CN116001510A - 车辆用悬架控制装置以及车辆用悬架控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆用悬架控制装置以及车辆用悬架控制方法，可有效地进行簧上构造体的减振。车辆用悬架控制装置具备：促动器，使上下方向的控制力作用于簧下构造体与簧上构造体之间；和电子控制单元，控制促动器以便产生与为了降低簧上构造体的振动而被请求的请求控制量相应的控制力。请求控制量包括与簧上构造体的位移、速度以及加速度相关的位移项、速度项以及加速度项中的至少2个控制项。电子控制单元执行：计算处理，计算路面振动信息所包括的多个频带各自的频率成分的大小；和增益决定处理，以基于多个频带各自的频率成分的大小而变化的方式决定至少2个控制项各自的控制增益。

Description

车辆用悬架控制装置以及车辆用悬架控制方法

技术领域

本公开涉及具备使上下方向的控制力作用于车辆的簧下构造体与簧上构造体之间的促动器的车辆用悬架控制装置以及车辆用悬架控制方法。

背景技术

专利文献1公开了一种悬架控制装置。该悬架控制装置具备产生能够控制车轮与车身的上下行程的控制力的促动器，控制该促动器以便抵消经由悬架从簧下向车身传递的振动输入。而且，该悬架控制装置根据簧下共振频率成分的输入的增加来减小控制增益。

专利文献1：日本特开平08－127213号公报

专利文献1所记载的方法是在特定的频带的频率成分的大小(等级)大的情况下为了抑制因悬架控制的执行引起的减振效果的降低而降低控制增益的方法。

这里，为了降低簧上构造体的振动，考虑利用具有与簧上构造体的位移、速度以及加速度相关的位移项、速度项以及加速度项中的至少2个控制项的请求控制量。然而，在专利文献1所记载的方法(即，仅降低控制增益的方法)中，无法恰当地调整上述至少2个控制项间的控制增益的平衡。因此，难以有效地灵活利用各控制项来进行减振。

发明内容

本公开是鉴于上述那样的课题而完成的，其目的在于，能够利用具有上述的至少2个控制项的请求控制量来有效地进行簧上构造体的减振。

本公开所涉及的车辆用悬架控制装置具备促动器和电子控制单元。促动器使上下方向的控制力作用于车辆的簧下构造体与簧上构造体之间。电子控制单元控制促动器以便产生与为了降低簧上构造体的振动而被请求的请求控制量相应的上述控制力。请求控制量包括与簧上构造体的位移、速度以及加速度有关的位移项、速度项以及加速度项中的至少2个控制项。由电子控制单元执行的处理包括计算处理和增益决定处理。计算处理是计算与向车辆的路面输入或者因该路面输入引起的簧上构造体的振动相关的路面振动信息所包括的多个频带各自的频率成分的大小的处理。增益决定处理是以基于上述多个频带各自的频率成分的大小而变化的方式决定至少2个控制项各自的控制增益的处理。

将上述多个频带中的具有最大的频率成分的频带称为特定频带。在增益决定处理中，电子控制单元可以使至少2个控制项中的具有抑制特定频带中的簧上构造体的振动的减振效果的控制项的控制增益增大，使具有促进特定频带中的簧上构造体的振动的激振效果的控制项的控制增益减少。

在至少2个控制项包括位移项的情况下，对于位移项所包括的簧上状态量应用的高通滤波器的强度可以高于对于其余1个或者2个控制项所包括的簧上状态量应用的高通滤波器的强度。

在至少2个控制项包括加速度项的情况下，对于加速度项所包括的簧上状态量应用的低通滤波器的强度可以高于对于其余1个或者2个控制项所包括的簧上状态量应用的低通滤波器的强度。

上述多个频带可以包括对于至少2个控制项的各个具有簧上构造体的减振效果的频带。

上述多个频带可以包括对于至少2个控制项的各个具有簧上构造体的激振效果的频带。

本公开所涉及的车辆用悬架控制方法对使上下方向的控制力作用于车辆的簧下构造体与簧上构造体之间的促动器进行控制，以便产生与为了降低簧上构造体的振动而被请求的请求控制量相应的上述控制力。请求控制量包括与簧上构造体的位移、速度以及加速度相关的位移项、速度项以及加速度项中的至少2个控制项。车辆用悬架控制方法包括计算处理和增益决定处理。计算处理是计算与向车辆的路面输入或者因该路面输入引起的簧上构造体的振动相关的路面振动信息所包括的多个频带各自的频率成分的大小的处理。增益决定处理是以基于上述多个频带各自的频率成分的大小而变化的方式决定至少2个控制项各自的控制增益的处理。

根据本公开所涉及的车辆用悬架控制装置以及车辆用悬架控制方法的每一个，以基于路面振动信息所包括的多个频带各自的频率成分的大小而变化的方式决定为了降低簧上构造体的振动而被请求的请求控制量的至少2个控制项的控制增益的平衡。由此，能够根据路面振动信息有效地进行簧上构造体的减振。

