JP5445301B2 - Suspension control device - Google Patents

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Description

本発明は、サスペンション制御装置に関する。   The present invention relates to a suspension control device.

従来のサスペンション制御装置では、バネ下加速度が閾値を超えたとき、過振状態と判定し、ショックアブソーバの減衰特性を調整するアクチュエータの作動範囲を所定の制限時使用電流範囲に制限することで、アクチュエータの応答遅れに伴うバネ下の振動助長を抑制している(例えば、特許文献1参照)。   In the conventional suspension control device, when the unsprung acceleration exceeds a threshold value, it is determined as an over-vibration state, and the operating range of the actuator that adjusts the damping characteristics of the shock absorber is limited to a predetermined limit operating current range, The vibration promotion under the spring accompanying the response delay of an actuator is suppressed (for example, refer patent document 1).

特開2007−203831号公報JP 2007-203831 A

しかしながら、上記従来技術にあっては、バネ下共振周波数(約10〜15Hz)は±変動が速いため、バネ下加速度が閾値を頻繁に上下することでアクチュエータの作動範囲の制限と解除とが高速で切り替わり、チャタリングが発生するという問題があった。
本発明の目的は、チャタリングの発生を抑制できるサスペンション制御装置を提供することにある。
However, in the above prior art, the unsprung resonance frequency (about 10 to 15 Hz) has a fast ± fluctuation, so that the unsprung acceleration frequently fluctuates the threshold and the actuator operating range is limited and released quickly. There was a problem that chattering occurred.
An object of the present invention is to provide a suspension control device that can suppress the occurrence of chattering.

上記課題に対し、本発明のサスペンション制御装置では、車両のバネ下速度の包絡波形に基づいて減衰力発生手段の目標減衰力を演算する。   In response to the above problem, the suspension control device of the present invention calculates the target damping force of the damping force generating means based on the envelope waveform of the unsprung speed of the vehicle.

よって、本発明では、滑らかな包絡波形に基づいて減衰力を発生させるため、チャタリングの発生を抑制できる。   Therefore, in the present invention, since the damping force is generated based on the smooth envelope waveform, the occurrence of chattering can be suppressed.

実施例1のサスペンション制御装置の模式図である。1 is a schematic diagram of a suspension control device of Embodiment 1. FIG. 実施例1の制御装置1の制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram of the control device 1 according to the first embodiment. 実施例1のバネ下速度検出部13の構成図である。3 is a configuration diagram of an unsprung speed detection unit 13 according to the first embodiment. FIG. 実施例1の逐次包絡波形生成部14の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a sequential envelope waveform generation unit 14 according to the first embodiment. 実施例1の目標減衰力演算部15の構成図である。3 is a configuration diagram of a target damping force calculation unit 15 of Embodiment 1. FIG. 実施例1の制御信号変換部17の構成図である。3 is a configuration diagram of a control signal conversion unit 17 of Embodiment 1. FIG. 実施例1の逐次包絡波形生成部14の詳細な構成図である。3 is a detailed configuration diagram of a successive envelope waveform generation unit 14 according to the first embodiment. FIG. 実施例1の位相遅延器21aの周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure of the phase delay device 21a of Example 1. 実施例1における入力波形(15Hz)に対する包絡波形理論値と包絡波形生成器21により生成された包絡波形とを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an envelope waveform theoretical value with respect to an input waveform (15 Hz) and an envelope waveform generated by an envelope waveform generator 21 in the first embodiment. 実施例1における入力波形(fu = 15Hz)に対する包絡波形理論値と包絡波形理論値を遅延器22(遮断周波数fc3 = 9.55Hz,0.24Hz)に通過させて生成された包絡波形とを示す図である。The figure which shows the envelope waveform theoretical value and the envelope waveform which were made to pass through the delay device 22 (cutoff frequency fc3 = 9.55Hz, 0.24Hz) with respect to the input waveform (fu = 15Hz) in Example 1 is passed. is there. 実施例1における入力波形(fu = 15Hz)に対する包絡波形生成器21により生成された包絡波形とこの包絡波形を遅延器22に通過させて生成された包絡波形V1_envとを示す図である。It is a figure which shows the envelope waveform generated by the envelope waveform generator 21 with respect to the input waveform (fu = 15Hz) in Example 1, and the envelope waveform V1_env produced | generated by letting this envelope waveform pass to the delay device 22. FIG. 実施例1の制御装置1で実行されるバネ下制振制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of unsprung vibration suppression control processing executed by the control device 1 according to the first embodiment. 突起乗り越し時に要求される減衰力発生タイミングを示す運転席フロア上下加速度のタイムチャートである。It is a time chart of the driver's seat floor vertical acceleration showing the damping force generation timing required when riding over the protrusion. 突起乗り越し時における実施例1のバネ下制振制御の効果を示すバネ下上下加速度と制御指令電流のタイムチャートである。It is a time chart of unsprung vertical acceleration and control command current showing the effect of unsprung vibration suppression control of Example 1 when overhanging a protrusion. 実施例1におけるタイヤ接地点上下サインスイープ加振時のバネ下上下振動/接地点上下振動の振動伝達率を示す図である。It is a figure which shows the vibration transmissibility of the unsprung vertical vibration / grounding point vertical vibration at the time of the tire ground point vertical sine sweep vibration in Example 1. 実施例1のバネ下制振制御の効果を示す接地点上下変位、制御指令電流およびバネ下上下加速度のタイムチャートである。It is a time chart of the ground point vertical displacement, the control command current, and the unsprung vertical acceleration showing the effect of the unsprung vibration suppression control of the first embodiment. 実施例2の逐次包絡波形生成部14の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a successive envelope waveform generation unit 14 according to the second embodiment. 実施例2における入力波形(fu = 15Hz)に対する包絡波形理論値と入力波形をローパスフィルタ25(遮断周波数f3 = 9.55Hz,1.59Hz,0.24Hz,0.024Hz)に通過させて生成された包絡波形V1_envとを示す図である。The envelope waveform theoretical value and the input waveform for the input waveform (fu = 15 Hz) in the second embodiment are passed through the low-pass filter 25 (cutoff frequencies f3 = 9.55 Hz, 1.59 Hz, 0.24 Hz, 0.024 Hz) and the envelope waveform V1_env FIG. 実施例3の逐次包絡波形生成部14の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a sequential envelope waveform generation unit 14 according to a third embodiment. 実施例3の包絡波形平滑化の効果を示す包絡波形V1_envのタイムチャートTime chart of the envelope waveform V1_env showing the effect of the envelope waveform smoothing of the third embodiment 実施例4のバネ下共振周波数算出部11の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of an unsprung resonance frequency calculation unit 11 according to a fourth embodiment. 実施例5のバネ下共振周波数fuに対する遮断周波数指令値fc_comの設定マップである。FIG. 10 is a setting map of a cutoff frequency command value fc_com for an unsprung resonance frequency fu of Example 5. FIG. 実施例6の車速Vに対する制御ゲインCの設定マップである。FIG. 10 is a setting map of a control gain C with respect to a vehicle speed V according to a sixth embodiment.

以下、本発明のサスペンション制御装置を実施するための形態を、図面に基づく実施例により説明する。   Hereinafter, a mode for carrying out a suspension control device of the present invention will be described with reference to an embodiment based on the drawings.

〔実施例1〕
[サスペンション制御装置の全体構成]
図1は、実施例1のサスペンション制御装置の模式図である。
制御装置1は、減衰力可変ショックアブソーバ(減衰力発生手段であり、以下、ショックアブソーバ)2の減衰特性(減衰力の大小)を調整するアクチュエータ3の駆動に必要な制御指令電流Iを出力する。制御装置1への入力信号は、少なくとも車速V[km/h]、車輪回転速度ω[rad/s]、バネ下上下加速度G1[m/s2]およびバネ上上下加速度G2[m/s2]の4つの状態量を用い、この状態量は、各物理量に対する検出器(車輪速検出器、加速度検出器等)からの出力値、またはオブザーバなどにより推定された物理量とする。上記4つの入力信号を受けた制御装置1は、後述する構成に従って目標減衰力を演算し、アクチュエータ3に対し制御指令電流Iを出力する。アクチュエータ3は、制御指令電流Iの電流値に比例してショックアブソーバ2の減衰力を大きくするよう動作する。
ここで、図1の1輪モデルにおいて、Msはバネ上質量、Mwはバネ下質量、Ksはサスペンションバネ、Kwはタイヤ縦バネ、rはタイヤ動半径、Xoは路面上下変位である。
[Example 1]
[Overall configuration of suspension control device]
FIG. 1 is a schematic diagram of the suspension control apparatus according to the first embodiment.
The control device 1 outputs a control command current I necessary for driving the actuator 3 that adjusts the damping characteristic (the magnitude of the damping force) of the damping force variable shock absorber (a damping force generating means, hereinafter referred to as shock absorber) 2. . Input signals to the control device 1 are at least vehicle speed V [km / h], wheel rotation speed ω [rad / s], unsprung vertical acceleration G1 [m / s 2 ], and sprung vertical acceleration G2 [m / s 2 These state quantities are output values from detectors (wheel speed detectors, acceleration detectors, etc.) for each physical quantity, or physical quantities estimated by an observer or the like. Upon receiving the four input signals, the control device 1 calculates a target damping force according to the configuration described later, and outputs a control command current I to the actuator 3. The actuator 3 operates to increase the damping force of the shock absorber 2 in proportion to the current value of the control command current I.
Here, in the one-wheel model of FIG. 1, Ms is a sprung mass, Mw is an unsprung mass, Ks is a suspension spring, Kw is a tire longitudinal spring, r is a tire moving radius, and Xo is a road surface vertical displacement.

