JP6028423B2 - 車体制振制御装置 - Google Patents
車体制振制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6028423B2 JP6028423B2 JP2012151433A JP2012151433A JP6028423B2 JP 6028423 B2 JP6028423 B2 JP 6028423B2 JP 2012151433 A JP2012151433 A JP 2012151433A JP 2012151433 A JP2012151433 A JP 2012151433A JP 6028423 B2 JP6028423 B2 JP 6028423B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- suspension
- value
- vehicle
- wheel
- gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
そして、外乱入力推定部に、平坦路静止状態でのホイールセンター位置が設計位置から変化している場合、タイヤ変位線形特性の傾き係数であるサスペンションジオメトリゲインを、線形近似性を高める方向に補正するサスペンションジオメトリゲイン補正処理部を設けた。
サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、ホイールセンター位置が設計位置のとき、サスペンション・ジオメトリにより決まるタイヤ変位非線形特性の釣り合い基点位置が持つ傾き角度をサスペンションジオメトリゲインの初期設計値とし、平坦路静止状態でのホイールセンター位置が設計位置から上下方向に変位し、タイヤ変位非線形特性の釣り合いの位置が釣り合い基点位置から変化すると、変化したタイヤ変位非線形特性の釣り合い位置が持つ傾き角度をサスペンションジオメトリゲイン補正値とする。
対象車両においてサスペンションジオメトリ特性の変化がわかるサスペンション上下変位測定値を読み込み、初期設計値に対してサスペンション上下変位測定値に変位差分が生じているとき、線形近似性を高める方向にサスペンションジオメトリゲインを補正する。
ここで、「サスペンション・ジオメトリ」とは、車両の各輪を車体に支持するサスペンションの動きを決めるため設計されたアーム長さや取り付け位置などの幾何学的な形状や相対位置のことをいい、略称表記を「サスジオ」という。
これに対し、平坦路静止状態でのホイールセンター位置が設計位置から変化していると、サスペンションジオメトリゲイン補正処理部において、タイヤ変位線形特性の傾き係数であるサスペンションジオメトリゲインが、線形近似性を高める方向に補正される。したがって、組み付け誤差や経年変化等でホイールセンター位置が設計位置から変化したとき、サスペンションジオメトリゲインを用いる外乱入力推定部において、車輪速変動に基づく外乱入力の推定精度が確保される。
このように、ホイールセンター位置が設計位置から変化していると線形近似性を高める方向にサスペンションジオメトリゲインを補正しておくことで、サスペンションが変位する外乱入力走行シーンにおいて、ホイールセンター位置が設計位置から変化していても、外乱入力による車体振動の抑制を確保することができる。
加えて、サスペンション上下変位測定値を読み込んだとき、初期設計値に対して変位差分が生じていると、複数回の変位差分の発生確認を待つことなく、応答良くサスペンションジオメトリゲインを補正することができる。
実施例1における構成を、[全体システム構成]、[エンジンコントロールモジュールの内部構成]、[車体制振制御装置の入力変換部構成]、[車体制振制御装置の車体振動推定部構成]、[車体制振制御装置のトルク指令値算出部構成]、[サスジオゲイン補正処理構成]に分けて説明する。
図1は、実施例1の車体制振制御装置が適用されたエンジン車を示す全体システム構成図である。以下、図1に基づき、全体システム構成を説明する。
ここで、「車体制振制御」とは、車両のアクチュエータ(実施例1では「エンジン106」)による駆動トルクを車体の振動に合わせて適切に制御することにより、車体振動を抑制する機能を持つ制御をいう。実施例1の車体制振制御においては、操舵時のヨー応答向上効果、操舵時のリニアリティ向上効果、ロール挙動の抑制効果も併せて得られる。
車体制振制御装置は、ECM101内に制御プログラムの形で構成されていて、ECM101内部の制御プログラムをあらわすブロック構成を図2に示す。以下、図2に基づき、ECM101の内部構成を説明する。
図3〜図6に基づき、3部構成の車体制振制御装置203のうち、入力変換部204の構成を説明する。
前記駆動トルク変換部301では、ドライバ要求トルク演算部201からのドライバ要求トルクにギア比を積算してエンジン端トルクから駆動軸端トルクTwに変換する。ここで、ギア比は、車輪速(駆動輪の左右平均回転数)とエンジン回転数の比より算出する。このギア比は、MT変速機107とディファレンシャルギア109を合わせた総ギア比となる。
前記ハイパスフィルタ316では、車輪速センサ103FR,103FL,103RR,103RLからの車輪速信号のうち、低次の定常成分を除去する。このハイパスフィルタ316としては、安定性が高く、かつ、演算負荷が低い低次フィルタが使用される。
Zf=KgeoF・xtf …(1)
Zr=KgeoR・xtr …(2)
