KR20220057432A - 차량의 제어 방법 및 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

차량 (10) 의 제어 방법은, 예측 시간 (tpi) 을 결정하는 것과, 차륜 (11i) 의 현시점의 위치 (pai), 차량 (10) 의 속도 (Vs), 및 차량 (10) 의 진행 방향 (θ) 을 갖는 특정 차량 정보를 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 산출하는 것과, 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 노면 변위 관련값 (63b) 을 취득하는 것과, 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 노면 변위 관련값 (63b) 에 기초하여 최종 목표 제어력 (Fct) 을 산출하는 것과, 최종 목표 제어력 (Fct) 에 기초하여 제어력 발생 장치 (17) 를 제어하는 것을 포함한다.

Description

차량의 제어 방법 및 제어 장치{CONTROL METHOD OF VEHICLE AND CONTROL APPARATUS THEREOF}
본 개시는, 차량의 스프링 상을 제진하기 위한 차량의 제어 방법 및 제어 장치에 관한 것이다.
차량의 차륜이 통과할 것으로 예측되는 노면의 상하 방향의 변위 (노면 변위) 에 관한 정보를 사용하여 차륜에 형성된 액추에이터를 제어하고, 이로써, 차량의 스프링 상의 진동을 억제하는 제어를 실시하는 장치가 제안되어 있다. 이와 같은 제어는「프리뷰 제진 제어」로도 호칭된다.
예를 들어, 관련 기술의 장치는, 계획된 차량의 루트에 기초하여 차륜이 통과하는 경로를 연산하고, 그 경로에 기초하여 액티브 서스펜션·액추에이터를 제어한다 (예를 들어, 미국 특허출원공개 제2018/154723호를 참조).
그런데, 발명자는, 노면의 위치를 나타내는 위치 정보와, 상기 위치 정보에 의해 나타내지는 노면의 위치에 있어서의 상기 노면의 상하 변위에 관련하는 값 (후술하는「노면 변위 관련값」) 이 관련지어진 데이터에 기초하여 프리뷰 제진 제어를 실행하는 방법 및 장치를 검토하고 있다.
프리뷰 제진 제어에 있어서는, 미래의 시점에서 차륜이 통과하는 위치를 높은 정밀도로 예측할 것이 요구된다. 예를 들어, 예측된 차륜의 위치가, 차륜이 실제로 통과하는 위치로부터 비교적 크게 괴리되는 경우가 발생한 것으로 가정한다. 이 경우, 실제의 노면 변위 관련값과는 상이한 노면 변위 관련값을 사용하여 프리뷰 제진 제어가 실행되므로, 차량의 스프링 상의 진동을 효과적으로 억제하는 것이 곤란하다.
본 개시는, 차륜이 통과할 위치를 높은 정밀도로 예측하여, 프리뷰 제진 제어를 실행하는 것이 가능한 차량의 제어 방법 및 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 차량의 제어 방법이 제공된다. 상기 차량은, 상기 차량의 스프링 상의 차체 부위를 제진하기 위한 상하 방향의 제어력을, 차륜과 상기 차륜의 위치에 대응하는 차체 부위 사이에 발생시키도록 구성된 제어력 발생 장치와 상기 제어력 발생 장치를 제어하도록 구성되는 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 제어 방법은, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차륜이 장래 통과할 위치를 예측하기 위한 시간으로서, 현시점과 미래의 시점 사이의 차의 시간인 예측 시간을 결정하는 것과, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 예측 시간과, 상기 차륜의 현시점의 위치, 상기 차량의 속도, 및 상기 차량의 진행 방향을 적어도 포함하는 특정 차량 정보를 사용하여, 현시점으로부터 상기 예측 시간이 경과한 시점에서 상기 차륜이 통과할 것으로 예측되는 통과 예측 위치를 산출하는 것과, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 노면의 위치를 나타내는 위치 정보 및 상기 위치 정보에 의해 나타내지는 상기 위치에 있어서의 노면의 상하 변위에 관련하는 노면 변위 관련값이 관련지어진 데이터인 노면 정보로부터, 상기 통과 예측 위치에 있어서의 상기 노면 변위 관련값을 취득하는 것과, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 통과 예측 위치에 있어서의 상기 노면 변위 관련값에 기초하여 최종 목표 제어력을 산출하는 것과, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 최종 목표 제어력에 기초하여 상기 제어력 발생 장치를 제어하는 것을 갖는다.
상기 제 1 양태에 의하면, 특정 차량 정보 (차륜의 현시점의 위치, 차량의 속도 및 진행 방향) 를 사용하여, 높은 정밀도로 통과 예측 위치를 연산할 수 있다. 정밀도가 높은 통과 예측 위치를 사용하여 프리뷰 제진 제어를 실행함으로써, 스프링 상의 진동을 억제할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 통과 예측 위치는, 상기 특정 차량 정보로서, 상기 차량의 가속도, 상기 차량의 요 레이트, 및 상기 차량의 차체 슬립각 중 적어도 1 개를 사용하여 구해도 된다.
상기 구성에 의하면, 특정 차량 정보로서, 차량의 가속도, 차량의 요 레이트 및 차체 슬립각 중 적어도 1 개를 추가로 사용함으로써, 보다 높은 정밀도로 통과 예측 위치를 연산할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제어 방법은, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 통과 예측 위치의 신뢰성의 레벨을 추정하는 것을 추가로 가져도 된다. 상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 신뢰성이 높을 것으로 추정되는 제 1 레벨, 및 상기 신뢰성이 상기 제 1 레벨보다 낮을 것으로 추정되는 제 2 레벨을 갖고 있어도 된다. 상기 최종 목표 제어력은, 제 2 정도는, 제 1 정도보다 작아지도록 연산되어도 된다. 상기 제 1 정도는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨인 경우, 상기 통과 예측 위치에 있어서의 상기 노면 변위 관련값이 상기 최종 목표 제어력에 미치는 영향의 정도여도 된다. 상기 제 2 정도는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨인 경우, 상기 통과 예측 위치에 있어서의 상기 노면 변위 관련값이 상기 최종 목표 제어력에 미치는 영향의 정도여도 된다.
신뢰성의 레벨이 제 2 레벨인 경우, 통과 예측 위치와 차륜이 실제로 통과하는 위치 사이에 어긋남이 발생할 가능성이 있다. 이와 같은 경우, 통과 예측 위치에 있어서의 노면 변위 관련값을 사용하여 프리뷰 제진 제어가 실행되면, 스프링 상의 진동이 악화될 가능성이 있다. 상기 구성에 의하면, 신뢰성의 레벨이 제 2 레벨인 경우에는, 통과 예측 위치에 있어서의 노면 변위 관련값이 최종 목표 제어력에 미치는 영향의 정도가 작아진다. 따라서, 스프링 상의 진동이 악화될 가능성을 저감시킬 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제어 방법은, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 통과 예측 위치의 신뢰성의 레벨을 추정하는 것을 추가로 가져도 된다. 상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 신뢰성이 높을 것으로 추정되는 제 1 레벨, 및 상기 신뢰성이 상기 제 1 레벨보다 낮을 것으로 추정되는 제 2 레벨을 적어도 포함해도 된다. 상기 최종 목표 제어력은, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 때, 제 1 목표 제어력에 기초하여 연산하고, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 때, 상기 제 1 목표 제어력 및 제 2 목표 제어력에 기초하여 연산해도 된다. 상기 제 1 목표 제어력은, 상기 통과 예측 위치에 있어서의 상기 노면 변위 관련값에 기초하여 연산된 제어력이어도 된다. 상기 제 2 목표 제어력은, 상기 스프링 상을 제진하기 위한 피드백 제어력과, 상기 차량에 형성된 센서에 의해 취득된 상기 차륜의 전방의 상기 노면 변위 관련값을 사용하여 연산된 제어력 중 적어도 1 개여도 된다. 상기 최종 목표 제어력은, 제 2 정도는, 제 1 정도보다 작아지도록 연산되어도 된다. 상기 제 1 정도는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨인 경우, 상기 제 1 목표 제어력이 상기 최종 목표 제어력에 미치는 영향의 정도여도 된다. 상기 제 2 정도는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨인 경우, 상기 제 1 목표 제어력이 상기 최종 목표 제어력에 미치는 영향의 정도여도 된다.
상기 구성에 의하면, 신뢰성의 레벨이 제 2 레벨인 경우에는, 제 1 목표 제어력이 최종 목표 제어력에 미치는 영향의 정도가 작아진다. 스프링 상의 진동이 악화될 가능성을 저감시킬 수 있다. 추가로, 제 2 목표 제어력에 의해 스프링 상의 진동을 억제할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제어 방법은, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 통과 예측 위치의 신뢰성의 레벨을 추정하는 것을 추가로 포함해도 된다. 상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 신뢰성이 높을 것으로 추정되는 제 1 레벨, 및 상기 신뢰성이 상기 제 1 레벨보다 낮을 것으로 추정되는 제 2 레벨을 가져도 된다. 상기 통과 예측 위치는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 때, 상기 특정 차량 정보로서, 상기 차량의 가속도, 상기 차량의 요 레이트, 및 상기 차량의 차체 슬립각 중 적어도 1 개를 사용하여, 산출해도 된다.
상기 구성에 의하면, 신뢰성의 레벨이 제 2 레벨일 때, 특정 차량 정보로서, 차량의 가속도, 차량의 요 레이트 및 차체 슬립각 중 적어도 1 개를 추가로 사용함으로써, 보다 높은 정밀도로 통과 예측 위치를 연산할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 예측 시간이 소정의 시간 임계값 이하일 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 것으로 추정하고, 상기 예측 시간이 상기 시간 임계값 이하가 아닐 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 것으로 추정해도 된다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 신뢰성의 상기 레벨은, 운전자에 의한 운전 조작량에 관한 정보에 기초하여, 상기 운전 조작량의 크기가 소정의 조작량 임계값 이하일 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 것으로 추정하고, 상기 운전 조작량의 크기가 상기 조작량 임계값 이하가 아닐 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 것으로 추정해도 된다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 차량의 주행 상태량에 관한 정보에 기초하여, 상기 주행 상태량의 크기가 소정의 주행 상태 임계값 이하일 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 것으로 추정하고, 상기 주행 상태량의 크기가 상기 주행 상태 임계값 이하가 아닐 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 것으로 추정해도 된다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 차륜이 현시점으로부터 상기 예측 시간이 경과한 시점까지 이동하는 이동 거리에 기초하여, 상기 이동 거리가 소정의 거리 임계값 이하일 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 것으로 추정하고, 상기 이동 거리가 상기 거리 임계값 이하가 아닐 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 것으로 추정해도 된다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제어 방법은, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차량이 소정의 목표 주행 라인을 따라 주행하도록 상기 차량의 타각을 변경하는 조타 제어를 갖는 운전 지원 제어를 실행하는 것을 추가로 가져도 된다. 상기 통과 예측 위치는, 상기 운전 지원 제어의 작동 상태가 오프 상태일 때, 상기 차량에 탑재된 정보 취득 장치로부터, 상기 진행 방향에 관한 정보인 주행 상태 정보를 취득하고, 상기 주행 상태 정보를 사용하여 상기 통과 예측 위치를 산출하고, 상기 운전 지원 제어의 작동 상태가 온 상태일 때, 상기 진행 방향으로서 상기 목표 주행 라인을 사용하여, 상기 통과 예측 위치를 산출해도 된다.
상기 구성에 의하면, 운전 지원 제어의 작동 상태에 따라, 차량의 진행 방향으로서 채용하는 정보를 목표 주행 라인과 주행 상태 정보 사이에서 전환하면서, 프리뷰 제진 제어를 계속시킬 수 있다. 또한, 운전 지원 제어의 작동 상태가 온 상태일 때, 차량의 진행 방향으로서 목표 주행 라인을 사용함으로써, 정밀도가 높은 통과 예측 위치를 연산할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제어 방법은, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 통과 예측 위치의 신뢰성의 레벨을 추정하는 것을 추가로 포함해도 된다. 상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 신뢰성이 높을 것으로 추정되는 제 1 레벨, 및 상기 신뢰성이 상기 제 1 레벨보다 낮을 것으로 추정되는 제 2 레벨을 적어도 포함해도 된다. 상기 통과 예측 위치는, 상기 운전 지원 제어의 상기 작동 상태가 상기 온 상태에 기초하여, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 때, 상기 주행 상태 정보를 사용하여 산출하고, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 때, 상기 목표 주행 라인을 사용하여 산출해도 된다.
상기 구성에 의하면, 신뢰성의 레벨이 제 2 레벨인 경우에 있어서, 보다 정밀도가 높은 정보 (목표 주행 라인) 를 사용하여 통과 예측 위치를 연산할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 예측 시간은, 상기 최종 목표 제어력에 관한 제어 지령이 상기 제어력 발생 장치에 송신되는 시점까지의 연산 지연 시간, 및 상기 제어 지령이 상기 제어력 발생 장치에 송신된 제 1 시점으로부터 상기 제어력 발생 장치가 상기 최종 목표 제어력에 대응하는 상기 제어력을 실제로 발생시키는 제 2 시점까지의 응답 지연 시간에 기초하여, 산출해도 된다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 노면 변위 관련값은, 상기 노면의 상하 방향의 변위를 나타내는 노면 변위, 상기 노면 변위의 시간 미분값을 나타내는 노면 변위 속도, 상기 차량의 스프링 하의 상하 방향의 변위를 나타내는 스프링 하변위, 및 상기 스프링 하변위의 시간 미분값을 나타내는 스프링 하속도 중 적어도 1 개를 가져도 된다.
본 발명의 제 2 양태는, 차량의 제어 장치이다. 상기 차량은, 상기 차량의 스프링 상의 차체 부위를 제진하기 위한 상하 방향의 제어력을, 차륜과 상기 차륜의 위치에 대응하는 차체 부위 사이에 발생시키도록 구성된 제어력 발생 장치를 포함한다. 상기 제어 장치는, 상기 제어력 발생 장치를 제어하는 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 차륜이 장래 통과할 위치를 예측하기 위한 시간으로서, 현시점과 미래의 시점 사이의 차의 시간인 예측 시간을 결정하도록 구성되고, 상기 예측 시간과, 상기 차륜의 현시점의 위치, 상기 차량의 속도, 및 상기 차량의 진행 방향을 갖는 특정 차량 정보를 사용하여, 현시점으로부터 상기 예측 시간이 경과한 시점에서 상기 차륜이 통과할 것으로 예측되는 통과 예측 위치를 산출하도록 구성되고, 노면의 위치를 나타내는 위치 정보 및 상기 위치 정보에 의해 나타내지는 상기 위치에 있어서의 노면의 상하 변위에 관련하는 노면 변위 관련값이 관련지어진 데이터인 노면 정보로부터, 상기 통과 예측 위치에 있어서의 상기 노면 변위 관련값을 취득하도록 구성되고, 상기 통과 예측 위치에 있어서의 상기 노면 변위 관련값에 기초하여 최종 목표 제어력을 산출하고, 상기 최종 목표 제어력에 기초하여 상기 제어력 발생 장치를 제어하도록 구성되어 있다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 본 명세서에 기술되는 1 이상의 기능을 실행하기 위해 프로그램된 마이크로프로세서에 의해 실시되어도 된다. 본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 1 이상의 애플리케이션에 특화된 집적 회로, 즉, ASIC 등에 의해 구성된 하드웨어에 의해, 전체적으로 혹은 부분적으로 실시되어도 된다.
상기 설명에 있어서는, 후술하는 1 이상의 실시형태에 대응하는 구성 요소에 대하여, 실시형태에서 사용한 명칭 및/또는 부호를 괄호 기재로 덧붙이고 있다. 그러나, 각 구성 요소는, 상기 명칭 및/또는 부호에 의해 규정되는 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 다른 목적, 다른 특징 및 부수되는 이점은, 이하의 도면을 참조하면서 기술되는 1 이상의 실시형태에 대한 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다.
본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 장점들, 그리고 기술적 및 산업적 중요성은 첨부되는 도면들을 참조하여 이하에서 설명될 것이고, 동일한 도면 부호들은 동일한 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 제진 제어 장치가 적용되는 차량의 개략 구성도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 관련된 제진 제어 장치의 개략 구성도이다.
도 3 은, 도 2 의 정보 취득 장치의 구성 요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는, 노면 정보 맵을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는, 차량의 단륜 모델을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 프리뷰 제진 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은, 프리뷰 제진 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은, 프리뷰 제진 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는, 응답 지연 시간을 연산하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 은, 진폭 지표값과 응답 지연 시간의 관계를 정의한 2 개의 맵을 나타낸 도면이다.
도 11 은, 통과 예측 위치를 연산하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 는, 제 1 실시형태에 관련된 전자 제어 장치의 CPU 가 실행하는「제진 제어 루틴」을 나타내는 플로 차트이다.
도 13 은, 제 2 실시형태에 관련된 전자 제어 장치의 CPU 가 실행하는「제진 제어 루틴」을 나타내는 플로 차트이다.
도 14 는, 제 2 실시형태의 변형예에 관련된 전자 제어 장치의 CPU 가 실행하는「제진 제어 루틴」을 나타내는 플로 차트이다.
도 15 는, 제 3 실시형태에 있어서 통과 예측 위치를 연산하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 16 은, 제 3 실시형태에 관련된 전자 제어 장치의 CPU 가 실행하는「제진 제어 루틴」을 나타내는 플로 차트이다.
도 17 은, 제 3 실시형태의 변형예에 관련된 전자 제어 장치의 CPU 가 실행하는「제진 제어 루틴」을 나타내는 플로 차트이다.