[アクチュエータの制御構成]
図2は、実施例1の制御装置1の制御ブロック図である。
バネ下共振周波数算出部(バネ下共振周波数算出手段)11は、バネ下質量Mwとタイヤ縦バネKwで決定されるあらかじめ設計されたバネ下共振周波数ベース値を記憶している。また、タイヤ回転アンバランス振動やチェーン装着、タイヤ交換などによりバネ下共振周波数が上記ベース値から乖離する場合には、車速V、車輪回転速度ω、バネ下上下加速度G1を用いてバネ下共振周波数fu[Hz]を推定してもよい。実施例1では、バネ下共振周波数を一定のベース値として説明する。
バネ下速度演算部(バネ下速度検出手段)12は、バネ下上下加速度G1を積分し、バネ下上下速度(バネ下速度)V1[m/s]を出力する。バネ下速度演算部12は、例えば、ディジタルフィルタやゲインで構成される。
[Actuator control configuration]
FIG. 2 is a control block diagram of the control device 1 according to the first embodiment.
The unsprung resonance frequency calculation unit (unsprung resonance frequency calculation means) 11 stores a predesigned unsprung resonance frequency base value determined by the unsprung mass Mw and the tire longitudinal spring Kw. If the unsprung resonance frequency deviates from the above base value due to tire rotation unbalance vibration, chain attachment, tire replacement, etc., the unsprung resonance frequency using the vehicle speed V, wheel rotation speed ω, and unsprung vertical acceleration G1. fu [Hz] may be estimated. In the first embodiment, the unsprung resonance frequency is described as a constant base value.
The unsprung speed calculation unit (unsprung speed detecting means) 12 integrates the unsprung vertical acceleration G1 and outputs the unsprung vertical speed (unsprung speed) V1 [m / s]. The unsprung speed calculation unit 12 is configured with, for example, a digital filter and a gain.

バネ下速度検出部(バネ下制御対象速度算出手段)13は、バネ下上下速度V1からバネ下制御対象速度V1'[m/s]を検出し、出力する。バネ下速度検出部13は、図3に示すようにローパスフィルタ18とハイパスフィルタ19とを組み合わせたバンドパスフィルタである。ローパスフィルタ18およびハイパスフィルタ19は、バネ下共振周波数算出部11からのバネ下共振周波数fuに応じて下記の式(1),(2)のような遮断周波数fc1[Hz],fc2[Hz]とする。
fc1 = fu * √2 …(1)
fc2 = fu / √2 …(2)
The unsprung speed detector (unsprung control target speed calculation means) 13 detects and outputs the unsprung target speed V1 ′ [m / s] from the unsprung vertical speed V1. The unsprung speed detection unit 13 is a band-pass filter that combines a low-pass filter 18 and a high-pass filter 19 as shown in FIG. The low-pass filter 18 and the high-pass filter 19 have cutoff frequencies fc1 [Hz] and fc2 [Hz] as in the following expressions (1) and (2) according to the unsprung resonance frequency fu from the unsprung resonance frequency calculation unit 11. And
fc1 = fu * √2… (1)
fc2 = fu / √2… (2)

逐次包絡波形生成部(逐次包絡波形生成手段)14は、図4に示すように包絡波形生成器21と遅延器22とを有する。
包絡波形生成器21は、バネ下制御対象速度V1'の方向成分(±符号)を排除し、絶対値化して振動波形の時間変化に応じた振動の大きさを逐次演算する。
遅延器22は、包絡波形生成器21で得られた包絡波形を基に、突起乗り越し時において、適切なタイミングで減衰力が指令されるように、包絡波形の出力を遅延させる。
なお、遅延器22における遅延時間については、アクチュエータ3および実際の発生減衰力応答遅れを考慮した遅延時間とし、アクチュエータ3および実際の発生減衰力の応答遅れが、以降で設定する所定遅延時間の範囲内となる場合には、包絡波形生成器21のみとし、遅延器22を省略してもよい。逐次包絡波形生成部14の出力が最終的な包絡波形V1_env[m/s]となる。
包絡波形生成器21および遅延器22の詳細については後述する。
The sequential envelope waveform generation unit (sequential envelope waveform generation means) 14 includes an envelope waveform generator 21 and a delay unit 22 as shown in FIG.
The envelope waveform generator 21 eliminates the direction component (± sign) of the unsprung control target speed V1 ′, converts it to an absolute value, and sequentially calculates the magnitude of vibration according to the time change of the vibration waveform.
Based on the envelope waveform obtained by the envelope waveform generator 21, the delay device 22 delays the output of the envelope waveform so that a damping force is commanded at an appropriate timing when the protrusion is overridden.
Note that the delay time in the delay device 22 is a delay time that takes into account the actuator 3 and the actual generated damping force response delay, and the response delay of the actuator 3 and the actual generated damping force is within a predetermined delay time range set later. In the case of being inside, only the envelope waveform generator 21 may be provided, and the delay unit 22 may be omitted. The output of the successive envelope waveform generation unit 14 becomes the final envelope waveform V1_env [m / s].
Details of the envelope waveform generator 21 and the delay unit 22 will be described later.

目標減衰力演算部(目標減衰力演算手段)15は、図5のような乗算器であり、逐次包絡波形生成部14で得られた包絡波形V1_envに所定の制御ゲインC[Ns/m]を乗算し、目標減衰力F1[N]を演算する。
ストローク速度演算部16は、バネ下上下加速度G1とバネ上上下加速度G2とを入力し、ショックアブソーバ2のストローク速度V1x[m/s]を出力する。
The target damping force calculation unit (target damping force calculation means) 15 is a multiplier as shown in FIG. 5, and a predetermined control gain C [Ns / m] is added to the envelope waveform V1_env obtained by the successive envelope waveform generation unit 14. Multiply and calculate target damping force F1 [N].
The stroke speed calculation unit 16 inputs the unsprung vertical acceleration G1 and the sprung vertical acceleration G2, and outputs the stroke speed V1x [m / s] of the shock absorber 2.

制御信号変換部17は、図6に示すように、目標減衰力F1とストローク速度V1xから、減衰力−ストローク速度−電流マップを検索し、アクチュエータ指令電流値I1に変換する。アクチュエータ指令電流値I1により実現される減衰力を最低減衰力として制限することで、バネ下ばたつき抑制に必要な減衰力を確保する。一方、公知のスカイフック制御等、その他の目標減衰力演算により得られる目標減衰力(その他目標減衰力)F2[N]に対しては、上記制限された最低減衰力と、アクチュエータ3の能力による決まる最高減衰力との範囲内で制御を行うことで、バネ上の姿勢制御や操舵、ブレーキ、アクセル、変速等のドライバ操作に応じた制御と両立させる。最終的に求められた電流値を制御指令電流Iとしてアクチュエータ3を駆動することで、目標減衰力を達成できる。   As shown in FIG. 6, the control signal conversion unit 17 searches the damping force-stroke speed-current map from the target damping force F1 and the stroke speed V1x, and converts it into an actuator command current value I1. By limiting the damping force realized by the actuator command current value I1 as the minimum damping force, the damping force necessary for suppressing the unsprung flapping is ensured. On the other hand, for the target damping force (other target damping force) F2 [N] obtained by other target damping force calculation such as known skyhook control, the above-mentioned limited minimum damping force and the ability of the actuator 3 By performing the control within the range of the determined maximum damping force, the control on the spring and the control according to the driver operation such as steering, brake, accelerator, and shift can be made compatible. The target damping force can be achieved by driving the actuator 3 using the finally obtained current value as the control command current I.

[逐次包絡波形生成部]
図7は、実施例1の逐次包絡波形生成部14における包絡波形生成器21と遅延器22の詳細図である。なお、遅延器22の後段には、遅延器22の出力に所定のゲインKを乗算して包絡波形V1_envとする乗算器23が配置されている。乗算器23は遅延器22の内部に設けてもよい。
包絡波形生成器21は、位相遅延器21aと、二乗器21bと、二乗器21cと、加算器21dと、平方根器21eとを有する。
位相遅延器21aは、バネ下制御対象速度V1'を90deg位相遅延させるものであればよい。ここでは、周波数帯域f(fu/√2 ≦ f ≦ √2*fu)において、バネ下制御対象速度V1'と同振幅、かつ、位相を90deg遅延させるための90deg位相遅延フィルタを構成する。この90deg位相遅延フィルタの周波数特性を図8の(a)ゲイン線図と(b)位相線図に示す。図8のような周波数特性を実現するためには、フィルタ係数Hを下記の式(3)に基づいて設定すればよい。
H(z) = (zn + a1*zn-1 +…+ an) / (a + a1*z + a2*z2 +…+ an*zn) …(3)
[Sequential envelope waveform generator]
FIG. 7 is a detailed diagram of the envelope waveform generator 21 and the delay device 22 in the sequential envelope waveform generation unit 14 of the first embodiment. A multiplier 23 is arranged at the subsequent stage of the delay device 22 to multiply the output of the delay device 22 by a predetermined gain K to obtain an envelope waveform V1_env. The multiplier 23 may be provided inside the delay unit 22.
The envelope waveform generator 21 includes a phase delayer 21a, a squarer 21b, a squarer 21c, an adder 21d, and a square rooter 21e.
The phase delayer 21a only needs to delay the unsprung control target speed V1 ′ by 90 degrees. Here, in the frequency band f (fu / √2 ≦ f ≦ √2 * fu), the 90 deg phase delay filter is configured to delay the phase by 90 deg with the same amplitude as the unsprung control target speed V1 ′. The frequency characteristics of the 90 deg phase delay filter are shown in FIG. 8 (a) gain diagram and (b) phase diagram. In order to realize the frequency characteristics as shown in FIG. 8, the filter coefficient H may be set based on the following equation (3).
H (z) = (z n + a1 * z n-1 +… + an) / (a + a1 * z + a2 * z 2 +… + an * z n )… (3)

二乗器21bは、バネ下制御対象速度V1'を二乗した値V1'2を出力する。
二乗器21cは、位相遅延器21aを通過後のバネ下制御対象速度V1"を二乗した値V1"2を出力する。
加算器21dは、両二乗器21b,21cの出力を加算した値(V1'2 + V1"2)を出力する。
平方根器21eは、加算器21dの出力(V1'2 + V1"2)の平方根√(V1'2 + V1"2)を出力する。
以上のように、包絡波形生成器21では、バネ下制御対象速度V1'とバネ下制御対象速度V1'を90deg位相遅延させたV1"の振幅の合成値を求めることで、バネ下制御対象速度V1'から包絡波形V1_envを生成している。
Squarer 21b outputs the 2 'value V1 the squared' the control object speed V1 unsprung.
The squarer 21c outputs a value V1 " 2 obtained by squaring the unsprung control target speed V1" after passing through the phase delayer 21a.
The adder 21d outputs a value (V1 ' 2 + V1 " 2 ) obtained by adding the outputs of the squarers 21b and 21c.
The square root device 21e outputs the square root √ (V1 ' 2 + V1 " 2 ) of the output (V1' 2 + V1" 2 ) of the adder 21d.
As described above, the envelope waveform generator 21 obtains the composite value of the amplitude of V1 "obtained by delaying the unsprung control target speed V1 'and the unsprung control target speed V1' by 90 deg. An envelope waveform V1_env is generated from V1 ′.

