JPH09249015A - Damping force control device for suspension system - Google Patents

Damping force control device for suspension system

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JPH09249015A
JPH09249015A JP5927796A JP5927796A JPH09249015A JP H09249015 A JPH09249015 A JP H09249015A JP 5927796 A JP5927796 A JP 5927796A JP 5927796 A JP5927796 A JP 5927796A JP H09249015 A JPH09249015 A JP H09249015A
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JP
Japan
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target value
damping
spring
damping force
damping constant
Prior art date
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Application number
JP5927796A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Isobe
修 磯邉
Taketoshi Kawabe
武俊 川邊
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UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform proper damping on a spring by providing damping force characteristics to attach importance to either vertical vibration characteristics or rolling characteristis according to the operation state of a suspension system. SOLUTION: A damping constant target value inputted to a damping force variation type shock absorber 4 from a damping force target value computing means 3 is selectively switched to a damping constant target value, suitable to suppression of mainly vertical vibration on a spring and a damping constant target value suitable to suppression of mainly rolling on a spring according to a magnitude relation between a steering speed detected by a steering speed detecting means 5 or lateral acceleration detected by a lateral acceleration detecting means and a given reference value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、減衰力を可変制御
できるショックアブソーバとバネとを組み合わせた懸架
系において、時々刻々と変化する振動状態に応じて減衰
力を的確に制御する装置に関し、特に運転状況に応じて
車両のローリングを的確に抑制できるものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a suspension system in which a shock absorber capable of variably controlling a damping force and a spring are combined to accurately control the damping force in accordance with a vibration state which changes from moment to moment. The present invention relates to a vehicle capable of accurately suppressing rolling of a vehicle in accordance with driving conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】減衰力が可変なショックアブソーバを利
用した懸架系において、振動状態に応じて減衰係数を変
化させ、例えばバネ上からの振動の減衰率を高め、かつ
バネ下からの振動の絶縁効果を改善するようにした提案
が、以下の参考文献等によってなされている。
2. Description of the Related Art In a suspension system using a shock absorber having a variable damping force, a damping coefficient is changed according to a vibration state to increase, for example, a damping rate of vibration from above a spring and isolation of vibration from below a spring. Proposals for improving the effect are made by the following references and the like.

【0003】参考文献1…D.Karnopp et
al.:Vibration Control Usi
ng Semi−Active Force Gene
rators,J.E.I.ASME,May,619
/626(1974)、参考文献2…藤岡健彦、木戸孝
二;可変ダンパの制御方式に関する研究(VSS理論か
ら見た車両振動制御)、自動車技術会学術講演会前刷集
862 197/200(1989)、参考文献3…A
n Introduction to Sliding
mode Variable Structure
and Lyapunov Control,1/2
0,Springer(1994)。
Reference 1 ... D. Karnopp et
al. : Vibration Control Usi
ng Semi-Active Force Gene
rats, J. et al. E. FIG. I. ASME, May, 619
/ 626 (1974), Reference 2 ... Takehiko Fujioka, Koji Kido; Study on control method of variable damper (Vehicle vibration control viewed from VSS theory), Preprint 862 197/200 (1989) of the Society of Automotive Engineers of Japan , Reference 3 ... A
n Introduction to Sliding
mode Variable Structure
and Lyapunov Control, 1/2
0, Springer (1994).

【0004】さらに、本出願人により、特願平7−32
6169号において、バネ上とバネ下の相対速度、相対
変位のように比較的検出が容易な信号を用いて、減衰力
可変ショックアブソーバの減衰力を調整することによ
り、目標どおりの減衰力特性を発揮させられるようにし
た減衰力制御装置が提案がされている。
Furthermore, the applicant of the present invention filed Japanese Patent Application No. 7-32
In 6169, by adjusting the damping force of the damping force variable shock absorber using signals that are relatively easy to detect, such as the relative speed and relative displacement between the sprung and unsprung, the damping force characteristics as desired can be obtained. There has been proposed a damping force control device that can be used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この特願平
7−326169号の減衰力制御装置は1輪モデルを用
いたものであるため、バネ上とバネ下の上下動のみを考
慮すればよい場合には高い制振効果が得られるが、これ
を4輪モデルに適用した場合など、バネ上のピッチング
やローリングについても考慮しなければならないときに
は、この減衰力制御装置をピッチングやローリングに対
して個別に適用しただけでは、必ずしも的確な減衰力特
性が得られる訳ではない。
By the way, since the damping force control device of Japanese Patent Application No. 7-326169 uses a one-wheel model, it is only necessary to consider the vertical movement of the sprung and unsprung portions. In this case, a high damping effect can be obtained, but when this is applied to a four-wheel model and pitching and rolling on the spring must also be considered, this damping force control device can be used for pitching and rolling. Appropriate damping force characteristics are not always obtained by applying them individually.

【0006】すなわち、この減衰力制御装置を用いる場
合、車両のバネ上の上下方向への振動、ピッチング、ロ
ーリングのいずれか一つの振動特性を重視したチューニ
ングを行うことにより、減衰力特性を決定することはで
きるが、これらの上下動特性、ピッチング特性、ローリ
ング特性の間には、トレードオフの関係が生じてしまう
結果、トータルで良好な振動特性を得ることは難しい。
That is, when this damping force control device is used, the damping force characteristic is determined by performing tuning with emphasis on any one of the vertical vibration, pitching and rolling vibration characteristics on the spring of the vehicle. However, there is a trade-off relationship among these vertical movement characteristics, pitching characteristics, and rolling characteristics, and as a result, it is difficult to obtain good vibration characteristics in total.

【0007】具体的には、直進走行時などに適するよう
に、上下振動特性を重視したチューニングを行えば、車
線変更時などに必要なローリング特性は低下する。ま
た、逆にローリング特性を重視したチューニングを行う
ならば、上下振動特性は低下してしまう。
Specifically, if tuning is performed with emphasis on vertical vibration characteristics so as to be suitable for straight running, the rolling characteristics required when changing lanes are deteriorated. On the contrary, if the tuning that emphasizes the rolling characteristic is performed, the vertical vibration characteristic deteriorates.

【0008】本発明は、このような問題点に着目し、懸
架系の運転状況に応じて上下振動特性またはローリング
特性のいずれかを重視した減衰力特性を発揮することに
より、バネ上の制振を的確に行い得る懸架系の減衰力制
御装置を提供することを目的とする。
The present invention pays attention to such a problem, and exerts damping force characteristics that emphasize either vertical vibration characteristics or rolling characteristics according to the operating condition of the suspension system, thereby suppressing vibration on the spring. It is an object of the present invention to provide a suspension system damping force control device capable of accurately performing.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、バネ上と
バネ下の相対速度検出手段と、バネ上とバネ下の相対変
位検出手段と、これらから検出された相対速度と相対変
位を入力として減衰力可変ショックアブソーバの減衰定
数目標値を設定する減衰力目標値演算手段と、この減衰
定数目標値を入力して減衰定数を調節する減衰力可変シ
ョックバブソーバとを備えたことを特徴とする懸架系の
減衰力制御装置において、前記減衰力目標値演算手段
が、主としてバネ上の上下振動の抑制に適した減衰定数
目標値と、主としてバネ上のローリングの抑制に適した
減衰定数目標値を、選択的に出力可能としている。
A first aspect of the present invention is directed to a sprung and unsprung relative velocity detecting means, a sprung and unsprung relative displacement detecting means, and a relative velocity and relative displacement detected from these. A damping force target value calculating means for setting a damping constant target value of the damping force variable shock absorber as an input, and a damping force variable shock bubbersaver for inputting the damping constant target value to adjust the damping constant are provided. In the suspension-type damping force control device, the damping force target value calculating means includes a damping constant target value mainly suitable for suppressing vertical vibration on a spring and a damping constant target value mainly suitable for suppressing rolling on a spring. Values can be output selectively.

