JP2010112793A - Measurement method of axis line slope of acceleration sensor and detection method of vertical acceleration - Google Patents

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Norimichi Nakamura
倫道 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simply measure an axis line slope of a vertical acceleration sensor, and to accurately detect a vertical acceleration by the vertical acceleration sensor having a slanted axis line. <P>SOLUTION: A vehicle body is positioned in two postures having different pitch and roll quantities, output values of the vertical acceleration sensors 94 are obtained in each of the postures, and the slope quantities ρ<SB>x</SB>, ρ<SB>y</SB>, ρ<SB>z</SB>of the axis line SL of the sensor are calculated based on these obtained output values, and the pitch and roll quantities in each of the postures. In the case where the slope of the sensor axis line is known, the vertical acceleration is calculated so as to correct the output value of the sensor based on the slope, the longitudinal acceleration and the lateral acceleration of the vehicle body. Also, based on the output values of the three vertical acceleration sensors, the slopes of these three sensors, and the pitch and roll quantities of the vehicle body, the vertical acceleration of the sites of the vehicle body where the three sensors are attached is calculated. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車体の加速度を検出するための加速度センサの軸線の傾き量を測定する方法、および、軸線の傾いた加速度センサによって車体の上下加速度を検出する方法に関する。   The present invention relates to a method of measuring the amount of inclination of an axis of an acceleration sensor for detecting the acceleration of the vehicle body, and a method of detecting vertical acceleration of the vehicle body by an acceleration sensor having an inclined axis.

近年では、電磁式ショックアブソーバが設けられた車両、つまり、電磁式サスペンションシステムを装備した車両が検討されている。検討されている電磁式サスペンションシステムの多くは、4つの車輪に対応して設けられたばね上上下加速度センサ各々の検出値に基づき、各車輪に対応する電磁式ショックアブソーバの各々の作動が制御される。したがって、適切な電磁式ショックアブソーバの制御を行うためには、上下加速度センサの出力値が正確であることが望まれる。そこで、例えば、下記特許文献では、車体に取り付けられた複数の上下加速度センサから出力される出力値のバラツキを考慮して、それら上下加速度センサの出力値の補正を行う技術が記載されている。
特開2000−283996号公報
In recent years, vehicles equipped with an electromagnetic shock absorber, that is, vehicles equipped with an electromagnetic suspension system have been studied. In many of the electromagnetic suspension systems under consideration, the operation of each electromagnetic shock absorber corresponding to each wheel is controlled based on the detection value of each of the sprung vertical acceleration sensors provided corresponding to the four wheels. . Therefore, in order to perform appropriate electromagnetic shock absorber control, it is desired that the output value of the vertical acceleration sensor be accurate. Thus, for example, the following patent document describes a technique for correcting the output values of the vertical acceleration sensors in consideration of variations in output values output from a plurality of vertical acceleration sensors attached to the vehicle body.
JP 2000-283996 A

加速度センサが検出対象とする加速度の方向、つまり、その加速度センサによる検出が予定されている加速度の方向を、そのセンサの「予定検出方向」と定義した場合、その予定検出方向と加速度センサの軸線の方向とが一致していない状態で車体に取り付けられているときには、その加速度センサでは、予定検出方向の加速度を正確に検出することができない。本願発明者は、加速度センサの傾き量が把握できれば、その傾き量に基づいて加速度センサの出力値を補正することで、予定検出方向の加速度を正確に検出できるとの知見を得た。本発明は、その知見に基づくものであり、加速度センサの傾き量を簡便に測定するための方法を提供することを課題とし、また、把握している加速度センサの傾き量に基づいて上下加速度を正確に検出するための方法を提供することを課題とする。   When the direction of the acceleration that is detected by the acceleration sensor, that is, the direction of the acceleration scheduled to be detected by the acceleration sensor is defined as the “scheduled detection direction” of the sensor, the planned detection direction and the axis of the acceleration sensor The acceleration sensor cannot accurately detect the acceleration in the planned detection direction when it is attached to the vehicle body in a state that does not match the direction of. The inventor of the present application has obtained the knowledge that if the inclination amount of the acceleration sensor can be grasped, the acceleration in the planned detection direction can be accurately detected by correcting the output value of the acceleration sensor based on the inclination amount. The present invention is based on the knowledge, and an object of the present invention is to provide a method for easily measuring the amount of inclination of an acceleration sensor, and the vertical acceleration is calculated based on the grasped amount of inclination of the acceleration sensor. It is an object of the present invention to provide a method for accurate detection.

本発明の加速度センサ軸線傾き量測定方法は、上下加速度センサとして車体に取り付けられて自身の軸線の方向の加速度を検出する加速度センサの軸線の傾き量を測定する方法であって、上記課題を解決するために、(a) 車体を第1姿勢とし、その姿勢における当該加速度センサの出力値である第1センサ出力値を取得する第1センサ出力値取得工程と、(b) 車体を、ピッチ量およびロール量において第1姿勢と異なる姿勢である第2姿勢とし、その姿勢における当該加速度センサの出力値である第2センサ出力値を取得する第2センサ出力値取得工程と、(c) 前記第1センサ出力値および前記第2センサ出力値と、前記第1姿勢および前記第2姿勢の各々におけるロール量およびピッチ量とに基づき、当該加速度センサの軸線の傾き量を算出するセンサ傾き量算出工程とを含むことを特徴とする。   The acceleration sensor axis inclination measuring method of the present invention is a method of measuring the axis inclination of an acceleration sensor that is attached to a vehicle body as a vertical acceleration sensor and detects acceleration in the direction of its own axis, and solves the above problem In order to do this, (a) a vehicle body is set to a first posture, and a first sensor output value acquisition step of acquiring a first sensor output value that is an output value of the acceleration sensor in that posture; And a second sensor output value acquisition step of acquiring a second sensor output value, which is an output value of the acceleration sensor in the attitude, in a second attitude that is different from the first attitude in the roll amount, and (c) the first Based on the 1 sensor output value and the second sensor output value, and the roll amount and the pitch amount in each of the first posture and the second posture, the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor is calculated. Characterized in that it comprises a sensor inclination amount calculating step.

また、本発明の第1の上下加速度検出方法は、上下加速度センサとして車体に取り付けられて自身の軸線の方向の加速度を検出する加速度センサによる上下加速度の検出方法であって、上記課題を解決するために、(a) 当該加速度センサの軸線の傾き量を認識する工程と、(b) 車体に生じている前後加速度および横加速度を取得する工程と、(c) 当該加速度センサの出力値と、認識された当該加速度センサの軸線の傾き量と、取得された前後加速度および横加速度とに基づき、当該加速度センサの取り付けられている部位における上下加速度を算出する工程とを含むことを特徴とする。   A first vertical acceleration detection method of the present invention is a vertical acceleration detection method using an acceleration sensor that is attached to a vehicle body as a vertical acceleration sensor and detects acceleration in the direction of its own axis, and solves the above problem. For this purpose, (a) a step of recognizing the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor, (b) a step of acquiring longitudinal acceleration and lateral acceleration occurring in the vehicle body, (c) an output value of the acceleration sensor, And a step of calculating vertical acceleration at a site where the acceleration sensor is attached based on the recognized amount of inclination of the axis of the acceleration sensor and the acquired longitudinal acceleration and lateral acceleration.

さらに、本発明の第2の上下加速度検出方法は、3以上の部位において車体に取り付けられ、それそれが軸線の方向の加速度を検出する3以上の加速度センサによって、前記3つ以上の部位の各々における上下加速度の検出方法であって、上記課題を解決するために、(a) 当該3以上の加速度センサの各々の軸線の傾き量を認識する工程と、(b) 車体のピッチ量およびロール量を取得する工程と、(c) 当該3以上の加速度センサの各々の出力値と、認識された当該3以上の加速度センサの各々の軸線の傾き量と、取得された車体のピッチ量およびロール量とに基づき、前記3以上の部位のうちの少なくとも1つの部位における上下加速度を算出する工程とを含むことを特徴とする。   Furthermore, in the second vertical acceleration detection method of the present invention, each of the three or more parts is attached to the vehicle body at three or more parts, and each of the three or more parts is detected by three or more acceleration sensors that detect acceleration in the axial direction. In order to solve the above-mentioned problem, (a) a step of recognizing the inclination amount of each of the three or more acceleration sensors, and (b) a pitch amount and a roll amount of the vehicle body And (c) the output value of each of the three or more acceleration sensors, the amount of inclination of the recognized axis of each of the three or more acceleration sensors, and the obtained pitch amount and roll amount of the vehicle body. And calculating a vertical acceleration in at least one of the three or more parts.

本発明の加速度センサ軸線傾き量測定方法によれば、車体を、ピッチ量,ロール量の各々において互いに異なる2つの姿勢とし、各姿勢において加速度センサの出力値を取得するといった簡単な手段によって、車体に取り付けられた加速度センサの軸線の傾き量を測定することが可能となる。また、本発明の上下加速度検出方法によれば、上下加速度センサの軸線が傾いて車両に取り付けられている場合でも、当該加速度センサの軸線の傾き量を把握すれば、当該加速度センサの取り付けられている部位における上下加速度を適正に検出することが可能となる。   According to the acceleration sensor axis inclination measuring method of the present invention, the vehicle body is set to two different postures in each of the pitch amount and the roll amount, and the vehicle body is obtained by simple means such as acquiring the output value of the acceleration sensor in each posture. It is possible to measure the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor attached to the. Further, according to the vertical acceleration detection method of the present invention, even when the axis of the vertical acceleration sensor is inclined and attached to the vehicle, if the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor is grasped, the acceleration sensor is attached. It is possible to properly detect the vertical acceleration at the site.

発明の態様Aspects of the Invention

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、下記(1)項ないし(8)項の各々が、請求項1ないし請求項8の各々に相当する。   In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which some constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. Each of the following items (1) to (8) corresponds to each of claims 1 to 8.

(1)上下加速度センサとして車体に取り付けられて自身の軸線の方向の加速度を検出する加速度センサの軸線の傾き量を測定する方法であって、
車体を第1姿勢とし、その姿勢における当該加速度センサの出力値である第1センサ出力値を取得する第1センサ出力値取得工程と、
車体を、ピッチ量およびロール量において第1姿勢と異なる姿勢である第2姿勢とし、その姿勢における当該加速度センサの出力値である第2センサ出力値を取得する第2センサ出力値取得工程と、
前記第1センサ出力値および前記第2センサ出力値と、前記第1姿勢および前記第2姿勢の各々におけるロール量およびピッチ量とに基づき、当該加速度センサの軸線の傾き量を算出するセンサ傾き量算出工程と
を含む加速度センサ軸線傾き量測定方法。
(1) A method of measuring the amount of inclination of an axis of an acceleration sensor that is attached to a vehicle body as a vertical acceleration sensor and detects acceleration in the direction of its own axis,
A first sensor output value acquisition step of acquiring a first sensor output value, which is an output value of the acceleration sensor in the posture, with the vehicle body as a first posture;
A second sensor output value acquisition step of acquiring a second sensor output value, which is an output value of the acceleration sensor in the posture, in a second posture that is different from the first posture in pitch amount and roll amount;
A sensor tilt amount for calculating the tilt amount of the axis of the acceleration sensor based on the first sensor output value and the second sensor output value, and the roll amount and the pitch amount in each of the first posture and the second posture. A method for measuring the amount of tilt of an acceleration sensor axis including a calculation step.

本項の加速度センサ軸線傾き量測定方法によれば、車体を、ピッチ量,ロール量の各々において互いに異なる2つの姿勢とし、各々の姿勢において加速度センサの出力値を取得するといった簡単な手段によって、上下加速度センサとして車体に取り付けられた加速度センサの軸線の傾き量を測定することが可能となる。   According to the acceleration sensor axis inclination measuring method of this section, the vehicle body is set to two different postures in each of the pitch amount and the roll amount, and the output value of the acceleration sensor is acquired in each posture. It is possible to measure the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor attached to the vehicle body as the vertical acceleration sensor.

本項における「加速度センサの軸線(以下、「センサ軸線」という場合がある)とは、当該加速度センサによって実際に検出される加速度の方向に延びる仮想線であり、言い換えれば、当該加速度センサが検出可能な加速度の方向を示す線と考えることができる。例えば、加速度センサが上下加速度センサとして車体に取り付けられる場合には、上下方向の加速度が検出対象となるため、加速度センサは、センサ軸線が予定検出方向としての上下方向を向く姿勢で車体に取り付けられる。   The “acceleration sensor axis” (hereinafter sometimes referred to as “sensor axis”) in this section is a virtual line extending in the direction of acceleration actually detected by the acceleration sensor, in other words, detected by the acceleration sensor. It can be thought of as a line indicating the direction of possible acceleration. For example, when the acceleration sensor is attached to the vehicle body as a vertical acceleration sensor, since the acceleration in the vertical direction is a detection target, the acceleration sensor is attached to the vehicle body in a posture in which the sensor axis is directed in the vertical direction as the scheduled detection direction. .

本項における「加速度センサの軸線の傾き量」とは、当該加速度センサを車体に取り付けた場合のセンサ軸線のその車体に対する傾き量を意味する。例えば、車両が水平面上に静止している状態(以下、「標準状態」という場合がある)にある場合において、当該加速度センサの予定検出方向に対するセンサ軸線の傾き量と考えることができる。さらに言えば、この「傾き量」は、傾きの方向をも含む概念と考えることもでき、「傾き量」は、傾きの方向をも示す指標を採用することができる。例えば、車両が標準状態にある場合において、車両の前後方向に延びる車体の軸線を「前後軸線」、左右方向つまり車幅方向に延びる車体の軸線を「横軸線」、上下方向に延びる車体の軸線を「上下軸線」と定義した場合において、それら3つの軸線の各々とセンサ軸線とのなす角度(以下、それぞれ、「対前後軸線角」,「対横軸線角」,「対上下軸線角」という場合がある)をもって、加速度センサの軸線の傾き量とすることができる。このような表し方に従えば、例えば、加速度センサが上下加速度センサである場合に、その軸線が上下軸線と一致する方向で車体に取り付けられているときには、この加速度センサの軸線の傾き量は、対前後軸線角および横軸線角が90゜、対上下軸線角が0゜となる。また、そのような3つの角度をもって表すのではなく、例えば、水平面に対する加速度センサの軸線の投影線と前後軸線若しくは横軸線とのなす角度と、上下軸線とのなす角度とによって表すこともできる。つまり、加速度センサの軸線の傾き量は、実質的に傾き量を表すことのできる種々のパラメータにて表すことができるのである。なお、加速度センサの軸線の傾き量は、3次元的に表現しなくてもよく、例えば、前後軸線若しくは横軸線に垂直な平面内における上下軸線に対する角度等、2次元的に表してもよい。   The “inclination amount of the axis of the acceleration sensor” in this section means the amount of inclination of the sensor axis with respect to the vehicle body when the acceleration sensor is attached to the vehicle body. For example, when the vehicle is stationary on a horizontal plane (hereinafter sometimes referred to as “standard state”), it can be considered as the amount of inclination of the sensor axis with respect to the planned detection direction of the acceleration sensor. Furthermore, the “inclination amount” can be considered as a concept including the direction of inclination, and the “inclination amount” can employ an index that also indicates the direction of inclination. For example, when the vehicle is in a standard state, the axis of the vehicle body extending in the front-rear direction of the vehicle is the “front-rear axis”, the axis of the vehicle body extending in the left-right direction, that is, the vehicle width direction is the “horizontal axis”, and the axis of the vehicle body extending in the vertical direction Is defined as “vertical axis”, the angle between each of these three axes and the sensor axis (hereinafter referred to as “front-rear axis angle”, “lateral axis angle”, “vertical axis angle”, respectively) In some cases, the inclination amount of the axis of the acceleration sensor can be obtained. According to such a representation, for example, when the acceleration sensor is a vertical acceleration sensor, when the axis is attached to the vehicle body in a direction that matches the vertical axis, the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor is The front / rear axis angle and the horizontal axis angle are 90 °, and the vertical axis angle is 0 °. Further, instead of expressing with such three angles, for example, it can also be expressed by an angle formed by the projection line of the axis of the acceleration sensor with respect to the horizontal plane and the longitudinal axis or the horizontal axis, and an angle formed by the vertical axis. That is, the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor can be represented by various parameters that can substantially represent the amount of inclination. Note that the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor may not be expressed three-dimensionally, and may be expressed two-dimensionally, such as an angle with respect to the vertical axis in a plane perpendicular to the front-rear axis or the horizontal axis.

