车辆控制装置和悬架系统的制作方法

文档序号:33507438发布日期:2023-03-18 05:01阅读:260来源:国知局
车辆控制装置和悬架系统的制作方法

1.本公开例如涉及搭载于汽车等车辆的车辆控制装置和悬架系统。


背景技术:

2.在专利文献1中记载了基于车轮速度、车身的前后方向的加速度、车身的横向的加速度、横摆率、转向角的信息来进行车身的弹跳运动(上下方向)的状态推定的车辆运动状态推定装置。该车辆运动状态推定装置根据从车轮速度提取出的因车身上下移动而变动的成分来进行车身的状态推定。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:(日本)特开2019-119380号公报


技术实现要素:

6.发明所要解决的课题
7.根据上述专利文献1,基于从车辆的制动驱动控制系统和转向控制系统得到的传感器信息来进行车身的状态推定。在该情况下,例如,可考虑使用作为观测器的一种的卡尔曼滤波器来进行车身的状态推定。但是,在采用针对卡尔曼滤波器的观测值如由车身的上下运动引起的车轮速度的变动成分、侧倾率、纵倾率这样全部使用推定值来进行运算的结构的情况下,如果观测值的推定精度变差,则车身的状态推定精度也可能会变差。
8.本发明的一实施方式的目的在于提供能够提高车辆(车身)的状态推定精度的车辆控制装置和悬架系统。
9.用于解决课题的手段
10.本发明的一实施方式在根据设置于车辆的车轮速传感器来推定所述车辆的状态且根据推定出的所述车辆的状态而向设置于车轮与车身之间的衰减力可变型缓冲器输出控制信号的车辆控制装置中,将所述衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的传感器的信息作为观测值而用于所述车辆的状态推定。
11.另外,本发明的一实施方式在具备设置于车辆的车轮与车身之间的衰减力可变型缓冲器、向所述衰减力可变型缓冲器输出控制信号的车辆控制装置以及搭载于车辆的车轮速传感器,根据所述车轮速传感器的车轮速信息来推定所述车辆的状态,根据推定出的所述车辆的状态来控制所述衰减力可变型缓冲器的衰减力的悬架系统中,将用于控制所述车辆的系统以外的车载系统的传感器信息用于所述衰减力可变型缓冲器的控制。
12.根据本发明的一实施方式,能够提高车辆(车身)的状态推定精度。
附图说明
13.图1是表示搭载有第一实施方式的车辆控制装置和悬架系统的四轮汽车的整体结构图。
14.图2是表示图1中的控制器(ecu)、衰减力可变型缓冲器(控制阻尼器)等的框图。
15.图3是表示第二实施方式的控制器等的框图。
16.图4是表示第三实施方式的控制器等的框图。
17.图5是表示第四实施方式的控制器等的框图。
18.图6是表示第五实施方式的控制器等的框图。
具体实施方式
19.以下,将实施方式的车辆控制装置和悬架系统以对作为车辆的汽车(更具体而言,四轮汽车)使用的情况为例,一边参照附图一边说明。
20.图1和图2表示的是第一实施方式。在图1中,在构成汽车即车辆1的主体的车身2的下侧设置有例如左右的前轮3和左右的后轮4(仅图示一方)这合计4个车轮3、4。在左右的前轮3与车身2之间分别以插装的方式设置有前轮侧的悬架5、5(以下,称作前轮悬架5)。前轮悬架5具备悬架弹簧6(以下,称作弹簧6)以及与弹簧6并列地设置的衰减力调整式缓冲器7(以下,称作缓冲器7)。
21.在左右的后轮4与车身2之间分别以插装的方式设置有后轮侧的悬架8、8(以下,称作后轮悬架8)。后轮悬架8具备悬架弹簧9(以下,称作弹簧9)以及与弹簧9并列地设置的衰减力调整式缓冲器10(以下,称作缓冲器10)。缓冲器7、10例如由成为能够实现衰减力的调整的液压式的缸装置(衰减力可变式冲击吸收器)的半主动阻尼器构成。即,车辆1搭载有使用了衰减力可变式冲击吸收器的半主动悬架系统。
22.在此,缓冲器7、10是设置于车辆1的车身2与车轮3、4之间的衰减力可变型的衰减力产生装置(衰减力可变型缓冲器)。缓冲器7、10相当于控制车辆1的姿势的车身姿势控制装置。即,缓冲器7、10由后述的控制器21可变地控制产生衰减力的特性(衰减力特性)。为此,在缓冲器7、10为了将衰减力特性从硬的特性(硬特性)连续地(或多级地)调整为软的特性(软特性)而附设有由衰减力调整阀和螺线管等构成的致动器(未图示)。缓冲器7、10根据从控制器21向致动器供给的指令电流(控制信号)而被可变地调整衰减力特性。
23.需要说明的是,作为衰减力调整阀,能够使用控制衰减力产生阀的先导压的压力控制方式、控制通路面积的流量控制方式等以往已知的构造。另外,缓冲器7、10只要能够连续地(或多级地)调整衰减力即可,例如也可以是空压阻尼器、电磁阻尼器、电粘性流体阻尼器、磁性流体阻尼器。另外,缓冲器7、10还可以是使用了空气弹簧的空气阻尼器(空气悬架)、将前后左右的液压缸利用配管连接的液压阻尼器(车高调整装置)、相对于左右的车轮的移动提供力的稳定器等。而且,缓冲器7、10还可以是由能够产生推力的液压式致动器、电动式致动器或气压式致动器构成的全自动阻尼器。即,也可以在车辆1搭载使用了全自动阻尼器的全自动悬架系统。
24.接着,对检测车辆1的状态的各种传感器11、12、13、14、15进行说明。
25.如图1所示,在车辆1设置有车速传感器11、车轮速传感器12、前后加速度传感器13、左右加速度传感器14以及转角传感器15。这些各传感器11、12、13、14、15是一般搭载于车辆1的传感器(更具体而言,主要用于车辆1的制动、驱动、转向的控制的传感器)。
26.车速传感器11例如设置于搭载于车辆1的变速装置的输出轴(未图示)。车速传感器11检测车辆1(车身2)的速度即车身速度。车速传感器11的检测信息(与车身速度对应的
信号)例如经由作为车内lan通信的can16(后述的图2)而向搭载于车辆的各种控制器(ecu)输出。虽然图示省略,但车速传感器11的信息(车身速度)经由can16而向车辆1的制动驱动系统(制动系统、驱动系统)的控制器(制动驱动用ecu、制动用ecu、驱动用ecu)、车辆1的转向系统的控制器(转向用ecu)等输出。另外,如后述的图2所示,车速传感器11的信息(车身速度)经由can16而向车辆1的悬架系统的控制器21(悬架用ecu)输出。
27.车轮速传感器12例如设置于支承车轮3、4的车轮支承用毂单元。车轮速传感器12与各车轮3、4对应地设置。车轮速传感器12检测车轮3、4的转速。车轮速传感器12的检测信息(与车轮速对应的信号)例如经由can16而向各种控制器(ecu)输出。虽然图示省略,但车轮速传感器12的信息(车轮速)经由can16而向车辆1的制动驱动系统(制动系统、驱动系统)的控制器(制动驱动用ecu、制动用ecu、驱动用ecu)等输出。另外,如后述的图2所示,车轮速传感器12的信息(车轮速)经由can16而向车辆1的悬架系统的控制器21(悬架用ecu)输出。需要说明的是,也可以省略车速传感器11并且设为根据车轮速传感器12的车轮速来取得车身速度的结构。
28.前后加速度传感器13和左右加速度传感器14例如设置于成为车辆1的簧上侧的车身2。前后加速度传感器13检测车辆1(车身2)的前后方向的加速度(减速度、加速度)。左右加速度传感器14检测车辆1(车身2)的左右方向的加速度(横向加速度)。前后加速度传感器13的检测数据(与前后加速度对应的信号)和左右加速度传感器14的检测数据(与左右加速度对应的信号)例如经由can16而向各种控制器(ecu)输出。虽然图示省略,但前后加速度传感器13的信息(前后加速度)和左右加速度传感器14的信息(左右加速度)经由can16而向车辆1的制动驱动系统(制动系统、驱动系统)的控制器(制动驱动用ecu、制动用ecu、驱动用ecu)等输出。另外,如后述的图2所示,前后加速度传感器13的信息(前后加速度)和左右加速度传感器14的信息(左右加速度)经由can16而向车辆1的悬架系统的控制器21(悬架用ecu)输出。
