(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的にバネ上重量を支持する車両サスペンションシステムにおいて、
可動ピストンを含む、前記バネ上重量を支持するダンパと、
アクチュエータと、
コントローラであって、
前記バネ上重量に関連付けられた運動の周波数を判定することと、
前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が第１の周波数閾値を下回る場合、制御信号を送信して、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に減速力を印加させることと、
前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が前記第１の周波数閾値を超える場合、制御信号を送信して、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に補償力を印加させることと、
を備える動作を実行するように構成されたコントローラと
を備え、前記補償力の大きさが、前記ダンパについて判定された摩擦力に基づいている、システム。
【請求項２】
前記動作が、
前記バネ上重量に関連付けられた横加速度を判定することと、
前記横加速度が横加速度閾値を下回る場合、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に前記補償力を印加させることと、
前記横加速度が前記横加速度閾値を超える場合、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に前記減速力を印加させることと
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記動作が、
ステアリングホイール角度が閾値ステアリングホイール角度よりも小さいことを判定することと、
前記閾値ステアリングホイール角度よりも小さいと判定された前記ステアリングホイール角度に基づいて、前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数に基づく前記バネ上重量に印加する前記補償力の大きさまたは前記バネ上重量に印加する前記減速力の大きさを判定することと
をさらに備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記動作が、
ステアリングホイール角度が閾値ステアリングホイール角度を超えることを判定することと、
前記閾値ステアリングホイール角度を超える前記ステアリングホイール角度に基づいて、前記バネ上重量に関連付けられた前記横加速度を判定することと
をさらに備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記動作が、
前記バネ上重量に関連付けられた前記周波数のゲインを判定することと、
前記横加速度のゲインを判定することと、
前記摩擦力と、前記周波数のゲインまたは前記横加速度のゲインのうちの少なくとも一方とに基づいて、前記補償力の大きさおよび／または前記減速力の大きさを判定することと
をさらに備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記動作が、
前記可動ピストンに関連付けられた速度を判定することと、
前記可動ピストンに関連付けられた前記速度に基づいて前記摩擦力を判定することと
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記動作が、
前記ダンパおよび前記アクチュエータを含むバネ下重量に関連付けられた第１のセンサから第１のセンサデータを受信することと、
前記バネ上重量に関連付けられた第２のセンサから第２のセンサデータを受信することと、
前記第１のセンサデータまたは前記第２のセンサデータのうちの少なくとも一方に基づいて、前記可動ピストンに関連付けられた速度を判定することと
をさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記ダンパについて判定された前記摩擦力が、前記ダンパの前記可動ピストンとシリンダとの間の静摩擦と、前記可動ピストンと前記シリンダとの間のクーロン摩擦とに少なくとも部分的に基づいて判定され、
前記補償力の大きさおよび前記減速力の大きさが、前記ダンパについて判定された前記摩擦力に比例する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記動作が、
前記バネ上重量に関連付けられた横加速度を判定することと、
前記横加速度が横加速度閾値を下回る場合、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に前記補償力を印加させることと、
前記横加速度が前記横加速度閾値に向かって増加するのにつれて、前記補償力を徐々に減少させることと
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記動作が、
前記横加速度が前記横加速度閾値に到達する前に、前記アクチュエータに前記補償力の印加を停止させることと、
前記横加速度が前記横加速度閾値を超える場合、前記アクチュエータに、前記摩擦力に比例する減速力に到達する前に前記バネ上重量に徐々に増加する減速力を印加させることと
をさらに備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記動作が、
前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が前記第１の周波数閾値に向かって増加するのにつれて、前記アクチュエータに前記減速力を徐々に低減させることと、
前記摩擦力に基づく大きさに到達するまで前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が前記第１の周波数閾値を超えると、前記アクチュエータに前記補償力を徐々に増加させながら印加させることとをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記動作が、前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が第２の周波数閾値に向かって増加するのにつれて、前記アクチュエータに前記補償力を徐々に低減させることをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
ダンパを含み、少なくとも部分的にバネ上重量を支持する車両サスペンションを動作させる方法において、
コントローラにより、前記バネ上重量に関連付けられた運動の周波数を判定することと、
前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が第１の周波数閾値を下回る場合、制御信号を送信して、アクチュエータに、前記バネ上重量に減速力を印加させることと、
前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が前記第１の周波数閾値を超える場合、制御信号を送信して、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に補償力を印加させることと
を備え、前記補償力の大きさが、前記ダンパについて判定された摩擦力に基づいている、方法。
【請求項１４】
前記バネ上重量に関連付けられた横加速度を判定することと、
前記横加速度が横加速度閾値を下回る場合、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に前記補償力を印加させることと、
