JP4696983B2 - Vehicle whose active stabilizer is controlled according to vehicle vibration - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車輌に於けるアクティブスタビライザの制御に係る。 The present invention relates to control of an active stabilizer in a vehicle such as an automobile.
スタビライザは、車体のロールを抑制する観点からは、その捩り剛性が高い方が好ましいが、車輌の乗り心地の観点からは、その捩り剛性が低い方が好ましいことに鑑み、スタビライザの剛性を硬軟の間で切り換えるに当たって、その具体化のための構成を低コストで汎用性のある部品により構成することが下記の特許文献１に記載されている。また路面からの入力に対してもアクティブにスタビライザを制御し、車輌の直進走行中に於ける路面凹凸に起因する変化に対しては乗り心地を確保し、車輌の旋回時には車体ロール角を確実に制御すべく、車輌の左右車輪間に配設されるスタビライザの捩り剛性を制御し、旋回状態に応じて車体のロール運動をアクティブに制御するスタビライザ制御装置に於いて、車体と左右車輪の相対変位の車輪ストロークを検出し、車輪ストローク左右差および車輪ストローク速度左右差の少なくとも一方に基づき、スタビライザフリー制御およびロール減衰制御の少なくとも一方によって、スタビライザの捩り剛性を制御するための外部付与力を設定することが、下記の特許文献２に記載されている。
上記の特許文献２に於けるスタビライザフリー制御は、左右一対の車輪のストロークの間の偏差から低周波フィルタにて路面の凹凸による１〜３Ｈzの振動入力を検出し、その振幅に比例して増大するロール剛性低減目標値にてスタビライザの捩りばね力を低減させるものである。アクティブスタビライザは一般に５Ｈz程度までの制御入力に対しては応答性を有するので、かかるロール剛性低減目標制御は可能であると思われるが、５Ｈzを超えるような周波数によるアクティブスタビライザのアクティブ制御は現在のところ不可能である。一方、車輌の悪路走行時に路面より車輪および車輪懸架装置を経て車体に伝わる振動には５Ｈzを超える周波数の成分も多く含まれており、これらの振動成分により車輌の乗り心地が損なわれることは少なくない。 The stabilizer-free control in the above-mentioned patent document 2 detects a vibration input of 1 to 3 Hz due to road surface unevenness by a low frequency filter from the deviation between the strokes of a pair of left and right wheels, and increases in proportion to the amplitude. The torsion spring force of the stabilizer is reduced at the roll stiffness reduction target value. Since the active stabilizer is generally responsive to a control input up to about 5 Hz, it seems that such roll stiffness reduction target control is possible, but active control of the active stabilizer at a frequency exceeding 5 Hz is the current control. However, it is impossible. On the other hand, the vibration transmitted to the vehicle body from the road surface through the wheels and the wheel suspension device when the vehicle travels on a rough road includes many components having a frequency exceeding 5 Hz, and the ride comfort of the vehicle is impaired by these vibration components. Not a few.
本発明は、上記の事情に鑑み、路面の凹凸により車輪から車輪懸架装置を経て車体に伝わる振動により車輌の乗り心地が損なわれることを、車輌にアクティブスタビライザが設けられている場合に、アクティブスタビライザの制御により低減することを第一の課題としている。更に、本発明は、前記第一の課題をアクティブスタビライザの制御により達成する場合にも、そのことによって車輌の乗り心地が改善されることよりも車輌の走行性能がより重要となる車輌の運転状態に於いては、そのような要請によりよく適合したアクティブスタビライザの制御を行うことを第二の課題としている。更に、本発明は、前記の第一および第二の課題の達成にあたって、そのことと、アクティブスタビライザの制御により他の目的を達成することとの間に最適調整を図ることをその他の課題としている。 In view of the above circumstances, the present invention is based on the fact that an active stabilizer is provided in a vehicle in which the ride comfort of the vehicle is impaired due to vibrations transmitted from the wheels to the vehicle body through the wheel suspension device due to the unevenness of the road surface. It is the first problem to reduce it by controlling this. Further, the present invention provides a vehicle operating state in which the vehicle performance is more important than improving the ride comfort of the vehicle even when the first problem is achieved by controlling the active stabilizer. However, the second problem is to control an active stabilizer that is more suitable for such a demand. Furthermore, in the present invention, in achieving the above first and second problems, another object is to achieve an optimum adjustment between that and achieving other objects by controlling the active stabilizer. .