【0010】第2の発明は、前記減衰力目標値演算手段
は、所定の定数である基本減衰定数目標値を設定する目
標値設定手段と、前記相対速度及び相対変位に基づいて
演算した理想減衰力を修正した減衰定数修正値を演算す
る修正値演算手段とを備え、これら基本減衰定数目標値
と減衰定数修正値とを含む減衰定数目標値を出力する一
方、前記減衰力目標値演算手段は、前記理想減衰力の演
算のための制御ゲインを出力する制御ゲイン演算手段を
備え、この制御ゲインにより、前記バネ上の上下振動の
抑制に適した減衰定数目標値と、前記バネ上のローリン
グの抑制に適した減衰定数目標値とを選択的に切り換え
る。
According to a second aspect of the invention, the damping force target value calculating means is a target value setting means for setting a basic damping constant target value which is a predetermined constant, and an ideal damping calculated based on the relative speed and relative displacement. And a correction value calculation means for calculating a damping constant correction value in which the force is corrected, and outputs a damping constant target value including these basic damping constant target value and damping constant correction value, while the damping force target value calculation means is , A control gain calculating means for outputting a control gain for calculating the ideal damping force, and by this control gain, a damping constant target value suitable for suppressing vertical vibration on the spring and a rolling on the spring Selectively switches between the damping constant target value suitable for suppression.

【0011】第3の発明は、懸架系の操舵速度を検出す
る操舵速度検出手段を備え、前記バネ上の上下振動の抑
制に適した減衰定数目標値と、前記バネ上のローリング
の抑制に適した減衰定数目標値とを、前記検出された操
舵速度と所定の基準値との大小関係に応じて切り換え
る。
A third aspect of the present invention comprises a steering speed detecting means for detecting a steering speed of the suspension system, and is suitable for suppressing a damping constant target value suitable for suppressing vertical vibration on the spring and suppressing rolling on the spring. The damping constant target value is switched according to the magnitude relationship between the detected steering speed and a predetermined reference value.

【0012】第4の発明は、懸架系の横加速度を検出す
る横加速度検出手段を備え、前記バネ上の上下振動の抑
制時に適した減衰定数目標値と、前記バネ上のローリン
グの抑制時に適した減衰定数目標値とを、前記検出され
た横加速度と所定の基準値との大小関係に応じて切り換
える。
A fourth aspect of the present invention comprises a lateral acceleration detecting means for detecting a lateral acceleration of a suspension system, and is suitable for a damping constant target value suitable for suppressing vertical vibration on the spring and a suppressing value for suppressing rolling on the spring. The damping constant target value is switched according to the magnitude relationship between the detected lateral acceleration and a predetermined reference value.

【0013】[0013]

【作用】したがって本発明では、減衰力可変ショックア
ブソーバに入力される減衰定数目標値は、主としてバネ
上の上下振動を抑制すべきときと、主としてバネ上のロ
ーリングを抑制すべきときとで、それぞれ適した値が設
定されるので、運転状況に応じて的確な減衰力が発生す
るように、減衰力特性が制御される。
Therefore, in the present invention, the damping constant target value input to the damping force variable shock absorber has appropriate values when mainly suppressing vertical vibration on the spring and when mainly suppressing rolling on the spring. Since the setting is made, the damping force characteristics are controlled so that an appropriate damping force is generated according to the driving situation.

【0014】また、操舵速度検出手段を備えることによ
り、これから検出された操舵速度と所定の基準値との比
較により、主としてバネ上の上下振動を抑制すべきか、
主としてバネ上のローリングを抑制すべきかが容易に判
断され、この判断にしたがって、バネ上の上下振動の抑
制に適した減衰定数目標値と、バネ上のローリングの抑
制に適した減衰定数目標値を的確に切り換えることがで
きる。
Further, by providing the steering speed detecting means, whether the vertical vibration on the spring should be mainly suppressed by comparing the steering speed detected from this with a predetermined reference value,
It is easily judged whether or not the rolling on the spring should be mainly suppressed. Based on this judgment, the damping constant target value suitable for suppressing the vertical vibration on the spring and the damping constant target value suitable for suppressing the rolling on the spring are set. Can be switched accurately.

【0015】また、横加速度検出手段を備えることによ
り、これから検出された横加速度と所定の基準値との比
較により、主としてバネ上の上下振動を抑制すべきか、
主としてバネ上のローリングを抑制すべきかが容易に判
断され、この判断にしたがって、バネ上の上下振動の抑
制に適した減衰定数目標値と、バネ上のローリングの抑
制に適した減衰定数目標値を的確に切り換えることがで
きる。
Further, by providing the lateral acceleration detecting means, whether the vertical vibration mainly on the spring should be suppressed by comparing the lateral acceleration detected from this time with a predetermined reference value,
It is easily judged whether or not the rolling on the spring should be mainly suppressed. Based on this judgment, the damping constant target value suitable for suppressing the vertical vibration on the spring and the damping constant target value suitable for suppressing the rolling on the spring are set. Can be switched accurately.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1において、1は、減衰力可変ショック
アブソーバ4の、バネ上とバネ下の相対変位を検出する
相対変位検出手段、2は同じくバネ上とバネ下の相対速
度を検出する相対速度検出手段、5は車両の操舵速度λ
を検出する操舵速度検出手段、3はこれら相対変位、相
対速度および操舵速度に基づいて減衰力の目標値を演算
し、この結果を減衰力可変ショックアブソーバ4に入力
して目標とする減衰力を発生させるように制御するため
の減衰定数目標値演算手段である。
In FIG. 1, 1 is a relative displacement detecting means for detecting the relative displacement of the variable damping shock absorber 4 between the sprung and unsprung portions, and 2 is the relative velocity for similarly detecting the relative velocity of the sprung and unsprung portions. The detection means 5 is the steering speed λ of the vehicle.
The steering speed detecting means 3 for detecting the target value calculates the target value of the damping force based on the relative displacement, the relative speed and the steering speed, and inputs the result to the damping force variable shock absorber 4 to obtain the target damping force. It is a damping constant target value calculation means for controlling to generate.

【0018】図2は減衰定数目標値演算手段3の具体的
な構成を示すもので、図示するように、バネ上とバネ下
のの相対変位x1(以下単に相対変位という)、バネ上
とバネ下の相対速度x2(以下単に相対速度という)、
後述するフィルタWc(s)13の状態量xc、及び後述
する制御ゲイン演算手段18からの制御ゲインM、Nと
に基づいて切換入力を演算する切換入力演算手段11
と、同じく相対速度、相対変位、フィルタ状態量xc
制御ゲイン演算手段18からの制御ゲインLとに基づい
て線形入力を演算する線形入力演算手段12と、これら
の切換入力と線形入力とを加算する加算器16と、この
加算器16の出力である理想入力に基づいて理想減衰力
を出力するフィルタWc(s)13と、フィルタW
c(s)13から出力される理想減衰力から減衰力定数
の修正値を演算する修正値演算手段14と、基本減衰定
数目標値を設定する目標値設定手段15と、これらの出
力を加算して減衰定数目標値として出力する加算器17
と、車両の操舵速度λから切換入力演算手段11の制御
ゲインM、Nと線形入力演算手段12の制御ゲインLを
切り換える制御ゲイン演算手段18とから構成される。
FIG. 2 shows a concrete configuration of the damping constant target value calculating means 3, and as shown in the figure, the relative displacement x 1 between the sprung part and the unsprung part (hereinafter simply referred to as relative displacement), Unsprung relative velocity x 2 (hereinafter simply referred to as relative velocity),
Switching input calculation means 11 for calculating a switching input based on a state quantity x c of a filter W c (s) 13 described later and control gains M and N from a control gain calculation means 18 described later.
Similarly, relative velocity, relative displacement, filter state quantity x c ,
The linear input calculation means 12 calculates a linear input based on the control gain L from the control gain calculation means 18, an adder 16 for adding these switching inputs and the linear input, and an output of this adder 16. A filter W c (s) 13 that outputs an ideal damping force based on an ideal input;
The correction value calculating means 14 for calculating the correction value of the damping force constant from the ideal damping force output from the c (s) 13, the target value setting means 15 for setting the basic damping constant target value, and these outputs are added. Adder 17 which outputs as a damping constant target value
And a control gain calculating means 18 for switching the control gains M and N of the switching input calculating means 11 and the control gain L of the linear input calculating means 12 from the steering speed λ of the vehicle.

【0019】以下、これをさらに詳しく説明する。な
お、以下の説明において、(d/dt)は時間について
の一階微分、(d2/dt2)は二階微分を意味する。
This will be described in more detail below. In the following description, (d / dt) means the first derivative with respect to time, and (d 2 / dt 2 ) means the second derivative.

