控制装置、车辆及控制方法
文献发布时间:2023-06-19 18:27:32
技术领域
本发明涉及控制装置、车辆及控制方法,前述控制装置用于调整在车辆处搭载的衰减力调整式的减震器的衰减系数,前述车辆具备该控制装置,前述控制方法用于调整在车辆处搭载的衰减力调整式的减震器的衰减系数。
背景技术
以往,已知在车体和各车轮之间具备衰减力调整式的减震器的车辆(参照专利文献1)。衰减力调整式的减震器借助致动器,调整成与从控制装置输入的指令信号对应的衰减系数。即,衰减力调整式的减震器通过改变衰减系数,能够在同一伸缩速度下改变衰减力。在车体和各车轮之间具备衰减力调整式的减震器的以往的车辆例如在该车辆的转弯时调整各减震器的衰减系数,能够抑制在车体处发生的侧倾。
专利文献1:日本特开平7−179113号公报。
车辆的以减震器为基准属于车轮侧的部分被称作所谓的簧下部分。车辆的行进中,根据该车辆行进的路面状况等,簧下部分以各种各样的频率振动。此时,在车体和各车轮之间具备衰减力调整式的减震器的以往的车辆中,根据簧下部分的振动的频率有如下问题:减震器的衰减系数不为适合抑制车体的上下移动时的衰减系数,搭乘者的舒适性下降。
发明内容
本发明是以上述问题为背景作出的,第1目的为得到一种控制装置,前述控制装置搭载于车辆,前述车辆具备在车体和车轮之间设置的衰减力调整式的减震器,前述控制装置向调整减震器的衰减系数的致动器输出与前述减震器的衰减系数对应的指令信号,前述控制装置与以往相比能够抑制车辆的搭乘者的舒适性的下降。此外,本发明以得到具备这样的控制装置的车辆为第2目的。此外,本发明的第3目的为得到一种控制方法,前述控制方法用于车辆,前述车辆具备在车体和车轮之间设置的衰减力调整式的减震器、调整减震器的衰减系数的致动器,前述控制方法将与减震器的衰减系数对应的指令信号向致动器输出,前述控制方法与以往相比能够抑制车辆的搭乘者的舒适性的下降。
本发明的控制装置搭载于车辆,前述车辆具备在车体和车轮之间设置的衰减力调整式的减震器,前述控制装置向调整前述减震器的衰减系数的致动器输出与前述减震器的衰减系数对应的指令信号,其特征在于,构成为,将前述车辆的以前述减震器为基准属于前述车轮侧的部分设为簧下部分、将前述簧下部分的频率比规定频率大的状态设为第1频率状态、将前述簧下部分的频率比前述规定频率小的状态设为第2频率状态的情况下,为前述第1频率状态时,向前述致动器输出前减震器的衰减系数变得比前述第2频率状态时的前述减震器的衰减系数小的前述指令信号。
此外,本发明的车辆具备车体、车轮、在前述车体和前述车轮之间设置的衰减力调整式的减震器、调整前述减震器的衰减系数的致动器、本发明的控制装置。
此外,本发明的控制方法用于车辆,前述车辆具备在车体和车轮之间设置的衰减力调整式的减震器、调整前述减震器的衰减系数的致动器,前述控制方法向前述致动器输出与前述减震器的衰减系数对应的指令信号,其特征在于,具备传送步骤,前述传送步骤为,将前述车辆的以前述减震器为基准属于前述车轮侧的部分设为簧下部分、将前述簧下部分的频率比规定频率高的状态设为第1频率状态、将前述簧下部分的频率比前述规定频率低的状态设为第2频率状态的情况下,为前述第1频率状态时,向前述致动器输出前减震器的衰减系数变得比前述第2频率状态时的前述减震器的衰减系数小的前述指令信号。
簧下部分的振动的频率低的情况下,使减震器的衰减系数变大的话能够抑制车体的上下移动。另一方面,簧下部分的振动数的频率高的情况下,使减震器的衰减系数变小的话能够抑制车体的上下移动。通过使用本发明的控制装置及控制方法,在簧下部分的频率比规定频率大的第1频率状态下,与簧下部分的频率比规定频率小的第2频率状态相比,减震器的衰减系数变小。换言之,通过使用本发明的控制装置及控制方法,在簧下部分的频率比规定频率小的第2频率状态下,与簧下部分的频率比规定频率大的第1频率状态相比,减震器的衰减系数变大。因此,通过使用本发明的控制装置及控制方法,能够在簧下部分的振动数的频率为低频率的状态至为高频率的状态抑制车体的上下移动。即,具备本本发明的控制装置及控制方法的车辆在以往的车辆中搭乘者的舒适性下降的簧下部分的振动的频率区域,能够与以往相比抑制车体的上下移动,能够与以往相比抑制搭乘者的舒适性的下降。
附图说明
图1是本发明的实施方式的车辆的侧视图。
图2是本发明的实施方式的车辆的俯视图。
图3是用于说明本发明的实施方式的控制装置的各减震器的衰减系数的控制的手段的图。
图4是表示在图3中表示的结构中从控制装置向致动器输出的指令信号恒定的情况的、簧下部分的频率F与该车辆的增益X/Y的关系的图。
图5是表示本发明的实施方式的车辆的簧下部分的频率F与该车辆的增益X/Y的关系的图。
图6是表示本发明的实施方式的控制装置的框图。
图7是表示在本发明的实施方式的控制装置的储存部储存的第1数据的内容的图。
图8是表示在本发明的实施方式的控制装置的储存部储存的第2数据的内容的图。
图9是用于说明在本发明的实施方式的车辆处基于加速度传感器的检测值进行减震器的衰减系数的控制的效果的图。
图10是表示本发明的实施方式的控制装置的动作的流程图。