図9は、入力波形(fu = 15Hz)に対する包絡波形理論値(非因果的演算)と包絡波形生成器21により生成された包絡波形とを示す図であり、90deg位相遅延フィルタにより生成された包絡波形は、包絡波形理論値に対し、高精度の近似が得られる。
ただし、包絡波形生成器21のみでは、高精度な波形近似であっても、その応答波形は、突起乗越し初期から高減衰力を要求することになるため、突起乗越し時に求められる減衰力発生タイミングに合致しない。よって、実施例1では、遅延器22により、包絡波形生成器21で生成した包絡波形を所定時間遅延させることで、ショックの緩和とダンピング時の振動の早期収束との両立を図る。
FIG. 9 is a diagram showing an envelope waveform theoretical value (non-causal calculation) for an input waveform (fu = 15 Hz) and an envelope waveform generated by the envelope waveform generator 21, and an envelope generated by a 90-deg phase delay filter. The waveform can be approximated with high accuracy to the theoretical value of the envelope waveform.
However, with the envelope waveform generator 21 alone, even if it is a high-accuracy waveform approximation, the response waveform requires a high damping force from the beginning of the protrusion overriding. Does not match timing. Therefore, in the first embodiment, the delay waveform 22 delays the envelope waveform generated by the envelope waveform generator 21 for a predetermined time, thereby achieving both relaxation of shock and early convergence of vibration during damping.

遅延器22はローパスフィルタ22aで構成される。ローパスフィルタ22aの遮断周波数は、包絡波形生成器21により生成された包絡波形を所定時間遅延させるために、バネ下共振周波数の関数で表される時定数となるように設定する。ここで、包絡波形生成器21において、包絡波形理論値が得られる場合の遅延器22(ローパスフィルタ)の遮断周波数fc3の設定範囲を下記の式(4)に示す。
fc3 = 1/4 * 1/2π * fu 〜 1/10 * 1/2π * fu …(4)
図10は、入力波形(fu = 15Hz)に対する包絡波形理論値と包絡波形理論値を遅延器22(遮断周波数fc3 = 9.55Hz,0.24Hz)に通過させて生成された包絡波形とを示す図である。
The delay device 22 includes a low-pass filter 22a. The cutoff frequency of the low-pass filter 22a is set to be a time constant represented by a function of the unsprung resonance frequency in order to delay the envelope waveform generated by the envelope waveform generator 21 for a predetermined time. Here, in the envelope waveform generator 21, the setting range of the cutoff frequency fc3 of the delay device 22 (low-pass filter) when the theoretical value of the envelope waveform is obtained is shown in the following equation (4).
fc3 = 1/4 * 1 / 2π * fu 〜 1/10 * 1 / 2π * fu… (4)
FIG. 10 is a diagram showing an envelope waveform theoretical value for an input waveform (fu = 15 Hz) and an envelope waveform generated by passing the theoretical envelope waveform value through a delay device 22 (cutoff frequency fc3 = 9.55 Hz, 0.24 Hz). is there.

式(4)では、遮断周波数fc3をバネ下共振周波数fuの逆数であるバネ下共振周期Tuの1/4倍〜10倍の時定数を持つように設定する。1/4倍では、突起乗越し時の少なくとも、突き上げショックのみを緩和できるように設定する場合に用い、本設定がショック緩和とダンピング特性向上との両立を達成するための遮断周波数の上限、かつ、最も早い応答を示す。10倍では、バネ下振動振幅が後から増幅する特性のタイヤ、またはサスペンション特性に対応できるように設定する場合であり、ショック域においては、よりショックが緩和され、ダンピング域においては、より高減衰力の継続時間を長くして、バネ下振動の収束を早める場合に用いる。   In Expression (4), the cutoff frequency fc3 is set to have a time constant that is 1/4 to 10 times the unsprung resonance period Tu that is the reciprocal of the unsprung resonance frequency fu. At 1/4 times, this setting is used to reduce at least the thrust shock when overhanging the protrusion, and this setting is the upper limit of the cutoff frequency to achieve both shock mitigation and improved damping characteristics, and , Showing the earliest response. 10 times is the case where the unsprung vibration amplitude is set so as to be compatible with the tire or suspension characteristics that will be amplified later, the shock is more relaxed in the shock region, and the damping is higher in the damping region Used to lengthen the force duration and accelerate the convergence of unsprung vibration.

次に、90deg位相遅延フィルタを用いた場合の包絡波形生成器21の出力に対する遅延器22(ローパスフィルタ)の遮断周波数の設定範囲を示す。遮断周波数の設定範囲は、包絡波形V1_envの近似精度が高く、包絡波形理論値に近いため、式(4)と同一でよい。図11は、入力波形(fu = 15Hz)に対する包絡波形生成器21により生成された包絡波形とこの包絡波形を遅延器22に通過させて生成された包絡波形V1_envとを示す図である。   Next, the setting range of the cutoff frequency of the delay device 22 (low-pass filter) with respect to the output of the envelope waveform generator 21 when the 90 deg phase delay filter is used is shown. The setting range of the cutoff frequency may be the same as Equation (4) because the approximation accuracy of the envelope waveform V1_env is high and close to the theoretical value of the envelope waveform. FIG. 11 is a diagram showing an envelope waveform generated by the envelope waveform generator 21 for the input waveform (fu = 15 Hz) and an envelope waveform V1_env generated by passing the envelope waveform through the delay unit 22.

[バネ下制振制御処理]
図12は、実施例1の制御装置1で実行されるバネ下制振制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
ステップS1では、バネ下速度演算部12において、バネ下上下加速度G1を積分してバネ下上下速度V1を演算する。
ステップS2では、ストローク速度演算部16において、バネ下上下加速度G1とバネ上上下加速度G2とに基づいてストローク速度V1x[m/s]を演算する。
ステップS3では、バネ下共振周波数算出部11において、車速Vと車輪回転速度ωとバネ下上下加速度G1とに基づいてバネ下共振周波数fuを算出する。
ステップS4では、バネ下速度検出部13において、バネ下上下速度V1とバネ下共振周波数fuとに基づいてバネ下制御対象速度V1'を演算する。
[Unsprung vibration suppression control processing]
FIG. 12 is a flowchart illustrating the flow of the unsprung vibration suppression control process executed by the control device 1 according to the first embodiment. Each step will be described below.
In step S1, the unsprung speed calculation unit 12 calculates the unsprung vertical speed V1 by integrating the unsprung vertical acceleration G1.
In step S2, the stroke speed calculation unit 16 calculates the stroke speed V1x [m / s] based on the unsprung vertical acceleration G1 and the unsprung vertical acceleration G2.
In step S3, the unsprung resonance frequency calculation unit 11 calculates the unsprung resonance frequency fu based on the vehicle speed V, the wheel rotation speed ω, and the unsprung vertical acceleration G1.
In step S4, the unsprung speed detection unit 13 calculates the unsprung target speed V1 ′ based on the unsprung vertical speed V1 and the unsprung resonance frequency fu.

ステップS5では、逐次包絡波形生成部14において、バネ下制御対象速度V1'とバネ下共振周波数fuとに基づいて包絡波形V1_envを生成する。
ステップS6では、目標減衰力演算部15において、包絡波形V1_envに制御ゲインCを乗算して目標減衰力F1を演算する。
ステップS7では、制御信号変換部17において、目標減衰力F1とストローク速度V1xとその他目標減衰力F2とに基づいて制御指令電流Iを演算する。
In step S5, the successive envelope waveform generator 14 generates an envelope waveform V1_env based on the unsprung control target speed V1 ′ and the unsprung resonance frequency fu.
In step S6, the target damping force calculation unit 15 calculates the target damping force F1 by multiplying the envelope waveform V1_env by the control gain C.
In step S7, the control signal converter 17 calculates the control command current I based on the target damping force F1, the stroke speed V1x, and the other target damping force F2.

次に、実施例1の作用効果を説明する。
従来のサスペンション制御装置は、下記の2つの課題を有する。
課題1:バネ下制御対象速度は約10〜20Hzの非常に速い振動成分であり、これを直接用いてショックアブソーバのアクチュエータを駆動する特許文献1の制御、および極性を考慮した公知のベクトル制御(バネ下スカイフック制御)などでは、チャタリングや異音の発生、アクチュエータの追従遅れが問題となる。
課題2:突起乗り越し時の乗り心地現象においては、同じ約10〜20Hzの周波数成分の現象であっても、図13に示すように、突起乗越し時(ショック域)は減衰力を低下し、バネ上に伝わるショックを緩和した後、ダンピング時(ダンピング域)では減衰力を増加し、バネ下振動の収束を早めることが求められ、時間領域において逐次適切なタイミングで減衰力を指令する必要がある。
Next, the effect of Example 1 is demonstrated.
The conventional suspension control device has the following two problems.
Problem 1: The unsprung control target speed is a very fast vibration component of about 10 to 20 Hz, and this is directly used to drive the actuator of the shock absorber and the well-known vector control considering the polarity ( In the unsprung skyhook control, etc., chattering, abnormal noise, and actuator follow-up delay become problems.
Problem 2: In the riding comfort phenomenon when riding over the protrusion, even if it is the same frequency component phenomenon of about 10 to 20 Hz, as shown in FIG. After alleviating the shock transmitted on the spring, it is required to increase the damping force at the time of damping (damping zone) and accelerate the convergence of the unsprung vibration, and it is necessary to command the damping force at appropriate timing sequentially in the time domain. is there.