本項における「ピッチ量」,「ロール量」は、典型的には、それぞれ、上記前後軸線,横軸線と水平面とのなす角度、つまり、ロール角,ピッチ角として表すことが可能である。ピッチ角は、例えば、前輪側,後輪側の各々の車体車輪間距離(ばね上ばね下間距離)の差と、ホイールベースとに基づいて算出した値を、ロール角は、左輪側,右輪側の各々の車体車輪間距離(ばね上ばね下間距離)の差と、トレッドとに基づいて算出した値を、それぞれ採用することが可能である。なお、ピッチ角,ロール角に限定されるものではなく、他のパラメータ、例えば、前輪側,後輪側の各々の車体車輪間距離の差、左輪側,右輪側の各々の車体車輪間距離の差をもってして、ピッチ量,ロール量とすることもできる。   “Pitch amount” and “roll amount” in this section can typically be expressed as angles formed by the front and rear axis, the horizontal axis, and the horizontal plane, that is, a roll angle and a pitch angle, respectively. For example, the pitch angle is a value calculated based on the difference between the distance between the front and rear body wheels (distance between the sprung springs) and the wheel base, and the roll angle is the left wheel side, right side A value calculated based on the difference between the distances between the vehicle body wheels on the wheel side (distance between the sprung springs and the unsprung springs) and the tread can be employed. It is not limited to the pitch angle and roll angle, but other parameters such as the difference between the vehicle wheel distances on the front wheel side and the rear wheel side, and the vehicle wheel distances on the left wheel side and the right wheel side. The pitch amount and the roll amount can also be obtained by the difference.

本項における「第1姿勢」,「第2姿勢」は、互いに、ピッチ量およびロール量の異なる2つの姿勢であるが、第1姿勢,第2姿勢との一方が、ピッチとロールとの少なくとも一方をしていない姿勢であってもよい。つまり、ピッチ量とロール量との少なくとも一方が0である場合も含まれるのである。なお、第1姿勢,第2姿勢を実現する手段としては、後述する接近離間力発生装置等の車両に備えられた装置を利用するものであってもよく、また、車両外部から力を付与する装置を利用するものであってもよい。例えば、車両を何らかの台に載置させ、その台を傾けることによって車両ごと傾けるような装置によって車体を傾斜させてもよいのである。   “First posture” and “second posture” in this section are two postures having different pitch amounts and roll amounts, and one of the first posture and the second posture is at least a pitch and a roll. The posture which does not do one side may be sufficient. That is, the case where at least one of the pitch amount and the roll amount is 0 is included. In addition, as a means to implement | achieve a 1st attitude | position and a 2nd attitude | position, you may utilize apparatuses with which vehicles were equipped, such as the approach / separation force generator mentioned later, and also gives force from the vehicle exterior. A device may be used. For example, the vehicle body may be tilted by a device that places the vehicle on a certain table and tilts the table to tilt the vehicle.

センサ軸線の傾き量の算出の手法は、それの具体的な態様が特に限定されるものではない。例えば、前述のように、当該傾き量が対前後軸線角、対横軸線角、および対上下軸線角によって表される場合には、これら3つの角度を変数(未知数)とした3つの方程式を作成すれば、それらを連立方程式として解くことにより、それら3つの角度、すなわち、センサ軸線の傾き量を算出することができる。より具体的には、例えば、車体が走行していない場合には車体に作用する加速度は重力加速度だけであるとみなすことができため、第1姿勢,第2姿勢の各々における上下加速度センサの出力値についての2つの方程式を作成することが可能である。詳しく言えば、それぞれの姿勢におけるピッチ量およびロール量を加味した2つの方程式を作成することが可能である。その2つの方程式と、三平方の定理に基づく方程式、つまり、上記3つの角度の余弦の2乗の和が1であるという方程式とを、連立方程式として解くことにより、その3つの角度、すなわち、加速度センサの傾き量を算出することが可能である。   The method of calculating the tilt amount of the sensor axis is not particularly limited in its specific mode. For example, as described above, when the amount of tilt is represented by the paired longitudinal axis angle, the paired horizontal axis angle, and the paired vertical axis angle, three equations are created with these three angles as variables (unknown numbers). Then, by solving them as simultaneous equations, it is possible to calculate the three angles, that is, the amount of inclination of the sensor axis. More specifically, for example, when the vehicle body is not running, the acceleration acting on the vehicle body can be regarded as only the gravitational acceleration, and therefore the output of the vertical acceleration sensor in each of the first posture and the second posture. It is possible to create two equations for the values. Specifically, it is possible to create two equations that take into account the pitch amount and the roll amount in each posture. By solving the two equations and the equation based on the three-square theorem, that is, the equation in which the sum of the squares of the cosines of the three angles is 1, the three angles, that is, It is possible to calculate the inclination amount of the acceleration sensor.

なお、複数の加速度センサが、それぞれ上下加速度センサとして、車体に取り付けられている場合には、それぞれの加速度センサについて、上記手法によって、センサ軸線の傾き量を算出することで、複数の加速度センサのすべてについて、センサ軸線の傾き量を検出することが可能である。   When a plurality of acceleration sensors are attached to the vehicle body as vertical acceleration sensors, the amount of inclination of the sensor axis line is calculated for each acceleration sensor by the above-described method. For all, it is possible to detect the amount of inclination of the sensor axis.

(2)前記第1姿勢と前記第2姿勢との一方が、車体がピッチしかつロールしていない姿勢であり、前記第1姿勢と前記第2姿勢との他方が、車体がロールしかつピッチしていない姿勢である(1)項に記載の加速度センサ軸線傾き量測定方法。   (2) One of the first posture and the second posture is a posture in which the vehicle body is pitched and not rolled, and the other of the first posture and the second posture is a posture in which the vehicle body is rolled and pitched. The method for measuring the amount of tilt of the acceleration sensor axis according to item (1), wherein the posture is not in the position.

本項の態様によれば、第1姿勢および第2姿勢において、ピッチ方向とロール方向との一方にしか傾斜していないため、加速度センサの出力値を取得する際の車体の傾斜を、簡便に行うことができる。   According to the aspect of this section, in the first posture and the second posture, the vehicle body is inclined only in one of the pitch direction and the roll direction, so that the vehicle body can be easily inclined when acquiring the output value of the acceleration sensor. It can be carried out.

(3)当該加速度センサが車体に取り付けられた車両が、前後左右4つの車輪に対応して設けられ車輪と車体とを接近・離間させる力を発生させる4つの接近離間力発生装置を有しており、
前記第1センサ出力値取得工程および前記第2センサ出力値取得工程が、前記4つの接近離間力発生装置の作動によって車体を傾斜させて、前記第1センサ出力値および前記第2センサ出力値を取得する工程である(1)項または(2)項に記載の加速度センサ軸線傾き量測定方法。
(3) A vehicle having the acceleration sensor attached to the vehicle body has four approaching / separating force generators that are provided corresponding to the four front, rear, left, and right wheels and generate a force for approaching and separating the wheels and the vehicle body. And
In the first sensor output value acquisition step and the second sensor output value acquisition step, the vehicle body is tilted by the operation of the four approach / separation force generators, and the first sensor output value and the second sensor output value are obtained. The acceleration sensor axis inclination measuring method according to (1) or (2), which is a step of obtaining.

本項の態様によれば、車体を傾斜させる際に、車両に装備されている装置以外の装置を必要としないことから、加速度センサの軸線の傾き量を測定する方法を、実用的なものとすることができる。具体的には、例えば、前輪側の車体車輪間距離と後輪側の車体車輪間距離とが互いに異なる距離となるように4つの接近離間力発生装置を作動させることで、車体をピッチした姿勢とすることができ、また、左輪側の車体車輪間距離と左輪側の車体車輪間距離とが互いに異なる距離となるように4つの接近離間力発生装置を作動させることで、車体をロールした姿勢とすることができる。なお、本項の態様における「接近離間力発生装置」は、それの具体的な構成が特に限定されるものではない。例えば、液圧式の懸架シリンダを主体とするような装置であってもよく、後に説明する電磁式ショックアブソーバ等、電力によって作動するアクチュエータを主体とする装置であってもよい。   According to the aspect of this section, when tilting the vehicle body, no device other than the device mounted on the vehicle is required, so that the method for measuring the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor is practical. can do. Specifically, for example, the posture in which the vehicle body is pitched by operating the four approaching / separating force generators so that the distance between the vehicle wheels on the front wheel side and the distance between the vehicle wheels on the rear wheel side are different from each other. In addition, the posture in which the vehicle body is rolled by operating the four approach / separation force generating devices so that the distance between the left and right vehicle body wheels and the distance between the left and right vehicle body wheels are different from each other. It can be. In addition, the specific configuration of the “approaching / separating force generator” in the aspect of this section is not particularly limited. For example, it may be a device mainly composed of a hydraulic suspension cylinder, or a device mainly composed of an actuator operated by electric power, such as an electromagnetic shock absorber described later.

(4)前記4つの接近離間力発生装置の各々が、電磁モータを有し、その電磁モータの力に依拠して車輪と車体との接近・離間に対する抵抗力を発生させる電磁式ショックアブソーバである(3)項に記載の加速度センサ軸線傾き量測定方法。   (4) Each of the four approach / separation force generators is an electromagnetic shock absorber that has an electromagnetic motor and generates resistance force against approach / separation between the wheel and the vehicle body based on the force of the electromagnetic motor. (3) The method for measuring an axial inclination amount of the acceleration sensor according to item (3).

現在検討されている電磁式ショックアブソーバを備えたサスペンションシステムは、各車輪に対応して車体に取り付けられたばね上上下加速度センサの検出値に基づいて、各電磁式ショックアブソーバが制御されるようになっている。したがって、そのようなサスペンションシステムでは、既に車両に配備されている装置によって、車体に第1姿勢,第2姿勢をとらせることができるため、車両に特別な装置を配備することなく、それら加速度センサの軸線の傾き量を測定することが可能となる。   In suspension systems equipped with electromagnetic shock absorbers currently being studied, each electromagnetic shock absorber is controlled based on the detection value of a sprung vertical acceleration sensor attached to the vehicle body corresponding to each wheel. ing. Therefore, in such a suspension system, since the vehicle body can take the first posture and the second posture by a device already provided in the vehicle, these acceleration sensors can be provided without providing a special device in the vehicle. It is possible to measure the amount of inclination of the axis.

(5)上下加速度センサとして車体に取り付けられて自身の軸線の方向の加速度を検出する加速度センサによる上下加速度の検出方法であって、
当該加速度センサの軸線の傾き量を認識する工程と、
車体に生じている前後加速度および横加速度を取得する工程と、
当該加速度センサの出力値と、認識された当該加速度センサの軸線の傾き量と、取得された前後加速度および横加速度とに基づき、当該加速度センサの取り付けられている部位における上下加速度を算出する工程と
を含む上下加速度検出方法。
(5) A method for detecting vertical acceleration by an acceleration sensor that is attached to a vehicle body as a vertical acceleration sensor and detects acceleration in the direction of its own axis,
Recognizing the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor;
Obtaining the longitudinal acceleration and lateral acceleration occurring in the vehicle body;
Calculating the vertical acceleration at the site where the acceleration sensor is attached based on the output value of the acceleration sensor, the recognized inclination amount of the axis of the acceleration sensor, and the acquired longitudinal acceleration and lateral acceleration; Vertical acceleration detection method including

前述したとおり、上下加速度センサは、それのセンサ軸線と上下軸線とが一致するように車体に取り付けられないと、予定検出方向である上下方向の加速度を正確に検出することができない。また、車両の走行中においては、車両の加減速に起因する前後加速度,車両の旋回に起因する横加速度も生じるため、上下加速度センサの軸線が傾いている場合には、それら前後加速度,横加速度も、上下加速度センサの検出値に影響を与えることになる。本項の態様の上下加速度の検出方法によれば、上下加速度センサの軸線が傾いていたとしても、その傾き量を把握していれば、その傾き量と、前後加速度,上下加速度に基づくことにより、上下加速度を正確に検出することが可能となる。   As described above, the vertical acceleration sensor cannot accurately detect the vertical acceleration, which is the planned detection direction, unless it is attached to the vehicle body so that its sensor axis line and the vertical axis line coincide with each other. Further, while the vehicle is running, longitudinal acceleration caused by acceleration / deceleration of the vehicle and lateral acceleration caused by turning of the vehicle also occur. Therefore, when the axis of the vertical acceleration sensor is tilted, these longitudinal acceleration, lateral acceleration are generated. This also affects the detection value of the vertical acceleration sensor. According to the vertical acceleration detection method of this aspect, even if the axis of the vertical acceleration sensor is inclined, if the amount of inclination is known, the amount of inclination, longitudinal acceleration, and vertical acceleration can be used. It becomes possible to accurately detect the vertical acceleration.

なお、本項にいう「加速度センサの軸線の傾き量を認識する」とは、センサ軸線の傾き量を測定するという狭い概念ではなく、広く解釈するものとする。つまり、既に測定してあるセンサ軸線の傾き量を、上下加速度の算出において利用可能な状態にすること等をも含む概念である。また、本項にいう「前後加速度および横加速度を取得する」とは、例えば、前後加速度センサ,横加速度センサ等を用いて検出すること、前後加速度,横加速度を推定可能なパラメータを検出し、そのパラメータに基づいて前後加速度,横加速度を推定すること等を意味する。   Note that “recognizing the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor” referred to in this section is not a narrow concept of measuring the amount of inclination of the sensor axis, but is interpreted broadly. That is, it is a concept that includes making the amount of inclination of the sensor axis that has already been measured available in the calculation of vertical acceleration. In addition, “acquisition of longitudinal acceleration and lateral acceleration” referred to in this section means, for example, detection using a longitudinal acceleration sensor, lateral acceleration sensor, etc., detection of parameters capable of estimating longitudinal acceleration and lateral acceleration, It means that the longitudinal acceleration and lateral acceleration are estimated based on the parameters.

本項の態様における上下加速度の算出手法は、それの具体的な態様が特に限定されるものではない。例えば、上下加速度センサが取付けられている車体の部位に上下加速度が、車体に前後加速度,横加速度が、それぞれ生じている場合に、加速度センサが傾いているときには、加速度センサの軸線の延びる方向(以下、「センサ軸線方向」という場合がある)におけるそれら加速度の成分(以下、「センサ軸線方向成分」という場合がある)を合わせたものが、当該加速度センサの検出値となる。そのことに鑑み、上下加速度センサの出力値から、センサ軸線が傾くことによって生じる前後加速度と横加速度のセンサ軸線方向成分を差し引き、その差し引いた後の値をセンサ軸線の傾き量に基づいて補正するという手法を、採用することができる。   The specific method for calculating the vertical acceleration in the aspect of this section is not particularly limited. For example, when vertical acceleration is generated at a part of the vehicle body to which the vertical acceleration sensor is attached, longitudinal acceleration and lateral acceleration are generated at the vehicle body, and the acceleration sensor is tilted, the direction in which the axis of the acceleration sensor extends ( Hereinafter, a combination of acceleration components (hereinafter sometimes referred to as “sensor axial direction components”) in “sensor axial direction”) is a detection value of the acceleration sensor. In view of this, the sensor axis direction component of longitudinal acceleration and lateral acceleration generated by tilting the sensor axis is subtracted from the output value of the vertical acceleration sensor, and the value after the subtraction is corrected based on the amount of tilt of the sensor axis. This method can be adopted.

(6)当該上限加速度検出方法が、さらに、車体のピッチ量およびロール量を取得する工程を含み、
前記上下加速度を算出する工程が、さらに、取得された車体のピッチ量およびロール量に基づき、当該加速度センサの取り付けられている部位における上下加速度を算出するものである(5) 項に記載の上下加速度検出方法。
(6) The upper limit acceleration detecting method further includes a step of acquiring a pitch amount and a roll amount of the vehicle body,
The step of calculating the vertical acceleration further calculates the vertical acceleration at the site where the acceleration sensor is attached based on the acquired pitch amount and roll amount of the vehicle body. Acceleration detection method.

車両の走行中には、車体がピッチしたり、ロールしたりする。車体がピッチ,ロールすれば、上下加速度センサの検出値は、それらピッチ,ロールによる当該加速度センサのセンサ軸線の傾きの影響を受けることになる。本項の態様によれば、さらに車体のピッチ量,ロール量を加味して上下加速度が算出されるため、上下加速度がさらに正確に検出できることになる。   While the vehicle is running, the vehicle body pitches and rolls. If the vehicle body pitches and rolls, the detection value of the vertical acceleration sensor is affected by the inclination of the sensor axis of the acceleration sensor due to the pitch and roll. According to the aspect of this section, since the vertical acceleration is calculated further taking into account the pitch amount and roll amount of the vehicle body, the vertical acceleration can be detected more accurately.

