JP2010095210A - Vehicular suspension device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減衰係数が可変制御される減衰力発生手段を備える車両のサスペンション装置に関する。 The present invention relates to a vehicle suspension apparatus including a damping force generating means whose damping coefficient is variably controlled.
車両のサスペンション装置は、一般にサスペンションスプリングおよびショックアブソーバを備えている。サスペンションスプリングは、路面からの振動を吸収する。一方、ショックアブソーバは、サスペンションスプリングによって支持されているバネ上部材とサスペンションスプリングの下方端に連結されてサスペンションスプリングを支持するバネ下部材との間に介装されており、路面からの振動を減衰する。そして、従来から、ショックアブソーバによる振動の減衰特性、具体的には、バネ上−バネ下相対速度(バネ上部材の上下方向の速度とバネ下部材の上下方向の速度との差)に対する減衰力の大きさを表す減衰係数が車両の走行状態に応じて変更可能とされたサスペンション装置はよく知られている。 A vehicle suspension device generally includes a suspension spring and a shock absorber. The suspension spring absorbs vibration from the road surface. On the other hand, the shock absorber is interposed between the sprung member supported by the suspension spring and the unsprung member connected to the lower end of the suspension spring to support the suspension spring, and attenuates vibration from the road surface. To do. Conventionally, the damping force of the vibration by the shock absorber, specifically, the damping force with respect to the sprung-unsprung relative speed (the difference between the vertical speed of the sprung member and the vertical speed of the unsprung member). A suspension device in which the damping coefficient representing the size of the vehicle can be changed according to the traveling state of the vehicle is well known.
この種のサスペンション装置として、例えば、下記特許文献1には、バネ上上下加速度に基づいて路面状態を精度良く判定し、この判定した路面状態に応じてダンパの減衰力を制御することによって、種々の路面状態における乗り心地を確保できる路面状態判定方法が示されている。この従来の路面状態判定方法は、バネ上上下加速度センサで検出したサスペンション装置のバネ上上下加速度をバンドパスフィルタリングし、0.7Hz〜1.0Hzのバネ上共振周波数領域の振動の実効値と、バネ上共振周波数領域およびバネ下共振周波数領域の中間の3.0Hz〜8.0Hzの中間周波数領域の振動の実効値とを算出し、(バネ上共振周波数領域の振動の実効値)/(中間周波数領域の振動の実効値)で表される比を閾値と比較することで、路面状態の判定精度を高めている。そして、この判定した路面状態に応じてダンパの減衰力を制御するようになっている。 As this type of suspension device, for example, in Patent Document 1 described below, various determinations can be made by accurately determining the road surface state based on the sprung vertical acceleration and controlling the damping force of the damper according to the determined road surface state. A road surface state determination method that can ensure a comfortable ride in the road surface state is shown. This conventional road surface condition determination method performs bandpass filtering on the vertical acceleration on the spring of the suspension device detected by the vertical acceleration sensor on the spring, and the effective value of vibration in the on-spring resonance frequency range of 0.7 Hz to 1.0 Hz, The effective value of vibration in the intermediate frequency region between 3.0 Hz and 8.0 Hz between the unsprung resonance frequency region and the unsprung resonance frequency region is calculated, and (effective value of vibration in the unsprung resonance frequency region) / (intermediate) By comparing the ratio expressed by the effective value of vibration in the frequency domain) with a threshold value, the road surface condition determination accuracy is improved. The damping force of the damper is controlled according to the determined road surface condition.
また、例えば、下記特許文献2には、制御違和感の少ない滑らかな制御を行うことができる減衰力可変ショックアブソーバ制御装置が示されている。この従来の制御装置は、バネ上速度およびバネ上−バネ下相対速度に基づくアクチュエータ信号指示値を算出し、この算出した値により可変絞りバルブを制御して減衰力を調整するようになっている。そして、付与される減衰力により車両挙動がかえって増長されるときには、減衰力をやや低めに補正するようになっている。 Further, for example, Patent Document 2 below discloses a damping force variable shock absorber control device capable of performing smooth control with little sense of control discomfort. This conventional control device calculates an actuator signal instruction value based on the sprung speed and the sprung-unsprung relative speed, and controls the variable throttle valve based on the calculated value to adjust the damping force. . When the vehicle behavior is increased by the applied damping force, the damping force is corrected slightly lower.
さらに、例えば、下記特許文献3には、バネ下共振を誘う路面振動入力を効果的に低減する車両のサスペンション装置が示されている。この従来の車両のサスペンション装置は、バネ上の加速度信号がフィードバック回路に入力され、バネ下の共振を誘う路面振動入力に相当する基準信号を生成し、この基準信号とバネ下加速度信号とをフィルタ回路に入力するようになっている。そして、このフィルタ回路がフィードフォワード制御となるものであり、フィルタ回路の制御ゲインはバネ下加速度信号がキャンセルされるようになっている。
ところで、上記特許文献1〜3に示された車両のサスペンション装置においては、ダンパ(ショックアブソーバ)の減衰力が常に変更できることを前提としている。しかし、バネ上−バネ下相対速度が大きくなるとより大きな減衰力が要求され、この場合、要求される減衰力をタイミング良く発生できない、すなわち、制御が追従できない場合がある。また、バネ上部材の振動の周波数が高くなるのに伴って、例えば、アクチュエータの応答遅れなどが発生する可能性があり、この場合にも、要求される減衰力をタイミング良く発生できない、すなわち、制御追従できない場合がある。このように、制御が追従できない状況では、例えば、振動を減衰するための減衰力が遅れて付与される可能性が高く、その結果、乗り心地の悪化が懸念される。 By the way, in the vehicle suspension apparatus disclosed in Patent Documents 1 to 3, it is assumed that the damping force of the damper (shock absorber) can always be changed. However, when the sprung-unsprung relative speed increases, a larger damping force is required. In this case, the required damping force cannot be generated in a timely manner, that is, the control may not follow. Further, as the frequency of vibration of the sprung member increases, for example, a response delay of the actuator may occur, and in this case as well, the required damping force cannot be generated in a timely manner, that is, Control tracking may not be possible. As described above, in a situation where the control cannot follow, for example, there is a high possibility that a damping force for damping the vibration is applied with a delay, and as a result, there is a concern that the riding comfort may deteriorate.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、減衰力変更制御されるサスペンション装置において、減衰力変更制御が路面からの振動を減衰することに対して追従できていない場合であっても、乗り心地の悪化を抑制できる車両のサスペンション装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to follow the fact that the damping force change control attenuates the vibration from the road surface in the suspension device that is controlled to change the damping force. An object of the present invention is to provide a suspension device for a vehicle that can suppress the deterioration of the ride comfort even when there is not.