これに対し、実施例1のサスペンション制御装置では、包絡波形生成機能(包絡波形生成器21)と遅延機能(遅延器22)とを有する逐次包絡波形生成部14を設け、その出力(包絡波形V1_env)に基づいて目標減衰力F1を演算することで、上記2つの課題を解決している。
包絡波形生成器21は、90deg位相遅延フィルタにより、バネ下制御対象速度V1'の方向成分(±符号)を排除し絶対値化して、振動波形の時間変化に応じた振動の大きさを逐次演算する。結果として得られる波形は、10〜20Hzの振動成分が約1Hz以下の包絡波形に変換されたものになるため、上記課題1を解決できる。つまり、チャタリングや異音の発生、アクチュエータの追従遅れを抑制できる。
遅延器22は、ローパスフィルタ22aにより、突起乗り越し時において、適切なタイミングで減衰力が指令されるように、包絡波形生成器21で得られた包絡波形の出力を遅延させる。これにより、上記課題2を解決できる。つまり、ショック域におけるショックの緩和とダンピング域におけるバネ下振動の早期収束とを両立できる。
On the other hand, in the suspension control apparatus of the first embodiment, the sequential envelope waveform generation unit 14 having an envelope waveform generation function (envelope waveform generator 21) and a delay function (delayer 22) is provided, and its output (envelope waveform V1_env ) To calculate the target damping force F1 to solve the above two problems.
Envelope waveform generator 21 uses 90deg phase delay filter to eliminate the direction component (± sign) of unsprung control target speed V1 'and make it absolute value, and sequentially calculate the magnitude of vibration according to time change of vibration waveform To do. Since the resulting waveform is obtained by converting a vibration component of 10 to 20 Hz into an envelope waveform of about 1 Hz or less, Problem 1 can be solved. That is, chattering, abnormal noise, and actuator follow-up delay can be suppressed.
The delay unit 22 delays the output of the envelope waveform obtained by the envelope waveform generator 21 by the low-pass filter 22a so that the damping force is commanded at an appropriate timing when overriding the protrusion. Thereby, the said subject 2 can be solved. That is, both relaxation of the shock in the shock region and early convergence of the unsprung vibration in the damping region can be achieved.

図14に突起乗り越し時における実施例1のバネ下制振制御の効果を示す。図14は、突起乗り越し時における(a)バネ下上下加速度G1と(b)制御指令電流Iのタイムチャートである。なお、図14には、実施例1の比較例として、スカイフック制御のみを行った例を示す。
突起乗り越し直後のショック域では、バネ下上下加速度G1に対して包絡波形V1_envの生成が遅延されるため、アクチュエータ指令電流値I1は所定時間ゼロのままであり、制御指令電流Iはスカイフック制御のその他目標減衰力F2に応じて一旦増減した後、所定時間ゼロを維持する。これにより、ショックアブソーバ2の減衰力が最低減衰力に維持されるため、ショックを緩和できる。
FIG. 14 shows the effect of the unsprung vibration suppression control of the first embodiment when overhanging the protrusion. FIG. 14 is a time chart of (a) unsprung vertical acceleration G1 and (b) control command current I when overhanging a protrusion. FIG. 14 shows an example in which only skyhook control is performed as a comparative example of the first embodiment.
In the shock region immediately after the protrusion, the generation of the envelope waveform V1_env is delayed with respect to the unsprung vertical acceleration G1, so the actuator command current value I1 remains zero for a predetermined time, and the control command current I is In addition, after once increasing or decreasing according to the target damping force F2, zero is maintained for a predetermined time. Thereby, since the damping force of the shock absorber 2 is maintained at the minimum damping force, the shock can be reduced.

突起乗り越しから所定時間経過したダンピング域では、アクチュエータ指令電流値I1により実現される減衰力が最低減衰力として制限され、制御指令電流Iは高減衰力側にオフセットする。これにより、バネ下上下加速度G1の収束が早まり、ダンピング特性を向上できる。よって、実施例1のサスペンション制御装置によれば、ショック域におけるショックの緩和とダンピング域におけるダンピング特性の向上とを両立できる。
また、包絡波形V1_envに基づく制御指令電流Iは滑らかに変化するため、チャタリングや異音の発生を抑制できる。
In a damping region after a predetermined time has passed from over the protrusion, the damping force realized by the actuator command current value I1 is limited as the minimum damping force, and the control command current I is offset to the high damping force side. Thereby, the convergence of the unsprung vertical acceleration G1 is accelerated, and the damping characteristic can be improved. Therefore, according to the suspension control apparatus of the first embodiment, both the relaxation of the shock in the shock region and the improvement of the damping characteristic in the damping region can be achieved.
Further, since the control command current I based on the envelope waveform V1_env changes smoothly, chattering and abnormal noise can be suppressed.

図15にタイヤ接地点上下サインスイープ加振時のバネ下上下振動/接地点上下振動の振動伝達率を示す。
実施例1のバネ下制振制御を動作させることで、減衰力最大と同等の振動伝達率まで、ピークゲインを低減できるため、バネ下ばたつき感を低減できる。実施例1では、-6dB = 約50%以上振動低減効果が認められた。また、図16に示すように、バネ下上下速度V1のバネ下共振周波数成分のみを検知し、滑らかな包絡波形V1_envによりアクチュエータ3への制御指令が行われるため、バネ下振動を適切なタイミングで制振しつつ、チャタリングや異音の発生を抑制できる、という効果が得られる。
FIG. 15 shows the vibration transmissibility of the unsprung vertical vibration / grounding point vertical vibration when the tire ground contact point vertical sine sweep vibration is applied.
By operating the unsprung vibration suppression control of the first embodiment, the peak gain can be reduced to the vibration transmissibility equivalent to the maximum damping force, so that the unsprung fluttering feeling can be reduced. In Example 1, a vibration reduction effect of -6 dB = about 50% or more was recognized. Also, as shown in FIG. 16, only the unsprung resonance frequency component of the unsprung vertical velocity V1 is detected, and a control command is issued to the actuator 3 by the smooth envelope waveform V1_env. An effect is obtained that chattering and generation of abnormal noise can be suppressed while vibration is suppressed.

実施例1では、バネ下速度検出部13においてバネ下上下速度V1からバネ下共振周波数付近の周波数f(fu/√2 ≦ f ≦ √2*fu)成分を抽出したバネ下制御対象速度V1'を算出し、逐次包絡波形生成部14は、バネ下制御対象速度V1'に基づいて包絡波形V1_envを生成する。
不快な振動であるバネ下ばたつき感は、主にバネ下共振周波数成分の振動レベルが大きいときに感じられ、バネ下共振周波数成分の振動レベルを減衰力により低下させる必要がある。バネ下速度演算部12により得られたバネ下上下速度V1には、バネ下ばたつき以外の振動周波数成分も含まれており、このまま制御に利用すると、不要な振動周波数成分に反応し、バネ下がバタついていなくても、高い減衰力を指令してしまい、バネ上共振周波数(約1Hz)とバネ下共振周波数fu(10〜15Hz)の中間の約3〜6Hz領域におけるバネ上への振動伝達率を増加させ、乗心地を悪化させる問題が生じる。よって、バネ下速度検出部13によりバネ下上下速度V1からバネ下制振制御に必要な周波数成分のみを抽出することで、バネ上への振動伝達率の増加を抑制でき、乗り心地の悪化を防止できる。
In the first embodiment, the unsprung speed detection unit 13 extracts the frequency f (fu / √2 ≦ f ≦ √2 * fu) component in the vicinity of the unsprung resonance frequency from the unsprung vertical speed V1. And the successive envelope waveform generation unit 14 generates an envelope waveform V1_env based on the unsprung control target speed V1 ′.
The unsprung feeling of unsprung vibration is felt mainly when the vibration level of the unsprung resonance frequency component is large, and it is necessary to reduce the vibration level of the unsprung resonance frequency component by a damping force. The unsprung vertical velocity V1 obtained by the unsprung velocity calculation unit 12 also includes vibration frequency components other than the unsprung flutter. Even if it is not fluttering, a high damping force is commanded, and vibration is transmitted to the spring in the region of about 3 to 6 Hz between the sprung resonance frequency (about 1 Hz) and the unsprung resonance frequency fu (10 to 15 Hz). The problem of increasing the rate and worsening the riding comfort arises. Therefore, by extracting only the frequency components necessary for the unsprung vibration control from the unsprung speed V1 by the unsprung speed detection unit 13, it is possible to suppress an increase in the vibration transmissibility to the sprung, and to deteriorate the riding comfort. Can be prevented.

実施例1のサスペンション制御装置では、以下に列挙する効果を奏する。
車輪と車体との間に設けられ、車体の上下振動に対して減衰力を発生すると減衰力を変更可能なショックアブソーバ2と、車両のバネ下上下速度V1を検出するバネ下速度演算部12と、バネ下上下速度V1の包絡波形V1_envを逐次生成する逐次包絡波形生成部14と、包絡波形V1_envに基づいてショックアブソーバ2の目標減衰力F1を演算する目標減衰力演算部15と、を備える。これにより、チャタリングや異音の発生、およびアクチュエータ3の追従遅れを抑制できる。
The suspension control device according to the first embodiment has the following effects.
A shock absorber 2 provided between the wheel and the vehicle body and capable of changing the damping force when a damping force is generated with respect to the vertical vibration of the vehicle body, and an unsprung speed calculation unit 12 for detecting the unsprung vertical speed V1 of the vehicle, A sequential envelope waveform generation unit 14 that sequentially generates an envelope waveform V1_env of the unsprung vertical velocity V1, and a target damping force calculation unit 15 that calculates a target damping force F1 of the shock absorber 2 based on the envelope waveform V1_env. As a result, chattering, generation of abnormal noise, and follow-up delay of the actuator 3 can be suppressed.

逐次包絡波形生成部14は、包絡波形V1_envをバネ下上下速度V1に対して所定時間遅延させるため、ショック域におけるショックの緩和とダンピング域におけるバネ下振動の早期収束(ダンピング特性の向上)との両立を図ることができる。
逐次包絡波形生成部14は、バネ下共振周波数fuに基づいて包絡波形V1_envの遅延特性を設定する。具体的には、90deg位相遅延フィルタの時定数がバネ下共振周波数fuの逆数であるバネ下共振周期Tuの1/4倍〜10倍となるように90deg位相遅延フィルタの遮断周波数fc3を設定する。つまり、バネ下共振周波数fuに基づいて包絡波形V1_envを生成するため、より効果的な減衰特性を得ることができる。
Since the successive envelope waveform generator 14 delays the envelope waveform V1_env for a predetermined time with respect to the unsprung vertical velocity V1, the relaxation of the shock in the shock region and the early convergence of the unsprung vibration in the damping region (improvement of damping characteristics) Both can be achieved.
The successive envelope waveform generator 14 sets the delay characteristics of the envelope waveform V1_env based on the unsprung resonance frequency fu. Specifically, the cutoff frequency fc3 of the 90 deg phase delay filter is set so that the time constant of the 90 deg phase delay filter is 1/4 to 10 times the unsprung resonance period Tu that is the reciprocal of the unsprung resonance frequency fu. . That is, since the envelope waveform V1_env is generated based on the unsprung resonance frequency fu, more effective attenuation characteristics can be obtained.

