CN116829381A - 滑移状态检测装置及悬架控制装置 - Google Patents

滑移状态检测装置及悬架控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116829381A
CN116829381A CN202280011887.7A CN202280011887A CN116829381A CN 116829381 A CN116829381 A CN 116829381A CN 202280011887 A CN202280011887 A CN 202280011887A CN 116829381 A CN116829381 A CN 116829381A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slip ratio
wheel
wheel speed
vehicle
slip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280011887.7A
Other languages
English (en)
Inventor
吉田祐贵
平尾隆介
奈须真吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Publication of CN116829381A publication Critical patent/CN116829381A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B60G17/0182—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method involving parameter estimation, e.g. observer, Kalman filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/22—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of suspension systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/052—Angular rate
    • B60G2400/0523—Yaw rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/104—Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/106—Acceleration; Deceleration longitudinal with regard to vehicle, e.g. braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/30—Propulsion unit conditions
    • B60G2400/39—Brake pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40—Steering conditions
    • B60G2400/41—Steering angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/90—Other conditions or factors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/21—Traction, slip, skid or slide control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B60W2520/105—Longitudinal acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26—Wheel slip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/28—Wheel speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/20—Tyre data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/86—Suspension systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

一种滑移状态检测装置及悬架控制装置。悬架控制装置单元具有用于检测车轮的滑移状态的滑移状态检测装置。滑移状态检测装置具有第二滑移率计算部、滑移率分配计算部、第三滑移率计算部。第二滑移率计算部根据由前后加速度传感器检测出的车辆的前后加速度(前后加速度)和轮胎特性(滑移率系数)求出考虑轮胎特性的滑移率(第二滑移率)。滑移率分配计算部计算各车辆的滑移率的比例。第三滑移率计算部以根据各车轮的转速信号求出的各车轮的滑移率的比例修正考虑轮胎特性的滑移率(第二滑移率)，求出各车轮的修正滑移率(第三滑移率)。

Description

滑移状态检测装置及悬架控制装置
技术领域
本公开涉及例如搭载在汽车等车辆上的滑移状态检测装置及悬架控制装置。
背景技术
在专利文献1中记载有检测车体的加减速度、车轮的转速，考虑轮胎扭转弹簧要素以及悬架前后弹簧要素，判定轮胎的状态的轮胎状态判定装置。在专利文献2中记载了求出车轮的滑移率变化量并修正车轮速度变动量的增益的悬架控制装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-306093号公报
专利文献2:日本特开2015-051719号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在根据车轮速度传感器的检测值等车轮速度的变化来推定车体的上下方向的状态(例如悬架的行程、上下加速度)的情况下，即使发生轻微的滑移，推定精度也有可能降低。
用于解决课题的手段
本发明一方面的目的在于提供一种滑移状态检测装置及悬架控制装置，能够提高滑移率、进而提高车体的上下方向的状态的推定精度。
本发明一方面是一种滑移状态检测装置，具有：考虑轮胎特性的滑移率确定部，其根据由前后加速度检测部检测出的车辆的前后加速度和轮胎特性求出考虑轮胎特性的滑移率；修正滑移率确定部，其利用根据各车轮的转速信号求出的各车轮的滑移率来修正所述考虑车轮特性的滑移率，并求出各车轮的修正滑移率。
另外，本发明的一方面是一种悬架控制装置，具有：前后加速度检测部，其检测车辆的前后加速度，输出前后加速度信号；车轮转速检测部，其检测各车轮的转速，输出各车轮的转速信号；控制装置，其输入所述前后加速度信号和所述各车轮的转速信号，由输入的所述前后加速度信号和轮胎特性求出考虑轮胎特性的滑移率，根据所述各车轮的转速信号修正所述考虑轮胎特性的滑移率并求出各车轮的修正滑移率，基于所述各车轮的转速信号推定车体的上下动作，基于所述各车轮的修正滑移率修正推定出的车体的上下动作，输出基于修正后的车体的上下动作的控制信号；致动器，其设置在车体与车轮侧部件之间，根据所述控制信号使车体相对于来自所述车轮侧部件的输入的状态发生变化。
根据本发明的一方面，能够提高滑移率，进而能够提高车体的上下方向的状态的推定精度。
附图说明
图1是表示搭载有实施方式的滑移状态检测装置及悬架控制装置的四轮汽车的整体结构图。
图2是表示图1中的控制器(ECU)、衰减力可变型缓冲器(控制阻尼器)等的框图。
图3是表示图2中的车辆状态推定部的框图。
图4是表示图3中的车辆上下状态推定部的框图。
图5是表示图4中的车轮速度推定部的框图。
图6是表示图5中的第二车轮速度计算部的框图。
图7是表示图6中的滑移率计算部的框图。
图8是表示图6中的滑移率替换系数计算部的框图。
图9是表示轮胎前后力的和Fx、轮胎上下力的和Fz、车体前后加速度(修正前后加速度Gxf)、车辆重量m、重力加速度g的说明图。
图10是表示各车轮的车轮速度VwFL、VwFR、VwRL、VwRR、车体前后速度VBx的说明图。
图11是表示“滑移率”和“轮胎前后力/轮胎上下力”的关系的一例的特性线图。
图12是表示“前后加速度/g(＝轮胎前后力/轮胎上下力)”和“滑移率”的关系的一例的特性线图。
具体实施方式
以下，以将实施方式的滑移状态检测装置及悬架控制装置用于作为车辆的汽车(更具体而言为四轮汽车)的情况为例，参照附图进行说明。
在图1中，在构成作为汽车的车辆1的车体的车体2的下侧设有例如左右前轮3和左右后轮4(仅图示一方)的合计4个车轮3、4。在左右前轮3与车体2之间分别夹装设有前轮侧的悬架5、5(以下称为前轮悬架5)。前轮悬架5具有悬架弹簧6(以下称为弹簧6)以及与弹簧6并列设置的衰减力调整式缓冲器7(以下称为缓冲器7)。
在左右后轮4与车体2之间分别夹装设有后轮侧的悬架8、8(以下称为后轮悬架8)。后轮悬架8具有悬架弹簧9(以下称为弹簧9)以及与弹簧9并列设置的衰减力调整式缓冲器10(以下称为缓冲器10)。缓冲器7、10例如由成为可调整衰减力的液压式气缸装置(衰减力可变式减震器)的半阻尼器构成。即，车辆1搭载有使用了衰减力可变式减震器的半主动悬架系统。