29.转角传感器15例如设置于车辆1的转向装置(未图示)。转角传感器15检测通过驾驶车辆1的司机(驾驶员)的转向操作而产生的转向角(旋转角)或车轮(前轮3)的转角。转角传感器15的检测数据(与转向角对应的信号)例如经由can16而向各种控制器(ecu)输出。虽然图示省略,但转角传感器15的信息(转向角)经由can16而向车辆1的转向系统的控制器(转向用ecu)等输出。另外,如后述的图2所示,转角传感器15的信息(转向角)经由can16而向车辆1的悬架系统的控制器21(悬架用ecu)输出。
30.在此,各传感器11、12、13、14、15不是悬架系统(缓冲器7、10)专用的传感器。即,各传感器11、12、13、14、15是以控制缓冲器7、10以外的目的搭载于车辆的传感器(换言之,为了主要控制缓冲器7、10以外的车载装置而搭载车辆的传感器)。具体而言,传感器11、12、13、14、15作为用于主要控制对车辆1进行驱动和/或制动的发动机、行驶用驱动电动机、液压致动器、电动致动器等车辆制动驱动装置(驱动装置、制动装置)、对车辆1进行转向的电动助力转向装置等转向装置的传感器而搭载于车辆1。并且,车辆制动驱动装置(驱动装置、制动装置)和转向装置对应于用于控制车辆1(控制车辆1的行为)的车载装置(车载系统)。
31.在该情况下,车速传感器11、车轮速传感器12、前后加速度传感器13和左右加速度传感器14是用于控制车辆1的驱动、制动的车辆制动驱动系统用的传感器。即,车速传感器11、车轮速传感器12、前后加速度传感器13和左右加速度传感器14是为了主要控制车辆制
动驱动装置(发动机、行驶用驱动电动机、液压致动器、电动致动器等)而使用的传感器。转角传感器15是用于控制车辆1的转向的转向系统用的传感器。即,转角传感器15是为了主要控制转向装置(电动助力转向装置)而使用的传感器。总之,各传感器11、12、13、14、15连接于作为在包括搭载于车辆1的控制器21等各种ecu和各种传感器的许多电子设备之间进行面向车载的多路通信的串行通信部的can16。
32.接着,对控制缓冲器7、10的控制器21进行说明。
33.作为车辆控制装置的控制器21构成为包括微型计算机、电源电路、驱动电路,也被称作ecu(electronic control unit:电子控制单元)。控制器21是悬架系统用的控制器(控制装置)即悬架用ecu(缓冲器用ecu)。控制器21基于由缓冲器7、10专用以外的传感器11、12、13、14、15等检测的传感器信息来控制缓冲器7、10(调整衰减力)。在该情况下,控制器21基于传感器信息来推定车辆1的状态,根据推定出的车辆1的状态来控制缓冲器7、10。
34.如图2所示,控制器21连接于can16。由此,对于控制器21,经由can16,车速传感器11的信号、车轮速传感器12的信号、前后加速度传感器13的信号、左右加速度传感器14的信号、转角传感器15的信号作为can信号而输入。另外,对于控制器21,如后所述,经由can16,导航装置17的陀螺仪传感器17a的信号作为车载陀螺仪信号而输入。另一方面,控制器21的输出侧连接于作为控制阻尼器的缓冲器7、10。控制器21向缓冲器7、10的致动器(例如,调整衰减力调整阀的开阀压的螺线管)输出控制信号(指令电流)。
35.控制器21具备cpu(运算处理装置)等进行运算处理的控制部21a(参照图1)和由rom、ram、非易失性存储器等存储器构成的存储部21b(参照图1)。在存储部21b保存有根据各传感器11、12、13、14、15等的信息(输入信号)来运算(推定)车辆状态(车辆运动、车辆行为)的处理程序、根据车辆的状态(车辆运动、车辆行为)来运算应该利用缓冲器7、10产生的衰减力的处理程序、输出与应该产生的衰减力对应的控制信号的处理程序等。
36.作为运算缓冲器7、10的衰减力的控制规则(乘坐感的控制规则、操纵稳定性的控制规则),例如能够使用天棚控制规则、lqg控制规则或h∞控制规则等。控制器21例如在使成为簧上的车身2的运动(行为)通过缓冲器7、10的衰减力而减速的情况下,增大缓冲器7、10的衰减力,在使成为簧上的车身2的运动(行为)通过缓冲器7、10的衰减力而加速的情况下,抑制缓冲器7、10的衰减力。作为衰减力可变阻尼器的缓冲器7、10具有通过使衰减力可变而合适地使各车轮3、4的上下运动衰减来抑制车身2的振动的作用。
37.车辆(汽车)的悬架系统是兼顾车辆(汽车)的乘坐感和操纵稳定性的单元。在半主动悬架系统中,通过切换安装于车身与车轮之间的衰减力可变式冲击吸收器的衰减力而控制车身运动,使乘坐感和操纵稳定性提高。在这样的悬架系统中,想出了各种各样的传感器结构的系统。
38.例如,在以往的悬架系统中,使用簧上加速度传感器、簧下加速度传感器、车高传感器等的信息和从车内lan通信(can通信)取得的利用其他系统感测到的信息来控制衰减力可变式冲击吸收器的衰减力。即,基于“悬架系统专用的传感器(簧上加速度传感器、簧下加速度传感器、车高传感器)的信息”和“利用其他系统感测到的信息”来推定(计算)车辆状态,根据推定出的车辆状态来控制衰减力可变式冲击吸收器。在这样的结构的情况下,传感器的数量越多,则车辆状态的推定精度越高,越能够提高乘坐感、操纵稳定性,但系统成本的增大不可避免。
39.相对于此,作为最廉价的系统,可考虑不在悬架系统具有传感器,使用其他系统的传感器信息来推定车辆(车身)的状态,进行悬架的控制。例如,根据前述的专利文献1的技术,基于从车辆的制动驱动控制系统和转向控制系统得到的传感器信息来进行车身的状态推定。在该情况下,例如,可考虑使用作为观测器的一种的卡尔曼滤波器来进行车身的状态推定。但是,在设为了对于卡尔曼滤波器的观测值如由车身的上下运动引起的车轮速度的变动成分、侧倾率、纵倾率这样全部使用推定值来进行运算的结构的情况下,如果观测值的推定精度变差,则车身的状态推定精度也可能会变差。
40.于是,在实施方式中,不具有悬架系统专用的传感器,仅使用利用车内lan通信(can通信)取得的信息来推定车辆状态。在该情况下,在实施方式中,通过将从现有的制动驱动控制系统和转向控制系统得到的传感器信息以外且由悬架系统外的系统得到的传感器信息直接作为观测值而输入,使车辆的状态推定精度提高。另外,在实施方式中,在悬架系统的控制中使用的物理量中的能够直接感测的物理量既能够将其值直接用于控制,也能够使用噪声成分被除去后的推定值。因而,通过将“直接感测到的精度高的值”和“去掉了噪声的值”根据用途而分开使用,能够提高控制性能。
41.即,在实施方式中,悬架系统具备缓冲器7、10、向缓冲器7、10输出控制信号的控制器21以及搭载于车辆1的车轮速传感器12。悬架系统根据车轮速传感器12的车轮速信息来推定车辆1的状态,根据推定出的车辆1的状态来控制缓冲器7、10的衰减力。在该情况下,悬架系统将用于控制车辆1的系统(例如,制动驱动系统、转向系统)以外的车载系统的传感器信息用于缓冲器7、10的控制。