附图说明

图1是简要地表示实施方式所涉及的车辆的结构的一个例子的图。

图2是简要地表示实施方式所涉及的悬架的结构的一个例子的图。

图3是表示实施方式所涉及的与簧上状态量的FB控制有关的处理的流程图。

图4是表示在图3所示的步骤S104中进行频率成分的大小的取得的多个频带B的一个例子的图。

图5是表示基于特定频带Bx的控制增益G1～G3的设定的一个例子的图。

图6是表示实施方式所涉及的增益决定处理的变形例的流程图。

附图标记说明：

1…车辆；2…车轮；3…悬架；3A…促动器；4…簧下构造体；5…簧上构造体；6…车身；10…电子控制单元(ECU)；12…传感器类；14－1、14－2、14－3、14－4…簧上加速度传感器；GC…簧上重心位置。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。其中，在以下所示的实施方式中提及到各要素的个数、数量、量、范围等的数字的情况下，除了特别明示的情况、原理上可明确地确定该数量的情况之外，本公开所涉及的技术思想不限定于该提及的数字。

1.车辆的结构

图1是简要地表示实施方式所涉及的车辆1的结构的一个例子的图。车辆1具备车轮2、从车身6(参照图2)对车轮2进行悬挂的悬架3。车轮2包括左前轮2FL、右前轮2FR、左后轮2RL以及右后轮2RR。对于这些左前轮2FL、右前轮2FR、左后轮2RL以及右后轮2RR分别设置有悬架3FL、3FR、3RL以及3RR。在以下的说明中，在需要不特别区别的情况下，将各车轮称为车轮2，将各悬架称为悬架3。

图2是简要地表示实施方式所涉及的悬架3的结构的一个例子的图。悬架3被设置为将车辆1的簧下构造体4与簧上构造体5之间连结。簧下构造体4包括车轮2。簧上构造体5包括车身6。悬架3包括弹簧3S、减震器(避震器)3D以及促动器3A。弹簧3S、减震器3D以及促动器3A被并列设置于簧下构造体4与簧上构造体5之间。弹簧3S的弹簧常量为K。减震器3D的衰减系数为C。促动器3A使上下方向的控制力Fc作用于簧下构造体4与簧上构造体5之间。由此，悬架3的行程被控制。

更详细而言，作为一个例子，促动器3A是电动式或者液压式的主动促动器(构成所谓的全主动悬架的促动器)。然而，本公开所涉及的“促动器”只要能够将上下方向的控制力Fc作用于簧下构造体4与簧上构造体5之间即可，不特别限定。具体而言，促动器例如可以是使减震器3D产生的衰减力可变的促动器或者主动稳定器装置的促动器。并且，促动器例如可以是在具备构成为通过利用悬架几何学而能够将作用于车轮的车辆前后力(驱动力以及制动力)变换为控制力F的悬架的车辆中产生该车辆前后力的促动器(例如电动机)。该电动机例如可以是装备于车轮的轮内马达(IWM)，或者也可以是能够经由车辆驱动轴来驱动车轮的电动机。

并且，车辆1具备电子控制单元(ECU)10。ECU10具备处理器、存储装置以及输入输出接口。输入输出接口从安装于车辆1的传感器类12获取传感器信号，并且对于促动器3A输出操作信号。在存储装置存储有用于控制促动器3A的各种控制程序。处理器从存储装置读出控制程序并执行。由此，可实现利用了促动器3A的悬架控制。ECU10可以为多个。

传感器类12例如具备检测簧上构造体5的上下加速度的簧上加速度传感器。在图1所示的例子中，设置有4个簧上加速度传感器14－i(i＝1～4)。更详细而言，簧上加速度传感器14－1对从簧上重心位置(簧上构造体5的重心位置GC)观察右前轮2FR侧的第1位置处的簧上加速度进行检测。簧上加速度传感器14－2对从簧上重心位置GC观察左前轮2FL侧的第2位置处的簧上加速度进行检测。簧上加速度传感器14－3对从簧上重心位置GC观察右后轮2RR侧的第3位置处的簧上加速度进行检测。簧上加速度传感器14－4对从簧上重心位置GC观察左后轮2RL侧的第4位置处的簧上加速度进行检测。即，符号“i”的数值1～4分别与右前轮2FR、左前轮2FL、右后轮2RR以及左后轮2RL对应。其中，从簧上重心位置GC至第1位置～第4位置每一个为止的距离任意。另外，传感器类12例如包括横向加速度传感器、悬架行程传感器、簧下加速度传感器以及设置于各车轮2的车轮速传感器。

2.悬架控制

由ECU10执行的悬架控制包括用于降低簧上构造体5的振动的基于天棚(sky-hook)控制算法的反馈控制(以下，称为“簧上状态量的FB控制”或者简称为“FB控制”)。此外，作为一个例子，将4个车轮2的每一个作为对象来执行本FB控制，但也可以取而代之例如仅将左右前轮2F或者仅将左右后轮2R作为对象来执行本FB控制。

2－1.簧上状态量的FB控制的基本构成例

在本FB控制中，ECU10控制促动器3A以便产生与为了减少簧上构造体5的振动而被请求的请求控制量X相应的控制力Fc。在以下说明的一个例子中，ECU10计算为了抑制簧上重心位置GC的各模式振动(上下振动(起伏振动)、侧倾振动以及俯仰振动)而被请求的请求控制量亦即上下请求控制量Fz、侧倾请求控制量Mr以及俯仰请求控制量Mp作为该请求控制量X。