【0020】切換入力演算手段11は相対速度、相対変
位、フィルタの状態量xc、制御ゲインN、M、所定の
ゲインρ、及び定数δから、次のように切換入力usw
計算する。
The switching input computing means 11 calculates the switching input u sw from the relative velocity, the relative displacement, the state quantity x c of the filter, the control gains N and M, the predetermined gain ρ, and the constant δ as follows.

【0021】 usw=ρMxe/(‖Nxe‖+δ) …(1) だだし、xe=[xTC TT、x=[x123
45678Tである。
U sw = ρMx e / (‖Nx e ‖ + δ) (1) However, x e = [x T x C T ] T , x = [x 1 x 2 x 3
x is a 4 x 5 x 6 x 7 x 8] T.

【0022】線形入力演算手段12は、制御ゲインLか
ら次のように線形入力ulnを演算する。
The linear input calculation means 12 calculates the linear input u ln from the control gain L as follows.

【0023】uln=Lxe …(2) フィルタWc(s)13は、理想入力uideal=usw
lnから理想減衰力fidealを次のように演算する。
U ln = Lx e (2) The filter Wc (s) 13 has an ideal input u ideal = u sw +
The ideal damping force f ideal is calculated from u ln as follows.

【0024】 (d/dt)xc=Acc+Bcideal …(3) fideal=Cc(d/dt)xc …(4) ここでAC、BC、CCはフィルタWc(s)13の減衰特
性を表す適当な次元の定数行列である。例えばフィルタ
c(s)がカットオフ周波数10[Hz]のローパス
フィルタ; Wc(s)=2π×10/(s+2π×10)、sはラ
プラス演算子であれば、
(D / dt) x c = A c x c + B c u ideal (3) f ideal = C c (d / dt) x c (4) where A C , B C , and C C are It is a constant matrix of an appropriate dimension that represents the attenuation characteristic of the filter W c (s) 13. For example, the filter W c (s) is a low-pass filter having a cutoff frequency of 10 [Hz]; W c (s) = 2π × 10 / (s + 2π × 10), and s is a Laplace operator,

【0025】[0025]

【数1】 [Equation 1]

【0026】とすればよい。It may be set as follows.

【0027】減衰力目標値演算手段3は、fideal
[f1234Tとして、 c1′=−f1/x2+c0f2′=−f2/x4+c0f3′=−f3/x6+c0r c4′=−f4/x8+c0r …(5) により、それぞれ右前輪、左前輪、右後輪、左後輪の減
衰力目標値c1′、c2′、c3′、c4′を出力する。こ
こでc0f、c0rは高周波帯域の振動特性から決められる
所定の定数である。なお、請求項の記載との関係で、c
0f、c0rは減衰定数目標値に、−f1/x2、−f2
4、−f3/x6、−f4/x8は減衰定数修正値に、そ
れぞれ対応する。
The damping force target value calculation means 3 is f ideal =
As [f 1 f 2 f 3 f 4 ] T , c 1 ′ = −f 1 / x 2 + c 0f c 2 ′ = −f 2 / x 4 + c 0f c 3 ′ = −f 3 / x 6 + c 0r c 4 ′ = − f 4 / x 8 + c 0r (5), damping force target values c 1 ′, c 2 ′, c 3 ′, c 4 of the right front wheel, left front wheel, right rear wheel, and left rear wheel, respectively ′ Is output. Here, c 0f and c 0r are predetermined constants determined from the vibration characteristics in the high frequency band. In addition, in relation to the description of the claim, c
0f, c 0r the damping constant target value, -f 1 / x 2, -f 2 /
x 4 , -f 3 / x 6 , and -f 4 / x 8 correspond to damping constant correction values, respectively.

【0028】減衰力可変ショックアブソーバ4はc′=
[c1′ c2′ c3′ c4′]Tを入力し、その発生
減衰力c=[c1234Tが、 c=c′ …(6) となるものとする。
The damping force variable shock absorber 4 has a c '=
It is assumed that [c 1 ′ c 2 ′ c 3 ′ c 4 ′] T is input and that the generated damping force c = [c 1 c 2 c 3 c 4 ] T is c = c ′ (6) To do.

【0029】以下、各制御ゲインの導き方を説明する。The method of deriving each control gain will be described below.

【0030】図3に示す懸架系を考える。この系のバネ
上の運動方程式は次のように書くことができる。
Consider the suspension system shown in FIG. The equation of motion on the spring of this system can be written as

【0031】 m2(d2/dt2)z2=F1+F2+F3+F4θ2(d2/dt2)θ2=−Lf(F1+F2)+Lr(F
3+F4) iψ2(d2/dt2)ψ2=Wf(−F1+F2)+Wr(−
3+F4) ただし、 F1=−k2f(z21−z11)−c2f[(d/dt)z21−(d/dt)z11] F2=−k2f(z22−z12)−c2f[(d/dt)z22−(d/dt)z12] F3=−k2r(z23−z13)−c2r[(d/dt)z23−(d/dt)z13] F4=−k2r(z24−z14)−c2r[(d/dt)z24−(d/dt)z14] …(7) ここで、m2はバネ上(全体の)質量、iθ2はピッチン
グ(図中θ2方向への回動)に対するバネ上の慣性モー
メント、iψ2はローリング(図中ψ2方向への回動)に
関するバネ上の慣性モーメント、k2fは前輪側のバネ剛
性、k2rは後輪側のバネ剛性、c21は右前輪のショクア
ブソーバ減衰定数、c22は左前輪のショクアブソーバ減
衰定数、c23は右後輪のショクアブソーバ減衰定数、c
24は左後輪のショクアブソーバ減衰定数、(d2/d
2)z2はバネ上の絶対座標に対する上下方向加速度、
(d2/dt2)θ2はバネ上のピッチ角加速度、(d2
dt2)ψ2はバネ上のロール角加速度、z21は右前輪の
バネ上変位、z22は左前輪のバネ上変位、z23は右後輪
のバネ上変位、z24は左後輪のバネ上変位、z11は右前
輪のバネ下変位、z12は左前輪のバネ下変位、z13は右
後輪のバネ下変位、z14は左後輪のバネ下変位、Lf
バネ上重心から前輪までの水平方向長さ、Lrはバネ上
重心から後輪までの水平方向長さ、Wfは左右前輪の間
隔、Wrは左右後輪の間隔である。懸架系の目的は外乱
01、z02、z03、z04(それぞれバネ下変位z11、z
12、z13、z14に影響する)の存在下で、バネ上の動き
を制振することである。
M 2 (d 2 / dt 2 ) z 2 = F 1 + F 2 + F 3 + F 4 i θ 2 (d 2 / dt 2 ) θ 2 = −L f (F 1 + F 2 ) + L r (F
3 + F 4) i ψ2 ( d 2 / dt 2) ψ 2 = W f (-F 1 + F 2) + W r (-
F 3 + F 4 ) where F 1 = −k 2f (z 21 −z 11 ) −c 2f [(d / dt) z 21 − (d / dt) z 11 ] F 2 = −k 2f (z 22 z 12) -c 2f [(d / dt) z 22 - (d / dt) z 12] F 3 = -k 2r (z 23 -z 13) -c 2r [(d / dt) z 23 - (d / dt) z 13] F 4 = -k 2r (z 24 -z 14) -c 2r [(d / dt) z 24 - (d / dt) z 14] ... (7) where, m 2 is the spring Upper (overall) mass, i θ2 is the moment of inertia on the spring for pitching (rotation in the θ 2 direction in the figure), and i ψ2 is the moment of inertia on the spring for rolling (rotation in the ψ 2 direction in the figure) , K 2f is the spring rigidity of the front wheel side, k 2r is the spring rigidity of the rear wheel side, c 21 is the shock absorber damping constant of the right front wheel, c 22 is the shock absorber damping constant of the left front wheel, and c 23 is the shock of the right rear wheel. Absorber reduction Decay constant, c
24 is the shock absorber damping constant of the left rear wheel, (d 2 / d
t 2 ) z 2 is the vertical acceleration relative to the absolute coordinates on the spring,
(D 2 / dt 2 ) θ 2 is the pitch angular acceleration on the spring, and (d 2 /
dt 2 ) ψ 2 is the roll angular acceleration on the spring, z 21 is the spring on the right front wheel, z 22 is the spring on the left front wheel, z 23 is the spring on the right rear wheel, z 24 is the left rear wheel Sprung displacement, z 11 is unsprung displacement of the right front wheel, z 12 is unsprung displacement of the left front wheel, z 13 is unsprung displacement of the right rear wheel, z 14 is unsprung displacement of the left rear wheel, and L f is The horizontal length from the sprung mass center to the front wheel, L r is the horizontal length from the sprung mass center to the rear wheel, W f is the distance between the left and right front wheels, and W r is the distance between the left and right rear wheels. The purpose of the suspension system is disturbances z 01 , z 02 , z 03 and z 04 (unsprung displacements z 11 and z respectively).
(Which affects 12 , z 13 , and z 14 ).