42.即,在第一实施方式中,悬架系统将成为用于控制车辆1(控制车辆1的行为)的系统以外的车载系统的导航系统(导航装置17)的传感器信息用于缓冲器7、10的控制。更具体而言,悬架系统将成为搭载于导航系统(导航装置17)的陀螺仪传感器17a的传感器信息的陀螺仪信息作为车辆1的状态推定(卡尔曼滤波器)的观测值而使用。
43.换言之,控制器21(控制部21a)根据设置于车辆1的车轮速传感器12来推定车辆1的状态,根据推定出的车辆1的状态而向缓冲器7、10输出控制信号。在该情况下,控制器21将缓冲器7、10专用以外的车载装置的传感器信息用于车辆1的状态推定。即,控制器21将成为缓冲器7、10专用以外的车载装置的导航装置17的传感器信息用于车辆1的状态推定。更具体而言,控制器21将成为搭载于导航装置17的陀螺仪传感器17a的信息的陀螺仪信息作为车辆1的状态推定(卡尔曼滤波器)的观测值而用于车辆1的状态推定。陀螺仪传感器17a相当于缓冲器7、10专用以外的传感器。
44.为此,如图1所示,车辆1具备搭载有陀螺仪传感器17a的导航装置17。导航装置17连接于成为车内lan的can16。成为陀螺仪传感器17a的传感器信息的陀螺仪信息经由can16而向车辆1的悬架系统的控制器21输出。陀螺仪传感器17a将绕着在车辆1(车身2)的前后方向上延伸的侧倾轴、在车辆1(车身2)的左右方向上延伸的纵倾轴、在车辆1(车身2)的上下方向上延伸的横摆轴这3个轴中的至少任一轴的角速度作为陀螺仪信息而检测。
45.即,陀螺仪传感器17a检测成为车辆1的侧倾方向的旋转角速度的侧倾率、成为车辆1的纵倾方向的旋转角速度的纵倾率以及成为车辆1的横摆方向的旋转角速度的横摆率中的至少任一者。例如,在实施方式中,陀螺仪传感器17a检测侧倾率和纵倾率。由陀螺仪传感器17a检测到的侧倾率和纵倾率经由can16而向控制器21输出。
46.关于控制器21,一边参照图2一边说明。需要说明的是,在图2中,将作为导航装置17的传感器信息的车载陀螺仪信号(侧倾率、纵倾率)和车载陀螺仪信号以外的can信号(车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角等)分开表示。这是为了清楚地表示从导航装置17的陀螺仪传感器17a向控制器21输入车载陀螺仪信号。在第一实施方式中,例如,所有信号都经由构成车内lan的can16而向控制器21输入。
47.如图2所示,控制器21具备车身状态推定部22(车辆状态推定部)和悬架控制部23(控制信号输出部)。车身状态推定部22基于经由can16而输入的输入信号来推定车辆状态(车身状态)。即,车身状态推定部22基于与车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角、侧倾率、纵倾率等对应的输入信号来运算簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率等车辆状态。
48.簧上速度例如对应于车轮3、4的位置处的车身2的上下速度,活塞速度对应于缓冲器7、10的活塞的速度(伸缩速度、相对速度),活塞位移对应于缓冲器7、10的活塞的位移量(伸缩量)。车身状态推定部22将推定出的车辆状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率等)向悬架控制部23输出。
49.车身状态推定部22具备上下变动起因车轮速提取部22a、修正值推定部22b以及上下运动推定部22c。对于上下变动起因车轮速提取部22a,经由can16而输入车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角。另外,对于上下变动起因车轮速提取部22a,经由can16而从导航装置17的陀螺仪传感器17a输入陀螺仪信息即纵倾率、侧倾率。
50.上下变动起因车轮速提取部22a与专利文献1所记载的“车轮速变动推定部52”同样地推定上下运动起因的车轮速变动。即,上下变动起因车轮速提取部22a将车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角、纵倾率、侧倾率作为输入而提取(推定、运算)因路面上下位移、车辆1的上下运动而产生的上下运动起因的车轮速变动成分,将其作为上下变动起因车轮速度而向上下运动推定部22c输出。关于上下变动起因车轮速度的计算的处理,由于记载于包括专利文献1等公开公报的各种文献(与车辆状态的推定相关的文献),所以进一步的说明省略。
51.对于修正值推定部22b,输入车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角。另外,对于修正值推定部22b,从上下运动推定部22c输入簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率。修正值推定部22b与专利文献1所记载的“修正值推定部54”同样地推定修正值。即,修正值推定部22b将车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角、簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率作为输入来推定修正值,将该修正值向上下运动推定部22c输出。关于修正值的计算的处理,由于记载于包括专利文献1等公开公报的各种文献(与车辆状态的推定相关的文献),所以进一步的说明省略。
52.对于上下运动推定部22c,从修正值推定部22b输入修正值。另外,对于上下运动推定部22c,从上下变动起因车轮速提取部22a输入上下变动起因车轮速度。而且,对于上下运动推定部22c,输入来自导航装置17的陀螺仪传感器17a的陀螺仪信息即纵倾率、侧倾率。上下运动推定部22c是与专利文献1所记载的“上下运动推定部55”同样地推定车辆1的上下运动状态量的观测器。即,上下运动推定部22c是将无法计测的信息使用将车辆模型化的车辆模型(运动方程式)来推定的观测器(更具体而言,基于上次推定值和观测值来推定本次值的卡尔曼滤波器)。
53.对于上下运动推定部22c,作为观测值而输入上下变动起因车轮速度和陀螺仪信息(纵倾率、侧倾率)。上下运动推定部22c基于成为输入值的修正值和成为观测值的上下变动起因车轮速度和陀螺仪信息(纵倾率、侧倾率)来推定成为车辆1的状态值的簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率。
54.在本实施方式中,由于导航装置17的陀螺仪信息(纵倾率、侧倾率)作为观测值而输入,所以能够提高车辆1的状态推定精度。由上下运动推定部22c推定出的簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率向修正值推定部22b和悬架控制部23输出。需要说明的是,关于根据车轮速度等而使用观测器(卡尔曼滤波器)来推定簧上速度、活塞速度、活塞位移等的技术,由于记载于包括专利文献1等公开公报的各种文献(与车辆状态的推定相关的文献),所以进一步的说明省略。
55.对于悬架控制部23,从车身状态推定部22(更具体而言,上下运动推定部22c)输入簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率。另外,对于悬架控制部23,输入车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角。而且,对于悬架控制部23,从导航装置17的陀螺仪传感器17a输入陀螺仪信息即纵倾率、侧倾率。