图11是表示本发明的实施方式的控制装置的变形例的框图。
图12是表示在图11中表示的控制装置的储存部储存的第1数据的内容的图。
图13是表示本发明的实施方式的控制装置的另外的变形例的框图。
图14是表示在图13中表示的控制装置的储存部储存的数据的内容的图。
图15是表示本发明的实施方式的控制装置的另外的变形例的框图。
图16是用于说明图15中表示的控制装置的数据和车辆的速度建立关联的图。
具体实施方式
以下,利用附图,关于本发明的控制装置及车辆进行说明。
另外,以下,作为本发明的车辆的一例对四轮机动车进行了说明,但本发明的车辆也可以是四轮机动车以外的车辆。四轮机动车以外的车辆例如是指,以发动机及电动马达中的至少一个作为驱动源的自行车、二轮机动车及三轮机动车等。另外,自行车意味着,能够借助施加于踏板的踏力在路上推进的全部交通工具。即,自行车包括普通自行车、电动助力自行车、电动自行车等。此外,二轮机动车或三轮机动车意味着所谓的摩托车,摩托车包括机器脚踏车、踏板车、电动踏板车等。
另外,以下说明的结构及动作等为一例,本发明不被限定为这样的结构及动作等的情况。此外,各图中,对于同一或类似的部件或部分,有标注同一附图标记或者省略标注附图标记的情况。此外,关于细节构造,适当简化或省略图示。
实施方式
以下,关于实施方式的控制装置1及具备该控制装置1的车辆100进行说明。
<车辆及控制装置的结构>
图1是本发明的实施方式的车辆的侧视图。此外,图2是本发明的实施方式的车辆的俯视图。另外,图1及图2中,纸面左侧为车辆100的前侧。
车辆100具备车体101和车轮103。本实施方式的车辆100为四轮机动车,具备四个车轮103。具体地,车辆100具备左前轮103FL、右前轮103FR、左后轮103RL及右后轮103RR作为车轮103。
此外,车辆100具备弹簧110及减震器111。弹簧110及减震器111设置于车体101和各车轮103之间。因此,车辆100具备四个弹簧110、四个减震器111。具体地,车辆100具备弹簧110FL、弹簧110FR、弹簧110RL及弹簧110RR作为弹簧110。此外,车辆100具备减震器111FL、减震器111FR、减震器111RL及减震器111RR作为减震器111。
弹簧110FL及减震器111FL设置于车体101和左前轮103FL之间。弹簧110FR及减震器111FR设置于车体101和右前轮103FR之间。弹簧110RL及减震器111RL设置于车体101和左后轮103RL之间。弹簧110RR及减震器111RR设置于车体101和右后轮103RR之间。
本实施方式的减震器111是衰减力调整式的减震器。因此,车辆100具备调整减震器111的衰减系数的致动器112。致动器112被针对每个减震器111设置。具体地,车辆100具备四个致动器112。更具体地,车辆100具备致动器112FL、致动器112FR、致动器112RL及致动器112RR作为致动器112。致动器112FL调整减震器111FL的衰减系数。致动器112FR调整减震器111FR的衰减系数。致动器112RL调整减震器111RL的衰减系数。致动器112RR调整减震器111RR的衰减系数。另外,只要是衰减力调整式的减震器,就能够使用公知的各种减震器作为减震器111。例如,减震器111为液压式减震器的情况下,致动器112控制减震器111的工作液穿过的流路的流路截面积,由此调整减震器111的衰减系数。此外,例如,减震器111为磁性流体减震器的情况下,致动器112控制对减震器111的磁性流体作用的磁场或电场,控制该磁性流体的运动粘度,由此调整减震器111的衰减系数。
此外,车辆100具备控制装置1。即,控制装置1搭载于车辆100。另外,控制装置1的各部分可以被汇集地配设,此外,也可以被分散地配设。控制装置1例如可以构成为包括个人计算机、微处理器单元等,此外,也可以构成为包括固件等能够更新的装置,此外,也可以构成为包括根据来自中央处理器等的指令执行的程序模块等。
控制装置1与致动器112电气连接。并且,控制装置1向致动器112输出与减震器111的衰减系数对应的指令信号。具体地,在本实施方式中,控制装置1向致动器112FL输出与减震器111FL的衰减系数对应的指令信号。此外,控制装置1向致动器112FR输出与减震器111FR的衰减系数对应的指令信号。此外,控制装置1向致动器112RL输出与减震器111RL的衰减系数对应的指令信号。此外,控制装置1向致动器112RR输出与减震器111RR的衰减系数对应的指令信号。
另外,控制装置1输出的指令信号根据减震器111及致动器112的种类而不同。例如,构成为减震器111的衰减系数与向致动器112输入的电流的值对应地改变的情况下,控制装置1输出的指令信号为电流。即,控制装置1向致动器112输出与减震器111的衰减系数对应的值的电流。此外,例如,构成为减震器111的衰减系数与向致动器112输入的电压的值对应地改变的情况下,控制装置1输出的指令信号为电压。即,控制装置1向致动器112输出与减震器111的衰减系数对应的值的电压。