【0032】右前輪のバネ上とバネ下の相対変位をx1
=z21−z11、右前輪のバネ上とバネ下の相対速度をx
2=(d/dt)z21−(d/dt)z11、左前輪のバ
ネ上とバネ下の相対変位をx3=z22−z12、左前輪の
バネ上とバネ下の相対速度をx4=(d/dt)z22
(d/dt)z12、右後輪のバネ上とバネ下の相対変位
をx5=z23−z13、右後輪のバネ上とバネ下の相対速
度をx6=(d/dt)z23−(d/dt)z13、左後
輪のバネ上とバネ下の相対変位をx7=z24−z14、左
後輪のバネ上とバネ下の相対速度をx8=(d/dt)
24−(d/dt)z14とおくと、
The relative displacement between the sprung and unsprung parts of the right front wheel is x 1
= Z 21 -z 11, the right front wheel of the spring and the relative velocity of the unsprung x
2 = (d / dt) z 21 − (d / dt) z 11 , the relative displacement of the left front wheel on and off the spring is x 3 = z 22 −z 12 , the relative speed of the left front wheel on and off the spring. X 4 = (d / dt) z 22
(D / dt) z 12 , the relative displacement between the sprung and unsprung portions of the right rear wheel is x 5 = z 23 −z 13 , and the relative velocity between the sprung and unsprung portions of the right rear wheel is x 6 = (d / dt ) z 23 - (d / dt ) z 13, x 7 = z 24 -z 14 a relative displacement on the unsprung spring of the left rear wheel, a sprung relative speed of the unsprung of the left rear wheel x 8 = (D / dt)
z 24- (d / dt) z 14

【0033】[0033]

【数2】 [Equation 2]

【0034】が得られる。ただし、 α1=1/m2+Lf 2/iθ2+Wf 2/iψ2、 α2=1/m2+Lf 2/iθ2−Wf 2/iψ2、 α3=1/m2+Lfr/iθ2+Wfr/iψ2、 α4=1/m2−Lfr/iθ2−Wfr/iψ2、 β1=1/m2−Lfr/iθ2+Wfr/iψ2、 β2=1/m2−Lfr/iθ2−Wfr/iψ2、 β3=1/m2+Lr 2/iθ2+Wr 2/iψ2、 β4=1/m2+Lr 2/iθ2−Wr 2/iψ2、 である。Is obtained. However, α 1 = 1 / m 2 + L f 2 / i θ 2 + W f 2 / i ψ 2 , α 2 = 1 / m 2 + L f 2 / i θ 2 −W f 2 / i ψ 2 , α 3 = 1 / m 2 + L f L r / i θ 2 + W f W r / i ψ 2 , α 4 = 1 / m 2 −L f L r / i θ 2 −W f W r / i ψ 2 , β 1 = 1 / m 2 −L f L r / i θ2 + W f W r / i ψ2 , β 2 = 1 / m 2 −L f L r / i θ 2 −W f W r / i ψ 2 , β 3 = 1 / m 2 + L r 2 / i θ2 + W r 2 / i ψ2, β 4 = 1 / m 2 + L r 2 / it θ2 -W r 2 / i ψ2, is.

【0035】(d2/dt2)z1=[(d2/dt2)z
11 (d2/dt2)z12 (d2/dt2)z13 (d2
/dt2)z14Tとして、式(8)を次のように書き直
す。
(D 2 / dt 2 ) z 1 = [(d 2 / dt 2 ) z
11 (d 2 / dt 2 ) z 12 (d 2 / dt 2 ) z 13 (d 2
/ Dt 2 ) z 14 ] T , the equation (8) is rewritten as follows.

【0036】[0036]

【数3】 (Equation 3)

【0037】ただし、However,

【0038】[0038]

【数4】 (Equation 4)

【0039】である。cu1、cu2、cu3、cu4は、ぞれ
ぞれ右前輪、左前輪、右後輪、左後輪の減衰力可変ショ
ックアブソーバ4の減衰係数可変代である。c0f、c0r
は実際のショックアブソーバの可変代と関係なく、後で
述べるように、高周波帯域での振動特性を考慮して決め
る。
Is as follows. c u1 , c u2 , c u3 , and c u4 are damping coefficient variable margins of the damping force variable shock absorber 4 for the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel, respectively. c 0f , c 0r
Is determined considering the vibration characteristics in the high frequency band, as will be described later, regardless of the actual variable amount of the shock absorber.

【0040】uはフィルタWc(s)を介して、 u(s)=Wc(s)uideal …(10) のように発生させる。このように、例えばWc(s)を
ローパスフィルタとしておけばu(s)の高周波成分が
減衰され、高周波帯域では、 u≒0 ⇒cu1≒0、cu2≒0、cu3≒0、cu4≒0 ⇒c21≒c0f、c22≒c0f、c23≒c0r、c24≒c0r …(11) となる。この効果については後に説明する。
U is generated through the filter W c (s) as follows: u (s) = W c (s) u ideal (10) Thus, for example, W if c (s) is Oke as a low-pass filter is attenuated high frequency components of u (s), the high frequency band, u ≒ 0 ⇒c u1 ≒ 0 , c u2 ≒ 0, c u3 ≒ 0, c u4 ≒ 0 ⇒c 21 ≒ c 0f, c 22 ≒ c 0f, c 23 ≒ c 0r, the c 24 ≒ c 0r ... (11 ). This effect will be described later.

【0041】さて、式(10)のようにuを発生する
と、懸架系とフィルタの拡大系は、次のように表すこと
ができる。
When u is generated as in the equation (10), the suspension system and the filter expansion system can be expressed as follows.

【0042】[0042]

【数5】 (Equation 5)

【0043】また,加速度[(d2/dt2)z2、(d2
/dt2)θ2、(d2/dt2)ψ2Tは、 [(d2/dt2)z2、(d2/dt2)θ2、(d2/dt2)ψ2T=[CP0 P0c]xe …(13) となる。ここで、xe=[xTc TTであり、
Further, the acceleration [(dTwo/ DtTwo) ZTwo, (DTwo
/ DtTwo) ΘTwo, (DTwo/ DtTwo) ΨTwo]TIs [(dTwo/ DtTwo) ZTwo, (DTwo/ DtTwo) ΘTwo, (DTwo/ DtTwo) ΨTwo]T= [CP0 D P0 Cc] Xe … (13) Where xe= [XT xc T]TAnd

【0044】[0044]

【数6】 (Equation 6)

【0045】である。Is as follows.

【0046】以下、Sliding Mode制御理論
に基づき制御ゲインを導く。
Below, the control gain is derived based on the sliding mode control theory.