上記の第一の課題を達成するものとして、本発明は、左右の車輪の各々によりサスペンションスプリングを経て車体が支持され、前記左右の車輪間に該左右の車輪の前記車体に対する変位の相対差に応じて該差を打ち消す方向の可変の弾性力を及ぼすアクティブスタビライザと、前記アクティブスタビライザの前記相対差に応じた弾性力を可変に制御するアクティブスタビライザ制御手段とを有する車輌にして、前記アクティブスタビライザ制御手段は前記車体の上下加速度に基づいて該車体上下加速度の変動の所定の中周波数領域に於ける強さが所定の第一の限界値以上であるとき前記アクティブスタビライザを解放するようになっていること特徴とする車輌を提案するものである。 In order to achieve the first object, the present invention is such that the vehicle body is supported by the left and right wheels via suspension springs, and the relative difference in displacement of the left and right wheels relative to the vehicle body is determined between the left and right wheels. The active stabilizer control comprising: an active stabilizer that exerts a variable elastic force in a direction in which the difference is canceled according to the vehicle; and an active stabilizer control means that variably controls the elastic force according to the relative difference of the active stabilizer. The means releases the active stabilizer based on the vertical acceleration of the vehicle body when the strength of the fluctuation of the vehicle vertical acceleration in a predetermined medium frequency region is equal to or greater than a predetermined first limit value. This is to propose a vehicle having the characteristics.
前記第一の限界値は車輌に作用する横加速度の増大に応じて低くされてよい。 The first limit value may be lowered as the lateral acceleration acting on the vehicle increases.
前記アクティブスタビライザ制御手段は前記車体の上下加速度に基づいて該車体上下加速度の変動の所定の高周波数領域に於ける強さが所定の第二の限界値以上であるとき前記アクティブスタビライザをロックするようになっていてよい。 The active stabilizer control means locks the active stabilizer based on the vertical acceleration of the vehicle body when the strength of the fluctuation of the vehicle vertical acceleration in a predetermined high frequency region is equal to or greater than a predetermined second limit value. It may be.
前記第二の限界値は車体に作用する横加速度の増大に応じて高くされてよい。 The second limit value may be increased as the lateral acceleration acting on the vehicle body increases.
また、上記のその他の課題を達成するものとして、本発明は、車輌の直進時には、アクティブスタビライザを解放することによる前記中周波数領域に於ける車体上下加速度の変動の抑制が車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることおよび車体のロール共振をアクティブスタビライザの制御により抑制することに優先して行われるようになっていることを特徴とする車輌を提案するものである。この場合、更に、車輌の直進時には、車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることが車体のロール共振をアクティブスタビライザの制御により抑制することに優先して行われるようになっていてよい。 In order to achieve the above-mentioned other problems, the present invention is designed to suppress the fluctuation of the vertical acceleration of the vehicle body in the middle frequency range by releasing the active stabilizer when the vehicle goes straight. The present invention proposes a vehicle characterized in that it is performed in preference to locking the active stabilizer and suppressing roll resonance of the vehicle body by control of the active stabilizer. In this case, when the vehicle travels straight, the active stabilizer may be locked against the wheel resonance in preference to suppressing the roll resonance of the vehicle body by the control of the active stabilizer.
また、上記のその他の課題を達成するものとして、本発明は、車輌の旋回時には車体のロール共振をアクティブスタビライザの制御により抑制することが車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることおよびアクティブスタビライザを解放することによる車体上下加速度の変動の抑制に優先して行われるようになっていることを特徴とする車輌を提案するものである。この場合、更に、車輌の旋回時には、アクティブスタビライザを解放することによる車体上下加速度の変動の抑制が車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることに優先して行われるようになっていてよい。 In order to achieve the above-mentioned other problems, the present invention provides an active stabilizer that locks the active stabilizer against the resonance of the wheel and suppresses the roll resonance of the vehicle body by the control of the active stabilizer when the vehicle turns. The present invention proposes a vehicle characterized in that it is performed in preference to the suppression of fluctuations in the vertical acceleration of the vehicle body by releasing the vehicle. In this case, further, when the vehicle turns, suppression of fluctuations in the vertical acceleration of the vehicle body by releasing the active stabilizer may be performed in preference to locking the active stabilizer against the resonance of the wheel.
