(57)【要約】【課題】体感ロール角が異なる複数のダンパ制御モードを選択可能であり、選択されたダンパ制御モードにおけるドライバの運転しやすさを改善した可変ダンパ制御装置を提供する。【解決手段】可変ダンパ１１〜１４の減衰力を変更する減衰力変更手段２１〜２４と、体感ロール角が異なる複数のダンパ制御モードの選択操作を入力するダンパ制御モード選択手段４４と、減衰力変更手段を制御するダンパ制御手段４１とを備える可変ダンパ制御装置４０を、選択されたダンパ制御モードに対応する前後ダンパ減衰力の組み合わせ候補を１つのダンパ制御モードに対して複数保持する減衰力データベース４２と、ドライバ操作を検出して運転しやすさを評価するドライバ操作評価手段４３を備え、可変ダンパ減衰力の組み合わせ候補を順次切り換えながら運転しやすさの評価を行い減衰力の組み合わせを決定する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンション装置に設けられた可変ダンパの減衰力を変更する減衰力変更手段と、
体感ロール角が異なる複数のダンパ制御モードからユーザが任意の１つの選択操作を入力するダンパ制御モード選択手段と、
前記ダンパ制御モード選択手段からの入力に応じて前記減衰力変更手段を制御するダンパ制御手段と
を備える可変ダンパ制御装置であって、
選択された前記ダンパ制御モードに対応する前後の前記可変ダンパの減衰力の組み合わせ候補を１つのダンパ制御モードに対して複数保持する減衰力データベースと、
ドライバ操作を検出して運転しやすさを評価するドライバ操作評価手段を備え、
選択された前記ダンパ制御モードに対応する前後可変ダンパの減衰力の組み合わせ候補を順次切り換えながら前記運転しやすさの評価を行い、評価結果に応じて前後可変ダンパの減衰力の組み合わせを決定すること
を特徴とする可変ダンパ制御装置。
【請求項２】
前記ドライバ操作評価手段は、ドライバによるステアリング操作量を検出するステアリング操作量検出手段を備え、前記ステアリング操作量の周波数特性において低周波成分が高周波成分に対して相対的に多い場合に運転しやすさが良好であると評価すること
を特徴とする請求項１に記載の可変ダンパ制御装置。
【請求項３】
前記ダンパ制御モードの変更は、車両ロール時のピッチレートを変更することによってドライバの体感ロール角を変更するものであること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変ダンパ制御装置。
【請求項４】
車両の車速を検出する車速センサを備え、
異なった車速に応じてそれぞれ前記運転しやすさの評価を行い、前後可変ダンパの減衰力の組み合わせを決定すること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の可変ダンパ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に設けられる可変ダンパの減衰力を制御する可変ダンパ制御装置に関し、特にダンパ減衰力を変更することによってドライバの体感ロール角を調節するとともに運転しやすさを最適化したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のサスペンション装置は、車輪支持部材を、車体に対して揺動するサスペンションアームを介してストローク可能に支持しており、ストローク量に応じたバネ反力を発生するスプリング及びストローク速度に応じた減衰力を発生するダンパ（ショックアブソーバ）を備えている。
ダンパは、オイル等の作動流体がオリフィス、バルブ等の流路を通過する際の抵抗によって減衰力を発生している。また、オイル流路断面積をアクチュエータで切り替えることによって、減衰特性を調整可能とした可変ダンパも知られている。
【０００３】
可変ダンパを用いると、車両のロールレート、ピッチレート等を制御することが可能となる。
例えば、特許文献１には、ドライバの運転負担を軽減する目的で、車両のロール周期とピッチ周期の位相差を所定範囲内に抑えるよう可変ダンパを制御することが記載されているが、その具体的制御手法については提示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１３９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
