CN116157285A - 控制装置 - Google Patents

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Abstract

作为控制装置的控制器基于设置于车辆的前轮侧的簧下加速度传感器的检测值，控制位于比簧下加速度传感器检测对象部(前轮)更靠后方的控制对象轮(后轮)的缓冲器。在该情况下，控制器根据簧下加速度传感器的检测值和每个控制周期的车速，求取距离检测对象部(前轮)的移动距离(延迟距离)，并控制位于后方的控制对象轮(后轮)的缓冲器。

Description

控制装置
技术领域
本申请涉及例如搭载于汽车等车辆的控制阻尼力调整式缓冲器等力产生机构的控制装置。
背景技术
例如，在专利文献1－4中，公开有使用路面状况、车辆行为量等检测数据对位于比检测位置更靠后的位置的缓冲器进行控制的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开平4-342612号公报
专利文献2：(日本)特开平9-136522号公报
专利文献3：(日本)特开2009-119947号公报
专利文献4：(日本)特开2011-183919号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
根据上述专利文献1至4的技术，在车速慢的情况下，推定值的精度可能变差，乘坐舒适感下降。另外，在车速变化了的情况下，控制可能不能追随，乘坐舒适感下降。
本发明的实施方式的目的在于，提供能够提高乘坐舒适感的控制装置。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一实施方式为一种控制装置，其基于设置于车辆的至少一个车辆行为检测部的检测值，控制位于比该车辆行为检测部的检测对象部更靠后方的控制对象轮的力产生机构，并根据所述检测值和每个控制周期的车速，求取距离所述检测对象部的移动距离，控制位于后方的所述控制对象轮的所述力产生机构。
根据本发明的一实施方式，能够提高乘坐舒适感。
附图说明
图1是示出搭载有第一实施方式的控制装置的四轮汽车的整体结构图。
图2是示出图1中的控制装置(ECU)、力产生机构(阻尼力可变减震器)等的框图。
图3是示出误差减轻处理的框图。
图4是示出第二实施方式的控制装置等的框图。
图5是示出第三实施方式的控制装置等的框图。
具体实施方式
以下，将实施方式的控制装置使用于作为车辆的汽车(更具体地，四轮汽车)的情形为例，参照附图说明。
图1至图3示出第一实施方式。在图1中，在构成为汽车的车辆1的车身的车体2的下侧，设置有例如左右前轮3和左右后轮4(仅示出一方)共四个车轮3、4。在左右前轮3和车体2之间分别安装设置有前轮侧的悬架装置5、5(以下，称为前轮悬架装置5)。前轮悬架装置5具备悬架弹簧6(以下，称为弹簧6)以及与弹簧6并列设置的阻尼力调整式缓冲器7(以下，称为缓冲器7)。
在左右后轮4和车体2之间，分别安装设置有后轮侧的悬架装置8、8(以下，称为后轮悬架装置8)。后轮悬架装置8具备悬架弹簧9(以下，称为弹簧9)以及与弹簧9并列设置的阻尼力调整式缓冲器10(以下，称为缓冲器10)。缓冲器7、10例如由能够调整阻尼力的液压式缸体装置(阻尼力可变式液压缓冲器)即半主动减震器构成。即，车辆1中，搭载有使用了阻尼力可变式液压缓冲器的半主动悬架装置系统。
在此，缓冲器7、10是设置于车辆1的车体2和车轮3、4之间的力产生机构。更具体地，缓冲器7、10是阻尼力可变型的阻尼力产生装置(阻尼力可变型缓冲器)。缓冲器7、10中，产生阻尼力的特性(阻尼力特性)由后述的控制器21可变地控制。因此，为了在缓冲器7、10中，将阻尼力特性从硬特性(硬特性)连续(多阶段)调整至软特性(软特性)，附设有阻尼力调整阀以及螺线管等构成的促动器(未图示)。缓冲器7、10中，根据从控制器21向促动器供给的指令电流(控制信号)可变地调整阻尼力特性。
需要注意的是，作为阻尼力调整阀，能够使用控制阻尼力产生阀的先导压的压力控制方式或控制通路面积的流量控制方式等现有已知的构造。另外，缓冲器7、10能够连续地(多级)调整阻尼力即可，例如，可以为空压减震器或电磁减震器、电粘性流体减震器(ER减震器)、磁性流体减震器等力产生机构。另外，缓冲器7、10可以为使用了空气弹簧(空气弹簧)的空气减震器(空气悬架)、利用配管连接前后左右的液压缸的液压减震器、对左右车轮的运动施加力的稳定器等力产生机构。
另外，缓冲器7、10可以为能够产生推力的力产生机构，即由液压式促动器、电动式促动器或气压式促动器构成的全主动减震器。换言之，在车辆1中，可以搭载使用了全主动减震器的全主动悬架装置系统。即，缓冲器7、10是能够调整在车辆1的车体2侧和车轮3、4侧之间产生的力的力产生机构，例如能够采用阻尼力可变型液压减震器、电粘性流体减震器、空压减震器、电磁减震器、液压式促动器、电动式促动器、气压式促动器等各种力产生机构。
接着，对检测车辆1的状态的各种传感器11、12A、12B、12C、13A、13B进行说明。
如图1所示，在车辆1中，设置有车速传感器11、簧上加速度传感器12A、12B、12C、以及簧下加速度传感器13A、13B。在实施方式中，在车体2侧设置有三个簧上加速度传感器12A、12B、12C，在前轮3侧设置有两个簧下加速度传感器13A、13B。