上記の如く、左右の車輪の各々によりサスペンションスプリングを経て車体が支持され、左右の車輪間に該左右の車輪の車体に対する変位の相対差に応じて該差を打ち消す方向の可変の弾性力を及ぼすアクティブスタビライザと、前記アクティブスタビライザの前記相対差に応じた弾性力を可変に制御するアクティブスタビライザ制御手段とを有する車輌に於いて、前記アクティブスタビライザ制御手段が車体の上下加速度に基づいて該車体上下加速度の変動の所定の中周波数領域に於ける強さが所定の第一の限界値以上であるときアクティブスタビライザを解放するようになっていれば、前記所定の中周波数領域を、一例として５Ｈz程度のアクティブスタビライザ追従制御が可能な周波数の上限を越えた所定範囲の周波数領域としておくことにより、車輌の悪路走行中等に於いて、アクティブスタビライザ追従制御が不可能な周波数領域に於ける振動が車輪より車体に伝達されてくる状態となったときには、アクティブスタビライザを解放することにより、そのような振動が車輪からアクティブスタビライザを経て車体に伝達されることを阻止し、その分、車輌の乗り心地を改善することができる。尚、ここで、アクティブスタビライザを解放するということは、アクティブスタビライザを完全にフリーの状態にすることだけでなく、その捩じれ剛性を実質的に下げることを含んでいてよい。 As described above, the vehicle body is supported by the left and right wheels via the suspension spring, and a variable elastic force is applied between the left and right wheels in a direction that cancels the difference according to the relative difference in displacement of the left and right wheels with respect to the vehicle body. In a vehicle having an active stabilizer and active stabilizer control means for variably controlling an elastic force according to the relative difference between the active stabilizers, the active stabilizer control means is configured to detect the vertical acceleration of the vehicle body based on the vertical acceleration of the vehicle body. If the active stabilizer is released when the strength of the fluctuation in the predetermined medium frequency region is equal to or greater than the predetermined first limit value, the predetermined medium frequency region is set to about 5 Hz as an example. Set a frequency range within a predetermined range that exceeds the upper limit of the frequency for which active stabilizer tracking control is possible. Thus, when the vehicle is traveling on a rough road, etc., when vibration in a frequency region where active stabilizer tracking control is impossible is transmitted to the vehicle body from the wheel, by releasing the active stabilizer, Such vibration can be prevented from being transmitted from the wheel to the vehicle body via the active stabilizer, and the ride comfort of the vehicle can be improved accordingly. Here, releasing the active stabilizer may include not only making the active stabilizer completely free but also substantially reducing its torsional rigidity.
車輌に作用する横加速度が増大すると、アクティブスタビライザはそれに相当して捩じられた状態となり、車輪よりアクティブスタビライザを経てより車体へ振動がより一層伝わりやすくなる。そこで、前記第一の限界値が車輌に作用する横加速度の増大に応じて低くされれば、車輌に作用する横加速度が増大したとき、車輪から車体への振動の伝達により車輌の乗り心地が損なわれることを早めに防止することができる。 When the lateral acceleration acting on the vehicle increases, the active stabilizer becomes correspondingly twisted, and vibration is more easily transmitted to the vehicle body through the active stabilizer than the wheel. Therefore, if the first limit value is lowered in accordance with the increase in lateral acceleration acting on the vehicle, when the lateral acceleration acting on the vehicle increases, the ride comfort of the vehicle is reduced by transmission of vibrations from the wheels to the vehicle body. It is possible to prevent damage early.
また、アクティブスタビライザ制御手段が、上記の要領にて、車体の上下加速度に基づいて、車体上下加速度の変動の所定の中周波数領域に於ける強さが所定の第一の限界値以上であるときアクティブスタビライザを解放するときにも、車体上下加速度の変動の所定の高周波数領域に於ける強さが所定の第二の限界値以上であるときにはアクティブスタビライザをロックするようになっていれば、前記の所定の高周波数領域を、車体上下加速度の変動の周波数が、前記の中周波数領域の上限以上であって、一例として８Ｈz程度以上の如く、車輌の乗り心地の改善よりも、振動により車輪の接地荷重が低下することを避け、車輪の接地荷重を確保し車輌の走行性能を維持することの方がより重要となるような所定の周波数領域であるようにしておくことにより、車輌の乗り心地の改善よりも車輪の接地荷重を確保し車輌の走行性能を維持することの方がより重要となったとき、車輌の乗り心地の改善に優先して車輌の走行性能を維持することにより、車輌の安全性能を高めることができる。尚、ここで、アクティブスタビライザをロックするということは、アクティブスタビライザのアクチュエータの動きを完全に固定することだけでなく、アクチュエータの動きが実質的に固定された状態となるようアクチュエータの動きが抑制された状態を含んでいてよい。 In addition, when the active stabilizer control means has a predetermined medium frequency range of the fluctuation of the vertical acceleration of the vehicle based on the vertical acceleration of the vehicle in the above-described manner, it is equal to or more than a predetermined first limit value. Even when releasing the active stabilizer, if the strength in the predetermined high frequency region of the fluctuation of the vertical acceleration of the vehicle body is equal to or more than the predetermined second limit value, the active stabilizer is locked. In the predetermined high frequency region, the fluctuation frequency of the vertical acceleration of the vehicle body is not less than the upper limit of the medium frequency region, for example, about 8 Hz or more. Avoid a decrease in the ground load, and ensure that the predetermined frequency range is such that it is more important to secure the wheel's ground load and maintain the running performance of the vehicle. Therefore, when it is more important to secure the wheel ground load and maintain the vehicle's driving performance than to improve the vehicle's riding comfort, the vehicle's driving will be given priority over the improvement of the vehicle's riding comfort. By maintaining the performance, the safety performance of the vehicle can be enhanced. Note that locking the active stabilizer not only completely fixes the movement of the actuator of the active stabilizer, but also suppresses the movement of the actuator so that the movement of the actuator is substantially fixed. It may contain the state.
