CN117642297A - 车辆控制装置以及车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

ECU具有：姿态稳定性控制部，根据所输入的车辆的姿态变化，求出控制可变阻尼器的指令值；乘坐舒适性控制部，根据所输入的车辆的簧上振动，求出控制可变阻尼器的指令值；以及指令值计算部，基于姿态稳定性控制部和乘坐舒适性控制部这两者的指令值，求出可变阻尼器的指令值。指令值计算部在表示车辆的姿态变化的值为规定值以上、且表示簧上共振频带的簧上振动的值比规定值大时，使乘坐舒适性控制部的指令值优先。

Description

车辆控制装置以及车辆控制系统

技术领域

本公开涉及控制使抑制车体与车轮之间的相对位移的力变化的致动器的车辆控制装置以及车辆控制系统。

背景技术

在专利文献1中公开了一种控制装置，该控制装置通过控制不灵敏区，防止相对于来自路面的高频输入的乘坐舒适性的恶化，并且加快大的振动输入时的振动的收敛而抑制摇晃感。此外，在专利文献1中公开了如下内容：改善因设置控制不灵敏区而引起的车辆上下行为产生初期的减振性的恶化，在不使通常行驶时的乘坐舒适性恶化的情况下，即使对于起伏路面行驶中等那样的大的车辆上下行为，也通过足够高的衰减力来抑制车辆上下行为，确保姿态稳定性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-168329号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1所公开的控制装置中，例如在起伏路面上使车辆转弯、制动、驱动时，除了来自路面的输入成为规定范围之外，车辆姿态变化也成为规定范围。此时，如果选择姿态稳定性控制，则减振性能有可能变差。

用于解决课题的手段

本发明的目的之一在于提供一种能够实现兼顾车辆的乘坐舒适性和姿态稳定性并提高减振性能的车辆控制装置以及车辆控制系统。

本发明的一实施方式是一种车辆控制装置，设置在车辆的车体与车轮之间，控制使抑制所述车体与所述车轮之间的相对位移的力变化的致动器，所述车辆控制装置的特征在于具有：姿态稳定性控制部，根据所输入的车辆的姿态变化，求出控制所述致动器的指令值；乘坐舒适性控制部，根据所输入的车辆的簧上振动，求出控制所述致动器的指令值；以及指令值计算部，基于所述姿态稳定性控制部和所述乘坐舒适性控制部这两者的指令值，求出所述致动器的指令值，所述指令值计算部在表示车辆的姿态变化的值为规定值以上、且表示簧上共振频带的簧上振动的值比规定值大时，使所述乘坐舒适性控制部的指令值优先。

本发明的一实施方式的车辆控制系统具有：力产生机构，调整车辆的车体与车轮之间的力；簧上状态检测部，检测或估计簧上振动；车辆姿态检测部，检测或估计簧上的姿态变化；以及控制器，在表示簧上的姿态变化的值和表示簧上共振频带的簧上振动的值分别从比规定值小的状态变为大的状态时，进行控制以减弱所述力产生机构的产生力。

根据本发明的一实施方式，能够实现兼顾车辆的乘坐舒适性和姿态稳定性并提高减振性能。

附图说明

图1是示出应用了本发明的实施方式的ECU的四轮汽车的整体结构图。

图2示意性地示出搭载于图1中的汽车的缓冲器的图。

图3是示出第一实施方式的ECU的结构的框图。

图4是示出ECU的车辆模型(model)的结构的框图。

图5是示出ECU的车辆行为运算部的结构的框图。

图6是示出图3中的抗前倾尾倾(アンチダイブスクオット，anti dive squat)控制部的结构的框图。

图7是示出图3中的抗侧倾控制部的结构的框图。

图8是示出图3中的起伏判定部的结构的框图。

图9是示出图3中的跳动(ヒョコ)判定部的结构的框图。

图10是示出图3中的校正部的结构的框图。

图11是针对第一实施方式以及比较例，示出横向加速度、电流值、侧倾率、簧上加速度的时间变化的特性线图。

图12是针对第一实施方式以及比较例，示出簧上加速度PSD的频率特性的特性线图。

图13是示出第二实施方式的ECU的结构的框图。

图14是示出第三实施方式的ECU的结构的框图。

具体实施方式

以下，例如以应用于四轮汽车的情况为例，按照附图对本发明的实施方式的车辆控制装置以及车辆控制系统详细地进行说明。

这里，图1至图10示出本发明的第一实施方式。在图1以及图2中，车体1构成车辆的车身。在车体1的下侧例如设置有左、右的前轮和左、右的后轮(以下，总称为车轮2)。这些车轮2包括轮胎3而构成。轮胎3作为吸收路面的细小的凹凸的弹簧发挥作用。车体1和车轮2构成车辆。

悬架装置4安装在车体1与车轮2之间。悬架装置4由悬架弹簧5(以下，称为弹簧5)和与弹簧5构成并列关系并安装在车体1与车轮2之间的衰减力调整式缓冲器(以下，称为可变阻尼器6)构成。

悬架装置4的可变阻尼器6设置在车辆的车体1与车轮2之间，是使抑制车体1与车轮2之间的相对位移的力变化的致动器。此外，可变阻尼器6也是调整车辆的车体1与车轮2之间的力的力产生机构。

可变阻尼器6使用衰减力调整式的液压缓冲器而构成。如图2所示，为了将产生衰减力的特性(即，衰减力特性)从硬的特性(硬特性)连续地调整为软的特性(软特性)，在可变阻尼器6上附设有由衰减力调整阀等构成的衰减力可变致动器7。衰减力可变致动器7是根据所供给的电流(驱动电流)来调整衰减力的衰减力调整部。

另外，衰减力可变致动器7也可以不一定是连续地调整衰减力特性的结构，例如也可以是能够以两级以上的多级调整衰减力的结构。此外，可变阻尼器6可以是压力控制型，也可以是流量控制型。

