JP2003326933A - Damping force control device and fluctuation amount estimating device of shock absorber - Google Patents

Damping force control device and fluctuation amount estimating device of shock absorber

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JP2003326933A
JP2003326933A JP2002136093A JP2002136093A JP2003326933A JP 2003326933 A JP2003326933 A JP 2003326933A JP 2002136093 A JP2002136093 A JP 2002136093A JP 2002136093 A JP2002136093 A JP 2002136093A JP 2003326933 A JP2003326933 A JP 2003326933A
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JP
Japan
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shock absorber
fluctuation amount
damping coefficient
spring
estimating
Prior art date
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Application number
JP2002136093A
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Japanese (ja)
Inventor
Kouichi Tomita
晃市 富田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a damping force control device which can easily and accurately estimate a damping coefficient of a shock absorber, the sprung mass and change of a spring constant of a suspension. <P>SOLUTION: The damping force control device according to the present invention is a damping force control device of the shock absorber arranged between a sprung and an unsprung mass and generating a damping force corresponding to a target damping coefficient, and this device comprises a state quantity detecting means for detecting state quantity consisting of a relative displacement and relative speed of the sprung and the unsprung mass as well as a vertical acceleration of the sprung mass, a fluctuation amount estimating means for estimating a fluctuation amount of the damping coefficient of the shock absorber and the spring constant of the suspension using data of the state quantity and information on the given sprung mass, and a target damping coefficient determining means for determining the target damping coefficient of the shock absorber using the estimated fluctuation amount. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ショックアブソー
バの減衰力制御装置に係り、より詳細には、ショックア
ブソーバの減衰力制御に影響を与える各種パラメータの
変動量を高精度に推定できる減衰力制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shock absorber damping force control device, and more particularly, to a damping force control capable of highly accurately estimating fluctuation amounts of various parameters affecting damping force control of a shock absorber. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両のサスペンション装置には、ばね上
−ばね下間の減衰力特性を変更可能なショックアブソー
バと、このショックアブソーバの減衰力特性を制御する
減衰力制御手段とが設けられている。この減衰力制御手
段は、車両のばね上部材やばね下部材等についての検出
された運動情報やばね上部材の質量に基づいてショック
アブソーバの目標減衰係数を決定し、ショックアブソー
バの減衰力特性を制御している。
2. Description of the Related Art A vehicle suspension system is provided with a shock absorber capable of changing the damping force characteristic between sprung and unsprung portions, and damping force control means for controlling the damping force characteristic of the shock absorber. . This damping force control means determines the target damping coefficient of the shock absorber based on the detected motion information about the sprung member and unsprung member of the vehicle and the mass of the sprung member, and determines the damping force characteristic of the shock absorber. Have control.

【0003】例えば特開平10−119528号公報に
示されている装置においては、スカイフック理論に基づ
いて、ばね上部材の上下加速度、ばね下部材に対するば
ね上部材の相対速度等により目標減衰係数を決定し、同
決定した目標減衰係数を用いてショックアブソーバの減
衰力を制御している。
For example, in the device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-119528, the target damping coefficient is determined by the vertical acceleration of the sprung member, the relative speed of the sprung member with respect to the unsprung member, etc. based on the skyhook theory. The damping force of the shock absorber is controlled using the determined target damping coefficient.

【0004】ショックアブソーバの減衰力は、ばね下部
材に対するばね上部材の相対速度と減衰係数との積によ
り与えられるものである。また、ショックアブソーバの
減衰係数は、予め複数設定されており、決定された目標
減衰係数に応じて、ショックアブソーバに内蔵されたア
クチュエータにより段階的に変更されている。
The damping force of the shock absorber is given by the product of the relative velocity of the sprung member with respect to the unsprung member and the damping coefficient. In addition, a plurality of damping coefficients of the shock absorber are set in advance, and are gradually changed by an actuator incorporated in the shock absorber according to the determined target damping coefficient.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ショッ
クアブソーバの減衰係数は、ショックアブソーバの経時
劣化に伴い設定当初の減衰係数から変化するものであ
る。また、ショックアブソーバの減衰係数は、ショック
アブソーバのシリンダ内に満たされた流体の粘性の変化
や温度変化等に依存するので、所与の制御則に基づいて
ショックアブソーバの目標減衰係数を決定しても、実際
の減衰係数が、当該目標減衰係数とは大きく異なる場合
がある。
However, the damping coefficient of the shock absorber changes from the initial damping coefficient as the shock absorber deteriorates over time. Also, the damping coefficient of the shock absorber depends on the viscosity change and temperature change of the fluid filled in the cylinder of the shock absorber, so determine the target damping coefficient of the shock absorber based on the given control law. However, the actual damping coefficient may differ greatly from the target damping coefficient.

【0006】これに対して、温度センサを用いて、シリ
ンダ内の流体の温度を検出し、目標減衰係数を決定する
際に検出結果を考慮することも可能であるが、温度セン
サの検出結果のみではショックアブソーバの経時劣化を
推定することができず、また、コスト面でも不利であ
り、更に、温度変化と目標減衰係数との同定が極めて困
難であり車両運動性の制御には不適である。
On the other hand, it is possible to detect the temperature of the fluid in the cylinder by using the temperature sensor and consider the detection result when determining the target damping coefficient, but only the detection result of the temperature sensor is available. In that case, it is not possible to estimate the deterioration of the shock absorber over time, and it is also disadvantageous in terms of cost. Furthermore, it is extremely difficult to identify the temperature change and the target damping coefficient, and it is not suitable for controlling vehicle mobility.

【0007】一方、圧力センサを用いて、ショックアブ
ソーバが実際に発生する減衰力の大きさを検出すること
は、ショックアブソーバの実際の減衰力に応じて目標減
衰係数を決定できる点で最も有効であるが、かかる圧力
センサを使用せずに、ショックアブソーバの実際の減衰
係数を高精度に推定できれば、コスト的に有利となる。
On the other hand, using the pressure sensor to detect the magnitude of the damping force actually generated by the shock absorber is most effective in that the target damping coefficient can be determined according to the actual damping force of the shock absorber. However, if the actual damping coefficient of the shock absorber can be estimated with high accuracy without using such a pressure sensor, it will be advantageous in terms of cost.

【0008】また、ショックアブソーバの減衰力特性の
制御則は、典型的には、所定のパラメータ、例えばばね
上部材の上下加速度、ショックアブソーバの減衰係数、
ばね上部材の質量、サスペンションのばね定数等を考慮
する車両モデルを構築することにより設計されている。
これらのパラメータのうち、ばね上部材の上下加速度
は、実際に加速度センサが検出する値に基づくものであ
るが、ばね上部材の質量、及びサスペンションのばね定
数は、上述のショックアブソーバの減衰係数と同様に、
実際には変動を伴うパラメータである(例えば、ばね上
部材の質量は、乗員数や燃料の消費に、サスペンション
のばね定数は、経時劣化等に依存する)にも拘らず、想
定値や設計値に基づくものである。
The control law of the damping force characteristic of the shock absorber is typically a predetermined parameter, for example, the vertical acceleration of the sprung member, the damping coefficient of the shock absorber,
It is designed by constructing a vehicle model that considers the mass of sprung members, the spring constant of the suspension, and the like.
Of these parameters, the vertical acceleration of the sprung member is based on the value actually detected by the acceleration sensor, but the mass of the sprung member and the spring constant of the suspension are the same as the damping coefficient of the shock absorber described above. Similarly,
Actually, this is a parameter that involves fluctuations (for example, the mass of the sprung member depends on the number of passengers and fuel consumption, and the spring constant of the suspension depends on deterioration over time) It is based on.