以下，将由各簧上加速度传感器14－i(i＝1～4)检测的簧上加速度的检测值称为“检测加速度Z_i””。ECU10根据由4个簧上加速度传感器14－1～14－4分别检测的检测加速度Z₁”～Z₄”来计算簧上重心位置GC的各模式加速度(即，上下加速度Z_g”、侧倾加速度Φ_g”以及俯仰加速度Θ_g”)。例如，ECU10根据下式(1)～(4)来计算上下加速度Z_g”、侧倾加速度Φ_g”以及俯仰加速度Θ_g”。其中，各簧上加速度传感器14－i(i＝1～4)的X方向(车辆1的行进方向)的位置以及Y方向(车辆1的横向)的位置分别为L_i以及W_i(参照图1)。簧上重心位置GC的X方向位置以及Y方向位置分别为L_g以及W_g。预先取得这些参数(L_i、W_i、L_g、以及W_g)，并储存于ECU10的存储装置。

[公式1]

通过使用4个位置处的检测加速度Z₁″～Z₄″，能够高精度地计算簧上重心位置GC的上下加速度Z_g″、侧倾加速度Φ_g″以及俯仰加速度Θ_g″。但是，计算簧上重心位置GC的上下加速度Z_g″、侧倾加速度Φ_g″以及俯仰加速度Θ_g″的方法并不局限于上述的方法。例如，也可以仅使用3个簧上加速度传感器14。

接下来，ECU10通过对各模式加速度(上下加速度Z_g″、侧倾加速度Φ_g″以及俯仰加速度Θ_g″)进行积分来计算簧上重心位置GC的各模式速度(上下速度Z_g′、侧倾速度Φ_g′以及俯仰速度Θ_g′)。簧上重心位置GC的上下速度Z_g′、侧倾速度Φ_g′以及俯仰速度Θ_g′分别可通过下式(5)～(7)来表达。

[公式2]

Z′_g＝∫Z″_g…(5)

Φ′_g＝∫Φ″_g…(6)

Θ′_g＝∫Θ″_g…(7)

同样，ECU10通过对各模式速度(上下速度Z_g′、侧倾速度Φ_g′以及俯仰速度Θ_g′)进行积分来计算簧上重心位置GC的各模式位移(上下位移Z_g、侧倾角(侧倾角度位移)Φ_g以及俯仰角(俯仰角度位移)Θ_g)。簧上重心位置GC的上下位移Z_g、侧倾角Φ_g以及俯仰角Θ_g分别可通过下式(8)～(10)来表达。

[公式3]

Z_g＝∫Z′_g…(8)

Φ_g＝∫Φ′_g…(9)

Θ_g＝∫Θ′_g…(10)

接下来，ECU10计算用于抑制簧上重心位置GC的各模式振动(上下振动、侧倾振动以及俯仰振动)的上下请求控制量F_z、侧倾请求控制量M_r以及俯仰请求控制量M_p。这里，假设上下请求控制量F_z在被请求向上的控制力的情况下为正。假设侧倾请求控制量M_r在被请求以车辆1的右侧下降且左侧上升的方式作用的控制力矩的情况下为正。假设俯仰请求控制量M_p在被请求以车辆1的前侧下降且后侧上升的方式作用的控制力矩的情况下为正。

ECU10使用如上述那样取得的各模式加速度(上下加速度Z_g”、侧倾加速度Φ_g”以及俯仰加速度Θ_g”)、各模式速度(上下速度Z_g'、侧倾速度Φ_g'以及俯仰速度Θ_g')以及各模式位移(上下位移Z_g、侧倾角Φ_g以及俯仰角Θ_g)来计算这些上下请求控制量F_z、侧倾请求控制量M_r以及俯仰请求控制量M_p。例如，分别通过下式(11)～(13)来赋予上下请求控制量F_z、侧倾请求控制量M_r以及俯仰请求控制量M_p。

[公式4]

F_z＝G1_z·Z_g+G2_z·Z′_g+G3_z·Z″_g…(11)

M_r＝G1_r·Φ_g+G2_r·Φ′_g+G3_r·Φ″_g…(12)

M_p＝G1_p·Θ_g+G2_p·Θ′_g+G3_p·Θ″_g…(13)

在式(11)～(13)中，G1_z、G2_z、G3_z、G1_r、G2_r、G3_r、G1_p、G2_p以及G3_p是控制增益。在以下的说明中，在不需要特别区别的情况下，将各控制增益称为控制增益G。在本实施方式中，各控制增益G由后述的“增益决定处理”决定。

如式(11)～(13)所示，上下请求控制量F_z、侧倾请求控制量M_r、以及俯仰请求控制量M_p分别具有与簧上构造体5的位移、速度以及加速度有关的位移项、速度项以及加速度项。

具体而言，上下请求控制量F_z具有上下位移Z_g与控制增益G1_z的积亦即位移项、上下速度Z_g'与控制增益G2_z的积亦即速度项、以及上下加速度Z_g”与控制增益G3_z的积亦即加速度项。

同样，侧倾请求控制量M_r具有侧倾角Φ_g与控制增益G1_r的积亦即位移项、侧倾速度Φ_g'与控制增益G2_r的积亦即速度项、以及侧倾加速度Φ_g”与控制增益G3_r的积亦即加速度项。