定常的な旋回状態における車両のロール角は、本来サスペンションジオメトリやサスペンションスプリング、アンチロールバー（スタビライザ）のバネ定数などから決定される車両ロール剛性に依存するが、ダンパの減衰力を変化させることによってもドライバが体感するロール角（体感ロール角）が変化することがわかっている。このことは、可変ダンパを用いてドライバの体感ロール角の大小を変更可能であることを意味している。
しかし、所望の体感ロール角を得られる前後ダンパの減衰力特性の組み合わせは必ずしも１つとは限らず、どの減衰力組み合わせを選択するかによってドライバの運転しやすさは異なる。ここで、どの組み合わせが運転しやすいかはドライバの個人差等があるため、あるドライバが運転しやすいと感じても、他のドライバは運転しにくいと感じる場合がある。
本発明の課題は、体感ロール角が異なる複数のダンパ制御モードを選択可能であり、選択されたダンパ制御モードにおけるドライバの運転しやすさを改善した可変ダンパ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、サスペンション装置に設けられた可変ダンパの減衰力を変更する減衰力変更手段と、体感ロール角が異なる複数のダンパ制御モードからユーザが任意の１つの選択操作を入力するダンパ制御モード選択手段と、前記ダンパ制御モード選択手段からの入力に応じて前記減衰力変更手段を制御するダンパ制御手段とを備える可変ダンパ制御装置であって、選択された前記ダンパ制御モードに対応する前後の前記可変ダンパの減衰力の組み合わせ候補を１つのダンパ制御モードに対して複数保持する減衰力データベースと、ドライバ操作を検出して運転しやすさを評価するドライバ操作評価手段を備え、選択された前記ダンパ制御モードに対応する前後可変ダンパの減衰力の組み合わせ候補を順次切り換えながら前記運転しやすさの評価を行い、評価結果に応じて前後可変ダンパの減衰力の組み合わせを決定することを特徴とする可変ダンパ制御装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、前記ドライバ操作評価手段は、ドライバによるステアリング操作量を検出するステアリング操作量検出手段を備え、前記ステアリング操作量の周波数特性において低周波成分が高周波成分に対して相対的に多い場合に運転しやすさが良好であると評価することを特徴とする請求項１に記載の可変ダンパ制御装置である。
請求項３の発明は、前記ダンパ制御モードの変更は、車両ロール時のピッチレートを変更することによってドライバの体感ロール角を変更するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変ダンパ制御装置である。
請求項４の発明は、車両の車速を検出する車速センサを備え、異なった車速に応じてそれぞれ前記運転しやすさの評価を行い、前後可変ダンパの減衰力の組み合わせを決定することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の可変ダンパ制御装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ドライバが所望する体感ロール角を実現できる前後可変ダンパの減衰力の組み合わせ候補を順次切り換えながら運転しやすさの評価を行い、評価結果に応じて前後可変ダンパの減衰力の組み合わせを決定することによって、操縦安定性の低下を招くことなく体感ロール角を変更することができ、個々のドライバの好みに合った車両を提供することができる。
（２）ステアリング操作量の周波数特性において低周波成分が高周波成分に対して相対的に多い場合に運転しやすさが良好であると評価することによって、比較的簡素なハードウェア構成によってドライバの運転しやすさを適切に評価することができる。
（３）車両ロール時のピッチレートを変更してドライバの体感ロール角を変更することによって、サスペンションスプリングやスタビライザに変更を施すことなくドライバの体感ロール角を可変ダンパ制御のみによって変更することができる。
（４）異なった車速に応じてそれぞれ運転しやすさの評価を行い、可変ダンパの減衰力の組み合わせを決定することによって、車速が変化した場合であってもドライバが運転しやすい車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した可変ダンパ制御装置の実施例の構成を示す図である。
【図２】図１の可変ダンパ制御装置における前後のダンパ減衰力と車両のピッチレート最大値との相関を示すグラフである。