前記横加速度が前記横加速度閾値を超える場合、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に前記減速力を印加させることと
をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
車両サスペンションに関連付けられた１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記１つ以上のプロセッサをプログラムして動作を実行する命令を記憶するコンピュータ可読媒体において、前記動作が、
前記車両サスペンションによって少なくとも部分的に支持されたバネ上重量に関連付けられた運動の周波数を判定することと、
前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が第１の周波数閾値を下回る場合、制御信号を送信して、アクチュエータに、前記バネ上重量に減速力を印加させることと、
前記バネ上重量に関連付けられた運動の前記周波数が前記第１の周波数閾値を超える場合、制御信号を送信して、前記アクチュエータに、前記バネ上重量に補償力を印加させることと
を備え、前記補償力の大きさが、前記車両サスペンションに含まれるダンパについて判定された摩擦力に基づいている、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両サスペンションなどの油圧減衰システムの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の振動を減衰させるために車両サスペンションに使用されるような従来の油圧減衰システムは、例えば、個々のダンパのコンポーネントによって引き起こされる摩擦の影響により、不規則な減衰特性を呈することがある。例えば、ダンパピストンとダンパシリンダ壁との間、および／またはピストンロッドとロッドシールとの間など、ダンパコンポーネント間の相対的な動きは、静摩擦力および動摩擦力を発生させることがある。摩擦力は、ダンパの油圧力と比較して小さいことがあるが、車両の乗り心地に影響を与えるほど十分に大きいことがある。ダンパの摩擦はまた、動的なコーナリング操作中など、車両のハンドリングにも影響を与えることがある。さらに、ダンパの摩擦は、車線変更などの場合に、小さなステアリング角度が適用されると、ステアリングシステムのオンセンター感覚を低下させることがある。
【発明の概要】
【０００３】
いくつかの実装は、ある状況ではダンパ摩擦を補償し、他の状況ではダンパ摩擦を増強する車両サスペンションを含む。いくつかの例では、車両サスペンションは、少なくとも部分的にバネ上重量を支持し、バネ上重量に接続されたダンパを含み、ダンパは、可動ピストンを含む。車両サスペンションは、アクチュエータおよびコントローラをさらに含む。コントローラは、バネ上重量に関連付けられた運動の周波数を判定するように構成することができる。バネ上重量の運動の周波数が第１の周波数閾値を下回る場合、コントローラは、アクチュエータにバネ上重量に減速力を印加させるための制御信号を送信することができる。さらに、バネ上重量に関連付けられた運動の周波数が第１の周波数閾値を超える場合、コントローラは、制御信号を送信して、アクチュエータにバネ上重量に補償力を印加させることができる。例えば、補償力の大きさは、ダンパについて判定された摩擦力に基づくことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
詳細な説明は、添付の図を参照して説明される。図では、参照符号の左端の数字は、参照符号が最初に現れる図を特定する。異なる図での同じ参照符号の使用は、類似または同一の項目または特徴を示している。
【０００５】
【図１】いくつかの実装にかかる車両用の能動ダンパサスペンションシステムの例示的な概略図を示している。
【０００６】
【図２】いくつかの実装にかかる車両用の能動ダンパシステムの例示的な概略図を示している。
【０００７】
【図３】いくつかの実装にかかる、制御力３０２を判定する例示的なプロセスを示すフロー図である。
【０００８】
【図４】いくつかの実装にかかる異なる周波数での摩擦特性の例を示している。
【０００９】
【図５】いくつかの実装にかかる乗車評価応答対周波数の例示的なグラフを示している。
【００１０】
【図６】いくつかの実装にかかる周波数に基づく能動力の印加の例示的なグラフを示している。
【００１１】
【図７】いくつかの実装にかかる摩擦力対周波数の例示的なパワースペクトル密度（ＰＳＤ）グラフを示している。
【００１２】
【図８】いくつかの実装にかかる、バネ上重量運動の周波数の関数としてのバネ上重量周波数ゲインＧｆｑの例示的なグラフを示している。
【００１３】
【図９】いくつかの実装にかかる横加速度の関数としてのゲインＧｇｙの例示的なグラフを示している。
【００１４】
【図１０】いくつかの実装にかかる、車両のステアリング感覚の向上、ロールダイナミクスの向上、または乗り心地の向上のうちの少なくとも１つに対してアクチュエータを制御するアクチュエータ力を判定する例示的なプロセスを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書のいくつかの実装は、ダンパと並列または直列に配置されたアクチュエータの出力を制御することにより、車両の乗り心地およびハンドリングに対する油圧ダンパ（例えば、ショックアブソーバ）で発生する摩擦力の影響を制御する技術および構成を対象としている。したがって、本明細書のいくつかの例は、単に摩擦を相殺するのではなく、摩擦の影響を制御することにより、ダンパで生じる摩擦の影響を制御して、所望の乗り心地およびハンドリングを提供する。本明細書のいくつかの例では、ダンパ摩擦は、バネ上重量またはバネ下重量共振周波数においてバネまたはタイヤの過剰エネルギの放散を助ける油圧減衰力と同様の減速力の一部と見なすことができる。したがって、いくつかの実装は、乗車中の浮動および／または振動を低減することによって車両の乗り心地を向上させる。さらに、いくつかの実装は、滑らかな道路および／または中程度の前後車両速度などの１つ以上の周波数で現れることがあり、人間感知の周波数範囲において車両の乗り心地を低下させることがある摩擦加振力に対処することができる。
【００１６】
いくつかの例では、システムは、１つ以上の車両センサからセンサ情報を受信するコントローラを含むことができる。コントローラは、少なくとも部分的にセンサ情報を使用して、油圧ダンパコンポーネントの相対速度および／またはバネ上重量の運動周波数を推定することができる。コントローラはまた、車両のコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスなどを介して、他の車両システムから横加速度情報およびステアリングホイール角度情報を受信することができる。
【００１７】
コントローラは、ある状況では摩擦影響に対抗し、他の状況では摩擦力を増強するために、能動制限力アクチュエータなどのアクチュエータを制御することができる。各アクチュエータは、車両の各車輪の各油圧ダンパと並列または直列に配置され得る。本明細書のいくつかの例では、コントローラは、ダンパピストンの推定相対速度に少なくとも部分的に基づいて、車体と車輪との間にアクチュエータによって印加される能動力を判定することができる。この能動力は、さらに、受信したセンサ情報に少なくとも部分的に基づいて、および／または他の車両システムから車両ＣＡＮバスを介して受信した横加速度情報に基づいて、判定されたバネ上重量の周波数に基づいて判定され得る。判定された能動力に基づいて、コントローラは、車両の乗り心地および／またはハンドリングを向上させるためにアクチュエータのうちの１つ以上に制御信号を送信する。
【００１８】
