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JP2022007680A - Damper control device and damper device - Google Patents

Damper control device and damper device Download PDF

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JP2022007680A
JP2022007680A JP2020110782A JP2020110782A JP2022007680A JP 2022007680 A JP2022007680 A JP 2022007680A JP 2020110782 A JP2020110782 A JP 2020110782A JP 2020110782 A JP2020110782 A JP 2020110782A JP 2022007680 A JP2022007680 A JP 2022007680A
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Noboru Tajima
一貴 塚原
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Abstract

【課題】ダンパ制御の終了タイミングを好適に決定する。【解決手段】ダンパ制御装置は、前記車両の車輪速を取得する車輪速センサと、少なくとも前記車輪速センサの値を用いて前記車両の状態量を推定する状態量推定部と、前記車輪速センサの値および前記状態量に基づき前記減衰力可変式ダンパの制御量を決定する制御部であって、前記車輪速の変動量である車輪速変動が所定の閾値を超えたか否かの判定処理を行い、超えたとの判定である超過判定をした場合、前記超過判定してから、前記車輪速変動によって決まる所定の条件を充足するまでの間、前記超過判定を加味して前記車両が備える前記減衰力可変式ダンパの制御量を決定する制御部と、を備える。【選択図】図2The present invention appropriately determines the end timing of damper control. A damper control device includes a wheel speed sensor that acquires a wheel speed of the vehicle, a state quantity estimation unit that estimates a state quantity of the vehicle using at least a value of the wheel speed sensor, and a wheel speed sensor that estimates a state quantity of the vehicle using at least a value of the wheel speed sensor. a control unit that determines a control amount of the variable damping force damper based on the value of If the excess determination is made, which is a determination that the vehicle has exceeded the limit, the damping that the vehicle is provided with takes into account the excess determination, from the time the excess determination is made until the predetermined condition determined by the wheel speed fluctuation is satisfied. A control unit that determines a control amount of the variable force damper. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、ダンパ制御装置、及びダンパ装置に関する。 The present invention relates to a damper control device and a damper device.

従来、車両の減衰力可変ダンパの減衰力を制御し、車両の操縦安定性や乗り心地を高める技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is known a technique of controlling the damping force of a variable damping force damper of a vehicle to improve the steering stability and riding comfort of the vehicle (see, for example, Patent Document 1).

日本国特許第6077968号公報Japanese Patent No. 6077968 Gazette

従来のダンパ制御技術においては、ダンパ制御の終了タイミングの決定に関し改善すべき側面があった。 In the conventional damper control technology, there is an aspect to be improved regarding the determination of the end timing of the damper control.

本発明の一態様は、ダンパ制御の終了タイミングを好適に決定することのできるダンパ制御装置、及びダンパ装置を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention is to realize a damper control device and a damper device capable of suitably determining the end timing of damper control.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両が備える減衰力可変式ダンパの制御を行うダンパ制御装置は、前記車両の車輪速を取得する車輪速センサと、少なくとも前記車輪速センサの値を用いて前記車両の状態量を推定する状態量推定部と、前記車輪速センサの値および前記状態量に基づき前記減衰力可変式ダンパの制御量を決定する制御部であって、前記車輪速の変動量である車輪速変動が所定の閾値を超えたか否かの判定処理を行い、超えたとの判定である超過判定をした場合、前記超過判定してから、前記車輪速変動によって決まる所定の条件を充足するまでの間、前記超過判定を加味して前記車両が備える前記減衰力可変式ダンパの制御量を決定する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the damper control device for controlling the variable damping force damper provided in the vehicle according to one aspect of the present invention includes a wheel speed sensor that acquires the wheel speed of the vehicle and at least the wheel speed. A state amount estimation unit that estimates the state amount of the vehicle using the value of the sensor, and a control unit that determines the control amount of the damping force variable damper based on the value of the wheel speed sensor and the state amount. If the wheel speed fluctuation, which is the amount of change in the wheel speed, exceeds a predetermined threshold value, and the excess judgment is made, the excess judgment is made, and then the wheel speed fluctuation is used. It is provided with a control unit for determining the control amount of the damping force variable damper provided in the vehicle in consideration of the excess determination until the predetermined predetermined condition is satisfied.

本発明の一態様によれば、ダンパ制御の終了タイミングを好適に決定することができる。 According to one aspect of the present invention, the end timing of the damper control can be suitably determined.

本発明の実施形態に係る車両の構成の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the structure of the vehicle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るダンパ制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the damper control device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るダンパECUによる第1の制御例を示す図である。It is a figure which shows the 1st control example by the damper ECU which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るダンパECUによる第2の制御例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd control example by the damper ECU which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るダンパECUによる第3の制御例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd control example by the damper ECU which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るECUが備える状態量算出部の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the state quantity calculation part provided with the ECU which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

[車両の構成例]
〔構成の概要〕
図1は、本発明の実施形態に係る車両900の構成の一例を模式的に示す図である。図1に示すように、車両900は、懸架装置(サスペンション)100、車体200、車輪300、タイヤ310、操舵部材410、ステアリングシャフト420、トルクセンサ430、舵角センサ440、トルク印加部460、ラックピニオン機構470、ラック軸480、エンジン500、ECU(Electronic Control Unit、ダンパ制御装置)600、発電装置700およびバッテリ800を備えている。なお、車両900としては、ガソリン車、ハイブリッド電気自動車(HEV車)、電気自動車(EV車)等を挙げることができる。
[Vehicle configuration example]
[Outline of configuration]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the vehicle 900 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle 900 includes a suspension device (suspension) 100, a vehicle body 200, wheels 300, tires 310, steering member 410, steering shaft 420, torque sensor 430, steering angle sensor 440, torque application unit 460, and rack. It includes a pinion mechanism 470, a rack shaft 480, an engine 500, an ECU (Electronic Control Unit, a damper control device) 600, a power generation device 700, and a battery 800. Examples of the vehicle 900 include a gasoline vehicle, a hybrid electric vehicle (HEV vehicle), an electric vehicle (EV vehicle), and the like.

タイヤ310が装着された車輪300は、懸架装置100によって車体200に懸架されている。車両900は、四輪車であるため、懸架装置100、車輪300およびタイヤ310については、それぞれ4つ設けられている。なお、左側の前輪、右側の前輪、左側の後輪および右側の後輪のタイヤ及び車輪をそれぞれ、タイヤ310A及び車輪300A、タイヤ310B及び車輪300B、タイヤ310C及び車輪300C、並びに、タイヤ310D及び車輪300Dとも称する。以下、同様に、左側の前輪、右側の前輪、左側の後輪および右側の後輪にそれぞれ付随した構成を、符号「A」「B」「C」及び「D」を付して表現することがある。 The wheel 300 on which the tire 310 is mounted is suspended from the vehicle body 200 by the suspension device 100. Since the vehicle 900 is a four-wheeled vehicle, four suspension devices 100, wheels 300, and tires 310 are provided. The tires and wheels of the front wheel on the left side, the front wheel on the right side, the rear wheel on the left side and the rear wheel on the right side are the tires 310A and 300A, the tires 310B and 300B, the tires 310C and 300C, and the tires 310D and wheels, respectively. Also called 300D. Hereinafter, similarly, the configurations attached to the front wheel on the left side, the front wheel on the right side, the rear wheel on the left side, and the rear wheel on the right side are represented by adding the reference numerals “A”, “B”, “C”, and “D”, respectively. There is.

〔懸架装置(サスペンション、減衰力可変式ダンパ)〕
懸架装置100は、油圧緩衝装置、アッパーアーム及びロアーアームを備えている。また、油圧緩衝装置は、一例として、当該油圧緩衝装置が発生させる減衰力を調整する電磁弁であるソレノイドバルブを備えている。ただし、これは本実施形態を限定するものではなく、油圧緩衝装置は、減衰力を調整する電磁弁として、ソレノイドバルブ以外の電磁弁を用いてもよい。例えば、上記電磁弁として、電磁流体(磁性流体)を利用した電磁弁を備える構成としてもよい。なお、懸架装置100とECU600とを合わせて、ダンパ装置と呼ぶこともある。また、本明細書において特にことわりのない限り、用語「サスペンション」と用語「ダンパ」とは同じ意味で用いられる。
[Suspension device (suspension, variable damping force damper)]
The suspension device 100 includes a hydraulic shock absorber, an upper arm and a lower arm. Further, as an example, the hydraulic shock absorber includes a solenoid valve which is a solenoid valve for adjusting the damping force generated by the hydraulic shock absorber. However, this is not limited to this embodiment, and the hydraulic shock absorber may use a solenoid valve other than the solenoid valve as the solenoid valve for adjusting the damping force. For example, the solenoid valve may be provided with a solenoid valve using an electromagnetic fluid (magnetic fluid). The suspension device 100 and the ECU 600 may be collectively referred to as a damper device. Further, unless otherwise specified in the present specification, the terms "suspension" and the term "damper" are used interchangeably.

〔ステアリング装置〕
運転者の操作する操舵部材410は、ステアリングシャフト420の一端に対してトルク伝達可能に接続されており、ステアリングシャフト420の他端は、ラックピニオン機構470に接続されている。
[Steering device]
The steering member 410 operated by the driver is connected to one end of the steering shaft 420 so as to be able to transmit torque, and the other end of the steering shaft 420 is connected to the rack and pinion mechanism 470.

なお、上述の説明において「トルク伝達可能に接続」とは、一方の部材の回転に伴い他方の部材の回転が生じるように接続されていることを指し、例えば、一方の部材と他方の部材とが一体的に成形されている場合、一方の部材に対して他方の部材が直接的又は間接的に固定されている場合、及び、一方の部材と他方の部材とが継手部材等を介して連動するよう接続されている場合を少なくとも含む。 In the above description, "connecting so that torque can be transmitted" means that the other member is connected so as to rotate with the rotation of one member, for example, one member and the other member. Is integrally molded, when the other member is directly or indirectly fixed to one member, and when one member and the other member are interlocked via a joint member or the like. At least include cases where it is connected to.

ラックピニオン機構470は、ステアリングシャフト420の軸周りの回転を、ラック軸480の軸方向に沿った変位に変換するための機構である。ラック軸480が軸方向に変位すると、タイロッド及びナックルアームを介して車輪300A及び車輪300Bが転舵される。 The rack and pinion mechanism 470 is a mechanism for converting the rotation of the steering shaft 420 around the axis into a displacement along the axial direction of the rack shaft 480. When the rack shaft 480 is displaced in the axial direction, the wheels 300A and the wheels 300B are steered via the tie rod and the knuckle arm.