【0047】式(12)はT1c=[0 B2 TT、B2
は正則行列、となるT1を用いた相似変換;
Equation (12) is given by T 1 B c = [0 B 2 T ] T , B 2
Is a regular matrix, and a similarity transformation using T 1 such that

【0048】[0048]

【数7】 (Equation 7)

【0049】により、By

【0050】[0050]

【数8】 (Equation 8)

【0051】と書き直せる。Can be rewritten as

【0052】式(9)のようにuidealを発生すると、
制御を始めてから実用上十分短い時間のうちに、Sli
ding Modeを切換面; σ=0、σ=Fy1+y2 …(15) に発生させることができる。すなわち、拡大系の状態量
はσ=0の平面に拘束される[ただし参考文献3を参
照]。このとき拡大系の運動は, (d/dt)y1=A111+A122+B11(d2/dt2)z12=−Fy1 …(16) すなわち、 (d/dt)y1=(A11−A12F)y1+B11(d2/dt2)z1 …(17) と表現できる。
When u ideal is generated as in equation (9),
Within a sufficiently short time for practical use after starting the control, the Sli
The ding Mode can be generated on the switching surface; σ = 0, σ = Fy 1 + y 2 (15). That is, the state quantity of the expansion system is constrained to the plane of σ = 0 [see Reference 3]. At this time, the motion of the expanding system is (d / dt) y 1 = A 11 y 1 + A 12 y 2 + B 11 (d 2 / dt 2 ) z 1 y 2 = −Fy 1 (16) That is, (d / dt) y 1 = (A 11 −A 12 F) y 1 + B 11 (d 2 / dt 2 ) z 1 (17)

【0053】制御目的を満たすには、望ましい切換面に
状態を拘束すればよい。言葉をかえると、式(17)が
好ましい振動特性を表すようにすればよい。これは、 (dy1/dt)=A111+A12v で表される系を、状態フィードバックv=−Fy1で制
振する問題と等価である。このようなフィードバックゲ
インF(切換面)を設計するには次の公知の方法を用い
ればよい。
To meet the control objective, the state may be constrained to the desired switching surface. In other words, the expression (17) may be expressed as a preferable vibration characteristic. This is equivalent to the problem of damping the system represented by (dy 1 / dt) = A 11 y 1 + A 12 v with state feedback v = −Fy 1 . In order to design such a feedback gain F (switching surface), the following known method may be used.

【0054】状態が切換面σ=0に拘束されていると
き、次の評価関数
When the state is restricted to the switching surface σ = 0, the following evaluation function

【0055】[0055]

【数9】 [Equation 9]

【0056】が最小になる切換面σ=0、σ=F
1+y2は式(16)からH最適化により設計でき
る。ここで、Qは正定対称な重み行列、y=[y1
2T、γは懸架系の特性とフィルタの特性によって決
まる定数である。あるいは、(d2/dt2)z1をイン
パルス関数又は白色ノイズと仮定すると、Slidin
gModeが発生しているとき次の評価関数;
The switching surface that minimizes σ = 0, σ = F
y 1 + y 2 can be designed from the equation (16) by H optimization. Here, Q is a positive definite symmetric weight matrix, y = [y 1
y 2 ] T and γ are constants determined by the characteristics of the suspension system and the characteristics of the filter. Alternatively, if (d 2 / dt 2 ) z 1 is assumed to be an impulse function or white noise, Slidein
The following evaluation function when gMode is generated;

【0057】[0057]

【数10】 (Equation 10)

【0058】が最小になる切換面σ2=0、σ2=F21
+y2は,H2最適化により設計できる[参考文献3参
照]。
The switching surface that minimizes σ 2 = 0, σ 2 = F 2 y 1
+ Y 2 can be designed by H 2 optimization [see Reference 3].

【0059】ここで、例えばバネ上上下加速度(d2
dt2)z2、バネ上ピッチ角加速度(d2/dt2)θ2
バネ上ロール角加速度(d2/dt2)ψ2を抑えたい
ときには、[(d2/dt2)z2 (d2/dt2)θ2
(d2/dt2)ψ2Tを評価関数に入れればよく、 [(d2/dt2)z2 (d2/dt2)θ2 (d2/dt2)ψ2T=[CP0 P0c]xe、T2e=y …(18) となることから、 Q=Q0+(QW[CP0P0c]T2 -1T(QW[CP0P0c]T2 -1) …(18a) とすればよい。だだし、xe=[xTc TT、Q0はQ
の正定対称性を満たすための行列である。ここで、
Here, for example, the sprung vertical acceleration (dTwo/
dtTwo) ZTwo, Sprung pitch angular acceleration (dTwo/ DtTwo) ΘTwo
 Sprung roll angular acceleration (dTwo/ DtTwo) ΨTwoWant to suppress
Sometimes, [(dTwo/ DtTwo) ZTwo (DTwo/ DtTwo) ΘTwo 
(DTwo/ DtTwo) ΨTwo]TShould be put in the evaluation function, [(dTwo/ DtTwo) ZTwo (DTwo/ DtTwo) ΘTwo (DTwo/ DtTwo) ΨTwo]T= [CP0 D P0 Cc] Xe, TTwoxe= Y (18), Q = Q0+ (QW[CP0 DP0Cc] TTwo -1)T(QW[CP0 DP0Cc] TTwo -1) (18a) However, xe= [XT xc T]T, Q0Is Q
Is a matrix for satisfying the positive definite symmetry of. here,

【0060】[0060]

【数11】 [Equation 11]

【0061】であり、上下動、ピッチング、ローリング
に対して、それぞれ上下重みqz、ピッチング重みqp
ローリング重みqrによって、個別に重み付け可能な構
成となっている。
For vertical movement, pitching, and rolling, vertical weight q z , pitching weight q p , and
The rolling weight q r allows individual weighting.

【0062】Sliding Modeを実現する理想
入力uidealは、 uideal=Lxe+ρMxe/(‖Nxe‖+δ) …(19) と発生すればよい。ここで、制御ゲインL、M、Nは前
記参考文献3に示された適当な行列であり、次のように
求められる。まず、Σ、Θ、Фを次のように定義する。
The ideal input u ideal for realizing the sliding mode may be generated as u ideal = Lx e + ρMx e / (‖Nx e ‖ + δ) (19). Here, the control gains L, M, and N are the appropriate matrices shown in the above-mentioned reference document 3, and are obtained as follows. First, Σ, Θ, and Φ are defined as follows.

【0063】Σ=A11−A12F Θ=FΣ−A22F+A21 Ф=FA12+A22 これらから、L、M、Nは、 L=−B2 -1(Θ Ф−Ф′)T32 M=−B2 -1(0 P2)T32 N=(0 P2)T32 となる。ここでP2は次のLyapunov方程式の正
定対称解とする。
Σ = A 11 -A 12 F Θ = F Σ-A 22 F + A 21 Φ = FA 12 + A 22 From these, L, M and N are L = −B 2 −1 (Θ Φ−Φ ′) T 3 T 2 M = -B 2 -1 (0 P 2) T 3 T 2 N = (0 P 2) becomes T 3 T 2. Here, P 2 is a positive definite symmetric solution of the following Lyapunov equation.

【0064】P2Ф′+Ф′T2=−I Ф′とρは設計パラメータで、それぞれSliding
modeへの収束の速さを決める安定行列、uswの大
きさを決める正定数である。また、
[0064] In the P 2 Ф '+ Ф' T P 2 = -I Ф ' and ρ is the design parameters, respectively Sliding
A stability matrix that determines the speed of convergence to the mode, and a positive constant that determines the size of u sw . Also,

【0065】[0065]

【数12】 (Equation 12)

【0066】である。Is as follows.

【0067】δ≧0は設計パラメータで、チャタリング
を防止する制定数である。減衰定数の応答が十分速く、
かつ相対変位、相対速度の検出が十分速く行えるときに
は、δ=0とするとuswは不連続な切換入力となり、切
換面への状態の拘束を確実にすることができる。
Δ ≧ 0 is a design parameter, which is an established number for preventing chattering. The response of the damping constant is fast enough,
In addition, when the relative displacement and the relative velocity can be detected sufficiently fast, if δ = 0, u sw becomes a discontinuous switching input, and the state can be reliably restrained to the switching surface.

