WO2020194451A1 - サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム - Google Patents

サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム Download PDF

Info

Publication number
WO2020194451A1
WO2020194451A1 PCT/JP2019/012522 JP2019012522W WO2020194451A1 WO 2020194451 A1 WO2020194451 A1 WO 2020194451A1 JP 2019012522 W JP2019012522 W JP 2019012522W WO 2020194451 A1 WO2020194451 A1 WO 2020194451A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
damping
force
control
speed
spring
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/012522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏信 菊池
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to PCT/JP2019/012522 priority Critical patent/WO2020194451A1/ja
Priority to US17/439,430 priority patent/US11433729B2/en
Priority to JP2021508425A priority patent/JP7092256B2/ja
Priority to CN201980093886.XA priority patent/CN113557148B/zh
Priority to EP19920658.2A priority patent/EP3950391A4/en
Publication of WO2020194451A1 publication Critical patent/WO2020194451A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0161—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during straight-line motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08—Characteristics of fluid dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/102—Acceleration; Deceleration vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20—Speed
    • B60G2400/202—Piston speed; Relative velocity between vehicle body and wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20—Speed
    • B60G2400/206—Body oscillation speed; Body vibration frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10—Damping action or damper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10—Damping action or damper
    • B60G2500/106—Damping action or damper duty rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/02—Retarders, delaying means, dead zones, threshold values, cut-off frequency, timer interruption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B60G2600/184—Semi-Active control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B60G2600/187—Digital Controller Details and Signal Treatment
    • B60G2600/1875—Other parameter or state estimation methods not involving the mathematical modelling of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B60G2600/188—Spectral analysis; Transformations
    • B60G2600/1884—Laplace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/28—Temporary fluctuations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/16—Running
    • B60G2800/162—Reducing road induced vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/90—System Controller type
    • B60G2800/91—Suspension Control
    • B60G2800/916—Body Vibration Control

