JP6307424B2

JP6307424B2 - Suspension control device

Info

Publication number: JP6307424B2
Application number: JP2014249271A
Authority: JP
Inventors: 崇古市; 龍馬神田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: JP2016107916A

Description

この発明は、車体を含むばね上部材と車輪を含むばね下部材との間に介在するサスペンションを制御するサスペンション制御装置に関する。 The present invention relates to a suspension control device for controlling a suspension interposed between an unsprung member including a vehicle body and an unsprung member including wheels.

車両は、車体と車輪との間にサスペンション装置を備える。サスペンション装置としては、振動の減衰力を可変にした可変ダンパや、ダンパ等を能動的に制御することにより振動を減衰したり車体の姿勢を改善するアクティブサスペンション等がある。 The vehicle includes a suspension device between the vehicle body and the wheels. As suspension devices, there are a variable damper in which the damping force of the vibration is variable, an active suspension that attenuates the vibration and improves the posture of the vehicle body by actively controlling the damper and the like.

例えば、特許文献１には、車体と車輪とのエネルギー収支に着目して導出された評価関数を最小化する最適制御則に従ってアクチュエータの制御量を得るアクティブサスペンションの制御装置が示されている。この最適制御則は、車体と車輪に伝達されるエネルギーに重み係数を付加した項と、制御性能の評価を与える関数の項との和の積分である評価関数を最小化するものである。具体的には、振動制御と回生制御に関する重み係数が調整されることにより、振動制御と回生制御の間の制御特性が変更される。また、接地性制御と乗心地制御に関する重み係数が調整されることにより、接地性制御と乗心地制御の間の制御特性が変更される。また、制御応答性と制御安定性に関する重み係数が調整されることにより、応答性と安定性の間の制御特性が変更される。 For example, Patent Document 1 discloses an active suspension control device that obtains a control amount of an actuator according to an optimal control law that minimizes an evaluation function derived by paying attention to an energy balance between a vehicle body and a wheel. This optimal control law minimizes an evaluation function that is an integral of the sum of a term obtained by adding a weighting coefficient to energy transmitted to the vehicle body and wheels and a term of a function that gives an evaluation of control performance. Specifically, the control characteristic between the vibration control and the regenerative control is changed by adjusting the weighting coefficient related to the vibration control and the regenerative control. In addition, the control characteristics between the ground contact control and the ride comfort control are changed by adjusting the weighting coefficient related to the ground contact control and the ride comfort control. Moreover, the control characteristic between responsiveness and stability is changed by adjusting the weighting coefficient regarding control responsiveness and control stability.

特開２００９−７８７６１号公報（請求項１）JP 2009-78761 A (Claim 1)

特許文献１に示される制御装置には、各重み係数間のバランスを適度に調整することが非常に難しいという問題がある。例えば、回生を重視して重み係数を調整した場合に、乗り心地が悪くなる可能性がある。 The control device disclosed in Patent Document 1 has a problem that it is very difficult to appropriately adjust the balance between the weighting factors. For example, when the weighting coefficient is adjusted with emphasis on regeneration, the ride comfort may deteriorate.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、新たな手法で高い乗り心地性能を確保できるようにしたサスペンション制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a suspension control apparatus that can ensure high riding comfort performance by a new method.

本発明は、車輪を含むばね下部材と車体を含むばね上部材との間に介在するサスペンションを制御するサスペンション制御装置であって、前記ばね下部材及び／又は前記ばね上部材の運動エネルギーと前記サスペンションの弾性エネルギーとの総和である振動エネルギーを算出するための値を検出する検出部と、前記検出部で検出された値に基づいて所定時間後の前記振動エネルギーを予想する振動エネルギー予想部と、所定時間後の前記振動エネルギーが最小となるように前記サスペンションの制御量を決定する制御量決定部と、を備え、前記制御量決定部で決定された制御量に基づいて前記サスペンションを制御する。 The present invention is a suspension control device for controlling a suspension interposed between an unsprung member including a wheel and an unsprung member including a vehicle body, wherein the kinetic energy of the unsprung member and / or the unsprung member and the A detection unit that detects a value for calculating vibration energy that is a sum of the elastic energy of the suspension, and a vibration energy prediction unit that predicts the vibration energy after a predetermined time based on the value detected by the detection unit; A control amount determination unit that determines a control amount of the suspension so that the vibration energy after a predetermined time is minimized, and controls the suspension based on the control amount determined by the control amount determination unit .

