JP6347248B2 - 車両用サスペンション制御装置 - Google Patents
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Description
上記特許文献1に記載された制御装置によれば、路面の上下変位の変化が連続的であり、その変化率が急激でない場合には、路面の上下変位に応じて車輪の上下方向の位置を変化させ、路面から前輪を介して車体に与えられる力を効果的に低減することができる。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
また、第二の構成においては、制御装置は、車輪が二つの部位に接触した後に車輪が実質的に進み側の部位を車両の進行方向に押圧することなく進み側の部位に接触する状態を維持して進み側の部位の周りに転動するための車輪の所定の位置の目標軌跡を設定し、所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようにサスペンションの上下ストロークを制御し、制御装置は、所定の時間毎に路面の鉛直方向の変位を推定し、二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、二つの部位の間にて目標軌跡上に一つ以上の中間目標点を設定し、目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と目標軌跡の終点との間においては、目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と終点とを結ぶ直線になるように目標軌跡を修正する。
また、上記第一及び第二の構成によれば、車輪が実質的に進み側の部位を車両の進行方向に押圧することなく進み側の部位に接触する状態を維持して進み側の部位の周りに転動するための車輪の所定の位置の目標軌跡が設定される。そして、所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようにサスペンションの上下ストロークが制御される。よって、車輪の所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようにサスペンションの上下ストロークが制御されない場合に比して、路面から車輪を介して車体に与えられる力及びその力に起因する車体の振動を効果的に低減することができる。
特に、上記第一の構成によれば、二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、二つの部位の間にて目標軌跡上に一つ以上の中間目標点が設定され、目標軌跡の始点と始点に最も近い中間目標点との間においては、始点と始点に最も近い中間目標点とを結ぶ直線になるように目標軌跡が修正される。よって、始点から終点までの全範囲に亘り車輪の所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようサスペンションの上下ストロークが制御される場合に比して、始点と始点に最も近い中間目標点との間においては、サスペンションの上下ストロークを容易に制御することができる。
更に、上記第二の構成によれば、二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、二つの部位の間にて目標軌跡上に一つ以上の中間目標点が設定され、目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と目標軌跡の終点との間においては、目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と終点とを結ぶ直線になるように目標軌跡が修正される。よって、始点から終点までの全範囲に亘り車輪の所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようサスペンションの上下ストロークが制御される場合に比して、終点に最も近い中間目標点と終点との間においては、サスペンションの上下ストロークを容易に制御することができる。
図1及び図2は、それぞれ本発明の第一の実施形態にかかる車両用サスペンション制御装置10の概要を示す側面図及び平面図である。これらの図に示されているように、サスペンション制御装置10は、操舵輪である左右の前輪12FL及び12FRと、非操舵輪である左右の後輪12RL及び12RRとを有する車両14に適用されている。車両14は、前輪12FL及び12FRを車体16から懸架する前輪サスペンション18FL及び18FRと、それぞれ後輪12RL及び12RRを車体16から懸架する後輪サスペンション18RL及び18RRとを有している。
m2*ddz2=k(z1−z2)+c(dz1−dz2)+F …(1)
m1*ddz1=−k(z1−z2)−c(dz1−dz2)−F
kt(z0−z1)+ct(dz0−dz1)…(2)
F=−csh*dz2 …(3)
z0=u(td) …(4)
L0={R2−(R−H)2}1/2 …(5)
z0t=Δz0+H−[R−{R2−(L02−V*t)2}]1/2 …(6)
次に、図5に示されたフローチャートを参照して、第一の実施形態におけるアクチュエータの制御ルーチンについて説明する。図5に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、アクチュエータ20FL及び20FRについて個別に所定の時間(サイクルタイム)毎に繰返し実行される。なお、下記の説明においては、図5に示されたフローチャートによるアクチュエータの制御を単に「制御」と指称する。
(1)所定の凹凸が存在する場合
所定の凹凸が存在すると判定されると、ステップ30において肯定判別が行われ、ステップ50において目標軌跡110が設定される。その後、車輪12FL及び12FRの最下点P0が点P1に到達していない状況においては、ステップ30において否定判別が行われ、ステップ60において肯定判別が行われ、ステップ70において否定判別が行われる。よって、それまでと同様に、ステップ80において通常の制振制御が実行されるので、車輪の軌跡制御が行われることなく、車体16の振動が制振される。
所定の凹凸が存在しないと判定されると、ステップ30及び60において否定判別が行われ、ステップ80において通常の制振制御が実行される。よって、車輪の軌跡制御が行われることなく、車体16の振動が制振される。従って、車両14の通常の走行時における車体16の振動を低減することができる。