同样，俯仰请求控制量M_p具有俯仰角Θ_g与控制增益G1_p的积亦即位移项、俯仰速度Θ_g'与控制增益G2_p的积亦即速度项、俯仰加速度Θ_g”与控制增益G3_p的积亦即加速度项。

接下来，ECU10将簧上重心位置GC处的请求控制量F_z、M_r以及M_p换算(变换)为各车轮2(2FR、2FL、2RR、以及2RL)的位置处的请求控制量。各车轮2的位置处的请求控制量相当于与各车轮2对应的促动器3A的目标控制力Fct。

前轮2F的胎面宽度为T_f，后轮2R的胎面宽度为T_r。前轮轴与簧上重心位置GC之间的距离为l_f，后轮轴与簧上重心位置GC之间的距离为l_r。该情况下，各促动器3A的目标控制力Fct(Fct_fr、Fct_fl、Fct_rr、以及Fct_rl)可通过下式(14)来表达。

[公式5]

ECU10能够根据该式(14)来将簧上重心位置GC处的请求控制量F_z、M_r以及M_p换算为各促动器3A的目标控制力Fct。或者，ECU10可以通过参照基于请求控制量F_z、M_r以及M_p的映射来计算各车轮2的目标控制力Fct。

2－2.簧上状态量的FB控制的课题和对策

车辆1的簧上构造体5的振动伴随着各车轮2受到路面输入而产生。这里，为了便于说明，将“与路面输入相关的信息”和“与因路面输入引起的簧上构造体5的振动相关的信息”统称为“路面振动信息”。

具体而言，前者的“与路面输入相关的信息”例如是表示路面输入的大小或者路面输入速度的大小的信息。例如，路面的上下方向的位移亦即路面位移Z_r或者各车轮2的位置处的簧下构造体4的上下方向的位移亦即簧下位移Z_u相当于路面输入。例如，路面位移Z_r的时间微分值亦即路面位移速度Z_r'或者簧下速度Z_u'相当于路面输入速度。除此之外，与路面输入有关的信息例如可以包括路面位移速度Z_r'的时间微分值亦即路面位移加速度Z_r”、或者簧下加速度Z_u”。

例如，各种簧上状态量相当于后者的“与因路面输入引起的簧上构造体5的振动相关的信息”。具体而言，例如各车轮2的位置处的簧上状态量(簧上位移Z_s、簧上速度Z_s'或簧上加速度Z_s”)、或者簧上重心位置GC处的簧上状态量(上下位移Z_g、上下速度Z_g'或上下加速度Z_g”)相当于该信息。其中，路面位移Z_r、簧下位移Z_u、簧上位移Z_s以及上下位移Z_g的符号在向上的情况下为正，在向下的情况下为负。

上述那样的路面振动信息的频率特性根据车辆1行驶的路面而不同。另一方面，在如上述的式(11)～(13)式所示的例子那样请求控制量X具有位移项、速度项以及加速度项中的至少2个控制项的情况下，抑制簧上构造体5的振动的减振效果高的频带基本上根据控制项而不同。同样，具有促进簧上构造体5的振动的激振效果的频带也基本上根据控制项而不同。因此，若不考虑路面振动信息的频率特性根据车辆1行驶的路面而不同就通过例如基于车辆规格的平衡来决定各控制项的控制增益G，则可能产生无法充分提高本FB控制涉及的减振效果的状况。

鉴于上述的课题，在本实施方式中为了FB控制而由ECU10执行的处理包括下面的“计算处理”和“增益决定处理”。使用接下来的图3所示的流程图来说明这些处理的具体例，这些处理的概要如下所述。

计算处理是计算上述的路面振动信息所包括的多个频带B各自的频率成分的大小(振幅)的处理。增益决定处理是以基于多个频带B各自的频率成分的大小而变化的方式决定上述3个控制项(位移项、速度项以及加速度项)各自的控制增益G的处理。

更具体而言，在本实施方式中，如以下那样执行增益决定处理。这里，为了便于说明，将该多个频带B中的具有最大的频率成分的频带称为“特定频带Bx”。以使上述3个控制项(位移项、速度项以及加速度项)中的在特定频带Bx具有减振效果的控制项的控制增益G增大、使在该特定频带Bx具有激振效果的控制项的控制增益G减少的方式执行增益决定处理。

图3是表示实施方式所涉及的与簧上状态量的FB控制有关的处理的流程图。在车辆1的行驶中，按规定的时间步长(time step)反复执行该流程图的处理。其中，在图3中，步骤S104的处理相当于上述的“计算处理”的一个例子，步骤S106的处理相当于上述的“增益决定处理”的一个例子。

＜步骤S100＞

在步骤S100中，ECU10取得在用于降低簧上构造体5的振动的请求控制量X的计算中使用的“簧上状态量”。其中，请求控制量X的各控制项通过簧上状态量与控制增益G的积来表达。因此，若控制增益G变大，则具有该控制增益G的控制项的值(控制量)换言之控制力Fc变大，其结果是，控制效果(减振效果或者激振效果)变高。