本発明によれば、ばね下部材及び／又はばね上部材の運動エネルギーとサスペンションの弾性エネルギーとの総和である振動エネルギーのみを考慮し、所定時間後にこの振動エネルギーが最小となるようにサスペンションを制御する。つまり、所定時間後の振動エネルギーを最小化することだけを考慮すれば良く、重み係数の調整といった難しい工程が不要になる。このため、重み係数の調整を行うことなく高い乗り心地性能を確保することが可能となる等の効果が得られる。また、高い乗り心地性能を確保できる新たな手法を提供できるため、設計の自由度が増す。 According to the present invention, only the vibration energy that is the sum of the kinetic energy of the unsprung member and / or the sprung member and the elastic energy of the suspension is considered, and the suspension is controlled so that the vibration energy becomes minimum after a predetermined time. To do. That is, it is only necessary to consider minimizing vibration energy after a predetermined time, and a difficult process such as adjustment of the weighting coefficient is not necessary. For this reason, it is possible to obtain an effect such as ensuring high riding comfort performance without adjusting the weighting coefficient. In addition, since a new method that can ensure high ride comfort performance can be provided, the degree of freedom in design increases.

本発明によれば、所定時間後の振動エネルギーを最小化することだけを考慮すれば良く、重み係数の調整といった難しい工程が不要になる。このため、重み係数の調整を行うことなく高い乗り心地性能を確保することが可能となる等の効果が得られる。また、高い乗り心地性能を確保できる新たな手法を提供できるため、設計の自由度が増す。 According to the present invention, it is only necessary to consider minimizing vibration energy after a predetermined time, and a difficult process such as adjustment of a weighting coefficient is not necessary. For this reason, it is possible to obtain an effect such as ensuring high riding comfort performance without adjusting the weighting coefficient. In addition, since a new method that can ensure high ride comfort performance can be provided, the degree of freedom in design increases.

図１は本発明の実施形態に係るサスペンション制御装置のブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a suspension control apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２はサスペンション制御装置の動作説明に供されるフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the suspension control device. 図３は振動エネルギーの波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a waveform of vibration energy. 図４はフィルタリング前後の制御量の波形を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating waveforms of control amounts before and after filtering.

以下、本発明に係るサスペンション制御装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a suspension control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明は、所定時間後のサスペンションの振動エネルギーを最小にするものである。本発明では、後述するように、サスペンションの振動エネルギーＥを運動エネルギーと弾性エネルギーの総和として定義する。 The present invention minimizes the vibration energy of the suspension after a predetermined time. In the present invention, as will be described later, the vibration energy E of the suspension is defined as the sum of kinetic energy and elastic energy.

［サスペンション制御装置１０の構成］
サスペンション制御装置１０は、車輪を含むばね下部材１４と、車体を含むばね上部材１６と、ばね下部材１４とばね上部材１６との間に介在するサスペンション２０と、サスペンション２０を制御するための値を検出する検出部２６と、サスペンション２０を制御する制御部３０及び制御回路４０とを備える。 [Configuration of Suspension Control Device 10]
The suspension control apparatus 10 includes an unsprung member 14 including a wheel, a sprung member 16 including a vehicle body, a suspension 20 interposed between the unsprung member 14 and the sprung member 16, and a control for controlling the suspension 20. A detection unit 26 that detects a value, and a control unit 30 and a control circuit 40 that control the suspension 20 are provided.

サスペンション２０は、ばね２２と、ばね２２に並列に配置されるダンパ２４とを備える。本実施形態のダンパ２４は、減衰力を発生させる電動モータ（図示せず）を備える。電動モータに供給される電流が変わると、電動モータのトルクが変わり、ダンパ２４の減衰力が変わる。例えば、特開２００４−０１１７５４号公報に示されるように、ダンパは、電動モータと、電動モータの回転軸に連結されるボールねじとを有する。 The suspension 20 includes a spring 22 and a damper 24 arranged in parallel with the spring 22. The damper 24 of this embodiment includes an electric motor (not shown) that generates a damping force. When the current supplied to the electric motor changes, the torque of the electric motor changes and the damping force of the damper 24 changes. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-011754, the damper includes an electric motor and a ball screw connected to a rotation shaft of the electric motor.

図１に示されるように、ばね下部材１４の質量をｍ１、ばね上部材１６の質量をｍ２、ばね下部材１４のばね定数をｋ１、ばね２２のばね定数をｋ２とする。また、時点ｔにおけるばね下部材１４の変位をｘ１（ｔ）、ばね上部材１６の変位をｘ２（ｔ）、ばね下部材１４の速度をｖ１（ｔ）、ばね上部材１６の速度をｖ２（ｔ）とする。本実施形態では、サスペンション２０の振動エネルギーＥを、下記（１）式にて定義する。
Ｅ＝（１／２）・ｍ２・ｖ２（ｔ）²
＋（１／２）・ｋ２・［ｘ２（ｔ）−ｘ１（ｔ）］²
＋（１／２）・ｍ１・ｖ１（ｔ）²
＋（１／２）・ｋ１・ｘ１（ｔ）² ・・・（１） 1, the mass of the unsprung member 14 is m1, the mass of the sprung member 16 is m2, the spring constant of the unsprung member 14 is k1, and the spring constant of the spring 22 is k2. Further, the displacement of the unsprung member 14 at time t is x1 (t), the displacement of the sprung member 16 is x2 (t), the speed of the unsprung member 14 is v1 (t), and the speed of the sprung member 16 is v2 (t). t). In this embodiment, the vibration energy E of the suspension 20 is defined by the following equation (1).
E = (1/2) · m2 · v2 (t) ²
+ (1/2) · k2 · [x2 (t) −x1 (t)] ²
+ (1/2) · m1 · v1 (t) ²
+ (1/2) · k1 · x1 (t) ² (1)