図6は、本発明の第一の修正例にかかる車両用サスペンション制御装置10におけるアクチュエータの制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図6において、図5に示されたステップと同一のステップには、図5において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
Ra=R0+α(Pt−Pt0)+β(Vw−Vw0)+γ*dVw …(7)
z0t=Δz0+H−[Ra−{Ra2−(L02−V・t)2}]1/2 …(8)
図7は、車輪12のタイヤ34の空気圧Ptが低く、タイヤ34が比較的広い面積の接触領域にて路面22に接触すると共に、段差部108に接触する場合における車輪12の移動を示している。なお、最下点P0及び点P1は、車両の横方向に見てタイヤ34の接触領域のうち車輪12の回転軸線32の真下に位置する点とする。
zp0t=Δz0+H−[R−{R2−(L02−V・t)2}]1/2−zc …(9)
Rb=R0+β(Vw−Vw0)+γ*dVw …(10)
zp0t=Δz0+H−[Rb−{Rb2−(L02−V・t)2}]1/2−zc …(11)
[第二の実施形態]
Claims (5)
- 車輪を車体から懸架するサスペンションの上下ストロークを変化させるアクチュエータと、車両の前方の路面の起伏を予見する予見装置と、前記予見装置による予見の結果に基づいて路面の鉛直方向の変位を推定し、前記サスペンションの上下ストロークが前記路面の鉛直方向の変位に応じて変化するように前記アクチュエータを制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記車輪の回転軸線に沿う方向に見て前記車輪が路面の二つの部位に接触する状況を生起させる凹凸であって、前記二つの部位のうち前記車両の進行方向進み側の部位が他方の部位よりも高い凹凸が前記車両の前方の路面にあると判定したときには、前記車輪が前記二つの部位に接触した後に前記車輪が実質的に前記進み側の部位を前記車両の進行方向に押圧することなく前記進み側の部位に接触する状態を維持して前記進み側の部位の周りに転動するように、前記アクチュエータの制御によって前記サスペンションの上下ストロークを制御する、車両用サスペンション制御装置において、
前記制御装置は、前記車輪が前記二つの部位に接触した後に前記車輪が実質的に前記進み側の部位を前記車両の進行方向に押圧することなく前記進み側の部位に接触する状態を維持して前記進み側の部位の周りに転動するための前記車輪の所定の位置の目標軌跡を設定し、前記所定の位置が前記目標軌跡に沿って移動するように前記サスペンションの上下ストロークを制御し、
前記制御装置は、所定の時間毎に路面の鉛直方向の変位を推定し、前記二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、前記二つの部位の間にて前記目標軌跡上に一つ以上の中間目標点を設定し、前記目標軌跡の始点と前記始点に最も近い中間目標点との間においては、前記始点と前記始点に最も近い中間目標点とを結ぶ直線になるように前記目標軌跡を修正する、車両用サスペンション制御装置。 - 車輪を車体から懸架するサスペンションの上下ストロークを変化させるアクチュエータと、車両の前方の路面の起伏を予見する予見装置と、前記予見装置による予見の結果に基づいて路面の鉛直方向の変位を推定し、前記サスペンションの上下ストロークが前記路面の鉛直方向の変位に応じて変化するように前記アクチュエータを制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記車輪の回転軸線に沿う方向に見て前記車輪が路面の二つの部位に接触する状況を生起させる凹凸であって、前記二つの部位のうち前記車両の進行方向進み側の部位が他方の部位よりも高い凹凸が前記車両の前方の路面にあると判定したときには、前記車輪が前記二つの部位に接触した後に前記車輪が実質的に前記進み側の部位を前記車両の進行方向に押圧することなく前記進み側の部位に接触する状態を維持して前記進み側の部位の周りに転動するように、前記アクチュエータの制御によって前記サスペンションの上下ストロークを制御する、車両用サスペンション制御装置において、
前記制御装置は、前記車輪が前記二つの部位に接触した後に前記車輪が実質的に前記進み側の部位を前記車両の進行方向に押圧することなく前記進み側の部位に接触する状態を維持して前記進み側の部位の周りに転動するための前記車輪の所定の位置の目標軌跡を設定し、前記所定の位置が前記目標軌跡に沿って移動するように前記サスペンションの上下ストロークを制御し、
前記制御装置は、所定の時間毎に路面の鉛直方向の変位を推定し、前記二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、前記二つの部位の間にて前記目標軌跡上に一つ以上の中間目標点を設定し、前記目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と前記目標軌跡の終点との間においては、前記目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と前記終点とを結ぶ直線になるように前記目標軌跡を修正する、車両用サスペンション制御装置。 - 請求項1又は2に記載の車両用サスペンション制御装置において、前記制御装置は、前記凹凸が前記車両の前方の路面にあると判定した時点と前記車輪が路面の二つの部位に接触する時点との間の予め設定された時点における前記所定の位置を原点とし、前記車両の進行方向を時間軸とし、鉛直方向を前記所定の位置の上下変位とする直交座標系における軌跡として前記目標軌跡を設定する、車両用サスペンション制御装置。
- 請求項3に記載の車両用サスペンション制御装置において、前記制御装置は、前記車輪の半径、前記二つの部位の高さの差、前記二つの部位の間の前記車両の進行方向の距離及び前記車両の進行速度に基づいて、前記目標軌跡を設定する、車両用サスペンション制御装置。
- 請求項1又は2に記載の車両用サスペンション制御装置において、前記制御装置は、複数の中間目標点を設定し、互いに隣接する二つの前記中間目標点の間においては、前記互いに隣接する二つの中間目標点を結ぶ直線になるように前記目標軌跡を修正する、車両用サスペンション制御装置。
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