JPWO2018155541A1 - 車両挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

発生機構制御部としてのコントローラ１０は、少なくとも車両の走行速度に応じて可変ダンパ６（力発生機構）が発生する力の下限となる命令信号の下限値（即ち、ベース指令値）を求めるベース制御部１５を有している。ベース制御部１５は、ベース指令値算出部２８において、路面判定部２６から出力される路面判定結果（即ち、路面状態検出部の検出結果）に基づきベース指令値を補正する。コントローラ１０から出力される指令値により、可変ダンパ６の減衰力特性を路面状態に応じて可変に制御する構成としている。

Description

本発明は、例えば車両走行時の車体挙動を安定させる車両挙動制御装置に関する。

一般に、４輪自動車等の車両には、車体側と各車輪側との間にそれぞれ減衰力可変のダンパ装置からなるサスペンション装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。従来技術によるサスペンション装置は、例えばプレビューセンサ等を用いて検出した車両前方の路面情報に基づきサスペンションで発生する減衰力を制御し、車両走行時の不安定な挙動を抑制する構成としている。

特開平０５−２３８２３８号公報

ところで、サスペンション制御装置は、例えばプレビューセンサ等を用いて車両前方の路面情報を検出しているだけであり、車両走行時の挙動を必ずしも十分には安定させることができない。

本発明の目的は、車両前方の路面情報に基づいて力発生機構を制御することにより、走行時の車体挙動を安定させることができるようにした車両挙動制御装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る構成は、車両の車体側と車輪側との間に設けられ両者間で調整可能な力を発生する力発生機構と、前記車両の前方の路面状態をフィードフォワード路面状態値として検出可能な路面状態検出部と、前記車両の車体が挙動する状態を検出または推定して前記車体の挙動情報をフィードバック路面状態値として算出する車体挙動情報算出部と、前記車体挙動情報算出部の値に基づき、前記力発生機構で発生すべき力を求め、その命令信号を前記力発生機構に出力する発生機構制御部と、を備えてなる車両挙動制御装置において、前記発生機構制御部は、前記力発生機構が発生する力の下限となる前記命令信号の下限値を求めるベース制御部を有し、前記路面状態検出部の検出結果に基づき、前記ベース制御部による前記命令信号の下限値を補正することを特徴としている。

本発明の一実施形態によれば、路面状態検出部の情報（フィードフォワード路面状態値）からうねり路に入ると判定したときには、うねり路に入る前にベース制御部により力発生機構が発生する力の下限となる命令信号の下限値（例えば、減衰力指令の最低値である最低指令値の下限値）を補正し、具体的にはゼロ近傍にセットすることで、加振力を低減でき、フワつきを抑えることができる。

実施の形態による車両挙動制御装置を示す全体構成図である。 図１中のコントローラによる制御を具体化して示す制御ブロック図である。 図２中の路面推定部による制御を具体化して示す制御ブロック図である。 図２中のベース制御部による制御を具体化して示す制御ブロック図である。 うねりレベル、目標減衰力、指令値および上，下加速度の特性を示す特性線図である。 第１の変形例のベース制御部による制御を具体化して示す制御ブロック図である。 第２の変形例のベース制御部による制御を具体化して示す制御ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態による車両挙動制御装置を、４輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１において、車両のボディを構成する車体１の下側には、例えば左，右の前輪と左，右の後輪（以下、総称して車輪２という）が設けられ、これらの車輪２はタイヤ（図示せず）を含んで構成されている。このタイヤは、路面の細かい凹凸を吸収するばねとして作用する。車速センサ３は、例えば車輪２（即ち、タイヤ）の回転数を検出し、これを車速（車両の走行速度）情報として後述のコントローラ１０に出力する。

サスペンション装置４は、車体１と車輪２との間に介装して設けられている。このサスペンション装置４は、懸架ばね５（以下、スプリング５という）と、該スプリング５と並列関係をなして車体１と車輪２との間に設けられた減衰力調整式緩衝器（以下、可変ダンパ６という）とにより構成される。なお、図１中では１組のサスペンション装置４を、車体１と車輪２との間に設けた場合を示している。しかし、サスペンション装置４は、４輪自動車の場合において、４つの車輪２と車体１との間に個別に独立して合計４組設けられるもので、このうちの１組のみを図１では模式的に図示している。