在此，缓冲器7、10是设置在车辆1的车体2与车轮3、4(更具体地说，是支承车轮3、4的车轮侧部件)之间的衰减力可变型的衰减力产生装置(衰减力可变型缓冲器)。缓冲器7、10相当于控制车辆1的姿势的车体姿势控制装置。即，缓冲器7、10由后述的悬架控制单元21可变地控制产生的衰减力的特性(衰减力特性)。为此，在缓冲器7、10中，为了将衰减力特性从硬特性(硬特性)连续地(或多级地)调整为软特性(软特性)，附设有由衰减力调整阀及螺线管等构成的衰减力调整致动器(未图示)。缓冲器7、10根据从悬架控制单元21向衰减力调整致动器供给的指令电流(控制信号、控制指令)可变地调整衰减力特性。
另外，作为衰减力调整阀，可使用控制衰减力产生阀的先导压的压力控制方式、控制通路面积的流量控制方式等以往已知的结构。另外，缓冲器7、10只要能够连续地(或多级地)调整衰减力即可，也可以是例如空压阻尼器、电磁阻尼器、电粘性流体阻尼器、磁性流体阻尼器。另外，缓冲器7、10也可以是使用了气体弹簧(空气弹簧)的空气阻尼器(空气悬架)、通过配管连接前后左右的液压缸的液压阻尼器(车高调整装置)、对左右车轮的动作施加力的稳定器等。另外，缓冲器7、10也可以是由能够产生推力的液压式致动器、电动式致动器或气压式致动器构成的全主动阻尼器。即，也可以在车辆1上搭载使用了全主动阻尼器的全主动悬架系统。
接着，对检测车辆1的状态的各种传感器11、12、13、14、15及开关16进行说明。
如图1所示，在车辆1中，设有前后加速度传感器11、横向加速度传感器12、车轮速度传感器13、转向角传感器14、偏航率传感器15及制动器开关16。这些传感器11、12、13、14、15以及开关16是通常搭载在车辆1上的传感器及开关，更具体而言，是主要用于车辆1的制动、驱动、转向的控制的传感器以及开关。
作为前后加速度检测装置的前后加速度传感器11例如设置在车辆1的成为弹簧上侧的车体2上。前后加速度传感器11检测车辆1(车体2)的前后方向的加速度(减速度、加速度)。前后加速度传感器11的检测信息(与前后加速度对应的信号)例如经由作为车内LAN通信的CAN17(后述的图2)向搭载于车辆1上的各种控制器(ECU)输出。例如，虽然省略图示，但前后加速度传感器11的信息(前后加速度)经由CAN17输出到车辆1的制动驱动系统(制动系统、驱动系统)的控制器(制动驱动用ECU、制动用ECU、驱动用ECU)、车辆1的转向系统的控制器(转向用ECU)等。另外，如后述的图2所示，前后加速度传感器11的信息(前后加速度传感器值)经由CAN17向成为车辆1的悬架系统的控制器的悬架控制单元21(悬架用ECU)输出。
横向加速度传感器12例如设置在成为车辆1的弹簧上侧的车体2上。横向加速度传感器12检测车辆1(车体2)的左右方向的加速度(横向加速度、左右加速度)。横向加速度传感器12的检测信息(与横向加速度对应的信号)例如经由CAN17输出到各种控制器(ECU)。例如，如后述的图2所示，横向加速度传感器12的信息(横向加速度传感器值)经由CAN17输出到悬架控制单元21(悬架用ECU)。
作为车轮转速检测装置的车轮速度传感器13设置在例如支承车轮3、4的车轮支承用轮毂单元上。车轮速度传感器13对应于各个车轮3、4而设置。车轮速度传感器13检测车轮3、4的转速(车轮速度)。车轮速度传感器13的检测信息(与车轮速度对应的信号)例如经由CAN17输出到各种控制器(ECU)。例如，如后述的图2所示，车轮速度传感器13的信息(车轮速度传感器值×4)经由CAN17输出到悬架控制单元21(悬架用ECU)。
转向角传感器14例如设置在车辆1的转向装置(未图示)上。转向角传感器14检测由驾驶车辆1的驾驶员的转向操作而产生的转向角(旋转角)或车轮(前轮3)的转角。转向角传感器14的检测信息(与转向角对应的信号)例如经由CAN17输出到各种控制器(ECU)。例如，如后述的图2所示，转向角传感器14的信息(转向角传感器值)经由CAN17输出到悬架控制单元21(悬架用ECU)。
偏航率传感器15例如设置在车辆1的成为弹簧上侧的车体2上。偏航率传感器15检测围绕在车辆1(车体2)的上下方向上延伸的偏航轴(竖直轴)的旋转角速度即偏航率(车体偏航率)。偏航率传感器15的检测信息(与偏航率对应的信号)例如经由CAN17输出到各种控制器(ECU)。例如，如后述的图2所示，偏航率传感器15的信息(偏航率传感器值)经由CAN17输出到悬架控制单元21(悬架用ECU)。
制动器开关16例如设置在制动器踏板(未图示)上。制动器开关16检测有无制动踏板的操作。例如，制动器开关16在制动踏板被操作(踩踏)时，输出与制动器工作标识对应的接通信号。制动器开关16的检测信息(与有制动操作对应的接通信号)例如经由CAN17输出到各种控制器(ECU)。例如如后述的图2所示，制动器开关16的接通信号(对应于制动器工作状态的制动器工作标识)经由CAN17输出到悬架控制单元21(悬架用ECU)。
接着，对控制缓冲器7、10的悬架控制单元21进行说明。
作为控制装置的悬架控制单元21包括微型计算机、电源电路、驱动电路而构成，也被称为ECU(Electronic Cntrol Unit：电子控制单元)。悬架控制单元21是用于悬架系统的控制器(控制装置)，即，是悬架用ECU(缓冲器用ECU)。悬架控制单元21基于由传感器11、12、13、14、15、开关16等检测出的信息、即传感器信息及开关信息等，控制缓冲器7、10(调整衰减力)。在这种情况下，悬架控制单元21基于传感器信息和开关信息来推定车辆1的状态，并且根据推定的车辆1的状态来控制缓冲器7、10。
如图2所示，悬架控制单元21与CAN17连接。由此，在悬架控制单元21中，作为CAN信号，经由CAN17输入前后加速度传感器11的信号(前后加速度传感器值)、横向加速度传感器12的信号(横向加速度传感器值)、车轮速度传感器13的信号(车轮速度传感器值×4)、转向角传感器14的信号(转向角传感器值)、偏航率传感器15的信号(偏航率传感器值)、制动器开关16的信号(与制动器工作状态对应的制动器工作标识)。另外，作为CAN信号，向悬架控制单元21输入与驾驶辅助系统工作状态对应的信号(与ABS、TCS、VSC等与制动相关的系统进行制动操作的状态对应的制动器工作标识)。另一方面，悬架控制单元21的输出侧与作为控制阻尼器的缓冲器7、10连接。悬架控制单元21将控制信号(指令电流、控制指令)输出到缓冲器7、10的衰减力调整致动器(例如调整衰减力调整阀的开阀压力的螺线管)。
如图1所示，悬架控制单元21包括CPU(运算处理装置)等的进行运算处理的控制部21A、以及由ROM、RAM、非易失性存储器等存储器构成的存储部21B。存储部21B存储有：根据传感器11、12、13、14、15、开关16等的信息(输入信号)运算(推定)车辆状态(车辆运动、车辆动作)的处理程序；根据车辆的状态(车辆运动、车辆动作)运算在缓冲器7、10应产生的衰减力的处理程序；输出与应产生的衰减力对应的控制信号(控制指令)的处理程序等。
作为运算缓冲器7、10的衰减力的控制规则(乘坐舒适性的控制规则、操纵稳定性的控制规则)，例如可以使用天钩控制规则、BLQ控制规则(双线性最佳控制规则)或H∞控制规则等。悬架控制单元21例如在利用缓冲器7、10的衰减力使成为弹簧上的车体2的运动(动作)减速的情况下，增大缓冲器7、10的衰减力，在利用缓冲器7、10的衰减力使成为弹簧上的车体2的运动(动作)加速的情况下，抑制缓冲器7、10的衰减力。作为衰减力可变阻尼器的缓冲器7、10具有通过使衰减力可变而适当地使各车轮3、4的上下动作衰减来抑制车体2的振动的作用。
但是，上述专利文献2中记载的悬架控制装置由车轮速度(车轮速度)的变动量计算弹簧上(车体侧)和弹簧下(车轮侧)的相对位移速度，并基于计算的相对位移速度控制衰减力可变阻尼器的衰减力。在该情况下，专利文献2的悬架控制装置通过使用驱动扭矩等使乘以车轮速度变动量的增益变化，从而除去因车轮的滑移率的变化而引起的车轮速度变量。
在由这样的车轮速度计算相对位移速度的情况下，即，在由车轮速度推定(计算)车辆(车体)的上下运动的情况下，从由车轮速度传感器检测出的车轮速度(车轮速度传感器信号)中提取由车辆(车体)的上下运动引起的车轮速度(上下运动引起的车轮速度)。在这种情况下，上下运动引起的车轮速度可通过例如从“车轮速度传感器信号”中减去“由车辆的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度(制动驱动车轮速度)”以及“由车轮的滑移引起的车轮速度(车轮滑移引起的车轮速度)”来求出。
在此，在车辆以定速直行行驶的情况下，车轮(轮胎)的滑移率微小。因此，考虑忽略车轮滑移引起的车轮速度来求出上下运动引起的车轮速度。即，上下运动引起的车轮速度可以通过从“车轮速度传感器信号”中减去“车辆的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度(制动驱动车轮速度)”来求出。更具体地说，在将上下运动引起的车轮速度设为“Vwz”，将基于车轮速度传感器信号的车轮速度设为“Vwse”，将与制动驱动车轮速度(制动驱动车轮速度)对应的前后加速度设为“Gx”的情况下，可以考虑用下面的数学式1求出上下运动引起的车轮速度Vwz。
[数学式1]
但是，在车轮滑移引起的车轮速度大的情况下，上下运动引起的车轮速度的推定误差变大，上下运动状态量可能发散。因此，为了抑制这一点，在上下运动引起的车轮速度的推定中，例如在某一车轮的车轮速度下发生了阈值以上的滑移的情况下，使用左右相反的车轮速度，在左右两个车轮都发生阈值以上的滑移的情况下，考虑使用车体速度(车速)。但是，在该情况下，由于不假定滑移，所以伴随着由加减速产生的滑移，上下运动引起的车轮速度的推定精度有可能降低。另外，在发生小滑移时，由于使用左右相反轮的车轮速度，因此例如在输入有左右差的路面上，推定精度有可能降低。另外，在使用车体速度的情况下，由于车体速度不包含上下运动引起的成分，所以有可能难以推定车体的上下运动。
