JP4849222B2

JP4849222B2 - サスペンション制御装置

Info

Publication number: JP4849222B2
Application number: JP2006152143A
Authority: JP
Inventors: 英仁内田; 正明内山; 修才田; 寛筑間
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: JP2007320412A

Description

本発明は、車両に用いられて乗り心地や操縦安定性の確保を図るようにしたサスペンション制御装置に関する。

近時、走行車線からの車両の逸脱などの際に、警報を発生してドライバに注意を促すようにした車両用警報装置を採用した車両が用いられるようになってきている（特許文献１参照）。そして、ドライバは、警報の発生に基づき車両が正常な位置に戻るようにハンドル操作を行う。
特開２００１-３４１５９９号公報

ところで、一般に、走行車線からの車両の逸脱は、ドライバの不注意から発生することが多く、この場合、警報の発生は、ドライバには予期し得ないものである。このため、ドライバが、前記警報の発生に対して過剰に反応して急ハンドルを切ってしまい、車両に大きなロール運動を発生させて車両を不安定な走行状態に招くことが起こり得た。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、警報の発生に際しても、車両の良好な走行安定性を確保できるサスペンション制御装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、当該車両と前方障害物との間の距離、又は、該距離の変化を検出する走行状態検出手段と、該走行状態検出手段の検出結果に基づいて、当該車両が前記前方障害物に衝突する虞がある状態であると判断された場合、警報を発生する警報手段と、当該車両の車体に及ぼす作動力を制御手段の制御により発生可能なサスペンション本体部と、を備えたサスペンション制御装置であって、前記制御手段は、前記警報の発生に際し、前記警報の発生に関連して発生が予測される前記車体の前傾運動に抗する方向の前記サスペンション本体部の作動力を大きくすることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、道路上の車線に対する当該車両の位置又は該位置の変化を検出する走行状態検出手段と、該走行状態検出手段の検出結果に基づいて、当該車両が前記車線からはみ出す虞がある状態であると判断された場合、警報を発生する警報手段と、当該車両の車体に及ぼす作動力を制御手段の制御により発生可能なサスペンション本体部と、
を備えたサスペンション制御装置であって、前記制御手段は、前記警報の発生に際し、前記警報の発生に関連して発生が予測される前記車体のロール運動に抗する方向の前記サスペンション本体部の作動力を大きくすることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のサスペンション制御装置において、前記警報手段は、左側片寄り警報と右側片寄り警報を有し、前記制御手段は、前記左側片寄り警報の発生に際しては右側ロール運動に抗する方向の前記サスペンション本体部の作動力を大きくし、前記右側片寄り警報の発生に際しては左側ロール運動に抗する方向の前記サスペンション本体部の作動力を大きくすることを特徴とする。

請求項１〜３に記載の発明によれば、制御手段が、警報の発生に際し、前記警報の発生に関連して発生が予測される車体の運動に抗する方向の作動力を大きくするので、警報の発生に関連してドライバが行う車両の走行に関する急な操作に伴う車体の運動が前記作動力により抑制され、車両の良好な走行状態を確保できる。

以下、本発明の一実施の形態に係るサスペンション制御装置１を図１ないし図３に基づいて説明する。
図１において、サスペンション制御装置１は自動車２（車両）に搭載して用いられる。
サスペンション制御装置１は、各四輪に夫々対応して配置されたサスペンション本体部を有している。サスペンション本体部３は、図示しない車体側部材及び車輪側部材間に介在されて低減衰力から高減衰力の範囲で連続的に減衰力（作動力）を発生可能で、減衰力を発生することにより衝撃や振動を減衰し、ひいては自動車２の良好な走行安定性の確保を図るようにしている。
サスペンション本体部３は、減衰力調整バルブなどの図示しない減衰力調整機構を有している。また、サスペンション本体部３には、これに付随するようにしてサスペンション制御アクチュエータ（以下、適宜、アクチュエータ４という。）が設けられている。そして、サスペンション本体部３は、減衰力調整機構がアクチュエータ４に作動されることにより、発生する減衰力（伸び、縮み減衰力）の大きさが調整されるようになっている。