ここで、タイヤの前後位置xtf,xtrは、車輪速変動をあらわす車輪速微分値により推定される。例えば、路面外乱である凹凸路の走行時において、タイヤが凸部へ乗り上げると車輪速が減速し、タイヤは車体に対し車両後方向に変位する。一方、タイヤが凸部へ乗り超えると車輪速が加速し、タイヤは車体に対し車両前方向に変位する。よって、車輪速微分値の正負によりタイヤの加減速を判別すると、車輪速微分値の絶対値の大きさによりタイヤの前後位置xtf,xtrを推定できる。
よって、サスジオゲインKgeoF,KgeoRとタイヤの前後位置xtf,xtrが決まると、両者を掛け合わせる上記(1),(2)式により、前後輪の上下変位Zf,Zrが求められる。
そして、上記(1),(2)式を時間微分すると、タイヤの前後速度とタイヤの上下速度の式となるため、この関係を用いてサスペンションストローク速度とサスペンションストローク量を算出する。
前記車体速度推定部304では、車輪速情報のうち、従動輪102FR,102FLの車輪速度平均値を車体速度V(=車速V)として出力する。
前輪タイヤスリップ角βfと後輪タイヤスリップ角βrは、
βf=βv+lf・γ/V−δ
βr=βv−lr・γ/V
の式により計算される。但し、lf及びlrは、車体重心から前後車軸までの距離である。
そして、前後輪のタイヤスリップ角βf,βrと前後輪のコーナリングパワーCpf,Cprの積により、前後輪のタイヤ横力Fyf,Fyrを算出する。さらに、前後輪のタイヤスリップ角βf,βrと前後輪のタイヤ横力Fyf,Fyrの積により、前輪旋回抵抗力Fcfと後輪旋回抵抗力Fcrを算出する。
図3及び図7に基づき、3部構成の車体制振制御装置203のうち、車体振動推定部205の構成を説明する。
図3、図8及び図9に基づき、3部構成の車体制振制御装置203のうち、トルク指令値算出部206の構成を説明する。
前記第1レギュレータ部308は、制御対象である「トルク入力によるばね上挙動」に対し、ばね上挙動を最小に抑えるレギュレータゲインF1,F2を与える。この第1レギュレータ部308は、「トルク入力によるばね上挙動」に対して、図8に示すように、Trq-dZvゲインF1(バウンス速度ゲイン)と、Trq-dSpゲインF2(ピッチ速度ゲイン)と、を与える。これらのレギュレータゲインF1,F2は、図9に示すように、荷重の安定化に寄与するもので、Trq-dZvゲインF1はバウンス速度を抑制し、Trq-dSpゲインF2はピッチ速度を抑制する。
前記リミット処理部311は、加算器320からの補正トルク値に対して、駆動系共振対策として、補正トルク値の絶対値の最大値制限処理を行い、ドライバが前後G変動として感じない範囲のトルクに制限する。
図10〜図13に基づき、サスジオゲイン補正処理部321によるサスジオゲイン補正処理構成を説明する。
SLP=[{Tw−Rw(Fa+Fr)}/MvRw]−s・V …(3)
但し、Tw:駆動軸端トルク、Rw:タイヤ動半径、Fa:空気抵抗、Fr:転がり抵抗、Mv:車重、s:ラプラス演算子、V:車体速である。
なお、空気抵抗Faと転がり抵抗Frは、下記の式(4),(5)で計算することができる。
Fa=μa・sv・V2 …(4)
Fr=μr・Mv・g …(5)
但し、μa:空気抵抗係数、sv:前面投影面積、μr:転がり抵抗係数、g:重力加速度である。
ステップS302では、ステップS301での勾配推定値SLPの算出に続き、勾配推定値SLPが正の閾値αを超えるか否かを判断し、SLP>αであると判断されると、ステップS303へ進み、勾配フラグfSLP=1(上り勾配)と判定してエンドへ進む。
ステップS304では、ステップS302でのSLP≦αであるとの判断に続き、勾配推定値SLPが負の閾値−αを下回っているか否かを判断し、SLP<−αであると判断されると、ステップS305へ進み、勾配フラグfSLP=2(下り勾配)と判定してエンドへ進む。
ステップS306では、ステップS304でのSLP≧−αであるとの判断に続き、勾配フラグfSLP=0(平坦路)と判定してエンドへ進む。
実施例1の車体制振制御装置における作用を、[車体制振制御処理作用]、[車体制振制御により発揮される走行性能向上作用]、[路面勾配によるサスジオゲイン補正作用]、[ホイールセンター位置変化によるサスジオゲイン補正作用]に分けて説明する。
図14は、実施例1のエンジンコントロールモジュール101にて実行される車体制振制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図14に基づき、車体制振制御処理作用を説明する。
上記ステップS1401からステップS1422へと進む車体制振制御処理は、所定の制御周期毎に繰り返される。
上記車体制振制御処理を実行することにより、具体的にどのようなメカニズムにより車体のばね上挙動がコントロールされるかの理解を助ける基本作用を、図15に基づき説明する。
停車から発進加速すると、駆動トルクが急増することで、後輪の輪荷重が増加し、前輪の輪荷重が減少するという荷重移動が生じ、車体挙動としては、車体前方側が持ち上がるノーズアップとなる。このとき、図15(a),(b)に示すように、駆動輪である後輪への駆動トルクをダウンさせると、減速時のように車体前方側が沈み込むノーズダウンの挙動を発生させ、荷重移動によるノーズアップと、トルクダウンによるノーズダウンが相殺し、車体挙動が安定する。