【図３】図１の可変ダンパ制御装置における減衰力設定時の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、体感ロール角が異なる複数のダンパ制御モードを選択可能であり、選択されたダンパ制御モードにおけるドライバの運転しやすさを改善した可変ダンパ制御装置を提供する課題を、選択されたダンパモードでの体感ロール角を実現する複数の前後ダンパ減衰力候補について、順次ハンドル操作量に基づいた運転しやすさの評価を行い、最良のものに決定することによって解決した。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明を適用した可変ダンパ制御装置の実施例について説明する。この可変ダンパ制御装置は、例えば乗用車等の自動車に設けられ、左右のフロントサスペンション及びリアサスペンションにそれぞれ設けられる可変ダンパの減衰力を制御し、さらに減衰力制御によってドライバの体感ロール角を変更するものである。
【００１２】
車両は、ダンパＦＬ１１、ダンパＦＲ１２、ダンパＲＬ１３、ダンパＲＲ１４、ダンパアクチュエータＦＬ２１、ダンパアクチュエータＦＲ２２、ダンパアクチュエータＲＬ２３、ダンパアクチュエータＲＲ２４、舵角センサ３１、車速センサ３２、ダンパ制御ユニット４０等を備えて構成されている。
【００１３】
ダンパＦＬ１１、ダンパＦＲ１２は、左右のフロントサスペンションにそれぞれ設けられている。
ダンパＲＬ１３、ダンパＲＲ１４は、左右のリアサスペンションにそれぞれ設けられている。
フロントサスペンション及びリアサスペンションは、前輪及び後輪を回転可能に支持するハブベアリングハウジングを、車体に対して揺動するサスペンションアームによって支持するものである。
【００１４】
フロントサスペンション及びリアサスペンションは、ストロークに応じてバネ反力を発生するサスペンションスプリングを備えている。各ダンパ１１〜１４は、前後左右のサスペンションスプリングと並列に設けられ、ピストンスピード（サスペンションのストローク速度）に応じた減衰力を発生する。減衰力は、各ダンパ１１〜１４のストローク時にダンパオイルがオリフィス、バルブ等の流路を通過する際の抵抗によって発生する。また、各ダンパ１１〜１４は、ダンパオイルの流路を切り換えて流路断面積を変化させることによって、減衰力特性を複数段階に変更可能となっている。
【００１５】
ダンパアクチュエータＦＬ２１、ダンパアクチュエータＦＲ２２、ダンパアクチュエータＲＬ２３、ダンパアクチュエータＲＲ２４は、それぞれダンパＦＬ１１、ダンパＦＲ１２、ダンパＲＬ１３、ダンパＲＲ１４に設けられ、対応する各ダンパのダンパオイル流路切換機構を駆動する例えばステッピングモータ等のアクチュエータを備えている。
各ダンパアクチュエータ２１〜２４は、本発明にいう減衰力変更手段として機能する。
【００１６】
舵角センサ３１は、図示しないステアリングホイール（ハンドル）の回転を車幅方向の往復運動に変換し、タイロッドを介して左右前輪のハブベアリングハウジングへ伝達するステアリング機構に設けられている。舵角センサ３１は、ステアリングホイールに連結された回転軸であるステアリングシャフトの角度位置を検出するエンコーダを備えている。その出力はダンパ制御ユニット４０に提供される。
【００１７】
車速センサ３２は、左右の前輪及び後輪のハブベアリングハウジングにそれぞれ設けられ、車輪が固定されるハブの回転速度に応じた車速パルス信号を出力するものである。車速センサ３２の出力は、ダンパ制御ユニット４０に提供される。ダンパ制御ユニット４０は、車速パルス信号に基づいて車両の走行速度（車速）を算出する。
【００１８】
ダンパ制御ユニット４０は、舵角センサ３１、車速センサ３２等の出力に基づいて、各ダンパアクチュエータ２１〜２４を制御し、各ダンパ１１〜１４の減衰力を変更させるものである。ダンパ制御ユニット４０は、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス等を備えて構成されている。
ダンパ制御ユニット４０は、減衰力設定手段４１、減衰力−ピッチレートデータベース４２、ドライバ操作量評価手段４３、ダンパモード選択スイッチ４４等を備えて構成されている。
【００１９】
減衰力設定手段４１は、各ダンパ１１〜１４の減衰力を設定して各ダンパアクチュエータ２１〜２４を制御するものである。
減衰力−ピッチレートデータベース４２は、予め実験又はシミュレーション等によって求めた前後のダンパ減衰力と車両のピッチレート最大値との相関に関するデータを蓄積したものである。
図２は、このようなデータの一例を示すものであって、例えば前後の各ダンパ１１〜１４の減衰力がそれぞれ１６段調整式の場合には、フロント１６段×リア１６段の計２５６通りの組み合わせのそれぞれにおけるピッチレート最大値のデータを有している。また、このようなデータは、複数の車速レベル毎に準備されている。