CAN8(控制器局域网(controller area network))是搭载于车体1的串行通信部。CAN8在搭载于车辆的多个电子设备与ECU21之间进行面向车载的多路通信。CAN8通过由串行信号构成的CAN信号来传输车辆驾驶信息。在该情况下，传输CAN8的车辆驾驶信息包括例如偏航率(yaw rate)、转向角、车速、前后加速度、制动液压、发动机转矩等。

簧上加速度传感器9设置于车体1，在成为簧上侧的车体1侧检测上下方向的振动加速度。簧上加速度传感器9构成检测簧上的振动的簧上状态检测单元。簧上状态检测单元不限于检测簧上的振动，例如也可以基于CAN信号中包含的车辆驾驶信息来估计簧上的振动。

簧上加速度传感器9例如在车体1上合计设置有三个。在该情况下，簧上加速度传感器9例如在成为左右的前轮侧的可变阻尼器6的上端侧附近的位置设置于车体1，并且在左右的后轮间的中间位置安装于车体1。簧上加速度传感器9在成为簧上侧的车体1侧检测上下方向的振动加速度，并将其检测信号输出到ECU21。

簧下加速度传感器10设置于车辆的车轮2侧。簧下加速度传感器10在车辆上合计设置有两个。具体而言，簧下加速度传感器10例如分别设置于车辆的右侧的前轮和左侧的前轮。簧下加速度传感器10在成为簧下侧的车轮2侧检测上下方向的振动加速度，并将其检测信号输出到ECU21。

ECU21构成控制悬架装置4的车辆控制装置。ECU21控制使抑制控制车体1与车轮2之间的相对位移的力变化的可变阻尼器6。这里，ECU21是控制可变阻尼器6(力产生机构)的产生力的控制器。如果簧上的姿态变化和簧上共振频带的簧上振动从比规定值小的状态变为大的状态，则ECU21进行控制以减弱可变阻尼器6(力产生机构)的产生力。

ECU21具备作为控制部的处理器22。处理器22由微型计算机等构成。ECU21具备由ROM、RAM、非易失性存储器等构成的存储部(未图示)。处理器22通过执行存储于存储部的程序来控制可变阻尼器6的衰减力。

如图2所示，ECU21的输入侧与CAN8、簧上加速度传感器9、簧下加速度传感器10等连接，输出侧与可变阻尼器6的衰减力可变致动器7等连接。处理器22通过串行通信从CAN8读入车辆驾驶信息。处理器22根据来自簧上加速度传感器9的检测信号，读入簧上加速度传感器值(簧上加速度)。处理器22根据来自簧下加速度传感器10的检测信号，读入簧下加速度传感器值(簧下加速度)。

如图4以及图5所示，ECU21具备估计车辆的横向加速度的车辆模型23和求出簧上速度以及相对速度那样的车辆行为的车辆行为运算部24。在此基础上，ECU21具有后述的乘坐舒适性控制部25、姿态稳定性控制部26、起伏/跳动指数运算部30和指令值计算部34(参照图3)。

如图4所示，车辆模型23构成估计簧上的姿态变化的车辆姿态检测单元。车辆模型23基于从CAN8输入的信息(车辆驾驶信息)来估计车辆的横向加速度。具体而言，车辆模型23基于转向角和车速来估计车辆的横向加速度，并输出估计横向加速度。车辆姿态检测机构不限于估计簧上的姿态变化的车辆模型23，也可以检测簧上的姿态变化(例如横向加速度等)。

如图5所示，车辆行为运算部24基于从簧上加速度传感器9输入的簧上加速度和从簧下加速度传感器10输入的簧下加速度，求出车辆行为。车辆行为运算部24具备减法器24A和积分器24B、24C。向车辆行为运算部24输入簧上加速度和簧下加速度。减法器24A从簧上加速度减去簧下加速度，求出作为它们之差的相对加速度。积分器24B对簧上加速度进行积分，求出簧上速度。积分器24C对相对加速度进行积分，求出相对速度。车辆行为运算部24输出簧上速度以及相对速度。

另外，在第一实施方式中，车辆行为运算部24根据簧上加速度和簧下加速度获取相对速度。例如在各轮的悬架装置4具备行程传感器的情况下，也可以基于行程传感器的检测值获取相对速度。此外，也可以基于从CAN8输入的信息(车辆驾驶信息)来估计相对速度。

如图3所示，乘坐舒适性控制部25输出用于提高车辆的乘坐舒适性的乘坐舒适性控制指令。乘坐舒适性控制部25根据所输入的车辆的簧上振动来控制可变阻尼器6。车辆的簧上振动例如包括簧上速度和相对速度。车辆的簧上振动可以由传感器等直接检测，例如也可以基于簧上加速度等来估计。乘坐舒适性控制部25从车辆行为运算部24获取簧上速度、和簧上与簧下之间的相对速度(活塞速度)。乘坐舒适性控制部25基于各轮的簧上速度和相对速度来输出乘坐舒适性控制指令。此时，乘坐舒适性控制指令例如为成为向衰减力可变致动器7的电流的指令信号的控制指令值(电流值)。乘坐舒适性控制部25例如基于天棚(skyhook)控制规则，根据簧上速度和相对速度来输出用于降低簧上的上下振动的控制指令值。

另外，在第一实施方式中，假设为乘坐舒适性控制部25基于天棚控制来输出乘坐舒适性控制指令。本发明不限于此，乘坐舒适性控制部例如也可以基于双线性最佳控制或H∞控制来输出乘坐舒适性控制指令。

