JP4155299B2 - 車両の減衰力制御装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態について図面を用いて説明する。図1は同第1実施形態に係る車両の減衰力制御装置の全体を表す概略図であって、この減衰力制御装置は、車体BD(ばね上部材)と左右前後輪FL,FR,RL,RRとの間にて、懸架装置としてのショックアブソーバ10、コイルスプリング20およびロアアームLA(ばね下部材)をそれぞれ備えている。
Gozl=(Gzfl・Lr+Gzrl・Lf)/L …式1
Gozr=(Gzfr・Lr+Gzrr・Lf)/L …式2
ここで、Lは車両のホイールベースを表し、Lf,Lrはそれぞれ水平面内での前後車軸と車体BDの重心点間の距離を表す。
θrdd=( Gozl−Gozr)/T …式3
ここで、Tは車両のホイールトレッドを表す。ステップS34においては、式3を用いて計算されたロール角加速度θrddを2階時間積分して、実ロール角θrを計算する。なお、実ロール角θrは、正により車体BDが右方向へロールしていることを表し、負により車体BDが左方向へロールしていることを表す。ステップS34の処理後、ステップS35にてこの実ロール角計算プログラムの実行を一旦終了する。
ΔMr=Ir・Δθrdd +Kr・Δθr …式4
ここで、Irは車体BDの重心点を通る車両の前後方向軸線回りの慣性モーメントを表し、Krはロール剛性を表す。また、ΔMrの符号は、ロール角の増加側と同じ向きである場合を正とし、ロール角の減少側と同じ向きである場合を負とする。
(ΔDfin−ΔDfout)・Tf/2 +(ΔDrin−ΔDrout)・Tr/2=ΔMr …式5
ここで、Tf,Trはそれぞれ前輪のホイールトレッドおよび後輪のホイールトレッドを表す。また、ΔDfin,ΔDfoutは、それぞれ前輪側旋回内輪および前輪側旋回外輪に対応したショックアブソーバ10に必要とされる修正減衰力を表し、ΔDrin,ΔDroutは、それぞれ後輪側旋回内輪および後輪側旋回外輪に対応したショックアブソーバ10に必要とされる修正減衰力を表す。各修正減衰力ΔDfin〜ΔDroutの符号は、車体BDに対して上向きに力が作用することになる場合を正、車体BDに対して下向きに力が作用することになる場合を負とする。
{(ΔD−(−ΔD)}・Tf/2 +{(ΔD−(−ΔD)}・Tr/2=ΔMr …式6
{(−ΔD)−ΔD}・Tf/2 +{(−ΔD)−ΔD}・Tr/2=−ΔMr …式7
ΔD=ΔMr/(Tf+Tr) …式8
Di*=Di±ΔD(i=fl,fr,rl,rr) …式9
上記式9においては、修正ロールモーメントΔMrが正であるとき、旋回内輪側の目標修正減衰力Di*を(Di+ΔD)として計算し、旋回外輪側の目標修正減衰力Di*を(Di−ΔD)として計算する。これとは逆に、修正ロールモーメントΔMrが負であるとき、旋回内輪側の目標修正減衰力Di*を(Di−ΔD)として計算し、旋回外輪側の目標修正減衰力Di*を(Di+ΔD)として計算する。
上記第1実施形態では、ステップS17の処理に際して、式5を具体的に式6または式7に置き換えて実行するようにしたので、修正減衰力ΔDを簡易に求めることができた。しかし、これに限らず、例えば以下のようにして修正減衰力ΔDfin〜ΔDroutを求めるようにしてもよい。なお、他の部分に関しては、上記第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
(ΔC・Xfind−ΔC・Xfoutd)・Tf/2 +(ΔC・Xrind−ΔC・Xroutd)・Tr/2=ΔMr
…式10
ΔC=2ΔMr/{(Xfind−Xfoutd)・Tf+(Xrind−Xroutd)・Tr} …式11
ΔDfin=ΔC・Xfind …式12
ΔDfout=ΔC・Xfoutd …式13
ΔDrin =ΔC・Xrind …式14
ΔDrout =ΔC・Xroutd …式15