车速传感器11设置于例如搭载于车辆1的变速装置的输出轴(未图示)。车速传感器11检测车辆1(车体2)的速度即车速(车体速度)。车速传感器11的检测信息(与车速对应的信号)经由例如车内LAN通信等通信线向后述的控制器21输出。需要注意的是，车速也能够根据检测车轮3、4的转动速度的车轮速传感器(未图示)的检测信息(与车轮速对应的信号)计算。
簧上加速度传感器12A、12B、12C设置于例如车辆1的簧上侧即车体2。在实施方式中，簧上加速度传感器12A、12B、12C分别设置于与左前轮3对应的位置、与右前轮3对应的位置、和与左右后轮4中的任一方的后轮4(例如，右后轮4)对应的位置。簧上加速度传感器12A、12B、12C在各自的位置，检测车辆1(车体2)的上下方向的加速度。即，设置于左前轮3侧的左前簧上加速度传感器12A检测车体2的左前侧的上下加速度(左前簧上加速度)。
设置于右前轮3侧的右前簧上加速度传感器12B检测车体2的右前侧的上下加速度(右前簧上加速度)。设置于右后轮4侧的右后簧上加速度传感器12C检测车体2的右后侧的上下加速度(右后簧上加速度)。簧上加速度传感器12A、12B、12C的检测信息(与上下加速度对应的信号)例如经由车内LAN通信等通信线向后述的控制器21输出。需要注意的是，车体2的左后侧的上下加速度由控制器21使用三个簧上加速度传感器12A、12B、12C的上下加速度来进行推定。
簧下加速度传感器13A、13B设置于例如为车辆1的簧下侧的车轮3侧。在实施方式中，簧下加速度传感器13A、13B分别设置于左前轮3侧和右前轮3侧。簧下加速度传感器13A、13B在各自的位置，检测成为簧下侧的前轮3、3的上下方向的加速度。即，设置于左前轮3侧的左前簧下加速度传感器13A检测左前轮3侧的簧下的上下加速度(左前簧下加速度)。
设置于右前轮3侧的右前簧下加速度传感器13B检测右前轮3侧的簧下的上下加速度(右前簧下加速度)。簧下加速度传感器13A、13B的检测信息(与上下加速度对应的信号)例如经由车内LAN通信等通信线向后述的控制器21输出。如后所述，左后轮侧的簧下的上下加速度和右后轮4侧的簧下的上下加速度使用两个前轮3、3侧的簧下加速度传感器13A、13B的上下加速度和移动距离(延迟距离)由控制器21进行推定。
在此，簧上加速度传感器12A、12B、12C以及簧下加速度传感器13A、13B构成检测车辆的行为的车辆行为检测部的一部分。车辆行为检测部不限于加速度传感器，例如可以由车高传感器、行程传感器、位移传感器、预览传感器等构成。车高传感器例如是检测与车辆的车高对应的悬架臂的位移量的传感器。行程传感器、位移传感器例如是检测缓冲器7、10的行程量(伸长量、缩小量)的传感器。预览传感器例如是识别车辆1的周围的状态(例如，路面的状态)的外界识别传感器。
外界识别传感器测量车辆1的周围的物体位置(例如，路面的上下位移)。外界识别传感器例如可以使用立体相机、单相机等相机(例如，数码相机)、以及/或激光雷达、红外线雷达、毫米波雷达等雷达(例如，半导体激光等发光元件以及接受该发光的受光元件)、激光雷达(LiDAR)、声纳。需要注意的是，外界识别传感器不限于相机、雷达、激光雷达、声纳，可以使用能够识别(检测)车辆1的周围即外界的状态的各种传感器(检测装置、测量装置、电波探测器)。外界识别传感器例如可以设置于与车辆1的前挡风玻璃的上侧对应的位置、或车辆的前侧保险杠等。
接着，对控制缓冲器7、10的控制器21进行说明。
控制器21是包括微型计算机、电源电路、驱动电路而构成的控制装置，也称为ECU(Electronic Control Unit)。控制器21是悬架装置系统用的控制装置、即，悬架装置用ECU(缓冲器用ECU)。控制器21基于由传感器11、12A、12B、12C、13A、13B等检测出的传感器信息，控制(调整阻尼力)缓冲器7、10。
因此，控制器21的输入侧与传感器11、12A、12B、12C、13A、13B连接。与车速传感器11检测的车速对应的信号、与簧上加速度传感器12A、12B、12C检测的簧上的上下加速度对应的信号、与簧下加速度传感器13A、13B检测的簧下的上下加速度对应的信号向控制器21输入。另一方面，控制器21的输出侧与控制减震器即缓冲器7、10连接。控制器21将控制信号(指令电流)向缓冲器7、10的促动器(例如，调整阻尼力调整阀的开阀压的螺线管)输出。
控制器21具备进行CPU(计算处理装置)等计算处理的控制部21A(参照图1)、以及由ROM、RAM、非易失性存储器等存储器构成的存储部21B(参照图1)。在存储部21B中存储有根据各传感器11、12A、12B、12C、13A、13B的信息(输入信号)计算(推定)车辆状态(车辆运动、车辆行为)的处理程序。
更具体地，在存储部21B中存储有根据各传感器11、12A、12B、12C、13A、13B的信息(输入信号)计算(推定)在各缓冲器7、10的位置处的簧上速度以及相对速度(行程速度)的处理程序。另外，在存储部21B中，存储有根据在各缓冲器7、10的位置处的簧上速度以及相对速度(行程速度)计算在缓冲器7、10应产生的阻尼力的处理程序、和输出与应产生的阻尼力对应的控制信号的处理程序等。