【0009】従って、これらのパラメータの変動を高精
度に推定することができれば、当該変動を考慮した目標
減衰係数を決定することができ、制御則自体を再設計す
ることなく、設計時の制御則本来の性能をより長いスパ
ンで引き出すことができる。
Therefore, if the fluctuations of these parameters can be estimated with high accuracy, the target damping coefficient can be determined in consideration of the fluctuations, and the control law at the time of design can be determined without redesigning the control law itself. Original performance can be brought out over a longer span.

【0010】そこで、本発明は、ショックアブソーバの
減衰係数、ばね上部材の質量、及びサスペンションのば
ね定数の変動を簡易且つ高精度に推定することができる
変動量推定装置及びこれを使用する減衰力制御装置の提
供を目的とする。
Therefore, the present invention provides a fluctuation amount estimating device and a damping force using the same which can easily and accurately estimate changes in the damping coefficient of the shock absorber, the mass of the sprung member, and the spring constant of the suspension. It is intended to provide a control device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1に
記載する如く、ばね上とばね下との間に配設され目標減
衰係数に対応する減衰力を発生するショックアブソーバ
に対する減衰力制御装置であって、ばね上とばね下の相
対変位及び相対速度、並びにばね上の上下加速度からな
る状態量を検出する状態量検出手段と、上記状態量のデ
ータ及び所与のばね上の質量情報を用いて、上記ショッ
クアブソーバの減衰係数の変動量及びサスペンションの
ばね定数の変動量を推定する変動量推定手段と、上記推
定された変動量を考慮して上記ショックアブソーバの目
標減衰係数を決定する目標減衰係数決定手段とを含むこ
とを特徴とする、減衰力制御装置によって達成される。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a damping force control for a shock absorber which is arranged between a sprung portion and an unsprung portion to generate a damping force corresponding to a target damping coefficient. A state quantity detecting means for detecting a state quantity consisting of relative displacement and relative velocity between sprung and unsprung parts, and vertical acceleration on the spring, and data of the state quantity and mass information on a given spring. By using the fluctuation amount estimating means for estimating the fluctuation amount of the damping coefficient of the shock absorber and the fluctuation amount of the spring constant of the suspension, and determining the target damping coefficient of the shock absorber in consideration of the estimated fluctuation amount. It is achieved by a damping force control device including a target damping coefficient determining means.

【0012】本発明において、経時劣化等に起因するシ
ョックアブソーバの減衰係数の変動量及びサスペンショ
ンのばね定数の変動量は、センサを用いることなく高精
度に推定され、また、推定された変動量に基づいて目標
減衰係数が決定されるので、制御則を設計変更すること
なく設計時に意図した車両性能を長いスパンで維持する
ことが可能となる。
In the present invention, the amount of change in the damping coefficient of the shock absorber and the amount of change in the spring constant of the suspension due to deterioration over time are estimated with high accuracy without using a sensor, and the estimated amount of change is Since the target damping coefficient is determined based on this, it is possible to maintain the vehicle performance intended during design over a long span without changing the design of the control law.

【0013】尚、状態量検出手段は、例えば加速度セン
サのような各種センサであってよいが、一の状態量を他
の状態量を基に推定できる場合には、かかる推定を行う
手段も含む。
The state quantity detecting means may be various sensors such as an acceleration sensor, but if one state quantity can be estimated based on another state quantity, the state quantity detecting means also includes means for performing such estimation. .

【0014】また、請求項1記載の減衰力制御装置にお
いて、請求項2に記載する如く、上記変動量推定手段
が、単輪モデルに基づき、上記状態量のデータを用いた
最小2乗法によりショックアブソーバの減衰係数の変動
量及びサスペンションのばね定数の変動量を推定する場
合には、ショックアブソーバの減衰係数の変動量及びサ
スペンションのばね定数の変動量を、少ない演算負荷で
高精度に推定することが可能となる。
Further, in the damping force control device according to the first aspect, as described in the second aspect, the fluctuation amount estimating means uses the least squares method based on the single wheel model and using the data of the state amount. When estimating the fluctuation amount of the damping coefficient of the absorber and the fluctuation amount of the spring constant of the suspension, the fluctuation amount of the damping coefficient of the shock absorber and the fluctuation amount of the spring constant of the suspension should be accurately estimated with a small calculation load. Is possible.

【0015】また、上記目的は、請求項3に記載する如
く、ばね上とばね下の相対変位及び相対速度、並びにば
ね上の上下加速度からなる状態量を検出する状態量検出
手段と、ショックアブソーバの減衰係数、サスペンショ
ンのばね定数、及びばね上の質量からなる3つのパラメ
ータのうちいずれか2つのパラメータの変動量を、単輪
モデルに基づき、上記状態量のデータを用いた最小2乗
法により推定する変動量推定手段とを含むことを特徴と
する、変動量推定装置によって達成される。
Further, as described in claim 3, the above object is to provide a state quantity detecting means for detecting a state quantity consisting of relative displacement and relative velocity between sprung and unsprung, and vertical acceleration on the spring, and a shock absorber. Estimate the fluctuation amount of any two parameters among the three parameters consisting of the damping coefficient, the spring constant of the suspension, and the mass on the spring, based on the single-wheel model by the least-squares method using the data of the above state quantities And a fluctuation amount estimating means for controlling the fluctuation amount.

【0016】本発明によれば、3つのパラメータのうち
2つのパラメータの変動量が推定されるので、これらの
パラメータを使用したショックアブソーバの減衰力制御
を含む各種車両制御の信頼性の向上に寄与することがで
きる。この推定は、状態量検出手段により検出される状
態量のデータに基づいた推定方法であり、公知の最小2
乗法により実現されてよい。
According to the present invention, the fluctuation amount of two of the three parameters is estimated, which contributes to the improvement of the reliability of various vehicle controls including the damping force control of the shock absorber using these parameters. can do. This estimation is an estimation method based on the state quantity data detected by the state quantity detecting means, and the known minimum 2
It may be realized by multiplication.

【0017】また、請求項3記載の変動量推定装置にお
いて、請求項4に記載する如く、上記変動量推定手段
が、ばね上の上下加速度に影響を及ぼす外乱を考慮しつ
つ、上記2つの変動量を推定する場合には、連成振動及
び空気抵抗等の外乱を含めて推定を行うことにより、パ
ラメータの変動量の推定精度を向上させることが可能と
なる。
Further, in the fluctuation amount estimating device according to claim 3, as described in claim 4, the fluctuation amount estimating means takes into account the disturbance affecting the vertical acceleration on the spring, while taking into account the two fluctuations. When estimating the amount, it is possible to improve the estimation accuracy of the variation amount of the parameter by performing the estimation including the disturbance such as the coupled vibration and the air resistance.

【0018】また、請求項3又は4記載の変動量推定装
置において、請求項5に記載する如く、上記変動量推定
手段が、1つのパラメータの変動量を所定の値と仮定し
て、残り2つのパラメータの変動量を推定する場合に
は、3つのパラメータのうちの2つのパラメータの変動
量が同時に推定可能となる。
Further, in the fluctuation amount estimating device according to claim 3 or 4, as described in claim 5, the fluctuation amount estimating means assumes that the fluctuation amount of one parameter is a predetermined value, and the remaining 2 When estimating the variation amount of one parameter, the variation amount of two of the three parameters can be estimated at the same time.