検出部２６は、ばね下部材１４及びばね上部材１６の運動エネルギーとサスペンション２０の弾性エネルギーとの総和である振動エネルギーＥを算出するための値を検出する。上記（１）式のうち、ばね下部材１４の速度ｖ１（ｔ）及び変位ｘ１（ｔ）と、ばね上部材１６の速度ｖ２（ｔ）及び変位ｘ２（ｔ）は未知数である。これらの未知数は加速度Ｇから求められる。そこで本実施形態において、検出部２６は、ばね下部材１４に設けられたＧセンサ２６ａとばね上部材１６に設けられたＧセンサ２６ｂとを備える。Ｇセンサ２６ａは、ばね下部材１４の加速度Ｇ１を検出する。Ｇセンサ２６ｂは、ばね上部材１６の加速度Ｇ２を検出する。 The detection unit 26 detects a value for calculating the vibration energy E that is the sum of the kinetic energy of the unsprung member 14 and the sprung member 16 and the elastic energy of the suspension 20. In the equation (1), the speed v1 (t) and displacement x1 (t) of the unsprung member 14 and the speed v2 (t) and displacement x2 (t) of the sprung member 16 are unknown. These unknowns are obtained from the acceleration G. Therefore, in the present embodiment, the detection unit 26 includes a G sensor 26 a provided on the unsprung member 14 and a G sensor 26 b provided on the sprung member 16. The G sensor 26a detects the acceleration G1 of the unsprung member 14. The G sensor 26b detects the acceleration G2 of the sprung member 16.

制御部３０は、車載のＥＣＵ（電子制御ユニット）にて構成される。周知のように、ＥＣＵは、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。なお、これらの機能は、ハードウエアにより実現することもできる。また、ＥＣＵは、１個に統合することも可能であり、さらに分割することも可能である。 The control part 30 is comprised by vehicle-mounted ECU (electronic control unit). As is well known, the ECU is a computer including a microcomputer, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (including EEPROM) as a memory, a RAM (Random Access Memory), other A / D converters, D / A converter and other input / output devices, a timer as a timekeeping unit, etc., and various function realization units (function realization means) such as a control unit when the CPU reads and executes a program recorded in the ROM , Functions as a calculation unit, a processing unit, and the like. These functions can also be realized by hardware. Further, the ECU can be integrated into one, and can be further divided.

本実施形態では、ＥＣＵにてプログラムが実行されることにより、振動エネルギー予想部３２と、制御量決定部３４と、フィルタ部３６と、制御指示部３８といった機能が実現される。 In the present embodiment, functions such as a vibration energy prediction unit 32, a control amount determination unit 34, a filter unit 36, and a control instruction unit 38 are realized by executing a program in the ECU.

振動エネルギー予想部３２は、検出部２６で検出された値に基づいてシミュレーションを行い、第２所定時間後［時点ｔ３（ｔ３＞ｔ１）］の振動エネルギーＥを予想する。具体的には、振動エネルギー予想部３２は、時点ｔ１でＧセンサ２６ａにより検出されたばね下部材１４の加速度Ｇ１を積分して速度ｖ１（ｔ１）を求め、速度ｖ１（ｔ１）を積分して変位ｘ１（ｔ１）を求める。また、振動エネルギー予想部３２は、時点ｔ１でＧセンサ２６ｂにより検出されたばね上部材１６の加速度Ｇ２を積分して速度ｖ２（ｔ１）を求め、速度ｖ２（ｔ１）を積分して変位ｘ２（ｔ１）を求める。次いで、振動エネルギー予想部３２は、例えばルンゲクッタ法を用いたシミュレーションを行い、第２所定時間後（時点ｔ３）の速度ｖ１（ｔ３）、変位ｘ１（ｔ３）、速度ｖ２（ｔ３）、変位ｘ２（ｔ３）をそれぞれ複数組予想する。そして、予想した各組の値に基づいて複数の振動エネルギーＥを予想する。なお、振動エネルギー予想部３２が行う予想の詳細については、後述の［サスペンション制御装置１０の動作］にて説明する。 The vibration energy prediction unit 32 performs a simulation based on the value detected by the detection unit 26, and predicts the vibration energy E after the second predetermined time [time point t3 (t3> t1)]. Specifically, the vibration energy prediction unit 32 integrates the acceleration G1 of the unsprung member 14 detected by the G sensor 26a at the time t1 to obtain the speed v1 (t1), and integrates the speed v1 (t1) to displace it. x1 (t1) is obtained. Further, the vibration energy prediction unit 32 integrates the acceleration G2 of the sprung member 16 detected by the G sensor 26b at the time t1 to obtain the speed v2 (t1), integrates the speed v2 (t1), and displacement x2 (t1 ) Next, the vibration energy prediction unit 32 performs a simulation using, for example, the Runge-Kutta method, and after a second predetermined time (time point t3), the velocity v1 (t3), the displacement x1 (t3), the velocity v2 (t3), and the displacement x2 ( A plurality of sets of t3) are predicted. And several vibration energy E is estimated based on the value of each estimated group. The details of the prediction performed by the vibration energy prediction unit 32 will be described in [Operation of suspension control device 10] described later.

