JP5970831B2 - ピッチレイト推定装置 - Google Patents
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Description
図1は実施例1の車両の制御装置を表すシステム概略図である。車両には、動力源であるエンジン1と、各輪に摩擦力による制動トルクを発生させるブレーキ20(以下、個別の輪に対応するブレーキを表示するときには右前輪ブレーキ:20FR、左前輪ブレーキ:20FL、右後輪ブレーキ:20RR、左後輪ブレーキ:20RLと記載する。)と、各輪と車体との間に設けられ減衰力を可変に制御可能なショックアブソーバ3(以下、S/Aと記載する。個別の輪に対応するS/Aを表示するときには右前輪S/A:3FR、左前輪S/A:3FL、右後輪S/A:3RR、左後輪S/A:3RLと記載する。)と、を有する。
実施例1の車両の制御装置にあっては、ばね上に生じる振動状態を制御するために、3つのアクチュエータを使用する。このとき、それぞれの制御がばね上状態を制御するため、相互干渉が問題となる。また、エンジン1によって制御可能な要素と、ブレーキ20によって制御可能な要素と、S/A3によって制御可能な要素はそれぞれ異なり、これらをどのように組み合わせて制御するべきかが問題となる。
例えば、ブレーキ20はバウンス運動とピッチ運動の制御が可能であるが、両方を行なうと減速感が強く運転者に違和感を与えやすい。また、S/A3はロール運動とバウンス運動とピッチ運動の全てを制御可能であるが、S/A3によって全ての制御を行う場合、S/A3の製造コストの上昇を招き、また、減衰力が高くなる傾向があることから路面側からの高周波振動が入力されやすく、やはり運転者に違和感を与えやすい。言い換えると、ブレーキ20による制御は高周波振動の悪化を招くことは無いが減速感の増大を招き、S/A3による制御は減速感を招くことは無いが高周波振動の入力を招くというトレードオフが存在する。
(1)エンジン1及びブレーキ20による制御を優先的に行うことで、S/A3による制御量を抑制する。
(2)ブレーキ20の制御対象運動をピッチ運動に限定することで、ブレーキ20による制御での減速感を解消する。
(3)エンジン1及びブレーキ20による制御量を実際に出力可能な制御量よりも制限して出力することで、S/A3での負担を低減しつつ、エンジン1やブレーキ20の制御に伴って生じる違和感を抑制する。
(4)全てのアクチュエータによりスカイフック制御を行う。このとき、一般にスカイフック制御に必要とされるストロークセンサやばね上上下加速度センサ等を使用することなく、全ての車両に搭載されている車輪速センサを利用して安価な構成でスカイフック制御を実現する。
(5)S/A3によるばね上制御を行なう際、スカイフック制御のようなベクトル制御では対応が困難な高周波振動の入力に対し、新たにスカラー制御(周波数感応制御)を導入する。
(6)走行状態に応じて、S/A3が実現する制御状態を適宜選択することで、走行状況に応じた適切な制御状態を提供する。
以上が、実施例において構成した全体の制御システムの概要である。以下、これらを実現する個別の内容について、順次説明する。
まず、ドライバ入力制御部31について説明する。ドライバ入力制御部31は、エンジン1のトルク制御によって運転者の要求する車両姿勢を達成するエンジン側ドライバ入力制御部31aと、S/A3の減衰力制御によって運転者の要求する車両姿勢を達成するS/A側ドライバ入力制御部31bと、を有する。エンジン側ドライバ入力制御部31a内では、前輪と後輪の接地荷重変動を抑制する接地荷重変動抑制制御量、舵角センサ7や車速センサ8からの信号に基づいて運転者の達成したい車両挙動に対応するヨー応答制御量を演算し、エンジン制御部1aに対して出力する。