作为计算缓冲器7、10的阻尼力的控制规则(乘坐舒适感的控制规则、操作稳定性的控制规则)，例如可以使用天棚阻尼控制规则、BLQ控制规则(双线形最适控制规则)或H∞控制规则等。控制器21例如在通过缓冲器7、10的阻尼力使成为簧上的车体2的运动(行为)减速的情况下，使缓冲器7、10的阻尼力增大，在通过缓冲器7、10的阻尼力使成为簧上的车体2的运动(行为)加速的情况下，抑制缓冲器7、10的阻尼力。阻尼力可变减震器即缓冲器7、10通过使阻尼力可变而适当使各车轮3、4的上下运动衰减，从而具有抑制车体2的振动的作用。
然而，在所述的专利文献1中，公开了一种主动悬架控制装置，其通过与车速相应的抽取率存储作为控制信息的路面位移量，能够在不需要无用的存储器容量的情况下执行预览控制。即，专利文献1的主动悬架控制装置通过根据车速抽取采样后的数据，即使在低速时，也能够抑制大量的存储器消耗。但是，在该技术的情况下，有必要进行用于根据车速变更抽取率的处理，除处理复杂化之外，在直到输出为止的期间以延迟时间进行计数，可能无法追随车速变化。
另一方面，在所述的专利文献2中，公开了使用控制信息的存储区域根据车速范围被分割的存储器进行预览控制的预览控制方法。在该预览控制中，对每个区域设定采样周期，以使与车速大的范围对应的分割区域中存储的路面位移量的数据采样周期比与车速小的范围对应的分割区域中存储的路面位移量的数据采样周期短。另外，以与车速大的范围对应的分割区域中存储(保存)的数据数比与车速小的范围对应的分割区域中存储的数据数多的方式，构成各分割区域。由此，对于所有车速均匀地记录路面位移量。
另外，在所述专利文献3中，公开了基于设置于车辆的传感器检测值，控制位于比传感器的检测对象部更靠后方的控制对象轮的悬架装置的悬架装置控制装置。该悬架装置控制装置构成为包括增益决定部，其在由传感器的检测对象部和控制对象轮之间的前后方向的距离、和车辆的行驶速度决定的富余时间比由控制延迟时间决定的第一设定时间短的情况下，与第一设定时间以上的情形相比，减小在悬架装置的控制中使用的增益。
另外，在所述专利文献4中，公开了基于在由预览传感器检测传感器距离时表示作为检测的对象的路面位置的预览位置，对用于存储该预览位置中的路面位移量的数据存储位置进行计算的工作控制装置。该工作控制装置在存储装置的存储区域中的由计算出的数据存储位置表示的存储场所，存储路面位移量。
但是，根据这样的现有技术，在车速慢的情况下，推定值的精度变差，乘坐舒适感可能下降。即，在求取后轮的悬架装置控制的推定值时，当根据前轮的状况和延迟时间进行推定时，在车速慢的情况下，存储器的数据量可能变多。另外，如现有技术，在抽取数据时，推定值的精度下降，乘坐舒适感可能下降。
另外，根据现有技术，在车速变化的情况下，控制不能追随，乘坐舒适感可能下降。即，已知有在后轮侧的悬架装置的推定控制时，考虑延迟时间的技术，但例如当在取入前轮簧下加速度的值(检测值)的瞬间根据车速和轴距计算延迟时间时，在延迟时间经过为止的期间具有车速变化的情况下，控制不能追随，乘坐舒适感可能下降。
因此，在实施方式中，通过在控制器21的每个控制周期(例如，2ms)根据车速求取移动距离，能够应对车速变化。即，在实施方式中，根据毎个控制周期的车速和控制周期计算移动距离，在从簧下加速度传感器取入后的总移动距离为轴距的时刻，输出簧下加速度信号。由此，即使在极低速时，也能够使消耗的存储器容量为以轴距决定的恒定的值。另外，同时，由于计算毎个周期的移动距离，因此也能够对车速变化追随。
以下，对实施方式的控制器21，参照图2以及图3详细说明。
如图2所示，作为控制装置(悬架装置控制装置)的控制器21与各传感器11、12A、12B、12C、13A、13B连接。控制器21基于各传感器11、12A、12B、12C、13A、13B的检测信号，控制阻尼力可变减震器即缓冲器7、10。在实施方式中，控制器21基于设置于车辆1的前轮3、3的簧下加速度传感器13A、13B的检测值，控制位于比该簧下加速度传感器13A、13B的检测对象部(前轮3、3)更后方的控制对象轮(后轮4)的缓冲器10、10。
即，控制器21使与前轮3、3侧的簧下加速度传感器13A、13B的检测值对应的输入信号延迟，进行与检测该检测值的位置不同的位置(后轮4侧)的控制。具体地，控制器21根据前轮3、3侧的簧下加速度传感器13A、13B的检测值和每个控制周期的车速，求取距离检测对象部(前轮3、3)的移动距离(延迟距离)，并控制位于后方的控制对象轮(后轮4)的缓冲器10、10。换言之，控制器21根据每个控制周期的车速求取距离检测对象部(前轮3、3)的移动距离，并基于该移动距离和前轮3、3侧的簧下加速度传感器13A、13B的检测值，控制位于后方的控制对象轮(后轮4)的缓冲器10、10。在第一实施方式中，控制器21使用从簧上加速度传感器12A、12B、12C直接取得的“簧上加速度”和加入了距离延迟的前轮3、3侧的“簧下加速度”，推定后轮4侧的悬架装置行为。
因此，控制器21具备车辆状态量计算部22、和悬架装置控制部23。从车速传感器11向车辆状态量计算部22输入“车速”，从簧上加速度传感器12A、12B、12C输入“左前簧上加速度”、“右前簧上加速度”、“右后簧上加速度”，从簧下加速度传感器13A、13B输入“左前簧下加速度”、“右前簧下加速度”。