ここで、各サスペンション装置４の可変ダンパ６は、車体１側と車輪２側との間で調整可能な力を発生する力発生機構であり、減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成される。この可変ダンパ６には、発生減衰力の特性（即ち、減衰力特性）をハードな特性（硬特性）からソフトな特性（軟特性）に連続的に調整するため、減衰力調整バルブ等からなる減衰力可変アクチュエータ７が付設されている。なお、減衰力可変アクチュエータ７は、減衰力特性を必ずしも連続的に調整する構成でなくてもよく、例えば２段階以上の複数段階で減衰力を調整可能なものであってもよい。また、可変ダンパ６は、圧力制御タイプでもよく、流量制御タイプであってもよい。

カメラ装置８は、車体１の前部に設けられた路面状態検出部を構成し、車両前方の路面状態（具体的には、検出対象の路面までの距離と角度、画面位置と距離を含む）を計測して検出する。該カメラ装置８は、例えば特開２０１１-１３８２４４号公報等に記載のように、左，右一対の撮像素子（デジタルカメラ等）を含んで構成され、左，右一対の画像を撮り込むことにより、撮像対象の物体（車両前方に位置する路面）までの距離と角度を含んだ路面状態を検出できる構成となっている。このため、カメラ装置８で撮り込んだ車両前方のプレビュー画像（即ち、路面プレビュー情報）は、路面状態検出部の検出結果として後述のコントローラ１０に出力される。なお、カメラ装置８は、例えばステレオカメラ、ミリ波レーダ＋モノラルカメラ、複数のミリ波レーダ等によって構成することができる。

車高センサ９は、車体１の高さを検出するもので、例えばばね上側となる車体１側に、それぞれの車輪２に対応して複数個（例えば、４個）設けられている。即ち、各車高センサ９は、各車輪２に対する車体１の相対位置（高さ位置）を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１０に出力する。車高センサ９は、車両の車体１が挙動する状態を検出または推定して車体１の挙動情報をフィードバック路面状態値として算出する車体挙動情報算出部を構成している。なお，車両の挙動を検出するセンサは車高センサに限らず加速度センサやジャイロセンサ等によって構成することができる。

コントローラ１０は、サスペンション装置４の可変ダンパ６（力発生機構）で発生すべき力を求め、その命令信号をサスペンション装置４の減衰力可変アクチュエータ７に出力する発生機構制御部であり、例えばマイクロコンピュータを用いて構成される。該コントローラ１０は、車両の姿勢制御等を含む挙動制御を行う制御装置として車両の車体１側に搭載されている。コントローラ１０は、カメラ装置８からの検出信号（路面情報を含む画像信号）と車高センサ９から得た車体１の挙動情報とに基づいて、可変ダンパ６で発生すべき減衰力を後述の指令値により可変に制御するものである。

このため、コントローラ１０は、その入力側が車速センサ３、車高センサ９およびカメラ装置８等に接続され、出力側が可変ダンパ６の減衰力可変アクチュエータ７等に接続されている。また、コントローラ１０は、ＲＯＭ，ＲＡＭ及び／又は不揮発性メモリ等からなるメモリ１０Ａを有している。このメモリ１０Ａには、可変ダンパ６で発生すべき減衰力を可変に制御するためのプログラムが格納され、さらに、カメラ装置８で撮り込んだ車両前方の路面プレビュー情報等が更新可能に格納される。

ここで、コントローラ１０は、図２に示すように、路面推定部１１、状態推定部１２、目標減衰力算出部１３、指令値算出部１４、ベース制御部１５および最大値演算部１６を含んで構成されている。路面推定部１１は、例えば図３に示すように、車速に応じた路面前方位置を設定する前方位置設定部１７と、路面選択部１８、第１フィルタ部１９、第１うねりレベル算出部２０、第２フィルタ部２１、第２うねりレベル算出部２２、最大値演算部２３、ゲイン算出部２４、ポットホール突起検出部２５および路面判定部２６とを含んで構成されている。

路面推定部１１の前方位置設定部１７は、車速センサ３から出力される車速に従った路面前方位置を、図３中に例示する設定マップにより算出する。路面選択部１８は、カメラ装置８から撮り込んだ車両前方の路面プレビュー情報（即ち、プレビュー画像）のうち、前方位置設定部１７で算出された路面前方位置に該当する路面情報を選択的に取込む。