姿态稳定性控制部26输出用于提高车辆的姿态稳定性的姿态稳定性控制指令。向姿态稳定性控制部26输入从CAN8发送的前后加速度和从车辆模型23输出的估计横向加速度。姿态稳定性控制部26基于前后加速度和估计横向加速度来输出姿态稳定性控制指令。姿态稳定性控制部26根据所输入的车辆的姿态变化来控制可变阻尼器6。姿态稳定性控制部26在车辆的姿态变化成为规定值以上时，输出可变阻尼器6为硬的特性这样的姿态稳定性控制指令。车辆的姿态变化例如根据车辆的转弯、加速、减速而产生。向姿态稳定性控制部26输入前后加速度以及估计横向加速度。如图3所示，姿态稳定性控制部26具备抗前倾尾倾控制部27、抗侧倾控制部28和控制指令选择部29。

抗前倾尾倾控制部27输出用于抑制车辆的加速或减速引起的车辆的前后方向的倾斜的抗前倾尾倾控制指令。向抗前倾尾倾控制部27输入前后加速度。如图6所示，抗前倾尾倾控制部27具备微分器27A、前增益乘法部27B、反转部27C、后增益乘法部27D、相对速度计算部27E以及衰减力特性处理部27F。

微分器27A对前后加速度进行微分来计算相对于车辆的前后方向的加加速度(前后加加速度)。前增益乘法部27B对前后加加速度乘以前增益，输出前侧的目标衰减力。后增益乘法部27D对由反转部27C乘以“-1”后的前后加加速度乘以后增益，输出后侧的目标衰减力。

例如在前后加速度的微分值(前后加加速度)为负的情况下，预测到前倾行为，因此前侧需要导出为阻尼器的缩短而准备的目标衰减力，后侧需要导出为阻尼器的伸长而准备的目标衰减力。考虑到这一点，反转部27C在乘以后增益之前对前后加加速度乘以“-1”。即，这里，将阻尼器的伸长侧设为正，将阻尼器的缩短侧设为负。

相对速度计算部27E根据前后加加速度来计算相对速度。衰减力特性处理部27F例如由表示目标衰减力以及相对速度与向可变阻尼器6输出的指令值(控制指令)的关系性的衰减力图(map)构成。衰减力特性处理部27F基于前侧的目标衰减力和相对速度，输出用于控制前侧的可变阻尼器6的控制指令。衰减力特性处理部27F基于后侧的目标衰减力和相对速度，输出用于控制后侧的可变阻尼器6的控制指令。这些控制指令是抗前倾尾倾控制指令，例如为成为向衰减力可变致动器7的电流的指令信号的控制指令值(电流值)。

抗侧倾控制部28输出用于抑制车辆的侧倾行为的抗侧倾控制指令。向抗侧倾控制部28输入估计横向加速度。如图7所示，抗侧倾控制部28具备微分器28A、左轮增益乘法部28B、反转部28C、右轮增益乘法部28D、增益乘法部28E、俯仰控制处理部28F、相对速度计算部28G、加法器28H以及衰减力特性处理部28J。

微分器28A对估计横向加速度进行微分来计算相对于车辆的横向(左右方向)的加加速度(横加加速度)。左轮增益乘法部28B对横加加速度乘以左轮增益，输出左轮侧的目标衰减力。右轮增益乘法部28D对由反转部28C乘以“-1”后的横加加速度乘以右轮增益，输出右轮侧的目标衰减力。

例如在估计横向加速度的微分值(横加加速度)为正的情况下，预测到车体向右轮侧下沉，因此左轮侧需要为阻尼器的伸长侧而准备，右轮侧需要为阻尼器的缩短侧而准备。考虑到这一点，反转部28C在乘以右轮增益之前对横加加速度乘以“-1”。

抗侧倾控制部28扩展提高行驶性的G矢量的基本概念即“与横向运动配合来控制前后运动”，与横向运动配合来控制俯仰运动。因此，增益乘法部28E对横加加速度乘以增益。俯仰控制处理部28F基于乘以增益后的横加加速度，导出符合G矢量的扩展概念的俯仰控制用的目标衰减力。

相对速度计算部28G根据横加加速度来计算相对速度。加法器28H在侧倾抑制用的左轮侧的目标衰减力上加上俯仰控制用的左轮侧的目标衰减力，输出用于控制侧倾和俯仰的左轮侧的目标衰减力。加法器28H在侧倾抑制用的右轮侧的目标衰减力上加上俯仰控制用的右轮侧的目标衰减力，输出用于控制侧倾和俯仰的右轮侧的目标衰减力。

衰减力特性处理部28J例如由表示目标衰减力以及相对速度与向可变阻尼器6输出的指令值(控制指令)的关系性的衰减力图构成。衰减力特性处理部28J基于左轮侧的目标衰减力和相对速度，输出用于控制左轮侧的可变阻尼器6的控制指令。衰减力特性处理部28J基于右轮侧的目标衰减力和相对速度，输出用于控制右轮侧的可变阻尼器6的控制指令。这些控制指令是抗侧倾控制指令，例如为成为向衰减力可变致动器7的电流的指令信号的控制指令值(电流值)。

如图3所示，向控制指令选择部29输入抗前倾尾倾控制指令和抗侧倾控制指令。控制指令选择部29比较抗前倾尾倾控制指令和抗侧倾控制指令，选择大的值的控制指令。控制指令选择部29输出所选择的控制指令作为姿态稳定性控制指令。

起伏/跳动指数运算部30基于簧上加速度，求出是否产生了基于在上下方向上伴随起伏的路面(以下，称为起伏路)、导致跳动振动的路面(以下，称为跳动路面)的振动。起伏/跳动指数运算部30具备起伏判定部31、跳动判定部32和最大值选择部33。

如图8所示，起伏判定部31具备带通滤波器31A(以下，称为BPF31A)和峰值保持部31B。BPF31A提取簧上加速度中的由起伏路引起的振动成分。具体而言，BPF31A提取簧上加速度中包含的例如3Hz以下的频率成分中的包含作为起伏的特征性的约1Hz的频带(例如，0.5～1.5Hz)的振动成分。峰值保持部31B在从BPF31A提取了伴随起伏的振动成分时，保持其最大值并作为起伏路指数输出。

