JP2021195097A - 制御装置、車両及び制御方法 - Google Patents
制御装置、車両及び制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021195097A JP2021195097A JP2020105376A JP2020105376A JP2021195097A JP 2021195097 A JP2021195097 A JP 2021195097A JP 2020105376 A JP2020105376 A JP 2020105376A JP 2020105376 A JP2020105376 A JP 2020105376A JP 2021195097 A JP2021195097 A JP 2021195097A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shock absorber
- frequency
- state
- vehicle
- spring
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
- B60G2400/102—Acceleration; Deceleration vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/20—Speed
- B60G2400/204—Vehicle speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/20—Speed
- B60G2400/208—Speed of wheel rotation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/90—Other conditions or factors
- B60G2400/91—Frequency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
- B60G2500/10—Damping action or damper
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、車両の搭乗者の快適性の低下を従来よりも抑制できる制御装置を得るものである。【解決手段】本発明に係る制御装置は、車両に搭載され、減衰力調整式のショックアブソーバーの減衰係数を調整するアクチュエータへ、前記ショックアブソーバーの減衰係数に対応する指令信号を出力する制御装置であって、前記車両のうちで、前記ショックアブソーバーを基準として車輪側となる部分をバネ下とし、前記バネ下の周波数が規定周波数よりも大きい状態を第1周波数状態とし、前記バネ下の周波数が前記規定周波数よりも小さい状態を第2周波数状態とした場合、前記第1周波数状態になったとき、前記ショックアブソーバーの減衰係数が前記第2周波数状態のときの前記ショックアブソーバーの減衰係数よりも小さくなる前記指令信号を、前記アクチュエータへ出力する構成となっている。【選択図】図5
Description
本発明は、車両に搭載された減衰力調整式のショックアブソーバーの減衰係数の調整に用いられる制御装置、該制御装置を備えた車両、及び、車両に搭載された減衰力調整式のショックアブソーバーの減衰係数の調整に用いられる制御方法に関する。
従来、車体と各車輪との間に減衰力調整式のショックアブソーバーを備えた車両が知られている(特許文献1参照)。減衰力調整式のショックアブソーバーは、アクチュエータによって、制御装置から入力された指令信号に対応する減衰係数に調整されるショックアブソーバーである。すなわち、減衰力調整式のショックアブソーバーは、減衰係数を変更することにより、同一の伸縮速度において、減衰力を変更することが可能となっている。車体と各車輪との間に減衰力調整式のショックアブソーバーを備えた従来の車両は、例えば、該車両の旋回時に各ショックアブソーバーの減衰係数を調整し、車体に発生するロールの抑制を図っている。
車両のうちで、ショックアブソーバーを基準として車輪側となる部分は、所謂バネ下と称される。車両の走行中、該車両が走行する路面状況等によって、バネ下は様々な周波数で振動する。この際、車体と各車輪との間に減衰力調整式のショックアブソーバーを備えた従来の車両では、バネ下の振動の周波数によっては、ショックアブソーバーの減衰係数が車体の上下動を抑制する際に好適な減衰係数となっておらず、搭乗者の快適性が低下してしまうという課題があった。
本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、車体と車輪との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバーを備えた車両に搭載され、ショックアブソーバーの減衰係数を調整するアクチュエータへ、前記ショックアブソーバーの減衰係数に対応する指令信号を出力する制御装置であって、車両の搭乗者の快適性の低下を従来よりも抑制できる制御装置を得ることを第1の目的とする。また、本発明は、このような制御装置を備えた車両を得ることを第2の目的とする。また、本発明は、車体と車輪との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバーと、ショックアブソーバーの減衰係数を調整するアクチュエータとを備えた車両に用いられる、ショックアブソーバーの減衰係数に対応する指令信号をアクチュエータへ出力する制御方法であって、車両の搭乗者の快適性の低下を従来よりも抑制できる制御方法を得ることを第3の目的とする。
本発明に係る制御装置は、車体と車輪との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバーを備えた車両に搭載され、前記ショックアブソーバーの減衰係数を調整するアクチュエータへ、前記ショックアブソーバーの減衰係数に対応する指令信号を出力する制御装置であって、前記車両のうちで、前記ショックアブソーバーを基準として前記車輪側となる部分をバネ下とし、前記バネ下の周波数が規定周波数よりも大きい状態を第1周波数状態とし、前記バネ下の周波数が前記規定周波数よりも小さい状態を第2周波数状態とした場合、前記第1周波数状態になったとき、前記ショックアブソーバーの減衰係数が前記第2周波数状態のときの前記ショックアブソーバーの減衰係数よりも小さくなる前記指令信号を、前記アクチュエータへ出力する構成となっている。
また、本発明に係る車両は、車体と、車輪と、前記車体と前記車輪との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバーと、前記ショックアブソーバーの減衰係数を調整するアクチュエータと、本発明に係る制御装置と、を備えている。
また、本発明に係る制御方法は、車体と車輪との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバーと、前記ショックアブソーバーの減衰係数を調整するアクチュエータとを備えた車両に用いられる、前記ショックアブソーバーの減衰係数に対応する指令信号を前記アクチュエータへ出力する制御方法であって、前記車両のうちで、前記ショックアブソーバーを基準として前記車輪側となる部分をバネ下とし、前記バネ下の周波数が規定周波数よりも高い状態を第1周波数状態とし、前記バネ下の周波数が前記規定周波数よりも低い状態を第2周波数状態とした場合、前記第1周波数状態になったとき、前記ショックアブソーバーの減衰係数が前記第2周波数状態のときの前記ショックアブソーバーの減衰係数よりも小さくなる前記指令信号を、前記アクチュエータへ出力する送信ステップを備えている。
バネ下の振動の周波数が低い場合、ショックアブソーバーの減衰係数を大きくした方が、車体の上下動を抑制できる。一方、バネ下の振動数の周波数が高い場合、ショックアブソーバーの減衰係数を小さくした方が、車体の上下動を抑制できる。本発明に係る制御装置及び制御方法を用いることにより、バネ下の周波数が規定周波数よりも大きい第1周波数状態では、バネ下の周波数が規定周波数よりも小さい第2周波数状態と比べ、ショックアブソーバーの減衰係数が小さくなる。換言すると、本発明に係る制御装置及び制御方法を用いることにより、バネ下の周波数が規定周波数よりも小さい第2周波数状態では、バネ下の周波数が規定周波数よりも大きい第1周波数状態と比べ、ショックアブソーバーの減衰係数が大きくなる。このため、本発明に係る制御装置及び制御方法を用いることにより、バネ下の振動数の周波数が低周波となる状態から高周波となる状態にいたるまで、車体の上下動を抑制できる。すなわち、本発明に係る制御装置及び制御方法を備えた車両は、従来の車両では搭乗者の快適性が低下していたバネ下の振動の周波数域において、車体の上下動を従来よりも抑制でき、搭乗者の快適性の低下を従来よりも抑制できる。
以下に、本発明に係る制御装置及び車両について、図面を用いて説明する。
なお、以下では、本発明に係る車両の一例として自動四輪車を説明するが、本発明に係る車両は自動四輪車以外の車両であってもよい。自動四輪車以外の車両とは、例えば、エンジン及び電動モータのうちの少なくとも1つを駆動源とする自転車、自動二輪車及び自動三輪車等である。なお、自転車とは、ペダルに付与される踏力によって路上を推進することが可能な乗物全般を意味している。つまり、自転車には、普通自転車、電動アシスト自転車、電動自転車等が含まれる。また、自動二輪車又は自動三輪車は、いわゆるモータサイクルを意味し、モータサイクルには、オートバイ、スクーター、電動スクーター等が含まれる。
また、以下で説明する構成及び動作等は一例であり、本発明は、そのような構成及び動作等である場合に限定されない。また、各図においては、同一の又は類似する部材又は部分に対して、同一の符号を付している場合又は符号を付すことを省略している場合がある。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
実施の形態.