トルクセンサ430は、ステアリングシャフト420に印加される操舵トルク、換言すれば、操舵部材410に印加される操舵トルクを検出し、検出結果を示すトルクセンサ信号をECU600に提供する。より具体的には、トルクセンサ430は、ステアリングシャフト420に内設されたトーションバーの捩れを検出し、検出結果をトルクセンサ信号として出力する。なお、トルクセンサ430として磁歪式トルクセンサを用いてもよい。 The torque sensor 430 detects the steering torque applied to the steering shaft 420, in other words, the steering torque applied to the steering member 410, and provides the ECU 600 with a torque sensor signal indicating the detection result. More specifically, the torque sensor 430 detects the twist of the torsion bar built in the steering shaft 420 and outputs the detection result as a torque sensor signal. A magnetostrictive torque sensor may be used as the torque sensor 430.

舵角センサ440は、操舵部材410の舵角を検出し、検出結果をECU600に提供する。 The steering angle sensor 440 detects the steering angle of the steering member 410 and provides the detection result to the ECU 600.

トルク印加部460は、ECU600から供給されるステアリング制御量に応じたアシストトルク又は反力トルクを、ステアリングシャフト420に印加する。トルク印加部460は、ステアリング制御量に応じたアシストトルク又は反力トルクを発生させるモータと、当該モータが発生させたトルクをステアリングシャフト420に伝達するトルク伝達機構とを備えている。 The torque application unit 460 applies an assist torque or a reaction force torque according to the steering control amount supplied from the ECU 600 to the steering shaft 420. The torque application unit 460 includes a motor that generates an assist torque or a reaction force torque according to the steering control amount, and a torque transmission mechanism that transmits the torque generated by the motor to the steering shaft 420.

なお、本明細書における「制御量」の具体例として、電流値、デューティー比、減衰率、減衰比等が挙げられる。 Specific examples of the "controlled amount" in the present specification include a current value, a duty ratio, an attenuation rate, an attenuation ratio, and the like.

また、上記の例では、操舵部材410からラック軸480までが常時機械的に接続されたステアリング装置を例に挙げたが、これは本実施形態を限定するものではなく、本実施形態に係るステアリング装置は、例えばステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置であってもよい。ステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置に対しても本明細書において以下に説明する事項を適用することができる。 Further, in the above example, a steering device in which the steering member 410 to the rack shaft 480 are always mechanically connected is taken as an example, but this is not limited to the present embodiment, and the steering according to the present embodiment is not limited to this. The device may be, for example, a steering device of a steer-by-wire system. The matters described below can also be applied to the steering device of the steer-by-wire system.

〔駆動力伝達装置〕
車両900は、不図示の駆動力伝達装置を有している。駆動力伝達装置は、例えばエンジンの動力を前輪または後輪に伝達する装置であり、ギア伝達機構を有する。当該ギア伝達機構は、前輪または後輪における個々の車輪の回転数の差を状況に応じて与える差動装置であり、車両900の走行状況に応じて差動を制限する差動制限装置を有している。本実施型形態において、差動装置および差動制限装置は、限定されない。差動装置は、例えばベベルギア式差動装置であってよく、差動制限装置は、多板クラッチ式リミテッドスリップディファレンシャル(LSD)またはヘリカルギア式LSDなどのトルク感応型であってもよいし、ビスカスLSDなどの回転差感応型であってもよい。
[Driving force transmission device]
The vehicle 900 has a driving force transmission device (not shown). The driving force transmission device is, for example, a device that transmits the power of the engine to the front wheels or the rear wheels, and has a gear transmission mechanism. The gear transmission mechanism is a differential device that gives a difference in the number of rotations of individual wheels between the front wheels or the rear wheels according to the situation, and has a differential limiting device that limits the differential according to the running situation of the vehicle 900. is doing. In this embodiment, the differential device and the limited slip differential are not limited. The differential device may be, for example, a bevel gear type differential device, and the differential limiting device may be a torque sensitive type such as a multi-plate clutch type limited slip differential (LSD) or a helical gear type LSD, or a biscus. It may be a rotation difference sensitive type such as LSD.

〔その他の構成〕
エンジン500には、発電装置700が付設されており、発電装置700によって生成された電力がバッテリ800に蓄積される。
[Other configurations]
A power generation device 700 is attached to the engine 500, and the electric power generated by the power generation device 700 is stored in the battery 800.

また、車両900は、車輪300毎に設けられ各車輪300の車輪速Vw(車輪の角速度ω)を検出する車輪速センサ320を備えている。また、車両900は、車両900の横方向の加速度を検出する横Gセンサ330、車両900の前後方向の加速度を検出する前後Gセンサ340、車両900のヨーレートを検出するヨーレートセンサ350、エンジン500が発生させるトルクを検出するエンジントルクセンサ510、エンジン500の回転数を検出するエンジン回転数センサ520、及びブレーキ装置が有するブレーキ液に印加される圧力を検出するブレーキ圧センサ530を備える構成としてもよい。これらの各種センサによる検出結果は、ECU600に供給される。 Further, the vehicle 900 is provided with each wheel 300 and includes a wheel speed sensor 320 that detects the wheel speed Vw (wheel angular velocity ω) of each wheel 300. Further, the vehicle 900 includes a lateral G sensor 330 that detects the lateral acceleration of the vehicle 900, a front-rear G sensor 340 that detects the longitudinal acceleration of the vehicle 900, a yaw rate sensor 350 that detects the yaw rate of the vehicle 900, and an engine 500. The configuration may include an engine torque sensor 510 that detects the generated torque, an engine rotation speed sensor 520 that detects the rotation speed of the engine 500, and a brake pressure sensor 530 that detects the pressure applied to the brake liquid of the braking device. .. The detection results by these various sensors are supplied to the ECU 600.

なお、図示は省略するが、車両900は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐためのシステムであるABS(Antilock Brake System)、加速時等における車輪の空転を抑制するTCS(Traction Control System)、及び、旋回時のヨーモーメント制御やブレーキアシスト機能等のための自動ブレーキ機能を備えた車両挙動安定化制御システムであるVSA(Vehicle Stability Assist)制御可能なブレーキ装置を備えている。 Although not shown, the vehicle 900 includes ABS (Antilock Brake System), which is a system for preventing wheel lock during braking, TCS (Traction Control System), which suppresses wheel slippage during acceleration, and the like. It is equipped with a VSA (Vehicle Stability Assist) controllable brake device, which is a vehicle behavior stabilization control system equipped with an automatic braking function for yaw moment control and brake assist function during turning.

ここで、ABS、TCS、及びVSAは、推定した車体速Vbに応じて定まる車輪速Vwと、車輪速センサ320によって検出された車輪速とを比較し、これら2つの車輪速の値が、所定の値(閾値)以上相違している場合にスリップ状態であると判定する。ABS、TCS、及びVSAは、このような処理を通じて、車両900の走行状態に応じて最適なブレーキ制御やトラクション制御を行うことにより、車両900の挙動の安定化を図るものである。 Here, ABS, TCS, and VSA compare the wheel speed Vw determined according to the estimated vehicle body speed Vb with the wheel speed detected by the wheel speed sensor 320, and the values of these two wheel speeds are predetermined. If the difference is equal to or greater than the value (threshold) of, it is determined that the vehicle is in a slip state. Through such processing, ABS, TCS, and VSA aim to stabilize the behavior of the vehicle 900 by performing optimum brake control and traction control according to the traveling state of the vehicle 900.

また、上述した各種のセンサによる検出結果のECU600への供給、及び、ECU600から各部への制御信号の伝達は、CAN(Controller Area Network)370を介して行われる。 Further, the supply of the detection results by the various sensors described above to the ECU 600 and the transmission of the control signal from the ECU 600 to each part are performed via the CAN (Controller Area Network) 370.

また、車両900は、不図示のRAM(Random Access Memory)を有する。RAMは、車重、慣性荷重、車両諸元などの定常値あるいは推定値、算出値を格納する。定常値は、例えば車両900に固有の物理量の値である。 Further, the vehicle 900 has a RAM (Random Access Memory) (not shown). The RAM stores steady-state values, estimated values, and calculated values such as vehicle weight, inertial load, and vehicle specifications. The steady-state value is, for example, a value of a physical quantity peculiar to the vehicle 900.

さらに、車両900は、懸架装置100、ステアリング装置および駆動力伝達装置のそれぞれにおいて、これらの装置の動作を制御するためのECUを備える。たとえば、車両900は、懸架装置100を制御するためのダンパECUを有している。このような、車両900が有する装置専用のECUは、当該制御対象となる装置に備えられていてもよいし、車両900を制御するためのECU600に備えられていてもよい。このように、車両900における懸架装置100、ステアリング装置および駆動力伝達装置は、いずれも、電子制御可能に構成されており、電子制御式サスペンション、電子制御式ステアリング装置および電子制御式駆動力伝達装置とも言える。 Further, the vehicle 900 includes an ECU for controlling the operation of each of the suspension device 100, the steering device, and the driving force transmission device. For example, the vehicle 900 has a damper ECU for controlling the suspension device 100. Such an ECU dedicated to the device of the vehicle 900 may be provided in the device to be controlled, or may be provided in the ECU 600 for controlling the vehicle 900. As described above, the suspension device 100, the steering device, and the driving force transmission device in the vehicle 900 are all electronically controllable, and are electronically controlled suspension, electronically controlled steering device, and electronically controlled driving force transmission device. It can be said that.

〔サスペンション制御の概要〕
ECU600は、サスペンション制御量を供給することによって懸架装置100を制御する。より具体的には、ECU600は、懸架装置100に含まれる油圧緩衝装置が備えるソレノイドバルブに対して、サスペンション制御量を供給することによって当該ソレノイドバルブの開閉を制御する。この制御を可能とするために、ECU600からソレノイドバルブへ駆動電力を供給する電力線が配されている。
[Overview of suspension control]
The ECU 600 controls the suspension device 100 by supplying a suspension control amount. More specifically, the ECU 600 controls the opening and closing of the solenoid valve by supplying a suspension control amount to the solenoid valve included in the hydraulic shock absorber included in the suspension device 100. In order to enable this control, a power line for supplying drive power from the ECU 600 to the solenoid valve is arranged.

〔ステアリング制御の概要〕
また、ECU600は、車両900が備える各種の電子機器を統括制御する。より具体的には、ECU600は、トルク印加部460に供給するステアリング制御量を調整することにより、ステアリングシャフト420に印加するアシストトルク又は反力トルクの大きさを制御する。
[Overview of steering control]
Further, the ECU 600 collectively controls various electronic devices included in the vehicle 900. More specifically, the ECU 600 controls the magnitude of the assist torque or reaction force torque applied to the steering shaft 420 by adjusting the steering control amount supplied to the torque application unit 460.