【0019】また、上記目的は、請求項6に記載する如
く、ばね上の質量の変動量を推定する変動量推定装置で
あって、4輪に対して、ばね上の上下加速度の状態量を
それぞれ検出する状態量検出手段と、車両の重心位置情
報を備えた4輪モデルに基づき、上記状態量のデータを
用いた最小2乗法によりばね上の質量の変動量を推定す
る変動量推定手段とを含むことを特徴とする、変動量推
定装置によって達成される。
Further, as described in claim 6, the above-mentioned object is a fluctuation amount estimating device for estimating the fluctuation amount of the mass on the spring, wherein the state amount of the vertical acceleration on the spring is calculated for four wheels. State amount detecting means for detecting the state amount, and variation amount estimating means for estimating the variation amount of the mass on the spring by the least square method using the data of the state amount based on the four-wheel model provided with the center of gravity position information of the vehicle. It is achieved by a fluctuation amount estimation device, which comprises:

【0020】本発明によれば、搭載性やコスト的に不利
な車高センサを用いることなく、低コストでばね上質量
を推定することができる。また、ばね上質量の変動量
は、4輪の連成を考慮して推定されるので、ばね上質量
の変動量の推定精度を大幅に向上させることが可能とな
る。尚、車両の重心位置情報は、設計値等に基づく固定
値であってよい。
According to the present invention, the sprung mass can be estimated at low cost without using a vehicle height sensor which is disadvantageous in terms of mountability and cost. Further, since the variation amount of the sprung mass is estimated in consideration of the coupling of the four wheels, it is possible to significantly improve the estimation accuracy of the variation amount of the sprung mass. The vehicle center-of-gravity position information may be a fixed value based on a design value or the like.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】まず、本発明によるパラメータ推
定方法及び減衰力制御装置の説明に先立ち、減衰力可変
ショックアブソーバの減衰力制御に関連する部品の構成
について概略的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, prior to the description of the parameter estimation method and damping force control device according to the present invention, the configuration of the components related to the damping force control of the damping force variable shock absorber will be schematically described.

【0022】図1を参照するに、車両には、前後左右の
各車輪に配設される減衰力可変ショックアブソーバ3A
〜3D(以下、単に「ショックアブソーバ3A〜3D」
と称する)と、この各ショックアブソーバ3A〜3Dと
共に各車輪毎に配設されるサスペンション19A〜19
Dと、各車輪に対応して配設される加速度センサ4A〜
4D及び車高センサ5A〜5Dとが装着されている。加
速度センサ4A〜4Dは、ばね上の上下加速度を検出
し、検出信号を電子制御ユニット70(以下、「ECU
70」と称する)に対して出力する。車高センサ5A〜
5Dは、ばね上−ばね下間の相対変位(ストローク変
位)を検出し、検出信号をECU70に対して出力す
る。尚、サスペンション19A〜19Dは、コイルスプ
リング、リーフスプリング、エアースプリング等のスプ
リングであってよい。
Referring to FIG. 1, the vehicle is equipped with a variable damping force shock absorber 3A provided on each of front, rear, left and right wheels.
~ 3D (hereinafter, simply "shock absorber 3A ~ 3D"
And the suspensions 19A to 19 arranged for each wheel together with the shock absorbers 3A to 3D.
D and acceleration sensors 4A to 4A arranged corresponding to the respective wheels.
4D and vehicle height sensors 5A to 5D are mounted. The acceleration sensors 4A to 4D detect the vertical acceleration on the spring and output a detection signal to the electronic control unit 70 (hereinafter, referred to as “ECU”).
70 "). Vehicle height sensor 5A ~
5D detects the relative displacement (stroke displacement) between the sprung part and the unsprung part, and outputs a detection signal to ECU 70. The suspensions 19A to 19D may be springs such as coil springs, leaf springs, and air springs.

【0023】ショックアブソーバ3A〜3Dは、それぞ
れアクチュエータ6A〜6Dを備えており、このアクチ
ュエータ6A〜6Dを駆動制御することで、発生させる
減衰力を調整し得る機構となっている。
The shock absorbers 3A to 3D are provided with actuators 6A to 6D, respectively. The drive force of the actuators 6A to 6D is adjusted to adjust the damping force to be generated.

【0024】ショックアブソーバ3A〜3Dは、例え
ば、内部に調整ロッド(図示せず)が配設されており、こ
の調整ロッドを減衰力切換え用のアクチュエータ6A〜
6Dで回転させることにより、オリフィスの面積を変化
させる構成とされている。このように、オリフィスを通
過する流体の流量を変化させることにより、ショックア
ブソーバ3A〜3Dの減衰力を多段階に変更することが
できる。
Each of the shock absorbers 3A to 3D has, for example, an adjusting rod (not shown) arranged therein, and the adjusting rods are used to change the damping force from the actuators 6A to 6A.
By rotating at 6D, the area of the orifice is changed. In this way, the damping force of the shock absorbers 3A to 3D can be changed in multiple steps by changing the flow rate of the fluid passing through the orifice.

【0025】ショックアブソーバ3A〜3Dの最適な減
衰力は、車両の運動性・乗心地・信頼性を考慮した所定
の制御則に従い、ECU70によって決定される。この
制御則は、所定のパラメータ、例えばばね上の上下加速
度、ばね上−ばね下間の相対変位、ショックアブソーバ
の減衰係数、ばね上の質量、サスペンションのばね定数
等を考慮する車両モデルを構築することにより設計され
る。
The optimum damping force of the shock absorbers 3A to 3D is determined by the ECU 70 in accordance with a predetermined control law in consideration of the mobility, riding comfort and reliability of the vehicle. This control law constructs a vehicle model considering predetermined parameters such as vertical acceleration on a spring, relative displacement between sprung and unsprung, damping coefficient of shock absorber, mass on spring, spring constant of suspension, etc. Designed by

【0026】ところで、一般的な車両モデルにおいて、
例えばばね上の上下加速度のように車両走行時に常に変
動するパラメータに対しては、加速度センサのような各
種センサによる実際の検出値が用いられる。一方、比較
的変動量が少ないショックアブソーバの減衰係数及びサ
スペンションのばね定数に対しては、ショックアブソー
バ及びサスペンションの設計時に決定される基準値(ノ
ミナル値)がそれぞれ採用される。同様に、ばね上の質
量に対しても、一般的な乗員数や積載物等を想定して予
め決定された基準値が採用される。
By the way, in a general vehicle model,
For parameters such as vertical acceleration on a spring that constantly fluctuates when the vehicle is traveling, actual detection values by various sensors such as an acceleration sensor are used. On the other hand, reference values (nominal values) determined when designing the shock absorber and the suspension are adopted for the damping coefficient of the shock absorber and the spring constant of the suspension, which have relatively small variations. Similarly, with respect to the mass on the spring, a standard value that is determined in advance assuming a general number of passengers, a load, and the like is adopted.

【0027】しかしながら、ショックアブソーバの減衰
係数は、シリンダ内の流体(油)の粘性や流体の温度に
依存すると共に、経時劣化により変動するパラメータで
ある。また、サスペンションのばね定数は、製品毎に異
なる値であると共に、経時劣化により変動するパラメー
タである。更に、ばね上の質量も、車両内の乗員数や燃
料の残量や積載物の重さによって変動するパラメータで
ある。これらのパラメータの変動は、ショックアブソー
バの減衰力制御に大きな影響を与えるので、これらの変
動を考慮した車両モデルを構築することが望ましい。
However, the damping coefficient of the shock absorber is a parameter that depends on the viscosity of the fluid (oil) in the cylinder and the temperature of the fluid and that fluctuates due to deterioration over time. Further, the spring constant of the suspension is a value that varies from product to product and is a parameter that changes due to deterioration over time. Further, the mass on the spring is also a parameter that varies depending on the number of passengers in the vehicle, the remaining amount of fuel, and the weight of the load. Fluctuations of these parameters have a great influence on the damping force control of the shock absorber, so it is desirable to construct a vehicle model in consideration of these fluctuations.