以下に、実施の形態に係る制御装置1、及び該制御装置1を備えた車両100について説明する。
以下に、実施の形態に係る制御装置1、及び該制御装置1を備えた車両100について説明する。
<車両及び制御装置の構成>
図1は、本発明の実施の形態に係る車両の側面図である。また、図2は、本発明の実施の形態に係る車両の平面図である。なお、図1及び図2では、紙面左側が車両100の前側となっている。
車両100は、車体101と車輪103とを備えている。本実施の形態に係る車両100は、自動四輪車であり、4つの車輪103を備えている。具体的には、車両100は、車輪103として、左前輪103FL、右前輪103FR、左後輪103RL、及び右後輪103RRを備えている。
図1は、本発明の実施の形態に係る車両の側面図である。また、図2は、本発明の実施の形態に係る車両の平面図である。なお、図1及び図2では、紙面左側が車両100の前側となっている。
車両100は、車体101と車輪103とを備えている。本実施の形態に係る車両100は、自動四輪車であり、4つの車輪103を備えている。具体的には、車両100は、車輪103として、左前輪103FL、右前輪103FR、左後輪103RL、及び右後輪103RRを備えている。
また、車両100は、スプリング110及びショックアブソーバー111を備えている。スプリング110及びショックアブソーバー111は、車体101と各車輪103との間に設けられている。このため、車両100は、4つのスプリング110と、4つのショックアブソーバー111と、を備えている。具体的には、車両100は、スプリング110として、スプリング110FL、スプリング110FR、スプリング110RL、及びスプリング110RRを備えている。また、車両100は、ショックアブソーバー111として、ショックアブソーバー111FL、ショックアブソーバー111FR、ショックアブソーバー111RL、及びショックアブソーバー111RRを備えている。
スプリング110FL及びショックアブソーバー111FLは、車体101と左前輪103FLとの間に設けられている。スプリング110FR及びショックアブソーバー111FRは、車体101と右前輪103FRとの間に設けられている。スプリング110RL及びショックアブソーバー111RLは、車体101と左後輪103RLとの間に設けられている。スプリング110RR及びショックアブソーバー111RRは、車体101と右後輪103RRとの間に設けられている。
本実施の形態に係るショックアブソーバー111は、減衰力調整式のショックアブソーバーである。このため、車両100は、ショックアブソーバー111の減衰係数を調整するアクチュエータ112を備えている。アクチュエータ112は、ショックアブソーバー111毎に設けられている。具体的には、車両100は、4つのアクチュエータ112を備えている。より具体的には、車両100は、アクチュエータ112として、アクチュエータ112FL、アクチュエータ112FR、アクチュエータ112RL、及びアクチュエータ112RRを備えている。アクチュエータ112FLは、ショックアブソーバー111FLの減衰係数を調整する。アクチュエータ112FRは、ショックアブソーバー111FRの減衰係数を調整する。アクチュエータ112RLは、ショックアブソーバー111RLの減衰係数を調整する。アクチュエータ112RRは、ショックアブソーバー111RRの減衰係数を調整する。なお、減衰力調整式のショックアブソーバーであれば、ショックアブソーバー111として、公知の種々のショックアブソーバーを用いることができる。例えば、ショックアブソーバー111が油圧式ショックアブソーバーの場合、アクチュエータ112は、ショックアブソーバー111の作動油が通る流路の流路断面積を制御することで、ショックアブソーバー111の減衰係数を調整する。また例えば、ショックアブソーバー111が磁性流体ショックアブソーバーの場合、アクチュエータ112は、ショックアブソーバー111の磁性流体に作用する磁界又は電界を制御し、該磁性流体の動粘度を制御することで、ショックアブソーバー111の減衰係数を調整する。
また、車両100は、制御装置1を備えている。すなわち、制御装置1は、車両100に搭載されている。なお、制御装置1の各部は、纏められて配設されていてもよく、また、分散して配設されていてもよい。制御装置1は、例えば、マイコン、マイクロプロセッサユニット等を含んで構成されてもよく、また、ファームウェア等の更新可能なものを含んで構成されてもよく、また、CPU等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等を含んで構成されてもよい。
制御装置1は、アクチュエータ112と電気的に接続されている。そして、制御装置1は、アクチュエータ112へ、ショックアブソーバー111の減衰係数に対応する指令信号を出力するものである。具体的には、本実施の形態では、制御装置1は、アクチュエータ112FLへ、ショックアブソーバー111FLの減衰係数に対応する指令信号を出力する。また、制御装置1は、アクチュエータ112FRへ、ショックアブソーバー111FRの減衰係数に対応する指令信号を出力する。また、制御装置1は、アクチュエータ112RLへ、ショックアブソーバー111RLの減衰係数に対応する指令信号を出力する。また、制御装置1は、アクチュエータ112RRへ、ショックアブソーバー111RRの減衰係数に対応する指令信号を出力する。
なお、制御装置1が出力する指令信号は、ショックアブソーバー111及びアクチュエータ112の種類によって異なる。例えば、アクチュエータ112へ入力される電流の値に対応して、ショックアブソーバー111の減衰係数が変更される構成の場合、制御装置1が出力する指令信号は電流である。すなわち、制御装置1は、ショックアブソーバー111の減衰係数に対応する値の電流を、アクチュエータ112へ出力する。また例えば、アクチュエータ112へ入力される電圧の値に対応して、ショックアブソーバー111の減衰係数が変更される構成の場合、制御装置1が出力する指令信号は電圧である。すなわち、制御装置1は、ショックアブソーバー111の減衰係数に対応する値の電圧を、アクチュエータ112へ出力する。
また、本実施の形態では、車両100は、制御装置1と電気的に接続された加速度センサー113を備えている。加速度センサー113は、バネ下102の上下方向の加速度を検出するものである。バネ下102とは、車両100のうちで、ショックアブソーバー111を基準として車輪103側となる部分である。例えば、車輪103、図示せぬハブ、及び図示せぬ車軸等が、バネ下102となる。本実施の形態では、車両100は、加速度センサー113として、加速度センサー113FL、加速度センサー113FR、加速度センサー113RL、及び加速度センサー113RRを備えている。
加速度センサー113FLは、バネ下102においてショックアブソーバー111FL周辺となる箇所に設けられている。そして、加速度センサー113FLは、ショックアブソーバー111FL周辺のバネ下102部分に発生する上下方向の加速度を検出する。加速度センサー113FRは、バネ下102においてショックアブソーバー111FR周辺となる箇所に設けられている。そして、加速度センサー113FRは、ショックアブソーバー111FR周辺のバネ下102部分に発生する上下方向の加速度を検出する。加速度センサー113RLは、バネ下102においてショックアブソーバー111RL周辺となる箇所に設けられている。そして、加速度センサー113RLは、ショックアブソーバー111RL周辺のバネ下102部分に発生する上下方向の加速度を検出する。加速度センサー113RRは、バネ下102においてショックアブソーバー111RR周辺となる箇所に設けられている。そして、加速度センサー113RRは、ショックアブソーバー111RR周辺のバネ下102部分に発生する上下方向の加速度を検出する。
なお、加速度センサー113の個数及び配置位置は、あくまでも一例である。各ショックアブソーバー111周辺のバネ下102に発生する上下方向の加速度を検出又は推定等によって求めることができれば、加速度センサー113の個数及び配置位置は任意である。
続いて、制御装置1における各ショックアブソーバー111の減衰係数の制御の仕方について、後述の図3に示す1輪の2自由度モデル図を用いて説明する。
図3は、本発明の実施の形態に係る制御装置における各ショックアブソーバーの減衰係数の制御の仕方を説明するための図である。なお、図3に示すバネ上位置Xは、車体101の上下方向の位置を表している。バネ下位置Yは、バネ下102の上下方向の位置を表している。路面位置Zは、路面120と車輪103との接触箇所の上下方向の位置を表している。また、バネ上位置X、バネ下位置Y、及び路面位置Zの各基準位置は、次のように定義される。路面120上の任意の位置に、車両100が停止しているとする。この状態の車体101の位置が、バネ上位置Xの基準位置となる。また、この状態のバネ下102の位置が、バネ下位置Yの基準位置となる。また、この状態における路面120と車輪103との接触箇所が、路面位置Zの基準位置となる。すなわち、バネ上位置Xの変動が大きい程、車体101の上下動が大きいということである。バネ下位置Yの変動が大きい程、バネ下102の上下動が大きいということである。路面位置Zの変動が大きい程、路面120の上下方向の凹凸が大きいということである。