56.悬架控制部23根据这些输入来计算应该利用缓冲器7、10产生的衰减力。即,悬架控制部23根据成为车辆状态的簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率、车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角来运算应该利用缓冲器7、10产生的衰减力。悬架控制部23将与应该利用缓冲器7、10产生的衰减力相应的控制信号(指令电流)向作为控制阻尼器的缓冲器7、10输出。即,悬架控制部23将与阻尼器指令值对应的指令电流(控制信号)向缓冲器7、10的致动器(例如,调整衰减力调整阀的开阀压的螺线管)输出。
57.在此,在第一实施方式中,控制器21根据陀螺仪传感器17a的信息,将车辆1的侧倾方向的旋转角速度和纵倾方向的旋转角速度作为车辆的旋转运动而求出。即,控制器21的车身状态推定部22将由导航装置17的陀螺仪传感器17a检测到的陀螺仪信息即纵倾率和侧倾率(检测纵倾率和检测侧倾率)根据需要而变换为成为车辆1(车身2)的旋转运动的纵倾率和侧倾率(车身纵倾率和车身侧倾率)。在无需变换的情况下,检测到的纵倾率和侧倾率分别直接对应于车辆1(车身2)的纵倾率和侧倾率。
58.控制器21的车身状态推定部22基于求出的车辆1的旋转运动(纵倾率、侧倾率)和车辆1的行驶状态信息(车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角)来推定车辆1的状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率)。在该情况下,车辆1的行驶状态信息至少包括车轮速度信息。即,车身状态推定部22根据车轮速度信息(至少车轮速度信息)来求出车辆1的上下运动,根据车辆1的上下运动和车辆1的旋转运动来推定车辆1的状态。
59.更具体而言,车身状态推定部22的上下运动推定部22c根据车轮速度信息(上下变动起因车轮速度)和车辆1的旋转运动(纵倾率、侧倾率)来求出车辆1的上下运动(簧上速度、活塞速度、活塞位移),根据车辆1的上下运动和车辆1的旋转运动来推定车辆1的状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率)。并且,控制器21的悬架控制部23根据推定出的车辆1的状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率)和车辆1的旋转运动(纵倾率、侧倾率)而向缓冲器7、10输出控制信号。
60.这样,在第一实施方式中,具备作为悬架系统以外的车载系统的导航系统(导航装
置17)。并且,由导航系统感测到的纵倾方向和侧倾方向的陀螺仪传感器17a的角速度信息(纵倾率和侧倾率)作为追加的感测信息而经由can16等车内lan通信向控制器21输入。陀螺仪传感器17a的角速度信息能够不受设置角度或设置位置的影响而取得准确的值。由此,通过将纵倾率和侧倾率作为观测值而使用,能够提高车辆1(车身2)的状态推定精度。
61.另外,例如,推定出的纵倾率和侧倾率存在噪声可去掉这一优点和不产生延迟这一优点。直接感测到的纵倾率和侧倾率存在精度高这一优点,但有可能混有噪声,如果利用滤波器去除噪声,则相位偏移。因而,通过根据用途而将双方使用于悬架控制,悬架系统的控制性能也能够提高。例如,在响应性重要的乘坐感控制中,使用不产生延迟的推定值,关于超过了能够推定的频率的值,或者在因故障而变得无法推定的情况下,使用感测值。例如,在上下变动起因车轮速提取部22a和上下运动推定部22c中,使用“直接感测到的纵倾率和侧倾率”,在悬架控制部23中,使用“直接感测到的纵倾率和侧倾率”和“推定出的纵倾率和侧倾率”。由此,能够提高控制性能。
62.第一实施方式的车辆控制装置和悬架系统具有如上所述的结构,接着对其工作进行说明。
63.如果伴随于车辆1的行驶等而车辆1的行为(状态)变化,则该行为的变化由搭载于车辆1的车速传感器11、车轮速传感器12、前后加速度传感器13、左右加速度传感器14以及转角传感器15等检测,经由can16而向控制缓冲器7、10的控制器21输入。另外,车辆1的行为(状态)的变化由搭载于车辆1的缓冲器7、10专用以外的车载装置即导航装置17的陀螺仪传感器17a检测,经由can16而向控制器21输入。即,控制器21不仅接收搭载于车辆1的各种传感器11、12、13、14、15的信号,也接收导航装置17的陀螺仪传感器17a的信号。控制器21基于接收到的信号而将控制缓冲器7、10的衰减力的控制信号向缓冲器7、10输出。由此,即使未在车辆1搭载缓冲器7、10专用的传感器,也能够提高控制精度。
64.即,在第一实施方式中,将缓冲器7、10专用以外的车载装置即导航装置17的陀螺仪传感器17a的信息用于车辆1的状态推定。因而,即使是不具有缓冲器7、10专用的传感器的无传感器的结构,也能够将导航装置17的陀螺仪传感器17a的信息作为观测值而用于车辆状态(例如,车身上下运动、车速度、制动驱动状态、车轮滑移)的推定。由此,车辆状态的推定精度变高,能够提高缓冲器7、10的减振性能。在该情况下,导航装置17具有陀螺仪传感器17a,并且车辆1的搭载位置也被固定,因此能够提高车辆1的状态推定的精度。
65.在第一实施方式中,基于根据陀螺仪传感器17a的信息而求出的车辆1的旋转运动(侧倾率、纵倾率)和车辆1的行驶状态信息(车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角),能够推定车辆1的状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率)。陀螺仪传感器17a能够不受导航装置17的设置角度的影响而测定准确的侧倾率、纵倾率。因而,通过将来自导航装置17的准确的侧倾率和纵倾率作为观测值而用于推定,能够提高簧上速度、活塞速度等的推定精度。
66.在第一实施方式中,控制器21的悬架控制部23根据由车身状态推定部22推定出的车辆1的状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率)和基于导航装置17的陀螺仪传感器17a的信息的车辆1的旋转运动(侧倾率、纵倾率)而向缓冲器7、10输出控制信号。因而,能够将根据陀螺仪传感器17a的信息而求出的车辆1的旋转运动(侧倾率、纵倾率)除了用于车辆1的状态推定之外也用于控制信号的输出。由此,能够使用准确的侧倾率、纵倾率
来输出控制信号,能够提高控制性能。
67.在第一实施方式中,控制器21的车身状态推定部22(更具体而言,上下运动推定部22c)根据车轮速度信息(上下变动起因车轮速度)来求出车辆1的上下运动,根据车辆1的上下运动和车辆1的旋转运动(侧倾率、纵倾率)来推定车辆的状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率)。因而,能够基于根据陀螺仪传感器17a的信息而求出的车辆1的旋转运动(侧倾率、纵倾率)和包括车轮速度信息的车辆1的行驶状态信息(车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角)来推定车辆1的状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率)。