説明のために、車両サスペンションの環境におけるいくつかの例示的な実装が説明される。しかしながら、本明細書の実装は、提供される特定の例に限定されるものではなく、本明細書の開示に照らして当業者にとって明らかなように、他のタイプのサービス環境、他の用途などに拡張され得る。
【００１９】
図１は、いくつかの実装にかかる車両用の能動ダンパサスペンションシステム１００の例示的な概略図を示している。ダンパシステム１００は、バネ上重量１０２、バネ下重量１０４、およびコントローラ１０６を含む。例えば、バネ上重量１０２は、バネ下重量１０４に含まれない車体および車両の他のコンポーネントを含むことができる。バネ下重量１０４は、１つ以上のバネ１０８、１つ以上のダンパ１１０、１つ以上のアクチュエータ１１２、および１つ以上の車輪１１４を含むことができる。例えば、バネ１０８は、車両が表面１１６上を移動するときに車両の乗り心地を緩和するためなどに、車輪１１４に対して車両を懸架することができる。
【００２０】
さらにまた、ダンパ１１０は、バネ上重量１０２がバネ１０８によって制御不能に振動することを防止するショックアブソーバなどの油圧ダンパとすることができる。図示された例では、ダンパ１１０は、シリンダ１２０内で移動可能であり、ピストンロッド１２２およびピストンロッドシール１２４を含むピストン１１８を含む。シリンダ１２０は、当該技術分野において知られているように、油圧流体、油、空気、または他の流体によって満たされることができる。一例として、ピストン１１８とシリンダ１２０との接触および／またはピストンロッド１２２とピストンロッドシール１２４との接触は、不規則な減衰特性をもたらすことがある静摩擦および動摩擦を生じさせることができる。さらにまた、ダンパ１１０の簡単な例が図１に示されているが、本明細書の実装は、いかなる特定のダンパ構成にも限定されるものではなく、本明細書に記載された使用および目的に適した、当該技術分野において知られている任意のダンパ、ショックアブソーバなどを包含することができる。
【００２１】
車輪１１４は、バネ下重量１０４にさらなるバネ応答を提供することができるタイヤ（図１には図示せず）を含むことができる。しかしながら、本明細書の例の説明を簡単にするために、タイヤのバネ効果は、特に別段の説明がない限り、バネ下重量１０４のバネ１０８に含まれると考えることができる。
【００２２】
アクチュエータ１１２は、矢印１２６によって示されるように、上方向または下方向の少なくとも一方に力を加えることができるように、１つ以上の個々のアクチュエータから構成され得る。適切なアクチュエータ１１２の例は、双方向ソレノイド、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、または以下でさらに説明されるように十分な力を発揮することができる任意の他のタイプのアクチュエータを含むことができる。一般に、アクチュエータによって生成される力は、従来の能動サスペンションシステムにおいて使用される力よりもはるかに小さく、例えばアクチュエータ１１２あたり最大５０ニュートンとすることができ、したがって、本明細書のアクチュエータ１１２を能動サスペンションシステムにおいて使用されるアクチュエータよりも大幅に小さくすることを可能にする。
【００２３】
さらに、システム１００は、バネ下重量１０４上に配置された第１のセンサ１２８と、バネ上重量１０２上に配置された第２のセンサ１３０とを含むことができる。一例として、第１のセンサ１２８および第２のセンサ１３０は、それぞれ、バネ下重量１０４およびバネ上重量１０２の振動を検出することができる加速度計とすることができる。したがって、第１のセンサ１２８は、第１のセンサデータ１３２をコントローラ１０６に送信することができ、第２のセンサ１３０は、第２のセンサデータ１３４をコントローラ１０６に送信することができる。さらにまた、センサ１２８および１３０は、加速度計に限定されるものではなく、バネ上重量１０２とバネ下重量１０４との間の相対運動を検知および定量化することができる高さセンサなどの他のタイプのセンサを含んでもよい。
【００２４】
さらに、いくつかの例では、それぞれが追加の１つ以上のバネ、ダンパ、アクチュエータ、およびセンサを含む、車両の別個の車輪および関連するサスペンションシステムにそれぞれ対応する複数のバネ下重量１０４が存在することができる。したがって、コントローラ１０６は、車両の乗り心地およびハンドリングを制御するために複数のアクチュエータ１１２を同時に制御することができる。
【００２５】
コントローラ１０６は、１つ以上のプロセッサ１３８およびメモリ１４０を含むことができる。メモリ１４０は、コンピュータプログラム、またはコンピュータ実行可能コードなどの実行可能命令１４２を含むことができる。プロセッサ１３８は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ、中央処理装置、状態機械、論理回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および／または動作命令に基づいて信号を操作する任意の装置として実装され得る。場合によっては、プロセッサ１３８は、本明細書に記載されたアルゴリズムおよびプロセスを実行するように特にプログラムもしくは構成された１つ以上のハードウェアプロセッサおよび／または任意の適切なタイプの論理回路とすることができる。プロセッサ１３８は、メモリ１４０に記憶されたコンピュータ可読、プロセッサ実行可能命令１４２をフェッチおよび実行するように構成され得る。１つの非限定的な例として、プロセッサ１３８は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス１４６または他の有線もしくは無線接続などを介して１つ以上の他の車両システム１４４に接続される車両電子制御ユニット（ＥＣＵ）に含まれてもよい。
【００２６】
メモリ１４０は、有形の非一時的コンピュータ記憶媒体などの少なくとも１つのコンピュータ可読媒体を含むことができ、コンピュータ可読プロセッサ実行可能命令、データ構造、プログラムモジュール、またはその他のデータなど、情報の記憶のための任意のタイプの技術で実装される揮発性および不揮発性メモリおよび／またはリムーバブルおよび非リムーバブル媒体を含むことができる。メモリ１４０は、これらに限定されるものではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ソリッドステートストレージ、磁気ディスクストレージ、光学ストレージ、および／または他のコンピュータ可読媒体技術を含むことができる。したがって、コンピュータ可読媒体１４０は、プログラム、モジュール、アプリケーション、またはプロセッサ１３８によって実行され得る他の実行可能コードを含むことができる命令１４２を記憶することができるコンピュータ記憶媒体とすることができる。さらに、言及される場合、そうでなければ非一時的コンピュータ可読媒体と呼ばれる非一時的メモリは、エネルギ、キャリア信号、電磁波、および信号自体などの媒体を除外する。
【００２７】
メモリ１４０は、プロセッサ１３８によって実行可能な機能コンポーネントを記憶および維持するために使用され得る。いくつかの実装では、これらの機能コンポーネントは、プロセッサ１３８によって実行可能であり、且つ実行されると、上記レポータ１０４に起因する動作およびサービスを実行するための動作ロジックを実装する命令またはプログラムを備える。コンピュータ可読媒体１４０に記憶されたコントローラ１０６の機能コンポーネントは、プロセッサ１３８に本明細書に記載された機能を実行させるための一連の命令または他の実行可能コードを含むことができる命令１４２を含むことができる。
【００２８】