また、制御装置1における各ショックアブソーバー111の減衰係数の制御の仕方を理解するにあたり、図3を次のように見ればよい。例えば、ショックアブソーバー111をショックアブソーバー111FLとした場合、アクチュエータ112がアクチュエータ112FLとなり、加速度センサー113が加速度センサー113FLとなり、車輪103が左前輪103FLとなり、スプリング110がスプリング110FLとなる。ショックアブソーバー111をショックアブソーバー111FRとした場合、アクチュエータ112がアクチュエータ112FRとなり、加速度センサー113が加速度センサー113FRとなり、車輪103が右前輪103FRとなり、スプリング110がスプリング110FRとなる。ショックアブソーバー111をショックアブソーバー111RLとした場合、アクチュエータ112がアクチュエータ112RLとなり、加速度センサー113が加速度センサー113RLとなり、車輪103が左後輪103RLとなり、スプリング110がスプリング110RLとなる。ショックアブソーバー111をショックアブソーバー111RRとした場合、アクチュエータ112がアクチュエータ112RRとなり、加速度センサー113が加速度センサー113RRとなり、車輪103が右後輪103RRとなり、スプリング110がスプリング110RRとなる。
図4は、図3に示す構成において、制御装置からアクチュエータへ出力される指令信号が一定の場合の、バネ下の周波数Fと該車両のゲインX/Yとの関係を示す図である。
この図4の横軸に示すバネ下102の周波数Fは、バネ下102が上下方向に振動する際の周波数を示している。すなわち、バネ下102の周波数Fは、バネ下位置Yの変動の周波数を示している。図4の横軸は、紙面右側へ進むほど、バネ下102の周波数Fが大きくなる。また、図4の縦軸に示す車両100のゲインX/Yは、バネ上位置Xをバネ下位置Yで除算したものである。図4の縦軸は、紙面上側へ進むほど、ゲインX/Yが大きくなる。ゲインX/Yは、値が大きくなるほど、バネ下102の変位に対して車体101が上下方向に大きく振動することを示している。また、図4には、車両100が状態Aとなっているとき及び状態Bとなっているときの、バネ下102の周波数Fと該車両のゲインX/Yとの関係を示している。状態A及び状態Bは、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号が一定となっている状態である。また、状態Aのときのショックアブソーバー111の減衰係数は、状態Bのときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなっている。
この図4の横軸に示すバネ下102の周波数Fは、バネ下102が上下方向に振動する際の周波数を示している。すなわち、バネ下102の周波数Fは、バネ下位置Yの変動の周波数を示している。図4の横軸は、紙面右側へ進むほど、バネ下102の周波数Fが大きくなる。また、図4の縦軸に示す車両100のゲインX/Yは、バネ上位置Xをバネ下位置Yで除算したものである。図4の縦軸は、紙面上側へ進むほど、ゲインX/Yが大きくなる。ゲインX/Yは、値が大きくなるほど、バネ下102の変位に対して車体101が上下方向に大きく振動することを示している。また、図4には、車両100が状態Aとなっているとき及び状態Bとなっているときの、バネ下102の周波数Fと該車両のゲインX/Yとの関係を示している。状態A及び状態Bは、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号が一定となっている状態である。また、状態Aのときのショックアブソーバー111の減衰係数は、状態Bのときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなっている。
図4に示すように、バネ下102の周波数Fが比較的低い領域においては、状態AのゲインX/Yが、状態BのゲインX/Yよりも大きくなっている。バネ下102の周波数Fが比較的低い領域においては、ショックアブソーバー111の減衰係数が状態Bよりも小さい状態Aでは、状態Bと比べ、共振によって車体101が上下方向に大きくあおられる。このため、バネ下102の周波数Fが比較的低い領域においては、状態AのゲインX/Yが、状態BのゲインX/Yよりも大きくなる。
一方、図4に示すように、バネ下102の周波数Fが比較的高い領域においては、状態Bの時のゲインX/Yが、状態AのゲインX/Yよりも大きくなっている。これは、周波数Fが比較的高い領域においては、ショックアブソーバー111の減衰係数が状態Aよりも大きい状態Bでは、バネ上である車体101の動きがバネ下102の動きに対して遅れ、ショックアブソーバー111の減衰力がバネ上位置Xの変位を大きくするタイミングで作用するため、ゲインX/Yが大きくなる。
このように、バネ下102の周波数Fが比較的低い領域においては、ショックアブソーバー111の減衰係数が大きい方が、車体101の上下動を抑制でき、搭乗者の快適性が向上する。換言すると、バネ下102の周波数Fが比較的低い領域においては、ショックアブソーバー111の減衰係数が大きい方が、車体101の上下動を抑制でき、搭乗者の快適性の低下を抑制できる。また、バネ下102の周波数Fが比較的高い領域においては、ショックアブソーバー111の減衰係数が小さい方が、車体101の上下動を抑制でき、搭乗者の快適性が向上する。換言すると、バネ下102の周波数Fが比較的高い領域においては、ショックアブソーバー111の減衰係数が小さい方が、車体101の上下動を抑制でき、搭乗者の快適性の低下を抑制できる。
したがって、本実施の形態に係る制御装置1は、後述の図5のように、各ショックアブソーバー111の減衰係数を制御する。
図5は、本発明の実施の形態に係る車両における、バネ下の周波数Fと該車両のゲインX/Yとの関係を示す図である。なお、図5の横軸は図4の横軸と同じになっており、図5の縦軸は図4の縦軸と同じになっている。
図5に示すように、バネ下102の周波数Fが規定周波数F1よりも高い状態を、第1周波数状態21とする。また、バネ下102の周波数Fが規定周波数F1よりも低い状態を、第2周波数状態22とする。このように第1周波数状態21及び第2周波数状態22を定義した場合、制御装置1は、第1周波数状態21になったとき、ショックアブソーバー111の減衰係数が第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなる指令信号を、アクチュエータ112へ出力する。すなわち、制御装置1は、第1周波数状態21になったとき、第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなるように、ショックアブソーバー111の減衰係数を制御する。
図5に示すように、バネ下102の周波数Fが規定周波数F1よりも高い状態を、第1周波数状態21とする。また、バネ下102の周波数Fが規定周波数F1よりも低い状態を、第2周波数状態22とする。このように第1周波数状態21及び第2周波数状態22を定義した場合、制御装置1は、第1周波数状態21になったとき、ショックアブソーバー111の減衰係数が第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなる指令信号を、アクチュエータ112へ出力する。すなわち、制御装置1は、第1周波数状態21になったとき、第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなるように、ショックアブソーバー111の減衰係数を制御する。
これにより、第1周波数状態21よりもバネ下102の周波数Fが低い第2周波数状態22においては、ショックアブソーバー111の減衰係数は、第1周波数状態21のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも大きくなる。また、第2周波数状態22よりもバネ下102の周波数Fが高い第1周波数状態21においては、ショックアブソーバー111の減衰係数は、第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなる。このため、本実施の形態に係る制御装置1を備えた車両100においては、バネ下102の周波数Fが低周波となる状態から高周波となる状態にいたるまで、車体101の上下動を抑制できる。すなわち、本実施の形態に係る制御装置1を備えた車両100においては、従来の車両では搭乗者の快適性が低下していたバネ下の振動の周波数域において、車体101の上下動を従来よりも抑制でき、搭乗者の快適性の低下を従来よりも抑制できる。
なお、本実施の形態においては、第1周波数状態21では、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号が一定となっている。しかしながら、バネ下102の周波数Fが第1周波数状態21となる周波数域内において、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号を変化させてもよい。この際、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号をステップ状に変化させてもよいし、連続的に変化させてもよい。また、本実施の形態においては、第2周波数状態22では、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号が一定となっている。しかしながら、バネ下102の周波数Fが第2周波数状態22となる周波数域内において、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号を変化させてもよい。この際、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号をステップ状に変化させてもよいし、連続的に変化させてもよい。また、本実施の形態では、ゲインX/Y=1のときのバネ下102の周波数Fを規定周波数F1としたが、これはあくまでも一例である。規定周波数F1は、ゲインX/Y<1のときのバネ下102の周波数Fであってもよいし、ゲインX/Y>1のときのバネ下102の周波数Fであってもよい。