车辆状态量计算部22基于三个簧上加速度(簧上上下加速度)和两个簧下加速度(簧下上下加速度)，计算“左前簧上速度”、“右前簧上速度”、“左后簧上速度”、“右后簧上速度”、“左前相对速度”、“右前相对速度”、“左后相对速度”、“右后相对速度”。车辆状态量计算部22将计算出的“左前簧上速度”、“右前簧上速度”、“左后簧上速度”、“右后簧上速度”、“左前相对速度”、“右前相对速度”、“左后相对速度”、“右后相对速度”向悬架装置控制部23输出。
在此，簧上速度是簧上侧的上下方向的速度，即车体2的对应位置处的上下方向的速度。“左前簧上速度”是与左前轮3对应位置的车体2的上下速度，能够根据“左前簧上加速度”计算。“右前簧上速度”是与右前轮3对应的位置的车体2的上下速度，能够根据“右前簧上加速度”计算。
“右后簧上速度”是与右后轮4对应的位置的车体2的上下速度，能够根据“右后簧上加速度”计算。“左后簧上速度”是与左后轮对应的位置的车体2的上下速度，能够根据“左前簧上加速度”和“右前簧上加速度”和“右后簧上加速度”、或“左前簧上速度”、“右前簧上速度”和“右后簧上速度”推定(计算)。
另外，相对速度是簧上侧和簧下侧之间的上下方向的相对速度，即，在对应位置处的车轮3(4)和车体2之间的相对速度。“左前相对速度”是车体2的左前侧和左前轮3之间的上下相对速度，能够根据“左前簧上加速度”和“左前簧下加速度”计算。“右前相对速度”是车体2的右前侧和右前轮3之间的上下相对速度，能够根据“右前簧上加速度”和“右前簧下加速度”计算。
“右后相对速度”是车体2的右后侧和右后轮4之间的上下相对速度，能够根据“右后簧上加速度”和“右后簧下加速度”计算(计算)。在该情况下，“右后簧下加速度”使用右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”中的从当前时间点追溯的值，具体地，使用右前簧下加速度传感器13B在移动轴距大小的距离之前的时间点检测出的值。
“左后相对速度”是车体2的左后侧和左后轮之间的上下相对速度，能够根据“左后簧上加速度”和“左后簧下加速度”计算(计算)。在该情况下，“左后簧上加速度”能够根据“左前簧上加速度”、“右前簧上加速度”和“右后簧上加速度”推定(计算)。“左后簧下加速度”使用左前簧下加速度传感器13A检测出的“左前簧下加速度”中的从当前时间点追溯的值，具体地，使用左前簧下加速度传感器13A在移动轴距大小的距离之前的时间点检测出的值。
需要注意的是，图2示出车辆1的右侧的控制，即右前侧的缓冲器7以及右后侧的缓冲器10的控制。即，在图2中，示出了基于右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”、右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”和右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”，计算“右前簧上速度”、“右后簧上速度”、“右前相对速度”、“右后相对速度”的情形。关于车辆1左侧的控制，即，左前侧的缓冲器7以及左后侧的缓冲器10的控制，除了左后簧上加速度不是检测值而是推定值这一点不同之外，与右侧的控制相同。因此，以下，主要对车辆1的右侧的缓冲器7、10的控制说明。
如图2所示，车辆状态量计算部22具备第一积分部22A、第一减法部22B、第二积分部22C、距离计算部22D、距离延迟输出处理部22E、第二减法部22F、第三积分部22G。由右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”和由右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”向第一积分部22A输入。另外，由右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”向第一减法部22B输入，由右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”向第二减法部22F输入。由右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”向第一减法部22B和距离延迟输出处理部22E输入。由车速传感器11检测出的“车速”向距离计算部22D输入。
右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”和右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”向第一积分部22A输入。第一积分部22A通过对右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”积分，计算“右前簧上速度”。另外，第一积分部22A通过对右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”积分，计算“右后簧上速度”。第一积分部22A将计算出的“右前簧上速度”以及“右后簧上速度”向悬架装置控制部23输出。
