説明

車両用減衰力制御装置

【課題】ロール振動及びピッチ振動が瞬間的に発生する事象下において、ドライバの快適性を向上させることが可能な車両用減衰力制御装置を提供する。
【解決手段】車両用減衰力制御装置1では、車両が路上の突起等に進入してロール振動が発生した場合に、後輪側のショックアブソーバ12RL,12RRの減衰力に対する前輪側のショックアブソーバ12FL,12FRの減衰配分を通常状態よりも大きくすることで、ロール振動が効果的に抑えられる。ドライバの感受性は、ピッチ振動よりもロール振動に対して敏感であるので、突起進入時に瞬間的に発生するロール振動を抑えることで、ドライバの快適性を向上できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のサスペンションの減衰力を制御する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
減衰係数を制御可能なショックアブソーバをサスペンション装置に配置し、車両の状態に応じて減衰係数を調整することにより、車両のロール振動やピッチ振動を抑制する技術がある。例えば特許文献1に記載の減衰力制御装置では、ロール振動又はピッチ振動の発生時に、前輪側の減衰力制御に対する後輪側の減衰力制御の遅延時間に基づいて、後輪側の減衰力を制御している。また、例えば特許文献2に記載の車両懸架装置では、後輪側のバウンス成分信号と後輪側のピッチ成分信号と所定の比率で合成した合成信号に基づいて、後輪側のショックアブソーバの減衰力制御を行っている。
【特許文献1】特開平9−267615号公報
【特許文献2】特開平7−285309号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
車両が道路上の突起などに乗り上げた場合、ロール振動及びピッチ振動が瞬間的に発生して収束する。このような瞬間的な事象が生じた場合、ドライバの感受性は、ロール振動とピッチ振動との間で異なっている。上述した従来の車両用減衰力制御装置では、こうしたドライバの感受性を考慮していない点で改善の余地がある。
【0004】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、ロール振動及びピッチ振動が瞬間的に発生する事象下において、ドライバの快適性を向上させることが可能な車両用減衰力制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題の解決のため、本願発明者は、鋭意研究を重ねる過程で、車両が突起に進入する際の振動に対する官能試験を行った。その結果、ドライバの感受性は、ピッチ振動よりもロール振動に対して敏感であることが分かった。また、ロール振動及びピッチ振動の収束性は、前輪側ショックアブソーバの減衰力に対する後輪側ショックアブソーバの減衰力の配分を変動させることによって一定の範囲で制御可能であることが分かった。そこで、本願発明者は、車両が突起に進入した後のロール振動が抑えられるように、ショックアブソーバの減衰力の配分を制御すれば、ロール振動及びピッチ振動が瞬間的に発生する事象下において、ドライバの快適性を向上させることが可能となるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。
【0006】
本発明に係る車両用減衰力制御装置は、車両の前輪側のサスペンション装置及び後輪側のサスペンション装置にそれぞれ配置されたショックアブソーバの減衰力を制御する車両用減衰力制御装置であって、車両におけるロール振動の発生の有無を判断するロール振動判断手段と、ロール振動判断手段によってロール振動が発生したと判断された場合に、後輪側のショックアブソーバの減衰力に対する前輪側のショックアブソーバの減衰力の配分比を通常状態よりも大きくする第1の制御を行う減衰配分設定手段とを備えたことを特徴としている。
【0007】
この車両用減衰力制御装置では、車両が路上の突起等に進入してロール振動が発生した場合に、後輪側のショックアブソーバの減衰力に対する前輪側のショックアブソーバの減衰力の配分比を通常状態よりも大きくすることにより、ロール振動を効果的に抑えることができる。ドライバの感受性は、ピッチ振動よりもロール振動に対して敏感であるので、突起進入時に瞬間的に発生するロール振動を抑えることで、ドライバの快適性を向上させることが可能となる。
【0008】
また、減衰配分設定手段は、第1の制御に追従して、後輪側のショックアブソーバの減衰力に対する前輪側のショックアブソーバの減衰力の配分比を通常状態よりも小さくする第2の制御を行うことが好ましい。突起進入時に瞬間的に発生するロール振動を抑えた後、後輪側のショックアブソーバの減衰力に対する前輪側のショックアブソーバの減衰力の配分比を通常状態よりも小さくすることで、ロール振動を抑えた後のピッチ振動を素早く抑えることができる。これにより、ドライバの快適性を更に向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る車両用減衰力制御装置によれば、ロール振動及びピッチ振動が瞬間的に発生する事象下において、ドライバの快適性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る車両用減衰力制御装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態に係る車両用減衰力制御装置を搭載した車両の概略構成図である。この車両は、前輪10FL,10FR及び後輪10RL,10RRを備えており、そのそれぞれにサスペンション装置11FL,1FR,11RL,11RRが設けられている。