ただし、前輪側旋回内輪、前輪側旋回外輪、後輪側旋回内輪および後輪側旋回外輪の各ストロ−ク速度を表すXfind,Xfoutd,Xrind,Xroutdは、横加速度Gyおよび操舵角δの向きに応じて左右前後輪FL,FR,RL,RRに対応したストロ−ク速度Xid(i=fl,fr,rl,rr)に基づいて計算される。
上記第1変形実施形態では、ステップS17の処理に際して、式5を具体的に式10に置き換えて実行するようにしたので、修正減衰力ΔDfin〜ΔDroutを簡易に求めることができた。しかし、これに限らず、例えば以下のようにして修正減衰力ΔDf,ΔDrを求めるようにしてもよい。なお、他の部分に関しては、上記第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
ΔMrf=ΔMr・λ/(λ+1) …式18
ΔMrr=ΔMr/(λ+1) …式19
ΔDf=ΔMrf/Tf …式20
ΔDr=ΔMrr/Tr …式21
上記第2変形実施形態では、ステップS17の処理に際して、式5を具体的に式20および式21に置き換えて実行するようにしたので、修正減衰力ΔDf,ΔDrを簡易に求めることができた。しかし、これに限らず、例えば以下のようにして修正減衰力ΔDfin〜ΔDroutを求めるようにしてもよい。なお、他の部分に関しては、上記第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
ΔCf・(Xfind−Xfoutd)・Tf/2=ΔMrf …式22
ΔCr・(Xrind−Xroutd)・Tr/2=ΔMrr …式23
ΔCf=2ΔMrf/{(Xfind−Xfoutd)・Tf} …式24
ΔCr=2ΔMrr/{(Xrind−Xroutd)・Tr} …式25
ΔDfin=ΔCf・Xfind …式26
ΔDfout=ΔCf・Xfoutd …式27
ΔDrin =ΔCr・Xrind …式28
ΔDrout =ΔCr・Xroutd …式29
次に、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態に係る電子制御ユニット40は、図2のロール制御プログラムの実行することに加えて、図6のピッチング制御プログラムを実行するようになっている。他の部分に関しては、上記第1実施形態等と同じであるため、説明を省略する。
Gzf=(Gzfl+Gzfr)/2 …式30
Gzr=(Gzrl+Gzrr)/2 …式31
θpdd=(Gzr−Gzf)/L …式32
ここで、Lは車両のホイールベースを表す。ステップS54においては、上記式32を用いて計算されたピッチ角加速度θpddを2階時間積分して、実ピッチ角θpを計算する。この実ピッチ角θpは、正により車両が前傾姿勢であることを表す。なお、車両旋回状態においては、車両構造などにより、実ピッチ角θpは常に正となる。ステップS54の処理後、ステップS55にてこの実ピッチ角計算プログラムの実行を一旦終了する。
ΔMp=Ip・Δθpdd +Kp・Δθp …式33
ここで、Ipは車体BDの重心点を通る車両の左右方向軸線回りの慣性モーメントを表し、Kpはピッチ剛性を表す。また、ΔMpの符号は、車体BDの前傾側を正とし、車体BDの後傾側を負とする。
(ΔCf・Xfind−ΔCf・Xfoutd)・Tf/2 +(ΔCr・Xrind−ΔCr・Xroutd)・Tr/2=ΔMr
…式34
−(ΔCf・Xfind+ΔCf・Xfoutd)・Lf +(ΔCr・Xrind+ΔCr・Xroutd)・Lr=ΔMp
…式35
