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JP2008247261A - Suspension control device - Google Patents

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JP2008247261A
JP2008247261A JP2007092715A JP2007092715A JP2008247261A JP 2008247261 A JP2008247261 A JP 2008247261A JP 2007092715 A JP2007092715 A JP 2007092715A JP 2007092715 A JP2007092715 A JP 2007092715A JP 2008247261 A JP2008247261 A JP 2008247261A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sprung
speed
damping force
maximum
absolute
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007092715A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahide Kobayashi
隆英 小林
Nobushige Wakamatsu
伸茂 若松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2007092715A priority Critical patent/JP2008247261A/en
Publication of JP2008247261A publication Critical patent/JP2008247261A/en
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Abstract

【課題】セミアクティブダンパ制御を実行するサスペンション制御装置において、シンプルな構造で制御精度を高める。
【解決手段】バネ上加速度センサ6によって検出した車体2のバネ上加速度に基づいて、コントローラ8によって目標減衰力Fを演算し、アクチュエータ7に制御電流Iを供給して減衰力調整式油圧緩衝器5の減衰力を調整して車体2の制振制御を行う。コントローラ8は、バネ上加速度に基づいてバネ上、バネ下間の最大相対速度Vを演算し、この最大相対速度V及び目標減衰力Fから、減衰力調整式油圧緩衝器5の減衰力−ピストン速度−電流マップを用いて制御電流Iを決定する。これにより、コントローラ8の処理負荷を小さくすると共に制御精度を高めることができる。
【選択図】図1
In a suspension control device that performs semi-active damper control, control accuracy is improved with a simple structure.
A controller 8 calculates a target damping force F based on a sprung acceleration of a vehicle body 2 detected by a sprung acceleration sensor 6 and supplies a control current I to an actuator 7 to adjust a damping force adjusting hydraulic shock absorber. The damping force of the vehicle body 2 is controlled by adjusting the damping force 5. The controller 8 calculates the maximum relative speed V between the sprung and unsprung based on the sprung acceleration, and the damping force-piston of the damping force adjusting hydraulic shock absorber 5 from the maximum relative speed V and the target damping force F. The control current I is determined using the speed-current map. Thereby, the processing load of the controller 8 can be reduced and the control accuracy can be increased.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、走行状態に応じてショックアブソーバの減衰力を調整することによって車体の制振を行う自動車等の車両のサスペンション制御装置に関するものである。   The present invention relates to a suspension control device for a vehicle such as an automobile that controls a vehicle body by adjusting a damping force of a shock absorber according to a traveling state.

従来、例えば特許文献1に記載されているように、走行状態に応じてショックアブソーバの減衰力を調整することよって車体の制振を行ういわゆるセミアクティブダンパ制御型のサスペンション制御装置が知られている。上記特許文献1に記載されたサスペンション制御装置は、車両のバネ上、バネ下間に介装された減衰力調整式油圧緩衝器(ショックアブソーバ)と、その減衰力を切換えるアクチュエータと、車体の上下加速度を検出するバネ上加速度センサと、バネ上加速度センサの検出に基づいてアクチュエータに制御信号を供給するコントローラとを備えている。そして、コントローラは、いわゆるスカイフック理論に基づいて、バネ上加速度センサによって検出した車体のバネ上加速度から目標減衰力を演算して、制御電流をアクチュエータに供給することによって減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力を目標減衰力に切換える。このようにして、走行状態に応じて減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力を切換えることによって車体の制振を行うことができ、乗り心地及び操縦安定性を向上させることができる。
特開2002−293121号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, as described in Patent Document 1, for example, a so-called semi-active damper control type suspension control device that controls a vehicle body by adjusting a damping force of a shock absorber according to a traveling state is known. . The suspension control device described in Patent Document 1 includes a damping force adjusting hydraulic shock absorber (shock absorber) interposed between a spring and an unsprung portion of a vehicle, an actuator for switching the damping force, and upper and lower parts of a vehicle body. A sprung acceleration sensor that detects acceleration and a controller that supplies a control signal to the actuator based on detection by the sprung acceleration sensor. The controller calculates the target damping force from the sprung acceleration of the vehicle body detected by the sprung acceleration sensor based on the so-called skyhook theory, and supplies the control current to the actuator to adjust the damping force adjusting hydraulic shock absorber The damping force of is switched to the target damping force. In this way, the vehicle body can be damped by switching the damping force of the damping force adjusting hydraulic shock absorber according to the running state, and the ride comfort and the handling stability can be improved.
JP 2002-293121 A

上述のスカイフック理論に基づいて制振制御を実行する場合、減衰力調整式油圧緩衝器の車体に対する加振状態、制振状態を判断するため、バネ上加速度(速度)に加えてバネ下加速度(速度)を監視する必要がある。また、一般的に減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力は、そのピストン速度(バネ上、バネ下間の相対速度)に依存するため、実際の減衰力を目標減衰力に正確に調整するためには、ピストン速度を監視する必要がある。   When executing vibration suppression control based on the Skyhook theory described above, unsprung acceleration in addition to sprung acceleration (velocity) is used to determine the vibration state and vibration suppression state of the damping force adjusting hydraulic shock absorber to the vehicle body. (Speed) needs to be monitored. In general, the damping force of the damping force adjustable hydraulic shock absorber depends on the piston speed (relative speed between the sprung and unsprung), so that the actual damping force can be accurately adjusted to the target damping force. It is necessary to monitor the piston speed.