S/A側ドライバ入力制御部31bでは、舵角センサ7や車速センサ8からの信号に基づいて運転者の達成したい車両挙動に対応するドライバ入力減衰力制御量を演算し、減衰力制御部35に対して出力する。例えば、運転者が旋回中において、車両のノーズ側が浮き上がると、運転者の視界が路面から外れやすくなることから、この場合にはノーズ浮き上がりを防止するように4輪の減衰力をドライバ入力減衰力制御量として出力する。また、旋回時に発生するロールを抑制するドライバ入力減衰力制御量を出力する。
ここで、S/A側ドライバ入力制御部31bによって行われるロールレイト抑制制御について説明する。図3は実施例1のロールレイト抑制制御の構成を表す制御ブロック図である。横加速度推定部31b1では、舵角センサ7により検出された前輪舵角δfと、車速センサ8により検出された車速VSPとに基づいて横加速度Ygを推定する。この横加速度Ygは、車体プランビューモデル(平面2輪モデル)に基づいて以下の式より算出される。
Yg=(VSP2/(1+A・VSP2))・δf
ここで、Aは、車両の諸元により定まる所定値である。
尚、平面2輪モデルは以下の式で表される。
(式1)Yg=VSP・γ
(式2)
ここで、車両重心点の横滑り角をβ、前後輪タイヤのコーナリングパワーをそれぞれKf,Kr、車両重心位置から前輪までの距離をLf、車両重心位置から後輪までの距離をLr、車両の慣性質量をMとする。
次に、走行状態推定部32について説明する。図5は実施例1の走行状態推定部32の構成を表す制御ブロック図である。実施例1の走行状態推定部32では、後述するばね上制振制御部33のスカイフック制御に使用する各輪のストローク速度、並びにばね上速度(バウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイト)を算出する。まず、各輪の車輪速センサ5の値がストローク速度演算部321に入力され、各輪のストローク速度が演算される。
ここで、基準車輪速演算部300について説明する。図7は実施例1の基準車輪速演算部300の構成を表すブロック図である。基準車輪速とは、各車輪速のうち、種々の外乱が除去された値を指すものである。言い換えると、車輪速センサ値と基準車輪速との差分は、車体のバウンス挙動、ロール挙動、ピッチ挙動又はばね下上下振動によって発生したストロークに応じて変動した成分と関連がある値であり、実施例では、この差分に基づいてストローク速度を推定する。
VFL=(V−Tf/2・γ)cosδf+(Vx+Lf・γ)sinδf
VFR=(V+Tf/2・γ)cosδf+(Vx+Lf・γ)sinδf
VRL=(V−Tr/2・γ)cosδr+(Vx−Lr・γ)sinδr
VRR=(V+Tr/2・γ)cosδr+(Vx−Lr・γ)sinδr
尚、車両に横滑りが発生してない通常走行時を仮定すると、車体横速度Vxは0を入力すればよい。これをそれぞれの式においてVを基準とする値に書き換えると以下のように表される。この書き換えにあたり、Vをそれぞれの車輪に対応する値としてV0FL、V0FR、V0RL、V0RRV0RR(第1車輪速に相当)と記載する。
(式2)
V0FL={VFL−Lf・γsinδf}/cosδf+Tf/2・γ
V0FR={VFR−Lf・γsinδf}/cosδf−Tf/2・γ
V0RL={VRL+Lr・γsinδr}/cosδr+Tr/2・γ
V0RR={VRRVRR+Lf・γsinδf}/cosδr−Tr/2・γ
V0F=(V0FL+V0FR)/2
V0R=(V0RL+V0RR)/2
これにより、ロールに基づく外乱を除去した第2車輪速V0F、V0Rが得られる。
(式3)
VbFL=VbFR=VbRL=VbRR={Lr/(Lf+Lr)}V0F+{Lf/(Lf+Lr)}V0R
基準車輪速再配分部304では、(式1)に示す車体プランビューモデルのVにVbFL(=VbFR=VbRL=VbRR)をそれぞれ代入し、最終的な各輪の基準車輪速VFL、VFR、VRL、VRRを算出し、それぞれタイヤ半径r0で除算して基準車輪速ω0を算出する。