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両のバネ下部材とバネ上部材との間に配設され、前記バネ下部材に対する前記バネ上部材の振動を減衰する減衰力を発生する減衰力発生手段と、この減衰力発生手段が発生する減衰力を変更制御する減衰力変更制御手段とを備えた車両のサスペンション装置において、前記減衰力変更手段が、前記バネ下部材の上下方向の加速度を検出するバネ下加速度検出手段と、前記バネ上部材の上下方向の加速度を検出するバネ上加速度検出手段と、前記バネ下部材の上下方向の速度と前記バネ上部材の上下方向の速度との相対差を表すバネ上−バネ下相対速度を検出するバネ上−バネ下相対速度検出手段と、前記バネ下部材に対する前記バネ上部材の振動を減衰するために要求される要求減衰力を計算する要求減衰力計算手段と、前記バネ下加速度検出手段によって検出された前記バネ下部材の加速度の大きさに対する前記バネ上加速度検出手段によって検出された前記バネ上部材の加速度の大きさの比の値が、前記減衰力発生手段の発生する減衰力によって前記バネ上部材の振動が減衰されていることを判定するために予め設定された所定の値よりも大きいか否かを判定する比較判定手段と、前記比較判定手段によって前記比の値が前記所定の値よりも大きいと判定されたときであって、前記バネ上−バネ下相対速度検出手段によって検出された前記バネ上−バネ下相対速度の絶対値が予め設定された基準相対速度以上であるときに、前記バネ下部材に対する前記バネ上部材の振動を減衰するために要求される要求減衰力を予め定められた所定の一定値に設定する要求減衰力設定手段と、前記減衰力発生手段が発生する減衰力を、前記要求減衰力計算手段によって計算された要求減衰力、または、前記要求減衰力設定手段によって所定の一定値に設定された要求減衰力となるように変更する減衰力変更手段とを備えることにある。この場合、前記比較判定手段が用いる前記所定の値は、「1」以下の値に予め設定されるとよい。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that it is disposed between an unsprung member and a sprung member of a vehicle, and generates a damping force that attenuates vibration of the sprung member with respect to the unsprung member. In a vehicle suspension apparatus comprising a damping force generating means and a damping force change control means for changing and controlling the damping force generated by the damping force generating means, the damping force changing means is arranged in the vertical direction of the unsprung member. Unsprung acceleration detecting means for detecting acceleration; sprung acceleration detecting means for detecting vertical acceleration of the sprung member; vertical speed of the unsprung member; and vertical speed of the sprung member; A sprung-unsprung relative speed detecting means for detecting a sprung-unsprung relative speed representing a relative difference between the sprung member and a required damping force required to damp vibration of the sprung member with respect to the unsprung member. And a ratio of the magnitude of the acceleration of the sprung member detected by the sprung acceleration detecting means to the magnitude of the acceleration of the unsprung member detected by the unsprung acceleration detecting means. Comparison determining means for determining whether or not the value is larger than a predetermined value set in advance to determine that the vibration of the sprung member is attenuated by the damping force generated by the damping force generating means. And the sprung-unsprung relative speed detected by the sprung-unsprung relative speed detecting means when the comparison determining unit determines that the ratio value is greater than the predetermined value. The required damping force required to attenuate the vibration of the sprung member with respect to the unsprung member when the absolute value of is equal to or higher than a preset reference relative speed is predetermined. The required damping force setting means for setting a constant constant value and the damping force generated by the damping force generating means are determined by the required damping force calculated by the required damping force calculating means or by the required damping force setting means. And a damping force changing unit that changes the required damping force to be a constant value. In this case, the predetermined value used by the comparison determination unit may be set in advance to a value of “1” or less.
また、この場合、前記要求減衰力計算手段が、非線形H∞制御理論に基づいて前記減衰力発生手段の減衰係数の可変分である可変減衰係数を算出するとともに、この算出した可変減衰係数に予め設定された減衰係数の固定分である固定減衰係数を加算して要求減衰係数を算出する要求減衰係数算出手段を備えており、前記要求減衰係数算出手段によって算出した要求減衰係数に対して前記バネ上−バネ下相対速度検出手段によって検出された前記バネ上−バネ下相対速度を乗算して、前記要求減衰力を計算するとよい。 In this case, the required damping force calculation means calculates a variable damping coefficient that is a variable part of the damping coefficient of the damping force generation means based on the nonlinear H∞ control theory, and the calculated variable damping coefficient is calculated in advance. A required damping coefficient calculating means for calculating a requested damping coefficient by adding a fixed damping coefficient that is a fixed part of the set damping coefficient, and the spring is applied to the requested damping coefficient calculated by the requested damping coefficient calculating means. The required damping force may be calculated by multiplying the sprung-unsprung relative speed detected by the upper-unsprung relative speed detecting means.
また、前記比較判定手段が、前記バネ下加速度検出手段によって検出された前記バネ下部材の加速度を表す信号を所定の周波数の帯域によってバンドバスフィルタ処理した後における前記バネ下部材の加速度の最大振幅を検出するバネ下加速度最大振幅検出手段と、前記バネ上加速度検出手段によって検出された前記バネ上部材の加速度を表す信号を所定の周波数の帯域によってバンドバスフィルタ処理した後における前記バネ上部材の加速度の最大振幅を検出するバネ上加速度最大振幅検出手段とを備えており、前記バネ下加速度最大振幅検出手段によって検出された前記バネ下部材の加速度の最大振幅に対する前記バネ上加速度最大振幅検出手段によって検出された前記バネ上部材の加速度の最大振幅の比の値が、前記予め設定された所定の値よりも大きいか否かを判定するとよい。 In addition, the maximum amplitude of the acceleration of the unsprung member after the comparison determination unit performs bandpass filtering on the signal representing the acceleration of the unsprung member detected by the unsprung acceleration detection unit with a band of a predetermined frequency. And a signal representing the acceleration of the sprung member detected by the sprung acceleration detecting unit after bandpass filtering is performed on a band of a predetermined frequency. Sprung acceleration maximum amplitude detecting means for detecting the maximum amplitude of acceleration, and the sprung acceleration maximum amplitude detecting means for the maximum amplitude of acceleration of the unsprung member detected by the unsprung acceleration maximum amplitude detecting means. The ratio value of the maximum amplitude of acceleration of the sprung member detected by the Of it may determine whether greater than the value.