さらに、メモリ１４０はまた、機能コンポーネントによって使用されるデータ、およびデータ構造などを記憶することもできる。コンピュータ可読媒体１４０によって記憶されたデータは、センサデータ１３２、１３４を含むことができる。さらに、コントローラは、ステアリングホイール角度１５０および車両横加速度１５２など、他の車両システムに関連付けられたセンサから受信したデータをさらに受信および記憶することができる。さらに、コントローラ１０６は、他の論理的、プログラム的、および／または物理的コンポーネントを含むことができ、記載されるそれらのものは、本明細書の説明に関連する単なる例にすぎない。
【００２９】
上述したように、本明細書に記載される例は、車両の乗り心地およびハンドリングに対するダンパ１１０の摩擦影響を制御することができる。車両の乗り心地およびハンドリングに対する摩擦の影響は、システムの摩擦量、路面、タイヤの剛性、車両の前後速度など、様々な要因に依存する場合がある。図１の例は、ダンパ１１０が受動ダンパであり、アクチュエータ１１２が能動制限力アクチュエータである１／４車両モデルを示している。この例のアクチュエータ１１２は、ダンパ１１０と並列に配置されている。図２に関して以下にさらに説明するように、アクチュエータ１１０は、代替的に、ダンパ１１０および／またはバネ１０８と直列に配置されてもよい。
【００３０】
上述したように、バネ上重量１０２は、一般に、場合によっては１／４車両の車体質量を表すことができ、バネ下重量１０４は、車両のサスペンション質量を表すことができる。アクチュエータ１１２は、第１のセンサデータ１３２、第２のセンサデータ１３４、ステアリングホイール角度１５０、および横加速度１５２など、受信したセンサ情報に基づいて１つ以上の制御信号１６０をアクチュエータ１１２に送信するコントローラ１０６によって制御される。アクチュエータ１１２は、車両バネ上重量１０２およびバネ下重量１０４に力を印加し、その量およびタイミングは、以下にさらに説明されるように判定される。コントローラ１０６は、センサ１２８、１３０、および他の車両システム１４４と通信して、センサ情報を受信し、アクチュエータ１１２によって印加される力を判定するために使用される１つ以上のパラメータを推定する。コントローラ１０６は、アクチュエータ１１２によって印加されるべき所望の力を判定し、対応する制御信号１６０をアクチュエータ１１２に送信する。制御信号１６０の実際の構成は、アクチュエータ１１２のタイプおよび構成に応じて異なっていてもよい。
【００３１】
図２は、いくつかの実装にかかる車両用の能動ダンパサスペンションシステム２００の例示的な概略図を示している。この例では、アクチュエータ１１２は、ダンパ１１０と直列に配置される。図示された構成では、アクチュエータ１１２は、アクチュエータ１１２もまた、図２に示されるように、バネ１０８と直列またはバネ１０８と並列であるかどうかに基づいて、アクチュエータ１１２によって加えられる力の量が異なる場合があることを除いて、図１に関して説明されたものと同様の方法でコントローラ１０６によって制御されてもよい。
【００３２】
別の例として、アクチュエータ１１２は、ダンパ１１０の下方に配置されてもよい。さらに別の例として、アクチュエータ１１２は、バネ１０８およびダンパ１１０の双方と直列であってもよく、バネ１０８およびダンパ１１０の上方または下方のいずれかに配置されてもよい。さらに別の例として、第１の方向に力を印加するための第１のアクチュエータは、ダンパ１１０の上方に直列に配置され、反対方向に力を印加するための第２のアクチュエータは、ダンパ１１０の下方に直列に配置されてもよい。さらにまた、本出願ではいくつかの例示的な構成が図示および説明されているが、他の多くの変形形態および代替構成が、本明細書の開示の利益を有する当業者にとって明らかであろう。
【００３３】
図３および図１０は、いくつかの実装にかかる例示的なプロセスを示すフロー図を含む。プロセスは、一連の操作を表す論理フロー図のブロックの集合として示され、その一部または全ては、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実装され得る。ソフトウェアの文脈では、ブロックは、１つ以上のプロセッサによって実行されると、記載された動作を実行するようにプロセッサをプログラムする１つ以上のコンピュータ可読媒体に記憶されるコンピュータ実行可能命令を表すことができる。一般に、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行したりまたは特定のデータ型を実装したりするルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。ブロックが記述される順序は、限定として解釈されるべきではない。任意数の説明されたブロックは、プロセスまたは代替プロセスを実装するために任意の順序でおよび／または並列に組み合わせることができ、全てのブロックが実行される必要はない。説明の目的で、プロセスは、本明細書の例に記載された環境、フレームワーク、およびシステムを参照して説明されるが、プロセスは、多種多様な他の環境、フレームワーク、およびシステムにおいて実装されてもよい。
【００３４】
図３は、いくつかの実装にかかる、制御力を判定する例示的なプロセス３００を示すフロー図である。例えば、制御力は、例えば図１および図２に関して上述したように、バネ上重量とバネ下重量との間にアクチュエータによって加えることができる。プロセス３００は、少なくとも部分的に、コントローラ１０６（図３には図示せず）または他の適切なプロセッサによって実行され得る。
【００３５】
３０２において、コントローラは、図１および図２に関して上述したように、第１のセンサデータ１３２、第２のセンサデータ１３４、横加速度１５２、およびステアリングホイール角度１５０などのセンサ情報を受信することができる。
【００３６】
３０４において、コントローラは、第１のセンサデータ１３２および第２のセンサデータ１３４から判定されたバネ上重量とバネ下重量との速度差に基づいて、ダンパピストンの相対ピストン速度ＶＰｉｓｔｏｎを判定することができる。場合によっては、コントローラは、図１に関して上述したセンサ１２８と１３０との間の運動の相対差を判定することにより、車両のバネ上重量センサデータ（すなわち、第２のセンサデータ１３４）とバネ下重量センサデータ（すなわち、第１のセンサデータ１３２）を、ダンパの相対ピストン速度に変換する。
【００３７】
３０６において、コントローラは、ピストンの加速度および速度の変化を判定するために、受信したセンサデータ１３２および１３４を、例えば、最後の１０〜５００ミリ秒に受信した、経時的にメモリに記憶された最近のセンサデータ１３２および１３４と比較することにより、バネ上重量運動周波数Ｆｓｍｍを判定する。
【００３８】
３０８において、コントローラは、公知の技術により、受信したステアリングホイール角度データ１５０から横加速度Ｇｙを推定し、横加速度データ１５２を使用して更新される。
【００３９】
３１０において、コントローラは、ピストン速度ＶＰｉｓｔｏｎに関連付けられたピストン運動の周波数を判定する。例えば、ピストンの周波数は、バネ上重量１０２とバネ下重量１０４との間の相対運動が原因でバネ上重量運動周波数とは異なることがある。
【００４０】
３１２において、コントローラは、以下の式を使用して、ダンパコンポーネントの相対速度、すなわち、ピストン速度の大きさおよび周波数に基づいて推定摩擦力Ｆｅｓｔを判定する。
【００４１】
【数１】
0006944052.tif 000002
【００４２】
上記式では、Ｂ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４は、特定のダンパの実験データおよびシミュレーション結果の相関に基づいて経験的に判定された定数である。さらに、ＶＳｔｒｉｂｅｃｋは、対応する油圧ダンパのストライベック速度であり、δは、推定された力の形状係数であり、特定のダンパの実験データおよびシミュレーション結果の相関に基づいて判定される。さらに、ｅは指数関数であり、「ｓｉｇｎ」は符号関数である。静摩擦力（ＦＳ）およびクーロン摩擦（ＦＣ）は、上記示されるように、ピストン速度の関数である。したがって、静摩擦力と動摩擦力の比やヒステリシスループなどの摩擦特性もまた、ピストンの速度に関連する。さらに、推定された摩擦力を判定するための１つの技術が上述されているが、様々な他の技術が、本明細書の開示の利益を有する当業者にとって明らかであろう。