右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”和右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”向第一减法部22B输入。第一减法部22B通过从右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”减去右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”，计算“右前相对加速度”。第一减法部22B将计算出的“右前相对加速度”向第二积分部22C输出。
由第一减法部22B计算出的“右前相对加速度”向第二积分部22C输入。第二积分部22C通过对由第一减法部22B计算出的“右前相对加速度”积分，计算出“右前相对速度”。第二积分部22C将计算出的“右前相对速度”向悬架装置控制部23输出。
车速传感器11检测出的“车速”向距离计算部22D输入。距离计算部22D通过将车速和时间(控制器21的控制周期)相乘，计算出车辆1的移动距离。距离计算部22D将计算出的移动距离向距离延迟输出处理部22E输出。
由距离计算部22D计算出的移动距离向距离延迟输出处理部22E输入。即，在每个控制周期车辆1的移动距离向距离延迟输出处理部22E输入。另外，右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”向距离延迟输出处理部22E输入。即，在每个控制周期(采样周期)“右前簧下加速度”向距离延迟输出处理部22E输入。距离延迟输出处理部22E在每个控制周期存储(储存)与移动距离对应的“右前簧下加速度”。距离延迟输出处理部22E在加入了与移动距离对应的延迟的时刻，将“右前簧下加速度”作为“右后簧下加速度”输出。即，距离延迟输出处理部22E进行在加入了距离延迟的时刻将“右前簧下加速度”作为“右后簧下加速度”输出的输出时刻控制(延迟距离控制)。
在此，距离延迟输出处理部22E具备下面表1所示的表格。该表格存储于控制器21的存储部21B(存储器)。在表格中，在每个与移动距离(延迟距离)对应的指数(index)储存(存储)“右前簧下加速度”。需要注意的是，在表1的表格中，车辆1的轴距为2.6m，步长为5cm。
【表1】
Figure BDA0004113756700000101
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Figure BDA0004113756700000111
距离延迟输出处理部22E从右前簧下加速度传感器13B取得右前簧下加速度，并保存于内部存储器(控制器21的存储部21B)。在下一个控制周期(采样时刻)中，取得新的右前簧下加速度，并且基于根据当前的车速和控制周期计算出的移动距离，将事先取入的右前簧下加速度的表格位移移动距离大小。另外，将在位移后总移动距离为轴距的右前簧下加速度的值作为右后簧下加速度输出。即，距离延迟输出处理部22E将基于移动距离调整(控制)了输出时刻的右前簧下加速度作为右后簧下加速度向第二减法部22F输出。
这样，距离延迟输出处理部22E将表格的指数与延迟距离相关联，在行进恒定距离的情况下，表格的指数行进1。在上述表1的表格中，车辆1的轴距为2.6m，步长为5cm，通过行进5cm，指数位移一个。通过这样的结构，能够节约在内部保持的数据量(存储器的总量)。另外，通过缩短步长，能够提高控制性能。步长能够根据必要的性能和存储器量(存储容量)设定。
图3示出用于减轻由步长以下的移动距离引起的误差的处理。在该图3中，距离延迟输出处理部22E具备除法运算部22E1、和加法运算部22E2。除法运算部22E1将移动距离除以步长。除法运算部22E1将除法运算结果的商作为指数输出。另外，除法运算部22E1将除法运算结果的余数向加法运算部22E2输出。加法运算部22E2将由距离计算部22D计算出的移动距离和从除法运算部22E1输出的除法运算结果的余数进行加法运算。这样，通过将步长以下的移动距离与下一次的移动距离进行加法运算，并向指数变换，能够减少误差。
右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”和从距离延迟输出处理部22E输出的“右后簧下加速度”向第二减法部22F输入。第二减法部22F通过从右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”减去由距离延迟输出处理部22E推定的“右后簧下加速度”，计算出“右后相对加速度”。第二减法部22F将计算出的“右后相对加速度”向第三积分部22G输出。
由第二减法部22F计算出的“右后相对加速度”向第三积分部22G输入。第三积分部22G通过对由第二减法部22F计算出的“右后相对加速度”积分，计算出“右后相对速度”。第三积分部22G将计算出的“右后相对速度”向悬架装置控制部23输出。
从车辆状态量计算部22向悬架装置控制部23输入“左前簧上速度”、“右前簧上速度”、“左后簧上速度”、“右后簧上速度”、“左前相对速度”、“右前相对速度”、“左后相对速度”、“右后相对速度”。需要注意的是，在图2中，示出了车辆1的右侧的控制。因此，在图2中，从车辆状态量计算部22向悬架装置控制部23输入“右前簧上速度”、“右后簧上速度”、“右前相对速度”、“右后相对速度”。