68.在第一实施方式中,控制器21的车身状态推定部22(更具体而言,上下运动推定部22c)根据车轮速度信息(上下变动起因车轮速度)和车辆1的旋转运动(侧倾率、纵倾率)来求出车辆1的上下运动,根据车辆1的上下运动和车辆1的旋转运动(侧倾率、纵倾率)来推定车辆1的状态。因而,能够根据车辆1的上下运动和车辆1的旋转运动来推定车辆1的状态。
69.接着,图3表示的是第二实施方式。第二实施方式的特征在于,设为了作为衰减力可变型缓冲器以外的车载装置而使用向车辆带入的移动设备的结构。需要说明的是,在第二实施方式中,对与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其说明。
70.在前述的第一实施方式中,设为了使用导航系统(导航装置17)的传感器信息的结构。相对于此,在第二实施方式中,设为取代导航系统(导航装置17)而使用移动设备(移动系统)的传感器信息的结构。即,在第二实施方式中,缓冲器7、10以外的车载装置是成为向车辆带入的移动设备的智能手机31。需要说明的是,在第二实施方式中,以作为移动设备而使用智能手机31的情况为例进行说明,但例如能够将便携电话(功能电话)、平板终端、平板pc等各种便携信息终端(更具体而言,搭载有陀螺仪传感器等状态检测传感器的便携信息终端)作为移动设备而使用。
71.在第二实施方式中,如图1的假想线(双点划线)所示,向车辆1带入智能手机31。智能手机31搭载有陀螺仪传感器31a和加速度传感器31b。即,在第二实施方式中,悬架系统将成为用于控制车辆1的系统以外的车载系统的移动系统(智能手机31)的传感器信息用于缓冲器7、10的控制。更具体而言,悬架系统将搭载于移动系统(智能手机31)的陀螺仪传感器17a和加速度传感器31b的信息作为车辆1的状态推定的观测值而使用。
72.如图2所示,智能手机31连接于成为车内lan的can16。成为陀螺仪传感器31a的传感器信息的陀螺仪信息和成为加速度传感器31b的传感器信息的加速度信息经由can16而向控制器21输出。控制器21根据智能手机31的陀螺仪传感器31a的信息,将车辆1的侧倾方向的旋转角速度和纵倾方向的旋转角速度作为车辆的旋转运动而求出。即,控制器21的车身状态推定部22将由智能手机31的陀螺仪传感器31a检测到的陀螺仪信息即纵倾率和侧倾率(检测纵倾率和检测侧倾率)变换为成为车辆1(车身2)的旋转运动的纵倾率和侧倾率(车身纵倾率和车身侧倾率)。
73.另外,控制器21根据搭载于智能手机31的加速度传感器31b来求出车辆1的簧上上下加速度(车身2的上下方向的加速度)。即,控制器21的车身状态推定部22将由智能手机31的加速度传感器31b检测到的加速度信息即上下加速度(检测上下加速度)变换为成为车身2的上下方向的加速度的簧上上下加速度(车身上下加速度和车身上下加速度)。控制器21
的车身状态推定部22基于车辆1的旋转运动(纵倾率、侧倾率)、簧上上下加速度以及车辆1的行驶状态信息(车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角)来推定车辆1的状态(簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率)。
74.这样,在第二实施方式中,具备作为悬架系统以外的车载系统的移动系统(智能手机31)。并且,由移动系统(智能手机31)感测到的纵倾方向和侧倾方向的陀螺仪传感器的角速度信息(纵倾率和侧倾率)和车身2(簧上)的垂直方向的加速度信息(簧上上下加速度)作为追加的感测信息而经由can16等车内lan通信向控制器21输入。即,如果与第一实施方式进行比较,则车身2(簧上)的垂直方向的加速度信息(簧上上下加速度)作为进一步的追加的感测信息而向控制器21输入。
75.簧上上下加速度因加速度传感器的倾斜而重叠重力加速度的成分,因此通过根据陀螺仪信号等来计算侧倾方向、纵倾方向的倾斜角度或者根据加速度传感器的dc成分来计算角度且去除该倾斜部分的重力成分,能够计算准确的簧上加速度。并且,通过将该准确的簧上上下加速度作为车身2的状态推定的观测值而使用,能够提高车辆1(车身2)的状态推定精度。
76.另外,例如,推定出的簧上上下加速度或簧上上下速度存在噪声可去掉这一优点,根据直接感测到的簧上上下加速度或该簧上上下加速度而计算的簧上上下速度具有精度高这一优点。因而,通过将它们根据用途而使用,悬架系统的控制性能也能够提高。
77.需要说明的是,在第二实施方式中,以设为了将由智能手机31得到的纵倾率、侧倾率以及簧上加速度作为观测值而使用的结构的情况为例进行了说明,但例如也可以设为仅将智能手机31的簧上加速度作为观测值而使用的结构。另外,例如,还可以设为具备第一实施方式的导航装置17和第二实施方式的智能手机31的双方的结构。在该情况下,例如,也可以设为将由导航装置17得到的纵倾率和侧倾率和由智能手机31得到的簧上加速度作为观测值而使用的结构。
78.第二实施方式使用由如上所述的智能手机31得到的传感器信息来推定车辆1的状态,关于其基本作用,与上述的第一实施方式的作用没有显著差异。尤其是,在第二实施方式中,作为缓冲器7、10以外的车载装置而使用智能手机31,智能手机31具有陀螺仪传感器31a和加速度传感器31b。因而,通过使用它们的传感器信息,能够提高车辆的状态推定的精度。换言之,在第二实施方式中,能够也使用搭载于智能手机31的加速度传感器31b来推定车辆1的状态。因而,能够除了陀螺仪传感器31a的信息之外还将加速度传感器31b的传感器值(簧上加速度)作为观测值而使用。由此,能够使活塞速度的推定精度提高,将进一步准确的侧倾率、纵倾率、簧上加速度(和/或簧上速度)用于控制。其结果,从这一面来看,也能够提高控制性能。
79.接着,图4表示的是第三实施方式。第三实施方式的特征在于,设为了作为衰减力可变型缓冲器以外的车载装置而使用外界识别系统的结构。需要说明的是,在第三实施方式中,对与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其说明。
80.在第三实施方式中,使用外界识别系统(外界识别装置41)的传感器信息。即,在第三实施方式中,缓冲器7、10以外的车载装置是能够识别车辆1的外界信息的外界识别系统(外界识别装置41)。构成外界识别系统的外界识别装置41具有外界识别传感器。外界识别传感器是识别车辆1的周围的状态的外界识别装置41的传感器。换言之,外界识别传感器是
计测车辆1的周围的物体的位置的传感器。外界识别传感器例如能够使用立体相机、单相机等相机(例如,数码相机)和/或激光雷达、红外线雷达、毫米波雷达等雷达(例如,半导体激光等的发光元件和接受其的受光元件)。需要说明的是,外界识别传感器不限于相机、雷达,能够使用能够识别(检测)成为车辆1的周围的外界的状态的各种传感器(检测装置、计测装置、电波探测器)。
81.在第三实施方式中,外界识别系统(外界识别装置41)作为车辆1的外界信息而取得路面位移信息。即,在第三实施方式中,悬架系统将成为用于控制车辆1的系统以外的车载系统的外界识别系统(外界识别装置41)的传感器信息即相机、雷达、激光雷达等外界识别传感器的传感器信息用于缓冲器7、10的控制。在该情况下,将成为外界识别传感器的外界信息的路面位移信息作为车辆1的状态推定的观测值而使用。