バネ下上下速度V1からバネ下共振周波数付近の周波数f(fu/√2 ≦ f ≦ √2*fu)成分を抽出したバネ下制御対象速度V1'を算出するバネ下速度検出部13を備え、逐次包絡波形生成部14は、バネ下制御対象速度V1'に基づいて包絡波形V1_envを生成する。これにより、バネ上への振動伝達率の増加を抑制でき、乗り心地の悪化を防止できる。
バネ下速度検出部13は、バネ下上下速度V1をバンドパスフィルタ(ローパスフィルタ18とハイパスフィルタ19)に通過させてバネ下制御対象速度V1'を算出するため、安価かつ効果的にバネ下制振制御に必要な周波数成分のみを抽出できる。
An unsprung speed detection unit 13 that calculates an unsprung control target speed V1 ′ obtained by extracting a frequency f (fu / √2 ≦ f ≦ √2 * fu) component in the vicinity of the unsprung resonance frequency from the unsprung vertical speed V1, The successive envelope waveform generation unit 14 generates an envelope waveform V1_env based on the unsprung control target speed V1 ′. Thereby, the increase in the vibration transmission rate onto the spring can be suppressed, and deterioration of the riding comfort can be prevented.
The unsprung speed detection unit 13 passes the unsprung vertical speed V1 through a bandpass filter (lowpass filter 18 and highpass filter 19) to calculate the unsprung control target speed V1 ′. Only frequency components necessary for vibration control can be extracted.

〔実施例2〕
実施例2は、包絡波形生成機能と遅延機能を1つのローパスフィルタで実現する例である。なお、実施例2は逐次包絡波形生成部14の構成のみ実施例1と異なるため、共通する構成については、同一呼称、同一の符号で表し、図示ならびに説明を省略する。
図17は、実施例2の逐次包絡波形生成部14の構成図であり、実施例2の逐次包絡波形生成部14は、絶対値演算器24とローパスフィルタ25と乗算器23とを有する。
絶対値演算器24は、バネ下制御対象速度V1'の絶対値|V1'|を算出する。つまり、バネ下制御対象速度V1'の方向成分(±符号)を排除する。
ローパスフィルタ25は、3つの乗算器25a,25b,25cと1つの遅延器25dと2つの加算器25e,25fを有するIIR(Infinite Impulse Response)型の3タップ移動平均フィルタであり、各乗算器25a,25b,25cのフィルタ係数b0,b1,-a1を調整することで移動平均の周波数特性を任意に設定できる。
[Example 2]
The second embodiment is an example in which the envelope waveform generation function and the delay function are realized by one low-pass filter. Since the second embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the successive envelope waveform generation unit 14, the common configuration is represented by the same name and the same reference numeral, and illustration and description thereof are omitted.
FIG. 17 is a configuration diagram of the successive envelope waveform generation unit 14 according to the second embodiment. The successive envelope waveform generation unit 14 according to the second embodiment includes an absolute value calculator 24, a low-pass filter 25, and a multiplier 23.
The absolute value calculator 24 calculates the absolute value | V1 ′ | of the unsprung control target speed V1 ′. That is, the direction component (± sign) of the unsprung control target speed V1 ′ is excluded.
The low-pass filter 25 is an IIR (Infinite Impulse Response) type 3-tap moving average filter having three multipliers 25a, 25b, 25c, one delay unit 25d, and two adders 25e, 25f. , 25b, 25c can be adjusted arbitrarily by adjusting the filter coefficients b0, b1, -a1.

ここで、ローパスフィルタ25の遮断周波数をバネ下速度検出部13のハイパスフィルタ19の遮断周波数と同じ周波数に設定することで、包絡波形V1_envは得られるが、実施例1で述べた課題2(ショック域におけるショックの緩和とダンピング域におけるバネ下振動の早期収束との両立)を解決するためには、実施例1と同様、遅延時間の設定が必要となる。この遅延時間は実施例1と同様の考え方で設定値が求められ、下記の式(5)の通りローパスフィルタ25の時定数がバネ下共振周期Tuの3/2倍〜10倍となるように、ローパスフィルタ25の遮断周波数fc3を設定することにより、実施例1の包絡波形生成器21による包絡波形生成機能と遅延器22の遅延機能の2つを得ることができる。
fc3 = 2/3 * 1/2π * fu 〜 1/10 * 1/2π * fu …(5)
Here, the envelope waveform V1_env can be obtained by setting the cutoff frequency of the low-pass filter 25 to the same frequency as the cutoff frequency of the high-pass filter 19 of the unsprung velocity detection unit 13, but the problem 2 (shock) described in the first embodiment can be obtained. In order to solve both the relaxation of the shock in the region and the early convergence of the unsprung vibration in the damping region), it is necessary to set the delay time as in the first embodiment. The delay time is determined in the same way as in the first embodiment, and the time constant of the low-pass filter 25 is 3/2 times to 10 times the unsprung resonance period Tu as shown in the following equation (5). By setting the cut-off frequency fc3 of the low-pass filter 25, two functions, that is, an envelope waveform generation function by the envelope waveform generator 21 of the first embodiment and a delay function of the delay device 22 can be obtained.
fc3 = 2/3 * 1 / 2π * fu to 1/10 * 1 / 2π * fu… (5)

実施例1におけるローパスフィルタ22aの遮断周波数fc3の設定範囲は、包絡波形近似精度が高いため、バネ下共振周期の1/4倍が下限であったが、実施例2では、近似精度が若干低下するため、1/4倍では高周波成分が除去しきれず、チャタリングの発生要因となりうる。この高周波成分を十分減衰させるには、バネ下共振周期の3/2倍の時定数となる遮断周波数を上限とするとよい。なお、高周波成分を除去するために、高次のローパスフィルタを用いてもよい。しかしながら、図13に示したバネ上振動波形(フロア上下加速度)から、バネ下共振周期の概ね3/2周期分までがショック域であり、本領域においては低減衰力特性であることが求められ、一方、3/2周期分以降がダンピング域であるから、式(5)のような遮断周波数の設定範囲でも十分実用に耐えうる精度を確保できる。   The lower limit of the setting range of the cut-off frequency fc3 of the low-pass filter 22a in the first embodiment is high because the envelope waveform approximation accuracy is high, and thus the lower limit is 1/4 times the unsprung resonance period. For this reason, a quarter-fold magnification cannot completely remove high-frequency components and may cause chattering. In order to sufficiently attenuate this high-frequency component, it is preferable to set the upper limit to a cut-off frequency that has a time constant 3/2 times the unsprung resonance period. Note that a high-order low-pass filter may be used to remove high-frequency components. However, from the sprung vibration waveform (floor vertical acceleration) shown in FIG. 13, the shock region is approximately 3/2 of the unsprung resonance period. In this region, low damping force characteristics are required. On the other hand, since the 3/2 period or more is the damping region, it is possible to ensure sufficient accuracy to withstand practical use even in the setting range of the cut-off frequency as shown in Equation (5).

次に、実施例2の作用効果を説明する。
図18は、入力波形(fu = 15Hz)に対する包絡波形理論値と入力波形をローパスフィルタ25(遮断周波数f3 = 9.55Hz,1.59Hz,0.24Hz,0.024Hz)に通過させて生成された包絡波形V1_envとを示す図である。
(a) fc3 = 9.55Hzの場合
遮断周波数fcが式(5)に示した遮断周波数設定範囲上限を超えた9.55Hz、すなわちローパスフィルタ25の時定数をバネ下共振周期の1/4倍の時定数とした場合、包絡波形V1_envは生成できるものの、バネ下共振周波数の2倍成分が十分に減衰せず、ブルブル感悪化や、チャタリング、異音の発生を伴う。
(b) fc3 = 1.59Hzの場合
遮断周波数fcが遮断周波数設定範囲の上限値1.59Hz、すなわちローパスフィルタ25の時定数をバネ下共振周期の3/2倍の時定数とした場合、ブルブル感、チャタリング、異音は発生しない。
Next, the effect of Example 2 is demonstrated.
FIG. 18 shows an envelope waveform V1_env generated by passing the theoretical value of the envelope waveform for the input waveform (fu = 15 Hz) and the input waveform through the low-pass filter 25 (cutoff frequencies f3 = 9.55 Hz, 1.59 Hz, 0.24 Hz, 0.024 Hz). FIG.
(a) When fc3 = 9.55Hz When the cut-off frequency fc exceeds 9.55Hz exceeding the cut-off frequency setting range upper limit shown in equation (5), that is, when the time constant of the low-pass filter 25 is 1/4 times the unsprung resonance period When the constant is used, the envelope waveform V1_env can be generated, but the double component of the unsprung resonance frequency is not sufficiently attenuated, resulting in deterioration of the bull feeling, chattering, and generation of abnormal noise.
(b) When fc3 = 1.59Hz When the cutoff frequency fc is the upper limit of the cutoff frequency setting range 1.59Hz, that is, when the time constant of the low-pass filter 25 is 3/2 times the unsprung resonance period, Chattering and noise are not generated.

(c) fc3 = 0.24Hzの場合
遮断周波数fcが遮断周波数設定範囲の下限値0.24Hz、すなわちローパスフィルタ25の時定数をバネ下共振周期の10倍の時定数とした場合、状態量は、ショック域で小さく、ダンピング域で大きくなるため、ショックの緩和とダンピング特性の向上とを両立できる。また、包絡波形V1_envは滑らかであり、チャタリングや異音は発生しない。
(d) fc3 = 0.024Hzの場合
遮断周波数fcが遮断周波数設定範囲の下限を超えた0.024Hz、すなわちローパスフィルタ25の時定数をバネ下共振周期の100倍の時定数とした場合、遅れが大きすぎるため、バネ下振動に対して応答できず、包絡波形V1_envを生成できない。
(c) When fc3 = 0.24Hz When the cutoff frequency fc is the lower limit of the cutoff frequency setting range 0.24Hz, that is, when the time constant of the low-pass filter 25 is 10 times the unsprung resonance period, Since it is smaller in the region and larger in the damping region, both shock mitigation and improved damping characteristics can be achieved. Further, the envelope waveform V1_env is smooth and does not generate chattering or abnormal noise.
(d) When fc3 = 0.024Hz When the cutoff frequency fc exceeds the lower limit of the cutoff frequency setting range, 0.024Hz, that is, when the time constant of the low-pass filter 25 is 100 times the unsprung resonance period, the delay is large. Therefore, it is impossible to respond to unsprung vibration and the envelope waveform V1_env cannot be generated.