これらによれば、比較判定手段は、バネ下部材の加速度の大きさに対するバネ上部材の加速度の大きさの比が、バネ上部材の振動が減衰されていることを判定するために「1」以下の値に予め設定された所定の値よりも大きいか否かを判定することによって、減衰力を変更してばね上部材の振動を減衰させる制御が追従しているか否かを判定することができる。特に、所定の周波数の帯域によってバンドパスフィルタ処理したバネ下部材の加速度の最大振幅に対するバネ上部材の加速度の最大振幅の比と前記所定の値とを比較判定することにより、例えば、バンドパスフィルタ処理を高周波帯域で行うことによって、バネ上部材の高周波域における振動に対する制御追従性の悪化をより的確に判定することができる。 According to these, the comparison / determination means determines that the ratio of the magnitude of the acceleration of the sprung member to the magnitude of the acceleration of the unsprung member is “1” in order to determine that the vibration of the sprung member is attenuated. By determining whether or not the following value is larger than a predetermined value set in advance, it is determined whether or not the control for changing the damping force to attenuate the vibration of the sprung member is following. it can. In particular, by comparing and determining the ratio of the maximum amplitude of the acceleration of the sprung member to the maximum amplitude of the acceleration of the unsprung member subjected to the bandpass filter processing by a predetermined frequency band and the predetermined value, for example, a bandpass filter By performing the processing in the high frequency band, it is possible to more accurately determine the deterioration of the control followability with respect to the vibration of the sprung member in the high frequency range.
そして、要求減衰力設定手段は、バネ上部材の振動(より好ましくは、バネ上部材の高周波域における振動)に対する制御追従性の悪化した状態で、バネ上−バネ下相対速度が基準相対速度以上であるときには、要求減衰力を所定の一定値、より具体的には、要求減衰力計算手段によって、例えば、非線形H∞制御理論に基づいて計算される要求減衰力よりも小さくなる一定の要求減衰力に設定することができ、減衰力変更手段がこの設定された一定の要求減衰力に変更することができる。これにより、減衰力発生手段は、設定された一定の要求減衰力を発生させることにより、応答遅れ等に起因する乗り心地を悪化を効果的に抑制することができる。 The required damping force setting means is configured so that the sprung-unsprung relative speed is equal to or higher than the reference relative speed in a state in which the control followability with respect to the vibration of the sprung member (more preferably, vibration in the high-frequency region of the sprung member) is deteriorated. If the required damping force is a predetermined constant value, more specifically, the required damping force becomes smaller than the required damping force calculated by the required damping force calculation means, for example, based on the nonlinear H∞ control theory. Force can be set, and the damping force changing means can change to the set required damping force. Thereby, the damping force generation means can effectively suppress the deterioration of the riding comfort caused by the response delay or the like by generating the set predetermined damping force.
以下、本発明の実施形態に係る車両のサスペンション装置について、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態のサスペンション装置の全体概略図である。このサスペンション装置は、車両の上下振動を吸収および減衰するものであり、サスペンション機構10と、このサスペンション機構10の作動を制御する電気制御装置20とを備えている。
Hereinafter, a vehicle suspension apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall schematic diagram of the suspension device of the present embodiment. This suspension device absorbs and attenuates vertical vibrations of the vehicle, and includes a
サスペンション機構10は、サスペンションスプリング11とショックアブソーバ12とを備えている。サスペンションスプリング11およびショックアブソーバ12の一端(下端)はバネ下部材LAに接続され、他端(上端)はバネ上部材HAに接続されている。サスペンションスプリング11は、路面からタイヤWおよびバネ下部材LAを介して伝達される振動を吸収するものであり、例えば、金属製のコイルスプリングや空気スプリングなどが採用される。ショックアブソーバ12は、サスペンションスプリング11と並行に配列されており、前記振動を減衰するものである。なお、車輪に連結されたナックルや、一端がナックルに連結されたロアアームなどがバネ下部材LAに相当する。また、バネ上部材HAは、サスペンションスプリング11およびショックアブソーバ12に支持される部材であり、車体もバネ上部材HAに含まれる。
The
ショックアブソーバ12は、図1および図2に示すように、シリンダ12aと、ピストン12bと、ピストンロッド12cとを備えている。シリンダ12aは、内部に粘性流体(例えば、オイルなど)が封入された筒状部材であり、その下端がバネ下部材LAであるロアアームに連結されている。ピストン12bは、シリンダ12a内に配設され、シリンダ12aの内部空間を軸方向に移動可能に構成されている。これにより、ピストン12bは、シリンダ12aの内部空間を上部空間12a1と下部空間12a2とに分割する。また、ピストン12bには、連通路12b1が形成されている。連通路12b1は、上部空間12a1に面する上面12b2と下部空間12a2に面する下面12b3とに開口し、上部空間12a1と下部空間12a2とを連通している。ピストンロッド12cは、棒状の部材であって、その一端がピストン12bに接続され、その他端がバネ上部材HAである車体に連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このように構成されたショックアブソーバ12においては、車両走行中に路面凹凸などによってバネ下部材LAが上下に振動した場合に、この上下振動がバネ下部材LAからショックアブソーバ12のシリンダ12aに伝達され、シリンダ12aも上下に振動する。このとき、ピストン12bは、シリンダ12a内に配設されているため、シリンダ12aの上下振動によって上下方向に相対変位する。そして、この相対変位に応じて、連通路12b1内を粘性流体が流通することにより粘性抵抗が発生し、この粘性抵抗が上下振動に対する減衰力となって、振動が減衰する。