【0028】そこで、次に説明する本発明の第1のパラ
メータ推定方法では、この車両モデルを構築する際、3
つのパラメータ、即ちばね上の質量、サスペンションの
ばね定数、及びショックアブソーバの減衰係数の変動を
考慮するため、これらのパラメータに対応する3つのパ
ラメータ変動率を導入し、これらのパラメータ変動率の
うちいずれか2つを同時に推定することを可能とする。
Therefore, according to the first parameter estimation method of the present invention which will be described below, when the vehicle model is constructed, 3
In order to take into account the fluctuations of three parameters, namely, the mass on the spring, the spring constant of the suspension, and the damping coefficient of the shock absorber, we introduced three parameter fluctuation rates corresponding to these parameters. It is possible to estimate the two at the same time.

【0029】<第1のパラメータ推定方法>本発明の第
1のパラメータ推定方法は、車両モデルとして図2に示
すような単輪モデルを使用し、パラメータ変動率(α
m、αk、αc)を導入する。
<First Parameter Estimation Method> The first parameter estimation method of the present invention uses a single-wheel model as shown in FIG.
m, αk, αc) are introduced.

【0030】ここで、図中の記号は、以下の通りであ
る。 Mb:ばね上質量 Ks:サスペンションばね定数 C:減衰係数 xb:ばね上変位 xw:ばね下変位 αm:ばね上質量変動率 αk:サスペンションばね定数変動率 αc:減衰係数変動率 この単輪モデルにおいては、以下の式1に示す運動方程
式が成立する。
The symbols in the figure are as follows. Mb: sprung mass Ks: suspension spring constant C: damping coefficient xb: sprung displacement xw: unsprung mass αm: sprung mass variation rate αk: suspension spring constant variation rate αc: damping coefficient variation rate In this single wheel model , The equation of motion shown in the following Equation 1 is established.

【0031】 xb’’=Ks×αk/(Mb×αm)×(xw−xb)+C×αc/(M b×αm)×(xw’−xb’) ・・・・(式1) 尚、記号「’’」は2回微分を表わし、記号「’」は1
回微分を表わす。ここで、xs=xw−xbと置くと、
式1は、以下のようになる。
Xb ″ = Ks × αk / (Mb × αm) × (xw−xb) + C × αc / (Mb × αm) × (xw′−xb ′) (Formula 1) The symbol "" represents the second differentiation, and the symbol "'" is 1
Represents the time derivative. Here, if xs = xw−xb is set,
Equation 1 becomes as follows.

【0032】 xb’’=[Ks/Mb×xs、C/Mb×xs’][αk/αm、αc/ αm] ・・・・(式1’) 尚、記号「」は行列の転置を表わす。Xb ″ = [Ks / Mb × xs, C / Mb × xs ′] [αk / αm, αc / αm] * ... (Equation 1 ′) Note that the symbol “ * ” is the transpose of the matrix. Represents

【0033】ここで、y≡xb’’、ψ≡[Ks/M
b×xs、C/Mb×xs’]、θ≡[θ1、θ2]
=[αk/αm、αc/αm]と置くと、式1’は、
以下のようになる。
Here, y≡xb ″, ψ * ≡ [Ks / M
b × xs, C / Mb × xs ′], θ≡ [θ1, θ2] *
= [Αk / αm, αc / αm] * , Equation 1 ′ becomes
It looks like this:

【0034】y=ψ×θ ・・・・(式2) ここで、状態量であるxb’’及びxs、xs’は、セ
ンサ(加速度センサ4A〜4D及び車高センサ5A〜5
D)によって検出可能であり、或いは、xb’’若しく
はxsは、いずれか一方の検出値を基に推定可能であ
る。よって、y及びψは既知であるので、公知の逐次
最小2乗法(Recursive Least Squares algorithm : RLS
法)によりθを求めることができる。
Y = ψ * × θ (Equation 2) Here, the state quantities xb ″, xs, and xs ′ are sensors (acceleration sensors 4A to 4D and vehicle height sensors 5A to 5).
Db) or xb ″ or xs can be estimated based on the detected value of either one. Therefore, since y and ψ * are known, the known recursive Least Squares algorithm (RLS) is used.
Method can be used to obtain θ.

【0035】このようにしてθ≡[αk/αm、αc/
αm]が導出されると、3つのパラメータ変動率α
m、αk、αcのうちいずれか2つは、同時推定可能と
なる。即ち、以下の(1)(2)(3)のように、1つ
のパラメータ変動率が与えられると、残り2つのパラメ
ータ変動率を得ることができる。 (1)Ksが基準値である場合(αk=1)、αm=1
/θ1、αc=θ1/θ2を得る。 (2)Cが基準値である場合(αc=1)、αm=1/
θ2、αk=θ1/θ2を得る。 (3)Mbが基準値である場合(αm=1)、αk=θ
1、αc=θ2を得る。
In this way, θ≡ [αk / αm, αc /
αm] * is derived, the three parameter fluctuation rates α
Any two of m, αk, and αc can be estimated simultaneously. That is, when one parameter variation rate is given as in (1), (2) and (3) below, the remaining two parameter variation rates can be obtained. (1) When Ks is a reference value (αk = 1), αm = 1
/ Θ1 and αc = θ1 / θ2 are obtained. (2) When C is the reference value (αc = 1), αm = 1 /
θ2 and αk = θ1 / θ2 are obtained. (3) When Mb is the reference value (αm = 1), αk = θ
1, αc = θ2 is obtained.

【0036】以上の第1のパラメータ推定方法による
と、単輪モデルに基づき、パラメータ変動率αm、α
k、αcを導入することにより、最大2つまでのパラメ
ータ変動を同時に推定することができる。これにより、
熱や経時劣化によるショックアブソーバの減衰係数の変
化、乗員や積載物の増減、サスペンションの経時劣化、
のうちいずれか2つを同時に推定することができるよう
になる。例えば、乗員や積載物の増減が無視できるか、
或いは他の方法により推定可能である場合には、ショッ
クアブソーバ及びサスペンションの経時劣化を推定する
ことができ、劣化度合いに応じた適切な制御を行うこと
も可能となる。また、ショックアブソーバの減衰力制御
を含む各種車両制御において、本パラメータ推定方法を
用いて選択的にいずれか2つのパラメータ変動率を導出
し、各種車両制御にフィードバックすることも可能であ
る。
According to the above first parameter estimation method, the parameter fluctuation rates αm, α are calculated based on the single wheel model.
By introducing k and αc, it is possible to simultaneously estimate up to two parameter variations. This allows
Changes in damping coefficient of shock absorber due to heat and deterioration over time, increase / decrease of passengers and loads, deterioration of suspension over time,
It becomes possible to estimate any two of them at the same time. For example, can the increase and decrease of passengers and loads be ignored,
Alternatively, if it can be estimated by another method, it is possible to estimate the deterioration with time of the shock absorber and the suspension, and it is also possible to perform appropriate control according to the degree of deterioration. Further, in various vehicle controls including damping force control of a shock absorber, it is possible to selectively derive any two parameter fluctuation rates using this parameter estimation method and feed them back to various vehicle controls.