【0068】uidealから理想減衰力は前に示したよう
に、 fideal(s)=Wc(s)uideal(s) と発生される。理想減衰力で、ショックアブソーバで発
生可能なfsabsは −fideal/x2=c″≧0、fsabs=−c″x2 …(20) で−fideal/x2≧0のときに限られる。ここで必ずし
も−fideal/x2≧0である保証はないが、フィルタW
c(s)や切換面σ=0が適切に設定されていれば実用
領域で十分な制御効果を期待することができる。このこ
とから減衰力可変ショックアブソーバの減衰定数の目標
値は減衰力の固定分c0を考慮して式(5)に示したよ
うに、 c′=cu+c0、 c′=[c1′ c2′ c3′ c4′]Tu=[−fideal/x2 −fideal/x4 −fideal
6 −fideal/x8T0=[c0f0f0r0rT とすればよい。
From u ideal , the ideal damping force is generated as previously shown: f ideal (s) = W c (s) u ideal (s). With ideal damping force, f sabs that can be generated by the shock absorber is -f ideal / x 2 = c ″ ≧ 0, f sabs = −c ″ x 2 (20) and when −f ideal / x 2 ≧ 0. Limited Here, it is not always guaranteed that −f ideal / x 2 ≧ 0, but the filter W
If c (s) and the switching surface σ = 0 are properly set, a sufficient control effect can be expected in the practical area. From this fact, the target value of the damping constant of the damping force variable shock absorber is as shown in equation (5) in consideration of the fixed component c 0 of the damping force, as shown in equation (5): c ′ = c u + c 0 , c ′ = [c 1 ′ C 2 ′ c 3 ′ c 4 ′] T cu = [− f ideal / x 2 −f ideal / x 4 −f ideal /
x 6 −f ideal / x 8 ] T c 0 = [c 0f c 0f c 0r c 0r ] T.

【0069】つぎにc0f、c0rの効果について説明す
る。懸架系の運動方程式(7)から分かるように、バネ
上の振動を制振する場合に、z11、z12、z13、z14
(d/dt)z11、(d/dt)z12、(d/dt)z
13、(d/dt)z14は外乱であり、k2f、k2r
21、c22,c23、c24はそれぞれの入力ゲインになっ
ている。したがって、c21、c22,c23、c24の値を小
さくすれば外乱(d/dt)z11、(d/dt)z12
(d/dt)z13、(d/dt)z14の影響は小さくな
るが、ダンピングが不足し、バネ上共振周波数の付近の
振動が大きくなってしまう。
Next, the effects of c 0f and c 0r will be described. As can be seen from the equation of motion (7) of the suspension system, when damping the vibration on the spring, z 11 , z 12 , z 13 , z 14 ,
(D / dt) z 11 , (d / dt) z 12 , (d / dt) z
13 , (d / dt) z 14 is a disturbance, and k 2f , k 2r ,
c 21 , c 22 , c 23 , and c 24 have respective input gains. Therefore, if the values of c 21 , c 22 , c 23 , and c 24 are reduced, the disturbances (d / dt) z 11 , (d / dt) z 12 ,
Although the effects of (d / dt) z 13 and (d / dt) z 14 are small, damping is insufficient and vibration near the sprung resonance frequency becomes large.

【0070】ところが、以上述べてきた制御方式におい
て、例えばフィルタWc(s)をローパスフィルタと
し、c0f、c0rを十分小さい値としておけば、式(1
1)で述べたように,高周波ではc21≒c0f、c22≒c
0f、c23≒c0r、c24≒c0rとなり、外乱の遮断性が改
良され、かつ低周波帯域ではSliding Mode
制御の効果が現れて懸架系のダンピングを改良すること
ができる。
However, in the control method described above, if, for example, the filter W c (s) is a low-pass filter and c 0f and c 0r are sufficiently small values, equation (1)
As described in 1), at high frequencies, c 21 ≈c 0f , c 22 ≈c
0f , c 23 ≈c 0r , c 24 ≈c 0r , the disturbance blocking property is improved, and the sliding mode is used in the low frequency band.
The effect of the control can be realized and the damping of the suspension system can be improved.

【0071】さて、本発明は前述したように、制御ゲイ
ンL、M、Nを決定するための重み行列Qを式(18
a)のように与えたので、qzとqrの大小関係により、
バネ上上下加速度(d2/dt2)z2とバネ上ロール角
加速度(d2/dt2)ψ2のどちらをより抑制するか
を、選択することができる。
In the present invention, as described above, the weighting matrix Q for determining the control gains L, M and N is given by the equation (18).
Since it is given as a), by the magnitude relation between q z and q r ,
It is possible to select which of the sprung vertical acceleration (d 2 / dt 2 ) z 2 and the sprung roll angular acceleration (d 2 / dt 2 ) ψ 2 is more suppressed.

【0072】すなわち、式(18)において、上下重み
zをローリング重みqrより大きく設定した場合のバネ
上上下加速度(d2/dt2)z2とバネ上ロール角加速
度(d2/dt2)ψ2は、それぞれ、例えば図4、図5
において線(A)に示したような特性をとる。一方、ロ
ーリング重みqrを上下重みqzより大きく設定した場合
のバネ上上下加速度(d2/dt2)z2とバネ上ロール
角加速度(d2/dt2)ψ2は、それぞれ、例えば図
4、図5において線(B)に示したような特性をとる。
That is, in Equation (18), the sprung vertical acceleration (d 2 / dt 2 ) z 2 and the sprung roll angular acceleration (d 2 / dt) when the vertical weight q z is set to be larger than the rolling weight q r 2 ) ψ 2 is, for example, as shown in FIGS.
The characteristic is as shown by the line (A). On the other hand, the sprung vertical acceleration (d 2 / dt 2 ) z 2 and the sprung roll angular acceleration (d 2 / dt 2 ) ψ 2 when the rolling weight q r is set larger than the vertical weight q z are, for example, The characteristics shown by the line (B) in FIGS. 4 and 5 are taken.

【0073】これらの線(A)と線(B)を比較すれば
分かるように、qz>qrならば、バネ上上下加速度がバ
ネ上ロール角加速度に比べてより抑制される。一方、q
r>qzならば、バネ上ロール角加速度が、バネ上上下加
速度がバネ上ロール角加速度に比べて、より抑制され
る。
As can be seen by comparing these lines (A) and (B), if q z > q r , the sprung vertical acceleration is suppressed more than the sprung roll angular acceleration. On the other hand, q
If r > q z , the sprung roll angular acceleration is suppressed more than the sprung vertical acceleration is higher than the sprung roll angular acceleration.

【0074】したがって、操舵速度λが所定の設定値
(基準値)より小さいときには、上下重みqzとローリ
ング重みqrをqz>qrと設定し、これらの重みにした
がって切り換えられる制御ゲインL、M、Nを用いるこ
とで、バネ上上下加速度を主として抑制するようにす
る。これにより、直進走行中など、操舵速度λが小さ
く、ローリングについてあまり考慮しなくてよい運転状
況においては、バネ上上下加速度の抑制が優先される。
Therefore, when the steering speed λ is smaller than a predetermined set value (reference value), the vertical weight q z and the rolling weight q r are set to q z > q r, and the control gain L that is switched according to these weights is set. , M, N are used to mainly suppress the sprung vertical acceleration. As a result, in a driving situation where the steering speed λ is small and straight rolling is not required, and sprung vertical acceleration is suppressed, priority is given to suppression of sprung vertical acceleration.

【0075】一方、操舵速度λが設定値より大きいとき
には、qz<qrと設定し、これらの重みにしたがって切
り換えられる制御ゲインL、M、Nを用いることで、を
バネ上ロール角加速度を主として抑制するようにする。
これにより、車線変更時、旋回開始及び終了時など、操
舵速度λが大きくなり、特にローリングの抑制が必要と
なる場合には、バネ上上下加速度の抑制よりも、バネ上
ロール角加速度の抑制が優先されることとなる。
On the other hand, when the steering speed λ is larger than the set value, q z <q r is set, and by using the control gains L, M and N which are switched according to these weights, Try to suppress mainly.
As a result, when the steering speed λ is increased at the time of changing lanes, when turning is started, and when turning is ended, and especially when rolling is required to be suppressed, the sprung roll angular acceleration is suppressed more than the sprung vertical acceleration is suppressed. It will be given priority.

【0076】図6、図7には本発明の他の実施の形態を
示す。
6 and 7 show another embodiment of the present invention.