バネ下加速度及び減衰力調整式油圧緩衝器のピストン速度(バネ上、バネ下間の相対速度)は、バネ下に加速度センサを設けることにより、あるいは、バネ上、バネ下間にストロークセンサを設けることによって直接的に検出することができる。しかしながら、自動車のサスペンション装置のバネ下は、走行による激しい振動、風雨、雪、氷、泥、埃、飛び石等による過酷な状況に曝されるため、損傷を受け易く、信頼性を確保することが困難である。また、4輪のバネ下に加速度センサを設けたり、あるいは、ストロークセンサを設けたりすると、センサ数の増加によってコントローラの処理負荷が増大すると共にコストもかかる。   Piston speed (relative speed between sprung and unsprung) of unsprung acceleration and damping force adjustable hydraulic shock absorber is provided by providing an acceleration sensor under the spring or a stroke sensor between the sprung and unsprung. Can be detected directly. However, the unsprung parts of automobile suspension devices are subject to severe conditions such as severe vibrations caused by running, wind and rain, snow, ice, mud, dust, stepping stones, etc., so that they are easily damaged and ensure reliability. Have difficulty. Further, if an acceleration sensor is provided under the four-wheel spring or a stroke sensor is provided, the processing load of the controller increases due to an increase in the number of sensors and costs increase.

一方、バネ下加速度(速度)は、周知の方法、例えば、振動系の運動方程式等を用いて、バネ上加速度等の情報から演算、推定することができる。そこで、上記特許文献1に記載されたものでは、車体に設けたバネ上加速度センサによって検出したバネ上加速度に基づいて目標減衰力を演算し、減衰力調整式油圧緩衝器に関して予め設定された一定のピストン速度おける目標減衰力と制御電流との関係を表す減衰力−電流マップを用いてアクチュエータへの制御電流を決定し、更に、バネ上加速度等に基づいて推定したピストン速度を監視してピストン速度に応じて制御電流値を補正することにより、バネ下の加速度センサ及びバネ上、バネ下間のストロークセンサを設けることなく車体の制振制御を行っている。これにより、制御システムをシンプルにして、コントローラの処理負荷を軽減し、信頼性を高めると共にコストの低減を図っている。   On the other hand, the unsprung acceleration (velocity) can be calculated and estimated from information such as the sprung acceleration using a known method, for example, an equation of motion of a vibration system. Therefore, in the device described in Patent Document 1, the target damping force is calculated based on the sprung acceleration detected by the sprung acceleration sensor provided on the vehicle body, and a predetermined constant is set for the damping force adjusting hydraulic shock absorber. The control current to the actuator is determined using a damping force-current map representing the relationship between the target damping force and the control current at the piston speed of the piston, and the piston speed estimated based on the sprung acceleration etc. is monitored to determine the piston. By correcting the control current value according to the speed, vibration suppression control of the vehicle body is performed without providing an unsprung acceleration sensor and an unsprung / unsprung stroke sensor. This simplifies the control system, reduces the processing load on the controller, increases reliability, and reduces costs.

しかしながら、上述のように一定のピストン速度における減衰力−電流マップによって制御電流を決定した場合、油圧緩衝器ではピストン速度(バネ上、バネ下間の相対速度)に依存して実際の減衰力が変化するため、正確な減衰力制御を行うことができない。また、バネ上加速度に基づいてバネ上、バネ下間の相対速度をリアルタイムに演算、推定する場合、時々刻々と変化する多数のパラメータを調整、処理する必要があり、コントローラの処理負荷が増大すると共に、誤差も多くなるため、演算精度が低下する虞がある。   However, when the control current is determined by the damping force-current map at a constant piston speed as described above, the actual damping force depends on the piston speed (relative speed between the sprung and unsprung) in the hydraulic shock absorber. Therefore, accurate damping force control cannot be performed. Also, when calculating and estimating the relative speed between the sprung and unsprung in real time based on the sprung acceleration, it is necessary to adjust and process many parameters that change from moment to moment, which increases the processing load on the controller. At the same time, the error also increases, which may reduce the calculation accuracy.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、シンプルな構造で制御精度を高めることが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。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a suspension control device that can improve control accuracy with a simple structure.