Definitions

  • the present invention relates to a suspension control method and a suspension control system.
  • Skyhook control by a variable damping force damper provided in the suspension mechanism is known as a technology for controlling the vibration of the vehicle.
  • Skyhook control is a technique for controlling the damping force of a variable damping force damper based on the relative speed between the spring speed and the stroke speed (damper speed) in the suspension mechanism.
  • the technique disclosed in Patent Document 1 is in a variable damping force damper control device that performs skyhook control in which the actual damping force is set lower than the target damping force when the spring speed and the damper speed are in opposite directions. , The deviation between the target damping force and the actual damping force is calculated, and the target damping force is gain-corrected based on the deviation to improve the convergence in the posture control of the vehicle body and improve the riding comfort. ..
  • the technique disclosed in the previous Patent Document 1 is gain correction based on Karnopp's law, and the target damping force (target control) is performed while the code of the spring speed and the code of the stroke speed do not match. Since the actual damping force is not applied to the force), it remains in the so-called “missing tooth” state, so even if such gain correction is performed, the so-called “fluttering feeling” while the stroke speed decreases, especially the spring. The "fluttering feeling” below cannot be suppressed.
  • an object of the present invention is to provide a suspension control method and a suspension control system that are improved from the conventional skyhook control.
  • the present invention solves the problem of "hardness” due to the unsprung vibration not converging due to "fluttering feeling” caused by insufficient damping force for the unsprung resonance phenomenon. It is an object of the present invention to provide a method and a suspension control system.
  • the present invention for solving the above problems is configured to include the following invention-specific matters or technical features. That is, the present invention according to a certain viewpoint is a suspension control method in a suspension control system including a suspension mechanism provided between an upper spring and a lower spring and including an elastic body and a variable damping force damper.
  • the sprung velocity on the spring is calculated based on a value detected by at least one sensor among the plurality of sensors, and the variable speed is calculated based on the calculated sprung velocity.
  • the damping coefficient of the damping force damper is calculated and output, the target control force is determined based on the output damping coefficient, and the determined target control force is applied to the variable damping force damper. It can include things. Then, in determining the target control force, in the case of the first condition, the target control force can be determined based on the damping coefficient held in advance.
  • the damping coefficient is temporarily held, so that the attitude control can be performed by applying the damping force (control force) to the unsprung mass without depending on the current stroke speed. ..
  • the Karnopp law is applied in the skyhook control depending on the relationship between the predetermined spring speed and the predetermined stroke speed obtained based on the signals detected and output by various sensors.
  • a suspension control system that realizes skyhook control by non-application is disclosed.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a suspension control system according to an embodiment of the present invention.
  • components particularly related to the technology according to the present disclosure are shown, and other components are appropriately omitted for the sake of easy understanding.
  • the suspension control system 1 according to the present embodiment is applied to a four-wheeled vehicle, but the present invention is not limited to this, and the suspension control system 1 can be applied to various vehicles.
  • the suspension control system 1 applies the damping force of the actuator in the suspension mechanism 10 provided between the underspring (axle, wheels, etc.) and the spring (vehicle body, etc.) of the vehicle to the output signals and / or states of various sensors. It is a device for variably controlling based on the amount and the like.
  • the suspension mechanism 10 typically includes a coil spring 12 and a variable damping force damper 14.
  • the variable damping force damper 14 is typically an actuator whose damping force can be controlled by electromagnetic control.
  • the suspension control system 1 may include various sensors 21 to 26 (hereinafter, these may be collectively referred to as "sensor 20") related to vehicle travel control, and a control device 30.
  • the stroke sensor 21 is provided.
  • a wheel speed sensor 22 a front wheel steering angle sensor 23, a rear wheel steering angle sensor 24, a yaw axis angle speed sensor 25, and a vehicle speed sensor 26 are shown.
  • the stroke sensor 21 is provided in the suspension mechanism 10 of each wheel and is a sensor for detecting the speed of the suspension stroke (hereinafter referred to as "stroke speed") in the suspension mechanism 10.
  • the stroke sensor 21 outputs a signal corresponding to the detected stroke speed to the control device 30.
  • the stroke speed uses values detected by various sensors other than the stroke sensor 21 (for example, wheel speed, yaw rate, lateral acceleration, steering angle and / or vehicle speed, etc.). Can be calculated or estimated.
  • the stroke sensor 21 outputs a signal corresponding to the detected stroke speed to the control device 30.
  • the wheel speed sensor 22 is provided on each wheel and detects the rotation speed (wheel speed) of the wheels.
  • the wheel speed sensor 22 is typically provided on all four wheels, but may be provided on some of the four wheels.
  • the wheel speed sensor 22 outputs a signal corresponding to the detected wheel speed to the control device 30.
  • the wheel speed can be used to calculate the spring speed (bounce rate, roll rate and pitch rate), as will be described later.
  • the front wheel steering angle sensor 23 is provided in a steering mechanism for the front wheels of the vehicle (not shown), and detects the front wheel steering angle according to the amount of steering operation by the driver.
  • the front wheel steering angle sensor 23 outputs a signal corresponding to the detected front wheel steering angle to the control device 30.
  • the rear wheel steering angle sensor 24 is provided in a steering mechanism for the rear wheels of the vehicle (not shown) and detects the rear wheel steering angle.
  • the rear wheel steering angle can typically be determined according to the driver's steering maneuver and / or vehicle speed.
  • the front wheel steering angle sensor 23 outputs a signal corresponding to the detected front wheel steering angle to the control device 30.
  • the yaw-axis angular velocity sensor 25 detects the angular velocity around the vertical axis of the vehicle by, for example, a gyroscope.
  • the yaw angular velocity sensor 25 outputs a signal corresponding to the detected yaw angular velocity (yaw rate) to the control device 30.
  • the vehicle speed sensor 26 detects the vehicle speed of the vehicle.
  • the vehicle speed sensor 26 outputs a signal corresponding to the detected vehicle speed to the control device 30.
  • sensors other than the above sensors are not shown, but as is obvious to those skilled in the art, for example, a lateral acceleration sensor, an engine torque sensor, and an engine speed required for actual vehicle running control are required. Sensors such as sensors are also provided. Further, as shown in other embodiments, an up-spring acceleration sensor and an unsprung acceleration sensor may be provided.
  • the control device 30 calculates the target control amount of the variable damping force damper based on the output signals of various sensors 20 and / or the state amount, and outputs a command signal corresponding to the target control amount.
  • Damping force Controls the damping force of the damper 14.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the control device in the suspension control system according to the embodiment of the present invention.
  • the control device 30 may be roughly configured to include, for example, a state estimation unit 310, an application control unit 320, a target control amount management unit 330, and a current driver unit 340.
  • the state estimation unit 310 calculates the stroke speed of the suspension mechanism 10 of each wheel based on the signal output from the stroke sensor 21 of each wheel, and uses a predetermined estimation model based on the calculated stroke speed. , The spring speed (bounce rate, roll rate, pitch rate) of the spring position corresponding to the suspension mechanism 10 is estimated and output. In the present embodiment, the stroke speed and the spring speed are used for skyhook control in the applied control unit 320, which will be described later.
  • the state estimation unit 310 calculates the stroke speed of each wheel based on the value output from the stroke sensor 21 of each wheel, and subsequently, a predetermined estimation is performed based on the calculated stroke speed.
  • the model is used to calculate the bounce rate, roll rate and pitch rate for skyhook control.
  • dz2 G ⁇ (dz2-ds1)
  • G -(1 / s), ⁇ 1 / s + C sky / Ms) ⁇ , ⁇ (Cs / Ms) s + (Ks / Ms) ⁇
  • z1 is the position below the spring
  • z2 is the position above the spring
  • S is the Laplace operator
  • Csky the virtual damping coefficient
  • Ms is the mass on the spring
  • Cs is the damping coefficient of the variable damping force damper 14
  • Ks is the elastic modulus of the coil spring.
  • dz1 is the first derivative, that is, the unsprung velocity
  • dz2 is the first derivative of z2, that is, the unsprung velocity.
  • the values considering the modal parameters (CskyB, CskyR, CskyP, CsB, CsR, CsP, KsB, KsR, KsP) corresponding to the bounce term, roll term and pitch term of Csky, Cs and Ks, respectively, are set.
  • the bounce rate dB, roll rate dR and pitch rate dP are calculated by the following formulas.
  • dxsB, dxsR, and dxsP are first derivatives of the bounce term, roll term, and pitch term of the stroke amount, respectively.
  • the state estimation unit 310 estimates the bounce rate, roll rate, and pitch rate for skyhook control as the sprung velocity.
  • the sprung speed is estimated by a predetermined estimation model, but the suspension control system 1 is not limited to this, and the suspension control system 1 has, for example, one or more sprung speed sensors on the vehicle body. It may be provided and configured to acquire the spring speed based on the signal output from the spring speed sensor.
  • the applied control unit 320 may include, for example, a spring-loaded attitude control unit that functions as a skyhook control unit 322. Although not shown, the applied control unit 320 may further include, for example, a frequency sensitive control unit, an unsprung control unit, a vehicle speed sensitive control unit, and the like.
  • the skyhook control unit 322 determines the damping coefficient for enabling the skyhook control based on the stroke speed and the spring speed calculated by the state estimation unit 310.
  • the skyhook control referred to in the present disclosure includes, in addition to the control by the damping coefficient according to the conventional Carnop law, the control by a specific damping coefficient in a state where the application of the Carnop law is stopped under a predetermined condition. ..
  • the damping coefficient is, for example, the damping coefficient virtually set between the bounce, roll, and pitch motion degrees of freedom on the spring, or the vertical motion freedom at at least any three points having different coordinates on the spring plane. Attenuation coefficient virtually set between degrees.
  • the target control amount management unit 330 corrects the target control force for the suspension mechanism 10 in consideration of a predetermined control mode, a human sense of vehicle speed, a vibration sense for each movement direction of bounce / roll / pitch, and the like. Alternatively, the final target control force is calculated while arbitrating.
  • the target control force is expressed as a predetermined damping factor (sometimes referred to as "damping coefficient saturation") depending on the damping coefficient. In this sense, the damping factor can be regarded as an example of the damping coefficient.
  • the target control amount management unit 330 outputs a command current corresponding to the calculated target control force to the current driver unit 340.
  • the current driver unit 340 receives the command current given from the target control amount management unit 330 so that the actual applied current to the variable damping force damper 14 follows the command current based on the deviation of the actual applied current and the current duty ratio.
  • the actual applied current is supplied to the variable damping force damper 14 while correcting the voltage application period.
  • the stroke speed can be calculated based on various values output from other sensors without using the stroke sensor 21.
  • the stroke speed calculation unit provided for each wheel can be used for wheel speed, front wheel steering angle, rear wheel steering angle, lateral acceleration, and yaw rate obtained from various sensors.
  • the reference wheel speed is calculated.
  • the reference wheel speed is a value obtained by removing various disturbances from the wheel speed.
  • the stroke speed calculation unit calculates the tire rotation vibration frequency based on the calculated reference wheel speed, and also calculates the deviation (wheel speed fluctuation) between the wheel speed and the reference wheel speed.
  • the deviation between the wheel speed and the reference wheel speed is a value related to a component that fluctuates according to the stroke generated by the bounce behavior, roll behavior, pitch behavior, or unsprung vertical vibration of the vehicle body. Therefore, next, the stroke speed calculation unit converts the calculated deviation into a stroke amount and calibrates the stroke amount, and then causes a band elimination filter corresponding to the calculated tire rotation vibration frequency to act on the calibrated stroke amount. The tire rotation primary vibration component is removed, and the final stroke speed is calculated.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the skyhook control unit of the control device in the suspension control system according to the embodiment of the present invention.
  • the skyhook control unit 322 of the present embodiment may include, for example, a Carnop law calculation unit 3221, a damping force control mode determination unit 3222, a selection unit 3223, and a damping coefficient holding unit 3224. ..
  • flexible skyhook control is achieved by holding the damping coefficient calculated by a predetermined method and using the damping coefficient held in the past at a predetermined timing. Can be done.
  • the Carnop law calculation unit 3221 dynamically calculates the damping coefficient for skyhook control by applying the Carnop law based on the spring speed and the stroke speed.
  • Skyhook control according to Carnop's law is a technique for dynamically controlling the damping coefficient of the variable damping force damper 14 according to the directions (signs) of the spring speed and the stroke speed. That is, when the signs of the spring speed and the stroke speed match, the damping coefficient is controlled to be high, and when they do not match, the damping coefficient is controlled to be low.
  • FIG. 4 is a diagram showing a suspension control model for explaining the skyhook control theory according to Carnop's law.
  • the sprung Ms is connected to the unsprung Ms that touches the road surface via the suspension mechanism 10 in which the coil spring 12 and the variable damping force damper 14 are connected in parallel (state 0). ).
  • the lower spring speed is V1
  • the upper spring speed is V2 (however, the direction of moving upward with respect to the road surface is positive)
  • the damping coefficient of the virtual skyhook damper is Csky, and variable damping.