悬架装置控制部23根据这些输入，计算在缓冲器7、10应产生的阻尼力。例如，悬架装置控制部23基于天棚阻尼控制规则等控制规则，计算在缓冲器7、10应产生的阻尼力。另外，悬架装置控制部23将与在缓冲器7、10应产生的阻尼力对应的控制信号(指令电流)向控制减震器即缓冲器7、10输出。即，悬架装置控制部23将与减震器指令值对应的指令电流(控制信号)向缓冲器7、10的促动器(例如，调整阻尼力调整阀的开阀压的螺线管)输出。
第一实施方式的控制装置具有如上述的结构，下面对其工作进行说明。
在伴随车辆1的行驶而车辆1的行为(状态)变化时，该行为的变化通过搭载于车辆1的车速传感器11、三个簧上加速度传感器12A、12B、12C、两个簧下加速度传感器13A、13B检测，向控制缓冲器7、10的控制器21输入。控制器21基于各传感器11、12A、12B、12C、13A、13B的检测值(检测信号)，将控制缓冲器7、10的阻尼力的控制信号(指令电流)向缓冲器7、10输出。
在此，在第一实施方式中，控制器21根据前轮3、3侧的簧下加速度传感器13A、13B的检测值和控制器21的每个控制周期的车速，求取距离簧下加速度传感器13A、13B的检测对象部即前轮3、3的移动距离，并控制比该检测对象部位于更靠后方的后轮4侧的缓冲器10、10。因此，控制器21能够基于由“距离前轮3、3的移动距离”和“前轮3、3侧的簧下加速度传感器13A、13B的检测值”推定的“后轮4侧的簧下加速度”，控制后轮4侧的缓冲器10、10。换言之，能够使用前轮3、3侧的簧下加速度传感器13A、13B检测出的“右前簧下加速度”中的从当前时间点追溯的值，具体地，使用前轮3、3侧的簧下加速度传感器13A、13B在移动轴距大小的距离之前的时间点检测出的值，控制后轮4侧的缓冲器10、10。
因此，能够不管车速而通过移动距离(例如，轴距和步长)使存储器量恒定。由此，能够避免在极低速时的大量的存储器消耗，并且在设计阶段的存储器消耗量的预估变得容易。另外，通过在每个控制周期求取移动距离，对车速变化的追随变得容易。由此，能够精度良好地控制输出时刻，能够抑制因时刻的偏差导致的性能的下降。其结果，能够确保推定值(例如，从距离延迟输出处理部22E输出的值)的精度和控制的追随性，能够提高乘坐舒适感。
接着，图4示出第二实施方式。第二实施方式的特征在于根据车速切换延迟距离控制和延迟时间控制。需要注意的是，在第二实施方式中，对与上述第一实施方式相同的构成要件标以相同的标记，省略其说明。
在第二实施方式中，组合第一实施方式的控制(延迟距离控制)和现有的控制(延迟时间控制)。在上述第一实施方式中，车速上升，在一个采样周期期间指数位移两个以上的情况下，会产生不能采样的点。因此，在第二实施方式中，在为如指数位移两个以上的车速的情况下切换为延迟时间控制，以延迟时间控制推定后轮4侧的悬架装置行为。在如指数位移两个以上的车速中，延迟时间也不会变大，车速变动的比例也变小，因此延迟时间控制的技术问题难以显著化，从而有效。需要注意的是，如指数切换两个以上的车速，即切换延迟距离控制和延迟时间控制的速度(切换速度)例如在控制周期(采样周期)为2ms步长为5cm时，为时速90km。
这样在第二实施方式中，根据车速切换延迟距离控制和延迟时间控制。因此，车辆状态量计算部22除了第一积分部22A、第一减法部22B、第二积分部22C、距离计算部22D、距离延迟输出处理部22E、第二减法部22F、第三积分部22G之外，还具备延迟时间计算部31、时间延迟输出处理部32、选择部33。由右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”向第一减法部22B、距离延迟输出处理部22E和时间延迟输出处理部32输入。由车速传感器11检测出的“车速”向距离计算部22D和延迟时间计算部31输入。
车速传感器11检测出的“车速”向延迟时间计算部31输入。延迟时间计算部31通过将车辆1的轴距(即，前轮3和后轮4的轴间距离)除以车速，计算出右前簧下加速度传感器13B移动轴距大小所需要的时间，即延迟时间。延迟时间计算部31将计算出的延迟时间向时间延迟输出处理部32输出。
由延迟时间计算部31计算出的延迟时间向时间延迟输出处理部32输入。即，在每个控制周期(采样周期)，延迟时间即右前簧下加速度传感器13B移动轴距大小所需要的时间向时间延迟输出处理部32输入。另外，右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”向时间延迟输出处理部32输入。即，在每个控制周期(采样周期)，“右前簧下加速度”向时间延迟输出处理部32输入。
时间延迟输出处理部32在每个控制周期存储(储存)“右前簧下加速度”和延迟时间。时间延迟输出处理部32在加入了延迟时间的时刻，将“右前簧下加速度”作为“右后簧下加速度”输出。即，时间延迟输出处理部32进行在加入了时间延迟的时刻将“右前簧下加速度”作为“右后簧下加速度”输出的输出时刻控制(延迟时间控制)。
在此，时间延迟输出处理部32具备下面表2所示的表格。该表格存储于控制器21的存储部21B(存储器)。在表格中，在每个指数(每个控制周期)与延迟时间一起储存(存储)“右前簧下加速度”。需要注意的是，该存储例如能够在车速为时速5km以上(优选10km以…上)时进行。另外，为了进一步抑制存储器消耗，也可以在接近延迟距离控制和延迟时间控制的切换速度时，例如在切换速度的1/2至2/3以上的速度时进行。
