车辆用减振控制装置以及方法

文档序号:429602 发布日期:2021-12-24 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 车辆用减振控制装置以及方法 (Vehicle vibration damping control device and method ) 是由 古田浩贵 于 2021-06-21 设计创作,主要内容包括:本发明涉及车辆用减振控制装置以及方法。控制产生用于对车辆的簧上进行减振的控制力的控制力产生装置的控制单元基于用于在车轮从车轮通过预测位置通过时对簧上进行减振的目标控制力Fcit来控制控制力产生装置。控制单元获取车轮通过预测位置的簧下位移z-(1)i,并将目标控制力运算为与簧下位移z-(1)ai成比例的值,该簧下位移z-(1)ai是以从簧下位移z-(1)i向目标控制力的传递函数的相位提前大于0deg且小于180deg的相位提前量的方式提前了相位的簧下位移z-(1)i。(The invention relates to a vehicle vibration damping control device and method. The control unit that controls the control-force generating device that generates the control force for damping vibration on the spring of the vehicle controls the control-force generating device based on the target control force Fcit for damping vibration on the spring when the wheel passes through the predicted position from the wheel. The control unit obtains the unsprung displacement z of the wheel through the predicted position 1 i, and calculating the target control force as the unsprung displacement z 1 ai proportional value, the unsprung displacement z 1 ai is a displacement z from unsprung 1 i transfer function to target control forceIs advanced by a phase advance amount of more than 0deg and less than 180deg 1 i。)

车辆用减振控制装置以及方法

技术领域

本发明涉及用于汽车等车辆的减振控制装置以及方法。

背景技术

作为车辆的行驶状态的控制,在对簧上进行减振的控制中,为了对簧上进行减振而对在车轮与车身之间产生的上下方向的控制力进行控制。作为车辆的簧上的减振控制,例如如下述的日本特开平5-319066所记载的那样,已知有使用由预见传感器获取到的车辆的前方的上下方向的路面位移来对前轮位置和后轮位置的簧上进行减振的预见减振控制。根据预见减振控制,与检测簧上的上下加速度这样的车辆的上下方向的运动状态量并基于其检测结果而进行的减振控制相比,能无延迟地有效地对簧上进行减振。

此外,作为对车辆的簧上进行减振的控制,例如如下述的美国专利申请公开第2018/154723所记载的那样,还已知有基于包含车辆的位置信息和路面信息的预见参照数据(预先获取到的路面信息)而进行的预见减振控制。预见参照数据存储于服务器,车辆能通过无线与该服务器进行通信。预见参照数据中包含的路面信息是表示路面的上下位移的值(路面位移),基于由摄像机传感器、LIDAR(Light Detection and Ranging:激光探测和测距)、雷达、平面或三维扫描传感器等预见传感器获取到的感测数据而生成。

为了提高预见参照数据中包含的路面信息的精度,可以想到:基于在车辆行驶时检测到的车辆的上下方向的运动状态量来获取上下方向的簧下位移,并将簧下位移与检测到运动状态量的位置的组合作为预见参照数据。根据使用基于该运动状态量的预见参照数据的减振控制,与使用基于预见传感器的感测的预见参照数据的减振控制相比,能高精度地对簧上进行减振。

而且,为了有效地对簧上进行减振,可以想到:以成为与路面位移和簧下位移这样的簧下位移关联值的时间微分值成比例的控制分量和与簧下位移关联值成比例的控制分量之和的方式,运算簧上减振用的目标减振控制力。

为了简便地运算用于对簧上进行减振的目标减振控制力,可以想到:省略与簧下位移关联值的时间微分值成比例的控制分量,仅将与簧下位移关联值成比例的控制分量作为目标减振控制力。

但是,在目标减振控制力被简便地运算为与簧下位移关联值成比例的值的情况下,无法对与路面位移关联值的时间微分值成比例的振动分量进行减振。反之,在目标减振控制力被运算为与路面位移关联值的时间微分值成比例的值的情况下,无法有效地对与路面位移关联值成比例的振动分量进行减振。此外,高频区域的目标减振控制力变大,会产生能量消耗量的增大、致动器的耐久性的降低、发热量的增大等问题。

例如,如图13所示,在目标减振控制力是与路面位移关联值成比例的减振力的情况A下,与目标减振控制力是与路面位移关联值的时间微分值成比例的减振力的情况B和目标减振控制力是与路面位移关联值成比例的减振力和与路面位移关联值的时间微分值成比例的减振力之和的情况C相比,高于中频(例如2~3Hz)的频域中的减振力更低。

发明内容

本发明提供一种能简便地运算目标减振控制力,并且能比目标减振控制力被简便地运算为与簧下位移关联值成比例的值的情况更有效地对簧上进行减振的车辆的减振控制装置以及方法。

本发明的第一方案涉及一种车辆用减振控制装置,具备:控制力产生装置,被配置为在至少一个车轮和与该车轮的位置对应的车身部位之间产生用于对车辆的簧上进行减振的上下方向的控制力;控制单元,被配置为控制控制力产生装置;以及路面位移关联信息获取装置,获取与车轮的前方的路面的上下位移关联的路面位移关联信息。控制单元被配置为:决定被预测为车轮将要通过的车轮通过预测位置,将用于减小车轮从车轮通过预测位置通过时的簧上的振动的目标控制力运算为与基于路面位移关联信息的路面位移关联值成比例的值,以在车轮从车轮通过预测位置通过时控制力产生装置所产生的控制力成为目标控制力的方式控制控制力产生装置。

控制单元被配置为:使用以从基于路面位移关联信息的路面位移关联值向目标控制力的传递函数的相位提前大于0deg的相位提前量的方式提前了相位的路面位移关联值来运算目标控制力。

根据上述的构成,通过使用以从基于路面位移关联信息的路面位移关联值向目标控制力的传递函数的相位提前大于0deg的相位提前量的方式提前了相位的路面位移关联值而运算出的目标控制力来对控制力产生装置进行控制。被运算为与提前了相位的路面位移关联值成比例的值的目标控制力接近被运算为与簧下位移关联值的时间微分值成比例的控制分量和与簧下位移关联值成比例的控制分量之和的目标控制力。由此,与路面位移关联值的相位未被提前的情况相比,特别是能提高中频以上的簧上的减振性能。此外,能减小因高频区域的减振控制力变大而产生能量消耗量的增大、致动器的耐久性的降低、发热量的增大等问题的可能性。

例如,在图13中,情况D示出了目标控制力被运算为与提前了相位的簧下位移关联值成比例的值的情况。根据情况D,与目标控制力被运算为与未提前相位的簧下位移关联值成比例的值的情况A相比,能提高中频以上的簧上的减振性能。此外,根据情况D,与目标控制力被运算为与簧下位移关联值的时间微分值成比例的值的情况B相比,能提高中频以下的簧上的减振性能。

可以是,控制单元被配置为:使用以针对规定的频率的相位提前量成为大于0deg且小于180deg的值的方式提前了相位的路面位移关联值来运算目标控制力。

根据上述方案,能将针对规定的频率的相位提前量控制为大于0deg且小于180deg的值。

可以是,相位提前量是大于0deg且小于90deg的值。

根据上述方案,能将相位提前量控制为大于0deg且小于90deg的值。

可以是,相位提前量是40deg以上且50deg以下的值。

根据上述方案,能将相位提前量控制为40deg以上且50deg以下的值。

可以是,控制单元被配置为:基于路面位移关联信息,针对车轮通过预测位置和比车轮通过预测位置靠前方的频率判定范围获取路面位移关联值,频率判定范围的路面位移关联值的主要频率越高,使相位提前量越大。