因此，在实施方式中，由轮胎特性(例如，事先通过轮胎特性试验取得的已知轮胎特性)和车体前后加速度求出滑移率。在这种情况下，由于使用车体的前后加速度，所以各轮胎(各个车轮)的滑移率被求出为相同的值(相同值)。因此，在实施方式中，根据由车轮速度计算的各车轮的滑移率计算各车轮的滑移的比例。然后，将“由车体前后加速度求出的各车轮的滑移率(相同值)”以“由车轮速度计算的各车轮的滑移的比例”进行分配，由此计算(修正)各车轮的滑移率。在实施方式中，使用这样求出的各车轮的滑移率，求出各车轮的车轮滑移引起的车轮速度。因此，能够高精度地求出车轮滑移引起的车轮速度。
并且，在实施方式中，使用这样的车轮滑移引起的车轮速度，从由车轮速度传感器检测出的车轮速度(车轮速度传感器信号)中减去(除去)成为不需要的成分的车轮滑移引起的车轮速度。即，从由车轮速度传感器检测出的车轮速度(车轮速度传感器信号)中提取上下运动引起的车轮速度时，从由车轮速度传感器检测出的车轮速度(车轮速度传感器信号)中减去(除去)如上所述求出的车轮滑移引起的车轮速度。因此，能够提高上下运动引起的车轮速度的推定精度。
另外，在实施方式中，如上所述计算的各车轮的滑移率在滑移小时(小滑移时)使用。例如，在滑移率为0.02以下等的较小的情况下，使用如上所述计算的各车轮的滑移率、即修正(分配给各车轮)基于车体前后加速度和轮胎特性的滑移率而求出的各车轮的滑移率(以下，也称为“基于前后加速度的滑移率”)。与此相对，在比小滑移大的中滑移时，例如滑移率为0.02以上且0.08以下的情况下，根据此时的滑移，从基于前后加速度的滑移率切换为基于车轮速度和车体速度计算的滑移率(以下也称为“基于车轮速度的滑移率”)。具体地说，将基于车轮速度滑移率作为输入来计算滑移率切换系数，使用该计算的滑移率切换系数，将基于前后加速度的滑移率和基于车轮速度的滑移率逐渐进行替换。
另外，成为小滑移的上限(＝中滑移的下限)的滑移率(例如0.02)可以根据轮胎特性来设定。例如，如后所述，小滑移的上限可以基于轮胎特性在线性范围内的滑移率来设定。另外，作为中滑移的上限的滑移率(例如0.08)可以基于牵引控制系统等驾驶辅助系统开始工作的滑移率来设定。另外，小滑移的范围及中滑移的范围(即，滑移率“0.02”及“0.08”)是示例，这些值根据车辆1的种类、规格、轮胎的种类、规格等而变化。换言之，用于求出滑移率的轮胎特性按车辆1的每个种类、每个规格、每个轮胎的种类、每个轮胎的规格来设定。
以下，关于进行包括滑移率的计算(推定)、车轮滑移引起的车轮速度的计算(推定)在内的车辆状态(车辆运动、车辆动作)的计算(推定)，并且基于计算(推定)的车辆状态(车辆运动、车辆动作)进行缓冲器7、10的控制的悬架控制单元21，除了图1之外，也参照图2～图12进行说明。
实施方式的悬架系统包括缓冲器7、10、向缓冲器70输出控制信号(控制指令)的悬架控制单元21、成为搭载在车辆1上的传感器的前后加速度传感器11以及车轮速度传感器13。悬架系统根据前后加速度传感器11的前后加速度信息、车轮速度传感器13的车轮速度信息等推定车辆1的状态(更具体地说，弹簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、俯仰率)，根据推定的车辆1的状态控制缓冲器7、10的衰减力。
悬架控制单元21(控制部21A)根据设置在车辆1上的前后加速度传感器11、车轮速度传感器13等传感器的传感器值来推定车辆1的状态，并根据推定出的车辆1的状态向缓冲器70输出控制信号(控制指令)。因此，如图1所示，车辆1具有前后加速度传感器11、横向加速度传感器12、车轮速度传感器13、转向角传感器14、偏航率传感器15以及制动器开关16。如图2所示，经由CAN17向悬架控制单元21输入与前后加速度传感器值对应的信号、与横向加速度传感器值对应的信号、与车轮速度传感器值对应的信号(×4)、与转向角传感器值对应的信号、与偏航率传感器值对应的信号、与制动器工作状态对应的信号、与驾驶辅助系统工作状态对应的信号。
图2所示，悬架控制单元21包括车辆状态推定部22(车体状态推定部)、悬架控制部23(控制信号输出部)。车辆状态推定部22基于经由CAN17输入的输入信号来推定车辆状态(车体状态)。即，车辆状态推定部22基于与前后加速度、横向加速度、车轮速度(×4)、转向角、偏航率等对应的输入信号，运算(推定)弹簧上速度(车体上下速度)、活塞速度(相对速度)、活塞位移(相对位移)、侧倾率(车体侧倾率)、俯仰率(车体俯仰率)等车辆状态。弹簧上速度例如与车体2在车轮3、4的位置的上下速度对应，活塞速度与缓冲器7、10的活塞的速度(伸缩速度、相对速度)对应，活塞位移与缓冲器7、10的活塞的位移量(伸缩量)对应。车辆状态推定部22将推定出的车辆状态(弹簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、俯仰率等)输出到悬架控制部23。
从车辆状态推定部22(车辆上下状态推定部25，更具体地，上下运动推定部27)向悬架控制部23输入弹簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、俯仰率。另外，虽然省略了图示，但根据需要向悬架控制部23输入车体速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角等。作为控制逻辑部的悬架控制部23基于这些输入和控制规则计算缓冲器7、10中应产生的衰减力。即，悬架控制部23根据成为车辆状态的弹簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、俯仰率、车体速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角，运算缓冲器7、10应产生的衰减力。悬架控制部23将与缓冲器7、10中应产生的衰减力对应的控制信号(控制指令、指令电流)输出到作为控制阻尼器的缓冲器7、10。即，悬架控制部23将与车辆1被适当控制的阻尼器指令值对应的控制信号(控制指令、指令电流)输出到缓冲器7、10的阻尼力调整致动器(例如，调整阻尼力调整阀的开阀压力的螺线管)。另外，悬架控制部23的控制信号(阻尼器控制电流值)被输入到车辆状态推定部22。
这样，实施方式的半主动悬架系统由CAN17、悬架控制单元21、半主动悬架的缓冲器7、10构成。悬架控制单元21能够从CAN17取得各车轮3、4的车轮速度或车体2的前后加速度等车载传感器的检测信号。悬架控制单元21具有：车辆状态推定部22，其基于从CAN17取得的信息推定缓冲器7、10的控制所需的相对速度、弹簧上下速度等车辆运动状态量；作为半主动控制逻辑的悬架控制部23，其基于车辆状态推定部22推定的车辆运动状态量控制缓冲器7、10。缓冲器7、10基于来自悬架控制部23的控制指令值(控制指令)控制衰减力。
如后述的图3所示，车辆状态推定部22是统合了作为VSE算法(上下方向VSE算法)的车辆上下状态推定部25和作为VSE算法(平面方向VSE算法)的车辆XY平面状态推定部24的三维车辆运动状态推定算法(即，推定三维车辆运动状态的算法)，所述车辆上下状态推定部25推定相对速度等上下运动状态，所述车辆XY平面状态推定部24推定侧滑角等平面运动状态。然后，如后述的图4所示，车辆上下状态推定部25由车轮速度及俯仰率推定部26和上下运动推定部27构成。车轮速度及俯仰率推定部26将从CAN17取得的车轮速度或前后加速度等和由车辆XY平面状态推定部24推定的侧滑角等作为输入，推定由车辆1的上下运动产生的车轮速度即上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)或俯仰率等。
上下运动推定部27将上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)或俯仰率作为观测值y，将前后加速度等作为输入值u，推定相对速度或弹簧上下速度等上下运动状态量。在此，上下运动推定部27以降低运算负荷为目的，使用线性卡尔曼滤波器，将能够使悬架衰减力或上下运动引起的车轮速度线性化的稳定成分和不能线性化的非稳定成分分离，非稳定成分在上下运动推定部27内作为输入推定一计算周期前的上下运动推定部27的输出(上次值)、从悬架控制部23取得的控制指令值、车轮速度以及由俯仰率推定部26推定的车辆1的平面运动引起的车轮速度，作为输入值u用于上下运动状态量的推定。
除了图2之外，还参照图3说明进行这样的车辆运动状态的推定(计算)的车辆状态推定部22。
经由CAN17向车辆状态推定部22输入前后加速度传感器值、横向加速度传感器值、车轮速度传感器值(×4)、转向角传感器值、偏航率传感器值、制动器工作状态、驾驶辅助系统工作状态等。另外，从悬架控制部23向车辆状态推定部22输入控制信号(控制指令)。车辆状态推定部22基于这些输入推定(计算)车辆1的XY平面方向的状态，并且推定(计算)车辆1的上下方向(Z方向)的状态。X方向、Y方向、Z方向是车辆1的坐标系(车辆坐标系)(图1)。
即，车辆状态推定部22作为车辆1的XY平面方向的状态，推定车速、第一滑移率等与车辆1的XY平面方向相关的状态值。另外，车辆状态推定部22作为车辆1的上下方向的状态，推定相对速度(活塞速度)、车体上下速度(弹簧上速度)、相对位移(活塞位移)、侧倾率、俯仰率等与车辆1的上下方向相关的状态值。因此，如图3所示，车辆状态推定部22具有推定(计算)车辆1在XY平面方向上的状态的车辆XY平面状态推定部24和推定(计算)车辆1在上下方向上的状态的车辆上下状态推定部25。