【0037】尚、本パラメータ推定方法においては、3
つのパラメータ変動率αm、αk、αcのいずれか1つ
を1(変動がない)として、残りのパラメータ変動率を
導出するものであったが、3つのパラメータ変動率α
m、αk、αcのいずれか1つが他の手段(実測を含
む)により推定可能である場合には、当該推定可能なパ
ラメータ変動率の値(1以外の数値)を用いて、残り2
つのパラメータ変動率を導出することも可能である。
In this parameter estimation method, 3
One of the three parameter fluctuation rates αm, αk, and αc is set to 1 (no fluctuation), and the remaining parameter fluctuation rates are derived.
If any one of m, αk, and αc can be estimated by other means (including actual measurement), the value of the parameter fluctuation rate that can be estimated (a value other than 1) is used, and the remaining 2
It is also possible to derive one parameter variation rate.

【0038】<第2のパラメータ推定方法>次に説明す
る本発明の第2のパラメータ推定方法は、上述の第1の
パラメータ推定方法を拡張したものであり、ばね上に対
する外乱(空気抵抗や各輪の連成入力)を考慮して、パ
ラメータ変動率αm、αk、αcを推定する。即ち、上
記式1’において、外乱を示すパラメータδを更に導入
して、次の式を得る。尚、各記号については、上述の第
1のパラメータ推定方法と同様であるので、ここでは説
明を省略する。
<Second Parameter Estimating Method> A second parameter estimating method of the present invention described below is an extension of the above-mentioned first parameter estimating method, and is used for disturbances on the sprung (air resistance and each The parameter fluctuation rates αm, αk, and αc are estimated in consideration of the wheel coupling input). That is, in the above formula 1 ′, the parameter δ indicating the disturbance is further introduced to obtain the following formula. Note that each symbol is the same as in the above-described first parameter estimation method, and therefore its description is omitted here.

【0039】 xb’’=[Ks/Mb×xs、C/Mb×xs’、−1][αk/αm、 αc/αm、δ] ・・・・(式3) 上述の第1のパラメータ推定方法と同様、y≡x
b’’、ψ≡[Ks/Mb×xs、C/Mb×x
s’、−1]、θ≡[θ1、θ2、θ3]=[αk/
αm、αc/αm、δ]と置くと、式3は、以下のよ
うになる。
Xb ″ = [Ks / Mb × xs, C / Mb × xs ′, −1] [αk / αm, αc / αm, δ] * (Formula 3) The above-mentioned first parameter Similar to the estimation method, y≡x
b ″, ψ * ≡ [Ks / Mb × xs, C / Mb × x
s ′, −1], θ≡ [θ1, θ2, θ3] * = [αk /
[alpha] m, [alpha] c / [alpha] m, [delta]] * , then Equation 3 becomes as follows.

【0040】y=ψ×θ ・・・・(式4) ここで、状態量であるxb’’及びxs、xs’は、セ
ンサ(加速度センサ4A〜4D及び車高センサ5A〜5
D)によって検出可能であり、或いは、xb’’若しく
はxsは、いずれか一方の検出値を基に推定可能であ
る。よって、y及びψは既知であるので、公知の逐次
最小2乗法によりθを求めることができる。
Y = ψ * × θ (Equation 4) Here, the state quantities xb ″, xs and xs ′ are sensors (acceleration sensors 4A-4D and vehicle height sensors 5A-5).
Db) or xb ″ or xs can be estimated based on the detected value of either one. Therefore, since y and ψ * are known, θ can be obtained by the known recursive least squares method.

【0041】このようにしてθ≡[αk/αm、αc/
αm、δ]が導出されると、3つのパラメータ変動率
(αm、αk、αc)のうちいずれか2つは、同時推定
可能となる。即ち、以下の(1)(2)(3)のよう
に、1つのパラメータ変動率が与えられると、残り2つ
のパラメータ変動率を得ることができる。 (1)Ksが基準値である場合(αk=1)、αm=1
/θ1、αc=θ1/θ2、θ3=δを得る。 (2)Cが基準値である場合(αc=1)、αm=1/
θ2、αk=θ1/θ2、θ3=δを得る。 (3)Mbが基準値である場合(αm=1)、αk=θ
1、αc=θ2、θ3=δを得る。
In this way, θ≡ [αk / αm, αc /
When αm, δ] * is derived, any two of the three parameter fluctuation rates (αm, αk, αc) can be estimated simultaneously. That is, when one parameter variation rate is given as in (1), (2) and (3) below, the remaining two parameter variation rates can be obtained. (1) When Ks is a reference value (αk = 1), αm = 1
/ Θ1, αc = θ1 / θ2, θ3 = δ are obtained. (2) When C is the reference value (αc = 1), αm = 1 /
θ2, αk = θ1 / θ2, θ3 = δ are obtained. (3) When Mb is the reference value (αm = 1), αk = θ
1, αc = θ2, θ3 = δ are obtained.

【0042】以上の第2のパラメータ推定方法による
と、単輪モデルに基づき、パラメータ変動率αm、α
k、αcを導入することにより、これらのうち最大2つ
までのパラメータ変動を同時に、外乱を含めた形で推定
することができる。これにより、熱や経時劣化によるシ
ョックアブソーバの減衰係数の変化、乗員や積載物の増
減、サスペンションの経時劣化、のうちいずれか2つを
同時に推定することができるようになる。また、外乱を
含めて推定することにより、演算負荷は上記第1のパラ
メータ推定方法に比して増大するものの、推定精度を向
上させることができる。また、ショックアブソーバの減
衰力制御を含む各種車両制御において、本パラメータ推
定方法を用いて選択的にいずれか2つのパラメータ変動
率を導出し、各種車両制御にフィードバックすることも
可能である。
According to the second parameter estimation method described above, the parameter fluctuation rates αm, α are calculated based on the single wheel model.
By introducing k and αc, up to two parameter fluctuations among them can be estimated at the same time in the form including the disturbance. This makes it possible to simultaneously estimate any two of changes in the damping coefficient of the shock absorber due to heat and deterioration over time, increase / decrease in occupants and loads, and deterioration over time of the suspension. Further, by estimating including the disturbance, the calculation load is increased as compared with the first parameter estimation method, but the estimation accuracy can be improved. Further, in various vehicle controls including damping force control of a shock absorber, it is possible to selectively derive any two parameter fluctuation rates using this parameter estimation method and feed them back to various vehicle controls.

【0043】尚、本パラメータ推定方法においては、3
つのパラメータのいずれか1つを変動がない(即ち、α
m=1等)として、残り2つのパラメータを推定するも
のであったが、これらのパラメータのうちいずれか1つ
が他の手段(実測を含む)により推定可能である場合に
は、当該推定可能なパラメータ変動率の値(1以外の数
値)を用いて、残り2つのパラメータを推定することも
可能である。
In this parameter estimation method, 3
There is no variation in any one of the two parameters (ie α
However, if any one of these parameters can be estimated by other means (including actual measurement), the remaining two parameters can be estimated. It is also possible to estimate the remaining two parameters using the value of the parameter variation rate (a numerical value other than 1).

【0044】<第3のパラメータ推定方法>ところで、
上述の第1及び第2のパラメータ推定方法では、単輪モ
デルに基づき各パラメータを推定するものであったが、
実際の車両の挙動は、4つの車輪の連成で成り立ってお
り、車両の運動性・乗心地・信頼性の更なる向上を可能
とする制御を実現するためには、4つの車輪の連成振動
(2つ以上の振動系の要素が結合されることによって、
互いに影響しあう振動)を考慮することが有用となる。
<Third Parameter Estimation Method> By the way,
In the above-described first and second parameter estimation methods, each parameter is estimated based on the single wheel model.
The actual behavior of the vehicle consists of four wheels, and in order to realize control that can further improve the mobility, riding comfort, and reliability of the vehicle, four wheels are coupled. Vibration (By combining two or more vibration system elements,
It is useful to consider vibrations that affect each other.