此外,在本实施方式中,车辆100具备与控制装置1电气连接的加速度传感器113。加速度传感器113检测簧下部分102的上下方向的加速度。簧下部分102是指车辆100的以减震器111为基准属于车轮103侧的部分。例如,车轮103、图中未示出的轮毂及图中未示出的车轴等为簧下部分102。在本实施方式中,车辆100具备加速度传感器113FL、加速度传感器113FR、加速度传感器113RL及加速度传感器113RR作为加速度传感器113。
加速度传感器113FL在簧下部分102设置于作为减震器111FL周边的部位。并且,加速度传感器113FL检测在减震器111FL周边的簧下部分102部分产生的上下方向的加速度。加速度传感器113FR在簧下部分102设置于作为减震器111FR周边的部位。并且,加速度传感器113FR检测在减震器111FR周边的簧下部分102部分产生的上下方向的加速度。加速度传感器113RL在簧下部分102设置于作为减震器111RL周边的部位。并且,加速度传感器113RL检测在减震器111RL周边的簧下部分102部分产生的上下方向的加速度。加速度传感器113RR在簧下部分102设置于作为减震器111RR周边的部位。并且,加速度传感器113RR检测在减震器111RR周边的簧下部分102部分产生的上下方向的加速度。
另外,加速度传感器113的个数及配置位置终究为一例。只要能够通过检测或推定等求出在各减震器111周边的簧下部分102产生的上下方向的加速度即可,加速度传感器113的个数及配置位置是任意的。
接着,关于控制装置1的各减震器111的衰减系数的控制的手段,利用后述的图3中表示的一个轮的2自由度模型图来说明。
图3是用于说明本发明的实施方式的控制装置的各减震器的衰减系数的控制的手段的图。另外,图3中表示的簧上部分位置X表示车体101的上下方向的位置。簧下部分位置Y表示簧下部分102的上下方向的位置。路面位置Z表示路面120和车轮103的接触部位的上下方向的位置。此外,簧上部分位置X、簧下部分位置Y及路面位置Z的各基准位置被如下所述地定义。设为车辆100停止在路面120上的任意的位置。该状态的车体101的位置为簧上部分位置X的基准位置。此外,该状态的簧下部分102的位置为簧下部分位置Y的基准位置。此外,该状态下的路面120和车轮103的接触部位为路面位置Z的基准位置。即,簧上部分位置X的变动越大,车体101的上下移动越大。簧下部分位置Y的变动越大,簧下部分102的上下移动越大。路面位置Z的变动越大,路面120的上下方向的凹凸越大。
此外,理解控制装置1的各减震器111的衰减系数的控制的手段时,如下所述地理解图3即可。例如,将减震器111设为减震器111FL的情况下,致动器112为致动器112FL,加速度传感器113为加速度传感器113FL,车轮103为左前轮103FL,弹簧110为弹簧110FL。将减震器111设为减震器111FR的情况下,致动器112为致动器112FR,加速度传感器113为加速度传感器113FR,车轮103为右前轮103FR,弹簧110为弹簧110FR。将减震器111设为减震器111RL的情况下,致动器112为致动器112RL,加速度传感器113为加速度传感器113RL,车轮103为左后轮103RL,弹簧110为弹簧110RL。将减震器111设为减震器111RR的情况下,致动器112为致动器112RR,加速度传感器113为加速度传感器113RR,车轮103为右后轮103RR,弹簧110为弹簧110RR。
图4是表示在图3中表示的结构中从控制装置向致动器输出的指令信号恒定的情况的、簧下部分的频率F与该车辆的增益X/Y的关系的图。
该图4的横轴中表示的簧下部分102的频率F表示簧下部分102在上下方向上振动时的频率。即,簧下部分102的频率F表示簧下部分位置Y的变动的频率。图4的横轴为越往纸面右侧则簧下部分102的频率F越变大。此外,图4的纵轴中表示的车辆100的增益X/Y为将簧上部分位置X除以簧下部分位置Y的值。图4的纵轴为越往纸面上侧则增益X/Y越变大。增益X/Y的值越大,越表示相对于簧下部分102的位移,车体101在上下方向上较大地振动。此外,在图4中,表示车辆100为状态A时及为状态B时的、簧下部分102的频率F和该车辆的增益X/Y的关系。状态A及状态B为,从控制装置1向致动器112输出的指令信号恒定的状态。此外,状态A时的减震器111的衰减系数变得比状态B时的减震器111的衰减系数小。
如图4所示,在簧下部分102的频率F比较低的区域,状态A的增益X/Y变得比状态B的增益X/Y大。在簧下部分102的频率F比较低的区域减震器111的衰减系数比状态B小的状态A下,与状态B相比,由于共振而车体101在上下方向上变大。因此,在簧下部分102的频率F比较低的区域,状态A的增益X/Y变得比状态B的增益X/Y大。
另一方面,如图4所示,在簧下部分102的频率F比较高的区域,状态B时的增益X/Y变得比状态A的增益X/Y大。这是因为,在频率F比较高的区域减震器111的衰减系数比状态A大的状态B下,属于簧上部分的车体101的动作相对于簧下部分102的动作延迟,减震器111的衰减力以使簧上部分位置X的位移变大的时机作用,所以增益X/Y变大。