经由CAN17向车辆XY平面状态推定部24输入前后加速度传感器值、横向加速度传感器值、车轮速度传感器值(×4)、转向角传感器值、偏航率传感器值、制动器工作状态、驾驶辅助系统工作状态等。另外，从车辆上下状态推定部25向车辆XY平面状态推定部24输入弹簧上速度(车体上下速度)、活塞速度(相对速度)、活塞位移(相对位移)、侧倾率、俯仰率。车辆XY平面状态推定部24例如计算成为车辆1的速度(车体前后速度)的车速。车速例如由车轮速度传感器值(×4)计算(推定)。另外，车辆XY平面状态推定部24例如计算成为基于车轮速度的滑移率的第一滑移率。
第一滑移率例如由车速和车轮速度传感器值计算。在此，如图10所示，将车速(车体前后速度)设为“VBx”，将左侧前轮3的车轮速度传感器值设为“VwFL”，将右侧前轮3的车轮速度传感器值设为“VwFR”，将左侧后轮4的车轮速度传感器值设为“VwRL”，将右侧后轮4的车轮速度传感器值设为“VwRR”。此时，将车轮速度传感器值设为“Vw”，下标的“FL”、“FR”、“RL”、“RR”分别对应于车轮3、4的位置。并且，如果将基于车轮速度的滑移率即第一滑移率设为“λ”，则成为基于车轮速度的滑移率的第一滑移率λ能够由下面的数学式2计算。
[数学式2]
车辆XY平面状态推定部24根据数学式2，对各个车轮3、4计算第一滑移率λ。车辆XY平面状态推定部24将计算的车速和第一滑移率输出到车辆上下状态推定部25。另外，在数学式2的分母为0附近(例如，绝对值为0.000001m/s以下)的情况下，将分母置换为成为滑移率零比例防止值的0.000001m/s。进而，在车速(车体前后速度)VBx为2km/h以下时，由于不向CAN信号输出车轮速度，所以不推定滑移率而输出“0”。由于滑移率不超过绝对值1，所以求出的滑移率在进行了饱和处理(最大值：1、最小值：-1)后进行输出。
接着，除了图3之外，还参照图4对车辆上下状态推定部25进行说明。
从悬架控制部23向车辆上下状态推定部25输入控制信号(控制指令)。另外，经由CAN17向车辆上下状态推定部25输入前后加速度传感器值、横向加速度传感器值、车轮速度传感器值(×4)、转向角传感器值、偏航率传感器值、制动器工作状态、驾驶辅助系统工作状态等。进而，从车辆XY平面状态推定部24向车辆上下状态推定部25输入车速、第一滑移率等。车辆上下状态推定部25基于这些输入推定弹簧上速度(车体上下速度)、活塞速度(相对速度)、活塞位移(相对位移)、侧倾率、俯仰率。因此，如图4所示，车辆上下状态推定部25具备车轮速度及俯仰率推定部26和上下运动推定部27。
从悬架控制部23向车轮速度及俯仰率推定部26输入控制信号。另外，经由CAN17向车轮速度及俯仰率推定部26输入横向加速度(横向加速度传感器值)、前后加速度(前后加速度传感器值)、其他必要的LAN信号(CAN信号)。此外，从车辆XY平面状态推定单元24向车轮速度及俯仰率推定部26输入车速、第一滑移率。车轮速度及俯仰率推定部26基于这些输入推定(计算)车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度即上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)。另外，车轮速度及俯仰率推定部26推定(计算)与在车辆(车体2)的左右方向上延伸的俯仰轴周围的旋转角速度对应的俯仰率。车轮速度及俯仰率推定部26将推定出的上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)及俯仰率向上下运动推定部27输出。
从悬架控制部23向上下运动推定部27输入控制信号。另外，经由CAN17向上下运动推定部27输入横向加速度(横向加速度传感器值)、前后加速度(前后加速度传感器值)。此外，从车轮速度及俯仰率推定部26向上下运动推定部27输入上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)及俯仰率。上下运动推定部27基于这些输入推定弹簧上速度(车体上下速度)、活塞速度(相对速度)、活塞位移(相对位移)、侧倾率、俯仰率。上下运动推定部27对应于使用将车辆1模型化的车辆模型(运动方程式)来推定无法测量的信息的观测器，例如，根据上次推定值和观测值来推定此次值的卡尔曼滤波器。
如图4所示，车轮速度及俯仰率推定部26具有推定(计算)上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)的车轮速度推定部28和推定(计算)俯仰率的俯仰率推定部29。另外，如后述的图5所示，车轮速度及俯仰率推定部26具有第一车轮速度及轮胎上下力计算部30。俯仰率推定部29例如将“从CAN17取得的传感器值”和“由车辆XY平面状态推定部24推定的车辆1的有关平面方向的状态量””作为输入，推定俯仰率。俯仰率推定部29将推定的俯仰率输出给上下运动推定部27。
接着，除了图4之外，还参照图5说明车轮速度推定部28、第一车轮速度以及轮胎上下力计算部30。
如图5所示，向车轮速度推定部28输入来自CAN17的前后加速度(前后加速度传感器值)及制动器操作标记(制动器工作状态)、来自车辆XY平面状态推定部24的车速及第一滑移率、第一车轮速度及来自车辆上下力计算部30的第一车轮速度(无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度)以及轮胎上下力(驾驶员操作引起的轮胎上下力)。车轮速度推定部28基于这些输入推定(计算)车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度即上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)。车轮速度推定部28将推定的上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)输出给上下运动推定部27。
在实施方式中，上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)与“车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度”、更具体地，“路面位移引起的车轮速度(基于路面输入的上下运动引起的车轮速度)”对应。即，“车轮速度传感器13的车轮速度(车轮速度传感器值)包括：“车辆1的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度(车轮速度传感器值)”、“基于驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度(对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度)”、“各车轮3、4的滑移引起的车轮速度(滑移引起的车轮速度)”、“车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度(路面位移引起的车轮速度)”。上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)与从“车轮速度传感器13的车轮速度(车轮速度传感器)”中减去了“车辆1的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度”和“基于驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度”和“各车轮3、4的滑移引起的车轮速度”后的车轮速度对应。
从第一车轮速度及轮胎上下力计算部30向车轮速度推定部28输入“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度(第一车轮速度)”。如后所述，在第一车轮速度及轮胎上下力计算部30中，计算从“车轮速度传感器13的车轮速度(车轮速度传感器值)”减去“对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度”后的“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度(第一车轮速度)”。第一车轮速度及轮胎上下力计算部30将计算的“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度(第一车轮速度)”输出到车轮速度推定部28。车轮速度推定部28通过从“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度(第一车轮速度)”中减去“车辆1的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度”和“各车轮3、4的滑移引起的车轮速度”，从而计算成为“车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度(路面位移引起的车轮速度)”的上下运动引起的车轮速度(第三车轮速度)。在车轮速度推定部28的说明之前，对第一车轮速度及轮胎上下力计算部30进行说明。
第一车轮速度及轮胎上下力计算部30计算“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度(第一车轮速度)”和“驾驶员操作产生的轮胎上下力(驾驶员操作引起的轮胎上下力)”。第一车轮速度及轮胎上下力计算部30将计算的第一车轮速度和轮胎上下力输出到车轮速度推定部28(第二车轮速度计算部31)。“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度(第一车轮速度)”由“考虑了内轮差的车轮速度(重心位置换算车轮速度)”和“对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度(基于驾驶员输入的上下运动引起的车轮速度)”之差而求出。“考虑了内轮差的车轮速度(重心位置换算车轮速度)”可以由“转向角(转向角传感器值)”、“车体偏航率(偏航率传感器值)”、“车轮速度传感器13的车轮速度(车轮速度传感器值)”求出。因此，向第一车轮速度及轮胎上下力计算部30输入转向角传感器值、偏航率传感器值、车轮速度传感器值(×4)。