即ち、カメラ装置８で撮り込んだ路面プレビュー情報は、カメラ（または、レーザ）により撮像したプレビュー可能な範囲にわたって広がる多くの路面情報のプロファイルを含んでいる。このため、路面選択部１８は、コントローラ１０による制御（システム処理時間）の遅れを考慮した上で、車速が低い場合（例えば、時速１００ｋｍ未満）は車両前方の相対的に近い位置での路面情報を選択し、車速が速い場合（例えば、時速１００ｋｍ以上）は車両前方の相対的に遠い位置での路面情報を選択する。これにより、コントローラ１０はメモリ１０Ａの容量を減らすことができる。

次に、第１フィルタ部１９は、路面選択部１８で選択した路面情報のプロファイルから所定周波数帯域のうねり成分を抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）処理を行う。第１うねりレベル算出部２０は、第１フィルタ部１９で抽出したうねり成分の路面情報から路面のうねりレベル（即ち、フィードフォワード路面状態値）を算出する。路面推定部１１の前方位置設定部１７、路面選択部１８、第１フィルタ部１９および第１うねりレベル算出部２０は、カメラ装置８と一緒に車両の前方の路面状態をフィードフォワード路面状態値として検出する路面状態検出部を構成している。

一方、第２フィルタ部２１は、車高センサ９による車高情報の検出信号から所定周波数帯域のうねり成分を抽出するＢＰＦ処理を行う。第２うねりレベル算出部２２は、第２フィルタ部２１で抽出したうねり成分の路面情報から路面のうねりレベル（即ち、フィードバック路面状態値）を算出する。路面推定部１１の第２フィルタ部２１および第２うねりレベル算出部２２は、車高センサ９と一緒に車体１の挙動情報をフィードバック路面状態値として算出する車体挙動情報算出部を構成している。

次に、最大値演算部２３は、第１うねりレベル算出部２０で算出した路面のうねりレベル（即ち、フィードフォワード路面状態値）と、第２うねりレベル算出部２２で算出した路面のうねりレベル（即ち、フィードバック路面状態値）とを比較し、うねりレベルが高い方の状態値を路面レベルとして選択する。ゲイン算出部２４は、最大値演算部２３から出力される路面レベルに基づいた利得（ゲイン）としてのスカイフックゲインを、図３中に例示した設定マップにより算出する。ゲイン算出部２４で算出されるゲイン（例えば、図２に示すスカイフックゲインＣsky）は、路面レベルが小さいときは小さな値となり、路面レベルが大きくなるに応じて漸次大きな値となるように増加される。

路面推定部１１のポットホール突起検出部２５は、カメラ装置８で撮り込んだ路面プレビュー情報から車両前方の路面に凹部としてのポットホールまたは凸部としての突起が存在するか否かを検出する。ここで、前記ポットホールとは、例えばアスファルトの舗装道路で、アスファルトの一部が剥がれて道路表面に深さが約１０ｃｍ以上の穴が開いているものを指す。大突起についても、例えば道路表面から約１０ｃｍ以上の凸部として突出したものを指す。

次に、路面判定部２６は、最大値演算部２３による路面レベルの情報とポットホール突起検出部２５からの情報とにより路面判定を行い、路面判定結果をベース制御部１５に出力する。図４に示すように、ベース制御部１５は、車速オフセット指令値算出部２７とベース指令値算出部２８とを含んで構成されている。

車速オフセット指令値算出部２７は、車速センサ３から出力される車速に従って車速オフセット指令値を、図４中に例示する設定マップにより算出する。ベース指令値算出部２８は、路面判定部２６から出力される路面判定結果のうち、車速オフセット指令値算出部２７で算出された車速オフセット指令値に対応する路面判定の情報に基づいたベース指令値を、図４中に例示する一覧表のマップにより算出する。

この場合のベース指令値は、路面判定結果が前記ポットホールまたは大突起の場合に、振動抑制と伸び切り、縮み切り防止のため減衰力を増大させる補正が行われる。路面判定結果がうねり路の場合には、加振力低減のため減衰力がゼロで最もソフトな特性となるように減衰力のベース指令値が設定される。また、路面判定結果がポットホール、大突起でもなく、うねり路でもない場合（即ち、それ以外の場合）には前述した車速オフセット指令値を、そのままベース指令値として出力する。これにより、うねり路、ポットホール路および大突起路での乗り心地を向上することができる。