アクチュエータ４には、サスペンション電子コントロールユニット（以下、サスペンションＥＣＵ５という。）〔制御手段〕が接続されている。サスペンションＥＣＵ５は、アクチュエータ４を介してサスペンション本体部３が発生する減衰力を制御する。
サスペンションＥＣＵ５には、車体の上下、左右、前後方向の変位加速度を検出する加速度センサ６と、自動車２の走行速度を検出する車速センサ７と、ブレーキ操作機構に連動して設けられブレーキ操作の有無を検出するブレーキスイッチ８と、ステアリングホイールの操舵角を検出するステアリングセンサ９と、が接続されている。そして、サスペンションＥＣＵ５は、上記各センサ及びスイッチの検出データに基づいて、自動車２の良好な操縦安定性を確保するべく、アクチュエータ４に対する制御信号５００を生成し、この制御信号５００をアクチュエータ４に出力し、上述したようにアクチュエータ４を介してサスペンション本体部３が発生する減衰力を制御する。

サスペンションＥＣＵ５には、前記各センサ及びスイッチに加えて、自動車２に搭載された路車間通信システム１１の路車間通信電子コントロールユニット（以下、路車間通信ＥＣＵ１２という。）〔走行状態検出手段、制御手段〕及び車間距離警報システム１３の車間距離判断部１４が接続されており、路車間通信ＥＣＵ１２から路面情報１００の入力を受け、車間距離判断部１４から車間距離情報２００の入力を受ける。本実施の形態では、路車間通信ＥＣＵ１２及び車間距離判断部１４が走行状態検出手段を構成している。

路車間通信システム１１は、道路に設置されたセンサ（以下、路車間通信センサ１５という。）を含みかつ送受信機能を有する路上側装置１６と、路上側装置１６との間でＲＦ通信を行う前記路車間通信ＥＣＵ１２と、を備えている。路車間通信ＥＣＵ１２は、路車間通信センサ１５の検出情報を含めて路上側装置１６との間で行われるＲＦ通信を通じて自動車２の位置、特に走行路幅方向の位置（自動車２のセンターラインからの片寄り。自動車２の路肩への片寄り）を把握する。
路車間通信ＥＣＵ１２は、上述したように把握された自動車２のセンターラインからの片寄り程度、自動車２の路肩への片寄り程度（自動車２の走行路幅方向の位置）を夫々示すセンターライン片寄り情報１０１、路肩片寄り情報１０２を、路面情報１００として、サスペンションＥＣＵ５に入力する。

また、路車間通信ＥＣＵ１２は、センターライン片寄り情報１０１及び路肩片寄り情報１０２の内容に基づいて、警報発生信号３００を生成する。すなわち、センターライン片寄り情報１０１の内容が、自動車２のセンターラインに対する距離が予め定めたセンターライン片寄り基準値以下になっている（請求項１、３の危険な状態に相当する。）ことを示す場合、路車間通信ＥＣＵ１２は、センターライン片寄り警報発生信号３０１を生成する。また、路肩片寄り情報１０２の内容が、自動車２の路肩に対する距離が予め定めた路肩片寄り基準値以下になっている（請求項１、３の危険な状態に相当する。）ことを示す場合、路車間通信ＥＣＵ１２は、路肩片寄り警報発生信号３０２を生成する。

路車間通信ＥＣＵ１２には、警報発生信号３００（センターライン片寄り警報発生信号３０１、路肩片寄り警報発生信号３０２）の入力を受けて警報を発生する警報装置（以下、片寄り警報装置２０という。）〔警報手段〕が接続されている。片寄り警報装置２０は、２個設けらており、１個（以下、右側片寄り警報装置２０Ｒという。）は自動車２の右側に、残り１個（以下、左側片寄り警報装置２０Ｌという。）は自動車２の左側に配置されており、いずれの装置から警報が発生されたかにより自動車２の片寄りの方向が把握できるようになっている。後述するように、センターライン片寄り警報発生信号３０１は、右側片寄り警報装置２０Ｒに対応し、路肩片寄り警報発生信号３０２は、左側片寄り警報装置２０Ｌに対応して出力される。

路車間通信ＥＣＵ１２は、センターライン片寄り警報発生信号３０１及び／又は路肩片寄り警報発生信号３０２を生成した場合、生成された警報発生信号３００を片寄り警報装置２０に入力して警報を発生させる。
また、路車間通信ＥＣＵ１２は、センターライン片寄り警報発生信号３０１及び／又は路肩片寄り警報発生信号３０２を生成した場合、生成された警報発生信号３００を路面情報１００に含めてサスペンションＥＣＵ５に入力する。