在此，在车辆1转弯时，在转弯半径的内径侧的车轮(内轮)和外径侧的车轮(外轮)产生旋转差。作为其对策，计算考虑了内轮差的车轮速度。即，将四轮的车轮速度(车轮速度传感器值)换算成车辆1的重心位置的车轮速度Vwcgfl、VWcgfr、VWcgrl、VWcgrr。具体而言，使用下面的数学式3～数学式6，计算各个车轮(四轮)的重心位置换算车轮速度VWcgfl、VWcgfr、VWcgrl、VWcgrr。另外，在下述的数学式3～数学式6中，在求出车轮速度后，为了提高精度而除以被认为四轮共通的有效旋转半径，乘以在前后不同的有效旋转半径，由此求出重心位置换算车轮速度。
下标“fl”、“fr”、“rl”、“rr”分别对应于车轮3、4的位置。在数学式中，“VWfl”、“VWfr”、“VWrl”、“VWrr”是四轮车轮速度(传感器车轮速度传感器值)，“δ”是胎面角，“df”是前轮的胎面宽度，“dr”是后轮的胎面宽度，“rsen”是偏航率传感器值，“Rrollo”是轮胎执行半径初始值，“Rrollf”是前轮轮胎执行半径，“Rrollr”是前轮轮胎执行半径。
[数学式3]
[数学式4]
[数学式5]
[数学式6]
另一方面，“对应驾驶员操作的上下运动引起车轮速度(基于驾驶员输入的上下运动引起的车轮速度)”由“通过驾驶员操作产生的车体俯仰率”、“通过驾驶员操作产生的阻尼器相对位移·相对速度”、“通过驾驶员操作产生的轮胎上下力”、“车体速度(车速)”求出。“由驾驶员操作产生的车体俯仰率”由“车体前后加速度(前后加速度传感器值)”求出。另外，“由驾驶员操作产生的阻尼器相对位移·相对速度”由“通过驾驶员操作产生的车体俯仰率”和“通过驾驶员操作产生的车体侧倾率”求出。“通过驾驶员操作产生的车体侧倾率”由“车体速度(车速)”、“车体偏航率(偏航率传感器值)”和“转向角(转向角传感器值)”求出。另外，“通过驾驶员操作产生的轮胎上下力”由“通过驾驶员操作产生的阻尼器相对位移·相对速度”、“由阻尼器指令值求出的阻尼器衰减力”、“车体前后加速度(前后加速度传感器值)”、“车体横向加速度(横向加速度传感器值)”求出。因此，在第一车轮速度及轮胎上下力计算部30中，除了转向角传感器值、偏航率传感器值、车轮速度传感器值(×4)之外，还输入车速、前后加速度传感器值、阻尼器指令值(阻尼器控制电流值)和横向加速度传感器值。
第一车轮速度及轮胎上下力计算部30根据车速、前后加速度传感器值、偏航率传感器值、转向角传感器值、阻尼器指令值(阻尼器控制电流值)和横向加速度传感器值，计算“对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度(基于驾驶员输入的上下运动起因的车轮速度)”。在这种情况下，“对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度(基于驾驶员输入的上下运动引起的车轮速度)“由“基于驾驶员输入的间距变动引起的车轮速度”和“基于驾驶员输入的悬架位移引起的车轮速度”、“基于驾驶员输入的负载变动引起的车轮速度”而计算。
“基于驾驶员输入的间距变动引起的车轮速度”如下计算。即，在将基于驾驶员输入的间距变动引起的车轮速度设为“VWza”，将车体重心高度设为“h”，将基于驾驶员输入的间距率设为θyd的情况下，VWza使用下述的数学式7计算。
[数学式7]
“基于驾驶员输入的悬架位移引起的车轮速度”如下计算。即，在将基于驾驶员输入的悬架位移引起的车轮速度设为“VWzb”、将悬架(缓冲器)的相对位移设为“Z21”、将悬架(缓冲器)的相对速度设为“V21”的情况下，VWzb使用下述的数学式8计算。在数学式8中，α1、α2是车轮前后位移与相对位移的关系的近似曲线的2次和1次、0次的系数。“α”能够从与使用了车高传感器的实测相当的上下运动引起的车轮速度合并。
[数学式8]
VWzb＝(2α1·Z21+α2)V21
“基于驾驶员输入的载荷变动引起的车轮速度”如下计算。即，将基于驾驶员输入的载荷变动引起的车轮速度设为“VWzc”，将推定车体前后速度即车速设为“Vbx”，将作用于轮胎的悬架引起的上下力设为“DFtz”，将轮胎有效旋转半径设为“rtire”，将轮胎上下弹簧常数设为“kt”，将轮胎有效旋转半径相对于接地载荷的近似直线的斜率设为“η”的情况下，VWzc使用下述数学式9计算。“η”根据轮胎规格线性化而求出。
[数学式9]
“对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度(基于驾驶员输入的上下运动引起的车轮速度)”通过将计算的“基于驾驶员输入的间距变动引起的车轮速度”、“基于驾驶员输入的悬架位移引起的车轮速度”及“基于驾驶员输入的载荷变动引起的车轮速度”相加，能够计算。
这样，第一车轮速度及轮胎上下力计算部30计算“对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度(基于驾驶员输入的上下运动引起的车轮速度)”。第一车轮速度及轮胎上下力计算部30通过从上述“考虑了内轮差的车轮速度(重心位置换算车轮速度)”减去上述的“对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度(基于驾驶员输入的上下运动引起的车轮速度)”，计算“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度(第一车轮速度)”。另外，第一车轮速度及轮胎上下力计算部30由“通过驾驶员操作产生的阻尼器相对位移·相对速度”、“由阻尼器指令值求出的阻尼器衰减力”、“车体前后加速度(前后加速度传感器值)”、“车体横向加速度(横向加速度传感器值)”计算“由驾驶员操作产生的轮胎上下力”。第一车轮速度及轮胎上下力计算部30将计算的“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度轮(第一车轮速度)”及“由驾驶员操作产生的轮胎上下力”输出到车轮速度推定部28。
接着，对车轮速度推定部28进行说明。
如图5所示，车轮速度推定部28具有第二车轮速度计算部31和第三车轮速度计算部32。来自CAN17的前后加速度(前后加速度传感器值)及制动操作标记(制动器工作状态)、来自车辆XY平面状态推定部24的车速及第一滑移率、第一车轮速度及来自轮胎上下力计算部30的第一车轮速度(无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度)以及轮胎上下力(驾驶员操作引起的轮胎上下力)被输入第二车轮速度计算部31。
即，向第二车轮速度计算部31输入前后加速度、制动器工作标识、车速、各个车轮3、4的轮胎上下力、各个车轮3、4的第一车轮速度、各个车轮3、4的第一滑移率。第二车轮速度计算部31基于前后加速度、制动器工作标识、车速、轮胎上下力(驾驶员操作引起的轮胎上下力)、第一车轮速度(无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度)和第一滑移率(基于车轮速度的滑移率)，计算第二车轮速度(考虑车轮滑移的车轮速度)。第二车轮速度(考虑车轮滑移的车轮速度)对应于无滑移引起的车轮速度及无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度。
即，第二车轮速度计算部31通过从“无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度(第一车轮速度)”减去“各车轮3、4的滑移引起的车轮速度”，计算第二车轮速度(考虑车轮滑移的车轮速度)，将该计算的第二车轮速度输出到第三车轮速度计算部32。第二车轮速度(考虑车轮滑移的车轮速度)对应于包含“车辆1的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度”和“车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度(路面位移引起的车轮速度)”的车轮速度。
向第三车轮速度计算部32输入前后加速度和各个车轮3、4的第二车轮速度。第三车轮速度计算部32基于前后加速度和第二车轮速度(考虑车轮滑移的车轮速度)计算第三车轮速度(上下运动引起的车轮速度)。即，第三车轮速度计算部32基于前后加速度计算车辆1的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度。第三车轮速度计算部32通过从“考虑车轮滑移的车轮速度(第二车轮速度)”中减去“车辆1的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度”，计算第三车轮速度(上下运动引起的车轮速度)，将该计算的第三车轮速度输出到上下运动推定部27。第三车轮速度(上下运动引起的车轮速度)对应于“车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度(路面位移引起的车轮速度)”。
接着，参照图6说明第二车轮速度计算部31。