【0012】
サスペンション装置11FL,11FR,11RL,11RRは、ショックアブソーバ12FL,12FR,12RL,12RRと、ショックアブソーバの減衰力(減衰係数)を調整するサスペンションアクチュエータ13FL,13FR,13RL,13RRと、ストローク量を検出するストロークセンサ15FL,15FR,15RL,15RRとを有している。
【0013】
ストロークセンサ15FL,15FR,15RL,15RRからの出力信号(ストローク量)は、車両の横加速度を検出する横Gセンサ21、車両のロール角速度及びヨー角速度を検出するジャイロセンサ22、及び車速を検出する車速センサ23といった各センサ群からの出力信号と共に、車両用減衰力制御装置1を構成する電子制御ユニット(ECU)2に入力される。
【0014】
ECU2は、物理的には、ROM、RAM、CPU等を備えた制御ユニットである。ECU2は、図2に示すように、機能的な構成要素として、ロール振動判断部101と、車両諸元値格納部102と、減衰配分設定部103と、サスペンション制御部104とを有している。
【0015】
ロール振動判断部101は、車両におけるロール振動の発生の有無を判断する部分である。ロール振動判断部101は、所定周期で横Gセンサ21、ジャイロセンサ22、車速センサ23、及びストロークセンサ15からの各出力信号を取得する。
【0016】
ロール振動判断部101は、各出力信号を取得すると、車両諸元値格納部102を参照し、車両の重量、重心高、ホイルベースといった諸元値を取得する。そして、ロール振動判断部101は、車両諸元値に基づいて設定される閾値と、各センサ15,21,22,23から得られる横加速度、ロール角、車速、ストローク量等からなる挙動検知値とを比較することにより、車両におけるロール振動の発生の有無を判断する。
【0017】
減衰配分設定部103は、前輪側のショックアブソーバ12FL,12FRと、後輪側のショックアブソーバ12RL,12RRとの間の減衰力の配分比(以下、「減衰配分」と称す)を設定する部分である。減衰配分の設定は、ショックアブソーバ12FL,12FR、及び後輪側のショックアブソーバ12RL,12RRにおける減衰力の総和を一定とした状態で行われる。減衰配分は、通常の走行時において、例えば前輪側:後輪側=50%:50%に設定されている。
【0018】
減衰配分設定部103は、ロール振動判断部101によってロール振動が発生したと判断されたときに、減衰配分を例えば前輪側:後輪側=60%:40%に設定し、減衰配分を通常状態よりもフロント寄りに変更する(第1の制御)。また、減衰配分設定部103は、減衰配分をフロント寄りに変更した後、所定のタイミングで減衰配分を例えば前輪側:後輪側=40%:60%に設定し、減衰配分を通常状態よりもリア寄りに変更する(第2の制御)。
【0019】
サスペンション制御部104は、サスペンションアクチュエータ13FL,13FR,13RL,13RRを制御し、ショックアブソーバ12FL,12FR,12RL,12RRの減衰力を調整する部分である。サスペンション制御部104は、減衰配分設定部103で設定された減衰配分に基づいて、ショックアブソーバ12FL,12FR,12RL,12RRの減衰力を維持する。
【0020】
続いて、上述した構成を有する車両用減衰力制御装置1の動作について説明する。図3は、車両用減衰力制御装置1の動作を示すフローチャートである。この制御は、ECU2により、車両のエンジンが始動してから停止するまでの間、例えば0.1秒間隔で繰り返し実行されるものである。
【0021】
まず、横Gセンサ21、ジャイロセンサ22、車速センサ23、及びストロークセンサ15からの各出力信号に基づく各種の挙動検知値の取得、及び車両諸元値の取得が行われる(ステップS01)。次に、これらの挙動検知値及び車両諸元値を閾値と比較することにより、車両におけるロール振動の発生の有無が判断される(ステップS02)。
【0022】
ステップS02において、ロール振動が発生していると判断された場合、ショックアブソーバ12FL,12FR,12RL,12RRの減衰配分がフロント寄りに設定される(ステップS03)。そして、ロールフラグがONに設定された後(ステップS04)、処理が終了する。
【0023】
一方、ステップS02において、ロール振動が発生していないと判断された場合、次に、ロールフラグがONであるか否かが判断される(ステップS05)。ステップS05において、ロールフラグがOFFであると判断された場合、現在はロール振動が発生しておらず、かつ以前の制御においてステップS03における減衰配分の変更が行われていないこととなる。この状態は、車両が突起等に進入していないことを示すものであり、減衰配分の制御を行わずに処理を終了する。
【0024】