以上の結果から、ローパスフィルタ25の時定数がバネ下共振周期Tuの3/2倍〜10倍となるようにローパスフィルタ25の遮断周波数fc3を設定することで、ショックの緩和とダンピング特性の向上とを両立できることがわかる。
よって、実施例2のサスペンション制御装置では、実施例1と同様の効果を奏する。また、バネ下上下速度V1の包絡波形V1_envを逐次生成する包絡波形生成機能と、包絡波形V1_envをバネ下上下速度V1に対して所定時間遅延させる遅延機能とを1つのローパスフィルタ25を用いて安価かつ容易に構成できる。さらに、実施例1の逐次包絡波形生成部14と比較して演算コストを低く抑えることができ、バネ下制振制御のようなリアルタイム制御への適用が容易である。
From the above results, shock reduction and improved damping characteristics can be achieved by setting the cutoff frequency fc3 of the low-pass filter 25 so that the time constant of the low-pass filter 25 is 3/2 times to 10 times the unsprung resonance period Tu. It can be seen that both can be achieved.
Therefore, the suspension control apparatus according to the second embodiment has the same effects as the first embodiment. In addition, an envelope waveform generation function for sequentially generating the envelope waveform V1_env of the unsprung vertical speed V1 and a delay function for delaying the envelope waveform V1_env with respect to the unsprung vertical speed V1 for a predetermined time by using one low-pass filter 25 are inexpensive. And it can be configured easily. Furthermore, the calculation cost can be kept low as compared with the sequential envelope waveform generation unit 14 of the first embodiment, and application to real-time control such as unsprung vibration suppression control is easy.

〔実施例3〕
実施例3は、バネ下制御対象速度の絶対値のピークから包絡波形を生成する例である。なお、実施例3は逐次包絡波形生成部14の構成のみ実施例1と異なるため、共通する構成については、同一呼称、同一の符号で表し、図示ならびに説明を省略する。
図19は、実施例3の逐次包絡波形生成部14の構成図であり、実施例3の逐次包絡波形生成部14は、包絡波形生成部26と遅延器22と乗算器23とを有する。
包絡波形生成部26は、絶対値演算器26aと、ピーク検出器26bと、判定器26cと、遅延器26dとを有する。
絶対値演算器26aは、バネ下制御対象速度V1'の絶対値|V1'|を算出する。つまり、バネ下制御対象速度V1'の方向成分(±符号)を排除する。
Example 3
The third embodiment is an example in which an envelope waveform is generated from the peak of the absolute value of the unsprung control target speed. Since the third embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the successive envelope waveform generation unit 14, the common configuration is represented by the same name and the same reference numeral, and illustration and description thereof are omitted.
FIG. 19 is a configuration diagram of the sequential envelope waveform generation unit 14 according to the third embodiment. The sequential envelope waveform generation unit 14 according to the third embodiment includes an envelope waveform generation unit 26, a delay unit 22, and a multiplier 23.
The envelope waveform generation unit 26 includes an absolute value calculator 26a, a peak detector 26b, a determiner 26c, and a delay unit 26d.
The absolute value calculator 26a calculates the absolute value | V1 ′ | of the unsprung control target speed V1 ′. That is, the direction component (± sign) of the unsprung control target speed V1 ′ is excluded.

ピーク検出器26bは、下記の式(6)の立ち下がりによりピーク検出を行う。
dV(k)/dt = {V(k) - V(k - 1)}/T …(6)
判定器26cは、ピーク検出器26bによりピークが検出された場合、そのピーク値に更新し、未検出の場合は、前ステップ(前回制御周期)におけるピーク値を保持する。
遅延器26dは、前ステップでのピーク値を保持する。
The peak detector 26b performs peak detection at the falling edge of the following equation (6).
dV (k) / dt = {V (k)-V (k-1)} / T… (6)
When the peak is detected by the peak detector 26b, the determiner 26c updates the peak value, and when not detected, holds the peak value in the previous step (previous control cycle).
The delay device 26d holds the peak value in the previous step.

ただし、バネ下制御対象速度の絶対値|V1'|のピークを取るだけでは包絡波形V1_envが階段状となり、高周波成分を含んでしまうため、チャタリングや異音の発生が問題となる。そこで、実施例3では、階段状の包絡波形を平滑化する。平滑化する方法は多々あるが、ここでは具体例として以下の2つの方法を示す。
1つ目の方法は、ローパスフィルタを用いる方法である。ここで、ローパスフィルタは既に遅延器22に設けられているため。遅延器22のローパスフィルタ22aを使用し、その遮断周波数fc3を下記の式(7)の範囲で設定する。
fc3 = 1/2π * fu 〜 1/10 * 1/2π * fu …(7)
2つ目の方法は、ピーク検出器26bの出力に変化率制限値を設ける方法である。変化率制限値alimは、同様にバネ下共振周期式から下記の式(8)のように決定され、下記の式(9)で示される出力を行う。
alim = 0.632/T, T = 1/fu 〜 10/fu …(8)
V_env(k) = V(k - 1) + alim*dt …(9)
However, if the absolute value | V1 ′ | of the unsprung control target speed is only peaked, the envelope waveform V1_env has a stepped shape and includes a high-frequency component, so that chattering and abnormal noise are problematic. Therefore, in the third embodiment, the stepped envelope waveform is smoothed. Although there are many smoothing methods, the following two methods are shown here as specific examples.
The first method is a method using a low-pass filter. Here, the low-pass filter is already provided in the delay device 22. The low-pass filter 22a of the delay device 22 is used, and the cutoff frequency fc3 is set within the range of the following equation (7).
fc3 = 1 / 2π * fu 〜 1/10 * 1 / 2π * fu… (7)
The second method is a method of providing a change rate limit value for the output of the peak detector 26b. Similarly, the change rate limit value alim is determined from the unsprung resonance period equation as shown in the following equation (8), and the output expressed by the following equation (9) is performed.
alim = 0.632 / T, T = 1 / fu 〜 10 / fu… (8)
V_env (k) = V (k-1) + alim * dt (9)

次に、実施例3の作用効果を説明する。
図20は、上記平滑化の効果を示す包絡波形V1_envのタイムチャートであり、平滑化を実施しない場合(平滑前)、包絡波形V1_envが階段状となり、高周波数成分を含んでしまうため、チャタリングや異音が発生する。これに対し、平滑化を実施した場合(平滑後)、包絡波形V1_envから高周波数成分を除去でき、チャタリングや異音を抑制できる。よって、実施例1と同様の効果を奏する。
Next, the effect of Example 3 is demonstrated.
FIG. 20 is a time chart of the envelope waveform V1_env showing the effect of the smoothing. When smoothing is not performed (before smoothing), the envelope waveform V1_env becomes stepped and includes high frequency components. An abnormal noise occurs. On the other hand, when smoothing is performed (after smoothing), high frequency components can be removed from the envelope waveform V1_env, and chattering and abnormal noise can be suppressed. Therefore, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

〔実施例4〕
実施例4は、バネ下共振周波数を推定する例である。なお、実施例4はバネ下共振周波数算出部11の構成のみ実施例1と異なるため、共通する構成については、同一呼称、同一の符号で表し、図示ならびに説明を省略する。
Example 4
Example 4 is an example of estimating the unsprung resonance frequency. Since the fourth embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the unsprung resonance frequency calculation unit 11, the common configuration is represented by the same name and the same reference numeral, and illustration and description thereof are omitted.

図21は、実施例4のバネ下共振周波数算出部11の構成図であり、実施例4のバネ下共振周波数算出部11は、バネ上の振動に伴い生じるバネ下上下加速度G1による誤検知を防ぐため、下記の式(10)のようにバネ下上下加速度G1の0.5〜3Hz成分の包絡波形が閾値Guth以下のときに演算、およびバネ下共振周波数の更新動作を行う。
G1env0.5〜3.0Hz ≦ Guth…(10)
以下、式(10)の条件を満たす場合のバネ下共振周波数算出部11の動作について構成と共に説明する。
FIG. 21 is a configuration diagram of the unsprung resonance frequency calculation unit 11 according to the fourth embodiment. The unsprung resonance frequency calculation unit 11 according to the fourth embodiment performs false detection due to the unsprung vertical acceleration G1 caused by vibration on the spring. In order to prevent this, calculation and updating of the unsprung resonance frequency are performed when the envelope waveform of the 0.5 to 3 Hz component of the unsprung vertical acceleration G1 is equal to or less than the threshold Guth as in the following equation (10).
G1env 0.5 ~ 3.0Hz ≦ Guth… (10)
Hereinafter, the operation of the unsprung resonance frequency calculation unit 11 when the condition of Expression (10) is satisfied will be described together with the configuration.

フィルタバンク27aは、バネ下共振周波数fuを検索するため、周波数帯域毎の振動成分を抽出する。例えば、1/3オクターブバンドパスフィルタなどに代表されるバンドパスフィルタを高速に演算するため、実施例1〜3の逐次包絡波形生成部14と同様の構成とする。これにより、対象周波数域の振動成分をリアルタイムに算出できる。ここで、バネ下共振周波数fuの分解能を向上させるために、1/3オクターブバンドよりもさらに狭域のバンドパスフィルタ等を用いてもよい。または、更新時間や演算能力に余裕がある場合は、FFT(高速フーリエ変換)を用いてもよい。また、入力信号のバネ下上下加速度G1は車輪回転速度ωからの推定値を用いてもよい。   The filter bank 27a extracts a vibration component for each frequency band in order to search for the unsprung resonance frequency fu. For example, in order to calculate a bandpass filter typified by a 1/3 octave bandpass filter at high speed, the configuration is the same as that of the sequential envelope waveform generation unit 14 of the first to third embodiments. Thereby, the vibration component in the target frequency range can be calculated in real time. Here, in order to improve the resolution of the unsprung resonance frequency fu, a band pass filter or the like having a narrower band than the 1/3 octave band may be used. Alternatively, FFT (Fast Fourier Transform) may be used when there is a margin in the update time and computing capacity. The unsprung vertical acceleration G1 of the input signal may be an estimated value from the wheel rotational speed ω.