  • variable damping coefficient of the force damper 14 is Cs
  • the Carnop law calculation unit 3221 calculates the damping coefficient for skyhook control.
  • the calculated attenuation coefficient is output to the selection unit 3223 (see FIG. 3).
  • the control device 30 controls the variable damping coefficient Cs. Is issued a command (state 1) so that is a positive value (to increase the damping force). Next, when the unsprung Mw follows the gentle swelling of the road surface, the coil spring 12 is compressed by inertia and the stroke speed V21 becomes a negative value. Therefore, the control device 30 sets the variable damping coefficient Cs to the minimum value min. Issue a command (state 2) so that the damping force is reduced.
  • the control device 30 commands the variable damping coefficient Cs to become a positive value. (State 3). After that, when the unsprung Mw follows a flat road surface, the coil spring 12 transitions from extension to compression, and the stroke speed V21 becomes a negative value. As a result, the control device 30 has a variable damping coefficient Cs of the minimum value min. A command is issued so as to be (state 4).
  • the skyhook control theory according to Carnop's law aims at damping on the spring, even when the spring speed V2 is relatively fast, for example, as shown in FIG. 5, the stroke speed V21 When the sign of is inverted, the variable damping coefficient Cs becomes low, and the vibration under the spring becomes difficult to converge.
  • Such unsprung resonance vibration gives the driver a "fluttering feeling" which is a bouncing vibration of the wheel.
  • the unsprung resonance vibration has its sign inverted in the 10 Hz band, and the damping effect deteriorates. If the unsprung vibration is difficult to converge, the sign of the stroke speed V21 is likely to be inverted, and as a result, the variable damping coefficient Cs is likely to be repeatedly increased / decreased.
  • Such a high damping / low damping alternation gives the driver a “hardness” feeling.
  • the control device 30 determines the timing at which the stroke speed V21 reverses positive and negative, that is, the stroke, in order to reduce the "fluttering feeling” and "hardness feeling” under the spring during the conventional skyhook control. In the region where the velocity V21 changes across 0, control is performed so as to stop applying the Carnop law.
  • the case where the Carnop rule is not applied is referred to as a first condition
  • the case where the Carnop rule is applied is referred to as a second condition.
  • the damping force control mode determining unit 3222 is based on the relationship between the spring speed V2 and the stroke speed V21, and the first damping force control mode by not applying the Carnop law or the second damping force by applying the Carnop law. Determines one of the control modes, the damping force control mode.
  • the second damping force control mode is, for example, a damping force control mode in which damping is performed using a damping coefficient calculated in the past by applying the Carnop law.
  • the damping force control mode determination unit 3222 outputs an instruction signal indicating the determined damping force control mode to the selection unit 3223.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a damping force control mode based on the relationship between the stroke speed V21 and the spring speed V2 in the suspension control system according to the embodiment of the present invention. That is, in the figure, in the relationship between the spring speed V2 and the stroke speed V21, in addition to the spring speed V2 dead zone region and the stroke speed dead zone region, the carnop rule is not applied to the spring speed V2 of a predetermined size. A region where the law is not applied (first damping force control mode) and a region where the Carnop law is applied (second damping force control mode) are shown.
  • the damping force control mode determination unit 3222 selectively selects either the first damping force control mode or the second damping force control mode based on the spring speed V2 and the stroke speed V21, as shown in the figure. To decide. That is, as an example, when the spring speed V2 is larger than the dead zone and the code of the spring speed V2 and the code of the stroke speed V21 are the same (in the case of the first condition), the code of the stroke speed does not matter. , Carnop's law is not applied, for example, past damping coefficients that contribute to high damping are used. An example of a specific configuration of the damping force control mode determination unit 3222 will be described with reference to FIG. 7.
  • the selection unit 3223 outputs either the damping coefficient by the first damping force control mode or the damping coefficient by the second damping force control mode according to the instruction signal from the damping force control mode determination unit 3222. ..
  • the attenuation coefficient output from the selection unit 3223 is output to the target control amount management unit 330 and also to the attenuation coefficient holding unit 3224.
  • the damping coefficient holding unit 3224 temporarily holds the damping coefficient output via the selection unit 3223.
  • the damping coefficient held by the damping coefficient holding unit 3224 is updated at any time by the damping coefficient output from the selection unit 3223.
  • the damping coefficient holding unit 3224 may be configured so that the damping coefficient is updated every predetermined time, for example. As a result, the damping coefficient holding unit 3224 can temporarily hold the damping coefficient calculated in the past by the Carnop law calculation unit 3221.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the damping force control mode determination unit of the skyhook control unit shown in FIG.
  • the damping force control mode determining unit 3222 is based on the relationship between the spring speed V2 and the stroke speed V21, and as shown in FIG. 6, the first damping force control mode by not applying the Carnop law.
  • the damping force control mode of either one of the second damping force control modes is determined by applying the Carnop law.
  • the damping force control mode determining unit 3222 of the present embodiment stops applying the Carnop law when the stroke speed V21 is in the vicinity of 0 (in the region where the sign of the stroke speed V21 is likely to be inverted).
  • An instruction signal indicating the damping force control mode is output.
  • the damping force control mode determining unit 3222 receives the sprung velocity V2
  • its absolute value is compared with the first sprung velocity threshold V2 TH in the comparator 712.
  • the absolute value and the second sprung velocity threshold Vh TH are compared in the comparator 714.
  • the first sprung velocity threshold V2 TH defines the sprung velocity insensitivity zone region
  • the second sprung velocity threshold V2Vh TH defines the non-applicable region (first condition) of the Carnop law based on the sprung velocity V2.
  • the comparison result by the comparator 712 is input to the AND device 722, and its negative value is input to the AND device 726.
  • the comparison result by the comparator 714 is input to the AND device 724.
  • the damping force control mode determination unit 3222 receives the stroke speed V21, the absolute value thereof and the stroke speed threshold value V21 TH are compared in the comparator 712.
  • the stroke velocity threshold V21 TH defines the stroke velocity dead zone region.
  • the comparison result by the comparator 712 is input to the AND device 722, and its negative value is input to the AND device 727.
  • the AND device 722 performs an AND operation based on the comparison result of the comparator 712 and the comparison result of the comparator 716. Further, the AND device 726 performs an AND operation based on the negative value of the comparison result of the comparator 712 and the negative value of the comparison result of the comparator 716. That is, when the calculation results of the AND device 722 and the AND device 726 are "true", respectively, it means that the Carnop law may be applied beyond the corresponding dead zone region.
  • the AND device 724 performs an AND calculation based on the comparison result by the comparator 714 and the calculation result of the AND device 722. That is, when the operation result of the AND device 724 is "true", it means that the Carnop law is finally applied.
  • the OR device 732 performs an OR calculation based on the calculation result of the AND device 724 and the calculation result of the AND device 726. That is, when at least one of the operation result of the AND device 724 and the operation result of the AND device 726 is "true" (in the case of the second condition), the Carnop rule is applied. This is a case where at least the absolute value of the spring speed V2 exceeds the first spring speed threshold value V2 TH and the absolute value of the stroke speed V21 exceeds a predetermined stroke speed threshold value V21 TH , which is more specific. Is a region excluding the dead zone region and the region to which the Carnop law is not applied (see, for example, FIG. 6).
  • the damping force control mode determination unit 3222 is configured as a kind of logic circuit as shown in FIG. 7, but is not limited to this, and may be configured by software. ..
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the target control amount management unit of the control device in the suspension control system according to the embodiment of the present invention.
  • the target control amount management unit 330 of the present embodiment includes, for example, an attenuation coefficient conversion unit 3301, an attenuation factor calculation unit 3302, an attenuation rate holding control unit 3303, and a command current calculation unit 3304. Can be configured to include.
  • the damping factor holding control unit 3303 may be referred to as a damping coefficient holding control unit.
  • the damping coefficient conversion unit 3301 Prior to determining the damping factor, the damping coefficient conversion unit 3301 performs conversion using a predetermined coefficient in order to convert the damping coefficient output from the skyhook control unit 322 into a predetermined damping force.
  • the attenuation coefficient conversion unit 3301 outputs the coefficient-converted attenuation coefficient to the attenuation rate calculation unit 3302.
  • the damping rate calculation unit 3302 calculates a predetermined damping rate (damping coefficient saturation) based on the stroke speed V21 and the coefficient-converted damping coefficient output from the damping coefficient conversion unit 3301.
  • the damping factor is represented by a numerical value from 0 to 100%, for example.
  • the damping factor calculation unit 3302 calculates the damping factor from the relationship between the stroke speed V21 and the coefficient-converted damping coefficient according to, for example, the damping factor conversion map as shown in FIG. In the damping factor conversion map, for example, the damping factor in which the "hardness feeling" is from 0% (SOFT) to 100% (FIRM) is defined.
  • the attenuation factor conversion map is stored in, for example, a memory (not shown) of the control device 30.
  • the damping factor calculation unit 3302 may use a preset virtual stroke speed.
  • the damping factor calculation unit 3302 outputs the calculated damping factor to the damping factor holding control unit 3303.
  • the damping factor holding control unit 3303 enables damping force control according to the envelope amplitude of the damping factor based on the calculated damping factor. That is, in the damping force increase phase, the damping factor holding control unit 3303 samples and detects the peak value of the amplitude of the damping factor that changes with time in order to maintain the responsiveness of the damping force increase, and retains the peak value. At the same time, this is output as a target control force (target attenuation rate). In this case, the damping rate holding control unit 3303 adjusts the damping force increase speed according to a predetermined increase rate limit value.
  • the predetermined rate of increase limit value is given, for example, at a predetermined rate of increase per unit time.
  • the damping rate holding control unit 3303 determines that the newly detected peak value is smaller than the peak value detected in the past (for example, immediately before), the unsprung fluttering due to the sudden decrease in the damping coefficient (damping factor).
  • the damping force descending speed is adjusted according to a predetermined descending rate limit value.
  • the predetermined falling rate limit value is given, for example, at a predetermined rising rate per unit time, so that the damping rate changes from 100% (FIRM) to 0% (SOFT) at the unsprung resonance period T [s] or more. Is set to.
  • the damping factor holding control unit 3303 determines that a new peak value could not be detected for a predetermined time from the peak value detected immediately before, the damping factor holding control unit 3303 sufficiently maintains the damping force application time on the spring. Therefore, after a predetermined peak hold time elapses, control is performed so that the attenuation rate decreases while following a predetermined falling rate limit value.
  • the new peak value is a peak value that exceeds the peak value detected immediately before.
  • the predetermined peak hold time is set to be, for example, equal to or longer than the spring resonance period. In this example, the start of the predetermined peakhold time coincides with the start of the undetected time.
  • damping rate holding control unit 3303 determines the target control force based on the damping rate converted by the damping rate calculation unit 3302 based on the damping coefficient.
  • a configuration may be adopted in which the holding control unit 3303 directly determines the target control force based on the damping coefficient without using the damping factor.
  • FIG. 10 is a graph showing an example of a damping factor envelope obtained by the damping factor holding control unit in the suspension control system according to the embodiment of the present invention.
  • the alternate long and short dash line indicates the damping factor.
  • the attenuation factor typically changes in its amplitude frequently.
  • the thick solid line shows the damping factor envelope based on the peak value of the damping factor.
  • the damping factor envelope follows a predetermined rising rate limit value UpLimit in the damping force rising phase, and follows a predetermined falling rate limit value DwLimit in the damping force falling phase.
  • the attenuation factor envelope follows the predetermined falling rate limit value after the lapse of the predetermined peak hold time, in this example. It decreases to 0.
  • the damping factor holding control unit 3303 outputs the value held so that the damping factor does not fluctuate abruptly to the command current calculation unit 3304.
  • the command current calculation unit 3304 calculates and outputs a predetermined command current based on the value of the damping factor output from the damping factor holding control unit 3303.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of processing of the target control amount management unit 330 of the control device in the suspension control system according to the embodiment of the present invention. Such processing is realized, for example, by the processor of the control device 30 executing a predetermined control program.
  • the target control amount management unit 330 is subjected to the stroke speed and the coefficient conversion according to the attenuation rate conversion map as shown in FIG. 9 based on the attenuation coefficient given the predetermined gain.
  • the attenuation rate is calculated from the relationship with the attenuation coefficient (S1101).
  • the target control amount management unit 330 detects the peak value of the damping rate (S1102) and determines whether the damping force is in the ascending phase or the descending phase (S1103).