換言すると、コントローラ１０（発生機構制御部）は、少なくとも車両の走行速度に応じて可変ダンパ６（力発生機構）が発生する力の下限となる命令信号の下限値（即ち、ベース指令値）を求めるベース制御部としてのベース制御部１５を有している。命令信号の下限値は、例えば減衰力指令の最低値である最低指令値の下限値である。ベース制御部１５は、ベース指令値算出部２８において、路面判定部２６から出力される路面判定結果（即ち、路面状態検出部の検出結果）に基づきベース指令値を、図４中に例示する一覧表マップのように補正する構成としている。

図２に示す状態推定部１２は、車高センサ９からの車高情報からばね上速度と相対速度をフィードバック路面状態値として推定演算する。車高情報は車体１の上，下方向変位でもあり、これを微分することにより車体１のばね上速度と、車体１と車輪２との相対速度とを求めることができる。

図２に示す目標減衰力算出部１３は、路面推定部１１のゲイン算出部２４で算出されたゲイン（例えば、スカイフックゲインＣsky）を、状態推定部１２からの前記ばね上速度と乗算することにより、サスペンション装置４の可変ダンパ６（力発生機構）で発生すべき力としての目標減衰力を算出する。

指令値算出部１４は、図２中に示す特性マップのように、目標とする減衰力Ｆと電流値Ｉとの関係を相対速度に従って可変に設定したＦ−Ｉマップを備えている。指令値算出部１４は、目標減衰力算出部１３から出力された信号（目標減衰力の信号）と状態推定部１２から出力される信号（相対速度）とに基づいて、可変ダンパ６の減衰力可変アクチュエータ７に出力すべき制御電流値としての指令値を算出するものである。

次に、最大値演算部１６は、指令値算出部１４で算出した指令値と、ベース制御部１５のベース指令値算出部２８で算出したベース指令値とのうち、値が大きい方の指令値を選択し、選択した指令値（電流）を可変ダンパ６の減衰力可変アクチュエータ７に出力する。これにより、可変ダンパ６は、減衰力可変アクチュエータ７に供給された電流（指令値）に従って、その減衰力特性がハードとソフトの間で連続的、または複数段でステップ状に可変に制御される。

本実施の形態による車両挙動制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

車体１の前部に設けられたカメラ装置８は、車両前方の路面状態を路面プレビュー情報として撮り込みつつ、対象とする路面までの距離と角度、画面位置と距離等を計測し、フィードフォワード路面状態値として検出することができる。車体１の高さを検出する車高センサ９は、車両の車体１が挙動する状態（高さ方向の変位）を検出または推定して車体１の挙動情報をフィードバック路面状態値として算出することができる。

コントローラ１０は、車速センサ３からの車速情報とカメラ装置８からの検出信号（フィードフォワード路面状態値）と車高センサ９からの車体１の挙動情報（フィードバック路面状態値）とに基づいて、可変ダンパ６で発生すべき減衰力を下記のように指令値により可変に制御する。即ち、コントローラ１０の路面推定部１１は、前述した車速情報、路面プレビュー情報および車高情報に基づいて路面判定（即ち、うねり路、ポットホール路または大突起路であるか否かの判断）を行う。

ここで、路面推定部１１の最大値演算部２３は、第１うねりレベル算出部２０で算出した路面のうねりレベル（即ち、フィードフォワード路面状態値）と、第２うねりレベル算出部２２で算出した路面のうねりレベル（即ち、フィードバック路面状態値）とを比較し、うねりレベルが高い方の状態値を路面レベルとして選択する。ゲイン算出部２４は、最大値演算部２３から出力される路面レベルに基づいた利得（ゲイン）としてのスカイフックゲインを、図３中に例示した設定マップにより算出する。

このように、コントローラ１０の路面推定部１１は、路面プレビュー情報によるうねりレベルを第１うねりレベル算出部２０で算出すると共に、同時に車高情報によるうねりレベルを第２うねりレベル算出部２２で算出し、それぞれのうねりレベルのハイセレクトを最大値演算部２３で行う。これによって、うねり路面通過前からスカイフックゲインを大きくし、通過後も車高情報によるうねりレベルが低下するまでスカイフックゲインを大きく設定する。これにより、うねり路面の通過前と通過後とにわたり、路面通過前から車両の振動が収まるまで高いゲインを設定することができる。

コントローラ１０のベース制御部１５は、図４に示すように、車速に基づく車速オフセット指令値を車速―指令値のマップより、車速オフセット指令値算出部２７で算出する。次に、ベース指令値算出部２８は、路面判定部２６で路面プレビュー情報から判定した路面判定結果に基づいてベ一ス指令値を、図４中に例示して一覧表のマップのように算出する。