〔駆動力伝達装置の制御の概要〕
ECU600は、例えば、差動制限の制御量を供給することによって駆動力伝達装置を制御する。その具体的な一例を挙げると、ECU600は、走行状況に応じて多板クラッチ式LSDにおけるクラッチの圧着の強さを調整することにより、エンジンの駆動力を前輪、後輪間で、あるいは前輪または後輪における左右の車輪間で分配し、エンジンの駆動力で回転する車輪の個々の回転数を制御する。
[Overview of control of driving force transmission device]
The ECU 600 controls the driving force transmission device, for example, by supplying a control amount of the differential limit. To give a specific example, the ECU 600 adjusts the crimping strength of the clutch in the multi-plate clutch type LSD according to the driving situation, so that the driving force of the engine can be transferred between the front wheels, the rear wheels, or the front wheels or the front wheels. It is distributed between the left and right wheels in the rear wheels, and the individual rotation speeds of the wheels that rotate by the driving force of the engine are controlled.

〔状態量算出のロジックの説明〕
<状態量の定義>
本実施形態における車両900の状態量Xの一例は、下記式で表される。ここで、状態量Xはn×1の行列で表されるベクトルであり、本実施例ではn=16である。なお、本明細書において、下付きの添え字fl、fr、rlおよびrrは、それぞれ、車両900における左前輪、右前輪、左後輪および右後輪を表す。また、下付きの添え字iiは、車両900における上記の車輪のうちの任意の一以上を表す。

Figure 2022007680000002
上記式中、wは、ばね上重心点上下速度であり、車体200のばね上速度のz軸方向成分である。p、q、rは、それぞれ、ロールレート、ピッチレートおよびヨーレートであり、例えば、車体200のばね上角速度のx軸回転方向、y軸回転方向およびz軸回転方向の成分である。なお、本実施形態において、x軸は車体200の前後方向、y軸は車体200の横方向、z軸は車体200の鉛直方向を示す。 [Explanation of state quantity calculation logic]
<Definition of state quantity>
An example of the state quantity X of the vehicle 900 in this embodiment is represented by the following equation. Here, the state quantity X is a vector represented by a matrix of n × 1, and in this embodiment, n = 16. In addition, in this specification, the subscripts fl, fr, rl and rr represent the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel and the right rear wheel in the vehicle 900, respectively. Further, the subscript ii represents any one or more of the above wheels in the vehicle 900.
Figure 2022007680000002
In the above formula, w is the vertical speed of the center of gravity on the spring, and is a component in the z-axis direction of the speed on the spring of the vehicle body 200. p, q, and r are roll rate, pitch rate, and yaw rate, respectively, and are, for example, components of the spring angular velocity of the vehicle body 200 in the x-axis rotation direction, the y-axis rotation direction, and the z-axis rotation direction. In the present embodiment, the x-axis indicates the front-rear direction of the vehicle body 200, the y-axis indicates the lateral direction of the vehicle body 200, and the z-axis indicates the vertical direction of the vehicle body 200.

また、上記式中、w1fl、w1fr、w1rlおよびw1rrは、各車輪におけるばね下上下速度である。DampStfl、DampStfr、DampStrlおよびDampStrrは、各車輪におけるサスストローク変位である。TireStfl、TireStfr、TireStrlおよびTireStrrは、各車輪におけるタイヤストローク変位である。 Further, in the above equation, w 1fl , w 1fr , w 1rl and w 1rr are unsprung vertical speeds in each wheel. DampSt fl , DampSt fr , DampSt rl and Damp St rr are suspension stroke displacements in each wheel. TireSt fl , TireSt fr , TireSt rl and TireSt rr are tire stroke displacements on each wheel.

<状態量に関する運動方程式>
状態量Xを構成する各要素の運動方程式の一例は、以下の式(1)~(7)で表される。各物理量の上に付されたドット「・」は時間微分を表す。

Figure 2022007680000003
式(1)中、ΣRは車体200の重心に作用する鉛直方向力、mは車体200のばね上質量、uは車体200の前後方向のばね上速度、そして、vは車体200の横方向のばね上速度、を表す。 <Equation of motion related to state quantity>
An example of the equation of motion of each element constituting the state quantity X is represented by the following equations (1) to (7). The dot "・" attached above each physical quantity represents the time derivative.
Figure 2022007680000003
In equation (1), ΣR z is the vertical force acting on the center of gravity of the vehicle body 200, m 2 is the spring mass of the vehicle body 200, u is the spring velocity in the front-rear direction of the vehicle body 200, and v is the lateral force of the vehicle body 200. Represents the spring velocity in the direction.

式(2)~(4)中、Izxは車体200のばね上における横方向(例えばy軸)の慣性乗積、Iは車体200の重心を通るx軸周りの慣性モーメント、Iは車体200の重心を通るy軸周りの慣性モーメント、そして、Iは車体200の重心を通るz軸周りの慣性モーメント、を表す。また、式(2)~(4)中、Mは車体200の重心に作用するx軸周りのモーメント、Mは車体200の重心に作用するy軸周りのモーメント、そして、Mは車体200の重心に作用するz軸周りのモーメント、を表す。

Figure 2022007680000004
式(5)中、m1iiは任意の車輪のばね下質量、Rziiは各車輪のばね下にかかるサスペンション反力、そしてk1iiは任意の車輪のタイヤばね定数、を表す。
Figure 2022007680000005
式(6)中、DampViiは、各車輪のサスストローク速度を表し、wiiは、各車輪のばね上におけるサスポイントの上下速度を表す。式(7)中、TireViiは、各車輪におけるタイヤストローク速度を表し、w0iiは、任意の車輪点における路面変位の微分値を表す。wiiは、以下の式(6a)~(6d)で表される。式(6a)~(6d)中、tr、trは車体200の前後トレッド半長を表し、l、lは車体200の前後車軸重心間距離を表す。
Figure 2022007680000006
<外力/モーメントを表す式>
上記の運動方程式中の外力あるいはモーメントについては、例えば以下に説明する式(8)~(23)で表される。たとえば、サスペンション反力は、以下の式(8)~(11)で表される。
Figure 2022007680000007
式(8)~(11)中、Rzfl,zfr,zrl,zrrは各車輪におけるサスペンション反力を表し、DampFfl,DampFfr,DampFrl,DampFrrは各車輪におけるダンパ減衰力を表す。また、式(8)~(11)中、k2f、k2rは前輪および後輪の懸架ばねのばね定数、C2f、C2rは前輪および後輪に関する後述する車両モデルの安定性を高めるためのパラメータ、そしてkaf、karは前輪および後輪におけるスタビライザの剛性、を表す。 In equations (2) to (4), I zx is the lateral (for example, y-axis) moment of inertia on the spring of the vehicle body 200, I x is the moment of inertia about the x-axis passing through the center of gravity of the vehicle body 200, and I y is. The moment of inertia around the y-axis passing through the center of gravity of the vehicle body 200, and Iz represents the moment of inertia around the z -axis passing through the center of gravity of the vehicle body 200. Further, in the equations (2) to (4), M x is the moment around the x-axis acting on the center of gravity of the vehicle body 200, My is the moment around the y-axis acting on the center of gravity of the vehicle body 200, and M z is the moment around the vehicle body. It represents the moment around the z-axis that acts on the center of gravity of 200.
Figure 2022007680000004
In equation (5), m 1ii represents the unsprung mass of any wheel, R zii represents the suspension reaction force applied under the spring of each wheel, and k 1ii represents the tire spring constant of any wheel.
Figure 2022007680000005
In the formula (6), DampV ii represents the suspension stroke speed of each wheel, and wii represents the vertical speed of the suspension point on the spring of each wheel. In the formula (7), TireVii represents the tire stroke speed at each wheel, and w0ii represents the differential value of the road surface displacement at an arbitrary wheel point. wii is represented by the following formulas (6a) to (6d). In the formulas (6a) to (6d), tr f and tr r represent the front and rear tread half length of the vehicle body 200, and l f and l r represent the distance between the front and rear axle centers of gravity of the vehicle body 200.
Figure 2022007680000006
<Formula expressing external force / moment>
The external force or moment in the above equation of motion is represented by, for example, equations (8) to (23) described below. For example, the suspension reaction force is expressed by the following equations (8) to (11).
Figure 2022007680000007
In equations (8) to (11), R zfl, R zfr, R zrl, and R zrr represent the suspension reaction force in each wheel, and DampF fl, DampF fr, DampF rl, and DampF rr represent the damper damping force in each wheel. show. Further, in the equations (8) to (11), k 2f and k 2r are the spring constants of the suspension springs of the front wheels and the rear wheels, and C 2f and C 2r are for improving the stability of the vehicle model described later regarding the front wheels and the rear wheels. The parameters of, and kaf , kar represent the stiffness of the stabilizers in the front and rear wheels.

また、車体200の重心に作用する前後方向力ΣR、車体200の重心に作用する横方向力ΣRy、および重心に作用する鉛直方向力ΣR、はそれぞれ以下の式(12)~(14)で表される。