この場合、車輌に作用する横加速度が増大すると、横加速度により接地荷重が高まる側の車輪に於いては、車輪の接地荷重は横加速度により増大することにより、振動によって車輪の接地荷重が低下する度合は抑制されてくる。そこで、前記第二の限界値が車体に作用している横加速度の増大に応じて高くされ、それに応じてアクティブスタビライザをロックすることが遅らせ、可能な限り乗り心地を改善しつつ車輪の接地荷重を確保して車輪の走行安定性を維持することができる。 In this case, when the lateral acceleration acting on the vehicle is increased, the ground contact load of the wheel is increased by the lateral acceleration in the wheel on the side where the ground load is increased by the lateral acceleration. The degree is suppressed. Therefore, the second limit value is increased as the lateral acceleration acting on the vehicle body increases, and the locking of the active stabilizer is delayed accordingly, and the ground contact load of the wheel is improved while improving the ride comfort as much as possible. Can be maintained and the running stability of the wheels can be maintained.
車輌の直進時には、アクティブスタビライザを解放することによる前記中周波数領域に於ける車体上下加速度の変動の抑制が車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることおよび車体のロール共振をスカイフック制御理論等に基づいてアクティブスタビライザの制御により抑制することに優先して行われるようになっていれば、車輌の直進走行時には、車輪の共振や車体のロール共振は比較的起こりにくいが、一方、路面の不規則に基づく車体の振動はより目立って車輌の乗り心地を損なう度合が高いことに対応して、車輪の共振や車体のロール共振の抑制に優先して上記のアクティブスタビライザ解放制御を実行し、こうして複数の制御に対し優先順位付けをおこなうことにより、アクティブスタビライザに関する互いに相入れない異なる制御の間に干渉を生ずることなく、アクティブスタビライザを最大限に有効に作動させることができる。 When the vehicle goes straight, the active stabilizer is released to release the fluctuation of the vertical acceleration of the vehicle body in the middle frequency range, which locks the active stabilizer against the wheel resonance, and the vehicle body roll resonance is the skyhook control theory. Therefore, when the vehicle is traveling straight ahead, the resonance of the wheels and the roll resonance of the vehicle body are relatively unlikely to occur, but on the other hand, In response to the fact that the vibration of the vehicle body based on the rules is more conspicuous and impairs the ride comfort of the vehicle, the above active stabilizer release control is executed in preference to the suppression of the wheel resonance and the roll resonance of the vehicle body, thus By prioritizing multiple controls, the active stabilizers can interact with each other. Without causing interference between different control not, it is possible to effectively operate the active stabilizer maximally.
この場合、更に、車輌の直進時には、車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることが車体のロール共振をアクティブスタビライザの制御により抑制することに優先して行われるようになっていれば、車輌の直進時には、車輪の共振と車体のロール共振とでは、前者が後者より起こりやすいことに鑑みて、更にこれら２つの制御の間により適切な優先順位付けを行うことができる。 In this case, when the vehicle goes straight ahead, if the active stabilizer is locked against the wheel resonance, the vehicle body roll resonance is controlled by controlling the active stabilizer. When the vehicle is traveling straight ahead, it is possible to give more appropriate prioritization between these two controls in view of the fact that the former is more likely to occur than the latter in the resonance of the wheels and the roll resonance of the vehicle body.