第二车轮速度计算部31计算第二车轮速度(考虑车轮滑移的车轮速度)、即包含“车辆1的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度”和“车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度(路面位移引起的车轮速度)”的车轮速度。具体而言，第二车轮速度计算部31通过从第一车轮速度(无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度)中减去滑移引起的车轮速度，计算成为考虑车轮滑移的车轮速度的第二车轮速度。为此，第二车轮速度计算部31具备修正前后加速度计算部33、滑移率替换系数计算部34、滑移率计算部35、滑移引起的车轮速度计算部36、减法部37。
在修正前后加速度计算部33中输入前后加速度、轮胎上下力(驾驶员操作引起的轮胎上下力)和制动器工作标识。修正前后加速度计算部33在将车辆1设为两轮驱动车的情况下，进行将驱动时产生的前后加速度修正为相当于四轮驱动车的处理。这是因为后述的基于前后加速度的滑移率的计算处理(图7的第二滑移率计算部38、滑移率分配计算部39、第三滑移率计算部40)是以四轮的制动驱动为前提的滑移率的计算(推定)。即，修正前后加速度计算部33进行将前后加速度换算为相当于四轮驱动车的前后加速度的处理。
修正前后加速度计算部33将前后加速度、轮胎上下力(驾驶员操作引起的轮胎上下力)和制动器工作标识作为输入，输出修正前后加速度。在制动器工作标识为“1”的制动时，由于以四轮进行制动，所以不需要修正。在这种情况下，如果将前后加速度设为“Gx”，则修正前后加速度“Gxf”用下面的数学式10表示。
[数学式10]
Gxf＝Gx
接着，在制动器工作标识为“0”的驱动时，前轮驱动的车辆1需要修正。在这种情况下，若将驾驶员操作引起的轮胎上下力设为“FzoFL”、“FzoFR”、“FzoRL”、“FzoRR”，则修正前后加速度“Gxf”用下面的数学式11表示。另外，“Fzo”对应于驾驶员操作引起的轮胎上下力，下标的“FL”、“FR”、“RL”、“RR”分别对应于车轮3、4的位置。
[数学式11]
/>
轮胎前后力的上限与轮胎上下力的大小成比例。即，认为两轮驱动车与四轮驱动车的加速度之比与作用于驱动轮的轮胎上下力的比相同。在修正前后加速度计算部33中，根据该关系求出四轮与驱动轮的轮胎上下力的比，并乘以两轮驱动车驱动时的前后加速度，由此推定(计算)相当于四轮驱动车的前后加速度。修正前后加速度计算部33将计算的修正前后加速度Gxf输出到滑移率计算部35。
向滑移率替换系数计算部34输入第一滑移率、即基于由车辆XY平面状态推定部24计算的车轮速度的滑移率。如图8所示，滑移率替换系数计算部34基于“第一滑移率”和“滑移率替换系数”的关系(图8中的特性线34A)，计算与输入的第一滑移率的值对应的滑移率替换系数。即，滑移率替换系数计算部34将成为由车轮速度推定的滑移率的第一滑移率作为输入，基于图8所示的特性线34A的关系，计算滑移率替换系数。如后所述，滑移率替换系数用于逐渐替换基于前后加速度的滑移率(后述的第三滑移率)和基于车轮速度的滑移率(第一滑移率)的处理。
如图8所示，当滑移率为较小侧的阈值以下时，滑移率替换系数为“0”，当滑移率为较大侧的阈值以上时，滑移率替换系数为“1”，其间进行线性插补。较小侧的阈值(例如0.02)可以设定为以基于后述的前后加速度和轮胎特性的滑移率(后述的第三滑移率)计算考虑车轮滑移的车轮速度的滑移率的上限。另一方面，较大侧的阈值(例如0.08)可基于牵引控制系统等驾驶辅助系统开始工作的滑移率来设定。
即，在实施方式中，例如在第一滑移率为0.02以下的情况下，作为滑移率替换系数计算为“0”，在第一滑移率为0.08以上的情况下，作为滑移率替换系数计算为“1”。在第一滑移率为0.02以上且0.08以下的情况下，基于线性插补的比例关系的特性计算滑移率替换系数。滑移率替换系数为根据根据此时的车轮速度的滑移率，用于切换后述的基于前后加速度和轮胎特性的滑移率(第三滑移率)和基于车轮速度的滑移率(第一滑移率)的系数。滑移率替换系数计算部34将计算的滑移率替换系数输出到滑移率计算部35。
向滑移率计算部35输入修正前后加速度Gxf、制动器工作标识、第一滑移率(基于车轮速度的滑移率)、滑移率替换系数。滑移率计算部35基于修正前后加速度Gxf、制动器工作标识、第一滑移率和滑移率替换系数计算滑移率(第五滑移率)。滑移率计算部35将计算的滑移率(第五滑移率)输出到滑移引起的车轮速度计算部36。关于滑移率计算部35的详细情况之后说明。
将第一车轮速度、车速和滑移率(第五滑移率)输入滑移引起的车轮速度计算部36。滑移引起的车轮速度计算部36将由滑移率计算部35推定(计算)的滑移率(第五滑移率)、由第一车轮速度及轮胎上下力计算部30计算的无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度时的车轮速度即第一车轮速度、车速作为输入，计算滑移引起的车轮速度。在将滑移引起的车轮速度设为“Vwslip”，将第五滑移率设为“λm”，将第一车轮速度设为“Vwno”，将车速设为“Vb”的情况下，滑移引起的车轮速度Vwslip用下面的数学式12表示。滑移引起的车轮速度计算部36基于数学式12计算滑移引起的车轮速度Vwslip，将计算的滑移引起的车轮速度Vwslip输出到减法部37。
[数学式12]
Vwslip＝λm·max(Vwno，Vb)
向减法部37输入第一车轮速度和滑移引起的车轮速度Vwslip。减法部37通过从无对应驾驶员操作的上下运动引起的车轮速度的车辆速度即第一车轮速度Vwno减去滑移引起的车轮速度Vwslip，计算第二车轮速度。成为考虑车轮滑移的车轮速度的第二车轮速度对应于包含“车辆1的制动驱动(制动、驱动)引起的车轮速度”和“车辆1(车体2)的上下运动引起的车轮速度(路面位移引起的车轮速度)”的车轮速度。减法部37将计算的第二车轮速度(考虑车轮滑移的车轮速度)输出到第三车轮速度计算部32。
接着，参照图7对滑移率计算部35进行说明。
滑移率计算部35具备第二滑移率计算部38、滑移率分配计算部39、第三滑移率计算部40、乘法部41、各车轮滑移率选择部42。将修正前后加速度输入第二滑移率计算部38。第二滑移率计算部38从由修正前后加速度计算部33计算的修正前后加速度计算基于轮胎特性的滑移率(第二滑移率)。即，第二滑移率计算部38根据车辆1的车体2的前后加速度(车体前后加速度)和轮胎特性(例如，事先在轮胎特性试验中取得的已知的轮胎特性)计算各车轮的滑移率(滑移成分)。更具体地说，在滑移率计算部35中，对前后加速度(车体前后加速度)乘以基于轮胎前后特性的滑移率乘法系数(滑移率系数)来推定滑移率。
图11和图12表示轮胎前后特性。图11的特性线44表示滑移率“与”轮胎前后力/轮胎上下力“的关系的一例。图12的特性线45表示“前后加速度/g(＝轮胎前后力/轮胎上下力)”与“滑移率”的关系的一例。图12置换图11的纵轴和横轴，使用以下说明的公式来改变标记。另外，图12的特性线45对应于图11的特性线44中的滑移率为0～0.1的范围。另外，图11及图12所示的特性根据车辆1的种类、规格、轮胎的种类、规格等而变化。在实施方式中，以具有图11及图12所示的特性的车辆1及轮胎为例进行说明。
如图9所示，将轮胎前后力之和设为“Fx”，将车辆1中产生的轮胎上下力之和设为“Fz”，将车辆重量设为“m”，将重力加速度设为“g”，将加速度设为“Gx”，将摩擦系数设为“μ”。在这种情况下，由运动方程式得到下述的数学式13。
[数学式13]
Fx＝m·Gx＝m·(μ·g)
而且，将轮胎前后力除以轮胎上下力的值用下面的数学式14表示。
[数学式14]
进而，假设轮胎上下力仅为车体的载荷，则为下面的数学式15，
[数学式15]
而且，将图12的斜率设为滑移率系数“kws”，将修正前后加速度设为“Gxf”，将滑移率设为“λgx”，则滑移率λgx用下面的数学式16表示。
[数学式16]
/>
根据该数学式16，例如，在图12中，滑移率系数kws为0.04。滑移率计算部35通过将各车轮的修正前后加速度Gxf与滑移率系数kws相乘，计算基于轮胎特性的各车轮的滑移率(第二滑移率)。在实施方式中，将实用区域设为线性范围，例如滑移率为0.02(较小滑移区域)。即，在该实用区域中，由于滑移率系数kws为线形，因此将滑移率系数kws近似为线形来使用。
另一方面，在数学式16中，假设所有车轮的滑移率相同，因此需要进行各车轮的滑移率的分配。因此，由滑移率分配计算部39计算分配率，通过第三滑移率计算部40将由第二滑移率计算部38计算的第二滑移率分配给各车轮。为此，第二滑移率计算部38将计算的滑移率、即基于图11所示的轮胎特性(滑移率系数)和前后加速度(修正前后加速度)计算的第二滑移率输出到第三滑移率计算部40。
向滑移率分配计算部39输入制动器工作标识和第一滑移率。滑移率分配计算部39基于第一滑移率、即由车轮速度计算的各车轮的滑移率，计算各车轮的滑移率的比例。在滑移率分配计算部39中，不是求出滑移率，而是仅计算各车轮的滑移率的分配(比例)。即，使用上述数学式2由车辆XY平面状态推定部24计算的第一滑移率能够按各车轮计算，但由于包含上下运动引起的车轮速度，因此为了求出车轮滑移引起的车轮速度，精度低。但是，各车轮的滑移率的大致分配并没有大幅偏移。因此，在滑移率分配计算部39，根据各车轮的第一滑移率计算各车轮的滑移比例。
具体而言，滑移率分配计算部39使用下述的数学式17计算各车轮的滑移率的比例(分配)。在数学式17中，“Rλ”对应于比例，“λ”对应于滑移率(第一滑移率)。另外，下标“oo”对应于成为车轮3、4的位置的“FL”、“FR”、“RL”、“RR”中的任一个。例如，左侧前轮3的比例Rλ为“RλFL”，滑移率(第一滑移率)为“λFL”。
[数学式17]
