CN115107437A - 电动悬架装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使在运动行驶情景下正在转向中也能够展现伴随着人车一体感的舒适乘坐感的电动悬架装置。电动悬架装置具备：电磁致动器，其设在车辆的车身与车轮之间，产生用于使车身的振动衰减的负荷；信息获取部，其获取车辆的簧上状态量及行驶路面状态的信息；目标负荷运算部，其计算出基于簧上状态量的涉及天棚控制的第1目标负荷、以及基于行驶路面状态的涉及预见控制的第2目标负荷；和负荷控制部，其进行电磁致动器的负荷控制。目标负荷运算部进一步计算出基于目标侧倾角的涉及侧倾生成控制的第3目标负荷，并且进行将第1目标负荷及第2目标负荷和第3目标负荷合并的合并目标负荷的运算。负荷控制部使用合并目标负荷进行电磁致动器的负荷控制。

Description

电动悬架装置
技术领域
本发明涉及具备致动器的电动悬架装置，其中该致动器设在车辆的车身与车轮之间，产生用于使车身的振动衰减的负荷。
背景技术
以往，已知一种具备致动器的电动悬架装置，其中该致动器设在车辆的车身与车轮之间，产生用于使车身的振动衰减的负荷(例如参照专利文献1)。
专利文献1的电动悬架装置具备控制装置，该控制装置在时间上延迟地输出应对干扰输入的影响的***中，进行对能够控制该输出的控制对象的控制。控制装置基于从干扰的输入到***的输出为止的传递函数、从针对控制***输出的控制对象的控制指令到上述输出为止的传递函数和向***输入的干扰信息生成从输出消除干扰影响的控制指令。
根据专利文献1的电动悬架装置，控制装置以抵消基于路面输入产生的车身振动的方式工作，因此能够抑制车身的振动。
专利文献1：日本特开2018-134899号公报
发明内容
另外，例如在进行运动行驶的情形下，具有通过驾驶员感知在车辆的转向中产生的侧倾举动来估计本车辆所具备的轮胎的滑出时刻这样的情况。
但是，在专利文献1的电动悬架装置中，无论是否是进行运动行驶的情形，本来就是控制装置以抑制在车辆转向中产生的侧倾举动的方式工作。于是，在运动行驶情景下正在转向中时，驾驶员无法基于侧倾举动估计轮胎的滑出时刻。因此，会损害运动行驶下的人车一体感。其结果为，有使驾驶员感受到不协调感的隐忧。
本发明是鉴于上述实情而做出的，其目的在于提供一种即使在运动行驶情景下正在转向中也能够展现伴随着人车一体感的舒适乘坐感的电动悬架装置。
为了实现上述目的，本发明(1)的电动悬架装置具备：致动器，其设在车辆的车身与车轮之间，产生用于使该车身的振动衰减的负荷；信息获取部，其获取该车辆的簧上状态量及行驶路面状态的信息；目标负荷运算部，其计算出基于上述簧上状态量的涉及天棚控制(Sky-hook control)的第1目标负荷，并且计算出基于上述行驶路面状态的涉及预见控制的第2目标负荷；和负荷控制部，其使用上述目标负荷运算部的运算结果进行上述致动器的负荷控制，上述电动悬架装置的最主要特征在于，上述信息获取部进一步获取涉及该车辆的加减速度及操舵角的运行信息，还具备基于上述运行信息导出该车辆的目标侧倾角的目标侧倾角导出部，上述目标负荷运算部进一步计算出基于由上述目标侧倾角导出部导出的目标侧倾角的涉及侧倾生成控制的第3目标负荷，并且进行将上述第1目标负荷及第2目标负荷和上述第3目标负荷合并的合并目标负荷的运算，上述负荷控制部使用上述合并目标负荷进行上述致动器的负荷控制。
发明效果
根据本发明，即使在运动行驶情景下正在转向中也能够展现伴随着人车一体感的舒适乘坐感。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电动悬架装置的整体结构图。
图2是本发明的实施方式的电动悬架装置所具备的电磁致动器的局部剖视图。
图3是本发明的实施方式的电动悬架装置所具备的负荷控制ECU的内部及周边部的结构图。