上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、車両のバネ上、バネ下間に介装され、減衰力を調整可能なショックアブソーバと、車両のバネ上加速度を検出するバネ上加速度検出手段と、前記バネ上加速度に基づいて前記ショックアブソーバに制御信号を供給して減衰力を調整して車体の制振制御を実行するコントローラとを備えたサスペンション制御装置において、
前記コントローラは、前記バネ上加速度に基づいてバネ上、バネ下間の最大相対速度を演算する最大相対速度演算手段と、前記ショックアブソーバに関する減衰力とバネ上、バネ下間の相対速度と制御信号との相互関係を表すマップ手段とを備え、前記バネ上加速度に基づいて演算した前記ショックアブソーバの目標減衰力と前記最大相対速度とから、前記マップ手段を用いて、前記ショックアブソーバに供給する制御信号を決定することを特徴とする。
請求項2の発明に係るサスペンション制御装置は、上記請求項1の構成において、前記最大相対速度演算手段が、前記バネ上加速度から求められるバネ上絶対速度及び該バネ上絶対速度を積分して求められるバネ上変位から前記バネ上絶対速度の最大値を演算するバネ上最大絶対速度演算手段と、演算されるバネ上最大絶対速度に基づいてバネ上、バネ下間の最大相対速度を演算する相対速度最大値演算手段とを備えていることを特徴とする。
請求項3の発明に係るサスペンション制御装置は、上記請求項2の構成において、前記バネ上最大絶対速度演算手段が、前記バネ上絶対速度の自乗値と、前記バネ上変位に前記バネ上絶対速度の角振動数を乗じたものの自乗値との和の正の平方根を演算して前記バネ上最大絶対速度を求めることを特徴とする。
請求項4の発明に係るサスペンション制御装置は、上記請求項2の構成において、前記バネ上最大絶対速度演算手段が、前記バネ上絶対速度の絶対値と、前記バネ上変位に前記バネ上絶対速度の角振動数を乗じたものの絶対値との和を√2で除算して前記バネ上最大絶対速度を求めることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 includes a shock absorber that is interposed between a spring and an unsprung portion of a vehicle and capable of adjusting a damping force, and a spring that detects the sprung acceleration of the vehicle. In a suspension control device comprising acceleration detection means, and a controller that supplies a control signal to the shock absorber based on the sprung acceleration to adjust damping force and execute vibration suppression control of the vehicle body,
The controller includes a maximum relative speed calculating means for calculating a maximum relative speed between the sprung and unsprung based on the sprung acceleration, a damping force relating to the shock absorber, a relative speed between the sprung and unsprung, and a control signal. Control means for supplying the shock absorber to the shock absorber using the map means from the target damping force of the shock absorber calculated based on the sprung acceleration and the maximum relative speed. It is characterized by determining a signal.
A suspension control apparatus according to a second aspect of the present invention is the suspension control device according to the first aspect, wherein the maximum relative speed calculation means is obtained by integrating the sprung absolute speed obtained from the sprung acceleration and the sprung absolute speed. A maximum sprung absolute speed calculating means for calculating the maximum value of the sprung absolute speed from the sprung displacement calculated, and a relative for calculating the maximum relative speed between the sprung and unsprung based on the calculated maximum sprung absolute speed And a speed maximum value calculating means.
The suspension control apparatus according to a third aspect of the present invention is the suspension control device according to the second aspect, wherein the sprung maximum absolute speed calculation means includes the square value of the sprung absolute speed and the sprung displacement to the sprung absolute speed. The sprung maximum absolute velocity is obtained by calculating the positive square root of the sum of the square frequency multiplied by the angular frequency of.
The suspension control device according to a fourth aspect of the present invention is the suspension control device according to the second aspect, wherein the sprung maximum absolute speed calculation means includes the absolute value of the sprung absolute speed and the sprung absolute speed in the sprung displacement. The maximum absolute velocity on the spring is obtained by dividing the sum of the absolute value and the absolute value by multiplying by {square root over (2)}.

請求項1の発明に係るサスペンション制御装置によれば、コントローラの最大相対速度演算部は、バネ上、バネ下間相対速度の最大値を演算するので、演算量が少なく、処理負荷が小さい。また、必要なパラメータが少なくてすみ、パラメータの調整が容易であり、その結果として、最大相対速度の演算精度を高めることができる。また、ショックアブソーバに関する減衰力とバネ上、バネ下間の相対速度と制御信号との相互関係を表すマップ手段を用いて制御信号を決定するので、目標減衰力に対して、バネ上、バネ下間の相対速度に応じて適切な制御信号を決定することができ、減衰力制御の精度を高めることができる。
請求項2の発明に係るサスペンション制御装置によれば、バネ上最大絶対速度演算手段によってバネ上加速度からバネ上絶対速度の最大値を演算することができ、このバネ上絶対速度の最大値から相対速度最大値演算手段によってバネ上、バネ下間の最大相対速度を演算することができる。
請求項3の発明に係るサスペンション制御装置によれば、バネ上最大絶対速度演算手段によって、バネ上絶対速度、バネ上変位及びバネ上絶対速度の角振動数からバネ上最大絶対速度を演算することができる。
請求項4の発明に係るサスペンション制御装置によれば、バネ上最大絶対速度を近似的に演算することにより、コントローラの負荷を軽減することができる。
According to the suspension control apparatus of the first aspect of the invention, the maximum relative speed calculation unit of the controller calculates the maximum value of the relative speed between the sprung and unsprung portions, so the amount of calculation is small and the processing load is small. In addition, the number of necessary parameters can be reduced and the parameters can be easily adjusted. As a result, the calculation accuracy of the maximum relative speed can be increased. In addition, since the control signal is determined using a map means that represents the correlation between the damping force related to the shock absorber, the relative speed between the sprung and unsprung and the control signal, the sprung and unsprung with respect to the target damping force. An appropriate control signal can be determined according to the relative speed between them, and the accuracy of damping force control can be improved.
According to the suspension control device of the second aspect of the invention, the maximum value of the sprung absolute speed can be calculated from the sprung acceleration by the sprung maximum absolute speed calculating means, and the relative value is calculated from the maximum value of the sprung absolute speed. The maximum relative speed between the sprung and unsprung parts can be calculated by the speed maximum value calculating means.
According to the suspension control apparatus of the third aspect of the invention, the sprung maximum absolute speed is calculated from the angular frequency of the sprung absolute speed, sprung displacement, and sprung absolute speed by the sprung maximum absolute speed calculating means. Can do.
According to the suspension control device of the fourth aspect of the invention, the load on the controller can be reduced by approximately calculating the sprung maximum absolute speed.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る自動車のサスペンション制御装置の概略構成を図1に示す。図1に示すように、サスペンション制御装置1は、車体2と各車輪3(1輪のみ図示する)との間に懸架バネ4及び減衰力調整式油圧緩衝器5(ショックアブソーバ、以下、油圧緩衝器5という)が並列に介装され、車体2には、その上下方向の加速度(バネ上加速度)を検出するバネ上加速度センサ6が設けられており、また、少なくともバネ上加速度センサ6の検出信号を含む当該車両の走行状態を表すパラメータを入力して油圧緩衝器5のアクチュエータ7に制御信号を供給するコントローラ8が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an automobile suspension control apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the suspension control device 1 includes a suspension spring 4 and a damping force adjusting hydraulic shock absorber 5 (shock absorber, hereinafter referred to as a hydraulic shock absorber) between a vehicle body 2 and each wheel 3 (only one wheel is shown). And the vehicle body 2 is provided with a sprung acceleration sensor 6 for detecting the acceleration in the vertical direction (sprung acceleration), and at least the detection of the sprung acceleration sensor 6 is performed. A controller 8 is provided for inputting a parameter representing the running state of the vehicle including a signal and supplying a control signal to the actuator 7 of the hydraulic shock absorber 5.