  • the target control amount management unit 330 determines that the damping force is in the rising phase based on the detected peak value of the damping factor (Yes in S1103), the target control amount management unit 330 determines the envelope amplitude of the damping factor according to a predetermined rising rate limit value. Therefore, the target attenuation factor is determined (S1104). When the target damping rate exceeds 100%, the target control amount management unit 330 sets the target damping rate to 100%. Then, the target control amount management unit 330 returns to the process of S501 in order to calculate the next damping factor.
  • the target control amount management unit 330 determines whether or not the peak value of the damping rate is detected within a predetermined time (No). S1105).
  • the target damping factor according to the envelope amplitude of the damping factor according to the predetermined falling rate limit value. Is determined (S1106).
  • the target attenuation factor is output to the command current calculation unit 3304.
  • the target control amount management unit 330 sets the target attenuation rate to 0% when the target attenuation rate is smaller than 0%.
  • the target control amount management unit 330 determines whether or not the predetermined peak hold time has elapsed. (S1107).
  • the predetermined peak hold time is for maintaining a sufficient time for applying the damping force to the spring.
  • the target control amount management unit 330 monitors until the predetermined peak hold time elapses (No in S1107), determines that the predetermined peak hold time has elapsed (Yes in S1107), and follows the predetermined falling rate limit value.
  • the target damping factor is determined according to the envelope amplitude of the damping factor (S1106).
  • the target attenuation factor is output to the command current calculation unit 3304. As a result, a sufficient time for applying the damping force to the spring is secured.
  • the target control amount management unit 330 determines the target damping factor in the damping force lowering phase, the target control amount management unit 330 returns to the process of S501 in order to calculate the next damping factor.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the relationship between the stroke speed by skyhook control and the spring speed in the suspension control system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph in which the relationship between the stroke speed and the spring speed, which is changed by the skyhook control of the present embodiment, is superimposed on FIG.
  • the solid line shows the skyhook control of this embodiment.
  • the alternate long and short dash line shows an example of skyhook control according to the Carnop law shown in FIG.
  • the retained damping coefficient of the past will be used.
  • the unsprung "fluttering feeling” caused by the conventional skyhook control and the "hardness feeling” caused by the unsprung vibration caused by the unsprung vibration are effectively reduced.
  • the skyhook control by applying the Carnop law or the skyhook control by not applying the Carnop law is switched based on the relationship between the current spring speed and the current stroke speed.
  • the "fluttering feeling” and “hardness feeling” under the spring, which are problems of sky hook control, are effectively reduced.
  • the skyhook control in the region where the stroke speed is near 0, the skyhook control is not performed by applying the Carnop law, so that the spring-loaded "fluttering feeling", which has been a problem of the conventional skyhook control, and this The "feeling of hardness" due to the accompanying vibration under the spring not converging is effectively reduced.
  • the skyhook is based on the temporarily held damping coefficient in the past without applying the Carnop law. Since the control is performed, the above-mentioned "fluttering feeling” and “hardness feeling” under the spring are effectively reduced.
  • the target attenuation rate is adjusted and controlled according to the envelope according to the peak value of the envelope amplitude of a predetermined attenuation rate based on the damping coefficient, the alternating change between high attenuation and low attenuation It becomes possible to effectively suppress the vibration caused by.
  • the damping coefficient calculated based on the state and the physical quantity estimated based on various sensors is converted into a predetermined damping factor, so that the ride comfort of the driver is improved. Can be done.
  • the damping rate is changed according to a predetermined increase rate limit value, so that the spring due to the rapid increase in the damping force while maintaining the responsiveness of the damping force increase.
  • the feeling of fluttering underneath can be suppressed.
  • the suspension control system 1 changes the damping rate according to a predetermined lowering rate limit value, so that the damping force is maintained while maintaining the responsiveness of the damping force lowering. It is possible to prevent unsprung fluttering due to a sudden decrease in the amount of water.
  • the predetermined peak hold time After the elapse of, the damping rate is controlled to decrease while following the predetermined falling rate limit value, so that the resonance vibration under the spring is effectively suppressed, and the low damping force after the predetermined peak hold time causes the spring. It becomes possible to sufficiently maintain the time for applying the damping force to the upper part.
  • the spring speed and / or the stroke speed is calculated based on the signals output from various sensors, a flexible configuration of various sensors can be adopted.
  • the retained past damping coefficient is used when the Carnop law is not applied, but the present invention is not limited to this, and a fixed value may be used, for example. .. Further, as another example, a limit value may be set for the change of the attenuation coefficient, and the attenuation coefficient may be determined so as to be within the limit value from the previous attenuation coefficient.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the control device in the suspension control system according to the embodiment of the present invention.
  • the function / configuration of the state estimation unit 310 and the function / configuration of the skyhook control unit 322 of the application control unit 320 are different from those of the above embodiment. There is. The same components as those in the above embodiment will be omitted as appropriate.
  • the state estimation unit 310 estimates the sprung velocity (bounce rate, bounce rate, pitch rate) for skyhook control based on the output values from various sensors 20. It may be configured to include part 312. In the present embodiment, since the vertical acceleration sensor is not provided on the spring, the sprung velocity can be estimated using, for example, a predetermined estimation model.
  • the spring speed estimation unit 312 calculates the bounce rate, roll rate, and pitch rate for skyhook control using, for example, a predetermined estimation model as described above.
  • the sprung velocity estimation unit 312 outputs the calculated bounce rate, roll rate, and pitch rate to the skyhook control unit 322 of the application control unit 320.
  • the skyhook control unit 322 of the present embodiment calculates the damping coefficient based on the bounce rate, roll rate, and pitch rate.
  • the skyhook control unit 322 may include, for example, a bounce rate gain unit 3221, a roll rate gain unit 3222, a pitch rate gain unit 3223, and a damping control force synthesis unit 3224.
  • the bounce gain unit 3221 gives a predetermined gain to the bounce rate output from the spring speed estimation unit 312, and outputs this as a bounce control force to the damping control force synthesis unit 3224.
  • the roll gain unit 3222 gives a predetermined gain to the roll rate output from the spring speed estimation unit 312, and outputs this as a roll control force to the damping control force synthesis unit 3224.
  • the pitch rate gain unit 3223 gives a predetermined gain to the pitch rate output from the spring speed estimation unit 312, and outputs this as a pitch control force to the damping control force synthesis unit 3224.
  • the damping control force combining unit 3224 calculates the absolute values of the bounce control force, the roll control force, and the pitch control force, and synthesizes (adds) these absolute values to calculate the damping coefficient.
  • the damping control force combining unit 3224 outputs the calculated damping coefficient to the target control amount management unit 330.
  • the target control amount management unit 330 considers the predetermined control mode, the human sense of vehicle speed, the vibration sense for each movement direction of bounce / roll / pitch, and the like, and the target control force for the suspension mechanism 10. The final target control force is calculated while correcting and / or arbitrating.
  • the target control amount management unit 330 of the present embodiment is basically the same as the functional configuration shown in FIG. 8, but the stroke speed output from the stroke sensor 21 and various sensors 20 are used to calculate the damping rate. It differs from the above embodiment in that a virtual stroke speed is used instead of the stroke speed estimated based on the output value.
  • the virtual stroke speed is set to a value of, for example, about 0.1 m / s in consideration of the resonance phenomenon on the spring, but the value is not limited to this, and an appropriate value can be used.
  • the damping factor holding control unit 3303 adjusts and controls the target damping factor according to the damping factor envelope while maintaining the damping factor which is the peak value as described above. As a result, the vibration due to the alternating change between the high damping and the low damping is effectively suppressed.
  • the damping coefficient is calculated based on the bounce control force, the roll rate control force, and the pitch control force without using the damping coefficient according to the Carnop law depending on the stroke speed, and further calculated. Since it is possible to control the damping force according to the entanglement amplitude of the damping rate by using the damping coefficient, it is possible to apply the damping force under the spring.
  • FIG. 14 is a graph showing the envelope amplitude of the target damping factor.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the suspension control system according to the embodiment of the present invention.
  • the suspension control system 1 shown in FIG. 1 is different from that shown in FIG. 1 in that various acceleration sensors for skyhook control are provided.
  • the same components as those in the above embodiment will be omitted as appropriate.
  • the suspension control system 1 of the present embodiment may be configured to include various sensors 20 related to the traveling of the vehicle.
  • various sensors 20 in addition to the wheel speed sensor 22, front wheel steering angle sensor 23, rear wheel steering angle sensor 24, yaw axis angle speed sensor 25, and vehicle speed sensor 26 described above, for example, a plurality of springs.
  • An acceleration sensor 27 and a plurality of spring-down acceleration sensors 28 are provided.
  • the spring acceleration sensor 27 can be provided at an arbitrary position on the vehicle body, for example.
  • the three spring-loaded acceleration sensors 27a, 27b and 27c are provided apart from each other, but the present invention is not limited to this.
  • Each of the on-spring acceleration sensors 27 detects the acceleration on the spring in the bounce direction (Z-axis direction). Further, the spring acceleration sensor 27 can detect the acceleration in the horizontal direction (Y-axis direction) on the spring.
  • Each of the spring-loaded acceleration sensors 27 outputs a signal corresponding to the detected acceleration to the control device 30.
  • the unsprung acceleration sensor 28 is provided, for example, at a position below the elastic body (for example, a coil spring) of each suspension mechanism 10 of the four wheels. In the figure, only the unsprung acceleration sensor 28a of the representative suspension mechanism 10 is shown. Each of the unsprung acceleration sensors 28 detects the unsprung bounce direction (Z-axis direction) acceleration, and outputs a signal corresponding to the detected acceleration to the control device 30.
  • the state estimation unit 310 of the control device 30 estimates the bounce rate, roll rate and pitch rate on the spring, and the stroke speed V21 in the suspension mechanism 10 based on various accelerations detected by various acceleration sensors 27 and 28. To do.
  • the state estimation unit 310 calculates and calculates the relative acceleration based on the spring-loaded acceleration output from the spring-loaded acceleration sensor 27 and the spring-loaded acceleration output from the corresponding spring-loaded acceleration sensor 28.
  • the stroke speed is estimated based on the relativized speed.
  • the state estimation unit 310 pseudo-integrates the accelerations output from the various acceleration sensors 27 and 28 by a digital filter, estimates the physical quantity in the velocity dimension, and sets the wheel speed output from the wheel speed sensor 22. Based on this, the sprung and / or subspring states can be estimated, and the physical quantity in the velocity dimension can be estimated.
  • the stroke speed estimated by the state estimation unit 310 is output to the skyhook control unit 322 of the application control unit 320 together with the spring speed as described in the first embodiment.
  • the skyhook control unit 322 determines a damping coefficient for enabling skyhook control based on the stroke speed and the spring speed calculated by the state estimation unit 310.
  • steps, actions or functions may be performed in parallel or in a different order as long as the results are not inconsistent.
  • the steps, actions and functions described are provided by way of example only, and some of the steps, actions and functions can be omitted and combined with each other to the extent that they do not deviate from the gist of the invention. It may be one, or other steps, actions or functions may be added.
  • the suspension control system 1 may calculate the spring speed based on the values output from the various sensors 20, or may calculate it using the stroke speed. In this case, the suspension control system 1 may directly calculate the stroke speed based on the values output from the stroke sensor 21, or based on the values output from various sensors other than the stroke sensor 21. You may calculate. Further, the suspension control system 1 may perform skyhook control by using the spring speed without depending on the stroke speed, or may use the stroke speed (for example, in a region where the stroke speed straddles 0). , Skyhook control may be performed.
  • the present invention can be applied to the following systems: (1) A system that detects the spring speed and stroke speed with an acceleration sensor and a stroke sensor; (2) A system that calculates the sprung velocity from the value detected by the acceleration sensor and estimates or estimates the stroke velocity based on the values (sensing data) from various sensors; (3) A system that detects the stroke speed with a stroke sensor and estimates the spring speed based on the values from various sensors; or (4) A system that estimates both the spring speed and the stroke speed based on the values from various sensors other than the acceleration sensor and the stroke sensor.
  • the spring speed and / or the stroke speed can be estimated by using the conventional method.
  • Suspension control system 10 ... Suspension mechanism 12 ... Coil spring 14 ... Variable damping force damper 20 ... Sensor 21 ... Stroke sensor 22 ... Wheel speed sensor 23 ... Front wheel steering angle sensor 24 ... Rear wheel steering angle sensor 25 ... Yaw axis angle speed sensor 26 ... Vehicle speed sensor 27, 27a, 27b, 27c ... Spring acceleration sensor 28 ... Spring lower acceleration sensor 30 ... Control device 310 ... State estimation unit 320 ... Applicable control unit 322 ... Skyhook control unit 3221 ... Carnop law calculation unit 3222 ... Damping Force control mode determination unit 3223 ... Selection unit 3224 ... Damping coefficient holding unit 330 ... Target control amount management unit 3301 ... Damping coefficient conversion unit 3302 ... Damping rate calculation unit 3303 ... Damping rate holding control unit 3304 ... Command current calculation unit 340 ... Current Driver part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