본 개시에 관련된 차량의 제어 방법은, 이하에 개시되는 다양한 제진 제어 장치에 의해 실행된다.
제 1 실시형태
제진 제어 장치의 구성
제 1 실시형태에 관련된 제진 제어 장치 (이하,「제 1 장치」로 호칭되는 경우도 있다) 는, 도 1 에 나타낸 차량 (10) 에 적용된다. 도 2 에 나타낸 바와 같이, 이 제진 제어 장치는, 이하,「제진 제어 장치 (20)」로도 호칭된다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 차량 (10) 은, 좌전륜 (11fl), 우전륜 (11fr), 좌후륜 (11rl) 및 우후륜 (11rr) 을 구비한다. 또한, 좌전륜 (11fl), 우전륜 (11fr), 좌후륜 (11rl) 및 우후륜 (11rr) 의 각각은, 이것들을 서로 구별할 필요가 없는 경우,「차륜 (11)」으로 호칭된다.
또한, 이후에 있어서, 좌전륜 (11fl) 및 우전륜 (11fr) 중 어느 것은,「전륜 (11f)」으로 호칭되는 경우가 있다. 동일하게, 좌후륜 (11rl) 및 우후륜 (11rr) 중 어느 것은,「후륜 (11r)」으로 호칭되는 경우가 있다. 첨자「f」는 좌전륜 (11fl) 및 우전륜 (11fr) 중 어느 것에 대응하고 있는 것을 나타내며, 첨자「r」은 좌후륜 (11rl) 및 우후륜 (11rr) 중 어느 것에 대응하고 있는 것을 나타낸다. 또한, 첨자「fl」은 좌전륜 (11fl) 에 대응하고, 첨자「fr」은 우전륜 (11fr) 에 대응하고, 첨자「rl」은 좌후륜 (11rl) 에 대응하고, 첨자「rr」은 우후륜 (11rr) 에 대응하고 있는 것을 나타낸다.
좌전륜 (11fl) 은, 차륜 지지 부재 (12fl) 에 의해 회전 가능하게 차체 (10a) 에 지지되어 있다. 우전륜 (11fr) 은, 차륜 지지 부재 (12fr) 에 의해 회전 가능하게 차체 (10a) 에 지지되어 있다. 좌후륜 (11rl) 은, 차륜 지지 부재 (12rl) 에 의해 회전 가능하게 차체 (10a) 에 지지되어 있다. 우후륜 (11rr) 은, 차륜 지지 부재 (12rr) 에 의해 회전 가능하게 차체 (10a) 에 지지되어 있다. 이후에 있어서, 차륜 지지 부재 (12fl 내지 12rr) 의 각각은, 이것들을 서로 구별할 필요가 없는 경우,「차륜 지지 부재 (12)」로 호칭된다.
차량 (10) 은, 추가로, 좌전륜 서스펜션 (13fl), 우전륜 서스펜션 (13fr), 좌후륜 서스펜션 (13rl) 및 우후륜 서스펜션 (13rr) 을 구비한다. 이들 서스펜션 (13fl 내지 13rr) 의 상세를 이하에 설명한다. 이들 서스펜션 (13fl 내지 13rr) 은, 독립 현가식의 서스펜션이지만, 다른 형식의 서스펜션이어도 된다.
좌전륜 서스펜션 (13fl) 은, 좌전륜 (11fl) 을 차체 (10a) 로부터 현가하고 있으며, 서스펜션 아암 (14fl), 쇼크 업소버 (15fl) 및 서스펜션 스프링 (16fl) 을 포함한다. 우전륜 서스펜션 (13fr) 은, 우전륜 (11fr) 을 차체 (10a) 로부터 현가하고 있으며, 서스펜션 아암 (14fr), 쇼크 업소버 (15fr) 및 서스펜션 스프링 (16fr) 을 포함한다.
좌후륜 서스펜션 (13rl) 은, 좌후륜 (11rl) 을 차체 (10a) 로부터 현가하고 있으며, 서스펜션 아암 (14rl), 쇼크 업소버 (15rl) 및 서스펜션 스프링 (16rl) 을 포함한다. 우후륜 서스펜션 (13rr) 은, 우후륜 (11rr) 을 차체 (10a) 로부터 현가하고 있으며, 서스펜션 아암 (14rr), 쇼크 업소버 (15rr) 및 서스펜션 스프링 (16rr) 을 포함한다.
또한, 좌전륜 서스펜션 (13fl), 우전륜 서스펜션 (13fr), 좌후륜 서스펜션 (13rl) 및 우후륜 서스펜션 (13rr) 의 각각은, 이것들을 서로 구별할 필요가 없는 경우,「서스펜션 (13)」으로 호칭된다. 동일하게, 서스펜션 아암 (14fl 내지 14rr) 의 각각은,「서스펜션 아암 (14)」으로 호칭된다. 동일하게, 쇼크 업소버 (15fl 내지 15rr) 의 각각은,「쇼크 업소버 (15)」로 호칭된다. 동일하게, 서스펜션 스프링 (16fl 내지 16rr) 의 각각은,「서스펜션 스프링 (16)」으로 호칭된다.
서스펜션 아암 (14) 은, 차륜 지지 부재 (12) 를 차체 (10a) 에 연결하고 있다. 도 1 에 있어서, 1 개의 서스펜션 아암 (14) 이, 1 개의 서스펜션 (13) 에 대하여 형성되어 있다. 다른 예에 있어서, 복수의 서스펜션 아암 (14) 이, 1 개의 서스펜션 (13) 에 대하여 형성되어도 된다.
쇼크 업소버 (15) 는, 차체 (10a) 와 서스펜션 아암 (14) 사이에 형성되어 있다. 쇼크 업소버 (15) 의 상단은, 차체 (10a) 에 연결되고, 쇼크 업소버 (15) 의 하단은, 서스펜션 아암 (14) 에 연결되어 있다. 서스펜션 스프링 (16) 은, 쇼크 업소버 (15) 를 개재하여 차체 (10a) 와 서스펜션 아암 (14) 사이에 형성되어 있다. 즉, 서스펜션 스프링 (16) 의 상단이 차체 (10a) 에 연결되고, 그 하단이 쇼크 업소버 (15) 의 실린더에 연결되어 있다. 또한, 이와 같은 서스펜션 스프링 (16) 의 구성에 있어서, 쇼크 업소버 (15) 는, 차체 (10a) 와 차륜 지지 부재 (12) 사이에 형성되어도 된다.
본 예에 있어서, 쇼크 업소버 (15) 는, 감쇠력 비가변식의 쇼크 업소버이다. 다른 예에 있어서, 쇼크 업소버 (15) 는, 감쇠력 가변식의 쇼크 업소버여도 된다. 또한, 서스펜션 스프링 (16) 은, 쇼크 업소버 (15) 를 개재하지 않고 차체 (10a) 와 서스펜션 아암 (14) 사이에 형성되어도 된다. 즉, 서스펜션 스프링 (16) 의 상단이 차체 (10a) 에 연결되고, 그 하단이 서스펜션 아암 (14) 에 연결되어 있어도 된다. 또한, 이와 같은 서스펜션 스프링 (16) 의 구성에 있어서, 쇼크 업소버 (15) 및 서스펜션 스프링 (16) 은, 차체 (10a) 와 차륜 지지 부재 (12) 사이에 형성되어도 된다.
차륜 (11) 및 쇼크 업소버 (15) 등의 부재 중 서스펜션 스프링 (16) 보다 차륜 (11) 측의 부분을「스프링 하 (70) 또는 스프링 하부재 (70) (도 5 를 참조)」로 호칭한다. 이에 대하여, 차체 (10a) 및 쇼크 업소버 (15) 등의 부재 중 서스펜션 스프링 (16) 보다 차체 (10a) 측의 부분을「스프링 상 (71) 또는 스프링 상부재 (71) (도 5 를 참조)」로 호칭한다.
또한, 차체 (10a) 와 서스펜션 아암 (14fl 내지 14rr) 의 각각 사이에는, 좌전륜 액티브 액추에이터 (17fl), 우전륜 액티브 액추에이터 (17fr), 좌후륜 액티브 액추에이터 (17rl) 및 우후륜 액티브 액추에이터 (17rr) 가 형성되어 있다. 이들 액티브 액추에이터 (17fl 내지 17rr) 는, 각각 쇼크 업소버 (15fl 내지 15rr) 및 서스펜션 스프링 (16fl 내지 16rr) 에 대하여 병렬로 형성되어 있다.
이후에 있어서, 좌전륜 액티브 액추에이터 (17fl), 우전륜 액티브 액추에이터 (17fr), 좌후륜 액티브 액추에이터 (17rl) 및 우후륜 액티브 액추에이터 (17rr) 의 각각은, 이것들을 서로 구별할 필요가 없는 경우,「액티브 액추에이터 (17)」로 호칭된다.
또한, 좌전륜 액티브 액추에이터 (17fl) 및 우전륜 액티브 액추에이터 (17fr) 는 서로 동일한 구성 (사양) 을 갖고, 이들 각각은「전륜 액티브 액추에이터 (17f)」로 호칭된다. 좌후륜 액티브 액추에이터 (17rl) 및 우후륜 액티브 액추에이터 (17rr) 는 서로 동일한 구성 (사양) 을 갖고, 이들 각각은「후륜 액티브 액추에이터 (17r)」로 호칭되는 경우가 있다. 본 예에 있어서, 전륜 액티브 액추에이터 (17f) 와 후륜 액티브 액추에이터 (17r) 가 상이한 응답 성능을 갖는다. 또한, 전륜 액티브 액추에이터 (17f) 와 후륜 액티브 액추에이터 (17r) 가 동일한 응답 성능이어도 된다.
액티브 액추에이터 (17) 는, 도 2 에 나타낸 전자 제어 장치 (30) 로부터의 제어 지령에 기초하여 제어력 (Fc) 을 발생시킨다. 제어력 (Fc) 은, 스프링 상 (71) 을 제진하기 위해 차체 (10a) 와 차륜 (11) 사이에 (즉, 스프링 상 (71) 과 스프링 하 (70) 사이에) 작용하는 상하 방향의 힘이다. 또한, 전자 제어 장치 (30) 는, ECU (30) 로 호칭되고,「제어 유닛 또는 컨트롤러」로 호칭되는 경우도 있다. 또한, 액티브 액추에이터 (17) 는,「제어력 발생 장치」로 호칭되는 경우도 있다. 액티브 액추에이터 (17) 는, 전자식의 액티브 액추에이터이다. 액티브 액추에이터 (17) 는, 쇼크 업소버 (15) 및 서스펜션 스프링 (16) 등과 공동하여, 액티브 서스펜션을 구성하고 있다.
도 2 에 나타낸 바와 같이, 제진 제어 장치 (20) 는, 전술한 ECU (30) 및 기억 장치 (31) 를 포함한다.
ECU (30) 는, 마이크로컴퓨터를 포함한다. 마이크로컴퓨터는, CPU (30a), ROM (30b), RAM (30c) 및 인터페이스 (I/F) (30d) 등을 포함한다. CPU (30a) 는 ROM (30b) 에 격납된 인스트럭션 (프로그램, 루틴) 을 실행함으로써 각종 기능을 실현한다.
ECU (30) 는, 기억 장치 (31) 와 접속되어 있다. 본 예에 있어서, 기억 장치 (31) 는, 정보의 읽고 쓰기가 가능한 불휘발성의 기억 장치이며, 예를 들어, 하드 디스크 드라이브이다. ECU (30) 는, 정보를 기억 장치 (31) 에 기억하고, 기억 장치 (31) 에 기억된 정보를 판독 출력할 수 있다. 또한, 기억 장치 (31) 는, 하드 디스크 드라이브에 한정되지 않고, 정보의 읽고 쓰기가 가능한 불휘발성의 기억 장치 또는 기억 매체이면 된다.
또한, 제진 제어 장치 (20) 는, 정보 취득 장치 (40) 를 포함한다. 정보 취득 장치 (40) 는, 도 3 에 나타내는 센서 (41 내지 48), 그리고, 위치 정보 취득 장치 (49) 를 포함한다. ECU (30) 는, 정보 취득 장치 (40) 에 접속되어 있고, 센서 (41 내지 48) 그리고 위치 정보 취득 장치 (49) 로부터 검출 신호 또는 출력 신호를 수신한다.
액셀 페달 조작량 센서 (41) 는, 차량 (10) 의 액셀 페달 (41a) 의 조작량 (액셀 개도) 을 검출하고, 액셀 페달 조작량 (AP) 을 나타내는 신호를 출력한다. 브레이크 페달 조작량 센서 (42) 는, 차량 (10) 의 브레이크 페달 (42a) 의 조작량을 검출하고, 브레이크 페달 조작량 (BP) 을 나타내는 신호를 출력한다. 조타 토크 센서 (43) 는, 조타 핸들 (SW) 에 대한 조작 (조타 조작) 에 의해 스티어링 샤프트 (US) 에 작용하는 조타 토크를 검출하고, 조타 토크 (Tr) 를 나타내는 신호를 출력한다. 조타 토크 (Tr) 의 값은, 조타 핸들 (SW) 을 소정의 기준 위치 (중립 위치) 로부터 제 1 방향 (예를 들어, 좌방향) 으로 회전시킨 경우에 정 (正) 의 값이 되고, 조타 핸들 (SW) 을 기준 위치로부터 제 1 방향과는 반대의 제 2 방향 (예를 들어, 우측향) 으로 회전시킨 경우에 부 (負) 의 값이 된다.
센서 (41 내지 43) 에 의해 취득되는 정보는, 운전자의 운전 조작량에 관한 정보인 점에서, 이후에 있어서,「조작량 정보」로 호칭되는 경우가 있다.
제 1 가속도 센서 (44) 는, 차량 (10) 의 전후 방향의 가속도 (전후 가속도) 인 제 1 가속도 (ax) 를 검출하고, 제 1 가속도 (ax) 를 나타내는 신호를 출력한다. 제 2 가속도 센서 (45) 는, 차량 (10) 의 횡 방향의 가속도 (횡 가속도) 인 제 2 가속도 (ay) 를 검출하고, 제 2 가속도 (ay) 를 나타내는 신호를 출력한다. 요 레이트 센서 (46) 는, 차량 (10) 의 요 레이트 (Yr) 를 검출하고, 요 레이트 (Yr) 를 나타내는 신호를 출력한다.
상하 가속도 센서 (47fl 내지 47rr) 의 각각은, 각 차륜 (11fl 내지 11rr) 의 위치에 대한 차체 (10a) (스프링 상 (71)) 의 상하 가속도 (스프링 상가속도 (ddz2fl 내지 ddz2rr)) 를 검출하고, 그 상하 가속도를 나타내는 신호를 출력한다. 또한, 상하 가속도 센서 (47fl 내지 47rr) 의 각각은, 이것들을 서로 구별할 필요가 없는 경우,「상하 가속도 센서 (47)」로 호칭한다. 동일하게, 스프링 상가속도 (ddz2fl 내지 ddz2rr) 의 각각은,「스프링 상가속도 (ddz2)」로 호칭한다.
스트로크 센서 (48fl 내지 48rr) 는, 서스펜션 (13fl 내지 13rr) 에 대하여 각각 형성되어 있다. 스트로크 센서 (48fl 내지 48rr) 는, 서스펜션 (13fl 내지 13rr) 의 상하 방향의 스트로크 (Hfl 내지 Hrr) 를 각각 검출하고, 그 상하 스트로크를 나타내는 신호를 출력한다. 스트로크 (Hfl 내지 Hrr) 는, 도 1 에 나타낸 각 차륜 (11) 의 위치에 대응하는 차체 (10a) (스프링 상 (71)) 와 차륜 지지 부재 (12fl 내지 12rr) 의 (스프링 하 (50)) 각각 사이의 상하 스트로크이다. 또한, 스트로크 센서 (48fl 내지 48rr) 의 각각은, 이것들을 서로 구별할 필요가 없는 경우,「스트로크 센서 (48)」로 호칭한다. 동일하게, 스트로크 (Hfl 내지 Hrr) 의 각각은,「스트로크 (H)」로 호칭한다.
위치 정보 취득 장치 (49) 는, GNSS (Global Navigation Satellite System) 수신기 및 지도 데이터베이스를 구비하고 있다. GNSS 수신기는, 차량 (10) 의 위치를 검출하기 위한 신호 (예를 들어, GNSS 신호) 를 인공 위성으로부터 수신한다. 지도 데이터베이스는, 지도 정보를 기억하고 있다. 위치 정보 취득 장치 (49) 는, GNSS 신호에 기초하여 차량 (10) 의 현재의 위치 (예를 들어, 위도 및 경도) 를 특정하고, 특정한 위치를 나타내는 신호를 출력한다. 위치 정보 취득 장치 (49) 는, 예를 들어, 네비게이션 장치의 일부이다.
GNSS 신호는, 차량 (10) 의 이동 속도에 관한 정보, 및 차량 (10) 의 진행 방향을 나타내는 방위각에 관한 정보를 포함하고 있다. 따라서, 위치 정보 취득 장치 (49) 는, 차량 (10) 의 현시점의 속도 (Vs) 및 차량 (10) 의 진행 방향을 나타내는 방위각 (θ) 을 출력한다. 방위각 (θ) 에 관하여, 방위의 북방향이 0°로서 정의되어 있다. 방위각 (θ) 은, 시계 방향으로 커진다. 방위의 동방향이 90°이고, 방위의 남방향이 180°이고, 방위의 서방향이 270°이다.