油圧緩衝器5は、油液が封入されたシリンダ内に、ピストンロッドが連結されたピストンが摺動可能に嵌装され、ピストンロッドの伸縮に対して、シリンダ内のピストンの摺動によって生じる油液の流れをオリフィス及びディスクバルブ等からなる減衰力発生機構で制御して減衰力を発生させる。また、その減衰力を調整する減衰力調整機構及び減衰力調整機構を作動させるアクチュエータ7を備えている。そして、ピストン速度に応じた減衰力を発生させ、アクチュエータ7への制御電流に応じて減衰力を調整することができる。油圧緩衝器5の減衰力、ピストン速度及びアクチュエータ7への制御電流の相互の関係を表す減衰力−ピストン速度−電流マップM(マップ手段)を図4に示す。   The hydraulic shock absorber 5 is configured such that a piston, to which a piston rod is connected, is slidably fitted in a cylinder in which oil is sealed, and oil generated by sliding of the piston in the cylinder against expansion and contraction of the piston rod. The flow of the liquid is controlled by a damping force generation mechanism including an orifice and a disk valve to generate a damping force. Further, a damping force adjusting mechanism for adjusting the damping force and an actuator 7 for operating the damping force adjusting mechanism are provided. A damping force corresponding to the piston speed can be generated, and the damping force can be adjusted according to the control current to the actuator 7. FIG. 4 shows a damping force-piston speed-current map M (map means) representing the mutual relationship among the damping force of the hydraulic shock absorber 5, the piston speed, and the control current to the actuator 7.

なお、油圧緩衝器5は、図4に示すような特性を有するものであれば他の形式のショックアブソーバでもよい。また、油圧緩衝器5として、ピストンロッドの伸び側と縮み側とで反対の減衰力特性すなわち、伸び側がハードで縮み側がソフト、及び、伸び側がソフトで縮み側がハードという組合せを設定可能なものを用いてもよい。この場合、後述のようにコントローラ8によってスカイフック理論に基づいて、減衰力を演算する際、バネ下の上下速度を監視してバネ上、バネ下間が加振状態又は制振状態のいずれであるかを判定する必要がなくなり、コントローラ8の処理負荷を低減することができる。   The hydraulic shock absorber 5 may be another type of shock absorber as long as it has the characteristics shown in FIG. Further, the hydraulic shock absorber 5 can be set to have a damping force characteristic that is opposite between the expansion side and the contraction side of the piston rod, that is, a combination in which the expansion side is hard and the contraction side is soft, and the extension side is soft and the contraction side is hard. It may be used. In this case, when the damping force is calculated by the controller 8 based on the Skyhook theory as will be described later, the vertical speed of the unsprung portion is monitored, and the sprung portion and the unsprung portion are either in the vibrating state or in the damping state. It is not necessary to determine whether there is any, and the processing load on the controller 8 can be reduced.

図2に示すように、コントローラ8は、マイクロプロセッサベースの制御回路であり、積分回路9、減衰力演算部10、最大相対速度演算部11(最大相対速度演算手段)及び制御電流演算部12を備えている。積分回路9は、バネ上加速度センサ6によって検出した車体2(バネ上)の上下加速度を積分することによってバネ上絶対速度Aを演算する(ここで、バネ上絶対速度とは、空間の1点を基準としたときのバネ上の上下方向の速度をいう。)。減衰力演算部10は、積分回路9によって演算したバネ上絶対速度Aから目標減衰力Fを演算するものであり、例えば上述のスカイフック理論に基づいて目標減衰力Fを演算する。   As shown in FIG. 2, the controller 8 is a microprocessor-based control circuit, and includes an integration circuit 9, a damping force calculation unit 10, a maximum relative speed calculation unit 11 (maximum relative speed calculation unit), and a control current calculation unit 12. I have. The integration circuit 9 calculates the sprung absolute speed A by integrating the vertical acceleration of the vehicle body 2 (sprung) detected by the sprung acceleration sensor 6 (here, the sprung absolute speed is one point in space). The vertical speed on the spring with reference to. The damping force calculation unit 10 calculates the target damping force F from the sprung absolute velocity A calculated by the integration circuit 9, and calculates the target damping force F based on the above-described skyhook theory, for example.