制御量決定部３４は、所定時間後の振動エネルギーＥが最小となるようにサスペンションの制御量を決定する。具体的には、制御量決定部３４は、振動エネルギー予想部３２で予想された複数の振動エネルギーＥの中から最小の振動エネルギーＥを選択する。そして、第２所定時間後（時点ｔ３）に最小の振動エネルギーＥが得られるように、第１所定時間後［時点ｔ２（ｔ３＞ｔ２＞ｔ１）］にダンパ２４に供給すべき制御量Ｃ２（ｔ２）を決定する。制御量Ｃ２（ｔ２）は出力電流として求められる。 The control amount determination unit 34 determines the control amount of the suspension so that the vibration energy E after a predetermined time is minimized. Specifically, the control amount determination unit 34 selects the minimum vibration energy E from the plurality of vibration energies E predicted by the vibration energy prediction unit 32. Then, the control amount C2 (to be supplied to the damper 24 after the first predetermined time [time t2 (t3> t2> t1)] so that the minimum vibration energy E is obtained after the second predetermined time (time t3). t2) is determined. The control amount C2 (t2) is obtained as an output current.

フィルタ部３６は、制御量決定部３４で求められた制御量Ｃ２（ｔ２）をフィルタリングすることにより、制御量Ｃ２（ｔ２）の変化率を所定範囲内に収める。具体的には、フィルタ部３６はローパスフィルタとして機能する。制御量Ｃ２（ｔ２）が大きく変化すると、ダンパ２４の減衰力が大きく変わる可能性がある。このとき、運転者が乗り心地に違和感を覚える可能性がある。こうしたことを防止するために、フィルタ部３６は、制御量決定部３４で求められた制御量Ｃ２（ｔ２）の変化率に一定の制限を設けている。 The filter unit 36 filters the control amount C2 (t2) obtained by the control amount determination unit 34 to keep the change rate of the control amount C2 (t2) within a predetermined range. Specifically, the filter unit 36 functions as a low-pass filter. If the control amount C2 (t2) changes greatly, the damping force of the damper 24 may change significantly. At this time, the driver may feel uncomfortable with the ride comfort. In order to prevent this, the filter unit 36 sets a certain limit on the rate of change of the control amount C2 (t2) obtained by the control amount determination unit 34.

制御指示部３８は、フィルタ部３６でフィルタリングされた制御量Ｃ２ｆ（ｔ２）に基づいて、制御回路４０に対して制御指示を出力する。 The control instruction unit 38 outputs a control instruction to the control circuit 40 based on the control amount C2f (t2) filtered by the filter unit 36.

制御回路４０は、第１所定時間後（時点ｔ２）に制御部３０の制御指示部３８から出力された制御指示に従い、サスペンション２０のダンパ２４に備えられた電動モータの電流を制御する。 The control circuit 40 controls the current of the electric motor provided in the damper 24 of the suspension 20 in accordance with the control instruction output from the control instruction unit 38 of the control unit 30 after the first predetermined time (time point t2).

［サスペンション制御装置１０の動作］
次に、図２に示すフローチャートを参照しながらサスペンション制御装置１０の動作を説明する。なお、図３に示されるように、以下の説明で用いられる時点ｔ１は実時間であり、時点ｔ２、ｔ３は時点ｔ１から第１所定時間後及び第２所定時間後に到来する仮想時間である。 [Operation of Suspension Control Device 10]
Next, the operation of the suspension control apparatus 10 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 3, the time point t1 used in the following description is real time, and the time points t2 and t3 are virtual times that arrive after the first predetermined time and the second predetermined time from the time point t1.

ステップＳ１の時間を時点ｔ１とする。このステップＳ１にて、検出部２６のＧセンサ２６ａは、ばね下部材１４の加速度Ｇ１（ｔ１）を検出する。また、検出部２６のＧセンサ２６ｂは、ばね上部材１６の加速度Ｇ２（ｔ１）を検出する。検出部２６は、検出した加速度Ｇ１（ｔ１）及び加速度Ｇ２（ｔ１）を制御部３０に出力する。 The time of step S1 is defined as time point t1. In step S1, the G sensor 26a of the detection unit 26 detects the acceleration G1 (t1) of the unsprung member 14. Further, the G sensor 26b of the detection unit 26 detects the acceleration G2 (t1) of the sprung member 16. The detection unit 26 outputs the detected acceleration G1 (t1) and acceleration G2 (t1) to the control unit 30.