根据上述方案,能在路面位移关联值的主要频率低时,减小相位提前量,并且在路面位移关联值的主要频率高时,增大相位提前量。由此,与相位提前量为恒定的情况相比,能使中频以下的簧上的减振性能比目标控制力被运算为与簧下位移关联值的时间微分值成比例的值的情况B高,并且使中频以下的簧上的减振性能接近目标控制力被运算为与簧下位移关联值成比例的值的情况A。此外,与相位提前量为恒定的情况相比,能使中频以上的簧上的减振性能比情况A高,并且使中频以上的簧上的减振性能接近情况B和目标减振控制力是与路面位移关联值成比例的减振力和与路面位移关联值的时间微分值成比例的减振力之和的情况C。

可以是,控制单元被配置为:在频率判定范围的路面位移关联值的主要频率位于车辆的簧上共振频率与簧下共振频率之间的预先设定的基准的频率范围内时,将相位提前量设定为40deg以上且50deg以下的值。

根据上述方案,能在路面位移关联值的主要频率位于预先设定的基准的频率范围内时,换言之在路面位移关联值的主要频率位于中频域时,将相位提前量设定为40deg以上且50deg以下的值。由此,在路面位移关联值的主要频率位于中频域的状况下,能防止相位提前量被设定得过大或者被设定得过小。

可以是,控制单元被配置为:在频率判定范围的路面位移关联值的主要频率小于车辆的簧上共振频率与簧下共振频率之间的预先设定的基准的频率范围的下限频率时,将相位提前量设定为大于0deg且小于45deg的值。

根据上述方案,能在路面位移关联值的主要频率小于预先设定的基准的频率范围的下限频率时,将相位提前量设定为大于0deg且小于45deg的值。由此,在路面位移关联值的主要频率低的状况下,与相位提前量被设定为例如大于45deg且小于90deg的值的情况相比,能减小相位提前量变得过大的可能性。

可以是,控制单元被配置为:在频率判定范围的路面位移关联值的主要频率大于车辆的簧上共振频率与簧下共振频率之间的预先设定的基准的频率范围的上限频率时,将相位提前量设定为大于45deg且小于90deg的值。

根据上述方案,能在路面位移关联值的主要频率大于预先设定的基准的频率范围的上限频率时,将相位提前量设定为大于45deg且小于90deg的值。由此,在路面位移关联值的主要频率高的状况下,与相位提前量被设定为例如大于0deg且小于45deg的值的情况相比,能减小相位提前量变得过小的可能性。

可以是,控制单元被配置为:基于路面位移关联信息,针对车轮通过预测位置和比车轮通过预测位置靠前方的频率判定范围获取路面位移关联值,将频率判定范围的路面位移关联值分类为多个频带,根据多个频带的路面位移关联值的大小来决定相位提前量。

根据上述方案,能将频率判定范围的路面位移关联值分类为多个频带,并根据多个频带的路面位移关联值的大小来可变地设定相位提前量。由此,与相位提前量为恒定的情况相比,即使在路面位移关联值的频率变动的状况下也能有效地对簧上进行减振。

本发明的第二方案涉及一种车辆用减振控制方法,通过对控制力产生装置进行控制来对车辆的簧上进行减振,该控制力产生装置被配置为在至少一个车轮和与该车轮的位置对应的车身部位之间产生用于对簧上进行减振的上下方向的控制力。所述车辆用减振控制方法包括:决定被预测为车轮将要通过的车轮通过预测位置;获取与车轮的前方的路面的上下位移关联的路面位移关联信息;将用于减小车轮从车轮通过预测位置通过时的簧上的振动的目标控制力运算为与以从基于路面位移关联信息的路面位移关联值向目标控制力的传递函数的相位提前大于0deg的相位提前量的方式提前了相位的路面位移关联值成比例的值;以及以在车轮从车轮通过预测位置通过时控制力产生装置所产生的控制力成为目标控制力的方式控制控制力产生装置。

根据上述控制方法,目标控制力被运算为与提前了相位的路面位移关联值成比例的值,因此目标控制力接近被运算为与簧下位移关联值的时间微分值成比例的控制分量和与簧下位移关联值成比例的控制分量之和的目标控制力。由此,与用于运算目标控制力的路面位移关联值的相位未被提前的情况相比,特别是能提高中频以上的簧上的减振性能。此外,能减小因高频区域的减振控制力变大而产生能量消耗量的增大、致动器的耐久性的降低、发热量的增大等问题的可能性。

本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点根据参照附图描述的关于本发明的实施方式的说明将容易被理解。

需要说明的是,在本申请中,“路面位移关联信息”可以是表示车辆的簧下的上下位移的簧下位移、作为簧下位移的时间微分值的簧下速度、表示路面的上下位移的路面位移以及作为路面位移的时间微分值的路面位移速度中的至少一个。而且,“路面位移关联值”可以是表示车辆的簧下的上下位移的簧下位移和表示路面的上下位移的路面位移中的一方。

附图说明

以下,参照附图,对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明,其中,相同的附图标记表示相同的元件,其中:

图1是应用本发明的实施方式的减振控制装置的车辆的概略构成图。

图2是本发明的第一实施方式的减振控制装置的概略构成图。

图3是表示车辆的单轮模型的图。

图4是用于对预见减振控制进行说明的图。

图5是用于对预见减振控制进行说明的图。

图6是用于对预见减振控制进行说明的图。

图7是表示第一实施方式的车辆的减振控制例程的流程图。

图8是表示簧下位移收集例程的流程图。

图9是表示第二实施方式的车辆的减振控制例程的流程图。

图10是表示第三实施方式的车辆的减振控制例程的流程图。

图11是本发明的修正例的减振控制装置的概略构成图。

图12是表示用于基于峰值频率fp来运算相位提前量Phad的映射图的图。

图13是关于以往的减振装置和本发明的减振装置表示簧下位移的频率与减振力的关系的图。

具体实施方式

[第一实施方式]

<构成>

本发明的第一实施方式的车辆的减振控制装置在图2中由附图标记20整体地示出,该减振控制装置20应用于图1所示的车辆10。

车辆10具备左前轮11FL、右前轮11FR、左后轮11RL以及右后轮11RR。左前轮11FL由车轮支承构件12FL支承为可旋转。右前轮11FR由车轮支承构件12FR支承为可旋转。左后轮11RL由车轮支承构件12RL支承为可旋转。右后轮11RR由车轮支承构件12RR支承为可旋转。

需要说明的是,左前轮11FL、右前轮11FR、左后轮11RL以及右后轮11RR在无需对它们进行区分的情况下被称为“车轮11”。同样地,左前轮11FL和右前轮11FR被称为“前轮11F”。同样地,左后轮11RL和右后轮11RR被称为“后轮11R”。车轮支承构件12FL至12RR被称为“车轮支承构件12”。

车辆10还具备左前轮悬架13FL、右前轮悬架13FR、左后轮悬架13RL以及右后轮悬架13RR。以下对该悬架13FL至13RR的详情进行详细说明。需要说明的是,该悬架13FL至13RR可以是独立悬挂式的悬架。