【００２０】
ドライバ操作量評価手段４３は、舵角センサ３１の出力に基いて、現在の車両状態におけるドライバの運転しやすさを評価するものである。ドライバ操作量評価手段４３は、例えば、所定の期間内における舵角センサ３１の出力履歴を蓄積してこれを周波数領域に変換する。そして、高周波側ほど重みが大きくなるようにして重み付けを行ってから積分した値（周波数領域のグラフにおける面積）が大きいほど、ドライバの修正舵が多く運転しにくいと評価する。
【００２１】
ダンパモード選択スイッチ４４は、ドライバ等のユーザが、複数のダンパモードから任意の１つを選択する操作を行う入力部である。複数のダンパモードは、それぞれ異なった各ダンパ１１〜１４の減衰力設定を行うことによって、車両のピッチレート最大値を異ならせるものである。このようにピッチレート最大値を異ならせることによって、ドライバの体感ロール角を変化させることができる。具体的には、ピッチレート最大値が大きい（ピッチング挙動が速い）ほど、ドライバの体感ロール角は大きくなる。
ダンパモード選択スイッチ４４は、本発明にいうダンパ制御モード選択手段として機能する。ダンパモード選択スイッチ４４は、例えば車両の図示しないインストルメントパネル等に配置されている。
【００２２】
次に、実施例におけるダンパ減衰力の設定について、図３のステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：ロールモード変更指示入力＞
ドライバ等のユーザは、ダンパモード選択スイッチ４４を用いて、体感ロール角が異なった複数のダンパモードから任意の１つを選択する操作を入力する。
その後、ステップＳ０２に進む。
【００２３】
＜ステップＳ０２：前後ダンパ減衰力候補を仮設定＞
ダンパ制御ユニット４０の減衰力設定手段４１は、減衰力−ピッチレートデータベース４２にアクセスし、ユーザが選択したダンパモードに対応したピッチレート最大値を得られる前後のダンパ減衰力の組み合わせを検索し、複数の前後ダンパ減衰力候補を準備する。
そして、複数の前後ダンパ減衰力候補のうち１つを仮設定し、各ダンパアクチュエータ２１〜２４を制御して、各ダンパ１１〜１４が仮設定された減衰力となるように設定する。
その後、ステップＳ０３に進む。
【００２４】
＜ステップＳ０３：ドライバ操作モニタ＞
ダンパ制御ユニット４０のドライバ操作量評価手段４３は、所定の期間にわたって舵角センサ３１の出力履歴をサンプリングする。
サンプリング終了後、ステップＳ０４に進む。
【００２５】
＜ステップＳ０４：ドライバ操作量による運転しやすさ評価＞
ダンパ制御ユニット４０のドライバ操作量評価手段４３は、ステップＳ０３においてサンプリングしたデータを用いて、現在の前後ダンパ減衰力におけるドライバの運転しやすさを評価する。この評価は、上述したように、舵角センサ３１の出力履歴を周波数領域に変換して高周波成分が多いほど、細かい修正舵が多く必要とされ運転しにくいと評価する。
ドライバ操作量評価手段４３は、現在の前後ダンパ減衰力における上述した評価と転舵初期のピッチレートとをマッピングする。
その後、ステップＳ０５に進む。
【００２６】
＜ステップＳ０５：減衰力候補評価終了判断＞
ダンパ制御ユニット４０の減衰力設定手段４１は、ステップＳ０２において準備された複数の前後ダンパ減衰力候補について、全てステップＳ０４における評価が終了したか否かを判断する。
そして、未だ評価されていない前後ダンパ減衰力候補が存在する場合は、ステップＳ０６に進む。一方、全ての前後ダンパ減衰力候補の評価が終了している場合は、ステップＳ０７に進む。
【００２７】
＜ステップＳ０６：前後ダンパ減衰力次候補に変更＞
ダンパ制御ユニット４０の減衰力設定手段４１は、未だ評価されていない前後ダンパ減衰力候補から１つを選択（仮設定）し、各ダンパアクチュエータ２１〜２４を制御して、各ダンパ１１〜１４が新たに仮設定された減衰力となるように設定する。
その後、ステップＳ０３に進む。
【００２８】
＜ステップＳ０７：前後ダンパ減衰力決定＞
ダンパ制御ユニット４０の減衰力設定手段４１は、上述したステップＳ０４において評価した前後ダンパ減衰力候補のなかから、運転しやすさが最良の評価を得たもの（最も運転しやすいと評価された転舵初期ピッチレートが得られるもの）を前後ダンパ減衰力として決定し、各ダンパアクチュエータ２１〜２４を制御して、各ダンパ１１〜１４が決定された減衰力となるように設定する。