这样,在簧下部分102的频率F比较低的区域,减震器111的衰减系数较大的话能够抑制车体101的上下移动,搭乘者的舒适性提高。换言之,在簧下部分102的频率F比较低的区域,减震器111的衰减系数较大的话能够抑制车体101的上下移动,能够抑制搭乘者的舒适性下降。此外,在簧下部分102的频率F比较高的区域,减震器111的衰减系数较小的话能够抑制车体101的上下移动,搭乘者的舒适性提高。换言之,在簧下部分102的频率F比较高的区域,减震器111的衰减系数较小的话能够抑制车体101的上下移动,能够抑制搭乘者的舒适性下降。
因此,本实施方式的控制装置1后述的如图5所示,控制各减震器111的衰减系数。
图5是表示本发明的实施方式的车辆的簧下部分的频率F与该车辆的增益X/Y的关系的图。另外,图5的横轴与图4的横轴相同,图5的纵轴与图4的纵轴相同。
如图5所示,将簧下部分102的频率F比规定频率F1高的状态设为第1频率状态21。此外,将簧下部分102的频率F比规定频率F1低的状态设为第2频率状态22。这样地定义第1频率状态21及第2频率状态22的情况下,控制装置1在为第1频率状态21时,向致动器112输出减震器111的衰减系数变得比第2频率状态22时的减震器111的衰减系数小的指令信号。即,控制装置1在为第1频率状态21时,以变得比第2频率状态22时的减震器111的衰减系数小的方式控制减震器111的衰减系数。
由此,在与第1频率状态21相比簧下部分102的频率F较低的第2频率状态22下,减震器111的衰减系数变得比第1频率状态21时的减震器111的衰减系数大。此外,在与第2频率状态22相比簧下部分102的频率F较高的第1频率状态21下,减震器111的衰减系数变得比第2频率状态22时的减震器111的衰减系数小。因此,在具备本实施方式的控制装置1的车辆100中,能够在簧下部分102的频率F为低频率的状态至为高频率的状态抑制车体101的上下移动。即,在具备本实施方式的控制装置1的车辆100中,在以往的车辆中搭乘者的舒适性下降的簧下部分的振动的频率区域,能够与以往相比抑制车体101的上下移动,能够与以往相比抑制搭乘者的舒适性的下降。
另外,本实施方式中,在第1频率状态21下,从控制装置1向致动器112输出的指令信号恒定。然而,也可以是,在簧下部分102的频率F为第1频率状态21的频率区域内,使从控制装置1向致动器112输出的指令信号变化。此时,可以使从控制装置1向致动器112输出的指令信号分级地变化,也可以使其连续地变化。另外,本实施方式中,在第2频率状态22下,从控制装置1向致动器112输出的指令信号恒定。然而,也可以是,在簧下部分102的频率F为第2频率状态22的频率区域内,使从控制装置1向致动器112输出的指令信号变化。此时,可以使从控制装置1向致动器112输出的指令信号分级地变化,也可以使其连续地变化。此外,在本实施方式中,将增益X/Y=1时的簧下部分102的频率F设为规定频率F1,但其终究为一例。规定频率F1可以是增益X/Y<1时的簧下部分102的频率F,也可以是增益X/Y>1时的簧下部分102的频率F。
这里,控制装置1例如直接检测簧下部分102的频率F,由此,能够进行上述的减震器111的衰减系数的控制。然而,在本实施方式中,控制装置1基于加速度传感器113的检测值求出簧下部分102的频率F,进行减震器111的衰减系数的控制。具体地,控制装置1基于加速度传感器113FL的检测值,进行减震器111FL的衰减系数的控制。此外,控制装置1基于加速度传感器113FR的检测值,进行减震器111FR的衰减系数的控制。此外,控制装置1基于加速度传感器113RL的检测值,进行减震器111RL的衰减系数的控制。此外,控制装置1基于加速度传感器113RR的检测值,进行减震器111RR的衰减系数的控制。以下,关于本实施方式的控制装置1的详细结构进行说明。
<控制装置的详细结构>
图6是表示本发明的实施方式的控制装置的框图。
控制装置1具备接收部2、储存部3、衰减系数确定部4及传送部5。
接收部2是接收加速度传感器113的检测值的功能部。即,接收部2是接收与簧下部分102的上下方向的加速度对应的信号的功能部。储存部3是储存基于簧下部分102的上下方向的加速度求出减震器111的衰减系数时使用的信息的功能部。另外,在本实施方式中,储存部3储存第1数据11及第2数据12作为基于簧下部分102的上下方向的加速度求出减震器111的衰减系数时使用的信息。关于第1数据11及第2数据12的详细情况在后说明。衰减系数确定部4是基于储存于储存部3的信息确定减震器111的衰减系数的功能部。传送部5是将与衰减系数确定部4已确定的减震器111的衰减系数对应的指令信号向致动器112输出的功能部。
接着,关于第1数据11及第2数据12进行说明。
图7是表示在本发明的实施方式的控制装置的储存部储存的第1数据的内容的图。另外,图7的横轴为在减震器111周边的簧下部分102部分产生的上下方向的加速度a。图7的横轴为越往纸面右侧则加速度a越变大。此外,在图7的纵轴中表示的簧下部分102的频率F表示簧下部分102在上下方向上振动时的频率。更详细地说,在图7的纵轴中表示的频率F为,产生加速度a的簧下部分102部分在上下方向上振动时的频率。图7的纵轴为越往纸面上侧则簧下部分102的频率F越变大。