左前轮悬架13FL从车身10a悬挂左前轮11FL,包括悬架臂14FL、减震器15FL以及悬架弹簧16FL。右前轮悬架13FR从车身10a悬挂右前轮11FR,包括悬架臂14FR、减震器15FR以及悬架弹簧16FR。

左后轮悬架13RL从车身10a悬挂左后轮11RL,包括悬架臂14RL、减震器15RL以及悬架弹簧16RL。右后轮悬架13RR从车身10a悬挂右后轮11RR,包括悬架臂14RR、减震器15RR以及悬架弹簧16RR。

需要说明的是,左前轮悬架13FL、右前轮悬架13FR、左后轮悬架13RL以及右后轮悬架13RR在无需对它们进行区分的情况下被称为“悬架13”。同样地,悬架臂14FL至14RR被称为“悬架臂14”。同样地,减震器15FL至15RR被称为“减震器15”。同样地,悬架弹簧16FL至16RR被称为“悬架弹簧16”。

悬架臂14将车轮支承构件12连结于车身10a。需要说明的是,在图1中,对于一个悬架13仅图示出一个悬架臂14,但也可以对于一个悬架13设置多个悬架臂14。

减震器15配设于车身10a与悬架臂14之间,在上端连结于车身10a,在下端连结于悬架臂14。悬架弹簧16经由减震器15弹性安装于车身10a与悬架臂14之间。即,悬架弹簧16的上端连结于车身10a,悬架弹簧16的下端连结于减震器15的缸。需要说明的是,在这样的悬架弹簧16的弹性安装方式中,减震器15也可以配设于车身10a与车轮支承构件12之间。

而且,在本例子中,减震器15是阻尼力非可变式的减震器,但减震器15也可以是阻尼力可变式的减震器。而且,悬架弹簧16也可以不经由减震器15地弹性安装于车身10a与悬架臂14之间。即,也可以是,悬架弹簧16的上端连结于车身10a,悬架弹簧16的下端连结于悬架臂14。需要说明的是,在这样的悬架弹簧16的弹性安装方式中,减震器15和悬架弹簧16也可以配设于车身10a与车轮支承构件12之间。

将车辆10的车轮11和减震器15等构件中的比悬架弹簧16靠车轮11侧的部分称为“簧下50(参照图3。)”。与此相对,将车辆10的车身10a和减震器15等构件中的比悬架弹簧16靠车身10a侧的部分称为“簧上51(参照图3。)”。

而且,在车身10a与悬架臂14FL至14RR之间分别设有左前轮主动致动器17FL、右前轮主动致动器17FR、左后轮主动致动器17RL以及右后轮主动致动器17RR。该主动致动器17FL至17RR分别与减震器15FL至15RR以及悬架弹簧16FL至16RR并排地设置。

需要说明的是,左前轮主动致动器17FL、右前轮主动致动器17FR、左后轮主动致动器17RL以及右后轮主动致动器17RR在无需对它们进行区分的情况下被称为“主动致动器17”。同样地,左前轮主动致动器17FL和右前轮主动致动器17FR被称为“前轮主动致动器17F”。同样地,左后轮主动致动器17RL和右后轮主动致动器17RR被称为“后轮主动致动器17R”。

主动致动器17作为基于来自图2所示的电子控制装置(以下,被称为“ECU”,有时也被称为“控制单元”。)30的控制指令来可变地产生为了对簧上51进行减振而作用于车身10a与车轮11之间(簧上51与簧下50之间)的上下方向的力(以下,称为“控制力”。)Fc的致动器发挥功能。有时也将主动致动器17称为“控制力产生装置”。在本例子中,主动致动器17是电磁式的主动致动器。主动致动器17与减震器15和悬架弹簧16等协作来构成主动悬架。

在第一实施方式中,如图2所示,减振控制装置20包括车载的装置21和车外的装置22。车载的装置21包括ECU30、存储装置30a、位置信息获取装置33以及无线通信装置34。而且,车载的装置21包括上述的主动致动器17FL至17RR。

ECU30包括微型计算机。微型计算机包括CPU、ROM、RAM以及接口(I/F)等。CPU通过执行储存于ROM的指令(程序、例程)来实现各种功能。

ECU30与能读写信息的非易失性的存储装置30a连接。在本例子中,存储装置30a是硬盘驱动器。ECU30能将信息存储(保存)于存储装置30a,并读出存储(保存)于存储装置30a的信息。需要说明的是,存储装置30a不限定于硬盘驱动器,是能读写信息的众所周知的存储装置或存储介质即可。

在车载的装置21设有簧上的上下加速度传感器31FL、31FR和行程传感器32FL、32FR。该上下加速度传感器和行程传感器是车载的传感器,连接于ECU30。如之后将详细说明的那样,ECU30与该上下加速度传感器和行程传感器协作来作为获取左右前轮的位置的路面位移关联信息的路面位移关联信息获取装置发挥功能。

簧上的上下加速度传感器31FL和31FR设于车身10a(簧上51)的分别与左前轮11FL和右前轮11FR对应的部位。簧上的上下加速度传感器31FL和31FR分别检测簧上51的对应部位的上下加速度(簧上加速度ddz2fl和ddz2fr),并将表示该上下加速度的信号向ECU30输出。需要说明的是,上下加速度传感器31FL和31FR在无需对它们进行区分的情况下被称为“上下加速度传感器31”。同样地,簧上加速度ddz2fl和ddz2fr被称为“簧上加速度ddz2”。

行程传感器32FL和32FR分别设于左前轮悬架13FL和右前轮悬架13FR。行程传感器32FL和32FR分别检测悬架13FL和13FR的上下方向的行程Hfl和Hfr,并将表示该上下行程的信号向ECU30输出。行程Hfl和Hfr分别是与左前轮11FL和右前轮11FR的位置对应的车身10a(簧上51)与各车轮支承构件12FL和12FR之间的上下行程。需要说明的是,行程传感器32FL和32FR在无需对它们进行区分的情况下被称为“行程传感器32”。同样地,行程Hfl和Hfr被称为“行程H”。

而且,ECU30连接于位置信息获取装置33和无线通信装置34。

位置信息获取装置33具备GNSS(Global Navigation Satellite System:全球导航卫星系统)接收器和地图数据库。GNSS接收器接收用于检测车辆10的当前时刻的位置(当前位置)的“来自人造卫星的信号(例如,GNSS信号)”。在地图数据库中存储有道路地图信息等。位置信息获取装置33是基于GNSS信号来获取车辆10的当前位置(例如,纬度和经度)的装置,例如是导航装置。

需要说明的是,ECU30基于位置信息获取装置33所获取到的当前位置的履历来获取当前时刻的“车辆10的行进方向Td”。而且,GNSS信号包含移动速度,ECU30基于GNSS信号中包含的移动速度来确定当前时间点的“作为车辆10的速度的车速V1”。

无线通信装置34是用于经由网络与车外的装置22的云40进行信息通信的无线通信终端。云40具备连接于网络的“管理服务器42和多个存储装置44A至44N”。一个或多个存储装置44A至44N在无需对它们进行区分的情况下称为“存储装置44”。存储装置44作为减振控制装置20的车外的存储装置发挥功能。