ここで、制御装置1は、例えば、バネ下102の周波数Fを直接検出することにより、上述したショックアブソーバー111の減衰係数の制御を行うことができる。しかしながら、本実施の形態では、制御装置1は、加速度センサー113の検出値に基づいてバネ下102の周波数Fを求め、ショックアブソーバー111の減衰係数の制御を行う。具体的には、制御装置1は、加速度センサー113FLの検出値に基づいて、ショックアブソーバー111FLの減衰係数の制御を行う。また、制御装置1は、加速度センサー113FRの検出値に基づいて、ショックアブソーバー111FRの減衰係数の制御を行う。また、制御装置1は、加速度センサー113RLの検出値に基づいて、ショックアブソーバー111RLの減衰係数の制御を行う。また、制御装置1は、加速度センサー113RRの検出値に基づいて、ショックアブソーバー111RRの減衰係数の制御を行う。以下、本実施の形態に係る制御装置1の詳細構成について説明する。
<制御装置の詳細構成>
図6は、本発明の実施の形態に係る制御装置を示すブロック図である。
制御装置1は、受信部2、記憶部3、減衰係数決定部4、及び送信部5を備えている。
図6は、本発明の実施の形態に係る制御装置を示すブロック図である。
制御装置1は、受信部2、記憶部3、減衰係数決定部4、及び送信部5を備えている。
受信部2は、加速度センサー113の検出値を受信する機能部である。すなわち、受信部2は、バネ下102の上下方向の加速度に対応する信号を受ける機能部である。記憶部3は、バネ下102の上下方向の加速度に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数を求める際に用いられる情報を記憶する、機能部である。なお、本実施の形態では、記憶部3は、バネ下102の上下方向の加速度に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数を求める際に用いられる情報として、第1データ11及び第2データ12を記憶している。第1データ11及び第2データ12の詳細については後述する。減衰係数決定部4は、記憶部3に記憶されている情報に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数を決定する機能部である。送信部5は、減衰係数決定部4が決定したショックアブソーバー111の減衰係数に対応する指令信号をアクチュエータ112へ出力する、機能部である。
続いて、第1データ11及び第2データ12について説明する。
図7は、本発明の実施の形態に係る制御装置の記憶部に記憶されている第1データの内容を示す図である。なお、図7の横軸は、ショックアブソーバー111周辺のバネ下102部分に発生する上下方向の加速度aである。図7の横軸は、紙面右側へ進むほど、加速度aが大きくなる。また、図7の縦軸に示すバネ下102の周波数Fは、バネ下102が上下方向に振動する際の周波数を示している。より詳しくは、図7の縦軸に示す周波数Fは、加速度aの発生しているバネ下102部分が上下方向に振動する際の周波数である。図7の縦軸は、紙面上側へ進むほど、バネ下102の周波数Fが大きくなる。
図7に示すように、第1データ11は、バネ下102の上下方向の加速度aとバネ下102の周波数Fとの関係を示している。具体的には、第1データ11は、バネ下102の上下方向の加速度aが大きくなるにしたがって、バネ下102の周波数Fが高くなる構成となっている。
発明者は、実験等により、ショックアブソーバー111周辺において、バネ下102の上下方向の加速度aとバネ下102の周波数Fとの間に、図7に示す相関関係があることを見いだした。具体的には、バネ下102部分に発生する上下方向の加速度aが大きくなるにしたがって、バネ下102の周波数Fが高くなる。このため、ショックアブソーバー111周辺に発生する上下方向の加速度aがわかれば、この加速度aから、当該ショックアブソーバー111周辺のバネ下102の周波数Fを求めることができる。
具体的には、加速度センサー113FLの検出値がわかれば、図7に示す第1データ11に基づいて、ショックアブソーバー111FL周辺のバネ下102の周波数Fを求めることができる。また、加速度センサー113FRの検出値がわかれば、図7に示す第1データ11に基づいて、ショックアブソーバー111FR周辺のバネ下102の周波数Fを求めることができる。また、加速度センサー113RLの検出値がわかれば、図7に示す第1データ11に基づいて、ショックアブソーバー111RL周辺のバネ下102の周波数Fを求めることができる。また、加速度センサー113RRの検出値がわかれば、図7に示す第1データ11に基づいて、ショックアブソーバー111RR周辺のバネ下102の周波数Fを求めることができる。
なお、記憶部3に第1データ11を記憶させる際の形式は、任意である。従来より公知の種々の形式で、記憶部3に第1データ11を記憶させればよい。例えば、図7で示したバネ下102の上下方向の加速度aとバネ下102の周波数Fとの関係をテーブル化し、記憶部3に第1データ11を記憶させてもよい。また例えば、図7で示したバネ下102の上下方向の加速度aとバネ下102の周波数Fとの関係を数式化し、記憶部3に第1データ11を記憶させてもよい。また、図7では、バネ下102の上下方向の加速度aが大きくなるにしたがって、バネ下102の周波数Fが直線的に大きくなっている。しかしながら、この関係はあくまでも一例である。バネ下102の上下方向の加速度aが大きくなっていく際におけるバネ下102の周波数Fの増加の仕方は、車両100の条件(車体101の重量、スプリング110の特性、ショックアブソーバー111の特性、車輪103のタイヤの特性等)によって異なる。このため、車両100の条件によっては、バネ下102の上下方向の加速度aが大きくなるにしたがって、バネ下102の周波数Fが曲線的に大きくなる場合もある。
図8は、本発明の実施の形態に係る制御装置の記憶部に記憶されている第2データの内容を示す図である。なお、図7の横軸に示すバネ下102の周波数Fは、バネ下102が上下方向に振動する際の周波数を示している。より詳しくは、図7の縦軸に示す周波数Fは、ショックアブソーバー111周辺のバネ下102部分が上下方向に振動する際の周波数である。図7の横軸は、紙面右側へ進むほど、バネ下102の周波数Fが大きくなる。また、図8の縦軸は、ショックアブソーバー111の減衰係数Dとなっている。図7の縦軸は、紙面上側へ進むほど、ショックアブソーバー111の減衰係数Dが大きくなる。なお、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号を一定にしていても、バネ下102の周波数Fが変化してショックアブソーバー111の伸縮速度が変化した場合、ショックアブソーバー111の減衰係数が変化する場合がある。しかしながら、図8及び以下の図では、本実施の形態に係る減衰係数の制御の仕方の理解を容易とするため、制御装置1からアクチュエータ112へ出力される指令信号が一定の場合、ショックアブソーバー111の減衰係数も一定になるとして説明している。
図8に示すように、第2データ12は、バネ下102の周波数Fとショックアブソーバー111の減衰係数Dとの関係を示すデータである。上述のように、第1データ11により、各ショックアブソーバー111周辺のバネ下102の周波数Fを求めることができる。第2データ12は、各ショックアブソーバー111周辺のバネ下102の周波数Fに基づいて、各ショックアブソーバー111の減衰係数Dを求めるためのデータである。
具体的には、ショックアブソーバー111FL周辺のバネ下102の周波数Fがわかれば、図8に示す第2データ12に基づいて、ショックアブソーバー111FLの減衰係数Dを求めることができる。また、ショックアブソーバー111FR周辺のバネ下102の周波数Fがわかれば、図8に示す第2データ12に基づいて、ショックアブソーバー111FRの減衰係数Dを求めることができる。また、ショックアブソーバー111RL周辺のバネ下102の周波数Fがわかれば、図8に示す第2データ12に基づいて、ショックアブソーバー111RLの減衰係数Dを求めることができる。また、ショックアブソーバー111RR周辺のバネ下102の周波数Fがわかれば、図8に示す第2データ12に基づいて、ショックアブソーバー111RRの減衰係数Dを求めることができる。
上述のように、制御装置1は、第1周波数状態21になったとき、ショックアブソーバー111の減衰係数が第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなる指令信号を、アクチュエータ112へ出力する。このため、第2データ12では、第1周波数状態21のときのショックアブソーバー111の減衰係数Dが、第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数Dよりも小さくなっている。
なお、記憶部3に第2データ12を記憶させる際の形式は、任意である。従来より公知の種々の形式で、記憶部3に第2データ12を記憶させればよい。例えば、図8で示したバネ下102の周波数Fとショックアブソーバー111の減衰係数Dとの関係をテーブル化し、記憶部3に第2データ12を記憶させてもよい。また例えば、図8で示したバネ下102の周波数Fとショックアブソーバー111の減衰係数Dとの関係を数式化し、記憶部3に第2データ12を記憶させてもよい。
ここで、加速度センサー113の検出値に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数の制御を行うことの効果について、説明する。
図9は、本発明の実施の形態に係る車両において、加速度センサーの検出値に基づいてショックアブソーバーの減衰係数の制御を行うことの効果を説明するための図である。なお、図9の横軸は、時間tを示している。この図9の横軸は、紙面右側へ進むほど、時間が経過していることを示している。また、図9には、路面位置Z、バネ上位置X、及びバネ下102に発生する上下方向の加速度aを示している。路面位置Z、バネ上位置X、及びバネ下102は、紙面上側へ進むほど、値が大きくなる。
