、負のときには最小値を目標減衰力として設定する減衰力可変ダンパの制御装置について開示されている。
例えば、後輪のロール剛性を高める(つまりロール制御により左右の後輪側のダンパを固める)と、後輪の荷重移動が大きくなることから、オーバーステアが強くなるといった旋回運動の安定性(乗心地)に影響を与える可能性がある。
前記横滑り状態検出手段は、前記算出されたヨーレート偏差に基づき、車両のアンダーステア、オーバーステアまたはカウンタステアの各状態を検出し、前記補正値設定手段は、前記ヨーレート偏差算出手段による算出結果と、前記横滑り状態検出手段による前記各状態の検出結果に基づいて、アンダーステア補正値、オーバーステア補正値、カウンタステア補正値を算出し、前記アンダーステア補正値と前記カウンタステア補正値のうちいずれか小さい方の補正値に前記オーバーステア補正値を加算した値を、前輪側の減衰力補正値として設定すると共に、前記カウンタステア補正値と前記オーバーステア補正値のうちいずれか小さい方の補正値に前記アンダーステア補正値を加算した値を、後輪側の減衰力補正値として設定することを特徴とする。
図1を参照して、第1の実施の形態に係る自動車の概略構成について説明する。説明にあたり、4本の車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤやサスペンション等については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す符号を付して、例えば、車輪3fl(左前)、車輪3fr(右前)、車輪3rl(左後)、車輪3rr(右後)と記すとともに、総称する場合には、例えば、車輪3と記す。
また、車両100には、ホイールハウス付近の上下加速度(バネ上質量である車体側部材の上下方向の加速度)を検出する上下Gセンサ12と、ダンパ20およびサスペンション装置4の伸縮状態量であるストローク変位(車体側部材に対する車輪側部材の相対変位)を検出するダンパ変位センサ13と、各車輪速を検出する車輪速センサ14と、図示しないバッテリからダンパ20に減衰力制御のために供給する直流電流をPWM(Pulse Width Modulation)制御する駆動回路6が車輪3ごとに設置されている。
また、ECU7は、図示省略のマイクロコンピュータやROM、RAM、周辺回路、入出力インタフェース等から構成され、各センサ10〜16の出力信号が入力されている。
図2に示すように、車輪3を懸架するサスペンション装置4は、車体1にナックル5を上下動自在に支持するサスペンションアーム43と、サスペンションアーム43および車体1を接続する減衰力可変のダンパ20と、ダンパ20の変位を検出するダンパ変位センサ13と、上端がサポートプレート29を介して車体1に接続されたピストンロッド23と、シリンダ21の上端面と車体1側との間の衝突による衝撃を緩和するバウンドストッパ31と、サスペンションアーム43またはダンパ20のシリンダ21と車体1とを接続するコイルスプリング41とを備える。
図3に示すように、ダンパ20は、下端がサスペンションアーム43(図2参照)に接続されたシリンダ21と、シリンダ21内壁に摺動自在に嵌合するピストン22と、ピストン22から上方に延びてシリンダ21の上壁を液密に貫通し、上端がサポートプレート29を介して車体1(図2参照)に接続されたピストンロッド23と、シリンダ21の下部内壁に摺動自在に嵌合するフリーピストン24とを備えている。シリンダ21の内部には、ピストン22により仕切られた上側の第1流体室25および下側の第2流体室26が区画されるとともに、フリーピストン24の下部に圧縮ガスが封入されたガス室27が区画される。
また、ピストンロッド23の上端側には、ピストンロッド23に固定され、車体1(図2参照)側に支持された弾性体で構成されたバウンドストッパ31が設けられ、サスペンション装置4がフルバンプしたとき(最大圧縮状態になったとき)に、ダンパ20のシリンダ21の上端面と車体1側との間の衝突による衝撃を緩和する。同様に、サスペンション装置4がフルリバウンドしたとき(最大伸長状態になったとき)に、ダンパ20のシリンダ21の上端下面とピストン22の上端面との間の衝突による衝撃を緩和するため、シリンダ21の上端下面に弾性体で構成されたリバウンドストッパ33が設けられている。
次に、図4を参照しながら、減衰力可変ダンパの制御装置について説明する。図4は、減衰力可変ダンパの制御装置の概略構成を示すブロック図である。減衰力可変ダンパの制御装置90は、ECU7に収容され、姿勢制御部50、ヨーレート制御部60、制御目標減衰値設定部(目標減衰力算出手段)70および駆動電流設定部80から構成される。ここで、図4に示す減衰力可変ダンパの制御装置90において、点線で囲まれた姿勢制御部50、制御目標減衰値設定部70および駆動電流設定部80は車輪ごとに備えられ、即ち、前輪左右、後輪左右の計4個備えられ、ヨーレート制御部60は各車輪共通のもので、1個が備えられている。
まず、姿勢制御部50における姿勢制御目減衰値設定部(ベース値設定手段)56で、目標減衰力ベース値を計算する(ステップS501)。
図6は、図5における目標減衰力ベース値の計算の詳細を示すフローチャートである。まず、左前輪の姿勢制御目標減衰値設定部56は、左前輪の目標減衰力ベース値を計算する(ステップS610)。ここで、左前輪の目標減衰力ベース値の計算(ステップS610)は、以下のステップから構成される。まず、ストローク速度計算部51は、ダンパ変位センサ13の出力に基づいて、ストローク速度を計算する(ステップS611)。次に、バネ上−上下速度計算部52は、上下Gセンサの出力に基づいて、バネ上−上下速度を計算する(ステップS612)。