最大相対速度演算部11は、図3に示すように、コントローラ8の積分回路9によって演算したバネ上絶対速度Aをさらに積分してバネ上変位を演算する積分回路13と、積分回路13によって演算したバネ上変位に角振動数ωを乗じてバネ上絶対速度B(元のバネ上絶対速度Aに対して振幅が同じで位相が90°(π/2)だけ異なる)を演算する乗算回路14と、バネ上絶対速度A及びバネ上絶対速度Bからバネ上最大絶対速度(1周期中の絶対速度の最大値)を演算するバネ上最大絶対速度演算部15(バネ上最大絶対速度演算手段)と、バネ上最大絶対速度演算部15によって演算したバネ上最大絶対速度に基づいて、バネ上、バネ下間の最大相対速度V(1周期中の相対速度の最大値)を演算する相対速度最大値演算部16(相対速度最大値演算手段)とを備えている。なお、角振動数ωは、ω=2πfであるが、ここで、バネ上絶対速度の周波数fは、実際にカウントしてもよいが、車体2(バネ上質量m)及び懸架バネ4(バネ定数k)からなる1自由度振動系の固有振動数として求めることもできる。   As shown in FIG. 3, the maximum relative speed calculating unit 11 further integrates the sprung absolute speed A calculated by the integrating circuit 9 of the controller 8 to calculate the sprung displacement, and calculates by the integrating circuit 13. Is multiplied by the angular frequency ω to calculate a sprung absolute velocity B (the same amplitude and a phase of 90 ° (π / 2) differing from the original sprung absolute velocity A). And a sprung maximum absolute speed calculating unit 15 (a sprung maximum absolute speed calculating means) that calculates a sprung maximum absolute speed (maximum value of the absolute speed in one cycle) from the sprung absolute speed A and the sprung absolute speed B. Based on the maximum sprung absolute speed calculated by the sprung maximum absolute speed calculator 15, the maximum relative speed V for calculating the maximum relative speed V between the sprung and unsprung (maximum value of the relative speed in one cycle) is calculated. Value calculation unit 16 (relative speed And a maximum value calculating means). The angular frequency ω is ω = 2πf. Here, the frequency f of the sprung absolute speed may be actually counted, but the vehicle body 2 (sprung mass m) and the suspension spring 4 (spring) It can also be obtained as the natural frequency of a one-degree-of-freedom vibration system consisting of a constant k).

バネ上最大絶対速度演算部15では、バネ上絶対速度Aとバネ上絶対速度Bから√(A+B)を演算してバネ上最大絶対速度を求める。このとき、(|A|+|B|)/√2を演算することによって近似的にバネ上最大絶対速度を求めることもできる。これにより、コントローラ8の処理負荷を軽減することができる。 The sprung maximum absolute speed calculation unit 15 calculates √ (A 2 + B 2 ) from the sprung absolute speed A and the sprung absolute speed B to obtain the sprung maximum absolute speed. At this time, the maximum sprung absolute velocity can be approximately calculated by calculating (| A | + | B |) / √2. Thereby, the processing load of the controller 8 can be reduced.

相対速度最大値演算部16では、次のようにして、バネ上最大絶対速度演算部15によって演算したバネ上最大絶対速度から、バネ上、バネ下間の最大相対速度Vを演算する。簡単のため、油圧緩衝器5の減衰力を無視して、車体2(バネ上質量m)及び懸架バネ4(バネ定数k)からなる1自由度振動系を想定し、バネ上加速度x´´、バネ上、バネ下間の相対変位(x−x)とすると、次の(1)式(運動方程式)の関係が成立つ。
mx´´=k(x−x) … (1)
振動を正弦波振動とすると、x´´=ωx´、x´=ωxであるから、(1)式から次の(2)式を導くことができる。
|x´−x´|=|x´|mω/k … (2)
The relative speed maximum value calculation unit 16 calculates the maximum relative speed V between the sprung and unsprung from the sprung maximum absolute speed calculated by the sprung maximum absolute speed calculating unit 15 as follows. For simplicity, ignoring the damping force of the hydraulic shock absorber 5 and assuming a one-degree-of-freedom vibration system composed of the vehicle body 2 (sprung mass m) and the suspension spring 4 (spring constant k), the sprung acceleration x ″ When the relative displacement (x 0 −x) between the sprung and unsprung parts is established, the following relationship (1) (equation of motion) is established.
mx ″ = k (x 0 −x) (1)
Assuming that the vibration is a sine wave vibration, x ″ = ωx ′ and x ′ = ωx. Therefore, the following equation (2) can be derived from the equation (1).
| X 0 ′ −x ′ | = | x ′ | mω 2 / k (2)

そして、(2)式より、バネ上最大絶対速度演算部15で演算したバネ上最大絶対速度(x´の最大値)から最大相対速度V(バネ上、バネ下間の相対速度(x´−x´)の最大値)を求める。ここで、上記同様、角振動数ωは、ω=2πfであり、バネ上絶対速度の周波数fは、実際にカウントしてもよいが、車体2(バネ上質量m)及び懸架バネ4(バネ定数k)からなる1自由度振動系の固有振動数として求めることもできる。 Then, from the equation (2), the maximum relative speed V (relative speed between the sprung and unsprung (x 0 ′)) from the maximum sprung absolute speed (maximum value of x ′) calculated by the sprung maximum absolute speed calculating unit 15. -The maximum value of x ') is obtained. Here, as described above, the angular frequency ω is ω = 2πf, and the frequency f of the sprung absolute speed may be actually counted, but the vehicle body 2 (sprung mass m) and the suspension spring 4 (spring) It can also be obtained as the natural frequency of a one-degree-of-freedom vibration system consisting of a constant k).