これにより、ベース指令値は、路面判定結果がポットホールまたは大突起の場合に、振動抑制と伸び切り、縮み切り防止のために減衰力を増大させるように補正が行われる。路面判定結果がうねり路の場合には、加振力低減のため減衰力がゼロで最もソフトな特性となるように減衰力のベース指令値を設定することができる。また、路面判定結果がそれ以外の場合（即ち、ポットホール、大突起でもなく、うねり路でもない場合）には前述した車速オフセット指令値を、そのままベース指令値として出力することができる。

図５中に実線で示す特性線３０は、本実施の形態による挙動制御装置が適用された車両のうねりレベルの特性を試験データとして求めたものである。特性線３０からも明らかなように、カメラ装置８からの路面プレビュー情報により、例えば時間ｔ３よりも前の時点で、うねりレベルの検出を早期に行うことができる。一方、図５中に点線で示す特性線３１は、従来技術におけるうねりレベルの特性であり、うねりレベルの検出は時間ｔ３よりもさらに遅くなっている。

図５中に実線で示す特性線３２は、本実施の形態による目標減衰力の特性を試験データとして求めたものである。特性線３２からも明らかなように、点線で示す従来技術の特性線３３よりも制御ゲインを大きく設定することができ、要求減衰力としての目標減衰力が大きくなるように制御できる。

図５中に実線で示す特性線３４は、本実施の形態によるコントローラ１０から減衰力可変アクチュエータ７に出力する指令値（電流）の特性を試験データとして求めたものである。カメラ装置８からの路面プレビュー情報を用いた制御により、例えば時間ｔ３よりも前の時点で事前に指令値（電流）を下げ、うねり路に入る前に減衰力の指令値を最低値のゼロにセットし、うねりレベルの検出結果（路面状態検出部の検出結果）に基づき指令値を補正している。本実施の形態では、実線で示す特性線３４の如く、点線で示す従来技術の特性線３５よりも指令値が大きくなるように制御ゲインを大きく設定することができる。

図５中に実線で示す特性線３６は、本実施の形態による上，下加速度の特性を試験データとして求めたものである。本実施の形態においては、特性線３６で示す如く上，下加速度の特性が、点線で示す従来技術の特性線３７よりも小さく抑えられるように制御されている。これにより、可変ダンパ６による制振性能が向上されていることを確認できる。

かくして、本実施の形態によれば、発生機構制御部としてのコントローラ１０は、少なくとも車両の走行速度に応じて可変ダンパ６（力発生機構）が発生する力の下限となる命令信号の下限値（即ち、ベース指令値）を求めるベース制御部１５を有している。ベース制御部１５は、ベース指令値算出部２８において、路面判定部２６から出力される路面判定結果（即ち、路面状態検出部の検出結果）に基づきベース指令値を、図４中に例示する一覧表マップのように補正する構成としている。

これにより、車両走行時の路面状態がポットホールや大突起の場合には、振動抑制と伸び切り、縮み切り防止のために減衰力を増大させてハードな特性とすることができ、うねり路の場合には加振力低減のために減衰力を低下させてソフトな特性に設定することができる。それ以外の場合には、車速オフセット指令値を命令信号の下限値として出力する。従って、走行路面がうねり路、ポットホール路または大突起路のいずれであっても、可変ダンパ６の減衰力特性を路面状態に応じて可変に制御することができ、車両の乗り心地を向上することができる。

コントローラ１０は、例えば路面推定部１１により路面プレビュー情報と車速からうねり路であるか否かを判定し、うねり路を通過する前に乗り心地制御とストローク抑制制御のゲインを大きく設定する構成としている。これにより、例えばうねり路を通過する初期から制振効果を発揮でき、制振性能を向上させることができる。

また、ベース指令値算出部２８は、路面判定部２６で路面プレビュー情報から判定した路面判定結果に基づいてベ一ス指令値を、図４中に例示した一覧表のマップのように算出する。これにより、路面プレビュー情報から判定したうねり路レベルに基づき、うねり路に入る前に減衰力指令の最低値をゼロにセットし、最もソフトな特性となるように減衰力のベース指令値を設定できる。この結果、可変ダンパ６による加振力を低減でき、うねり路走行時のフワつき感を低減することが可能となる。