図9では、路面位置Zが変化している。これは、車両100が段差を乗り越えたことを示している。車両100が段差を乗り越える場合、各ショックアブソーバー111周辺では、バネ上位置Xは、図9に示すように変化する。詳しくは、車輪103が段差を乗り越える際の衝撃は、バネ下102、スプリング110及びショックアブソーバー111を介して、バネ上である車体101に伝わる。車体101は、この衝撃によって強制的に上下動させられる。この車体101の強制的に上下動させられる時間を、強制変位時間23とする。車体101は、その後、自由振動となる。車体101の自由振動は、ショックアブソーバー111によって減衰していき、やがて収束する。この車体101が自由振動する時間を、自由振動時間24とする。
また、車両100が段差を乗り越える場合、各ショックアブソーバー111周辺では、バネ下102に発生する上下方向の加速度aは、図9に示すように変化する。詳しくは、車輪103が段差を乗り越える際、バネ下102に発生する上下方向の加速度aは、急激に大きくなる。その後、バネ下102に発生する上下方向の加速度aは、小さくなっていく。
衝撃によって車体101が強制的に上下動させられる強制変位時間23では、バネ下102の周波数Fが高くなり、第1周波数状態21となる。このため、車両100が段差を乗り越える前のショックアブソーバー111の減衰係数が第2周波数状態22時の減衰係数となっている場合、強制変位時間23において車体101の上下動を抑制するには、ショックアブソーバー111の減衰係数を小さくする必要がある。
バネ下102の周波数Fを直接検出する場合、例えば、バネ下102の上下方向の挙動を検出し、該挙動をフーリエ変換等することによってバネ下102の周波数Fを求める。フーリエ変換等によって求められるこのバネ下102の周波数Fは、基本的に過去のバネ下102の挙動に基づいて求められるものである。ここで、強制変位時間23は、非常に短い。このため、フーリエ変換等によってバネ下102の周波数Fを直接検出する場合には、バネ下102の周波数Fを直接検出したときには既に強制変位時間23が過ぎており、強制変位時間23内にバネ下102の周波数Fの上昇を検出できない場合がある。このため、バネ下102の周波数Fの直接検出によってショックアブソーバー111の減衰係数を制御する場合、強制変位時間23内にショックアブソーバー111の減衰係数を小さくできず、車体101の上下動を抑制できない場合がある。
一方、図9に示すように、バネ下102に発生する上下方向の加速度aは、車輪103が段差を乗り越える際、すぐに上昇する。このため、加速度センサー113の検出値に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数の制御を行うことにより、バネ下102の周波数Fの直接検出によってショックアブソーバー111の減衰係数を制御する場合と比べ、バネ下102の周波数Fが高くなったことを早期に検出することができる。したがって、加速度センサー113の検出値に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数の制御を行うことにより、バネ下102の周波数Fの直接検出によってショックアブソーバー111の減衰係数を制御する場合と比べ、強制変位時間23内にショックアブソーバー111の減衰係数をより確実に小さくでき、車体101の上下動をより抑制できる。
なお、凹凸が激しい路面120を走行するオフロード車両は、凹凸を何度も乗り越えることとなる。このため、凹凸が激しい路面120を走行するオフロード車両の車体は、繰り返し、強制的に上下動させられる。このため、本実施の形態に係る制御装置1を用いた車両100は、オフロード車両であることが好ましい。加速度センサー113の検出値に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数の制御を行うことにより、凹凸が激しい路面120を車両100が走行する際、車体101の上下動を従来よりも抑制できるからである。
また、車体の上下動を抑制する従来の車両には、車両のバネ上とバネ下との相対距離をストロークセンサーで測定し、該ストロークセンサーの検出値に基づいて車体の上下動を抑制するものが存在する。ストロークセンサーは長いアーム部を備えている。このため、このような車両をオフロード車両として用いた場合、ストロークセンサーのアーム部が岩及び枝等に接触し、ストロークセンサーの故障が懸念される。一方、本実施の形態に係る車両100は、加速度センサー113の検出値に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数の制御を行うことにより、ストロークセンサーが不要となる。このため、本実施の形態に係る車両100をオフロード車両として用いることにより、オフロード車両の耐久性を向上させることができる。
<制御装置の動作>
続いて、制御装置1の動作について説明する。
続いて、制御装置1の動作について説明する。
図10は、本発明の実施の形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
制御の開始条件となった際、ステップS1において制御装置1は、図10に示す制御を開始する。制御の開始条件とは、車両100のエンジンが起動したとき等である。ステップS2は、受信ステップである。ステップS2において制御装置1の受信部2は、各加速度センサー113の検出値を受信する。
制御の開始条件となった際、ステップS1において制御装置1は、図10に示す制御を開始する。制御の開始条件とは、車両100のエンジンが起動したとき等である。ステップS2は、受信ステップである。ステップS2において制御装置1の受信部2は、各加速度センサー113の検出値を受信する。
ステップS2の後のステップS3は、減衰係数決定ステップである。ステップS3において制御装置1の減衰係数決定部4は、各ショックアブソーバー111の減衰係数を決定する。具体的には、減衰係数決定部4は、各加速度センサー113の検出値と記憶部3に記憶されている第1データ11とに基づき、各ショックアブソーバー111周辺のバネ下102の周波数Fを求める。また、減衰係数決定部4は、各ショックアブソーバー111周辺のバネ下102の周波数Fと、記憶部3に記憶されている第2データ12と、に基づき、各ショックアブソーバー111の減衰係数を決定する。
ステップS3の後のステップS4は、送信ステップである。ステップS4において制御装置1の送信部5は、減衰係数決定部4が決定した各ショックアブソーバー111の減衰係数に対応する指令信号を、各ショックアブソーバー111の減衰係数を調整するアクチュエータ112に対して出力する。すなわち、ステップS4の送信ステップにおいて送信部5は、第1周波数状態21になったとき、ショックアブソーバー111の減衰係数が第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなる指令信号を、アクチュエータ112へ出力する。ステップS4の後のステップS5は、終了条件判定ステップである。ステップS5において制御装置1は、ステップS2〜ステップS4で示した制御の終了条件が成立するか否か、について判定する。終了条件が成立しない場合、制御装置1は、ステップS2に戻り、ステップS2からステップS4の制御を繰り返す。一方、終了条件が成立する場合、制御装置1は、ステップS6に進み、図10に示す制御を終了する。なお、終了条件が成立する場合とは、例えば、車両100のエンジンが停止した場合である。また例えば、終了条件が成立する場合とは、各ショックアブソーバー111の減衰係数を制御するにあたり、ステップS2〜ステップS4で示した制御よりも優先する制御が存在する場合である。なお、ステップS2〜ステップS4で示した制御よりも優先する制御が存在しなくなった場合、制御装置1は、再び、図10に示す制御を開始する。
<制御装置の効果>
制御装置1は、車体101と車輪103との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバー111を備えた車両100に搭載される。制御装置1は、ショックアブソーバー111の減衰係数を調整するアクチュエータ112へ、ショックアブソーバー111の減衰係数に対応する指令信号を出力するものである。車両100のうちで、ショックアブソーバー111を基準として車輪103となる部分を、バネ下102と定義する。バネ下102の周波数Fが規定周波数F1よりも高い状態を、第1周波数状態21と定義する。バネ下102の周波数Fが規定周波数F1よりも低い状態を、第2周波数状態22と定義する。このように定義した場合、制御装置1は、第1周波数状態21になったとき、ショックアブソーバー111の減衰係数が第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなる指令信号を、アクチュエータ112出力する構成となっている。
制御装置1は、車体101と車輪103との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバー111を備えた車両100に搭載される。制御装置1は、ショックアブソーバー111の減衰係数を調整するアクチュエータ112へ、ショックアブソーバー111の減衰係数に対応する指令信号を出力するものである。車両100のうちで、ショックアブソーバー111を基準として車輪103となる部分を、バネ下102と定義する。バネ下102の周波数Fが規定周波数F1よりも高い状態を、第1周波数状態21と定義する。バネ下102の周波数Fが規定周波数F1よりも低い状態を、第2周波数状態22と定義する。このように定義した場合、制御装置1は、第1周波数状態21になったとき、ショックアブソーバー111の減衰係数が第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなる指令信号を、アクチュエータ112出力する構成となっている。