【表2】
指数 簧下加速度 延迟时间
1 a1 t1
2 a2 t2
3 a3 t3
4 a4 t4
… … …
n-1 an-1 tn-1
n an tn
时间延迟输出处理部32从右前簧下加速度传感器13B取得右前簧下加速度，并保存于内部存储器(控制器21的存储部21B)。时间延迟输出处理部32在经过了延迟时间时将右前簧下加速度的值作为右后簧下加速度输出。即，时间延迟输出处理部32将基于延迟时间调整(控制)了输出时刻的右前簧下加速度作为右后簧下加速度向选择部33输出。
从时间延迟输出处理部32向选择部33输入“右后簧下加速度”。另外，从距离延迟输出处理部22E向选择部33输入“右后簧下加速度”。另外，车速传感器11检测出的“车速”向选择部33输入。选择部33根据车速，选择输出从时间延迟输出处理部32输入的“右后簧下加速度”，还是输出从距离延迟输出处理部22E输入的“右后簧下加速度”。选择部33在输入的“车速”比切换延迟距离控制和延迟时间控制的切换速度(例如，时速90km)低时，将从距离延迟输出处理部22E输入的“右后簧下加速度”向第二减法部22F输出。选择部33在输入的“车速”为切换速度以上时，将从时间延迟输出处理部32输入的“右后簧下加速度”向第二减法部22F输出。
第二实施方式如上所述根据车速切换延迟距离控制和延迟时间控制，关于其基本作用，与上述第一实施方式没有特别差异。特别地，在第二实施方式中，能够在车速低时，进行延迟距离控制，在车速高时，进行延迟时间控制。因此，能够不拘于车速(无论车速快慢)，使用精度良好的推定值(比检测对象部更靠后方的状态量)控制缓冲器7、10。
接着，图5示出第三实施方式。第三实施方式的特征在于能够每隔恒定的移动距离进行车辆行为检测部的采样。需要注意的是，在第三实施方式中，对与上述第一实施方式相同的构成要件标以相同的标记，省略其说明。
在第三实施方式中，与第二实施方式相同，目的在于提高如指数位移两个以上的高速行驶时(例如，以时速90km以上行驶时)的性能。在第三实施方式中，根据车速和内部计时器计算移动距离，在为恒定移动距离的时刻，取得簧下加速度的传感器值，并将内部存储器的指数位移一个。通过这样的结构，总能够在每个恒定距离采样，表格的位移量恒定。由此，在第三实施方式中，也与第二实施方式相同，在高车速时也能够应对。
在这样的第三实施方式中，车辆状态量计算部22除第一积分部22A、第一减法部22B、第二积分部22C、距离计算部22D、距离延迟输出处理部22E、第二减法部22F、第三积分部22G之外，具备采样部41。右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”、右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”和右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”向采样部41输入。另外，从距离计算部22D向采样部41输入移动距离。采样部41在为恒定的移动距离(例如，5cm)的时刻，输出右前簧上加速度传感器12B检测出的“右前簧上加速度”、右后簧上加速度传感器12C检测出的“右后簧上加速度”和右前簧下加速度传感器13B检测出的“右前簧下加速度”。
第三实施方式具备如上述的采样部41，关于其基本作用，与上述第一实施方式没有特别差异。特别地，在第三实施方式中，能够在为恒定的移动距离的时刻，取得簧下加速度的传感器值，并将内部存储器的指数位移一个。因此，在车速高时，也能够精度良好地控制缓冲器7、10。
需要注意的是，在所述的第一实施方式中，以车辆行为检测部为簧下加速度传感器13A、13B的情形为例作了说明。但是，不限于此，例如，作为车辆行为检测部，可以使用车高传感器、行程传感器、位移传感器、预览传感器。预览传感器例如是检测车辆1的路面的状态(路面的位移)的外界识别传感器。外界识别传感器(预览传感器)例如能够使用立体相机、单相机等相机(例如数码相机)、以及/或者激光雷达、红外线雷达、毫米波雷达等雷达(例如半导体激光等发光元件以及接收该发光的受光元件)、激光雷达(LiDAR)、声纳。需要注意的是，外界识别传感器(预览传感器)不限于相机、雷达、激光雷达、声纳，可以使用能够识别(检测)车辆1的周围即外界的状态的各种传感器(检测装置、测量装置、电波探测器)。外界识别传感器(预览传感器)例如能够设置于与车辆的前挡风玻璃的上侧对应的位置、或车辆前侧的保险杠等。
在通过预览传感器构成车辆行为检测部的情况下，控制装置(控制器)根据预览传感器的检测值和每个控制周期的车速，求取距离检测对象部(例如，前方的路面的移动距离，控制位于后方的控制对象轮(前轮以及/或后轮)的力产生机构(缓冲器)。换言之，控制装置根据每个控制周期的车速求取距离检测对象部的移动距离，并基于该移动距离和预览传感器的检测值，控制位于后方的控制对象轮(前轮以及/或后轮)的力产生机构(缓冲器)。
在该情况下，能够基于根据“距离检测对象部的移动距离”和“预览传感器的检测值”推定的“位于比检测对象部更靠后方的行为量(状态量)”，控制力产生机构。作为检测对象部，例如有车辆前方、车辆前侧的保险杠等。即，车辆行为检测部例如能够检测车辆前方的路面和车体之间的位移量(行为量、状态量)、和车辆前侧的保险杠正下方的路面和车体之间的位移量(行为量、状态量)等。这些点在第二实施方式、第三实施方式也相同。