【００４３】
３１４において、コントローラは、周波数Ｇｆｑのゲインを判定する。Ｇｆｑの値を判定する追加の詳細については、図８に関して以下に説明される。Ｇｆｑは、調整可能なゲインであり、異なる車両およびダンパ構成で異なり、調整プロセスを介して判定され得る。
【００４４】
３１６において、コントローラは、横加速度Ｇｇｙのゲインを判定する。Ｇｇｙの値を判定する追加の詳細については、図９に関して以下に説明される。Ｇｇｙは、調整可能なゲインであり、異なる車両およびダンパ構成で異なり、調整プロセスを介して判定され得る。
【００４５】
３１８において、コントローラは、アービトレーションロジックを使用して、ＧｆｑおよびＧｇｙから制御ゲインＧを判定する。制御ゲインＧは、±αの間で変化し、αは、およそ１以下である。制御ゲインは、バネ上重量運動の推定周波数Ｆｓｍｍと車両の横加速度とに基づいて判定される。制御ゲインを判定するためのアービトレーションロジックの追加の詳細については、図８〜図１０に関して以下に説明される。
【００４６】
３２０において、コントローラは、推定された摩擦力Ｆｅｓｔおよび制御ゲインＧに基づいて制御力を判定する。ダンパの摩擦影響を制御するための制御力は、摩擦力以下とすることができる。したがって、場合によっては、車体（すなわち、バネ上重量とバネ下重量との間）に印加される最大能動力は、油圧ダンパにおける摩擦力と同等とすることができる。その結果、アクチュエータのエネルギ要件は、比較的小さくすることができ、したがって、電力消費が制限されたアクチュエータを使用することができる。バネ上重量とバネ下重量との間に印加される制御力は、油圧ダンパにおいて発生する摩擦力に比例してもよい。上述したように、ダンパの摩擦力Ｆｅｓｔは、油圧ダンパのピストンロッドの速度ＶＰｉｓｔｏｎを使用して推定される。摩擦力特性は、図４に関して以下にさらに説明されるように、ピストンロッドの動きに関して変化する。いくつかの非限定的な例として、一般的な摩擦力は、油圧ダンパの場合、約２０〜３０ニュートン（４〜７ポンド）とすることができる。制御力を判定する追加の詳細については、図８〜図１０に関して以下に説明される。
【００４７】
３２２において、コントローラは、３２０において判定された制御力の大きさに基づいて、アクチュエータに送信するための制御信号を判定する。例えば、ソレノイドアクチュエータの場合、コントローラは、所望のタイミングで所望の大きさの所望の力をソレノイドに印加させるために、ソレノイドに印加される電流量を判定することができる。油圧アクチュエータの場合、コントローラは、油圧アクチュエータなどに送達される油圧流体量を精緻に判定することができる。他の多数の変形が、本明細書の開示の利益を有する当業者にとって明らかであろう。
【００４８】
図４は、いくつかの実装にかかる異なる周波数での摩擦特性４００の例を示している。図４の例では、例えばダンパピストンのより低い周波数またはより高い周波数についての、運動周波数に基づく４つのグラフに摩擦力特性が示されている。４つのグラフのそれぞれは、ピストン速度ＶＰｉｓｔｏｎの関数として摩擦力を示し、様々なピストン速度における摩擦力の影響を示している。
【００４９】
上述したように、ピストンの速度ＶＰｉｓｔｏｎがゼロまたはほぼゼロの場合に静摩擦力が発生し、ピストンの速度ＶＰｉｓｔｏｎがゼロよりも大きい場合に動摩擦力が発生する。図４の上の２つのグラフは、動摩擦力に対する静摩擦力の比が周波数に依存することを示している。例えば、４０２において示されるように、より低い周波数では、４０８において示されるように、より高い周波数におけるよりも静摩擦４０４と動摩擦４０６との間に大きな差がある。したがって、静摩擦力対動摩擦力の比４１０は、より高い周波数領域における静摩擦力対動摩擦力の比よりも低い周波数領域においてより大きい。
【００５０】
さらにまた、下の２つのグラフによって示されるように、４１２および４１４において示されるように、摩擦力のヒステリシス特性もまた、ダンパピストンの周波数に関して変化する。ヒステリシスは、システムが振動運動をしているときに発生することがある現象であり、遅れ、遅延、変位などを引き起こす摩擦などの妨害影響に起因して、初期経路と同じ戻り経路をトレースすることができない。４１２における摩擦力と４１４における摩擦力との比較は、ダンパヒステリシス４１６が、ダンパピストン運動の周波数の増加とともに増加することを示している。
【００５１】
図５は、いくつかの実装にかかる乗車評価応答対周波数の例示的なグラフ５００を示している。図５は、いくつかの実装にかかる、乗車評価指標、すなわち、運転席の床で測定された車体加速度対本明細書のアクチュエータを使用しないサスペンションシステムの励起周波数に対応する破線５０２、および本明細書のアクチュエータを使用した乗車評価指標に対応する実線５０４を含む。
【００５２】
線５０４によって示されるように、車体加速度は、３つの関心領域、すなわち、そのピークにボディホップモード５０８を含むことができるバネ上重量共振範囲５０６（すなわち、より低い周波数範囲）、人間感知範囲５１０（すなわち、中間周波数範囲）、およびそのピークにホイールホップモード５１４を含むことができるバネ下重量共振範囲５１２（すなわち、より高い周波数範囲）における受動ダンパ５０２と比較して減少する。その結果、本明細書の実装は、従来の受動システムよりも大幅に向上した車両の乗り心地を提供することができる。例えば、本明細書の実装は、より低い周波数範囲において浮動を低減し、中間周波数範囲においてチョップネスを低減し、より高い周波数範囲において振動および衝撃を低減することができる。
【００５３】
図６は、いくつかの実装にかかる周波数に基づく能動力の印加の例示的なグラフ６００を示している。グラフ６００は、本明細書のアクチュエータによって印加される能動制御力を示す線６０２と、本明細書のいくつかの実装にかかるダンパの摩擦影響に起因する摩擦力を表す線６０４とを含む。さらにまた、グラフ６００および本明細書の他のグラフにおいて提供される周波数値は例にすぎず、車両サイズ、車両重量、車両構成などの多数の要因に応じてシステムごとに異なっていてもよい。したがって、本明細書の実装は、本明細書に記載された周波数範囲の特定の値に限定されるものではない。しかしながら、本明細書の一部の例では、人間感知範囲は、４〜１０Ｈｚとすることができる。
【００５４】
グラフ６００は、ダンパ摩擦からの摩擦力６０４が、６０６において示されるように減速力を加えることができるだけであり、いかなる補償力も加えないことを示している。一方、本明細書の能動制御力６０２は、車体の運動周波数または以下にさらに説明されるような本明細書の他の考慮事項に応じて、６０８および６１０において示される減速力と、６１２において示される補償力との双方として印加され得る。例えば、人間感知の周波数範囲６１４では、アクチュエータは、システムに補償力を誘導してダンパの摩擦力を補償するかまたは打ち消すように作動されてもよい。したがって、補償力６１２は、道路と車体（バネ上重量）との間で伝達される摩擦力に起因するピーク力を低減することができる。バネ上重量共振周波数範囲６１６およびバネ下重量共振周波数範囲６１８では、アクチュエータ力の方向は、能動力が摩擦力を増大させてシステムから過剰なエネルギを放散させる減速力６０８または６１０であるように選択され得る。さらにまた、例えば６２０において示されるように、より高い周波数範囲では、乗り心地に対する意図しない影響を回避するために、能動制御力が徐々に低減されてもよい。