その後、一連の処理を終了する。
なお、このような前後ダンパ減衰力の設定は、複数の車速範囲毎にそれぞれ行われ、走行中に車速範囲が推移した場合には、ダンパ制御ユニット４０は現在の車速範囲において設定された前後ダンパ減衰力となるように各ダンパアクチュエータ２１〜２４を制御する。
【００２９】
以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ドライバが所望する体感ロール角を実現できる前後ダンパ減衰力候補を順次切り換えながら運転しやすさの評価を行い、評価結果に応じて各ダンパ１１〜１４の減衰力の組み合わせを決定することによって、操縦安定性の低下を招くことなく体感ロール角を変更することができ、個々のドライバの好みに合った車両を提供することができる。
（２）舵角センサ３１の出力値を周波数領域に変換し、高周波側が大きくなる重み付けを行って積分した値が小さい場合に運転しやすさが良好であると評価することによって、比較的簡素なハードウェア構成によってドライバの運転しやすさを適切に評価することができる。
（３）車両ロール時のピッチレートを変更してドライバの体感ロール角を変更することによって、サスペンションスプリングやスタビライザに変更を施すことなくドライバの体感ロール角をダンパ１１〜１４の減衰力制御のみによって変更することができる。
（４）異なった車速に応じてそれぞれ運転しやすさの評価を行い、ダンパ１１〜１４の減衰力の組み合わせを決定することによって、車速が変化した場合であってもドライバが運転しやすい車両を提供することができる。
【００３０】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）ドライバの運転しやすさを評価する方法は、上述した実施例の手法に限らず適宜変更することができる。例えば、ハンドル操作量の推移が正弦波に対してどの程度歪んでいるかを検出し、歪みが大きいほど運転しにくいと評価してもよい。また、ハンドル操作の切り側、戻し側の速度成分の偏りを検出し、偏りが大きいほど運転しにくいと評価してもよい。さらに、ハンドル角を所定の間隔でサンプリングし、過去の複数点のデータに基づいてドライバが極めて滑らかに操舵操作を行った場合に予測されるハンドル角を算出し、これと実際のハンドル角との差分を検出するステアリングエントロピー法によって運転しやすさを評価してもよい。この場合、差分が大きいほど運転しにくいと評価することができる。また、ハンドル操作量に基づく評価に代えて、ハンドル操作力（ステアリングシャフトに設けられたトルクセンサの出力等）に基づいて運転しやすさの評価を行ってもよい。
（２）可変ダンパ制御装置の機械的な構成は上述した実施例のものに限らず、適宜変更することができる。例えば、実施例において共通のハードウェアで実現していた機能を複数のハードウェアに割り振ったり、逆に複数のハードウェアによって実現していた機能を共通のハードウェアに持たせるようにしてもよい。また、可変ダンパにおける減衰力調整手法も実施例のようにダンパオイル流路を切り換えるものに限定されない。例えば、磁場を印加した際に粘度が増加するＭＲ流体を用いた可変ダンパを用いてもよい。
（３）実施例では、ドライバが選択したダンパモードにおける体感ロール角を得られる全ての前後ダンパ減衰力候補について運転しやすさを評価しているが、例えばドライバが転舵初期ピッチレートの高いもの、あるいは低いものを好むといった傾向が判明している場合には、そのような傾向に反する候補を評価対象から除外して、早期に前後ダンパ減衰力を決定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１１    ダンパＦＬ                  １２    ダンパＦＲ
１３    ダンパＲＬ                  １４    ダンパＲＲ
２１    ダンパアクチュエータＦＬ    ２２    ダンパアクチュエータＦＲ
２３    ダンパアクチュエータＲＬ    ２４    ダンパアクチュエータＲＲ
３１    舵角センサ                  ３２    車速センサ
４０    ダンパ制御ユニット          ４１    減衰力設定手段
４２    減衰力−ピッチレートデータベース
４３    ドライバ操作量評価手段      ４４    ダンパモード選択スイッチ
【図１】
2011031727.tif 000003
【図２】
2011031727.tif 000004
【図３】
2011031727.tif 000005