【0077】図6に示すように、この実施の形態では、
図1の操舵速度検出手段の代わりに横加速度Gを検出す
る横加速度検出手段6が設けられ、減衰定数目標値決定
手段3は、相対変位検出手段1からのバネ上とバネ下の
相対変位、相対速度検出手段2からのバネ上とバネ下の
相対速度、横加速度検出手段6からの車両の横加速度G
に基づいて減衰力の目標値を演算し、この結果を減衰力
可変ショックアブソーバ4に入力して目標とする減衰力
を発生させるように制御する。
As shown in FIG. 6, in this embodiment,
A lateral acceleration detecting means 6 for detecting a lateral acceleration G is provided in place of the steering speed detecting means of FIG. 1, and the damping constant target value determining means 3 includes a relative displacement between the sprung portion and the unsprung portion from the relative displacement detecting means 1. The sprung and unsprung relative velocities from the relative velocity detecting means 2 and the lateral acceleration G of the vehicle from the lateral acceleration detecting means 6.
The target value of the damping force is calculated based on the above, and the result is input to the variable damping force shock absorber 4 so that the target damping force is generated.

【0078】すなわち、図7の減衰定数目標値演算手段
3の具体的な構成において示されるように、車両の横加
速度Gは制御ゲイン演算手段18に入力され、この横加
速度Gによって切換入力演算手段11の制御ゲインM、
Nと線形入力演算手段12の制御ゲインLが、適切なも
のへと切り換えられるようになっている。
That is, as shown in the concrete configuration of the damping constant target value calculating means 3 in FIG. 7, the lateral acceleration G of the vehicle is input to the control gain calculating means 18, and the lateral acceleration G is used to switch input calculating means. Control gain M of 11,
N and the control gain L of the linear input calculation means 12 can be switched to appropriate ones.

【0079】具体的には、例えば直進走行時など、横加
速度Gが設定値より小さいときには、qz>qrであると
きの制御ゲインL、M、Nに切り換えることで、バネ上
上下加速度を主として抑制する。一方、横加速度Gが設
定値より大きいときには、qz<qrとしたときの制御ゲ
インL、M、Nを用いることで、バネ上ロール角加速度
を主として抑制して、車線変更時、旋回開始及び終了時
など、横加速度Gが大きくなり、特にローリングの抑制
が必要となる場合に、対応できるようになっている。
Specifically, when the lateral acceleration G is smaller than a set value, for example, when traveling straight ahead, the sprung vertical acceleration is changed by switching to the control gains L, M and N when q z > q r. Mainly suppress. On the other hand, when the lateral acceleration G is larger than the set value, the sprung roll angular acceleration is mainly suppressed by using the control gains L, M, and N when q z <q r to start turning when changing lanes. Also, when the lateral acceleration G becomes large, such as at the end of rolling, and it is particularly necessary to suppress rolling, it is possible to cope with it.

【0080】以上のように、本発明では、操舵速度λま
たは横加速度Gの大小により判断される運転状況の変化
に応じて、適切な減衰力を発生させ、車両のローリング
を適切に抑制することができる。
As described above, according to the present invention, an appropriate damping force is generated in accordance with the change in the driving situation judged by the magnitude of the steering speed λ or the lateral acceleration G, and the rolling of the vehicle is appropriately suppressed. You can

【0081】[0081]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、減衰力可
変ショックアブソーバに入力される減衰定数目標値は、
主としてバネ上の上下振動を抑制すべきときと、主とし
てバネ上のローリングを抑制すべきときとで、それぞれ
適した値が設定されるので、運転状況に応じて的確な減
衰力が発生するように、減衰力特性が制御される。
As described above, according to the present invention, the damping constant target value input to the variable damping force shock absorber is
Since appropriate values are set mainly when vertical vibration on the spring should be suppressed and when rolling on the spring should be mainly suppressed, damping force characteristics are set so that an appropriate damping force is generated according to the driving situation. Is controlled.

【0082】また、操舵速度検出手段を備えることによ
り、これから検出された操舵速度と所定の基準値との比
較により、主としてバネ上の上下振動を抑制すべきか、
主としてバネ上のローリングを抑制すべきかが容易に判
断され、この判断にしたがって、バネ上の上下振動の抑
制に適した減衰定数目標値と、バネ上のローリングの抑
制に適した減衰定数目標値を的確に切り換えることがで
きる。
Whether or not the vertical vibration on the spring should be mainly suppressed by comparing the steering speed detected from now on with a predetermined reference value by providing the steering speed detecting means,
It is easily judged whether or not the rolling on the spring should be mainly suppressed. Based on this judgment, the damping constant target value suitable for suppressing the vertical vibration on the spring and the damping constant target value suitable for suppressing the rolling on the spring are set. Can be switched accurately.

【0083】また、横加速度検出手段を備えることによ
り、これから検出された横加速度と所定の基準値との比
較により、主としてバネ上の上下振動を抑制すべきか、
主としてバネ上のローリングを抑制すべきかが容易に判
断され、この判断にしたがって、バネ上の上下振動の抑
制に適した減衰定数目標値と、バネ上のローリングの抑
制に適した減衰定数目標値を的確に切り換えることがで
きる。
Whether the vertical acceleration on the spring should be suppressed mainly by comparing the lateral acceleration detected from the lateral acceleration with a predetermined reference value by providing the lateral acceleration detecting means.
It is easily judged whether or not the rolling on the spring should be mainly suppressed. Based on this judgment, the damping constant target value suitable for suppressing the vertical vibration on the spring and the damping constant target value suitable for suppressing the rolling on the spring are set. Can be switched accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】同じく減衰力演算手段を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a damping force calculation means.

【図3】同じく懸架系を示すモデル図である。FIG. 3 is a model diagram showing a suspension system of the same.

【図4】同じく制振効果を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram similarly showing a vibration damping effect.

【図5】同じく特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram similarly.

【図6】本発明の他の実施の形態を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施の形態の減衰力演算手段を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a damping force calculation means according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 相対変位検出手段 2 相対速度検出手段 3 減衰定数目標値演算手段 4 ショックアブソーバ 5 操舵速度検出手段 6 横加速度検出手段 11 切換入力演算手段 12 線形入力演算手段 13 フィルタ 14 修正値演算手段 15 目標値設定手段 18 制御ゲイン演算手段 1 Relative Displacement Detecting Means 2 Relative Velocity Detecting Means 3 Damping Constant Target Value Calculating Means 4 Shock Absorber 5 Steering Speed Detecting Means 6 Lateral Acceleration Detecting Means 11 Switching Input Calculating Means 12 Linear Input Calculating Means 13 Filters 14 Correction Value Calculating Means 15 Target Values Setting means 18 Control gain calculation means

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年3月26日[Submission date] March 26, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0024[Name of item to be corrected] 0024

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0024】 ここでA、B、CはフィルタW(s)13の減
衰特性を表す適当な次元の定数行列である。例えばフィ
ルタW(s)がカットオフ周波数10[Hz]のロー
パスフィルタ; W(s)=2π×10/(s+2π×10)、sはラ
プラス演算子であれば、
[0024] Here, A c , B c , and C c are constant matrices of appropriate dimensions that represent the attenuation characteristics of the filter W c (s) 13. For example, the filter W c (s) is a low-pass filter having a cutoff frequency of 10 [Hz]; W c (s) = 2π × 10 / (s + 2π × 10), and s is a Laplace operator,