또한, 지도 데이터베이스는, 도로 형상 및 구조물 등의 특징점의 점군으로 이루어지는 삼차원 지도에 관한 정보를 포함해도 된다. 이 경우, 위치 정보 취득 장치 (49) 는, 차량 (10) 이 구비하는 도시되지 않은 LiDAR (라이다) 및 카메라 센서 등에 의해 차량 (10) 의 주위의 점군을 검출하고, 상기 점군의 정보 및 삼차원 지도에 기초하여, 차량 (10) 의 현재의 위치를 특정해도 된다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2020-16541호 등을 참조).
센서 (44 내지 48) 그리고 위치 정보 취득 장치 (49) 에 의해 취득되는 정보는, 차량 (10) 의 주행 상태에 관한 정보인 점에서, 이후에 있어서,「주행 상태 정보」로 호칭되는 경우가 있다.
도 2 를 다시 참조하면, 제진 제어 장치 (20) 는, 프리뷰 센서 (51) 및 무선 통신 장치 (52) 를 추가로 포함한다. ECU (30) 는, 프리뷰 센서 (51) 및 무선 통신 장치 (52) 에 접속되어 있다.
프리뷰 센서 (51) 는, 예를 들어, 카메라 센서, LiDAR 및 레이더 센서 등 중 1 개 또는 이것들의 조합이다. 프리뷰 센서 (51) 는, 차량 (10) 의 전방의 노면 변위 (후술하는 z0) 를 취득한다.
무선 통신 장치 (52) 는, 네트워크 (NW) 를 통하여 클라우드 (데이터 관리 장치) (60) 와 정보를 통신하기 위한 무선 통신 단말이다. 클라우드 (60) 는, 서버 (61) 및 적어도 1 개의 기억 장치 (62) 를 구비한다.
서버 (61) 는, CPU, ROM, RAM 및 인터페이스 (I/F) 등을 구비하고 있다. 서버 (61) 는, 기억 장치 (62) 에 기억된 데이터의 검색 및 판독 출력을 실시함과 함께, 데이터를 기억 장치 (62) 에 기록 입력한다. 또한, 서버 (61) 는, 제진 제어 장치 (20) (ECU (30)) 로부터의 요구에 따라, 기억 장치 (62) 에 기억되어 있는 데이터 (후술하는 노면 정보 맵의 일부) 를, 네트워크 (NW) 를 통하여 차량 (10) 에 송신한다.
기억 장치 (62) 는, 룩업 테이블 형식의 노면 정보 맵 (63) 을 기억하고 있다. 노면 정보 맵 (63) 은, 도 4 에 나타내는 복수의 구획 (Gd) 의 각각에 대한 기억 영역을 갖고 있다. 이 구획 (Gd) 은, 도로 (노면) 를, X 방향의 복수의 평행선 (Lx) 및 Y 방향의 복수의 평행선 (Ly) 에 의해 가상적으로 분할함으로써 얻어진다. 본 예에 있어서, 복수의 구획 (Gd) 은, 서로 균등한 크기를 갖는 정방형이다. 구획 (Gd) 의 한 변의 길이 (d0) 는, 50 ㎜ 이상 150 ㎜ 이하의 값이다. 본 예에 있어서, 길이 (d0) 는, 100 ㎜ 이다. 또한, 구획 (Gd) 의 형상은, 정방형에 한정하지 않고, 차륜 (11) 의 타이어의 접지 영역의 크기 및 형상에 준거하여 정해져도 된다.
X 방향은 본 예에 있어서 방위의 북의 방향이고, Y 방향은 X 방향에 수직인 방향이다. 구획 (Gd) 의 X 방향 및 Y 방향의 위치는, Xm (m ＝ 1, 2, 3, …) 및 Yn (n ＝ 1, 2, 3, …) 에 의해 나타내진다. 예를 들어, 복수의 구획 (Gd) 의 각각이 갖는 범위는, 위도 데이터 및 경도 데이터에 의해 규정되어 있다. 따라서, 어느 위도 및 경도의 세트에 의해 특정되는 위치 정보가 부여되면, 복수의 구획 (Gd) 중 1 개의 구획 (Gd) (Xm, Yn) 이 특정된다.
노면 정보 맵 (63) 의 각 구획 (Gd) 에는, 노면의 상하 방향의 변위에 관련하는 값인 노면 변위 관련값이 격납되어 있다. 노면 변위 관련값은, 노면의 상하 방향의 변위를 나타내는 노면 변위 (z0), 노면 변위 (z0) 의 시간 미분값을 나타내는 노면 변위 속도 (dz0), 스프링 하 (70) 의 상하 방향의 변위를 나타내는 스프링 하변위 (z1), 및 스프링 하변위 (z1) 의 시간 미분값을 나타내는 스프링 하속도 (dz1) 중 적어도 1 개를 포함한다. 본 예에 있어서, 노면 변위 관련값은, 스프링 하변위 (z1) 이다.
따라서, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 노면 정보 맵 (63) 은, 노면의 위치를 나타내는 위치 정보 (63a) 와, 상기 위치 정보 (63a) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 가 관련지어진 데이터이다.
도 2 를 다시 참조하면, 제진 제어 장치 (20) 는, 액티브 액추에이터 (17 (17fl 내지 17rr)) 를 추가로 포함한다. ECU (30) 는, 구동 회로 (도시 생략) 를 개재하여 액티브 액추에이터 (17) 에 접속되어 있다.
ECU (30) 는, 액티브 액추에이터 (17) 에 대해, 목표 제어력 (Fct) 을 연산한다. 목표 제어력 (Fct) 은, 프리뷰 제진 제어를 위한 제어력이며, 즉, 차륜 (11) 의 스프링 상 (71) 을 제진하기 위한 제어력이다. ECU (30) 는, 차륜 (11) 이 후술하는 통과 예측 위치를 통과하는 시점에서 액티브 액추에이터 (17) 가 목표 제어력 (Fct) 에 대응하는 (일치하는) 제어력 (Fc) 을 발생시키도록 액티브 액추에이터 (17) 를 제어한다.
기본적인 프리뷰 제진 제어의 개요
이하, 제진 제어 장치 (20) 가 실행하는 기본적인 프리뷰 제진 제어의 개요에 대해 설명한다. 도 5 는, 노면 (75) 상의 차량 (10) 의 단륜 모델을 나타낸다.
스프링 (72) 은, 서스펜션 스프링 (16) 에 상당하고, 댐퍼 (73) 는, 쇼크 업소버 (15) 에 상당하고, 액추에이터 (74) 는, 액티브 액추에이터 (17) 에 상당한다.
도 5 에서는, 스프링 상 (71) 의 질량은, 스프링 상질량 m2 로 표기된다. z1 은, 상기 서술과 동일하게, 스프링 하 (70) 의 상하 방향의 변위 (스프링 하변위) 를 나타낸다. 스프링 상 (71) 의 상하 방향의 변위는, 스프링 상변위 z2 로 나타낸다. 스프링 상변위 z2 는, 각 차륜 (11) 의 위치에 대응하는 스프링 상 (71) 의 상하 방향의 변위이다. 스프링 (72) 의 스프링 정수 (등가 스프링 정수) 는, 스프링 정수 K 로 표기된다. 댐퍼 (73) 의 감쇠 계수 (등가 감쇠 계수) 는, 감쇠 계수 C 로 표기된다. 액추에이터 (74) 가 발생시키는 힘은, 제어력 Fc 로 표기된다.
또한, z1 및 z2 의 시간 미분값은, 각각 dz1 및 dz2 로 표기되고, z1 및 z2 의 2 계 시간 미분값은, 각각 ddz1 및 ddz2 로 표기된다. 이하에 있어서, z1 및 z2 에 대해서는 상방으로의 변위가 정이고, 스프링 (72), 댐퍼 (73) 및 액추에이터 (74) 등이 발생시키는 힘에 대해서는 상방향이 정인 것으로 규정되어 있다.
도 5 에 나타낸 차량 (10) 의 단륜 모델에 있어서, 스프링 상 (71) 의 상하 방향의 운동에 대한 운동 방정식은, 식 (1) 로 나타낼 수 있다.
m2ddz2 ＝ C(dz1 － dz2) ＋ K(z1 － z2) － Fc … (1)
식 (1) 에 있어서의 감쇠 계수 C 는 일정한 것으로 가정한다. 그러나, 실제의 감쇠 계수는 서스펜션 (13) 의 스트로크 속도에 따라 변화하므로, 예를 들어, 감쇠 계수 C 는 스트로크 (H) 의 시간 미분값에 따라 변화하는 값으로 설정되어도 된다.
또한, 제어력 (Fc) 에 의해 스프링 상 (71) 의 진동이 완전히 상쇄된 경우 (즉, 스프링 상가속도 (ddz2), 스프링 상속도 (dz2) 및 스프링 상변위 (z2) 가 각각 제로가 되는 경우), 제어력 (Fc) 은, 식 (2) 로 나타낸다.
Fc ＝ Cdz1 ＋ Kz1 … (2)
따라서, 스프링 상 (71) 의 진동을 감쇠하는 제어력 (Fc) 은, 제어 게인을 α 로 하여, 식 (3) 으로 나타낼 수 있다. 또한, 제어 게인 α 는, 0 보다 크고 또한 1 이하의 임의의 정수이다.
Fc ＝ α(Cdz1 ＋ Kz1) … (3)
식 (3) 을 식 (1) 에 적용하면 식 (1) 은 다음의 식 (4) 로 나타낼 수 있다.
m2ddz2 ＝ C(dz1 － dz2) ＋ K(z1 － z2) － α(Cdz1 ＋ Kz1) … (4)
이 식 (4) 을 라플라스 변환하여 정리하면, 다음의 식 (5) 가 얻어진다. 즉, 스프링 하변위 (z1) 로부터 스프링 상변위 (z2) 로의 전달 함수를 식 (5) 로 나타낸다. 또한, 식 (5) 중의「s」는 라플라스 연산자이다.
Figure pat00001
식 (5) 에 의하면, α 에 따라 전달 함수는 변화한다. α 가 0 보다 크고 또한 1 이하의 임의의 값이면, 전달 함수의 크기가「1」보다 확실히 작아지는 것 (즉, 스프링 상 (71) 의 진동을 저감시킬 수 있는 것) 이 확인된다. 또한, α 가 1 인 경우, 전달 함수의 크기가「0」이 되기 때문에, 스프링 상 (71) 의 진동이 완전히 상쇄되는 것이 확인된다. 식 (3) 에 기초하여, 목표 제어력 (Fct) 이, 이하의 식 (6) 에 따라서 연산된다. 목표 제어력 (Fct) 은, 차륜 (11) 이 통과 예측 위치를 통과할 때의 진동을 억제하기 위한 목표 제어력이며,「피드포워드 제어용의 목표 제어력」이라고 할 수도 있다. 여기서, 통과 예측 위치란, 차륜 (11) 이「현시점으로부터 후술하는 예측 시간만큼 후 (미래) 인 시점」에서 통과하는 위치이다. 또한, 식 (6) 에 있어서의 게인 β1 은 αC 에 상당하고, 게인 β2 는 αK 에 상당한다.
Fct ＝ β1 × dz1 ＋ β2 ×z1 … (6)
이와 같이, ECU (30) 는, 통과 예측 위치에 있어서의 스프링 하변위 (z1) 를 미리 취득한다 (예측한다). 그리고, ECU (30) 는, 취득한 스프링 하변위 (z1) 를 식 (6) 에 적용함으로써 목표 제어력 (Fct) 을 연산한다.
ECU (30) 는, 차륜 (11) 이 통과 예측 위치를 통과하는 타이밍에서 (즉, 식 (6) 에 적용된 스프링 하변위 (z1) 가 발생하는 타이밍에서), 목표 제어력 (Fct) 에 대응하는 제어력 (Fc) 을 액추에이터 (74) 에 발생시킨다. 이와 같이 하면, 차륜 (11) 이 통과 예측 위치를 통과하였을 때 (즉, 식 (6) 에 적용된 스프링 하변위 (z1) 가 발생하였을 때), 스프링 상 (71) 의 진동을 저감시킬 수 있다.
또한, ECU (30) 는, 식 (6) 으로부터 미분항 (β1 × dz1) 이 생략된 이하의 식 (7) 에 기초하여, 목표 제어력 (Fct) 을 연산해도 된다. 이 경우에 있어서도, ECU (30) 는, 스프링 상 (71) 의 진동을 저감시키는 제어력 (Fc) 을 액추에이터 (74) 에 발생시킬 수 있다. 따라서, 제어력 (Fc) 이 발생되지 않는 경우에 비해, 스프링 상 (71) 의 진동을 저감시킬 수 있다.
Fct ＝ β2 × z1 … (7)
이상과 같은 스프링 상 (71) 의 제진 제어는「프리뷰 제진 제어」로 호칭된다.
또한, 상기 서술한 단륜 모델에 있어서는, 스프링 하 (70) 의 질량 및 타이어의 탄성 변형이 무시되고, 노면 (75) 의 상하 방향의 변위를 나타내는 노면 변위 (z0) 및 스프링 하변위 (z1) 가 동일한 것으로 가정되고 있다. 다른 예에 있어서, 스프링 하변위 (z1) 및 스프링 하속도 (dz1) 대신에 또는 추가하여, 노면 변위 (z0) 및/또는 노면 변위 속도 (dz0) 를 사용하여, 동일한 프리뷰 제진 제어가 실행되어도 된다.
전륜 및 후륜의 프리뷰 제진 제어
다음으로, 도 6 내지 도 8 을 참조하여, 전륜 및 후륜의 프리뷰 제진 제어에 대해, 구체적으로 설명한다.
전륜의 프리뷰 제진 제어
도 6 은, 현시점 (t1) 에서, 화살표 (a1) 에 나타내는 방향으로 주행하고 있는 차량 (10) 을 나타내고 있다. 현시점 (t1) 에서, 전륜 (11f) 의 위치 (접지점) 는, paf 이다. ECU (30) 는, 전륜 예측 시간 (tpf) 을 결정한다. 전륜 예측 시간 (tpf) 이란, 전륜 (11f) 의 통과 예측 위치 (pbf) 를 예측하기 위한, 현시점 (t1) 과 미래의 시점 사이의 차의 시간이다. 본 예에 있어서, 전륜 예측 시간 (tpf) 은, 소정 시간 (본 예에서는, 1 s) 이하의 시간이다.
그리고, ECU (30) 는, 전륜 (11f) 의 통과 예측 위치 (pbf) 를 특정한다. 통과 예측 위치 (pbf) 는, 전륜 (11f) 이 현시점 (t1) 으로부터 전륜 예측 시간 (tpf) 이 경과한 (미래의) 시점에서 통과할 것으로 예측되는 위치이다. ECU (30) 는, 후술하는 바와 같이, 통과 예측 위치 (pbf) 를 연산한다.
ECU (30) 는, 클라우드 (60) 로부터 차량 (10) 의 현재 위치의 근방 영역 (후술하는 준비 구간) 에 대응하는「노면 정보 맵 (63) 의 일부 (도 4 에 나타내는 망점 부분 (64))」를 미리 취득하고 있다. 이와 같이 취득된 노면 정보 맵 (63) 의 일부를, 이후에 있어서,「노면 정보 (64)」로 호칭한다. ECU (30) 는, 노면 정보 (64) (노면 정보 맵 (63) 의 데이터의 일부) 와 통과 예측 위치 (pbf) 에 기초하여, 통과 예측 위치 (pbf) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득한다.
ECU (30) 는, 이하의 식 (8) 의 스프링 하변위 (z1) 에, 통과 예측 위치 (pbf) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 적용함으로써, 목표 제어력 (Fctf) 을 연산한다. β2f 는 전륜 (11f) 용의 게인이다.
Fctf ＝ β2f × z1 … (8)
ECU (30) 는, 전륜 액티브 액추에이터 (17f) 가 목표 제어력 (Fctf) 에 대응 (일치) 하는 제어력 (Fcf) 을 발생시키도록, 목표 제어력 (Fctf) 을 포함하는 제어 지령을 전륜 액티브 액추에이터 (17f) 에 송신한다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 전륜 액티브 액추에이터 (17f) 는, 현시점 (t1) 으로부터 전륜 예측 시간 (tpf) 만큼 후의 시점 (즉, 전륜 (11f) 이 통과 예측 위치 (pbf) 를 실제로 통과하는 타이밍) 에서, 목표 제어력 (Fctf) 에 대응하는 제어력 (Fcf) 을 발생시킨다. 따라서, 전륜 액티브 액추에이터 (17f) 는, 통과 예측 위치 (pbf) 의 스프링 하변위 (z1) 에서 기인하여 발생하는 스프링 상 (71) 의 진동을 억제하는 제어력 (Fcf) 을 적절한 타이밍에서 발생시킬 수 있다.
후륜의 프리뷰 제진 제어
도 6 에 나타내는 바와 같이, 현시점 (t1) 에서, 후륜 (11r) 의 위치 (접지점) 는, par 이다. ECU (30) 는, 후륜 예측 시간 (tpr) 을 결정한다. 후륜 예측 시간 (tpr) 이란, 후륜 (11r) 의 통과 예측 위치 (pbr) 를 예측하기 위한, 현시점 (t1) 과 미래의 시점 사이의 차의 시간이다. 본 예에 있어서, 후륜 예측 시간 (tpr) 은, 소정 시간 (본 예에서는, 1 s) 이하의 시간이다. 또한, 후술하는 바와 같이, 전륜 예측 시간 (tpf) 과 후륜 예측 시간 (tpr) 은 상이한 경우가 있다.