本項の態様における上下加速度の算出手法は、それの具体的な態様が特に限定されるものではない。例えば、上下加速度センサの出力値から、センサ軸線の傾き量と車体のピッチ量とに基づいて得られた前後加速度のセンサ軸線方向成分と、センサ軸線の傾き量と車体のロール量とに基づいて得られた横加速度のセンサ軸線方向成分とを差し引き、その差し引いた後の値を、センサ軸線の傾き量,ピッチ量,ロール量に基づいて補正するという手法を、採用することができる。   The specific method for calculating the vertical acceleration in the aspect of this section is not particularly limited. For example, based on the sensor axis direction component of the longitudinal acceleration obtained from the output value of the vertical acceleration sensor based on the tilt amount of the sensor axis and the pitch amount of the vehicle body, and on the basis of the tilt amount of the sensor axis line and the roll amount of the vehicle body A method of subtracting the obtained lateral acceleration component from the sensor axis direction and correcting the subtracted value based on the tilt amount, pitch amount, and roll amount of the sensor axis line can be employed.

(7)3以上の部位において車体に取り付けられ、それそれが軸線の方向の加速度を検出する3以上の加速度センサによって、前記3つ以上の部位の各々における上下加速度の検出方法であって、
当該3以上の加速度センサの各々の軸線の傾き量を認識する工程と、
車体のピッチ量およびロール量を取得する工程と、
当該3以上の加速度センサの各々の出力値と、認識された当該3以上の加速度センサの各々の軸線の傾き量と、取得された車体のピッチ量およびロール量とに基づき、前記3つ以上の部位のうちの少なくとも1つの部位における上下加速度を算出する工程と
を含む上下加速度検出方法。
(7) A method for detecting vertical acceleration in each of the three or more parts by means of three or more acceleration sensors that are attached to the vehicle body at three or more parts and that detect acceleration in the direction of the axis,
Recognizing the amount of inclination of each axis of the three or more acceleration sensors;
Obtaining the pitch amount and roll amount of the vehicle body;
Based on the output value of each of the three or more acceleration sensors, the recognized amount of inclination of the axis of each of the three or more acceleration sensors, and the acquired pitch amount and roll amount of the vehicle body, Calculating the vertical acceleration in at least one part of the parts.

本項の態様は、車体の3以上の部位の各々に上下加速度センサが取り付けられている場合において、その3以上の部位のうちのいずれかの部位における上下加速度を検出する方法である。各加速度センサが傾いていたとしても、その傾き量が把握されていれば、その傾き量と車体のピッチ量,ロール量とに基づき、いずれかのセンサが取り付けてられている車体の部位の上下加速度を、正確に検出することができる。本項の態様において上下加速度を算出する手法は、それの具体的な態様が特に限定されるものではないが、例えば、以下のような手法を採用することができる。   The aspect of this section is a method for detecting the vertical acceleration at any one of the three or more parts when the vertical acceleration sensor is attached to each of the three or more parts of the vehicle body. Even if each acceleration sensor is tilted, if the amount of tilt is known, the top and bottom of the body part to which one of the sensors is attached is based on the tilt amount, the pitch amount of the vehicle body, and the roll amount. The acceleration can be accurately detected. Although the specific aspect of the method for calculating the vertical acceleration in the aspect of this section is not particularly limited, for example, the following method can be employed.

車体には、それを並進移動させようとする加速度(以下、「並進運動加速度」という場合がある)が生じる。この並進運動加速度の前後方向,左右方向,上下方向の各成分は、車体の部位の位置によらず、どこの位置においても同じ大きさとなる。一方、車体の各部位には、ピッチ,ロールする場合には、そのピッチ,ロールさせようとする力に依存した加速度(以下、「ピッチ・ロール依存加速度」という場合がある)が生じる。この加速度の前後方向,左右方向,上下方向の各成分は、車体の部位の位置に依存した大きさとなる。つまり、上下加速度センサが取り付けられている部位には、それら並進運動加速度とピッチ・ロール依存加速度とが生じており、それらの各々の上下方向成分を合計したものが、その加速度センサによって検出されるべき上下加速度と考えることができる。   In the vehicle body, there is an acceleration (hereinafter sometimes referred to as “translational motion acceleration”) that attempts to translate it. The components of the translational acceleration in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction have the same magnitude at any position regardless of the position of the body part. On the other hand, in each part of the vehicle body, in the case of pitch and roll, acceleration depending on the pitch and force to be rolled (hereinafter sometimes referred to as “pitch / roll dependent acceleration”) occurs. Each component of the acceleration in the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction has a magnitude depending on the position of the body part. That is, the translational acceleration and the pitch / roll-dependent acceleration are generated in the part where the vertical acceleration sensor is attached, and the sum of the respective vertical components is detected by the acceleration sensor. It can be considered as a vertical acceleration.

上記のような考えの下、まず、取得されたピッチ量,ロール量、詳しくは、それらピッチ量,ロール量の変化に基づいてピッチ・ロール依存加速度の前後方向,左右方向,上下方向の各成分を、3つ以上の上下加速度センサの各々が取り付けられている部位ごとに算出する。次いで、並進運動加速度の前後方向成分,左右方向成分,上下方向成分の各々を変数(未知数)として設定し、それら並進運動加速度の各成分および算出されたピッチ・ロール依存加速度の各成分のセンサ軸線方向成分、つまり、それら各成分から傾き量,車体のピッチ量,ロール量に基づいて導出されるセンサ軸線方向成分を合計したものが、上下加速度センサの出力値に等しいという方程式を、3つ以上の上下加速度センサの各々についてたてる。そして、その3つ以上の方程式を連立方程式として解くことによって、未知数の1つである並進運動加速度の上下方向成分を求め、求められた並進運動加速度の上下方向成分と、各部位ごとに先に算出されているピッチ・ロール依存加速度の上下方向成分を足し合わせることで、各部位のうちの1以上の部位において検出されるべき上下加速度を算出する。このような手法によって、正確に、上下加速度を算出することができるのである。   Based on the above considerations, first, the acquired pitch amount and roll amount, and more specifically, the components in the front-rear direction, left-right direction, and up-down direction of the pitch / roll-dependent acceleration based on changes in the pitch amount and roll amount. Is calculated for each part to which each of the three or more vertical acceleration sensors is attached. Next, the longitudinal component, the lateral component, and the vertical component of the translational motion acceleration are set as variables (unknown numbers), and the sensor axis of each component of the translational motion acceleration and the calculated pitch / roll-dependent acceleration component Three or more equations that the direction component, that is, the sum of the sensor axis direction components derived from the tilt amount, the pitch amount of the vehicle body, and the roll amount from each component is equal to the output value of the vertical acceleration sensor For each vertical acceleration sensor. Then, by solving the three or more equations as simultaneous equations, the vertical component of the translational motion acceleration, which is one of the unknowns, is obtained, and the vertical component of the obtained translational motion acceleration is determined for each part first. By adding up and down components of the calculated pitch / roll-dependent acceleration, the vertical acceleration to be detected at one or more of the parts is calculated. With such a method, the vertical acceleration can be accurately calculated.

なお、本項にいう「加速度センサの軸線の傾き量を認識する」とは、先の態様と同様、センサ軸線の傾き量を測定するという狭い概念ではなく、広く解釈するものとする。つまり、既に測定してあるセンサ軸線の傾き量を、上下加速度の算出において利用可能な状態にすること等をも含む概念である。また、本項にいう「車体のピッチ量およびロール量を取得する」とは、例えば、車体傾斜計等を用いてピッチ量,ロール量を検出すること、各車輪についての車体車輪間距離等、ピッチ量,ロール量を推定可能なパラメータを検出し、そのパラメータに基づいてピッチ量,ロール量を推定すること等を意味する。   Note that “recognizing the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor” referred to in this section is not a narrow concept of measuring the amount of inclination of the sensor axis, as in the previous aspect, but is interpreted broadly. That is, it is a concept that includes making the amount of inclination of the sensor axis that has already been measured available in the calculation of vertical acceleration. Moreover, “acquiring the pitch amount and roll amount of the vehicle body” referred to in this section means, for example, detecting the pitch amount and roll amount using a vehicle inclinometer or the like, the distance between vehicle body wheels for each wheel, etc. This means that a parameter capable of estimating the pitch amount and roll amount is detected, and the pitch amount and roll amount are estimated based on the parameters.

(8)前記上下加速度を算出する工程が、
当該3以上の加速度センサの各々の出力値と、認識された当該3以上の加速度センサの各々の軸線の傾き量と、取得された車体のピッチ量およびロール量とに基づき、前記3つ以上の部位のうちの少なくとも1つの部位における上下加速度とともに、車体の前後加速度と横加速度との少なくとも一方をも算出する工程である(7)項に記載の上下加速度の検出方法。
(8) The step of calculating the vertical acceleration includes:
Based on the output value of each of the three or more acceleration sensors, the recognized amount of inclination of the axis of each of the three or more acceleration sensors, and the acquired pitch amount and roll amount of the vehicle body, The method for detecting vertical acceleration according to item (7), which is a step of calculating at least one of longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle body along with vertical acceleration at at least one of the regions.

本項の態様は、上下加速度センサの軸線が傾いていることを利用して、車体の前後加速度,横加速度をも検出する態様である。各上下加速度センサの軸線の傾き量を把握することによって、本項の態様によれば、前後加速度センサ,横加速度センサを備えていない車両においても、車体の前後加速度,横加速度を検出することが可能である。   In this mode, the longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle body are also detected using the fact that the axis of the vertical acceleration sensor is inclined. By grasping the amount of inclination of the axis of each vertical acceleration sensor, the longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle body can be detected even in a vehicle that does not include the longitudinal acceleration sensor and lateral acceleration sensor according to the aspect of this section. Is possible.

本項の態様において、前後加速度,横加速度を算出する手法は、それの具体的な態様が特に限定されるものではない。例えば、先に説明した上下加速度の具体的算出手法、つまり、並進運動加速度,ピッチ・ロール依拠加速度に基づく算出手法を採用する場合には、未知数として設定されている前述の並進運動加速度の前後方向成分,左右方向成分が、それぞれ、車体の前後加速度,横加速度に相当するため、前述の3つ以上の連立方程式を解くことによって、前後加速度,横加速度を算出することができる。   In the aspect of this section, the specific aspect of the method for calculating the longitudinal acceleration and the lateral acceleration is not particularly limited. For example, when adopting the above-described specific calculation method of vertical acceleration, that is, the calculation method based on translational acceleration and pitch / roll-dependent acceleration, the longitudinal direction of the translational acceleration described above set as an unknown number Since the component and the lateral component correspond to the longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle body, respectively, the longitudinal acceleration and lateral acceleration can be calculated by solving the above three or more simultaneous equations.

以下、請求可能発明が特定の車両用サスペンションシステムに適用された場合の例を、請求可能発明の実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。   Hereinafter, an example in which the claimable invention is applied to a specific vehicle suspension system will be described in detail as an embodiment of the claimable invention with reference to the drawings. In addition to the following embodiments, the claimable invention should be implemented in various modes including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the mode described in the above [Modes of Invention]. Can do.

≪車両用サスペンションシステムの構成≫
図1に、請求可能発明が適用される車両用サスペンションシステム10を模式的に示す。本サスペンションシステム10は、前後左右の車輪12の各々に対応して、独立懸架式の4つのサスペンション装置を備えており、それらサスペンション装置の各々は、サスペンションスプリングとショックアブソーバとが一体化されたスプリング・アブソーバAssy20を有している。車輪12,スプリング・アブソーバAssy20は総称であり、4つの車輪のいずれに対応するものであるかを明確にする必要のある場合には、図に示すように、車輪位置を示す添え字として、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪の各々に対応するものにFL,FR,RL,RRを付す場合がある。
≪Configuration of vehicle suspension system≫
FIG. 1 schematically shows a vehicle suspension system 10 to which the claimable invention is applied. The suspension system 10 includes four independent suspension type suspension devices corresponding to the front, rear, left, and right wheels 12, each of which is a spring in which a suspension spring and a shock absorber are integrated.・ Has an absorber assembly 20. The wheel 12 and the spring absorber assembly 20 are generic names, and when it is necessary to clarify which of the four wheels corresponds, as shown in FIG. In some cases, FL, FR, RL, and RR are attached to the front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel.

スプリング・アブソーバAssy20は、図2に示すように、車輪12を保持する車輪保持部材としてのサスペンションロアアーム22と車体に設けられたマウント部24との間に、それらを連結するようにして配設されており、電磁式ショックアブソーバとして機能する電磁式のアクチュエータ26と、それと並列的に設けられたサスペンションスプリングとしてのコイルスプリング28とを備えている。アクチュエータ26は、後に詳しく説明するが、自身が発生する力によって車輪12と車体とを接近・離間させることができるため、接近離間力発生装置としても機能する。   As shown in FIG. 2, the spring absorber assembly 20 is arranged between a suspension lower arm 22 as a wheel holding member for holding the wheel 12 and a mount portion 24 provided on the vehicle body so as to connect them. And an electromagnetic actuator 26 functioning as an electromagnetic shock absorber, and a coil spring 28 as a suspension spring provided in parallel therewith. The actuator 26, which will be described in detail later, functions as an approaching / separating force generating device because the wheel 12 and the vehicle body can be approached / separated by a force generated by itself.

アクチュエータ26は、アウターチューブ30と、そのアウターチューブ30に嵌入してアウターチューブ30の上端部から上方に突出するインナチューブ32とを含んで構成されている。アウターチューブ30は、それの下端部に設けられた取付部材34を介してロアアーム22に連結され、一方、インナチューブ32は、それの上端部に形成されたフランジ部36においてマウント部24に連結されている。アウターチューブ30には、その内壁面にアクチュエータ26の軸線の延びる方向(以下、「アクチュエータ軸線方向」という場合がある)に延びるようにして1対のガイド溝38が設けられるとともに、それらのガイド溝38の各々には、インナチューブ32の下端部に付設された1対のキー40の各々が嵌まるようにされており、それらガイド溝38およびキー40によって、アウターチューブ30とインナチューブ32とが、相対回転不能、軸線方向に相対移動可能とされている。   The actuator 26 includes an outer tube 30 and an inner tube 32 that fits into the outer tube 30 and protrudes upward from the upper end portion of the outer tube 30. The outer tube 30 is connected to the lower arm 22 via a mounting member 34 provided at the lower end portion thereof, while the inner tube 32 is connected to the mount portion 24 at a flange portion 36 formed at the upper end portion thereof. ing. The outer tube 30 is provided with a pair of guide grooves 38 on the inner wall surface thereof so as to extend in the direction in which the axis of the actuator 26 extends (hereinafter sometimes referred to as “actuator axial direction”). Each of a pair of keys 40 attached to the lower end of the inner tube 32 is fitted in each of the inner tubes 32, and the outer tube 30 and the inner tube 32 are connected by the guide grooves 38 and the keys 40. The relative rotation is impossible and the relative movement is possible in the axial direction.

また、アクチュエータ26は、ねじ溝が形成されたねじロッド50と、ベアリングボールを保持してそのねじロッド50と螺合するナット52とを含んで構成されたボールねじ機構と、電磁モータ54(3相のDCブラシレスモータであり、以下、単に「モータ54」という場合がある)とを備えている。モータ54はモータケース56に固定して収容されるとともに、そのモータケース56の鍔部がマウント部24の上面側に固定されており、モータケース56の鍔部にインナチューブ32のフランジ部36が固定されていることで、インナーチューブ32は、モータケース56を介してマウント部24に連結されている。モータ54の回転軸であるモータ軸58は、ねじロッド50の上端部と一体的に接続されている。つまり、ねじロッド50は、モータ軸58を延長する状態でインナチューブ32内に配設され、モータ54によって回転させられる。一方、ナット52は、ねじロッド50と螺合させられた状態で、アウタチューブ30の内底部に付設されたナット支持筒60の上端部に、固定支持されている。なお、アウターチューブ30には、その外周部に環状の下部リテーナ62が設けられており、コイルスプリング28は、この下部リテーナ62と、マウント部24の下面側に付設された防振ゴム64を介して設けられた環状の上部リテーナ66とによって挟まれる状態で、配設されている。   The actuator 26 also includes a ball screw mechanism including a screw rod 50 having a thread groove, a nut 52 that holds the bearing ball and is screwed with the screw rod 50, and an electromagnetic motor 54 (3 Phase DC brushless motor, hereinafter simply referred to as "motor 54"). The motor 54 is fixedly accommodated in the motor case 56, and the flange portion of the motor case 56 is fixed to the upper surface side of the mount portion 24, and the flange portion 36 of the inner tube 32 is attached to the flange portion of the motor case 56. By being fixed, the inner tube 32 is connected to the mount portion 24 via the motor case 56. A motor shaft 58 that is a rotation shaft of the motor 54 is integrally connected to the upper end portion of the screw rod 50. That is, the screw rod 50 is disposed in the inner tube 32 with the motor shaft 58 extended, and is rotated by the motor 54. On the other hand, the nut 52 is fixedly supported by the upper end portion of the nut support cylinder 60 attached to the inner bottom portion of the outer tube 30 in a state where the nut 52 is screwed with the screw rod 50. The outer tube 30 is provided with an annular lower retainer 62 on the outer peripheral portion thereof, and the coil spring 28 is interposed between the lower retainer 62 and a vibration isolating rubber 64 attached to the lower surface side of the mount portion 24. It is arrange | positioned in the state pinched | interposed by the cyclic | annular upper retainer 66 provided in this way.