発進後、定速状態に入る定常状態では、車体挙動が安定しているため、駆動トルクを補正する制御は行わない。その後、ブレーキ操作等を行って減速停車する場合には、駆動トルクが急減することで、後輪の輪荷重が減少し、前輪の輪荷重が増加するという荷重移動が生じ、車体挙動としては、車体前方側が沈み込むノーズダウンとなる。このとき、図15(a),(b)に示すように、駆動輪である後輪への駆動トルクをアップさせると、加速時のように車体前方側が持ち上がるノーズアップの挙動を発生させ、荷重移動によるノーズダウンと、トルクアップによるノーズアップが相殺し、車体挙動が安定する。
よって、車体のピッチ角速度の変化をみると、図15(c)に示すように、“制振なし”の点線特性に比べ、“制振あり”の実線特性が車体のピッチ角速度の変化が小さく抑えられることになる。
以下、車体制振制御を行うことにより発揮される走行性能向上作用を、〈性能向上を狙うシーンと効果〉、〈車体制振制御ロジック〉、〈効果確認作用〉に分けて説明する。
車体制振制御により性能向上を狙うシーンと効果は、
(a)車線変更時やS字路等のシーンで、穏やかなロールとリニアリティの良さにより、安定感のあるリニアな旋回性能を得ること。
(b)高速巡航時等のシーンで、修正操舵の少なさやピッチダンピングの良さにより、車両の安定した巡航性能を得ること。
にある。上記(a)の効果を達成するには、「操舵応答の向上」と「ロール速度の抑制」が必要であり、上記(b)の効果を達成するには、「荷重変動の抑制」が必要である。
上記本制御が狙いとする効果(a),(b)を達成する車体制振制御ロジックを、図17に基づき説明する。
車体制振制御ロジックは、図17に示すように、ドライバ要求トルク(=駆動軸端トルクTw)、前輪上下力Ff、後輪上下力Fr、前輪旋回抵抗力Fcf、後輪旋回抵抗力Fcrを、車両モデル307に入力する。これにより、車体のばね上挙動状態量であるバウンス速度・バウンス量・ピッチ速度・ピッチ角度を算出する。
そして、車体のばね上挙動状態量のそれぞれに、図17に示すように、バウンス速度・バウンス量・ピッチ速度・ピッチ角度を適正化するレギュレータゲインF1〜F8を掛け合わせ、さらに、調整代となるチューニングゲインK1〜K8を掛け合わせる。
上記処理により制御対象である「トルク入力によるばね上挙動」と「外乱によるばね上挙動」と「操舵によるばね上挙動」のそれぞれについて補正トルク値A,B,Cを得る。そして、各補正トルク値A,B,Cを合算することで、最終の補正トルク値(=図17の制御トルク)とし、ドライバ要求トルクに制御トルクを加算した駆動トルクを得る駆動トルク指令値を、実車のエンジン106に出力する。
ここで、各補正トルク値A,B,Cのうち、補正トルク値Cは、操舵時において、前輪荷重を上乗せするように駆動トルクを補正し、左右前輪102FR,102FLに積極的に輪荷重を乗らせるための補正トルク値である。
直進走行から操舵したときの対比特性(制御有りが実線特性、制御無しが点線特性)を時系列であらわした図18に基づき、上記本制御が狙いとする効果(a),(b)が実現されることの確認作用を説明する。
車体制振制御では、図18の矢印Jに示すように、(車体振動を抑制する指令トルク)+(操舵応答をコントロールする指令トルク)による制御指令値(=駆動トルク指令値)が出力される。
このため、時刻t1までの直進走行域では、図18の矢印Eに示すように、制御無しに比べ、ピッチレイトが抑制され、車両の安定した走行性能により、乗心地の向上が実現されていることが分かる。
そして、時刻t1以降の操舵過渡領域においては、図18の矢印Fに示すように、ピッチレイトの変化が抑制されていて、適切な荷重移動が実現されていることが分かる。操舵過渡領域のうち、旋回初期においては、図18の矢印Gに示すように、制御無しに比べてヨーレイトが早期に立ち上がり、初期応答性が向上していることが分かる。さらに、操舵過渡領域のうち、旋回後期においては、図18の矢印Hに示すように、制御無しに比べてヨーレイトが緩やかに変化し、旋回巻き込みが抑制されていることが分かる。
そして、操舵過渡領域(旋回初期〜旋回後期)においては、ピッチレイトの変化を抑制する制御と、ヨーレイトの変化を抑制する制御と、を同時に行うことで、横Gの急変が抑えられるため、図18の矢印Iに示すように、制御無しに比べてロールレイトが抑制されていることが分かる。
上記本制御が狙いとする効果(a),(b)を路面勾配に関係なく実現するには、路面勾配によるサスペンション・ジオメトリの変化影響を把握し、路面勾配にかかわらず精度良く前輪上下力Ffと後輪上下力Frを算出する工夫が必要である。以下、図11及び図12に基づき、これを反映する路面勾配によるサスジオゲイン補正作用を説明する。
例えば、上り坂で輪荷重の移動(前輪荷重小、後輪荷重大)により静止状態の車体姿勢が変化し、後輪タイヤのホイールセンター位置が上方向(バウンド方向)に変位した場合、上り坂静止状態での釣り合いの位置が、タイヤ変位非線形特性の基点位置になるように移動させる。そして、移動後のタイヤ変位非線形特性の基点における傾き角度になるように前後輪のサスジオゲインKgeoF,KgeoRを補正することで、サスジオゲインKgeoF,KgeoRの真値との乖離幅が、サスジオゲインを固定値で与える場合に比べて小さく抑えられ、勾配路でのタイヤ変位線形特性の線形近似性が高められる(図22の+α以上の特性と−α以下の特性参照)。
このため、勾配路走行シーンにおいて車体姿勢が変化するにもかかわらず、車輪速変動に基づく外乱入力である前後輪上下力Ff,Frの推定精度が確保される。
この結果、車体姿勢の変化に応じて線形近似性を高める方向にサスジオゲインKgeoF,KgeoRを補正することで、静止状態で車体姿勢が変化する勾配路走行シーンにおいて、勾配路によりホイールセンター位置が基点位置から変化しても、外乱入力による車体振動の抑制が確保される。