ステップＳ２にて、制御部３０の振動エネルギー予想部３２は、加速度Ｇ１（ｔ１）を積分することにより、時点ｔ１におけるばね下部材１４の速度ｖ１（ｔ１）を算出する。また、速度ｖ１（ｔ１）を積分することにより、時点ｔ１におけるばね下部材１４の変位ｘ１（ｔ１）を算出する。さらに、振動エネルギー予想部３２は、加速度Ｇ２（ｔ１）を積分することにより、時点ｔ１におけるばね上部材１６の速度ｖ２（ｔ１）を算出する。また、速度ｖ２（ｔ１）を積分することにより、時点ｔ１におけるばね上部材１６の変位ｘ２（ｔ１）を算出する。 In step S2, the vibration energy predicting unit 32 of the control unit 30 calculates the speed v1 (t1) of the unsprung member 14 at the time point t1 by integrating the acceleration G1 (t1). Further, the displacement x1 (t1) of the unsprung member 14 at the time point t1 is calculated by integrating the velocity v1 (t1). Furthermore, the vibration energy prediction unit 32 calculates the speed v2 (t1) of the sprung member 16 at the time point t1 by integrating the acceleration G2 (t1). Further, the displacement x2 (t1) of the sprung member 16 at the time point t1 is calculated by integrating the velocity v2 (t1).

ステップＳ３にて、振動エネルギー予想部３２は、時点ｔ１におけるばね下部材１４の速度ｖ１（ｔ１）及び変位ｘ１（ｔ１）と、ばね上部材１６の速度ｖ２（ｔ１）及び変位ｘ２（ｔ１）と、実際の制御量Ｃ２（ｔ１）とを用いて、第１所定時間後（時点ｔ２）におけるばね下部材１４の速度ｖ１（ｔ２）及び変位ｘ１（ｔ２）と、ばね上部材１６の速度ｖ２（ｔ２）及び変位ｘ２（ｔ２）を予想する。この際、振動エネルギー予想部３２は、ルンゲクッタ積分等を用いたシミュレーションを行い、各速度及び各変位を予想する。ここで制御量Ｃ２（ｔ１）とは、時点ｔ１でダンパ２４の電動モータに供給される電流である。 In step S3, the vibration energy predicting unit 32 determines the speed v1 (t1) and displacement x1 (t1) of the unsprung member 14 at the time point t1, and the speed v2 (t1) and displacement x2 (t1) of the sprung member 16. Then, using the actual control amount C2 (t1), the speed v1 (t2) and the displacement x1 (t2) of the unsprung member 14 after the first predetermined time (time point t2) and the speed v2 ( Predict t2) and displacement x2 (t2). At this time, the vibration energy prediction unit 32 performs a simulation using Runge-Kutta integration or the like, and predicts each speed and each displacement. Here, the control amount C2 (t1) is a current supplied to the electric motor of the damper 24 at time t1.

ステップＳ４にて、振動エネルギー予想部３２は、時点ｔ２におけるばね下部材１４の速度ｖ１（ｔ２）及び変位ｘ１（ｔ２）と、ばね上部材１６の速度ｖ２（ｔ２）及び変位ｘ２（ｔ２）と、複数の制御量Ｃ２（ｔ２）とを用いて、第２所定時間後（時点ｔ３）におけるばね下部材１４の速度ｖ１（ｔ３）及び変位ｘ１（ｔ３）と、ばね上部材１６の速度ｖ２（ｔ３）及び変位ｘ２（ｔ３）を、複数の制御量Ｃ２（ｔ２）毎に予想する。図３に示されるように、本実施形態では、複数の制御量として、０［Ａ］、０．５［Ａ］、１．０［Ａ］、１．５［Ａ］という４つの電流を設定している。 In step S4, the vibration energy prediction unit 32 determines the speed v1 (t2) and displacement x1 (t2) of the unsprung member 14 at the time point t2, and the speed v2 (t2) and displacement x2 (t2) of the sprung member 16. Using the plurality of control amounts C2 (t2), the speed v1 (t3) and the displacement x1 (t3) of the unsprung member 14 and the speed v2 (sprung member 16) after the second predetermined time (time point t3). t3) and displacement x2 (t3) are predicted for each of the plurality of control amounts C2 (t2). As shown in FIG. 3, in the present embodiment, four currents of 0 [A], 0.5 [A], 1.0 [A], and 1.5 [A] are set as a plurality of control amounts. doing.