第2の実施の形態では、前輪および後輪に対して、図6に示すUS/OS/CSの各状態を全て補正値へと反映させる。なお、第1の実施の形態と同様な構成又は機能を示す部位については、その説明の重複を適宜省略する。
US/OS/CS判定部64は、US/OS/CSのいずれのステア状態にあるかを判定する(ステップS708)。ステップS709からステップS722までは、第1の実施の形態と異なる部分であり、図9で説明する。
次に、補正値設定部66は、CS補正値とOS補正値のうちいずれか小さい方の補正値にUSの補正値を加算して、後輪側の減衰力補正値を設定する(ステップS722)。
図8に示すステップS723は、図5に示すステップS516と同様であり、図8に示すステップS724は、図5に示すステップS517と同様であるので説明を省略する。
具体的には、例えば、車両がOS状態のときに、OS状態を抑制するようにダンパの減衰力を設定していたとする。このときに、横滑り制御装置(ESC)などの外部制御が加わり、車両がOS状態からUS状態に移行された場合、OS状態を抑制するために設定されていた減衰力が、US状態を抑制するように設定し直されることになる。
そして、US/OS/CSの各状態において個別に増加/減少レート制限を設定することで、車両挙動や外境に応じて、それぞれの補正値の立ち上がり(速応性)を調整することができる。
2 タイヤ
3,3fl,3fr,3rl,3rr 車輪
4,4fl,4fr,4rl,4rr サスペンション装置
7 ECU(減衰力可変ダンパの制御装置)
10 横Gセンサ
11 ヨーレートセンサ
12,12fl,12fr,12rl,12rr 上下Gセンサ
13,13fl,13fr,13rl,13rr ダンパ変位センサ
14,14fl,14fr,14rl,14rr 車輪速センサ
15 舵角センサ
20 ダンパ
50 姿勢制御部
56 姿勢制御目標減衰値設定部(ベース値設定手段)
60 ヨーレート制御部
61 車体速度計算部(車体速度検出手段)
62 軌跡角速度計算部
63 規範ヨーレート計算部
64 US/OS/CS判定部(横滑り状態検出手段)
65 ヨーレート偏差計算部(ヨーレート偏差算出手段)
66 補正値設定部(補正値設定手段)
70 制御目標減衰値設定部(目標減衰力算出手段)
80 駆動電流設定部
Claims (3)
- 車体と車輪との間の相対振動の減衰に供される減衰力可変ダンパの制御装置であって、
前記車体の運動状態に基づき、目標減衰力ベース値を設定するベース値設定手段と、
前記各車輪の横滑り状態を検出する横滑り状態検出手段と、
車両の実際のヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段と、
舵角を検出する舵角検出手段と、
車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記実ヨーレート検出手段により検出された実ヨーレート、前記舵角および車速から設定された規範ヨーレート、並びに、前記横加速度および車速から設定された軌跡角速度に基づきヨーレート偏差を算出するヨーレート偏差算出手段と、
少なくとも前記横滑り状態検出手段の検出結果に基づいて減衰力補正値を設定する補正値設定手段と、
前記目標減衰力ベース値に前記減衰力補正値を加算することにより目標減衰力を算出する目標減衰力算出手段と、を備え、
前記横滑り状態検出手段は、前記算出されたヨーレート偏差に基づき、車両のアンダーステア、オーバーステアまたはカウンタステアの各状態を検出し、
前記補正値設定手段は、
前記ヨーレート偏差算出手段による算出結果と、前記横滑り状態検出手段による前記各状態の検出結果に基づいて、アンダーステア補正値、オーバーステア補正値、カウンタステア補正値を算出し、前記アンダーステア補正値と前記カウンタステア補正値のうちいずれか小さい方の補正値に前記オーバーステア補正値を加算した値を、前輪側の減衰力補正値として設定すると共に、前記カウンタステア補正値と前記オーバーステア補正値のうちいずれか小さい方の補正値に前記アンダーステア補正値を加算した値を、後輪側の減衰力補正値として設定する
ことを特徴とする減衰力可変ダンパの制御装置。 - 前記補正値設定手段は、前記アンダーステア補正値、前記オーバーステア補正値、および、前記カウンタステア補正値のそれぞれに対し、増加/減少レート制限を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。 - 前記目標減衰力ベース値は、前記車体のローリングを制御するためのロール制御目標値、前記車体のピッチングを制御するためのピッチ制御目標値、および、前記各車輪の上の車体の上下方向を制御するためのスカイフック制御目標値のうち最も高いものを選択したものであり、
前記目標減衰力算出手段は、前記選択された目標減衰力ベース値に、前記減衰力補正値を加算することにより目標減衰力を算出する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
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