すなわち、勾配判定部321aでは、勾配推定値SLPが正の閾値αを超えると、図11(a)のフローチャートにおいて、ステップS301→ステップS302→ステップS303へと進み、上り勾配(勾配フラグfSLP=1)と判定される。また、勾配推定値SLPが負の閾値−αを下回ると、図11(a)のフローチャートにおいて、ステップS301→ステップS302→ステップS304→ステップS305へと進み、下り勾配(勾配フラグfSLP=2)と判定される。さらに、勾配推定値SLPが負の閾値−α以上で正の閾値α以下のときは、図11(a)のフローチャートにおいて、ステップS301→ステップS302→ステップS304→ステップS306へと進み、平坦路(勾配フラグfSLP=0)と判定される。
そして、サスジオゲイン補正値算出部321cでは、平坦路から勾配路への移行と判定されると、図12のフローチャートにおいて、ステップS501→ステップS502→ステップS503→ステップS504へと進み、ステップS504では、平坦路のサスジオゲインから勾配路のサスジオゲインに変更される。また、勾配路から平坦路への移行と判定されると、図12のフローチャートにおいて、ステップS501→ステップS505→ステップS506→ステップS507へと進み、ステップS507では、勾配路のサスジオゲインから平坦路のサスジオゲインに変更される。
このように、路面勾配を3つのパターンに分けて判定し、勾配判定結果に基づきサスジオゲインKgeoF,KgeoRの変更処理を行うようにしたことで、路面勾配に応じたサスジオゲインKgeoF,KgeoRの変更が、簡単、かつ、的確に行われる。
すなわち、一般的に加速度や減速度が発生しているときは、勾配推定精度が落ちるため、誤った勾配推定値によってサスジオゲインを変更してしまうと、逆にドライバに違和感を与えてしまう可能性がある。
そこで、図11(b)のフローチャートにおいて、アクセル開度速度|ΔACC|とブレーキ操作速度|ΔBRK|に基づき、定常状態(一定速走行)を判断する。そして、図12のフローチャートにおいて、ステップS503、或いは、ステップS506でfACC=1(定常走行)であると判断されたときにのみ、ステップS503→ステップS504、或いは、ステップS506→ステップS507へ進み、サスジオゲインKgeoF,KgeoRを変更する。
したがって、非定常状態で路面勾配が変化する走行中において、定常状態と判定されるまでサスジオゲインKgeoF,KgeoRの変更を待機することで、誤った勾配推定値SLPによってサスジオゲインKgeoF,KgeoRを変更してしまうことによりドライバに与える違和感が防止される。
すなわち、平坦路と勾配路との間でサスジオゲインKgeoF,KgeoRを変更するとき、例えば、急にサスジオゲインKgeoF,KgeoRの値を変更すると、トータルの補正トルク値が急変することがあり、車両挙動が不安定になってしまう可能性がある。
そこで、図12のフローチャートにおいて、ステップS504、或いは、ステップS507へ進むと、変更後のサスジオゲインを目標値とし、変更前のサスジオゲインから時間の経過と共に徐々に変化するゲイン補正値を算出する。
したがって、平坦路と勾配路との間でサスジオゲインKgeoF,KgeoRを変更する走行シーンにおいて、時間の経過と共に徐々に変化するゲイン補正値を算出することで、車両挙動の安定性が確保される。
上記本制御が狙いとする効果(a),(b)をホイールセンター位置の初期設計値からの変化に関係なく実現するには、ホイールセンター位置の変化によるサスジオゲインへの変化影響を把握し、精度良く前輪上下力Ffと後輪上下力Frを算出する工夫が必要である。以下、図13、図19〜図22に基づき、これを反映するホイールセンター位置変化によるサスジオゲイン補正作用を説明する。
この比較例の場合、図19に示すように、工場生産ラインでの組み付け誤差や長年の継続使用による経年変化等により、ホイールセンター位置が初期設計値から変化し、車高(サスペンション・ジオメトリ)への変化が生じる。
そこで、ホイールセンター位置が設計値状態である生産初期から市場投入後にホイールセンター位置が変化した場合を例にとる。この場合、ホイールセンター位置は、図20に示すように、後輪タイヤ変位非線形特性に沿って、生産初期、釣り合いの位置K(初期設計値位置)から、市場投入後のある車両状態やタイミングでの釣り合いの位置L(設計値位置からの変化位置)へと移動する。
例えば、後輪タイヤのホイールセンター位置が設計位置から上方向(バウンド方向)に変位した場合、変位状態での釣り合いの位置L(図20)が、タイヤ変位非線形特性の基点位置になるように、図21の矢印Mに示すように特性を移動させる。そして、移動後のタイヤ変位非線形特性の基点における傾き角度になるように前後輪のサスジオゲインKgeoF,KgeoRを補正することで、図22の平坦路判定領域でのサスジオゲイン特性に示すように、サスジオゲインKgeoF,KgeoRの真値との乖離幅が、サスジオゲインを固定値で与える比較例に比べて小さく抑えられ、ホイールセンター位置が設計位置から変化した場合に線形近似性が高められる。
このため、タイヤ変位線形特性を用いる外乱入力推定部のサスストローク算出部302及び上下力変換部303において、平坦路静止状態においてホイールセンター位置が設計位置から変化しているにもかかわらず、車輪速変動に基づく外乱入力である前後輪上下力Ff,Frの推定精度が確保される。