また、バネ上、バネ下間の最大相対速度Vは、次のようにして演算することもできる。簡単のため、懸架バネ4のバネ力を無視して、車体2(バネ上質量m)及び油圧緩衝器5(減衰係数c)からなる1自由度振動系を想定すると、次の(3)式(運動方程式)の関係が成立つ。
mx´´=c(x−x) … (3)
振動を正弦波振動とすると、x´´=ωx´、x´=ωxであるから、(3)式から次の(4)式を導くことができる。
|x´−x´|=|x´|mω/c … (4)
又は
|x´−x´|=|x´|mω/2ζ√mk … (4)´
ただし、減衰比ζ=c/2√mkである。
Further, the maximum relative velocity V between the sprung and unsprung portions can be calculated as follows. For simplicity, ignoring the spring force of the suspension spring 4 and assuming a one-degree-of-freedom vibration system including the vehicle body 2 (sprung mass m) and the hydraulic shock absorber 5 (damping coefficient c), the following equation (3) (Equation of motion) relationship is established.
mx ″ = c (x 0 −x) (3)
If the vibration is a sine wave vibration, x ″ = ωx ′ and x ′ = ωx, and therefore the following equation (4) can be derived from the equation (3).
| X 0 ′ −x ′ | = | x ′ | mω / c (4)
Or | x 0 ′ −x ′ | = | x ′ | mω / 2ζ√mk (4) ′
However, the damping ratio ζ = c / 2√mk.

そして、(4)式(又は(4)´式)より、バネ上最大速度演算部15で演算したバネ上最大絶対速度(x´の最大値)から最大相対速度V(バネ上、バネ下間の相対速度(x´−x´)の最大値)を求める。 From the equation (4) (or (4) ′), the maximum relative velocity V (between the sprung and unsprung) is calculated from the maximum sprung absolute velocity (the maximum value of x ′) calculated by the sprung maximum velocity calculating unit 15. Relative velocity (the maximum value of x 0 '-x') is determined.

このとき、最大相対速度Vは、懸架バネ4のバネ力の影響が大きいバネ上の固有振動数(例えば1Hz程度)の近傍では上記(2)式によって求め、また、油圧緩衝器5の減衰力の影響の大きいバネ下の固有振動数(例えば10Hz程度)の近傍では、(4)式(又は(4)´式)によって求めるとよい。   At this time, the maximum relative speed V is obtained by the above equation (2) in the vicinity of the natural frequency (for example, about 1 Hz) on the spring where the influence of the spring force of the suspension spring 4 is large, and the damping force of the hydraulic shock absorber 5 In the vicinity of the unsprung natural frequency (for example, about 10 Hz) that is greatly affected by the above, it may be obtained by the equation (4) (or (4) ′).

制御電流演算部12は、図4に示す油圧緩衝器5の減衰力、ピストン速度及びアクチュエータ7への制御電流の相互の関係を表す減衰力−ピストン速度−電流マップMが予め記憶されており、この減衰力−ピストン速度−電流マップMを用いて、減衰力演算部10によって演算した目標減衰力F及び最大相対速度推定部11によって演算したバネ上、バネ下間の最大相対速度V(油圧緩衝器5のピストン速度)から、油圧緩衝器4によって目標減衰力Fを発生させるためにアクチュエータ7に供給すべき制御電流I(制御信号)を決定する。   The control current calculation unit 12 stores in advance a damping force-piston speed-current map M representing the mutual relationship between the damping force of the hydraulic shock absorber 5 shown in FIG. 4, the piston speed, and the control current to the actuator 7. Using this damping force-piston speed-current map M, the target damping force F calculated by the damping force calculation unit 10 and the maximum relative speed V between the sprung and unsprung calculated by the maximum relative speed estimation unit 11 (hydraulic buffering) The control current I (control signal) to be supplied to the actuator 7 in order to generate the target damping force F by the hydraulic shock absorber 4 is determined from the piston speed of the compressor 5.

以上のようにして、コントローラ8は、バネ上加速度センサ6によって検出した車体2の上下加速度(バネ上加速度)から、油圧緩衝器5のアクチュエータ7に供給すべき制御電流Iを演算し、その制御電流Iをアクチュエータ7に供給して油圧緩衝器5の減衰力を制御する。   As described above, the controller 8 calculates the control current I to be supplied to the actuator 7 of the hydraulic shock absorber 5 from the vertical acceleration (sprung acceleration) of the vehicle body 2 detected by the sprung acceleration sensor 6, and controls the control current I. A current I is supplied to the actuator 7 to control the damping force of the hydraulic shock absorber 5.

次に、コントローラ8による油圧緩衝器5の減衰力制御のフローについて図5を参照して説明する。
図5を参照して、コントローラ8に電流が投入されると、ステップS1で制御システムの初期化を実行してステップ2へ進む。ステップ2では、制御周期の経過を判断し、制御周期が経過したとき、ステップS3へ進む。ステップ3では、前制御周期にて演算した制御量(制御電流I)をアクチュエータ7に供給して油圧緩衝器5の減衰力を切換えて、ステップS4へ進む。ステップS4では、その他の出力ポート(図示せず)から必要な信号を出力してステップS5へ進む。ステップS5では、バネ上加速度センサ6を含む各種センサからの検出信号を入力してステップS6へ進む。ステップS6では、上述の演算処理によってバネ上加速度から制御電流Iを演算してルーチンを終了する。
Next, the flow of damping force control of the hydraulic shock absorber 5 by the controller 8 will be described with reference to FIG.
Referring to FIG. 5, when a current is supplied to controller 8, the control system is initialized in step S <b> 1 and the process proceeds to step 2. In step 2, the elapse of the control cycle is determined, and when the control cycle elapses, the process proceeds to step S3. In step 3, the control amount (control current I) calculated in the previous control cycle is supplied to the actuator 7 to switch the damping force of the hydraulic shock absorber 5, and the process proceeds to step S4. In step S4, necessary signals are output from other output ports (not shown), and the process proceeds to step S5. In step S5, detection signals from various sensors including the sprung acceleration sensor 6 are input, and the process proceeds to step S6. In step S6, the control current I is calculated from the sprung acceleration by the above-described calculation process, and the routine is terminated.