従前のスカイフック制御においてストローク速度が下がったときのバネ下のばたつき感及び硬さ感を解消する。本発明は、サスペンション機構における可変減衰力ダンパの減衰係数に基づいて決定される目標制御力を前記可変減衰力ダンパに付与する制御装置を備える。前記制御装置は、複数のセンサのいくつかによって検出される値に基づいて、バネ上のバネ上速度を算出する状態推定部と、前記バネ上速度に基づいて、前記可変減衰力ダンパの減衰係数を算出し、出力する適用制御部と、前記適用制御部により出力された前記減衰係数に基づいて、前記目標制御力を決定する目標制御量管理部とを備える。そして、制御装置は、第１条件の場合に、予め保持していた減衰係数に基づいて目標制御力を決定する。

Description

サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム
　本発明は、サスペンション制御方法及びサスペンション制御システムに関する。
　車両の振動を制御する技術として、サスペンション機構に設けられた可変減衰力ダンパによるスカイフック制御が知られている。スカイフック制御は、サスペンション機構におけるバネ上速度とストローク速度（ダンパ速度）との相対速度に基づいて、可変減衰力ダンパの減衰力を制御する技術である。
　従前のスカイフック制御では、車体（バネ上）がバネ上速度の変化が小さい状態で運動している間に、路面等から車輪（バネ下）に変化が大きいバネ下共振周波数付近の振動（運動）が加わると、車体の姿勢制御における収斂性が低く、バネ上の振動が収束せず、これにより、乗り心地に影響を与えてしまうことから、例えば下記特許文献１に開示されるような技術が提案されている。
　すなわち、特許文献１に開示される技術は、バネ上速度とダンパ速度とが逆方向の場合には実減衰力を目標減衰力より低く設定するスカイフック制御を行う可変減衰力ダンパの制御装置において、目標減衰力と実減衰力との偏差を算出し、該偏差に基づいて、該目標減衰力をゲイン補正することにより、車体の姿勢制御における収斂性を高め、乗り心地の向上を図っている。
特開２０１１－２１３１９８号公報
　しかしながら、従前の特許文献１に開示された技術は、カルノップ（Karnopp）則に基づくゲイン補正であるところ、バネ上速度の符号とストローク速度の符号とが不一致の間は、目標減衰力（目標制御力）に対して実減衰力は付与されない、いわゆる「歯抜け」状態のままであるため、このようなゲイン補正をしたとしても、ストローク速度が下がった間のいわゆる「ばたつき感」、とりわけ、バネ下の「ばたつき感」を抑えることができない。
　そこで、本発明は、上記の課題に鑑みて、従前のスカイフック制御を改良したサスペンション制御方法及びサスペンション制御システムを提供することを目的とする。
　より具体的には、本発明は、バネ下の共振現象に対する減衰力不足に起因する「ばたつき感」に伴い、バネ下の振動が収束しないことによる「硬さ感」の問題を解決したサスペンション制御方法及びサスペンション制御システムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するための本発明は、以下に示す発明特定事項ないしは技術的特徴を含んで構成される。すなわち、ある観点に従う本発明は、バネ上とバネ下との間に設けられ、弾性体と可変減衰力ダンパとを含むサスペンション機構を含むサスペンション制御システムにおけるサスペンション制御方法である。前記制御方法は、複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサによって検出される値に基づいて、前記バネ上のバネ上速度を算出することと、算出された前記バネ上速度に基づいて、前記可変減衰力ダンパの減衰係数を算出し、出力することと、出力された前記減衰係数に基づいて、目標制御力を決定することと、決定された前記目標制御力を前記可変減衰力ダンパに付与することと、を含み得る。そして、前記目標制御力を決定することは、第１条件の場合に、予め保持していた減衰係数に基づいて目標制御力を決定し得る。
　これにより、減衰係数は一時的に保持されることで、現在のストローク速度に依存することなく、バネ下への減衰力（制御力）を付与することによる姿勢制御を行うことができるようになる。
　本発明によれば、バネ下の共振現象に対する減衰力不足に起因する「ばたつき感」に伴い、バネ下の振動が収束しないことによる「硬さ感」の問題が解消される。
　本発明の他の技術的特徴、目的、及び作用効果ないしは利点は、添付した図面を参照して説明される以下の実施形態により明らかにされる。また、本開示における目的及び作用効果ないしは利点は例示であり、これに限定されるものではない。
本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムの構成の一例を説明するブロックダイアグラムである。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置のスカイフック制御部の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 カルノップ則に従うスカイフック制御理論を説明するためのサスペンション制御モデルの一例を示す図である。 カルノップ則に従うスカイフック制御理論によるストローク速度とバネ上速度との関係の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおけるストローク速度とバネ上速度との関係に基づく減衰力制御モードの一例を説明するための図である。 図３に示したスカイフック制御部の減衰力制御モード決定部の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置の目標制御量管理部の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける減衰率変換マップの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける減衰率保持制御部により得られる減衰率包絡線の一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置の目標制御量管理部の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおけるスカイフック制御によるストローク速度とバネ上速度との関係の一例を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置の構成の一例を説明するブロックダイアグラムである。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける目標減衰率の包絡振幅を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムの構成の一例を説明するブロックダイアグラムである。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（例えば各実施形態を組み合わせる等）して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。図中、本開示に係る技術に特に関連する構成要素が示されており、他の構成要素については、理解の容易のため、適宜、省略されているが、当業者にとって自明である限り、図示されていない構成要素は排除されるべきではない。
［第１の実施形態］
　本実施形態では、各種のセンサによって検出され出力された信号に基づいて得られた所定のバネ上速度及び所定のストローク速度との関係に依存して、スカイフック制御においてカルノップ（Karnopp）則の適用又は非適用によるスカイフック制御を実現するサスペンション制御システムが開示される。
　図１は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムの構成の一例を説明するブロックダイアグラムである。同図では、本開示に係る技術に特に関連する構成要素が示されており、他の構成要素については、理解の容易のため、適宜、省略されている。以下では、本実施形態に係るサスペンション制御システム１を４輪の車両に適用した例が説明されるが、これに限られず、サスペンション制御システム１は各種の車両に適用され得る。
　サスペンション制御システム１は、車両のバネ下（アクスルや車輪等）とバネ上（車体等）との間に設けられたサスペンション機構１０におけるアクチュエータの減衰力を、各種のセンサの出力信号及び／又は状態量等に基づいて、可変に制御するための装置である。サスペンション機構１０は、典型的には、コイルバネ１２と、可変減衰力ダンパ１４とを含み構成される。可変減衰力ダンパ１４は、典型的には、電磁制御により減衰力を制御可能なアクチュエータである。なお、サスペンション機構１０は、４輪のそれぞれに設けられるが、図中、簡略化のため、代表する１つのみが示されている。
　サスペンション制御システム１は、車両の走行制御に関わる各種のセンサ２１～２６（以下、これらを総称して「センサ２０」ということもある。）と、制御装置３０とを含み構成され得る。本実施形態では、ストロークセンサ２１が設けられている。また、同図では、他のセンサとして、車輪速センサ２２と、前輪操舵角センサ２３と、後輪操舵角センサ２４と、ヨー軸角速度センサ２５と、車速センサ２６とが示されている。
　ストロークセンサ２１は、各輪のサスペンション機構１０に設けられ、サスペンション機構１０におけるサスペンションストロークの速度（以下「ストローク速度」という。）を検出するためのセンサである。ストロークセンサ２１は、検出したストローク速度に応じた信号を制御装置３０に出力する。なお、他の例として説明されるように、ストローク速度は、ストロークセンサ２１以外の各種のセンサにより検出された値（例えば、車輪速、ヨーレイト、横加速度、操舵角及び／又は車速等）を用いて算出乃至は推定され得る。ストロークセンサ２１は、検出したストローク速度に応じた信号を制御装置３０に出力する。
　車輪速センサ２２は、各車輪に設けられ、車輪の回転速度（車輪速）を検出する。車輪速センサ２２は、典型的には、４輪の全てに設けられるが、４輪のうちのいくつかに設けられても良い。車輪速センサ２２は、検出した車輪速に応じた信号を制御装置３０に出力する。車輪速は、後述するように、バネ上速度（バウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイト）算出するために用いられ得る。
　前輪操舵角センサ２３は、図示しない車両前輪の操舵機構に設けられ、運転者のステアリング操作量に応じた前輪操舵角を検出する。前輪操舵角センサ２３は、検出した前輪操舵角に応じた信号を制御装置３０に出力する。
　後輪操舵角センサ２４は、図示しない車両後輪の操舵機構に設けられ、後輪操舵角を検出する。後輪操舵角は、典型的には、運転者のステアリング操作量及び／又は車速に応じて決定され得る。前輪操舵角センサ２３は、検出した前輪操舵角に応じた信号を制御装置３０に出力する。
　ヨー軸角速度センサ２５は、例えば、ジャイロスコープにより、車両の垂直軸の周りの角速度を検出する。ヨー軸角速度センサ２５は、検出したヨー軸角速度（ヨーレイト）に応じた信号を制御装置３０に出力する。
　車速センサ２６は、車両の車速を検出する。車速センサ２６は、検出した車速に応じた信号を制御装置３０に出力する。
　なお、本開示では、上記のセンサ以外のセンサは図示されていないが、当業者にとって自明なように、実際の車両の走行制御に必要な、例えば横加速度センサや、エンジントルクセンサ、エンジン回転数センサといったセンサもまた設けられる。また、他の実施形態で示されるように、バネ上加速度センサやバネ下加速度センサが設けられ得る。
　制御装置３０は、各種のセンサ２０の出力信号及び／又は状態量等に基づいて、可変減衰力ダンパの目標制御量を演算し、該目標制御量に応じた指令信号を出力することにより、可変減衰力ダンパ１４の減衰力を制御する。
　図２は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。同図に示すように、制御装置３０は、概略的には、例えば、状態推定部３１０と、適用制御部３２０と、目標制御量管理部３３０と、電流ドライバ部３４０とを含み構成され得る。
　状態推定部３１０は、各輪のストロークセンサ２１から出力される信号に基づいて、各輪のサスペンション機構１０におけるストローク速度を算出するとともに、算出したストローク速度に基づいて、所定の推定モデルを用いて、サスペンション機構１０に対応するバネ上位置のバネ上速度（バウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイト）をそれぞれ推定し、出力する。本実施形態では、ストローク速度及びバネ上速度は、後述する適用制御部３２０におけるスカイフック制御に用いられる。
　すなわち、状態推定部３１０は、本例では、各輪のストロークセンサ２１から出力される値に基づいて、各輪のストローク速度を算出し、続いて、算出したストローク速度に基づいて、所定の推定モデルを用いて、スカイフック制御用のバウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイトを算出する。
　所定の推定モデルは、例えば、アクティブスカイフックモデルの下記推定式が用いられ得る。
　　ｄｚ２＝Ｇ・（ｄｚ２－ｄｚ１）
　ただし、Ｇ＝－（１／ｓ）・｛１／ｓ＋Ｃｓｋｙ／Ｍｓ）｝・｛（Ｃｓ／Ｍｓ）ｓ＋（Ｋｓ／Ｍｓ）｝であり、ｚ１はバネ下の位置、ｚ２はバネ上の位置、ｓはラプラス演算子、Ｃｓｋｙは仮想減衰係数、Ｍｓはバネ上の質量、Ｃｓは可変減衰力ダンパ１４の減衰係数、Ｋｓはコイルスプリングの弾性係数を表す。また、ｄｚ１は１回微分、すなわち、バネ下速度であり、ｄｚ２はｚ２の１回微分、すなわち、バネ上速度である。
　また、Ｃｓｋｙ、Ｃｓ及びＫｓのそれぞれのバウンス項、ロール項及びピッチ項に応じたモーダルパラメータ（ＣｓｋｙＢ、ＣｓｋｙＲ、ＣｓｋｙＰ、ＣｓＢ、ＣｓＲ、ＣｓＰ、ＫｓＢ、ＫｓＲ、ＫｓＰ）を考慮した値を、それぞれ、Ｂ、Ｒ及びＰとすると、バウンスレイトｄＢ、ロールレイトｄＲ及びピッチレイトｄＰは、以下の式により算出される。
　　ｄＢ＝ＧＢ・ｄｘｓＢ
　　ｄＲ＝ＧＲ・ｄｘｓＲ
　　ｄＰ＝ＧＰ・ｄｘｓＰ
　ただし、ｄｘｓＢ、ｄｘｓＲ、ｄｘｓＰは、それぞれ、ストローク量のバウンス項、ロール項、及びピッチ項の１回微分である。
　このようにして、状態推定部３１０は、バネ上速度として、スカイフック制御用のバウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイトを推定する。なお、本開示では、バネ上速度は、所定の推定モデルによって推定されるものとするが、これに限られず、サスペンション制御システム１は、例えば、車体に１つ又はそれ以上のバネ上速度センサを設け、バネ上速度センサから出力される信号に基づいてバネ上速度を取得するように構成されても良い。
　適用制御部３２０は、例えば、スカイフック制御部３２２として機能するバネ上姿勢制御部を含み構成され得る。図示されていないが、適用制御部３２０は、例えば、周波数感応制御部やバネ下制御部、車速感応制御部等を更に含み得る。
　スカイフック制御部３２２は、状態推定部３１０により算出されたストローク速度とバネ上速度とに基づいて、スカイフック制御を可能にするための減衰係数を決定する。本開示でいうスカイフック制御とは、後述するように、従前のカルノップ則に従う減衰係数による制御に加え、所定の条件において、カルノップ則の適用を停止した状態での特定の減衰係数による制御を含む。減衰係数は、例えば、バネ上のバウンス、ロール及びピッチの各運動自由度の間に仮想的に設定された減衰係数、又は、バネ上平面上の座標が異なる少なくとも任意の３点における上下運動自由度の間に仮想的に設定された減衰係数である。
　目標制御量管理部３３０は、所定の制御モードや、人間の車速に対する感覚、バウンス／ロール／ピッチの各運動方向に対する振動感覚等を考慮して、サスペンション機構１０に対する目標制御力を補正し及び／又は調停しながら、最終的な目標制御力を算出する。目標制御力は、減衰係数に依存した所定の減衰率（「減衰係数飽和度」と称されることもある。）として示される。この意味において、減衰率は、減衰係数の一例とみることができる。目標制御量管理部３３０は、算出した目標制御力に応じた指令電流を電流ドライバ部３４０に出力する。
　電流ドライバ部３４０は、目標制御量管理部３３０から与えられる指令電流を受けて、実印加電流の偏差及び現在デューティ比に基づいて、可変減衰力ダンパ１４に対する実印加電流が指令電流に追従するように電圧印加期間を補正しながら、実印加電流を可変減衰力ダンパ１４に供給する。
　なお、上述したように、他の例として、ストローク速度は、ストロークセンサ２１を用いずに、他のセンサから出力される各種の値に基づいて、算出され得る。具体的には、図示はないが、各輪に対応するように設けられたストローク速度算出部は、各種のセンサから得られる車輪速、前輪舵角、後輪舵角、横加速度、及びヨーレイトに基づいて、まず、基準車輪速を算出する。基準車輪速は、車輪速から種々の外乱が除去された値である。続いて、ストローク速度算出部は、算出した基準車輪速に基づいてタイヤ回転振動周波数を算出するとともに、車輪速と基準車輪速との偏差（車輪速変動）を算出する。車輪速と基準車輪速との偏差は、車体のバウンス挙動、ロール挙動、ピッチ挙動又はばね下の上下振動によって発生したストロークに応じて変動した成分と関連する値である。したがって、次に、ストローク速度算出部は、算出された偏差をストローク量に変換して校正し、校正されたストローク量に、算出されたタイヤ回転振動周波数に応じたバンドエリミネーションフィルタを作用させてタイヤ回転１次振動成分を除去し、最終的なストローク速度を算出する。