ステップＳ５にて、振動エネルギー予想部３２は、ステップＳ４で制御量Ｃ２（ｔ２）毎に予想された速度ｖ１（ｔ３）、変位ｘ１（ｔ３）、速度ｖ２（ｔ３）、変位ｘ２（ｔ３）を用いて、制御量Ｃ２（ｔ２）に対応する振動エネルギーＥを予想する。このとき、振動エネルギー予想部３２は、制御量０［Ａ］、０．５［Ａ］、１．０［Ａ］、１．５［Ａ］毎に、下記（２）式から、第２所定時間後（時点ｔ３）における振動エネルギーＥをそれぞれ予想する。
Ｅ＝（１／２）・ｍ２・ｖ２（ｔ３）²
＋（１／２）・ｋ２・［ｘ２（ｔ３）−ｘ１（ｔ３）］²
＋（１／２）・ｍ１・ｖ１（ｔ３）²
＋（１／２）・ｋ１・ｘ１（ｔ３）² ・・・（２） In step S5, the vibration energy prediction unit 32 calculates the speed v1 (t3), the displacement x1 (t3), the speed v2 (t3), and the displacement x2 (t3) predicted for each control amount C2 (t2) in step S4. The vibration energy E corresponding to the control amount C2 (t2) is predicted. At this time, the vibration energy predicting unit 32 calculates a second predetermined value from the following equation (2) for each of the control amounts 0 [A], 0.5 [A], 1.0 [A], and 1.5 [A]. The vibration energy E after each time (time point t3) is predicted.
E = (1/2) · m2 · v2 (t3) ²
+ (1/2) · k2 · [x2 (t3) −x1 (t3)] ²
+ (1/2) · m1 · v1 (t3) ²
+ (1/2) · k1 · x1 (t3) ² (2)

ステップＳ６にて、制御量決定部３４は、第２所定時間後（時点ｔ３）の振動エネルギーＥが最小となる制御量Ｃ２（ｔ２）を決定する。ステップＳ５が終了すると、図３に示すように、制御量０［Ａ］、０．５［Ａ］、１．０［Ａ］、１．５［Ａ］毎に、時点ｔ２から時点ｔ３までの振動エネルギーＥの波形が得られる。このうち、時点ｔ３で振動エネルギーＥが最小になるのは、０［Ａ］の波形である。そこで、制御量決定部３４は、第１所定時間後（時点ｔ２）における制御量Ｃ２（ｔ２）を０［Ａ］に決定する。 In step S6, the control amount determination unit 34 determines a control amount C2 (t2) that minimizes the vibration energy E after the second predetermined time (time point t3). When step S5 is completed, as shown in FIG. 3, from time t2 to time t3 every control amount 0 [A], 0.5 [A], 1.0 [A], and 1.5 [A]. A waveform of vibration energy E is obtained. Among these, the vibration energy E is minimized at the time point t3 in the waveform of 0 [A]. Therefore, the control amount determination unit 34 determines the control amount C2 (t2) after the first predetermined time (time point t2) to 0 [A].

なお、本実施形態では、振動エネルギー予想部３２及び制御量決定部３４の処理時間を考慮している。本来は、時点ｔ１の段階で、その時点ｔ１で制御すべき制御量Ｃ２（ｔ１）を算出するのが理想である。しかし、算出には時間を要する。このため、本実施形態では、振動エネルギー予想部３２及び制御量決定部３４が処理に要する時間を加味した第１所定時間後（時点ｔ２）における制御量Ｃ２（ｔ２）を予想するようにしている。本実施形態では、図３に示すように、時点ｔ１から時点ｔ２までの時間、すなわち振動エネルギー予想部３２及び制御量決定部３４の処理時間を、１ｍｓｅｃ程度と想定している。 In the present embodiment, the processing time of the vibration energy prediction unit 32 and the control amount determination unit 34 is taken into consideration. Originally, it is ideal to calculate the control amount C2 (t1) to be controlled at the time point t1 at the time point t1. However, calculation takes time. For this reason, in this embodiment, the control amount C2 (t2) after the first predetermined time (time point t2) including the time required for the processing by the vibration energy prediction unit 32 and the control amount determination unit 34 is predicted. . In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the time from time t1 to time t2, that is, the processing time of the vibration energy prediction unit 32 and the control amount determination unit 34 is assumed to be about 1 msec.

ステップＳ７にて、フィルタ部３６は、制御量決定部３４で決定された制御量をフィルタリングする。ここで、図４を用いて、フィルタ部３６の処理を説明する。図４は、制御量決定部３４で決定された制御量Ｃ２（ｔ）と、フィルタ部３６でフィルタリングされた制御量Ｃ２ｆ（ｔ）を示している。図４に示されるように、制御量決定部３４で決定される制御量Ｃ２ｆ（ｔ）の波形は、各時点間で変化量が大きく、段階的に変化している。この制御量Ｃ２ｆ（ｔ）を用いてダンパ２４を制御すると、ダンパ２４の減衰力の変化が大きくなり、運転者は違和感を覚える。そこで、フィルタ部３６は、制御量Ｃ２（ｔ）の変化率を制限することにより、一定の変化率内で徐々に変化する制御量Ｃ２ｆ（ｔ）を求める。 In step S <b> 7, the filter unit 36 filters the control amount determined by the control amount determination unit 34. Here, the process of the filter part 36 is demonstrated using FIG. FIG. 4 shows the control amount C2 (t) determined by the control amount determination unit 34 and the control amount C2f (t) filtered by the filter unit 36. As shown in FIG. 4, the waveform of the control amount C2f (t) determined by the control amount determination unit 34 has a large amount of change between the respective time points and changes stepwise. When the damper 24 is controlled using the control amount C2f (t), the change in the damping force of the damper 24 increases, and the driver feels uncomfortable. Therefore, the filter unit 36 obtains a control amount C2f (t) that gradually changes within a certain change rate by limiting the change rate of the control amount C2 (t).