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0031】 ここで、mはバネ上(全体の)質量、iθ2はピッチ
ング(図中θ2方向への回動)に対するバネ上の慣性モ
ーメント、iφ2はローリング(図中ψ方向への回
動)に関するバネ上の慣性モーメント、k2fは前輪側
のバネ剛性、k2rは後輪側のバネ剛性、c21は右前
輪のショクアブソーバ減衰定数、c22は左前輪のショ
クアブソーバ減衰定数、c23は右後輪のショクアブソ
ーバ減衰定数、c24は左後輪のショクアブソーバ減衰
定数、(d/dt)zはバネ上の絶対座標に対す
る上下方向加速度、(d/dt)θはバネ上のピ
ッチ角加速度、(d/dt)ψはバネ上のロール
角加速度、z21は右前輪のバネ上変位、z22は左前
輪のバネ上変位、z23は右後輪のバネ上変位、z24
は左後輪のバネ上変位、z11は右前輪のバネ下変位、
12は左前輪のバネ下変位、z13は右後輪のバネ下
変位、z14は左後輪のバネ下変位、Lはバネ上重心
から前輪までの水平方向長さ、Lはバネ上重心から後
輪までの水平方向長さ、Wは左右前輪の間隔の1/
2、Wは左右後輪の間隔の1/2である。懸架系の目
的は外乱z01、z02、z03、z04(それぞれバ
ネ下変位z11、z12、z13、z14に影響する)
の存在下で、バネ上の動きを制振することである。
[0031] Here, m 2 is the mass on the spring (entire), i θ2 is the moment of inertia on the spring with respect to pitching (rotation in the θ2 direction in the figure), and i φ2 is rolling (rotation in the ψ 2 direction in the figure) Moment of inertia on the spring, k 2f is spring rigidity on the front wheel side, k 2r is spring rigidity on the rear wheel side, c 21 is the shock absorber damping constant of the right front wheel, c 22 is the shock absorber damping constant of the left front wheel, c 23 Is the shock absorber damping constant of the right rear wheel, c 24 is the shock absorber damping constant of the left rear wheel, (d 2 / dt 2 ) z 2 is the vertical acceleration relative to the absolute coordinates on the spring, and (d 2 / dt 2 ) θ. 2 is the pitch angular acceleration on the spring, (d 2 / dt 2 ) ψ 2 is the roll angular acceleration on the spring, z 21 is the sprung displacement of the right front wheel, z 22 is the sprung displacement of the left front wheel, and z 23 is the right Rear sprung displacement of the rear wheel, z 24
Is the sprung displacement of the left rear wheel, z 11 is the unsprung displacement of the right front wheel,
z 12 is the unsprung displacement of the left front wheel, z 13 is the unsprung displacement of the right rear wheel, z 14 is the unsprung displacement of the left rear wheel, L f is the horizontal length from the sprung mass center to the front wheel, and L r is The horizontal length from the sprung center of gravity to the rear wheel, W f is 1 / the distance between the left and right front wheels
2, W r is 1/2 of the distance between the left and right rear wheels. The purpose of the suspension system is disturbances z 01 , z 02 , z 03 , z 04 (influencing unsprung displacements z 11 , z 12 , z 13 , z 14 respectively)
In the presence of, it is to suppress the movement on the spring.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0053[Correction item name] 0053

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0053】制御目的を満たすには、望ましい切換面に
状態を拘束すればよい。言葉をかえると、式(17)が
好ましい振動特性を表すようにすればよい。これは、 (d/dt)y=A11+A12v で表される系を、状態フィードバックv=−Fyで制
振する問題と等価である。このようなフィードバックゲ
インF(切換面)を設計するには次の公知の方法を用い
ればよい。
To meet the control objective, the state may be constrained to the desired switching surface. In other words, the expression (17) may be expressed as a preferable vibration characteristic. This is equivalent to the problem of damping the system represented by (d / dt) y 1 = A 11 y 1 + A 12 v with state feedback v = −Fy 1 . In order to design such a feedback gain F (switching surface), the following known method may be used.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0067[Correction target item name] 0067

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0067】δ≧0は設計パラメータで、チャタリング
を防止する正定数である。減衰定数の応答が十分速く、
かつ相対変位、相対速度の検出が十分速く行えるときに
は、δ=0とするとuswは不連続な切換入力となり、
切換面への状態の拘束を確実にすることができる。
Δ ≧ 0 is a design parameter, which is a positive constant for preventing chattering. The response of the damping constant is fast enough,
In addition, when the relative displacement and the relative velocity can be detected sufficiently fast, if δ = 0, u sw becomes a discontinuous switching input,
It is possible to surely restrain the state of the switching surface.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0073[Correction target item name] 0073

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0073】これらの線(A)と線(B)を比較すれば
分かるように、q>qならば、バネ上上下加速度が
バネ上ロール角加速度に比べてより抑制される。一方、
>qならば、バネ上ロール角加速度が、バネ上上
下加速度に比べて、より抑制される。
As can be seen by comparing these lines (A) and (B), if q 2 > q r , the sprung vertical acceleration is suppressed more than the sprung roll angular acceleration. on the other hand,
If q r > q 2 , the sprung roll angular acceleration is suppressed more than the sprung vertical acceleration.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】バネ上とバネ下の相対速度検出手段と、 バネ上とバネ下の相対変位検出手段と、 これらから検出された相対速度と相対変位を入力として
減衰力可変ショックアブソーバの減衰定数目標値を設定
する減衰力目標値演算手段と、 この減衰定数目標値を入力して減衰定数を調節する減衰
力可変ショックバブソーバとを備えたことを特徴とする
懸架系の減衰力制御装置において、 前記減衰力目標値演算手段が、主としてバネ上の上下振
動の抑制に適した減衰定数目標値と、主としてバネ上の
ローリングの抑制に適した減衰定数目標値を、選択的に
出力可能であることを特徴とする懸架系の減衰力制御装
置。
1. A sprung and unsprung relative velocity detecting means, a sprung and unsprung relative displacement detecting means, and a damping constant of a damping force variable shock absorber using the relative velocity and relative displacement detected from these as input. A damping force control device for a suspension system, comprising: damping force target value calculation means for setting a target value; and a damping force variable shock babsobber for inputting the damping constant target value to adjust the damping constant. The damping force target value calculation means can selectively output a damping constant target value mainly suitable for suppressing vertical vibration on the spring and a damping constant target value mainly suitable for suppressing rolling on the spring. A damping force control device for a suspension system characterized by the above.
【請求項2】前記減衰力目標値演算手段は、所定の定数
である基本減衰定数目標値を設定する目標値設定手段
と、前記相対速度及び相対変位に基づいて演算した理想
減衰力を修正した減衰定数修正値を演算する修正値演算
手段とを備え、これら基本減衰定数目標値と減衰定数修
正値とを含む減衰定数目標値を出力する一方、前記減衰
力目標値演算手段は、前記理想減衰力の演算のための制
御ゲインを出力する制御ゲイン演算手段を備え、この制
御ゲインにより、前記バネ上の上下振動の抑制に適した
減衰定数目標値と、前記バネ上のローリングの抑制に適
した減衰定数目標値とを選択的に切り換えることを特徴
とする請求項1に記載の懸架系の減衰力制御装置。
2. The damping force target value calculating means corrects the ideal damping force calculated based on the relative speed and the relative displacement, and a target value setting means for setting a basic damping constant target value which is a predetermined constant. The damping force target value calculating means includes a correction value calculating means for calculating a damping constant correction value, and outputs a damping constant target value including the basic damping constant target value and the damping constant correction value. A control gain calculation means for outputting a control gain for calculating a force is provided, and by this control gain, a damping constant target value suitable for suppressing vertical vibration on the spring and a control for suppressing rolling on the spring are suitable. The damping force control device for a suspension system according to claim 1, wherein the damping constant target value is selectively switched.
【請求項3】懸架系の操舵速度を検出する操舵速度検出
手段を備え、前記バネ上の上下振動の抑制に適した減衰
定数目標値と、前記バネ上のローリングの抑制に適した
減衰定数目標値とを、前記検出された操舵速度と所定の
基準値との大小関係に応じて切り換えることを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載の懸架系の減衰力制御装
置。
3. A steering speed detecting means for detecting a steering speed of a suspension system, a damping constant target value suitable for suppressing vertical vibration on the spring, and a damping constant target suitable for suppressing rolling on the spring. 3. The suspension system damping force control device according to claim 1, wherein the value is switched according to the magnitude relationship between the detected steering speed and a predetermined reference value.
【請求項4】懸架系の横加速度を検出する横加速度検出
手段を備え、前記バネ上の上下振動の抑制時に適した減
衰定数目標値と、前記バネ上のローリングの抑制時に適
した減衰定数目標値とを、前記検出された横加速度と所
定の基準値との大小関係に応じて切り換えることを特徴
とする請求項1又は請求項2に記載の懸架系の減衰力制
御装置。
4. A lateral acceleration detecting means for detecting a lateral acceleration of a suspension system, comprising a damping constant target value suitable for suppressing vertical vibration on the spring and a damping constant target suitable for suppressing rolling on the spring. The damping force control device for a suspension system according to claim 1 or 2, wherein the value is switched according to the magnitude relation between the detected lateral acceleration and a predetermined reference value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170041081A (en) * 2015-10-06 2017-04-14 현대자동차주식회사 Apparatus for calculating damper speed of vehicle and method thereof

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