如图9所示，跳动判定部32具备带通滤波器32A(以下，称为BPF32A)和峰值保持部32B。BPF32A提取簧上加速度中的由跳动路面引起的振动成分(跳动振动)。具体而言，BPF32A提取簧上加速度中包含的跳动振动的频带(例如3～7Hz)的振动成分。峰值保持部32B在从BPF32A提取了跳动振动的振动成分时，保持其最大值并作为跳动指数输出。

如图3所示，最大值选择部33比较从起伏判定部31输出的起伏路指数和从跳动判定部32输出的跳动指数，选择大的值的指数并作为起伏/跳动指数输出。

指令值计算部34基于姿态稳定性控制部26和乘坐舒适性控制部25这两者的指令值，求出可变阻尼器6(致动器)的指令值。指令值计算部34在车辆的姿态变化为规定值以上且簧上共振频带的簧上的振动比规定值大时，使乘坐舒适性控制部25的指令值优先。指令值计算部34具备校正部35和控制指令选择部36。

校正部35减弱姿态稳定性控制部26的指令值(姿态稳定性控制指令)，以使乘坐舒适性控制部25的指令值(乘坐舒适性控制指令)被优先。如图10所示，校正部35具备转换表35A和乘法器35B。

转换表35A将起伏/跳动指数转换为从0到1的值，求出输出值。输出值在起伏/跳动指数小时为大的值，在起伏/跳动指数大时为小的值。即，伴随起伏/跳动指数变大，输出值从1向0变小。输出值为用于校正姿态稳定性控制指令的指数。乘法器35B将该输出值与姿态稳定性控制指令相乘，输出校正完毕姿态稳定性控制指令。

控制指令选择部36比较乘坐舒适性控制指令和校正完毕姿态稳定性控制指令，选择大的值的控制指令。控制指令选择部36输出所选择的控制指令作为最终的控制指令。具体而言，控制指令选择部36选择乘坐舒适性控制指令和校正完毕姿态稳定性控制指令中的成为硬侧的值。此时，指令值计算部34对四轮各自的控制指令执行相同的处理。向可变阻尼器6的衰减力可变致动器7供给基于最终的控制指令的驱动电流。由此，可变阻尼器6的衰减力由ECU21控制。

第一实施方式的ECU21具有如上所述的结构，接着，对其动作进行说明。

如果在车辆行驶时由于路面的凹凸等而产生上下方向的振动，则从CAN8、簧上加速度传感器9以及簧下加速度传感器10向ECU21输入各种车辆驾驶信息、簧上加速度、簧下加速度等。此时，ECU21的车辆模型23基于转向角和车速，求出估计横向加速度。此外，车辆行为运算部24基于簧上加速度和簧下加速度，求出簧上速度以及相对速度。

ECU21的乘坐舒适性控制部25基于簧上速度和相对速度，输出用于提高车辆的乘坐舒适性的乘坐舒适性控制指令。ECU21的姿态稳定性控制部26基于估计横向加速度以及前后加速度，输出用于提高车辆的姿态稳定性的姿态稳定性控制指令。此时，姿态稳定性控制指令为抑制前倾、尾倾和侧倾的值。

然而，在上下方向上伴随起伏的路面(起伏路)、导致跳动振动(3-7Hz)的路面(跳动路面)上行驶中，例如在施加紧急制动的情况下，在抗前倾尾倾控制部27中，前后加速度的变化率、即前后加速度的微分值变高。由此，抗前倾尾倾控制指令会在系统能够输出的最大指令值处居高不下，有可能导致对路面起伏、跳动振动的减振性能恶化。此外，例如在起伏路、跳动路面上行驶中进行了车道变更的情况下，在抗侧倾控制部28中，估计横向加速度的变化率、即估计横向加速度的微分值变高。由此，抗侧倾控制指令会在系统能够输出的最大指令值处居高不下，有可能导致对路面起伏、跳动振动的减振性能恶化。

因此，本实施方式的ECU21通过起伏判定部31基于簧上加速度来求出作为路面的起伏程度的起伏路指数，并且通过跳动判定部32基于簧上加速度来求出作为跳动振动等级的跳动指数。在此基础上，最大值选择部33输出起伏路指数和跳动指数中的大的值作为起伏/跳动指数。ECU21的校正部35基于起伏/跳动指数来校正姿态稳定性控制指令。

具体地进行说明，ECU21的起伏/跳动指数运算部30基于簧上加速度，求出起伏路指数和跳动指数。起伏/跳动指数运算部30选择起伏路指数和跳动指数中的大的值的一方。起伏/跳动指数运算部30输出所选择的指数作为起伏/跳动指数。

指令值计算部34基于姿态稳定性控制指令和乘坐舒适性控制指令，求出可变阻尼器6(致动器)的指令值。指令值计算部34具有校正部35，该校正部35减弱姿态稳定性控制指令，以使乘坐舒适性控制指令被优先。校正部35对姿态稳定性控制指令乘以将起伏/跳动指数作为输入的转换表35A的输出值，输出校正完毕姿态稳定性控制指令。将起伏/跳动指数作为输入的转换表35A随着起伏/跳动指数变大而减小输出值。由此，即使在上下方向上伴随起伏的路面上行驶中施加紧急制动、或进行车道变更而姿态稳定性控制指令居高不下的情况下，校正完毕姿态稳定性控制指令也被抑制为较低。

指令值计算部34选择校正完毕姿态稳定性控制指令和乘坐舒适性控制指令中的成为大的值的控制指令并作为最终的控制指令输出。由此，指令值计算部34在车辆的姿态变化为规定值以上且簧上共振频带的簧上的振动比规定值大时，与姿态稳定性控制指令相比，使乘坐舒适性控制指令优先。其结果，即使在上下方向上伴随起伏的路面上行驶中施加紧急制动、或进行车道变更而姿态稳定性控制指令居高不下的情况下，也能够维持对路面的起伏的减振性能。