In the
また、サスペンション機構10は、可変絞り機構13を備えている。この可変絞り機構13は、図2に示すように、ロータリバルブ13aと、アクチュエータ13bと、コントロールロッド13cとを有する。ロータリバルブ13aは、ピストン12bに形成された連通路12b1に設けられていて、連通路12b1の少なくとも一部の流路断面積の大きさ、すなわち、バルブ開度OPを変化させる。アクチュエータ13bは、例えば、サーボモータを主要構成部品とするものであり、コントロールロッド13cを介してロータリバルブ13aを作動させる。コントロールロッド13cは、ピストンロッド12c内に挿通されており、ロータリバルブ13aとアクチュエータ13bとを連結する。
The
この構成により、可変絞り機構13においては、アクチュエータ13bが段階的(間歇的)に作動してコントロールロッド13cを所定回転角度ずつ回転させることにより、ロータリバルブ13aのバルブ開度OPが複数段(例えば、9段)に渡り変更される。このように、ロータリバルブ13aのバルブ開度OPが段階的に変更されることにより、連通路12b1の流路断面積が段階的に変更され、その結果、連通路12b1内を粘性流体が流通するときの抵抗力も変更される。したがって、ロータリバルブ13aのバルブ開度OPが段階的に変更されれば、ショックアブソーバ12の減衰力の大きさを表す減衰係数も段階的に変更される。
With this configuration, in the
電気制御装置20は、図1に示すように、可変絞り機構13のアクチュエータ13bの作動を制御するためのサスペンション電子制御ユニット21(以下、単に、サスペンションECU21という)を備えている。サスペンションECU21は、CPU、ROM、RAMなどを主要構成部品とするマイクロコンピュータである。そして、サスペンションECU21は、後述する減衰力変更制御プログラムを含む各種プログラムを実行することにより、アクチュエータ13bの駆動を制御して、ショックアブソーバ12が発生する減衰力F(より詳しくは、減衰係数)を適宜変更する。このため、サスペンションECU21には、図1に示すように、バネ上加速度センサ22と、バネ下加速度センサ23と、ストロークセンサ24と、タイヤ変位量センサ25とが接続されている。
As shown in FIG. 1, the
バネ上加速度センサ22は、バネ上部材HAとしての車体に組み付けられていて、絶対空間に対するバネ上部材HAの上下方向の加速度を検出する。そして、バネ上加速度センサ22は、検出したバネ上部材HAの上下方向の加速度に応じた信号としてバネ上加速度xpb''をサスペンションECU21に出力する。バネ下加速度センサ23は、バネ下部材LAとしてのロワーアームなどに組み付けられていて、絶対空間に対するバネ下部材LAの上下方向の加速度を検出する。そして、バネ下加速度センサ23は、検出したバネ下部材LAの上下方向の加速度に応じた信号としてバネ下加速度xpw''をサスペンションECU21に出力する。
The sprung acceleration sensor 22 is assembled to the vehicle body as the sprung member HA, and detects the acceleration in the vertical direction of the sprung member HA with respect to the absolute space. Then, the sprung acceleration sensor 22 outputs a sprung acceleration x pb ″ to the
ストロークセンサ24は、バネ上部材HAとバネ下部材LAとの間に配置されていて、バネ上部材HAとバネ下部材LAとの間の相対変位量を検出する。そして、ストロークセンサ24は、検出した相対変位量に応じた信号としてバネ上部材HAの基準位置からの上下方向の変位量xpbとバネ下部材LAの基準位置からの上下方向の変位量xpwとの差であるバネ上−バネ下相対変位量xpw−xpbをサスペンションECU21に出力する。タイヤ変位量センサ25は、タイヤWの変位量を検出するものである。そして、タイヤ変位量センサ25は、検出したタイヤの変位量に応じた信号として路面の基準位置からの変位量xprとバネ下部材LAの基準位置からの上下方向の変位量xpwとの差であるバネ下相対変位量xpr−xpwをサスペンションECU21に出力する。
The
ここで、バネ上加速度センサ22およびバネ下加速度センサ23は車両上方への加速度を正の加速度として検出し、車両下方への加速度を負の加速度として検出する。また、ストロークセンサ24は、バネ上部材HAの基準位置から車両上方への変位を正の変位とするとともに車両下方への変位を負の変位とし、バネ下部材LAの基準位置から車両上方への変位を正の変位とするとともに車両下方への変位を負の変位として相対変位量を検出する。さらに、タイヤ変位量センサ25は、バネ下部材LAの基準位置から車両上方への変位を正の変位とするとともに車両下方への変位を負の変位とし、路面の基準位置から上方への変位を正の変位とするとともに下方への変位を負の変位として相対変位量を検出する。
Here, the sprung acceleration sensor 22 and the
さらに、サスペンションECU21には、図1に示すように、アクチュエータ13bの作動を制御するための駆動回路26が接続されている。この構成により、サスペンションECU21は、駆動回路26を駆動制御することにより、アクチュエータ13bを作動させてショックアブソーバ12の減衰力F(減衰係数)すなわち減衰力特性を変更するようになっている。
Furthermore, as shown in FIG. 1, a
次に、上記のように構成したサスペンション装置の作動について説明する。運転者が図示しないイグニッションスイッチをオン状態にすると、サスペンションECU21は、図3に示す減衰力変更制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。以下、この減衰力変更制御プログラムを詳細に説明する。
Next, the operation of the suspension device configured as described above will be described. When the driver turns on an ignition switch (not shown), the
この減衰力変更制御プログラムは、ステップS10にて、その実行が開始される。そして、続くステップS11において、サスペンションECU21は、バネ上加速度センサ22、バネ下加速度センサ23、ストロークセンサ24およびタイヤ変位量センサ25からそれぞれの検出値、具体的には、バネ上加速度xpb''、バネ下加速度xpw''、バネ上−バネ下相対変位量xpw−xpbおよびバネ下相対変位量xpr−xpwを入力する。
The execution of this damping force change control program is started in step S10. In the subsequent step S11, the
続いて、サスペンションECU21は、ステップS12にて、前記ステップS11にて入力したバネ上加速度xpb''およびバネ下加速度xpw''をそれぞれ時間積分してバネ上部材HAの上下方向の速度であるバネ上速度xpb'およびバネ下部材LAの上下方向の速度であるバネ下速度xpw'を計算する。さらに、サスペンションECU21は、計算したバネ上速度xpb'およびバネ下速度xpw'を用いて、これら各速度の差であるバネ上−バネ下相対速度V(=xpw'−xpb')を計算する。なお、バネ上−バネ下相対速度Vの算出については、前記ステップS11にて入力したバネ上−バネ下相対変位量xpw−xpbを時間微分して計算することも可能である。そして、サスペンションECU21は、バネ上速度xpb'、バネ下速度xpw'およびバネ上−バネ下相対速度Vを計算すると、ステップS13に進む。
Subsequently, in step S12, the
ここで、バネ上速度xpb'およびバネ下速度xpw'は、車両上方に向かう速度を正の速度として計算され、車両下方に向かう速度を負の速度として計算される。また、バネ上−バネ下相対速度Vは、バネ上部材HAとバネ下部材LAとの間隔が狭まる方向に向かう速度を正の速度として計算され、前記間隔が広がる方向に向かう速度を負の速度として計算される。 Here, the sprung speed x pb ′ and the unsprung speed x pw ′ are calculated as a positive speed when traveling upward and as a negative speed when traveling downward. Further, the sprung-unsprung relative speed V is calculated with a speed toward the direction in which the distance between the sprung member HA and the unsprung member LA is narrowed as a positive speed, and a speed toward the direction in which the distance is widened is a negative speed. Is calculated as