スカイフック制御とは、S/A3のストローク速度とばね上速度の関係に基づいてばね上を姿勢制御することでフラットな走行状態を達成するものである。ここで、スカイフック制御によってばね上の姿勢制御を達成するには、ばね上速度をフィードバックする必要がある。今、車輪速センサ5から検出可能な値はストローク速度であり、ばね上に上下加速度センサ等を備えていないことから、ばね上速度は推定モデルを用いて推定する必要がある。以下、推定モデルの課題及び採用すべきモデル構成について説明する。
(推定式1)
Ms・ddz2=−Ks(z2−z1)−Cs(dz2−dz1)
この関係式をラプラス変換して整理すると下記のように表される。
(推定式2)
dz2=−(1/Ms)・(1/s2)・(Cs・s+Ks)(dz2−dz1)
ここで、dz2−dz1はストローク速度(Vz_sFL、Vz_sFR、Vz_sRL、Vz_sRR)であることから、ばね上速度はストローク速度から算出できる。しかし、スカイフック制御によって減衰力が変更されると、推定精度が著しく低下するため、コンベ車両モデルでは大きな姿勢制御力(減衰力変更)を与えられないという問題が生じる。
(推定式3)
dz2=−(1/Ms)・(1/s2)・{(Cs+Cv)・s+Ks}(dz2−dz1)
ただし、
dz2・(dz2−dz1)≧0のとき Cv=Csky・{dz2/(dz2−dz1)}
dz2・(dz2−dz1)<0のとき Cv=0
すなわち、Cvは不連続な値となる。
dz2=−(1/s)・{1/(s+Csky/Ms)}・{(Cs/Ms)s+(Ks/Ms)}(dz2−dz1)
この場合、擬似微分項{(Cs/Ms)s+(Ks/Ms)}には不連続性が生じず、{1/(s+Csky/Ms)}の項はローパスフィルタで構成できる。よって、フィルタ応答が安定し、適切な推定精度を得ることができる。尚、ここで、アクティブスカイフックモデルを採用しても、実際にはセミアクティブ制御しかできないことから、制御可能領域が半分となる。よって、推定されるばね上速度の大きさはばね上共振以下の周波数帯で実際よりも小さくなるが、スカイフック制御において最も重要なのは位相であり、位相と符号との対応関係が維持できればスカイフック制御は達成され、ばね上速度の大きさは他の係数等によって調整可能であることから問題はない。
以上の関係式から、xsB、xsR、xsP、xsWの微分dxsB等は以下の式で表される。
dxsB=1/4(Vz_sFL+Vz_sFR+Vz_sRL+Vz_sRR)
dxsR=1/4(Vz_sFL−Vz_sFR+Vz_sRL−Vz_sRR)
dxsP=1/4(−Vz_sFL−Vz_sFR+Vz_sRL+Vz_sRR)
dxsW=1/4(−Vz_sFL+Vz_sFR+Vz_sRL−Vz_sRR)
dB=GB・dxsB
dR=GR・dxsR
dP=GP・dxsP
以上から、各輪のストローク速度に基づいて、実際の車両におけるばね上の状態推定が達成できる。
図9は実施例1のロールレイト演算部323の構成を表す制御ブロック図である。ロールレイト演算部323内には、一体型センサ6の搭載位置と異なる高さ方向位置において車両に作用する横加速度Yg*を推定する推定横加速度演算部323aと、この推定横加速度Yg*と(一体型センサ6により検出された車両の重心点に作用する)実横加速度Ygとの偏差ΔYgを演算する偏差演算部323bと、この偏差(ロール運動による横加速度偏差)ΔYgにフィルタを作用させ、ロール2次共振成分を除去すると共に、ロールレイトdRに変換する信号処理部323cとを有する。
推定横加速度演算部323aは、舵角センサ7により検出された前輪舵角δf及び後輪舵角δr(後輪操舵装置を備えた場合は実後輪舵角を、それ以外の場合は適宜0でよい。)と、車速センサ8により検出された車速VSPとに基づいて、推定横加速度Yg*を演算する。この推定横加速度Yg*は、車体プランビューモデル(平面2輪モデル)に基づき、S/A側ドライバ入力制御部31bの横加速度推定部31b1と同様、式{Yg=(VSP2/(1+A・VSP2))・δf}により算出される(後輪操舵装置を備えない場合)。平面2輪モデルは、通常、車両のロール軸上の点(ロールセンタ)で実車とのコリレーションをとるため、この推定横加速度Yg*は、ロールセンタに作用する横加速度として用いることができる。