그리고, ECU (30) 는, 후륜 (11r) 의 통과 예측 위치 (pbr) 를 특정한다. 통과 예측 위치 (pbr) 는, 후륜 (11r) 이 현시점 (t1) 으로부터 후륜 예측 시간 (tpr) 이 경과한 (미래의) 시점에서 통과할 것으로 예측되는 위치이다. ECU (30) 는, 노면 정보 (64) 와 통과 예측 위치 (pbr) 에 기초하여, 통과 예측 위치 (pbr) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득한다.
ECU (30) 는, 이하의 식 (9) 의 스프링 하변위 (z1) 에, 통과 예측 위치 (pbr) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 적용함으로써, 목표 제어력 (Fctr) 을 연산한다. β2r 은 후륜 (11r) 용의 게인이다. 또한, 식 (8) 에 있어서의 게인 β2f 및 식 (9) 에 있어서의 게인 β2r 은 서로 상이한 값으로 설정되어 있다. 이것은, 좌전륜 서스펜션 (13fl) 및 우전륜 서스펜션 (13fr) 의 스프링 정수 Kf 와 좌후륜 서스펜션 (13rl) 및 우후륜 서스펜션 (13rr) 의 스프링 정수 Kr 이 상이하기 때문이다.
Fctr ＝ β2r × z1 … (9)
ECU (30) 는, 후륜 액티브 액추에이터 (17r) 가 목표 제어력 (Fctr) 에 대응 (일치) 하는 제어력 (Fcr) 을 발생시키도록, 목표 제어력 (Fctr) 을 포함하는 제어 지령을 후륜 액티브 액추에이터 (17r) 에 송신한다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 후륜 액티브 액추에이터 (17r) 는, 현시점 (t1) 으로부터 후륜 예측 시간 (tpr) 만큼 후의 시점 (즉, 후륜 (11r) 이 통과 예측 위치 (pbr) 를 실제로 통과하는 타이밍) 에서, 목표 제어력 (Fctr) 에 대응하는 제어력 (Fcr) 을 발생시킨다. 따라서, 후륜 액티브 액추에이터 (17r) 는, 통과 예측 위치 (pbr) 의 스프링 하변위 (z1) 에서 기인하여 발생하는 스프링 상 (71) 의 진동을 억제하는 제어력 (Fcr) 을 적절한 타이밍에서 발생시킬 수 있다.
작동의 개요
이후에 있어서, 프리뷰 제진 제어의 대상이 되는 차륜 (11) 을,「차륜 (11i)」으로 표기한다. 첨자「i」는,「fl, fr, rl 및 rr」중 어느 것을 나타낸다. 다른 요소에 붙여진 첨자「i」도 동일하다.
상기 서술한 바와 같이, 프리뷰 제진 제어에 있어서는, 차륜 (11i) 이 통과하는 위치 (즉, 전륜의 통과 예측 위치 (pbf) 및 후륜의 통과 예측 위치 (pbr)) 를 고정밀도로 예측할 것이 요구된다. 특히, 프리뷰 제진 제어에 사용되는 노면 정보 맵 (63) 에는, 작은 구획 (Gd) (한 변이 100 ㎜ 인 정방형) 마다 노면 변위 관련값 (스프링 하변위 (z1)) 이 격납되어 있다. 따라서, 제진 제어 장치 (20) 가, 차륜 (11i) 이 어느 구획 (Gd) 을 통과하는지를 높은 정밀도로 예측할 것이 요구된다. 그러나, 차량 (10) 의 거동 (속도 (Vs) 및 진행 방향 등) 이 시시각각으로 변화하므로, 차륜 (11i) 이 통과하는 위치를 정확하게 예측하는 것이 용이하지는 않다.
상기를 고려하여, ECU (30) 는, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 차량 (10) 의 속도 (Vs) 및 차량 (10) 의 진행 방향 (본 예에서는, 방위각 (θ)) 을 사용하여, 차륜 (11i) 의 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다.
차륜의 현재 위치의 특정
먼저, ECU (30) 는, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai) 를 다음으로 서술하는 바와 같이 특정한다. 구체적으로는, ECU (30) 는, 정보 취득 장치 (40) 로부터 조작량 정보 및 주행 상태 정보를 취득한다. ECU (30) 는, 주행 상태 정보로부터 차량 (10) 의 현재 위치 및 차량 (10) 의 방위각 (θ) 을 취득한다. ECU (30) 의 ROM (30b) 에는, 차량 (10) 에 있어서의 GNSS 수신기의 탑재 위치와 각 차륜 (11) 의 위치의 관계를 나타내는 위치 관계 데이터가 미리 기억되어 있다. 위치 정보 취득 장치 (49) 로부터 취득한 차량 (10) 의 현재 위치는, GNSS 수신기의 탑재 위치에 상당한다. 따라서, ECU (30) 는, 차량 (10) 의 현재 위치, 차량 (10) 의 방위각 (θ) 및 상기 위치 관계 데이터에 기초하여, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai) 를 특정한다.
예측 시간의 결정
다음으로, ECU (30) 는, 이하의 식 (10) 에 따라서, 차륜 (11i) 의 예측 시간 (tpi) 을 연산한다. ta1 은 후술하는 연산 지연 시간이고, ta2 는 후술하는 응답 지연 시간이다.
tpi ＝ ta1 ＋ ta2 … (10)
이와 같이, 예측 시간 (tpi) 은, 연산 지연 시간 (ta1) 및 응답 지연 시간 (ta2) 에 기초하고 있다. 연산 지연 시간 (ta1) 은, 현시점으로부터, ECU (30) 가 목표 제어력 (Fcti) 을 포함하는 제어 지령을 액티브 액추에이터 (17i) 에 송신하는 시점까지의 시간이다. 응답 지연 시간 (ta2) 은, ECU (30) 가 제어 지령을 액티브 액추에이터 (17i) 에 송신한 시점으로부터, 액티브 액추에이터 (17i) 가 목표 제어력 (Fcti) 에 대응하는 제어력 (Fci) 을 실제로 발생시키는 시점까지의 시간이다.
현시점에서 CPU (30a) 가 실행하고 있는 처리 및 태스크 등이 많을수록, 연산 지연 시간 (ta1) 이 커질 것으로 생각된다. 예를 들어, ECU (30) 는, 현시점의 CPU (30a) 의 사용률에 따라, 연산 지연 시간 (ta1) 을 결정한다. ECU (30) 는, 현시점의 CPU (30a) 의 사용률이 클수록, 연산 지연 시간 (ta1) 이 커지도록, 연산 지연 시간 (ta1) 을 결정한다.
다음으로, ECU (30) 는, 노면의 진폭의 크기에 따라 응답 지연 시간 (ta2) 을 결정한다. 예를 들어, 노면의 진폭이 작은 경우, 제어력 (Fci) 의 크기 (절대값) 가 작아진다. 따라서, 액티브 액추에이터 (17i) 가 제어력 (Fci) 을 실제로 발생시킬 때까지의 시간이 짧아진다. 한편으로, 노면의 진폭이 큰 경우, 제어력 (Fci) 의 크기가 커진다. 이 경우, 액티브 액추에이터 (17i) 가 제어력 (Fci) 을 실제로 발생시킬 때까지의 시간이 길어진다. 따라서, ECU (30) 는, 예를 들어, 이하와 같이 노면 정보 (64) (노면 정보 맵 (63) 의 일부) 를 사용하여 응답 지연 시간 (ta2) 을 결정한다.
도 9 에 나타낸 예에 있어서는, 차륜 (11i) 이 방향 a1 로 이동하고 있다. ECU (30) 는, 샘플링 영역 (SA) (도 9 에 있어서의 망점 부분) 을 결정한다. 예를 들어, 샘플링 영역 (SA) 은, 차륜 (11i) 의 전방의 영역으로서, 차륜 (11i) 이 현시점으로부터 예측 시간 (tpi) (≤ 1 s) 이 경과하는 시점까지 통과할 가능성이 있는 영역이다. ECU (30) 는, 노면 정보 (64) 로부터, 샘플링 영역 (SA) 에 포함되는 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득한다. ECU (30) 는, 이 취득된 스프링 하변위 (z1) (63b) 중 최대값 (z1_max) 과 최소값 (z1_min) 을 특정하고, 최대값과 최소값의 차분의 절대값을 진폭 지표값 (Va) 으로서 결정한다 (즉, Va ＝｜z1_max － z1_min｜). ECU (30) 는, 진폭 지표값 (Va) 이 커질수록, 응답 지연 시간 (ta2) 이 길어지도록, 응답 지연 시간 (ta2) 을 결정한다. 또한, ECU (30) 는, 노면의 진폭의 크기 또는 상기 크기에 관련하는 값을 연산할 수 있는 다른 방법에 따라서, 진폭 지표값 (Va) 을 연산해도 된다.
차륜 (11i) 이 전륜 (11f) 인 경우, ECU (30) 는, 진폭 지표값 (Va) 을 도 10 에 나타낸 맵 MP1f (Va) 에 적용함으로써, 응답 지연 시간 (ta2) 을 결정한다. 차륜 (11i) 이 후륜 (11r) 인 경우, ECU (30) 는, 진폭 지표값 (Va) 을 도 10 에 나타낸 맵 MP1r (Va) 에 적용함으로써, 응답 지연 시간 (ta2) 을 결정한다. 맵 MP1f (Va) 및 맵 MP1r (Va) 의 각각에 있어서, 진폭 지표값 (Va) 과 응답 지연 시간 (ta2) 의 관계는, 진폭 지표값 (Va) 이 클수록, 응답 지연 시간 (ta2) 이 커지도록 규정되어 있다.
본 예에 있어서, 전륜 액티브 액추에이터 (17f) 의 응답 성능이, 후륜 액티브 액추에이터 (17r) 의 응답 성능보다 높다. 따라서, 차륜 (11i) 이 전륜 (11f) 인 경우의 응답 지연 시간 (ta2) 은, 차륜 (11i) 이 후륜 (11r) 인 경우의 응답 지연 시간 (ta2) 에 비해 작다. 또한, 맵 MP1f (Va) 에 있어서의 진폭 지표값 (Va) 의 일정한 증가량당의 응답 지연 시간 (ta2) 의 증가량은, 맵 MP1r (Va) 에 있어서의 진폭 지표값 (Va) 의 일정한 증가량당의 응답 지연 시간 (ta2) 의 증가량보다 작다.
통과 예측 위치의 결정
다음으로, ECU (30) 는, 차륜 (11i) 의 통과 예측 위치 (pbi) 를 다음으로 서술하는 바와 같이 연산에 의해 결정한다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai) 를 (Xt1i, Yt1i) 로 나타내고, 차륜 (11i) 의 통과 예측 위치 (pbi) 를 (Xt2i, Yt2i) 로 나타낸다.
ECU (30) 는, 이하의 식 (11) 내지 식 (18) 중 차륜 (11i) 에 대응하는 식에 따라서, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 이후에 있어서, 통과 예측 위치 (pbi) 의 연산을 위해 사용되는「차량 (10) 및 차륜 (11i) 에 관한 정보」를「특정 차량 정보」로 호칭한다. 본 예에 있어서, 특정 차량 정보는, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs), 및 방위각 (θ) 을 포함한다. 식 (11) 내지 식 (18) 에 있어서, lf 는, 차량 (10) 의 전후 방향에 있어서의, 스프링 상의 무게 중심과 전륜의 차축 사이의 거리이고, lr 은, 차량 (10) 의 전후 방향에 있어서의, 스프링 상의 무게 중심과 후륜의 차축 사이의 거리이다. Tf 는 프론트 트레드, Tr 은 리어 트레드이다. 이후에 있어서, 식 (11) 내지 식 (18) 에 의한 통과 예측 위치 (pbi) 의 연산 방법을「제 1 연산 방법」으로 호칭한다.
차륜 (11i) 이 좌전륜 (11fl) 인 경우 ECU (30) 는, 특정 차량 정보 (좌전륜 (11fl) 의 현재 위치 (pafl), 속도 (Vs), 방위각 (θ)) 및 예측 시간 (tpfl) 을, 식 (11) 및 식 (12) 에 적용함으로써, 좌전륜 (11fl) 의 통과 예측 위치 (pbfl) (Xt2fl, Yt2fl) 를 연산한다.
Figure pat00002
차륜 (11i) 이 우전륜 (11fr) 인 경우 ECU (30) 는, 특정 차량 정보 (우전륜 (11fr) 의 현재 위치 (pafr), 속도 (Vs), 방위각 (θ)) 및 예측 시간 (tpfr) 을, 식 (13) 및 식 (14) 에 적용함으로써, 우전륜 (11fr) 의 통과 예측 위치 (pbfr) (Xt2fr, Yt2fr) 를 연산한다.
Figure pat00003
차륜 (11i) 이 좌후륜 (11rl) 인 경우 ECU (30) 는, 특정 차량 정보 (좌후륜 (11rl) 의 현재 위치 (parl), 속도 (Vs), 방위각 (θ)) 및 예측 시간 (tprl) 을, 식 (15) 및 식 (16) 에 적용함으로써, 좌후륜 (11rl) 의 통과 예측 위치 (pbrl) (Xt2rl, Yt2rl) 를 연산한다.
Figure pat00004
차륜 (11i) 이 우후륜 (11rr) 인 경우 ECU (30) 는, 특정 차량 정보 (우후륜 (11rr) 의 현재 위치 (parr), 속도 (Vs), 방위각 (θ)) 및 예측 시간 (tprr) 을, 식 (17) 및 식 (18) 에 적용함으로써, 우후륜 (11rr) 의 통과 예측 위치 (pbrr) (Xt2rr, Yt2rr) 를 연산한다.
Figure pat00005
다음으로, ECU (30) 는, 노면 정보 (64) 와, 상기와 같이 구해진 통과 예측 위치 (pbi) 에 기초하여, 통과 예측 위치 (pbi) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득한다. ECU (30) 는, 통과 예측 위치 (pbi) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 사용하여, 식 (8) 및 식 (9) 중 차륜 (11i) 에 대응하는 식에 따라서, 목표 제어력 (Fcti) 을 연산한다. 그리고, ECU (30) 는, 목표 제어력 (Fcti) 을 포함하는 제어 지령을 액티브 액추에이터 (17i) 에 송신한다.
차량 (10) 의 주행 중에 있어서는, 차량 (10) 의 위치 및 거동 (속도 (Vs) 및 진행 방향) 이 시시각각으로 변화한다. 상기 구성에 의하면, ECU (30) 는, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs) 및 방위각 (θ) 을 사용하여, 높은 정밀도로 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다. ECU (30) 는, 정밀도가 높은 통과 예측 위치 (pbi) 에 기초하여 노면 정보 (64) 로부터 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득하므로, 상기 취득된 스프링 하변위 (z1) (63b) 가, 차량 (10) 에 실제로 발생하는 스프링 하변위 (z1) 와 일치한다. ECU (30) 는, 프리뷰 제진 제어를 실행하여, 스프링 상 (71) 의 진동을 억제할 수 있다.
제진 제어 루틴
ECU (30) 의 CPU (30a) (이하, 간단히「CPU」로 표기한다) 는, 도 12 에 플로 차트에 의해 나타낸 제진 제어 루틴을 소정 시간이 경과할 때마다 실행한다. CPU 는, 차륜 (11) 의 각각에 대해, 제진 제어 루틴을 실행한다. 즉, 제진 제어 루틴의 실행 대상이 되는 차륜 (11) 은, 전술과 동일하게,「차륜 (11i)」으로 표기된다.
또한, CPU 는, 도시되지 않은 루틴을 소정 시간이 경과할 때마다 실행함으로써, 클라우드 (60) 로부터, 준비 구간에 대응하는 노면 정보 맵 (63) 의 일부 (즉, 노면 정보 (64)) 를 미리 취득한다. CPU 는, 그 취득한 노면 정보 (64) 를 일시적으로 RAM (30c) 에 격납하고 있다. 준비 구간은, 차량 (10) 의 전방의 도로의 구간으로서, 차량 (10) 이 앞으로 통과할 것으로 예측되는 도로의 구간이다. 준비 구간은, 통과 예측 위치 (pbi) 가 포함되도록 충분히 큰 구간이다.
소정의 타이밍이 되면, CPU 는, 도 12 의 스텝 1200 부터 처리를 개시하여 스텝 1201 내지 스텝 1207 의 처리를 순서대로 실행하고, 그 후, 스텝 1295 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
스텝 1201 : CPU 는, 정보 취득 장치 (40) 로부터 조작량 정보 및 주행 상태 정보를 취득한다. 스텝 1202 : CPU 는, 전술한 바와 같이, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai) 를 특정한다.
스텝 1203 : CPU 는, 전술한 바와 같이, 식 (10) 에 따라서, 차륜 (11i) 에 대한 예측 시간 (tpi) 을 연산한다. 스텝 1204 : CPU 는, 제 1 연산 방법에 따라서 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다.
스텝 1205 : CPU 는, RAM (30c) 에 격납되어 있는 노면 정보 (64) 로부터, 스텝 1204 에서 연산된 통과 예측 위치 (pbi) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득한다. 스텝 1206 : CPU 는, 스텝 1205 에서 취득된 스프링 하변위 (z1) 를 사용하여, 전술한 바와 같이 목표 제어력 (Fcti) 을 연산한다. 스텝 1207 : CPU 는, 목표 제어력 (Fcti) 을 포함하는 제어 지령을, 차륜 (11i) 에 대응하는 액티브 액추에이터 (17i) 에 송신한다.