管理服务器42具备CPU、ROM、RAM以及接口(I/F)等。管理服务器42进行存储于存储装置44的数据的检索和读出,并且将数据写入存储装置44。

在存储装置44中存储有预见参照数据45。基于在车辆10或其他车实际行驶于路面55时检测到的车辆10或其他车的上下方向的运动状态量而获取到的簧下位移z1被与检测到运动状态量的位置的信息建立关联地登记在预见参照数据45中。由此,预见参照数据45是基于车辆10或其他车的上下方向的运动状态量而获取到的簧下位移z1与检测到运动状态量的位置的信息的组合的数据。

簧下50在车辆10行驶于路面55时承受该路面55的位移而在上下方向位移。簧下位移z1是与车辆10的各车轮11的位置对应的簧下50的上下方向的位移。位置信息是获取到簧下位移z1的时刻的“表示获取到该簧下位移z1的车轮11的位置(例如,纬度和经度)的信息”。在图2中,作为建立关联地登记在预见参照数据45中的簧下位移z1c和位置信息的一个例子,图示出簧下位移“z1cn”和位置信息“Xn,Yn”(n=1、2、3……)。

而且,ECU30经由驱动电路(未图示)连接于左前轮主动致动器17FL、右前轮主动致动器17FR、左后轮主动致动器17RL以及右后轮主动致动器17RR的每一个。

ECU30基于各车轮11的后述的通过预测位置的簧下位移z1来运算用于对各车轮11的簧上51进行减振的目标控制力Fct,以在各车轮11从通过预测位置通过时主动致动器17所产生的控制力Fc成为目标控制力Fct的方式控制主动致动器17。

<基本的预见减振控制的概要>

以下,对减振控制装置20所执行的、各实施方式共用的预见减振控制的概要进行说明。图3表示车辆10的单轮模型。

弹簧52相当于悬架弹簧16,阻尼器53相当于减震器15,致动器54相当于主动致动器17。

在图3中,簧上51的质量被记载为簧上质量m2。上述的簧下50的上下方向的位移被表示为簧下位移z1。而且,簧上51的上下方向的位移被表示为簧上位移z2,簧上位移z2是与各车轮11的位置对应的簧上51的上下方向的位移。弹簧52的弹簧常数(等效弹簧常数)被记载为弹簧常数K。阻尼器53的阻尼系数(等效阻尼系数)被记载为阻尼系数C。致动器54所产生的力被记载为控制力Fc。

而且,z1和z2的时间微分值分别被记载为dz1和dz2,z1和z2的二阶时间微分值分别被记载为ddz1和ddz2。需要说明的是,关于z1和z2,设为向上方的位移为正,关于弹簧52、阻尼器53以及致动器54等所产生的力,设为向上为正。

在图3所示的车辆10的单轮模型中,关于簧上51的上下方向的运动的运动方程式可以用算式(1)表示。

m2ddz2=C(dz1-dz2)+K(z1-z2)-Fc……(1)

假定为算式(1)中的阻尼系数C是恒定的。但是,实际的阻尼系数根据悬架13的行程速度而变化,因此,例如也可以根据行程H的时间微分值可变地设定阻尼系数C。

而且,在通过控制力Fc完全消除了簧上51的振动的情况下(即,在簧上加速度ddz2、簧上速度dz2以及簧上位移z2分别成为零的情况下),控制力Fc由算式(2)表示。

Fc=Cdz1+Kz1……(2)

因此,将控制增益设为α,减小簧上51的振动的控制力Fc可以用算式(3)表示。需要说明的是,控制增益α为大于0且1以下的任意的常数。

Fc=α(Cdz1+Kz1)……(3)

而且,若将算式(3)应用于算式(1),则算式(1)可以用算式(4)表示。

m2ddz2=C(dz1-dz2)+K(z1-z2)-α(Cdz1+Kz1)……(4)

若对该算式(4)进行拉普拉斯变换并进行整理,则算式(4)由算式(5)表示。即,从簧下位移z1向簧上位移z2的传递函数由算式(5)表示。需要说明的是,算式(5)中的“s”是拉普拉斯算符。

根据算式(5),传递函数的值根据α而变化,在α为1的情况下,传递函数的值成为最小。因此,可以用与算式(3)对应的下述的算式(6)来表示目标控制力Fct。需要说明的是,算式(6)中的增益β1相当于αCs,增益β2相当于αK。

Fct=β1×dz12×z1……(6)

由此,ECU30预先获取(预读)车轮11之后将要通过的位置(通过预测位置)处的簧下位移z1,并通过将获取到的簧下位移z1应用于算式(6)来运算目标控制力Fct。并且,ECU30在车轮11从通过预测位置通过的定时(即,在产生应用于算式(6)的簧下位移z1的定时),使致动器54产生与目标控制力Fct对应的控制力Fc。如果这样做,则能减小在车轮11从通过预测位置通过时(即,在产生应用于算式(6)的簧下位移z1时)产生的簧上51的振动。

以上是簧上51的减振控制,基于该预先获取到的簧下位移z1的簧上51的减振控制被称为“预见减振控制”。

需要说明的是,在上述的单轮模型中,簧下50的质量和轮胎的弹性变形被忽略,并假定为路面位移z0和簧下位移z1相同。因此,也可以使用路面位移z0代替簧下位移z1来执行同样的预见减振控制。

下述的算式(7)是省略上述算式(6)的微分项(β1×dz1)来简便地运算目标控制力Fct的算式。即使在目标控制力Fct按照算式(7)来运算的情况下,也从致动器54产生减小簧上51的振动的控制力(=β2×z1),因此,与不产生控制力的情况相比,能减小簧上51的振动。

Fct=β2×z1……(7)

但是,在按照算式(7)运算的目标控制力Fct中不包括微分项的控制力(=β1×dz1),因此,与目标控制力Fct按照上述算式(6)来运算的情况相比,减小簧上51的振动的效果低。

上述算式(6)中的簧下速度dz1的相位比簧下位移z1的相位提前90deg。在本发明的减振控制装置20中,将簧下位移z1的相位被提前后的值设为z1a,目标控制力Fct使用提前了相位的簧下位移z1a按照与上述算式(7)对应的下述的算式(8)来运算。由此,与由上述算式(6)运算的情况相比,能简便地运算目标控制力Fct,与目标控制力Fct按照上述算式(7)来运算的情况相比,能有效地减小簧上51的振动。

Fct=β2×z1a……(8)

(前轮和后轮的预见减振控制)

接着,参照图4至图6,对各实施方式共用的前轮和后轮的预见减振控制进行说明。

图4示出了在当前时刻tp正在以车速V1向箭头a1所示的方向行驶的车辆10。需要说明的是,在以下的说明中,前轮11F和后轮11R是相同侧的车轮,前轮11F和后轮11R的移动速度视为与车速V1相同。

在图4中,线Lt是假想的时间轴。当前、过去以及未来的时刻t的前轮11F的移动路线上的簧下位移z1由线Lt所示的假想的时间轴t的函数z1(t)表示。由此,前轮11F的当前时刻tp的位置(接地点)pf0的簧下位移z1被表示为z1(tp)。而且,后轮11R的当前时刻tp的位置pr0的簧下位移z1是比当前时刻tp早“前轮11F移动轴距长L所花费的时间(L/V1)”的时刻“tp-L/V1”的前轮11F的簧下位移z1。由此,当前时刻tp的后轮11R的簧下位移z1被表示为z1(tp-L/V1)。