この結果、ホイールセンター位置が設計位置から変化していると線形近似性を高める方向にサスジオゲインKgeoF,KgeoRを補正しておくことで、サスペンションが変位する外乱入力走行シーンにおいて、ホイールセンター位置が設計位置から変化していても、外乱入力による車体振動の抑制が確保される。
すなわち、図13のフローチャートにおいて、ステップS601→ステップS602→ステップS603→ステップS604へと進み、ステップS604にて、(フロント設計値−フロント測定値)≧差分設定値、又は、(リア設計値−リア測定値)≧差分設定値の条件のうち、少なくとも一方の条件が成立したときのみ、ステップS605以降へ進む。
したがって、サスペンション上下変位測定値を読み込んだとき、初期設計値に対して変位差分が生じていると、複数回の変位差分の発生確認を待つことなく、応答良くサスジオゲインKgeoF,KgeoRが補正される。
すなわち、図13のフローチャートにおいて、ステップS601→ステップS602→ステップS603→ステップS604→ステップS605へと進み、ステップS605にて、ジオメトリ補正係数が算出されると、次のステップS606にて、ジオメトリ補正係数が保存値として更新される。
したがって、サスジオゲインKgeoF,KgeoRの補正処理が実行されると、ジオメトリ補正係数が保存値として更新記憶され、直ちに外乱入力の推定に反映されることで、サスジオゲインKgeoF,KgeoRの補正処理に対し、応答良く外乱入力である前後輪上下力Ff,Frの推定精度が確保される。
すなわち、図13のフローチャートにおいて、ステップS601→ステップS602→ステップS603→ステップS604→ステップS605→ステップS606へと進むと、ステップS606にて、車両が停車中で安定している状態であることを確認し、ジオメトリ補正係数が保存値として更新される。
したがって、走行中にサスジオゲインKgeoF,KgeoRの値を変更する場合のように、補正トルク値の急変により車両挙動が不安定になってしまうことが確実に防止される。
すなわち、図13のフローチャートにおいて、ステップS603では、読み込んだサスペンション上下変位測定値が正常値範囲(規格、性能補償範囲、設計範囲)内であるか否かが判断され、正常値範囲外であると判断されたときはエンドへ進む。
したがって、誤測定等によりサスペンション上下変位測定値が正常値範囲外であるとき、サスジオゲインKgeoF,KgeoRの補正を禁止することで、誤ったサスジオゲイン補正によりドライバに違和感を与えてしまうことが回避される。
すなわち、図13のフローチャートにおいて、ステップS605では、ジオメトリ補正係数が算出され、次のステップS606では、ジオメトリ補正係数が保存値として更新される。
したがって、サスジオゲインKgeoF,KgeoRの初期設計値は、予め記憶されている情報であるため、ジオメトリ補正係数を更新記憶するだけで、初期設計値とジオメトリ補正係数を掛け合わせる処理によりサスジオゲイン補正値が取得される。
実施例1の車体制振制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記入力変換部204は、サスペンション・ジオメトリに基づくホイールセンター位置の前後方向変位に対する上下方向変位の関係特性を線形近似したタイヤ変位線形特性を用い、車輪速変動に基づいて外乱入力を推定する外乱入力推定部(サスストローク算出部302、上下力変換部303)を備え、
前記外乱入力推定部(サスストローク算出部302、上下力変換部303)に、平坦路静止状態でホイールセンター位置が設計位置から変化している場合、前記タイヤ変位線形特性の傾き係数であるサスジオゲインKgeoF,KgeoRを、線形近似性を高める方向に補正するサスジオゲイン補正処理部321を設けた(図3)。
このため、サスペンションが変位する外乱入力走行シーンにおいて、ホイールセンター位置が設計位置から変化していても、外乱入力による車体振動の抑制を確保することができる。
このため、(1)の効果に加え、サスペンション上下変位測定値を読み込んだとき、初期設計値に対して変位差分が生じていると、複数回の変位差分の発生確認を待つことなく、応答良くサスジオゲインKgeoF,KgeoRを補正することができる。
前記外乱入力推定部(サスストローク算出部302、上下力変換部303)は、更新記憶されている前記保存値をサスジオゲイン補正情報として用い、車輪速変動に基づいて外乱入力を推定する(図13)。
このため、(2)の効果に加え、サスジオゲイン補正処理が実行されると、直ちに外乱入力の推定に反映されることで、サスジオゲインKgeoF,KgeoRの補正処理に対し、応答良く外乱入力である前後輪上下力Ff,Frの推定精度を確保することができる。
このため、(3)の効果に加え、走行中にサスジオゲインKgeoF,KgeoRの値を変更する場合のように、補正トルク値の急変により車両挙動が不安定になってしまうことを確実に防止することができる。
このため、(3)又は(4)の効果に加え、誤測定等によりサスペンション上下変位測定値が正常値範囲外であるとき、サスジオゲインKgeoF,KgeoRの補正を禁止することで、誤ったサスジオゲイン補正によりドライバに違和感を与えてしまうことを回避することができる。
このため、(3)〜(5)の効果に加え、ジオメトリ補正係数を更新記憶するだけで、予め記憶されている初期設計値とジオメトリ補正係数を掛け合わせる処理によりサスジオゲイン補正値を取得することができる。