ステップS13においては、サスペンションECU21は、ショックアブソーバ12が発生すべき減衰力Fを決定する要求減衰係数CHを計算する。なお、本実施形態においては、サスペンションECU21は、周知の非線形H∞制御理論を用いて要求減衰係数CHを計算する。以下、この非線形H∞制御理論を用いた要求減衰係数CHの計算について簡単に説明しておく。
In step S13, the suspension ECU21 calculates the required damping coefficient C H to determine the damping force
この実施形態において計算される要求減数係数CHは、減衰係数の可変部分(非線形部分)である可変減衰係数CVと、減衰係数の固定部分(線形部分)である固定減衰係数CSとの和により表される。ここで、可変減衰係数CVは、前記ステップS11にて入力された各センサ22〜25による検出値および前記ステップS12にて計算された値を用いて計算されるものである。また、固定減衰係数CSは、ショックアブソーバ12の仕様によって予め定められるものであり、例えば、ショックアブソーバ12および可変絞り機構30により実現可能な減衰係数の最大値と最小値の中間の値付近の減衰係数に設定することができる。
The required reduction coefficient C H calculated in this embodiment includes a variable attenuation coefficient C V that is a variable part (nonlinear part) of an attenuation coefficient and a fixed attenuation coefficient C S that is a fixed part (linear part) of the attenuation coefficient. Represented by the sum. Here, the variable attenuation coefficient C V is calculated using the detection values obtained by the sensors 22 to 25 input in step S11 and the values calculated in step S12. The fixed damping coefficient C S is determined in advance according to the specifications of the
そして、可変減衰係数CVの計算においては、一般的に、図4に示すような車両の単輪モデルが想定され、バネ上部材HAの基準位置からの上下変位量をxpb、バネ下部材LAの基準位置からの上下変位量をxpw、路面の基準位置からの上下変位量をxprとすると、車輪の単輪モデルにおけるバネ上部材HAとバネ下部材LAの運動方程式はそれぞれ下記式(1),式(2)で表すことができる。
ただし、前記式(1),式(2)において、Mbはバネ上部材HAの質量を表し、Mwはバネ下部材LAの質量を表し、Ksはサスペンションスプリング11のバネ定数を表し、KtはタイヤWのバネ定数を表す。また、前記式(1),式(2)における上下変位量xpb、上下変位量xpwおよび上下変位量xprは、各基準位置から上方向への変位を正の変位とし、下方向への変位を負の変位とする。
However, the formula (1), in the formula (2), M b represents the mass of the sprung member HA, M w represents the weight of the unsprung member LA, K s represents the spring constant of the
また、制御入力uを可変減衰係数CV、外乱w1を路面の上下変位速度xpr'とし、このモデルを状態空間表現すると、下記式(3)により表される。
ここで、サスペンション装置の特性向上の目標は、バネ上部材HAの振動に大きく影響するバネ上速度xpb'、車両の乗り心地に大きく影響するバネ上加速度xpb''、およびバネ下部材LAの振動に大きく影響するバネ上−バネ下相対速度Vを同時に抑制することである。したがって、評価出力zpとして、バネ上速度xpb'、バネ上加速度xpb''およびバネ上−バネ下相対速度Vが用いられる。また、サスペンション装置においては、バネ上加速度xpb''およびバネ上−バネ下相対変位量xpw−xpbが比較的検出されやすいため、バネ上加速度xpb''およびバネ上−バネ下相対変位量xpw−xpbが観測出力ypとされる。なお、この観測出力ypには、観測ノイズw2が含まれているとする。そして、これらを状態空間表現すると、下記式(5)および式(6)によって表すことができる。
ただし、前記式(5)および式(6)におけるzp,yp,Cp1,Dp12(xp),Cp2,Dp21,Dp22(xp)は、それぞれ、下記式(7)により表される。
ここで、モデルの状態空間表現を表す前記式(3)の右辺第三項においては、係数Bp2(xp)に状態量xpが含まれ、このBp2(xp)に制御入力uが乗算されている。したがって、このシステムは双線形システムであり、状態量xpの原点近傍では制御入力uが作用せずに不可制御となる。この問題を解決するために、非線形や重み関数を用いた非線形H∞状態フィードバック制御系が設計される。 Here, in the third term on the right side of the equation (3) representing the state space representation of the model, the coefficient B p2 (x p ) includes the state quantity x p, and the control input u is included in this B p2 (x p ). Has been multiplied. Thus, the system is bi-linear system, the control input u is uncontrollable without effect near the origin of the state quantity x p. In order to solve this problem, a non-linear H∞ state feedback control system using a non-linear or weight function is designed.
今、非線形H∞状態フィードバック制御系を設計するために、評価出力zpと制御入力uに周波数重みを加えた図5に示すような非線形H∞状態フィードバック制御系の一般化プラントを想定する。ここで、周波数重みとは、重みの大きさが周波数に応じて変化する重みであり、伝達関数で与えられる動的な重みのことである。この周波数重みを用いることにより、制御性能を上げたい周波数帯域の重みを大きくし、制御性能を無視してよい周波数帯域に関しては重みを小さくすることが可能となる。 Now, in order to design a nonlinear H∞ state feedback control system, a generalized plant of a nonlinear H∞ state feedback control system as shown in FIG. 5 in which frequency weights are added to the evaluation output z p and the control input u is assumed. Here, the frequency weight is a weight whose weight changes according to the frequency, and is a dynamic weight given by a transfer function. By using this frequency weight, it is possible to increase the weight of the frequency band for which the control performance is desired to be increased and reduce the weight for the frequency band where the control performance can be ignored.