<前轮11F的预见减振控制>

ECU30确定比当前时刻tp晚前轮预读时间tpf(未来)的前轮11F的通过预测位置pf1。需要说明的是,前轮预读时间tpf被预先设定为从ECU30确定通过预测位置pf1起至前轮主动致动器17F输出与目标控制力Fcft对应的控制力Fcf为止所花费的时间。

前轮11F的通过预测位置pf1是沿着作为被预测为前轮11F将来要进行移动的路线的前轮移动预测路线与当前时刻tp的位置pf0相距前轮预读距离Lpf(=V1×tpf)的位置。如之后将详细说明的那样,位置pf0基于位置信息获取装置33所获取到的车辆10的当前位置来计算。

再者,ECU30从云40预先获取车辆10的当前位置的附近区域(后述的准备区间)中的预见参照数据45的一部分。在本发明中,如前述那样使用提前了相位的簧下位移z1a来代替簧下位移z1,因此将与所提前的相位对应的预读时间的增大量设为Δtpf。ECU30基于确定出的通过预测位置pf1、预先获取到的预见参照数据45的一部分以及预读时间的增大量Δtpf来获取簧下位移z1(tp+tpf+Δtpf)。

需要说明的是,ECU30也可以如以下这样获取簧下位移z1(tp+tpf+Δtpf)。首先,ECU30将确定出的通过预测位置pf1发送至云40。云40基于该通过预测位置pf1、预见参照数据45以及预读时间的增大量Δtpf来获取与表示通过预测位置pf1的位置信息建立了关联的簧下位移z1(tp+tpf+Δtpf)。云40将该簧下位移z1(tp+tpf+Δtpf)发送至ECU30。

ECU30通过将提前了相位的簧下位移z1a(tp+tpf+Δtpf)应用于与上述算式(8)对应的下述的算式(9)的簧下位移z1a来运算目标控制力Fcft(=βf×z1a(tp+tpf+Δtpf))。

Fcft=βf×z1a……(9)

而且,ECU30将包含目标控制力Fcft的控制指令发送至前轮主动致动器17F,使得前轮主动致动器17F产生与目标控制力Fcft对应(一致)的控制力Fcf。

如图5所示,前轮主动致动器17F在比当前时刻tp晚前轮预读时间tpf的“时刻tp+tpf”(即,在前轮11F实际从通过预测位置pf1通过的定时),产生与目标控制力Fcft对应的控制力Fcf。由此,前轮主动致动器17F能在适当的定时产生吸收因前轮11F的通过预测位置pf1的簧下位移z1而产生的激振力的控制力Fcf,从而适当地减小簧上51的振动。

<后轮11R的预见减振控制>

ECU30确定比当前时刻tp晚后轮预读时间tpr(未来)的后轮11R的通过预测位置pr1。后轮预读时间tpr被预先设定为从ECU30确定通过预测位置pr1起至后轮主动致动器17R输出与目标控制力Fcrt对应的控制力Fcr为止所花费的时间。

需要说明的是,在前轮主动致动器17F和后轮主动致动器17R为不同的主动致动器的情况下,前轮预读时间tpf和后轮预读时间tpr被预先设定为不同的值。在前轮主动致动器17F和后轮主动致动器17R为相同的主动致动器的情况下,前轮预读时间tpf和后轮预读时间tpr被预先设定为相同的值。

ECU30将沿着假定为后轮11R沿着与前轮11F相同的路线前进的情况下的后轮11R的移动预测路线与当前时刻tp的位置pr0相距后轮预读距离Lpr(=V1×tpr)的位置确定为通过预测位置pr1。如之后将详细说明的那样,位置pr0基于位置信息获取装置33所获取到的车辆10的当前位置来计算。

该通过预测位置pr1的簧下位移z1是比“前轮11F位于后轮11R的当前时刻的位置pr0的时刻(tp-L/V1)”晚后轮预读时间tpr的簧下位移z1,因此可以表示为z1(tp-L/V1+tpr)。

在本发明中,如前述那样使用提前了相位的簧下位移z1a来代替簧下位移z1,因此将与所提前的相位对应的预读时间的增大量设为Δtpr。ECU30基于确定出的通过预测位置pr1、预先获取到的预见参照数据45的一部分以及预读时间的增大量Δtpr来获取簧下位移z1(tp-L/V1+tpr+Δtpr)。需要说明的是,预读时间的增大量Δtpr可以与预读时间的增大量Δtpf相同。

需要说明的是,ECU30也可以如以下这样获取簧下位移z1(tp-L/V1+tpr+Δtpr)。首先,ECU30将确定出的通过预测位置pr1发送至云40。云40基于该通过预测位置pr1、预见参照数据45以及预读时间的增大量Δtpr来获取与表示通过预测位置pr1的位置信息建立了关联的簧下位移z1(tp-L/V1+tpr+Δtpr)。云40将该簧下位移z1(tp-L/V1+tpr+Δtpr)发送至ECU30。

而且,ECU30通过将提前了相位的簧下位移z1a(tp-L/V1+tpr+Δtpr)应用于与上述算式(8)对应的下述的算式(10)的簧下位移z1a来运算目标控制力Fcrt(=βr×z1a(tp-L/V1+tpr+Δtpr))。

Fcrt=βr×z1a……(10)

需要说明的是,算式(9)中的增益βf和算式(10)中的增益βr被设定为彼此不同的值。这是由于左前轮悬架13FL和右前轮悬架13FR的弹簧常数Kf与左后轮悬架13RL和右后轮悬架13RR的弹簧常数Kr不同。而且,在不对增益βf和βr进行区分的情况下,增益βf和βr有时称为“增益β”。

而且,ECU30将包含目标控制力Fcrt的控制指令发送至后轮主动致动器17R,使得后轮主动致动器17R产生与目标控制力Fcrt对应(一致)的控制力Fcr。

如图6所示,后轮主动致动器17R在比当前时刻tp晚后轮预读时间tpr的“时刻tp+tpr”,产生与目标控制力Fcrt对应的控制力Fcr。由此,后轮主动致动器17R能在适当的定时产生吸收因后轮11R的通过预测位置pr1的簧下位移z1而产生的激振力的控制力Fcr,从而适当地减小簧上51的振动。

(第一实施方式的减振控制例程)

每当经过规定时间,ECU30的CPU就执行图7的流程图所示的减振控制例程。需要说明的是,只要没有特别说明,“CPU”就是指ECU30的CPU。

因此,当成为规定的定时时,CPU例如按照左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮的顺序从图7的步骤700起开始处理来执行步骤710至步骤750,之后进入步骤760来暂时结束本例程。由此,簧下位移z1si等的i按fl、fr、rl以及rr的顺序反复变化。

步骤710:CPU从位置信息获取装置33获取与车辆10的当前位置相关的信息,确定(获取)各车轮11的当前位置、车速V1以及车辆10的行进方向Td。

更详细而言,CPU将上次当前位置和本次当前位置映射至地图数据库中包含的道路地图信息,将从上次当前位置朝向本次当前位置的方向确定为车辆10的行进方向Td。需要说明的是,上次当前位置是指在上次执行的本例程的步骤710中CPU所获取到的车辆10的当前位置。而且,本次当前位置是指在本次步骤710中CPU所获取到的车辆10的当前位置。