次に、本発明の第3実施形態について説明する。この第3実施形態に係る減衰力制御装置は、横加速度センサ43、操舵角センサ44等に加えて、図1に破線で示すように、車速センサ45およびヨーレートセンサ46を備えている。車速センサ45は、車速Vを検出する。ヨーレートセンサ46は、ヨーレートγを検出する。このヨーレートセンサ46によって検出されたヨーレートγは、正により車両重心を通る車両の上下方向軸線回りに反時計回りの角速度が発生していることを表し、負により前記軸線回りに時計回りの角速度が発生していることを表す。また、この第3実施形態に係る電子制御ユニット40は、図2のロール制御プログラムおよび図6のピッチング制御プログラムを実行することに加えて、図9の減衰力制御プログラムを実行するようになっている。他の部分に関しては、上記第1実施形態等と同じである。
dβ/dt=(Gy/V)−γ …式38
βr=(γ・Lr/V)−β …式39
ここで、Lrは車両重心と後車軸間の距離を表す。
Yr=Cr・βr/(ToS+1) …式40
ここで、Crは後輪におけるコーナリングパワーすなわち後輪に発生するコーナリングフォースが横滑り角にほぼ比例して増加する横滑り角の領域内における単位横滑り角当たりの後輪のコーナリングフォースを表す。また、Toは後輪を構成するタイヤの時定数であり、横力がタイヤによる弾性変形に遅れて発生する遅れ時間を考慮したものである。
Jr=Kjr・Yr2 …式41
ここで、Kjrは後輪側懸架装置のジオメトリ変化を考慮したジャッキアップ係数を表す。
(ΔCfin・Xfind−ΔCfout・Xfoutd)・Tf/2=ΔMrf …式42
(ΔCrin・Xrind−ΔCrout・Xroutd)・Tr/2=ΔMrr …式43
−(ΔCfin・Xfind+ΔCfout・Xfoutd)・Lf=ΔMp …式44
ΔCrin・Xrind+ΔCrout・Xroutd=−Jr …式45
ここで、ΔCfin,ΔCfout,ΔCrin,ΔCroutは、それぞれ前輪側旋回内輪、前輪側旋回外輪、後輪側旋回内輪、後輪側旋回外輪の修正減衰係数を表す。なお、上記式42および式43は、上記第2変形実施形態と同様、ロール減衰率ζが車両の前後で一致することを前提として導出されている。
Claims (2)
- 車体に4輪がショックアブソーバを含んでなる懸架装置により懸架され、前記各ショックアブソーバの減衰力が車両の旋回状態に応じて個別に変更可能とされた車両の減衰力制御装置において、
車両の前後方向軸線回りの車体の実ロール角を検出するロール角検出手段と、
車両の左右方向軸線回りの車体の実ピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、
車両旋回時にて車両に作用する横加速度を検出する横加速度検出手段と、
前記横加速度検出手段により検出された横加速度を用いて、前記横加速度の増加に従って増加する車両の前後方向軸線回りの車体の目標ロール角を設定する目標ロール角設定手段と、
前記目標ロール角設定手段により設定された目標ロール角を用いて、前記目標ロール角の増加に従って増加する車両の左右方向軸線回りの車体の目標ピッチ角を設定する目標ピッチ角設定手段と、
前記ロール角検出手段により検出された車体の実ロール角および前記ピッチ角検出手段により検出された車体の実ピッチ角が、それぞれ前記目標ロール角設定手段により設定された目標ロール角および前記目標ピッチ角設定手段により設定された目標ピッチ角となるように前記各ショックアブソーバに要求される減衰力を設定する目標減衰力設定手段と、
前記目標減衰力設定手段により設定された目標減衰力に応じて前記各ショックアブソーバの減衰力を制御する減衰力制御手段とを備えていることを特徴とする車両の減衰力制御装置。 - 請求項1に記載した車両の減衰力制御装置において、
前記目標減衰力設定手段は、車両旋回時にて懸架装置から車体に作用するジャッキアップ力を計算するジャッキアップ力計算手段と、
前記ショックアブソーバの減衰力に前記ジャッキアップ力計算手段により計算されたジャッキアップ力を加味して目標減衰力を計算するジャッキアップ対応目標減衰力計算手段とを備えることを特徴とする車両の減衰力制御装置。
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