如已经说明那样，在本实施方式中，作为请求控制量X的一个例子，使用上下请求控制量(起伏请求控制量)F_z、侧倾请求控制量M_r以及俯仰请求控制量M_p(参照式(11)～(13))。因此，在步骤S100中，ECU10取得在这些请求控制量F_z、M_r以及M_p的计算中使用的簧上状态量亦即各模式加速度(上下加速度Z_g”、侧倾加速度Φ_g”及俯仰加速度Θ_g”)、各模式速度(上下速度Z_g'、侧倾速度Φ_g'及俯仰速度Θ_g')、以及各模式位移(上下位移Z_g、侧倾角Φ_g及俯仰角Θ_g)。

除此之外，簧上状态量的FB控制中的请求控制量X只要是以具有由簧上状态量(位移、速度、加速度)与控制增益G的积分别表达的位移项、速度项以及加速度项中的至少2个控制项的方式求出的请求控制量即可。因此，请求控制量X例如可以是各车轮2的位置处的簧上状态量(簧上位移Z_s、簧上速度Z_s'以及簧上加速度Z_s”)与控制增益的积来代替用于抑制簧上重心位置GC的各模式振动的请求控制量F_z、M_r以及M_p。另外，在请求控制量X的计算中使用的簧上状态量可以是左右前轮2F或者左右后轮2R的位置处的簧上状态量的同相成分或者反相成分。而且，簧上状态量的取得并不局限于基于传感器的测量值，例如也可以利用观测器或者模型涉及的推断来进行。

＜步骤S102＞

接下来，在步骤S102中，ECU10执行滤波处理。该滤波处理包括对于式(11)～(13)各自所包括的各控制项(位移项、速度项以及加速度项)的簧上状态量(Z_g”、Φ_g”、Θ_g”、Z_g'、Φ_g'、Θ_g'、Z_g、Φ_g以及Θ_g)的高通滤波器(HPF)的应用和对于该簧上状态量的低通滤波器(LPF)的应用。

为了从使用簧上加速度传感器14－i(i＝1～4)的检测值而取得的各模式加速度除去在运算各模式速度以及各模式位移的情况下产生的积分偏移而应用上述的HPF。在本步骤S102中，该HPF的强度在控制项间不同。具体而言，对于位移项所包括的簧上状态量(各模式位移)应用的HPF的强度比对于其余的控制项亦即速度项以及加速度项所包括的簧上状态量(各模式速度以及各模式加速度)的各个应用的HPF的强度提高。HPF的强度例如能够通过增多应用HPF的次数、以及提高HPF的次数中的至少一方来提高。

为了表达(模拟)本FB控制的响应延迟而应用上述的LPF。在本步骤S102中，该LPF的强度在控制项间不同。具体而言，对于加速度项所包括的簧上状态量(各模式加速度)应用的LPF的强度比对于其余的控制项亦即位移项以及速度项所包括的簧上状态量(各模式位移以及各模式速度)的各个应用的LPF的强度提高。LPF的强度例如能够通过增多应用LPF的次数、以及提高LPF的次数中的至少一方来提高。

此外，也可以与上述的例子不同，对于各控制项的簧上状态量仅应用HPL以及LPF的任一方。另外，在对于各控制项的簧上状态量应用HPL以及LPF的至少一方的情况下，与步骤S102的处理不同，应用于各控制项的簧上状态量的HPF以及LPF的至少一方的强度可以在各控制项间相同。

＜步骤S104＞

接下来，在步骤S104中，ECU10为了计算上述的路面振动信息所包括的多个频带B各自的频率成分的大小而执行“计算处理”。为了取得用于评价对行驶中的车辆1赋予输入的路面的频率特性的频率成分的大小而进行该计算处理。更详细而言，为了评价判定对象的多个频带B间的频率成分的大小的差别(例如是高频成分多的路面还是低频成分多的路面)而使用被计算的各频带B的频率成分的大小。

具体而言，例如可如以下那样确定这里所说的“多个频带B”。图4是表示在步骤S104中进行频率成分的大小的取得的多个频带B的一个例子的图。图4中例示了3个频带B1、B2以及B3。

频带B1是0.5～1Hz的频带，频带B2是1～2Hz的频带，频带B3是2～10Hz的频带。在图4所示的一个例子中，频带B1是位移项具有减振效果并且其余的速度项以及加速度项具有激振效果的频带。频带B2是速度项具有减振效果并且其余的位移项以及加速度项具有激振效果的频带。而且，频带B3是加速度项具有减振效果并且其余的位移项以及速度项具有激振效果的频带。

通过考虑车辆1的特性来事先决定图4所例示那样的多个频带B，能够掌握在车辆1的行驶中取得的路面振动信息所包括的多个频带B中的具有最大的频率成分的频带亦即特定频带Bx。