接着，为了确认基于ECU21的减振效果，对于作为比较例的控制的基于以往那样的天棚控制规则的反馈控制和基于第一实施方式的控制，通过车辆的模拟来比较减振性能等。另外，模拟条件设为：在波长为12m、在峰对峰(peak to peak)值为80mm的上下方向上伴随连续起伏的三角波形状的路面上以60km/h行驶中，进行两次车道变更。

图11以及图12示出模拟结果。如图11所示，在第一实施方式中，能够将表示姿态稳定性的侧倾率维持为与比较例同等，并且能够抑制电流值(控制指令值)的居高不下。由此，如图12所示，在第一实施方式中，与比较例相比，能够抑制跳动振动(3～7Hz)。

这样，根据第一实施方式，ECU21(车辆控制装置)具有：姿态稳定性控制部26，根据所输入的车辆的姿态变化来控制可变阻尼器6(致动器)；乘坐舒适性控制部25，根据所输入的车辆的簧上振动来控制可变阻尼器6；以及指令值计算部34，基于姿态稳定性控制部26和乘坐舒适性控制部25这两者的指令值，求出可变阻尼器6的指令值。

这里，如果簧上的姿态变化和簧上共振频带的簧上振动从比规定值小的状态变为大的状态，则ECU21的处理器22进行控制以减弱可变阻尼器6的产生力。具体而言，指令值计算部34在车辆的姿态变化为规定值以上且簧上共振频带的簧上的振动比规定值大时，使乘坐舒适性控制部25的指令值优先。由此，例如即使在起伏路面上使车辆转弯、制动、驱动时，也能够使乘坐舒适性控制指令优先，能够提高减振性能。

此外，指令值计算部34具有校正部35，该校正部35减弱姿态稳定性控制部26的指令值，以使乘坐舒适性控制部25的指令值被优先。由此，在车辆的姿态变化为规定值以上且簧上共振频带的簧上的振动比规定值大时，能够使姿态稳定性控制指令为小的值(软侧的指令)，能够使乘坐舒适性控制指令优先。

接着，图1、图2以及图13示出本发明的第二实施方式。第二实施方式的特征在于，除了起伏/跳动指数之外，还根据转弯、加减速的等级来切换乘坐舒适性控制和姿态稳定性控制。另外，在第二实施方式中，对与前述的第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其说明。

第二实施方式的ECU41与第一实施方式的ECU21大致同样地构成。ECU41构成控制悬架装置4的车辆控制装置。ECU41是控制可变阻尼器6(力产生机构)的产生力的控制器。如图2所示，ECU41具备作为控制部的处理器42。处理器42由微型计算机等构成。处理器42通过执行存储于存储部(未图示)的程序来控制可变阻尼器6的衰减力。ECU41的输入侧与CAN8、簧上加速度传感器9、簧下加速度传感器10等连接，输出侧与可变阻尼器6等连接。

ECU41与第一实施方式的ECU21同样地具备车辆模型23和车辆行为运算部24。在此基础上，ECU41具有乘坐舒适性控制部25、姿态稳定性控制部26、起伏/跳动指数运算部30、转弯/加减速指数运算部43和指令值计算部48(参照图13)。

如图13所示，转弯/加减速指数运算部43具备转弯指数运算部44、减速指数运算部45、加速指数运算部46和乘法器47。转弯/加减速指数运算部43计算转弯/加减速指数S4。

转弯指数运算部44基于转向角计算与转弯等级对应的转弯指数S1。通过CAN8向转弯指数运算部44输入转向角。转弯指数运算部44具备绝对值运算部44A和转换表44B。绝对值运算部44A求出转向角的绝对值。转换表44B将转向角的大小(绝对值)转换为从0到1的值，求出转弯指数S1。转弯指数S1在转向角的绝对值小时为大的值(接近1的值)，在转向角的绝对值大时为小的值(接近0的值)。即，随着转向角的绝对值变大，转弯指数S1从1向0变小。

减速指数运算部45基于制动液压来计算与车辆的减速度对应的减速指数S2。通过CAN8向减速指数运算部45输入制动液压。减速指数运算部45由转换表构成。减速指数运算部45的转换表将制动液压转换为从0到1的值，求出减速指数S2。减速指数S2在制动液压小(低)时为大的值(接近1的值)，在制动液压大(高)时为小的值(接近0的值)。即，随着制动液压变大，减速指数S2从1向0变小。

加速指数运算部46基于发动机转矩计算与车辆的加速度对应的加速指数S3。通过CAN8向加速指数运算部46输入发动机转矩。加速指数运算部46具备微分器46A和转换表46B。微分器46A对发动机转矩进行微分，求出发动机转矩的微分值。转换表46B将发动机转矩的微分值转换为从0到1的值，求出加速指数S3。加速指数S3在发动机转矩的微分值小时为大的值(接近1的值)，在发动机转矩的微分值大时为小的值(接近0的值)。即，随着发动机转矩的微分值变大，加速指数S3从1向0变小。

乘法器47将转弯指数S1、减速指数S2以及加速指数S3相乘，输出转弯/加减速指数S4。因此，转弯/加减速指数S4在转弯指数S1、减速指数S2、加速指数S3均为接近1的值时为大的值(接近1的值)。另一方面，转弯/加减速指数S4在转弯指数S1、减速指数S2、加速指数S3中的任一个成为0时为0。