車輌の旋回中には、車体のロール共振を抑制することは、不規則路面から伝わる振動により乗り心地が損なわれることを抑制することに比してより重要な事項であり、一方、車輌の旋回中には、旋回外側の車輪は増大した荷重により路面に押し付けられ、また旋回内側の車輪は荷重が低減しているから、車輪の共振は左程問題とはなりにくい状態にある。従って、車輌の旋回中には、アクティブスタビライザの制御により車体のロール共振を抑制することが、アクティブスタビライザの解放による路面から車体への振動伝達の抑制や車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることに優先して行われてよい。特に、アクティブスタビライザが電動式であるときには、喩え定常ロール状態にあっても、電動アクチュエータは電力を消費しているので、車輌の旋回時に車体のロール共振をアクティブスタビライザの制御により抑制することは電力消費を格別増大させる結果とはならない。更に、車輌の旋回時には、車輪に共振が生ずる可能性は低いので、アクティブスタビライザを解放することによる車体上下加速度の変動の抑制のほうが車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることに優先して行われるようになっていてよい。 While turning the vehicle, suppressing roll resonance of the vehicle body is more important than suppressing the ride comfort due to vibrations transmitted from irregular road surfaces. Some of the wheels on the outside of the turn are pressed against the road surface by the increased load, and the load on the wheels on the inside of the turn is reduced. Therefore, the resonance of the wheel is less likely to become a problem to the left. Therefore, while the vehicle is turning, suppressing the roll resonance of the vehicle body by controlling the active stabilizer suppresses vibration transmission from the road surface to the vehicle body due to the release of the active stabilizer and locks the active stabilizer against the resonance of the wheel. It may be done with priority. In particular, when the active stabilizer is electric, the electric actuator consumes electric power even in a steady roll state. Therefore, it is necessary to control the roll resonance of the vehicle body by controlling the active stabilizer when the vehicle is turning. It does not result in a significant increase in consumption. Furthermore, when the vehicle turns, it is unlikely that resonance will occur in the wheels. Therefore, suppression of fluctuations in the vertical acceleration of the vehicle body by releasing the active stabilizer has priority over locking the active stabilizer against the resonance of the wheels. It may be done.
アクティブスタビライザの解放が電動式アクティブスタビライザへの通電の停止、或は液圧式アクティブスタビライザへの液圧供給の停止により行われるようになっていれば、エネルギを消費してアクティブスタビライザを解放状態に制御するよりもエネルギ消費の上で有利である。 If the active stabilizer is released by stopping energization of the electric active stabilizer or stopping the hydraulic pressure supply to the hydraulic active stabilizer, the active stabilizer is controlled to be released by consuming energy. This is more advantageous in terms of energy consumption than
図１は、左右の車輪の各々によりサスペンションスプリングを経て車体が支持され、左右の車輪間に該左右の車輪の車体に対する変位の相対差に応じて該差を打ち消す方向の可変の弾性力を及ぼすアクティブスタビライザと、アクティブスタビライザの前記相対差に応じた弾性力を可変に制御するアクティブスタビライザ制御手段とを有する車輌の本発明に係る構成の要部をその機能的構成に於いて解図的に示す概略図である。 In FIG. 1, a vehicle body is supported by a left and right wheel via a suspension spring, and a variable elastic force is applied between the left and right wheels in a direction that cancels the difference according to the relative difference in displacement of the left and right wheels with respect to the vehicle body. The main part of the structure which concerns on this invention of the vehicle which has an active stabilizer and the active stabilizer control means which variably controls the elastic force according to the said relative difference of an active stabilizer is shown in figure in the functional structure FIG.