上述のように、このように構成された制御装置1を備えた車両100においては、バネ下102の周波数Fが低周波となる状態から高周波となる状態にいたるまで、車体101の上下動を抑制できる。すなわち、本実施の形態に係る制御装置1を備えた車両100においては、従来の車両では搭乗者の快適性が低下していたバネ下の振動の周波数域において、車体101の上下動を従来よりも抑制でき、搭乗者の快適性の低下を従来よりも抑制できる。
好ましくは、制御装置1は、加速度センサー113の検出値に基づいてバネ下102の周波数Fを求め、該周波数Fに基づいてショックアブソーバー111の減衰係数を決定する構成である。このように構成された制御装置1を備えた車両においては、段差を乗り越える際の車体101の上下動を従来よりも抑制することができる。
好ましくは、制御装置1が搭載される車両100は、オフロード車両である。凹凸が激しい路面120を走行するオフロード車両は、凹凸を何度も乗り越えることとなる。加速度センサー113の検出値に基づいてショックアブソーバー111の減衰係数の制御を行うことにより、凹凸が激しい路面120をオフロード車両である車両100が走行する際、車体101の上下動を従来よりも抑制できる。
<変形例>
図11は、本発明の実施の形態に係る制御装置の変形例を示すブロック図である。また、図12は、図11に示す制御装置の記憶部に記憶されている第1データの内容を示す図である。なお、図12の横軸は、図7の横軸と同じである。図12の縦軸は、図7の縦軸と同じである。また、図12には、車両100の異なる速度毎に、加速度aとバネ下102の周波数Fとの関係を示している。なお、速度V1は、速度V2よりも遅い速度である。また、速度V2は、速度V3よりも遅い速度である。
図11は、本発明の実施の形態に係る制御装置の変形例を示すブロック図である。また、図12は、図11に示す制御装置の記憶部に記憶されている第1データの内容を示す図である。なお、図12の横軸は、図7の横軸と同じである。図12の縦軸は、図7の縦軸と同じである。また、図12には、車両100の異なる速度毎に、加速度aとバネ下102の周波数Fとの関係を示している。なお、速度V1は、速度V2よりも遅い速度である。また、速度V2は、速度V3よりも遅い速度である。
図11に示す制御装置1の受信部2は、加速度センサー113の検出値を受信するとともに、信号出力装置114から、車両100の速度に対応する信号を受ける構成となっている。なお、従来、種々の構成によって、車両の速度が求められている。このため、受信部2が受ける車両100の速度に対応する信号として、車両の速度を求める際に従来より用いられている種々の信号を用いることができる。また、車両100の速度に対応する信号を出力する信号出力装置114も、車両の速度を求める際に従来より用いられている信号を出力する、種々の信号出力装置を用いることができる。例えば、従来、トランスミッションの変速段とエンジン回転数とに基づいて、車両の速度を求める構成が知られている。このような構成を車両100に用いる場合、受信部2が受ける信号は、トランスミッションの変速段とエンジン回転数とに関する信号である。また、このような構成を車両100に用いる場合、信号出力装置114は、トランスミッションの変速段とエンジン回転数とに関する信号を出力する装置である。また例えば、車輪速に基づいて、車両の速度を求める構成が知られている。このような構成を車両100に用いる場合、受信部2が受ける信号は、車輪速に関する信号である。また、このような構成を車両100に用いる場合、信号出力装置114は、車輪速センサーである。
図12に示すように、バネ下102の上下方向の加速度aが同じ場合、車両100の速度が速いほうが、バネ下102の周波数Fが低くなる。このため、図11に示す制御装置1の記憶部3に記憶されている第1データ11は、車両100の速度と関連付けられている。具体的には、車両100の速度が第1速度(例えば速度V3)である状態を第1速度状態とする。車両100の速度が第1速度よりも遅い第2速度(例えば速度V2)である状態を第2速度状態とする。このように第1速度状態及び第2速度状態を定義した場合、図11に示す制御装置1の記憶部3に記憶されている第1データ11においては、バネ下102の上下方向の加速度aが同じ場合、第1速度状態におけるバネ下102の周波数Fが第2速度状態におけるバネ下102の周波数Fよりも低くなる。
第1データ11を車両100の速度と関連付けることにより、バネ下102の周波数Fをより正確に求めることが可能となる。すなわち、第1データ11を車両100の速度と関連付けることにより、より正確に、第1周波数状態21となったことを検出することができる。このため、第1データ11を車両100の速度と関連付けることにより、車体101の上下動をより抑制することができる。
なお、図11に示す制御装置1の記憶部3に記憶されている第1データ11は、バネ下102の上下方向の加速度aが同じとなる条件において車両100の速度が変化する場合、バネ下102の周波数Fを連続的に変化させてもよいし、バネ下102の周波数Fをステップ状に変化させてもよい。
図13は、本発明の実施の形態に係る制御装置の別の変形例を示すブロック図である。また、図14は、図13に示す制御装置の記憶部に記憶されているデータの内容を示す図である。なお、図14の横軸は、図7の横軸と同じである。図14の縦軸は、図8の縦軸と同じである。
図13に示す制御装置1の記憶部3には、第1データ11及び第2データ12に換えて、データ13が記憶されている。上述した第1データ11は、バネ下102の上下方向の加速度aからバネ下102の周波数Fを換算するデータとなっていた。また、上述した第2データ12は、バネ下102の周波数Fからショックアブソーバー111の減衰係数Dを換算するデータとなっていた。これらの第1データ11及び第2データ12をまとめることにより、バネ下102の上下方向の加速度aからショックアブソーバー111の減衰係数Dを換算するデータを作成することができる。データ13は、バネ下102の上下方向の加速度aからショックアブソーバー111の減衰係数Dを換算するデータである。換言すると、データ13は、バネ下102の上下方向の加速度aとショックアブソーバー111の減衰係数Dとの関係を示すデータとなっている。
具体的には、図14に示すように、バネ下102の上下方向の加速度aが規定加速度a1よりも大きい状態を、第1加速度状態25とする。また、バネ下102の上下方向の加速度aが規定加速度a1よりも小さい状態を、第2加速度状態26とする。なお、規定加速度a1は、規定周波数F1になるときの加速度である。このように第1加速度状態25及び第2加速度状態26を定義した場合、データ13においては、第1加速度状態25のときのショックアブソーバー111の減衰係数が、第2加速度状態26のときのショックアブソーバー111の減衰係数Dよりも小さくなっている。すなわち、第1加速度状態25が第1周波数状態21に対応し、第2加速度状態26が第2周波数状態22に対応している。
そして、図13に示す制御装置1の減衰係数決定部4は、図10に示すステップS3において、各加速度センサー113の検出値と記憶部3に記憶されているデータ13とに基づき、各ショックアブソーバー111の減衰係数を決定する。
このようにショックアブソーバー111の減衰係数を決定しても、第1周波数状態21よりもバネ下102の周波数Fが低い第2周波数状態22においては、ショックアブソーバー111の減衰係数は、第1周波数状態21のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも大きくなる。また、第2周波数状態22よりもバネ下102の周波数Fが高い第1周波数状態21においては、ショックアブソーバー111の減衰係数は、第2周波数状態22のときのショックアブソーバー111の減衰係数よりも小さくなる。このため、このようにショックアブソーバー111の減衰係数を決定しても、バネ下102の周波数Fが低周波となる状態から高周波となる状態にいたるまで、車体101の上下動を抑制できる。
図15は、本発明の実施の形態に係る制御装置の別の変形例を示すブロック図である。
図15に示す制御装置1の記憶部3には、図13で示した制御装置1と同様に、データ13が記憶されている。また、図15に示す制御装置1の受信部2は、加速度センサー113の検出値を受信するとともに、信号出力装置114から車両100の速度に対応する信号を受ける構成となっている。そして、図15に示す制御装置1の記憶部3に記憶されているデータ13は、車両100の速度と関連付けられている。具体的には、データ13は、次のように、車両100の速度と関連付けられている。
図15に示す制御装置1の記憶部3には、図13で示した制御装置1と同様に、データ13が記憶されている。また、図15に示す制御装置1の受信部2は、加速度センサー113の検出値を受信するとともに、信号出力装置114から車両100の速度に対応する信号を受ける構成となっている。そして、図15に示す制御装置1の記憶部3に記憶されているデータ13は、車両100の速度と関連付けられている。具体的には、データ13は、次のように、車両100の速度と関連付けられている。
図16は、図15に示した制御装置におけるデータと車両の速度との関連付けについて説明するための図である。図16の横軸は、車両100の速度Vとなっている。図16の横軸は、紙面右側へ進むほど、車両100の速度Vが大きくなる。また、図16の縦軸は、図14で示した規定加速度a1となっている。図16の縦軸は、紙面上側へ進むほど、規定加速度a1が大きくなる。
