JP7092256B2 - 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
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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 (15)
- 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、
前記出力された前記減衰係数を一時的に保持することと、
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、一時的に保持していた前記バネ上速度に基づいて算出された前記減衰係数に基づいて、目標制御力を決定し、前記第1条件を満たさない場合に、出力された現在の前記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。 - 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に記載のサスペンション制御方法。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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1に記載のサスペンション制御方法。 - 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、
前記バネ上速度に基づいて算出される前記減衰係数を一時的に保持する減衰係数保持部と、を備え、
第1条件の場合に、前記減衰係数保持部に一時的に保持していた減衰係数に基づいて、目標制御力を決定し、前記第1条件を満たさない場合に、前記適用制御部から出力される現在の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。
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