82.如图4所示,外界识别装置41连接于成为车内lan的can16。成为外界识别装置41的传感器信息的外界信息(路面位移信息)经由can16而向控制器21输出。在该情况下,外界信息(路面位移信息)向控制器21的车身状态推定部22(更具体而言,上下运动推定部22c)输入。控制器21的车身状态推定部22除了上下变动起因车轮速提取部22a、修正值推定部22b以及上下运动推定部22c之外还具备旋转运动计算部42。
83.对于旋转运动计算部42,经由can16而输入车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角。旋转运动计算部42与专利文献1所记载的“旋转运动推定部51”同样地推定旋转运动状态量。即,旋转运动计算部42将车身速度、车轮速度、前后加速度、横向加速度、转向角作为输入,基于运动方程式、滤波器、增益来计算成为车辆1的纵倾方向的旋转角速度的纵倾率,将计算的纵倾率向上下运动推定部22c输出。关于纵倾率的计算的处理,由于记载于包括专利文献1等公开公报的各种文献(与车辆状态的推定相关的文献),所以进一步的说明省略。
84.对于上下运动推定部22c,除了输入来自修正值推定部22b的修正值和来自上下变动起因车轮速提取部22a的上下变动起因车轮速度之外,还输入来自旋转运动计算部42的纵倾率和来自外界识别装置41的外界识别传感器的路面位移。上下运动推定部22c基于成为输入值的修正值和成为观测值的上下变动起因车轮速度、纵倾率以及路面位移来推定成为车辆1的状态值的簧上速度、活塞速度、活塞位移、侧倾率、纵倾率。
85.这样,在第三实施方式中,具备作为悬架系统以外的车载系统的外界识别系统(外界识别装置41)。并且,利用外界识别系统(外界识别装置41)的外界识别传感器(例如,相机、激光雷达等)感测到的路面位移信息作为追加的感测信息而经由can16等车内lan通信向控制器21输入。在第三实施方式中,通过将准确的路面位移信息作为观测值而输入,能够提高车辆1(车身2)的状态推定精度。其结果,向悬架控制的输入信号的精度提高,因此悬架系统的性能也能够提高。需要说明的是,在第三实施方式中,将路面位移信息作为观测值而追加,但例如也可以在第一实施方式或第二实施方式中作为观测值而追加路面位移信息。
86.第三实施方式使用由如上所述的外界识别装置41得到的传感器信息(路面位移)来推定车辆1的状态,关于其基本作用,与上述的第一实施方式的作用没有显著差异。尤其是,在第三实施方式中,作为缓冲器7、10以外的车载装置而使用外界识别系统(外界识别装置41)。因而,能够将外界识别系统(外界识别装置41)的外界识别传感器的信息(路面位移信息)作为观测值而用于车辆1的状态推定。在该情况下,通过使用从相机、雷达、激光雷达
等外界识别传感器得到的外界信息,能够提高车辆1的状态推定的精度。
87.接着,图5表示的是第四实施方式。第四实施方式的特征在于,设为了作为衰减力可变型缓冲器以外的车载装置而使用前照灯系统的结构。需要说明的是,在第四实施方式中,对与上述的第一实施方式和第三实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其说明。
88.在第四实施方式中,使用搭载于车辆1的前照灯系统(前照灯装置)的车高传感器51的信息。即,在第四实施方式中,缓冲器7、10专用以外的车载装置的传感器是能够检知车身2的车高的车高传感器51。在该情况下,车高传感器51是作为缓冲器7、10专用以外的车载装置的车辆1的前照灯系统的车高传感器。也被称作前照灯自动调平系统的前照灯系统通过根据车辆1的车高而自动变更前照灯的角度,不管车高的变化而恰当地维持前照灯的光轴。在第四实施方式中,悬架系统将成为用于车辆1的系统以外的车载系统的前照灯系统的传感器信息即前照灯系统的车高传感器51的信息用于缓冲器7、10的控制。
89.前照灯系统的车高传感器51的信息例如作为缓冲器7、10的位移(活塞位移)而向控制器21输入。即,在第四实施方式中,将由车高传感器51得到的活塞位移作为车辆1的状态推定的观测值而使用。如图5所示,车高传感器51连接于成为车内lan的can16。由车高传感器51得到的活塞位移经由can16而向控制器21输出。在该情况下,由车高传感器51得到的活塞位移向控制器21的车身状态推定部22(更具体而言,上下运动推定部22c)和控制器21的悬架控制部23输入。
90.这样,在第四实施方式中,具备作为悬架系统以外的车载系统的前照灯系统(车高传感器51)。并且,由前照灯系统(车高传感器51)感测到的活塞位移信息作为追加的感测信息而经由can16等车内lan通信向控制器21输入。在第四实施方式中,通过将精度高的活塞位移作为观测值而输入,能够提高车辆1(车身2)的状态推定精度。另外,推定出的活塞位移具有噪声可去掉这一优点,直接感测到的活塞位移具有精度高这一优点。通过将它们根据用途而使用,能够提高悬架系统的性能。需要说明的是,在第四实施方式中,将活塞位移信息作为观测值而追加,但例如也可以在第一实施方式~第三实施方式中作为观测值而追加活塞位移信息。
91.第四实施方式使用如上所述的前照灯系统的车高传感器51的信息(活塞位移)来推定车辆1的状态,关于其基本作用,与上述的第一实施方式~第三实施方式的作用没有显著差异。尤其是,在第四实施方式中,作为缓冲器7、10以外的车载装置的传感器,使用前照灯系统的车高传感器51。因而,能够将缓冲器7、10以外的其他的系统(前照灯系统)的车高传感器51的信息(活塞位移信息)作为观测值而用于车辆1的状态推定,能够提高车辆1的状态推定的精度。
92.接着,图6表示的是第五实施方式。第五实施方式的特征在于,设为了将移动设备的传感器信息用于衰减力可变型缓冲器的控制的结构。需要说明的是,在第五实施方式中,对与上述的第一实施方式~第四实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其说明。
93.第五实施方式将作为用于控制车辆的系统以外的车载系统的移动系统(智能手机31)的传感器信息用于缓冲器7、10的控制。在该情况下,控制器21具有检测作为向车辆带入的移动设备的智能手机31的移动设备检测部61。移动设备检测部61构成为具有3个输入端
子61a、61b、61c和1个输出端子61d的开关。移动设备检测部61的第一输入端子61a和第二输入端子61b与智能手机31的输出侧连接。
94.第一输入端子61a在使用智能手机31的传感器信息即由智能手机31检测到的簧上加速度、侧倾率、纵倾率来进行缓冲器7、10的控制时与输出端子61d连接。第二输入端子61b在检测智能手机31的信号的有无时被切换。第三输入端子61c与车身状态推定部22(上下运动推定部22c)的输出侧连接。第三输入端子61c在无法使用智能手机31的传感器信息时(换言之,在使用由车身状态推定部22推定出的簧上速度、侧倾率、纵倾率来进行缓冲器7、10的控制时)与输出端子61d连接。
95.需要说明的是,在第五实施方式中,上下运动推定部22c的输出侧连接于移动设备检测部61和悬架控制部23。由上下运动推定部22c推定出的簧上速度、侧倾率、纵倾率向移动设备检测部61输入。由上下运动推定部22c推定出的活塞速度和活塞位移不经由移动设备检测部61地向悬架控制部23输入。
96.移动设备检测部61进行是否能够使用带入到车辆1内的智能手机31的传感器信息的检测,根据该检测结果而被切换。在检测到智能手机31时,移动设备检测部61将第一输入端子61a和输出端子61d连接。在未检测到智能手机31时,移动设备检测部61将第三输入端子61c和输出端子61d连接。