図12からわかるように、バネ下102の周波数Fが同じ場合、車両100の速度が速いほうが、バネ下102の上下方向の加速度aが大きくなる。したがって、規定周波数F1になるときの加速度である規定加速度a1は、車両100の速度が速いほうが大きくなる。このため、図15に示す制御装置1のデータ13は、図16に示すように、車両100の速度Vが速いほど、規定加速度a1が大きくなる。換言すると、車両100の速度Vが第1速度である状態を、第1速度状態27とする。また、車両100の速度Vが第1速度よりも遅い第2速度である状態を、第2速度状態28とする。このように第1速度状態27及び第2速度状態28を定義した場合、第1速度状態27における規定加速度a1は、第2速度状態28における規定加速度a1よりも大きくなる。
このようにデータ13を車両100の速度と関連付けることにより、車体101の上下動をより抑制することができる。なお、図16では、車両100の速度Vの変化に応じて規定加速度a1が連続的に変化する構成となっていたが、車両100の速度Vの変化に応じて規定加速度a1がステップ状に変化する構成となっていてもよい。
以上、本実施の形態に係る制御装置1について説明したが、本発明に係る制御装置は、本実施の形態の説明に限定されるものではなく、本実施の形態の一部のみが実施されてもよい。
1 制御装置、2 受信部、3 記憶部、4 減衰係数決定部、5 送信部、11 第1データ、12 第2データ、13 データ、21 第1周波数状態、22 第2周波数状態、23 強制変位時間、24 自由振動時間、25 第1加速度状態、26 第2加速度状態、27 第1速度状態、28 第2速度状態、100 車両、101 車体、102 バネ下、103 車輪、103FL 左前輪、103FR 右前輪、103RL 左後輪、103RR 右後輪、110(110FL,110FR,110RL,110RR) スプリング、111(111FL,111FR,111RL,111RR) ショックアブソーバー、112(112FL,112FR,112RL,112RR) アクチュエータ、113(113FL,113FR,113RL,113RR) 加速度センサー、114 信号出力装置、120 路面。
Claims (12)
- 車体(101)と車輪(103)との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバー(111)を備えた車両(100)に搭載され、前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数を調整するアクチュエータ(112)へ、前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数に対応する指令信号を出力する制御装置(1)であって、
前記車両(100)のうちで、前記ショックアブソーバー(111)を基準として前記車輪(103)側となる部分をバネ下(102)とし、
前記バネ下(102)の周波数が規定周波数(F1)よりも高い状態を第1周波数状態(21)とし、
前記バネ下(102)の周波数が前記規定周波数(F1)よりも低い状態を第2周波数状態(22)とした場合、
前記第1周波数状態(21)になったとき、前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数が前記第2周波数状態(22)のときの前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数よりも小さくなる前記指令信号を、前記アクチュエータ(112)へ出力する構成である制御装置(1)。 - 前記バネ下(102)の上下方向の加速度に対応する信号を受ける受信部(2)と、
前記バネ下(102)の上下方向の加速度に基づいて前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数を求める際に用いられる情報を記憶する記憶部(3)と、
前記情報に基づいて前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数を決定する減衰係数決定部(4)と、
減衰係数決定部(4)が決定した前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数に対応する前記指令信号を前記アクチュエータ(112)へ出力する送信部(5)と、
を備え、
前記記憶部(3)が記憶している前記情報は、
前記バネ下(102)の上下方向の加速度と前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数との関係を示すデータ(13)である
請求項1に記載の制御装置(1)。 - 前記バネ下(102)の上下方向の加速度が規定加速度(a1)よりも大きい状態を第1加速度状態(25)とし、
前記バネ下(102)の上下方向の加速度が前記規定加速度(a1)よりも小さい状態を第2加速度状態(26)とした場合、
前記データ(13)は、
前記第1加速度状態(25)のときの前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数が、前記第2加速度状態(26)のときの前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数よりも小さい
請求項2に記載の制御装置(1)。 - 前記受信部(2)は、前記車両(100)の速度に対応する信号を受ける構成であり、
前記データ(13)は、前記車両(100)の速度と関連付けられている
請求項2又は請求項3に記載の制御装置(1)。 - 前記受信部(2)は、前記車両(100)の速度に対応する信号を受ける構成であり、
前記データ(13)は、前記車両(100)の速度と関連付けられており、
前記車両(100)の速度が第1速度である状態を第1速度状態(27)とし、
前記車両(100)の速度が前記第1速度(27)よりも遅い第2速度である状態を第2速度状態(28)とした場合、
前記第1速度状態における前記規定加速度(a1)は、前記第2速度状態における前記規定加速度(a1)よりも大きい
請求項3に記載の制御装置(1)。 - 前記バネ下(102)の上下方向の加速度に対応する信号を受ける受信部(2)と、
前記バネ下(102)の上下方向の加速度に基づいて前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数を求める際に用いられる情報を記憶する記憶部(3)と、
前記情報に基づいて前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数を決定する減衰係数決定部(4)と、
減衰係数決定部(4)が決定した前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数に対応する前記指令信号を前記アクチュエータ(112)へ出力する送信部(5)と、
を備え、
前記記憶部(3)が記憶している前記情報は、
前記バネ下(102)の上下方向の加速度と前記バネ下(102)の周波数との関係を示す第1データ(11)と、
前記バネ下(102)の周波数と前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数との関係を示す第2データ(12)と、である
請求項1に記載の制御装置(1)。 - 前記第1データ(11)は、前記バネ下(102)の上下方向の加速度が大きくなるにしたがって、前記バネ下(102)の周波数が高くなる構成である
請求項6に記載の制御装置(1)。 - 前記受信部(2)は、前記車両(100)の速度に対応する信号を受ける構成であり、
前記第1データ(11)は、前記車両(100)の速度と関連付けられている
請求項6又は請求項7に記載の制御装置(1)。 - 前記車両(100)の速度が第1速度(V1)である状態を第1速度状態とし、
前記車両(100)の速度が前記第1速度よりも遅い第2速度(V2)である状態を第2速度状態とした場合、
前記第1データ(11)は、
前記バネ下(102)の上下方向の加速度が同じ場合、
前記第1速度状態における前記バネ下(102)の周波数が前記第2速度状態における前記バネ下(102)の周波数よりも低い
請求項8に記載の制御装置(1)。 - 車体(101)と、
車輪(103)と、
前記車体(101)と前記車輪(103)との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバー(111)と、
前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数を調整するアクチュエータ(112)と、
請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の制御装置(1)と、
を備えた車両(100)。 - 前記車両(100)はオフロード車両である
請求項10に記載の車両(100)。 - 車体(101)と車輪(103)との間に設けられた減衰力調整式のショックアブソーバー(111)と、前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数を調整するアクチュエータ(112)とを備えた車両(100)に用いられる、前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数に対応する指令信号を前記アクチュエータ(112)へ出力する制御方法であって、
前記車両(100)のうちで、前記ショックアブソーバー(111)を基準として前記車輪(103)側となる部分をバネ下(102)とし、
前記バネ下(102)の周波数が規定周波数(F1)よりも高い状態を第1周波数状態(21)とし、
前記バネ下(102)の周波数が前記規定周波数(F1)よりも低い状態を第2周波数状態(22)とした場合、