【0045】そこで、本発明の第3のパラメータ推定方
法は、ショックアブソーバの減衰係数C及びサスペンシ
ョンのばね定数Ksを基準値と仮定して(即ち、αk=
1、αc=1)、車両の4輪の連成を考慮して、ばね上
質量の変動を推定する。
Therefore, in the third parameter estimation method of the present invention, the damping coefficient C of the shock absorber and the spring constant Ks of the suspension are assumed to be reference values (ie, αk =
1, αc = 1), the fluctuation of the sprung mass is estimated in consideration of the coupling of the four wheels of the vehicle.

【0046】図3は、4輪の連成を考慮した車両モデル
を示す。ここで、図中の記号は、以下の通りである。 M:ばね上質量の総和 Tf:フロントトレッド Tr:リアトレッド Wb:ホイルベース Ffr:フロント右輪のばね力と減衰力の和 Ffl:フロント左輪のばね力と減衰力の和 Frr:リア右輪のばね力と減衰力の和 Frl:リア左輪のばね力と減衰力の和 xfr’’:フロント右輪でのばね上加速度 xfl’’:フロント左輪でのばね上加速度 xrr’’:リア右輪でのばね上加速度 xrl’’:リア左輪でのばね上加速度 αm:ばね上質量変動率 r’’:重心位置でのばね上加速度 この連成モデルにおいては、以下の式5に示す運動方程
式が成立する。
FIG. 3 shows a vehicle model taking into consideration the coupling of four wheels. Here, the symbols in the figure are as follows. M: Sum of sprung mass Tf: Front tread Tr: Rear tread Wb: Wheel base Ffr: Sum of spring force and damping force of front right wheel Ffl: Sum of spring force and damping force of front left wheel Frr: Spring of rear right wheel Sum of force and damping force Frl: Sum of spring force and damping force of left rear wheel xfr ″: Acceleration of sprung front right wheel xfl ″: Acceleration of sprung front left wheel xrr ″: At rear right wheel Sprung acceleration xrl ″: sprung acceleration at the left rear wheel αm: sprung mass variation rate r ″: sprung acceleration at the position of the center of gravity In this coupled model, the equation of motion shown in Equation 5 below holds. .

【0047】 αm×M×r’’=Ffr+Ffl+Frr+Frl・・・・(式5) 一方、重心位置でのばね上加速度r’’は、左側の2つ
の車輪の連成を考慮したばね上加速度xl’’と、右側
の2つの車輪の連成を考慮したばね上加速度xr’’と
を用いて次のように表わされる。
Αm × M × r ″ = Ffr + Ffl + Frr + Frl (Equation 5) On the other hand, the sprung acceleration r ″ at the center of gravity is the sprung acceleration xl ′ in consideration of the coupling of the two wheels on the left side. 'And the sprung acceleration xr''considering the coupling of the two wheels on the right side are expressed as follows.

【0048】 r’’=(lr×xl’’+ll×xr’’)/(lr+ll)・・・・( 式6) 尚、lrは、図3に示すように、右側の2つの車輪を結
ぶ直線に対する重心位置の距離、llは、左側の2つの
車輪を結ぶ直線に対する重心位置の距離に略相当する。
また、xl’’は、2つの左輪でのばね上加速度を用い
て、xl’’≡(Lr×xfl’’+Lf×xr
l’’)/(Lf+Lr)、xr’’は、2つの右輪で
のばね上加速度を用いて、xr’’≡(Lr×xf
r’’+Lf×xrr’’)/(Lf+Lr)である。
尚、Lfは、図3に示すように、2つの前輪を結ぶ直線
に対する重心位置の距離、Lrは、2つの後輪を結ぶ直
線に対する重心位置の距離に相当する。
R ″ = (lr × xl ″ + ll × xr ″) / (lr + ll) (Equation 6) In addition, as shown in FIG. 3, lr connects two wheels on the right side. The distance of the center of gravity position to the straight line, 11 is substantially equivalent to the distance of the center of gravity position to the straight line connecting the two left wheels.
Further, xl ″ is xl ″ ≡ (Lr × xfl ″ + Lf × xr by using the sprung accelerations of the two left wheels.
l ″) / (Lf + Lr), xr ″ is xr ″ ≡ (Lr × xf, using the sprung acceleration of the two right wheels.
r ″ + Lf × xrr ″) / (Lf + Lr).
As shown in FIG. 3, Lf corresponds to the distance of the center of gravity position to the straight line connecting the two front wheels, and Lr corresponds to the distance of the center of gravity position to the straight line connecting the two rear wheels.

【0049】ここで、上記式5において、y≡Ffr+
Ffl+Frr+Frl、ψ≡M×r’’、θ≡αmと
置くと、式5は、以下のようになる。
Here, in the above formula 5, y≡Ffr +
When Ffl + Frr + Frl, ψ≡M × r ″, and θ≡αm are set, the equation 5 is as follows.

【0050】y=ψ×θ ・・・・(式7) よって、y及びψは既知であるので、逐次最小2乗法に
よりθを求めることができる。
Y = ψ × θ (Equation 7) Since y and ψ are known, θ can be obtained by the successive least squares method.

【0051】以上の第3のパラメータ推定方法による
と、パラメータ変動率αmを導入して、4輪の連成を考
慮した車両モデルに基づき、ばね上質量の変動を推定す
ることができる。これにより、乗員や積載物の増減によ
る車両重心の変動を考慮でき推定精度の更なる向上を実
現することが可能となる。
According to the third parameter estimation method described above, the variation of the sprung mass can be estimated based on the vehicle model considering the coupling of four wheels by introducing the parameter variation rate αm. As a result, it is possible to consider the variation in the center of gravity of the vehicle due to the increase or decrease of the occupants and the load, and to further improve the estimation accuracy.

【0052】<目標減衰係数決定方法>次に、上述した
パラメータ推定方法を利用し、最適なショックアブソー
バの目標減衰係数を決定する方法について説明する。
<Method of Determining Target Damping Coefficient> Next, a method of determining the optimum target damping coefficient of the shock absorber using the above-described parameter estimation method will be described.

【0053】設計が意図する基準状態では、ショックア
ブソーバのピストン速度(ストローク速度)Vにおけ
る目標減衰係数Cは、同ピストン速度Vにおける最
適減衰係数比ζを用いて、以下の関係式により設定さ
れている。
In the reference state intended by the design, the target damping coefficient C 0 at the piston speed (stroke speed) V 0 of the shock absorber uses the optimum damping coefficient ratio ζ 0 at the piston speed V 0 and the following relational expression: It is set by.

【0054】 ζ=C/2√(Ks×Mb) ・・・・(式8) 尚、最適減衰係数比ζは、車両の運動性、乗心地、操
安性等を考慮して予め設定されている。
Ζ 0 = C 0 / 2√ (Ks × Mb) (Equation 8) Note that the optimum damping coefficient ratio ζ 0 is determined in consideration of the vehicle maneuverability, riding comfort, steerability, and the like. It is set in advance.

【0055】ばね上質量、サスペンションばね定数、及
びショックアブソーバ減衰係数が変動した場合、減衰係
数比ζは、パラメータ変動率αm、αk、αcを用いて
表わすと、以下のように変動する。
When the sprung mass, the suspension spring constant, and the shock absorber damping coefficient fluctuate, the damping coefficient ratio ζ fluctuates as follows when expressed using the parameter fluctuation rates αm, αk, and αc.