在ECU30的ROM中预先存储有表示车辆10中的GNSS接收器的搭载位置与各车轮11的位置的关系的位置关系数据。从位置信息获取装置33获取到的车辆10的当前位置相当于GNSS接收器的搭载位置,因此CPU通过参照车辆10的当前位置、车辆10的行进方向Td以及上述位置关系数据来确定各车轮11的当前位置。

而且,位置信息获取装置33所接收的GNSS信号包含与移动速度相关的信息,CPU基于GNSS信号来确定车速V1。

步骤720:CPU如以下所述这样确定前轮移动预测路线和后轮移动预测路线。前轮移动预测路线是被预测为前轮11F此后将要进行移动的路线,后轮移动预测路线是被预测为后轮11R此后将要进行移动的路线。作为一个例子,CPU基于各车轮11的当前位置、车辆10的行进方向Td以及上述位置关系数据来确定前轮移动预测路线和后轮移动预测路线。

CPU基于各车轮11的当前位置、车辆10的行进方向Td以及上述位置关系数据,将被预测为在车辆10沿着行进方向Td行驶时左右的前轮11FL和11FR将要进行移动的路线确定为左右的前轮移动预测路线。

而且,CPU如上述那样通过对车速V1乘以前轮预读时间tpf来运算前轮预读距离Lpf,从而确定前轮通过预测位置pf1。同样地,CPU通过对车速V1乘以后轮预读时间tpr来运算后轮预读距离Lpr,从而确定后轮通过预测位置pr1。

更详细而言,CPU将左右的前轮11FL和11FR从它们的当前位置沿着左右的前轮移动预测路线前进了前轮预读距离Lpf后的位置确定为左右的前轮通过预测位置pfl1、pfr1。而且,CPU将左右的后轮11RL和11RR从它们的当前位置沿着左右的后轮移动预测路线前进了后轮预读距离Lpr后的位置确定为左右的后轮通过预测位置prl1、prr1。

步骤730:CPU根据事先从云40的预见参照数据45获取到的后述的“准备区间中的簧下位移z1”获取各车轮的通过预测位置的簧下位移z1ai。

需要说明的是,准备区间是以到达上次的准备区间的终点时的前轮通过预测位置pf1为起点,并以沿着前轮移动预测路线与该前轮通过预测位置pf1相距规定的准备距离的位置为终点的区间。而且,准备距离被预先确定为与上述前轮预读距离Lpf相比足够大的值。

如上所述,簧下位移z1ai是簧下位移z1i的相位被提前了预先设定的相位提前量Phad以使从簧下位移z1i向目标控制力Fcit的传递函数的相位提前的值。需要说明的是,针对车辆10的簧上共振频率fres与簧下共振频率freu之间的规定的频率fad,本实施方式中的相位提前量Phad是大于0deg的值,优选是大于0deg且小于180deg的值。规定的频率fad可以基于想要通过减振控制装置20进行减振的簧上振动的主要频率来设定。

簧下位移z1的波形可以被视为正弦波形。由此,若设为相位提前量Phad是小于90deg的值Phad1,则相位提前了相位提前量Phad1的簧下位移z1a的值与相位提前了相位提前量Phad2=180deg-Phad1的簧下位移z1的值相同。如上所述,相位提前量Phad优选大于0deg且小于180deg,因此用于获取提前了相位的簧下位移z1ai的相位提前量Phad可以是Phad1和Phad2中的任一个。

但是,Phad2大于Phad1,因此用于使簧下位移z1的相位提前Phad2的预读时间的增大量(Δtpf、Δtpr)大于用于使簧下位移z1的相位提前Phad1的预读时间的增大量。由此,为了减小预读时间的增大量,相位提前量Phad针对规定的频率fad优选大于0deg且小于90deg。需要说明的是,即使相位提前量Phad针对规定的频率fad大于0deg且小于90deg,针对比规定的频率fad高的频率,相位提前量有时也会大于90deg,进而有时也会大于180deg。

由图13可知,在高于中频(例如2~3Hz)的频域中,簧下位移z1的相位被提前的情况D的减振力高于目标减振控制力与路面位移关联值成比例的情况A的减振力,但低于目标减振控制力与路面位移关联值的时间微分值成比例的情况B的减振力。反之,在低于中频的频域中,簧下位移z1的相位被提前的情况D的减振力高于目标减振控制力与路面位移关联值的时间微分值成比例的情况B的减振力,但低于目标减振控制力与路面位移关联值成比例的情况A的减振力。由此,为了针对例如车辆的簧上共振频率与簧下共振频率之间的宽幅的频率范围确保减振效果,相位提前量Phad优选是40deg以上且50deg以下的值,典型地是45deg。

步骤740:CPU基于左右前轮的通过预测位置的提前了相位的簧下位移z1ai,通过与上述算式(9)对应的下述的算式(11)来运算左右前轮的主动致动器17FL和17FR的目标控制力Fcflt、Fcfrt。同样地,基于左右后轮的通过预测位置的提前了相位的簧下位移z1ai,通过与上述算式(10)对应的下述的算式(12)来运算左右后轮的主动致动器17RL和17RR的目标控制力Fcrlt、Fcrrt。

Fcft=βf×z1ai……(11)

Fcrt=βr×z1ai……(12)

步骤750:CPU将包含目标控制力Fcit的控制指令发送至各车轮的主动致动器17,由此以各主动致动器所产生的控制力Fc成为目标控制力Fcit的方式进行控制。需要说明的是,各主动致动器在各车轮11从对应的通过预测位置通过的定时输出与目标控制力Fcit对应的控制力。

(簧下位移的收集例程)

每当经过规定时间,ECU30的CPU就执行图8的流程图所示的簧下位移收集例程。需要说明的是,该例程也按各车轮被执行。

当成为规定的定时时,CPU从图8的步骤800起开始处理来依次执行步骤810至步骤860,之后进入步骤870来暂时结束本例程。

步骤810:CPU从上下加速度传感器31FL、31FR分别获取簧上的加速度ddz2fl、ddz2fr。

步骤820:CPU通过对在步骤810中获取到的簧上的加速度ddz2fl、ddz2fr进行二阶积分来运算簧上位移z2fl、z2fr。

步骤830:CPU从行程传感器32FL、32FR分别获取悬架的行程Hfl、Hfr。

步骤840:CPU分别通过从簧上位移z2fl、z2fr减去悬架行程Hfl、Hfr来运算左右前轮的位置处的簧下位移z1sfl、z1sfr。即,CPU分别按照下述的算式(13)和(14)来计算左右前轮的位置处的簧下位移z1sfl、z1sfr。

z1sfl=z2fl-Hfl……(13)

z1sfr=z2fr-Hfr……(14)

步骤850:CPU从位置信息获取装置33获取与检测到簧上加速度ddz2fl、ddz2fr时的车辆10的位置和行进方向Td相关的信息,基于该信息和位置信息获取装置33与各车轮11的位置关系来确定(获取)各车轮的位置。

步骤860:CPU将簧下位移z1sfl、z1sfr分别与检测到簧上加速度ddz2fl、ddz2fr时的各车轮的位置的信息建立关联,并作为簧下位移z1保存于存储装置30a。