상기 구성에 의하면, 제진 제어 장치 (20) 는, 특정 차량 정보로서 3 개의 정보 (차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 차량 (10) 의 속도 (Vs) 및 차량 (10) 의 방위각 (θ)) 를 사용한 간이적인 방법에 따라서 통과 예측 위치 (pbi) 를 높은 정밀도로 연산할 수 있다. 특정 차량 정보로서, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs) 및 방위각 (θ) 의 3 개의 정보 밖에 사용되지 않으므로, 제진 제어 장치 (20) 가 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 때의 연산 부하도 작다. 제진 제어 장치 (20) 는, 정밀도가 높은 통과 예측 위치 (pbi) 에 기초하여 노면 정보 (64) 로부터 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득하므로, 상기 취득된 스프링 하변위 (z1) (63b) 가, 차량 (10) 에 있어서 실제로 발생하는 스프링 하변위 (z1) 와 일치한다. 제진 제어 장치 (20) 는, 프리뷰 제진 제어를 실행하여, 스프링 상 (71) 의 진동을 억제할 수 있다.
제 1 장치의 변형예 1
CPU 는, 스텝 1204 에서, 식 (11) 내지 식 (18) 을 사용하지 않고, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 예를 들어, CPU 는, 속도 (Vs) 와 방위각 (θ) 으로부터, 속도 (Vs) 의 크기와 진행 방향을 나타내는 속도 벡터를 연산한다. CPU 는, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai) 로부터 속도 벡터의 방향으로「Vs × tpi」만큼 진행한 위치를, 통과 예측 위치 (pbi) 로서 연산해도 된다.
다른 예에 있어서, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs) 및 방위각 (θ) 의 관계로부터 통과 예측 위치 (pbi) 를 예측하는 위치 예측 모델이 사용되어도 된다. 위치 예측 모델은, 차량 (10) 의 운동 특성에 기초하여 작성된 모델을 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 예측 모델로서, 소정의 수법 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2019-182093호를 참조) 에 의해 작성된 모델이 사용되어도 된다. 또한, 위치 예측 모델은, 기계 학습에 의해 작성되어도 된다. CPU 는, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs) 및 방위각 (θ) 을 위치 예측 모델에 입력함으로써, 통과 예측 위치 (pbi) 를 구해도 된다.
제 1 장치의 변형예 2
CPU 는, 스텝 1204 에서, 특정 차량 정보로서 다른 정보를 추가로 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. CPU 는, 제 1 연산 방법의 식 (11) 내지 (18) 에 대하여, 제 1 가속도 (ax), 제 2 가속도 (ay), 요 레이트 (Yr) 및 차체 슬립각 (β) 중 적어도 1 개를 파라미터로서 추가한 식에 따라서, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다.
예를 들어, CPU 는, 이하의 식 (19) 내지 식 (26) 에 따라서 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 식 (19) 내지 식 (26) 에 의한 통과 예측 위치 (pbi) 의 연산 방법은, 제 1 가속도 (ax) 및 제 2 가속도 (ay) 가 특정 차량 정보에 추가된 방법이며, 이후에 있어서,「제 2 연산 방법」으로 호칭한다. CPU 는, 특정 차량 정보 (차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs), 방위각 (θ), 제 1 가속도 (ax) 및 제 2 가속도 (ay)) 및 예측 시간 (tpi) 을, 식 (19) 내지 식 (26) 중 차륜 (11i) 에 대응하는 식에 적용함으로써, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 제 2 연산 방법에 의하면, CPU 는, 제 1 가속도 (ax) 및 제 2 가속도 (ay) 를 추가로 고려하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다. CPU 는, 제 1 연산 방법보다 높은 정밀도로 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
CPU 는, 이하의 식 (27) 내지 식 (34) 에 따라서 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 식 (27) 내지 식 (34) 에 의한 통과 예측 위치 (pbi) 의 연산 방법은, 요 레이트 (Yr) 가 특정 차량 정보에 추가된 방법이며, 이후에 있어서,「제 3 연산 방법」으로 호칭한다. CPU 는, 특정 차량 정보 (차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs), 방위각 (θ), 및 요 레이트 (Yr)) 및 예측 시간 (tpi) 을, 식 (27) 내지 식 (34) 중 차륜 (11i) 에 대응하는 식에 적용함으로써, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 제 3 연산 방법에 의하면, CPU 는, 요 레이트 (Yr) 를 추가로 고려하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다. CPU 는, 제 1 연산 방법보다 높은 정밀도로 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다.
Figure pat00008
Figure pat00009
CPU 는, 이하의 식 (35) 내지 식 (42) 에 따라서 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 식 (35) 내지 식 (42) 에 의한 통과 예측 위치 (pbi) 의 연산 방법은, 차체 슬립각 (β) 이 특정 차량 정보에 추가된 방법이며, 이후에 있어서,「제 4 연산 방법」으로 호칭한다. 차체 슬립각 (β) 은, 예를 들어, 제 2 가속도 (ay), 속도 (Vs) 및 요 레이트 (Yr) 등에 기초하여 소정의 수법에 따라서 연산된다. CPU 는, 특정 차량 정보 (차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs), 방위각 (θ), 및 차체 슬립각 (β)) 및 예측 시간 (tpi) 을, 식 (35) 내지 식 (42) 중 차륜 (11i) 에 대응하는 식에 적용함으로써, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 제 4 연산 방법에 의하면, CPU 는, 차체 슬립각 (β) 을 추가로 고려하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다. CPU 는, 제 1 연산 방법보다 높은 정밀도로 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
CPU 는, 이하의 식 (43) 내지 식 (50) 에 따라서 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 식 (43) 내지 식 (50) 에 의한 통과 예측 위치 (pbi) 의 연산 방법은, 제 1 가속도 (ax), 제 2 가속도 (ay), 요 레이트 (Yr) 및 차체 슬립각 (β) 이 특정 차량 정보에 추가된 방법이며, 이후에 있어서,「제 5 연산 방법」으로 호칭한다. CPU 는, 특정 차량 정보 (차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai), 속도 (Vs), 방위각 (θ), 제 1 가속도 (ax), 제 2 가속도 (ay), 요 레이트 (Yr) 및 차체 슬립각 (β)) 및 예측 시간 (tpi) 을, 식 (43) 내지 식 (50) 중 차륜 (11i) 에 대응하는 식에 적용함으로써, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 제 5 연산 방법에 의하면, CPU 는, 제 1 연산 방법 내지 제 4 연산 방법 중 어느 방법보다 높은 정밀도로 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다.
Figure pat00012
Figure pat00013
제 1 장치의 변형예 3
CPU 는, 스텝 1205 에서, 통과 예측 위치 (pbi) 의 스프링 하변위 (z1) 를 이하와 같이 취득해도 된다. CPU 는, 통과 예측 위치 (pbi) 를 서버 (61) 에 송신한다. 서버 (61) 는, 통과 예측 위치 (pbi) 에 관련지어져 있는 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득한다. 서버 (61) 는, 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 ECU (30) 에 송신한다. 이 경우, CPU 가 서버 (61) 와 통신하므로, 상기 통신에 있어서 통신 지연 시간이 발생한다. 따라서, 이 구성에 있어서, CPU 는, 스텝 1203 에서, 통신 지연 시간을 예측하고, 상기 예측된 통신 지연 시간을 연산 지연 시간 (ta1) 에 더해도 된다.
제 1 장치의 변형예 4
속도 (Vs) 및 차량 (10) 의 진행 방향은, GNSS 신호 이외의 정보에 기초하여 취득되어도 된다. CPU 는, 각 차륜 (11) 에 형성된 도시되지 않은 차륜 속도 센서로부터 속도 (Vs) 를 연산해도 된다. CPU 는, 전술한 바와 같이 LiDAR 및 카메라 센서 등을 사용하여 특정한 차량 (10) 의 위치의 이력을 RAM (30c) 에 일시적으로 기억한다. CPU 는, 상기 위치의 이력으로부터 차량 (10) 의 진행 방향을 연산해도 된다.
제 2 실시형태
다음으로, 제 2 실시형태에 관련된 제진 제어 장치 (20) (이하,「제 2 장치」로 호칭되는 경우가 있다) 의 구성에 대해 설명한다. 상기 서술한 바와 같이, 차량 (10) 의 거동 (속도 (Vs) 및 진행 방향 등) 이 시시각각으로 변화하므로, 상황에 따라서는, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성이 저하되는 경우가 있다. 여기서, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성이란, 통과 예측 위치 (pbi) 가, 차륜 (11i) 이「현시점으로부터 예측 시간 (tpi) 후의 시점」에서 실제로 통과하는 위치와 일치하는 정밀도를 의미한다.
예측 시간 (tpi) 은, 연산 지연 시간 (ta1) 및 응답 지연 시간 (ta2) 에 따라 변화한다. 예측 시간 (tpi) 이 커지면, 그 예측 시간 (tpi) 이 경과하는 기간에 차량 (10) 의 거동이 변화할 가능성이 높아진다. 따라서, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성이 저하될 가능성이 있다. ECU (30) 가, 신뢰성이 낮은 통과 예측 위치 (pbi) 에 기초하여 노면 정보 (64) 로부터 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득한 경우, 상기 취득된 스프링 하변위 (z1) (63b) 가, 차량 (10) 에 있어서 실제로 발생하는 스프링 하변위 (z1) 와 상이하다. 그 때문에, 프리뷰 제진 제어가 실행된 경우, 스프링 상 (71) 의 진동을 억제할 수 없거나, 혹은, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화될 가능성이 있다.
그래서, ECU (30) 는, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산하기 전에, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성을 추정한다. 구체적으로는, ECU (30) 는, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성이 3 개의 레벨 (랭크, 정밀도 레벨) 중 어느 것에 해당하는지를 판정한다. 본 예에 있어서, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성의 레벨 (이하,「신뢰성 레벨」로 호칭한다) 은, 제 1 레벨, 제 2 레벨 및 제 3 레벨을 포함한다.
제 1 레벨은, 고레벨로도 불리며, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성이 가장 높을 것으로 추정되는 레벨이다. 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 1 레벨인 경우, ECU (30) 는, 통과 예측 위치 (pbi) 가, 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치와 일치하는 것으로 간주한다. 따라서, ECU (30) 는, 전술한 바와 같이 프리뷰 제진 제어를 실행한다.
제 2 레벨은, 중레벨로도 불리며, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성이 제 3 레벨보다 높지만, 제 1 레벨보다 낮은 경우의 레벨이다. 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, ECU (30) 는, 후술하는 바와 같이 목표 제어력 (Fcti) 의 크기를 변경한다.
제 3 레벨은, 저레벨로도 불리며, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성이 가장 낮을 것으로 추정되는 레벨이다. 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 3 레벨인 경우, ECU (30) 는, 통과 예측 위치 (pbi) 가, 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치와 일치할 가능성이 낮은 것으로 간주하고, 후술하는 바와 같이, 목표 제어력 (Fcti) 을 제로로 설정한다 (즉, 실질적으로 프리뷰 제진 제어를 실행하지 않는다).
ECU (30) 는, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성을 추정하기 위해 (신뢰성 레벨을 결정하기 위해), 제 1 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. 제 1 조건은, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 1 레벨인지의 여부를 판정하기 위한 조건이다. 본 예에 있어서, 제 1 조건은, 예측 시간 (tpi) 이 제 1 시간 임계값 (Ts1) 이하일 때에 성립한다. 제 1 시간 임계값 (Ts1) 은, 제로보다 크고 또한 1 s 보다 작은 값이다 (0 ＜ Ts1 ＜ 1 s). 일례로서, 제 1 시간 임계값 (Ts1) 은, 200 ㎳ 이다. 제 1 조건이 성립하는 경우, 예측 시간 (tpi) 이 작은 점에서, 그 예측 시간 (tpi) 이 경과하는 기간에 차량 (10) 의 거동이 변화할 가능성도 낮다. 따라서, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성이 높을 것으로 생각된다. ECU (30) 는, 제 1 조건이 성립하는 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 1 레벨인 것으로 판정 (추정)한다. 이 경우, ECU (30) 는, 이하의 식 (51) 에 따라서 목표 제어력 (Fcti) 을 연산하여, 프리뷰 제진 제어를 실행한다. 식 (51) 은 식 (7) 과 동일하고, β2i 는, 차륜 (11i) 마다 설정되는 게인이다.
Fcti ＝ β2i × z1 … (51)
제 1 조건이 성립하지 않는 경우, ECU (30) 는, 제 2 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. 제 2 조건은, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인지의 여부를 판정하기 위한 조건이다. 본 예에 있어서, 제 2 조건은, 예측 시간 (tpi) 이 제 2 시간 임계값 (Ts2) 이하일 때에 성립한다. 제 2 시간 임계값 (Ts2) 은, 제 1 시간 임계값 (Ts1) 보다 크고 또한 1 s 보다 작은 값이다 (Ts1 ＜ Ts2 ＜ 1 s). ECU (30) 는, 제 2 조건이 성립하는 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 것으로 판정 (추정) 한다. ECU (30) 는, 제 2 조건이 성립하지 않는 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 3 레벨인 것으로 판정 (추정) 한다.
통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 와 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치 사이에 어긋남이 발생할 가능성이 있다. 따라서, ECU (30) 는, 이하의 식 (52) 에 따라서 목표 제어력 (Fcti) 을 연산하여, 프리뷰 제진 제어를 실행한다. β2i' 는, 차륜 (11i) 마다 설정되는 게인이다. β2i' 는, 식 (51) 의 게인 β2i 보다 작다 (β2i' ＜ β2i).
Fcti ＝ β2i' × z1 … (52)
따라서, ECU (30) 는, 신뢰성 레벨이 제 2 레벨일 때의 목표 제어력 (Fcti) 의 크기를, 신뢰성 레벨이 제 1 레벨인 경우에 비해 작게 설정한다. 바꿔 말하면, ECU (30) 는, 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 에 기초하여 얻어진 하변위 (z1) 가 목표 제어력 (Fcti) 에 미치는 영향의 정도 (정도) 를, 신뢰성 레벨이 제 1 레벨인 경우에 비해 작게 한다.
통과 예측 위치 (pbi) 와 차륜 (11i) 이「현시점으로부터 예측 시간 (tpi) 이 경과한 시점」에 실제로 통과하는 위치 사이에 어긋남이 있는 경우, 통상적인 목표 제어력 (Fcti) (＝ 식 (51)) 을 사용하여 프리뷰 제진 제어가 실행되면, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화될 가능성이 있다. 이에 대하여, 상기 구성에 의하면, 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우에는, 목표 제어력 (Fcti) 의 크기가 작아지므로, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화될 가능성을 저감시킬 수 있다.
또한, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 3 레벨인 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 와 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치 사이에 비교적 큰 어긋남이 발생할 가능성이 높다. 이 경우, ECU (30) 는, 목표 제어력 (Fcti) 을 제로로 설정한다. 이로써, 프리뷰 제진 제어가 실질적으로 실행되지 않으므로, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화될 가능성을 저감시킬 수 있다.
제진 제어 루틴
ECU (30) 의 CPU 는, 도 12 에 나타낸 루틴 대신에 도 13 에 나타낸 제진 제어 루틴을 실행한다. 도 13 의 루틴은, 도 12 의 루틴에 스텝 1301 내지 스텝 1306 을 추가한 루틴이다. 또한, 도 13 에 나타낸 스텝 중 도 12 에 나타낸 스텝과 동일한 처리를 실시하는 스텝에는, 도 12 에서 사용한 부호와 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
소정의 타이밍이 되면, CPU 는, 스텝 1300 부터 처리를 개시하여 스텝 1201 내지 스텝 1203 의 처리를 순서대로 실행하고, 스텝 1301 로 진행한다. CPU 는, 전술한 제 1 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. CPU 는, 제 1 조건이 성립하는 경우, 스텝 1301 에서「예」로 판정하여, 전술한 바와 같이 스텝 1204 내지 스텝 1207 의 처리를 순서대로 실행한다. 또한, 스텝 1206 에서, CPU 는, 식 (51) 에 따라서 목표 제어력 (Fcti) 을 연산한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1395 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
한편, 제 1 조건이 성립하지 않는 경우, CPU 는, 스텝 1301 에서「아니오」로 판정하여 스텝 1302 로 진행하고, 전술한 제 2 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. 제 2 조건이 성립하는 경우, CPU 는, 스텝 1302 에서「예」로 판정하여, 이하에 서술하는 스텝 1303 내지 스텝 1305 의 처리를 순서대로 실행한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1207 의 처리를 실행하고, 스텝 1395 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
스텝 1303 : CPU 는, 제 1 연산 방법에 따라서 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 스텝 1304 : CPU 는, RAM (30c) 에 격납되어 있는 노면 정보 (64) 로부터, 스텝 1303 에서 연산된 통과 예측 위치 (pbi) 에서의 스프링 하변위 (z1) (63b) 를 취득한다. 스텝 1305 : CPU 는, 스텝 1303 에서 취득된 스프링 하변위 (z1) 를 사용하여, 식 (52) 에 따라서, 목표 제어력 (Fcti) 을 연산한다.
또한, 스텝 1302 에서 제 2 조건이 성립하지 않는 경우, CPU 는, 스텝 1302 에서「아니오」로 판정하여 스텝 1306 으로 진행하고, 목표 제어력 (Fcti) 을 제로로 설정한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1207 의 처리를 실행하고, 스텝 1395 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 와 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치 사이에 오차가 발생할 가능성이 있다. 상기 구성에 의하면, 제진 제어 장치 (20) 는, 신뢰성 레벨이 제 2 레벨일 때의 목표 제어력 (Fcti) 의 크기를, 신뢰성 레벨이 제 1 레벨인 경우에 비해 작게 설정한다. 따라서, 목표 제어력 (Fcti) 의 크기가 작아지므로, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화될 가능성을 저감시킬 수 있다.