97.这样,移动设备检测部61根据智能手机31的检测的有无而被切换。由此,控制器21在由移动设备检测部61检测到智能手机31的情况下,根据智能手机31的陀螺仪传感器31a的信息而将车辆1的侧倾方向的旋转角速度和纵倾方向的旋转角速度作为车辆1的旋转运动(侧倾率、纵倾率)而求出,根据推定出的车辆的状态(活塞速度、活塞位移)、车辆的旋转运动(侧倾率、纵倾率)以及加速度传感器31b的簧上加速度而向缓冲器7、10输出控制信号。相对于此,在未由移动设备检测部61检测到智能手机31的情况下,控制器21根据由车身状态推定部22推定出的车辆1的状态(活塞速度、活塞位移、簧上速度、侧倾率、纵倾率)而向缓冲器7、10输出控制信号。
98.这样,在第五实施方式中,由智能手机31得到的簧上的垂直方向的加速度信息、侧倾率信息、纵倾率信息成为了追加的感测信息。在前述的第二实施方式中,通过将智能手机31的感测信息作为观测值而使用,使车辆1(车身2)的状态推定精度提高。相对于此,在第五实施方式中,车辆1(车身2)的状态推定利用以往的状态推定的技术。即,在车辆1(车身2)的状态推定中,不使用由智能手机31得到的感测信息。在第五实施方式中,在能够取得智能手机31的感测信息(簧上加速度、侧倾率、纵倾率)的情况下,使用该智能手机31的感测信息。另一方面,在因智能手机31未连接、故障而无法取得智能手机31的感测信息的情况下,使用推定值。另外,关于活塞速度和活塞位移,使用推定值,簧上速度、侧倾率、纵倾率使用根据感测值而计算或直接感测到的值,因此能够提高悬架系统的性能。
99.第五实施方式设为了利用如上所述的移动设备检测部61来选择是否使用智能手机31的传感器信息的结构,关于其基本作用,与上述的第一实施方式~第四实施方式的作用没有显著差异。尤其是,在第五实施方式中,作为智能手机31的传感器信息,能够使用簧上的垂直方向的加速度、侧倾率、纵倾率信息。并且,在能够取得智能手机31的感测信息(簧上加速度、侧倾率、纵倾率)的情况下,能够使用智能手机31的信息来进行控制,在因智能手机31未连接或故障而不能取得的情况下,能够不使用智能手机31的信息地进行控制。因而,
能够根据智能手机31的信息的有无而进行合适的控制。
100.需要说明的是,在第五实施方式和前述的第二实施方式中,作为移动设备而以智能手机31为例进行了说明。但是,不限于此,移动设备能够使用便携电话(功能电话)、平板终端、平板pc等各种便携信息终端。另外,作为移动设备的传感器,以陀螺仪传感器31a和加速度传感器31b为例进行了说明。但是,不限于此,例如,也可以使用地磁传感器等搭载于移动装置的加速度传感器或陀螺仪传感器以外的各种传感器(检测移动的各种传感器)。另外,也可以仅使用加速度传感器和陀螺仪传感器中的任一方。
101.在第一实施方式和第二实施方式中,以设为了作为陀螺仪传感器17a、31a的信息而使用侧倾率和纵倾率的结构的情况为例进行了说明。但是,不限于此,例如,也可以设为使用侧倾率和纵倾率中的一方的结构。即,陀螺仪信息能够使用侧倾率、纵倾率以及横摆率中的至少任一者(更优选是侧倾率和纵倾率的至少一方)。而且,各实施方式是例示,当然能够进行在不同的实施方式中表示的结构的局部的置换或组合。
102.作为基于以上说明的实施方式的车辆控制装置和悬架系统,例如可考虑下述的方案。
103.作为第一方案,在根据设置于车辆的车轮速传感器来推定所述车辆的状态且根据推定出的所述车辆的状态而向设置于车轮与车身之间的衰减力可变型缓冲器输出控制信号的车辆控制装置中,将所述衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的传感器的信息作为观测值而用于所述车辆的状态推定。
104.根据该第一方案,由于将衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的传感器的信息作为观测值而用于车辆的状态推定,所以能够提高车辆的状态推定精度。即,即使是不具有衰减力可变型缓冲器专用的传感器的无传感器的结构,也能够将车载装置(例如,导航系统、智能手机等)的传感器(例如,陀螺仪传感器、加速度传感器等)的信息作为观测值而用于车辆状态(例如,车身上下运动、车速度、制动驱动状态、车轮滑移等)的推定。因而,车辆状态的推定精度变高,能够提高衰减力可变型缓冲器的减振性能。换言之,能够对于车辆状态的推定的观测值使用感测的精度高的值而非推定值,因此能够提高推定精度。
105.作为第二方案,在第一方案中,所述车载装置的传感器的信息是搭载于所述车载装置的陀螺仪传感器的陀螺仪信息。根据该第二方案,能够将车载装置的陀螺仪传感器的陀螺仪信息作为观测值而用于车辆的状态推定。
106.作为第三方案,在第二方案中,所述车辆控制装置根据所述陀螺仪传感器的信息而将所述车辆的侧倾方向的旋转角速度和纵倾方向的旋转角速度的至少一方作为车辆的旋转运动而求出,基于求出的所述车辆的旋转运动和车辆的行驶状态信息来推定所述车辆的状态。根据该第三方案,能够基于根据陀螺仪传感器的信息而求出的车辆的旋转运动(例如,侧倾率、纵倾率等)和车辆的行驶状态信息(例如,从车轮速传感器得到的车轮速度、车身速度等can信息)来推定车辆的状态。陀螺仪传感器能够不受车载装置的设置角度的影响而测定准确的侧倾率、纵倾率。因而,通过将来自车载装置的准确的侧倾率和纵倾率的至少一方作为观测值而用于推定,能够提高簧上速度、活塞速度等的推定精度。
107.作为第四方案,在第三方案中,所述车辆控制装置根据推定出的所述车辆的状态和所述车辆的旋转运动而向所述衰减力可变型缓冲器输出控制信号。根据该第四方案,将根据陀螺仪传感器的信息而求出的车辆的旋转运动除了用于车辆的状态推定之外也用于
控制信号的输出。因而,能够使用准确的侧倾率、纵倾率来输出控制信号,能够提高控制性能。
108.作为第五方案,在第三方案中,所述车辆的行驶状态信息至少包括车轮速度信息,所述车辆控制装置根据所述车轮速度信息来求出所述车辆的上下运动,根据所述车辆的上下运动和所述车辆的旋转运动来推定所述车辆的状态。根据该第五方案,能够基于根据陀螺仪传感器的信息而求出的车辆的旋转运动(例如,侧倾率、纵倾率等)和包括车轮速度信息的车辆的行驶状态信息来推定车辆的状态。
109.作为第六方案,在第五方案中,所述车辆控制装置根据所述车轮速度信息和所述车辆的旋转运动来求出所述车辆的上下运动,根据所述车辆的上下运动和所述车辆的旋转运动来推定所述车辆的状态。根据该第六方案,能够根据车辆的上下运动和车辆的旋转运动来推定车辆的状态。
110.作为第七方案,在第二方案中,所述车辆控制装置根据所述陀螺仪传感器的信息而将所述车辆的侧倾方向的旋转角速度和纵倾方向的旋转角速度的至少一方作为车辆的旋转运动而求出,而且,根据搭载于所述衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的加速度传感器来求出所述车辆的簧上上下加速度,基于所述车辆的旋转运动、所述簧上上下加速度以及所述车辆的行驶状态信息来推定所述车辆的状态。
111.根据该第七方案,能够也使用搭载于车载装置的加速度传感器来推定车辆的状态。即,能够除了陀螺仪传感器的信息之外也将加速度传感器的传感器值(簧上加速度)作为观测值而使用。由此,能够使状态推定的推定精度提高,将进一步准确的侧倾率、纵倾率、簧上加速度(和/或簧上速度)用于控制。因而,从这一面来看,也能够提高控制性能。另外,通过从根据陀螺仪传感器的信息而求出的车辆的旋转运动(例如,侧倾率、纵倾率等)除去根据加速度传感器的传感器值而求出的重力成分,也可谋求状态推定的推定精度的提高。