車間距離警報システム１３は、ミリ波レーダ信号を先行車に送信してその反射波を受信するミリ波レーダ２３と、ミリ波レーダ２３のミリ波レーダ信号の送受信に基づいて自動車２及び先行車（前方障害物）間の距離（以下、単に車間距離という。）を求め、これを車間距離情報２００としてサスペンションＥＣＵ５に入力する車間距離判断部１４〔走行状態検出手段、制御手段〕と、を備えている。車間距離警報システム１３は、Controller Area Network（CAN）を採用して構成されている。

車間距離判断部１４は、車間距離が予め定めた車間距離基準値以下になる（請求項１、２の危険な状態に相当する。）と警報発生信号３００（以下、車間距離警報発生信号３０３という。）を生成する。車間距離判断部１４には、車間距離警報発生信号３０３の入力を受けて警報を発生する警報装置（以下、車間距離警報装置２５という。）が接続されている。
路車間距離判断部１４は、車間距離警報発生信号３０３を生成した場合、生成された車間距離警報発生信号３０３を車間距離警報装置２５に入力して警報を発生させる。
また、路車間距離判断部１４は、車間距離警報発生信号３０３を生成した場合、生成された車間距離警報発生信号３０３を車間距離情報２００に含めてサスペンションＥＣＵ５に入力する。

サスペンションＥＣＵ５は、路車間通信ＥＣＵ１２から路面情報１００の入力を受ける一方、車間距離判断部１４から車間距離情報２００の入力を受ける。そして、サスペンションＥＣＵ５は、センターライン片寄り警報発生信号３０１又は路肩片寄り警報発生信号３０２が含まれる路面情報１００の入力を受けるか、あるいは車間距離警報発生信号３０３が含まれる車間距離情報２００の入力を受けた場合、前記各信号に対応して自動車位置警報対策制御信号４０１及び車間距離警報対策制御信号４０２（以下、適宜、警報対策制御信号４００と総称することがある。）を生成する。そして、サスペンションＥＣＵ５は、警報対策制御信号４００を生成した場合、前記制御信号５００に優先して警報対策制御信号４００をアクチュエータ４に出力し、警報対策制御信号４００に基づいてアクチュエータ４ひいてはサスペンション本体部３を制御するようにしている。

サスペンションＥＣＵ５は、自動車位置警報対策制御信号４０１を生成した場合には、車体のロール運動を抑制する方向の減衰力を大きくさせるようにサスペンション本体部３を制御する。上述したようにサスペンションＥＣＵ５が自動車位置警報対策制御信号４０１を生成するのは、センターライン片寄り警報発生信号３０１及び／又は路肩片寄り警報発生信号３０２が生成された場合、ひいては、自動車２がセンターライン又は路肩に近付き過ぎる場合であり、ドライバへの警報の発生により、必要以上にハンドルを大きく切りこれに伴って車体が大きくロール運動すると予想される場合である。

そして、上述したように警報の発生に関連してドライバがハンドルを必要以上に大きく切ると予想されることとなる警報発生信号３００の生成に伴い、上述したハンドルの大きな作動で起こり得る大きなロール運動に抗する方向の減衰力を大きくする。
具体的には、右側片寄り警報装置２０Ｒが警報を発生した（このことは自動車２が右方向に偏って走行されたことが一要因となる。）場合には、右側（センターライン側）のサスペンション本体部３に縮みハードの減衰力を、左側（路肩側）のサスペンション本体部３に伸びハードの減衰力を発生させる。また、左側片寄り警報装置２０Ｌが警報を発生した（このことは自動車２が左方向に偏って走行されたことが一要因となる。）場合には、右側（センターライン側）のサスペンション本体部３に伸びハードの減衰力を、左側（路肩側）のサスペンション本体部３に縮みハードの減衰力を発生させる。

また、上記例と反対に、左側片寄り警報装置２０Ｌが警報を発生した（このことは自動車２が左方向に偏って走行されたことが一要因となる。）場合には、左側（路肩側）のサスペンション本体部３に伸びソフト、縮みハードの減衰力を発生させる一方、右側（センターライン側）のサスペンション本体部３に伸びハード、縮みソフトの減衰力を発生させる。この制御により、前記警報の発生に関連してドライバがハンドルを必要以上に大きく右方向に切ってしまうような過剰な応答をしても、上述したサスペンションＥＣＵ５の上述したサスペンション本体部３に対する制御により、自動車２を良好な走行状態に維持できる。