　図３は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置のスカイフック制御部の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。同図に示すように、本実施形態のスカイフック制御部３２２は、例えば、カルノップ則演算部３２２１と、減衰力制御モード決定部３２２２と、選択部３２２３と、減衰係数保持部３２２４とを含み得る。以下の説明から明らかなように、本開示では、所定の手法で算出した減衰係数を保持しておき、所定のタイミングで、過去に保持した減衰係数を用いることで、柔軟なスカイフック制御が達成され得る。
　カルノップ則演算部３２２１は、バネ上速度とストローク速度とに基づいて、カルノップ則を適用して、スカイフック制御のための減衰係数を動的に算出する。カルノップ則に従うスカイフック制御は、概略的には、バネ上速度とストローク速度の方向（符号）に従って、可変減衰力ダンパ１４の減衰係数を動的に制御する技術である。すなわち、バネ上速度とストローク速度の符号が一致する場合には、減衰係数は高くなるように制御され、一致しない場合には、減衰係数は低くなるように制御される。
　ここで、カルノップ則に従うスカイフック制御理論について、図４を用いて説明する。すなわち、図４は、カルノップ則に従うスカイフック制御理論を説明するためのサスペンション制御モデルを示す図である。同図に示すサスペンション制御モデルでは、バネ上Ｍｓが、コイルバネ１２と可変減衰力ダンパ１４とを並列に接続したサスペンション機構１０を介して、路面に接地するバネ下Ｍｓに接続されている（状態０）。また、図中、バネ下速度をＶ１、バネ上速度をＶ２とし（ただし、路面に対して上方に移動する方向を正とする。）、仮想的なスカイフックダンパの減衰係数をＣｓｋｙ、可変減衰力ダンパ１４の可変減衰係数をＣｓとすると、可変減衰係数Ｃｓは、
　　Ｃｓ＝Ｃｓｋｙ・Ｖ２／（Ｖ２－Ｖ１）≧０
で示される。したがって、スカイフック制御力を可変減衰力ダンパ１４の減衰係数で実現するためには、可変減衰係数Ｃｓは、常に正の値である必要がある。すなわち、
　　Ｖ２／（Ｖ２－Ｖ１）≧０において；
　　　　Ｃｓ＝Ｃｓｋｙ・Ｖ２／（Ｖ２－Ｖ１）
　　Ｖ２／（Ｖ２－Ｖ１）＜０において；
　　　　Ｃｓ＝ｍｉｎ（最小値）
となる。
　上記のサスペンション制御モデルに従って、カルノップ則演算部３２２１は、スカイフック制御のための減衰係数を算出する。算出された減衰係数は、選択部３２２３に出力される（図３参照）。
　今、車両が、緩やかな起伏のある路面を走行する場合を考える。まず、バネ下Ｍｗが路面の緩やかな凹みに追従した場合、コイルバネ１２は伸張して、ストローク速度Ｖ２１（Ｖ２１＝Ｖ２－Ｖ１）は正の値となるため、制御装置３０は、可変減衰係数Ｃｓが正の値となるように（減衰力を上げるように）、指令を出す（状態１）。次に、バネ下Ｍｗが路面の緩やかな盛り上がりに追従した場合、コイルバネ１２は慣性により圧縮され、ストローク速度Ｖ２１は負の値となるため、制御装置３０は、可変減衰係数Ｃｓが最小値ｍｉｎとなるように（減衰力を下げるように）、指令を出す（状態２）。続いて、バネ下Ｍｗが路面の盛り上がりを乗り越えると、コイルバネ１２は伸張し、ストローク速度Ｖ２１は正の値となるため、制御装置３０は、可変減衰係数Ｃｓが正の値となるように、指令を出す（状態３）。その後、バネ下Ｍｗが平坦な路面に追従すると、コイルバネ１２は伸張から圧縮に遷移し、ストローク速度Ｖ２１は負の値となるため、その結果、制御装置３０は、可変減衰係数Ｃｓが最小値ｍｉｎとなるように、指令を出す（状態４）。
　このように、カルノップ則に従うスカイフック制御理論では、バネ上の制振を目的とすることから、バネ上速度Ｖ２が比較的速い場合であっても、例えば図５に示すように、ストローク速度Ｖ２１の符号が反転すると、可変減衰係数Ｃｓは低くなり、バネ下の振動が収束しにくくなる。このようなバネ下の共振振動は、車輪の弾むような振動である「ばたつき感」を運転者に与えることになる。とりわけ、バネ下の共振振動は、１０Ｈｚ帯で符号が反転し、制振効果が劣化する。そして、バネ下の振動が収束しにくいと、ストローク速度Ｖ２１の符号の反転が発生しやすくなり、この結果、可変減衰係数Ｃｓが高減衰化／低減衰化を繰り返し易くなる。このような高減衰化／低減衰化の交番は、運転者に「硬さ感」を与えることになる。
　そこで、本実施形態では、制御装置３０は、従前のスカイフック制御中のバネ下の「ばたつき感」及び「硬さ感」を低減するために、ストローク速度Ｖ２１が正負反転するタイミング、すなわち、ストローク速度Ｖ２１が０を跨いで変化する領域で、カルノップ則の適用を停止するように制御を行う。本開示では、カルノップ則が適用されない場合を、第１条件と称し、カルノップ則が適用される場合を、第２条件と称するものとする。
　すなわち、減衰力制御モード決定部３２２２は、バネ上速度Ｖ２とストローク速度Ｖ２１との関係に基づいて、カルノップ則の非適用による第１の減衰力制御モード又はカルノップ則の適用による第２の減衰力制御モードのいずれかの減衰力制御モードを決定する。第２の減衰力制御モードは、例えば、カルノップ則の適用により過去に算出された減衰係数を用いて減衰化を図る減衰力制御モードである。減衰力制御モード決定部３２２２は、決定した減衰力制御モードを示す指示信号を選択部３２２３に出力する。
　図６は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおけるストローク速度Ｖ２１とバネ上速度Ｖ２との関係に基づく減衰力制御モードの一例を説明するための図である。すなわち、同図には、バネ上速度Ｖ２とストローク速度Ｖ２１との関係において、バネ上速度Ｖ２不感帯領域及びストローク速度不感帯領域に加え、所定の大きさのバネ上速度Ｖ２においてカルノップ則が適用されないカルノップ則非適用領域（第１の減衰力制御モード）と、カルノップ則が適用されるカルノップ則適用領域（第２の減衰力制御モード）とが示されている。減衰力制御モード決定部３２２２は、バネ上速度Ｖ２とストローク速度Ｖ２１とに基づいて、同図に示すように、第１の減衰力制御モード又は第２の減衰力制御モードのいずれかを選択的に決定する。つまり、一例として、バネ上速度Ｖ２が不感帯よりも大きく、かつ、バネ上速度Ｖ２の符号とストローク速度Ｖ２１の符号とが同じ場合（第１条件の場合）は、ストローク速度の符号によらずに、カルノップ則を適用せず、例えば高減衰化に寄与する過去の減衰係数が用いられる。減衰力制御モード決定部３２２２の具体的構成の一例は、図７を参照して説明される。
　図３に戻り、選択部３２２３は、減衰力制御モード決定部３２２２からの指示信号に従って、第１の減衰力制御モードによる減衰係数又は第２の減衰力制御モードによる減衰係数のいずれかを出力する。選択部３２２３から出力された減衰係数は、目標制御量管理部３３０に出力されるとともに、減衰係数保持部３２２４に出力される。
　減衰係数保持部３２２４は、選択部３２２３を介して出力される減衰係数を一時的に保持する。典型的には、減衰係数保持部３２２４に保持された減衰係数は、選択部３２２３から出力された減衰係数により随時更新される。減衰係数保持部３２２４は、例えば、所定時間経過ごとに減衰係数が更新されるように構成されても良い。これにより、減衰係数保持部３２２４は、カルノップ則演算部３２２１により過去に算出された減衰係数を一時的に保持し得る。
　図７は、図３に示したスカイフック制御部の減衰力制御モード決定部の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。上述したように、減衰力制御モード決定部３２２２は、バネ上速度Ｖ２とストローク速度Ｖ２１との関係に基づいて、図６に示したように、カルノップ則の非適用による第１の減衰力制御モード又はカルノップ則の適用による第２の減衰力制御モードのいずれか一方の減衰力制御モードを決定する。言い換えれば、本実施形態の減衰力制御モード決定部３２２２は、ストローク速度Ｖ２１が０近傍である場合に（ストローク速度Ｖ２１の符号が反転しやすい領域において）、カルノップ則の適用を停止する第１の減衰力制御モードを示す指示信号を出力する。
　より具体的には、同図に示すように、減衰力制御モード決定部３２２２は、バネ上速度Ｖ２を受け取ると、その絶対値と第１のバネ上速度閾値Ｖ２ＴＨとを比較器７１２において比較するとともに、その絶対値と第２のバネ上速度閾値ＶｈＴＨとを比較器７１４において比較する。第１のバネ上速度閾値Ｖ２ＴＨは、バネ上速度不感帯領域を規定し、第２のバネ上速度閾値Ｖ２ＶｈＴＨは、バネ上速度Ｖ２に基づくカルノップ則の非適用領域（第１の条件）を規定する。比較器７１２による比較結果は、ＡＮＤ器７２２に入力されるとともに、その否定値がＡＮＤ器７２６に入力される。一方、比較器７１４による比較結果は、ＡＮＤ器７２４に入力される。
　また、減衰力制御モード決定部３２２２は、ストローク速度Ｖ２１を受け取ると、その絶対値とストローク速度閾値Ｖ２１ＴＨとを比較器７１２において比較する。ストローク速度閾値Ｖ２１ＴＨは、ストローク速度不感帯領域を規定する。比較器７１２による比較結果は、ＡＮＤ器７２２に入力されるとともに、その否定値がＡＮＤ器７２７に入力される。
　ＡＮＤ器７２２は、比較器７１２の比較結果と比較器７１６の比較結果とに基づくＡＮＤ演算を行う。また、ＡＮＤ器７２６は、比較器７１２の比較結果の否定値と比較器７１６の比較結果の否定値とに基づくＡＮＤ演算を行う。つまり、ＡＮＤ器７２２及びＡＮＤ器７２６の演算結果がそれぞれ「真」である場合、対応する不感帯領域を超えて、カルノップ則が適用される可能性があることを意味する。
　また、ＡＮＤ器７２４は、比較器７１４による比較結果とＡＮＤ器７２２の演算結果とに基づくＡＮＤ演算を行う。つまり、ＡＮＤ器７２４の演算結果が「真」である場合、最終的にカルノップ則が適用されることを意味する。
　ＯＲ器７３２は、ＡＮＤ器７２４の演算結果とＡＮＤ器７２６の演算結果とに基づいてＯＲ演算を行う。つまり、ＡＮＤ器７２４の演算結果及びＡＮＤ器７２６の演算結果の少なくとも一方が「真」である場合（第２条件の場合）、カルノップ則が適用されることになる。これは、少なくともバネ上速度Ｖ２の絶対値が第１のバネ上速度閾値Ｖ２ＴＨを超え、かつ、前記ストローク速度Ｖ２１の絶対値が所定のストローク速度閾値Ｖ２１ＴＨを超える場合であり、より具体的には、不感帯領域とカルノップ則非適用領域とを除く領域である（例えば図６参照）。
　なお、本開示では、減衰力制御モード決定部３２２２は、図７に示したように、ある種の論理回路として構成されているが、これに限られるものではなく、ソフトウェアによって構成されても良い。
　図８は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置の目標制御量管理部の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。同図に示すように、本実施形態の目標制御量管理部３３０は、例えば、減衰係数変換部３３０１と、減衰率算出部３３０２と、減衰率保持制御部３３０３と、指令電流算出部３３０４とを含み構成され得る。本開示において、減衰率保持制御部３３０３は、減衰係数保持制御部と称され得る。
　減衰係数変換部３３０１は、減衰率の決定に先立ち、スカイフック制御部３２２から出力された減衰係数を所定の減衰力に換算するために、所定の係数を用いて変換を行う。減衰係数変換部３３０１は、係数変換された減衰係数を減衰率算出部３３０２に出力する。
　減衰率算出部３３０２は、ストローク速度Ｖ２１と、減衰係数変換部３３０１から出力された、係数変換された減衰係数とに基づいて、所定の減衰率（減衰係数飽和度）を算出する。減衰率は、例えば、０～１００％までの数値で示される。減衰率算出部３３０２は、例えば、図９に示すような減衰率変換マップに従って、ストローク速度Ｖ２１と係数変換された減衰係数との関係から、減衰率を算出する。減衰率変換マップには、例えば、「硬さ感」が０％（ＳＯＦＴ）から１００％（ＦＩＲＭ）までの間の減衰率が定義されている。減衰率変換マップは、例えば、制御装置３０の図示しないメモリに保持されている。他の実施形態では、減衰率算出部３３０２は、予め設定された仮想のストローク速度を用い得る。減衰率算出部３３０２は、算出した減衰率を減衰率保持制御部３３０３に出力する。
　減衰率保持制御部３３０３は、算出された減衰率に基づいて、減衰率の包絡振幅に応じた減衰力制御を可能にする。すなわち、減衰率保持制御部３３０３は、減衰力上昇フェーズでは、減衰力上昇の応答性を維持させるため、経時的に変化する減衰率の振幅のピーク値をサンプリング検出し、そのピーク値を保持しつつ、これを目標制御力（目標減衰率）として出力する。この場合、減衰率保持制御部３３０３は、所定の上昇レートリミット値に従い、減衰力上昇速度を調整する。所定の上昇レートリミット値は、例えば、単位時間あたりの所定の上昇率で与えられる。また、減衰率保持制御部３３０３は、新たに検出したピーク値が過去（例えば直前）に検出したピーク値よりも小さいと判断する場合、減衰係数（減衰率）の急激な減少によるバネ下のばたつきを防止するために、所定の下降レートリミット値に従い、減衰力下降速度を調整する。所定の下降レートリミット値は、例えば、単位時間あたりの所定の上昇率で与えられ、バネ下共振周期Ｔ［ｓ］以上で、減衰率が１００％（ＦＩＲＭ）から０％（ＳＯＦＴ）になるように、設定される。
　さらに、減衰率保持制御部３３０３は、直前に検出したピーク値から、所定の時間、新たなピーク値を検出することができなかったと判断する場合、バネ上に対する減衰力の付与時間を十分に維持するために、所定のピークホールド時間の経過後、所定の下降レートリミット値に従いながら、減衰率が減少するように制御を行う。新たなピーク値とは、直前に検出したピーク値を超えるピーク値である。所定のピークホールド時間は、例えば、バネ上共振周期以上となるように設定される。本例では、所定のピークホールド時間の始期は、未検出時間の始期と一致する。
　なお、本開示では、減衰率算出部３３０２が減衰係数に基づいて変換された減衰率に基づいて、減衰率保持制御部３３０３が、目標制御力を決定する例が示されているが、減衰率保持制御部３３０３が、減衰率を用いることなく、減衰係数に基づいて、直接的に、目標制御力を決定する構成が採用されても良い。
　図１０は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける減衰率保持制御部により得られる減衰率包絡線の一例を示すグラフである。同図において、一点鎖線は、減衰率を示している。減衰率は、典型的には、その振幅が頻繁に変化している。また、太実線は、減衰率のピーク値に基づく減衰率包絡線を示している。同図に示すように、例えば、減衰率包絡線は、減衰力上昇フェーズでは、所定の上昇レートリミット値ＵｐＬｉｍｉｔに従い、減衰力下降フェーズでは、所定の下降レートリミット値ＤｗＬｉｍｉｔに従う。さらに、直前に検出したピーク値から、所定の時間、新たなピーク値が検出されない場合、減衰率包絡線は、所定のピークホールド時間の経過後、所定の下降レートリミット値に従いながら、本例では０まで減少する。
　以上のようにして、減衰率保持制御部３３０３は、減衰率が急激に変動しないように保持した値を指令電流算出部３３０４に出力する。
　図８に戻り、指令電流算出部３３０４は、減衰率保持制御部３３０３から出力された減衰率の値に基づいて、所定の指令電流を算出し、出力する。
　図１１は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置の目標制御量管理部３３０の処理の一例を説明するためのフローチャートである。かかる処理は、例えば、制御装置３０のプロセッサが、所定の制御プログラムを実行することにより、実現される。
　同図に示すように、まず、目標制御量管理部３３０は、所定のゲインが与えられた減衰係数に基づいて、図９に示したような減衰率変換マップに従って、ストローク速度と係数変換された減衰係数との関係から、減衰率を算出する（Ｓ１１０１）。続いて、目標制御量管理部３３０は、減衰率のピーク値を検出し（Ｓ１１０２）、減衰力が上昇フェーズにあるか又は下降フェーズにあるかを判断する（Ｓ１１０３）。
　目標制御量管理部３３０は、検出した減衰率のピーク値に基づいて、減衰力が上昇フェーズにあると判断する場合（Ｓ１１０３のＹｅｓ）、所定の上昇レートリミット値に従い、減衰率の包絡振幅に従った目標減衰率を決定する（Ｓ１１０４）。なお、目標制御量管理部３３０は、目標減衰率が１００％を超える場合には、目標減衰率を１００％に設定する。そして、目標制御量管理部３３０は、次の減衰率を算出するために、Ｓ５０１の処理に戻る。
　これに対して、目標制御量管理部３３０は、減衰力が上昇フェーズにないと判断する場合（Ｓ１１０３のＮｏ）、減衰率のピーク値を所定の時間内に検出したか否かを判断する（Ｓ１１０５）。目標制御量管理部３３０は、減衰率のピーク値を所定の時間内に検出したと判断する場合（Ｓ１１０５のＹｅｓ）、所定の下降レートリミット値に従い、減衰率の包絡振幅に従った目標減衰率を決定する（Ｓ１１０６）。目標減衰率は、指令電流算出部３３０４に出力される。このように、所定の下降レートリミット値により目標減衰率が決定されるため、減衰係数の急激な減少によるバネ下のばたつきが防止される。なお、目標制御量管理部３３０は、目標減衰率が０％より小さくなる場合には、目標減衰率を０％に設定する。