指令值计算部48基于姿态稳定性控制部26和乘坐舒适性控制部25这两者的指令值，求出可变阻尼器6(致动器)的指令值。指令值计算部48在车辆的姿态变化为规定值以上且簧上共振频带的簧上的振动比规定值大时，将乘坐舒适性控制部25的指令值优先。指令值计算部48构成校正部。指令值计算部48减弱姿态稳定性控制部26的指令值(姿态稳定性控制指令)，以使乘坐舒适性控制部25的指令值(乘坐舒适性控制指令)被优先。

指令值计算部48具备转换表48A、最大值选择部48B、减法器48C、乘法器48D、48E、加法器48F。转换表48A将起伏/跳动指数转换为从0到1的值，求出转换后起伏/跳动指数S5。转换后起伏/跳动指数S5在起伏/跳动指数小时为小的值，在起伏/跳动指数大时为大的值。即，随着起伏/跳动指数变大，转换后起伏/跳动指数S5从0向1变大。最大值选择部48B比较转弯/加减速指数S4和转换后起伏/跳动指数S5，选择大的值的指数并作为选择指数S6输出。

减法器48C从1减去选择指数S6。乘法器48D将减法器48C的输出值和姿态稳定性控制指令相乘，输出校正完毕姿态稳定性控制指令。因此，校正完毕姿态稳定性控制指令在选择指数S6为接近0的值时为大的值。另一方面，校正完毕姿态稳定性控制指令在选择指数S6为接近1的值时为小的值。

乘法器48E将选择指数S6和乘坐舒适性控制指令相乘，输出校正完毕乘坐舒适性控制指令。因此，校正完毕乘坐舒适性控制指令在选择指数S6为接近0的值时为小的值。另一方面，校正完毕乘坐舒适性控制指令在选择指数S6为接近1的值时为大的值。加法器48F将校正完毕姿态稳定性控制指令和校正完毕乘坐舒适性控制指令相加并作为最终的控制指令输出。

这样，在这样构成的第二实施方式中，也能够得到与第一实施方式同样的作用效果。此外，在第二实施方式中，根据转弯/加减速的等级和起伏/跳动指数来切换乘坐舒适性控制和姿态稳定性控制。例如，即使起伏/跳动指数低，在“转弯等级小即转向角的绝对值小，因此转弯指数S1接近1”，“加减速等级小即制动液压小且发动机转矩的微分小，因此减速指数S2以及加速指数S3都接近1”时，也可以不拘泥于姿态稳定，因此希望将乘坐舒适性控制优先。

在该情况下，转弯/加减速指数S4是将转弯指数S1、减速指数S2以及加速指数S3相乘后的值，因此为接近1的值。选择指数S6选择转弯/加减速指数S4和转换后起伏/跳动指数S5中的大的值的指数，因此选择指数S6为接近1的值。此时，与乘坐舒适性控制部25的输出(乘坐舒适性控制指令)相乘的系数是选择指数S6，为接近1的值。另一方面，与姿态稳定性控制部26的输出(姿态稳定性控制指令)相乘的系数是从1减去选择指数S6后的值，为接近0的值。其结果，与姿态稳定性控制相比，乘坐舒适性控制被优先。这里，转向角、制动液压、发动机转矩例如通过来自CAN8的发送而得到。

与此相对，如果起伏/跳动指数低、转弯等级或加减速等级大，则为了使姿态稳定优先，希望使姿态稳定性控制优先。

在该情况下，转向角的绝对值所涉及的转弯指数S1、制动液压所涉及的减速指数S2、发动机转矩的微分所涉及的加速指数S3中的任一个为接近0的值。因此，作为这些三个指数的相乘结果的转弯/加减速指数S4为接近0的值。此外，由于起伏/跳动指数小，所以基于起伏/跳动指数的转换后起伏/跳动指数S5也为接近0的值。选择指数S6选择转弯/加减速指数S4和转换后起伏/跳动指数S5中的大的值的指数，因此选择指数S6为接近0的值。此时，与乘坐舒适性控制部25的输出(乘坐舒适性控制指令)相乘的系数是选择指数S6，为接近0的值。另一方面，与姿态稳定性控制部26的输出(姿态稳定性控制指令)相乘的系数是从1减去选择指数S6后的值，为接近1的值。其结果，与乘坐舒适性控制相比，姿态稳定性控制被优先。

接着，图1、图2以及图14示出本发明的第三实施方式。第三实施方式的特征在于，在极限状态下为了确保操纵的稳定性以避免危险而维持姿态稳定性控制。另外，在第三实施方式中，对与前述的第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其说明。

第三实施方式的ECU51与第一实施方式的ECU21大致同样地构成。ECU51构成控制悬架装置4的车辆控制装置。ECU51是控制可变阻尼器6(力产生机构)的产生力的控制器。ECU51具备作为控制部的处理器52。处理器52由微型计算机等构成。处理器52通过执行存储于存储部(未图示)的程序来控制可变阻尼器6的衰减力。如图2所示，ECU51的输入侧与CAN8、簧上加速度传感器9、簧下加速度传感器10等连接，输出侧与可变阻尼器6等连接。

ECU51与第一实施方式的ECU21同样地具备车辆模型23和车辆行为运算部24。在此基础上，ECU51具有乘坐舒适性控制部25、姿态稳定性控制部26、起伏/跳动指数运算部30、极限指标运算部53和指令值计算部57(参照图14)。

极限指标运算部53具备车辆模型54、减法器55和峰值保持部56。从CAN8向极限指标运算部53输入偏航率、转向角以及车速。车辆模型54基于转向角和车速来估计车辆的行为。具体而言，车辆模型54基于转向角和车速来估计车辆的偏航率并输出估计偏航率。减法器55从估计偏航率减去从CAN8获取的偏航率，求出作为它们的差值的差偏航率。峰值保持部56例如保持差偏航率的绝对值的最大值，输出与该最大值对应的极限指标。极限指标运算部53输出极限指标。