另外，由于车辆1是两轮驱动，所以减速时分配给四轮，除此之外，分配给驱动轮，从动轮的滑移率设为0。减速时或除此之外，通过制动器工作标识来判定。滑移率分配计算部39将计算的各车轮的滑移率的比例(分配)、即比例RλFL、比例RλRL、比例RλRR输出到第三滑移率计算部40。
向第三滑移率计算部40输入第二滑移率与各车轮的滑移率的比例(RλFL、RλFR、RλRL、RλRR)。第三滑移率计算部40基于由第二滑移率计算部38计算的第二滑移率(基于轮胎特性的各车轮的滑移率)和由滑移率分配计算部39计算的比例(各车轮的滑移率的比例)，计算各车轮的滑移率。具体地说，通过对各车轮分别乘以第二滑移和比例，计算各车轮的滑移率(第三滑移率)。由第三滑移率计算部40计算的滑移率对应于将基于车体前后加速度和轮胎特性的滑移率(第二滑移率)修正(分配给各车轮)而求出的各车轮的滑移率、即根据前后加速度和轮胎特性计算的滑移率(第三滑移率)。第三滑移率计算部40将计算的第三滑移率输出到各车轮滑移率选择部42。
第三滑移率在成为中滑移(例如0.02以上)的情况下，上下运动引起的车轮速度的推定误差变大，上下运动状态量有可能发散。因此，在实施方式中，根据此时的滑移率，将由前后加速度和轮胎特性计算的滑移率(第三滑移率)逐渐替换为基于车轮速度的滑移率(第一滑移率)。为此，在实施方式中，具备上述的滑移率替换系数计算部34、乘法部41、各车轮滑移率选择部42。由此，防止滑移率为中滑移(例如0.02以上)时的上下运动状态量的发散。
即，在乘法部41及各车轮滑移率选择部42中，根据由车轮速度求出的滑移率，将基于前后加速度的滑移率(第三滑移率)切换为基于车轮速度的滑移率(第一滑移率)。向乘法部41输入基于车轮速度的滑移率(第一滑移率)和滑移率替换系数。乘法部41通过将基于车轮速度的滑移率(第一滑移率)与滑移率替换系数相乘，计算基于替换用的车轮速度的滑移率(第四滑移率)。乘法部41将计算的第四滑移率(替换用第一滑移率)输出到各车轮滑移率选择部42。
向各车轮滑移率选择部42输入制动器工作标识、第三滑移率和第四滑移率。各车轮滑移率选择部42根据制动器操作状况，选择第三滑移率和第四滑移率中的任一个，将选择出的滑移率作为最终的滑移率(第五滑移率)输出到滑移引起的车轮速度计算部36。即，各车轮滑移率选择部42比较第三滑移率和第四滑移率，在制动器非工作中选择值较大的滑移率，在制动器工作中选择值较小的滑移率。各车轮滑移率选择部42将所选择的滑移率(第三滑移率或第四滑移率)作为第五滑移率输出到滑移引起的车轮速度计算部36。
在制动器工作状态下区分大小的理由是，即使加速度的正负根据制动器工作状态而变化，也能够选择更大的滑移率(绝对值大的滑移率)。另外，在各车轮滑移率选择部42选择第三滑移率和第四滑移率的理由，换言之，总是不采用由车轮速度求出的滑移率的理由是因为由车轮速度求出的滑移率也包含上下运动成分(上下运动引起的车轮速度)。即，由于根据车轮速度求出的滑移率也包含上下运动成分(上下运动引起的车轮速度)，所以如果将由车轮速度求出的滑移率采用100％，则上下运动的状态推定变得困难。
这样，根据实施方式，悬架控制单元21具有用于检测车轮3、4的滑移状态的滑移状态检测装置43。滑移状态检测装置43包括：作为考虑轮胎特性的滑移率确定装置的第二滑移率计算部38、作为修正滑移率确定装置的滑移率分配计算部39及第三滑移率计算部40。第二滑移率计算部38根据由前后加速度传感器11检测出的车辆1的前后加速度信号(前后加速度)和轮胎特性(滑移率系数)，求出考虑轮胎特性的滑移率(第二滑移率)。滑移率分配计算部39和第三滑移率计算部40用根据各车轮3、4的转速信号(车轮速度)求出的各车轮的滑移率(更具体地说，滑移率的比例)修正考虑轮胎特性的滑移率(第二滑移率)，求出各车轮的修正滑移率(第三滑移率)。因此，能够提高基于各车轮3、4的滑移率、进而能够提高基于滑移率计算的滑移引起的车轮速度的精度。
另外，根据实施方式，作为前后加速度检测装置的前后加速度传感器11、作为车轮转速检测装置的车轮速度传感器13、作为控制装置的悬架控制单元21、作为致动器的缓冲器7、10(调整衰减力的衰减力调整阀、螺线管等衰减力调整机构)。前后加速度传感器11检测车辆1的前后加速度，输出前后加速度信号。车轮速度传感器13检测各车轮3、4的转速，输出各车轮3、4的转速信号。
悬架控制单元21输入前后加速度信号和各车轮3、4的转速信号。悬架控制单元21(例如，第二滑移率计算部38)根据输入的前后加速度信号(前后加速度)和轮胎特性(滑移率系数)求出考虑轮胎特性的滑移率(第二滑移率)。悬架控制单元21(例如，滑移率分配计算部39及第三滑移率计算部40)根据各车轮3、4的转速信号(车轮速度)对考虑轮胎特性的滑移率进行修正(分配)，求出各车轮的修正滑移率(第三滑移率)。
悬架控制单元21(例如，滑移引起的车轮速度计算部36、减法部37、第三车轮速度计算部32、上下运动推定部27)基于各车轮3、4的转速信号(车轮速度)，基于各车轮的修正滑移率来修正推定出的车体2的上下动作。悬架控制单元21(例如悬架控制部23)输出基于修正后的车体2的上下动作的控制信号。缓冲器7、10(衰减力调整机构)设置在车体2及车轮3、4侧部件之间。缓冲器7、10(衰减力调整机构)根据悬架控制单元21的控制信号，使车体2相对于来自车轮3、4侧部件的输入的状态发生变化。因此，在实施方式中，能够提高车体2的上下方向的状态的推定精度，能够提高车辆1的乘坐舒适性、操纵稳定性。
实施方式的滑移状态检测装置及悬架控制装置(悬架系统)具有如上所述的结构，下面对其工作进行说明。
当车辆1的工作(状态)随着车辆1的行驶等而变化时，其工作的变化由搭载在车辆1上的前后加速度传感器11、横向加速度传感器12、车轮速度传感器13、偏航率传感器15等检测。另外，作为车辆1的驾驶者的驾驶员的操作由转向角传感器14、制动开关16等检测。这些传感器11、12、13、14、15以及开关16的检测信号经由CAN17输入控制缓冲器7、10的悬架控制单元21。悬架控制单元21基于输入的信号向缓冲器7、10输出控制缓冲器7、10的衰减力的控制信号。由此，能够提高车辆1的乘坐舒适性、操纵稳定性。
在此，根据实施方式，悬架控制单元21的滑移状态检测装置43根据车辆1的前后加速度和轮胎特性求出“考虑轮胎特性的滑移率(第二滑移率)”，通过用根据各车轮3、4的转速(车轮速度)求出的各车轮的滑移率修正该“考虑轮胎特性的滑移率(第二滑移率)”，求出各车轮的“修正滑移率(第三滑移率)”。因此，能够将各车轮的滑移率作为“修正滑移率(第三滑移率)”而高精度地求出。由此，能够提高滑移率的推定精度。
另外，根据实施方式，悬架控制单元21根据各车轮3、4的转速(车轮速度)修正由车辆1的前后加速度和轮胎特性求出的“考虑轮胎特性的滑移率(第二滑移率)”，求出各车轮的“修正滑移率(第三滑移率)”，基于该“修正滑移率(第三滑移率)”，修正由各车轮3、4的转速推定的“车体2的上下动作”。因此，能够高精度地求出车体2的上下方向的状态。由此，能够提高车体2的上下方向的状态的推定精度。而且，悬架控制单元21基于修正后的车体2的上下动作，控制使车体2的状态变化的缓冲器7、10(衰减力调整机构)，因此能够提高车辆1的乘坐舒适性、操纵稳定性。
另外，在实施方式中，作为轮胎特性以使用事先在轮胎特性试验中取得的已知的轮胎特性的情况为例进行了说明。但不限于此，例如也可以基于在车辆1的行驶中检测出的车轮速度、车速、加速度等检测值来学习(机械学习)轮胎特性，根据学习结果来改变轮胎特性。另外，轮胎特性在更换车辆1的轮胎时，例如从标准轮胎(夏季轮胎)更换为无钉防滑轮胎(冬季轮胎)、环保轮胎或运动行驶轮胎(高抓地轮胎)等时，有可能发生变化。因此，在进行轮胎更换时(即，轮胎特性变化时)，根据需要，将设定变更为与新轮胎的种类、规格等对应的轮胎特性。
在实施方式中，作为缓冲器7、10，以使用衰减力调整式液压缓冲器、即液压式半主动阻尼器的情况为例进行了说明。但不限于此，缓冲器(致动器)例如也可以使用ER阻尼器(电粘性流体阻尼器)等其他类型的半主动阻尼器。另外，缓冲器(致动器)可使用例如将全主动阻尼器的液压致动器、空气悬架装置的空气弹簧、稳定器和调整该稳定器的效力的调整用致动器、构成电磁悬架的线性电动机等设置在车体与车轮(车轮侧部件)之间的各种力产生装置。
作为基于以上说明的实施方式的滑移状态检测装置和悬架控制装置，例如可考虑下述方式的装置。
作为第一方式，是一种滑移状态检测装置，其具有：考虑轮胎特性的滑移率确定部，其根据由前后加速度检测部检测出的车辆的前后加速度和轮胎特性，求出考虑轮胎特性的滑移率；修正滑移率确定部，其利用根据各车轮的转速信号求出的各车轮的滑移率来修正所述考虑轮胎特性的滑移率，求出各车轮的修正滑移率。
根据该第一方式，根据车辆的前后加速度和轮胎特性求出“考虑轮胎特性的滑移率”，用根据各车轮的转速求出的各车轮的滑移率来修正该“考虑轮胎特性的滑移率”，从而求出各车轮的“修正滑移率”。因此，能够将各车轮的滑移率作为“修正滑移率”高精度地求出。由此，能够提高滑移率的推定精度。
作为第二方式，是一种悬架控制装置，具有：前后加速度检测部，其检测车辆的前后加速度，输出前后加速度信号；车轮转速检测部，其检测各车轮的转速，输出各车轮的转速信号；控制装置，其输入所述前后加速度信号和所述各车轮的转速信号，由输入的所述前后加速度信号和轮胎特性求出考虑轮胎特性的滑移率，根据所述各车轮的转速信号修正所述考虑轮胎特性的滑移率，求出各车轮的修正滑移率，基于所述各车轮的转速信号推定车体的上下动作，基于所述各车轮的修正滑移率修正推定出的车体的上下动作，输出基于修正后的车体的上下动作的控制信号；致动器，其设置在车体与车轮侧部件之间，根据所述控制信号使车体相对于来自所述车轮侧部件的输入的状态发生变化。