112.作为第八方案,在第一方案中,所述衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置是导航系统。根据该第八方案,能够将导航系统的传感器的信息作为观测值而用于车辆的状态推定。在该情况下,导航系统具有陀螺仪传感器,且车辆的搭载位置也被固定,因此能够提高车辆的状态推定的精度。
113.作为第九方案,在第一方案中,所述衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置是向车辆带入的移动设备。根据该第九方案,能够将智能手机、平板等移动设备的传感器的信息作为观测值而用于车辆的状态推定。在该情况下,移动设备具有陀螺仪传感器、加速度传感器,通过使用这些传感器信息,能够提高车辆的状态推定的精度。
114.作为第十方案,在第一方案中,所述衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置是能够识别所述车辆的外界信息的外界识别系统。根据该第十方案,能够将外界识别系统的传感器(外界识别传感器)的信息作为观测值而用于车辆的状态推定。在该情况下,通过使用从相机、雷达、激光雷达等外界识别传感器得到的外界信息,能够提高车辆的状态推定的精度。
115.作为第十一方案,在第十方案中,所述车辆的外界信息是路面位移信息。根据该第十一方案,通过将路面位移信息用于车辆的状态推定,能够提高精度。
116.作为第十二方案,在第一方案中,所述衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的传感器是能够检知所述车身的车高的车高传感器。根据该第十二方案,能够将衰减力可
变型缓冲器专用以外的车载装置的车高传感器的信息作为观测值而用于车辆的状态推定。
117.作为第十三方案,在第十二方案中,所述车高传感器是车辆的前照灯系统的车高传感器。根据该第十三方案,能够将成为衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的前照灯系统的车高传感器的信息作为观测值而用于车辆的状态推定。
118.作为第十四方案,在具备设置于车辆的车轮与车身之间的衰减力可变型缓冲器、向所述衰减力可变型缓冲器输出控制信号的车辆控制装置以及搭载于车辆的车轮速传感器,根据所述车轮速传感器的车轮速信息来推定所述车辆的状态,根据推定出的所述车辆的状态来控制所述衰减力可变型缓冲器的衰减力的悬架系统中,将用于控制所述车辆的系统以外的车载系统的传感器信息用于所述衰减力可变型缓冲器的控制。
119.根据该第十四方案,能够将用于控制车辆的系统以外的车载系统的传感器信息(例如是车轮速传感器、转向角传感器、致动器用传感器等与车辆的行为的控制相关联的传感器以外的传感器信息,导航系统、移动设备、前照灯系统、外观识别系统等的传感器信息)用于衰减力可变型缓冲器的控制。因而,能够提高车辆的状态推定精度,进而提高衰减力可变型缓冲器的减振性能。即,即使是不具有衰减力可变型缓冲器专用的传感器的无传感器的结构,也能够使用导航系统、智能手机、平板、前照灯系统、外界识别系统等的传感器(例如,陀螺仪传感器、车高传感器、距离传感器、相机、雷达等)的信息来进行衰减力可变型缓冲器的控制。由此,能够提高车辆状态的推定精度,进而提高衰减力可变型缓冲器的减振性能。换言之,通过在控制中使用精度高的感测值而非推定值,能够提高控制性能。
120.作为第十五方案,在第十四方案中,将用于控制所述车辆的系统以外的车载系统的传感器信息作为所述车辆的状态推定的观测值而使用。根据该第十五方案,能够将导航系统、智能手机、平板、前照灯系统、外界识别系统等的传感器(例如,陀螺仪传感器、车高传感器、距离传感器、相机、雷达等)的信息作为观测值而用于车辆状态(例如,车身上下运动、车速度、制动驱动状态、车轮滑移等)的推定。因而,车辆状态的推定精度变高,能够提高衰减力可变型缓冲器的减振性能。
121.作为第十六方案,在第十四方案中,所述车辆控制装置具有检测向车辆带入的移动设备的移动设备检测部,在由所述移动设备检测部检测到所述移动设备的情况下,根据所述移动设备的陀螺仪传感器的信息而将车辆的侧倾方向的旋转角速度和纵倾方向的旋转角速度的至少一方作为车辆的旋转运动而求出,根据推定出的所述车辆的状态和所述车辆的旋转运动而向所述衰减力可变型缓冲器输出控制信号,在未由所述移动设备检测部检测到所述移动设备的情况下,根据推定出的所述车辆的状态而向所述衰减力可变型缓冲器输出控制信号。
122.根据该第十六方案,作为智能手机等的移动设备的传感器信息,例如能够使用簧上的垂直方向的加速度、侧倾率、纵倾率信息。并且,在能够取得移动设备的感测信息(例如,簧上加速度、侧倾率、纵倾率等)的情况下,能够使用移动设备的信息来进行控制,在因移动设备未连接或故障而不能取得的情况下,能够不使用移动设备的信息地进行控制。因而,能够根据移动设备的信息的有无而进行合适的控制。
123.需要说明的是,本发明不限定于上述的实施方式,包括各种各样的变形例。例如,上述的实施方式为了通俗易懂地说明本发明而详细地进行了说明,但未必限定于具备所说明的全部结构。另外,能够将某实施方式的结构的一部分置换为其他的实施方式的结构,另
外,也能够对某实施方式的结构追加其他的实施方式的结构。另外,关于各实施方式的结构的一部分,能够进行其他的结构的追加
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删除
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置换。
124.本技术主张基于2020年7月8日申请的日本国专利申请第2020-117710号的优先权。2020年7月8日申请的日本国专利申请第2020-117710号的包括说明书、权利要求书、附图以及说明书摘要的全部公开内容通过参照而向本技术作为整体编入。
125.附图标记说明
126.1车辆,2车身,3前轮(车轮),4后轮(车轮),7、10缓冲器(衰减力可变型缓冲器),12车轮速传感器,17导航装置(导航系统、衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置),17a陀螺仪传感器(衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的传感器),21控制器(车辆控制装置),22车身状态推定部,23悬架控制部,31智能手机(移动设备、衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置),31a陀螺仪传感器(衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的传感器),31b加速度传感器(衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的传感器),41外界识别装置(外界识别系统、衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置),51车高传感器(衰减力可变型缓冲器专用以外的车载装置的传感器),61移动设备检测部。
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