Figure 2022007680000008
式(12)、式(13)中、ΣFx0は、車両900の全タイヤの前後力を表し、ΣFy0は、車両900の全タイヤの横力を表す。
Figure 2022007680000009
式(15)~(17)中、MxRは、車体200の重心に作用するサスペンションのx軸周りの反力モーメントを表し、MyRは、車体200の重心に作用するサスペンションのy軸周りの反力モーメントを表し、MzRは、車体200の重心に作用するサスペンションのz軸周りの反力モーメントを表す。また、式(15)~(17)中、hは、車両900の重心から各輪のばね下までのz軸方向距離の平均を表す。
Figure 2022007680000010
式(18)~(20)中、Mxtireは、車体200の重心に作用するタイヤのx軸周りの反力モーメントを表し、Mytireは、車体200の重心に作用するタイヤのy軸周りの反力モーメントを表し、Mztireは重心に作用するタイヤのz軸周りの反力モーメントを表す。また、Rは、タイヤ半径を表す。なお、M、MおよびMは、下記式(21)~(23)で表される。
Figure 2022007680000011
<運動方程式の変形>
本実施形態におけるECU600への入力値は、例えば、以下の行列U、Uで表すことができる。ここで、UおよびUはq×1の行列で表されるベクトルであり、Uにおいてはq=8、Uにおいてはq=6である。また、ECU600への観測値は、以下の行列Yで表すことができる。ここで、Yはp×1の行列で表されるベクトルであり、例えば本実施形態においてはp=5である。
Figure 2022007680000012
上述した運動方程式は、以下の式(24)および式(25)で表すことができる。
Figure 2022007680000013
ヤコビ行列(J,J)を用い、式(24)から下記式(26)を導出し、式(25)から式(27)を導出する。式(26)および式(27)における右辺の最終項は、誤差を表している。
Figure 2022007680000014
ここで、f(X,U)=0、h(X)=0とすると、式(26)における右辺の第二項、第三項は、それぞれ式(28)、式(29)で表され、式(27)における右辺の第二項は、式(30)で表される。
Figure 2022007680000015
よって、式(24)は、下記式(31)で表される。このように、前述の運動方程式は、線形的に演算される線形システムで表される。ここで、式(31)を離散化すると、下記式(32)、式(33)および、式(34)が導出される。式(32)中、Aは、車両900の固有の特性を表すシステム行列として表される。式(33)中、Bは、入力による車両900への影響を表す入力行列として表される。式(34)中、Cは、車両900からの観測量を出力するための観測行列として表される。当該車両モデルは、状態量および上記行列U、Uから明らかなように車両900の要素を含んでおり、車両全体の挙動を示す単一のモデルとなっている。
Figure 2022007680000016
<行列の離散化>
Ac、BcおよびCc行列は、前述の通り下記式(32)、式(33)および、式(34)によって離散化される。つまり、Acは離散化されたシステム行列、Bcは離散化された入力行列および、Ccは離散化された観測行列を表す。なお、式(32)中、L-1は逆ラプラス演算処理を表し、sはラプラス演算子を表し、Iは単位行列を表す。また、式(33)中、Δtはサンプル時間を表す。
Figure 2022007680000017
<車両モデル>
本実施形態における車両状態量推定の為の車両モデルは、下記式(35)、式(36)で表すことができる。当該車両モデルは、前述したように、車両900の要素を含む、車両全体の挙動を示す単一のモデルである。ここで、下付きのkは、離散状態における任意のステップを表しており、k-1は、kに対して1ステップ前のステップを表す。
Figure 2022007680000018
上記式(35)、式(36)において、Xハットは車両モデルの状態量、つまり推定車両状態量である。Xハットは、下記の行列で表される。
Figure 2022007680000019
また、Uハットは入力値であり、例えば下記式のU1kハット、U2kハットで表される。
Figure 2022007680000020
また、Yハットは観測量であり、すなわち推定車両観測量である。Yハットは下記の行列で表される。
Figure 2022007680000021
[実施形態1]
本実施形態では、前述したロジックに従う状態量を算出し、当該状態量を用いて懸架装置100の動作を制御する。 Further, the longitudinal force ΣR x acting on the center of gravity of the vehicle body 200, the lateral force ΣR y acting on the center of gravity of the vehicle body 200, and the vertical force ΣR z acting on the center of gravity are expressed by the following equations (12) to (14), respectively. ).
Figure 2022007680000008
In the formulas (12) and (13), ΣF x0 represents the front-rear force of all the tires of the vehicle 900, and ΣF y0 represents the lateral force of all the tires of the vehicle 900.
Figure 2022007680000009
In the equations (15) to (17), M xR represents the reaction force moment around the x-axis of the suspension acting on the center of gravity of the vehicle body 200, and MyR is around the y-axis of the suspension acting on the center of gravity of the vehicle body 200. Represents the reaction force moment, and M zR represents the reaction force moment around the z-axis of the suspension acting on the center of gravity of the vehicle body 200. Further, in the equations (15) to (17), h 1 represents the average of the z-axis direction distances from the center of gravity of the vehicle 900 to the unsprung mass of each wheel.
Figure 2022007680000010
In the formulas (18) to (20), M xtire represents a reaction force moment around the x-axis of the tire acting on the center of gravity of the vehicle body 200, and Mytire represents a reaction force moment around the y-axis of the tire acting on the center of gravity of the vehicle body 200. Represents the reaction force moment, and M ztire represents the reaction force moment around the z-axis of the tire acting on the center of gravity. Further, R 0 represents the tire radius. In addition, M x , My and M z are represented by the following formulas (21) to (23).
Figure 2022007680000011
<Transformation of equation of motion>
The input value to the ECU 600 in this embodiment can be represented by, for example, the following matrices U 1 and U 2 . Here, U 1 and U 2 are vectors represented by a matrix of q × 1, and q = 8 in U 1 and q = 6 in U 2 . Further, the observed value to the ECU 600 can be represented by the following matrix Y. Here, Y is a vector represented by a matrix of p × 1, and for example, in the present embodiment, p = 5.
Figure 2022007680000012
The equation of motion described above can be expressed by the following equations (24) and (25).
Figure 2022007680000013
Using the Jacobian determinant (J x , Ju ), the following equation (26) is derived from the equation (24), and the equation (27) is derived from the equation (25). The final term on the right-hand side in equations (26) and (27) represents an error.
Figure 2022007680000014
Here, assuming that f (X 0 , U 0 ) = 0 and h (X 0 ) = 0, the second and third terms on the right side of the equation (26) are the equations (28) and (29), respectively. The second term on the right-hand side in the equation (27) is expressed by the equation (30).
Figure 2022007680000015
Therefore, the formula (24) is represented by the following formula (31). Thus, the equation of motion described above is represented by a linear system that is calculated linearly. Here, when the equation (31) is discretized, the following equations (32), (33), and (34) are derived. In equation (32), Ac is represented as a system matrix representing the unique characteristics of the vehicle 900. In equation (33), B c is represented as an input matrix representing the effect of the input on the vehicle 900. In equation (34), C c is represented as an observation matrix for outputting the observation amount from the vehicle 900. The vehicle model includes the elements of the vehicle 900 as is clear from the state quantity and the above matrices U 1 and U 2 , and is a single model showing the behavior of the entire vehicle.
Figure 2022007680000016
<Discretization of matrix>
The Ac, Bc and Cc matrices are discretized by the following equations (32), (33) and (34) as described above. That is, Ac represents a discretized system matrix, Bc represents a discretized input matrix, and Cc represents a discretized observation matrix. In equation (32), L -1 represents an inverse Laplace operation process, s represents a Laplace operator, and I represents an identity matrix. Further, in the equation (33), Δt represents the sample time.
Figure 2022007680000017
<Vehicle model>
The vehicle model for estimating the vehicle state quantity in the present embodiment can be expressed by the following equations (35) and (36). As described above, the vehicle model is a single model showing the behavior of the entire vehicle, including the elements of the vehicle 900. Here, the subscript k represents an arbitrary step in the discrete state, and k-1 represents the step one step before k.
Figure 2022007680000018
In the above equations (35) and (36), the Xk hat is a state quantity of the vehicle model, that is, an estimated vehicle state quantity. The Xk hat is represented by the following matrix.
Figure 2022007680000019
Further, the U k hat is an input value, and is represented by, for example, the U 1 k hat and the U 2 k hat of the following formula.
Figure 2022007680000020
Also, the Yk observable is an observable, that is, an estimated vehicle observable. The Yk hat is represented by the following matrix.
Figure 2022007680000021
[Embodiment 1]
In the present embodiment, a state quantity according to the above-mentioned logic is calculated, and the operation of the suspension device 100 is controlled using the state quantity.

〔ECUの機能的構成〕
図2は、本発明の実施形態1に係るダンパ制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。
[Functional configuration of ECU]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the damper control device according to the first embodiment of the present invention.

図2に示されるように、ECU(ダンパ制御装置)600は、接地荷重算出部610、入力量算出部620、第一状態量算出部630、観測量算出部640、第二状態量算出部650およびダンパECU660(制御部)を備える。また、本実施形態における制御に用いる車両に関する物理量を取得するための取得部として、ECU600には、ヨーレートセンサ350、車輪速センサ320、舵角センサ440、横Gセンサ330および前後Gセンサ340、ならびにRAM601が接続されている。接地荷重算出部610、入力量算出部620、第一状態量算出部630、観測量算出部640および第二状態量算出部650は、状態量を推定する状態量推定部を構成している。 As shown in FIG. 2, the ECU (damper control device) 600 includes a ground load calculation unit 610, an input amount calculation unit 620, a first state amount calculation unit 630, an observation amount calculation unit 640, and a second state amount calculation unit 650. And a damper ECU 660 (control unit) is provided. Further, as an acquisition unit for acquiring a physical quantity related to the vehicle used for control in the present embodiment, the ECU 600 includes a yaw rate sensor 350, a wheel speed sensor 320, a steering angle sensor 440, a lateral G sensor 330, and a front / rear G sensor 340. RAM 601 is connected. The ground contact load calculation unit 610, the input amount calculation unit 620, the first state quantity calculation unit 630, the observation amount calculation unit 640, and the second state quantity calculation unit 650 constitute a state quantity estimation unit for estimating the state quantity.

接地荷重算出部610は、接地荷重を算出する。接地荷重とは、車両のばね下への鉛直方向の荷重である。接地荷重算出部610は、慣性荷重算出部611、路面荷重算出部612、接地荷重演算部613および車輪速センサ320が取得した車輪速Vwから車輪速変動ΔVwを算出する車輪速変動算出部614を備えている。 The ground contact load calculation unit 610 calculates the ground contact load. The ground contact load is a vertical load under the unsprung mass of the vehicle. The ground contact load calculation unit 610 includes a wheel speed fluctuation calculation unit 614 that calculates the wheel speed fluctuation ΔVw from the wheel speed Vw acquired by the inertial load calculation unit 611, the road surface load calculation unit 612, the ground contact load calculation unit 613, and the wheel speed sensor 320. I have.

ここで、車輪速変動ΔVwとは、ある車輪の車輪速Vwと車体速Vbとの相違のことを指す。一例として車輪速変動ΔVwとは、ある車輪の車輪速Vwから車体速Vbを減算したもののことを指す。 Here, the wheel speed fluctuation ΔVw refers to the difference between the wheel speed Vw of a certain wheel and the vehicle body speed Vb. As an example, the wheel speed fluctuation ΔVw refers to the one obtained by subtracting the vehicle body speed Vb from the wheel speed Vw of a certain wheel.

ここで、車体速Vbとしては、一例として各車輪の車輪速Vwを平均したものを用いることができる。車輪速変動算出部614は、車輪速変動ΔVwを全ての車輪について個別に算出する構成とすることができる。 Here, as the vehicle body speed Vb, an average of the wheel speeds Vw of each wheel can be used as an example. The wheel speed fluctuation calculation unit 614 can be configured to individually calculate the wheel speed fluctuation ΔVw for all the wheels.

また、車輪速変動算出部614は、車輪速Vwから車体速Vbを減算したものに対してバンドパスフィルタを作用させて得られる値を車輪速変動ΔVwとして出力する構成としてもよい。ここで上記バンドパスフィルタは、例えば、0.5Hz~5Hzや0.5Hz~20Hzといった周波数成分を通過させるバンドパス特性を有するものを用いることができる。 Further, the wheel speed fluctuation calculation unit 614 may be configured to output a value obtained by applying a bandpass filter to the wheel speed Vw minus the vehicle body speed Vb as the wheel speed fluctuation ΔVw. Here, as the bandpass filter, for example, one having a bandpass characteristic that allows frequency components such as 0.5 Hz to 5 Hz and 0.5 Hz to 20 Hz to pass through can be used.