(式1)
∫(ΔYg)dt=H・dR
この式1から、次の式2が導かれる。
(式2)
dR=∫(ΔYg)/H・dt
信号処理部323cは、この式(2)を用いて偏差ΔYgをロールレイトdRに変換する。
図11は実施例1のピッチレイト演算部324の構成を表す制御ブロック図である。ピッチレイト演算部324内には、一体型センサ6の搭載位置と異なる高さ方向位置において車両に作用する前後加速度Xg*を推定する推定前後加速度演算部324aと、この推定前後加速度Xg*と(一体型センサ6により検出された車両の重心点に作用する)実前後加速度Xgとの偏差ΔXgを演算する偏差演算部324bと、この偏差(ピッチ運動による前後加速度偏差)ΔXgにフィルタを作用させ、ピッチ2次共振成分を除去すると共に、ピッチレイトdPに変換する信号処理部324cとを有する。
(式1)
∫(ΔXg)dt=H・dP
この式1から、次の式2が導かれる。
(式2)
dP=∫(ΔXg)/H・dt
信号処理部324cは、この式(2)を用いて偏差ΔXgをピッチレイトdPに変換する。
次に、ばね上制振制御部33の構成について説明する。図2に示すように、ばね上制振制御部33は、上述のばね上速度推定値に基づいて姿勢制御を行うスカイフック制御部33aと、路面入力周波数に基づきばね上振動を抑制する周波数感応制御部33bとを有する。
実施例1の車両の制御装置にあっては、ばね上姿勢制御を達成するアクチュエータとして、エンジン1と、ブレーキ20と、S/A3の三つを備えている。このうち、スカイフック制御部33aでは、S/A3についてはバウンスレイト、ロールレイト、ピッチレイトの3つを制御対象とし、エンジン1についてはバウンスレイト及びピッチレイトを制御対象とし、ブレーキ20についてはピッチレイトを制御対象とする。ここで、作用の異なる複数のアクチュエータに対して制御量を割り付けてばね上状態を制御するには、それぞれに共通の制御量を用いる必要がある。実施例1では、上述の走行状態推定部32により推定されたばね上速度を用いることで、各アクチュエータに対する制御量を決定することができる。
FB=CskyB・dB
ロール方向のスカイフック制御量は、
FR=CskyR・dR
ピッチ方向のスカイフック制御量は、
FP=CskyP・dP
となる。FBはエンジン1及びS/A3にバウンス姿勢制御量として送信され、FRはS/A3においてのみ実施される制御であることから、ロール姿勢制御量として減衰力制御部35に送信される。
図13は実施例1のピッチ制御を行う際の各アクチュエータ制御量算出処理を表す制御ブロック図である。スカイフック制御部33aは、全てのアクチュエータに共通して使用可能な制御量である第1目標姿勢制御量である目標ピッチレイトを演算する第1目標姿勢制御量演算部331と、エンジン1によって達成するエンジン姿勢制御量を演算するエンジン姿勢制御量演算部332と、ブレーキ20によって達成するブレーキ姿勢制御量を演算するブレーキ姿勢制御量演算部334と、S/A3によって達成するS/A姿勢制御量を演算するS/A姿勢制御量演算部336とを有する。
ここで、ブレーキピッチ制御について説明する。一般に、ブレーキ20については、バウンスとピッチの両方を制御可能であることから、両方を行うことが好ましいとも言える。しかし、ブレーキ20によるバウンス制御は4輪同時に制動力を発生させるため、制御優先度が低い方向にも関わらず、制御効果が得にくい割には減速感が強く、運転者にとって違和感となる傾向があった。そこで、ブレーキ20についてはピッチ制御に特化した構成とした。図14は実施例1のブレーキピッチ制御を表す制御ブロック図である。車体の質量をm、前輪の制動力をBFf、後輪の制動力をBFr、車両重心点と路面との間の高さをHcg、車両の加速度をa、ピッチモーメントをMp、ピッチレイトをVpとすると、以下の関係式が成立する。