図23は、実施例2のサスジオゲイン補正処理部321のサスジオゲイン補正値算出部321c'におけるサスペンション上下変位差分の算出処理構成を示すフローチャートである。
前記サスジオゲイン補正値算出部321c'は、サスペンション上下変位差分に対する前輪サスジオゲインKgeoFの関係をあらわすマップとして、図24(a)に示すように、前輪タイヤ変位非線形特性(図5)の前後変位の各点における傾き(微分値)を繋いで連続させた特性として設定されている。また、サスペンション上下変位差分に対する後輪サスジオゲインKgeoRの関係をあらわすマップとして、図24(b)に示すように、後輪タイヤ変位非線形特性(図6)の前後変位の各点における傾き(微分値)を繋いで連続させた特性として設定されている。そして、算出されたサスペンション上下変位差分と、図24(a),(b)に示す前後輪のサスジオゲインマップを用いて、補正した前後輪サスジオゲインKgeoF,KgeoRを得る。
なお、他の構成は、実施例1と同様であるので、図示を省略する。
実施例2では、サスジオゲイン補正処理部321において、初期設計値とサスペンション上下変位測定値との変位差分の大きさ(図23)と、ホイールセンター位置の前後方向に対する上下方向の変位対応関係を表す非線形特性の微分特性(図24)と、に基づき、サスジオゲイン補正値(前後輪サスジオゲインKgeoF,KgeoR)を算出する。そして、このサスジオゲイン補正値を保存値として更新記憶する構成を採用している。
すなわち、サスペンション上下変位差分が算出されると、図24(a),(b)に示すマップを用い、連続的に変化する前輪サスジオゲインKgeoFと後輪サスジオゲインKgeoRが算出される。
したがって、ジオメトリ補正係数が保存値として更新される実施例1のように、初期設計値とジオメトリ補正係数を掛け合わせる算出処理を行うことなく、サスジオゲイン補正値である前後輪サスジオゲインKgeoF,KgeoRが取得される。
なお、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
実施例2の車体制振制御装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
このため、(3)〜(5)の効果に加え、サスペンション上下変位差分と非線形サスジオ特性の傾きを表す微分特性を用いることで、算出処理を行うことなく、前後輪サスジオゲインKgeoF,KgeoRの補正値を直接取得することができる。
102FR,102FL 左右前輪(従動輪)
102RR,102RL 左右後輪(駆動輪)
103FR,103FL,103RR,103RL 車輪速センサ
104 ブレーキストロークセンサ
105 アクセル開度センサ
106 エンジン
107 MT変速機
108 シャフト
109 ディファレンシャルギア
110 ステアリングホイール
111 操舵角センサ
201 ドライバ要求トルク演算部
202 トルク指令値演算部
203 車体制振制御装置
204 入力変換部
205 車体振動推定部
206 トルク指令値算出部
301 駆動トルク変換部
302 サスストローク算出部(外乱入力推定部)
303 上下力変換部(外乱入力推定部)
304 車体速度推定部
305 旋回挙動推定部
306 旋回抵抗力算出部
307 車両モデル
308 第1レギュレータ部
309 第2レギュレータ部
310 第3レギュレータ部
311 リミット処理部
312 バンドパスフィルタ
313 非線形ゲイン増幅部
314 リミット処理部
315 エンジントルク変換部
316 ハイパスフィルタ
317 第1チューニングゲイン設定部
318 第2チューニングゲイン設定部
319 第3チューニングゲイン設定部
320 加算器
321 サスジオゲイン補正処理部
321a 勾配判定部
321b 定常状態判定部
321c、321c' サスジオゲイン補正値算出部
Claims (8)
- 走行中に取得される車両からのセンシング情報を車輪入力に変換する入力変換部と、前記車輪入力と車両モデルを用いて車体のばね上挙動を推定する車体振動推定部と、前記ばね上挙動の推定結果に基づき駆動トルクの補正を行うトルク指令値算出部と、を備えた車体制振制御装置において、
前記入力変換部は、サスペンション・ジオメトリに基づくホイールセンター位置の前後方向変位に対する上下方向変位の関係特性を線形近似したタイヤ変位線形特性を用い、車輪速変動に基づいて外乱入力を推定する外乱入力推定部を備え、
前記外乱入力推定部は、前記タイヤ変位線形特性によるサスペンションジオメトリゲインと前記車輪速変動により推定されるタイヤの前後位置とから前後輪の上下変位を求め、前記前後輪の上下変位に基づきサスペンションストローク速度とサスペンションストローク量を算出し、前記サスペンションストローク速度と前記サスペンションストローク量を上下力に変換することで、外乱入力である前輪上下力と後輪上下力を推定し、
前記外乱入力推定部に、平坦路静止状態でのホイールセンター位置が設計位置から変化している場合、前記タイヤ変位線形特性の傾き係数であるサスペンションジオメトリゲインを、線形近似性を高める方向に補正するサスペンションジオメトリゲイン補正処理部を設け、
前記サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、ホイールセンター位置が設計位置のとき、サスペンション・ジオメトリにより決まるタイヤ変位非線形特性の釣り合い基点位置が持つ傾き角度をサスペンションジオメトリゲインの初期設計値とし、平坦路静止状態でのホイールセンター位置が設計位置から上下方向に変位し、前記タイヤ変位非線形特性の釣り合いの位置が釣り合い基点位置から変化すると、変化した前記タイヤ変位非線形特性の釣り合い位置が持つ傾き角度をサスペンションジオメトリゲイン補正値とし、