【００５５】
図７は、いくつかの実装にかかる摩擦力対周波数の例示的なパワースペクトル密度（ＰＳＤ）グラフ７００を示している。グラフ７００は、滑らかな道路の周波数の関数としてダンパ摩擦力の例を示す破線７０２と、でこぼこの道路の周波数の関数としてダンパ摩擦力の例を示す実線７０４とを含む。上述したように、車両の乗り心地に対するダンパ摩擦の影響は、システム内の摩擦量、路面、タイヤの剛性、車両前後速度などの様々な要因に依存する。ダンパ摩擦のみは、ダンパによって提供される油圧減衰力と同様の減速力であり、それぞれバネ上重量共振周波数およびバネ下重量共振周波数でのバネまたはタイヤにおける過剰なエネルギを放散するのに役立ち、それによって乗り心地を向上させるのに役立つ。
【００５６】
この例では、でこぼこの道路の摩擦力７０４は、より低い周波数範囲において第１のピーク７０６を含み、より高い周波数範囲において第２のピーク７０８を含む。しかしながら、摩擦力は、ダンパによって提供される油圧減衰力と比較して無視することができる。また、でこぼこの道路では、摩擦力７０４は、ピーク力領域７０６および７０８においてバネ上重量およびバネ下重量のエネルギを放散させる際の油圧減衰力を支援する。
【００５７】
一方、滑らかな道路の摩擦力７０２は、ピーク７１０が人間感知周波数範囲７１２内にあるため、滑らかな道路や中程度の前後速度などで車両の乗り心地を低下させることがあるピーク７１０を示している。したがって、図６に関して上述した能動アクチュエータ制御力は、本明細書の実装にしたがって印加され、７１０において示されるような摩擦影響を制御することによって車両の乗り心地を向上させるのに役立つことができる。さらにまた、上述したように、アクチュエータ力は、より低い周波数範囲およびより高い周波数範囲において摩擦力を増大させるように印加され得る。したがって、バネ上重量に印加される能動アクチュエータ力の方向は、例えば、車両の乗り心地を大幅に向上させるためにバネ上重量運動の推定周波数を使用して制御され得る。
【００５８】
図８は、いくつかの実装にかかる、バネ上重量運動の周波数の関数としてのバネ上重量周波数ゲインＧｆｑの例示的なグラフ８００を示している。能動制御力６０２は、６０８および６１０において示されるように、減速力として使用される場合に周波数ゲインＧにほぼ等しくなるように設定することができ、補償力６１２として印加される場合には、周波数ゲインとほぼ等しく反対に、すなわち−Ｇに設定され得る。
【００５９】
さらにまた、この例では、より低い周波数範囲８０２においてアクチュエータによって印加される減速力６０８の量は、バネ上重量運動周波数が人間感知範囲６１４に近付くにつれて徐々に減少してもよい。例えば、周波数が人間感知範囲６１４に到達すると、例えば第１の遷移周波数８０４において、アクチュエータが減速力６０８の印加を停止し、且つアクチュエータが小さな補償力６１２の印加を開始する一般的にシームレスな遷移８０６が存在することができる。補償力６１２は、１または２Ｈｚの増加過程にわたってなど、周波数が人間感知範囲６１４に増加するにつれて徐々に増加することができる。さらにまた、車体運動の周波数が人間感知範囲６１４を超えてより高い周波数８０８に増加し続ける場合、１または２Ｈｚの範囲にわたってなど、第２の遷移周波数８１２において生じる第２の緩やかな一般的にシームレスな遷移８１０が存在することができ、その間に補償力６１２が徐々にゼロまで減少し、遷移周波数８１２に到達した後に減速力が徐々に印加される。したがって、ダンパピストンの周波数がより低い周波数８０２から中域６１４に変化した後、中域６１４からより高い周波数８０８に変化すると、対応する周波数ゲインＧｆｑは、正のゲインから負のゲインに変化した後に正のゲインに戻る。したがって、より低い周波数８０２では、摩擦力は有益であり得、アクチュエータ力６０２により増強され、中域周波数６１４では、摩擦力は、乗り心地に有害であり得、アクチュエータ力６０２によって打ち消され、より高い周波数８０８では、摩擦力は、より小さな影響を有し、印加された減速力６１０が再び徐々に減少する点までアクチュエータ力６０２によって同様に増強されてよい。これにより、シームレスな遷移８０６および８１０を保証し、システムのエネルギの突然の変化を回避するので、車両の乗員に滑らかな感覚を提供する。したがって、車両の乗り心地に対する摩擦影響は、シームレスに制御され得る。
【００６０】
さらにまた、乗り心地を向上させるためのアクチュエータ力の印加は、本明細書の摩擦力がどのように補償および／または増強されることができるかの一例にすぎない。さらなる例では、検出された横加速度および検出されたステアリングホイール角度に基づいて、車両のステアリングおよび／またはハンドリングを向上させるためにアクチュエータ力が使用されてもよい。印加される摩擦力および対応するアクチュエータ力の特性は、例えば図３に関して上述したアービトレーションロジックによって推定されたゲインに基づいて、および以下の図１０に関してさらに説明されるように、判定され得る。周波数のゲインＧｆｑおよび横方向ハンドリングのゲインＧｇｙは、それぞれ、バネ上重量運動周波数および車両の横加速度に基づいて判定され得る。そして、制御ゲインＧは、例えば図３に関して説明したように、ゲインＧｆｑおよび／またはゲインＧｇｙを使用して、アービトレーションロジックによって推定され得る。
【００６１】
車両に印加されるアクチュエータ制御力の絶対的な大きさは、０と、ダンパ内の推定された摩擦力と同等であり得、且つ現在の車両ダイナミクスに基づくことができる最大能動力との間のいずれかとすることができる。車両に印加されるアクチュエータ制御力の方向は、現在の車両ダイナミクスに基づいて正または負とすることができる。さらに、正の制御力から負の制御力への切り替え（例えば、突然のエネルギ誘導の場合）または負のゲインから正のゲインへの切り替え（例えば、エネルギの突然の損失の場合）などの制御力の突然の変化は、車両の乗員にとって望ましくない感覚を引き起こすことがある。したがって、ゲインＧｆｑおよびゲインＧｇｙは、それぞれ、図８および図９に関して説明されるように、バネ上重量運動周波数および車両横加速度の連続関数であってもよい。これにより、シームレスな遷移を保証し、システムのエネルギの突然の変化を回避するので、車両の乗員に滑らかな感覚を提供する。
【００６２】
さらに、図３に関して上述したように、車両の乗り心地のゲインＧｆｑは、バネ上重量運動の周波数Ｆｓｍｍを使用して推定され得る。バネ上重量運動の周波数Ｆｓｍｍは、以下の式のように、バネ上重量のみの任意の変数σ１、σ２、・・・、σｎ、加速度および速度データを使用して推定され得る。
【００６３】
【数２】
0006944052.tif 000003
【００６４】
上記式では、ｘｂは、バネ上重量１０２の変位である（ここで、ｘは変位を表し、下付き文字ｂはバネ上重量１０２を表す）。上記推定の背後にある概念は、バネ上重量運動の周波数Ｆｓｍｍがσ１、σ２、・・・、σｎにあるとき、上記式の出力がゼロであるということである。各遷移周波数においてシームレスな遷移を実現するために、遷移周波数８０４および８１２の近くに５％の周波数不感帯が実装されてもよい。それぞれ、上記式の値が正の場合、周波数は、遷移周波数８０４または８１２よりも大きく、負の場合、遷移周波数８０４または８１２未満である。したがって、σ１、σ２、・・・、σｎを使用して、バネ上重量の周波数が推定され得る。複数の入力周波数の場合、支配的な周波数が選択されてもよい。さらにまた、バネ上重量周波数Ｆｓｍｍを判定するための技術の一例が上述されているが、この値を判定するための他の様々な技術が、本明細書の開示の利益を有する当業者にとって明らかであろう。
【００６５】