【0056】 ζ=αc×C/2√(αk×Ks×αm×Mb) ・・・・(式9) この場合、この減衰係数比ζが最適減衰係数比ζとな
るような減衰係数CTに、目標減衰係数Cを修正する
ことにより、かかる変動があっても最適減衰係数比ζ
を維持することができる。
Ζ = αc × C 0 / 2√ (αk × Ks × αm × Mb) (Equation 9) In this case, the damping coefficient such that this damping coefficient ratio ζ becomes the optimum damping coefficient ratio ζ 0 By modifying the target damping coefficient C 0 to C T , the optimal damping coefficient ratio ζ 0
Can be maintained.

【0057】具体的には、減衰係数CTは、次式、 ζ=αc×CT/2√(αk×Ks×αm×Mb) ・・・・(式9’) を満たすので、式8及び式9’から、 CT=√(αk×αm)/αc×Cと求まる。More specifically, the damping coefficient C T satisfies the following equation, ζ 0 = αc × C T / 2√ (αk × Ks × αm × Mb) (Equation 9 '). 8 and Equation 9 ′, C T = √ (αk × αm) / αc × C 0 .

【0058】なお、3つのパラメータ変動率αm、α
k、αcのうち1つのパラメータが定まれば、残り2つ
のパラメータ変動率は、上述のパラメータ推定法により
同時に定まるので、目標減衰係数Cを算出することが
可能となる。
The three parameter fluctuation rates αm and α
If one of the parameters k and αc is determined, the remaining two parameter fluctuation rates are determined at the same time by the above-described parameter estimation method, so that the target damping coefficient C 0 can be calculated.

【0059】以上の目標減衰係数決定方法によれば、ば
ね上質量、サスペンションばね定数、及びショックアブ
ソーバ減衰係数が変動した場合であっても、当該変動を
補償した最適な目標減衰係数が決定されるので、制御則
を変更することなく制御入力(目標減衰係数)を変更す
るだけで、初期状態の車両の運動性、乗心地、操安性等
を実現することが可能となる。
According to the above target damping coefficient determination method, even if the sprung mass, the suspension spring constant, and the shock absorber damping coefficient fluctuate, the optimum target damping coefficient that compensates for the fluctuations is determined. Therefore, by changing the control input (target damping coefficient) without changing the control law, it becomes possible to achieve the maneuverability, riding comfort, steerability, etc. of the vehicle in the initial state.

【0060】次に、ショックアブソーバに対して減衰力
制御装置として機能するECU70の動作について言及
する。
Next, the operation of the ECU 70 functioning as a damping force control device for the shock absorber will be described.

【0061】図4は、ECU70の動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the ECU 70.

【0062】ステップ100では、ECU70は、各種
センサから状態量に関する情報を所定の周期で受信す
る。具体的には、ECU70は、加速度センサ4A〜4
D及び車高センサ5A〜5Dから、ばね上の上下加速度
及びストローク変位を示す検出信号を受信する。尚、ば
ね上の上下加速度及びストローク変位のいずれか一方の
状態量から、他方の状態量を推定する場合には、ECU
70は、上記いずれか一方の状態量のみを用いて以下の
各ステップを実行する。
In step 100, the ECU 70 receives information about the state quantity from various sensors in a predetermined cycle. Specifically, the ECU 70 controls the acceleration sensors 4A to 4A.
D and vehicle height sensors 5A to 5D receive detection signals indicating vertical acceleration on the spring and stroke displacement. When the other state quantity is estimated from the state quantity of one of the vertical acceleration on the spring and the stroke displacement, the ECU
70 executes the following steps using only one of the above state quantities.

【0063】続くステップ110では、ECU70は、
上記ステップ100で入力された状態量に関するデータ
から、次のステップ120で必要なデータを抽出若しく
は算出し、これらのデータに対し、必要に応じて予めフ
ィルター処理を施す。例えば、ECU70は、上記ステ
ップ100で入力若しくは推定されたストローク変位x
sから、ストローク速度xs’を算出してもよい。
In the following step 110, the ECU 70
In the next step 120, necessary data is extracted or calculated from the data relating to the state quantity input in step 100, and these data are subjected to a filtering process in advance as necessary. For example, the ECU 70 sets the stroke displacement x input or estimated in step 100 above.
The stroke speed xs ′ may be calculated from s.

【0064】続くステップ120では、ECU70は、
上述の第1若しくは第2の推定方法を用いて、パラメー
タの推定を行う。具体的には、ECU70は、ばね上質
量、サスペンションばね定数、及びショックアブソーバ
減衰係数の係る3つのパラメータ変動率αm、αk、α
cのうち2つのパラメータ変動率を推定する。本実施例
では、ECU70は、パラメータ変動率αmを基準値と
して、パラメータ変動率αk、αcの推定を行う。
In the following step 120, the ECU 70
Parameter estimation is performed using the first or second estimation method described above. Specifically, the ECU 70 controls the three parameter fluctuation rates αm, αk, and α related to the sprung mass, the suspension spring constant, and the shock absorber damping coefficient.
Estimate the parameter variation rate of two of c. In this embodiment, the ECU 70 estimates the parameter fluctuation rates αk and αc using the parameter fluctuation rate αm as a reference value.

【0065】続くステップ130では、ECU70は、
上述の目標減衰係数決定方法を使用して、各ショックア
ブソーバ3A〜3Dに対して最適な目標減衰係数を決定
し、次いで、ECU70は、ショックアブソーバ3A〜
3Dの減衰力切換え用のアクチュエータ6A〜6Dに対
して、決定された目標減衰係数を実現するオリフィスの
面積となるようにロータリバルブを回転させる駆動信号
を送信する。
In the following step 130, the ECU 70
The target damping coefficient determination method described above is used to determine the optimum target damping coefficient for each of the shock absorbers 3A to 3D, and then the ECU 70 determines that the shock absorbers 3A to 3D.
A drive signal for rotating the rotary valve is transmitted to the actuators 6A to 6D for switching the damping force of 3D so that the area of the orifice that achieves the determined target damping coefficient is obtained.

【0066】以上の減衰力制御装置によると、制御則が
設計された後に、サスペンションばね定数、及びショッ
クアブソーバ減衰係数が経時劣化により変動した場合で
あっても、当該制御則を再設計することなく制御入力
(目標減衰係数)を変更するだけで、設計時に意図した
車両の性能を保持することが可能となる。また、最小限
のセンサを用いた高精度な制御を実現することができ、
コストの低減及び精度の向上を両立させることが可能と
なる。
According to the damping force control apparatus described above, even if the suspension spring constant and the shock absorber damping coefficient fluctuate due to deterioration over time after the control law is designed, the control law is not redesigned. Only by changing the control input (target damping coefficient), the performance of the vehicle intended at the time of design can be maintained. In addition, it is possible to realize highly precise control using the minimum number of sensors,
It is possible to achieve both cost reduction and accuracy improvement.

【0067】尚、特許請求の範囲の請求項1及び2は、
発明の詳細な説明に記載した減衰力制御装置に対応し、
請求項3及び5は、発明の詳細な説明に記載した第1の
パラメータ推定方法に関連し、請求項4及び5は、第2
のパラメータ推定方法に関連し、請求項6は、第3のパ
ラメータ推定方法に関連する。
The claims 1 and 2 of the claims are as follows.
Corresponding to the damping force control device described in the detailed description of the invention,
Claims 3 and 5 relate to the first parameter estimation method described in the detailed description of the invention, and claims 4 and 5 relate to the second method.
And a third parameter estimation method.