車体と車輪12とが接近・離間する場合、アウターチューブ30とインナチューブ32とは、アクチュエータ軸線方向に相対運動する。その相対運動に伴って、ねじロッド50とナット52とが軸線方向に相対運動するとともに、ねじロッド50がナット52に対して回転する。モータ54は、ねじロッド50に回転トルクを付与可能とされ、この回転トルクによって、車体と車輪12との接近・離間に対して、その接近・離間を阻止する方向の抵抗力を発生させることが可能とされている。この抵抗力が、車輪12および車体のそれらの接近・離間方向における振動を減衰する減衰力となることで、アクチュエータ26は、ショックアブソーバとして機能する。すなわち、アクチュエータ26は、自身の発生させる力であるアクチュエータ力を、減衰力として作用させることが可能とされているのである。また、アクチュエータ26は、アクチュエータ力によって、車体と車輪12とを接近・離間させる機能をも有している。この機能により、車両旋回時の車体のロール、車両加減速時の車体のピッチ等による車体の姿勢変化を効果的に抑制することが可能とされている。つまり、アクチュエータ力を車体の姿勢を制御する力である姿勢制御力として発揮させることも可能とされているのである。   When the vehicle body and the wheel 12 approach and separate from each other, the outer tube 30 and the inner tube 32 move relative to each other in the actuator axial direction. Along with the relative movement, the screw rod 50 and the nut 52 relatively move in the axial direction, and the screw rod 50 rotates with respect to the nut 52. The motor 54 can apply a rotational torque to the screw rod 50, and the rotational torque can generate a resistance force in a direction that prevents the approach and separation between the vehicle body and the wheel 12. It is possible. This resistance force becomes a damping force that attenuates vibrations of the wheel 12 and the vehicle body in the approaching / separating directions thereof, so that the actuator 26 functions as a shock absorber. In other words, the actuator 26 can cause an actuator force, which is a force generated by the actuator 26, to act as a damping force. The actuator 26 also has a function of moving the vehicle body and the wheel 12 closer to or away from each other by the actuator force. With this function, it is possible to effectively suppress the posture change of the vehicle body due to the roll of the vehicle body when turning the vehicle, the pitch of the vehicle body when the vehicle is accelerated or decelerated, and the like. That is, the actuator force can be exhibited as a posture control force that is a force for controlling the posture of the vehicle body.

図1に示すように、本サスペンションシステム10には、アクチュエータ26の作動、つまり、アクチュエータ力を制御する制御装置として、アクチュエータ電子制御ユニット(ECU)80が設けられている。このECU80は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体として構成されているコントローラ82(図1では、「CONT」と表されている)と、各アクチュエータ26が有するモータ54の駆動回路である4つのインバータ84(図1では、「INV」と表されている)とを有している。各モータ54は、対応するインバータ84を介して、電源としてのバッテリ86(図1では、「BAT」と表されている)に接続されている。また、コントローラ82は、各インバータ84に接続されており、各インバータ84がコントローラ82の指令に従ってモータ54の通電電流を制御することとで、各アクチュエータ26は、モータ54の通電電流に応じた大きさのアクチュエータ力を発生させる。   As shown in FIG. 1, the suspension system 10 is provided with an actuator electronic control unit (ECU) 80 as a control device for controlling the operation of the actuator 26, that is, the actuator force. The ECU 80 is a controller 82 (represented as “CONT” in FIG. 1) composed mainly of a computer having a CPU, ROM, RAM, and the like, and a drive circuit for the motor 54 included in each actuator 26. There are four inverters 84 (indicated as “INV” in FIG. 1). Each motor 54 is connected to a battery 86 (represented as “BAT” in FIG. 1) as a power source via a corresponding inverter 84. Further, the controller 82 is connected to each inverter 84, and each actuator 84 controls the energization current of the motor 54 according to the command of the controller 82, so that each actuator 26 has a magnitude corresponding to the energization current of the motor 54. The actuator force is generated.

コントローラ82には、車両走行速度(以下、「車速」と略す場合がある)を検出するための車速センサ88,ステアリングホイールの操作角を検出するための操作角センサ90,車体に実際に発生する横加速度である実横加速度を検出するための横加速度センサ92,各車輪12に対応する車体の各マウント部24の上下加速度(ばね上部上下加速度)を検出するための4つの上下加速度センサ94,車体に実際に発生する前後加速度である実前後加速度を検出するための前後加速度センサ98,各スプリング・アブソーバAssy20において車輪と車体との離間距離を計測するための4つのストロークセンサ100も接続されている。(図1では、それぞれ、「v」,「δ」,「Gy」,「Gz」,「Gx」,「St」と表されている)。さらに、車室内には、運転者によって操作されるセンサ傾き量側処理開始スイッチ102(図1では、「Sw」と表されている)が設けられており、このスイッチ102もコントローラ82に接続されている。なお、コントローラ82のコンピュータが備えるROMには、後に説明するところのアクチュエータ制御プログラム,上下加速度センサ軸線傾き量測定プログラム,各種のデータ等が記憶されている。   The controller 82 includes a vehicle speed sensor 88 for detecting a vehicle traveling speed (hereinafter sometimes abbreviated as “vehicle speed”), an operation angle sensor 90 for detecting an operation angle of the steering wheel, and actually generated in the vehicle body. A lateral acceleration sensor 92 for detecting an actual lateral acceleration, which is a lateral acceleration, four vertical acceleration sensors 94 for detecting vertical acceleration (spring top vertical acceleration) of each mount 24 of the vehicle body corresponding to each wheel 12, A longitudinal acceleration sensor 98 for detecting the actual longitudinal acceleration, which is the longitudinal acceleration actually generated in the vehicle body, and four stroke sensors 100 for measuring the distance between the wheel and the vehicle body in each spring absorber assembly 20 are also connected. Yes. (In FIG. 1, they are represented as “v”, “δ”, “Gy”, “Gz”, “Gx”, and “St”, respectively). Further, a sensor inclination amount side processing start switch 102 (shown as “Sw” in FIG. 1) operated by the driver is provided in the passenger compartment, and this switch 102 is also connected to the controller 82. ing. Note that the ROM included in the computer of the controller 82 stores an actuator control program, a vertical acceleration sensor axis inclination measurement program, various data, and the like, which will be described later.

≪サスペンションシステムの制御≫
本サスペンションシステム10では、4つのアクチュエータ26をそれぞれ独立して制御することが可能となっている。つまり、アクチュエータ力が、それぞれ、独立して制御されて、車輪および車体の振動を減衰する制御(以下、「振動減衰制御」という場合がある),車体のロールを抑制する制御(以下「ロール抑制制御」という場合がある),車体のピッチを抑制する制御(以下、「ピッチ抑制制御」という場合がある)が実行される。上記振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御は、アクチュエータ力を、それぞれ、減衰力,ロール抑制力,ピッチ抑制力として作用させることによって実行される。詳しく言えば、振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御の各制御ごとのアクチュエータ力である減衰アクチュエータ力成分,ロール抑制アクチュエータ力成分,ピッチ抑制アクチュエータ力成分を合計した目標アクチュエータ力を決定し、アクチュエータ26が、その目標アクチュエータ力を発揮するように制御されることで、通常、一元的に実行される。以下に、振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御の各々を、それら各々におけるアクチュエータ力成分の決定方法を中心に詳しく説明するとともに、アクチュエータ力を制御するためのモータ54の作動制御を詳しく説明する。
≪Control of suspension system≫
In the present suspension system 10, the four actuators 26 can be controlled independently. That is, the actuator force is controlled independently to control the vibration of the wheel and the vehicle body (hereinafter, also referred to as “vibration damping control”), the control to suppress the roll of the vehicle body (hereinafter “roll suppression”). Control) (hereinafter sometimes referred to as “pitch suppression control”). The vibration damping control, roll suppression control, and pitch suppression control are executed by causing the actuator force to act as a damping force, a roll suppression force, and a pitch suppression force, respectively. Specifically, the target actuator force is determined by summing the damping actuator force component, the roll suppression actuator force component, and the pitch suppression actuator force component, which are actuator forces for each control of vibration damping control, roll suppression control, and pitch suppression control. The actuator 26 is normally executed in a unified manner by being controlled so as to exert its target actuator force. Hereinafter, each of vibration damping control, roll suppression control, and pitch suppression control will be described in detail focusing on a method for determining an actuator force component in each of them, and operation control of the motor 54 for controlling the actuator force will be described in detail. To do.

i)振動減衰制御
振動減衰制御では、車輪および車体の振動を減衰するために車輪および車体の振動の速度に応じた大きさのアクチュエータ力を発揮させるべく、減衰アクチュエータ力成分FGが決定される。車体のマウント部24の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね上速度(ばね上絶対速度)VUに基づいて、次式に従って、減衰アクチュエータ力成分FGが演算される。
G=CU・VU
ここで、CUは、車体のマウント部24の上下方向の動作速度に応じた減衰力を発揮させるためのゲイン、つまり、いわゆる減衰係数である。上記式から解るように、本振動減衰制御は、スカイフックダンパ理論に基づく制御を行うようにされているのである。なお、上記ばね上速度VUは、上下加速度センサ94の出力値に基づいて検出されたばね上上下加速度Gzに基づき、算出される。このばね上上下加速度Gzの検出については、後述する。
i) the vibration damping control vibration damping control, in order to exert the actuator force having a magnitude corresponding to the speed of vibration of the wheel and the vehicle body, the damping actuator force component F G is determined to damp vibrations of the wheel and the vehicle body . Vertical operating speed of the vehicle body mounting portion 24, so-called sprung speed (sprung absolute speed) based on V U, according to the following equation, the damping actuator force component F G is calculated.
F G = C U · V U
Here, CU is a gain for exerting a damping force according to the vertical movement speed of the mount 24 of the vehicle body, that is, a so-called damping coefficient. As can be seen from the above equation, the vibration damping control is performed based on the skyhook damper theory. The sprung speed V U is calculated based on the sprung vertical acceleration G z detected based on the output value of the vertical acceleration sensor 94. The detection of the sprung vertical acceleration Gz will be described later.

ii)ロール抑制制御
ロール抑制制御では、車両の旋回時において、その旋回に起因するロールモーメントに応じて、旋回内輪側のアクチュエータ26にバウンド方向のアクチュエータ力を、旋回外輪側のアクチュエータ26にリバウンド方向のアクチュエータ力を、それぞれ、ロール抑制力として発揮させる。具体的に言えば、まず、車体が受けるロールモーメントを指標する横加速度として、ステアリングホイールの操舵角δと車両走行速度vとに基づいて推定された推定横加速度Gycと、実際に生じている車体の横加速度である実横加速度Gyrとに基づいて、制御に利用される横加速度である制御横加速度Gy *が、次式に従って決定され、
y *=KA・Gyc+KB・Gyr (KA,KBはゲイン)
そのように決定された制御横加速度Gy *に基づいて、ロール抑制アクチュエータ力成分FRが決定される。コントローラ82内には制御横加速度Gy *をパラメータとするロール抑制アクチュエータ力成分FRのマップデータが格納されており、そのマップデータを参照して、ロール抑制アクチュエータ力成分FRが決定される。なお、上記実横加速度Gyrは、横加速度センサ92の出力値に基づいて検出されるものであってもよく、後に説明するように、上下加速度センサ94の出力値、当該センサのセンサ軸線の傾き量、取得されたピッチ量およびロール量に基づいて算出されることによって検出されるものであってもよい。
ii) Roll suppression control In roll suppression control, when the vehicle turns, the actuator force in the bounce direction is applied to the actuator 26 on the inner ring side and the actuator 26 on the outer ring side in the rebound direction according to the roll moment resulting from the turn. The actuator force is exhibited as a roll restraining force. Specifically, first, as a lateral acceleration indexing the roll moment received by the vehicle body, an actual lateral acceleration G yc estimated based on the steering angle δ of the steering wheel and the vehicle traveling speed v is actually generated. Based on the actual lateral acceleration G yr which is the lateral acceleration of the vehicle body, a control lateral acceleration G y * which is a lateral acceleration used for control is determined according to the following equation:
G y * = K A · G yc + K B · G yr (K A and K B are gains)
Such based on the determined control-use lateral acceleration G y *, the roll restraining actuator force component F R is determined. The in the controller 82 are stored map data for controlling the lateral acceleration G y * is referred to as parameter roll restraining actuator force component F R is, by referring to the map data, roll restraining actuator force component F R is determined . The actual lateral acceleration G yr may be detected based on the output value of the lateral acceleration sensor 92. As will be described later, the output value of the vertical acceleration sensor 94, the sensor axis line of the sensor, and the like. You may detect by calculating based on the amount of inclinations, the acquired pitch amount, and roll amount.

iii)ピッチ抑制制御
ピッチ抑制制御では、車体の制動時等に発生する車体のノーズダイブに対しては、そのノーズダイブを生じさせるピッチモーメントに応じて、前輪側のアクチュエータ26FL,FRにリバウンド方向のアクチュエータ力を、後輪側のアクチュエータ26RL,RRにバウンド方向のアクチュエータ力をそれぞれピッチ抑制力として発揮させることで、そのノーズダイブが抑制され、車体の加速時等に発生する車体のスクワットに対しては、そのスクワットを生じさせるピッチモーメントに応じて、後輪側のアクチュエータ26RL,RRにリバウンド方向のアクチュエータ力を、前輪側のアクチュエータ26FL,FRにバウンド方向のアクチュエータ力をピッチ抑制力として発揮させることで、そのスクワットが抑制される。具体的には、車体が受けるピッチモーメントを指標する前後加速度として、実際に生じている車体の前後加速度である実前後加速度Gxが採用され、その実前後加速度Gxに基づいて、ピッチ抑制アクチュエータ力成分FPが、次式に従って決定される。
P=KC・Gx (KCはゲイン)
なお、上記実前後加速度Gxは、前後加速度センサ98の出力値に基づいて検出されるものであってもよく、後に説明するように、上下加速度センサ94の出力値、当該センサのセンサ軸線の傾き量、取得されたピッチ量およびロール量に基づいて算出されることによって検出されるものであってもよい。
iii) Pitch suppression control In the pitch suppression control, for the nose dive of the vehicle body that occurs during braking of the vehicle body, the actuator 26FL, FR on the front wheel side in the rebound direction depends on the pitch moment that causes the nose dive. Actuating the actuator force in the bounce direction to the rear wheel side actuators 26RL and RR as the pitch restraining force, the nose dive is restrained, and against the squat of the vehicle body generated during acceleration of the vehicle body, etc. In response to the pitch moment causing the squat, the actuator 26RL, RR on the rear wheel side exerts the actuator force in the rebound direction, and the actuator force on the front wheel side 26FL, FR uses the actuator force in the bound direction as a pitch suppression force. So that squat is suppressed Is done. Specifically, an actual longitudinal acceleration G x which is an actual longitudinal acceleration of the vehicle body is adopted as the longitudinal acceleration indicating the pitch moment received by the vehicle body, and the pitch suppression actuator force is based on the actual longitudinal acceleration G x. The component FP is determined according to the following equation:
F P = K C · G x (K C is the gain)
The actual longitudinal acceleration Gx may be detected based on the output value of the longitudinal acceleration sensor 98. As will be described later, the output value of the vertical acceleration sensor 94, the sensor axis line of the sensor, and the like. You may detect by calculating based on the amount of inclinations, the acquired pitch amount, and roll amount.

iv)アクチュエータ力とモータの作動制御
上述のように減衰アクチュエータ力成分FG,ロール抑制アクチュエータ力成分FR,ピッチ抑制アクチュエータ力成分FPが決定されると、次式に従って目標アクチュエータ力FAが決定され、
A=FG+FR+FP
決定された目標アクチュエータ力FAを発揮するようにアクチュエータ26が制御される。目標アクチュエータ力FAを発揮させるためのモータ54の作動制御は、インバータ84によって行われる。詳しく言えば、決定された目標アクチュエータ力FAを発生させるためのモータ54の通電電流についての指令が、インバータ84に発令される。
iv) Actuator force and motor operation control As described above, when the damping actuator force component F G , the roll suppression actuator force component F R , and the pitch suppression actuator force component FP are determined, the target actuator force F A is calculated according to the following equation. Determined,
F A = F G + F R + F P
Actuator 26 is controlled so as to exert a determined target actuator force F A. The operation control of the motor 54 for exerting the target actuator force F A is performed by the inverter 84. More specifically, a command for the energization current of the motor 54 for generating the determined target actuator force F A is issued to the inverter 84.

v)アクチュエータ制御プログラム
上述のようなアクチュエータ26の制御は、図3にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムが、イグニッションスイッチがON状態とされている間、短い時間間隔(例えば、数msec)をおいてコントローラ82により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、その制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
v) Actuator control program As described above, the actuator 26 is controlled by the actuator control program shown in the flowchart of FIG. 3 at a short time interval (for example, several milliseconds) while the ignition switch is in the ON state. This is performed by being repeatedly executed by 82. The control flow will be briefly described below with reference to the flowchart shown in the figure.