そして、図5に示した一般化プラントにおいては、評価出力zpと制御入力uに周波数重みWs(s),Wu(s)がそれぞれ乗算され、さらに、下記式(8)によって表される条件を満たす状態量xについての非線形な重み関数a1(x),a2(x)がそれぞれ乗算される。
ここで、周波数重みWs(s)に対する状態空間表現は、周波数重みWs(s)の状態量xw、周波数重みWs(s)の出力zwおよび各定数行列Aw,Bw,Cw,Dwにより、下記式(9)によって表される。また、周波数重みWu(s)に対する状態空間表現は、周波数重みWu(s)の状態量xu、周波数重みWu(s)の出力zuおよび各定数行列Au,Bu,Cu,Duにより、下記式(10)によって表される。
そして、前記式(9)および式(10)を用いることにより、前記式(3)によって表される状態空間表現は、下記式(11)のように表される。
また、前記式(11)によって表される状態空間表現は、下記式(13)によって表される条件を考慮することによって、下記式(14)のように表される。
ここで、係数行列D122 -1が存在し、所定の正定数γに対して下記式(15)によって表されるリカッチ方程式を満たす正定対称解Pが存在し、かつ、重み関数a1(x),a2(x)が下記式(16)の制約条件を満たす場合、閉ループシステムが内部安定となり、かつ、外乱に対するロバスト性を表すL2ゲインが正定数γ以下となる制御入力u(=k(x))は、下記式(17)によって表される。
そして、前記式(16)を満たす重み関数a1(x),a2(x)が下記式(18)にように表わされた場合、前記式(17)によって表される制御入力u=k(x)は、下記式(19)のように表される。
このように導出される前記式(19)に基づいて、制御入力u、すなわち、可変減衰係数CVを計算すると、サスペンションECU21は、予め設定された固定減衰係数CSを加算して要求減衰係数CHを計算する。ここで、非線形H∞制御理論に基づいて計算される要求減衰係数CHを用いてショックアブソーバ12の減衰力Fを制御した場合には、図6に示すような、バネ上−バネ下相対速度Vの変化に対する減衰力Fの変化を表すF−V特性が得られる。より具体的に、得られるF−V特性は、原点を中心として第一象限および第三象限に描かれる滑らかなリサージュ曲線によって表される。そして、このF−V特性においては、バネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が大きいときに制御目標としての減衰力Fが大きくなって制御幅が広がり、バネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が小さいときに減衰力Fは相対速度Vに対して線形変化して制御幅が極めて小さくなる。
When the control input u, that is, the variable damping coefficient C V is calculated based on the equation (19) derived as described above, the
ところで、上述したように、バネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が大きいとき、言い換えれば、バネ上部材HAが比較的高い周波数で振動しているときには、減衰力Fの制御幅が広がる。この場合、この振動に追従してアクチュエータ13bを駆動させてショックアブソーバ12が要求減衰係数CHによって決定される大きな減衰力Fを発生させることが望ましい。
By the way, as described above, when the absolute value of the sprung-unsprung relative speed V is large, in other words, when the sprung member HA is vibrating at a relatively high frequency, the control range of the damping force F is widened. In this case, it is desirable to generate a large damping force F the
しかし、現実的には、アクチュエータ13bの応答性や要求減衰係数CHの演算周期などに起因して、特に、バネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が大きい(すなわち、バネ上部材HAが比較的高い周波数で振動している)状況では、ショックアブソーバ12に大きな減衰力Fを発生させる減衰力変更制御が良好に追従できない場合がある。このように、減衰力変更制御が良好に追従できない状況においては、適切なタイミングにより、バネ上部材HAの振動(共振)を抑制するための大きな減衰力Fが発生しないため、乗り心地の悪化が顕著に現れる場合がある。このため、サスペンションECU21は、前記ステップS13にて要求減衰係数CHを計算すると、ステップS14に進む。
However, in reality, due like calculation cycle response and required damping coefficient C H of the
ステップS14においては、サスペンションECU21は、減衰力変更制御がバネ上部材HAに発生した振動の抑制に追従できていない、言い換えれば、ショックアブソーバ12の減衰力Fを変更することによってバネ上部材HAに発生している振動(共振)が抑制できていないかを判定する。以下、このことを以下に具体的に説明する。
In step S14, the
今、バネ上部材HAに発生した振動(共振)の抑制(低下)を乗り心地制御の目標とすると、良好な乗り心地とされるのは、図7に示すPSD(Power Spectrum Density)ように、減衰力変更制御に伴ってバネ上部材HAのバネ上加速度xpb''が低下する場合である。言い換えれば、バネ下部材LAのバネ下加速度xpw''の大きさに対してバネ上加速度xpb''の大きさが小さく、すなわち、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されているときに、良好な乗り心地となり、このときには、減衰力変更制御がバネ上部材HAに発生した振動の抑制に追従しているといえる。 Now, assuming that the suppression (decrease) of vibration (resonance) generated in the sprung member HA is the target of ride comfort control, it is assumed that a good ride comfort is as shown in PSD (Power Spectrum Density) shown in FIG. This is a case where the sprung acceleration x pb ″ of the sprung member HA decreases with the damping force change control. In other words, the magnitude of the sprung acceleration x pb ″ is smaller than the magnitude of the unsprung acceleration x pw ″ of the unsprung member LA, that is, the amplitude of the sprung acceleration x pb ″ is reduced. In this case, it can be said that the damping force change control follows the suppression of the vibration generated in the sprung member HA.
このことに基づき、サスペンションECU21は、前記ステップS11にてバネ上加速度センサ22およびバネ下加速度センサ23から入力したバネ上加速度xpb''を表す信号およびバネ下加速度xpw''を表す信号を用いて、減衰力変更制御がバネ上部材HAに発生した振動の抑制に追従できていないかを判定する。具体的に説明すると、サスペンションECU21は、まず、バネ上加速度センサ22から入力したバネ上加速度xpb''を表す信号とバネ下加速度センサ23から入力したバネ下加速度xpw''を表す信号を周知のバンドパスフィルタ処理(BPF処理)する。なお、このバンドパスフィルタ処理においては、制御が追従できないことによって乗り心地の悪化が顕著に現れる比較的高周波側(例えば、5〜6Hz程度)のバンド(帯域)を設定して処理を行う。
Based on this, the
次に、サスペンションECU21は、バンドパスフィルタ処理によって通過したバネ上加速度xpb''を表す信号波形(以下、この通過した信号波形をバネ上信号波形という)およびバネ下加速度xpw''を表す信号波形(以下、この通過した信号波形をバネ下信号波形という)のそれぞれの最大信号振幅(すなわちピーク値)を比較する。すなわち、サスペンションECU21は、図8に示すように、バネ上信号波形の最大信号振幅bを取得するとともにバネ下信号波形の最大信号振幅aを取得する。
Next, the
そして、サスペンションECU21は、バネ下信号波形の最大信号振幅aに対するバネ上信号波形の最大信号振幅bの比b/aの値が、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されていることを判定するために予め設定された性能目標指数αよりも大きいか否かを判定する。ここで、性能目標指数αは、「1」以下の値に設定されるものである。すなわち、サスペンションECU21は、比b/aの値が性能目標指数αよりも大きいときには、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されていないため、「Yes」と判定してステップS15に進む。一方、比b/aの値が性能目標指数α以下であるときには、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されているため、「No」と判定してステップS16に進む。
In the
ステップS15においては、サスペンションECU21は、バネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が予め決定された基準速度Vo以上となるときの要求減衰力Freqを予め設定された一定の要求減衰力Fconstに設定する。すなわち、このステップS15が実行される状況は、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されていない状況であってバネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が基準速度Vo以上となるとき、言い換えれば、減衰力変更制御が追従できておらずショックアブソーバ12が適切なタイミングによってバネ上部材HAの振動(共振)を抑制する大きな減衰力Fを発生できない状況である。このため、サスペンションECU21は、図6にて太線で示すように、バネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が基準速度Vo以上ではアクチュエータ13bの応答性が確保できて乗り心地の顕著な悪化を抑制できる程度に予め実験的に小さく設定された一定値Fconstを要求減衰力Freqとして設定する。これにより、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されていない状況であってバネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が基準速度Vo以上では、後述するように、ショックアブソーバ12が良好な制御追従性によって一定値Fconstに最も近い減衰力Fを発生することができる。