但し、制御量決定部３４で決定される制御量Ｃ２（ｔ）が所定値以上となる場合、例えば図３に示される例では１．５［Ａ］以上となる場合もある。このような場合にフィルタ部３６は制限を緩めて、制御量Ｃ２ｆ（ｔ）がある程度大きく変化可能にする。具体的にはフィルタの時定数を小さくする。 However, when the control amount C2 (t) determined by the control amount determination unit 34 is equal to or greater than a predetermined value, for example, in the example illustrated in FIG. 3, it may be 1.5 [A] or greater. In such a case, the filter unit 36 relaxes the restriction so that the control amount C2f (t) can change to some extent. Specifically, the time constant of the filter is reduced.

ステップＳ８にて、制御指示部３８は、フィルタ部３６によるフィルタリング後の制御量Ｃ２ｆ（ｔ）でダンパ２４を制御すべく、制御回路４０に制御指示を出力する。制御回路４０は、制御量Ｃ２ｆ（ｔ）に応じた電流をダンパ２４の電動モータに供給する。 In step S8, the control instruction unit 38 outputs a control instruction to the control circuit 40 in order to control the damper 24 with the control amount C2f (t) after filtering by the filter unit 36. The control circuit 40 supplies a current corresponding to the control amount C2f (t) to the electric motor of the damper 24.

以上のステップＳ１〜ステップＳ８で説明した処理が、振動エネルギー予想部３２及び制御量決定部３４の処理時間（１ｍｓｅｃ）毎に繰り返し行われることにより、サスペンション２０に発生する振動が抑制される。 The processing described in steps S1 to S8 is repeatedly performed every processing time (1 msec) of the vibration energy prediction unit 32 and the control amount determination unit 34, thereby suppressing vibration generated in the suspension 20.

［実施形態のまとめ］
本実施形態に係るサスペンション制御装置１０は、ばね下部材１４及び／又はばね上部材１６の運動エネルギーとサスペンション２０の弾性エネルギーとの総和である振動エネルギーＥを算出するための値を検出する検出部２６と、検出部２６で検出された値に基づいて所定時間後（時点ｔ２）の振動エネルギーＥを予想する振動エネルギー予想部３２と、所定時間後（時点ｔ２）の振動エネルギーＥが最小となるようにサスペンション２０の制御量Ｃ２（ｔ２）を決定する制御量決定部３４と、を備える。制御量決定部３４で決定された制御量（出力電流Ｉ）はフィルタ部３６でフィルタリングされ、フィルタリング後の制御量（出力電流Ｉ）に基づいて、サスペンション２０のダンパ２４が制御される。 [Summary of Embodiment]
The suspension control apparatus 10 according to the present embodiment detects a value for calculating a vibration energy E that is the sum of the kinetic energy of the unsprung member 14 and / or the sprung member 16 and the elastic energy of the suspension 20. 26, a vibration energy prediction unit 32 that predicts vibration energy E after a predetermined time (time t2) based on the value detected by the detection unit 26, and the vibration energy E after a predetermined time (time t2) is minimized. A control amount determining unit 34 for determining the control amount C2 (t2) of the suspension 20 as described above. The control amount (output current I) determined by the control amount determination unit 34 is filtered by the filter unit 36, and the damper 24 of the suspension 20 is controlled based on the control amount (output current I) after filtering.

本実施形態によれば、所定時間後の振動エネルギーＥを最小化することだけを考慮すれば良く、重み係数の調整といった難しい工程が不要になる。このため、重み係数の調整を行うことなく高い乗り心地性能を確保することが可能となる等の効果が得られる。また、高い乗り心地性能を確保できる新たな手法を提供できるため、設計の自由度が増す。 According to the present embodiment, it is only necessary to consider minimizing the vibration energy E after a predetermined time, and a difficult process such as adjustment of the weighting coefficient is unnecessary. For this reason, it is possible to obtain an effect such as ensuring high riding comfort performance without adjusting the weighting coefficient. In addition, since a new method that can ensure high ride comfort performance can be provided, the degree of freedom in design increases.

［他の実施形態］
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、上述の実施形態は、想定するモデルが一輪モデルであるが、フルビークルモデル（四輪モデル）であってもよい。 [Other Embodiments]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the assumed model is a one-wheel model, but may be a full vehicle model (four-wheel model).