車速−振動レベル記憶部27bは、フィルタバンク27aの出力を車速Vと振動レベルのマップとして記憶する。
カーブフィット、傾き、平均値演算部27cは、車速−振動レベル記憶部27bから、カーブフィット近似を行う。このカーブフィット近似を行った結果に対し、車速依存性を抽出するための傾きを算出する。また、振動レベルの平均値を算出する。
傾き、平均値マップ記憶部27dは、カーブフィット、傾き、平均値演算部27cの出力を対応するフィルタ番号、傾き、平均値のマップとして記憶する。
The vehicle speed-vibration level storage unit 27b stores the output of the filter bank 27a as a map of the vehicle speed V and the vibration level.
The curve fit, inclination, average value calculation unit 27c performs curve fit approximation from the vehicle speed-vibration level storage unit 27b. An inclination for extracting the vehicle speed dependency is calculated with respect to the result of the curve fit approximation. Also, the average value of the vibration level is calculated.
The inclination / average value map storage unit 27d stores the output of the curve fit, inclination, and average value calculation unit 27c as a corresponding filter number, inclination, and average value map.

バネ下共振判定部27eは、傾き、平均値マップ記憶部27dの出力から、バネ下共振周波数成分の振動レベルは車速Vに依存しないことを利用し、傾き値が下記の式(11)で示される閾値以下であることを満たし、かつその平均値の最大値となるフィルタ番号を出力する。なお、アンバランス振動や、タイヤチェーン装着等により生じる回転次数成分は、車速の上昇と共に振動レベルが上昇するため、傾き値が大きくなり、式(11)によりその振動成分がバネ下共振周波数の候補から除外されることになる。
傾き値≦G1_gradth …(11)
The unsprung resonance determination unit 27e uses the fact that the vibration level of the unsprung resonance frequency component does not depend on the vehicle speed V from the output of the inclination and average value map storage unit 27d, and the inclination value is expressed by the following equation (11). A filter number that satisfies that the threshold value is equal to or less than the threshold value and that is the maximum value of the average values is output. Note that the rotational order component caused by unbalanced vibration, tire chain attachment, etc., increases as the vehicle speed increases, so the slope value increases, and the vibration component is a candidate for the unsprung resonance frequency according to Equation (11). Will be excluded.
Inclination value ≤ G1_gradth (11)

Filter番号−中心周波数変換部27fは、バネ下共振判定部27eの出力から、Filter番号をフィルタバンク27aにてあらかじめ設定してあるバンドパスフィルタの中心周波数へ変換する。これにより、バネ下共振周波数推定値fust[Hz]が求められる。
比較部27gは、Filter番号−中心周波数変換部27fの出力であるバネ下共振周波数推定値fustとあらかじめ設定したバネ下共振周波数のベース値との比較を行い、異なる場合にfuをfustに更新する。
The filter number-center frequency conversion unit 27f converts the filter number from the output of the unsprung resonance determination unit 27e to the center frequency of the bandpass filter set in advance in the filter bank 27a. Thereby, the unsprung resonance frequency estimated value fust [Hz] is obtained.
The comparison unit 27g compares the unsprung resonance frequency estimated value fust, which is the output of the filter number-center frequency conversion unit 27f, with a preset base value of the unsprung resonance frequency, and updates fu to fust if they are different. .

次に、実施例4の作用効果を説明する。
バネ下共振周波数fuは、バネ下質量Mwとタイヤ縦バネKwで決まるが、ユーザのタイヤ・ホイール交換や、回転アンバランス振動、タイヤチェーンの装着等により、バネ下振動のピーク周波数が変動することが想定される。ここで、バネ下振動のピーク周波数が変動した場合、あらかじめ設定したバネ下共振周波数fu以外の振動成分が顕著となり、不要に高い減衰力を指令してしまうことが問題となる。
これに対し、実施例4では、バネ下上下加速度G1を複数の周波数成分領域に分割して各領域で車速変化と振動レベルとの関係を記憶し、各周波数成分領域のうち車速変化に対する振動レベルの変動を表すカーブフィット近似の傾き値が閾値G1_grdth以下であって、かつ、振動レベルの平均値が最大となる周波数成分領域に基づいてバネ下共振周波数推定値fustを算出するバネ下共振周波数算出部11を設けた。これにより、アンバランス振動やタイヤチェーン装着等によってバネ下共振周波数が変化した場合であっても、発生減衰力の過不足を抑制でき、実際のバネ下共振周波数に合致した制振制御を実現できる。
Next, the effect of Example 4 is demonstrated.
The unsprung resonance frequency fu is determined by the unsprung mass Mw and the tire longitudinal spring Kw, but the peak frequency of unsprung vibration varies depending on the user's tire / wheel replacement, rotational unbalance vibration, tire chain mounting, etc. Is assumed. Here, when the peak frequency of the unsprung vibration fluctuates, vibration components other than the preset unsprung resonance frequency fu become prominent, and a problem arises that an unnecessarily high damping force is commanded.
On the other hand, in the fourth embodiment, the unsprung vertical acceleration G1 is divided into a plurality of frequency component regions, and the relationship between the vehicle speed change and the vibration level is stored in each region, and the vibration level with respect to the vehicle speed change in each frequency component region. Calculate the unsprung resonance frequency estimate fust based on the frequency component region where the slope value of the curve fit approximation representing the fluctuation of the curve is below the threshold G1_grdth and the average value of the vibration level is the maximum Part 11 was provided. As a result, even when the unsprung resonance frequency changes due to unbalanced vibration or tire chain mounting, it is possible to suppress the excess or deficiency of the generated damping force and to realize vibration suppression control that matches the actual unsprung resonance frequency. .

〔実施例5〕
実施例5は、実施例1における遅延器22のローパスフィルタ22aの遮断周波数fc3を走行環境やドライバの好みに応じて適宜変更する例である。なお、実施例5は遅延器22の構成のみ実施例1と異なるため、共通する構成については、同一呼称、同一の符号で表し、図示ならびに説明を省略する。
Example 5
The fifth embodiment is an example in which the cutoff frequency fc3 of the low-pass filter 22a of the delay device 22 in the first embodiment is appropriately changed according to the driving environment and the driver's preference. Since the fifth embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the delay device 22, the common configuration is represented by the same name and the same reference numeral, and illustration and description thereof are omitted.

実施例5の遅延器22は、図22に示すように、バネ下共振周波数fuに対する遮断周波数指令値fc_comの設定マップを備える。このマップでは、バネ下共振周波数fuが高いほど大きな遮断周波数指令値fc_comが設定される。これにより、バネ下共振周波数fuが高周波のときは応答性が上がり、低周波のときは応答性が下がる。また、ドライバがSPORT走行モードとCOMFORT走行モードを選択可能な走行モード選択スイッチの信号を受け、SPORT走行モードが選択された場合はベース値に対して遮断周波数指令値fc_comを大きくし、COMFORT走行モードが選択された場合はベース値に対して遮断周波数指令値fc_comを小さくする。さらに、ワイパ動作信号を受け、雨天時はベース値に対して遮断周波数指令値fc_comを大きくする。   As illustrated in FIG. 22, the delay device 22 of the fifth embodiment includes a setting map of the cutoff frequency command value fc_com for the unsprung resonance frequency fu. In this map, a larger cutoff frequency command value fc_com is set as the unsprung resonance frequency fu is higher. Thereby, the responsiveness increases when the unsprung resonance frequency fu is high, and the responsiveness decreases when the unsprung resonance frequency fu is low. In addition, when the driver receives a signal from the travel mode selection switch that can select the SPORT travel mode and the COMFORT travel mode, when the SPORT travel mode is selected, the cutoff frequency command value fc_com is increased with respect to the base value, and the COMFORT travel mode When is selected, the cutoff frequency command value fc_com is made smaller than the base value. Furthermore, the wiper operation signal is received, and the cutoff frequency command value fc_com is increased with respect to the base value in rainy weather.

次に、実施例5の作用効果を説明する。
実施例5の遅延器22では、SPORT走行モードが選択された場合はベース値に対して遮断周波数指令値fc_comを大きくして応答性を高める。一方、COMFORT走行モードが選択された場合は遮断周波数指令値fc_comを小さくして応答性を低くする。これにより、ドライバの好みに応じた制振性能を実現できる。
また、雨天時には遮断周波数指令値fc_comを大きくしてバネ下振動の収束を早め、接地荷重変動を抑制することで、操縦安定性を確保でき、ドライバに安心感を与えることができる。
Next, the effect of Example 5 is demonstrated.
In the delay device 22 of the fifth embodiment, when the SPORT travel mode is selected, the cutoff frequency command value fc_com is increased with respect to the base value to improve the responsiveness. On the other hand, when the COMFORT travel mode is selected, the cut-off frequency command value fc_com is decreased to reduce the responsiveness. As a result, it is possible to realize vibration control performance according to the driver's preference.
Further, in rainy weather, the cutoff frequency command value fc_com is increased to accelerate the convergence of the unsprung vibration and the fluctuation of the ground load is suppressed, so that the driving stability can be ensured and the driver can be provided with a sense of security.

以上のように、実施例5のサスペンション制御装置では、走行環境(天候)やドライバの好み(ドライバの所望する走行モード)に基づいて遅延器22のローパスフィルタ22aの遮断周波数fc3を変更するため、走行環境やドライバの好みに応じた制振性能を提供できる。   As described above, in the suspension control device according to the fifth embodiment, the cutoff frequency fc3 of the low-pass filter 22a of the delay device 22 is changed based on the driving environment (weather) and the driver's preference (the driving mode desired by the driver). It can provide vibration control performance according to the driving environment and driver's preference.

〔実施例6〕
実施例6は、実施例1における目標減衰力演算部15の制御ゲインCを走行環境やドライバの好みに応じて適宜変更する例である。なお、実施例6は目標減衰力演算部15の構成のみ実施例1と異なるため、共通する構成については、同一呼称、同一の符号で表し、図示ならびに説明を省略する。
Example 6
The sixth embodiment is an example in which the control gain C of the target damping force calculation unit 15 in the first embodiment is appropriately changed according to the driving environment and the driver's preference. Since the sixth embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the target damping force calculation unit 15, the common configuration is represented by the same name and the same reference numeral, and illustration and description thereof are omitted.