如图7所示,第1数据11表示簧下部分102的上下方向的加速度a和簧下部分102的频率F的关系。具体地,第1数据11构成为,随着簧下部分102的上下方向的加速度a变大,簧下部分102的频率F变高。
发明人通过实验等发现,在减震器111周边,在簧下部分102的上下方向的加速度a和簧下部分102的频率F之间存在图7中表示的相关关系。具体地,随着在簧下部分102部分产生的上下方向的加速度a变大,簧下部分102的频率F变高。因此,只要知道在减震器111周边产生的上下方向的加速度a,就能够根据该加速度a求出该减震器111周边的簧下部分102的频率F。
具体地,只要知道加速度传感器113FL的检测值,就能够基于图7中表示的第1数据11求出减震器111FL周边的簧下部分102的频率F。此外,只要知道加速度传感器113FR的检测值,就能够基于图7中表示的第1数据11求出减震器111FR周边的簧下部分102的频率F。此外,只要知道加速度传感器113RL的检测值,就能够基于图7中表示的第1数据11求出减震器111RL周边的簧下部分102的频率F。此外,只要知道加速度传感器113RR的检测值,就能够基于图7中表示的第1数据11求出减震器111RR周边的簧下部分102的频率F。
另外,使第1数据11储存于储存部3时的形式是任意的。通过以往公知的各种形式使第1数据11储存于储存部3即可。例如,也可以使图7中表示的簧下部分102的上下方向的加速度a和簧下部分102的频率F的关系表格化,使第1数据11储存于储存部3。此外,例如,也可以使图7中表示的簧下部分102的上下方向的加速度a和簧下部分102的频率F的关系数式化,使第1数据11储存于储存部3。此外,图7中,随着簧下部分102的上下方向的加速度a变大,簧下部分102的频率F直线性地变大。然而,该关系终究为一例。簧下部分102的上下方向的加速度a变大时簧下部分102的频率F的增加的情况根据车辆100的条件(车体101的重量、弹簧110的特性、减震器111的特性、车轮103的轮胎的特性等)而不同。因此,根据车辆100的条件,也有随着簧下部分102的上下方向的加速度a变大而簧下部分102的频率F曲线性地变大的情况。
图8是表示在本发明的实施方式的控制装置的储存部储存的第2数据的内容的图。另外,在图8的横轴中表示的簧下部分102的频率F表示簧下部分102在上下方向上振动时的频率。更详细地说,在图8的纵轴中表示的频率F为,减震器111周边的簧下部分102部分在上下方向上振动时的频率。图8的横轴为越往纸面右侧则簧下部分102的频率F越变大。此外,图8的纵轴为减震器111的衰减系数D。图8的纵轴为越往纸面上侧则减震器111的衰减系数D越变大。另外,即使从控制装置1向致动器112输出的指令信号恒定,在簧下部分102的频率F变化而减震器111的伸缩速度变化的情况下,也有减震器111的衰减系数变化的情况。然而,图8及以下的图中,为了容易理解本实施方式的衰减系数的控制的手段,以从控制装置1向致动器112输出的指令信号恒定的情况下减震器111的衰减系数也恒定的情况为例来说明。
如图8所示,第2数据12是表示簧下部分102的频率F和减震器111的衰减系数D的关系的数据。如上所述,能够根据第1数据11求出各减震器111周边的簧下部分102的频率F。第2数据12是用于基于各减震器111周边的簧下部分102的频率F求出各减震器111的衰减系数D的数据。
具体地,只要知道减震器111FL周边的簧下部分102的频率F,就能够基于图8中表示的第2数据12求出减震器111FL的衰减系数D。此外,只要知道减震器111FR周边的簧下部分102的频率F,就能够基于图8中表示的第2数据12求出减震器111FR的衰减系数D。此外,只要知道减震器111RL周边的簧下部分102的频率F,就能够基于图8中表示的第2数据12求出减震器111RL的衰减系数D。此外,只要知道减震器111RR周边的簧下部分102的频率F,就能够基于图8中表示的第2数据12求出减震器111RR的衰减系数D。
如上所述,控制装置1在为第1频率状态21时,向致动器112输出减震器111的衰减系数变得比第2频率状态22时的减震器111的衰减系数小的指令信号。因此,第2数据12中,第1频率状态21时的减震器111的衰减系数D变得比第2频率状态22时的减震器111的衰减系数D小。
另外,使第2数据12储存于储存部3时的形式是任意的。通过以往公知的各种形式使第2数据12储存于储存部3即可。例如,也可以使图8中表示的簧下部分102的频率F和减震器111的衰减系数D的关系表格化,使第2数据12储存于储存部3。此外,例如,也可以使图8中表示的簧下部分102的频率和减震器111的衰减系数D的关系数式化,使第2数据12储存于储存部3。
这里,关于基于加速度传感器113的检测值进行减震器111的衰减系数的控制的效果进行说明。