対象車両においてサスペンションジオメトリ特性の変化がわかるサスペンション上下変位測定値を読み込み、初期設計値に対して前記サスペンション上下変位測定値に変位差分が生じているとき、線形近似性を高める方向にサスペンションジオメトリゲインを補正する
ことを特徴とする車体制振制御装置。 - 請求項1に記載された車体制振制御装置において、
前記サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、前記サスペンション上下変位測定値の読み込みに基づきサスペンションジオメトリゲイン補正処理が実行されるとき、前記サスペンションジオメトリゲイン補正値を取得する情報であるサスペンションジオメトリゲイン補正情報を保存値として更新記憶し、
前記外乱入力推定部は、更新記憶されている前記保存値をサスペンションジオメトリゲイン補正情報として用い、車輪速変動に基づいて外乱入力を推定する
ことを特徴とする車体制振制御装置。 - 請求項2に記載された車体制振制御装置において、
前記サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、サスペンションジオメトリゲイン補正情報を保存値として更新記憶するとき、車両が停車中で安定している状態において行う
ことを特徴とする車体制振制御装置。 - 請求項2又は3に記載された車体制振制御装置において、
前記サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、対象車両においてサスペンションジオメトリ特性の変化がわかる値として読み込まれた前記サスペンション上下変位測定値が正常範囲内の値であるか否かを判断する測定値情報判断部を有し、サスペンション上下変位測定値が正常範囲外の値である場合、サスペンションジオメトリゲイン補正情報を保存値として更新しない構成とした
ことを特徴とする車体制振制御装置。 - 請求項2から4までの何れか1項に記載された車体制振制御装置において、
前記サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、初期設計値とサスペンション上下変位測定値との変位差分の大きさと、ホイールセンター位置の前後方向に対する上下方向の変位対応関係を表すタイヤ変位非線形特性と、に基づき、予め記憶されている初期設計値と掛け合わせる処理により前記サスペンションジオメトリゲイン補正値を取得するジオメトリ補正係数を算出し、前記サスペンションジオメトリゲイン補正情報である前記ジオメトリ補正係数を保存値として更新記憶する
ことを特徴とする車体制振制御装置。 - 請求項2から4までの何れか1項に記載された車体制振制御装置において、
前記サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、初期設計値とサスペンション上下変位測定値との変位差分の大きさと、ホイールセンター位置の前後方向に対する上下方向の変位対応関係を表す非線形特性の微分特性と、に基づき、前記サスペンションジオメトリゲイン補正情報であるサスペンションジオメトリゲイン補正値を算出し、前記サスペンションジオメトリゲイン補正値を保存値として更新記憶する
ことを特徴とする車体制振制御装置。 - 請求項1から6までの何れか1項に記載された車体制振制御装置において、
前記サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、サスペンションジオメトリゲイン補正値として、平坦路から勾配路へと移行するとき、平坦路のサスペンションジオメトリゲインから上り勾配または下り勾配に応じた値に補正する
ことを特徴とする車体制振制御装置。 - 請求項7に記載された車体制振制御装置において、
前記サスペンションジオメトリゲイン補正処理部は、平坦路でのサスペンションジオメトリゲインを前後輪で同一とし、上り勾配のサスペンションジオメトリゲインは、前輪より後輪の方が高い値に補正し、下り勾配のサスペンションジオメトリゲインは、後輪より前輪の方が高い値に補正する
ことを特徴とする車体制振制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012151433A JP6028423B2 (ja) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 車体制振制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012151433A JP6028423B2 (ja) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 車体制振制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014012501A JP2014012501A (ja) | 2014-01-23 |
JP6028423B2 true JP6028423B2 (ja) | 2016-11-16 |
Family