また、式（１）のいずれかの運動エネルギー又は弾性エネルギーを用いて振動エネルギーＥを求めるようにしてもよい。例えば、ばね下部材１４及びばね上部材１６の運動エネルギーを求めるのではなく、ばね下部材１４又はばね上部材１６の運動エネルギーを求めるようにしてもある程度の効果が期待できる。また、ばね２２及びばね下部材１４の弾性エネルギーを求めるのではなく、ばね２２又はばね下部材１４の弾性エネルギーを求めるようにしてもある程度の効果が期待できる。 Moreover, you may make it obtain | require vibration energy E using the kinetic energy or elastic energy in any one of Formula (1). For example, rather than obtaining the kinetic energy of the unsprung member 14 and the sprung member 16, a certain effect can be expected by obtaining the kinetic energy of the unsprung member 14 or the sprung member 16. Further, rather than obtaining the elastic energy of the spring 22 and the unsprung member 14, some effect can be expected even if the elastic energy of the spring 22 or the unsprung member 14 is obtained.

また、ダンパ２４は、２つのオイル室間のオイルの流動性を変化させて減衰力を変化させるものでもよい。この場合、例えば、２つのオイル室間に電動モータに接続された油圧モータを設け、電動モータに供給する出力電流Ｉを変化させることにより、２つのオイル室間のオイルの流動性を変化させることができる。又は、２つのオイル室間に圧電素子等の動作により開度を変化させるバルブを設け、圧電素子に供給する出力電流Ｉを変化させることにより、２つのオイル室間のオイルの流動性を変化させることができる。 The damper 24 may change the damping force by changing the fluidity of oil between the two oil chambers. In this case, for example, a hydraulic motor connected to the electric motor is provided between the two oil chambers, and the fluidity of the oil between the two oil chambers is changed by changing the output current I supplied to the electric motor. Can do. Alternatively, a valve for changing the opening degree by the operation of the piezoelectric element or the like is provided between the two oil chambers, and the fluidity of the oil between the two oil chambers is changed by changing the output current I supplied to the piezoelectric element. be able to.

また、ダンパ２４はＭＲＦ（磁気粘性流体）を用いたものでもよい。この場合、例えば、２つのオイル室間にコイルを設け、コイルに供給する出力電流Ｉを変化させることにより磁気を変化させ、２つのオイル室間のＭＲＦの流動性を変化させることができる。 Further, the damper 24 may be one using MRF (magnetic viscous fluid). In this case, for example, a coil is provided between the two oil chambers, and the magnetism can be changed by changing the output current I supplied to the coil to change the fluidity of the MRF between the two oil chambers.

また、検出部２６が、ばね下部材１４及び／又はばね上部材１６の変位を検出するストロークセンサを備え、振動エネルギー予想部３２が、ばね下部材１４の変位ｘ１を微分して速度ｖ１を算出し、ばね上部材１６の変位ｘ２を微分して速度ｖ２を算出するようにしてもよい。 The detection unit 26 includes a stroke sensor that detects the displacement of the unsprung member 14 and / or the sprung member 16, and the vibration energy prediction unit 32 differentiates the displacement x1 of the unsprung member 14 to calculate the velocity v1. Then, the velocity v2 may be calculated by differentiating the displacement x2 of the sprung member 16.

なお、前述した実施形態では、本発明を、可変ダンパを制御するサスペンション装置に利用しているが、本発明を、ダンパ等を能動的に制御するアクティブサスペンションに利用することも可能である。 In the above-described embodiment, the present invention is used for a suspension device that controls a variable damper. However, the present invention can also be used for an active suspension that actively controls a damper or the like.

１０…サスペンション制御装置１４…ばね下部材
１６…ばね上部材２０…サスペンション
２２…ばね２４…ダンパ
２６…検出部３０…制御部
３２…振動エネルギー予想部３４…制御量決定部
３６…フィルタ部３８…制御指示部
４０…制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Suspension control apparatus 14 ... Unsprung member 16 ... Sprung member 20 ... Suspension 22 ... Spring 24 ... Damper 26 ... Detection part 30 ... Control part 32 ... Vibration energy estimation part 34 ... Control amount determination part 36 ... Filter part 38 ... Control instruction unit 40 ... control circuit

Claims

A suspension control device for controlling a suspension interposed between an unsprung member including wheels and an unsprung member including a vehicle body,
A detection unit that detects a value for calculating vibration energy that is a sum of kinetic energy of the unsprung member and / or the sprung member and elastic energy of the suspension;
A vibration energy predicting unit to predict the vibrational energy after a predetermined time based on the previous SL value,
A control amount determination unit that determines a control amount of the suspension so that the vibration energy after a predetermined time is minimized,
Suspension control apparatus characterized by controlling the suspension based on the control amount determined by the control amount determining unit.

The suspension control apparatus according to claim 1, wherein
The vibration energy predicting unit predicts the value after a first predetermined time using the value at the current time and the control amount, and uses the value after the first predetermined time to make the value greater than the first predetermined time. Predicting the value after a second predetermined time coming later for each of the plurality of control amounts, and predicting vibration energy corresponding to the control amount using the value predicted for each control amount;
The control amount determination unit determines the control amount that minimizes the vibration energy.
A suspension control apparatus characterized by the above.