アクチュエータ制御プログラムは、4つの車輪12にそれぞれ設けられたスプリング・アブソーバAssy20のアクチュエータ26それぞれに対して実行される。以降の説明においては、説明の簡略化に配慮して、1つのアクチュエータ26に対しての本プログラムによる処理について説明するが、いずれのアクチュエータに対する処理であるかを明確にする必要のある場合には、車輪位置を示す添え字を付して説明する場合がある。   The actuator control program is executed for each actuator 26 of the spring absorber assembly 20 provided on each of the four wheels 12. In the following description, the processing by this program for one actuator 26 will be described in consideration of the simplification of the description. However, when it is necessary to clarify which actuator the processing is for. In some cases, a subscript indicating a wheel position is attached.

本プログラムに従う処理では、まず、ステップ1(以下、単に「S1」と略す。他のステップについても同様とする)において、ステアリングホイールの操舵角δと車両走行速度vとに基づいて上述した推定横加速度Gycが推定される。次いで、S2において、上述したばね上上下加速度Gz,実横加速度Gyr,実前後加速度Gxが検出される。それらの加速度の検出は、加速度検出サブルーチンが実行されることによって行われる。各加速度の検出に関する手法,具体的なプロセスについては、後に詳しく説明する。 In the processing according to this program, first, in step 1 (hereinafter, simply referred to as “S1”, the same applies to other steps), the estimated lateral direction described above is based on the steering angle δ of the steering wheel and the vehicle traveling speed v. The acceleration G yc is estimated. Next, in S2, the above-described sprung vertical acceleration G z , actual lateral acceleration G yr , and actual longitudinal acceleration G x are detected. These accelerations are detected by executing an acceleration detection subroutine. A method and a specific process regarding detection of each acceleration will be described in detail later.

次に、上述した振動減衰制御を実行するため、S3において、S2で検出されたばね上上下加速度Gzに基づいて、ばね上速度VUが算出され、S4において、そのばね上速度VUに基づいて上記減衰アクチュエータ力成分FGが決定される。続いて、ロール抑制制御を実行するため、S5において、S1で推定された推定横加速度Gycと、S2で検出された実横加速度Gyrとに基づいて、上記制御横加速度Gy *が算出され、S6において、その算出された制御横加速度Gy *に基づいて、上記ロール抑制アクチュエータ力成分FRが決定される。さらに、ピッチ抑制制御を実行するため、S7において、S2で検出された実前後加速度Gxに基づいて、上記ピッチ抑制アクチュエータ力成分FPが決定される。 Next, in order to execute the vibration damping control described above, in S3, based on the vertical acceleration G z springs detected in S2, sprung speed V U is calculated, in S4, based on the sprung speed V U the damping actuator force component F G is determined Te. Subsequently, in order to execute roll suppression control, in S5, the control lateral acceleration Gy * is calculated based on the estimated lateral acceleration Gyc estimated in S1 and the actual lateral acceleration Gyr detected in S2. It is, in S6, on the basis of the calculated control lateral acceleration G y *, the roll restraining actuator force component F R is determined. Furthermore, in order to perform the pitch restrain control, in S7, on the basis of the actual longitudinal acceleration G x detected by S2, the pitch reduction actuator force component F P is determined.

続いて、S8において、S4で決定された減衰アクチュエータ力成分FG,S6で決定されたロール抑制アクチュエータ力成分FR,S7で決定されたピッチ抑制アクチュエータ力成分FPが合計されて、上記目標アクチュエータ力FAが決定される。目標アクチュエータ力FAが決定された後に、S9において、決定された目標アクチュエータ力FAに対応する制御信号が、インバータ84に送られ、インバータ84によりモータ54が制御される。それらの処理により、アクチュエータ26は、決定された目標アクチュエータ力FAを発生するように作動制御される。 Subsequently, in S8, is damping actuator force component F G, roll restraining actuator force is determined in S6 component F R, S7 pitch restrain actuator force component F P determined in the summed determined S4, the target The actuator force F A is determined. After the target actuator force F A is determined, a control signal corresponding to the determined target actuator force F A is sent to the inverter 84 in S9, and the motor 54 is controlled by the inverter 84. Through these processes, the actuator 26 is controlled to generate the determined target actuator force F A.

≪上下加速度センサの構造と軸線の傾きによる影響≫
本システムで使用されている上下加速度センサ94は、図4に示すような外観をなしており、前後左右4つの車輪に対応して、車体に4つ取り付けられている。上下加速度センサ94の内部構造は、図5に模式的に示すようになっている。具体的には、上下加速度センサ94は、下端が開口する箱状の上部ケース110と、上端が開口する箱状の下部ケース112とが合わさったケース体114を有し、ケース体114は、上部ケース110と下部ケース112とが、図における上下方向に相対移動可能とされていることで、伸縮可能とされている。下部ケース112の内部には、それの底部に錘116が固着されており、また、上部ケース110には、それの天井部に、1対の電極118とそれらに挟まれた圧電素子120とからなる圧電素子ユニット122が、固着されている。ケース体114の内部には、1対の引張コイルスプリング124が、ケース体114を上下方向に収縮させる方向に弾性力を発揮する状態で配設されており、それらスプリング124の弾性力によって、錘116は圧電素子ユニット122に押し付けられている。なお、この上下加速度センサ94は、上部ケース110に設けられた1対のブラケット126において、車体に取り付けられる。
≪Effect of vertical acceleration sensor structure and axis inclination≫
The vertical acceleration sensor 94 used in the present system has an appearance as shown in FIG. 4, and is attached to the vehicle body corresponding to the four front, rear, left and right wheels. The internal structure of the vertical acceleration sensor 94 is schematically shown in FIG. Specifically, the vertical acceleration sensor 94 includes a case body 114 in which a box-shaped upper case 110 having an open lower end and a box-shaped lower case 112 having an open upper end are combined. The case 110 and the lower case 112 can be expanded and contracted by being relatively movable in the vertical direction in the figure. A weight 116 is fixed to the bottom of the lower case 112, and the upper case 110 includes a pair of electrodes 118 and a piezoelectric element 120 sandwiched between them on the ceiling. A piezoelectric element unit 122 is fixed. Inside the case body 114, a pair of tension coil springs 124 are arranged in a state of exerting an elastic force in a direction in which the case body 114 contracts in the vertical direction. 116 is pressed against the piezoelectric element unit 122. The vertical acceleration sensor 94 is attached to the vehicle body with a pair of brackets 126 provided on the upper case 110.

このような構造から、上下加速度センサ94は、当該上下加速度センサ94に上下方向の加速度が生じている場合に、その加速度の大きさに応じて、錘116が圧電素子ユニット122を押し付ける力が変化し、その変化によって、圧電素子120の変形が変化し、その変化に応じた電圧が1対の電極118の間に生じることになる。この電圧が、すなわち、当該上下加速度センサ94の出力値であり、その電圧に基づいて、上下加速度を検出することができるのである。ちなみに、車両が静止しているときには、上下加速度センサは、重力加速度に応じた出力値を出力することになり、この重力加速度を除いた加速度が、車体の運動に依拠して生じる上下加速度となる。   With such a structure, when the vertical acceleration sensor 94 generates vertical acceleration, the force by which the weight 116 presses the piezoelectric element unit 122 changes according to the magnitude of the acceleration. Due to the change, the deformation of the piezoelectric element 120 changes, and a voltage corresponding to the change is generated between the pair of electrodes 118. This voltage is the output value of the vertical acceleration sensor 94, and the vertical acceleration can be detected based on the voltage. Incidentally, when the vehicle is stationary, the vertical acceleration sensor outputs an output value corresponding to the gravitational acceleration, and the acceleration excluding the gravitational acceleration becomes the vertical acceleration generated depending on the movement of the vehicle body. .

図5に示す1点鎖線は、上下加速度センサ94の軸線、つまり、センサ軸線SLであり、図の上下方向に延びている。このセンサ軸線SLの延びる方向がセンサ軸線方向であり、上下加速度センサ94は、この方向の加速度を出力値として出力するようになっている。ところが、上下加速度センサ94は、必ずしも車体に対して正確な向きにに取り付けらるとは限らず、不可避的に、取り付け誤差が発生することも考えられる。   5 is the axis of the vertical acceleration sensor 94, that is, the sensor axis SL, and extends in the vertical direction of the drawing. The direction in which the sensor axis SL extends is the sensor axis direction, and the vertical acceleration sensor 94 outputs the acceleration in this direction as an output value. However, the vertical acceleration sensor 94 is not necessarily attached in the correct orientation with respect to the vehicle body, and it is inevitable that an attachment error occurs.

例えば、図4に示すように、上下加速度センサ94が傾いて取り付けられているとする。図に示すベクトルは、センサ軸線の延びる方向を示すセンサ軸線方向ベクトルSである。ここで、上下加速度センサ94の傾き量を規定するために、図に示すところの互いに直交する3つの軸、x軸,y軸,z軸を定義する。ちなみに、それらの軸の軸線は、車両が水平な面上に静止している標準状態において、それぞれ、車両の前後方向,左右方向,上下方向に延びる軸線であり、それぞれ、車体の前後軸線,横軸線,上下軸線と呼ばれるものである。以下の説明では、上下加速度センサ94の傾き量は、上記x軸,y軸,z軸を基準に考え、それぞれの軸線に対してセンサ方向ベクトルSがなす角度、つまり、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzと規定することとする。 For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that the vertical acceleration sensor 94 is tilted and attached. The vector shown in the figure is a sensor axis direction vector S indicating the direction in which the sensor axis extends. Here, in order to define the amount of inclination of the vertical acceleration sensor 94, three axes orthogonal to each other, the x axis, the y axis, and the z axis shown in the figure, are defined. By the way, the axes of those axes are axes extending in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of the vehicle, respectively, in the standard state where the vehicle is stationary on a horizontal plane. These are called the axis and vertical axis. In the following description, the amount of inclination of the vertical acceleration sensor 94 is considered based on the x-axis, y-axis, and z-axis, and the angle formed by the sensor direction vector S with respect to each axis, that is, the front-rear axis angle ρ x , The horizontal axis angle ρ y , and the vertical axis angle ρ z .

上下加速度センサ94は、上下方向の加速度を検出することを目的とするセンサであり、言い換えれば、予定検出方向を上下方向とするセンサである。ところが、図4に示すようにセンサ軸線SLが傾いている場合には、上下加速度センサ94は、上下方向の加速度を正確に出力しないことになる。詳しく言えば、ある大きさの加速度が上下方向に生じている場合でも、センサ軸線方向に沿った成分、つまり、センサ軸線方向成分に応じた出力値しか出力されないことになる。また、前後方向,左右方向に加速度が生じている場合には、それらの加速度のセンサ軸線方向成分に応じた大きさの出力がされることになる。このような場合、上下加速度センサ94の出力値に基づく上記振動減衰制御は、適切に行われないことになる。   The vertical acceleration sensor 94 is a sensor whose purpose is to detect vertical acceleration, in other words, a sensor whose scheduled detection direction is the vertical direction. However, when the sensor axis SL is inclined as shown in FIG. 4, the vertical acceleration sensor 94 does not accurately output the vertical acceleration. More specifically, even when a certain amount of acceleration occurs in the vertical direction, only a component along the sensor axis direction, that is, an output value corresponding to the sensor axis direction component is output. When acceleration occurs in the front-rear direction and the left-right direction, an output having a magnitude corresponding to the sensor axial direction component of the acceleration is output. In such a case, the vibration damping control based on the output value of the vertical acceleration sensor 94 is not appropriately performed.

なお、車体がピッチする場合には、車体がy軸回りに回転することで、x軸,z軸自体が傾き、車体がロールする場合には、車体がx軸回りに回転することで、y軸,z軸自体が傾くことになる。これらの場合も、上下加速度センサ94のセンサ軸線SLも傾き、やはり、同様に、上下方向の加速度に対して、正確な出力が得られないことになる。つまり、上下加速度センサ94の出力値は、センサ軸線SLの車体の軸線に対する傾きの影響をうけるだけてなく、車体のピッチ,ロールによる影響をも受けることになるのである。   When the vehicle body is pitched, the vehicle body rotates about the y-axis, so that the x-axis and the z-axis itself are inclined. When the vehicle body rolls, the vehicle body rotates about the x-axis, so that y The axis and the z axis itself are inclined. In these cases, the sensor axis SL of the vertical acceleration sensor 94 is also inclined, and similarly, an accurate output cannot be obtained for the vertical acceleration. That is, the output value of the vertical acceleration sensor 94 is not only influenced by the inclination of the sensor axis SL with respect to the axis of the vehicle body, but also influenced by the pitch and roll of the vehicle body.

ちなみに、以下の説明では、図4に示すように、ピッチ量は、x軸線の水平面に対する傾き角であるピッチ角θpとして,ロール量は、y軸線の水平面に対する傾き角であるロール角θrとして、それぞれ規定するものとする。 Incidentally, in the following description, as shown in FIG. 4, the pitch amount is the pitch angle θ p that is the inclination angle of the x-axis with respect to the horizontal plane, and the roll amount is the roll angle θ r that is the inclination angle of the y-axis with respect to the horizontal plane. Shall be defined respectively.

≪上下加速度センサの軸線の傾き量の測定≫
本車両用サスペンションシステム10では、上下加速度センサ94により、上下方向の加速度を正確に検出するため、上下加速度センサ94の傾き量を測定するようなっている。以下に、その方法を説明する。
≪Measurement of vertical inclination of vertical acceleration sensor≫
In the vehicle suspension system 10, the vertical acceleration sensor 94 measures the tilt amount of the vertical acceleration sensor 94 in order to accurately detect the vertical acceleration. The method will be described below.

車両が停止状態にある場合、上下加速度センサ94の取り付けられている車体の部位には重力しか作用していないと考えることができる。その場合、上下加速度センサ94の出力値Gs(以下、出力値は加速度換算されたものとして扱う)は、重力加速度gとなるべきである。ところが、上下加速度センサ94のセンサ軸線SLが、車体の3つの軸線に対して、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzだけ傾いており、かつ、車体が、ピッチ角θp,ロール角θrとなるように傾斜した姿勢にある場合、出力値Gsと重力加速度gとの関係は、下記式(1)のようになる。

Figure 2010112793
一方、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzは、三平方の定理から、下記式(2)の関係が成立する。
Figure 2010112793
したがって、ピッチ量とロール量との両方において互いに異なる2つの姿勢、つまり、第1姿勢と第2姿勢とのそれぞれについての上記式(1)と、上記式(2)とからなる3つの連立方程式を解けば、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzを算出することができるのである。なお、上下加速度センサが上下逆さに取り付けられるような場合はないと考え、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzは、それぞれ、0≦ρx、ρy≦π、0≦ρz≦π/2となることを前提として、連立方程式を解けばよい。 When the vehicle is in a stopped state, it can be considered that only gravity acts on the part of the vehicle body to which the vertical acceleration sensor 94 is attached. In that case, the output value G s of the vertical acceleration sensor 94 (hereinafter, the output value is treated as an acceleration converted) should be the gravitational acceleration g. However, the sensor axis SL of the vertical acceleration sensor 94 is inclined with respect to the three axes of the vehicle body by the longitudinal axis angle ρ x , the lateral axis angle ρ y , and the vertical axis angle ρ z , and the vehicle body is When the posture is inclined so as to be the pitch angle θ p and the roll angle θ r , the relationship between the output value G s and the gravitational acceleration g is expressed by the following equation (1).
Figure 2010112793
On the other hand, the relationship of the following formula (2) holds between the front-rear axis angle ρ x , the horizontal axis angle ρ y , and the upper-lower axis angle ρ z from the three-square theorem.
Figure 2010112793
Therefore, three simultaneous equations comprising the above formula (1) and the above formula (2) for two different postures in both the pitch amount and the roll amount, that is, the first posture and the second posture, respectively. , It is possible to calculate the longitudinal axis angle ρ x , the lateral axis angle ρ y , and the vertical axis angle ρ z . In addition, it is considered that the vertical acceleration sensor is not mounted upside down, and the vertical axis angle ρ x , the horizontal axis angle ρ y , and the vertical axis angle ρ z are 0 ≦ ρ x and ρ y , respectively. Assuming that ≦ π and 0 ≦ ρ z ≦ π / 2, the simultaneous equations may be solved.