路面推定部１１の最大値演算部２３は、第１うねりレベル算出部２０で算出した路面のうねりレベル（フィードフォワード路面状態値）と、第２うねりレベル算出部２２で算出した路面のうねりレベル（フィードバック路面状態値）とを比較し、うねりレベルが高い方の状態値を路面レベルとして選択する構成としている。これにより、路面状態の判定を路面通過前から振動が収まったタイミングまで確実に判別することができ、乗り心地性能を向上することができる。

さらに、走行路面の前方に存在するポットホールや大突起をカメラ装置８からの路面プレビュー情報により検出することができ、例えばポットホールや大突起を検出した場合には、減衰力を通過前から事前に高めることにより、衝撃を緩和することができる。

なお、前記実施の形態では、例えばカメラ装置８からの路面プレビュー情報によりうねり路等の判定を行う場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば下記の構成（１）〜（３）によりうねり路等の判定を行ってもよい。（１）．路面の走行シミュレーションを一定時間（路面データが更新されるサンプリングタイム中に１回の走行分）のリアルタイムの２０倍で行い、リアルタイム速度以上の加速シミュレーションにより、例えば第１，第２フィルタ部１９，２１のフィルタ処理による遅れを補償可能となる。（２）．うねり路かどうかの判定を、路面変位と路面変化速度に基づき判定する構成としてもよい。（３）．うねり路かどうかの判断をＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数特性を算出し、ばね上共振付近のゲインの大きさに応じてうねり路の判定を行う構成としてもよい。

また、前記実施の形態では、うねり路の場合に、ばね上の振動を抑制するスカイフック制御のゲインを大きくするように設定する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばスカイフックに代わり双線形最適制御やモデル予測制御等を適用し、それらのゲインを大きくするように設定するようにしてもよい。また、路面振幅が大きい場合には伸び切りが発生する可能性が高くなるため、うねりレベルが非常に大きい場合にはストローク抑制制御のゲインを大きく設定する構成としてもよい。

また、前記実施の形態では、ベース指令値を車速に応じて設定する車速オフセット指令値として説明した。しかし、本発明はこれに限ったものではなく、車速に代わり車両の制御モードを設定するモードＳＷ（例えば、ノーマル、コンフォート、スポーツ、エコ）に応じてオフセット指令値を設定する方法や車速とモードＳＷの状態に応じて、図６に示す第１の変形例の如く設定する構成としてもよい。図６に示す第１の変形例では、ベース制御部４１が車速オフセット指令値算出部４２とベース指令値算出部２８とを含んで構成されている。ベース制御部４１は、前記実施の形態で述べたベース制御部１５とほぼ同様に構成されているが、車速オフセット指令値算出部４２を備えている点で相違している。

車速オフセット指令値算出部４２は、車両の制御モードを、例えばノーマル、コンフォート、スポーツのいずれかに設定するモードＳＷ（図示せず）からの選択信号と、車速センサ３から出力される車速とに従って車速オフセット指令値を、図６中に例示する特性線４３（ノーマル制御）、特性線４４（コンフォート制御）および特性線４５（スポーツ制御）を含んだ設定マップにより算出する。ベース指令値算出部２８は、路面判定部２６から出力される路面判定結果のうち、車速オフセット指令値算出部４２で算出された車速オフセット指令値に対応する路面判定の情報に基づいたベース指令値を、図６中に例示する一覧表のマップにより算出する。

また、前記実施の形態では、うねり路レベルとポットホール突起検出結果より路面判定結果をポットホール、大突起、うねり路、それ以外で判定している。しかし、本発明はこれに限ったものではなく、例えば図７に示す第２の変形例のように、うねり路レベルとポットホール突起検出を連続的なレベル(大きさ)として定義し、それぞれの値に応じてベース指令値を設定し、それらの最大値を選択してベース指令値を決定するようにしてもよい。図７に示す第２の変形例では、ベース制御部５１が、車速オフセット指令値算出部５２、補正ゲイン算出部５３、乗算部５４、ポットホール突起レベル算出部５５および最大値演算部５６を含んで構成されている。

ベース制御部５１は、前記実施の形態で述べたベース制御部１５とほぼ同様に構成されているが、補正ゲイン算出部５３、乗算部５４、ポットホール突起レベル算出部５５および最大値演算部５６を備えている点で相違している。また、車速オフセット指令値算出部５２は、前記実施の形態で述べた車速オフセット指令値算出部２７と同様に構成されている。補正ゲイン算出部５３は、うねり路レベルに応じて制御ゲインを下げるように補正ゲインを算出し、乗算部５４は、この補正ゲインを車速オフセット指令値算出部５２からの車速オフセット指令値に乗算する。ポットホール突起レベル算出部５５は、ポットホール突起レベルに応じた指令値を算出する。最大値演算部５６は、乗算部５４で算出した指令値と、ポットホール突起レベル算出部５５で算出した指令値とのうち、値が大きい方の指令値をベース指令値として選択する。