图4是概念性地表示本发明的实施方式的电动悬架装置所具备的负荷控制ECU的内部结构的图。
图5是供说明本发明的实施方式的电动悬架装置的动作的图。
图6是供说明本发明的实施方式的电动悬架装置的动作的流程图。
附图标记说明
10 车辆
11 电动悬架装置
13 电磁致动器(致动器)
41 信息获取部
43 目标负荷运算部
45 负荷控制部
61 目标侧倾角导出部
63 车辆状态推测部(信息获取部)
65 第1减法部(簧上状态量修正部)
71 第1目标负荷计算部(目标负荷运算部)
73 第2目标负荷计算部(目标负荷运算部)
75 第3目标负荷计算部(目标负荷运算部)
77 合并部(目标负荷运算部)
θ 目标侧倾角
具体实施方式
以下适当参照附图详细地说明本发明的实施方式的电动悬架装置11。
此外，在以下所示的附图中，对具有共同的功能的部件标注共同的附图标记。在该情况下，作为原则，省略重复的说明。另外，为便于说明，存在将部件的尺寸及形状变形或夸张而示意性地表示的情况。
〔本发明的实施方式的电动悬架装置11中共同的基本结构〕
首先，参照图1、图2说明本发明的实施方式的电动悬架装置11中共同的基本结构。
图1是本发明的实施方式的电动悬架装置11中共同的整体结构图。图2是构成电动悬架装置11的一部分的电磁致动器13的局部剖视图。
如图1所示，本发明的实施方式的电动悬架装置11构成为具备针对车辆(存在称为本车辆的情况)10的各车轮设置的多个电磁致动器13、和负荷控制ECU15。多个电磁致动器13与负荷控制ECU15之间分别经由电力供给线14(参照图1的实线)以及信号线16(参照图1的虚线)而相互连接，该电力供给线14用于从负荷控制ECU15向多个电磁致动器13供给负荷控制电力，该信号线16用于从多个电磁致动器13向负荷控制ECU15发送电动马达31(参照图2)的负荷控制信号。
在本实施方式中，电磁致动器13按包含前轮(左前轮、右前轮)及后轮(左后轮、右后轮)在内的各车轮而共计配置有四个。针对各车轮配置的电磁致动器13与各车轮的伸缩动作相应地相互独立地被负荷控制。
在本发明的实施方式中，只要没有特别说明，则多个电磁致动器13各自分别具有共同的结构。因此，通过说明一个电磁致动器13的结构，来取代对多个电磁致动器13的说明。
如图2所示，电磁致动器13构成为具备基壳17、外管19、球轴承21、滚珠丝杠轴23、多个滚珠25、螺母27及内管29。
基壳17经由球轴承21而绕轴旋转自如地支承滚珠丝杠轴23的基端侧。外管19设于基壳17，收纳包含滚珠丝杠轴23、多个滚珠25、螺母27的滚珠丝杠机构18。多个滚珠25沿着滚珠丝杠轴23的丝杠槽滚动。螺母27经由多个滚珠25而与滚珠丝杠轴23卡合，将滚珠丝杠轴23的旋转运动转换成直线运动。与螺母27连结的内管29与螺母27成为一体且沿着外管19的轴向位移。
为了对滚珠丝杠轴23传递旋转驱动力，如图2所示，在电磁致动器13中具备电动马达31、一对带轮33及带部件35。电动马达31以与外管19并列的方式设于基壳17。在电动马达31的马达轴31a及滚珠丝杠轴23上分别安装有带轮33。在这一对带轮33上悬架有用于将电动马达31的旋转驱动力传递到滚珠丝杠轴23的带部件35。
在电动马达31上设有检测电动马达31的旋转角信号的旋转变压器(resolver)37。由旋转变压器37检测出的电动马达31的旋转角信号经由信号线16被发送到负荷控制ECU15。电动马达31根据负荷控制ECU15经由电力供给线14向多个电磁致动器13各自供给的负荷控制电力而被控制旋转驱动。
此外，在本实施方式中，如图2所示，通过采用将电动马达31的马达轴31a和滚珠丝杠轴23大致平行地配置并将两者之间连结的布局，缩短了电磁致动器13中的轴向的尺寸。但是，也可以采用将电动马达31的马达轴31a和滚珠丝杠轴23同轴地配置并将两者之间连结的布局。
在本发明的实施方式的电磁致动器13中，如图2所示，在基壳17的下端部设有连结部39。该连结部39连结固定于簧下部件81(车轮侧的下臂、转向节等，参照图5)。另一方面，内管29的上端部29a连结固定于簧上部件83(车身侧的支柱塔部等，参照图5)。
总之，电磁致动器13与设置在车辆10的簧上部件(车身)83与簧下部件(安装有轮胎的车轮等，以下存在将它们总括地称为“车轮等”的情况)81之间的弹簧部件85(参照图5)并列设置。电磁致动器13起到作为缓冲弹簧部件85的伸缩力的假想减震器87(参照图5)的作用。
如图5所示那样，左右的车轮分别具备的簧下部件(车轮等)81例如经由コ字杆状的稳定器89而相互连结。
在车辆10的簧下部件(车轮等)81与路面之间，夹有弹簧成分91及减震器成分93。安装于车辆10的车轮的轮胎作为弹簧成分91及减震器成分93而发挥功能。
上述那样构成的电磁致动器13如下述那样动作。即，例如考虑从车辆10的车轮侧对连结部39输入了涉及向上振动的推动力的情形。在该情形下，相对于被施加了涉及向上振动的推动力的外管19，内管29及螺母27将要一体地下降。受此影响，滚珠丝杠轴23将要向遵照螺母27的下降的朝向旋转。此时，产生妨碍螺母27下降的朝向的电动马达31的旋转驱动力。该电动马达31的旋转驱动力经由带部件35而传递到滚珠丝杠轴23。
像这样，电磁致动器13通过使抵抗涉及向上振动的推动力的反作用力(衰减力)作用于滚珠丝杠轴23，而使要从车轮侧向车身侧传递的振动衰减。
〔负荷控制ECU15的内部结构〕
接下来，参照图3说明本发明的实施方式的电动悬架装置11中具备的负荷控制ECU15的内部及周边部的结构。
图3是本发明的实施方式的电动悬架装置11中具备的负荷控制ECU15的内部及周边部的结构图。
〔本发明的实施方式的电动悬架装置11〕
本发明的实施方式的电动悬架装置11中具备的负荷控制ECU15构成为包含进行各种运算处理的微型计算机。负荷控制ECU15具有负荷控制功能，基于由旋转变压器37检测出的包含电动马达31的行程位置的旋转角信号、合并目标负荷(详情后述)、施加于电动马达31的马达电流等，进行多个各电磁致动器13的负荷控制，由此产生涉及电磁致动器13的衰减动作及伸缩动作所涉及的负荷。
为了实现这样的负荷控制功能，如图3所示，负荷控制ECU15构成为具备信息获取部41、目标负荷运算部43及负荷控制部45。
如图3所示，信息获取部41获取操舵角、车速各自的时序信息。操舵角的信息只要借助检测车辆10所具备的方向盘(未图示)的操舵角的操舵角传感器51获取即可。车速的信息只要借助车速传感器53获取即可。此外，作为车速的信息，也可以参照加速踏板的踏入程度、制动踏板的踏入程度。
另外，信息获取部41作为涉及车辆10的行进方向上的行驶路面的行驶路面状态的时序信息，分别获取预览图像及车高度的信息。预览图像的信息例如除了设于车辆10的摄像头42以外，借助雷达、激光雷达等外界传感器获取即可。另外，车高度的信息例如只要借助检测车辆10的车高度的车高传感器55获取即可。
而且，信息获取部41获取簧上加速度、簧下加速度各自的时序信息。簧上加速度的信息只要基于设于车辆10的簧上部件(车身)83的簧上加速度传感器57的检测值获取即可。另外，簧下加速度的信息只要基于设于车辆10的簧下部件(车轮等)81的簧下加速度传感器59的检测值获取即可。
由信息获取部41获取到的操舵角、车速、预览图像、车高度、簧上加速度、簧下加速度、电磁致动器13的行程位置、涉及电动马达31的马达电流的各信息被分别发送到目标负荷运算部43。
如图3所示，目标负荷运算部43具有基于由信息获取部41获取到的上述各种信息通过运算求出涉及电磁致动器13的衰减动作及伸缩动作的目标值即合并目标负荷的功能。
实际上，目标负荷运算部43构成为具备计算出涉及天棚控制的第1目标负荷的第1目标负荷计算部71、计算出涉及预见控制的第2目标负荷的第2目标负荷计算部73、以及计算出涉及侧倾生成控制的第3目标负荷的第3目标负荷计算部75。关于第1目标负荷计算部71、第2目标负荷计算部73、第3目标负荷计算部75的结构，详情将在后叙述。
负荷控制部45计算出能够实现由目标负荷运算部43求出的合并目标负荷的目标电流值。接着，负荷控制部45以使涉及电动马达31的马达电流追从上述计算出的目标电流值的方式，进行多个各电磁致动器13分别所具备的电动马达31的驱动控制。在多个各电磁致动器13中分别独立地进行各个电动马达31的负荷控制。
〔电动悬架装置11所具备的负荷控制ECU15的主要部分结构〕
接下来适当参照图4、图5来说明本发明的实施方式的电动悬架装置11所具备的负荷控制ECU15的内部结构。
图4是概念性地表示本发明的实施方式的电动悬架装置11所具备的负荷控制ECU15的内部结构的图。图5是供说明电动悬架装置11的动作的图。
如图4所示，电动悬架装置11所具备的负荷控制ECU15具备目标侧倾角导出部61、车辆状态推测部63、第1减法部65、第2减法部67、第1目标负荷计算部71、第2目标负荷计算部73、第3目标负荷计算部75以及合并部77。车辆状态推测部63同时承担信息获取部41的作用。第1目标负荷计算部71、第2目标负荷计算部73、第3目标负荷计算部75包含于目标负荷运算部43。
目标侧倾角导出部61构成为具备横加速度计算部68、目标侧倾角计算部69。
在此，如图5所示，目标侧倾角导出部61中的目标侧倾角的导出使用包含分别设置于车辆10的四个轮子的电磁致动器13所具有的假想减震器87的衰减系数Cs(CsR、CsL：CsR是右侧假想减震器87的衰减系数、CsL是左侧假想减震器87的衰减系数。以下相同)的侧倾动作的运动方程式(参照式(1))进行。
【式1】
Figure BDA0003520066040000081
在式(1)中，JB表示簧上部件(车身)83的侧倾惯性矩，MB表示车身83的质量，L表示车辆10的轮距的一半长度，Ks(KsR，KsL)表示弹簧部件(悬架)85的弹簧系数，θ表示车身83的侧倾角度(θ”表示车身83的侧倾角加速度)，y表示车身83的横向位移(y”表示车身83的横加速度)，h表示从侧倾中心到车身83的重心的距离，xt(xtR，xtL)表示簧下部件(车轮等)81的上下方向位移，xB(xBR，xBL)表示车身83的上下方向位移，FR表示右侧电磁致动器13的推力(负荷)，FL表示左侧电磁致动器13的推力(负荷)。
此外，在图5中，Mt表示车轮等81的质量，xr(xrR、xrL)表示路面高度输入，Kt表示簧下部件(轮胎)81的弹簧系数(其中，四个轮子的轮胎弹簧系数设为共同的值)，Ct表示簧下部件(轮胎)81的衰减系数(其中，四个轮子的轮胎衰减系数设为共同的值)。
横加速度计算部68基于由信息获取部41获取到的本车辆10的操舵角及车速的时序信息，使用下述式(2)，计算出车身的横加速度(y”)。
【式2】
Figure BDA0003520066040000091
在式(2)中，A是稳定系数，v是车速，δ是操舵角。
利用式(2)导出横加速度(y”)与操舵角(δ)的关系。
由横加速度计算部68计算出的车身的横加速度(y”)被发送到目标侧倾角计算部69。
目标侧倾角计算部69基于由横加速度计算部68计算出的车身的横加速度(y”)，计算出车身的目标侧倾角θ。
具体而言，针对上述侧倾动作的运动方程式所涉及的式(1)实施拉普拉斯转换。为方便起见，若将路面输入xr(xrR、xrL)假设为零(路面无凹凸)、将簧下部件(车轮等)81的上下方向位移xt(xtR、xtL)假设为零，则车身的目标侧倾角θ能够通过下述式(3)表现。此外，上述的上下方向位移xt设想的是本次使用的运动模型是无路面输入的状态下的动作，因此为方便起见假设成零。因此，若假设将要采用的运动模型设想成有路面输入的状态下的动作，则只要作为路面位移而设定适当的值即可。
【式3】
Figure BDA0003520066040000092
在式(3)中，s是拉普拉斯算子。
与由目标侧倾角计算部69计算出的本车辆10的(车身的)目标侧倾角θ相关的信息被分别发送到第1减法部65、第3目标负荷计算部75。
车辆状态推测部63基于由信息获取部41获取到的簧上加速度、簧下加速度各自的时序信息，作为现时点的车辆状态量，例如推测作为第1车辆状态量(簧上状态量)的“簧上速度”、以及作为第2车辆状态量(簧上速度的时间积分值)。
由车辆状态推测部63推测出的第1车辆状态量(簧上速度)及第2车辆状态量(簧上速度的时间积分值)被分别发送到第1减法部65、第2减法部67。
第1减法部65从由车辆状态推测部63推测出的当前的第1车辆状态量(簧上速度)减去由目标侧倾角计算部69计算出的本车辆10的目标侧倾角速度。由此，通过从当前的第1车辆状态量(簧上速度)去掉侧倾角速度成分而进行第1车辆状态量(簧上速度)的修正。第1减法部65相当于本发明的“簧上状态量修正部”。
由第1减法部65修正后的第1车辆状态量(簧上速度)被发送到第1目标负荷计算部71。
第2减法部67从由信息获取部41获取到的当前的车高度减去由车辆状态推测部63推测出的当前的第2车辆状态量(簧上速度的时间积分值)。由此，通过从当前的车高度去掉源于簧上速度变化的车高成分而进行车高度的修正。
由第2减法部67修正后的车高度被发送到第2目标负荷计算部73。
第1目标负荷计算部71基于由第1减法部65修正后的第1车辆状态量(簧上速度)，计算出涉及天棚控制的第1目标负荷。具体而言，例如第1目标负荷计算部71通过使用基于天棚理论的控制准则对上述修正后的第1车辆状态量(簧上速度)乘以天棚衰减系数而计算出第1目标负荷。
由第1目标负荷计算部71计算出的第1目标负荷被发送到合并部77。
第2目标负荷计算部73基于由第2减法部67修正后的车高度(实际的路面高度)，计算出涉及预见控制的第2目标负荷。具体而言，例如第2目标负荷计算部73通过使用基于天棚理论的控制准则，对上述修正后的车高度(实际的路面高度)乘以预见控制增益而计算出第2目标负荷。
由第2目标负荷计算部73计算出的第2目标负荷被发送到合并部77。
第3目标负荷计算部75基于与由目标侧倾角计算部69计算出的本车辆10的目标侧倾角θ相关的信息，计算出第3目标负荷(FR，FL)。
具体而言，用于实现任意的目标侧倾角度θ的涉及侧倾生成控制的第3目标负荷(FR，FL)能够通过下述的式(4)表现。
【式4】
Figure BDA0003520066040000111
由第3目标负荷计算部75计算出的第3目标负荷(FR，FL)被发送到合并部77。
合并部77进行将由第1目标负荷计算部71计算出的第1目标负荷、由第2目标负荷计算部73计算出的第2目标负荷、由第3目标负荷计算部75计算出的第3目标负荷加在一起的合并，输出合并目标负荷。
由合并部77合并后的合并目标负荷被发送到负荷控制部45。
〔电动悬架装置11的动作〕
接下来，参照图6说明本发明的实施方式的电动悬架装置11的动作。图6是供说明本发明的实施方式的电动悬架装置11的动作的流程图。
在图6所示的步骤S11中，负荷控制ECU15的信息获取部41分别获取包含操舵角、车速、预览图像及车高度、簧上加速度、簧下加速度在内的各种信息。
在步骤S12中，负荷控制ECU15的目标侧倾角导出部61导出本车辆10的目标侧倾角。
即，目标侧倾角导出部61所具备的横加速度计算部68基于由信息获取部41获取到的本车辆10的操舵角及车速，计算出本车辆10的横加速度。
接着，目标侧倾角导出部61所具备的目标侧倾角计算部69基于由横加速度计算部68计算出的本车辆10的横加速度，计算出本车辆10的目标侧倾角。
在步骤S13中，负荷控制ECU15的车辆状态推测部63基于由信息获取部41获取到的簧上加速度、簧下加速度各自的时序信息，推测现时点的簧上状态量(第1车辆状态量：簧上速度)。
在步骤S14中，负荷控制ECU15的第1减法部65从由车辆状态推测部63推测出的当前的第1车辆状态量(簧上速度)，减去由目标侧倾角计算部69计算出的本车辆10的目标侧倾角速度。由此，通过从当前的第1车辆状态量(簧上速度)去掉侧倾角速度成分而进行第1车辆状态量(簧上速度)的修正。
在步骤S15中，负荷控制ECU15的第2减法部67从由信息获取部41获取到的当前的车高度减去由车辆状态推测部63推测出的当前的第2车辆状态量(簧上速度的时间积分值)。由此，通过从当前的车高度去掉源于簧上速度变化的车高成分而进行车高度的修正。
在步骤S16中，负荷控制ECU15的目标负荷运算部43对合并目标负荷进行运算。
即，第1目标负荷计算部71基于由第1减法部65修正后的第1车辆状态量(簧上速度)，计算出涉及天棚控制的第1目标负荷。在第1目标负荷计算部71中，计算出用于抑制无法通过涉及下述的预见控制的第2目标负荷进行应对的振动(例如因路面输入以外的原因引起的振动)的第1目标负荷。
第2目标负荷计算部73基于由第2减法部67修正后的车高度(实际的路面高度)，计算出涉及预见控制的第2目标负荷。在第2目标负荷计算部73中，计算出用于抑制因路面输入引起的振动的第2目标负荷。
第3目标负荷计算部75基于与由目标侧倾角计算部69计算出的本车辆10的目标侧倾角θ相关的信息，计算出第3目标负荷。在第3目标负荷计算部75中，计算出用于生成车辆10的目标侧倾角的第3目标负荷。
合并部77进行将由第1目标负荷计算部71计算出的第1目标负荷、由第2目标负荷计算部73计算出的第2目标负荷、由第3目标负荷计算部75计算出的第3目标负荷加在一起的合并，输出合并目标负荷。
在步骤S17中，负荷控制ECU15的负荷控制部45执行遵照步骤S16的运算结果即合并目标负荷的对电磁致动器13的负荷控制。然后，负荷控制ECU15使一系列的处理流程结束。
〔本发明的实施方式的电动悬架装置11的作用效果〕
基于第1观点的电动悬架装置11具备：致动器(电磁致动器13)，其设在车辆10的车身与车轮之间，产生用于使车身的振动衰减的负荷；信息获取部41，其获取车辆10的簧上状态量及行驶路面状态的信息；目标负荷运算部43，其计算出基于簧上状态量的涉及天棚控制的第1目标负荷，并且计算出基于行驶路面状态的涉及预见控制的第2目标负荷；和负荷控制部45，其使用目标负荷运算部43的运算结果进行电磁致动器13的负荷控制。
信息获取部41进一步获取涉及车辆10的加减速度及操舵角的运行信息，还具备基于上述运行信息导出车辆10的目标侧倾角θ的目标侧倾角导出部61。作为涉及车辆10的加减速度及操舵角的信息，只要适当采用例如车辆10的车速、加减速度传感器的检测值、操舵角等信息即可。
目标负荷运算部43进一步计算出基于由目标侧倾角导出部61导出的目标侧倾角θ的涉及侧倾生成控制的第3目标负荷，并且进行将第1目标负荷及第2目标负荷和第3目标负荷合并的合并目标负荷的运算。负荷控制部45使用合并目标负荷进行电磁致动器13的负荷控制。
在假设安装了天棚控制及预见控制的车辆10中进行运动行驶的情形中，本来就是控制装置以抑制车辆10转向中产生的侧倾举动的方式工作。于是，在运动行驶情景下正在转向中时，驾驶员无法基于侧倾举动估计轮胎的滑出时刻。因此，会损害运动行驶中的人车一体感。其结果为，有使驾驶员感受到不协调感的隐忧。
因此，在基于第1观点的电动悬架装置11中，采用如下结构：目标负荷运算部43进一步计算出基于由目标侧倾角导出部61导出的目标侧倾角θ的涉及侧倾生成控制的第3目标负荷，并且进行将第1目标负荷及第2目标负荷和第3目标负荷合并的合并目标负荷的运算，负荷控制部45使用合并目标负荷来进行电磁致动器13的负荷控制。
根据基于第1观点的电动悬架装置11，进行除了涉及天棚控制的第1目标负荷以及涉及预见控制的第2目标负荷以外，还将涉及侧倾生成控制的第3目标负荷合并的合并目标负荷的运算，并使用该合并目标负荷来进行电磁致动器13的负荷控制，因此即使在运动行驶情景下正在转向中也能够展现伴随着人车一体感的舒适乘坐感。
而且，根据基于第1观点的电动悬架装置11，在如在运动行驶情景下正在转向中的情形那样在车辆10中发生侧倾举动的情景下，会抑制车辆的侧倾举动控制，因此能够与抑制侧倾举动控制相应地减少耗电量。其结果为，能够附带着期待车载蓄电池的涉及发热保护、长寿命化的效果。
另外，基于第2观点的电动悬架装置11可以采用以下结构：在基于第1观点的电动悬架装置11中，还具备簧上状态量修正部(第1减法部65)，该簧上状态量修正部(第1减法部65)通过从上述簧上状态量(簧上速度)减去基于上述目标侧倾角θ的侧倾角速度成分而进行该簧上状态量的修正，目标负荷运算部43基于上述修正后的簧上状态量运算涉及天棚控制的第1目标负荷。
在基于第2观点的电动悬架装置11中，簧上状态量修正部(第1减法部65)通过从由信息获取部41获取到的簧上状态量即簧上速度减去基于上述目标侧倾角θ的侧倾角速度成分，关于簧上状态量(簧上速度)进行从当前的簧上速度去掉侧倾角速度成分的修正。总之，由于是从用于求出涉及天棚控制的第1目标负荷的基础数据(簧上速度)去掉目标侧倾角速度成分，所以能够除去与天棚控制相关的目标侧倾角的影响。
根据基于第2观点的电动悬架装置11，通过从作为簧上状态量的簧上速度减去基于目标侧倾角θ的侧倾角速度成分，关于簧上状态量(簧上速度)进行从当前的簧上速度去掉侧倾角速度成分的修正，因此与基于第1观点的电动悬架装置11相比，能够避免源于共同的侧倾角速度成分的天棚控制及侧倾生成控制的竞合。其结果为，能够抑制合并目标负荷的误差，进行高精度的负荷控制。
另外，基于第3观点的电动悬架装置11可以采用如下结构：在基于第1观点或第2观点的电动悬架装置11中，目标侧倾角导出部61(参照图4)中的目标侧倾角θ的导出使用包含设在车辆10的车身(簧上)与车轮(簧下)之间的假想减震器87(参照图5)的衰减系数Cs的侧倾动作的运动方程式(参照式1)进行，上述假想减震器87的衰减系数Cs设定成与该车辆10的侧倾举动相关的对应于用户喜好的适当值。
根据基于第3观点的电动悬架装置11，目标侧倾角导出部61中的目标侧倾角θ的导出使用包含设在车辆10的车身(簧上)与车轮(簧下)之间的假想减震器87的衰减系数Cs的侧倾动作的运动方程式而进行，上述假想减震器87的衰减系数Cs被设定成与该车辆10的侧倾举动相关的对应于用户喜好的适当值，因此与基于第1观点或第2观点的电动悬架装置11相比，能够将进一步提高了人车一体感的舒适乘坐感具体化。
〔其他实施方式〕
以上说明的多个实施方式示出了本发明的具体化的例子。因此，本发明的技术范围不受这些实施方式限定地解释。这是因为本发明能够不脱离其要旨或其主要特征而以各种方式实施。
例如，在本发明的实施方式的电动悬架装置11的说明中，列举在前轮(左前轮、右前轮)及后轮(左后轮、右后轮)双方配置共计四个电磁致动器13的例子进行了说明，但本发明并不限定于该例子。也可以采用在前轮和后轮中的某一方配置共计两个电磁致动器13的结构。
另外，在本发明的实施方式的电动悬架装置11的说明中，提及了分别独立地进行多个电磁致动器13的负荷控制的负荷控制部45。具体而言，负荷控制部45针对各轮分别独立地进行四个轮子各自具备的电磁致动器13的负荷控制。
但是，可以针对前轮侧及后轮侧分别独立地进行四个轮子分别所具备的电磁致动器13的负荷控制，也可以针对左轮侧及右轮侧分别独立进行四个轮子分别所具备的电磁致动器13的负荷控制。
另外，在本发明的实施方式的电动悬架装置11的说明中，列举将本发明适用于在运动行驶情景下正在转向中的车辆的例子进行了说明，但本发明并不限定于该例子。本发明也可以适用于在通常的行驶情景下正在转向中的车辆。
最后，在本发明的实施方式的电动悬架装置11的说明中，作为电磁致动器13的驱动机构例示滚珠丝杠方式进行了说明，但本发明并不限定于该例子。
作为电磁致动器13的驱动机构，也可以采用例如线性马达方式、齿条齿轮方式、旋转方式等任何方式的驱动机构。

Claims (3)

1.一种电动悬架装置，具备：
致动器，其设在车辆的车身与车轮之间，产生用于使该车身的振动衰减的负荷；
信息获取部，其获取该车辆的簧上状态量及行驶路面状态的信息；
目标负荷运算部，其计算出基于所述簧上状态量的涉及天棚控制的第1目标负荷，并且计算出基于所述行驶路面状态的涉及预见控制的第2目标负荷；和
负荷控制部，其使用所述目标负荷运算部的运算结果进行所述致动器的负荷控制，
所述电动悬架装置的特征在于，
所述信息获取部进一步获取涉及该车辆的加减速度及操舵角的运行信息，
还具备基于所述运行信息导出该车辆的目标侧倾角的目标侧倾角导出部，
所述目标负荷运算部进一步计算出基于由所述目标侧倾角导出部导出的目标侧倾角的涉及侧倾生成控制的第3目标负荷，并且进行将所述第1目标负荷及第2目标负荷和所述第3目标负荷合并的合并目标负荷的运算，
所述负荷控制部使用所述合并目标负荷进行所述致动器的负荷控制。
2.如权利要求1所述的电动悬架装置，其特征在于，
还具备簧上状态量修正部，该簧上状态量修正部通过从作为所述簧上状态量的簧上速度减去基于所述目标侧倾角的侧倾角速度成分而进行该簧上状态量的修正，
所述目标负荷运算部基于修正后的所述簧上状态量运算涉及所述天棚控制的第1目标负荷。
3.如权利要求1或2所述的电动悬架装置，其特征在于，
所述目标侧倾角导出部中的所述目标侧倾角的导出使用包含设在该车辆的车身与车轮之间的假想减震器的衰减系数的侧倾动作的运动方程式而进行，
所述假想减震器的衰减系数被设定成与该车辆的侧倾举动相关的对应于用户喜好的适当值。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2867448B2 (ja) 1989-08-11 1999-03-08 株式会社日立製作所 アクティブサスペンション制御装置
JPH05319054A (ja) * 1992-05-15 1993-12-03 Nissan Motor Co Ltd サスペンション制御装置
JP4810962B2 (ja) * 2005-10-13 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 車両用サスペンションの制御方法および装置
JP4341632B2 (ja) * 2006-02-21 2009-10-07 トヨタ自動車株式会社 スタビライザ制御装置
JP5157305B2 (ja) * 2006-09-22 2013-03-06 日産自動車株式会社 車輪位置可変車両
JP6249041B2 (ja) * 2016-04-18 2017-12-20 トヨタ自動車株式会社 サスペンションシステム
JP2018134899A (ja) 2017-02-20 2018-08-30 Ｋｙｂ株式会社 サスペンション装置および制御装置
US11458796B2 (en) * 2018-09-24 2022-10-04 Zoox, Inc. Controlling vehicle suspension system using pressure set point
JP6766278B1 (ja) * 2020-01-09 2020-10-07 株式会社ショーワ サスペンション制御装置及びサスペンション装置
JP7180638B2 (ja) * 2020-06-08 2022-11-30 トヨタ自動車株式会社 車両の走行状態制御装置及び方法
JP2023055122A (ja) * 2021-10-05 2023-04-17 本田技研工業株式会社 電動サスペンション装置

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