なお、車体がピッチだけをしている姿勢にある場合には、ロール角θrが0であることから、上記式(1)は、下記式(3)のように、また、車体がロールだけをしている姿勢にある場合には、上記式(1)は、下記式(4)のように、それぞれ、簡素化できる。

Figure 2010112793
Figure 2010112793
When the vehicle body is in a posture with only a pitch, since the roll angle θ r is 0, the above equation (1) is expressed by the following equation (3), and the vehicle body is only a roll. When the posture is such that the above equation (1) can be simplified as the following equation (4).
Figure 2010112793
Figure 2010112793

このような考えの下、本サスペンションシステム10では、車両が標準状態にある場合の車体姿勢、つまり、傾斜していない姿勢(以下、「水平姿勢」という場合がある)から、まず、図6(a)に示すように、第1姿勢として、車体がピッチだけをしている姿勢とする。この第1姿勢は、水平姿勢から、前輪側の2つのアクチュエータ26に、互いに同じ方向のアクチュエータ力を発生させ、かつ、後輪側の2つのアクチュエータ26に、前輪側のアクチュエータ26とは反対の方向にアクチュエータ力を発生させることによって実現される。ちなみに、図では、前輪側がバウンドし後輪側がリバウンドするようにして、車体をピッチさせている。   Under such an idea, in the present suspension system 10, from the vehicle body posture when the vehicle is in the standard state, that is, the posture not inclined (hereinafter sometimes referred to as “horizontal posture”), first, FIG. As shown in a), the first posture is a posture in which the vehicle body has only a pitch. In this first posture, the actuator force in the same direction is generated in the two actuators 26 on the front wheel side from the horizontal posture, and the two actuators 26 on the rear wheel side are opposite to the actuator 26 on the front wheel side. This is achieved by generating an actuator force in the direction. By the way, in the figure, the vehicle body is pitched so that the front wheel side bounces and the rear wheel side rebounds.

この第1姿勢を維持した状態で、各上下加速度センサ94の出力値Gs、つまり、第1センサ出力値Gs1を取得する。それとともに、前輪側の2つのストロークセンサ100の出力値の平均から、水平姿勢からの車体前輪側の上下方向の変位量である前輪側変位量Stfrを取得し、また、後輪側の2つのストロークセンサ100の出力値の平均との差から、標準状態からの車体後輪側の上下方向の変位量である後輪側変位量Streを取得する。そして、予め把握されているホイールベースLに基づき、下記式(5)に基づいて算出することにより、車体のピッチ角θpを取得する。

Figure 2010112793
With the first posture maintained, the output value G s of each vertical acceleration sensor 94, that is, the first sensor output value G s1 is acquired. At the same time, from the average of the output values of the two stroke sensors 100 on the front wheel side, the front wheel side displacement amount Stfr , which is the displacement amount in the vertical direction on the vehicle body front wheel side from the horizontal posture, is obtained. From the difference from the average of the output values of the two stroke sensors 100, the rear wheel side displacement amount S tre which is the displacement amount in the vertical direction on the vehicle body rear wheel side from the standard state is obtained. And based on the wheelbase L grasped | ascertained previously, it calculates based on following formula (5), and acquires the pitch angle (theta) p of a vehicle body.
Figure 2010112793

次いで、第1姿勢から、図6(b)に示すように、第2姿勢として、車体がロールだけをしている姿勢とする。この第2姿勢は、右輪側の2つのアクチュエータ26に、互いに同じ方向にアクチュエータ力を発生させ、かつ、左輪側の2つのアクチュエータ26に、右輪側のアクチュエータ26とは反対の方向にアクチュエータ力を発生させることによって実現される。ちなみに、図では、右輪側がバウンドし左輪側がリバウンドするようにして、車体をロールさせている。   Next, from the first posture, as shown in FIG. 6B, the second posture is a posture in which the vehicle body only rolls. In this second posture, two right wheel side actuators 26 generate actuator forces in the same direction, and two left wheel side actuators 26 are actuators in opposite directions to the right wheel side actuators 26. Realized by generating force. By the way, in the figure, the vehicle body is rolled such that the right wheel side bounces and the left wheel side rebounds.

この第2姿勢を維持した状態で、各上下加速度センサ94の出力値Gs、つまり、第2センサ出力値Gs2を取得する。それとともに、右輪側の2つのストロークセンサ100の出力値の平均から、標準状態からの車体右輪側の上下方向の変位量である右輪側変位量Striを取得し、また、左輪側の2つのストロークセンサ100の出力値の平均との差から、標準状態からの車体左輪側の上下方向の変位量である左輪側変位量Stleを取得する。そして、予め把握されているトレッドTに基づき、下記式(6)に基づいて算出することにより、車体のロール角θrを取得する。

Figure 2010112793
In a state where the second posture is maintained, the output value G s of each vertical acceleration sensor 94, that is, the second sensor output value G s2 is acquired. At the same time, from the average of the output values of the two right wheel side stroke sensors 100, the right wheel side displacement amount S tri , which is the vertical displacement amount on the right side of the vehicle body from the standard state, is obtained. From the difference between the average output values of the two stroke sensors 100, a left wheel side displacement amount S tle that is a displacement amount in the vertical direction on the vehicle body left wheel side from the standard state is acquired. And based on the tread T grasped | ascertained previously, it calculates based on following formula (6), and acquires roll angle (theta) r of a vehicle body.
Figure 2010112793

上述のようにして取得された第1センサ出力値Gs1とピッチ角θpとに基づき、上記式(3)に従う第1方程式を立て、第2センサ出力値Gs2とロール角θrとに基づき、上記式(4)に従う第2方程式を立て、それら2つの方程式と上記(2)式との連立方程式を解くようにして、各上下加速度センサ94についての対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzが算出される。このようにして、各上下加速度センサ94のセンサ軸線SLの傾き量が測定されるのである。 Based on the first sensor output value G s1 and the pitch angle θ p acquired as described above, the first equation according to the above equation (3) is established, and the second sensor output value G s2 and the roll angle θ r are obtained. Based on the above equation (4), the second equation is established, and the simultaneous equations of the two equations and the above equation (2) are solved, so that the vertical axis angle ρ x , The axis angle ρ y and the vertical axis angle ρ z are calculated. In this way, the amount of inclination of the sensor axis SL of each vertical acceleration sensor 94 is measured.

なお、本システム10では、上述のようにして、各上下加速度センサ94のセンサ軸線SLの傾き量を測定するようにしているが、例えば、車体に、第1姿勢,第2姿勢をそれぞれ複数回ずつとらせ、各回ごとに各上下加速度センサ94の出力値Gsを取得し、それらを平均処理等することによって、各上下加速度センサ94のセンサ軸線SLの傾き量を測定してもよい。また、第1姿勢,第2姿勢とはピッチ量,ロール量において異なる1以上の姿勢をさらにとらせ、それらの姿勢ごとに、各上下加速度センサ94の出力値Gsを取得し、各上下加速度センサ94のセンサ軸線SLの傾き量を測定してもよい。このように、各上下加速度センサ94の出力値Gsの取得回数を増やせば、より精度のよい測定が可能となる。さらに、上記第1姿勢,第2姿勢は、それぞれ、ピッチのみ,ロールのみしている姿勢であるが、ピッチもロールもしているような姿勢であってもよい。 In the present system 10, as described above, the inclination amount of the sensor axis SL of each vertical acceleration sensor 94 is measured. For example, the first posture and the second posture are each applied to the vehicle body a plurality of times. The amount of inclination of the sensor axis SL of each vertical acceleration sensor 94 may be measured by obtaining the output value G s of each vertical acceleration sensor 94 each time and averaging them. Further, one or more postures different in pitch amount and roll amount from the first posture and the second posture are further taken, and an output value G s of each vertical acceleration sensor 94 is obtained for each posture, and each vertical acceleration is obtained. The amount of inclination of the sensor axis SL of the sensor 94 may be measured. Thus, if the number of acquisitions of the output value G s of each vertical acceleration sensor 94 is increased, more accurate measurement can be performed. Further, the first posture and the second posture are postures in which only the pitch and only the roll are used, respectively, but may be postures in which the pitch and the roll are also used.

本システム10において、上述した上下加速度センサ軸線傾き量の測定は、運転者によるセンサ傾き量側処理開始スイッチ102の操作をトリガとして、コントローラ82が、図7にフローチャートを示すセンサ軸線傾き量測定プログラムを実行することによって行われる。以下に、このプログラムに従う処理を、説明する。   In the system 10, the above-described measurement of the vertical acceleration sensor axis inclination amount is triggered by the operation of the sensor inclination amount side processing start switch 102 by the driver, and the controller 82 uses the sensor axis inclination amount measurement program whose flowchart is shown in FIG. Is done by running Hereinafter, processing according to this program will be described.

まず、S21において、4つのストロークセンサ100の出力値をモニタしつつ、4つのアクチュエータ26のアクチュエータ力を制御して、車体を水平姿勢にする。次いで、S22において、4つのアクチュエータ26に所定のアクチュエータ力を付加することによって、車体を上記第1姿勢とする。第1姿勢が実現された後、S23において、上述のようにしてピッチ角θpが取得され、続く、S24において、各上下加速度センサ94の出力値Gsを、第1センサ出力値Gs1として取得する。次いで、S25において、車体を水平姿勢に戻した後、4つのアクチュエータ26に所定のアクチュエータ力を付加することによって、車体を上記第2姿勢とする。第2姿勢が実現された後、S26において、上述のようにしてロール角θrが取得され、続く、S27において、各上下加速度センサ94の出力値Gsを、第2センサ出力値Gs2として取得する。その後、S28において、取得したピッチ角θp,ロール角θr,第1センサ出力値Gs1,第2センサ出力値Gs2に基づき、上述した算出手法に従って、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzが算出される。算出の後、S29において、測定されて得られた対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzは、コントローラ82のROM,RAM等の記憶領域に記憶される。そして、S30において、各アクチュエータ26のアクチュエータ力が解除され、本プログラムに従う処理が終了する。 First, in S21, while monitoring the output values of the four stroke sensors 100, the actuator forces of the four actuators 26 are controlled to bring the vehicle body into a horizontal posture. Next, in S22, by applying a predetermined actuator force to the four actuators 26, the vehicle body is set to the first posture. After the first posture is realized, the pitch angle θ p is acquired as described above in S23, and in S24, the output value G s of each vertical acceleration sensor 94 is set as the first sensor output value G s1. get. Next, in S25, after returning the vehicle body to a horizontal posture, a predetermined actuator force is applied to the four actuators 26, whereby the vehicle body is set to the second posture. After the second attitude is realized, the roll angle θ r is acquired as described above in S26, and in S27, the output value G s of each vertical acceleration sensor 94 is set as the second sensor output value G s2. get. Thereafter, in S28, based on the acquired pitch angle θ p , roll angle θ r , first sensor output value G s1 , second sensor output value G s2 , the front-rear axis angle ρ x , The axis angle ρ y and the vertical axis angle ρ z are calculated. After the calculation, in S29, the longitudinal axis angle ρ x , the lateral axis angle ρ y , and the vertical axis angle ρ z obtained by measurement are stored in a storage area such as a ROM or RAM of the controller 82. In S30, the actuator force of each actuator 26 is released, and the processing according to this program ends.

なお、上記センサ軸線傾き量測定プログラムの実行による処理は、S22,S24における処理が、車体を第1姿勢とし、その姿勢における当該加速度センサの出力値である第1センサ出力値を取得する第1センサ出力値取得工程に相当し、S25,S27における処理が、車体をピッチ量およびロール量において第1姿勢と異なる姿勢である第2姿勢とし、その姿勢における当該加速度センサの出力値である第2センサ出力値を取得する第2センサ出力値取得工程に相当し、S28における処理が、第1センサ出力値および第2センサ出力値と、第1姿勢および第2姿勢の各々におけるロール量およびピッチ量とに基づき、当該加速度センサの軸線の傾き量を算出するセンサ傾き量算出工程に相当するものとなっている。   Note that the processing by the execution of the sensor axis inclination amount measurement program is the first in which the processing in S22 and S24 takes the vehicle body as the first posture and acquires the first sensor output value that is the output value of the acceleration sensor in that posture. This corresponds to a sensor output value acquisition step, and the processing in S25 and S27 sets the vehicle body to a second posture that is different from the first posture in the pitch amount and the roll amount, and the second output value that is the output value of the acceleration sensor in that posture. This corresponds to a second sensor output value acquisition step of acquiring a sensor output value, and the processing in S28 includes the first sensor output value and the second sensor output value, and the roll amount and pitch amount in each of the first posture and the second posture. This corresponds to a sensor tilt amount calculation step of calculating the tilt amount of the axis of the acceleration sensor.

≪傾斜量に基づくばね上上下加速度の検出≫
先に説明したように、アクチュエータ26の制御において、ばね上上下加速度Gz,実横加速度Gyr,実前後加速度Gxが検出され、それらに基づいてアクチュエータ力が決定される。本車両用サスペンションシステム10では、ばね上上下加速度Gzは、上下加速度センサ94の出力値と、上述のようにして測定された上下加速度センサ94の傾き量等に基づいて算出される。この算出の手法については、後述する3つの手法が採用可能である。以下に、それぞれの手法に基づく検出処理ついて説明する。なお、ばね上上下加速度Gz,実横加速度Gyr,実前後加速度Gxの検出は、アクチュエータ制御プログラムのS2において行われるため、そのS2を構成する加速度検出サブルーチンの説明をも合わせて行う。
≪Detection of sprung vertical acceleration based on tilt amount≫
As described above, in the control of the actuator 26, the sprung vertical acceleration G z , the actual lateral acceleration G yr , and the actual longitudinal acceleration G x are detected, and the actuator force is determined based on them. In the vehicle suspension system 10, the sprung vertical acceleration G z is calculated based on the output value of the vertical acceleration sensor 94 and the tilt amount of the vertical acceleration sensor 94 measured as described above. As the calculation method, the following three methods can be employed. Below, the detection process based on each method is demonstrated. Since the detection of the sprung vertical acceleration G z , the actual lateral acceleration G yr , and the actual longitudinal acceleration G x is performed in S2 of the actuator control program, the description of the acceleration detection subroutine constituting the S2 is also performed.

i)センサ軸線の傾き量に基づく上下加速度の検出処理1
本検出処理では、取得されている実横加速度Gyr,実前後加速度Gxを利用してばね上上下加速度Gz(以下、単に、「上下加速度Gz」という場合がある)が算出される。具体的には、各上下加速度センサ94が取り付けられている部位の上下加速度Gzは、各上下加速度センサ94の出力値を、Gsとすれば、下記式(7)に従って算出される。

Figure 2010112793
上記式に従う算出手法は、簡単に言えば、上下加速度センサ94のセンサ軸線SLが傾くことによって生じる実前後加速度Gxのセンサ軸線方向成分,実横加速度Gyrのセンサ軸線方向成分を、それぞれ、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρyに基づいて認定し、その認定された各センサ軸線方向成分を、上下加速度センサ94の出力値Gsから差し引き、その差し引いた後の値を、対上下軸線角ρzに基づいて補正するというものである。 i) Vertical acceleration detection processing 1 based on the tilt amount of the sensor axis
In the present detection process, the sprung vertical acceleration G z (hereinafter sometimes simply referred to as “vertical acceleration G z ”) is calculated using the acquired actual lateral acceleration G yr and actual longitudinal acceleration G x. . Specifically, the vertical acceleration G z of the part to which each vertical acceleration sensor 94 is attached is calculated according to the following formula (7) when the output value of each vertical acceleration sensor 94 is G s .
Figure 2010112793
In short, the calculation method according to the above equation is obtained by calculating the sensor axial direction component of the actual longitudinal acceleration G x and the sensor axial direction component of the actual lateral acceleration G yr caused by the inclination of the sensor axis SL of the vertical acceleration sensor 94, respectively. Based on the front-rear axis angle ρ x and the horizontal axis angle ρ y , the sensor axial direction component is subtracted from the output value G s of the vertical acceleration sensor 94, and the subtracted value is is that corrected based on the pair vertical axis angle [rho z.

本検出処理は、図8にフローチチャートを示す第1加速度検出サブルーチンが実行されることによって行われる。このサブルーチンに従う処理では、まず、S41において、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzが、上述した記憶領域に記憶されている値が読み出されることによって認識される。次いで、S42において、前後加速度センサ98の出力値に基づいて、実前後加速度Gxが取得され、S43において、横加速度センサ92の出力値に基づいて、実横加速度Gyrが取得される。続いて、S44において、上下加速度センサ94の出力値Gsが取得される。そして、S45において、認識された対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρz、取得された実前後加速度Gx,実横加速度Gyr、取得された上下加速度センサ94の出力値Gsに基づいて、上記式に従って、上下加速度センサ94の取り付けられている部位の上下加速度Gzが算出される。このS45の処理を実行して、当該第1加速度検出サブルーチンによる処理が終了する。 This detection process is performed by executing a first acceleration detection subroutine whose flowchart is shown in FIG. In the process according to this subroutine, first, in S41, it is recognized by the pair of front and rear axial angle [rho x, vs. transverse axis angle [rho y, versus the vertical axis angle [rho z is the value stored in the storage area described above is read The Next, in S42, the actual longitudinal acceleration Gx is acquired based on the output value of the longitudinal acceleration sensor 98, and in S43, the actual lateral acceleration Gyr is acquired based on the output value of the lateral acceleration sensor 92. Subsequently, in S44, the output value G s of the vertical acceleration sensor 94 is acquired. In S45, the recognized longitudinal axis angle ρ x , the transverse axis angle ρ y , the vertically axis angle ρ z , the obtained actual longitudinal acceleration G x , the actual lateral acceleration G yr , the obtained vertical acceleration sensor on the basis of the output value G s of 94, according to the above formula, the vertical acceleration G z sites attached the vertical acceleration sensor 94 is calculated. The process of S45 is executed, and the process according to the first acceleration detection subroutine ends.

ii)センサ軸線の傾き量に基づく上下加速度の検出処理2
本検出処理では、取得されている実横加速度Gyr,実前後加速度Gxを利用し、さらに、車体のピッチ角θp,ロール角θrをも利用して、上下加速度Gzが算出される。具体的には、各上下加速度センサ94が取り付けられている部位の上下加速度Gzは、各上下加速度センサ94の出力値を、Gsとすれば、下記式(8)に従って算出される。

Figure 2010112793
上記式に従う算出手法は、簡単に言えば、上下加速度センサ94のセンサ軸線SLが傾くことによって生じる実前後加速度Gxのセンサ軸線方向成分,実横加速度Gyrのセンサ軸線方向成分を、それぞれ、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρz,ピッチ角θp,ロール角θrに基づいて認定し、その認定された各センサ軸線方向成分を、上下加速度センサ94の出力値Gsから差し引き、その差し引いた後の値を、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρz,ピッチ角θp,ロール角θrに基づいて補正するというものである。式としては、複雑になるが、ピッチ角θp,ロール角θrの影響も加味して算出されるため、上下加速度Gzをより正確に検出することが可能である。 ii) Vertical acceleration detection process 2 based on the amount of inclination of the sensor axis
In this detection processing, the vertical acceleration G z is calculated using the acquired actual lateral acceleration G yr and actual longitudinal acceleration G x , and further using the vehicle body pitch angle θ p and roll angle θ r. The Specifically, the vertical acceleration G z of the part to which each vertical acceleration sensor 94 is attached is calculated according to the following formula (8) when the output value of each vertical acceleration sensor 94 is G s .
Figure 2010112793
In short, the calculation method according to the above equation is obtained by calculating the sensor axial direction component of the actual longitudinal acceleration G x and the sensor axial direction component of the actual lateral acceleration G yr caused by the inclination of the sensor axis SL of the vertical acceleration sensor 94, respectively. The vertical axis angle ρ x , the horizontal axis angle ρ y , the vertical axis angle ρ z , the pitch angle θ p , and the roll angle θ r are certified, and each certified sensor axial direction component is identified as a vertical acceleration sensor. 94 is subtracted from the output value G s and the subtracted value is based on the longitudinal axis angle ρ x , the lateral axis angle ρ y , the vertical axis angle ρ z , the pitch angle θ p , and the roll angle θ r. It is to correct. Although the expression is complicated, it is calculated in consideration of the influence of the pitch angle θ p and the roll angle θ r , so that the vertical acceleration G z can be detected more accurately.

なお、ピッチ角θpは、先に説明した前輪側変位量Stfr,後輪側変位量Streに基づき、上記式(5)に従って算出されることにより取得される。また、ロール角θrは、先に説明した右輪側変位量Stri,左輪側変位量Stleに基づき、上記式(6)に従って算出されることにより取得される。 The pitch angle θ p is obtained by calculating according to the above equation (5) based on the front wheel side displacement amount S tfr and the rear wheel side displacement amount S tre described above. Further, the roll angle theta r is the right wheel side displacement amount described above S tri, based on the left wheel side displacement amount S tle, is obtained by being calculated according to the equation (6).

本検出処理は、図9にフローチチャートを示す第2加速度検出サブルーチンが実行されることによって行われる。このサブルーチンに従う処理では、まず、S51において、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzが、上述した記憶領域に記憶されている値が読み出されることによって認識される。次いで、S52において、前後加速度センサ98の出力値に基づいて、実前後加速度Gxが取得され、S53において、横加速度センサ92の出力値に基づいて、実横加速度Gyrが取得される。さらに、S54において、4つのストロークセンサ100の出力値に基づいて、ピッチ角θpが取得され、S55において、4つのストロークセンサ100の出力値に基づいて、ロール角θrが取得される。続いて、S56において、上下加速度センサ94の出力値Gsが取得される。そして、S57において、認識された対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρz、取得された実前後加速度Gx,実横加速度Gyr,ピッチ角θp,ロール角θr、取得された上下加速度センサ94の出力値Gsに基づいて、上記式に従って、上下加速度センサ94の取り付けられている部位の上下加速度Gzが算出される。このS57の処理を実行して、当該第2加速度検出サブルーチンによる処理が終了する。 This detection process is performed by executing the second acceleration detection subroutine shown in the flowchart of FIG. In the process according to this subroutine, first, in S51, it is recognized by the pair of front and rear axial angle [rho x, vs. transverse axis angle [rho y, versus the vertical axis angle [rho z is the value stored in the storage area described above is read The Next, in S52, the actual longitudinal acceleration Gx is acquired based on the output value of the longitudinal acceleration sensor 98, and in S53, the actual lateral acceleration Gyr is acquired based on the output value of the lateral acceleration sensor 92. Further, in S54, the pitch angle θ p is acquired based on the output values of the four stroke sensors 100, and in S55, the roll angle θ r is acquired based on the output values of the four stroke sensors 100. Subsequently, in S56, the output value G s of the vertical acceleration sensor 94 is acquired. In S57, the recognized longitudinal axis angle ρ x , the transverse axis angle ρ y , the vertically axis angle ρ z , the obtained actual longitudinal acceleration G x , the actual lateral acceleration G yr , the pitch angle θ p , the roll Based on the angle θ r and the acquired output value G s of the vertical acceleration sensor 94, the vertical acceleration G z of the part to which the vertical acceleration sensor 94 is attached is calculated according to the above formula. The process of S57 is executed, and the process according to the second acceleration detection subroutine ends.

iii)センサ軸線の傾き量に基づく上下加速度の検出処理3
絶対空間における車両の前後方向軸をX軸,左右方向軸をY軸,上下方向軸をZ軸とし、車両が標準状態にある場合の絶対空間における上下加速度センサ94の取付位置を、u0=(x0、y0、z0)とした場合、車体がピッチ角θp,ロール角θrだけピッチ,ロール動作をしたときには、その上下加速度センサ94の位置は、u=(x、y、z)となると考える。そのuは、変換行列R(θr、θp)を用いて、下記式(9)のように表すことができる。なお、X軸,Y軸,Z軸は、車両が標準状態にある場合において、上述の車体のx軸,y軸,z軸と一致する。また、x0、y0、z0の値は、車両設計に関する諸元であり、既知の値である。

Figure 2010112793
また、車体のピッチ,ロール動作時において、上下加速度センサ94が取り付けられている車体の部位に生じている加速度は、上記式(9)を時間に関して2階微分することによって、下記式(10)のようなベクトルの形式で表すことができる。ちなみに、「・・」は、時間に関する2階微分を行ったものを表している。
Figure 2010112793
iii) Vertical acceleration detection processing 3 based on the tilt amount of the sensor axis
In the absolute space, the longitudinal axis of the vehicle is the X axis, the horizontal axis is the Y axis, the vertical axis is the Z axis, and the mounting position of the vertical acceleration sensor 94 in the absolute space when the vehicle is in a standard state is u 0 = When (x 0 , y 0 , z 0 ), when the vehicle body performs a pitch and roll operation by a pitch angle θ p and a roll angle θ r , the position of the vertical acceleration sensor 94 is u = (x, y, z). The u can be expressed by the following equation (9) using the transformation matrix R (θ r , θ p ). The X axis, Y axis, and Z axis coincide with the x axis, y axis, and z axis of the vehicle body described above when the vehicle is in a standard state. The values of x 0 , y 0 , and z 0 are specifications relating to vehicle design and are known values.
Figure 2010112793
In addition, the acceleration generated in the part of the vehicle body to which the vertical acceleration sensor 94 is attached during the pitch and roll operations of the vehicle body is expressed by the following equation (10) by differentiating the above equation (9) with respect to time. It can be expressed in the form of a vector such as By the way, “··” represents the result of second-order differentiation with respect to time.
Figure 2010112793

上記式(10)に示される加速度のX軸方向,Y軸方向,Z軸方向の成分は、下記式(11),(12),(13)のように表すことができる。ちなみに、「・」は、時間に関する1階微分を行ったものを表している。

Figure 2010112793
Figure 2010112793
Figure 2010112793
なお、ピッチ角θp,ロール角θrは、上述のように、4つのストロークセンサ100の出力値に基づいて取得することができ、また、それらピッチ角θp,ロール角θrは、短い時間間隔をおいて取得されるため、時間に関するそれらの1階微分値つまりピッチ角速度,ロール角速度、2階微分値つまりピッチ角加速度,ロール角加速度も、それらの変動の様子から取得することが可能である。したがって、上記式(11),(12),(13)で示される加速度のX軸方向,Y軸方向,Z軸方向の成分は、算出することが可能である。 The components of the acceleration in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction shown in the above equation (10) can be expressed as the following equations (11), (12), and (13). Incidentally, “·” represents the result of first-order differentiation with respect to time.
Figure 2010112793
Figure 2010112793
Figure 2010112793
Note that the pitch angle θ p and the roll angle θ r can be obtained based on the output values of the four stroke sensors 100 as described above, and the pitch angle θ p and the roll angle θ r are short. Since they are acquired at time intervals, their first-order differential values, that is, pitch angular velocity, roll angular velocity, second-order differential values, that is, pitch angular acceleration, and roll angular acceleration related to time can also be acquired from their fluctuations. It is. Therefore, the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction components of the acceleration represented by the above formulas (11), (12), and (13) can be calculated.

上記式(10)で示される加速度は、車体のピッチ,ロール動作させようとする力に依存した加速度であり、ピッチ・ロール依存加速度と考えることができる。その一方で、走行中の車両において、車体には、車両の加減速,車両の旋回等に起因して、車体を並進移動させようとする加速度、つまり、並進運動加速度が生じている。したがって、上下加速度センサ94が取り付けられている車体の部位に生じている加速度をGとすれば、その加速度Gは、ベクトルの形式として、下記式(14)のように表すことができる。ちなみに、G0は、並進運動加速度である。

Figure 2010112793
The acceleration represented by the above equation (10) is an acceleration depending on the force of the vehicle body pitch and roll, and can be considered as a pitch / roll dependent acceleration. On the other hand, in a traveling vehicle, acceleration that causes the vehicle body to move in translation, that is, translational motion acceleration is generated in the vehicle body due to acceleration / deceleration of the vehicle, turning of the vehicle, and the like. Therefore, if the acceleration generated in the vehicle body portion to which the vertical acceleration sensor 94 is attached is G, the acceleration G can be expressed as the following equation (14) as a vector format. Incidentally, G 0 is the translational acceleration.
Figure 2010112793

上記式(14)に示すの加速度Gのうち、上下加速度センサ94の出力値となる成分、つまり、センサ軸線方向成分を、Gsとすれば、センサ軸線方向成分Gsは、センサ軸線SLの傾き量が上述の対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzとなっている場合、下記式(15)のように表すことができる。

Figure 2010112793
ちなみに、GX0、GY0、GZ0は、それぞれ、並進運動加速度G0のX軸方向成分,Y軸方向成分,Z軸方向成分である。 Of the acceleration G shown in the above equation (14), if the component that is the output value of the vertical acceleration sensor 94, that is, the sensor axial direction component is G s , the sensor axial direction component G s When the tilt amount is the above-mentioned longitudinal axis angle ρ x , the transverse axis angle ρ y , and the vertically axis angle ρ z , it can be expressed as the following formula (15).
Figure 2010112793
Incidentally, G X0 , G Y0 , and G Z0 are the X-axis direction component, Y-axis direction component, and Z-axis direction component of the translational motion acceleration G 0 , respectively.

ここで、車体には、前後左右の車輪に対応して、4つの上下加速度センサ94が取り付けられている。そこで、それら4つの上下加速度センサ94のうちの3つについて、上記センサ軸線方向成分Gsを式で表せば、各上下加速度センサ94のセンサ軸線方向成分Gsは、下記式(16),(17),(18)のようになる。ちなみに、添え字「1」,「2」,「3」は、3つの上下加速度センサ94の各々のものであることを示している。

Figure 2010112793
Figure 2010112793
Figure 2010112793
Here, four vertical acceleration sensors 94 are attached to the vehicle body corresponding to the front, rear, left and right wheels. Therefore, if the sensor axial direction component G s is expressed by an equation for three of the four vertical acceleration sensors 94, the sensor axial direction component G s of each vertical acceleration sensor 94 is expressed by the following equations (16), ( 17) and (18). Incidentally, the subscripts “1”, “2”, and “3” indicate that each of the three vertical acceleration sensors 94 is provided.
Figure 2010112793
Figure 2010112793
Figure 2010112793

各上下加速度センサ94のセンサ軸線方向成分Gs1,Gs2,Gs3は、各上下加速度センサ94の各々の出力値であるため、したがって、上記式(16),(17),(18)を連立方程式として解くことにより、並進運動加速度G0のX軸方向成分GX0,Y軸方向成分GY0,Z軸方向成分GZ0を算出することができる。それらのうちのZ軸方向成分GZ0と、上記式(13)に基づいて算出される各上下加速度センサ94についてのピッチ・ロール依存加速度のZ軸方向成分とを加算することにより、下記式(19),(20),(21)のように、各上下加速度センサ94が取り付けられている車体の部位の上下加速度Gz1,Gz2,Gz3が算出される。

Figure 2010112793
Figure 2010112793
Figure 2010112793
Since the sensor axial direction components G s1 , G s2 , and G s3 of each vertical acceleration sensor 94 are the output values of each vertical acceleration sensor 94, therefore, the above equations (16), (17), and (18) are obtained. By solving as simultaneous equations, the X-axis direction component G X0 , the Y-axis direction component G Y0 , and the Z-axis direction component G Z0 of the translational motion acceleration G 0 can be calculated. By adding the Z-axis direction component G Z0 among them and the Z-axis direction component of the pitch / roll-dependent acceleration for each vertical acceleration sensor 94 calculated based on the above formula (13), the following formula ( As in 19), (20), and (21), the vertical accelerations G z1 , G z2 , and G z3 of the part of the vehicle body to which each vertical acceleration sensor 94 is attached are calculated.
Figure 2010112793
Figure 2010112793
Figure 2010112793

本システム10では、4つの上下加速度センサ94が設けられており、それら4つのうちの1つ対象センサとし、その対象センサと隣り合う位置にある2つセンサ(対角位置にないセンサ)とによって、対象センサが取り付けられている部位の上下加速度Gzを検出するようにしている。そして対象センサを変更することにより、4つの上下加速度センサ94の各々が取り付けられているすべての部位の上下加速度Gzを検出するようにしている。 In the present system 10, four vertical acceleration sensors 94 are provided, and one of the four acceleration sensors 94 is set as a target sensor, and two sensors (sensors not in a diagonal position) located adjacent to the target sensor. , and to detect the vertical acceleration G z of the portion subject sensor is attached. Then by changing the target sensor is to detect the vertical acceleration G z all sites where each of the four vertical acceleration sensor 94 is attached.

なお、上述のようにして算出された並進運動加速度G0のX軸方向成分GX0,Y軸方向成分GY0は、それぞれ、上述した実前後加速度Gx,実横加速度Gyrに相当するものであることから、本検出処理によれば、前後加速度センサ98,横加速度センサ92によらずとも、実前後加速度Gx,実横加速度Gyrを検出することが可能なのである。 The X-axis direction component G X0 and the Y-axis direction component G Y0 of the translational motion acceleration G 0 calculated as described above correspond to the actual longitudinal acceleration G x and the actual lateral acceleration G yr described above, respectively. Therefore, according to the present detection process, the actual longitudinal acceleration G x and the actual lateral acceleration G yr can be detected without using the longitudinal acceleration sensor 98 and the lateral acceleration sensor 92.