ID=50108519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012151433A Active JP6028423B2 (ja) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 車体制振制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6028423B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6019829B2 (ja) * | 2012-07-04 | 2016-11-02 | 日産自動車株式会社 | 車体制振制御装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3379225B2 (ja) * | 1994-07-25 | 2003-02-24 | 株式会社日立製作所 | パワートレインの制御装置 |
JPH09315126A (ja) * | 1996-05-28 | 1997-12-09 | Denso Corp | サスペンションの減衰力制御装置 |
JP5652053B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2015-01-14 | 日産自動車株式会社 | 車体振動推定装置およびこれを用いた車体制振制御装置 |
-
2012
- 2012-07-05 JP JP2012151433A patent/JP6028423B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014012501A (ja) | 2014-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5716846B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP5141778B2 (ja) | 車両状態推定装置 | |
US20220212666A1 (en) | Vehicle control device | |
JP5929584B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP6024185B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP5935550B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP6010985B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
US20180170364A1 (en) | Vehicle stability control device | |
JP5983000B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP5858055B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP6019829B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP5970942B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP6028383B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP5929579B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP2013203097A (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP6028423B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP6201306B2 (ja) | 車両の制駆動力制御装置 | |
JP5942643B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP6186709B2 (ja) | 車両の制駆動力制御装置 | |
JP6010984B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
JP5948738B2 (ja) | 制駆動力制御装置および制駆動力制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150422 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160209 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160408 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20160408 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160920 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161003 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6028423 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |