JPH07102767B2 - Damping force controller - Google Patents
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- JPH07102767B2 JPH07102767B2 JP22727388A JP22727388A JPH07102767B2 JP H07102767 B2 JPH07102767 B2 JP H07102767B2 JP 22727388 A JP22727388 A JP 22727388A JP 22727388 A JP22727388 A JP 22727388A JP H07102767 B2 JPH07102767 B2 JP H07102767B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、車両懸架状態の動的モデルに基づいて構成し
た最適フィルタにより推定したばね上絶対速度を用い
て、車両懸架状態に最適な減衰力を実現し、乗り心地の
向上に有効な減衰力制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention uses the sprung mass absolute velocity estimated by an optimum filter constructed based on a dynamic model of a vehicle suspension state to provide optimum damping for the vehicle suspension state. The present invention relates to a damping force control device that realizes force and is effective in improving ride comfort.
[従来の技術] 車両走行中に、ばね下からばね上へ伝達される上下方向
の路面外乱を遮断し、ばね上の上下方向の絶対変位を抑
制する手法として、従来より、スカイフックの原理が知
られている。さらに、このスカイフックの原理に基づ
き、車両のばね上の上下方向の絶対速度、ばね上の上下
方向の相対速度から、ばね上の上下方向の絶対変位を最
小とするようにショックアブソーバの減衰力をセミアク
ティブ制御する、カルノップ理論も提唱された。このよ
うな理論に従って車両の上下方向変位を制御する技術と
して、例えば、「サスペンションの制御装置」(実開昭
63−93203号公報)等が提案されている。すなわち、ば
ね上の上下方向の絶対速度およびばね上の上下方向の相
対速度から、両者が同相時にはショックアブソーバの減
衰力を高く、一方、両者が逆相時には減衰力を低く制御
し、ばね下からばね上への路面外乱伝達を抑制するもの
である。[Prior Art] As a method of blocking the vertical road surface disturbance transmitted from the unsprung to the sprung and suppressing the absolute displacement in the vertical direction on the spring while the vehicle is traveling, the Skyhook principle has been conventionally used. Are known. Furthermore, based on the skyhook principle, the damping force of the shock absorber is minimized from the absolute velocity in the vertical direction on the vehicle spring and the relative velocity in the vertical direction on the spring to minimize the absolute displacement in the vertical direction on the spring. The Carnop theory, which controls semi-actively, was also proposed. As a technique for controlling the vertical displacement of a vehicle in accordance with such a theory, for example, "Suspension control device" (Shokai Sho
63-93203) and the like have been proposed. In other words, from the absolute velocity in the vertical direction on the spring and the relative velocity in the vertical direction on the spring, the damping force of the shock absorber is increased when they are in phase, while the damping force is controlled to be low when they are in the opposite phase. It suppresses the road surface disturbance transmission to the spring.
[発明が解決しようとする課題] ところで、スカイフックの原理やカルノップ理論を応用
して減衰力を制御するには、ばね上の上下方向の絶対速
度およびばね上の上下方向の相対速度を検出する必要が
ある。そこで、従来技術では、車体のフロアに配設され
て車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサの検
出信号を時間積分して、ばね上の上下方向の絶対速度を
算出すると共に、相対変位センサによりばね上相対速度
を検出していた。しかし、加速度センサおよび相対変位
センサの2種類のセンサが必要になり、しかも、加速度
センサの検出信号の検出精度、時間積分計算の計算精度
等が何れも十分ではなく、ばね上絶対速度の正確な検出
ができないという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in order to control the damping force by applying the Skyhook principle or the Karnop theory, the absolute velocity in the vertical direction on the spring and the relative velocity in the vertical direction on the spring are detected. There is a need. Therefore, in the prior art, the detection signal of an acceleration sensor, which is arranged on the floor of the vehicle body and detects the vertical acceleration of the vehicle body, is time-integrated to calculate the absolute velocity in the vertical direction on the spring and the relative displacement sensor. The relative speed on the sprung was detected by. However, two types of sensors, an acceleration sensor and a relative displacement sensor, are required. Moreover, neither the detection accuracy of the detection signal of the acceleration sensor nor the calculation accuracy of the time integration calculation is sufficient, so that the sprung absolute speed cannot be accurately measured. There was a problem that it could not be detected.
従って、十分な精度を有するばね上絶対速度が得られな
いので、これに基づく減衰力制御の制御精度も低下し、
スカイフックの原理やカルノップ理論を有効に応用した
適切な減衰力制御の実現が極めて困難であるという問題
もあった。Therefore, since the sprung mass absolute speed with sufficient accuracy cannot be obtained, the control accuracy of the damping force control based on this also decreases,
There is also a problem that it is extremely difficult to realize appropriate damping force control that effectively applies the Skyhook principle and the Karnop theory.
本発明は、減衰力を測定可能な1種類の検出器を備える
だけで、検出が極めて困難な車両の上下方向のばね上絶
対速度を、車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて
正確に推定し、この推定されたばね上絶対速度を用いて
スカイフックの原理やカルノップ理論を好適に応用可能
な減衰力制御装置の提供を目的とする。The present invention accurately provides the vertical sprung mass absolute velocity of a vehicle, which is extremely difficult to detect, based on the dynamic model of the vertical motion of the vehicle, by only providing one type of detector capable of measuring the damping force. It is an object of the present invention to provide a damping force control device that can estimate and apply the Skyhook's principle and the Karnop theory appropriately by using the estimated absolute sprung velocity.
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するためになされた本発明は、第1図に
例示するように、 車両の車輪部の、ばね上とばね下との間に介装され、該
ばね上とばね下との間に作用する減衰力を、外部からの
指令に従って変更する減衰力変更手段M1と、 上記車輪部の減衰力相当量を検出する減衰力検出手段M2
と、 該減衰力検出手段M2の検出した減衰力に応じてばね上の
路面に対する相対速度を算出するばね上相対速度算出手
段M3と、 上記車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて定まる
パラメータを使用して、上記減衰力検出手段M2の検出し
た減衰力に応じて上記車両のばね上絶対速度を推定する
ばね上絶対速度推定手段M4と、 該ばね上絶対速度推定手段M4の推定したばね上絶対速度
および上記ばね上相対速度算出手段M3の算出したばね上
相対速度に基づいて上記車両の車輪部の目標減衰力を決
定し、該車両の車輪部の減衰力を該目標減衰力に変更す
る指令を上記減衰力変更手段M1に出力する制御手段M5
と、 を備えたことを特徴とする減衰力制御装置を要旨とする
ものである。[Means for Solving the Problems] The present invention made to achieve the above object is, as illustrated in FIG. 1, interposed between a sprung portion and an unsprung portion of a wheel portion of a vehicle, Damping force changing means M1 for changing the damping force acting between the sprung portion and the unsprung portion in accordance with a command from the outside, and damping force detecting means M2 for detecting the damping force equivalent amount of the wheel portion.
A sprung relative speed calculating means M3 for calculating a relative speed with respect to a road surface on a spring according to the damping force detected by the damping force detecting means M2, and a parameter determined based on a dynamic model of the vertical movement of the vehicle. Using the sprung mass absolute speed estimating means M4 for estimating the sprung mass absolute speed of the vehicle according to the damping force detected by the damping force detecting means M2, and the spring estimated by the sprung mass absolute speed estimating means M4. The target damping force of the wheel portion of the vehicle is determined based on the upper absolute velocity and the sprung relative velocity calculated by the sprung relative velocity calculating means M3, and the damping force of the wheel portion of the vehicle is changed to the target damping force. Control means M5 for outputting a command to the damping force changing means M1
The gist of the present invention is a damping force control device characterized by including:
[作用] 本発明の減衰力制御装置は、第1図に例示するように、
減衰力検出手段M2が、車両の車輪部の、減衰力を検出す
る。この減衰力に応じて、ばね上相対速度算出M3が、ば
ね上の路面に対する相対速度を算出する。ここで、ばね
上絶対速度推定手段M4は、上記車両の上下方向運動の動
的モデルに基づいて定まるパラメータを使用し、上記減
衰力検出手段M2の検出した減衰力に応じて上記車両のば
ね上絶対速度を推定する。この推定されたばね上絶対速
度および上記ばね上相対速度算出手段の算出したばね上
相対速度に基づいて上記車両の車輪部の目標減衰力を決
定し、該車両の車輪部の減衰力を該目標減衰力に変更す
る指令を、制御手段M5が減衰力変更手段M1に出力する。
この指令に従って、車両の車輪部の、ばね上とばね下と
の間に介装された減衰力変更手段M1は、ばね上とばね下
との間に作用する減衰力を変更するよう働く。[Operation] The damping force control device of the present invention, as illustrated in FIG.
The damping force detection means M2 detects the damping force of the wheel portion of the vehicle. In accordance with this damping force, the sprung relative speed calculation M3 calculates the relative speed with respect to the road surface on the spring. Here, the sprung mass absolute velocity estimating means M4 uses a parameter determined based on a dynamic model of the vertical movement of the vehicle, and the sprung mass of the vehicle according to the damping force detected by the damping force detecting means M2. Estimate absolute velocity. The target damping force of the wheel portion of the vehicle is determined based on the estimated absolute sprung velocity and the sprung relative velocity calculated by the sprung relative velocity calculating means, and the damping force of the wheel portion of the vehicle is reduced to the target damping force. The control means M5 outputs a command to change to force to the damping force changing means M1.
In accordance with this command, the damping force changing means M1 provided between the sprung portion and the unsprung portion of the wheel portion of the vehicle works to change the damping force acting between the sprung portion and the unsprung portion.
すなわち、減衰力だけを計測し、車両の上下方向運動の
動的モデルに基づいて定まるパラメータを用いて減衰力
から推定したばね上絶対速度および減衰力から算出した
ばね上相対速度を使用して導出した最適な目標減衰力を
実現するよう制御するのである。That is, only the damping force is measured and derived using the sprung absolute velocity estimated from the damping force and the sprung relative velocity calculated from the damping force using parameters determined based on the dynamic model of the vertical movement of the vehicle. The control is performed so as to realize the optimum target damping force.
従って、本発明の減衰力制御装置は、減衰力計測可能な
1種類の検出手段だけで、ばね上相対速度および車両の
動的モデルに基づき、計測した減衰力に応じて正確に推
定されたばね上絶対速度から、車両の懸架状態に最適な
減衰力を発揮するよう働く。Therefore, the damping force control device according to the present invention is based on the sprung relative speed and the dynamic model of the vehicle, and has the sprung force accurately estimated according to the measured damping force by only one type of detecting means capable of measuring the damping force. From the absolute speed, it works to exert the optimum damping force for the suspended state of the vehicle.
[実施例] 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。本発明の一実施例であるショックアブソーバ制御
装置のシステム構成を第2図に示す。[Embodiment] Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows a system configuration of a shock absorber control device which is an embodiment of the present invention.
同図に示すように、ショックアブソーバ制御装置1は、
4輪の各々に対して配設された減衰力可変型ショックア
ブソーバ2,3,4,5、これらを制御するアブソーバコント
ロールコンピュータ6から構成されている。As shown in the figure, the shock absorber control device 1 is
It is composed of damping force variable type shock absorbers 2, 3, 4, 5 arranged for each of the four wheels, and an absorber control computer 6 for controlling these.
各減衰力可変型ショックアブソーバ2,3,4,5の構造は全
て同一であるので、減衰力可変型ショックアブソーバ2
を一例として説明する。減衰力可変型ショックアブソー
バ2は、左前輪のロワアーム2aと車体7との間に介装さ
れ、アブソーバオイルの流路面積増減調整により減衰係
数を連続的に変更可能なショックアブソーバ2b、ショッ
クアブソーバ2bと併設されたコイルスプリング2c、ショ
ックアブソーバ2bの減衰係数をアブソーバコントロール
コンピュータ6の制御の基に変更するアブソーバコント
ロールアクチュエータ2dを備えている。The damping force variable type shock absorbers 2, 3, 4, and 5 have the same structure, so the damping force variable type shock absorber 2
Will be described as an example. The damping force type shock absorber 2 is interposed between the lower arm 2a of the left front wheel and the vehicle body 7, and the shock absorber 2b and the shock absorber 2b are capable of continuously changing the damping coefficient by adjusting the flow passage area of the absorber oil. An absorber control actuator 2d for changing the damping coefficient of the coil spring 2c and the shock absorber 2b, which are installed together with the shock absorber 2b, under the control of the absorber control computer 6 is provided.
ショックアブソーバ制御装置1は、検出器として、各減
衰力可変型ショックアブソーバ2,3,4,5の上下方向作用
力伝達部に内蔵された圧電素子から成る減衰力センサ1
1,12,13,14を備える。The shock absorber control device 1 includes a damping force sensor 1 as a detector, which is composed of a piezoelectric element incorporated in the vertical acting force transmitting portion of each damping force type shock absorber 2, 3, 4, or 5.
Equipped with 1,12,13,14.
アブソーバコントロールコンピュータ6は、CPU6a,ROM6
b,RAM6c、バックアップRAM6dを中心に論理演算回路とし
て構成され、コモンバス6eを介して入出力部6fに接続さ
れて外部との入出力を行なう。上記各センサの検出信号
は入出力部6fを介してCPU6aに入力され、一方、CPU6aは
入出力部6fを介してアブソーバコントロールアクチュエ
ータ2d,3d,4d,5dに制御信号を出力する。Absorber control computer 6 is CPU6a, ROM6
b, RAM 6c, and backup RAM 6d are mainly configured as a logical operation circuit, which is connected to an input / output unit 6f via a common bus 6e to perform input / output with the outside. The detection signal of each sensor is input to the CPU 6a via the input / output unit 6f, while the CPU 6a outputs a control signal to the absorber control actuators 2d, 3d, 4d, 5d via the input / output unit 6f.
次に、減衰力センサ11,12,13,14の検出した減衰力yか
ら、ばね上絶対速度の最適推定値 を推定し、このばね上絶対速度の最適推定値 に基づいて目標減衰係数C*を求める制御系を、第3図
のブロックダイアグラムに基づいて説明する。なお、第
3図は制御系を示す図であって、ハード的な構成を示す
ものではない。第3図に示す制御系は、実際には第5図
(1),(2)のフローチャートに示した一連のプログ
ラムの実行により、離散時間系として実現される。Next, from the damping force y detected by the damping force sensors 11, 12, 13, and 14, the optimum estimated value of the sprung absolute velocity is obtained. And the optimal estimate of this sprung absolute velocity A control system for obtaining the target damping coefficient C * based on the above will be described based on the block diagram of FIG. Note that FIG. 3 is a diagram showing a control system and does not show a hardware configuration. The control system shown in FIG. 3 is actually realized as a discrete time system by executing the series of programs shown in the flowcharts of FIGS. 5 (1) and 5 (2).
第3図に示すように、信号発生部P1は、確率変数である
システム外乱(路面外乱)vの影響を受けて、信号 が時刻の推移に伴って変化する過程をしめす。ここで、
信号 2次元ベクトル値をとる信号であり、ばね上絶対変位
x、ばね上絶対速度をその要素とする。As shown in FIG. 3, the signal generator P1 receives a signal under the influence of system disturbance (road disturbance) v, which is a random variable. Shows the process that changes with the passage of time. here,
signal It is a signal that takes a two-dimensional vector value, and has the sprung absolute displacement x and the sprung absolute velocity as its elements.
この直接検出不能な信号 観測部P2を通して、確率変数である観測雑音Wが加わ
り、直接検出可能な減衰力yとなる。This direct undetectable signal The observation noise W, which is a random variable, is added through the observation unit P2, and the damping force y that can be directly detected is obtained.
カルマンフィルタP3は、この減衰力yを入力とし、 を出力とする線形システムである。The Kalman filter P3 receives this damping force y, Is a linear system whose output is.
観測部P2から出力される減衰力yは、相対速度演算部P4
で、その時点の減衰係数Cで除算されてばね上相対速度
(−0)に変換される。The damping force y output from the observation unit P2 is the relative velocity calculation unit P4.
Then, it is divided by the damping coefficient C at that time and converted into the sprung relative velocity (-0).
このばね上相対速度(−0)は、相対変位演算部P5
で積分されてばね上相対変位(x−x0)に変換される。This sprung relative speed (-0) is calculated by the relative displacement calculation unit P5.
Are integrated and converted into a sprung relative displacement (x−x0).
また、定数算出部P6は、相対速度演算部P4で算出された
ばね上相対速度(−0)と、相対変位演算部P5で算
出されたばね上相対変位(x−x0)とから、その時点の
減衰係数の両限界値であるC(CH1P,CH1N,CH2P,CH2N,CL
P,CL1N,CL2N)、ばね定数Kを算出し、カルマンフィル
タP3の係数行列を、必要に応じて更新するために、これ
らの値を出力する。In addition, the constant calculation unit P6 determines the damping at that time from the sprung relative speed (-0) calculated by the relative speed calculation unit P4 and the sprung relative displacement (x-x0) calculated by the relative displacement calculation unit P5. Both limit values of coefficient C (CH1P, CH1N, CH2P, CH2N, CL
P, CL1N, CL2N) and the spring constant K are calculated, and these values are output in order to update the coefficient matrix of the Kalman filter P3 as needed.
制御量演算部P7は、相対速度演算部P4で算出されたばね
上相対速度(−0)と、 の一要素であるばね上絶対速度の最適推定値 時系列で1時点前の目標減衰係数C*とから、今回処理
時の目標減衰係数C*を算出し、信号発生部P1、観測部
P2および相対速度演算部P4に出力する。The control amount calculation unit P7 includes the sprung relative speed (−0) calculated by the relative speed calculation unit P4, Optimum value of absolute sprung velocity, which is a factor of When 1 time before the target damping coefficient C * in sequence, to calculate the target damping coefficient of the current processing time of C *, the signal generating unit P1, the observation unit
Output to P2 and relative speed calculator P4.
以上、ショックアブソーバ制御装置1のハード的な構成
および後述する減衰力制御処理の実行により実現される
制御系について説明した。そこで、次に、車両の上下方
向振動の動的な物理モデルの構築、カルマンフィルタP3
の構成について説明する。The hardware configuration of the shock absorber control device 1 and the control system realized by executing the damping force control process described later have been described above. Therefore, next, the construction of a dynamic physical model of the vertical vibration of the vehicle, Kalman filter P3
The configuration of will be described.
まず、車両の上下方向振動の動的な物理モデルを構築す
る。車両の4輪の何れか1輪に着目して上下方向振動を
第4図に示すように1自由度系振動と見なすと、その運
動方程式は次式(1)のように記述できる。First, a dynamic physical model of the vertical vibration of the vehicle is constructed. Focusing on any one of the four wheels of the vehicle and regarding the vertical vibration as one-degree-of-freedom vibration as shown in FIG. 4, its equation of motion can be expressed as the following equation (1).
m(−0)+C(−0) +K(x−x0)=0 …(1) 但し、m:当該車輪に加わるばね上質量、x:ばね上上下方
向絶対変位、x0:路面上下方向絶対変位、C:ショックア
ブソーバ減衰係数、K:コイルスプリングばね定数であ
る。m (−0) + C (−0) + K (x−x0) = 0 (1) where m: sprung mass applied to the wheel, x: sprung vertical absolute displacement, x0: road vertical vertical absolute displacement , C: shock absorber damping coefficient, K: coil spring spring constant.
ここで、次式(2),(3)のように、変数変換して式
(1)を変形すると、次式(4)を得る。Here, when variables (1) are transformed by variable conversion as in the following formulas (2) and (3), the following formula (4) is obtained.
x1=x …(2) x2= …(3) 2=−(K/m)x1−(C/m)x2 +(C/m)0+(K/m)x0 …(4) 但し、1=X2である。x1 = x (2) x2 = (3) 2 =-(K / m) x1- (C / m) x2 + (C / m) 0+ (K / m) x0 (4) where 1 = It is X2.
また、可観測な減衰力yは、次式(5)のように記述で
きる。Further, the observable damping force y can be described by the following equation (5).
y=C(x2−0) …(5) ここで、システム外乱である路面外乱vを次式(6)、
減衰力yの観測雑音wを次式(7)のように表記して、
式(4),(5)を変形すると、次式(8),(9)を
得る。y = C (x2-0) (5) Here, the road surface disturbance v which is the system disturbance is expressed by the following equation (6),
Observing the observation noise w of the damping force y as in the following equation (7),
By transforming equations (4) and (5), the following equations (8) and (9) are obtained.
v=(C/m)0+(K/m)x0 …(6) w=−C0 …(7) 2=−(K/m)x1−(C/m)x2+v …(8) y=Cx2+w …(9) 従って、状態方程式および出力方程式は、次式(10),
(11)のように記述できる。v = (C / m) 0+ (K / m) x0 (6) w = -C0 (7) 2 =-(K / m) x1- (C / m) x2 + v (8) y = Cx2 + w ... (9) Therefore, the state equation and the output equation are given by the following equation (10),
It can be described as (11).
こうして、本実施例の動的な物理モデルが、式(10),
(11)のように求まる。 In this way, the dynamic physical model of this embodiment is expressed by the equation (10),
Obtained as in (11).
ここで、不規則ベクトル信号 が式(10)によって発生し、それが、式(11)によって
観測されるものとする。この場合、線形システムである
式(10),(11)において、観測可能な減衰力yを用い
て、不規則ベクトル信号 の推定値 との推定誤差の二乗平均を最小にする最適推定値 次式(12)のように与えられる。Where the irregular vector signal Is generated by equation (10), which is observed by equation (11). In this case, in equations (10) and (11), which are linear systems, the observable damping force y is used to generate an irregular vector signal. Estimate of Optimal estimate that minimizes the mean square of the estimation error with It is given by the following equation (12).
ここで、利得行列 は、システム外乱v、観測雑音wがいずれも互いに独立
な白色ガウス雑音であると仮定した場合、推定誤差 の共分散行列 を次式(13)のように定めると、次式(14)のように記
述できる。 Where the gain matrix Is an estimation error when it is assumed that the system disturbance v and the observation noise w are white Gaussian noises that are independent of each other. The covariance matrix of If is defined as the following expression (13), it can be described as the following expression (14).
ここで、インテンシティWは、次式(15)のように記述
される。 Here, the intensity W is described by the following equation (15).
Ε[w(t)wT(τ)]=W(t)δ(t−τ) …
(15) 但し、共分散行列 次式(16)のような関係を満足する。 Ε [w (t) w T (τ)] = W (t) δ (t-τ) ...
(15) However, covariance matrix Satisfies the relationship shown in the following equation (16).
ここで、インテンシティVは、次式(17)のように記述
される。 Here, the intensity V is described by the following equation (17).
Ε[v(t)vT(τ)]=V(t)δ(t−τ) …
(17) この場合、利得行列 は次式(18)のように算出される。 Ε [v (t) v T (τ)] = V (t) δ (t-τ) ...
(17) In this case, the gain matrix Is calculated by the following equation (18).
一方、システム外乱v、観測雑音w相互間に次式(19)
で示すような相関が有ると仮定した場合、利得行列 次式(20)のように記述できる。 On the other hand, the following equation (19) is established between the system disturbance v and the observation noise w.
Assuming there is a correlation as shown in, the gain matrix It can be described as the following expression (20).
但し、共分散行列 次式(21)のような関係を満足する。 However, the covariance matrix Satisfies the relationship shown in the following equation (21).
この場合、利得行列 は次式(22)のように算出される。 In this case, the gain matrix Is calculated by the following equation (22).
本実施例では、システム外乱(路面外乱)v、観測雑音
w相当間に式(19)で示すような相関が有ると仮定した
場合の利得行列 を使用する。以上、車両の上下方向振動の動的な物理モ
デルの構築、カルマンフィルタP3の構成について説明し
た。 In the present embodiment, the gain matrix when it is assumed that the system disturbance (road disturbance) v and the observed noise w have a correlation as shown in equation (19). To use. The construction of the dynamic physical model of the vertical vibration of the vehicle and the configuration of the Kalman filter P3 have been described above.
次に、減衰力制御処理を第5図(1),(2)に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。本減衰力制御処理
は、アブソーバコントロールコンピュータ6の起動に伴
って実行される。Next, the damping force control process will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. This damping force control processing is executed when the absorber control computer 6 is started.
まず、ステップ100では、CPU6a内部のレジスタのクリア
や目標減衰係数C*等各種変数の初期値設定を行なう初
期化処理が実行される。続くステップ110では、減衰力
yを読み込む処理が行われる。次にステップ120に進
み、現在の減衰係数Cに、初期設定、あるいは、前回処
理時に算出された目標減衰係数C*を設定する処理が行
われる。続くステップ130では、ばね上上下方向相対速
度を、減衰力yおよび減衰係数Cから次式(23)のよう
に算出する処理が行われる。First, at step 100, an initialization process is performed to clear registers inside the CPU 6a and set initial values of various variables such as the target damping coefficient C * . In the following step 110, a process of reading the damping force y is performed. Next, the routine proceeds to step 120, where the current damping coefficient C is initialized or the target damping coefficient C * calculated in the previous processing is set. In the following step 130, a process for calculating the sprung vertical relative velocity from the damping force y and the damping coefficient C as in the following equation (23) is performed.
−0=y×1/C …(23) 本ステップ130の処理が相対速度演算部P4として機能す
る。−0 = y × 1 / C (23) The processing of this step 130 functions as the relative speed calculation unit P4.
次にステップ140に進み、ばね上上下方向相対変位を、
ばね上上下方向相対速度から、次式(24)のように算出
する処理が行われる。Next, in step 140, the relative sprung vertical displacement is
From the sprung vertical direction relative speed, a process of calculating as in the following expression (24) is performed.
x−x0=∫(−0)dt …(24) 本ステップ140の処理が相対変位演算部P5として機能す
る。x−x0 = ∫ (−0) dt (24) The processing of this step 140 functions as the relative displacement calculator P5.
続くステップ150では、ステップ130で算出したばね上相
対速度(−0)が正であるか否かを判定し、肯定判
断されるとステップ152に、一方、否定判断されるとス
テップ170に、各々進む。ステップ152では、ステップ13
0で算出したばね上上下方向相対速度(−0)がば
ね上上下方向相対速度閾値VREF以上であるか否かを判定
し、肯定判断されるとステップ160に、一方、否定判断
されるとステップ162に、各々進む。ばね上上下方向相
対速度(−0)がばね上上下方向相対速度閾値VREF
以上であるときに実行されるステップ160では、予めROM
6bに記憶されている第6図に示すマップに従い、ばね上
上下方向相対速度(−0)がばね上上下方向相対速
度閾値VREF以上である場合の最も低い減衰係数CLPを算
出し、この減衰係数CLPを最小減衰係数CLに設定する処
理を行なう。また、ばね上上下方向相対速度(−
0)がばね上上下方向相対速度閾値VREF以上である場合
の最も高い減衰係数CH2Pを算出し、この減衰係数CH2Pを
最大減衰係数CHに、に設定する処理を行った後、ステッ
プ200に進む。ここで、減衰係数CH2Pは、第6図に2点
鎖線で示す折れ線上の、ステップ130で算出したばね上
上下方向相対速度(−0)に対応する点と、同図の
原点とを結ぶ直線の傾きを算出して求められる。In the following step 150, it is determined whether or not the sprung relative velocity (−0) calculated in step 130 is positive, and if the determination is affirmative, the routine proceeds to step 152, while if the determination is negative, the routine proceeds to step 170, respectively. move on. In step 152, step 13
It is determined whether the sprung vertical relative speed (−0) calculated in 0 is equal to or higher than the sprung vertical relative speed threshold VREF, and if the affirmative judgment is made, the step 160 is carried out, while if the negative judgment is made, the step is carried out. Proceed to 162, respectively. The sprung vertical relative speed (−0) is the sprung vertical relative speed threshold VREF
When the above is done, in step 160, the ROM is previously
According to the map shown in FIG. 6 stored in 6b, the lowest damping coefficient CLP is calculated when the sprung vertical relative speed (−0) is equal to or higher than the sprung vertical relative speed threshold VREF, and this damping coefficient is calculated. Perform processing to set CLP to minimum damping coefficient CL. In addition, the sprung vertical relative speed (-
0) is equal to or greater than the sprung vertical relative velocity threshold VREF, the highest damping coefficient CH2P is calculated, and the damping coefficient CH2P is set to the maximum damping coefficient CH. Here, the damping coefficient CH2P is a straight line connecting the point corresponding to the sprung vertical relative velocity (−0) calculated in step 130 on the polygonal line indicated by the two-dot chain line in FIG. 6 and the origin of the figure. Is calculated by calculating the slope of.
一方、ばね上上下方向相対速度(−0)がばね上上
下方向相対速度閾値VREF未満であるときに実行されるス
テップ162では、予めROM6bに記憶されている第6図に示
すマップに従い、ばね上上下方向相対速度(−0)
がばね上上下方向相対速度閾値VREF未満である場合の最
も高い減衰係数CH1Pおよび最も低い減衰係数CLPを算出
し、この減衰係数CH1Pを最大減衰係数CHに、一方、減衰
係数CLPを最小減衰係数CLに、各々設定する処理を行っ
た後、ステップ200に進む。On the other hand, in step 162 which is executed when the sprung vertical relative speed (−0) is less than the sprung vertical relative speed threshold VREF, the sprung is read according to the map shown in FIG. 6 stored in advance in the ROM 6b. Vertical relative velocity (-0)
Is the less than the sprung vertical relative velocity threshold VREF, the highest damping coefficient CH1P and the lowest damping coefficient CLP are calculated, and this damping coefficient CH1P is the maximum damping coefficient CH, while the damping coefficient CLP is the minimum damping coefficient CL. Then, after performing the setting processing, respectively, the process proceeds to step 200.
一方、ばね上上下方向相対速度(−0)が正でない
ときに実行されるステップ170では、ステップ130で算出
したばね上上下方向相対速度(−0)がばね上上下
方向相対速度閾値−VREF以下であるか否かを判定し、肯
定判断されるとステップ180に、一方、否定判断される
とステップ190に、各々進む。ばね上上下方向相対速度
(−0)がばね上上下方向相対速度閾値−VREF以下
であるときに実行されるステップ180では、予めROM6bに
記憶されている第6図に示すマップに従い、ばね上上下
方向相対速度(−0)がばね上上下方向相対速度閾
値−VREF以下である場合の最も低い減衰係数CL2Nを算出
し、この減衰係数CL2Nを最小減衰係数CLに設定する処理
を行なう。また、ばね上上下方向相対速度(−0)
がばね上上下方向相対速度閾値−VREF以下である場合の
最も高い減衰係数CH2Nを算出し、この減衰係数CH2Nを最
大減衰係数CHに、に設定する処理を行った後、ステップ
200に進む。ここで、減衰係数CL2N,CH2Nは、第6図に2
点鎖線で示す折れ線上の、ステップ130で算出したばね
上上下方向相対速度(−0)に対応する点と、同図
の原点とを結ぶ直線の傾きを算出して求められる。一
方、ばね上上下方向相対速度(−0)がばね上上下
方向相対速度閾値−VREFを上回るときに実行されるステ
ップ190では、予めROM6bに記憶されている第6図に示す
マップに従い、ばね上上下方向相対速度(−0)が
ばね上上下方向相対速度閾値−VREFを上回る場合の最も
高い減衰係数CH1Nおよび最も低い減衰係数CL1Nを算出
し、この減衰係数CH1Nを最大減衰係数CHに、一方、減衰
係数CL1Nを最小減衰係数CLに設定する処理を行った後、
ステップ200に進む。ステップ200では、ステップ140で
算出したばね上上下方向相対変位(x−x0)が負である
か否かを判定し、肯定判断されるとステップ220に、一
方、否定判断されるとステップ210に、各々進む。ばね
上上下方向相対変位(x−x0)が負でないときに実行さ
れるステップ210では、予めROM6bに記憶されている第7
図に示すマップに従い、ばね上上下方向相対変位(x−
x0)が負でない場合のばね定数KNを算出し、このばね定
数KNをばね定数Kに設定する処理を行った後、ステップ
242に進む。一方、ばね上上下方向相対変位(x−x0)
が負であるときに実行されるステップ220では、ステッ
プ140で算出したばね上上下方向相対変位(x−x0)が
ばね上上下方向相対変位閾値LREF未満であるか否かを判
定し、肯定判断されるとステップ230に、一方、否定判
断されるとステップ240に、各々進む。ばね上上下方向
相対変位(x−x0)がばね上上下方向相対変位閾値LREF
未満であるときに実行されるステップ230では、予めROM
6bに記憶されている第7図に示すマップに従い、ばね上
上下方向相対変位(x−x0)がばね上上下方向相対変位
閾値LREF未満である場合のばね定数K2Pを演算し、この
ばね定数K2Pをばね定数Kに設定する処理を行なった
後、ステップ242に進む。ここで、ばね定数K2Pは、第7
図に1点鎖線で示す折れ線上の、ステップ140で算出し
たばね上上下方向相対変位(x−x0)に対応する点と、
同図の原点とを結ぶ直線の傾きを算出して求められる。
一方、ばね上上下方向相対変位(x−x0)がばね上上下
方向相対変位閾値LREF以上であるときに実行されるステ
ップ240では、予めROM6bに記憶されている第7図に示す
マップに従い、ばね上上下方向相対変位(x−x0)がば
ね上上下方向相対変位閾値LREF以上である場合のばね定
数K1Pを算出し、このばね定数K1Pをばね定数Kに設定す
る処理を行った後、ステップ242に進む。これらのステ
ップ150〜ステップ240が定数算出部P6として機能する。
このような各処理は、ショックアブソーバ2b,3b,4b,5b
の減衰係数Cが、ばね上上下方向相対速度(−0)
に応じて、コイルスプリング2c,3c,4c,5cのばね定数K
が、ばね上上下方向相対速度(x−x0)の応じて、各々
第6図、第7図のマップに示す領域内部で非線形に変化
するので、これを補正するために行われるのである。On the other hand, in step 170, which is executed when the sprung vertical relative speed (−0) is not positive, the sprung vertical relative speed (−0) calculated in step 130 is equal to or lower than the sprung vertical relative speed threshold −VREF. If it is affirmative, the process proceeds to step 180, and if it is negative, the process proceeds to step 190. In step 180, which is executed when the sprung vertical relative speed (−0) is equal to or lower than the sprung vertical relative speed threshold −VREF, the sprung vertical direction is determined according to the map shown in FIG. 6 stored in advance in the ROM 6b. The lowest damping coefficient CL2N is calculated when the directional relative speed (-0) is equal to or lower than the sprung vertical relative speed threshold -VREF, and the damping coefficient CL2N is set to the minimum damping coefficient CL. In addition, the sprung vertical relative speed (-0)
Is the sprung vertical direction relative velocity threshold-calculates the highest damping coefficient CH2N when it is less than or equal to VREF, and after performing the process of setting this damping coefficient CH2N to the maximum damping coefficient CH,
Proceed to 200. Here, the damping coefficients CL2N and CH2N are shown in FIG.
It can be obtained by calculating the slope of a straight line connecting the point on the broken line indicated by the dotted line corresponding to the sprung vertical relative velocity (-0) calculated in step 130 and the origin of the figure. On the other hand, in step 190, which is executed when the sprung vertical relative speed (−0) exceeds the sprung vertical relative speed threshold −VREF, the sprung is spun according to the map shown in FIG. 6 stored in advance in the ROM 6b. The highest damping coefficient CH1N and the lowest damping coefficient CL1N when the vertical relative speed (-0) exceeds the sprung vertical relative speed threshold -VREF are calculated, and this damping coefficient CH1N is set to the maximum damping coefficient CH, while After performing the process of setting the damping coefficient CL1N to the minimum damping coefficient CL,
Go to step 200. In step 200, it is determined whether or not the sprung vertical relative displacement (x−x0) calculated in step 140 is negative. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 220. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to step 210. , Each proceed. In step 210 which is executed when the sprung vertical relative displacement (x-x0) is not negative, the seventh stored in the ROM 6b in advance.
According to the map shown in the figure, the sprung vertical relative displacement (x-
x0) is a non-negative spring constant KN, and after performing the process of setting this spring constant KN to the spring constant K,
Continue to 242. On the other hand, sprung vertical relative displacement (x-x0)
In step 220 executed when is negative, it is determined whether the sprung vertical relative displacement (x-x0) calculated in step 140 is less than the sprung vertical relative displacement threshold LREF, and a positive determination is made. If so, the process proceeds to step 230. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to step 240. The sprung vertical relative displacement (x-x0) is the sprung vertical relative displacement threshold LREF
In step 230, which is performed when
According to the map shown in FIG. 7 stored in 6b, the spring constant K2P is calculated when the sprung vertical relative displacement (x−x0) is less than the sprung vertical relative displacement threshold LREF, and this spring constant K2P is calculated. Is set to the spring constant K, the routine proceeds to step 242. Here, the spring constant K2P is the seventh
A point on the broken line indicated by the one-dot chain line in the figure, corresponding to the sprung vertical relative displacement (x-x0) calculated in step 140,
It is obtained by calculating the slope of the straight line connecting the origin of the figure.
On the other hand, in step 240, which is executed when the sprung vertical relative displacement (x−x0) is greater than or equal to the sprung vertical relative displacement threshold LREF, the spring is loaded in accordance with the map shown in FIG. After the process of setting the spring constant K1P when the upper and lower relative displacement (x−x0) is equal to or greater than the sprung vertical relative displacement threshold LREF and setting the spring constant K1P to the spring constant K, step 242 Proceed to. These steps 150 to 240 function as the constant calculation unit P6.
Each such process is performed by the shock absorbers 2b, 3b, 4b, 5b.
The damping coefficient C of is the relative speed in the vertical direction on the spring (-0)
Depending on, the spring constant K of the coil springs 2c, 3c, 4c, 5c
Is nonlinearly changed in the regions shown in the maps of FIGS. 6 and 7 in accordance with the sprung vertical relative velocity (x-x0), and this is performed to correct this.
続くステップ242では、前回処理時に、減衰係数Cが最
大減衰係数CHに設定されているかを、最大減衰係数フラ
グFCHが値1にセットされているか否かに基づいて判定
し、肯定判断されるとステップ246に進み、今回処理時
に、ステップ160,162,180,190で算出された最大減衰係
数CHに減衰係数Cを更新した後、ステップ250に進み、
一方、否定判断されるとステップ244に進む。ステップ2
44では、前回処理時に、減衰係数Cが最小減衰係数CLに
設定されているかを、最大減衰係数フラグFCLが値1に
セットされているか否かに基づいて判定し、肯定判断さ
れるとステップ248に進み、今回処理時に、ステップ16
0,162,180,190で算出された最大減衰係数CHに減衰係数
Cを更新した後、ステップ250に進み、一方、否定判断
されると、そのままステップ250に進む。In the following step 242, it is determined whether or not the damping coefficient C is set to the maximum damping coefficient CH at the time of the previous processing based on whether or not the maximum damping coefficient flag FCH is set to the value 1, and a positive determination is made. Proceeding to step 246, the damping coefficient C is updated to the maximum damping coefficient CH calculated in steps 160, 162, 180, 190 at the time of this processing, and then the processing proceeds to step 250.
On the other hand, if a negative decision is made, the operation proceeds to step 244. Step two
At 44, in the previous process, it is determined whether the damping coefficient C is set to the minimum damping coefficient CL based on whether the maximum damping coefficient flag FCL is set to the value 1, and if a positive determination is made, step 248 Proceed to step 16 when processing this time.
After updating the damping coefficient C to the maximum damping coefficient CH calculated in 0, 162, 180, 190, the process proceeds to step 250. On the other hand, if a negative determination is made, the process directly proceeds to step 250.
続くステップ250では、ステップ120、ステップ160,162,
180,190、ステップ210,230,240の何れかの処理で定まる
減衰係数Cおよびばね定数Kを用いて、カルマンフィル
タの係数行列 次式(25),(26),(27)のように設定する処理が行
われる。In the following step 250, step 120, steps 160, 162,
The coefficient matrix of the Kalman filter is calculated using the damping coefficient C and the spring constant K determined by the processing of 180, 190, or steps 210, 230, 240. The process of setting as in the following equations (25), (26), (27) is performed.
次に、ばね上上下方向絶対速度の最適推定値 を、ステップ250で設定した係数行列 を用いて、次式(28)で示すカルマンフィルタにより演
算する処理が行われる。 Next, the optimal estimate of the vertical sprung absolute velocity Is the coefficient matrix set in step 250 Is used to perform a calculation by the Kalman filter represented by the following equation (28).
但し、利得行列 システム外乱v、観測雑音w相互間に前述した式(19)
で示すような相関が有ると仮定して算出した値である。
これらのステップ250,260の各処理がカルマンフィルタP
3として機能する。 However, the gain matrix The above equation (19) between the system disturbance v and the observation noise w
It is a value calculated assuming that there is a correlation as shown in.
Each processing of these steps 250 and 260 is performed by the Kalman filter P.
Functions as 3.
続くステップ270では、ステップ260で算出したばね上上
下方向絶対速度の最適推定値 とステップ130で算出したばね上上下方向相対速度(
−0)との比が正であるか否かを判定し、肯定判断さ
れるとステップ280に、一方、否定判断されるとステッ
プ290に、各々進む。In the following step 270, the optimal estimated value of the sprung vertical absolute velocity calculated in step 260 And the relative speed on the sprung vertical direction calculated in step 130 (
It is determined whether or not the ratio with respect to (0) is positive, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 280, and if the determination is negative, the process proceeds to step 290.
ばね上上下方向絶対速度の最適推定値 とばね上上下方向相対速度(−0)とが同相である
と判定されたときに実行されるステップ280では、カル
ノップ理論に基づいて、目標減衰係数C*を、ばね上上
下方向絶対速度の最適推定値 とばね上上下方向相対速度(−0)との比、現在の
減衰係数Cから、次式(29)のように算出する処理を行
った後、ステップ282に進む。Optimal estimate of vertical sprung absolute velocity In step 280, which is executed when it is determined that the above and the sprung vertical relative velocity (−0) are in phase, the target damping coefficient C * is set to the optimal sprung vertical absolute velocity based on the Karnop theory. Estimated value After the processing of calculating the following equation (29) from the ratio of the relative velocity of the sprung body in the vertical direction (-0) and the current damping coefficient C, the process proceeds to step 282.
ステップ282では、ステップ280で算出した目標減衰係数
C*の絶対値が、ステップ160,162,180,190の何れかで
算出した最大減衰係数CHの絶対値を上回るか否かを判定
し、否定判断されるとステップ286に進み、一方、肯定
判断されるとステップ284で、目標減衰係数C*を最大
減衰係数CHに制限するガード処理および最大減衰係数フ
ラグFCHを値1にセットする処理を行った後、ステップ3
00に進む。一方、目標減衰係数C*の絶対値が、ステッ
プ160,162,180,190の何れかで算出した最大減衰係数CH
の絶対値未満であると判断されたときに実行されるステ
ップ286では、目標減衰係数C*の絶対値が、ステップ1
60,162,180,190の何れかで算出した最小減衰係数CLの絶
対値未満であるか否かを判定し、否定判断されるとステ
ップ288に進んで最大減衰係数フラグFCHおよび最小減衰
係数フラグFCLを共に値0にリセットする処理を行った
後ステップ300に進み、一方、肯定判断されるとステッ
プ290で、目標減衰係数C*を最小減衰係数CLに制限す
るガード処理および最大減衰係数フラグFCHを値1にセ
ットする処理を行った後、ステップ300に進む。 In step 282, it is determined whether or not the absolute value of the target damping coefficient C * calculated in step 280 exceeds the absolute value of the maximum damping coefficient CH calculated in any of steps 160, 162, 180, 190, and if a negative determination is made, step 286 On the other hand, when the determination is affirmative, in step 284, after performing the guard processing of limiting the target damping coefficient C * to the maximum damping coefficient CH and the processing of setting the maximum damping coefficient flag FCH to the value 1, step 3
Proceed to 00. On the other hand, the absolute value of the target damping coefficient C * is the maximum damping coefficient CH calculated in any of steps 160, 162, 180, 190.
In step 286, which is executed when it is determined that the absolute value of the target damping coefficient C * is less than the absolute value of
It is determined whether or not it is less than the absolute value of the minimum damping coefficient CL calculated by any of 60, 162, 180, 190, and if a negative determination is made, the routine proceeds to step 288, where both the maximum damping coefficient flag FCH and the minimum damping coefficient flag FCL are set to the value 0. After performing the resetting process, the process proceeds to step 300. On the other hand, if an affirmative decision is made, in step 290, the guard process for limiting the target damping coefficient C * to the minimum damping coefficient CL and the maximum damping coefficient flag FCH are set to the value 1. After performing the process, proceed to step 300.
一方、ばね上上下方向絶対速度の最適推定値 とばね上上下方向相対速度(−0)とが逆相である
と判定されたときに実行されるステップ290では、セミ
アクティブ制御時を前提に成立するカルノップ理論を補
完して実際の車両走行時に適用するために、目標減衰係
数C*に、ステップ160,162,180,190の何れかの処理で
設定した最小減衰係数CLを設定すると共に、最小減衰係
数フラグFCLを値1に設定する処理を行った後、ステッ
プ300に進む。ステップ300では、ステップ280の処理で
算出し、あるいは、ステップ284,290の何れかの処理で
制限された目標減衰係数C*を実現するために、アブソ
ーバコントロールアクチュエータ2d,3d,4d,5d駆動用の
制御信号を演算する処理が行われる。続くステップ310
では、ステップ300で算出された制御信号を、アブソー
バコントロールアクチュエータ2d,3d,4d,5dに出力する
処理を行った後、ステップ110に戻る。これらのステッ
プ270〜ステップ310が制御量演算部P7として機能する。
以後、本減衰力制御処理は、上記ステップ110〜310を繰
り返して実行する。On the other hand, the optimum estimated value of the vertical sprung absolute velocity At step 290, which is executed when it is determined that the above and the sprung vertical direction relative velocity (−0) are in opposite phases, the Carnop theory which is established on the premise of the semi-active control is supplemented and the actual vehicle travels. In order to apply, the target damping coefficient C * is set to the minimum damping coefficient CL set in any one of the processing of steps 160, 162, 180 and 190, and the minimum damping coefficient flag FCL is set to the value 1, and then the step 300 is executed. Proceed to. In step 300, control for driving the absorber control actuators 2d, 3d, 4d, 5d is performed in order to realize the target damping coefficient C * calculated in the process of step 280 or limited by any of the processes of steps 284, 290. A process of calculating a signal is performed. Continued Step 310
Then, after performing the processing of outputting the control signal calculated in step 300 to the absorber control actuators 2d, 3d, 4d, 5d, the process returns to step 110. These steps 270 to 310 function as the controlled variable computing unit P7.
After that, the damping force control process is executed by repeating the above steps 110 to 310.
なお本実施例において、減衰力可変型ショックアブソー
バ2,3,4,5が減衰力変更手段M1に、減衰力センサ11,12,1
3,14が減衰力検出手段M2に、各々該当する。また、アブ
ソーバコントロールコンピュータ6および該アブソーバ
コントロールコンピュータ6の実行する処理のうちステ
ップ(130)がばね上相対速度算出手段M3として、ステ
ップ(250〜260)がばね上絶対速度推定手段M4として、
ステップ(270〜310)が制御手段M5として、各々機能す
る。In the present embodiment, the damping force type shock absorbers 2, 3, 4, 5 are provided in the damping force changing means M1 and the damping force sensors 11, 12, 1
3, 14 correspond to the damping force detecting means M2, respectively. Further, in the absorber control computer 6 and the process executed by the absorber control computer 6, step (130) is the sprung relative velocity calculating means M3, and step (250 to 260) is the sprung absolute velocity estimating means M4.
The steps (270 to 310) each function as the control means M5.
以上説明したように本実施例によれば、ショックアブソ
ーバ2b,3b,4b,5bの減衰係数Cを、減衰力センサ11,12,1
3,14の検出した減衰力yから求めたばね上相対速度(
−0)と、カルマンフィルタで算出した最適推定値で
あるばね上絶対速度 との比に応じて算出した目標減衰係数C*に制御するの
で、1種類のセンサである減衰力センサ11,12,13,14を
備えるだけで、路面外乱vを遮断できると共に、ばね上
絶対変位xを最小に抑制でき、乗り心地を向上できる。As described above, according to the present embodiment, the damping coefficient C of the shock absorbers 2b, 3b, 4b, 5b is set to the damping force sensor 11, 12, 1.
Relative sprung velocity (3,14 detected from damping force y)
-0) and the absolute sprung velocity, which is the optimum estimated value calculated by the Kalman filter Since the target damping coefficient C * calculated according to the ratio with the above is controlled, the road surface disturbance v can be blocked and the sprung mass absolute value can be cut off by only providing one type of damping force sensor 11, 12, 13, 14. The displacement x can be suppressed to the minimum and the riding comfort can be improved.
また、車両のばね上相対速度(−0)、ばね上相対
変位(x−x0)に応じて非線形に変化する減衰係数C、
ばね定数Kを、ばね上相対速度(−0)、ばね上相
対変位(x−x0)から減衰力制御処理実行毎に算出し、
カルマンフィルタの係数行列 を更新してばね上絶対速度の最適推定値 を演算する。従って、減衰係数Cを、この最適推定値 から定めた目標減衰係数C*に調整するので、車両のシ
ョックアブソーバ2b,3b,4b,5bやコイルスプリング2c,3
c,4c,5cの特性を充分考慮した理想的な減衰力制御を実
現できる。In addition, a damping coefficient C that changes non-linearly according to the sprung relative speed (-0) and the sprung relative displacement (x-x0) of the vehicle,
The spring constant K is calculated from the sprung relative speed (−0) and the sprung relative displacement (x−x0) each time the damping force control processing is executed,
Kalman filter coefficient matrix To update the optimal estimate of absolute sprung velocity Is calculated. Therefore, the damping coefficient C is Since it is adjusted to the target damping coefficient C * determined from the above, the shock absorbers 2b, 3b, 4b, 5b and the coil springs 2c, 3 of the vehicle are adjusted.
It is possible to realize ideal damping force control that fully considers the characteristics of c, 4c, and 5c.
さらに、4輪独立に減衰力制御を実行するので、4輪相
互間の干渉にも充分対応できる。Further, since the damping force control is executed independently for the four wheels, it is possible to sufficiently cope with the interference between the four wheels.
また、減衰力センサ11,12,13,14により4輪の荷重配分
も検出できるため、例えば、車速センサ、ストップラン
プスイッチ、スロットルポジションセンサ、ニュートラ
ルスタートスイッチ等を備えなくても、アンチダイブ、
アンチロール、アンチスクオウト、アンチシフトスクオ
ウト等の車両姿勢急変抑制制御を実現できる。Moreover, since the load distribution of the four wheels can be detected by the damping force sensors 11, 12, 13, and 14, for example, even if the vehicle speed sensor, the stop lamp switch, the throttle position sensor, the neutral start switch, etc. are not provided,
It is possible to implement control of sudden vehicle position change suppression such as anti-roll, anti-squat, and anti-shift squat.
なお、本実施例では、車両の上下方向振動の運動方程式
から、動的な物理モデルを構築し、カルマンフィルタの
係数行列 を決定するよう構成した。しかし、例えば、システム同
定等の手法により、動的な数学モデルを構築し、カルマ
ンフィルタの係数行列 を決定するよう構成しても良い。In the present embodiment, a dynamic physical model is constructed from the equation of motion of the vertical vibration of the vehicle, and the Kalman filter coefficient matrix is constructed. Configured to determine. However, for example, a dynamic mathematical model is constructed by a method such as system identification, and the coefficient matrix of the Kalman filter is May be determined.
また、本実施例では、カルマンフィルタによりばね上絶
対速度の最適推定値 を演算する構成をとった。しかし、例えば、ばね上絶対
速度の最小二乗推定量を算出可能な、ウィーナフィル
タ、オブザーバ等の所謂、最適フィルタを適用して構成
することもできる。Further, in the present embodiment, the optimum estimated value of the sprung absolute velocity is calculated by the Kalman filter. It is configured to calculate. However, for example, a so-called optimum filter such as a Wiener filter or an observer, which is capable of calculating the least-squares estimated amount of the sprung mass absolute speed, may be applied.
さらに、本実施例では、ばね上上下方向絶対速度の最適
推定値 とばね上上下方向相対速度(−0)とが同相である
と判定されたときは、カルノップ理論に基づいて、目標
減衰係数C*を、ばね上上下方向絶対速度の最適推定値 とばね上上下方向相対速度(−0)との比、現在の
減衰係数Cから算出するよう構成した。しかし、例え
ば、この場合には、目標減衰係数C*を最大減衰係数CH
に設定し、2段階、もしくは、多段階に切り換える制御
を行なうこともできる。Further, in the present embodiment, the optimal estimated value of the sprung vertical absolute velocity is And it is determined that the sprung vertical direction relative velocity (−0) is in phase, the target damping coefficient C * is set to the optimum estimated value of the sprung vertical direction absolute velocity based on the Karnop theory. It is configured to be calculated from the current damping coefficient C and the ratio of the sprung vertical relative speed (−0). However, for example, in this case, the target damping coefficient C * is set to the maximum damping coefficient CH
It is also possible to carry out control to switch to two stages or multiple stages by setting to.
また、減衰力制御処理のステップ150〜ステップ240の各
処理を省略し、最小減衰係数CL、最大減衰係数、ばね定
数Kとして、各々予め定められた定数を使用することも
できる。It is also possible to omit the steps 150 to 240 of the damping force control processing and use predetermined constants as the minimum damping coefficient CL, the maximum damping coefficient, and the spring constant K.
[発明の効果] 以上詳記したように本発明の減衰力制御装置は、減衰力
だけを計測し、車両の上下方向運動の動的モデルに基づ
いて定まるパラメータを用いて減衰力から推定したばね
上絶対速度および減衰力から算出したばね上相対速度を
使用して導出した最適な目標減衰力を実現するよう制御
するよう構成されている。このため、減衰力を、車両の
上下方向のばね上変位を最小に抑制可能な最適減衰力に
逐次変更できるので、減衰力のみを測定するだけで、路
面外乱入力の悪影響を遮断でき、乗り心地を飛躍的に改
善できるという優れた効果を奏する。[Advantages of the Invention] As described in detail above, the damping force control device of the present invention measures only the damping force and estimates the damping force from the damping force using the parameters determined based on the dynamic model of the vertical motion of the vehicle. The control is performed so as to achieve the optimum target damping force derived using the sprung relative velocity calculated from the upper absolute velocity and the damping force. Therefore, the damping force can be gradually changed to the optimum damping force that can suppress the vertical sprung displacement of the vehicle to the minimum, so the adverse effect of road surface disturbance input can be blocked by measuring only the damping force. It has an excellent effect that it can be dramatically improved.
また、減衰力を検出する1種類の検出手段を備えるだけ
で、ばね上絶対速度の最適推定値を極めて正確に推定で
き、この最適推定値に基づいて最適な減衰力を決定でき
る。従って、減衰力を、この最適推定値から定めた目標
減衰力に調整することにより、減衰力計測可能な1種類
の検出手段を具備する簡単な構成で、車両の懸架状態に
適合する理想的な減衰力制御を実現できる。Further, the optimum estimated value of the sprung mass absolute speed can be estimated extremely accurately only by providing one type of detection means for detecting the damping force, and the optimum damping force can be determined based on this optimum estimated value. Therefore, by adjusting the damping force to a target damping force determined from this optimum estimated value, an ideal configuration that matches one of the vehicle suspension states is provided with a simple configuration having one type of detection means capable of measuring the damping force. Damping force control can be realized.
第1図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成
図、第2図は本発明一実施例のシステム構成図、第3図
は同じくその制御系統図、第4図は同じくその制御対象
のモデルを示す説明図、第5図(1),(2)は同じく
その制御を示すフローチャート、第6図、第7図は同じ
くそのマップを示すグラフである。 M1……減衰力変更手段、M2……減衰力検出手段、M3……
ばね上相対速度算出手段、M4……ばね上絶対速度推定手
段、M5……制御手段 1……ショックアブソーバ制御装置、2,3,4,5……減衰
力可変型ショックアブソーバ、11,12,13,14……減衰力
センサ、6……アブソーバコントロールコンピュータ、
6a……CPUFIG. 1 is a basic configuration diagram conceptually illustrating the content of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is the same control system diagram, and FIG. 4 is the same control. Explanatory drawing showing the target model, FIGS. 5 (1) and 5 (2) are flowcharts showing the same control, and FIGS. 6 and 7 are graphs showing the map. M1 …… Damping force changing means, M2 …… Damping force detecting means, M3 ……
Sprung relative speed calculation means, M4 ... sprung absolute speed estimation means, M5 ... Control means 1 ... Shock absorber control device, 2, 3, 4, 5 ... Damping force variable shock absorber, 11, 12, 13,14 ... Damping force sensor, 6 ... Absorber control computer,
6a ... CPU
Claims (1)
介装され、該ばね上とばね下との間に作用する減衰力
を、外部からの指令に従って変更する減衰力変更手段
と、 上記車輪部の減衰力相当量を検出する減衰力検出手段
と、 該減衰力検出手段の検出した減衰力に応じてばね上の路
面に対する相対速度を算出するばね上相対速度算出手段
と、 上記車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて定まる
パラメータを使用して、上記減衰力検出手段の検出した
減衰力に応じて上記車両のばね上絶対速度を推定するば
ね上絶対速度推定手段と、 該ばね上絶対速度推定手段の推定したばね上絶対速度お
よび上記ばね上相対速度算出手段の算出したばね上相対
速度に基づいて上記車両の車輪部の目標減衰力を決定
し、該車両の車輪部の減衰力を該目標減衰力に変更する
指令を上記減衰力変更手段に出力する制御手段と、 を備えたことを特徴とする減衰力制御装置。1. A damping force change, which is interposed between a sprung portion and an unsprung portion of a wheel portion of a vehicle and changes a damping force acting between the sprung portion and the unsprung portion in accordance with a command from the outside. Means, damping force detecting means for detecting the damping force equivalent amount of the wheel portion, and sprung relative speed calculating means for calculating a relative speed with respect to the road surface on the spring in accordance with the damping force detected by the damping force detecting means. A sprung absolute velocity estimating means for estimating a sprung absolute velocity of the vehicle according to the damping force detected by the damping force detecting means, using a parameter determined based on a dynamic model of the vertical movement of the vehicle And a target damping force of the wheel portion of the vehicle is determined based on the sprung absolute speed estimated by the sprung absolute speed estimating means and the sprung relative speed calculated by the sprung relative speed calculating means. Reduce the damping force of the wheel to the target A damping force control device comprising: a control unit that outputs a command for changing to a damping force to the damping force changing unit.
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- 1988-09-09 JP JP22727388A patent/JPH07102767B2/en not_active Expired - Fee Related
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