m・a・Hcg=Mp
Mp=(BFf+BFr)・Hcg
ここで、ピッチレイトVpが正、つまり前輪側が沈み込んでいるときには制動力を与えてしまうと、より前輪側が沈み込み、ピッチ運動を助長してしまうため、この場合は制動力を付与しない。一方、ピッチレイトVpが負、つまり前輪側が浮き上がっているときには制動ピッチモーメントが制動力を与えて前輪側の浮き上がりを抑制する。これにより、運転者の視界を確保し、前方を見やすくすることで、安心感、フラット感の向上に寄与する。以上から、
Vp>0(前輪沈み込み)のとき Mp=0
Vp≦0(前輪浮き上がり)のとき Mp=CskyP・Vp
の制御量を与えるものである。これにより、車体のフロント側の浮き上がり時のみ制動トルクを発生させるため、浮き上がりと沈み込み両方に制動トルクを発生する場合に比べて、発生する減速度を小さくすることができる。また、アクチュエータ作動頻度も半分で済むため、低コストなアクチュエータを採用できる。
次に、減速感低減処理について説明する。この処理は、ブレーキ姿勢制御量演算部334内で行なわれる上記制限値による制限に対応する処理である。2乗処理部3342aでは、ピッチレイト信号を2乗処理する。これにより符号を反転させると共に、制御力の立ち上がりを滑らかにする。ピッチレイト2乗減衰モーメント演算部3342bでは、2乗処理されたピッチレイトに2乗処理を考慮したピッチ項のスカイフックゲインCskyPを乗算してピッチモーメントMpを演算する。目標減速度算出部3342cでは、ピッチモーメントMpを質量m及び車両重心点と路面との間の高さHcgにより除算して目標減速度を演算する。
次に、ばね上制振制御部内における周波数感応制御処理について説明する。実施例1では、基本的に車輪速センサ5の検出値に基づいてばね上速度を推定し、それに基づくスカイフック制御を行うことでばね上制振制御を達成する。しかしながら、車輪速センサ5では十分に推定精度が担保出来ないと考えられる場合や、走行状況や運転者の意図によっては積極的に快適な走行状態(車体フラット感よりも柔らかな乗り心地)を担保したい場合もある。このような場合には、スカイフック制御のようにストローク速度とばね上速度の符号の関係(位相等)が重要となるベクトル制御では僅かな位相ずれによって適正な制御が困難となる場合があることから、振動特性のスカラー量に応じたばね上制振制御である周波数感応制御を導入することとした。
車両振動系重み設定部353では、フワ領域、ヒョコ領域及びブル領域の各周波数帯の振動が実際に車両に伝播される重みを設定する。人間感覚重み設定部354では、フワ領域、ヒョコ領域及びブル領域の各周波数帯の振動が乗員に伝播される重みを設定する。
スカラー量演算部356では、ヒルベルト変換処理部352により算出された各周波数帯のスカラー量に重み決定手段355において算出された重みを乗算し、最終的なスカラー量を出力する。ここまでの処理は、各輪の車輪速センサ値に対して行なわれる。
これに対し、周波数感応制御のようにベクトルではなくスカラー量に基づいて制御する場合、図19に示すような路面にあってはフワ領域の比率が小さいことから低い減衰力が設定されることになる。これにより、ブル領域の振動の振幅が大きい場合であっても十分に振動伝達特性が減少するため、高周波振動の悪化を回避することができるものである。以上から、例え高価なセンサ等を備えてスカイフック制御を行ったとしても位相推定精度が悪化することで制御が困難な領域では、スカラー量に基づく周波数感応制御によって高周波振動を抑制できるものである。
次に、ばね下制振制御部の構成について説明する。図8(a)のコンベ車両において説明したように、タイヤも弾性係数と減衰係数を有することから共振周波数帯が存在する。ただし、タイヤの質量はばね上の質量に比べて小さく、弾性係数も高いため、ばね上共振よりも高周波数側に存在する。このばね下共振成分により、ばね下においてタイヤがバタバタ動いてしまい、接地性が悪化するおそれがある。また、ばね下でのバタつきは乗員に不快感を与えるおそれもある。そこで、ばね下共振によるバタつきを抑制するために、ばね下共振成分に応じた減衰力を設定するものである。
次に、減衰力制御部35の構成について説明する。図21は実施例1の減衰力制御部の制御構成を表す制御ブロック図である。等価粘性減衰係数変換部35aでは、ドライバ入力制御部31から出力されたドライバ入力減衰力制御量と、スカイフック制御部33aから出力されたS/A姿勢制御量と、周波数感応制御部33bから出力された周波数感応減衰力制御量と、ばね下制振制御部34から出力されたばね下制振減衰力制御量と、走行状態推定部32により演算されたストローク速度が入力され、これらの値を等価粘性減衰係数に変換する。
次に、減衰係数調停部35bの調停内容について説明する。実施例1の車両の制御装置にあっては、4つの制御モードを有する。第1に一般的な市街地などを走行しつつ適度な旋回状態が得られる状態を想定したスタンダードモード、第2にワインディングロードなどを積極的に走行しつつ安定した旋回状態が得られる状態を想定したスポーツモード、第3に低車速発進時など、乗り心地を優先して走行する状態を想定したコンフォートモード、第4に直線状態の多い高速道路等を高車速で走行する状態を想定したハイウェイモードである。
スポーツモードでは、ドライバ入力制御部31によるドライバ入力制御を優先しつつ、スカイフック制御部33aによるスカイフック制御とばね下制振制御部34によるばね下制振制御とを実施する。
コンフォートモードでは、周波数感応制御部33bによる周波数感応制御を行いつつ、ばね下制振制御部34によるばね下制振制御を優先する制御を実施する。
ハイウェイモードでは、ドライバ入力制御部31によるドライバ入力制御を優先しつつ、スカイフック制御部33aによるスカイフック制御にばね下制振制御部34によるばね下制振制御の制御量を加算する制御を実施する。
以下、これら各モードにおける減衰係数の調停について説明する。
図22は実施例1のスタンダードモードにおける減衰係数調停処理を表すフローチャートである。
ステップS1では、S/A姿勢減衰係数k2がばね下制振減衰係数k4より大きいか否かを判断し、大きいときはステップS4に進んで減衰係数としてk2を設定する。
ステップS2では、周波数感応制御部33bにおいて説明したフワ領域、ヒョコ領域及びブル領域のスカラー量に基づいて、ブル領域のスカラー量比率を演算する。
ステップS3では、ブル領域の比率が所定値以上か否かを判断し、所定値以上の場合は高周波振動による乗り心地悪化が懸念されることからステップS4に進み、減衰係数として低い値であるk2を設定する。一方、ブル領域の比率が上記所定値未満の場合は減衰係数を高く設定しても高周波振動による乗り心地悪化の心配が少ないことからステップS5に進んでk4を設定する。
図23は実施例1のスポーツモードにおける減衰係数調停処理を表すフローチャートである。
ステップS11では、ドライバ入力制御により設定された4輪のドライバ入力減衰係数k1に基づいて4輪減衰力配分率を演算する。右前輪のドライバ入力減衰係数をk1fr、左前輪のドライバ入力減衰係数をk1fl、右後輪のドライバ入力減衰係数をk1rr、左後輪のドライバ入力減衰係数をk1rl、各輪の減衰力配分率をxfr、xfl、xrr、xrlとすると、
xfr=k1fr/(k1fr+k1fl+k1rr+k1rl)
xfl=k1fl/(k1fr+k1fl+k1rr+k1rl)
xrr=k1rr/(k1fr+k1fl+k1rr+k1rl)
xrl=k1rl/(k1fr+k1fl+k1rr+k1rl)
により算出される。