このようにして、バネ下の加速度センサ及びバネ上、バネ下間のストロークセンサを設けることなく、バネ上加速度センサ6の検出したバネ上加速度に基づいて、油圧緩衝器5の減衰力を目標減衰力Fに切換えて車体の制振制御を実行する。これにより、損傷を受けやすいバネ下の加速度センサが不要となり、センサ数が少なくてすみ、信頼性を高め、コントローラ8の処理負荷を減少させ、また、製造コストを低減することができる。   In this way, the damping force of the hydraulic shock absorber 5 is reduced to the target damping based on the sprung acceleration detected by the sprung acceleration sensor 6 without providing the unsprung acceleration sensor and the sprung / unsprung stroke sensor. The vibration control of the vehicle body is executed by switching to the force F. This eliminates the need for an unsprung acceleration sensor that is easily damaged, reduces the number of sensors, increases reliability, reduces the processing load on the controller 8, and reduces the manufacturing cost.

このとき、コントローラ8の最大相対速度演算部11は、バネ上、バネ下間の相対速度の最大値Vのみを演算し、リアルタイムに全ての相対速度を演算するわけではないので、演算量が少なくてすみ、コントローラ8の処理負荷が小さくてすむ。また、必要なパラメータが少なくてすみ、パラメータの調整が容易であり、その結果として、最大相対速度Vの演算、推定精度を高めることができる。   At this time, the maximum relative speed calculation unit 11 of the controller 8 calculates only the maximum value V of the relative speed between the sprung and unsprung, and does not calculate all the relative speeds in real time. As a result, the processing load on the controller 8 can be reduced. In addition, the number of necessary parameters is small, and the adjustment of the parameters is easy. As a result, the calculation and estimation accuracy of the maximum relative speed V can be improved.

油圧緩衝器5について減衰力、ピストン速度及びアクチュエータ7への制御電流の相互の関係を表す減衰力−ピストン速度−電流マップMを用いて制御電流Iを決定するので、目標減衰力Fに対して、バネ上、バネ下間の相対速度(ピストン速度)に応じて適切な制御電流Iを決定することができ、減衰力制御の精度を高めることができる。   Since the control current I is determined using the damping force-piston speed-current map M representing the mutual relationship between the damping force, the piston speed and the control current to the actuator 7 for the hydraulic shock absorber 5, The appropriate control current I can be determined according to the relative speed (piston speed) between the sprung and unsprung parts, and the accuracy of damping force control can be improved.

本発明の一実施形態に係るサスペンション制御装置の概略構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a suspension control device according to an embodiment of the present invention. 図1に示すサスペンション制御装置のコントローラの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the controller of the suspension control apparatus shown in FIG. 図3に示すコントローラの最大相対速度推定部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the maximum relative speed estimation part of the controller shown in FIG. 図1に示すサスペンション制御装置の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力−ピストン速度−電流マップのグラフ図である。It is a graph of the damping force-piston speed-current map of the damping force adjustment type hydraulic shock absorber of the suspension control device shown in FIG. 図2に示すコントローラによる制御のメインルーチンを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a main routine of control by the controller shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 サスペンション制御装置、2 車体(バネ上)、3 車輪(バネ下)、5 減衰力調整式油圧緩衝器(ショックアブソーバ)、6 バネ上加速度センサ、8 コントローラ、11 最大相対速度演算部(最大相対速度演算手段)、M 減衰力−ピストン速度−電流マップ(マップ手段)   1 suspension control device, 2 vehicle body (on spring), 3 wheels (under spring), 5 damping force adjustable hydraulic shock absorber (shock absorber), 6 on-spring acceleration sensor, 8 controller, 11 maximum relative speed calculator (maximum relative) Speed calculation means), M damping force-piston speed-current map (map means)

Claims (4)