接下来，使用利用上述3个频带B1～B3的例子来对步骤S104的处理具体进行说明。这里，作为路面振动信息的一个例子，使用簧下速度Z_u'。所使用的簧下速度Z_u'例如是4个车轮2中的任意1个车轮2的簧下速度Z_u'。其中，在按每个车轮2计算请求控制量X本身的例子中，可以按每个车轮2取得作为路面振动信息的一个例子的簧下速度Z_u'。簧下速度Z_u'例如通过对由簧下加速度传感器检测的簧下加速度Z_u”进行积分来获得。例如，按每个时间步长来取得簧下速度Z_u'，并将其作为簧下速度Zu'的时间序列数据储存于ECU10的存储装置。此外，在作为车辆1的悬架控制之一而进行基于车辆前方的路面信息的预览减振控制的情况下，可以在本步骤S104中使用为了该预览减振控制而使用照相机在车辆行驶中取得或事先取得的路面信息(例如，簧下速度Z_u')。

在此基础上，在本步骤S104中，ECU10对于如上述那样取得的簧下速度Z_u'的时间序列数据应用将上述3个频带B1～B3分别作为通频带的3个带通滤波器(BPF)。而且，ECU10利用这样分别应用了通频带不同的3个BPF之后的簧下速度Z_u'的数据来计算各频带B1～B3的频率成分的大小(例如信号强度)。更详细而言，例如计算应用了BPF之后的簧下速度Z_u'的数据的移动平均值或者峰值保持值作为频率成分的大小。

除此之外，可以与本实施方式不同，在请求控制量X仅具备位移项、速度项以及加速度项中的任2个控制项的例子中，“多个频带B”为2个。

另外，在图4所示的频带B1～B3的例子中，例如若着眼于位移项，则频带B2以及B3相当于对位移项而言具有激振效果的频带。即，在该例子中，如图4所示，位移项具有激振效果的频带是与对其他控制项而言具有减振效果的频带相同的频带B2以及B3。然而，这样的关系并不总满足，根据应用本FB控制的车辆的特性，位移项具有激振效果的频带能够与其他控制项具有减振效果的频带不同。这在着眼于其他速度项或者加速度项的情况下也相同。鉴于此，如这里说明那样，在某个控制项具有激振效果的频带与其他控制项具有减振效果的频带不同的情况下，“多个频带B”可以按每个控制项分别包括具有减振效果的频带和具有激振效果的频带。

＜步骤S106＞

接下来，在步骤S106中，ECU10执行增益决定处理。具体而言，在步骤S106中，首先ECU10基于步骤S104中的各频率成分的计算结果来确定特定频带Bx。由此，可掌握车辆1当前正行驶的路面的频率特性。

在此基础上，ECU10根据特定频带Bx是频带B1～B3中的哪一个来决定各控制项的控制增益G。以下，将位移项的控制增益G1_z、G1_r以及G1_p亦统称为“控制增益G1”。同样，将速度项的控制增益G2_z、G2_r以及G2_p亦统称为“控制增益G2”，将加速度项的控制增益G3_z、G3_r以及G3_p亦统称为“控制增益G3”。

ECU10对于控制增益G1、G2以及G3分别具有基本值G1b、G2b以及G3b。这些基本值G1b、G2b以及G3b被事先决定为可获得本FB控制在规定标准的路面的频率特性下能够发挥恰当的减振效果的控制项间的平衡。

图5是表示基于特定频带Bx的控制增益G1～G3的设定的一个例子的图。如图5所示，位移项的控制增益G1被决定为在频带B1为特定频带Bx的情况下大于基本值G1b(单点划线)、在频带B2或者B3为特定频带Bx的情况下小于基本值G1b。速度项的控制增益G2被决定为在频带B2为特定频带Bx的情况下大于基本值G2b(单点划线)、在频带B1或者B3为特定频带Bx的情况下小于基本值G2b。而且，加速度项的控制增益G3被决定为在频带B3为特定频带Bx的情况下大于基本值G3b(单点划线)、在频带B1或者B2为特定频带Bx的情况下小于基本值G3b。其中，例如考虑应用本FB控制的车辆1的特性来决定控制增益G1、G2以及G3各自相对于基本值G1b、G2b以及G3b的增减量。

在ECU10的存储装置储存有图5所示那样的关系作为映射。ECU10从这样的映射取得与所取得的特定频带Bx相应的控制增益G1～G3。

通过这样的处理，可根据车辆1当前正行驶的路面的频率特性来从如上述那样决定的基本值G1b、G2b以及G3b增减控制增益G1、G2以及G3。

除此之外，在图4所示的一个例子中，“多个频带B”按每个控制项包括位移项、速度项以及加速度项分别具有减振效果的频带B1、B2以及B3。这里，在请求控制量X具有位移项、速度以及加速度项的情况下，各个控制项具有减振效果的频带未必如频带B1～B3的例子那样根据应用本FB控制的车辆的特性而被明确地划分。具体而言，例如有时具有减振效果的频带的一部分在任2个控制项间重叠。鉴于此，当在符合特定频带Bx的频带B中具有减振效果的控制项存在2个的情况下，可以从各自的基本值增加该2个控制项的控制增益G。

(变形例)

例如，可以如以下那样执行本公开所涉及的“增益决定处理”来代替利用决定了图5所示那样的关系的映射的例子。图6是表示实施方式所涉及的增益决定处理的变形例的流程图。在该变形例中，根据特定频带Bx是频带B1～B3中的哪一个来切换控制项间的控制增益G的平衡不同的第1模式～第3模式。