前記第1周波数状態(21)になったとき、前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数が前記第2周波数状態(22)のときの前記ショックアブソーバー(111)の減衰係数よりも小さくなる前記指令信号を、前記アクチュエータ(112)へ出力する送信ステップ(S4)を備えている制御方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020105376A JP2021195097A (ja) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 制御装置、車両及び制御方法 |
PCT/IB2021/054624 WO2021255557A1 (ja) | 2020-06-18 | 2021-05-27 | 制御装置、車両及び制御方法 |
US18/001,122 US20230226874A1 (en) | 2020-06-18 | 2021-05-27 | Controller, vehicle, and control method |
CN202180043116.1A CN115666977A (zh) | 2020-06-18 | 2021-05-27 | 控制装置、车辆及控制方法 |
AU2021293966A AU2021293966B2 (en) | 2020-06-18 | 2021-05-27 | Control device, vehicle, and control method |
JP2022531087A JPWO2021255557A1 (ja) | 2020-06-18 | 2021-05-27 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020105376A JP2021195097A (ja) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 制御装置、車両及び制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021195097A true JP2021195097A (ja) | 2021-12-27 |
Family
ID=76601503
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020105376A Pending JP2021195097A (ja) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 制御装置、車両及び制御方法 |
JP2022531087A Pending JPWO2021255557A1 (ja) | 2020-06-18 | 2021-05-27 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022531087A Pending JPWO2021255557A1 (ja) | 2020-06-18 | 2021-05-27 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230226874A1 (ja) |
JP (2) | JP2021195097A (ja) |
CN (1) | CN115666977A (ja) |
AU (1) | AU2021293966B2 (ja) |
WO (1) | WO2021255557A1 (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63154414A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-27 | Toyota Motor Corp | シヨツクアブソ−バ制御装置 |
US5430646A (en) * | 1991-02-22 | 1995-07-04 | Atsugi Unisia Corporation | System and method for controlling damping force coefficient of shock absorber applicable to automotive supension |
JPH0542812A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Kayaba Ind Co Ltd | 車両の懸架装置 |
JP2007203831A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | サスペンション制御装置 |
JP2009120009A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Toyota Motor Corp | 車両用サスペンションシステム |
JP5749106B2 (ja) * | 2011-07-20 | 2015-07-15 | 株式会社ブリヂストン | 路面状態推定方法、及び路面状態推定装置 |
JP5746246B2 (ja) * | 2013-03-13 | 2015-07-08 | カヤバ工業株式会社 | ダンパ制御装置 |
JP2020011597A (ja) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | 本田技研工業株式会社 | 車両のサスペンションシステム |
-
2020
- 2020-06-18 JP JP2020105376A patent/JP2021195097A/ja active Pending
-
2021
- 2021-05-27 US US18/001,122 patent/US20230226874A1/en active Pending
- 2021-05-27 WO PCT/IB2021/054624 patent/WO2021255557A1/ja active Application Filing
- 2021-05-27 CN CN202180043116.1A patent/CN115666977A/zh active Pending
- 2021-05-27 JP JP2022531087A patent/JPWO2021255557A1/ja active Pending
- 2021-05-27 AU AU2021293966A patent/AU2021293966B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2021293966B2 (en) | 2024-06-13 |
WO2021255557A1 (ja) | 2021-12-23 |
CN115666977A (zh) | 2023-01-31 |
AU2021293966A1 (en) | 2023-02-16 |
US20230226874A1 (en) | 2023-07-20 |
JPWO2021255557A1 (ja) | 2021-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7406371B2 (en) | Suspension control system | |
US7788011B2 (en) | Braking and drive force control apparatus for a vehicle | |
US7333882B2 (en) | Suspension control apparatus | |
CN101119879B (zh) | 车辆控制设备和抑制车辆振动的方法 | |
CN100434289C (zh) | 在电控悬挂设备中控制阻尼力的方法 | |
US20130226405A1 (en) | Vehicle control device | |
US10023192B2 (en) | Vibration control device and vibration control system | |
JP6546675B2 (ja) | 電子可変サスペンションシステム | |
KR20210116659A (ko) | 서스펜션 제어 장치 | |
JP2021195097A (ja) | 制御装置、車両及び制御方法 | |
JP2011016382A (ja) | 車両の減衰力制御装置 | |
CN112572086A (zh) | 车辆、车辆悬架的控制方法及其相关设备 | |
JP3396117B2 (ja) | 車両懸架装置 | |
KR100895703B1 (ko) | 센서 고장을 검출하는 차량용 현가장치 | |
JP7488895B2 (ja) | 制御装置、車両及び制御方法 | |
US20230242097A1 (en) | Controller, vehicle, and control method | |
JP2902134B2 (ja) | 車両懸架装置 | |
CN216761378U (zh) | 机动车及基于磁流变减震器的车身姿态调整*** | |
WO2022009869A1 (ja) | 車両制御装置およびサスペンションシステム | |
KR100648811B1 (ko) | 액티브 지오메트리 컨트롤드 서스펜션 시스템의 제어 방법 | |
KR20070060852A (ko) | 차량의 서스펜션 제어장치 및 방법 | |
JP3080251B2 (ja) | 車両懸架装置 | |
GB2553265A (en) | Oscillation controller and control method | |
JPH106731A (ja) | 車両のサスペンション制御装置 | |
JPH06183239A (ja) | 車両懸架装置 |