実施例6の目標減衰力演算部15では、図23に示すように、車速Vに対する制御ゲインCの設定マップを備える。このマップでは、車速Vが高いほど大きな制御ゲインCが設定される。また、実施例5と同様に走行モード選択スイッチの信号を受け、SPORT走行モードが選択された場合はベース値に対して制御ゲインCを大きくし、COMFORT走行モードが選択された場合はベース値に対して制御ゲインCを小さくする。さらに、ワイパ動作信号を受け、雨天時はベース値に対して制御ゲインCを大きくする。加えて、タイヤ回転アンバランス振動、チェーン装着等が検知された場合は、ベース値に対して制御ゲインCを小さくする。ここで、タイヤ回転アンバランス振動やチェーン装着等は、バネ下共振周波数算出部11により算出されるバネ下共振周波数fuの変化から検知できる。   The target damping force calculation unit 15 of the sixth embodiment includes a setting map for the control gain C with respect to the vehicle speed V, as shown in FIG. In this map, the higher the vehicle speed V, the larger the control gain C is set. Similarly to the fifth embodiment, when the driving mode selection switch signal is received and the SPORT driving mode is selected, the control gain C is increased with respect to the base value, and when the COMFORT driving mode is selected, the base value is set. On the other hand, the control gain C is reduced. Furthermore, the wiper operation signal is received, and the control gain C is increased with respect to the base value in rainy weather. In addition, if tire rotation unbalance vibration, chain attachment, or the like is detected, the control gain C is reduced with respect to the base value. Here, tire rotation unbalance vibration, chain attachment, and the like can be detected from a change in the unsprung resonance frequency fu calculated by the unsprung resonance frequency calculation unit 11.

次に、実施例6の作用効果を説明する。
車速Vの上昇と共に人間の感度は快適性よりも安全性や安心感に注意が向く。高車速域では、バネ下がバタついた際の1周期あたりの走行距離が伸びるため、接地性が失われやすく、低車速域よりも高い制御ゲインCでバネ下振動の収束を早める必要がある。一方、低車速域では、人間の感度は快適性に注意が向くため、バネ下振動を若干許容しても快適な乗心地が求められる。よって、車速Vが高いほど制御ゲインCを大きくすることで、高車速域における操縦安定性の確保と低車速域における乗り心地の向上とを両立できる。
Next, the effect of Example 6 is demonstrated.
With increasing vehicle speed V, human sensitivity is more focused on safety and security than comfort. In the high vehicle speed range, the travel distance per cycle when the unsprung flutters increases, so the grounding property is easily lost, and the convergence of the unsprung vibration must be accelerated with a higher control gain C than in the low vehicle speed range. . On the other hand, at low vehicle speeds, human sensitivity is more focused on comfort, so a comfortable ride is required even if some unsprung vibration is allowed. Therefore, by increasing the control gain C as the vehicle speed V increases, it is possible to achieve both ensuring driving stability in the high vehicle speed range and improving ride comfort in the low vehicle speed range.

SPORT走行モードが選択された場合は、制御ゲインCを上げることで目標減衰力F1を増加させ、バネ下振動の収束を早めることで、乗り心地よりも操縦安定性を優先させる。一方、COMFORT走行モードが選択された際は、制御ゲインCを下げることで目標減衰力F1を低下させ、若干バネ下振動を許容してでも乗心地を優先させる。これにより、ドライバの好みに応じた制振性能を実現できる。
また、雨天時は制御ゲインCを大きくしてバネ下振動の収束を早め、接地荷重変動を抑制することで、操縦安定性を確保でき、ドライバに安心感を与えることができる。
さらに、タイヤ回転アンバランス振動、チェーン装着等が検知された場合は、不要な制御力による乗心地の悪化を防ぐため、制御ゲインCを下げることで、快適性を確保できる。
When the SPORT driving mode is selected, the target damping force F1 is increased by increasing the control gain C, and the convergence of the unsprung vibration is accelerated, thereby giving priority to steering stability over riding comfort. On the other hand, when the COMFORT travel mode is selected, the target damping force F1 is lowered by lowering the control gain C, and riding comfort is given priority even if some unsprung vibration is allowed. As a result, it is possible to realize vibration control performance according to the driver's preference.
In rainy weather, the control gain C can be increased to speed up the convergence of unsprung vibrations and control of ground load fluctuations, ensuring steering stability and giving the driver a sense of security.
Furthermore, when tire rotation unbalance vibration, chain attachment, or the like is detected, comfort can be ensured by reducing the control gain C in order to prevent deterioration in riding comfort due to unnecessary control force.

以上のように、実施例6のサスペンション制御装置では、運転状況(車速V)、走行環境(天候)、ドライバの好み(ドライバの所望する走行モード)や車両特性(タイヤ回転アンバランス振動、チェーン装着等)に基づいて目標減衰力演算部15の制御ゲインCを変更するため、運転状況、走行環境、ドライバの好みや車両特性に応じた制振性能を提供できる。   As described above, in the suspension control apparatus of the sixth embodiment, the driving situation (vehicle speed V), the driving environment (weather), the driver's preference (the driving mode desired by the driver), and the vehicle characteristics (tire rotation unbalance vibration, chain mounting) The control gain C of the target damping force calculation unit 15 is changed based on the above, etc., so that it is possible to provide vibration control performance according to driving conditions, driving environment, driver preference, and vehicle characteristics.

(他の実施例)
以上、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
包絡波形の生成方法は任意である。また、実施例1において、バネ下制御対象速度V1'を90deg位相遅延させる位相遅延器の構成を、バネ下共振周期の1/4周期分を無駄時間としてタイムシフトする構成としてもよい。
実施例4〜6は、実施例2または3と組み合わせてもよい。また、実施例4〜6の2つまたは全てを組み合わせた構成としてもよい。
(Other examples)
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated based on the Example, the concrete structure of this invention is not limited to an Example, The design change of the range which does not deviate from the summary of invention And the like are included in the present invention.
The method for generating the envelope waveform is arbitrary. Further, in the first embodiment, the configuration of the phase delay device that delays the unsprung control target speed V1 ′ by 90 deg may be configured to be time-shifted by using 1/4 of the unsprung resonance period as a dead time.
Examples 4 to 6 may be combined with Example 2 or 3. Moreover, it is good also as a structure which combined two or all of Example 4-6.

1 制御装置
2 ショックアブソーバ(減衰力発生手段)
3 アクチュエータ
11 バネ下共振周波数算出部(バネ下共振周波数算出手段)
12 バネ下速度演算部(バネ下速度検出手段)
13 バネ下速度検出部(バネ下制御対象速度算出手段)
14 逐次包絡波形生成部(逐次包絡波形生成手段)
15 目標減衰力演算部(目標減衰力演算手段)
1 Control unit
2 Shock absorber (Damping force generation means)
3 Actuator
11 Unsprung resonance frequency calculation unit (Unsprung resonance frequency calculation means)
12 Unsprung speed calculation unit (Unsprung speed detection means)
13 Unsprung speed detector (Unsprung control target speed calculation means)
14 Sequential envelope waveform generator (sequential envelope waveform generator)
15 Target damping force calculation unit (Target damping force calculation means)

Claims (5)

車輪と車体との間に設けられ、車体の上下振動に対して減衰力を発生すると共に減衰力を変更可能な減衰力発生手段と、
方向成分を有する車両のバネ下速度を検出するバネ下速度検出手段と、
前記バネ下速度の方向成分を排除することで絶対値化して包絡波形を逐次生成する逐次包絡波形生成手段と、
前記包絡波形に基づいて前記減衰力発生手段の目標減衰力を演算する目標減衰力演算手段と、
を備えたことを特徴とするサスペンション制御装置。
A damping force generating means provided between the wheel and the vehicle body, which generates a damping force for the vertical vibration of the vehicle body and can change the damping force;
Unsprung speed detecting means for detecting the unsprung speed of the vehicle having a directional component;
Sequential envelope waveform generating means for generating an absolute value by eliminating the direction component of the unsprung velocity and successively generating an envelope waveform;
Target damping force calculating means for calculating a target damping force of the damping force generating means based on the envelope waveform;
A suspension control device comprising:
請求項1に記載のサスペンション制御装置において、
前記逐次包絡波形生成手段は、前記包絡波形を前記バネ下速度に対して所定時間遅延させることを特徴とするサスペンション制御装置。
The suspension control apparatus according to claim 1, wherein
The successive envelope waveform generation means delays the envelope waveform with respect to the unsprung speed for a predetermined time.
請求項2に記載のサスペンション制御装置において、
前記逐次包絡波形生成手段は、バネ下共振周波数に基づいて前記包絡波形の遅延特性を設定することを特徴とするサスペンション制御装置。
In the suspension control device according to claim 2,
The suspension control device, wherein the successive envelope waveform generating means sets a delay characteristic of the envelope waveform based on an unsprung resonance frequency.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のサスペンション制御装置において、
前記バネ下速度からバネ下共振周波数成分を抽出したバネ下制御対象速度を算出するバネ下制御対象速度検出手段を備え、
前記逐次包絡波形生成手段は、前記バネ下制御対象速度に基づいて前記包絡波形を生成することを特徴とするサスペンション制御装置。
In the suspension control device according to any one of claims 1 to 3,
An unsprung control target speed detecting means for calculating an unsprung control target speed obtained by extracting an unsprung resonance frequency component from the unsprung speed;
The successive envelope waveform generating means generates the envelope waveform based on the unsprung control target speed.
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のサスペンション制御装置において、
バネ下加速度を複数の周波数成分領域に分割して各領域で車速変化と振動レベルとの関係を記憶し、各周波数成分領域のうち車速変化に対する振動レベルの変動が閾値以下であって、かつ、振動レベルの平均値が最大となる周波数成分領域に基づいてバネ下共振周波数を推定するバネ下共振周波数算出手段を設けたことを特徴とするサスペンション制御装置。
In the suspension control device according to any one of claims 1 to 4,
The unsprung acceleration is divided into a plurality of frequency component regions, and the relationship between the vehicle speed change and the vibration level is stored in each region, the vibration level variation with respect to the vehicle speed change in each frequency component region is equal to or less than a threshold, and A suspension control apparatus comprising an unsprung resonance frequency calculating means for estimating an unsprung resonance frequency based on a frequency component region in which an average value of vibration levels is maximum.
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