具体而言，在图6中，ECU10在步骤200中对频带B1是否为特定频带Bx进行判定。其结果是，在该判定结果为“是”的情况下，ECU10在步骤S202中选择第1模式。第1模式是使用比基本值G1b大的控制增益G1(位移项)、比基本值G2b小的控制增益G2(速度项)、以及比基本值G3b小的控制增益G3(加速度项)的模式。

另一方面，在步骤S200的判定结果为“否”的情况下，ECU10在步骤S204中对频带B2是否为特定频带Bx进行判定。其结果是，在该判定结果为“是”的情况下，ECU10在步骤S206中选择第2模式。第2模式是使用比基本值G1b小的控制增益G1、比基本值G2b大的控制增益G2、以及比基本值G3b小的控制增益G3的模式。

另外，在步骤S204的判定结果为“否”的情况下(即，在频带B3为特定频带Bx的情况下)，ECU10在步骤S208中选择第3模式。第3模式是使用比基本值G1b小的控制增益G1、比基本值G2b小的控制增益G2、以及比基本值G3b大的控制增益G3的模式。

＜步骤S108＞

接下来，在步骤S108中，ECU10计算与请求控制量X相当的上下请求控制量F_z、侧倾请求控制量M_r以及俯仰请求控制量M_p。具体而言，在伴随着步骤S102的滤波处理的图3所示的处理的例子中，使用应用上述的HPF以及LPF后的值作为被代入至式(11)～(13)的簧上状态量(Z_g”、Φ_g”、Θ_g”、Z_g'、Φ_g'、Θ_g'、Z_g、Φ_g以及Θ_g)。即，ECU10基于应用HPF以及LPF后的簧上状态量与在步骤S106中决定的控制增益G的积来计算各请求控制量F_z、M_r以及M_p。

＜步骤S110＞

接下来，在步骤S110中，ECU10控制促动器3A以便产生与在步骤S108中计算出的请求控制量X相应的控制力Fc。具体而言，ECU10根据式(14)来计算与在步骤S108中计算出的请求控制量X(F_z、M_r以及M_p)相应的各车轮2的目标控制力Fct(Fct_fr、Fct_fl、Fct_rr以及Fct_rl)。而且，ECU10将计算出的目标控制力Fct指示给与各车轮2对应的各促动器3A。

3.效果

如以上说明那样，根据本实施方式，在请求控制量X的计算时，计算路面振动信息所包括的多个频带B各自的频率成分。而且，以基于计算出的各频带B的频率成分的大小而变化的方式决定3个控制项(位移项、速度项以及加速度项)各自的控制增益G。更具体而言，确定多个频带B中的具有最大的频率成分的频带亦即特定频带Bx。在此基础上，增加3个控制项(位移项、速度项以及加速度项)中的在特定频带Bx中具有减振效果的控制项的控制增益G，减少在特定频带Bx中具有激振效果的控制项的控制增益G(增益决定处理)。这样，各控制项的控制增益G不被按照天棚控制算法的平衡决定，而被决定为在相对于车辆1当前正行驶的路面的频率特性发挥高的减振效果的基础上可获得恰当的平衡。由此，根据路面振动信息，能够有效地进行簧上构造体5的减振。更详细而言，能够适宜地抑制因路面的频率特性引起的减振效果的降低。

除此之外，根据上述的增益决定处理，各控制项的控制增益G的平衡被决定为能够使符合具有最大的频率成分的特定频带Bx的频带B的频率成分比其他频带的频率成分有效地减少。这里，根据上述的特定频带Bx的定义，其他频带的频率成分的大小比特定频带Bx的频率成分的大小小。因此，虽然作为这样决定控制增益G的平衡的权衡(trade-off)而存在该其他频带的频率成分变大的可能性，但能够说该权衡的影响小。即，通过增益决定处理的利用，即便在以多个频带B的整体观察的情况下，也能够提高簧上构造体5的减振。

另外，根据上述的滤波处理(参照步骤S102)，对于在请求控制量X的计算中使用的簧上状态量应用的HPF以及LPF的每一个在控制项间不同，而并非在控制项间相同。

具体而言，如作为频带B1(参照图4)而例示那样，在低频侧可获得位移项涉及的减振效果，但位移项的值(控制量)本来容易过大。基于这样的追加的课题A，根据本实施方式，对于位移项所包括的簧上状态量(各模式位移)应用的HPF的强度与对于其余的控制项亦即速度项以及加速度项所包括的簧上状态量(各模式速度以及各模式加速度)的各个应用的HPF的强度相比被提高。由此，能够调整控制项间的平衡以便可抑制位移项的值过大。除此之外，鉴于上述的追加的课题A，可以将按照天棚控制算法的控制项间的控制增益G的基本值的平衡作为基准以变小的方式决定位移项的控制增益G的基本值。

另外，如作为频带B3(参照图4)而例示那样，在中高频侧获得加速度项涉及的减振效果，但加速度项在比可获得减振效果的频带更高频侧会招致振动加剧或者控制的不稳定化。鉴于这样的追加的课题B，根据本实施方式，对于加速度项所包括的簧上状态量(各模式加速度)应用的LPF的强度与对于其余的控制项亦即位移项以及速度项所包括的簧上状态量(各模式位移以及各模式速度)的各个应用的LPF的强度相比被提高。由此，能够调整控制项间的平衡以便可抑制比通过加速度项能够获得减振效果的频带更高频侧的振动加剧或者控制的不稳定化。除此之外，鉴于上述的追加的课题B，可以将按照天棚控制算法的控制项间的控制增益G的基本值的平衡作为基准以变小的方式决定加速度项的控制增益G的基本值。