图9是用于说明在本发明的实施方式的车辆处基于加速度传感器的检测值进行减震器的衰减系数的控制的效果的图。另外,图9的横轴表示时间t。该图9的横轴为越往纸面右侧则时间越经过。此外,图9中表示路面位置Z、簧上部分位置X及在簧下部分102产生的上下方向的加速度a。路面位置Z、簧上部分位置X及簧下部分102为,越往纸面上侧则值越变大。
图9中路面位置Z变化。这表示车辆100越过台阶。车辆100越过台阶的情况下,在各减震器111周边,簧上部分位置X如图9所示地变化。详细地说,车轮103越过台阶时的冲击经由簧下部分102、弹簧110及减震器111传向属于簧上部分的车体101。车体101由于该冲击而强制性地上下移动。将该车体101的强制性上下移动的时间设为强制位移时间23。之后,车体101自由振动。车体101的自由振动由于减震器111而衰减,不久收束。将该车体101自由振动的时间设为自由振动时间24。
此外,车辆100越过台阶的情况下,在各减震器111周边,在簧上部分102产生的上下方向的加速度a如图9所示地变化。详细地说,车轮103越过台阶时,在簧下部分102产生的上下方向的加速度a急剧变大。之后,在簧下部分102产生的上下方向的加速度a变小。
由于冲击而车体101强制性地上下移动的强制位移时间23中,簧下部分102的频率F变高,为第1频率状态21。因此,车辆100越过台阶前的减震器111的衰减系数为第2频率状态22时的衰减系数的情况下,为了在强制位移时间23抑制车体101的上下移动,需要使减震器111的衰减系数变小。
直接检测簧下部分102的频率F的情况下,例如,检测簧下部分102的上下方向的动作,通过对该动作进行傅里叶变换等来求出簧下部分102的频率F。通过傅里叶变换等求出的该簧下部分102的频率F基本上基于过去的簧下部分102的动作被求出。这里,强制位移时间23非常短。因此,通过傅里叶变换等直接检测簧下部分102的频率F的情况下,直接检测簧下部分102的频率F时已经经过强制位移时间23,有在强制位移时间23内不能检测簧下部分102的频率F的上升的情况。因此,通过簧下部分102的频率F的直接检测控制减震器111的衰减系数的情况下,有不能在强制位移时间23内使减震器111的衰减系数变小而不能抑制车体101的上下移动的情况。
另一方面,如图9所示,在簧下部分102产生的上下方向的加速度a在车轮103越过台阶时立刻上升。因此,基于加速度传感器113的检测值进行减震器111的衰减系数的控制,由此,与通过簧下部分102的频率F的直接检测控制减震器111的衰减系数的情况相比,能够在早期检测到簧下部分102的频率F变高。因此,基于加速度传感器113的检测值进行减震器111的衰减系数的控制,由此,与通过簧下部分102的频率F的直接检测控制减震器111的衰减系数的情况相比,能够在强制位移时间23内更切实地使减震器111的衰减系数变小,能够进一步抑制车体101的上下移动。
另外,在凹凸不平的路面120行进的越野车辆多次越过凹凸。因此,在凹凸不平的路面120行进的越野车辆的车体重复强制性地上下移动。因此,利用本实施方式的控制装置1的车辆100优选为越野车辆。这是因为,基于加速度传感器113的检测值进行减震器111的衰减系数的控制,由此,车辆100在凹凸不平路面120行进时,与以往相比能够抑制车体101的上下移动。
此外,在抑制车体的上下移动的以往的车辆中存在如下车辆:借助行程传感器测定车辆的簧上部分和簧下部分的相对距离,基于该行程传感器的检测值抑制车体的上下移动。行程传感器具备长的臂部。因此,将这样的车辆作为越野车辆使用的情况下,担心行程传感器的臂部接触岩石及树枝等而行程传感器发生故障。另一方面,本实施方式的车辆100基于加速度传感器113的检测值进行减震器111的衰减系数的控制,由此,无需行程传感器。因此,通过将本实施方式的车辆100作为越野车辆使用,能够提高越野车辆的耐久性。
<控制装置的动作>
接着,关于控制装置1的动作进行说明。
图10是表示本发明的实施方式的控制装置的动作的流程图。
满足控制的开始条件时,在步骤S1中,控制装置1开始图10中表示的控制。控制的开始条件是指车辆100的发动机起动时等。步骤S2为接收步骤。在步骤S2中,控制装置1的接收部2接收各加速度传感器113的检测值。
步骤S2后的步骤S3为衰减系数确定步骤。在步骤S3中,控制装置1的衰减系数确定部4确定各减震器111的衰减系数。具体地,衰减系数确定部4基于各加速度传感器113的检测值和储存于储存部3的第1数据11,求出各减震器111周边的簧下部分102的频率F。此外,衰减系数确定部4基于各减震器111周边的簧下部分102的频率F、储存于储存部3的第2数据12,确定各减震器111的衰减系数。