また、上記自動車位置警報対策制御信号４０１を生成した場合と同様に、サスペンションＥＣＵ５は、車間距離警報対策制御信号４０２を生成した場合には、車体のピッチング運動を抑制する方向の減衰力を大きくさせるようにサスペンション本体部３を制御する。すなわち、サスペンションＥＣＵ５が車間距離警報対策制御信号４０２を生成するのは、車間距離警報発生信号３０３が生成された場合、ひいては、自動車２が先行車に近付き過ぎ、衝突の危険がある場合であり、ドライバが前記警報の発生により、必要以上に迅速な急ブレーキをかけて、これに伴って車体が大きく前傾運動（前方方向へのピッチング運動）すると予想される場合である。

そして、上述したように警報の発生に関連してドライバが急ブレーキ作動を行うと予想されることとなる警報発生信号３００の生成に伴い、上述した急ブレーキ作動で起こり得る大きな前傾（ピッチング運動）に抗する方向の減衰力を大きくする、具体的には、前側縮みハード、後側伸びハードになるように各サスペンション本体部３を制御する。

上述したように構成されたサスペンション制御装置１の作用について、図２及び図３に基づいて、説明する。
上記サスペンション制御装置１では、図２に示すように自動車２のエンジン始動等により電力供給を受ける（ステップＳ１）と、まず初期設定を行なって（ステップＳ２）制御周期に達したか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、制御周期に達したと判定するまで繰り返して制御周期に達したか否かを判定する。

ステップS3で制御周期に達したと判定すると、前制御周期で演算し得られた制御信号５００をアクチュエータ４ひいてはサスペンション本体部３を駆動する（ステップＳ４）。続いてステップＳ５で加速度センサ６などから検出情報を読込む。次に、ステップＳ５の読込み情報に基づいて制御演算を実行して制御量（制御信号５００など）を求める制御量演算サブルーチンを実行する（ステップＳ６）。

ステップＳ６の制御量演算サブルーチンでは、図３に示すように、車間距離警報が生成されたか否かの判定を行う(ステップＳ１１）。ステップＳ１１でＹＥＳと判定すると、前側縮みハード、後側伸びハードとなるようにサスペンション本体部３に減衰力を発生させ(ステップＳ１２）、メインルーチンに戻る。

上述したように、ドライバが必要以上に急ブレーキ操作を行うと予想される車間距離警報発生信号３０３の警報の発生（ステップＳ１１でＹＥＳ）時には、前側のサスペンション本体部３に縮みハードの減衰力を、後側のサスペンション本体部３に伸びハードの減衰力を発生させる(ステップＳ１２）ので、前記警報の発生に関連してドライバが仮に急ブレーキ操作を行ってしまうような過剰な応答をしても、上述したサスペンションＥＣＵ５の上述したサスペンション本体部３に対する制御により、自動車２の前傾（ピッチング運動）が抑制され自動車２を良好な走行状態に維持できる。

ステップＳ１１でＮＯと判定すると、片寄り警報が発生されたか否かの判定を行う(ステップＳ１３）。ステップＳ１３でＹＥＳと判定すると、右側片寄り警報装置２０Ｒが警報を発生したか否かの判定を行う(ステップＳ１４）。ステップＳ１４でＹＥＳと判定すると、右側縮みハード、左側伸びハードとなるようにサスペンション本体部３に減衰力を発生させ(ステップＳ１５）、メインルーチンに戻る。

上述したように、ドライバがハンドルを必要以上に左側に大きく切ると予想される右側片寄り警報装置２０Ｒの警報の発生（ステップＳ１４でＹＥＳ）時には、右側（センターライン側）のサスペンション本体部３に縮みハードの減衰力を、左側（路肩側）のサスペンション本体部３に伸びハードの減衰力を発生させる(ステップＳ１５）。このため、前記警報の発生に関連してドライバが仮にハンドルを必要以上に左方向に大きく切ってしまうような過剰な応答をしても、上述したサスペンションＥＣＵ５の上述したサスペンション本体部３に対する制御により、自動車２を良好な走行状態に維持できる。