指令值计算部57基于姿态稳定性控制部26和乘坐舒适性控制部25这两者的指令值，求出可变阻尼器6(致动器)的指令值。指令值计算部57在车辆的姿态变化为规定值以上且簧上共振频带的簧上的振动比规定值大时，将乘坐舒适性控制部25的指令值优先。指令值计算部57构成校正部。指令值计算部57减弱姿态稳定性控制部26的指令值(姿态稳定性控制指令)，以使乘坐舒适性控制部25的指令值(乘坐舒适性控制指令)被优先。

指令值计算部57具备转换表57A、57C、乘法器57B、57D、控制指令选择部57E。转换表57A将极限指标转换为从0到1的值，求出衰减系数。衰减系数在极限指标小时为大的值(接近1的值)，在极限指标大时为小的值(接近0的值)。即，随着极限指标变大，衰减系数从1向0变小。乘法器57B将衰减系数与起伏/跳动指数相乘，输出衰减完毕起伏/跳动指数S10。因此，衰减完毕起伏/跳动指数S10在衰减系数为接近0的值时为小的值。衰减完毕起伏/跳动指数S10在衰减系数为接近1的值时为大的值。

转换表57C将衰减完毕起伏/跳动指数S10转换为从0到1的值，求出转换后指数S11。转换后指数S11在衰减完毕起伏/跳动指数S10小时为大的值(接近1的值)，在衰减完毕起伏/跳动指数S10大时为小的值(接近0的值)。即，随着衰减完毕起伏/跳动指数S10变大，转换后指数S11从1向0变小。乘法器57D将转换后指数S11与姿态稳定性控制指令相乘，输出校正完毕姿态稳定性控制指令。因此，校正完毕姿态稳定性控制指令在转换后指数S11为接近0的值时为小的值。校正完毕姿态稳定性控制指令在转换后指数S11为接近1的值时为大的值。

控制指令选择部57E比较乘坐舒适性控制指令和校正完毕姿态稳定性控制指令，选择大的值的控制指令。控制指令选择部57E输出所选择的控制指令作为最终的控制指令。具体而言，控制指令选择部57E选择乘坐舒适性控制指令和校正完毕姿态稳定性控制指令中的成为硬侧的值。此时，指令值计算部34对四轮各自的控制指令执行相同的处理。向可变阻尼器6的衰减力可变致动器7供给基于最终的控制指令的驱动电流。由此，可变阻尼器6的衰减力由ECU21(处理器22)控制。

这样，在这样构成的第三实施方式中，也能够得到与第一实施方式同样的作用效果。在第三实施方式中，指令值计算部57在车辆的姿态变化超过了将姿态稳定性优先的值时，与簧上振动无关地使姿态稳定性控制部26的指令值(姿态稳定性控制指令)优先。此时，车辆的姿态变化是否是将姿态稳定性优先的值根据车辆是否为极限状态来判定。

此外，在极限状态下，使用车辆模型54根据转向角和车速估计的估计偏航率与从CAN8发送的实际的偏航率之差(差偏航率)变大。因此，在第三实施方式中，保持该差偏航率的峰值作为极限指标。如果极限指标大，则作为转换表57A的输出值的衰减系数接近0，作为与起伏/跳动指数的乘法值的衰减完毕起伏/跳动指数S10成为接近0的值。由此，衰减完毕起伏/跳动指数S10所涉及的转换表57C的输出值(转换后指数S11)接近1。该转换后指数S11与姿态稳定性控制指令相乘。此时，由于转换后指数S11接近1，所以维持姿态稳定性控制指令的输出。因此，在车辆为极限状态时，能够使姿态稳定性控制优先。

另一方面，如果不是极限状态，则偏航率与估计偏航率之差(差偏航率)变小。此时，极限指标为0，衰减系数为1。因此，起伏/跳动指数与衰减完毕起伏/跳动指数相等，如果起伏/跳动指数大，则衰减完毕起伏/跳动指数S10所涉及的转换表57C的输出值(转换后指数S11)接近0。由于该转换后指数S11与姿态稳定性控制部26的输出值(姿态稳定性控制指令)相乘，所以与第一实施方式同样，姿态稳定性控制被抑制为较低。因此，根据相对速度来判断加振/减振并计算控制指令的乘坐舒适性控制被优先。由此，减振性能提高。

另外，在所述各实施方式中，对以由作为致动器(力产生机构)的可变阻尼器6构成半主动悬架的情况为例进行了说明。本发明不限于此，致动器也可以构成在车体与车轮之间产生上下方向的力的主动悬架。具体而言，致动器由在车体与车轮之间产生伸长方向或缩小方向的力的电致动器、液压致动器等构成。在该情况下，ECU的指令值计算部在车辆的姿态变化不为规定值以上、且致动器的产生力饱和时，在簧上共振频带的簧上的振动比规定值大时，将乘坐舒适性控制部的指令值优先。由此，例如即使在起伏路上使车辆转弯、制动、驱动时，也能够使乘坐舒适性控制指令优先，能够提高减振性能。

在所述各实施方式中，以由衰减力调整式的可变阻尼器6构成在车体1与车轮2之间产生能够调整的力的致动器(力产生机构)的情况为例进行了说明。但本发明不限于此，例如致动器除了液压缓冲器之外，也可以由空气悬架、稳定杆(动态调节悬架系统)、电磁悬架等构成。

在所述各实施方式中，姿态稳定性控制部26输出考虑了抗前倾尾倾控制指令和抗侧倾控制指令这两者的姿态稳定性控制指令。本发明不限于此，姿态稳定性控制部也可以输出作为抗前倾尾倾控制指令和抗侧倾控制指令中的其中一者的姿态稳定性控制指令。即，姿态稳定性控制指令可以是抗前倾尾倾控制指令，也可以是抗侧倾控制指令。因此，姿态稳定性控制部也可以是省略了抗前倾尾倾控制部和抗侧倾控制部中的其中一者的结构。