図示の通り、車輌は、左右の車輪１０Ｌ，１０Ｒの各々によりサスペンションスプリング１２Ｌ，１２Ｒを経て車体１４が支持された構造を有している。左右の車輪間には、左右の車輪の車体に対する変位の相対差に応じてこの差を打ち消す方向の可変の弾性力を及ぼすアクティブスタビライザ１６が設けられている。アクティブスタビライザ１６は単に解図的に示されているが、電気式または液圧式のアクティブスタビライザは種々の構造に於いて公知である。ただ、本発明に使用するアクティブスタビライザは、中央部にあってそれより左右に延在するトーションバー半体の間の相対的捩じれ角を可変に調節するアクチュエータが、トーションバー半体の間の回動変位を自由に許す解放モードを取り得るようになっていることが必要である。
As illustrated, the vehicle has a structure in which a
アクティブスタビライザ１６は、マイクロコンピュータよりなり以下に説明する種々の機能部を含む電子制御装置（ＥＣＵ）１８とアクティブスタビライザのアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置２０とを含むアクティブスタビライザ制御手段により、前記相対差に応じた弾性力を可変に制御されるようになっている。尚、図示の例では、一般の車輌がそうであるように、左右の車輪１０Ｌ，１０Ｒの各々と車体１４の間には、サスペンションスプリング１２Ｌ，１２Ｒと並列に左右のショックアブソーバ２２Ｌ，２２Ｒが設けられている。また、図１に於いて、２４Ｌ，２４Ｒは、車輪１０Ｌおよび１０Ｒのタイヤが呈する弾性を等価ばねにて置き換えて表示したものである。車輪と車体と車輪懸架装置とを図１に示す如く一つの振動系として機能的に表示することに関連して、車輪は「ばね下」と称され、車体は「ばね上」と称されている。尚、図１に於いて左右の車輪１０Ｌ，１０Ｒ、左右のサスペンションスプリング１２Ｌ，１２Ｒおよび左右のショックアブソーバ２２Ｌ，２２Ｒは、四輪車の一対の前輪または一対の後輪のいずれとされてもよい。
The
車体の車輪１０Ｌに対応する左側部の上下加速度および車輪１０Ｒに対応する右側部の上下加速度が、それぞればね上上下加速度センサ２６Ｌおよび２６Ｒにより検出されるようになっている。また車輪１０Ｌおよび１０Ｒの上下加速度が、それぞればね下上下加速度センサ２８Ｌおよび２８Ｒにより検出されるようになっている。更に、車輌に作用する横加速度が、図示の例では車体の一部に取り付けられた横加速度センサ３０により検出されるようになっている。
The vertical acceleration on the left side corresponding to the
左右の車体上下加速度センサ２６Ｌ，２６Ｒにより検出された車体の左側部および右側部の上下加速度を示す信号は、電子制御装置１８内に機能上の一部として構成された（以下同様）帯域濾過部（バンドパスフィルタ、略してＢ．Ｐ．Ｆ）３２へ供給されると共に、減算器３４へ供給され、減算器３４からは車体の左側部と右側部に於ける上下加速度の差を示す信号が帯域濾過部３６および目標アクチュエータトルク演算部３８へ供給されている。左右の車輪上下加速度センサ２８Ｌ，２８Ｒにより検出された左輪および右輪の上下加速度を示す信号は帯域濾過部４０へ供給されている。帯域濾過部３２には、車輌横加速度センサ３０により検出された車輌に作用する横加速度を示す信号も供給されている。
A signal indicating the vertical accelerations of the left and right sides of the vehicle body detected by the left and right vehicle body
帯域濾過部３２に於いては、左右の車体上下加速度センサ２６Ｌ，２６Ｒにより検出された車体の左側部および右側部の上下加速度を示す信号より一例として５Ｈz以上の周波数帯域の信号が透過され、透過信号は悪路判定部４２へ供給されると共に、更に帯域濾過部４４へ供給される。帯域濾過部４４は供給された信号より更に一例として８Ｈz以上の周波数の信号を透過するようになっている。帯域濾過部４４にて透過された信号も悪路判定部４２へ供給されている。
In the
悪路判定部４２は、帯域濾過部３２より供給された信号のレベルが或る所定の第一の限界値以上であるときには、車輌が悪路上を走行していると判定し、アクチュエータ制御装置２０へ向けてアクティブスタビライザを解放せしめる制御信号を発信させるよう電子制御装置１８を作動させる。この場合、悪路判定部４２は、車輌横加速度センサ３０より供給された車輌に作用する横加速度を示す信号に基づき、車輌に作用する横加速度の大きさが増大するにつれて前記第一の限界値を低くしてアクティブスタビライザを解放せしめる信号レベルを判断するようになっている。これは、上記の通り車輌に作用する横加速度が増大すると、アクティブスタビライザはそれに相当して捩じられた状態となり、車輪よりアクティブスタビライザを経てより車体へ振動がより一層伝わりやすくなることに対応するものであり、このように車輌に作用する横加速度の増大に応じてアクティブスタビライザを解放する振動の限界レベルが下げられれば、車輌に作用する横加速度が増大したときにも、車輪から車体への振動の伝達により車輌の乗り心地が損なわれることを早めに防止することができる。The rough
更に、悪路判定部４２は、帯域濾過部４４より供給された信号のレベルがある所定の第二の限界値以上であるときには、アクティブスタビライザの解放を取り消し、アクティブスタビライザをロックさせる制御信号を電子制御装置１８よりアクチュエータ制御装置２０へ向けて発信させるよう作動する。この場合にも、悪路判定部４２は、車輌横加速度センサ３０より供給された車輌に作用する横加速度を示す信号に基づき、車輌に作用する横加速度の大きさが増大するにつれて前記の第二の限界値を高くしてアクティブスタビライザをロックせしめる信号レベルを判断するようになっている。これは、上記の通り車輌に作用する横加速度が増大すると、横加速度により接地荷重が高まる側の車輪に於いては、車輪の接地荷重が横加速度により増大することにより、振動によって車輪の接地荷重が低下する度合が軽減されてくることを考慮に入れるものであり、こうして車輌に作用する横加速度の増大に応じてアクティブスタビライザの解放を取り消してアクティブスタビライザをロックする振動の限界レベルを高くすることにより、走行安定性確保のため車体振動の抑制を犠牲にしてアクティブスタビライザをロックする振動レベルを上げることができる。Further, when the level of the signal supplied from the