図９は、いくつかの実装にかかる、ゲインＧｇｙ対横加速度の例示的なグラフ９００を示している。上述したように、いくつかの例では、車両のハンドリングおよびステアリングの感覚は、ステアリングホイール角度がステアリングホイール角度の閾値を超え、さらに車両が現在経験している測定された横加速度の量に基づくなど、ある特定の条件が満たされた場合、本明細書のアクチュエータの使用によって向上され得る。ステアリング感覚は、ステアリング入力に対する車両の初期の迅速な応答の尺度である。静摩擦は、ダンパ内のコンポーネントの慣性に起因して存在する摩擦力の慣性部分であるため、静摩擦は、車両応答に遅延を生じさせることがある。車両運転者によるステアリング入力に対する車両の応答のこの遅れが予想よりも大きい場合、車両運転者は、車両をオーバーステアする傾向があり、ステアリング入力のさらなる是正につながることがある。この運転者経験は、緩慢応答と呼ばれ、低速コーナリングや車線変更時などには望ましくない。したがって、車両のステアリング感覚を向上させるために、ダンパピストンの垂直速度がゼロまたはゼロ付近で発生する摩擦力は、本明細書の実装にかかるアクチュエータによって補償され得る。
【００６６】
さらにまた、高速コーナリング中など、より大きなステアリング入力中に、車両は、車両に作用する横加速度の突然の増加に起因して突然横転する傾向があり得る。この状況での摩擦力は、車両のロールレートを低減するのに役立つ減速力として機能するように本明細書のアクチュエータによって増強され得、これは、コーナリング中のより小さなロール感覚を生み出すため、車両に対するより良好なハンドリング感覚を提供する。
【００６７】
図９の例では、アクチュエータによって印加される能動制御力は、線９０２によって表されている。９０４において示されるように、より低いレベルの横加速度、すなわち、横加速度閾値９０６未満では、ダンパの静摩擦に打ち勝つためにアクチュエータによって補償力９０８が印加され得、より低いレベルの横加速度における車両のステアリング感覚を向上させることができる。さらにまた、横加速度閾値９０６を超えるより高いレベルの横加速度９１０では、アクチュエータは、減速力９１２を印加し、より高いレベルの横加速度９１０における車両の車体ロールに抵抗するのに役立つことができる。
【００６８】
さらに、図８に関して上述した例と同様に、アクチュエータは、補償力９０８と減速力９１２との間の漸進的な遷移を提供するように動作され、それにより、補償力９０８から減速力９１２へのおよびその逆の滑らかな遷移を提供することができる。例えば、第１の横加速度値９１４から第２の横加速度値９１６まで、アクチュエータによって印加される補償力９０８は、−Ｇからゼロまで徐々に低減され得る。さらに、横加速度閾値の反対側の第３の横加速度値９１８から第４の横加速度値まで、減速力は、ゼロからＧまで徐々に増加され得る。横加速度値９１４〜９２０および横加速度閾値９０６の位置は、車両の所望のステアリング感覚およびハンドリング応答に基づいて設定され得る。したがって、この例では、ゲインＧｇｙは、車両の横加速度の連続関数である。これにより、シームレスな遷移を保証し、システムのエネルギの突然の変化を回避するので、車両の乗員に滑らかな感覚を提供する。したがって、車両のステアリングおよびハンドリングに対する摩擦影響は、この例で説明される技術によってシームレスに制御され得る。
【００６９】
図１０は、いくつかの実装にかかる、車両のステアリング感覚の向上、ロールダイナミクスの向上、または乗り心地の向上のうちの少なくとも１つに対してアクチュエータを制御するアクチュエータ力を判定する例示的なプロセス１０００を示すフロー図である。プロセス１０００は、ステアリング感覚の向上、ロールダイナミクスの向上、または乗り心地の向上のうちの少なくとも１つを実行するためにアクチュエータによって印加される補償力または減速力を判定するために使用され得るアービトレーションロジックの一例を示している。この例では、アービトレーションロジックは、ステアリングホイール角度と車両の横加速度とに少なくとも部分的に基づいているが、これらのセンサ入力に加えてまたはこれらのセンサ入力の代替として、他のセンサ入力が使用されてもよい。
【００７０】
本明細書のいくつかの実装は、能動制限力低コストアクチュエータを使用することにより、車両の乗り心地、ステアリング、およびハンドリングに対する摩擦力の影響を制御することができる。本明細書で説明される技術は、アクチュエータ力の大きさおよび方向を制御して、ダンパ内の摩擦力を効果的に打ち消したりまたは摩擦力の影響を増強したりすることを可能にする。
【００７１】
１００２において、コントローラは、バネ上重量およびバネ下重量のセンサデータを受信することができる。例えば、コントローラは、例えば図１に関して上述したように、それぞれ、バネ上重量およびバネ下重量上のセンサ１３０および１２８からセンサデータを受信することができる。センサデータは、ダンパピストンの現在の速度を示すバネ上重量とバネ下重量との間の運動の相対差を示すことができる。
【００７２】
１００４において、コントローラは、バネ上重量運動の周波数Ｆｓｍｍを判定することができる。例えば、ダンパピストンの現在の速度および／または加速度と、ダンパピストンの直前の運動を示す最近受信したセンサデータとの比較に基づいて、コントローラは、バネ上重量の現在の振動周波数を判定することができる。
【００７３】
１００６において、コントローラは、ダンパピストンの相対速度ＶＰｉｓｔｏｎを判定することができる。上述したように、受信したセンサデータに基づいて、コントローラは、ダンパピストンの速度を示すバネ上重量とバネ下重量との間の相対運動の差を判定することができる。
【００７４】
１００８において、コントローラは、ピストン速度とバネ上重量の周波数とに基づいて推定摩擦力Ｆｅｓｔを判定することができる。推定摩擦力Ｆｅｓｔを判定するための技術の例は、図８に関して上述されている。推定摩擦力は、その時点でのダンパにおける摩擦に対応し、以下に説明されるように、バネ上重量運動の周波数および／または横加速度に応じて、アクチュエータ力によって相殺または増強され得る。
【００７５】
１０１０において、コントローラは、ステアリングホイール角度（ＳＷＡ）情報、横加速度情報を受信することができる。例えば、上述したように、これらのセンサ値は、ＣＡＮバスまたは他の通信接続などを介して他の車両システムから受信され得る。さらに、コントローラは、この情報に基づいて、（１）乗り心地を向上させるため、（２）ステアリング感覚を向上させるため、または（３）車両のハンドリングを向上させるために、アクチュエータ力を印加するかどうかを判定することができる。
【００７６】
１０１２において、コントローラは、ステアリングホイール角度が閾値ステアリングホイール角度を超えているかどうかを判定することができる。ステアリングホイール角度が閾値を超える場合、プロセスは、ブロック１０１４に続き、一方、ステアリングホイール角度が閾値ステアリングホイール角度を超えていない場合、プロセスは、ブロック１０２２に進む。
【００７７】
１０１４において、ステアリングホイール角度が閾値ステアリングホイール角度を超えているという判定に続いて、コントローラは、車両の横加速度を判定することができる。上述したように、横加速度は、ＣＡＮバスを介して別の車両システムから受信され得る。
【００７８】
１０１６において、コントローラは、横加速度が閾値横加速度を超えているかどうかを判定することができる。例えば、測定された横加速度が閾値横加速度を超えている場合、車両は、過度のロールを経験する可能性を有する。一方、横加速度が閾値横加速度よりも小さい場合、車両のステアリング感覚を向上させることが望ましい場合がある。したがって、横加速度が閾値を超えている場合、プロセスは、ブロック１０１８に進み、一方、横加速度が閾値を超えていない場合、プロセスは、ブロック１０２０に進む。
【００７９】