步骤S3后的步骤S4为传送步骤。在步骤S4中,控制装置1的传送部5将与衰减系数确定部4确定的各减震器111的衰减系数对应的指令信号相对于调整各减震器111的衰减系数的致动器112输出。即,在步骤S4的传送步骤中,传送部5在第1频率状态21时,向致动器112输出减震器111的衰减系数变得比第2频率状态22时的减震器111的衰减系数小的指令信号。步骤S4后的步骤S5为结束条件判定步骤。在步骤S5中,控制装置1关于步骤S2〜步骤S4中表示的控制的结束条件是否成立进行判定。结束条件不成立的情况下,控制装置1返回步骤S2,重复步骤S2至步骤S4的控制。另一方面,结束条件成立的情况下,控制装置1进入至步骤S6,结束图10中表示的控制。另外,结束条件成立的情况例如是指车辆100的发动机停止的情况。此外,例如,结束条件成立的情况是指,控制各减震器111的衰减系数时存在比步骤S2〜步骤S4中表示的控制优先的控制的情况。另外,不存在比步骤S2〜步骤S4中表示的控制优先的控制的情况下,控制装置1再次开始图10中表示的控制。
<控制装置的效果>
控制装置1搭载于车辆100,前述车辆100具备在车体101和车轮103之间设置的衰减力调整式的减震器111。控制装置1向调整减震器111的衰减系数的致动器112输出与减震器111的衰减系数对应的指令信号。将车辆100的以减震器111为基准属于车轮103的部分定义为簧下部分102。将簧下部分102的频率F比规定频率F1高的状态定义为第1频率状态21。将簧下部分102的频率F比规定频率F1低的状态定义为第2频率状态22。这样定义的情况下,控制装置1构成为,在为第1频率状态21时,向致动器112输出减震器111的衰减系数变得比第2频率状态22时的减震器111的衰减系数小的指令信号。
如上所述,在具备这样构成的控制装置1的车辆100中,能够在簧下部分102的频率F为低频率的状态至为高频率的状态抑制车体101的上下移动。即,在具备本实施方式的控制装置1的车辆100中,在以往的车辆中搭乘者的舒适性下降的簧下部分的振动的频率区域,能够与以往相比抑制车体101的上下移动,能够与以往相比抑制搭乘者的舒适性的下降。
优选地,控制装置1构成为,基于加速度传感器113的检测值求出簧下部分102的频率F,基于该频率F确定减震器111的衰减系数。在具备这样构成的控制装置1的车辆中,与以往相比能够抑制越过台阶时的车体101的上下移动。
优选地,搭载控制装置1的车辆100为越野车辆。在凹凸不平的路面120行进的越野车辆多次越过凹凸。基于加速度传感器113的检测值进行减震器111的衰减系数的控制,由此,作为越野车辆的车辆100在凹凸不平路面120行进时,与以往相比能够抑制车体101的上下移动。
<变形例>
图11是表示发明的实施方式的控制装置的变形例的框图。此外,图12是表示在图11中表示的控制装置的储存部储存的第1数据的内容的图。另外,图12的横轴与图7的横轴相同。图12的纵轴与图7的纵轴相同。此外,图12中针对车辆100的每个不同的速度表示加速度a和簧下部分102的频率F的关系。另外,速度V1是比速度V2慢的速度。此外,速度V2是比速度V3慢的速度。
图11中表示的控制装置1的接收部2构成为,接收加速度传感器113的检测值,并且从信号输出装置114接收与车辆100的速度对应的信号。另外,以往,借助各种结构,求出车辆的速度。因此,作为接收部2接收的与车辆100的速度对应的信号,能够使用求出车辆的速度时以往使用的各种信号。此外,输出与车辆100的速度对应的信号的信号输出装置114也能够使用求出车辆的速度时以往使用的输出信号的各种信号输出装置。例如,以往,已知基于变速器的变速级和发动机转速求出车辆的速度的结构。将这样的结构用于车辆100的情况下,接收部2接收到的信号是与变速器的变速级和发动机转速相关的信号。此外,将这样的结构用于车辆100的情况下,信号输出装置114是输出与变速器的变速级和发动机转速相关的信号的装置。此外,例如,已知基于车轮速度求出车辆的速度的结构。将这样的结构用于车辆100的情况下,接收部2接收到的信号是与车轮速度相关的信号。此外,将这样的结构用于车辆100的情况下,信号输出装置114是车轮速速传感器。
如图12所示,簧下部分102的上下方向的加速度a相同的情况下,车辆100的速度快的话簧下部分102的频率F变低。因此,在图11中表示的控制装置1的储存部3储存的第1数据11与车辆100的速度建立关联。具体地,将车辆100的速度为第1速度(例如速度V3)的状态设为第1速度状态。将车辆100的速度为比第1速度慢的第2速度(例如速度V2)的状态设为第2速度状态。这样定义第1速度状态及第2速度状态的情况下,在图11中表示的控制装置1的储存部3储存的第1数据11中,簧下部分102的上下方向的加速度a相同的情况下,第1速度状态下的簧下部分102的频率F变得比第2速度状态下的簧下部分102的频率F低。
将第1数据11与车辆100的速度建立关联,由此,能够更准确地求出簧下部分102的频率F。即,将第1数据11与车辆100的速度建立关联,由此,能够更准确地检测变为第1频率状态21。因此,将第1数据11与车辆100的速度建立关联,由此,能够进一步抑制车体101的上下移动。
另外,在图11中表示的控制装置1的储存部3储存的第1数据11在簧下部分102的上下方向的加速度a相同的条件下车辆100的速度变化的情况下,可以使簧下部分102的频率F连续地变化,也可以使簧下部分102的频率F分级地变化。