また、同様に、ドライバがハンドルを必要以上に右側に大きく切ると予想される左側片寄り警報装置２０Ｌの警報の発生（ステップＳ１４でＮＯ）時には、右側（センターライン側）のサスペンション本体部３に伸びハードの減衰力を、左側（路肩側）のサスペンション本体部３に縮みハードの減衰力を発生させる(ステップＳ１６）。このため、前記警報の発生に関連してドライバが仮にハンドルを必要以上に右方向に大きく切ってしまうような過剰な応答をしても、上述したサスペンションＥＣＵ５の上述したサスペンション本体部３に対する制御により、自動車２を良好な走行状態に維持できる。

ステップＳ１４でＮＯと判定すると、右側伸びハード、左側縮みハードとなるようにサスペンション本体部３に減衰力を発生させ(ステップＳ１６）、図２のメインルーチンに戻る。
ステップＳ１３でＮＯと判定すると、制御信号５００に基づいて通常の制御が行われ(ステップＳ１７）、メインルーチンに戻る。

上記実施の形態では、車間距離判断部１４を走行状態検出手段として用い、自動車２の走行状態を自動車２及び先行車（前方障害物）間の距離に基づいて検出する場合を例にしたが、車間距離判断部１４に代わる車間距離変化判断部を設け、自動車２及び先行車（前方障害物）間の距離の変化に基づいて自動車２の走行状態を検出するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、道路上の車線に対する自動車２の位置に基づいて走行状態の検出を行う場合を例にしたが、これに代えて、道路上の車線に対する自動車２の位置の変化に基づいて走行状態の検出を行うようにしてもよい。

上記実施の形態では、路上に設置された路車間通信センサ１５を用いた路車間通信システム１１により自動車２の片寄りを検出する場合を例にしたが、路上に設置されたマーカを用いて得られるＧＰＳ情報又はカメラによるマーカ読取り情報を用いて自動車２の片寄りを検出するようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態では、サスペンション本体部として、減衰力調整式油圧緩衝器を例に説明したが、これに限らず、たとえば、リニアモータ等からなる電磁サスペンション装置であってもよく、剛性を制御可能なスタビライザ装置、エアーサスペンション装置、アクティブサスペンション装置等、車体に及ぼす作動力を制御可能なサスペンション装置であれば、どのようなものであってもよい。

本発明の第１実施の形態に係るサスペンション制御装置を模式的に示すブロック図である。図１のサスペンション制御装置の作用を説明するためのフローチャート（メインルーチン）である。図２の制御量演算サブルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１…サスペンション制御装置、３…サスペンション本体部、５…サスペンションＥＣＵ（制御手段）、１２…路車間通信ＥＣＵ（走行状態検出手段、制御手段）、１４…車間距離判断部（走行状態検出手段、制御手段）、２０…片寄り警報装置（警報手段）、２０Ｌ，２０Ｒ…左、右側警報装置（警報手段）、２５…車間距離警報装置（警報手段）。

Claims

当該車両と前方障害物との間の距離、又は、該距離の変化を検出する走行状態検出手段と、
該走行状態検出手段の検出結果に基づいて、当該車両が前記前方障害物に衝突する虞がある状態であると判断された場合、警報を発生する警報手段と、
当該車両の車体に及ぼす作動力を制御手段の制御により発生可能なサスペンション本体部と、
を備えたサスペンション制御装置であって、
前記制御手段は、前記警報の発生に際し、前記警報の発生に関連して発生が予測される前記車体の前傾運動に抗する方向の前記サスペンション本体部の作動力を大きくすることを特徴とするサスペンション制御装置。
道路上の車線に対する当該車両の位置又は該位置の変化を検出する走行状態検出手段と、
該走行状態検出手段の検出結果に基づいて、当該車両が前記車線からはみ出す虞がある状態であると判断された場合、警報を発生する警報手段と、
当該車両の車体に及ぼす作動力を制御手段の制御により発生可能なサスペンション本体部と、
を備えたサスペンション制御装置であって、
前記制御手段は、前記警報の発生に際し、前記警報の発生に関連して発生が予測される前記車体のロール運動に抗する方向の前記サスペンション本体部の作動力を大きくすることを特徴とするサスペンション制御装置。
前記警報手段は、左側片寄り警報と右側片寄り警報を有し、前記制御手段は、前記左側片寄り警報の発生に際しては右側ロール運動に抗する方向の前記サスペンション本体部の作動力を大きくし、前記右側片寄り警報の発生に際しては左側ロール運動に抗する方向の前記サスペンション本体部の作動力を大きくすることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション制御装置。