根据该第二方式，根据各车轮的转速修正由车辆的前后加速度和轮胎特性求出的“考虑轮胎特性的滑移率”，求出各车轮的“修正滑移率”，基于该“修正滑移率”，修正由各车轮的转速推定的“车体的上下动作”。因此，能够高精度地求出车体的上下方向的状态。由此，能够提高车体的上下方向的状态的推定精度。而且，由于基于修正后的车体的上下动作来控制使车体的状态变化的致动器，能够提高车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，包括各种变形例。例如，上述实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细说明的，并不一定限定于具备说明的全部结构。另外，可以将某一实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也可以在某一实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，可以追加、删除、置换其他结构。
本申请要求基于2021年1月27日申请的日本专利申请第2021-011007号的优先权。包含2021年1月27日申请的日本专利申请第2021-011007号的说明书、权利要求书、附图及摘要在内的全部公开内容通过参照作为整体编入本申请中。
标记说明
1：车辆
2：车体
3：前轮(车轮)
4：后轮(车轮)
7、10：缓冲器(致动器)
11：前后加速度传感器(前后加速度检测装置)
2：横向加速度传感器
13：车轮速度传感器(车轮转速检测装置)
14：转向角传感器
15：偏航率传感器
16：制动器开关
17：CAN
21：悬架控制单元(控制装置)
23：悬架控制部
27：上下运动推定部
38：第二滑移率计算部(考虑轮胎特性的滑移率确定装置)
39：滑移率分配计算部(修正滑移率确定装置)
40：第三滑移率计算部(修正滑移率确定装置)
43：滑移状态检测装置

Claims (2)

1.一种滑移状态检测装置，其中，具有：
考虑轮胎特性的滑移率确定部，其根据由前后加速度检测部检测出的车辆的前后加速度和轮胎特性求出考虑轮胎特性的滑移率；
修正滑移率确定部，其利用根据各车轮的转速信号求出的各车轮的滑移率来修正所述考虑车轮特性的滑移率，求出各车轮的修正滑移率。
2.一种悬架控制装置，其中，具有：
前后加速度检测部，其检测车辆的前后加速度，并输出前后加速度信号；
车轮转速检测部，其检测各车轮的转速，并输出各车轮的转速信号；
控制装置，其输入所述前后加速度信号和所述各车轮的转速信号，由输入的所述前后加速度信号和轮胎特性求出考虑轮胎特性的滑移率，根据所述各车轮的转速信号修正所述考虑轮胎特性的滑移率并求出各车轮的修正滑移率，基于所述各车轮的转速信号推定车体的上下动作，基于所述各车轮的修正滑移率修正推定出的车体的上下动作，输出基于修正后的车体的上下动作的控制信号；
致动器，其设置在车体与车轮侧部件之间，根据所述控制信号使车体相对于来自所述车轮侧部件的输入的状态发生变化。
CN202280011887.7A 2021-01-27 2022-01-20 滑移状态检测装置及悬架控制装置 Pending CN116829381A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021011007 2021-01-27
JP2021-011007 2021-01-27
PCT/JP2022/001879 WO2022163471A1 (ja) 2021-01-27 2022-01-20 スリップ状態検出装置およびサスペンション制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116829381A true CN116829381A (zh) 2023-09-29

Family

ID=82653389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280011887.7A Pending CN116829381A (zh) 2021-01-27 2022-01-20 滑移状态检测装置及悬架控制装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7369879B2 (zh)
KR (1) KR20230122136A (zh)
CN (1) CN116829381A (zh)
DE (1) DE112022000824T5 (zh)
WO (1) WO2022163471A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3899987B2 (ja) 2002-04-11 2007-03-28 株式会社豊田中央研究所 物理量推定装置及びタイヤ状態判定装置
WO2004045933A2 (en) * 2002-11-18 2004-06-03 Nsk Ltd. Axle unit with slip sensor and slip measurement method
EP2899086A4 (en) * 2012-09-20 2016-06-01 Pioneer Corp DEVICE FOR ESTIMATING THE SLIP RATIO AND METHOD FOR ESTIMATING THE SLIP RATIO
JP6161476B2 (ja) 2013-09-06 2017-07-12 本田技研工業株式会社 サスペンション制御装置
JP6653396B2 (ja) * 2016-12-09 2020-02-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両運動状態推定装置
JP2020117196A (ja) * 2019-01-28 2020-08-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両運動状態推定装置
TWI704029B (zh) 2019-07-08 2020-09-11 聖杰國際股份有限公司 用於工具機之刀庫使用的刀桿鎖定暨解鎖結構

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022163471A1 (zh) 2022-08-04
JP7369879B2 (ja) 2023-10-26
DE112022000824T5 (de) 2023-11-23
WO2022163471A1 (ja) 2022-08-04
KR20230122136A (ko) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8718872B2 (en) Vehicle attitude controller
US8838336B2 (en) Vehicle body attitude control apparatus
US8880293B2 (en) Vehicle motion control apparatus and suspension control apparatus
KR101698599B1 (ko) 서스펜션 제어 장치
US7715963B2 (en) Stabilizer control apparatus
JP4285343B2 (ja) 車輌のロール剛性制御装置
KR102172306B1 (ko) 차량 거동 제어 장치
GB2382336A (en) Vehicle yaw stability control
JP6286091B1 (ja) 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、及びサスペンション装置。
JP2008143259A (ja) 制駆動力制御装置、自動車及び制駆動力制御方法
WO2019097732A1 (ja) 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、サスペンション装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置
US20060178799A1 (en) Enhanced roll control system
CN107444052B (zh) 车辆用衰减力控制装置
JP2020117196A (ja) 車両運動状態推定装置
JP2009149247A (ja) 車両制御装置
Tavernini et al. Model-based active brake force distribution for pitch angle minimization
US11945428B2 (en) Vehicle motion control apparatus
JP7369879B2 (ja) スリップ状態検出装置およびサスペンション制御装置
WO2021145391A1 (ja) 制動制御装置
WO2022113426A1 (ja) サスペンション制御装置、車両およびサスペンション制御方法
JP6003494B2 (ja) 車両挙動制御装置及び車両挙動制御方法
JP2013049362A (ja) サスペンション制御装置
KR100907868B1 (ko) 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법
JP2002137721A (ja) 車両運動制御装置
JP6003523B2 (ja) 車両挙動制御装置及び車両挙動制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination