JP2022065808A - サスペンションストローク関連値推定装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記特許文献1及び2に記載された従来のサスペンションストローク関連値の推定方法においては、下記の理由から、ばね上とばね下との間の相対振動の周波数が比較的高い値以上の領域において、サスペンションストローク関連値を高精度に推定することができないという問題がある。特に、相対振動の周波数が比較的高い値以上の領域において、サスペンションストローク関連値の真値に対する推定値のゲインが低下し、また真値に対する推定値の位相ずれが大きくなるという問題がある。
本発明によれば、各車輪(12FL~12RR)の位置においてばね上とばね下との間の相対振動を減衰させる減衰力を、供給される制御電流(I)に応じて発生するよう構成された減衰力発生装置(ショックアブソーバ24FL~24RR)と、減衰力発生装置へ供給される制御電流を制御する制御ユニット(電子制御装置30)と、ばね上の上下加速度(ddz2)を検出する検出装置(上下加速度センサ32FL~32RR)と、を含み、ばね上とばね下との間の相対変位(zs)及び相対速度(dzs)の少なくとも一方を、対応するサスペンション(18FL~18RR)のストローク関連値として演算するよう構成されたサスペンションストローク関連値推定装置(10)が提供される。
〔発明の態様〕
検出装置により検出されたばね上の上下加速度を取得するステップと、
減衰力発生装置へ供給された制御電流を取得するステップと、
取得された制御電流及び記憶装置に記憶された関係に基づいて二つの関数の係数を決定するステップと、
取得されたばね上の上下加速度及び係数が決定された二つの関数に基づいて、ばね上とばね下との間の相対変位及び相対速度の少なくとも一方を演算するステップと、
を含むサスペンションストローク関連値推定方法が提供される。
本発明の理解が容易になるよう、実施形態の説明に先立ち、本発明のサスペンションストローク関連値推定装置及び方法の原理について説明する。
図には示されていないが、減衰力可変式ショックアブソーバに対する制御電流Iを種々の値に設定して、四輪シェーカにより各車輪を加振するランダム加振試験を行い、加振力Fw、各車輪の上下変位zw及び上下速度dzwを計測した。図6及び図7の破線は、試験結果に基づいてそれぞれ下記の式(1)及び(2)に従って演算された等価減衰係数ce(I)及び等価ばね定数ke(I)の例を示している。図6及び図7の横軸は、ばね上とばね下との間の相対振動の周波数(対数目盛)である。よって、等価減衰係数ce(I)及び等価ばね定数ke(I)は、制御電流I及び相対振動の周波数に応じて変化することが解る。
図8は、本発明のサスペンションストローク関連値推定装置及び方法における推定の原理を説明するための車両100の単輪モデルを示している。図8において、102及び104はそれぞれ車両100のばね下及びばね上を示している。ばね下102とばね上10―4との間には、サスペンションのばね106及びダンパ(減衰力発生装置など)108が設けられている。ばね110はばね下102のばねを示している。
図8に示されているように、ばね下102及びばね上104の質量をそれぞれm1及びm2とし、それらの上下変位をそれぞれz1及びz2とする。ばね106のばね定数及びダンパ108の減衰係数をそれぞれk2及びc2とする。ばね110のばね定数をk1とし、ばね下102の接地部112、従って路面114の上下変位をz0とする。
次に添付の図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1に示されているように、第一及び第二の実施形態のサスペンションストローク関連値推定装置10は、車両11の制振制御装置14に適用されている。車両11は、操舵輪である左右の前輪12FL及び12FRと、非操舵輪である左右の後輪12RL及び12RRとを有している。更に、車両11は、それぞれ前輪12FL及び12FRを車体16から懸架する前輪サスペンション18FL及び18FRと、それぞれ後輪12RL及び12RRを車体16から懸架する後輪サスペンション18RL及び18RRとを有している。
後に詳細に説明するように、第一の実施形態においては、電子制御装置30は、図2に示されたフローチャート及び図3に示されたブロック図に対応する制御プログラムに従って、各車輪についてばね上とばね下との間の相対変位zsi及び相対速度dzsiを演算する。更に、電子制御装置30は、相対速度dzsiに基づいて目標制御電流Itiを演算し、各アクチュエータへ供給される制御電流Iiが目標制御電流Itiになるように制御電流Iiを制御する。
後に詳細に説明するように、第二の実施形態においては、電子制御装置30は、図4に示されたフローチャート及び図5に示されたブロック図に対応する制御プログラムに従って、各車輪についてばね上とばね下との間の相対速度dzsiを演算する。更に、この実施形態においても、電子制御装置30は、相対速度dzsiに基づいて目標制御電流Itiを演算し、各アクチュエータへ供給される制御電流Iiが目標制御電流Itiになるように制御電流Iiを制御する。
Claims (10)
- 各車輪の位置においてばね上とばね下との間の相対振動を減衰させる減衰力を、供給される制御電流に応じて発生するよう構成された減衰力発生装置と、前記減衰力発生装置へ供給される制御電流を制御する制御ユニットと、前記ばね上の上下加速度を検出する検出装置と、を含み、前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位及び相対速度の少なくとも一方を、対応するサスペンションのストローク関連値として演算するよう構成されたサスペンションストローク関連値推定装置において、
前記制御ユニットは、前記制御電流及び前記相対振動の周波数に応じて変化する各サスペンションの等価減衰係数及び等価ばね定数を関数同定する二つの関数の係数と前記制御電流との関係を記憶する記憶装置を有しており、
前記制御ユニットは、前記減衰力発生装置へ供給された制御電流及び前記関係に基づいて前記二つの関数の係数を決定し、前記検出装置により検出された前記ばね上の上下加速度及び前記係数が決定された前記二つの関数に基づいて、前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位及び相対速度の少なくとも一方を演算するよう構成された、
サスペンションストローク関連値推定装置。 - 請求項1に記載のサスペンションストローク関連値推定装置において、前記制御ユニットは、前記決定した係数に基づいて前記等価ばね定数を関数同定する関数及び前記等価減衰係数を関数同定する関数を特定し、特定した前記等価減衰係数を関数同定する関数及びラプラス演算子の積と特定した前記等価ばね定数を関数同定する関数との和にて、前記ばね上の質量と前記ばね上の上下加速度との積を除算した値として、前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位を演算するよう構成された、サスペンションストローク関連値推定装置。
- 請求項2に記載のサスペンションストローク関連値推定装置において、前記制御ユニットは、前記ばね上の上下加速度から前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位への伝達関数を、前記ばね上の上下加速度から中間変量への第一の伝達関数と、前記中間変量から前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位への第二の伝達関数との積とみなして、前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位を演算するよう構成された、サスペンションストローク関連値推定装置。
- 請求項3に記載のサスペンションストローク関連値推定装置において、前記等価減衰係数を関数同定する前記関数は、基本の等価減衰係数の少なくとも一次遅れの関数であり、前記等価ばね定数を関数同定する前記関数は、基本の等価減衰係数の少なくとも一次遅れ且つ少なくとも一次進みの関数である、サスペンションストローク関連値推定装置。
- 請求項4に記載のサスペンションストローク関連値推定装置において、前記制御ユニットは、前記中間変量と、前記一次遅れの関数の時定数及び前記一次遅れ且つ一次進みの関数の遅れ時定数の和と前記中間変量の微分値との積と、前記一次遅れの関数の時定数及び前記一次遅れ且つ一次進みの関数の遅れ時定数の積と前記中間変量の二階微分値との積と、の和として、前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位を演算するよう構成された、サスペンションストローク関連値推定装置。
- 請求項1に記載のサスペンションストローク関連値推定装置において、前記制御ユニットは、前記決定した係数に基づいて前記等価ばね定数を関数同定する関数及び前記等価減衰係数を関数同定する関数を特定し、特定した前記等価減衰係数を関数同定する関数及びラプラス演算子の積と特定した前記等価ばね定数を関数同定する関数との和にて、前記ばね上の質量と前記ばね上の上下加速度とラプラス演算子との積を除算した値として、前記ばね上と前記ばね下との間の相対速度を演算するよう構成された、サスペンションストローク関連値推定装置。
- 請求項6に記載のサスペンションストローク関連値推定装置において、前記制御ユニットは、前記ばね上の上下加速度から前記ばね上と前記ばね下との間の相対速度への伝達関数を、前記ばね上の上下加速度から中間変量への第三の伝達関数と、前記中間変量から前記ばね上と前記ばね下との間の相対速度への第四の伝達関数との積とみなして、前記ばね上と前記ばね下との間の相対速度を演算するよう構成された、サスペンションストローク関連値推定装置。
- 請求項7に記載のサスペンションストローク関連値推定装置において、前記等価減衰係数を関数同定する前記関数は、基本の等価減衰係数の少なくとも一次遅れの関数であり、前記等価ばね定数を関数同定する前記関数は、基本の等価減衰係数の少なくとも一次遅れ且つ少なくとも一次進みの関数である、サスペンションストローク関連値推定装置。
- 請求項8に記載のサスペンションストローク関連値推定装置において、前記制御ユニットは、前記中間変量と、前記一次遅れの関数の時定数及び前記一次遅れ且つ一次進みの関数の遅れ時定数の和と前記中間変量の微分値との積と、前記一次遅れの関数の時定数及び前記一次遅れ且つ一次進みの関数の遅れ時定数の積と前記中間変量の二階微分値との積と、の和として、前記ばね上と前記ばね下との間の相対速度を演算するよう構成された
サスペンションストローク関連値推定装置。 - 車両のばね上とばね下との間の相対振動を減衰させる減衰力を、供給される制御電流に応じて発生するよう構成された減衰力発生装置と、前記制御電流及び前記相対振動の周波数に応じて変化する前記車両の等価減衰係数及び等価ばね定数を関数同定する二つの関数の係数と前記制御電流との関係を記憶する記憶装置と、前記ばね上の上下加速度を検出する検出装置と、を使用して、前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位及び相対速度の少なくとも一方をサスペンションストローク関連値として演算するサスペンションストローク関連値推定方法において、
前記検出装置により検出されたばね上の上下加速度を取得するステップと、
前記減衰力発生装置へ供給された制御電流を取得するステップと、
取得された制御電流及び前記記憶装置に記憶された前記関係に基づいて前記二つの関数の係数を決定するステップと、
取得された前記ばね上の上下加速度及び前記係数が決定された前記二つの関数に基づいて、前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位及び相対速度の少なくとも一方を演算するステップと、
を含むサスペンションストローク関連値推定方法。
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