また、前記実施の形態では、車体１側と車輪２側との間で調整可能な力を発生する力発生機構を、減衰力調整式の油圧緩衝器からなる可変ダンパ６により構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば力発生機構を液圧緩衝器の他に、エアサスペンション、スタビライザ（キネサス）、電磁サスペンション等により構成してもよい。

さらに、前記実施の形態では、４輪自動車に用いる車両挙動制御装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２輪、３輪自動車、または作業車両、運搬車両であるトラック、バス等にも適用できるものである。

次に、上記実施の形態に含まれる車両挙動制御装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、車両の車体側と車輪側との間に設けられ両者間で調整可能な力を発生する力発生機構と、前記車両の前方の路面状態をフィードフォワード路面状態値として検出可能な路面状態検出部と、前記車両の車体が挙動する状態を検出または推定して前記車体の挙動情報をフィードバック路面状態値として算出する車体挙動情報算出部と、前記車体挙動情報算出部の値に基づき、前記力発生機構で発生すべき力を求め、その命令信号を前記力発生機構に出力する発生機構制御部と、を備えてなる車両挙動制御装置において、前記発生機構制御部は、前記力発生機構が発生する力の下限となる前記命令信号の下限値を求めるベース制御部を有し、前記路面状態検出部の検出結果に基づき、前記ベース制御部による前記命令信号の下限値を補正することを特徴としている。

車両挙動制御装置の第２の態様としては、前記第１の態様において、前記ベース制御部は、少なくとも前記車両の走行速度に基づいて制御することを特徴としている。車両挙動制御装置の第３の態様としては、前記第１の態様において、前記発生機構制御部は、前記路面状態検出部によるフィードフォワード路面状態値と前記車体挙動情報算出部によるフィードバック路面状態値とを比較し、高い方の状態値を前記発生機構制御部の入力値に用いる。このように、路面状態検出部の路面プレビュー情報によるフィードフォワード路面状態値と、車体挙動情報算出部によるフィードバック路面状態値との両方を用いてうねり路レベルを算出することにより、路面通過前から振動が収束するまでの判定性を高めることができ、乗り心地性能をさらに向上することができる。

車両挙動制御装置の第４の態様としては、前記第１の態様または第２の態様において、前記路面状態検出部により車両前方の路面がポットホールであることを判断したとき、前記ベース制御部による前記力発生機構が発生する力の命令信号を大きくする。これによって、プレビュー路面情報によりポットホールを検出したときに減衰力増加制御を行う。この結果、振動抑制と、伸び切り、縮み切りを防止することができる。

車両挙動制御装置の第５の態様としては、前記第１の態様または第２の態様において、前記路面状態検出部により車両前方の路面がうねり路であることを判断したとき、前記ベース制御部による前記力発生機構が発生する力の命令信号を小さくする。車両挙動制御装置の第６の態様としては、前記第１の態様または第２の態様において、前記路面状態検出部により車両前方の路面がうねり路であることを判断したとき、前記発生機構制御部は、制御ゲインを下げる命令信号を出すことを特徴としている。

車両挙動制御装置の第７の態様としては、前記第１の態様において、前記路面状態検出部の検出結果に基づき、前記ベース制御部による前記命令信号の下限値を補正するとき、前記発生機構制御部による命令信号を大きくする。これによって、プレビュー路面情報によりうねり路を検出したときに、ゲインを上昇させて振動抑制効果を奏することができる。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

本願は、２０１７年２月２４日付出願の日本国特許出願第２０１７−０３３３５３号に基づく優先権を主張する。２０１７年２月２４日付出願の日本国特許出願第２０１７−０３３３５３号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

１ 車体 ２ 車輪 ３ 車速センサ ４ サスペンション装置 ６ 可変ダンパ（力発生機構） ７ 減衰力可変アクチュエータ ８ カメラ装置（路面状態検出部） ９ 車高センサ（車体挙動情報算出部） １０ コントローラ（発生機構制御部） １１ 路面推定部 １５，４１，５１ ベース制御部（ベース制御部）