車両のバネ上、バネ下間に介装され、減衰力を調整可能なショックアブソーバと、車両のバネ上加速度を検出するバネ上加速度検出手段と、前記バネ上加速度に基づいて前記ショックアブソーバに制御信号を供給して減衰力を調整して車体の制振制御を実行するコントローラとを備えたサスペンション制御装置において、
前記コントローラは、前記バネ上加速度に基づいてバネ上、バネ下間の最大相対速度を演算する最大相対速度演算手段と、前記ショックアブソーバに関する減衰力とバネ上、バネ下間の相対速度と制御信号との相互関係を表すマップ手段とを備え、前記バネ上加速度に基づいて演算した前記ショックアブソーバの目標減衰力と前記最大相対速度とから、前記マップ手段を用いて、前記ショックアブソーバに供給する制御信号を決定することを特徴とするサスペンション制御装置。
A shock absorber that is interposed between a sprung portion and a sprung portion of the vehicle and can adjust a damping force, a sprung acceleration detecting means that detects a sprung acceleration of the vehicle, and the shock absorber is controlled based on the sprung acceleration. In a suspension control device including a controller that supplies a signal and adjusts damping force to execute damping control of the vehicle body,
The controller includes a maximum relative speed calculating means for calculating a maximum relative speed between the sprung and unsprung based on the sprung acceleration, a damping force relating to the shock absorber, a relative speed between the sprung and unsprung, and a control signal. Control means for supplying the shock absorber to the shock absorber using the map means from the target damping force of the shock absorber calculated based on the sprung acceleration and the maximum relative speed. A suspension controller characterized by determining a signal.
前記最大相対速度演算手段が、前記バネ上加速度から求められるバネ上絶対速度及び該バネ上絶対速度を積分して求められるバネ上変位から前記バネ上絶対速度の最大値を演算するバネ上最大絶対速度演算手段と、演算されるバネ上最大絶対速度に基づいてバネ上、バネ下間の最大相対速度を演算する相対速度最大値演算手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のサスペンション制御装置。 The maximum relative velocity calculation means calculates the maximum value of the absolute value on the spring from the absolute value on the spring and the displacement on the spring obtained by integrating the absolute velocity on the spring. 2. The speed calculating means and a relative speed maximum value calculating means for calculating a maximum relative speed between the sprung and unsprung based on the calculated maximum sprung absolute speed. Suspension control device. 前記バネ上最大絶対速度演算手段が、前記バネ上絶対速度の自乗値と、前記バネ上変位に前記バネ上絶対速度の角振動数を乗じたものの自乗値との和の正の平方根を演算して前記バネ上最大絶対速度を求め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。 The sprung maximum absolute speed calculation means calculates a positive square root of the sum of the square value of the sprung absolute speed and the square value of the sprung displacement multiplied by the angular frequency of the sprung absolute speed. The suspension control device according to claim 2, wherein the maximum sprung absolute velocity is obtained. 前記バネ上最大絶対速度演算手段が、前記バネ上絶対速度の絶対値と、前記バネ上変位に前記バネ上絶対速度の角振動数を乗じたものの絶対値との和を√2で除算して前記バネ上最大絶対速度を求め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。 The sprung maximum absolute speed calculation means divides the sum of the absolute value of the sprung absolute speed and the absolute value of the sprung displacement multiplied by the angular frequency of the sprung absolute speed by √2. The suspension control device according to claim 2, wherein the maximum sprung absolute velocity is obtained.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011152887A (en) * 2010-01-28 2011-08-11 Hitachi Automotive Systems Ltd Vehicular suspension control device
CN102582389A (en) * 2012-03-02 2012-07-18 江苏大学 Vehicle suspension control method based on virtual damper
JP2013170980A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Kayaba Ind Co Ltd Vibration level detection method and vibration level detection apparatus
JP2013169940A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Kyb Co Ltd Damper control device
JP2013169941A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Kyb Co Ltd Damper control device
CN103625236A (en) * 2013-11-18 2014-03-12 江苏大学 Method for determining charging voltage of ESASRE suspension frame based on grading transformation charging
JP2015042996A (en) * 2014-11-17 2015-03-05 カヤバ工業株式会社 Vibration level detection method and vibration level detection apparatus
CN109130757A (en) * 2018-07-16 2019-01-04 西安交通大学 A kind of energy semi-active suspension variable resistance damping system and control method
CN113983981A (en) * 2021-10-22 2022-01-28 重庆长安汽车股份有限公司 Method for acquiring sprung and unsprung displacements of damping continuously adjustable shock absorber
CN116176197A (en) * 2021-11-26 2023-05-30 比亚迪股份有限公司 Semi-active suspension control method and device, storage medium, vehicle
CN119239214A (en) * 2024-10-24 2025-01-03 中国第一汽车股份有限公司 Vehicle semi-active suspension floor and ceiling control method, system, electronic equipment and medium
CN120509196A (en) * 2025-05-15 2025-08-19 山东大学 Method, system, medium and equipment for constructing inverse model of adjustable shock absorber

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011152887A (en) * 2010-01-28 2011-08-11 Hitachi Automotive Systems Ltd Vehicular suspension control device
JP2013170980A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Kayaba Ind Co Ltd Vibration level detection method and vibration level detection apparatus
JP2013169940A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Kyb Co Ltd Damper control device
JP2013169941A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Kyb Co Ltd Damper control device
CN102582389A (en) * 2012-03-02 2012-07-18 江苏大学 Vehicle suspension control method based on virtual damper
CN103625236A (en) * 2013-11-18 2014-03-12 江苏大学 Method for determining charging voltage of ESASRE suspension frame based on grading transformation charging
JP2015042996A (en) * 2014-11-17 2015-03-05 カヤバ工業株式会社 Vibration level detection method and vibration level detection apparatus
CN109130757A (en) * 2018-07-16 2019-01-04 西安交通大学 A kind of energy semi-active suspension variable resistance damping system and control method
CN113983981A (en) * 2021-10-22 2022-01-28 重庆长安汽车股份有限公司 Method for acquiring sprung and unsprung displacements of damping continuously adjustable shock absorber
CN116176197A (en) * 2021-11-26 2023-05-30 比亚迪股份有限公司 Semi-active suspension control method and device, storage medium, vehicle
CN119239214A (en) * 2024-10-24 2025-01-03 中国第一汽车股份有限公司 Vehicle semi-active suspension floor and ceiling control method, system, electronic equipment and medium
CN120509196A (en) * 2025-05-15 2025-08-19 山东大学 Method, system, medium and equipment for constructing inverse model of adjustable shock absorber

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