ステップS13では、ばね下制振減衰係数k4がドライバ入力減衰係数k1より大きいか否かを判断し、大きいと判断した場合はステップS15に進み、第1減衰係数kとしてk4を設定する。一方、ばね下制振減衰係数k4がドライバ入力減衰係数k1以下であると判断した場合はステップS14に進み、第1減衰係数kとしてk1を設定する。
ステップS17では、4輪のドライバ入力減衰係数k1の最大値がばね下制振減衰係数k4となり、かつ、減衰力配分率を満たす減衰係数を第1減衰係数kとして演算する。言い換えると、減衰力配分率を満たしつつ減衰係数が最も高くなる値を演算する。
ステップS18では、4輪のドライバ入力減衰係数k1がいずれもk4以上となる範囲で減衰力配分率を満たす減衰係数を第1減衰係数kとして演算する。言い換えると、ドライバ入力制御によって設定される減衰力配分率を満たし、かつ、ばね下制振制御側の要求をも満たす値を演算する。
図24は実施例1のコンフォートモードにおける減衰係数調停処理を表すフローチャートである。
ステップS30では、周波数感応減衰係数k3がばね下制振減衰係数k4より大きいか否かを判断し、大きいと判断した場合はステップS32に進んで周波数感応減衰係数k3を設定する。一方、周波数感応減衰係数k3がばね下制振減衰係数k4以下であると判断した場合はステップS32に進んでばね下制振減衰係数k4を設定する。
図25は実施例1のハイウェイモードにおける減衰係数調停処理を表すフローチャートである。尚、ステップS11からS18までは、スポーツモードにおける調停処理と同じであるため、説明を省略する。
ステップS40では、ステップS18までで調停された第1減衰係数kにスカイフック制御によるS/A姿勢減衰係数k2を加算して出力する。
次に、上記各走行モードを選択するモード選択処理について説明する。図27は実施例1の減衰係数調停部において走行状態に基づくモード選択処理を表すフローチャートである。
ステップS50では、舵角センサ7の値に基づいて直進走行状態か否かを判断し、直進走行状態と判断された場合にはステップS51に進み、旋回状態と判断された場合にはステップS54に進む。
ステップS51では、車速センサ8の値に基づいて高車速状態を表す所定車速VSP1以上か否かを判断し、VSP1以上と判断された場合にはステップS52に進んでスタンダードモードを選択する。一方、VSP1未満と判断された場合にはステップS53に進んでコンフォートモードを選択する。
ステップS54では、車速センサ8の値に基づいて高車速状態を表す所定車速VSP1以上か否かを判断し、VSP1以上と判断された場合にはステップS55に進んでハイウェイモードを選択する。一方、VSP1未満と判断された場合にはステップS56に進んでスポーツモードを選択する。
(1)走行状態推定部32のピッチレイト演算部324(ピッチレイト推定装置)は、車両の前後加速度Xgを検出する一体型センサ6(前後加速度検出手段としての前後加速度センサ)の搭載位置と異なる高さ方向位置における前後加速度Xg*を推定する推定前後加速度演算部324a(推定前後加速度演算手段)と、一体型センサ6(前後加速度検出手段)の検出値Xgと推定前後加速度の値Xg*との差ΔXgに基づいてピッチレイトdPを推定する信号処理部324c(ピッチレイト推定手段)と、を備えた。
よって、複数の加速度センサを用いることなく、安価な構成によりピッチレイトdPを推定することができる。このため、安価な構成により車体姿勢制御を達成することができる。尚、実施例1ではスカイフック制御により車体姿勢制御を行なう例を示したが、他の車体姿勢制御によって達成してもよい。
よって、ピッチ運動以外の外乱の影響を抑制し、推定精度を向上することができる。
よって、ピッチレイトdPをより正確に推定することができる。
このように制駆動力から推定前後加速度Xg*を演算することで、一体型センサ6(前後加速度検出手段)の検出値Xgと高さ違いの前後加速度を推定することができる。このため、複数の前後加速度センサを用いることなくピッチレイトdPを推定することができる。