帯域濾過部３６は、それに供給された車体の左側部と右側部に於ける上下加速度の差を示す信号より車輌の種類に応じて車体に生じやすいロール共振周波数帯域の信号を透過させるように設定されており、その透過信号はばね上ロール共振判定部４６へ供給される。ばね上ロール共振判定部４６は、帯域濾過部３６を透過して供給された車体のロール振動信号のレベルに基づき、車体にロール共振が生じているか否かを判定し、車体にロール共振が生じているときには、それを抑制するようにアクティブスタビライザを作動させるべく、アクティブスタビライザ制御のための制御信号を電子制御装置１８よりアクチュエータ制御装置２０へ向けて発信させるよう作動する。かかるアクティブスタビライザの制御による車体のロール共振の抑制は、スカイフック制御理論等に基づいて行われてよい。このとき、目標アクチュエータトルク演算部３８は、減算器３４より供給された車体の左側部と右側部に於ける上下加速度の差を示す信号に基づいて、車体のロール共振を抑制すべくアクティブスタビライザを作動させるときの目標アクチュエータトルクを演算するようになっている。
The
但し、ばね上ロール共振判定部４６による上記の車体ロール共振を抑制するためのアクティブスタビライザの制御と、悪路判定部４２による上記のアクティブスタビライザの解放或いはロック制御とは互いに相入れないので、そのどちらを優先するかについての制御が後述の要領にて行われる。
However, the control of the active stabilizer for suppressing the vehicle body roll resonance by the sprung roll
帯域濾過部４０は、左右の車輪上下加速度センサ２８Ｌ，２８Ｒにより供給された左輪および右輪の上下加速度を示す信号より車輌の種類によって異なる車輪懸架装置の特性に応じて車輪に生じやすい共振周波数帯域の信号を透過させるように設定されており、その透過信号はばね下共振判定部４８へ供給される。ばね下共振判定部４８は、帯域濾過部４０を透過して供給された車輪の振動信号のレベルに基づき、車輪に共振が生じているか否かを判定し、車輪に共振が生じているときには、アクティブスタビライザをロックすべく、アクティブスタビライザロックのための制御信号を電子制御装置１８よりアクチュエータ制御装置２０へ向けて発信させるよう作動する。
The band filtering unit 40 is a resonance frequency band that is likely to be generated in the wheel according to the characteristics of the wheel suspension device that differs depending on the type of vehicle from the signals indicating the vertical acceleration of the left wheel and the right wheel supplied by the left and right wheel
但し、ばね下共振判定部４８による上記の車輪共振を抑制するためのアクティブスタビライザロックもまた、悪路判定部４２による上記のアクティブスタビライザの解放或いはロック制御およびばね上ロール共振判定部４６による上記の車体ロール共振抑制制御とは互いに相入れないので、そのどれを優先させるかについての制御が以下の要領にて行われる。
However, the active stabilizer lock for suppressing the wheel resonance by the unsprung
先ず、車輌の直進時には、車輪の共振や車体のロール共振は比較的起こりにくいが、一方、路面の不規則に基づく車体の振動はより目立って車輌の乗り心地を損なう度合が高く、また直進時には車速も上昇することから路面に対する車輪の接地確保はより重要となる。そこで、車輌の直進時には、悪路判定部４２により行われるアクティブスタビライザの解放或いはロック制御は、ばね上ロール共振判定部４６により行われるアクティブスタビライザ作動制御によるばね上ロール共振抑制制御やばね下共振判定部４８により行われるアクティブスタビライザロックに優先して行われるようにされる。
First, when the vehicle goes straight, the resonance of the wheels and the roll resonance of the vehicle body are relatively unlikely.On the other hand, the vibration of the vehicle body due to irregular road surface is more conspicuous and impairs the ride comfort of the vehicle. Since the vehicle speed also increases, it is more important to ensure that the wheels are in contact with the road surface. Therefore, when the vehicle goes straight, the active stabilizer release or lock control performed by the rough
この場合、ばね下共振判定部４８により行われる車輪共振に対するアクティブスタビライザロックと、ばね上ロール共振判定部４６により行われるアクティブスタビライザ作動制御によるばね上ロール共振抑制制御とについては、いずれか一方が他方に対して優先されれば、両者の干渉が回避されるが、車輌の直進時には、車輪共振の方が車体のロール共振より起こりやすいことに鑑み、ばね下共振判定部４８によるアクティブスタビライザロックが、ばね上ロール共振判定部４６によるばね上ロール共振抑制のためのアクティブスタビライザ作動制御に優先して行われてよい。
In this case, one of the active stabilizer lock for the wheel resonance performed by the unsprung