图13是表示本发明的实施方式的控制装置的另外的变形例的框图。此外,图14是表示在图13中表示的控制装置的储存部储存的数据的内容的图。另外,图14的横轴与图7的横轴相同。图14的纵轴与图8的纵轴相同。
在图13中表示的控制装置1的储存部3,储存数据13来替换第1数据11及第2数据12。上述第1数据11为,根据簧下部分102的上下方向的加速度a换算簧下部分102的频率F的数据。此外,上述第2数据12为,根据簧下部分102的频率F换算减震器111的衰减系数D的数据。通过将这些第1数据11及第2数据12汇集,能够制作根据簧下部分102的上下方向的加速度a换算减震器111的衰减系数D的数据。数据13为根据簧下部分102的上下方向的加速度a换算减震器111的衰减系数D的数据。换言之,数据13是表示簧下部分102的上下方向的加速度a和减震器111的衰减系数D的关系的数据。
具体地,如图14所示,将簧下部分102的上下方向的加速度a比规定加速度a1大的状态设为第1加速度状态25。此外,将簧下部分102的上下方向的加速度a比规定加速度a1小的状态设为第2加速度状态26。另外,规定加速度a1是成为规定频率F1时的加速度。这样定义第1加速度状态25及第2加速度状态26的情况下,在数据13中,第1加速度状态25时的减震器111的衰减系数变得比第2加速度状态26时的减震器111的衰减系数D小。即,第1加速度状态25与第1频率状态21对应,第2加速度状态26与第2频率状态22对应。
并且,图13中表示的控制装置1的衰减系数确定部4在图10中表示的步骤S3中,基于各加速度传感器113的检测值和在储存部3储存的数据13确定各减震器111的衰减系数。
这样确定减震器111的衰减系数,在与第1频率状态21相比簧下部分102的频率F较低的第2频率状态22下,减震器111的衰减系数变得比第1频率状态21时的减震器111的衰减系数大。此外,在与第2频率状态22相比簧下部分102的频率F较高的第1频率状态21下,减震器111的衰减系数变得比第2频率状态22时的减震器111的衰减系数小。因此,这样确定减震器111的衰减系数,也能够在从簧下部分102的频率F为低频率的状态至为高频率的状态,抑制车体101的上下移动。
图15是表示本发明的实施方式的控制装置的另外的变形例的框图。
在图15中表示的控制装置1的储存部3,与图13中表示的控制装置1相同地,储存有数据13。此外,图15中表示的控制装置1的接收部2构成为接收加速度传感器113的检测值,并且从信号输出装置114接收与车辆100的速度对应的信号。并且,在图15中表示的控制装置1的储存部3储存的数据13与车辆100的速度建立关联。具体地,数据13如下所述,与车辆100的速度建立关联。
图16是用于关于图15中表示的控制装置的数据和车辆的速度建立关联进行说明的图。图16的横轴为车辆100的速度V。图16的横轴为越往纸面右侧则车辆100的速度V越变大。此外,图16的纵轴为图14中表示的规定加速度a1。图16的纵轴为越往纸面上侧则规定加速度a1越变大。
根据图12可知,簧下部分102的频率F相同的情况下,车辆100的速度快的话簧下部分102的上下方向的加速度a变大。因此,为规定频率F1时的加速度即规定加速度a1为,车辆100的速度快的话则变大。因此,图15中表示的控制装置1的数据13如图16所示,车辆100的速度V越快则规定加速度a1越变大。换言之,将车辆100的速度V为第1速度的状态设为第1速度状态27。此外,将车辆100的速度V为比第1速度慢的第2速度的状态设为第2速度状态28。这样定义第1速度状态27及第2速度状态28的情况下,第1速度状态27下的规定加速度a1变得比第2速度状态28下的规定加速度a1大。
这样将数据13与车辆100的速度建立关联,由此,能够进一步抑制车体101的上下移动。另外,图16中为规定加速度a1与车辆100的速度V的变化对应地连续对变化的结构,但也可以构成为,规定加速度a1与车辆100的速度V的变化对应地分级地变化。
以上,关于本实施方式的控制装置1进行了说明,但本发明的控制装置不限于本实施方式的说明,也可以仅实施本实施方式的一部分。
附图标记说明
1 控制装置、2 接收部、3 储存部、4 衰减系数确定部、5 传送部、11 第1数据、12第2数据、13 数据、21 第1频率状态、22 第2频率状态、23 强制位移时间、24 自由振动时间、25 第1加速度状态、26 第2加速度状态、27 第1速度状态、28 第2速度状态、100 车辆、101 车体、102 簧下部分、103 车轮、103FL 左前轮、103FR 右前轮、103RL 左后轮、103RR右后轮、110(110FL、110FR、110RL、110RR) 弹簧、111(111FL、111FR、111RL、111RR) 减震器、112(112FL、112FR、112RL、112RR) 致动器、113(113FL、113FR、113RL、113RR) 加速度传感器、114 信号输出装置、120 路面。
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