よって、上記(4)と同様の作用効果を奏する。
よって、安価な構成によりピッチ方向のスカイフック制御を達成することができる。
尚、実施例1では目標姿勢としてフラットな姿勢としたが、例えば旋回中に運転者の視界を確保する観点からノーズダイブ気味の車体姿勢を目標姿勢としてもよい。
よって、安価な構成によりピッチレイトdPを推定することができる。
よって、安価な構成によりピッチレイトdPを推定することができる。
1a エンジンコントローラ(エンジン制御部)
2 ブレーキコントロールユニット
2a ブレーキコントローラ(ブレーキ制御部)
3 S/A(減衰力可変ショックアブソーバ)
3a S/Aコントローラ
5 車輪速センサ
6 一体型センサ(前後加速度検出手段、前後加速度センサ)
7 舵角センサ
8 車速センサ
20 ブレーキ
31 ドライバ入力制御部
32 走行状態推定部
33 ばね上制振制御部
33a スカイフック制御部
33b 周波数感応制御部
34 ばね下制振制御部
35 減衰力制御部
324 ピッチレイト演算部
324a 推定前後加速度演算部(推定前後加速度演算手段)
324c 信号処理部(ピッチレイト推定手段)
331 第1目標姿勢制御量演算部
332 エンジン姿勢制御量演算部
333 第2目標姿勢制御量演算部
334 ブレーキ姿勢制御量演算部
335 第3目標姿勢制御量演算部
336 ショックアブソーバ姿勢制御量演算部
Claims (6)
- 車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、
前記前後加速度検出手段の搭載位置と異なる高さ方向位置における前後加速度を推定する推定前後加速度演算手段と、
前記前後加速度検出手段の検出値と前記推定前後加速度の値との差に基づいてピッチレイトを推定するピッチレイト推定手段と、を備え、
前記ピッチレイト推定手段は、車両の運動状態に応じてピッチ回転中心を設定し、前記ピッチ回転中心の周りの回転運動モデルに基づいてピッチレイトを推定することを特徴とするピッチレイト推定装置。 - 請求項1に記載のピッチレイト推定装置において、
前記推定前後加速度演算手段は、車両の駆動力と制動力に基づいて推定前後加速度を演算することを特徴とするピッチレイト推定装置。 - 請求項1に記載のピッチレイト推定装置において、
前記推定前後加速度演算手段は、車速の微分値に基づいて推定前後加速度を演算することを特徴とするピッチレイト推定装置。 - 請求項1ないし3いずれか一つに記載のピッチレイト推定装置により推定されたピッチレイトに基づいてピッチ項スカイフック制御を行うことを特徴とする車両の制御装置。
- 車両の前後加速度を検出する前後加速度センサと、
前記前後加速度センサの搭載位置と異なる高さ方向位置における前後加速度を推定すると共に、前記推定した前後加速度の値と前記前後加速度センサのセンサ値との差に基づいてピッチレイトを推定するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、車両の運動状態に応じてピッチ回転中心を設定し、前記ピッチ回転中心の周りの回転運動モデルに基づいてピッチレイトを推定することを特徴とするピッチレイト推定装置。 - コントローラが、
車両の前後加速度を検出する前後加速度センサの搭載位置と異なる高さ方向位置における前後加速度を推定し、
車両の運動状態に応じてピッチ回転中心を設定し、
前記ピッチ回転中心の周りの回転運動モデルを用い、前記推定した前後加速度の値と前記前後加速度センサのセンサ値との差に基づいてピッチレイトを推定することを特徴とするピッチレイトの推定方法。
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-
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