　一方、目標制御量管理部３３０は、減衰率のピーク値を所定の時間内に検出しなかったと判断する場合（Ｓ１１０５のＮｏ）、さらに、所定のピークホールド時間が経過したか否かを判断する（Ｓ１１０７）。所定のピークホールド時間は、上述したように、バネ上に対する減衰力の付与時間を十分に維持するためのものである。目標制御量管理部３３０は、所定のピークホールド時間が経過するまで監視し（Ｓ１１０７のＮｏ）、所定のピークホールド時間が経過したと判断すると（Ｓ１１０７のＹｅｓ）、所定の下降レートリミット値に従い、減衰率の包絡振幅に従った目標減衰率を決定する（Ｓ１１０６）。目標減衰率は、指令電流算出部３３０４に出力される。これにより、バネ上に対する減衰力の付与時間が十分に確保される。
　目標制御量管理部３３０は、減衰力下降フェーズにおいて、目標減衰率を決定すると、次の減衰率を算出するために、Ｓ５０１の処理に戻る。
　図１２は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおけるスカイフック制御によるストローク速度とバネ上速度との関係の一例を説明するための図である。同図は、図６に対して、本実施形態のスカイフック制御によって変化するストローク速度とバネ上速度との関係を重畳したグラフである。図中、実線は、本実施形態のスカイフック制御を示している。また、一点鎖線は、図５に示したカルノップ則によるスカイフック制御の一例を示している。
　同図に示すように、本実施形態のスカイフック制御によれば、ストローク速度が０近傍の領域（すなわち、ストローク速度Ｖ２１＝０の軸を跨ぐ領域）において、カルノップ則による減衰係数が用いられずに、保持されている過去の減衰係数が用いられることになる。これにより、従前のスカイフック制御により生じるバネ下の「ばたつき感」及びこれに伴うバネ下の振動が収束しないことによる「硬さ感」が有効に低減されることになる。
　以上のように、本実施形態によれば、現在のストローク速度に依存することなく、バネ下への減衰力（目標制御力）を付与することによる姿勢制御を行うことができるようになる。
　また、本実施形態によれば、現在のバネ上速度と現在のストローク速度との関係に基づいて、カルノップ則の適用によるスカイフック制御又はカルノップ則の非適用によるスカイフック制御を切り替えるので、従前のスカイフック制御の問題であったバネ下の「ばたつき感」及び「硬さ感」が有効に低減される。とりわけ、本実施形態によれば、ストローク速度が０近傍の領域において、カルノップ則の適用によるスカイフック制御をしないので、従前のスカイフック制御の問題であったバネ下の「ばたつき感」及びこれに伴うバネ下の振動が収束しないことによる「硬さ感」が有効に低減されることになる。さらに、本実施形態によれば、バネ上速度が所定のバネ上速度閾値を超える場合には、カルノップ則の適用をすることなく、一時的に保持していた過去の減衰係数に基づいてスカイフック制御を行うので、上記のバネ下の「ばたつき感」及び「硬さ感」が有効に低減されることになる。
　また、本実施形態によれば、減衰係数に基づく所定の減衰率の包絡振幅のピーク値に従った包絡線に従って目標減衰率を調整・制御するので、高減衰化と低減衰化との交番変化による振動を有効に抑制することができるようになる。また、本実施形態によれば、各種のセンサに基づいて推定された状態及び物理量に基づいて算出した減衰係数を所定の減衰率に変換しているので、運転者の乗り心地感を向上させることができる。
　さらに、本実施形態によれば、減衰力上昇フェーズでは、所定の上昇レートリミット値に従って減衰率を変化させているので、減衰力上昇の応答性を維持させつつ、減衰力の急激な上昇によるバネ下のばたつき感を抑制することができる。また、本実施形態によれば、サスペンション制御システム１は、減衰力下降フェーズでは、所定の下降レートリミット値に従って減衰率を変化させているので、減衰力下降の応答性を維持させつつ、減衰力の急激な減少によるバネ下のばたつきを防止することができる。
　さらにまた、本実施形態によれば、直前に検出した減衰係数（減衰率）のピーク値から、所定の時間、新たなピーク値を検出することができなかったと判断する場合、所定のピークホールド時間の経過後、所定の下降レートリミット値に従いながら、減衰率が減少するように制御を行うので、バネ下の共振振動を有効に抑制しつつ、所定のピークホールド時間後の低減衰力により、バネ上に対する減衰力の付与時間を十分に維持することができるようになる。
　また、本実施形態によれば、バネ上速度及び／又はストローク速度を各種のセンサから出力される信号に基づいて算出するので、各種のセンサの柔軟な構成を採用し得る。
　なお、本実施形態では、スカイフック制御において、カルノップ則の適用がない場合に、保持されている過去の減衰係数を用いるものとしたが、これに限られず、例えば、固定値を用いても良い。また、他の例として、減衰係数の変化に制限値を設け、前回の減衰係数から該制限値内となるように減衰係数を決定しても良い。
［第２の実施形態］
　本実施形態では、サスペンション機構に対するスカイフック制御において、ストローク速度に依存しない減衰力制御を実現するサスペンション制御システムが開示される。
　図１３は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムにおける制御装置の構成の一例を説明するブロックダイアグラムである。同図に示すように、本実施形態の制御装置３０は、状態推定部３１０の機能／構成及び適用制御部３２０のスカイフック制御部３２２の機能／構成が、上記の実施形態のものと異なっている。上記の実施形態の構成要素と同じものとについては、適宜説明を省略する。
　同図に示すように、状態推定部３１０は、各種のセンサ２０からの出力値に基づいて、スカイフック制御用のバネ上速度（バウンスレイト、バウンスレイト及びピッチレイト）を推定するバネ上速度推定部３１２を含み構成され得る。本実施形態では、バネ上に上下加速度センサを備えていないことから、バネ上速度は、例えば、所定の推定モデルを用いて推定され得る。
　すなわち、バネ上速度推定部３１２は、例えば、上述したような所定の推定モデルを用いて、スカイフック制御用のバウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイトを算出する。バネ上速度推定部３１２は、算出したバウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイトを適用制御部３２０のスカイフック制御部３２２に出力する。
　本実施形態のスカイフック制御部３２２は、バウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイトに基づいて、減衰係数を算出する。スカイフック制御部３２２は、例えば、バウンスレイトゲイン部３２２１と、ロールレイトゲイン部３２２２と、ピッチレイトゲイン部３２２３と、減衰制御力合成部３２２４とを含み構成され得る。
　バウンスゲイン部３２２１は、バネ上速度推定部３１２から出力されるバウンスレイトに対して所定のゲインを与え、これをバウンス制御力として減衰制御力合成部３２２４に出力する。また、ロールゲイン部３２２２は、バネ上速度推定部３１２から出力されるロールレイトに対して所定のゲインを与え、これをロール制御力として減衰制御力合成部３２２４に出力する。また、ピッチレイトゲイン部３２２３は、バネ上速度推定部３１２から出力されるピッチレイトに対して所定のゲインを与え、これをピッチ制御力として減衰制御力合成部３２２４に出力する。
　減衰制御力合成部３２２４は、バウンス制御力、ロール制御力、及びピッチ制御力のそれぞれの絶対値を算出して、これらの絶対値を合成（加算）することにより、減衰係数を算出する。減衰制御力合成部３２２４は、算出した減衰係数を目標制御量管理部３３０に出力する。
　目標制御量管理部３３０は、上述したように、所定の制御モードや、人間の車速に対する感覚、バウンス／ロール／ピッチの各運動方向に対する振動感覚等を考慮して、サスペンション機構１０に対する目標制御力を補正し及び／又は調停しながら、最終的な目標制御力を算出する。本実施形態の目標制御量管理部３３０は、図８に示した機能構成と基本的に同じであるが、減衰率を算出するために、ストロークセンサ２１から出力されるストローク速度や各種センサ２０から出力される値に基づいて推定されるストローク速度に代え、仮想ストローク速度を用いる点で、上記の実施形態とは異なっている。本実施形態では、仮想ストローク速度は、バネ上の共振現象を考慮して、例えば、約０．１ｍ／ｓの値に設定されているが、これに限られず、適宜の値が用いられ得る。
　とりわけ、目標制御量管理部３３０では、減衰率保持制御部３３０３が、上述したように、ピーク値となる減衰率を保持しながら、減衰率包絡線に従う目標減衰率を調整・制御する。これにより、高減衰化と低減衰化との交番変化による振動が有効に抑制されることになる。
　以上のように、本実施形態よれば、第１の実施形態と同じ又は同等の作用効果ないしは利点を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、ストローク速度に依存するカルノップ則による減衰係数を用いることなく、バウンス制御力、ロールレイト制御力、及びピッチ制御力に基づいて減衰係数を算出し、さらに、算出した減衰係数を用いて、減衰率の包絡振幅に応じた減衰力の制御を可能とするので、バネ下への減衰力を付与することができる。図１４は、目標減衰率の包絡振幅を示すグラフである。同図に示すような減衰率の包絡振幅に応じたスカイフック制御により、従来のカルノップ則の適用によるスカイフック制御に対して、３～６Ｈｚ帯における制御の悪化を来すことなく、バネ上ダンピング指数を約１／３低減することができた。これにより、従前のスカイフック制御によりバネ下振動が無視されることにより生じる「ばたつき感」及び「硬さ感」が有効に低減され、バネ上及びバネ下への減衰力が有効に保持されて、減衰力の変化（振動）が抑制され、ひいては、バネ下における共振振幅を低減することができる。
［第３の実施形態］
　本実施形態では、スカイフック制御に用いられる各種のセンサに関して、ストロークセンサに代え又はこれに加えて、各種の加速度センサを用いたサスペンション制御システムが開示される。
　図１５は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御システムの構成の一例を説明するブロックダイアグラムである。同図に示すサスペンション制御システム１は、スカイフック制御のための各種の加速度センサが設けられている点で、図１に示したものと異なっている。上記の実施形態の構成要素と同じものとについては、適宜説明を省略する。
　すなわち、同図に示すように、本実施形態のサスペンション制御システム１は、車両の走行に関わる各種のセンサ２０を含み構成され得る。同図では、各種のセンサ２０として、上述した、車輪速センサ２２、前輪操舵角センサ２３、後輪操舵角センサ２４、ヨー軸角速度センサ２５、及び車速センサ２６に加え、例えば、複数のバネ上加速度センサ２７と、複数のバネ下加速度センサ２８とが設けられている。
　バネ上加速度センサ２７は、例えば、車両本体の任意の位置に設けられ得る。本例では、３つのバネ上加速度センサ２７ａ，２７ｂ及び２７ｃが互いに離間して設けられているが、これに限られない。バネ上加速度センサ２７のそれぞれは、バネ上のバウンス方向（Ｚ軸方向）の加速度を検出する。また、バネ上加速度センサ２７は、バネ上の水平方向（Ｙ軸方向）の加速度を検出し得る。バネ上加速度センサ２７のそれぞれは、検出した加速度に応じた信号を制御装置３０に出力する。
　バネ下加速度センサ２８は、例えば、４輪の各サスペンション機構１０の弾性体（例えばコイルバネ）の下方位置に設けられる。図中、代表するサスペンション機構１０のバネ下加速度センサ２８ａのみが示されている。バネ下加速度センサ２８のそれぞれは、バネ下のバウンス方向（Ｚ軸方向）の加速度を検出し、検出した加速度に応じた信号を制御装置３０に出力する。
　制御装置３０の状態推定部３１０は、各種の加速度センサ２７及び２８により検出される各種の加速度に基づいて、バネ上のバウンスレイト、ロールレイト及びピッチレイト、並びにサスペンション機構１０におけるストローク速度Ｖ２１を推定する。
　例えば、状態推定部３１０は、バネ上加速度センサ２７から出力されるバネ上加速度とこれに対応するバネ下加速度センサ２８から出力されるバネ下の加速度とに基づいて、相対加速度を算出し、算出した相対化速度に基づいて、ストローク速度を推定する。なお、状態推定部３１０は、各種の加速度センサ２７及び２８から出力される加速度を、ディジタルフィルタによって擬似積分し、速度次元の物理量を推定し、また、車輪速センサ２２から出力される車輪速に基づいて、バネ上及び／又はバネ下の状態を推定し、速度次元の物理量を推定し得る。
　このようにして、状態推定部３１０により推定されたストローク速度は、第１の実施形態で述べたように、バネ上速度とともに、適用制御部３２０のスカイフック制御部３２２に出力される。スカイフック制御部３２２は、状態推定部３１０により算出されたストローク速度とバネ上速度とに基づいて、スカイフック制御を可能にするための減衰係数を決定する。
　以上のように、本実施形態によれば、上記の各実施形態と同じ又は同等の作用効果ないしは利点を奏し得る。すなわち、本実施形態によれば、ストローク速度Ｖ２１が０近傍の領域（すなわち、ストローク速度Ｖ２１＝０の軸を跨ぐ領域）において、カルノップ則による減衰係数（減衰率）が用いられることなく、保持されている直前の減衰係数が用いられることになる。これにより、従前のスカイフック制御により生じる「ばたつき感」及び「硬さ感」が有効に低減されることになる。なお、本実施形態に係るストローク制御システムの構成に、第２の実施形態に係るストローク制御システムの構成を適用することもでき、この場合も、同様の作用効果ないしは利点を奏し得る。
　上記各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。
　例えば、本明細書に開示される方法においては、その結果に矛盾が生じない限り、ステップ、動作又は機能を並行して又は異なる順に実施しても良い。説明されたステップ、動作及び機能は、単なる例として提供されており、ステップ、動作及び機能のうちのいくつかは、発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略でき、また、互いに結合させることで一つのものとしてもよく、また、他のステップ、動作又は機能を追加してもよい。
　また、上述したように、サスペンション制御システム１は、バネ上速度を、各種のセンサ２０から出力される値に基づいて算出しても良いし、ストローク速度を用いて、算出しても良い。この場合、サスペンション制御システム１は、ストローク速度を、ストロークセンサ２１から出力された値に基づいて直接的に算出しても良いし、ストロークセンサ２１以外の各種のセンサから出力された値に基づいて算出しても良い。さらに、サスペンション制御システム１は、ストローク速度に依存せずに、バネ上速度を用いて、スカイフック制御を行っても良く、或いは、ストローク速度を用いて（例えばストローク速度が０を跨ぐ領域において）、スカイフック制御を行っても良い。
　より具体的には、本願発明は、以下のようなシステムに適用することが可能である：
（１）バネ上速度及びストローク速度を、加速度センサ及びストロークセンサにより検出するシステム；
（２）バネ上速度を加速度センサにより検出した値より算出し、ストローク速度を各種のセンサからの値（センシングデータ）に基づいて推定乃至は推測するシステム；
（３）ストローク速度をストロークセンサにより検出し、バネ上速度を各種のセンサからの値に基づいて推測するシステム；又は、
（４）バネ上速度及びストローク速度の両方を、加速度センサ及びストロークセンサ以外の各種のセンサからの値に基づいて推測するシステム。
　なお、バネ上速度及び／又はストローク速度の推定は、従前の手法を用いて行うことができる。
　また、本明細書では、さまざまな実施形態が開示されているが、一の実施形態における特定のフィーチャ（技術的事項）を、適宜改良しながら、他の実施形態に追加し、又は該他の実施形態における特定のフィーチャと置換することができ、そのような形態も本発明の要旨に含まれる。
１…サスペンション制御システム
１０…サスペンション機構
　１２…コイルバネ
　１４…可変減衰力ダンパ
２０…センサ
　２１…ストロークセンサ
　２２…車輪速センサ
　２３…前輪操舵角センサ
　２４…後輪操舵角センサ
　２５…ヨー軸角速度センサ
　２６…車速センサ
　２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ…バネ上加速度センサ
　２８…バネ下加速度センサ
３０…制御装置
　３１０…状態推定部
　３２０…適用制御部
　　３２２…スカイフック制御部
　　　３２２１…カルノップ則演算部
　　　３２２２…減衰力制御モード決定部
　　　３２２３…選択部
　　　３２２４…減衰係数保持部
　３３０…目標制御量管理部
　　　３３０１…減衰係数変換部
　　　３３０２…減衰率算出部
　　　３３０３…減衰率保持制御部
　　　３３０４…指令電流算出部
　３４０…電流ドライバ部