在所述各实施方式中，以用于四轮汽车的悬架系统为例进行了说明。但是，本发明不限于此，例如也可以应用于两轮、三轮汽车或作为作业车辆、搬运车辆的卡车、公共汽车等。

所述各实施方式是例示，可以进行不同的实施方式、变形例所示的结构的部分置换或组合。

接着，作为上述实施方式中包含的车辆控制装置以及车辆控制系统，例如，考虑以下叙述的方式。

作为第一方式是一种车辆控制装置，设置在车辆的车体与车轮之间，控制使抑制所述车体与所述车轮之间的相对位移的力变化的致动器，所述车辆控制装置具有：姿态稳定性控制部，根据所输入的车辆的姿态变化，求出控制所述致动器的指令值；乘坐舒适性控制部，根据所输入的车辆的簧上振动，求出控制所述致动器的指令值；以及指令值计算部，基于所述姿态稳定性控制部和所述乘坐舒适性控制部这两者的指令值，求出所述致动器的指令值，所述指令值计算部在表示车辆的姿态变化的值为规定值以上、且表示簧上共振频带的簧上振动的值比规定值大时，使所述乘坐舒适性控制部的指令值优先。由此，例如即使在起伏路上使车辆转弯、制动、驱动时，也能够使乘坐舒适性控制指令优先，能够提高减振性能。

作为第二方式，在第一方式中，所述指令值计算部具有校正部，所述校正部减弱所述姿态稳定性控制部的指令值，以使所述乘坐舒适性控制部的指令值被优先。由此，在车辆的姿态变化为规定值以上且簧上共振频带的簧上的振动比规定值大时，能够使姿态稳定性控制指令为小的值，能够使乘坐舒适性控制指令优先。

作为第三方式，在第一或第二方式中，所述指令值计算部在表示车辆的姿态变化的值超过了将姿态稳定性优先的值时，与簧上振动无关地使所述姿态稳定性控制部的指令值优先。因此，在车辆成为极限状态时，能够使姿态稳定性控制优先。

作为第四方式，在第一至第三中任一方式中，所述致动器构成使在所述车体与所述车轮之间产生上下方向的力的主动悬架，所述指令值计算部在表示车辆的姿态变化的值不为规定值以上、且所述致动器的产生力饱和的情况下，在表示簧上共振频带的簧上振动的值比规定值大时，使所述乘坐舒适性控制部的指令值优先。由此，例如即使在使具备主动悬架的车辆在起伏路面上转弯、制动、驱动时，也能够使乘坐舒适性控制指令优先，能够提高减振性能。

第五方式的车辆控制系统具有：力产生机构，调整车辆的车体与车轮之间的力；簧上状态检测部，检测或估计簧上振动；车辆姿态检测部，检测或估计簧上的姿态变化；以及控制器，在表示簧上的姿态变化的值和表示簧上共振频带的簧上振动的值分别从比规定值小的状态变为大的状态时，进行控制以减弱所述力产生机构的产生力。由此，例如即使在起伏路上使车辆转弯、制动、驱动时，也能够减弱力产生机构的产生力，能够提高减振性能。

另外，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，上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明的实施方式，并不限定于必须具备所说明的全部结构。此外，可以将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，此外，也可以在某个实施方式的结构中追加其他实施方式的结构。此外，对于各实施方式的结构的一部分，可以进行其他结构的追加、删除、置换。

本申请主张基于2021年7月8日申请的日本专利申请第2021-113253号的优先权。包括2021年7月8日申请的日本专利申请第2021-113253号的说明书、权利要求书、附图以及摘要的全部公开内容通过参照作为整体并入本申请。

附图标记说明

1：车体，2：车轮，4：悬架装置，6：可变阻尼器(衰减力调整式缓冲器、致动器、力产生机构)，7：衰减力可变致动器，8：CAN，9：簧上加速度传感器(簧上状态检测单元)，10：簧下加速度传感器，21、41、51：ECU(车辆控制装置、控制器)，23：车辆模型(车辆状态检测单元)。

Claims (5)

1.一种车辆控制装置，设置在车辆的车体与车轮之间，控制使抑制所述车体与所述车轮之间的相对位移的力变化的致动器，所述车辆控制装置具有：

姿态稳定性控制部，根据所输入的车辆的姿态变化，求出控制所述致动器的指令值；

乘坐舒适性控制部，根据所输入的车辆的簧上振动，求出控制所述致动器的指令值；以及

指令值计算部，基于所述姿态稳定性控制部和所述乘坐舒适性控制部这两者的指令值，求出所述致动器的指令值，

所述指令值计算部在表示车辆的姿态变化的值为规定值以上、且表示簧上共振频带的簧上振动的值比规定值大时，使所述乘坐舒适性控制部的指令值优先。

2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述指令值计算部具有校正部，所述校正部减弱所述姿态稳定性控制部的指令值，以使所述乘坐舒适性控制部的指令值被优先。

3.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

所述指令值计算部在表示车辆的姿态变化的值超过了将姿态稳定性优先的值时，与簧上振动无关地使所述姿态稳定性控制部的指令值优先。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述致动器构成在所述车体与所述车轮之间产生上下方向的力的主动悬架，

所述指令值计算部在表示车辆的姿态变化的值不为规定值以上、且所述致动器的产生力饱和的情况下，在表示簧上共振频带的簧上振动的值比规定值大时，使所述乘坐舒适性控制部的指令值优先。

5.一种车辆控制系统，具有：

力产生机构，调整车辆的车体与车轮之间的力；

簧上状态检测部，检测或估计簧上振动；

车辆姿态检测部，检测或估计簧上的姿态变化；以及

控制器，在表示簧上的姿态变化的值和表示簧上共振频带的簧上振动的值分别从比规定值小的状态变为大的状态时，进行控制以减弱所述力产生机构的产生力。