【0068】より詳細には、特許請求の範囲の「状態量
検出手段」は、発明の詳細な説明に記載した「加速度セ
ンサ4A〜4D及び車高センサ5A〜5D」に対応する
が、一方のセンサからの検出値を用いて他方の状態量を
推定する手段を含む。また、特許請求の範囲の「変動量
推定手段」は、ECU70が、上記第1、第2及び第3
のパラメータ推定方法を用いて変動量を推定することに
より実現される。また、特許請求の範囲の「目標減衰係
数決定手段」は、ECU70が上記ステップ130の処
理を行うことにより実現される。
More specifically, the "state amount detecting means" in the claims corresponds to "acceleration sensors 4A to 4D and vehicle height sensors 5A to 5D" described in the detailed description of the invention, but one of them It includes means for estimating the other state quantity using the detection value from the sensor. Further, in the “variation amount estimating means” in the claims, the ECU 70 is configured so that the first, second and third
It is realized by estimating the variation using the parameter estimation method of. The “target damping coefficient determining means” in the claims is realized by the ECU 70 performing the process of step 130.

【0069】以上、本発明の好ましい実施例について詳
説したが、本発明は、上述した実施例に制限されること
はなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実
施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明は、以上説明したようなものであ
るから、以下に記載されるような効果を奏する。請求項
1及び2の発明によれば、経時劣化等に起因するショッ
クアブソーバの減衰係数の変動量及びサスペンションの
ばね定数の変動量が、センサを用いることなく高精度に
推定され、また、推定された変動量に基づいて目標減衰
係数が決定されるので、制御則を変更することなく設計
時に意図した車両性能を長いスパンで維持することが可
能となる。
Since the present invention is as described above, it has the following effects. According to the first and second aspects of the present invention, the amount of change in the damping coefficient of the shock absorber and the amount of change in the spring constant of the suspension due to deterioration over time can be estimated with high accuracy without using a sensor, and can be estimated. Since the target damping coefficient is determined based on the variation amount, it is possible to maintain the vehicle performance intended at the time of design over a long span without changing the control law.

【0071】請求項3乃至5の発明によれば、3つのパ
ラメータのうち2つのパラメータを同時に推定すること
が可能となり、また外乱を考慮した高精度な推定も可能
となる。請求項6の発明によれば、ばね上質量の変動量
が、4輪の連成を考慮して推定されるので、推定精度を
大幅に向上させることが可能となる。
According to the inventions of claims 3 to 5, it is possible to simultaneously estimate two of the three parameters, and it is also possible to perform highly accurate estimation in consideration of disturbance. According to the invention of claim 6, since the variation amount of the sprung mass is estimated in consideration of the coupling of the four wheels, it is possible to significantly improve the estimation accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】減衰力制御に関連する部品のブロック構成図で
ある。
FIG. 1 is a block configuration diagram of components related to damping force control.

【図2】本発明による推定方法に使用する単輪モデルを
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a single wheel model used in the estimation method according to the present invention.

【図3】本発明による推定方法に使用する4輪モデルを
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a four-wheel model used in the estimation method according to the present invention.

【図4】本発明による減衰力制御のフローチャートを示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a flowchart of damping force control according to the present invention.

【符号の説明】 3A〜3D ショックアブソーバ 4A〜4D 加速度センサ 5A〜5D 車高センサ 6A〜6D アクチュエータ 19A〜19D サスペンション 70 ECU[Explanation of symbols] 3A-3D shock absorber 4A-4D acceleration sensor 5A-5D Vehicle height sensor 6A-6D actuator 19A-19D suspension 70 ECU

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ばね上とばね下との間に配設され目標減
衰係数に対応する減衰力を発生するショックアブソーバ
に対する減衰力制御装置であって、 ばね上とばね下の相対変位及び相対速度、並びにばね上
の上下加速度からなる状態量を検出する状態量検出手段
と、 上記状態量のデータ及び所与のばね上の質量情報を用い
て、上記ショックアブソーバの減衰係数の変動量及びサ
スペンションのばね定数の変動量を推定する変動量推定
手段と、 上記推定された変動量を考慮して上記ショックアブソー
バの目標減衰係数を決定する目標減衰係数決定手段とを
含むことを特徴とする、減衰力制御装置。
1. A damping force control device for a shock absorber, which is arranged between an unsprung part and an unsprung part and generates a damping force corresponding to a target damping coefficient, wherein the relative displacement and relative velocity between the sprung part and the unsprung part. , And a state quantity detecting means for detecting a state quantity consisting of vertical acceleration on the spring, and using the state quantity data and given mass information on the spring, the variation of the damping coefficient of the shock absorber and the suspension. A damping force, comprising: a fluctuation amount estimating means for estimating a fluctuation amount of a spring constant; and a target damping coefficient determining means for determining a target damping coefficient of the shock absorber in consideration of the estimated fluctuation amount. Control device.
【請求項2】 上記変動量推定手段は、単輪モデルに基
づき、上記状態量のデータを用いた最小2乗法によりシ
ョックアブソーバの減衰係数の変動量及びサスペンショ
ンのばね定数の変動量を推定する、請求項1記載の減衰
力制御装置。
2. The variation estimating means estimates the variation of the damping coefficient of the shock absorber and the variation of the spring constant of the suspension by a least square method using the data of the state quantity based on a single wheel model. The damping force control device according to claim 1.
【請求項3】 ばね上とばね下の相対変位及び相対速
度、並びにばね上の上下加速度からなる状態量を検出す
る状態量検出手段と、 ショックアブソーバの減衰係数、サスペンションのばね
定数、及びばね上の質量からなる3つのパラメータのう
ちいずれか2つのパラメータの変動量を、単輪モデルに
基づき、上記状態量のデータを用いた最小2乗法により
推定する変動量推定手段とを含むことを特徴とする、変
動量推定装置。
3. A state quantity detecting means for detecting a state quantity consisting of relative displacement and relative velocity between sprung and unsprung, and vertical acceleration on the spring, a damping coefficient of a shock absorber, a spring constant of a suspension, and a sprung. And a fluctuation amount estimating means for estimating a fluctuation amount of any two parameters out of the three parameters consisting of the mass by a least-squares method using the above-mentioned state data based on a single-wheel model. A fluctuation amount estimating device.
【請求項4】 上記変動量推定手段は、ばね上の上下加
速度に影響を及ぼす外乱を考慮しつつ、上記2つの変動
量を推定する、請求項3記載の変動量推定装置。
4. The fluctuation amount estimating device according to claim 3, wherein the fluctuation amount estimating means estimates the two fluctuation amounts while considering a disturbance affecting vertical acceleration on the spring.
【請求項5】 上記変動量推定手段は、1つのパラメー
タの変動量を所定の値と仮定して、残り2つのパラメー
タの変動量を推定する、請求項3又は4記載の変動量推
定装置。
5. The fluctuation amount estimating device according to claim 3, wherein the fluctuation amount estimating means estimates the fluctuation amounts of the remaining two parameters on the assumption that the fluctuation amount of one parameter is a predetermined value.
【請求項6】 ばね上の質量の変動量を推定する変動量
推定装置であって、 4輪に対して、ばね上の上下加速度の状態量をそれぞれ
検出する状態量検出手段と、 車両の重心位置情報を備えた4輪モデルに基づき、上記
状態量のデータを用いた最小2乗法によりばね上の質量
の変動量を推定する変動量推定手段とを含むことを特徴
とする、変動量推定装置。
6. A variation amount estimating device for estimating a variation amount of mass on a spring, comprising: a state amount detecting means for detecting a state amount of vertical acceleration on the spring for four wheels; and a center of gravity of a vehicle. A fluctuation amount estimating device for estimating the fluctuation amount of the mass on the spring by a least-squares method using the data of the state quantity based on a four-wheel model provided with position information. .
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