慣性荷重算出部611は、慣性荷重を算出する。慣性荷重は、車両900に作用する慣性力による挙動変化によって生じる接地荷重成分である。たとえば、慣性荷重算出部611は、車輪速センサ320が取得した車輪速Vw、舵角センサ440が取得した操舵角δ、横Gセンサ330が取得した横加速度a、前後Gセンサ340が取得した前後加速度a、ならびに、RAM601に格納されている車重m等の車両諸元を入力値として各車輪の慣性荷重dFz0inertiafl,fr,rl,rrを算出する。なお、車両の物理量の前に「d」を伴う場合は、当該物理量の変動または差分を意味する。 The inertial load calculation unit 611 calculates the inertial load. The inertial load is a ground contact load component generated by a change in behavior due to the inertial force acting on the vehicle 900. For example, the inertial load calculation unit 611 acquires the wheel speed Vw acquired by the wheel speed sensor 320, the steering angle δ s acquired by the steering angle sensor 440, the lateral acceleration ay acquired by the lateral G sensor 330, and the front-rear G sensor 340. The inertial load dFz0 sensorfl, fr, rl, rr of each wheel is calculated by using the front-rear acceleration a x and the vehicle specifications such as the vehicle weight m stored in the RAM 601 as input values. In addition, when "d" is accompanied by the physical quantity of the vehicle, it means the fluctuation or the difference of the physical quantity.

路面荷重算出部612は、車輪速、車輪速変動、定常荷重Fz0nomおよび慣性荷重から路面荷重を算出する。路面荷重は、路面の凹凸による接地荷重成分である。たとえば、路面荷重算出部612は、車輪速変動算出部614が算出した車輪速変動ΔVw、慣性荷重算出部611が算出した各車輪の慣性荷重dFz0inertiafl,fr,rl,rr、ならびに、RAM601に格納されている車重m、定常荷重Fz0nomおよび車両諸元等、を入力値として各車輪の路面荷重dFz0roadfl,fr,rl,rrを算出する。 The road surface load calculation unit 612 calculates the road surface load from the wheel speed, wheel speed fluctuation, steady load Fz0 nom , and inertial load. The road surface load is a ground contact load component due to the unevenness of the road surface. For example, the road surface load calculation unit 612 stores the wheel speed fluctuation ΔVw calculated by the wheel speed fluctuation calculation unit 614, the inertial load dFz0 inertiafl, fr, rl, rr of each wheel calculated by the inertial load calculation unit 611, and the RAM 601. The road surface load dFz0 roadfl, fr, rl, rr of each wheel is calculated by inputting the vehicle weight m, the steady load Fz0 nom , the vehicle specifications, and the like.

接地荷重演算部613は、慣性荷重および路面荷重から接地荷重を演算する。たとえば、接地荷重演算部613は、慣性荷重算出部611が算出した各車輪の慣性荷重dFz0inertiafl,fr,rl,rr、路面荷重算出部612が算出した各車輪の路面荷重dFz0roadfl,fr,rl,rr、および定常荷重Fz0nom(不図示)を入力値として、各車輪の接地荷重dFz0fl,fr,rl,rrを算出する。 The ground contact load calculation unit 613 calculates the ground contact load from the inertial load and the road surface load. For example, the ground contact load calculation unit 613 has an inertial load dFz0 inertiafl, fr, rl, rr of each wheel calculated by the inertial load calculation unit 611, and a road surface load dFz0 roadfl, fr, rl of each wheel calculated by the road surface load calculation unit 612. , Rr , and steady load Fz0 nom (not shown) are used as input values to calculate the ground contact load dFz0 fl, fr, rl, rr of each wheel.

入力量算出部620は、少なくとも前記車両が備えるGセンサのセンサ値を用いて入力量を算出する。たとえば、入力量算出部620は、Gセンサ値、車両重量およびダンパ電流値から入力量を算出する。入力量算出部620は、演算部621、マップ622および入力量構成部623を備えている。 The input amount calculation unit 620 calculates the input amount using at least the sensor value of the G sensor provided in the vehicle. For example, the input amount calculation unit 620 calculates the input amount from the G sensor value, the vehicle weight, and the damper current value. The input amount calculation unit 620 includes a calculation unit 621, a map 622, and an input amount configuration unit 623.

演算部621は、例えば、横Gセンサ330が取得した横加速度a、前後Gセンサ340が取得した前後加速度a、ならびに、RAM601に格納されている車重mを入力値として、車体200の重心に作用する前後方向力ΣRおよび車体200の重心に作用する横方向力ΣRを算出する。 The calculation unit 621 uses, for example, the lateral acceleration a y acquired by the lateral G sensor 330, the longitudinal acceleration a x acquired by the front-rear G sensor 340, and the vehicle weight m stored in the RAM 601 as input values of the vehicle body 200. The longitudinal force ΣR x acting on the center of gravity and the lateral force ΣR y acting on the center of gravity of the vehicle body 200 are calculated.

マップ622は、サスストローク速度およびダンパ電流とダンパ減衰量との相関性を示すものであり、グラフまたは式として表され得る。マップ622は、例えば、後述する各車輪のサスストローク速度DampVfl,fr,rl,rrおよび各車輪のダンパ電流DampCurfl,fr,rl,rrを入力値として、当該入力値に応じた各車輪のダンパ減衰量DampFfl,fr,rl,rrを出力する。ダンパ電流DampCurfl,fr,rl,rrは、ダンパECU640からのフィードバック値である。 The map 622 shows the correlation between the suspension stroke speed and the damper current and the damper attenuation amount, and can be expressed as a graph or an equation. The map 622 uses, for example, the suspension stroke speeds of each wheel, DampV fl, fr, rl, rr, which will be described later, and the damper currents of each wheel, Damper fl, fr, rl, rr , as input values, and the map 622 of each wheel according to the input value. The damper attenuation amount DampF fl, fr, rl, rr is output. The damper currents Damper currents Damper fl, fr, rl, and rr are feedback values from the damper ECU 640.

入力量構成部623は、演算部621が算出した前後方向力ΣRおよび横方向力ΣRと、マップ622が出力したダンパ減衰量DampFfl,fr,rl,rrとを入力値として、入力量を構成する。当該入力量は、例えば、前述した行列Uで表される。 The input amount constituent unit 623 uses the front-rear direction force ΣR x and the lateral force ΣR y calculated by the calculation unit 621 and the damper damping amount DampF fl, fr, rl, rr r output by the map 622 as input values. To configure. The input amount is represented by, for example, the above - mentioned matrix U2.

第一状態量算出部630は、入力量算出部620が算出した入力量を前述した車両モデルに入力して車両900の第一状態量を算出する。第一状態量算出部630は、演算部631、633、遅延部632、抽出部634および加算部635を備えている。 The first state quantity calculation unit 630 inputs the input amount calculated by the input quantity calculation unit 620 into the vehicle model described above, and calculates the first state quantity of the vehicle 900. The first state quantity calculation unit 630 includes a calculation unit 631, 633, a delay unit 632, an extraction unit 634, and an addition unit 635.

演算部631は、入力量構成部623が算出した入力量と入力行列Bとの積を算出する。これにより、車両モデルに対する入力量の影響が、後に算出される第一状態量に反映される。 The calculation unit 631 calculates the product of the input amount calculated by the input amount constituent unit 623 and the input matrix B. As a result, the influence of the input amount on the vehicle model is reflected in the first state quantity calculated later.

遅延部632は、後述するステップkの第二状態量X2kハットを一ステップ前のステップk-1の第二状態量X2k-1ハットとする。 The delay unit 632 sets the second state quantity X 2k hat of step k, which will be described later, as the second state quantity X 2k-1 hat of step k-1 one step before.

演算部633は、遅延部632が生成した第二状態量X2k-1ハットとシステム行列Aとの積を算出する。これにより、車両モデル固有の特性が、後に算出される第一状態量に反映される。 The calculation unit 633 calculates the product of the second state quantity X 2k-1 hat generated by the delay unit 632 and the system matrix A. As a result, the characteristics peculiar to the vehicle model are reflected in the first state quantity calculated later.

抽出部634は、遅延部632が生成した第二状態量X2k-1ハットから各車輪のサスストローク速度DampVfl,fr,rl,rrを算出する。たとえば、抽出部634は、第二状態量X2k-1ハットから各車輪のサスストロークの成分を抽出し、抽出した成分を適宜に微分し、あるいは適当なゲインによって調整して、各車輪のサスストローク速度DampVfl,fr,rl,rrを算出する。得られる算出値は、上記サスストローク速度で構成される4×1行列で表され、前述のマップ622の入力値となる。 The extraction unit 634 calculates the suspension stroke speeds DampV fl, fr, rl, rr of each wheel from the second state quantity X 2k-1 hat generated by the delay unit 632. For example, the extraction unit 634 extracts the suspension stroke component of each wheel from the second state quantity X 2k-1 hat, appropriately differentiates the extracted component, or adjusts it with an appropriate gain to suspend the suspension of each wheel. Stroke speed DampV fl, fr, rl, rr is calculated. The obtained calculated value is represented by a 4 × 1 matrix composed of the suspension stroke speed, and is an input value of the above-mentioned map 622.

加算部635は、演算部631が算出した入力量と入力行列Bとの積と、演算部633が算出した第二状態量X2k-1ハットとシステム行列Aとの積とを足し合わせて第一状態量X’2kハットを算出する。 The addition unit 635 adds up the product of the input amount calculated by the calculation unit 631 and the input matrix B, and the product of the second state quantity X 2k-1 hat calculated by the calculation unit 633 and the system matrix A. Calculate one state quantity X'2k hat.

観測量算出部640は、接地荷重算出部610が算出した接地荷重とタイヤのばね定数ゲインとから観測量を算出する。観測量算出部640は、タイヤストローク算出部641および観測量構成部642を備えている。 The observation amount calculation unit 640 calculates the observation amount from the ground contact load calculated by the ground contact load calculation unit 610 and the spring constant gain of the tire. The observation amount calculation unit 640 includes a tire stroke calculation unit 641 and an observation amount composition unit 642.

各車輪のタイヤストローク変位TireStiiは、下記式(37)で表される。タイヤストローク算出部641は、接地荷重演算部613が算出した各車輪の接地荷重dFz0fl,fr,rl,rrとタイヤばね定数ゲインGとから、各車輪のタイヤストロークTireStfl,fr,rl,rrを算出する。タイヤストローク変位は、タイヤの変化量の一態様である。

Figure 2022007680000022
観測量構成部642は、現在のタイヤの変化量を含む観測量を構成する。たとえば、観測量構成部642は、タイヤストローク算出部641が算出したタイヤストローク変位と、ヨーレートセンサ350が取得したヨーレートの検出値とを入力値として、観測量Yを構成する。タイヤストローク変位は、タイヤ半径の変化量であり、タイヤの変化量の一態様である。観測量Yは、例えば、5×1行列であり、以下のように表される。ここで、添え字下付きのsensは、観測量であることを意味する。
Figure 2022007680000023
ここで、rsens kはヨーレートセンサ350の検出値であり、TireStii sens kはタイヤストローク算出部641が算出したタイヤストローク変位である。 The tire stroke displacement TireSt ii of each wheel is expressed by the following equation (37). The tire stroke calculation unit 641 is based on the ground contact load dFz0 fl, fr, rl, rr of each wheel calculated by the ground contact load calculation unit 613 and the tire spring constant gain G, and the tire stroke TireSt fl, fr, rl, rr of each wheel. Is calculated. Tire stroke displacement is one aspect of the amount of change in the tire.
Figure 2022007680000022
The observation amount component unit 642 constitutes an observation amount including the change amount of the current tire. For example, the observation amount component unit 642 configures the observation amount Yk by using the tire stroke displacement calculated by the tire stroke calculation unit 641 and the yaw rate detection value acquired by the yaw rate sensor 350 as input values. The tire stroke displacement is the amount of change in the tire radius, and is an aspect of the amount of change in the tire. The observed amount Y k is, for example, a 5 × 1 matrix and is expressed as follows. Here, the subscripted sens means an observable.
Figure 2022007680000023
Here, r sense k is a detection value of the yaw rate sensor 350, and TireSt ii sense k is a tire stroke displacement calculated by the tire stroke calculation unit 641.

なお、観測量算出部640は、タイヤストローク算出部641を備えず、観測量構成部642が、接地荷重演算部613が演算した接地荷重を直接、観測量として構成する構成としてもよい。 The observation amount calculation unit 640 may not include the tire stroke calculation unit 641, and the observation amount configuration unit 642 may directly configure the ground contact load calculated by the ground contact load calculation unit 613 as the observation amount.

第二状態量算出部650は、観測量算出部640が算出した観測量Yを用いて、第一状態量算出部630が算出した車両900の第一状態量X’2kハットを補正することにより車両900の第二状態量をX2kハット算出する。第二状態量算出部650は、演算部651、653、減算部652および加算部654を備えている。 The second state quantity calculation unit 650 uses the observation quantity Y k calculated by the observation quantity calculation unit 640 to correct the first state quantity X'2k hat of the vehicle 900 calculated by the first condition quantity calculation unit 630. The second state quantity of the vehicle 900 is calculated by X 2k hat. The second state quantity calculation unit 650 includes calculation units 651 and 653, a subtraction unit 652, and an addition unit 654.

演算部651は、既出の状態量から観測量を算出する。たとえば、演算部651は、遅延部632が出力したn×1行列で表されるX2k-1ハットに、p×n行列で表される出力行列Cを乗じて、状態量から予測される予測観測量Yハットを算出する。 The calculation unit 651 calculates the observed quantity from the already-existing state quantity. For example, the arithmetic unit 651 multiplies the X 2k-1 hat represented by the n × 1 matrix output by the delay unit 632 by the output matrix C represented by the p × n matrix, and predicts from the state quantity. Calculate the observed amount Y k hat.

減算部652は、観測量構成部642が構成した観測量Yから、演算部651が算出した推定観測量Yハットを減算して観測量の減算値を算出する。Yは、実測に基づく観測量であり、Ykハットは推定された観測量と言える。 The subtraction unit 652 calculates the subtraction value of the observation amount by subtracting the estimated observation amount Yk hat calculated by the calculation unit 651 from the observation amount Yk configured by the observation amount composition unit 642. It can be said that Yk is an observable based on actual measurement and Yk hat is an estimated observable.

演算部653は、減算部652が算出した観測量の減算値にカルマンゲインKを乗じる。カルマンゲインKは、カルマンフィルタのゲインである。 The calculation unit 653 multiplies the subtraction value of the observed amount calculated by the subtraction unit 652 by the Kalman gain K. The Kalman gain K is the gain of the Kalman filter.

加算部654は、加算部635が算出した第一状態量X’2kハットと、実測に基づく観測量から推定観測量を引いた差分にカルマンゲインKを乗じた数値とを足し合わせる。こうして補正された状態量である第二状態量X2kハットが算出される。第二状態量X2kハットは、前述した遅延部632に出力される。 The addition unit 654 adds the first state quantity X'2k hat calculated by the addition unit 635 and the value obtained by multiplying the difference obtained by subtracting the estimated observation amount from the observation amount based on the actual measurement by the Kalman gain K. The second state quantity X 2k hat, which is the state quantity corrected in this way, is calculated. The second state quantity X 2k hat is output to the delay unit 632 described above.

このように、第二状態量算出部650は、カルマンゲインをさらに用いて第一状態量X’2kハットを補正している。したがって、第二状態量算出部650は、カルマンフィルタリングブロックを構成している、とも言える。 In this way, the second state quantity calculation unit 650 further uses the Kalman gain to correct the first state quantity X'2k hat. Therefore, it can be said that the second state quantity calculation unit 650 constitutes a Kalman filtering block.

ダンパECU660は、車両900の状態量の算出値を用い、当該算出値に応じたサスペンション制御量を懸架装置100に供給することによって当該懸架装置100を制御する。ダンパECU660は、例えば、遅延部632から出力される第二状態量X2k-1ハット、および、抽出部634が第二状態量X2k-1ハットから抽出した各車輪のサスストローク速度DampVfl,fr,rl,rr、を入力値として、懸架装置100の動作を、例えばスカイフック制御により制御する。なお、上述した接地荷重算出部610、入力量算出部620、第一状態量算出部630、観測量算出部640および第二状態量算出部650が本願における状態量推定部に対応する。 The damper ECU 660 controls the suspension device 100 by using the calculated value of the state quantity of the vehicle 900 and supplying the suspension control amount corresponding to the calculated value to the suspension device 100. The damper ECU 660 has, for example, a second state quantity X 2k-1 hat output from the delay unit 632 and a suspension stroke speed DampV fl of each wheel extracted from the second state quantity X 2k-1 hat by the extraction unit 634. The operation of the suspension device 100 is controlled by, for example, skyhook control, with fr, rl, and rr as input values. The above-mentioned ground load calculation unit 610, input amount calculation unit 620, first state quantity calculation unit 630, observation amount calculation unit 640, and second state quantity calculation unit 650 correspond to the state quantity estimation unit in the present application.

本実施形態に係るダンパECU660は、図2に示すように、車輪速変動判定部661を備えている。車輪速変動判定部661は、車輪速変動算出部614が算出した車輪速変動ΔVwを取得し、取得した車輪速変動ΔVwに関する判定処理を行う。 As shown in FIG. 2, the damper ECU 660 according to the present embodiment includes a wheel speed fluctuation determination unit 661. The wheel speed fluctuation determination unit 661 acquires the wheel speed fluctuation ΔVw calculated by the wheel speed fluctuation calculation unit 614, and performs determination processing regarding the acquired wheel speed fluctuation ΔVw.

一例として、車輪速変動判定部661は、以下の判定処理を行う。 As an example, the wheel speed fluctuation determination unit 661 performs the following determination processing.

・ある車輪の車輪速変動ΔVwが所定の閾値を超えたか否か
・ある車輪の車輪速変動ΔVwが所定の閾値を超えてから、当該車輪速変動ΔVwが、当該車輪速変動ΔVwによって定まる所定の条件を充足したか否か
ダンパECU660は、車輪速変動判定部661により、ある車輪の車輪速変動ΔVwが所定の閾値を超えたと判定(超過判定)されてから、当該車輪速変動ΔVwが上記所定の条件を充足したと判定されるまでの間、当該ある車輪に関する超過判定を加味したサスペンション制御量を決定する。
-Whether or not the wheel speed fluctuation ΔVw of a certain wheel exceeds a predetermined threshold value-After the wheel speed fluctuation ΔVw of a certain wheel exceeds a predetermined threshold, the wheel speed fluctuation ΔVw is determined by the wheel speed fluctuation ΔVw. Whether or not the condition is satisfied The damper ECU 660 determines by the wheel speed fluctuation determination unit 661 that the wheel speed fluctuation ΔVw of a certain wheel exceeds a predetermined threshold value (excess determination), and then the wheel speed fluctuation ΔVw is determined as described above. Until it is determined that the above condition is satisfied, the suspension control amount is determined in consideration of the excess determination for the certain wheel.

ここで、超過判定を加味したサスペンション制御量とは、例えば、ダンパ電流値DampVを、超過判定を加味しない場合に比べて高く設定されたサスペンション制御量である。 Here, the suspension control amount in which the excess determination is taken into consideration is, for example, a suspension control amount in which the damper current value DampV is set higher than in the case where the excess determination is not taken into consideration.

換言すれば、ダンパECU660は、ある車輪の車輪速変動ΔVwが所定の閾値を超えてから、当該車輪速変動ΔVwが上記所定の条件を充足するまでの間、当該ある車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を継続させる。そして、ダンパECU660は、当該ある車輪の車輪速変動ΔVwが所定の閾値を超えてから、当該車輪速変動ΔVwが上記所定の条件を充足した場合に、当該ある車輪に関し、超過判定を加味したサスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を終了する。 In other words, the damper ECU 660 adjusts the suspension control amount for the wheel from the time when the wheel speed fluctuation ΔVw of the wheel exceeds a predetermined threshold value until the wheel speed fluctuation ΔVw satisfies the predetermined condition. The control of the suspension device 100 based on the suspension device 100 is continued. Then, when the wheel speed fluctuation ΔVw of the wheel exceeds a predetermined threshold value and then the wheel speed fluctuation ΔVw satisfies the predetermined condition, the damper ECU 660 adds an excess determination to the wheel. The control of the suspension device 100 based on the control amount is terminated.

上記の構成によれば、超過判定を加味したダンパ制御の終了タイミングを好適に決定することができる。また、上記の構成によれば、車両900が備える減衰力可変式ダンパの減衰力の収斂状況に応じて当該減衰力を好適に制御することが可能になる。 According to the above configuration, it is possible to suitably determine the end timing of the damper control in consideration of the excess determination. Further, according to the above configuration, the damping force can be suitably controlled according to the convergence state of the damping force of the damping force variable damper provided in the vehicle 900.

なお、「車輪速変動ΔVwが所定の閾値を超えた」とは、ΔVwが正である場合に、当該ΔVwの値が正の閾値(Th)よりも大きくなった場合、及び、ΔVwが負である場合に、当該ΔVwの値が負の閾値(-Th)よりも小さくなった場合の双方を含み、本明細書では、該判定を超過判定と表現することもある。 In addition, "the wheel speed fluctuation ΔVw exceeds a predetermined threshold value" means that when ΔVw is positive, the value of the ΔVw becomes larger than the positive threshold value (Th), and ΔVw is negative. In some cases, this includes both cases where the value of ΔVw becomes smaller than the negative threshold value (−Th), and the determination may be expressed as an excess determination in the present specification.

また、上述した「所定の閾値」の具体的な決定方法は本実施形態を限定するものではないが、一例として、車輪速変動判定部661は、上記所定の閾値を、車輪速Vw、又は車体速Vbに応じて決定する。ここで、車体速Vbとしては、一例として各車輪の車輪速Vwを平均したものを用いることができる。また、上記所定の閾値と車輪速Vw又は車体速Vbとの関係は線形の関係に限られず非線形の関係であってもよい。車輪速変動判定部661は、乗り心地、及び操縦安定性等を勘案して、上記所定の閾値と車輪速Vw又は車体速Vbとの関係を設定しておくことができる。 Further, the specific method for determining the "predetermined threshold value" described above does not limit the present embodiment, but as an example, the wheel speed fluctuation determination unit 661 sets the predetermined threshold value to the wheel speed Vw or the vehicle body. Determined according to the speed Vb. Here, as the vehicle body speed Vb, an average of the wheel speeds Vw of each wheel can be used as an example. Further, the relationship between the predetermined threshold value and the wheel speed Vw or the vehicle body speed Vb is not limited to the linear relationship but may be a non-linear relationship. The wheel speed fluctuation determination unit 661 can set the relationship between the predetermined threshold value and the wheel speed Vw or the vehicle body speed Vb in consideration of riding comfort, steering stability, and the like.

また、上述した「所定の条件」については、以下に説明するダンパECU660の制御例において具体的に説明する。 Further, the above-mentioned "predetermined conditions" will be specifically described in the control example of the damper ECU 660 described below.

(ダンパECU660の制御例1)
以下では、ダンパECU660の制御例1について、図3を参照して説明する。図3は、ダンパECU660による本制御例を説明するための図面であり、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwと、当該ある車輪又は他の車輪に関するダンパ減衰力DampFとの関係を示すタイミングチャートである。図3において、符号Th1は、正の閾値を示し、符号Vbは車体速を示す。
(Control example 1 of damper ECU 660)
Hereinafter, control example 1 of the damper ECU 660 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a drawing for explaining this control example by the damper ECU 660, and is a timing chart showing the relationship between the wheel speed fluctuation ΔVw for a certain wheel and the damper damping force DampF for the certain wheel or another wheel. In FIG. 3, reference numeral Th1 indicates a positive threshold value, and reference numeral Vb indicates a vehicle body speed.

図3に示すように、ダンパECU660は、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwが、所定の閾値Th1を超えたタイミング(図におけるタイミングt1)で、当該ある車輪又は他の車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を開始する。そして、ダンパECU660は、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwが所定の条件を満たしたタイミング(図におけるタイミングt2)で、当該ある車輪又は当該他の車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を終了する。 As shown in FIG. 3, the damper ECU 660 is based on the suspension control amount for the certain wheel or another wheel at the timing when the wheel speed fluctuation ΔVw for a certain wheel exceeds a predetermined threshold value Th1 (timing t1 in the figure). The control of the suspension device 100 is started. Then, the damper ECU 660 controls the suspension device 100 based on the suspension control amount for the certain wheel or the other wheel at the timing when the wheel speed fluctuation ΔVw for the certain wheel satisfies a predetermined condition (timing t2 in the figure). finish.

本例では、上記「所定の条件」とは、車輪速変動ΔVwが、所定の閾値を超えてから、車体速Vbの値と、車輪速変動ΔVwの値との交差の回数が所定の回数(図3に示す例では5回)に達することである。換言すれば、上記「所定の条件」とは、車体速Vbをゼロとし、車輪速変動ΔVwのゼロクロス回数が所定の回数に達したことであり、これを以て超過判定とみなす。 In this example, the above-mentioned "predetermined condition" means that the number of intersections between the value of the vehicle body speed Vb and the value of the wheel speed fluctuation ΔVw is a predetermined number of times after the wheel speed fluctuation ΔVw exceeds a predetermined threshold value ( In the example shown in FIG. 3, it reaches 5 times). In other words, the above-mentioned "predetermined condition" means that the vehicle body speed Vb is set to zero and the number of zero crosses of the wheel speed fluctuation ΔVw reaches a predetermined number of times, which is regarded as an excess determination.

上記の構成によれば、上記「所定の条件」を、車体速Vbをゼロとし、車輪速変動ΔVwのゼロクロス回数が所定の回数に達したとすることにより、ダンパ制御の終了タイミングを好適に決定することができる。また、上記の構成によれば、車両900が備える減衰力可変式ダンパの減衰力の収斂状況に応じて当該減衰力を好適に制御することができる。 According to the above configuration, the end timing of the damper control is suitably determined by setting the above "predetermined condition" to zero for the vehicle body speed Vb and assuming that the number of zero crossings of the wheel speed fluctuation ΔVw reaches a predetermined number of times. can do. Further, according to the above configuration, the damping force can be suitably controlled according to the convergence state of the damping force of the damping force variable damper provided in the vehicle 900.

(ダンパECU660の制御例2)
続いて、ダンパECU660の制御例2について、図4を参照して説明する。図4は、ダンパECU660による本制御例を説明するための図面であり、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwと、当該ある車輪又は他の車輪に関するダンパ減衰力DampFとの関係を示すタイミングチャートである。図4において、符号Th2は、正の閾値を示し、符号Vbは車体速を示す。
(Control example 2 of damper ECU 660)
Subsequently, control example 2 of the damper ECU 660 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a drawing for explaining this control example by the damper ECU 660, and is a timing chart showing the relationship between the wheel speed fluctuation ΔVw for a certain wheel and the damper damping force DampF for the certain wheel or another wheel. In FIG. 4, reference numeral Th2 indicates a positive threshold value, and reference numeral Vb indicates a vehicle body speed.

図4に示すように、ダンパECU660は、まず、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwの絶対値を取る処理を行う。そして、ダンパECU660は、当該ある車輪に関する車輪速変動ΔVwの絶対値|ΔVw|に対して平滑化する処理を行う。そして、ダンパECU660は、平滑化処理された当該ある車輪に関する車輪速変動|ΔVw|′が所定の閾値Th2を超えたタイミング(図におけるタイミングt3)で、当該ある車輪又は他の車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を開始する。そして、ダンパECU660は、ある車輪に関する車輪速変動|ΔVw|′が所定の条件を満たしたタイミング(図におけるタイミングt4)で、当該ある車輪又は当該他の車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を終了する。 As shown in FIG. 4, the damper ECU 660 first performs a process of taking an absolute value of the wheel speed fluctuation ΔVw for a certain wheel. Then, the damper ECU 660 performs a process of smoothing the absolute value | ΔVw | of the wheel speed fluctuation ΔVw with respect to the certain wheel. Then, the damper ECU 660 controls the suspension of the wheel or another wheel at the timing when the wheel speed fluctuation | ΔVw |'for the smoothed wheel exceeds a predetermined threshold value Th2 (timing t3 in the figure). Control of the suspension device 100 based on the quantity is started. Then, the damper ECU 660 is a suspension device 100 based on the suspension control amount for the wheel or the other wheel at the timing when the wheel speed fluctuation | ΔVw |'for the wheel satisfies a predetermined condition (timing t4 in the figure). Ends control of.

本例では、上記「所定の条件」とは、平滑化処理された車輪速変動|ΔVw|′が、所定の閾値を超えてから、車体速Vbの値に対して所定の範囲内に収まったことである。換言すれば、上記「所定の条件」とは、平滑化処理された車輪速変動|ΔVw|′が、所定の範囲内に収まることである。 In this example, the above-mentioned "predetermined condition" means that the smoothed wheel speed fluctuation | ΔVw |'exceeds a predetermined threshold value and then falls within a predetermined range with respect to the value of the vehicle body speed Vb. That is. In other words, the above-mentioned "predetermined condition" is that the smoothed wheel speed fluctuation | ΔVw |'is within a predetermined range.

上記の構成によれば、上記「所定の条件」を、平滑化処理された車輪速変動|ΔVw|′を、所定の範囲内に収めることにより、ダンパ制御の終了タイミングを好適に決定することができる。また、上記の構成によれば、車両900が備える減衰力可変式ダンパの減衰力の収斂状況に応じて当該減衰力を好適に制御することができる。 According to the above configuration, the end timing of the damper control can be suitably determined by keeping the smoothed wheel speed fluctuation | ΔVw |'within a predetermined range under the above "predetermined condition". can. Further, according to the above configuration, the damping force can be suitably controlled according to the convergence state of the damping force of the damping force variable damper provided in the vehicle 900.

(ダンパECU660の制御例3)
続いて、ダンパECU660の制御例3について、図5を参照して説明する。図5は、ダンパECU660による本制御例を説明するための図面であり、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwと、当該ある車輪又は他の車輪に関するダンパ減衰力DampFとの関係を示すタイミングチャートである。図5において、符号Th3は、正の閾値を示し、符号Vbは車体速を示す。
(Control example 3 of damper ECU 660)
Subsequently, a control example 3 of the damper ECU 660 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a drawing for explaining this control example by the damper ECU 660, and is a timing chart showing the relationship between the wheel speed fluctuation ΔVw for a certain wheel and the damper damping force DampF for the certain wheel or another wheel. In FIG. 5, reference numeral Th3 indicates a positive threshold value, and reference numeral Vb indicates a vehicle body speed.

図5に示すように、ダンパECU660は、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwが、所定の閾値Th3を超えたタイミング(図におけるタイミングt5)で、当該ある車輪又は他の車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を開始する。そして、ダンパECU660は、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwが所定の条件を満たしたタイミング(図におけるタイミングt6)で、当該ある車輪又は当該他の車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を終了する。 As shown in FIG. 5, the damper ECU 660 is based on the suspension control amount for the certain wheel or another wheel at the timing when the wheel speed fluctuation ΔVw for a certain wheel exceeds a predetermined threshold value Th3 (timing t5 in the figure). The control of the suspension device 100 is started. Then, the damper ECU 660 controls the suspension device 100 based on the suspension control amount with respect to the wheel or the other wheel at the timing when the wheel speed fluctuation ΔVw for the wheel satisfies a predetermined condition (timing t6 in the figure). finish.

本例では、上記「所定の条件」とは、隣接する交差(ゼロクロス)の間隔が所定の間隔以下となることである。図6に示す例では、ゼロクロスの間隔T6が、所定の閾値以下となったため、ダンパECU660がサスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を終了したことが示されている。 In this example, the above-mentioned "predetermined condition" is that the interval between adjacent intersections (zero cross) is equal to or less than the predetermined interval. In the example shown in FIG. 6, since the zero cross interval T6 is equal to or less than a predetermined threshold value, it is shown that the damper ECU 660 has finished controlling the suspension device 100 based on the suspension control amount.

上記の構成によれば、上記「所定の条件」を、前記ゼロクロスの間隔を所定の間隔以下にすることにより、ダンパ制御の終了タイミングを好適に決定することができる。また、上記の構成によれば、車両900が備える減衰力可変式ダンパの減衰力の収斂状況に応じて当該減衰力を好適に制御することができる。 According to the above configuration, the end timing of the damper control can be suitably determined by setting the zero cross interval to a predetermined interval or less under the above "predetermined condition". Further, according to the above configuration, the damping force can be suitably controlled according to the convergence state of the damping force of the damping force variable damper provided in the vehicle 900.

(ダンパECU660の制御例4)
以下では、ダンパECU660の制御例4について説明する。本例では、ダンパECU660は、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwが、所定の閾値Th1を超えたタイミングで、当該ある車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を開始する。そして、ダンパECU660は、ある車輪に関する車輪速変動ΔVwが所定の条件を満たしたタイミングで、当該ある車輪に関し、サスペンション制御量に基づく懸架装置100の制御を終了する。
(Control example 4 of damper ECU 660)
Hereinafter, control example 4 of the damper ECU 660 will be described. In this example, the damper ECU 660 starts controlling the suspension device 100 based on the suspension control amount for the wheel at the timing when the wheel speed fluctuation ΔVw for the wheel exceeds a predetermined threshold value Th1. Then, the damper ECU 660 ends the control of the suspension device 100 based on the suspension control amount for the wheel at the timing when the wheel speed fluctuation ΔVw for the wheel satisfies a predetermined condition.

本例では、上記「所定の条件」とは、車輪速変動ΔVwが、所定の閾値を超えてから、所定の期間、所定の閾値範囲内に収まることである。換言すれば、上記「所定の条件」とは、車輪速変動ΔVwが、所定の間、閾値範囲内にあることである。 In this example, the above-mentioned "predetermined condition" is that the wheel speed fluctuation ΔVw exceeds a predetermined threshold value and then falls within a predetermined threshold value range for a predetermined period. In other words, the above-mentioned "predetermined condition" means that the wheel speed fluctuation ΔVw is within the threshold range for a predetermined period of time.

上記の構成のような構成によっても、ダンパ制御の終了タイミングを好適に決定することができる。また、上記の構成によれば、車両900が備える減衰力可変式ダンパの減衰力の収斂状況に応じて当該減衰力を好適に制御することができる。 The end timing of the damper control can also be suitably determined by a configuration such as the above configuration. Further, according to the above configuration, the damping force can be suitably controlled according to the convergence state of the damping force of the damping force variable damper provided in the vehicle 900.

<車両モデルに関する他の構成例>
上述の説明では、車両モデルとして車両全体の挙動を示す単一のモデルを採用する例について説明したが、これは本実施形態を限定するものではない。例えば、車両モデルとして、状態量の算出を車輪毎で完結させる一輪モデルを車輪数の分だけ組み合わせて用いる構成としてもよい。
<Other configuration examples related to vehicle models>
In the above description, an example of adopting a single model showing the behavior of the entire vehicle as the vehicle model has been described, but this is not limited to the present embodiment. For example, as a vehicle model, a one-wheel model that completes the calculation of the state quantity for each wheel may be used in combination for the number of wheels.

なお、車体速推定部の詳細は本実施形態を限定するものではないが、一例として、特許文献1に記載の技術を採用することができる。 The details of the vehicle body speed estimation unit are not limited to this embodiment, but the technique described in Patent Document 1 can be adopted as an example.

〔ソフトウェアによる実現例〕
本発明におけるダンパ制御装置の制御ブロック(特にECU600)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of implementation by software]
The control block (particularly ECU 600) of the damper control device in the present invention may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or may be realized by software.

後者の場合、状態量算出装置または制御装置は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。 In the latter case, the state quantity calculation device or the control device includes a computer that executes instructions of a program that is software that realizes each function. The computer includes, for example, one or more processors and a computer-readable recording medium that stores the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes the program, thereby achieving the object of the present invention.

上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read O-nly Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Acc-ess Memory)などをさらに備えていてもよい。 As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used. As the recording medium, in addition to a “non-temporary tangible medium” such as a ROM (Read O-nly Memory), a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. Further, a RAM (Random Acc-ess Memory) for expanding the above program may be further provided.

また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 Further, the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. It should be noted that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the above program is embodied by electronic transmission.

100 懸架装置
200 車体
300、300A、300B、300C、300D 車輪
310、310A、310B、310C、310D タイヤ
320 車輪速センサ
330 横Gセンサ
340 前後Gセンサ
350 ヨーレートセンサ
410 操舵部材
420 ステアリングシャフト
430 トルクセンサ
440 舵角センサ
460 トルク印加部
470 ラックピニオン機構
480 ラック軸
500 エンジン
510 エンジントルクセンサ
520 エンジン回転数センサ
530 ブレーキ圧センサ
600 ECU(ダンパ制御装置)
601 RAM
610 接地荷重算出部
611 慣性荷重算出部
612 路面荷重算出部
613 接地荷重演算部
614 車輪速変動算出部
620 入力量算出部
621、631、633、651、653 演算部
622 マップ
623 入力量構成部
630 第一状態量算出部
632 遅延部
634 抽出部
635、654 加算部
640 観測量算出部
641 タイヤストローク算出部
642 観測量構成部
650 第二状態量算出部
652 減算部
660 ダンパECU(制御部)
700 発電装置
800 バッテリ
900 車両
100 Suspension device 200 Body 300, 300A, 300B, 300C, 300D Wheel 310, 310A, 310B, 310C, 310D Tire 320 Wheel speed sensor 330 Lateral G sensor 340 Front and rear G sensor 350 Yaw rate sensor 410 Steering member 420 Steering shaft 430 Torque sensor 440 Steering angle sensor 460 Torque application part 470 Rack pinion mechanism 480 Rack shaft 500 Engine 510 Engine torque sensor 520 Engine rotation speed sensor 530 Brake pressure sensor 600 ECU (damper control device)
601 RAM
610 Ground load calculation unit 611 Inertial load calculation unit 612 Road surface load calculation unit 613 Ground load calculation unit 614 Wheel speed fluctuation calculation unit 620 Input amount calculation unit 621, 631, 633, 651, 653 Calculation unit 622 Map 623 Input amount composition unit 630 1st state quantity calculation part 632 Delay part 634 Extraction part 635, 654 Addition part 640 Observation amount calculation part 641 Tire stroke calculation part 642 Observation amount composition part 650 Second state amount calculation part 652 Subtraction part 660 Damper ECU (control part)
700 power generator 800 battery 900 vehicle

Claims (5)

車両が備える減衰力可変式ダンパの制御を行うダンパ制御装置であって、
前記車両の車輪速を取得する車輪速センサと、
少なくとも前記車輪速センサの値を用いて前記車両の状態量を推定する状態量推定部と、
前記車輪速センサの値および前記状態量に基づき前記減衰力可変式ダンパの制御量を決定する制御部であって、前記車輪速の変動量である車輪速変動が所定の閾値を超えたか否かの判定処理を行い、超えたとの判定である超過判定をした場合、前記超過判定してから、前記車輪速変動によって決まる所定の条件を充足するまでの間、前記超過判定を加味して前記車両が備える前記減衰力可変式ダンパの制御量を決定する制御部と、
を備えることを特徴とするダンパ制御装置。
It is a damper control device that controls the variable damping force damper of the vehicle.
A wheel speed sensor that acquires the wheel speed of the vehicle and
A state quantity estimation unit that estimates the state quantity of the vehicle using at least the value of the wheel speed sensor,
A control unit that determines the control amount of the damping force variable damper based on the value of the wheel speed sensor and the state amount, and whether or not the wheel speed fluctuation, which is the fluctuation amount of the wheel speed, exceeds a predetermined threshold value. When the excess determination is made, which is the determination that the excess is exceeded, the vehicle is added to the excess determination from the time when the excess determination is made until the predetermined condition determined by the wheel speed fluctuation is satisfied. A control unit that determines the control amount of the variable damping force damper provided in the
A damper control device characterized by being provided with.
前記条件は、前記車両の車体速をゼロとし、前記車輪速変動のゼロクロス回数が所定の回数に達することである
請求項1に記載のダンパ制御装置。
The damper control device according to claim 1, wherein the condition is that the vehicle body speed of the vehicle is zero and the number of zero crosses of the wheel speed fluctuation reaches a predetermined number of times.
前記条件は、平滑化後の前記車輪速変動が、所定の範囲内に収まることである
請求項1に記載のダンパ制御装置。
The damper control device according to claim 1, wherein the condition is that the fluctuation of the wheel speed after smoothing is within a predetermined range.
前記条件は、前記ゼロクロスの間隔が所定の間隔以下となることである
請求項2に記載のダンパ制御装置。
The damper control device according to claim 2, wherein the condition is that the zero cross interval is equal to or less than a predetermined interval.
ダンパ制御装置を備える減衰力可変式のダンパ装置であって、
前記ダンパ制御装置は、
車両の車輪速を取得する車輪速センサと、
少なくとも前記車輪速センサの値を用いて前記車両の状態量を推定する状態量推定部と、
前記車輪速センサの値および前記状態量に基づき前記減衰力可変式ダンパの制御量を決定する制御部であって、前記車輪速の変動量である車輪速変動が所定の閾値を超えたか否かの判定処理を行い、超えたとの判定である超過判定をした場合、前記超過判定してから、前記車輪速変動によって決まる所定の条件を充足するまでの間、前記超過判定を加味して前記車両が備える前記減衰力可変式ダンパの制御量を決定する制御部と、
を備えることを特徴とするダンパ装置。
It is a damper device with variable damping force equipped with a damper control device.
The damper control device is
With a wheel speed sensor that acquires the wheel speed of the vehicle,
A state quantity estimation unit that estimates the state quantity of the vehicle using at least the value of the wheel speed sensor,
A control unit that determines the control amount of the damping force variable damper based on the value of the wheel speed sensor and the state amount, and whether or not the wheel speed fluctuation, which is the fluctuation amount of the wheel speed, exceeds a predetermined threshold value. When the excess determination is made, which is the determination that the excess is exceeded, the vehicle is added to the excess determination from the time when the excess determination is made until the predetermined condition determined by the wheel speed fluctuation is satisfied. A control unit that determines the control amount of the variable damping force damper provided in the
A damper device characterized by being equipped with.
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