ステップS05において、ロールフラグがONであると判断された場合、以前の制御においてロール振動の発生が判断されて減衰配分がフロント寄りに変更されており、かつ現在はロール振動が発生していない(ロール角が一定以下に収束している)ということとなる。この状態は、車両が突起等に進入した後、既に突起を通過したことを示すものである。この場合、ショックアブソーバ12FL,12FR,12RL,12RRの減衰配分がリア寄りに設定され(ステップS06)、ロールフラグがOFFに設定された後(ステップS07)、処理が終了する。
【0025】
続いて、車両用減衰力制御装置1の作用効果について説明する。
【0026】
図4は、車両が突起に進入したときのロール振動及びピッチ振動と、ショックアブソーバ12FL,12FR,12RL,12RRの減衰配分との関係の一例を示した図である。同図に示すように、減衰配分を前輪側:後輪側=40%:60%に設定した場合、ロール角は、−0.05rad〜+0.25rad程度の範囲で変動し、ピッチ角は、−0.05rad〜+0.1rad程度の範囲で変動した。
【0027】
また、減衰配分を前輪側:後輪側=60%:40%に設定した場合、ロール角は、−0.03rad〜+0.22rad程度の範囲で変動し、ピッチ角は、−0.2rad〜0.15rad程度の範囲で変動した。これらの結果から、減衰配分をフロント寄りに設定すると、ロール振動が抑えられる傾向にあり、減衰配分をリア寄りに設定すると、ピッチ振動が抑えられる傾向にあることが分かる。
【0028】
図5は、図4に示したロール振動及びピッチ振動の変動を時間軸に沿って示した図である。図5(a)及び図5(b)に示すように、車両が突起に突入すると、まずロール角が急激に増加する。ロール角の変動は、車両が突起を通過すると急速に収束する。一方、ピッチ角は、車両が突起を通過した後も複数回の周期的な変動が残ることが分かる。
【0029】
このようなロール振動及びピッチ振動の挙動に対し、車両用減衰力制御装置1では、車両が路上の突起等に進入してロール振動が発生した場合に、後輪側のショックアブソーバ12RL,12RRの減衰力に対する前輪側のショックアブソーバ12FL,12FRの減衰配分を通常状態よりも大きくすることで、ロール振動が効果的に抑えられる。ドライバの感受性は、ピッチ振動よりもロール振動に対して敏感であるので、突起進入時に瞬間的に発生するロール振動を抑えることで、ドライバの快適性を向上できる。
【0030】
また、車両用減衰力制御装置1では、突起進入時に瞬間的に発生するロール振動を抑えた後、後輪側のショックアブソーバ12RL,12RRの減衰力に対する前輪側のショックアブソーバ12FL,12FRの減衰配分を通常状態よりも小さくすることで、ロール振動を抑えた後のピッチ振動が素早く抑えられる。これにより、ドライバの快適性の更なる向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用減衰力制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図2】ECUの機能的な構成要素を示した図である。
【図3】図1に示した車両用減衰力制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図4】車両が突起に進入したときのロール振動及びピッチ振動と減衰配分との関係の一例を示した図である。
【図5】図4に示したロール振動及びピッチ振動の変動を時間軸に沿って示した図である。
【符号の説明】
【0032】
1…車両用減衰力制御装置、2…ECU、11FL,11FR,11RL,11RR…サスペンション装置、12FL,12FR,12RL,12RR…ショックアブソーバ、101…ロール振動判断部、103…減衰配分設定部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前輪側のサスペンション装置及び後輪側のサスペンションにそれぞれ配置されたショックアブソーバの減衰力を制御する車両用減衰力制御装置であって、
前記車両におけるロール振動の発生の有無を判断するロール振動判断手段と、
前記ロール振動判断手段によって前記ロール振動が発生したと判断された場合に、後輪側のショックアブソーバの減衰力に対する前輪側のショックアブソーバの減衰力の配分比を通常状態よりも大きくする第1の制御を行う減衰配分設定手段とを備えたことを特徴とする車両用減衰力制御装置。
【請求項2】
前記減衰配分設定手段は、前記第1の制御に追従して、前記後輪側のショックアブソーバの減衰力に対する前記前輪側のショックアブソーバの減衰力の配分比を通常状態よりも小さくする第2の制御を行うことを特徴とする請求項1記載の車両用減衰力制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−179228(P2009−179228A)
【公開日】平成21年8月13日(2009.8.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−21331(P2008−21331)
【出願日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】(000003609)株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Fターム(参考)】