신뢰성 레벨이 제 3 레벨인 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 와 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치 사이에 큰 오차가 발생할 가능성이 높다. 상기 구성에 의하면, 제진 제어 장치 (20) 는, 신뢰성 레벨이 제 3 레벨일 때, 목표 제어력 (Fcti) 을 제로로 설정한다. 이로써, 프리뷰 제진 제어가 실질적으로 실행되지 않으므로, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화될 가능성을 저감시킬 수 있다.
제 2 장치의 변형예 1
CPU 는, 스텝 1305 에서, 예측 시간 (tpi) 에 따라, 식 (52) 의 게인 β2i' 를 변화시켜도 된다. 예를 들어, CPU 는, 예측 시간 (tpi) 이 커질수록, 게인 β2i' 가 작아지도록, 게인 β2i' 를 설정해도 된다.
제 2 장치의 변형예 2
CPU 는, 스텝 1303 에서, 제 2 연산 방법 내지 제 5 연산 방법 중 어느 방법에 따라서, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 이 구성에 의하면, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우에는, CPU 는, 제 1 연산 방법보다 정밀도가 높은 연산 방법에 따라서 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 통과 예측 위치 (pbi) 와 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치 사이의 어긋남이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다. 따라서, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화될 가능성을 저감시킬 수 있다. 이 예에 있어서, CPU 는, 스텝 1305 에서, 식 (51) 에 따라서 목표 제어력 (Fcti) 을 연산해도 된다.
제 2 장치의 변형예 3
CPU 는, 스텝 1305 에서, 이하의 식 (53) 에 따라서, 목표 제어력 (Fcti) 을 연산해도 된다. G1 및 G2 는, 각각 게인이다. G1 은「제 1 게인」으로 호칭되고, G2 는「제 2 게인」으로 호칭된다.
Fcti ＝ G1·Fct1 ＋ G2·Fct2 … (53)
Fct1 ＝ β2i × z1 … (54)
Fct2 ＝ γ0 × dz2 … (55)
식 (53) 에 있어서의「Fct1」은, 피드포워드 제어용의 목표 제어력이며, 식 (54) 에 따라서 연산된다. 식 (54) 의 우변은, 식 (51) 의 우변과 동일하다. 이후에 있어서, Fct1 은,「제 1 목표 제어력 (Fct1)」으로 호칭된다.
Fct2 는, 스프링 상 (71) 을 제진하기 위한 피드백 제어용의 목표 제어력이며,「제 2 목표 제어력 (Fct2)」으로 호칭된다. Fct2 는, 스프링 상속도 (dz2) 를 제로로 하도록 구해진다. γ0 은 게인이다. CPU 는, 주행 상태 정보 (구체적으로는, 스프링 상가속도 (ddz2)) 로부터 스프링 상속도 (dz2) 를 연산한다. 그리고, CPU 는, 상기 스프링 상속도 (dz2) 를 식 (55) 에 적용함으로써, 제 2 목표 제어력 (Fct2) 을 연산한다.
CPU 는, 예측 시간 (tpi) 에 따라서, 제 1 목표 제어력 (Fct1) 에 대한 제 1 게인 (G1) 을 결정한다. ECU (30) 는, 예측 시간 (tpi) 을 제 1 게인 맵 MPg1 (tpi) 에 적용함으로써, 제 1 게인 (G1) 을 결정한다. 제 1 게인 맵 MPg1 (tpi) 은, ECU (30) 의 ROM (30b) 에 미리 기억되어 있고, 예측 시간 (tpi) 과 제 1 게인 (G1) 의 관계를 규정하고 있다. 제 1 게인 맵 MPg1 (tpi) 에 있어서, 예측 시간 (tpi) 과 제 1 게인 (G1) 의 관계는, 예측 시간 (tpi) 이 커질수록, 제 1 게인 (G1) 이 작아지도록 규정되어 있다.
CPU 는, 예측 시간 (tpi) 에 따라서, 제 2 목표 제어력 (Fct2) 에 대한 제 2 게인 (G2) 을 결정한다. ECU (30) 는, 예측 시간 (tpi) 을 제 2 게인 맵 MPg2 (tpi) 에 적용함으로써, 제 2 게인 (G2) 을 결정한다. 제 2 게인 맵 MPg2 (tpi) 는, ECU (30) 의 ROM (30b) 에 미리 기억되어 있고, 예측 시간 (tpi) 과 제 2 게인 (G2) 의 관계를 규정하고 있다. 제 2 게인 맵 MPg2 (tpi) 에 있어서, 예측 시간 (tpi) 과 제 2 게인 (G2) 의 관계는, 예측 시간 (tpi) 이 커질수록, 제 2 게인 (G2) 이 커지도록 규정되어 있다.
일례에 있어서, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, CPU 는, 제 1 게인 맵 MPg1 (tpi) 및 제 2 게인 맵 MPg2 (tpi) 를 사용하여, 제 2 게인 (G2) 이 제 1 게인 (G1) 보다 커지도록, 제 1 게인 (G1) 및 제 2 게인 (G2) 을 설정해도 된다. 이 구성에 의하면, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 목표 제어력 (Fcti) 에 있어서의 제 1 목표 제어력 (Fct1) 의 성분이 작아지고, 또한 목표 제어력 (Fcti) 에 있어서의 제 2 목표 제어력 (Fct2) 의 성분이 커진다. 이와 같이, 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 스프링 하변위 (z1) 가 목표 제어력 (Fcti) 에 미치는 영향의 정도가, 신뢰성 레벨이 제 1 레벨인 경우에 비해 작아진다. 따라서, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화되는 것을 방지하면서, 피드백 제어에 의해 스프링 상 (71) 의 진동을 서서히 억제할 수 있다.
또한, CPU 는, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 제 1 게인 (G1) 또는 제 2 게인 (G2) 중 어느 것만을 변화시켜도 된다. 어느 예에 있어서, CPU 는, 예측 시간 (tpi) 이 커질수록, 제 1 게인 (G1) 이 작아지도록, 제 1 게인 (G1) 을 변화시킨다. CPU 는, 제 2 게인 (G2) 을 일정한 값으로 설정한다. 이 구성에 의하면, 목표 제어력 (Fcti) 에 있어서의 제 2 목표 제어력 (Fct2) 의 성분의 비율이 커지므로, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화되는 것을 억제할 수 있다.
다른 예에 있어서, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, CPU 는, 제 1 게인 (G1) 을 일정한 값으로 설정한다. CPU 는, 예측 시간 (tpi) 이 커질수록, 제 2 게인 (G2) 이 커지도록, 제 2 게인 (G2) 을 변화시킨다. 이 구성에 있어서도, 목표 제어력 (Fcti) 에 있어서의 제 2 목표 제어력 (Fct2) 의 성분의 비율이 커지므로, 스프링 상 (71) 의 진동이 악화되는 것을 억제할 수 있다.
이상과 같이, CPU 는, 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 제 1 목표 제어력 (Fct1) (즉, 통과 예측 위치 (pbi) 에서의 스프링 하변위 (z1) 에 기초한 성분) 이 목표 제어력 (Fcti) 에 미치는 영향의 정도가, 신뢰성 레벨이 제 1 레벨인 경우에 비해 작아지도록, 제 1 게인 (G1) 및 제 2 게인 (G2) 중 일방 또는 양방을 변경해도 된다.
또한, CPU 가 스텝 1306 으로 진행하였을 때 (즉, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 3 레벨인 경우), CPU 는 식 (53) 에 따라서 목표 제어력 (Fcti) 을 연산해도 된다. 이 경우, CPU 는, 제 1 게인 (G1) 을 제로로 설정하고, 또한 제 2 게인 (G2) 을 비교적 큰 값으로 설정해도 된다.
또한, 피드백 제어용의 제어력을 연산하는 식은, 식 (55) 에 한정되지 않고, 스프링 상변위 (z2) 의 항과, 스프링 상속도 (dz2) 의 항과, 스프링 상가속도 (ddz2) 의 항과, 스프링 하변위 (z1) 의 항과, 스프링 하속도 (dz1) 의 항 중 적어도 1 개를 포함하는 식이어도 된다. 일례로서, CPU 는, 이하의 식 (56) 에 따라서, 제 2 목표 제어력 (Fct2) 을 연산해도 된다. 여기서, γ1, γ2, γ3, γ4 및 γ5 는, 각각 게인이다.
Fct2 ＝ γ1 × ddz2 ＋ γ2 × dz2 ＋ γ3 × z2 ＋ γ4 × dz1 ＋ γ5 × z1 … (56)
제 2 목표 제어력 (Fct2) 은, 피드백 제어용의 제어력 이외의 제어력을 추가로 포함해도 된다. 예를 들어, 제 2 목표 제어력 (Fct2) 은, 피드포워드 제어용의 목표 제어력을 추가로 포함해도 된다. CPU 는, 이하의 식 (57) 에 따라서, 제 2 목표 제어력 (Fct2) 을 연산해도 된다. β3 및 β4 는, 각각 게인이다.
Fct2 ＝ γ0 × dz2 ＋ β3 × z0 ＋ β4 × z1 … (57)
식 (57) 의 우변의 제 1 항은, 전술한 피드백 제어용의 목표 제어력이다. 우변의 제 2 항은, 피드포워드 제어용의 목표 제어력이며, 프리뷰 센서 (51) 에 의해 취득된 차량 (10) 의 전방의 노면 변위 (z0) 를 사용하여 연산된다. 우변의 제 3 항은, 후륜 (11r) 의 피드포워드 제어용의 목표 제어력이다. 후륜 (11r) 은 전륜 (11f) 의 경로를 더듬어 갈 가능성이 높다. CPU 는, 전륜 (11f) 의 스프링 상가속도 센서 (47f) 에서 취득된 스프링 상가속도 (ddz2) 와, 전륜 (11f) 의 스트로크 센서 (48f) 에서 취득된 스트로크 (H) 에 기초하여 스프링 하변위 (z1) 를 연산하고, 상기 스프링 하변위 (z1) 를 제 3 항에 적용한다. 또한, 전륜 (11f) 의 제 2 목표 제어력 (Fct2) 을 연산하는 경우, 제 3 항은 생략된다. 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 제 2 항에 적용되는 노면 변위 (z0) 의 정밀도 및 제 3 항에 적용되는 스프링 하변위 (z1) 의 정밀도는, 노면 정보 (64) 로부터 취득된 스프링 하변위 (z1) (63b) 의 정밀도보다 높을 가능성이 있다. 따라서, 식 (57) 에 따라서 연산된 제 2 목표 제어력 (Fct2) 에 의해, 스프링 상 (71) 의 진동을 억제할 수 있다.
제 2 장치의 변형예 4
제 1 조건 및 제 2 조건은, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨을 추정할 수 있는 한, 상기 예에 한정되지 않는다. 차량 (10) 이 가속 또는 감속하고 있는 경우, 및/또는, 차량 (10) 이 선회하고 있는 경우에는, 통과 예측 위치 (pbi) 와 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치 사이에 비교적 큰 오차가 발생할 수 있다. 즉, 이와 같은 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 저하된다.
따라서, 제 1 조건 및 제 2 조건은, 운전 조작량에 관한 조건이어도 된다. 이 구성에 있어서, CPU 는, 정보 취득 장치 (40) 로부터 취득된 조작량 정보를 사용하여, 제 1 조건 및 제 2 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. CPU 는, 스텝 1301 에서, 이하의 조건 A1 내지 조건 A3 중 적어도 1 개가 성립하였을 때, 제 1 조건이 성립한 것으로 판정한다.
(A1) 액셀 페달 조작량 (AP) 이 제 1 액셀 조작량 임계값 (AP1) 이하이다.
(A2) 브레이크 페달 조작량 (BP) 이 제 1 브레이크 조작량 임계값 (BP1) 이하이다.
(A3) 조타 토크 (Tr) 의 절대값이 제 1 조타 임계값 (Tr1) 이하이다.
또한, 제 1 조건은, 액셀 페달 조작량 (AP) 의 시간 미분값 (속도 및/또는 가속도), 브레이크 페달 조작량 (BP) 의 시간 미분값 (속도 및/또는 가속도), 및 조타 토크 (Tr) 의 시간 미분값 (속도 및/또는 가속도) 중 적어도 1 개에 관한 조건을 추가로 포함해도 된다.
CPU 는, 스텝 1302 에서, 조작량 정보를 사용하여, 이하의 조건 B1 내지 조건 B3 중 적어도 1 개가 성립하였을 때, 제 2 조건이 성립한 것으로 판정한다.
(B1) 액셀 페달 조작량 (AP) 이 제 2 액셀 조작량 임계값 (AP2) 이하이다. 제 2 액셀 조작량 임계값 (AP2) 은, 제 1 액셀 조작량 임계값 (AP1) 보다 크다.
(B2) 브레이크 페달 조작량 (BP) 이 제 2 브레이크 조작량 임계값 (BP2) 이하이다. 제 2 브레이크 조작량 임계값 (BP2) 은, 제 1 브레이크 조작량 임계값 (BP1) 보다 크다.
(B3) 조타 토크 (Tr) 의 절대값이 제 2 조타 임계값 (Tr2) 이하이다. 제 2 조타 임계값 (Tr2) 은, 제 1 조타 임계값 (Tr1) 보다 크다.
또한, 제 2 조건은, 액셀 페달 조작량 (AP) 의 시간 미분값 (속도 및/또는 가속도), 브레이크 페달 조작량 (BP) 의 시간 미분값 (속도 및/또는 가속도), 및 조타 토크 (Tr) 의 시간 미분값 (속도 및/또는 가속도) 중 적어도 1 개에 관한 조건을 추가로 포함해도 된다. 또한, 제 1 조건 및 제 2 조건은, 운전 조작량에 관한 다른 조건을 추가로 포함해도 된다. 예를 들어, 제 1 조건 및 제 2 조건은, 각각 조타 핸들 (SW) 의 회전 각도에 관한 조건을 추가로 포함해도 된다.
제 1 조건 및 제 2 조건은, 차량 (10) 의 주행 상태를 나타내는 주행 상태량에 관한 조건이어도 된다. 본 예에 있어서, 주행 상태량은, 제 1 가속도 (ax), 제 2 가속도 (ay), 및 요 레이트 (Yr) 를 포함한다. 이 구성에 있어서, CPU 는, 정보 취득 장치 (40) 로부터 취득된 주행 상태 정보를 사용하여, 제 1 조건 및 제 2 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. CPU 는, 스텝 1301 에서, 이하의 조건 A4 내지 조건 A6 중 적어도 1 개가 성립하였을 때, 제 1 조건이 성립한 것으로 판정한다.
(A4) 제 1 가속도 (ax) 의 절대값이 제 1 전후 가속도 임계값 (ax1) 이하이다.
(A5) 제 2 가속도 (ay) 의 절대값이 제 1 횡 가속도 임계값 (ay1) 이하이다.
(A6) 요 레이트 (Yr) 의 절대값이 제 1 요 레이트 임계값 (Yr1) 이하이다.
CPU 는, 스텝 1302 에서, 주행 상태 정보를 사용하여 이하의 조건 B4 내지 조건 B6 중 적어도 1 개가 성립하였을 때, 제 2 조건이 성립한 것으로 판정한다.
(B4) 제 1 가속도 (ax) 의 절대값이 제 2 전후 가속도 임계값 (ax2) 이하이다. 제 2 전후 가속도 임계값 (ax2) 은, 제 1 전후 가속도 임계값 (ax1) 보다 크다.
(B5) 제 2 가속도 (ay) 의 절대값이 제 2 횡 가속도 임계값 (ay2) 이하이다. 제 2 횡 가속도 임계값 (ay2) 은, 제 1 횡 가속도 임계값 (ay1) 보다 크다.
(B6) 요 레이트 (Yr) 의 절대값이 제 2 요 레이트 임계값 (Yr2) 이하이다. 제 2 요 레이트 임계값 (Yr2) 은, 제 1 요 레이트 임계값 (Yr1) 보다 크다.
또한, 제 1 조건 및 제 2 조건은, 주행 상태량에 관한 다른 조건을 추가로 포함해도 된다. 예를 들어, 제 1 조건 및 제 2 조건은, 각각 속도 (Vs) 에 관한 조건, 차량 (10) 의 타각에 관한 조건, 도시되지 않은 엔진에 대한 지령값 (예를 들어, 요구 가속도) 에 관한 조건, 및 도시되지 않은 브레이크 기구에 대한 지령값 (예를 들어, 요구 감속도) 에 관한 조건 등을 추가로 포함해도 된다.
제 2 장치의 변형예 5
통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이, 제 1 레벨 및 제 2 레벨의 2 개의 레벨만을 포함해도 된다. 이 구성에 있어서, 도 13 의 루틴에 있어서 스텝 1302 및 스텝 1306 이 생략되어도 된다. 이 경우, CPU 는, 스텝 1301 에서「아니오」로 판정하였을 때, 스텝 1303 내지 스텝 1305 의 처리를 실행하고, 그 후, 스텝 1207 의 처리를 실행한다.
다른 예에 의하면, 도 13 의 루틴에 있어서, 스텝 1302 내지 스텝 1305 가 생략되어도 된다. CPU 는, 스텝 1301 에서「아니오」로 판정하였을 때, 스텝 1306 의 처리를 실행하고, 그 후, 스텝 1207 의 처리를 실행한다. 즉, CPU 는, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨이 제 1 레벨이 아닌 경우, 목표 제어력 (Fcti) 을 제로로 설정해도 된다. 이 경우, 프리뷰 제진 제어가 실질적으로 실행되지 않는다.