In step S15, the
なお、このステップS15の処理において、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されていない状況であってもバネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が基準速度Vo未満のときは、サスペンションECU21は、前記ステップS13にて計算した要求減衰係数CHとバネ上−バネ下相対速度Vとを乗算して要求減衰力Freqを計算する。そして、サスペンションECU21は、ステップS17に進む。
In the process of step S15, even when the amplitude of the sprung acceleration x pb ″ is not reduced, when the absolute value of the sprung-unsprung relative speed V is less than the reference speed Vo, suspension ECU21, the step S13 is calculated by the required damping coefficient C H and sprung - calculating the required damping force Freq by multiplying the unsprung relative speed V. Then, the
一方、ステップS16においては、サスペンションECU21は、前記ステップS13にて計算した要求減衰係数CHを用いて要求減衰力Freqを計算する。すなわち、このステップS16が実行される状況は、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されている状況、言い換えれば、減衰力変更制御が良好に追従しており、ショックアブソーバ12が適切なタイミングによってバネ上部材HAの振動(共振)を抑制する減衰力Fを発生できる状況である。このため、前記ステップS13にて計算した要求減衰係数CHとバネ上−バネ下相対速度Vとを乗算して要求減衰力Freqを計算する。そして、サスペンションECU21は、ステップS17に進む。
On the other hand, in step S16, the suspension ECU21 computes the required damping force Freq with required damping coefficient C H calculated at step S13. That is, the situation in which step S16 is executed is a situation where the amplitude of the sprung acceleration x pb ″ is reduced, in other words, the damping force change control follows well, and the
ステップS17においては、サスペンションECU21は、例えば、図示しないROM内に予め記憶している減衰力特性テーブルを参照して、ショックアブソーバ12のピストン12bに形成された連通路12b1の流路断面積を段階的に変更するバルブ開度OPを決定する。ここで、この減衰力特性テーブルには、ショックアブソーバ12および可変絞り機構13により設定可能な全てのバルブ開度OPの段数をパラメータとしたバネ上−バネ下相対速度Vに対するショックアブソーバ12の減衰力Fのデータが記憶されている。なお、この記憶データをF−V特性として示した場合には、図6にて中太実線で示した複数の曲線となる。そして、サスペンションECU21は、減衰力特性テーブルに記憶されている各減衰力の中から、前記ステップS15または前記ステップS16にて計算した要求減衰力Freqに最も近い減衰力Fに対応するバルブ開度OPの段数を選択して決定し、ステップS18に進む。
In step S17, for example, the
ステップS18においては、サスペンションECU21は、駆動回路26を介して、前記ステップS17にて決定したバルブ開度OPの段数に対応する信号をアクチュエータ13bに出力する。そして、アクチュエータ13bは、出力された信号に基づいてコントロールロッド13cを回転変位させ、前記決定されたバルブ開度OPの段数に対応するようにロータリバルブ13aを作動させる。これにより、ショックアブソーバ12は、要求減衰力Freqに最も近い減衰力Fを発生させる。
In step S18, the
このように、アクチュエータ13bの作動を制御すると、サスペンションECU21は、ステップS19に進み、減衰力制御プログラムの実行を一旦終了する。そして、所定の短い時間の経過後、ふたたび、ステップS10にてプログラムの実行を開始する。
As described above, when the operation of the
以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、サスペンションECU21は、比較的高周波帯域のバンドパスフィルタ処理したバネ下信号波形の最大信号振幅aに対するバネ上信号波形の最大信号振幅bの比b/aが、バネ上部材HAの振動が減衰されていることを判定するために「1」以下の値に予め設定された性能目標指数αよりも大きいか否かを判定することによって、バネ上加速度xpb''の振幅が低振幅化されているか、すなわち、減衰力変更制御が追従しているか否かを判定することができる。これにより、バネ上部材HAの高周波域における振動に対する制御追従性の悪化をより的確に判定することができる。
As can be understood from the above description, according to the present embodiment, the
そして、サスペンションECU21は、制御追従性の悪化した状態で、バネ上−バネ下相対速度Vが基準相対速度Vo以上であるときには、要求減衰力Freqを一定の要求減衰力Fconst、より具体的には、前記ステップS13にて非線形H∞制御理論に基づいて計算される要求減衰係数CHを用いて計算される要求減衰力Freqよりも小さくなる一定の要求減衰力Fconstに設定することができる。これにより、ショックアブソーバ12は、設定された一定の要求減衰力Fconstを発生させることにより、応答遅れ等に起因する乗り心地を悪化を効果的に抑制することができる。
The
本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、要求減衰係数Creqを非線形H∞制御理論に基づいて計算して要求減衰力Freqを計算するように実施した。しかしながら、その他周知の計算方法(例えば、スカイフック制御理論に基づく計算方法など)に従って要求減衰係数Creqおよび要求減衰力Freqを計算した場合であっても、バネ上−バネ下相対速度Vの絶対値が大きくなると、上述した追従性が悪化する場合がある。したがって、非線形H∞制御理論に基づく計算方法以外の計算方法によって要求減衰係数Creqを計算し、この要求減衰係数Creqに基づいてショックアブソーバ12の要求減衰力Freqを計算して減衰力変更制御を実施する場合であっても、上記実施形態と同様に、制御追従状態を判定し、追従していない場合には要求減衰力Freqを予め設定された一定値Fconstに設定して実施可能であることはいうまでもない。
For example, in the above embodiment, the required damping coefficient Creq is calculated based on the nonlinear H∞ control theory, and the required damping force Freq is calculated. However, even when the required damping coefficient Creq and the required damping force Freq are calculated according to other well-known calculation methods (for example, a calculation method based on the Skyhook control theory), the absolute value of the sprung-unsprung relative velocity V As the value increases, the above-described followability may deteriorate. Therefore, the required damping coefficient Creq is calculated by a calculation method other than the calculation method based on the non-linear H∞ control theory, and the required damping force Freq of the
10…サスペンション機構、11…サスペンションスプリング、12…ショックアブソーバ、12a…シリンダ、12b…ピストン、12b1…連通路、12c…ピストンロッド、13…可変絞り機構、13a…ロータリバルブ、13b…アクチュエータ、20…電気制御装置、21…サスペンションECU、22…バネ上加速度センサ、23…バネ下加速度センサ、24…ストロークセンサ、25…タイヤ変位量センサ、26…駆動回路、HA…バネ上部材、LA…バネ下部材、OP…バルブ開度
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記バネ下部材の上下方向の加速度を検出するバネ下加速度検出手段と、
前記バネ上部材の上下方向の加速度を検出するバネ上加速度検出手段と、
前記バネ下部材の上下方向の速度と前記バネ上部材の上下方向の速度との相対差を表すバネ上−バネ下相対速度を検出するバネ上−バネ下相対速度検出手段と、
前記バネ下部材に対する前記バネ上部材の振動を減衰するために要求される要求減衰力を計算する要求減衰力計算手段と、
前記バネ下加速度検出手段によって検出された前記バネ下部材の加速度の大きさに対する前記バネ上加速度検出手段によって検出された前記バネ上部材の加速度の大きさの比の値が、前記減衰力発生手段の発生する減衰力によって前記バネ上部材の振動が減衰されていることを判定するために予め設定された所定の値よりも大きいか否かを判定する比較判定手段と、
前記比較判定手段によって前記比の値が前記所定の値よりも大きいと判定されたときであって、前記バネ上−バネ下相対速度検出手段によって検出された前記バネ上−バネ下相対速度の絶対値が予め設定された基準相対速度以上であるときに、前記バネ下部材に対する前記バネ上部材の振動を減衰するために要求される要求減衰力を予め定められた所定の一定値に設定する要求減衰力設定手段と、
