JP2020132122A - Suspension device and method of controlling the same - Google Patents

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Abstract

To provide a suspension device that improves response of damping force of an ERF damper.SOLUTION: When damping force is changed from soft characteristics to hard characteristics, an overshoot control mode in which a voltage having an overshoot voltage value V3 larger than a target voltage value V2 is applied to an electroviscous fluid, and after the applied voltage is held at the overshoot voltage value V3 for a certain time, a voltage having the target voltage value V2 is applied is performed so as to improve response of damping force of an ERF damper.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、自動車等の車両に設けられるサスペンション装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a suspension device provided in a vehicle such as an automobile and a control method thereof.

特許文献1には、作動流体として電気粘性流体(ERF: Electric Rheological Fluid)を用いたシリンダ装置、いわゆる、ERFダンパが開示されている。 Patent Document 1 discloses a cylinder device using an electric viscous fluid (ERF: Electric Rheological Fluid) as a working fluid, a so-called ERF damper.

国際公開第2017/038577号公報International Publication No. 2017/038577

ERFダンパを備えたサスペンション装置では、減衰力をソフト特性からハード特性へ切り替えるとき、電気粘性流体に印加させる電圧値を、例えば、0ボルトから数キロボルトへ変化させる。ここで、印加電圧の時系列波形と減衰力の時系列波形とを重ねると、印加電圧が目標とする減衰力を発生させる電圧値(以下「目標電圧値」という。)に達した時点と、ERFダンパが目標とする減衰力を発生した時点との間には、数十ミリ秒のタイムラグがある。このタイムラグにより減衰力に応答遅れが生じ、車両の乗り心地や操縦安定性が悪化するおそれがある。 In the suspension device equipped with the ERF damper, when the damping force is switched from the soft characteristic to the hard characteristic, the voltage value applied to the electrorheological fluid is changed from, for example, 0 volt to several kilovolts. Here, when the time-series waveform of the applied voltage and the time-series waveform of the damping force are superimposed, the time when the applied voltage reaches the voltage value at which the target damping force is generated (hereinafter referred to as "target voltage value") and There is a time lag of several tens of milliseconds between the time when the ERF damper generates the target damping force. Due to this time lag, the response delay of the damping force may occur, and the riding comfort and steering stability of the vehicle may deteriorate.

本発明は、ERFダンパの減衰力の応答性を向上させたサスペンション装置及びその制御方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a suspension device having improved responsiveness of damping force of an ERF damper and a control method thereof.

本発明のサスペンション装置は、電気粘性流体に印加させる電圧値に応じた減衰力を発生するサスペンション装置であって、減衰力を変化させるとき、前記電気粘性流体に、目標とする減衰力を発生させる目標電圧値よりも大きい電圧値を印加させ、その後、前記目標電圧値を印加させることを特徴とする。
本発明のサスペンション装置の制御方法は、電気粘性流体に印加させる電圧値に応じた減衰力を発生するサスペンション装置の制御方法であって、車両が走行可能状態又は走行状態であるとき、前記電気粘性流体に、一定のベースライン電圧値を印加させ、減衰力を変化させるとき、前記電気粘性流体に、目標とする減衰力を発生させる目標電圧値よりも大きい電圧値を印加させ、その後、前記目標電圧値を印加させることを特徴とする。
The suspension device of the present invention is a suspension device that generates a damping force according to a voltage value applied to an electrorheological fluid, and when the damping force is changed, a target damping force is generated in the electrorheological fluid. It is characterized in that a voltage value larger than the target voltage value is applied, and then the target voltage value is applied.
The control method of the suspension device of the present invention is a control method of the suspension device that generates a damping force according to the voltage value applied to the electrorheological fluid, and the electrorheological viscosity when the vehicle is in a traveling state or a traveling state. When a constant baseline voltage value is applied to the fluid to change the damping force, the electrorheological fluid is subjected to a voltage value larger than the target voltage value for generating the target damping force, and then the target It is characterized in that a voltage value is applied.

本発明によれば、サスペンション装置におけるERFダンパの減衰力の応答性を向上させることができる。 According to the present invention, the responsiveness of the damping force of the ERF damper in the suspension device can be improved.

本実施形態におけるサスペンション装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the suspension device in this embodiment. 本実施形態におけるサスペンション制御のブロック図である。It is a block diagram of the suspension control in this embodiment. 本実施形態におけるサスペンション制御の説明図であって、オーバーシュート制御モード時における印加電圧の時系列波形を示す図である。It is explanatory drawing of the suspension control in this embodiment, and is the figure which shows the time series waveform of the applied voltage in the overshoot control mode. 本実施形態におけるサスペンション制御の説明図であって、ベースラインオフセット制御モード時における印加電圧の時系列波形を示す図である。It is explanatory drawing of the suspension control in this embodiment, and is the figure which shows the time-series waveform of the applied voltage in the baseline offset control mode. 本実施形態におけるサスペンション制御の説明図であって、オーバーシュート制御モードとベースラインオフセット制御モードとを組み合わせた制御モード時における印加電圧の時系列波形を示す図である。It is explanatory drawing of the suspension control in this embodiment, and is the figure which shows the time series waveform of the applied voltage in the control mode which combined the overshoot control mode and the baseline offset control mode. 本実施形態におけるサスペンション制御の説明図であって、走行モードがスポーツモードからエコモードへ切り替えられるときの、印加電圧の時系列波形を示す図である。It is explanatory drawing of the suspension control in this embodiment, and is the figure which shows the time-series waveform of the applied voltage when a running mode is switched from a sport mode to an eco-mode. 従来のサスペンション制御の説明図であって、印加電圧の時系列波形と減衰力の時系列波形とを重ねて示す図である。It is explanatory drawing of the conventional suspension control, and is the figure which superimposes the time-series waveform of an applied voltage, and the time-series waveform of a damping force. 本実施形態のサスペンション制御の説明図であって、オーバーシュート制御モード時における印加電圧の時系列波形と減衰力の時系列波形とを重ねて示す図である。It is explanatory drawing of the suspension control of this embodiment, and is the figure which superimposes the time-series waveform of the applied voltage in the overshoot control mode, and the time-series waveform of a damping force. 本実施形態のサスペンション制御の説明図であって、ベースラインオフセット制御モード時における印加電圧の時系列波形と減衰力の時系列波形とを重ねて示す図である。It is explanatory drawing of the suspension control of this embodiment, and is the figure which superimposes the time-series waveform of the applied voltage in the baseline offset control mode, and the time-series waveform of a damping force.

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
ここでは、4輪自動車のサスペンション装置1を例示する。図1に、当該サスペンション装置1の概念図を示す。なお、図1は、4輪のうち、1つの車輪3に対応するサスペンション装置1を示す。また、当該サスペンション装置1におけるERFダンパ5の基本構造は、例えば、国際公開第2017/038577号公報に開示されたシリンダ装置と同一である。よって、明細書の記載を簡潔にすることを目的に、ERFダンパ5の詳細な説明を省略する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the attached figure.
Here, the suspension device 1 of a four-wheeled vehicle is illustrated. FIG. 1 shows a conceptual diagram of the suspension device 1. Note that FIG. 1 shows a suspension device 1 corresponding to one of the four wheels 3. Further, the basic structure of the ERF damper 5 in the suspension device 1 is, for example, the same as the cylinder device disclosed in International Publication No. 2017/038577. Therefore, a detailed description of the ERF damper 5 will be omitted for the purpose of simplifying the description of the specification.

図1を参照すると、サスペンション装置1は、車体2と車輪3との間に介装される懸架ばね4及びERFダンパ5を有する。なお、車輪3には、タイヤ3Aが装着されている。ERFダンパ5は、電気粘性流体を作動流体として用いる減衰力調整式流体緩衝器である。電気粘性流体(ERF)は、例えばシリコンオイル等からなる基油と、該基油中に分散させた微粒子とにより構成され、印加される電圧に応じて粘度(流通抵抗)が変化する。コントローラ21(ECU: Electronic Control Unit)は、電気粘性流体に印加させる電圧値を制御し、ERFダンパ5が発生する減衰力をソフト特性からハード特性まで連続的或いは段階的に変化させる。 Referring to FIG. 1, the suspension device 1 has a suspension spring 4 and an ERF damper 5 interposed between the vehicle body 2 and the wheels 3. The tire 3A is mounted on the wheel 3. The ERF damper 5 is a damping force adjusting type fluid shock absorber that uses an electrorheological fluid as a working fluid. The electrorheological fluid (ERF) is composed of a base oil made of, for example, silicon oil and fine particles dispersed in the base oil, and its viscosity (flow resistance) changes according to the applied voltage. The controller 21 (ECU: Electronic Control Unit) controls the voltage value applied to the electrorheological fluid, and continuously or stepwise changes the damping force generated by the ERF damper 5 from the soft characteristic to the hard characteristic.

バッテリ6の正極は、昇圧回路を備えた高電圧ドライバ7を介して、ERFダンパ5の正極側の電極である中間筒(図示省略)に接続される。他方、バッテリ6の負極(グランド)は、高電圧ドライバ7を介して、ERFダンパ5の内筒(図示省略)に接続される。高電圧ドライバ7は、バッテリ6から出力された直流電圧(Batt電圧)を、コントローラ21から出力された高電圧指令に基づき昇圧させてERFダンパ5へ出力(高電圧出力)する。また、高電圧ドライバ7は、バッテリ6から出力された電圧値(Batt電圧)を監視し、当該電圧値のモニタ信号をBatt電圧モニタの値としてコントローラ21へ出力する。 The positive electrode of the battery 6 is connected to an intermediate cylinder (not shown) which is an electrode on the positive electrode side of the ERF damper 5 via a high voltage driver 7 provided with a booster circuit. On the other hand, the negative electrode (ground) of the battery 6 is connected to the inner cylinder (not shown) of the ERF damper 5 via the high voltage driver 7. The high voltage driver 7 boosts the DC voltage (Batt voltage) output from the battery 6 based on the high voltage command output from the controller 21 and outputs it to the ERF damper 5 (high voltage output). Further, the high voltage driver 7 monitors the voltage value (Batt voltage) output from the battery 6 and outputs the monitor signal of the voltage value to the controller 21 as the value of the Batt voltage monitor.

サスペンション装置1は、車両の走行状態を検出する走行状態検出部11を有する。コントローラ21は、電気粘性流体に印加させる電圧値を、走行状態検出部11の検出結果に基づき制御する。コントローラ21は、走行状態検出部11の検出結果を用いて高電圧指令演算を実行し、高電圧ドライバ7へ出力する高電圧指令を算出する。高電圧ドライバ7は、コントローラ21から出力された高電圧指令に基づき、ERFダンパ5へ高電圧を出力する。これにより、ERFダンパ5の中間筒と内筒との間の流路を流通する電気粘性流体に、高電圧ドライバ7の出力(高電圧出力)に応じた電圧(電圧値)が印加される。これにより、電気粘性流体の粘度(性状)が、中間筒と内筒との電位差(電位の勾配)に応じて変化する。その結果、ERFダンパ5は、電気粘性流体に印加された電圧値に応じた減衰力を発生する。 The suspension device 1 has a traveling state detection unit 11 that detects the traveling state of the vehicle. The controller 21 controls the voltage value applied to the electrorheological fluid based on the detection result of the traveling state detection unit 11. The controller 21 executes a high voltage command calculation using the detection result of the traveling state detection unit 11 and calculates a high voltage command to be output to the high voltage driver 7. The high voltage driver 7 outputs a high voltage to the ERF damper 5 based on the high voltage command output from the controller 21. As a result, a voltage (voltage value) corresponding to the output (high voltage output) of the high voltage driver 7 is applied to the electrorheological fluid flowing through the flow path between the intermediate cylinder and the inner cylinder of the ERF damper 5. As a result, the viscosity (property) of the electrorheological fluid changes according to the potential difference (potential gradient) between the intermediate cylinder and the inner cylinder. As a result, the ERF damper 5 generates a damping force according to the voltage value applied to the electrorheological fluid.

なお、走行状態検出部11は、前後、左右、ヨーの位置、速度、加速度を検出するセンサやアクセル、ブレーキ、ステアリング等の、運転者の操作量を検出するセンサや、カメラ、レーダー、GPS等の外界センサ等の、車両の走行状態が検出できるものでればよい。また、走行状態検出部11は、サスペンション専用に設けてもよく、車両のCAN(Controller Area Network)から入手してもよい。さらに、走行状態検出部11は、走行モード(例えば「エコモード」と「スポーツモード」との二択。)がどのモードに設定されているかを検出する。 The driving state detection unit 11 includes sensors for detecting the front / rear, left / right, yaw position, speed, and acceleration, sensors for detecting the driver's operation amount such as accelerator, brake, and steering, a camera, radar, GPS, and the like. It suffices if the vehicle can detect the running state of the vehicle, such as an external sensor. Further, the traveling state detection unit 11 may be provided exclusively for the suspension, or may be obtained from the CAN (Controller Area Network) of the vehicle. Further, the traveling state detection unit 11 detects which mode the traveling mode (for example, "eco mode" and "sports mode") is set.

図2に、当該サスペンション装置1におけるダンパ制御のブロック図を示す。
図2に示されるように、コントローラ21は、制御モード選択部22と制御指令部23とを有する。本実施形態において、制御モード選択部22は、オーバーシュート制御モードと、ベースラインオフセット制御モードとの基本制御モードを有する。制御モード選択部22は、走行状態検出部11の検出結果に基づき制御モードを選択する。制御指令部23は、制御モード選択部22にて選択された制御モードに応じて制御指令値(高電圧指令)を演算し、当該演算結果を高電圧ドライバ7へ出力する。
FIG. 2 shows a block diagram of damper control in the suspension device 1.
As shown in FIG. 2, the controller 21 has a control mode selection unit 22 and a control command unit 23. In the present embodiment, the control mode selection unit 22 has a basic control mode of an overshoot control mode and a baseline offset control mode. The control mode selection unit 22 selects the control mode based on the detection result of the traveling state detection unit 11. The control command unit 23 calculates a control command value (high voltage command) according to the control mode selected by the control mode selection unit 22, and outputs the calculation result to the high voltage driver 7.

図3乃至図5は、オーバーシュート制御モード、ベースラインオフセット制御モード、及びオーバーシュート制御モードとベースラインオフセット制御モードとを組み合わせた制御モードの各制御モードにおける、電気粘性流体に印加させる電圧値の時系列波形、換言すると、制御指令部23から出力される制御指令値の時系列波形を示す。なお、縦軸の電圧値の単位は「キロボルト」、横軸の時間の単位は「ミリ秒」である。 3 to 5 show voltage values applied to the electrorheological fluid in each control mode of the overshoot control mode, the baseline offset control mode, and the control mode in which the overshoot control mode and the baseline offset control mode are combined. A time-series waveform, in other words, a time-series waveform of a control command value output from the control command unit 23 is shown. The unit of the voltage value on the vertical axis is "kilovolt", and the unit of time on the horizontal axis is "millisecond".

オーバーシュート制御モードでは、コントローラ21は、ERFダンパ5に発生させる減衰力を変化させるとき、電気粘性流体に、目標とする減衰力を発生させる目標電圧値V2よりも大きいオーバーシュート電圧値V3を印加させ、その後、目標電圧値V2を印加させる。図3を参照すると、オーバーシュート制御モードでは、コントローラ21は、時間T0から時間T1までの間(以下「時間T0−T1」という。)、電気粘性流体に電圧値V0を印加する。なお、本実施形態における電圧値V0は「0ボルト」である。換言すると、オーバーシュート制御モードにおけるベースライン電圧値は「0ボルト」である。印加電圧が電圧値V0(ベースライン電圧値)のとき、ERFダンパ5はソフト特性の減衰力を発生する。 In the overshoot control mode, the controller 21 applies an overshoot voltage value V3 larger than the target voltage value V2 that generates the target damping force to the electrorheological fluid when the damping force generated by the ERF damper 5 is changed. After that, the target voltage value V2 is applied. Referring to FIG. 3, in the overshoot control mode, the controller 21 applies a voltage value V0 to the electrorheological fluid from time T0 to time T1 (hereinafter referred to as “time T0−T1”). The voltage value V0 in this embodiment is "0 volt". In other words, the baseline voltage value in the overshoot control mode is "0 volt". When the applied voltage is the voltage value V0 (baseline voltage value), the ERF damper 5 generates a soft characteristic damping force.

コントローラ21は、時間T1で、減衰力をソフト特性からハード特性へ変化させるとき、電気粘性流体にオーバーシュート電圧値V3を印加させる。コントローラ21は、時間T1からT2までの間(以下「時間T1−T2」という。)、印加電圧をオーバーシュート電圧値V3に維持し、時間T2で、印加電圧をオーバーシュート電圧値V3から目標電圧値V2へ降下させ、その後、印加電圧を目標電圧値V2に維持する。 The controller 21 applies an overshoot voltage value V3 to the electrorheological fluid when the damping force is changed from the soft characteristic to the hard characteristic at time T1. The controller 21 maintains the applied voltage at the overshoot voltage value V3 during the time T1 to T2 (hereinafter referred to as “time T1-T2”), and at the time T2, the applied voltage is changed from the overshoot voltage value V3 to the target voltage. It is lowered to the value V2, and then the applied voltage is maintained at the target voltage value V2.

ここで、オーバーシュート電圧値V3は、電気粘性流体に印加させたときに、ERFダンパ5の減衰力がオーバーシュートの傾向を示す電圧値である。また、時間T1−T2は、電気粘性流体にオーバーシュート電圧値V3を印加させたとき、ERFダンパ5の減衰力が実際にオーバーシュートしない程度の時間(例えば「数ミリ秒」。)に設定される。すなわち、本実施形態におけるオーバーシュート電圧値V3は、ERFダンパ5の減衰力をオーバーシュートさせることを目的に電気粘性流体に印加させるものではなく、ERFダンパ5の減衰力の応答性を向上させるため、目標電圧値V2に先行して電気粘性流体に印加させるものである。 Here, the overshoot voltage value V3 is a voltage value at which the damping force of the ERF damper 5 shows a tendency of overshoot when applied to an electrorheological fluid. Further, the time T1-T2 is set to a time (for example, "several milliseconds") at which the damping force of the ERF damper 5 does not actually overshoot when the overshoot voltage value V3 is applied to the electrorheological fluid. To. That is, the overshoot voltage value V3 in the present embodiment is not applied to the electrorheological fluid for the purpose of overshooting the damping force of the ERF damper 5, but is for improving the responsiveness of the damping force of the ERF damper 5. , It is applied to the electrorheological fluid prior to the target voltage value V2.

ベースラインオフセット制御モードでは、コントローラ21は、車両が走行可能状態又は走行状態であると判断したとき、電気粘性流体に、一定のオフセット電圧値V1を印加させる。図4を参照すると、ベースラインオフセット制御モードでは、コントローラ21は、時間T0で、走行状態検出部11の検出結果に基づき車両が走行可能状態又は走行状態であることを検知すると、電気粘性流体にオフセット電圧値V1を印加させる。コントローラ21は、車両が走行可能状態又は走行状態である間、印加電圧をオフセット電圧値V1に維持する。コントローラ21は、時間T1で、ERFダンパ5の減衰力を変化させるとき、印加電圧をオフセット電圧値V1から目標電圧値V2へ上昇させ、その後、印加電圧を目標電圧値V2に維持する。 In the baseline offset control mode, the controller 21 applies a constant offset voltage value V1 to the electrorheological fluid when it determines that the vehicle is in a travelable state or in a traveling state. Referring to FIG. 4, in the baseline offset control mode, when the controller 21 detects that the vehicle is in a travelable state or a traveling state based on the detection result of the traveling state detecting unit 11 at time T0, it becomes an electrorheological fluid. The offset voltage value V1 is applied. The controller 21 maintains the applied voltage at the offset voltage value V1 while the vehicle is in a traveling state or a traveling state. When the damping force of the ERF damper 5 is changed at time T1, the controller 21 raises the applied voltage from the offset voltage value V1 to the target voltage value V2, and then maintains the applied voltage at the target voltage value V2.

ここで、電気粘性流体は、基油中に分散させた微粒子中の原子やイオンが印加電圧により微粒子中での位置が変位し微粒子に分極が生じることにより電気粘性効果が発現する。この原子やイオンが移動し分極が発現するメカニズムのために印加電圧を0ボルトから漸増させると、ある電圧値で性状が大きく変化する。換言すると、ERFダンパ5は、電気粘性流体に印加させる電圧値を0ボルトから漸増させると、減衰力に大きな変化がない電圧値の領域があるが、印加電圧がある電圧値に達すると、減衰力が急速に立ち上がる。そこで、ベースラインオフセット制御モードでは、オフセット電圧値V1を、電気粘性流体の性状が大きく変化する電圧値よりも小さく、当該電気粘性流体の性状が大きく変化する電圧値に近い値に設定する。なお、印加電圧がオフセット電圧値V1のとき、ERFダンパ5はソフト特性の減衰力を発生する。 Here, in the electrorheological fluid, the electrorheological effect is exhibited by the atoms and ions in the fine particles dispersed in the base oil being displaced by the applied voltage and the fine particles being polarized. When the applied voltage is gradually increased from 0 volt due to the mechanism by which atoms and ions move and polarization occurs, the properties change significantly at a certain voltage value. In other words, the ERF damper 5 has a range of voltage values in which the damping force does not change significantly when the voltage value applied to the electrorheological fluid is gradually increased from 0 volt, but when the applied voltage reaches a certain voltage value, it is attenuated. Power rises rapidly. Therefore, in the baseline offset control mode, the offset voltage value V1 is set to a value smaller than the voltage value at which the properties of the electrorheological fluid change significantly and close to the voltage value at which the properties of the electrorheological fluid change significantly. When the applied voltage is the offset voltage value V1, the ERF damper 5 generates a soft characteristic damping force.

ベースラインオフセット制御モードでは、電気粘性流体に、予め、オフセット電圧値V1を印加させることで、電気粘性流体に目標電圧値V2(V2>V1)を印加させたときに、ERFダンパ5の減衰力を迅速に立ち上げることができ、延いてはERFダンパ5の減衰力の応答性を向上させることができる。 In the baseline offset control mode, the offset voltage value V1 is applied to the electrorheological fluid in advance, so that the damping force of the ERF damper 5 is applied to the electrorheological fluid when the target voltage value V2 (V2> V1) is applied. Can be quickly started up, and by extension, the responsiveness of the damping force of the ERF damper 5 can be improved.

オーバーシュート制御モードとベースラインオフセット制御モードとを組み合わせた制御モードでは、コントローラ21は、車両が走行可能状態又は走行状態であるとき、電気粘性流体に一定のオフセット電圧値V1を印加させるか、又は、ERFダンパ5に発生させる減衰力を変化させるとき、電気粘性流体に、目標とする減衰力を発生させる目標電圧値V2よりも大きいオーバーシュート電圧値V3を印加させ、その後、目標電圧値V2を印加させる。 In a control mode that combines an overshoot control mode and a baseline offset control mode, the controller 21 either applies a constant offset voltage value V1 to the electrorheological fluid when the vehicle is in a runnable or running state. , When changing the damping force generated in the ERF damper 5, an overshoot voltage value V3 larger than the target voltage value V2 for generating the target damping force is applied to the electrorheological fluid, and then the target voltage value V2 is applied. Apply.

図5を参照すると、オーバーシュート制御モードとベースラインオフセット制御モードとを組み合わせた制御モードでは、コントローラ21は、時間T0で、走行状態検出部11の検出結果に基づき車両が走行可能状態又は走行状態であることを検知すると、電気粘性流体にオフセット電圧値V1を印加させる。コントローラ21は、時間T1で、減衰力をソフト特性からハード特性へ変化させるとき、電気粘性流体にオーバーシュート電圧値V3を印加させる。コントローラ21は、時間T1−T2の間、印加電圧をオーバーシュート電圧値V3に維持し、時間T2で、印加電圧をオーバーシュート電圧値V3から目標電圧値V2へ降下させ、印加電圧を目標電圧値V2に維持する。 Referring to FIG. 5, in the control mode in which the overshoot control mode and the baseline offset control mode are combined, the controller 21 sets the vehicle in a runnable state or a running state based on the detection result of the running state detection unit 11 at time T0. When it is detected, the offset voltage value V1 is applied to the electrorheological fluid. The controller 21 applies an overshoot voltage value V3 to the electrorheological fluid when the damping force is changed from the soft characteristic to the hard characteristic at time T1. The controller 21 maintains the applied voltage at the overshoot voltage value V3 during the time T1 and T2, drops the applied voltage from the overshoot voltage value V3 to the target voltage value V2 at the time T2, and sets the applied voltage to the target voltage value. Keep at V2.

次に、図6を参照して、サスペンション装置1の走行モードをスポーツモードからエコモードへ切り替えるときのコントローラ21の制御を説明する。なお、走行モードは、例えば、車室内に設けられたセレクタを運転者が操作することで切り替えてもよいし、走行状態検出部11の検出結果に基づきコントローラ21が自動で切り替えるようにしてもよい。 Next, with reference to FIG. 6, the control of the controller 21 when switching the traveling mode of the suspension device 1 from the sports mode to the eco mode will be described. The driving mode may be switched, for example, by the driver operating a selector provided in the vehicle interior, or the controller 21 may automatically switch based on the detection result of the driving state detection unit 11. ..

まず、車両が走行可能状態又は走行状態であって、ERFダンパ5の減衰力特性がソフト特性であるとき、時間T0で、走行モードがエコモードからスポーツモードへ切り替えられると、コントローラ21は、電気粘性流体にオフセット電圧値V1を印加させる。コントローラ21は、時間T1で、減衰力をソフト特性からハード特性へ変化させるとき、電気粘性流体にオーバーシュート電圧値V3を印加させる。コントローラ21は、時間T1−T2の間、印加電圧をオーバーシュート電圧値V3に維持し、時間T2で、印加電圧をオーバーシュート電圧値V3から目標電圧値V2へ降下させ、印加電圧をV2に維持する。印加電圧が目標電圧値V2のとき、ERFダンパ5はハード特性の減衰力を発生する。 First, when the vehicle is in a traveling state or a traveling state and the damping force characteristic of the ERF damper 5 is a soft characteristic, when the traveling mode is switched from the eco mode to the sports mode at time T0, the controller 21 is electrically operated. An offset voltage value V1 is applied to the viscous fluid. The controller 21 applies an overshoot voltage value V3 to the electrorheological fluid when the damping force is changed from the soft characteristic to the hard characteristic at time T1. The controller 21 maintains the applied voltage at the overshoot voltage value V3 during the time T1-T2, drops the applied voltage from the overshoot voltage value V3 to the target voltage value V2 at the time T2, and maintains the applied voltage at V2. To do. When the applied voltage is the target voltage value V2, the ERF damper 5 generates a damping force having a hard characteristic.

その後、走行モードがスポーツモードからエコモードへ切り替えられ、時間T3で、減衰力をハード特性からソフト特性へ変化させるとき、コントローラ21は、電気粘性流体に電圧値V0(ベースライン電圧値)を印加させる。ここで、エコモードにおけるベースライン電圧値V0は0ボルトである。コントローラ21は、時間T4で、減衰力をソフト特性からハード特性へ変化させるとき、電気粘性流体にオーバーシュート電圧値V3を印加させる。コントローラ21は、T4−T5の間、電圧値をオーバーシュート電圧値V3に維持し、時間T5で、印加電圧をオーバーシュート電圧値V3から目標電圧値V2へ降下させ、印加電圧を目標電圧値V2に維持する。 After that, when the driving mode is switched from the sport mode to the eco mode and the damping force is changed from the hard characteristic to the soft characteristic at time T3, the controller 21 applies a voltage value V0 (baseline voltage value) to the electrorheological fluid. Let me. Here, the baseline voltage value V0 in the eco mode is 0 volt. The controller 21 applies an overshoot voltage value V3 to the electrorheological fluid when the damping force is changed from the soft characteristic to the hard characteristic at the time T4. The controller 21 maintains the voltage value at the overshoot voltage value V3 during T4-T5, drops the applied voltage from the overshoot voltage value V3 to the target voltage value V2 at time T5, and sets the applied voltage to the target voltage value V2. To maintain.

このように、本実施形態では、走行モードがスポーツモードからエコモードへ切り替えられると、コントローラ21の制御モードが、オーバーシュート制御モードとベースラインオフセット制御モードとを組み合わせた制御モードから、オーバーシュート制御モードへ切り替えられる。逆に、走行モードがエコモードからスポーツモードへ切り替えられると、コントローラ21の制御モードが、オーバーシュート制御モードから、オーバーシュート制御モードとベースラインオフセット制御モードとを組み合わせた制御モードへ切り替えられる。 As described above, in the present embodiment, when the driving mode is switched from the sports mode to the eco mode, the control mode of the controller 21 is changed from the control mode in which the overshoot control mode and the baseline offset control mode are combined to the overshoot control. You can switch to the mode. On the contrary, when the driving mode is switched from the eco mode to the sports mode, the control mode of the controller 21 is switched from the overshoot control mode to the control mode in which the overshoot control mode and the baseline offset control mode are combined.

従来のサスペンション制御では、減衰力をソフト特性からハード特性へ切り替えたときの、ERFダンパにおける減衰力の応答遅れ、すなわち、電気粘性流体に目標電圧値を印加させてからERFダンパが目標減衰力を発生するまでのタイムラグの解消が課題であった。ここで、図7は、従来のサスペンション制御における印加電圧の時系列波形と減衰力の時系列波形とを重ねて示すものである。図7を参照すると、従来のサスペンション制御では、電気粘性流体に目標電圧値V2を印加させてからERFダンパが目標減衰力を発生するまでに、数十ミリ秒のタイムラグTLがあり、ERFダンパの減衰力の応答遅れにより、車両の乗り心地や操安性が悪化するおそれがある。 In the conventional suspension control, when the damping force is switched from the soft characteristic to the hard characteristic, the response delay of the damping force in the ERF damper, that is, the target voltage value is applied to the electrorheological fluid and then the ERF damper sets the target damping force. The challenge was to eliminate the time lag until it occurred. Here, FIG. 7 shows the time-series waveform of the applied voltage and the time-series waveform of the damping force in the conventional suspension control in an overlapping manner. Referring to FIG. 7, in the conventional suspension control, there is a time lag TL of several tens of milliseconds from the application of the target voltage value V2 to the electrorheological fluid until the ERF damper generates the target damping force. Due to the delay in the response of the damping force, the ride comfort and maneuverability of the vehicle may deteriorate.

これに対し、本実施形態では、減衰力をソフト特性からハード特性へ変化させるとき、電気粘性流体に、目標電圧値V2よりも大きいオーバーシュート電圧値V3(図3参照)を印加させ、印加電圧をオーバーシュート電圧値V3に一定時間維持した後、目標電圧値V2を印加させるオーバーシュート制御モードを設けた。オーバーシュート制御モードでは、図8に示されるように、電気粘性流体に目標電圧値V2を印加させてからERFダンパ5が目標減衰力を発生するまでのタイムラグTLを、数ミリ秒に縮めることが可能である。本実施形態によれば、オーバーシュート制御を行うことで、ERFダンパ5の減衰力の応答遅れを解消することができ、延いては車両の操安性を向上させることができる。 On the other hand, in the present embodiment, when the damping force is changed from the soft characteristic to the hard characteristic, an overshoot voltage value V3 (see FIG. 3) larger than the target voltage value V2 is applied to the electrorheological fluid, and the applied voltage is applied. Was maintained at the overshoot voltage value V3 for a certain period of time, and then an overshoot control mode was provided in which the target voltage value V2 was applied. In the overshoot control mode, as shown in FIG. 8, the time lag TL from applying the target voltage value V2 to the electrorheological fluid until the ERF damper 5 generates the target damping force can be reduced to several milliseconds. It is possible. According to the present embodiment, by performing the overshoot control, it is possible to eliminate the response delay of the damping force of the ERF damper 5, and it is possible to improve the maneuverability of the vehicle.

また、本実施形態では、車両が走行可能状態又は走行状態であるとき、電気粘性流体に、一定のオフセット電圧値V1(図4参照)を印加させ、減衰力をソフト特性からハード特性へ変化させるとき、電気粘性流体に、目標電圧値V2を印加させるベースラインオフセット制御モードを設けた。ベースラインオフセット制御モードでは、図9に示されるように、電気粘性流体に目標電圧値V2を印加させてからERFダンパ5が目標減衰力を発生するまでのタイムラグTLを、数ミリ秒に縮めることが可能である。本実施形態によれば、ベースラインオフセット制御を行うことで、ERFダンパ5の減衰力の応答遅れを解消することができ、延いては車両の操安性を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, when the vehicle is in a traveling state or a traveling state, a constant offset voltage value V1 (see FIG. 4) is applied to the electrorheological fluid to change the damping force from the soft characteristic to the hard characteristic. At this time, a baseline offset control mode was provided in which the target voltage value V2 was applied to the electrorheological fluid. In the baseline offset control mode, as shown in FIG. 9, the time lag TL from applying the target voltage value V2 to the electrorheological fluid until the ERF damper 5 generates the target damping force is reduced to several milliseconds. Is possible. According to the present embodiment, by performing the baseline offset control, the response delay of the damping force of the ERF damper 5 can be eliminated, and the maneuverability of the vehicle can be improved.

また、本実施形態では、オーバーシュート制御モードとベースライン制御モードとを組み合わせたサスペンション制御を行うことにより、制御モードを、走行性能を高めた制御モード(スポーツモード)と省エネ性能を高めた制御モード(エコモード)とに切り替えることができる。 Further, in the present embodiment, by performing suspension control in which the overshoot control mode and the baseline control mode are combined, the control mode is set to a control mode with improved running performance (sports mode) and a control mode with improved energy saving performance. You can switch to (eco mode).

1 サスペンション装置、5 ERFダンパ、21 コントローラ 1 Suspension device, 5 ERF damper, 21 controller

Claims (5)

電気粘性流体に印加させる電圧値に応じた減衰力を発生するサスペンション装置であって、
減衰力を変化させるとき、前記電気粘性流体に、目標とする減衰力を発生させる目標電圧値よりも大きい電圧値を印加させ、その後、前記目標電圧値を印加させることを特徴とするサスペンション装置。
A suspension device that generates a damping force according to the voltage value applied to an electrorheological fluid.
A suspension device characterized in that when the damping force is changed, a voltage value larger than a target voltage value for generating a target damping force is applied to the electrorheological fluid, and then the target voltage value is applied.
車両が走行可能状態又は走行状態であるとき、前記電気粘性流体に、一定のベースライン電圧値を印加させることを特徴とする請求項1に記載のサスペンション装置。 The suspension device according to claim 1, wherein a constant baseline voltage value is applied to the electrorheological fluid when the vehicle is in a traveling state or a traveling state. 電気粘性流体に印加させる電圧値に応じた減衰力を発生するサスペンション装置の制御方法であって、
車両が走行可能状態又は走行状態であるとき、前記電気粘性流体に、一定のベースライン電圧値を印加させ、
減衰力を変化させるとき、前記電気粘性流体に、目標とする減衰力を発生させる目標電圧値よりも大きい電圧値を印加させ、その後、前記目標電圧値を印加させることを特徴とするサスペンション装置の制御方法。
A method for controlling a suspension device that generates a damping force according to a voltage value applied to an electrorheological fluid.
When the vehicle is in a traveling state or a traveling state, a constant baseline voltage value is applied to the electrorheological fluid.
When changing the damping force, the suspension device is characterized in that a voltage value larger than a target voltage value for generating a target damping force is applied to the electrorheological fluid, and then the target voltage value is applied. Control method.
電気粘性流体に印加させる電圧値に応じた減衰力を発生するサスペンション装置の制御方法であって、
車両が走行可能状態又は走行状態であるとき、前記電気粘性流体に、一定のベースライン電圧値を印加させるか、又は、減衰力を変化させるとき、前記電気粘性流体に、目標とする減衰力を発生させる目標電圧値よりも大きい電圧値を印加させ、その後、前記目標電圧値を印加させるか、を切り替えることを特徴とするサスペンション装置の制御方法。
A method for controlling a suspension device that generates a damping force according to a voltage value applied to an electrorheological fluid.
When a constant baseline voltage value is applied to the electrorheological fluid when the vehicle is in a runnable state or a running state, or when the damping force is changed, the electrorheological fluid is subjected to a target damping force. A method for controlling a suspension device, characterized in that a voltage value larger than a target voltage value to be generated is applied, and then the target voltage value is applied or switched.
電気粘性流体に印加させる電圧値に応じた減衰力を発生するサスペンション装置であって、
車両が走行可能状態又は走行状態であるとき、前記電気粘性流体に、一定のベースライン電圧値を印加させることを特徴とするサスペンション装置。
A suspension device that generates a damping force according to the voltage value applied to an electrorheological fluid.
A suspension device characterized in that a constant baseline voltage value is applied to the electrorheological fluid when the vehicle is in a traveling state or a traveling state.
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JP2012148734A (en) * 2011-01-21 2012-08-09 Kyb Co Ltd Suspension device

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