在第一实施方式中，以将簧上加速度传感器12A、12B、12C设置于车体2的左前侧、右前侧和右后侧这三个位置的情形为例作了说明。但是，不限于此，例如，也可以将簧上加速度传感器设置于车体的左前侧、右前侧和左后侧这三个位置，或左前侧、左后侧和右后侧这三个位置。即，簧上加速度传感器在考虑车体为刚体的情况下根据其面上的三点的上下运动来推定余下的一点的上下运动，因此能够为设置于车体的三个位置的结构。这些点在第二实施方式、第三实施方式也相同。
在第一实施方式中，以基于左前轮3侧的左前簧下加速度传感器13A的检测值和右前轮3侧的右前簧下加速度传感器13B的检测值，控制左后轮(未图示)侧的缓冲器10和右后轮4侧的缓冲器10的结构的情形为例作了说明。但是，不限于此，例如，也可以通过在左右后轮中的一方的后轮侧设置簧下加速度传感器，一方后侧的缓冲器基于后轮侧的簧下加速度传感器的检测值进行控制，另一方后侧的缓冲器基于前轮侧的簧下加速度传感器的检测值(和移动距离)进行控制。即，能够为基于设置于车辆的至少一个车辆行为检测部的检测值，控制位于比该车辆行为检测部的检测对象部更靠后方的控制对象轮的力产生机构。这些点在第二实施方式、第三实施方式也相同。
另外，各实施方式是示例，不用说在不同的实施方式中示出的结构能够部分置换或组合。
作为基于以上说明的实施方式的控制装置，例如可以考虑为下面所述的方式。
作为第一方式，为一种控制装置，其基于设置于车辆的至少一个车辆行为检测部的检测值，控制位于比该车辆行为检测部的检测对象部更靠后方的控制对象轮的力产生机构，并根据所述检测值和每个控制周期的车速，求取距离所述检测对象部的移动距离，并控制位于后方的所述控制对象轮的所述力产生机构。。
根据该第一方式，能够基于根据“距离检测对象部的移动距离”和“车辆行为检测部的检测值”推定的“位于比检测对象部更靠后方的位置的状态量(行为量)”，控制力产生机构。因此，能够不管车速而通过移动距离使存储器量恒定。由此，能够避免在极低速时的大量的存储器消耗，并且在设计阶段的存储器消耗量的预估变得容易。另外，通过在每个控制周期求取移动距离，对车速变化的追随变得容易。由此，能够精度良好地控制输出时刻，并能够抑制时刻的偏差导致的性能下降。其结果，能够确保推定值的精度和控制的追随性，提高乘坐舒适感。
作为第二方式，在第一方式中，所述车辆行为检测部为预览传感器。根据该第二方式，能够基于根据“距离检测对象部的移动距离”和“预览传感器的检测值”推定的“位于比检测对象部更靠后方的位置的状态量(行为量)”，控制力产生机构。
作为第三方式，在第一方式中，所述车辆行为检测部为前轮的簧下加速度传感器。根据该第三方式，能够基于根据“距离前轮的移动距离”和“前轮的簧下加速度传感器的检测值”推定的“位于比前轮更靠后方的位置的状态量(例如，加速度)”，控制力产生机构。
作为第四方式，在第一方式至第三方式任一项中，根据所述车速切换延迟距离控制和延迟时间控制。根据该第四方式，能够在车速低时进行延迟距离控制，在车速高时进行延迟时间控制。因此，能够不管车速(无论车速快慢)，使用精度良好的推定值(位于比检测对象部更靠后方的状态量)控制力产生机构。
需要注意的是，本发明不限于上述实施方式，包含各种变形例。例如，上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细地说明，并不一定限定于具备所说明的全部结构。另外，能够为将某个实施方式的结构的一部分替换为其他的实施方式的结构，另外，也能够在某个实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外，关于各实施方式的结构的一部分，能够追加·删除·替换其他的结构。
本申请基于2020年7月28日申请的日本专利申请第2020－127319号主张优先权。包括2020年7月28日申请的日本国专利申请第2020－127319号说明书、权利要求书、附图、以及摘要在内的所有公开内容通过参照作为整体引入本申请。
附图标记说明
1：车辆；
3：前轮(检测对象部)；
4：后轮(控制对象轮)；
7、10：缓冲器(力产生机构)；
13A、13B：簧下加速度传感器(车辆行为检测部)；
21：控制器(控制装置)。

Claims (4)

1.一种控制装置，其特征在于，
该控制装置基于设置于车辆的至少一个车辆行为检测部的检测值，控制位于比该车辆行为检测部的检测对象部更靠后方的控制对象轮的力产生机构，
根据所述检测值和每个控制周期的车速，求取距离所述检测对象部的移动距离，控制位于所述后方的控制对象轮的所述力产生机构。
2.如权利要求1所述的控制装置，其中，
所述车辆行为检测部为预览传感器。
3.如权利要求1所述的控制装置，其中，
所述车辆行为检测部为前轮的簧下加速度传感器。
4.如权利要求1至3任一项所述的控制装置，其中，
根据所述车速切换延迟距离控制和延迟时间控制。
CN202180060355.8A 2020-07-28 2021-07-14 控制装置 Pending CN116157285A (zh)

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