１０１８において、横加速度が閾値横加速度を超えている場合、コントローラは、ロールダイナミクスを向上させるためのアクチュエータ力を判定することができる。したがって、コントローラは、印加されるアクチュエータ力を判定するために上述したゲインＧｇｙを使用することができる。ロールダイナミクスを向上させるために、アクチュエータ力は、車両の車体ロールに対する抵抗を増加させるために摩擦力の影響を増強するように印加される。例えば、横加速度値が横加速度閾値よりも大きい場合、車両は、コーナリング状態にあると想定され、したがって、ロール運動を経験する。アクチュエータ力は、車両に対する減速力としてアービトレーションされ得、これは、サスペンションシステムにおいてエネルギを放散する際の摩擦力を支援し、それにより、車両のロール速度を低減させる。減速力の大きさは、車両のロール速度に基づいてアービトレーションされ得る。いくつかの例では、車両のロール速度は、ピストン速度ＶＰｉｓｔｏｎおよび車両の横加速度を使用して推定され得る。
【００８０】
１０２０において、横加速度が閾値横加速度を超えておらず、ステアリングホイール角度が閾値ステアリングホイール角度を超えている場合、コントローラは、車両のステアリング感覚を向上させるためのアクチュエータ力を判定することができる。したがって、コントローラは、印加されるアクチュエータ力を判定するために上述したゲインＧｇｙを使用することができる。ステアリング感覚を向上させるために、アクチュエータ力は、ステアリング感覚に対するダンパ摩擦の影響を低減するために摩擦力の影響を打ち消すように印加され得る。したがって、アクチュエータ力は、ステアリング入力に対する車両応答の遅れを低減し、したがってステアリング感覚を向上させるように、大きさおよび方向においてアービトレーションされ得る。これは、図９に関して上述したように、補償力を提供するためにアクチュエータを使用して車両のサスペンションシステムに必要な量のエネルギを誘導することによって達成される。
【００８１】
１０２２において、ステアリングホイール角度が閾値ステアリングホイール角度を超えていない場合、コントローラは、車両の乗り心地を向上させるためのアクチュエータ力を判定することができる。したがって、コントローラは、印加されるアクチュエータ力を判定するために上述したゲインＧｆｑを使用することができる。例えば、アクチュエータ力は、より低い周波数およびより高い周波数において摩擦力を増大させることができ、例えば図５〜図８に関して上述したように、中域周波数において摩擦力を補償または打ち消すことができる。
【００８２】
１０２４において、コントローラは、判定されたアクチュエータ力に基づいてアクチュエータに送信するための制御信号を判定することができる。例えば、コントローラは、変換テーブル、または記憶されたアルゴリズムなどを使用して、アクチュエータに印加される電流量を判定し、アクチュエータに所望の方向に所望の力を印加させることができる。
【００８３】
１０２６において、コントローラは、車両サスペンション上のダンパ摩擦の影響を相殺または増強するために、制御信号をアクチュエータに送信することができる。いくつかの例では、コントローラは、アクチュエータのコントローラとして機能することができ、アクチュエータに供給される電流量を直接制御することができる。他の例では、アクチュエータは、それ自体のコントローラを有してもよく、制御信号は、アクチュエータに印加される電流量をコントローラに示してもよい。他のタイプのアクチュエータが、コントローラによって同様に制御され得る。さらにまた、他の多くの変形形態が、本明細書の開示の利益を有する当業者にとって明らかであろう。
【００８４】
さらに、いくつかの例では、ハンドリングの向上または乗り心地の向上のためにアクチュエータ力を印加するかどうかを判定する際に、車両速度（すなわち、前後速度）が考慮に入れられ得る。上述したように、アクチュエータは、ダンパと並列または直列に配置され得、システムにエネルギを誘導したりまたはシステムからエネルギを放散したりすることができるため、車両の運転者の乗り心地およびハンドリングを向上させることができる。さらにまた、上述したように、本明細書の実装は、アクチュエータ力を制御するための計算的に安価で低コストの方法を提供し、且つアクチュエータの最大力出力が、通常は、車両あたり１００から２００ニュートンの範囲とすることができる、システムにおける摩擦力に等しいため、能動サスペンションよりもかなり少ないエネルギ消費しか必要としない。したがって、本明細書の実装は、ほぼ全ての周波数範囲において車両の乗り心地を向上させるだけでなく、車両のステアリング感覚およびハンドリングダイナミクスも向上させる。本明細書に記載された制御方法はまた、低い計算およびメモリのコストを有し、したがって、コントローラのコストを低減する。上述した実装は、堅牢であり、他の能動アクチュエータと組み合わせて利用して、同様の乗り心地およびハンドリングを提供することができる。
【００８５】
本明細書に記載された例示的なプロセスは、説明の目的で提供されるプロセスの例にすぎない。本明細書の開示に照らして、他の多数の変形形態が、当業者にとって明らかであろう。さらに、本明細書の開示は、プロセスを実行するための適切なシステム、アーキテクチャ、および環境のいくつかの例を示しているが、本明細書の実装は、示されて説明された特定の例に限定されるものではない。さらにまた、本開示は、説明されて図面に示されるように、様々な例示的な実装を提供する。しかしながら、本開示は、本明細書で説明および図示される実装に限定されるものではなく、当業者にとって知られているかまたは知られることになる、他の実装に拡張することができる。
【００８６】
本明細書に記載された様々な命令、プロセス、および技術は、コンピュータ可読媒体に記憶され、且つ本明細書のプロセッサによって実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で考慮され得る。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行したりまたは特定の抽象データ型を実装したりするためのルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、実行可能コードなどを含む。これらのプログラムモジュールなどは、仮想マシンやその他のジャストインタイムコンパイル実行環境などにおいて、ネイティブコードとして実行され得るかまたはダウンロードされて実行され得る。通常、プログラムモジュールの機能は、様々な実装において必要に応じて組み合わせまたは分散され得る。これらのモジュールおよび技術の実装は、コンピュータ記憶媒体に記憶され得るかまたは何らかの形式の通信媒体を介して伝送され得る。
【００８７】
主題は、構造的特徴および／または方法論的行為に特有の文言で記載されているが、添付の特許請求の範囲で定義される主題は、説明された特定の特徴または行為に必ずしも限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴および行為は、特許請求の範囲を実装する例示的な形態として開示される。
【図１】
0006944052.tif 000004
【図２】
0006944052.tif 000005
【図３】
0006944052.tif 000006
【図４】
0006944052.tif 000007
【図５】
0006944052.tif 000008
【図６】
0006944052.tif 000009
【図７】
0006944052.tif 000010
【図８】
0006944052.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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