前記減衰力発生手段が発生する減衰力を、前記要求減衰力計算手段によって計算された要求減衰力、または、前記要求減衰力設定手段によって所定の一定値に設定された要求減衰力となるように変更する減衰力変更手段とを備えることを特徴とする車両のサスペンション装置。 A damping force generating means that is disposed between an unsprung member and a sprung member of the vehicle and generates a damping force that attenuates vibration of the sprung member with respect to the unsprung member, and the damping force generating means is generated. In a vehicle suspension apparatus comprising a damping force change control means for changing and controlling the damping force, the damping force changing means includes:
Unsprung acceleration detecting means for detecting vertical acceleration of the unsprung member;
Sprung acceleration detecting means for detecting the vertical acceleration of the sprung member;
A sprung-unsprung relative speed detecting means for detecting a sprung-unsprung relative speed representing a relative difference between a vertical speed of the unsprung member and a vertical speed of the sprung member;
A required damping force calculating means for calculating a required damping force required for damping the vibration of the sprung member with respect to the unsprung member;
The value of the ratio of the magnitude of the acceleration of the sprung member detected by the sprung acceleration detecting means to the magnitude of the acceleration of the unsprung member detected by the unsprung acceleration detecting means is the damping force generating means. Comparison determination means for determining whether or not the vibration of the sprung member is attenuated by the damping force generated by
The absolute value of the sprung-unsprung relative speed detected by the sprung-unsprung relative speed detecting means when the comparison determining unit determines that the value of the ratio is larger than the predetermined value. A request to set a required damping force required to attenuate the vibration of the sprung member against the unsprung member to a predetermined constant value when the value is equal to or higher than a preset reference relative speed. Damping force setting means;
The damping force generated by the damping force generating means is the required damping force calculated by the required damping force calculating means or the required damping force set to a predetermined constant value by the required damping force setting means. A suspension device for a vehicle, comprising: damping force changing means for changing.
前記要求減衰力計算手段が、
非線形H∞制御理論に基づいて前記減衰力発生手段の減衰係数の可変分である可変減衰係数を算出するとともに、この算出した可変減衰係数に予め設定された減衰係数の固定分である固定減衰係数を加算して要求減衰係数を算出する要求減衰係数算出手段を備えており、
前記要求減衰係数算出手段によって算出した要求減衰係数に対して前記バネ上−バネ下相対速度検出手段によって検出された前記バネ上−バネ下相対速度を乗算して、前記要求減衰力を計算することを特徴とする車両のサスペンション装置。 In the vehicle suspension device according to claim 1,
The required damping force calculation means is
Based on the non-linear H∞ control theory, a variable damping coefficient that is a variable part of the damping coefficient of the damping force generating means is calculated, and a fixed damping coefficient that is a fixed part of the damping coefficient set in advance to the calculated variable damping coefficient And a required attenuation coefficient calculating means for calculating the required attenuation coefficient by adding
Multiplying the required damping coefficient calculated by the required damping coefficient calculating means by the sprung-unsprung relative speed detecting means detected by the sprung-unsprung relative speed detecting means to calculate the required damping force; A vehicle suspension apparatus characterized by the above.
前記比較判定手段が、
前記バネ下加速度検出手段によって検出された前記バネ下部材の加速度を表す信号を所定の周波数の帯域によってバンドバスフィルタ処理した後における前記バネ下部材の加速度の最大振幅を検出するバネ下加速度最大振幅検出手段と、
前記バネ上加速度検出手段によって検出された前記バネ上部材の加速度を表す信号を所定の周波数の帯域によってバンドバスフィルタ処理した後における前記バネ上部材の加速度の最大振幅を検出するバネ上加速度最大振幅検出手段とを備えており、
前記バネ下加速度最大振幅検出手段によって検出された前記バネ下部材の加速度の最大振幅に対する前記バネ上加速度最大振幅検出手段によって検出された前記バネ上部材の加速度の最大振幅の比の値が、前記予め設定された所定の値よりも大きいか否かを判定することを特徴とする車両のサスペンション装置。 In the vehicle suspension device according to claim 1,
The comparison judgment means
The maximum unsprung acceleration for detecting the maximum amplitude of the unsprung member acceleration after bandpass filtering the signal representing the unsprung member detected by the unsprung acceleration detecting means with a predetermined frequency band. Detection means;
Maximum sprung acceleration amplitude for detecting the maximum amplitude of the sprung member acceleration after bandpass filtering the signal representing the sprung member acceleration detected by the sprung acceleration detecting means with a predetermined frequency band Detection means,
The ratio of the maximum amplitude of the acceleration of the sprung member detected by the sprung acceleration maximum amplitude detection unit to the maximum amplitude of the acceleration of the unsprung member detected by the unsprung acceleration maximum amplitude detection unit is: It is determined whether it is larger than the predetermined value set beforehand, The suspension apparatus of the vehicle characterized by the above-mentioned.
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