上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る構成は、車両の車体側と車輪側との間に設けられ両者間で調整可能な力を発生する力発生機構と、前記車両の前方の路面状態をフィードフォワード路面状態値として検出可能な路面状態検出部と、前記車両の車体が挙動する状態を検出または推定して前記車体の挙動情報をフィードバック路面状態値として算出する車体挙動情報算出部と、前記車体挙動情報算出部の値に基づき、前記力発生機構で発生すべき力を求め、その命令信号を前記力発生機構に出力する発生機構制御部と、を備えてなる車両挙動制御装置において、前記発生機構制御部は、前記力発生機構が発生する力の下限となる前記命令信号の下限値を求めるベース制御部を有し、前記路面状態検出部の検出結果に基づき、前記ベース制御部による前記命令信号の下限値を補正し、前記発生機構制御部は、前記路面状態検出部によるフィードフォワード路面状態値と前記車体挙動情報算出部によるフィードバック路面状態値とを比較し、高い方の状態値を前記発生機構制御部の入力値に用いることを特徴としている。

コントローラ１０のベース制御部１５は、図４に示すように、車速に基づく車速オフセット指令値を車速―指令値のマップより、車速オフセット指令値算出部２７で算出する。次に、ベース指令値算出部２８は、路面判定部２６で路面プレビュー情報から判定した路面判定結果に基づいてベース指令値を、図４中に例示して一覧表のマップのように算出する。

また、ベース指令値算出部２８は、路面判定部２６で路面プレビュー情報から判定した路面判定結果に基づいてベース指令値を、図４中に例示した一覧表のマップのように算出する。これにより、路面プレビュー情報から判定したうねり路レベルに基づき、うねり路に入る前に減衰力指令の最低値をゼロにセットし、最もソフトな特性となるように減衰力のベース指令値を設定できる。この結果、可変ダンパ６による加振力を低減でき、うねり路走行時のフワつき感を低減することが可能となる。

Claims (7)

1. 車両挙動制御装置であって、該車両挙動制御装置は、
   車両の車体側と車輪側との間に設けられ該車体側及び該車輪側の間で調整可能な力を発生する力発生機構と、
   前記車両の前方の路面状態をフィードフォワード路面状態値として検出可能な路面状態検出部と、
   前記車両の車体が挙動する状態を検出または推定して前記車体の挙動情報をフィードバック路面状態値として算出する車体挙動情報算出部と、
   前記車体挙動情報算出部の値に基づき、前記力発生機構で発生すべき力を求め、その命令信号を前記力発生機構に出力する発生機構制御部と、を備え、
   前記発生機構制御部は、前記力発生機構が発生する力の下限となる前記命令信号の下限値を求めるベース制御部を有し、
   前記路面状態検出部の検出結果に基づき、前記ベース制御部による前記命令信号の下限値を補正することを特徴とする車両挙動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両挙動制御装置において、
   前記ベース制御部は、少なくとも前記車両の走行速度に基づいて制御することを特徴とする車両挙動制御装置。
3. 請求項１に記載の車両挙動制御装置において、
   前記発生機構制御部は、前記路面状態検出部によるフィードフォワード路面状態値と前記車体挙動情報算出部によるフィードバック路面状態値とを比較し、高い方の状態値を前記発生機構制御部の入力値に用いることを特徴とする車両挙動制御装置。
4. 請求項１または２に記載の車両挙動制御装置において、
   前記路面状態検出部により車両前方の路面がポットホールであることを判断したとき、前記ベース制御部による前記力発生機構が発生する力の命令信号を大きくすることを特徴とする車両挙動制御装置。
5. 請求項１または２に記載の車両挙動制御装置において、
   前記路面状態検出部により車両前方の路面がうねり路であることを判断したとき、前記ベース制御部による前記力発生機構が発生する力の命令信号を小さくすることを特徴とする車両挙動制御装置。
6. 請求項１または２に記載の車両挙動制御装置において、
   前記路面状態検出部により車両前方の路面がうねり路であることを判断したとき、前記発生機構制御部は、制御ゲインを下げる命令信号を出すことを特徴とする車両挙動制御装置。
7. 請求項１に記載の車両挙動制御装置において、
   前記路面状態検出部の検出結果に基づき、前記ベース制御部による前記命令信号の下限値を補正するとき、前記発生機構制御部による命令信号を大きくすることを特徴とする車両挙動制御装置。

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