需要说明的是,虽然在图中未示出,但当预先设定的规定的条件成立时,CPU将保存于存储装置30a的簧下位移z1和位置的信息作为收集数据向云40发送。

根据以上内容可以理解,根据第一实施方式,ECU30将目标控制力运算为与以从簧下位移z1i向目标控制力Fcit的传递函数的相位提前优选大于0deg且小于180deg的相位提前量的方式提前了相位的簧下位移z1ai成比例的值。

被运算为与提前了相位的簧下位移z1ai成比例的值的目标控制力接近被运算为与簧下速度dz1i成比例的控制分量和与簧下位移z1i成比例的控制分量之和的目标控制力。由此,与簧下位移z1i的相位未被提前的情况相比,特别是能提高中频以上的簧上的减振性能。

特别是,在相位提前量Phad大于0deg且小于90deg的情况下,与相位提前量Phad是大于90deg且小于180deg的值的情况相比,能减小用于使簧下位移z1的相位提前的预读时间的增大量。

而且,在相位提前量Phad是40deg以上且50deg以下的值,典型地是45deg的情况下,能针对例如车辆的簧上共振频率与簧下共振频率之间的宽幅的频率范围确保减振效果。换言之,与相位提前量Phad小于40deg的情况和相位提前量Phad大于50deg的情况相比,能减小低于中频的频域或高于中频的频域中的减振效果被牺牲的可能性。

需要说明的是,上述的簧下位移z1和位置的信息的收集在后述的第二实施方式和第三实施方式中也可以被执行。反之,上述的簧下位移z1和位置的信息的收集也可以被省略,在该情况下,上下加速度传感器31FL、31FR和行程传感器32FL、32FR被省略。

此外,在第一实施方式中,簧下位移z1基于上下加速度传感器31FL、31FR和行程传感器32FL、32FR的检测结果来运算。但是,簧下位移z1也可以通过对在各车轮的位置由簧下的上下加速度传感器检测的簧下的上下加速度进行二阶积分来运算。而且,簧下位移z1也可以基于各车轮的位置处的簧上的上下加速度、悬架行程以及簧下的上下加速度中的至少一个,使用在本技术领域中公知的观测器来运算。

[第二实施方式]

(第二实施方式的减振控制例程)

在第二实施方式中,每当经过规定时间,ECU30的CPU就执行图9的流程图所示的减振控制例程。

因此,当成为规定的定时时,CPU例如按照左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮的顺序从图9的步骤900起开始处理来执行步骤910至步骤980,之后进入步骤990来暂时结束本例程。由此,簧下位移z1si等的i按fl、fr、rl以及rr的顺序反复变化。

由图9与图7的比较可知,步骤910、920以及步骤960至980分别与第一实施方式的步骤710、720以及步骤730至750同样地被执行。

步骤930:CPU根据事先从云40的预见参照数据45获取到的后述的“准备区间中的簧下位移z1”,针对各车轮的通过预测位置和比各车轮的通过预测位置靠前方的频率判定范围(未图示)获取簧下位移z1ji(j=1、2……n)。

步骤940:CPU对簧下位移z1ji进行频率解析,获取与最大频率分量对应的频率(称为“峰值频率fp”)。

步骤950:CPU基于峰值频率fp,通过参照图12所示的映射图来获取用于使从簧下位移z1i向目标控制力Fcit的传递函数的相位提前的相位提前量Phad。如图12所示,在峰值频率fp小于基准的频率范围的下限值fcl时,相位提前量Phad是大于0deg且小于45deg的值,相位提前量Phad被设定为峰值频率fp越大则相位提前量Phad越大。在峰值频率fp超过基准的频率范围的上限值fcu时,相位提前量Phad是大于45deg且小于90deg的值,相位提前量Phad被设定为峰值频率fp越大则相位提前量Phad越大。而且,在峰值频率fp在基准的频率范围内时,相位提前量Phad被设定为45deg。

需要说明的是,基准的频率范围的下限值fcl可以是比车辆10的簧上共振频率fres(例如1Hz)高的频率,例如可以为2Hz,基准的频率范围的上限值fcu可以是比车辆10的簧下共振频率freu(例如10Hz)低的频率,例如可以为4Hz。此外,相位提前量Phad也可以基于峰值频率fp通过参照在图12中以虚线示出的映射图来获取。

根据以上内容可以理解,根据第二实施方式,减振控制装置20的ECU30对频率判定范围的簧下位移z1i进行频率解析,频率判定范围的簧下位移z1i的峰值频率fp越高则使相位提前处理的相位提前量Phad越大。因此,相位提前量Phad以峰值频率fp越高则相位提前量Phad越大的方式根据峰值频率可变地设定。

由此,在图13中,与相位提前量为恒定的情况D相比,能使中频以下的簧上的减振性能接近目标控制力被运算为与簧下位移z1i成比例的值的情况A。此外,与相位提前量为恒定的情况D相比,能使中频以上的簧上的减振性能接近目标控制力被运算为与簧下速度dz1i成比例的值的情况B。

[第三实施方式]

(第三实施方式的减振控制例程)

在第三实施方式中,每当经过规定时间,ECU30的CPU就执行图10的流程图所示的减振控制例程。

因此,当成为规定的定时时,CPU例如按照左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮的顺序从图10的步骤1000起开始处理来执行步骤1010至步骤1080,之后进入步骤1090来暂时结束本例程。由此,簧下位移z1si等的i按fl、fr、rl以及rr的顺序反复变化。

由图10与图9的比较可知,步骤1010至1030以及步骤1060至1080分别与第二实施方式的步骤910至930以及步骤960至980同样地被执行。

步骤1040:CPU对在步骤1030中获取到的簧下位移z1ji进行频率解析,分类为比基准的频率范围的下限值fcl小的低频带、基准的频率范围的中频带以及比基准的频率范围的上限值fcu大的高频带这三个频带。

步骤1050:CPU获取三个频带中的振幅为预先设定的基准值以上的簧下位移z1ji的数量最多的频带(称为“最多频带”)来作为簧下位移最大的频带。而且,在最多频带为低频带时,CPU将用于使从簧下位移z1i向目标控制力Fcit的传递函数的相位提前的相位提前量Phad设定为大于0deg且小于45deg的Phads(正的常数)。而且,在最多频带为中频带时,CPU将相位提前量Phad设定为Phadm(是大于40deg且小于50deg的值,优选是45deg),在最多频带为高频带时,将相位提前量Phad设定为大于45deg且小于90deg的Phadl(正的常数)。

需要说明的是,簧下位移最大的频带可以通过在本技术领域中公知的任意的要领来决定(第三实施方式的修正例)。例如,也可以是,针对三个频带,求出簧下位移z1ji的P-P值的最大值Pmax1~Pmax3,最大值最大的频带被设为簧下位移最大的频带(第一修正例)。此外,也可以是,针对三个频带,求出被进行低通滤波处理后的簧下位移z1ji的移动平均值MA1~MA3,移动平均值最大的频带被设为簧下位移最大的频带(第二修正例)。而且,也可以是,对簧下位移z1ji实施快速傅里叶变换,针对三个频带运算频率分量的移动平均值来作为振幅指标值Vma1~Vma3,振幅指标值最大的频带被设为簧下位移最大的频带(第三修正例)。

