[发明专利]悬架控制装置

说明书

本发明涉及通过控制减震器(damper)控制汽车等车辆的振动的悬架(suspension)控制装置。 

背景技术

作为以往的悬架控制装置的一例，有考虑了在该控制装置中使用的促动器(actuator)的模型(model)的悬架控制装置(参照非专利文献1)。 

〔非专利文献1〕“セミァクティブサスペンションにぉけるァクチュエ一タを考慮した制御系設計法(考虑了半主动悬架中的促动器的控制系统设计方法)”深尾隆則、鈴木隆文、大湏賀公一(第5回計測自動制御学会制御部門大会、2005年5月25日～27日) 

发明内容

但是，在非专利文献1所示的悬架控制装置中，作为在该控制装置中使用的促动器(控制减震器)的模型，使用不能达到简易实用地提供的级别(level)的一次线性模型，难以直接在实际使用中使用。 

而且，在悬架控制装置中，其所使用的促动器(控制减震器)一般具有较强的非线性，存在时滞因素，所以未必在需要时得到需要的力，还产生偏差(误差)。虽然希望避免这样的状况，但是实际情况是，在以往技术中没有采取该对策。 

本发明是鉴于上述情况而完成的，目的是提供一种悬架控制装置，通过考虑控制减震器的非线性和时滞因素而进行模型设计，可以良好地执行振动控制。 

本发明的第一技术方案是一种悬架控制装置，通过对将振动状态作为振动信号输出的车辆提供控制力来降低所述车辆的振动，由以下部件构成：控制减震器，根据指令信号产生所述控制力；反馈控制器，根据所述振动信号计算目标控制力；观测器，根据所述振动信号和所述指令信号计算估计控制力；以及补偿器，根据所述目标控制力、所述估计控制力和所述控制减震器 的伸缩速度输出所述指令信号，并补偿所述控制减震器的动态特性(dynamics)，通过非线性增益乘以所述指令信号，并且乘以控制减震器的动态特性函数来计算所述估计控制力。 

按照本发明，由于进行考虑了控制减震器的非线性和时滞因素的模型设计，所以可以良好地执行振动控制。 

附图说明

图1是示意地表示本发明的一个实施方式的悬架控制装置的方框图。 

图2是表示图1的半主动减震器(semi-active damper)的衰减力特性的图。 

图3是表示图1的半主动减震器的每个活塞(piston)速度的衰减力相对于指令电流的斜率的图。 

图4是示意地表示图1的非线性控制器的方框图。 

图5是表示通过全车模拟(full vehicle simulation)得到的随机波加振时的簧上加速度的功率谱密度(PSD)的特性图。 

图6是表示通过全车模拟得到的对数摆动(LOG摆动)时每个加振频率的簧上冲击跃度(jerk)的P-P值的特性图。 

图7是表示频率为4Hz的实车4轮同相位加振试验中的随时间响应的结果，(a)表示时间-簧上上下加速度特性，(b)表示以时间对应方式表示的H∞控制器输出和实际衰减力之间的误差特性的图。 

图8是行驶在起伏路面时的随时间响应，(a)是表示簧上加速度，(b)是表示簧上冲击跃度的图。 

图9是表示行驶在包括起伏路面和恶劣路面的路面时的簧上加速度的PSD(乘车舒适度试验结果)的图。 

图10是以表形式表示活塞速度的修正的图。 

图11是以表形式表示本实施方式和比较对象的控制规则的条件的图。 

标号说明 

1...车辆、2...H∞控制器(反馈控制器)、4...半主动减震器(控制减震器)、5...非线性控制器(补偿器) 

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的一个实施方式的悬架控制装置。图1是示意地表示本发明的一个实施方式的悬架控制装置的方框图。在图1中，本发明的一个实施方式的悬架控制装置包括：根据表示车辆1的振动状态的振动信号(反馈信号)计算目标衰减力(目标控制力)的H∞控制器2；以及接受H∞控制器2输出的目标衰减力(H∞控制器输出ur)的输入而对车辆1赋予实际衰减力Fd的控制系统3。车辆1的振动信号通过设置在车辆1上，检测车辆的上下振动等运动(加速度、速度、位移等)的上下G传感器等运动检测单元输出。在本实施方式中，H∞控制器2构成反馈控制器。