제 2 장치의 변형예 6
제 1 조건 및 제 2 조건은, 차륜 (11i) 의 이동 거리에 관한 조건이어도 된다. 차륜 (11) 이 현시점으로부터 예측 시간 (tpi) 후의 시점까지 이동하는 거리가 클 것으로 예측할 수 있는 경우, 통과 예측 위치 (pbi) 와 차륜 (11i) 이 실제로 통과하는 위치 사이에 오차가 발생할 가능성이 있다.
그래서, CPU 는, 통과 예측 위치 (pbi) 에 기초하여, 차륜 (11i) 이 현시점으로부터 예측 시간 (tpi) 만큼 경과한 시점까지 이동하는 거리를 예측한다. 상기 거리를「이동 거리 (Dt)」로 호칭한다. 구체적으로는, CPU 는, 차륜 (11i) 의 통과 예측 위치 (pbi) 를 전술한 바와 같이 구하고, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai) 와 통과 예측 위치 (pbi) 사이의 거리를 이동 거리 (Dt) 로서 연산한다. 그리고, CPU 는, 이하에 서술하는 바와 같이, 이동 거리 (Dt) 를 사용하여 제 1 조건 및 제 2 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다.
본 예에 있어서, 제 1 조건은, 이동 거리 (Dt) 가 제 1 거리 임계값 (Ds1) 이하일 때에 성립한다. 제 1 거리 임계값 (Ds1) 은, 예를 들어, 차륜 (11) 의 타이어 폭의 절반의 값 이상이고, 또한 타이어 폭보다 작은 값이다. CPU 는, 제 1 조건이 성립하지 않는 경우, 제 2 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. 제 2 조건은, 이동 거리 (Dt) 가 제 2 거리 임계값 (Ds2) 이하일 때에 성립한다. 제 2 거리 임계값 (Ds2) 은, 제 1 거리 임계값 (Ds1) 보다 큰 값이며, 예를 들어, 타이어 폭 이상의 값이다.
이 제 2 장치의 변형예 6 에 관련된 CPU 는, 도 12 에 나타낸 루틴 대신에 도 14 에 나타낸 제진 제어 루틴을 실행한다. 도 14 의 루틴은, 도 12 의 루틴에 스텝 1401 내지 스텝 1404 를 추가한 루틴이다. 또한, 도 14 에 나타낸 스텝 중 도 12 에 나타낸 스텝과 동일한 처리를 실시하는 스텝에는, 도 12 에서 사용한 부호와 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
소정의 타이밍이 되면, CPU 는, 스텝 1400 부터 처리를 개시하여 스텝 1201 내지 스텝 1205 의 처리를 순서대로 실행하고, 스텝 1401 로 진행한다. CPU 는, 전술한 바와 같이 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai) 와 통과 예측 위치 (pbi) 에 기초하여 이동 거리 (Dt) 를 연산 (예측) 한다. 그리고, CPU 는, 제 1 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. 제 1 조건이 성립하는 경우, CPU 는, 스텝 1401 에서「예」로 판정하여, 전술한 바와 같이 스텝 1206 및 스텝 1207 의 처리를 순서대로 실행한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1495 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
제 1 조건이 성립하지 않는 경우, CPU 는, 스텝 1401 에서「아니오」로 판정하여 스텝 1402 로 진행하고, 제 2 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. 제 2 조건이 성립하는 경우, CPU 는, 스텝 1402 에서「예」로 판정하여, 스텝 1403 에서 목표 제어력 (Fcti) 을 연산한다. 스텝 1403 의 처리는, 도 13 의 루틴의 스텝 1305 의 처리와 동일하다. 그 후, CPU 는, 스텝 1207 의 처리를 실행하고, 스텝 1495 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
제 2 조건이 성립하지 않는 경우, CPU 는, 스텝 1402 에서「아니오」로 판정하여 스텝 1404 로 진행하고, 목표 제어력 (Fcti) 을 제로로 설정한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1207 의 처리를 실행하고, 스텝 1495 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
또한, CPU 는, 도 14 의 루틴의 스텝 1204 에서, 제 2 연산 방법 내지 제 5 연산 방법 중 어느 방법에 따라서, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 이 구성에 의하면, CPU 는, 제 1 가속도 (ax), 제 2 가속도 (ay), 및 요 레이트 (Yr) 등을 고려하여 이동 거리 (Dt) 를 연산할 수 있다. CPU 는, 보다 정밀도가 높은 이동 거리 (Dt) 를 사용하여, 제 1 조건 및 제 2 조건이 성립하는지의 여부를 판정할 수 있다.
다른 예에 있어서, CPU 는, 보다 간이적인 방법으로, 이동 거리 (Dt) 를 연산해도 된다. 예를 들어, CPU 는,「속도 (Vs) × 예측 시간 (tpi)」에 의해 이동 거리 (Dt) 를 연산해도 된다. 또 다른 예에 있어서, 차량 (10) 의 횡 방향의 이동을 고려하기 위해, CPU 는, 요 레이트 (Yr) 및 예측 시간 (tpi) 에 기초하여 이동 거리 (Dt) 를 연산해도 된다. 또한, CPU 는, 가속도 (ax 또는 ay) 및 예측 시간 (tpi) 에 기초하여 이동 거리 (Dt) 를 연산해도 된다.
제 3 실시형태
다음으로, 제 3 실시형태에 관련된 제진 제어 장치 (20) (이하,「제 3 장치」로 호칭되는 경우가 있다) 의 구성에 대해 설명한다. ECU (30) 는, 프리뷰 제진 제어에 추가하여, 차량 (10) 이 목표 주행 라인을 따라 주행하도록 차량 (10) 의 타각을 변경하는 조타 제어를 실행하도록 구성되어 있다. 이와 같은 조타 제어로서, 차선 유지 제어 및 차선 변경 지원 제어 등을 들 수 있다.
차선 유지 제어는, 레인을 규정하는 1 쌍의 구획선 또는 선행차의 주행 궤적 혹은 이것들의 양방을 활용하여 설정되는 목표 주행 라인을 따라 차량이 주행하도록, 차량의 타각을 변화시키는 제어이다. 차선 유지 제어는 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2008-195402호, 일본 공개특허공보 2009-190464호, 일본 공개특허공보 2010-6279호, 및 일본 특허 제4349210호 등을 참조).
차선 변경 지원 제어는, 차량이 주행하고 있는 레인 (제 1 레인) 으로부터 제 1 레인에 인접하는 제 2 레인으로 이동하기 위한 목표 주행 라인을 따라 차량이 주행하도록, 차량의 타각을 변화시키는 제어이다. 차선 변경 지원 제어는 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2016-207060호 및 일본 공개특허공보 2017-74823호 등을 참조).
목표 주행 라인은, 차량 (10) 의 특정 위치가 일치되어야 하는 라인이다. 따라서, 조타 제어에 의해, 차량 (10) 의 특정 위치가 목표 주행 라인 상을 이동한다. 또한,「차량의 특정 위치」란, 차량 (10) 의 평면에서 봤을 때에 있어서의 소정의 중심 위치이며, 예를 들어, 좌전륜 (11fl) 및 우전륜 (11fr) 의 평면에서 봤을 때에 있어서의 중앙 위치, 또는, 평면에서 봤을 때에 있어서의 좌후륜 (11rl) 및 우후륜 (11rr) 의 중앙 위치 등이어도 된다.
또한, 최근에는, 차량이 주행 계획 (목표 주행 라인을 포함한다) 에 따라서 주행하도록 차량의 타각 및 차량의 속도를 자동적으로 변경하는 자동 운전 제어를 실행하는 장치도 개발되어 왔다. 이후에 있어서, 상기 서술한 조타 제어 및 자동 운전 제어 등과 같은 제어를, 합쳐서「운전 지원 제어」로 호칭한다.
본 예에 있어서, ECU (30) 는, 운전 지원 제어의 일 양태로서 차선 유지 제어를 실행하도록 구성된다. ECU (30) 는, 도시되지 않은 조작 스위치에 따라, 차선 유지 제어의 작동 상태를 온 상태 또는 오프 상태로 설정하도록 되어 있다. 차선 유지 제어의 작동 상태는, 이후에 있어서,「운전 지원 작동 상태」로 호칭된다. 또한, 운전 지원 제어의 실행 중에 있어서, 운전자가 소정의 운전 조작 (조타 핸들 (SW) 의 조작, 액셀 페달 (41a) 의 조작, 및 브레이크 페달 (42a) 의 조작 중 적어도 1 개) 을 실시한 경우, ECU (30) 는, 운전 지원 작동 상태를 온 상태로부터 오프 상태로 설정하도록 구성되어도 된다.
운전 지원 제어를 실행할 수 있는 차량 (10) 에 있어서, 운전 지원 작동 상태가 오프 상태 및 온 상태 중 어느 상태여도, 통과 예측 위치 (pbi) 를 고정밀도로 구할 것이 요구된다.
운전 지원 작동 상태가 오프 상태인 경우 (즉, 운전자가 수동의 운전 조작을 실시하고 있는 경우), ECU (30) 는, 전술한 바와 같이, 위치 정보 취득 장치 (49) 로부터 취득한 방위각 (θ) 을 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 따라서, 통과 예측 위치 (pbi) 를 높은 정밀도로 연산할 수 있다.
한편으로, 운전 지원 제어의 실행 중에 있어서는, ECU (30) 는, 차량 (10) 을 목표 주행 라인을 따라 주행시키므로, 차량 (10) 의 진행 방향과 목표 주행 라인이 연장되는 방향이 일치한다. 따라서, 운전 지원 작동 상태가 온 상태인 경우, ECU (30) 는, 차량 (10) 의 진행 방향으로서 목표 주행 라인을 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다.
구체적으로는, ECU (30) 는, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 차륜 (11i) 의 현재 위치 (pai) 로부터 목표 주행 라인에 평행한 라인 (TL') 을 설정하고, 그 라인 (TL') 을 따라 현재 위치 (pai) 로부터「속도 (Vs) 와 예측 시간 (tpi) 의 곱 (＝ Vs × tpi)」만큼 전방으로 진행한 위치를 통과 예측 위치 (pbi) 로서 연산한다.
운전 지원 제어의 실행 중에 있어서는, 운전자가 수동으로 운전 조작을 실시하고 있지 않다. 따라서, 운전자의 운전 조작에 의해 차량 (10) 의 거동 (속도 (Vs) 및 진행 방향) 이 급격하게 변화하지 않는다. 따라서, 차량 (10) 의 진행 방향과 목표 주행 라인이 연장되는 방향이 일치할 가능성이 높다. ECU (30) 는, 운전 지원 제어의 실행 중에 차량 (10) 의 진행 방향으로서 목표 주행 라인을 사용함으로써, 정밀도가 높은 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다. 이상과 같이, 운전 지원 작동 상태가 오프 상태 및 온 상태 중 어느 상태여도, 통과 예측 위치 (pbi) 를 고정밀도로 구할 수 있다.
제진 제어 루틴
제 3 실시형태에 관련된 CPU 는, 도 12 에 나타낸 루틴 대신에 도 16 에 나타낸 제진 제어 루틴을 실행한다. 도 16 의 루틴은, 도 12 의 루틴에 스텝 1601 내지 스텝 1603 을 추가한 루틴이다. 또한, 도 16 에 나타낸 스텝 중 도 12 에 나타낸 스텝과 동일한 처리를 실시하는 스텝에는, 도 12 에서 사용한 부호와 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
소정의 타이밍이 되면, CPU 는, 스텝 1600 부터 처리를 개시하여 스텝 1201 내지 스텝 1203 의 처리를 순서대로 실행하고, 스텝 1601 로 진행한다. CPU 는, 운전 지원 작동 상태가 오프 상태인지의 여부를 판정한다. 운전 지원 작동 상태가 오프 상태인 경우, CPU 는, 스텝 1601 에서「예」로 판정하여, 전술한 바와 같이 스텝 1204 내지 스텝 1207 의 처리를 순서대로 실행한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1695 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
한편, 운전 지원 작동 상태가 오프 상태가 아닌 경우 (즉, 운전 지원 제어가 실행 중인 경우), CPU 는, 스텝 1601 에서「아니오」로 판정하여, 이하에 서술하는 스텝 1602 및 스텝 1603 의 처리를 순서대로 실행한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1205 내지 스텝 1207 의 처리를 순서대로 실행하고, 스텝 1695 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
스텝 1602 : CPU 는, 운전 지원 제어에서 사용되고 있는 목표 주행 라인의 정보를 취득한다. 스텝 1603 : CPU 는, 차량 (10) 이 목표 주행 라인을 따라 진행한다는 전제에 서서, 차량 (10) 의 진행 방향으로서 목표 주행 라인을 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다 (도 15 를 참조).
상기 구성에 의하면, 운전 지원 작동 상태가 온 상태인 경우, 제진 제어 장치 (20) 는, 차량 (10) 의 진행 방향으로서 목표 주행 라인을 사용함으로써, 정밀도가 높은 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산할 수 있다. 한편으로, 운전 지원 작동 상태가 오프 상태인 경우, 제진 제어 장치 (20) 는, 전술한 바와 같이, 위치 정보 취득 장치 (49) 로부터 취득한 방위각 (θ) 을 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 예를 들어, 운전 지원 제어의 실행 중에 있어서, 운전자가 수동으로 운전 조작을 실시한 점에서, 운전 지원 작동 상태가 온 상태로부터 오프 상태로 변경된 것으로 가정한다. 이와 같은 경우에도, ECU (30) 는, 위치 정보 취득 장치 (49) 로부터 취득한 방위각 (θ) 을 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 따라서, ECU (30) 는, 운전자의 수동의 운전 조작에 따라 차량 (10) 의 진행 방향으로서 채용하는 정보를 목표 주행 라인으로부터 방위각 (θ) 으로 전환하여, 프리뷰 제진 제어를 계속시킬 수 있다.
제 3 장치의 변형예 1
CPU 는, 스텝 1603 에서, 이하와 같이 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. CPU 는, 목표 주행 라인이 연장되는 방향과 기준선 (방위의 북방향으로 연장되는 선) 사이의 각도를, 차량 (10) 의 진행 방향을 나타내는 방위각 (θ') 으로서 연산한다. CPU 는, 목표 주행 라인에 기초하여 연산된 방위각 (θ') 을 사용하여, 제 1 연산 방법 내지 제 5 연산 방법 중 어느 방법에 따라서, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다.
제 3 장치의 변형예 2
운전 지원 작동 상태가 온 상태인 경우에 있어서도, ECU (30) 는, 위치 정보 취득 장치 (49) 로부터 취득한 방위각 (θ) 을 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 이 구성에 있어서, ECU (30) 는, 전술한 바와 같이, 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성 레벨을 추정해도 된다. ECU (30) 는, 신뢰성 레벨이 제 1 레벨일 때, 위치 정보 취득 장치 (49) 로부터 취득한 방위각 (θ) 을 사용하여, 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다.
한편으로, 신뢰성 레벨이 제 2 레벨일 때, 방위각 (θ) 을 사용하여 연산된 통과 예측 위치 (pbi) 의 정밀도가 낮을 가능성이 있다. 따라서, ECU (30) 는, 목표 주행 라인을 사용하여 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산한다. 목표 주행 라인은 장래적인 차량 (10) 의 거동의 변화를 나타낸다. 신뢰성 레벨이 제 2 레벨인 경우, 목표 주행 라인은, 차량 (10) 의 진행 방향을 방위각 (θ) 보다 높은 정밀도로 나타낼 것으로 생각된다. 이와 같이, ECU (30) 는, 신뢰성 레벨이 낮을 때, 보다 정밀도가 높은 정보 (목표 주행 라인) 를 사용하여 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다.
본 예에 관련된 CPU 는, 도 16 에 나타낸 루틴 대신에 도 17 에 나타낸 제진 제어 루틴을 실행한다. 도 17 의 루틴은, 도 16 의 루틴에 스텝 1701 을 추가한 루틴이다. 또한, 도 17 에 나타낸 스텝 중 도 16 에 나타낸 스텝과 동일한 처리를 실시하는 스텝에는, 도 16 에서 사용한 부호와 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
소정의 타이밍이 되면, CPU 는, 스텝 1700 부터 처리를 개시하여 스텝 1201 내지 스텝 1203 의 처리를 순서대로 실행하고, 스텝 1601 로 진행한다. 운전 지원 작동 상태가 오프 상태인 경우, CPU 는, 스텝 1601 에서「예」로 판정하여, 전술한 바와 같이 스텝 1204 내지 스텝 1207 의 처리를 순서대로 실행한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1795 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
운전 지원 작동 상태가 온 상태인 경우, CPU 는, 스텝 1601 에서「아니오」로 판정하여, 스텝 1701 로 진행하고, 전술한 제 1 조건이 성립하는지의 여부를 판정한다. 제 1 조건은, 제 2 실시형태와 동일하게, 예측 시간 (tpi) 에 관한 조건이어도 된다. 제 1 조건이 성립하는 경우, CPU 는, 스텝 1701 에서「예」로 판정하여, 스텝 1204 내지 스텝 1207 의 처리를 순서대로 실행한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1795 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
한편으로, 제 1 조건이 성립하지 않는 경우, CPU 는, 스텝 1701 에서「아니오」로 판정하여, 전술한 바와 같이 스텝 1602 및 스텝 1603 의 처리를 실행한다. 또한, CPU 는, 스텝 1205 내지 스텝 1207 의 처리를 순서대로 실행한다. 그 후, CPU 는, 스텝 1795 로 진행하여 본 루틴을 일단 종료한다.