根据以上内容可以理解,根据第三实施方式,能将频率判定范围的簧下位移z1i分类为多个频带,并根据多个频带的簧下位移z1i的大小来可变地设定相位提前处理的相位提前量Phad。由此,与相位提前量为恒定的情况相比,能提高簧上的减振性能。

需要说明的是,在上述的第三实施方式中,Phads和Phadl是正的常数。但是,也可以是,在簧下位移z1ji的数量仅次于最多频带的频带为低频带时,Phads被设定为比簧下位移z1ji的数量仅次于最多频带的频带为中频带时的值小的值。同样地,也可以是,在簧下位移z1ji的数量仅次于最多频带的频带为中频带时,Phadl被设定为比簧下位移z1ji的数量仅次于最多频带的频带为低频带时的值大的值。

此外,在上述的第三实施方式中,簧下位移z1ji被分类而得到的频带为三个,但频带的数量也可以为三个以外。特别是,在频带的数量远大于三个的情况下,可以按照上述的第三实施方式或其第一修正例至第三修正例中的任一个来决定簧下位移最大的频带,基于该频带通过参照图12的映射图来获取相位提前量Phad。

需要说明的是,根据上述的第一实施方式至第三实施方式,能减小因高频区域的减振控制力变大而产生能量消耗量的增大、致动器的耐久性的降低、发热量的增大等问题的可能性。

[变形例]

在上述的第一实施方式至第三实施方式中,簧下位移z1i从云40的预见参照数据45获取。但是,如图11所示,簧下位移z1i也可以基于由预见传感器35检测的车辆前方的路面位移z0(表示路面的上下位移的值)来获取。

预见传感器35只要能像例如摄像机传感器、LIDAR以及雷达这样获取车辆10的前方的路面位移,就可以是在本技术领域中公知的任意的预见传感器。ECU30与作为车载的传感器的预见传感器35协作来作为路面位移关联信息获取装置发挥功能,该路面位移关联信息获取装置基于预见传感器的检测结果来获取各车轮的前方的路面位移关联信息。由此,在该实施方式中,也可以省略车外的装置22、位置信息获取装置33以及无线通信装置34。

如图11所示,预见传感器35例如装配于车辆10的前窗玻璃10b的车宽方向中央的上端部的内表面,检测与前轮11F相距预见距离Lpre的前方的目标位置Po及其周边的路面位移z0。需要说明的是,预见距离Lpre优选大于车辆10的车速为额定的最高车速时的前轮预读距离Lpf(之后将进行说明)。此外,在图11中,仅图示出一个预见传感器35,但也可以设置与左右的前轮对应的一对预见传感器。

以上关于特定的实施方式对本发明进行了详细说明,但本发明并不限定于上述的实施方式,在本发明的范围内可以实施其他各种实施方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。

例如,在上述的各实施方式中,基于路面位移关联信息的路面位移关联值是簧下位移,但也可以是表示路面的上下位移的路面位移。

在上述的各实施方式中,预见参照数据45无需存储于云40的存储装置44,也可以存储于存储装置30a。

而且,在车辆10的行驶路径被预先决定的情况下,CPU也可以在车辆10开始行驶路径的行驶之前从云40预先下载该行驶路径的预见参照数据45,并存储于存储装置30a。

第一实施方式和第二实施方式中的后轮11R的目标控制力Fcrt的运算处理不限定于上述例子。例如,CPU也可以在当前时刻tp基于前轮11F的当前位置的簧下位移z1来预先运算目标控制力Fcrt,在比当前时刻tp延迟了时间(L/V-tpr)后的定时将包含该目标控制力Fcrt的控制指令发送至后轮主动致动器17R。即,CPU也可以在后轮11R到达比前轮11F的当前位置靠前了后轮预读距离Lpr的地点的定时将包含目标控制力Fcrt的控制指令发送至后轮主动致动器17R。

而且,CPU与前轮移动预测路线独立地基于后轮11R的当前位置、车辆10的行进方向Td以及位置关系数据来确定后轮移动预测路线,将沿着后轮移动预测路线相距后轮预读距离Lpr的位置确定为后轮通过预测位置。然后,CPU获取后轮通过预测位置的簧下位移z1,基于与获取到的簧下位移z1相比提前了相位的簧下位移z1a来运算后轮11R的目标控制力Fcrt。

车速V1和行进方向Td基于GNSS接收器所获取到的车辆10的当前位置来获取,但不限定于此。例如,也可以是,减振控制装置20具备未图示的“车轮速度传感器和舵角传感器”,车轮速度传感器检测车轮11的转速,CPU基于车轮11的转速来运算车速V1。也可以是,设有检测车辆10的横摆角速度的横摆角速度传感器,CPU基于横摆角速度和车速V1来获取行进方向Td。

悬架13FL至13RR只要分别容许车轮11FL至11RR和车身10a彼此相对于另一方在上下方向位移即可,可以是任何类型的悬架。而且,悬架弹簧16FL至16RR可以是压缩螺旋弹簧、空气弹簧等任意的弹簧。

在上述的各实施方式中,与各车轮11对应地设有主动致动器17FL至17RR,但在至少一个车轮11设有一个主动致动器17即可。例如,车辆10也可以仅具备前轮主动致动器17F和后轮主动致动器17R中的任一方。

在上述实施方式和上述变形例中,使用了主动致动器17来作为控制力产生装置,但不限定于此。即,控制力产生装置是能以能基于包含目标控制力的控制指令进行调整的方式产生用于对簧上51进行减振的上下方向的控制力的致动器即可。

而且,控制力产生装置也可以是主动稳定器(active stabilizer)装置(未图示)。主动稳定器装置包括前轮主动稳定器和后轮主动稳定器。就前轮主动稳定器而言,若在与左前轮11FL对应的簧上51与簧下50之间产生上下方向的控制力(左前轮控制力),则在与右前轮11FR对应的簧上51与簧下50之间产生与左前轮控制力相反方向的控制力(右前轮控制力)。同样地,就后轮主动稳定器而言,若在与左后轮11RL对应的簧上51与簧下50之间产生上下方向的控制力(左后轮控制力),则在与右后轮11RR对应的簧上51与簧下50之间产生与左后轮控制力相反方向的控制力(右后轮控制力)。上述主动稳定器装置的构成是众所周知的,通过参照日本特开2009-96366而被引入本申请说明书。需要说明的是,主动稳定器装置包括前轮主动稳定器和后轮主动稳定器中的至少一方即可。

控制力产生装置也可以是通过对车辆10的各车轮11增减制驱动力来利用悬架13FL至13RR的几何形状产生上下方向的控制力Fc的装置。这样的装置的构成是众所周知的,通过参照日本特开2016-107778等而被引入本申请说明书。ECU30通过众所周知的方法来运算产生与目标控制力Fct对应的控制力Fc的制驱动力。

而且,这样的装置包括对各车轮11赋予驱动力的驱动装置(例如,轮内马达)和对各车轮11赋予制动力的制动装置(brake device)。需要说明的是,驱动装置也可以是对前轮和后轮中的任一方或四轮赋予驱动力的马达或发动机等。而且,上述控制力产生装置包括驱动装置和制动装置中的至少一方即可。

而且,控制力产生装置也可以是阻尼力可变式的减震器15FL至15RR。在该情况下,ECU30以减震器15FL至15RR的阻尼力变化与目标控制力Fct对应的值的方式控制减震器15FL至15RR的阻尼系数C。

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