Claims (16)

  1. 　バネ上とバネ下との間に設けられ、弾性体と可変減衰力ダンパとを含むサスペンション機構を含むサスペンション制御システムにおけるサスペンション制御方法であって、
    　複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサによって検出される値に基づいて、前記バネ上のバネ上速度を算出することと、
    　算出された前記バネ上速度に基づいて、前記可変減衰力ダンパの減衰係数を算出し、出力することと、
    　出力された前記減衰係数に基づいて、目標制御力を決定することと、
    　決定された前記目標制御力を前記可変減衰力ダンパに付与することと、を含み、
    　前記目標制御力を決定することは、第１条件の場合に、予め保持していた減衰係数に基づいて目標制御力を決定する、
    サスペンション制御方法。
  2. 　前記目標制御力を決定することは、前記バネ上速度に基づいて算出される前記減衰係数を保持し、前記第１条件の場合に、前記保持していた減衰係数に基づいて前記目標制御力を決定する、
    　請求項１に記載のサスペンション制御方法。
  3. 　前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサによって検出される値に基づいて、前記サスペンション機構におけるストローク速度を算出することを更に含む、
    　請求項１又は２に記載のサスペンション制御方法。
  4. 　前記減衰係数を算出し、出力することは、第２条件の場合に、現在の前記バネ上速度と現在の前記ストローク速度とをカルノップ則に適用することにより現在の前記減衰係数を算出し、出力することを含む、
    　請求項３に記載のサスペンション制御方法。
  5. 　前記減衰係数を算出し、出力することは、前記バネ上速度の絶対値が第１のバネ上速度閾値を超え、かつ、前記ストローク速度の絶対値がストローク速度閾値を超える場合に、前記現在のバネ上速度と前記現在のストローク速度とをカルノップ則に適用することにより算出した減衰係数を出力する、
    　請求項３又は４に記載のサスペンション制御方法。
  6. 　前記第１の条件は、前記バネ上速度の絶対値が第２のバネ上速度閾値を超え、かつ、前記ストローク速度の絶対値がストローク速度閾値を超える場合である、
    　請求項３乃至５のいずれか一項に記載のサスペンション制御方法。
  7. 　前記第１条件は、前記ストローク速度が０を跨いで変化する場合である、
    　請求項３乃至６のいずれか一項に記載のサスペンション制御方法。
  8. 　前記目標制御力を決定することは、前記第１条件の場合に、前記減衰係数に基づく減衰率の包絡振幅のピーク値を検出し、検出した前記ピーク値を一時的に保持し、一時的に保持している前記ピーク値に基づいて、前記目標制御力を決定する
    　請求項１乃至７の何れか一項に記載のサスペンション制御方法。
  9. 　前記目標制御力を決定することは、前記減衰係数に基づいて、所定の減衰率変換マップを用いて前記減衰率を決定する、
    　請求項８に記載のサスペンション制御方法。
  10. 　前記目標制御力を決定することは、前記検出されたピーク値に従って、前記減衰率が上昇するフェーズであると判断される場合に、所定の上昇レートリミット値に従い、前記包絡振幅を決定する、請求項８又は９に記載のサスペンション制御方法。
  11. 　前記目標制御力を決定することは、前記検出されたピーク値が、過去の前記ピーク値よりも小さいと判断される場合に、所定の下降レートリミット値に従い、前記包絡振幅を決定する、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のサスペンション制御方法。
  12. 　前記目標制御力を決定することは、前記検出されたピーク値が所定の期間内に検出されなかった場合、所定のピークホールド時間経過後に、前記包絡振幅を決定する、
    請求項８乃至１１のいずれか一項に記載のサスペンション制御方法。
  13. 　前記複数のセンサのうちの車輪速センサによって検出される車輪速に基づいて、前記バネ上速度を算出することを更に含む、
    　請求項１乃至１２の何れか一項に記載のサスペンション制御方法。
  14. 　前記複数のセンサのうちのストロークセンサによって検出されるストローク速度に基づいて、前記バネ上速度を算出することを更に含む、
    　請求項１乃至１３の何れか一項に記載のサスペンション制御方法。
  15. 　前記複数のセンサのうちのバネ上加速度センサ及びバネ下加速度センサにより検出される値に基づいて、前記ストローク速度を算出することを更に含む、
    　請求項３に記載のサスペンション制御方法。
  16. 　バネ上とバネ下との間に設けられ、弾性体と可変減衰力ダンパとを含むサスペンション機構と、
    　前記可変減衰力ダンパの減衰係数に基づいて決定される目標制御力を、前記可変減衰力ダンパに付与する制御装置と、を備え、
    　前記制御装置は、
    　複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサによって検出される値に基づいて、前記バネ上のバネ上速度を算出する状態推定部と、
    　算出された前記バネ上速度に基づいて、前記可変減衰力ダンパの減衰係数を算出し、出力する適用制御部と、
    　前記適用制御部により出力された前記減衰係数に基づいて、前記目標制御力を決定する目標制御量管理部と、を備え、
    　第１条件の場合に、予め保持していた減衰係数に基づいて目標制御力を決定する、ように構成される、
    　サスペンション制御システム。
PCT/JP2019/012522 2019-03-25 2019-03-25 サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム WO2020194451A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/012522 WO2020194451A1 (ja) 2019-03-25 2019-03-25 サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム
US17/439,430 US11433729B2 (en) 2019-03-25 2019-03-25 Suspension control method and suspension control system
JP2021508425A JP7092256B2 (ja) 2019-03-25 2019-03-25 サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム
CN201980093886.XA CN113557148B (zh) 2019-03-25 2019-03-25 悬架控制方法及悬架控制系统
EP19920658.2A EP3950391A4 (en) 2019-03-25 2019-03-25 SUSPENSION CONTROL METHOD AND SUSPENSION CONTROL SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/012522 WO2020194451A1 (ja) 2019-03-25 2019-03-25 サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020194451A1 true WO2020194451A1 (ja) 2020-10-01

Family

ID=72609282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/012522 WO2020194451A1 (ja) 2019-03-25 2019-03-25 サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11433729B2 (ja)
EP (1) EP3950391A4 (ja)
JP (1) JP7092256B2 (ja)
CN (1) CN113557148B (ja)
WO (1) WO2020194451A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112339517A (zh) * 2020-11-13 2021-02-09 成都九鼎科技(集团)有限公司 一种半主动悬架控制方法及控制系统
CN113815369A (zh) * 2021-09-18 2021-12-21 江苏大学 一种基于多智能体的互联空气悬架协同控制系统及控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210067004A (ko) * 2019-11-28 2021-06-08 현대자동차주식회사 차량 통합 제어 방법 및 시스템
KR20220015172A (ko) * 2020-07-30 2022-02-08 현대자동차주식회사 차량 서스펜션 제어 장치 및 방법
US20230086480A1 (en) * 2021-09-17 2023-03-23 Rivian Ip Holdings, Llc Active suspension damping

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05104927A (ja) * 1991-08-06 1993-04-27 Atsugi Unisia Corp 車両懸架装置
JPH05208609A (ja) * 1991-05-17 1993-08-20 Atsugi Unisia Corp 減衰力制御装置
JP2011213198A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd 可変減衰力ダンパの制御装置
WO2013111504A1 (ja) * 2012-01-26 2013-08-01 日産自動車株式会社 車両の制御装置
JP2013189154A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Nissan Motor Co Ltd 車両の制御装置
WO2014142270A1 (ja) * 2013-03-13 2014-09-18 カヤバ工業株式会社 ダンパ制御装置
JP2016022830A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 本田技研工業株式会社 減衰力可変ダンパの制御装置
JP2019001369A (ja) * 2017-06-16 2019-01-10 本田技研工業株式会社 電磁サスペンション装置
JP2019014371A (ja) * 2017-07-06 2019-01-31 トヨタ自動車株式会社 サスペンション制御システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3045784B2 (ja) * 1991-02-14 2000-05-29 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
US5430646A (en) * 1991-02-22 1995-07-04 Atsugi Unisia Corporation System and method for controlling damping force coefficient of shock absorber applicable to automotive supension
US5490068A (en) * 1991-07-30 1996-02-06 Atsugi Unisia Corporation Suspension control system for automotive vehicle including apparatus for controlling shock absorber damping force coefficient
US5322320A (en) * 1992-01-14 1994-06-21 Nippondenso Co., Ltd. Shock absorber damping force control system for vehicle
KR0164653B1 (ko) * 1994-03-18 1999-01-15 이시다 아쯔미 현가제어장치
JP5036601B2 (ja) * 2008-03-07 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 車両の減衰力制御装置
US8914193B2 (en) * 2009-02-23 2014-12-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Damping force control apparatus
WO2014002444A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 本田技研工業株式会社 サスペンション制御装置
JP5941886B2 (ja) * 2013-08-30 2016-06-29 本田技研工業株式会社 サスペンション制御装置
JP6478063B2 (ja) * 2016-05-13 2019-03-06 トヨタ自動車株式会社 車両用減衰力制御装置
CN109715421B (zh) * 2016-09-28 2022-05-13 日立安斯泰莫株式会社 悬架控制装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05208609A (ja) * 1991-05-17 1993-08-20 Atsugi Unisia Corp 減衰力制御装置
JPH05104927A (ja) * 1991-08-06 1993-04-27 Atsugi Unisia Corp 車両懸架装置
JP2011213198A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd 可変減衰力ダンパの制御装置
WO2013111504A1 (ja) * 2012-01-26 2013-08-01 日産自動車株式会社 車両の制御装置
JP2013189154A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Nissan Motor Co Ltd 車両の制御装置
WO2014142270A1 (ja) * 2013-03-13 2014-09-18 カヤバ工業株式会社 ダンパ制御装置
JP2016022830A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 本田技研工業株式会社 減衰力可変ダンパの制御装置
JP2019001369A (ja) * 2017-06-16 2019-01-10 本田技研工業株式会社 電磁サスペンション装置
JP2019014371A (ja) * 2017-07-06 2019-01-31 トヨタ自動車株式会社 サスペンション制御システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3950391A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112339517A (zh) * 2020-11-13 2021-02-09 成都九鼎科技(集团)有限公司 一种半主动悬架控制方法及控制系统
CN112339517B (zh) * 2020-11-13 2023-10-10 成都九鼎科技(集团)有限公司 一种半主动悬架控制方法及控制系统
CN113815369A (zh) * 2021-09-18 2021-12-21 江苏大学 一种基于多智能体的互联空气悬架协同控制系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7092256B2 (ja) 2022-06-28
US11433729B2 (en) 2022-09-06
US20220176766A1 (en) 2022-06-09
CN113557148A (zh) 2021-10-26
EP3950391A1 (en) 2022-02-09
CN113557148B (zh) 2022-10-14
JPWO2020194451A1 (ja) 2021-10-21
EP3950391A4 (en) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7092256B2 (ja) サスペンション制御方法及びサスペンション制御システム
JP5321603B2 (ja) 車両のスタビライザ制御装置
EP3424758A2 (en) Active wheel damping
JP2009241813A (ja) 車両の振動状態検出方法並びにこれを用いたサスペンション制御方法及び装置
CN109203903B (zh) 悬架控制系统
US11254180B2 (en) Vehicle travel control system
JP6753911B2 (ja) 減衰力可変ダンパの制御装置
US20170174034A1 (en) Control device for vehicle suspension
JP5113882B2 (ja) ダンパ制御装置
JP2013049394A (ja) サスペンション制御装置
JP5224058B2 (ja) サスペンション制御装置
JP2009078761A (ja) サスペンション制御装置
JP2009078757A (ja) 車両用路面変位推定装置
US10759248B2 (en) Traveling control system for vehicle
CN111775649B (zh) 一种减振器控制方法、装置及系统
JP2009078759A (ja) 車両用サスペンション制御装置
KR102093207B1 (ko) 액티브 롤 제어 장치 및 방법
KR102590732B1 (ko) 액티브 롤 제어 장치 및 방법
JP5571510B2 (ja) サスペンション制御装置
JP5157683B2 (ja) サスペンション制御装置
CN117507719A (zh) 一种车辆悬架控制方法和装置
JP2002293121A (ja) サスペンション制御装置
JP2009078758A (ja) 車両用サスペンション制御装置
KR100507758B1 (ko) 리버스형 댐퍼를 이용한 전자 제어 현가 장치
KR100397264B1 (ko) 전자 제어 현가 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19920658

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021508425

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019920658

Country of ref document: EP

Effective date: 20211025