其中，在上述的实施方式中，执行“增益决定处理”以便增加3个控制项(位移项、速度项以及加速度项)中的在特定频带Bx中具有减振效果的控制项的控制增益G、减少在特定频带Bx中具有激振效果的控制项的控制增益G。然而，本公开所涉及的“增益决定处理”并不局限于如上述那样仅着眼于特定频带Bx来使各控制项的控制增益G变化的处理，只要是“以基于多个频带各自的频率成分的大小而变化的方式决定至少2个控制项各自的控制增益”的处理即可。

具体而言，例如在利用上述3个频带B1～B3的情况下，增益决定处理例如不是仅着眼于特定频带Bx来使各控制项的控制增益G变化，可以还着眼于3个频带B1～B3中的具有第2大的频率成分的频带(以下，为了方便而称为“第2频带Bx2”)来使各控制项的控制增益G变化。而且，可以将在第2频带Bx2中具有减振效果的控制项的控制增益G的增加量例如设定得小于在特定频带Bx中具有减振效果的控制项的控制增益G的增加量。同样，可以将在第2频带Bx2中具有激振效果的控制项的控制增益G的减少量例如设定得小于在特定频带Bx中具有激振效果的控制项的控制增益G的减少量。

并且，例如可以如以下那样执行增益决定处理。即，例如在利用上述3个频带B1～B3的情况下，增益决定处理不是仅着眼于特定频带Bx以及第2频带Bx2来使各控制项的控制增益G变化的处理，可以还着眼于3个频带B1～B3中的具有最小的频率成分的频带(以下，为了方便而称为“第3频带Bx3”)来使各控制项的控制增益G变化。而且，可以将在第3频带Bx3中具有减振效果的控制项的控制增益G的增加量例如设定得小于在第2频带Bx2中具有减振效果的控制项的控制增益G的增加量。同样，可以将在第3频带Bx3中具有激振效果的控制项的控制增益G的减少量例如设定得小于在第2频带Bx2中具有激振效果的控制项的控制增益G的减少量。

Claims (7)

1.一种车辆用悬架控制装置，具备：

促动器，使上下方向的控制力作用于车辆的簧下构造体与簧上构造体之间；和

电子控制单元，控制所述促动器以便产生与为了降低所述簧上构造体的振动而被请求的请求控制量相应的所述控制力，

所述车辆用悬架控制装置的特征在于，

所述请求控制量包括与所述簧上构造体的位移、速度以及加速度有关的位移项、速度项以及加速度项中的至少2个控制项，

由所述电子控制单元执行的处理包括：

计算处理，计算与向所述车辆的路面输入或者因所述路面输入引起的所述簧上构造体的振动相关的路面振动信息所包括的多个频带各自的频率成分的大小；和

增益决定处理，以基于所述多个频带各自的频率成分的大小而变化的方式决定所述至少2个控制项各自的控制增益。

2.根据权利要求1所述的车辆用悬架控制装置，其特征在于，

将所述多个频带中的具有最大的频率成分的频带称为特定频带，

在所述增益决定处理中，所述电子控制单元使所述至少2个控制项中的具有抑制所述特定频带中的所述簧上构造体的振动的减振效果的控制项的控制增益增大，使具有促进所述特定频带中的所述簧上构造体的振动的激振效果的控制项的控制增益减少。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用悬架控制装置，其特征在于，

所述至少2个控制项包括所述位移项，

对于所述位移项所包括的簧上状态量应用的高通滤波器的强度高于对于其余1个或者2个控制项所包括的簧上状态量应用的高通滤波器的强度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用悬架控制装置，其特征在于，

所述至少2个控制项包括所述加速度项，

对于所述加速度项所包括的簧上状态量应用的低通滤波器的强度高于对于其余1个或者2个控制项所包括的簧上状态量应用的低通滤波器的强度。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆用悬架控制装置，其特征在于，

所述多个频带包括对于所述至少2个控制项的每一个具有所述簧上构造体的减振效果的频带。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆用悬架控制装置，其特征在于，

所述多个频带包括对于所述至少2个控制项的每一个具有所述簧上构造体的激振效果的频带。

7.一种车辆用悬架控制方法，对使上下方向的控制力作用于车辆的簧下构造体与簧上构造体之间的促动器进行控制，以便产生与为了降低所述簧上构造体的振动而被请求的请求控制量相应的所述控制力，

所述车辆用悬架控制方法的特征在于，

所述请求控制量包括与所述簧上构造体的位移、速度以及加速度有关的位移项、速度项以及加速度项中的至少2个控制项，

所述车辆用悬架控制方法包括：

计算处理，计算与向所述车辆的路面输入或者因所述路面输入引起的所述簧上构造体的振动相关的路面振动信息所包括的多个频带各自的频率成分的大小；和

增益决定处理，以基于所述多个频带各自的频率成分的大小而变化的方式决定所述至少2个控制项各自的控制增益。

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