車輌の旋回中には、車体のロール共振を抑制することは、路面から車体へ伝わる振動により車輌の乗り心地が損なわれる問題に比してより重要である。一方、車輌の旋回中には、左右一対の車輪間に於ける荷重の配分は、旋回外側の車輪へ大きく偏倚し、旋回外側の車輪は増大した荷重により路面に押し付けられ、また旋回内側の車輪は荷重が低減しているから、車輪の共振は左程問題とはなりにくい。従って、車輌の旋回中には、ばね上ロール共振判定部４６によるアクティブスタビライザの制御により車体のロール共振を抑制することが、悪路判定部４２によるアクティブスタビライザの解放による路面から車体への振動伝達の抑制やばね下共振判定部４８による車輪の共振に対するアクティブスタビライザロックに優先して行われてよい。しかも、アクティブスタビライザが電動式であるときには、喩え定常ロール状態にあっても電動アクチュエータは電力を消費しているので、車輌の旋回時に車体のロール共振をアクティブスタビライザの制御により抑制することは電力消費を格別増大させる結果とはならない。
During the turning of the vehicle, suppressing the roll resonance of the vehicle body is more important than the problem that the ride comfort of the vehicle is impaired by vibrations transmitted from the road surface to the vehicle body. On the other hand, during the turning of the vehicle, the load distribution between the pair of left and right wheels is greatly biased toward the wheels on the outside of the turn, the wheels on the outside of the turn are pressed against the road surface by the increased load, and the wheels on the inside of the turn Since the load is reduced, the resonance of the wheel is less likely to be a problem to the left. Therefore, during the turning of the vehicle, suppression of roll resonance of the vehicle body by controlling the active stabilizer by the sprung roll
更に、車輌の旋回時には、車輪に共振が生ずる可能性は低いので、悪路判定部４２によりアクティブスタビライザを解放することによる車体振動を抑制することの方がばね下共振判定部４８により車輪の共振に対してアクティブスタビライザをロックすることに優先して行われるようになっていてよい。
Further, when the vehicle turns, it is unlikely that the wheel will resonate. Therefore, the unsprung
以上に於いては本発明をいくつかの制御局面を総合的に含む一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 In the above, the present invention has been described in detail with respect to one embodiment comprehensively including several control aspects, but various modifications can be made within the scope of the present invention. Will be apparent to those skilled in the art.
１０Ｌ，１０Ｒ…車輪、１２Ｌ，１２Ｒ…サスペンションスプリング、１４…車体、１６…アクティブスタビライザ、１８…電子制御装置（ＥＣＵ）、２０…アクチュエータ制御装置、２２Ｌ，２２Ｒ…ショックアブソーバ、２４Ｌ，２４Ｒ…タイヤの弾性を示す等価ばね、２６Ｌ，２６Ｒ…ばね上上下加速度センサ、２８Ｌ，２８Ｒ…ばね下上下加速度センサ、３０…横加速度センサ、３２…帯域濾過部、３４…減算器、３６…帯域濾過部、３８…目標アクチュエータトルク演算部、４０…帯域濾過部、４２…悪路判定部、４４…帯域濾過部、４６…ばね上ロール共振判定部、４８…ばね下共振判定部
10L, 10R ... wheels, 12L, 12R ... suspension springs, 14 ... vehicle body, 16 ... active stabilizer, 18 ... electronic control unit (ECU), 20 ... actuator control device, 22L, 22R ... shock absorber, 24L, 24R ... tire Equivalent springs showing elasticity, 26L, 26R ... sprung vertical acceleration sensor, 28L, 28R ... unsprung vertical acceleration sensor, 30 ... lateral acceleration sensor, 32 ... band filter, 34 ... subtractor, 36 ... band filter, 38 ... Target actuator torque calculation unit, 40 ... Band filter unit, 42 ... Bad road determination unit, 44 ... Band filter unit, 46 ... Spring roll resonance determination unit, 48 ... Unsprung resonance determination unit
Claims (10)
The vehicle according to any one of claims 1 to 8, wherein the release of the active stabilizer is performed by stopping the supply of hydraulic pressure to the hydraulic active stabilizer.
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