또한, 스텝 1701 의 제 1 조건은, 전술한 바와 같이, 운전 조작량에 관한 조건 또는 주행 상태량에 관한 조건이어도 된다 (제 2 실시형태의 변형예 4 를 참조). 제 1 조건은, 자동 운전 제어로부터의 지령값 (예를 들어, 요구 가속도 및/또는 요구 감속도) 에 관한 조건이어도 된다. 예를 들어, 제 1 조건은, 자동 운전 제어로부터의 요구 가속도의 크기 (절대값) 가 소정의 값 이하인 경우에 성립하는 조건이어도 된다. 또한, 제 1 조건은, 이동 거리 (Dt) 에 관한 조건이어도 된다 (제 2 실시형태의 변형예 6 을 참조).
또한, CPU 는, 제 1 조건이 성립하지 않는 경우, 전술한 바와 같이 제 2 조건의 성립을 판정해도 된다. 제 2 조건이 성립하는 경우, CPU 는, 목표 주행 라인을 사용하여 통과 예측 위치 (pbi) 를 연산해도 된다. 제 2 조건이 성립하지 않는 경우, CPU 는, 목표 제어력 (Fcti) 을 작은 값 (예를 들어, 제로) 으로 설정해도 된다.
본 개시는 상기 실시형태 및 변형예에 한정되지 않으며, 본 개시의 범위 내에 있어서 다양한 변형예를 채용할 수 있다.
노면 정보 맵 (63) 은, 클라우드 (60) 의 기억 장치 (62) 에 격납되어 있을 필요는 반드시 없으며, 차량 (10) 의 기억 장치 (31) 에 격납되어 있어도 된다. 다른 예에 있어서, ECU (30) 는, 다른 차량으로부터 노면 정보 맵 (63) 의 일부 또는 전부를 수신해도 된다.
서스펜션 (13fl 내지 13rr) 은, 각각 차륜 (11fl 내지 11rr) 및 차체 (10a) 가 서로 다른 것에 대하여 상하 방향으로 변위되는 것을 허용하면, 어떠한 타입의 서스펜션이어도 된다. 또한, 서스펜션 스프링 (16fl 내지 16rr) 은, 압축 코일 스프링, 에어 스프링 등의 임의의 스프링이어도 된다.
상기 실시형태에서는, 제어력 발생 장치로서 액티브 액추에이터 (17) 가 사용되고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 제어력 발생 장치는, 스프링 상 (71) 을 제진하기 위한 상하 방향의 제어력을, 목표 제어력을 포함하는 제어 지령에 기초하여 조정 가능하게 발생시킬 수 있는 액추에이터이면 된다.
제어력 발생 장치는, 리니어 모터 등으로 구동되는 액추에이터여도 된다. 이 경우, 액추에이터는, 목표 제어력 (Fcti) 의 크기가 커질수록, 응답 지연 시간 (ta2) 이 작아지는 특성을 갖는다. ECU (30) 는, 진폭 지표값 (Va) 이 커질수록, 응답 지연 시간 (ta2) 이 작아지도록, 응답 지연 시간 (ta2) 을 연산해도 된다.
제어력 발생 장치는, 액티브 스태빌라이저 장치 (도시 생략) 여도 된다. 액티브 스태빌라이저 장치는 전륜 액티브 스태빌라이저 및 후륜 액티브 스태빌라이저를 포함한다. 전륜 액티브 스태빌라이저는, 좌전륜 (11fl) 에 대응하는 스프링 상 (71) 과 스프링 하 (70) 사이에서 상하 방향의 제어력 (좌전륜 제어력) 을 발생시키면, 우전륜 (11fr) 에 대응하는 스프링 상 (71) 과 스프링 하 (70) 사이에서 좌전륜 제어력과 역방향의 제어력 (우전륜 제어력) 을 발생시킨다. 동일하게, 후륜 액티브 스태빌라이저는, 좌후륜 (11rl) 에 대응하는 스프링 상 (71) 과 스프링 하 (70) 사이에서 상하 방향의 제어력 (좌후륜 제어력) 을 발생시키면, 우후륜 (11rr) 에 대응하는 스프링 상 (71) 과 스프링 하 (70) 사이에서 좌후륜 제어력과 역방향의 제어력 (우후륜 제어력) 을 발생시킨다. 상기 액티브 스태빌라이저 장치의 구성은 알려져 있으며, 일본 공개특허공보 2009-96366호를 참조함으로써 본원 명세서에 편입된다. 또한, 액티브 스태빌라이저 장치는, 전륜 액티브 스태빌라이저 및 후륜 액티브 스태빌라이저 중 적어도 일방을 포함하면 된다.
제어력 발생 장치는, 차량 (10) 의 각 차륜 (11) 에 제구동력을 증감시킴으로써, 서스펜션 (13fl 내지 13rr) 의 지오메트리를 이용하여 상하 방향의 제어력 (Fc) 을 발생시키는 장치여도 된다. 이와 같은 장치의 구성은 알려져 있으며, 일본 공개특허공보 2016-107778호 등을 참조함으로써 본원 명세서에 편입된다. ECU (30) 는, 소정의 수법에 의해, 목표 제어력 (Fct) 에 대응하는 제어력 (Fc) 을 발생시키는 제구동력을 연산한다.
또한, 이와 같은 장치는, 각 차륜 (11) 에 구동력을 부여하는 구동 장치 (예를 들어, 인 휠 모터) 와, 각 차륜 (11) 에 제동력을 부여하는 제동 장치 (브레이크 장치) 를 포함한다. 또한, 구동 장치는 전륜 및 후륜 중 어느 일방 또는 사륜에 구동력을 부여하는 모터 또는 엔진 등이어도 된다. 또한, 상기 제어력 발생 장치는, 구동 장치 및 제동 장치 중 적어도 일방을 포함하면 된다.
또한, 제어력 발생 장치는, 감쇠력 가변식의 쇼크 업소버 (15fl 내지 15rr) 여도 된다. 이 경우, ECU (30) 는, 목표 제어력 (Fct) 에 대응하는 값만큼 쇼크 업소버 (15fl 내지 15rr) 의 감쇠력이 변화하도록, 쇼크 업소버 (15fl 내지 15rr) 의 감쇠 계수 C 를 제어한다.

Claims (14)

  1. 차량 (10) 의 제어 방법으로서,
    상기 차량 (10) 은 상기 차량 (10) 의 스프링 상의 차체 부위를 제진하기 위한 상하 방향의 제어력을, 차륜 (11i) 과 상기 차륜 (11i) 의 위치에 대응하는 차체 부위 사이에 발생시키도록 구성된 제어력 발생 장치 (17) 와 상기 제어력 발생 장치 (17) 를 제어하도록 구성되는 전자 제어 유닛 (30) 을 포함하고,
    상기 차량 (10) 의 제어 방법은,
    상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 차륜 (11i) 이 장래 통과할 위치를 예측하기 위한 시간으로서, 현시점과 미래의 시점 사이의 차의 시간인 예측 시간 (tpi) 을 결정하는 것 ;
    상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 예측 시간 (tpi) 과, 상기 차륜 (11i) 의 현시점의 위치 (pai), 상기 차량 (10) 의 속도 (Vs), 및 상기 차량 (10) 의 진행 방향 (θ) 을 갖는 특정 차량 정보를 사용하여, 현시점으로부터 상기 예측 시간 (tpi) 이 경과한 시점에서 상기 차륜 (11i) 이 통과할 것으로 예측되는 통과 예측 위치 (pbi) 를 산출하는 것 ;
    상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 위치 정보 (63a) 및 노면 변위 관련값 (63b) 이 관련지어진 데이터인 노면 정보 (63, 64) 로부터, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 상기 노면 변위 관련값 (63b) 을 취득하는 것으로서, 상기 위치 정보는 노면의 위치를 나타내고 있고, 상기 노면 변위 관련값 (63b) 은, 상기 위치 정보 (63a) 에 의해 나타내지는 상기 위치에 있어서의 노면의 상하 변위에 관련하고 있는, 상기 노면 변위 관련값 (63b) 을 취득하는 것 ;
    상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 상기 노면 변위 관련값 (63b) 에 기초하여 최종 목표 제어력 (Fct) 을 산출하는 것 ; 및
    상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 최종 목표 제어력 (Fct) 에 기초하여 상기 제어력 발생 장치 (17) 를 제어하는 것을 포함하는, 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통과 예측 위치 (pbi) 는, 상기 특정 차량 정보로서, 상기 차량 (10) 의 가속도 (ax, ay), 상기 차량 (10) 의 요 레이트 (Yr), 및 상기 차량 (10) 의 차체 슬립각 (β) 중 적어도 1 개를 사용하여 구하는, 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성의 레벨을 추정하는 것을 포함하고,
    상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 신뢰성이 높을 것으로 추정되는 제 1 레벨, 및 상기 신뢰성이 상기 제 1 레벨보다 낮을 것으로 추정되는 제 2 레벨이고 ;
    상기 최종 목표 제어력 (Fct) 은, 제 2 정도는, 제 1 정도보다 작아지도록 연산되고 ;
    상기 제 1 정도는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨인 경우, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 상기 노면 변위 관련값 (63b) 이 상기 최종 목표 제어력 (Fct) 에 미치는 영향의 정도이고 ; 그리고
    상기 제 2 정도는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨인 경우, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 상기 노면 변위 관련값 (63b) 이 상기 최종 목표 제어력 (Fct) 에 미치는 영향의 정도인, 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성의 레벨을 추정하는 것을 포함하고,
    상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 신뢰성이 높을 것으로 추정되는 제 1 레벨, 및 상기 신뢰성이 상기 제 1 레벨보다 낮을 것으로 추정되는 제 2 레벨이고 ; 상기 최종 목표 제어력 (Fct) 은, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 때, 제 1 목표 제어력 (Fct1) 에 기초하여 연산되고 ;
    상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 때, 상기 제 1 목표 제어력 (Fct1) 및 제 2 목표 제어력 (Fct2) 에 기초하여 연산되고 ;
    상기 제 1 목표 제어력 (Fct1) 은, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 상기 노면 변위 관련값 (63b) 에 기초하여 연산된 제어력 (β2i × z1) 이고 ;
    상기 제 2 목표 제어력 (Fct2) 은, 상기 스프링 상을 제진하기 위한 피드백 제어력 (γ0 × dz2) 과, 상기 차량 (10) 에 형성된 센서에 의해 취득된 상기 차륜 (11i) 의 전방의 상기 노면 변위 관련값 (63b) 을 사용하여 연산된 제어력 (β3 × z0, β4 × z1) 중 적어도 1 개를 포함하고 ;
    상기 최종 목표 제어력 (Fct) 은, 제 2 정도가 제 1 정도보다 작아지도록 연산되고 ;
    상기 제 1 정도는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨인 경우, 상기 제 1 목표 제어력 (Fct1) 이 상기 최종 목표 제어력 (Fct) 에 미치는 영향의 정도이고 ; 그리고
    상기 제 2 정도는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨인 경우, 상기 제 1 목표 제어력 (Fct1) 이 상기 최종 목표 제어력 (Fct) 에 미치는 영향의 정도인, 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성의 레벨을 추정하는 것을 포함하고,
    상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 신뢰성이 높을 것으로 추정되는 제 1 레벨, 및 상기 신뢰성이 상기 제 1 레벨보다 낮을 것으로 추정되는 제 2 레벨을 갖고, 그리고
    상기 통과 예측 위치 (pbi) 는, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 때, 상기 특정 차량 정보로서, 상기 차량 (10) 의 가속도 (ax, ay), 상기 차량 (10) 의 요 레이트 (Yr), 및 상기 차량 (10) 의 차체 슬립각 (β) 중 적어도 1 개를 사용하여, 산출되는, 제어 방법.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신뢰성의 상기 레벨은,
    상기 예측 시간 (tpi) 이 소정의 시간 임계값 이하일 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 것으로 추정되고,
    상기 예측 시간 (tpi) 이 상기 시간 임계값보다 클 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 것으로 추정되는, 제어 방법.
  7. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신뢰성의 상기 레벨은, 운전자에 의한 운전 조작량에 관한 정보에 기초하여, 상기 운전 조작량의 크기가 소정의 조작량 임계값 이하일 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 것으로 추정되고, 상기 운전 조작량의 크기가 상기 조작량 임계값보다 클 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 것으로 추정되는, 제어 방법.
  8. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 차량 (10) 의 주행 상태량에 관한 정보에 기초하여, 상기 주행 상태량의 크기가 소정의 주행 상태 임계값 이하일 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 것으로 추정되고, 상기 주행 상태량의 크기가 상기 주행 상태 임계값보다 클 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 것으로 추정되는, 제어 방법.
  9. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 차륜 (11i) 이 현시점으로부터 상기 예측 시간 (tpi) 이 경과하는 시점까지 이동하는 이동 거리 (Dt) 에 기초하여, 상기 이동 거리 (Dt) 가 소정의 거리 임계값 이하일 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 것으로 추정되고, 상기 이동 거리 (Dt) 가 상기 거리 임계값보다 클 때, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 것으로 추정되는, 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 차량 (10) 이 소정의 목표 주행 라인을 따라 주행하도록 상기 차량 (10) 의 타각을 변경하는 조타 제어를 갖는 운전 지원 제어를 실행하는 것을 포함하고,
    상기 통과 예측 위치 (pbi) 는, 상기 운전 지원 제어의 작동 상태가 오프 상태일 때, 상기 차량 (10) 에 탑재된 정보 취득 장치 (40, 49) 로부터, 상기 진행 방향 (θ) 에 관한 정보인 주행 상태 정보가 취득되고, 상기 주행 상태 정보를 사용하여 상기 통과 예측 위치가 산출되고,
    상기 운전 지원 제어의 작동 상태가 온 상태일 때, 상기 진행 방향 (θ) 으로서 상기 목표 주행 라인을 사용하여, 상기 통과 예측 위치가 산출되는, 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    추가로, 상기 전자 제어 유닛 (30) 에 의해, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 의 신뢰성의 레벨을 추정하는 것을 포함하고,
    상기 신뢰성의 상기 레벨은, 상기 신뢰성이 높을 것으로 추정되는 제 1 레벨, 및 상기 신뢰성이 상기 제 1 레벨보다 낮을 것으로 추정되는 제 2 레벨을 갖고,
    상기 통과 예측 위치 (pbi) 는, 상기 운전 지원 제어의 상기 작동 상태가 상기 온 상태인 것에 기초하여, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 1 레벨일 때, 상기 주행 상태 정보를 사용하여 산출하고, 상기 신뢰성의 상기 레벨이 상기 제 2 레벨일 때, 상기 목표 주행 라인을 사용하여 산출하는, 제어 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 시간 (tpi) 은, 상기 최종 목표 제어력 (Fct) 에 관한 제어 지령이 상기 제어력 발생 장치 (17) 에 송신되는 시점까지의 연산 지연 시간 (ta1), 및 상기 제어 지령이 상기 제어력 발생 장치 (17) 에 송신된 제 1 시점으로부터 상기 제어력 발생 장치 (17) 가 상기 최종 목표 제어력 (Fct) 에 대응하는 상기 제어력을 실제로 발생시키는 제 2 시점까지의 응답 지연 시간 (ta2) 에 기초하여, 산출되는, 제어 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노면 변위 관련값 (63b) 은, 상기 노면의 상하 방향의 변위를 나타내는 노면 변위 (z0), 상기 노면 변위 (z0) 의 시간 미분값을 나타내는 노면 변위 속도 (dz0), 상기 차량 (10) 의 스프링 하의 상하 방향의 변위를 나타내는 스프링 하변위 (z1), 및 상기 스프링 하변위의 시간 미분값을 나타내는 스프링 하속도 (dz1) 중 적어도 1 개를 갖는, 제어 방법.
  14. 차량 (10) 의 제어 장치로서,
    상기 차량 (10) 은 상기 차량 (10) 의 스프링 상의 차체 부위를 제진하기 위한 상하 방향의 제어력을, 차륜 (11i) 과 상기 차륜 (11i) 의 위치에 대응하는 차체 부위 사이에 발생시키도록 구성된 제어력 발생 장치 (17) 를 포함하고, 상기 차량 (10) 의 제어 장치는 상기 제어력 발생 장치 (17) 를 제어하도록 구성되는 전자 제어 유닛 (30) 을 구비하고,
    상기 전자 제어 유닛 (30) 은,
    상기 차륜 (11i) 이 장래 통과할 위치를 예측하기 위한 시간으로서, 현시점과 미래의 시점 사이의 차의 시간인 예측 시간 (tpi) 을 결정하고,
    상기 예측 시간 (tpi) 과, 상기 차륜 (11i) 의 현시점의 위치 (pai), 상기 차량 (10) 의 속도 (Vs), 및 상기 차량 (10) 의 진행 방향 (θ) 을 갖는 특정 차량 정보를 사용하여, 현시점으로부터 상기 예측 시간 (tpi) 이 경과하는 시점에서 상기 차륜 (11i) 이 통과할 것으로 예측되는 통과 예측 위치 (pbi) 를 산출하고,
    노면의 위치를 나타내는 위치 정보 (63a) 및 상기 위치 정보 (63a) 에 의해 나타내지는 상기 위치에 있어서의 노면의 상하 변위에 관련하는 노면 변위 관련값 (63b) 이 관련지어진 데이터인 노면 정보 (63, 64) 로부터, 상기 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 상기 노면 변위 관련값 (63b) 을 취득하고,
    상기 통과 예측 위치 (pbi) 에 있어서의 상기 노면 변위 관련값 (63b) 에 기초하여 최종 목표 제어력 (Fct) 을 산출하고, 그리고,
    상기 최종 목표 제어력 (Fct) 에 기초하여 상기 제어력 발생 장치 (17) 를 제어하는, 제어 장치.
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