本検出処理は、図10にフローチチャートを示す第3加速度検出サブルーチンが実行されることによって行われる。このサブルーチンに従う処理では、まず、S61において、対象となる上下加速度センサ94および他の2つの上下加速度センサ94についての対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzが、上述した記憶領域に記憶されている値が読み出されることによって認識される。次いで、S62において、4つのストロークセンサ100の出力値に基づいて、ピッチ角θpが取得され、S63において、4つのストロークセンサ100の出力値に基づいて、ロール角θrが取得される。続くS64において、ピッチ角速度,ロール角速度,ピッチ角加速度,ロール角加速度が、算出されることにより取得される。そして、S65において、検出対象となる上下加速度センサ94および他の2つの上下加速度センサ94の出力値Gsが取得される。続くS66において、認識された対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρz、取得されたピッチ角θp,ロール角θr,ピッチ角速度,ロール角速度,ピッチ角加速度,ロール角加速度、取得された上下加速度センサ94の出力値Gsに基づいて、上記算出手法に従って、対象となる上下加速度センサ94が取り付けられている車体の部位の上下加速度Gz,実前後加速度Gx,実横加速度Gyrが算出され、さらに、θp,S56において、上下加速度センサ94の出力値Gsが取得される。このS66の処理を実行して、当該第3加速度検出サブルーチンによる処理が終了する。 This detection process is performed by executing the third acceleration detection subroutine shown in the flowchart of FIG. In the processing according to this subroutine, first in S61, the vertical axis angle ρ x , the horizontal axis angle ρ y , the horizontal axis angle ρ y , and the vertical axis angle ρ z for the vertical acceleration sensor 94 and the other two vertical acceleration sensors 94 are determined. The value stored in the storage area described above is recognized by reading. Next, in S62, the pitch angle θ p is acquired based on the output values of the four stroke sensors 100, and in S63, the roll angle θ r is acquired based on the output values of the four stroke sensors 100. In subsequent S64, the pitch angular velocity, the roll angular velocity, the pitch angular acceleration, and the roll angular acceleration are obtained by being calculated. In S65, output values G s of the vertical acceleration sensor 94 and the other two vertical acceleration sensors 94 to be detected are acquired. In subsequent S66, the recognized longitudinal axis angle ρ x , transverse axis angle ρ y , vertical axis angle ρ z , acquired pitch angle θ p , roll angle θ r , pitch angular velocity, roll angular velocity, pitch angular acceleration , Roll angular acceleration, and vertical acceleration G z of the part of the vehicle body to which the target vertical acceleration sensor 94 is attached according to the above calculation method based on the obtained output value G s of the vertical acceleration sensor 94, actual longitudinal acceleration G x and actual lateral acceleration G yr are calculated, and further, an output value G s of the vertical acceleration sensor 94 is acquired at θ p and S56. The process of S66 is executed, and the process according to the third acceleration detection subroutine ends.

≪コントローラの機能構成≫
上述のアクチュエータ制御プログラムが実行されて機能する本サスペンションシステム10のコントローラ82は、その実行処理に依拠すれば、制御ブロック図である図11に示すような機能構成を有するものと考えることができる。その図から解るように、コントローラ82は、S3,S4の処理を実行する機能部、つまり、減衰アクチュエータ力成分FGを決定する機能部として、減衰力決定部150を、S5,S6の処理を実行する機能部、つまり、ロール抑制アクチュエータ力成分FRを決定する機能部として、ロール抑制力決定部152を、S7の処理を実行する機能部、つまり、ピッチ抑制アクチュエータ力成分FPを決定する機能部として、ピッチ抑制力決定部154を、それぞれ有している。そして、S8の処理を実行する機能部、つまり、それら減衰アクチュエータ力成分FG,ロール抑制アクチュエータ力成分FR,ピッチ抑制アクチュエータ力成分FPを合計して目標アクチュエータ力FAを決定する機能部として、目標アクチュエータ力決定部156を有している。
≪Functional structure of controller≫
The controller 82 of the present suspension system 10 that functions by executing the above-described actuator control program can be considered to have a functional configuration as shown in FIG. 11, which is a control block diagram, depending on the execution process. As can be seen from the Figure, the controller 82 is a functional portion to execute the processing of S3, S4, i.e., as a functional unit for determining the damping actuator force component F G, the damping force determination unit 150, the process of S5, S6 functional portion to execute, that is, as a functional portion to determine the roll-reduction actuator force component F R, the roll-restraining-force determining portion 152, a functional portion to execute the processing in S7, that is, to determine the pitch restrain actuator force component F P Each of the function suppression units includes a pitch suppression force determination unit 154. The functional portion to execute the processing in S8, that is, a functional portion to determine their damping actuator force component F G, roll restraining actuator force component F R, the target actuator force F A and the total pitch suppressing actuator force component F P As a target actuator force determination unit 156.

また、コントローラ82は、S2の処理を実行する機能部、つまり、各上下加速度センサ94が取り付けられている車体の部位のばね上上下加速度Gz,車体の実横加速度Gyr,車体の実前後加速度Gxを検出する機能部を有している。この機能部は、上下加速度センサ94のセンサ軸線SLの傾き量、つまり、対前後軸線角ρx,対横軸線角ρy,対上下軸線角ρzに基づいて、各上下加速度センサ94が取り付けられている車体の部位のばね上上下加速度Gzを検出する機能部であることから、コントローラ82は、センサ軸線傾き量依拠上下加速度検出部158を有しているのである。さらに、コントローラ82は、上述のセンサ傾き量測定プログラムをも実行することから、そのプログラムに従う処理を実行する機能部として、センサ軸線傾き量測定部160を有しているのである。 In addition, the controller 82 is a functional unit that executes the processing of S2, that is, the sprung vertical acceleration G z of the body part to which each vertical acceleration sensor 94 is attached, the actual lateral acceleration G yr of the vehicle body, the actual longitudinal direction of the vehicle body It has a function unit which detects an acceleration G x. This function unit is attached to each vertical acceleration sensor 94 based on the tilt amount of the sensor axis SL of the vertical acceleration sensor 94, that is, the vertical axis angle ρ x , the horizontal axis angle ρ y , and the vertical axis angle ρ z. The controller 82 has a sensor axis inclination amount-dependent vertical acceleration detection unit 158 because it is a functional unit that detects the sprung vertical acceleration G z of the vehicle body portion. Furthermore, since the controller 82 also executes the above-described sensor inclination amount measurement program, the controller 82 has a sensor axis inclination amount measurement unit 160 as a functional unit that executes processing according to the program.

請求可能発明が適用される車両用サスペンションシステムの全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle suspension system to which a claimable invention is applied. 図1の車両用サスペンションシステムが備えるスプリング・アブソーバAssyを示す正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view showing a spring absorber assembly provided in the vehicle suspension system of FIG. 1. 図1の車両用サスペンションシステムにおいて実行されるアクチュエータ制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the actuator control program performed in the suspension system for vehicles of FIG. 図1の車両用サスペンションシステムに配備されている上下加速度センサの外観およびそれのセンサ軸線の傾きを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the external appearance of the vertical acceleration sensor arrange | positioned in the suspension system for vehicles of FIG. 1, and the inclination of the sensor axis line. 図4の上下加速度センサの内部構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of the vertical acceleration sensor of FIG. 図4の上下加速度センサのセンサ軸線の傾きを測定する際の車体の姿勢を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the posture of the vehicle body when measuring the inclination of the sensor axis of the vertical acceleration sensor of FIG. 4. 図1の車両用サスペンションシステムにおいて図4の上下加速度センサのセンサ軸線の傾きを測定するために実行されるセンサ軸線傾き量測定プログラムを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a sensor axis inclination amount measurement program executed to measure the inclination of the sensor axis of the vertical acceleration sensor of FIG. 4 in the vehicle suspension system of FIG. 1. 図3のアクチュエータ制御プログラムにおいて上下加速度を検出するために実行される第1加速度検出サブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st acceleration detection subroutine performed in order to detect a vertical acceleration in the actuator control program of FIG. 図3のアクチュエータ制御プログラムにおいて上下加速度を検出するために実行される第2加速度検出サブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd acceleration detection subroutine performed in order to detect a vertical acceleration in the actuator control program of FIG. 図3のアクチュエータ制御プログラムにおいて上下加速度を検出するために実行される第3加速度検出サブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 3rd acceleration detection subroutine performed in order to detect a vertical acceleration in the actuator control program of FIG. 図1の車両用サスペンションシステムの制御を司るアクチュエータ電子制御装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the actuator electronic control apparatus which manages control of the suspension system for vehicles of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:車両用サスペンションシステム 20:スプリング・アブソーバAssy 26:アクチュエータ 54:電磁モータ 80:アクチュエータ電子制御ユニット(ECU) 82:コントローラ 88:車速センサ 90:操作角センサ 92:横加速度センサ 94:上下加速度センサ 98:前後加速度センサ 100:ストロークセンサ 102:傾き量側処理開始スイッチ 150:減衰力決定部 152:ロール抑制力決定部 154:ピッチ抑制力決定部 156:目標アクチュエータ力決定部 158:センサ軸線傾き量依拠上下加速度検出部 160:センサ軸線傾き量測定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Vehicle suspension system 20: Spring absorber assembly 26: Actuator 54: Electromagnetic motor 80: Actuator electronic control unit (ECU) 82: Controller 88: Vehicle speed sensor 90: Operation angle sensor 92: Lateral acceleration sensor 94: Vertical acceleration sensor 98: Longitudinal acceleration sensor 100: Stroke sensor 102: Inclination amount side processing start switch 150: Damping force determination unit 152: Roll suppression force determination unit 154: Pitch suppression force determination unit 156: Target actuator force determination unit 158: Sensor axis inclination amount Reliable vertical acceleration detection unit 160: Sensor axis inclination measurement unit

Claims (8)

上下加速度センサとして車体に取り付けられて自身の軸線の方向の加速度を検出する加速度センサの軸線の傾き量を測定する方法であって、
車体を第1姿勢とし、その姿勢における当該加速度センサの出力値である第1センサ出力値を取得する第1センサ出力値取得工程と、
車体を、ピッチ量およびロール量において第1姿勢と異なる姿勢である第2姿勢とし、その姿勢における当該加速度センサの出力値である第2センサ出力値を取得する第2センサ出力値取得工程と、
前記第1センサ出力値および前記第2センサ出力値と、前記第1姿勢および前記第2姿勢の各々におけるロール量およびピッチ量とに基づき、当該加速度センサの軸線の傾き量を算出するセンサ傾き量算出工程と
を含む加速度センサ軸線傾き量測定方法。
A method of measuring the amount of inclination of an axis of an acceleration sensor that is attached to a vehicle body as a vertical acceleration sensor and detects acceleration in the direction of its own axis,
A first sensor output value acquisition step of acquiring a first sensor output value, which is an output value of the acceleration sensor in the posture, with the vehicle body as a first posture;
A second sensor output value acquisition step of acquiring a second sensor output value, which is an output value of the acceleration sensor in the posture, in a second posture that is different from the first posture in pitch amount and roll amount;
A sensor tilt amount for calculating the tilt amount of the axis of the acceleration sensor based on the first sensor output value and the second sensor output value, and the roll amount and the pitch amount in each of the first posture and the second posture. A method for measuring the amount of tilt of an acceleration sensor axis including a calculation step.
前記第1姿勢と前記第2姿勢との一方が、車体がピッチしかつロールしていない姿勢であり、前記第1姿勢と前記第2姿勢との他方が、車体がロールしかつピッチしていない姿勢である請求項1に記載の加速度センサ軸線傾き量測定方法。   One of the first posture and the second posture is a posture in which the vehicle body is not pitched and rolled, and the other of the first posture and the second posture is in a state where the vehicle body is rolled and not pitched. The acceleration sensor axis inclination measuring method according to claim 1, wherein the acceleration sensor is an attitude. 当該加速度センサが車体に取り付けられた車両が、前後左右4つの車輪に対応して設けられ車輪と車体とを接近・離間させる力を発生させる4つの接近離間力発生装置を有しており、
前記第1センサ出力値取得工程および前記第2センサ出力値取得工程が、前記4つの接近離間力発生装置の作動によって車体を傾斜させて、前記第1センサ出力値および前記第2センサ出力値を取得する工程である請求項1または請求項2に記載の加速度センサ軸線傾き量測定方法。
A vehicle in which the acceleration sensor is attached to the vehicle body has four approaching / separating force generators that are provided corresponding to the four wheels on the front, rear, left, and right sides, and generate a force for approaching and separating the wheels and the vehicle body,
In the first sensor output value acquisition step and the second sensor output value acquisition step, the vehicle body is tilted by the operation of the four approach / separation force generators, and the first sensor output value and the second sensor output value are obtained. The acceleration sensor axis inclination measuring method according to claim 1, wherein the method is an acquisition step.
前記4つの接近離間力発生装置の各々が、電磁モータを有し、その電磁モータの力に依拠して車輪と車体との接近・離間に対する抵抗力を発生させる電磁式ショックアブソーバである請求項3に記載の加速度センサ軸線傾き量測定方法。   4. Each of the four approaching / separating force generating devices is an electromagnetic shock absorber that has an electromagnetic motor and generates resistance force against approaching / separating between a wheel and a vehicle body based on the force of the electromagnetic motor. 4. A method for measuring an axial inclination amount of the acceleration sensor according to 1. 上下加速度センサとして車体に取り付けられて自身の軸線の方向の加速度を検出する加速度センサによる上下加速度の検出方法であって、
当該加速度センサの軸線の傾き量を認識する工程と、
車体に生じている前後加速度および横加速度を取得する工程と、
当該加速度センサの出力値と、認識された当該加速度センサの軸線の傾き量と、取得された前後加速度および横加速度とに基づき、当該加速度センサの取り付けられている部位における上下加速度を算出する工程と
を含む上下加速度検出方法。
A method for detecting vertical acceleration by an acceleration sensor that is attached to a vehicle body as a vertical acceleration sensor and detects acceleration in the direction of its own axis,
Recognizing the amount of inclination of the axis of the acceleration sensor;
Obtaining the longitudinal acceleration and lateral acceleration occurring in the vehicle body;
Calculating the vertical acceleration at the site where the acceleration sensor is attached based on the output value of the acceleration sensor, the recognized inclination amount of the axis of the acceleration sensor, and the acquired longitudinal acceleration and lateral acceleration; Vertical acceleration detection method including
当該上限加速度検出方法が、さらに、車体のピッチ量およびロール量を取得する工程を含み、
前記上下加速度を算出する工程が、さらに、取得された車体のピッチ量およびロール量に基づき、当該加速度センサの取り付けられている部位における上下加速度を算出するものである請求項5に記載の上下加速度検出方法。
The upper limit acceleration detecting method further includes a step of acquiring a pitch amount and a roll amount of the vehicle body,
6. The vertical acceleration according to claim 5, wherein the step of calculating the vertical acceleration further calculates the vertical acceleration at a portion where the acceleration sensor is attached based on the acquired pitch amount and roll amount of the vehicle body. Detection method.
3以上の部位において車体に取り付けられ、それそれが軸線の方向の加速度を検出する3以上の加速度センサによって、前記3以上の部位の各々における上下加速度の検出方法であって、
当該3以上の加速度センサの各々の軸線の傾き量を認識する工程と、
車体のピッチ量およびロール量を取得する工程と、
当該3以上の加速度センサの各々の出力値と、認識された当該3以上の加速度センサの各々の軸線の傾き量と、取得された車体のピッチ量およびロール量とに基づき、前記3つ以上の部位のうちの少なくとも1つの部位における上下加速度を算出する工程と
を含む上下加速度検出方法。
A method of detecting vertical acceleration in each of the three or more parts by means of three or more acceleration sensors that are attached to the vehicle body at three or more parts and that detect acceleration in the direction of the axis,
Recognizing the amount of inclination of each axis of the three or more acceleration sensors;
Obtaining the pitch amount and roll amount of the vehicle body;
Based on the output value of each of the three or more acceleration sensors, the recognized amount of inclination of the axis of each of the three or more acceleration sensors, and the acquired pitch amount and roll amount of the vehicle body, Calculating the vertical acceleration in at least one part of the parts.
前記上下加速度を算出する工程が、
当該3以上の加速度センサの各々の出力値と、認識された当該3以上の加速度センサの各々の軸線の傾き量と、取得された車体のピッチ量およびロール量とに基づき、前記3つ以上の部位のうちの少なくとも1つの部位における上下加速度とともに、車体の前後加速度と横加速度との少なくとも一方をもを算出する工程である請求項7に記載の上下加速度の検出方法。
The step of calculating the vertical acceleration includes
Based on the output value of each of the three or more acceleration sensors, the recognized amount of inclination of the axis of each of the three or more acceleration sensors, and the acquired pitch amount and roll amount of the vehicle body, 8. The method for detecting vertical acceleration according to claim 7, wherein the vertical acceleration is calculated at least one of longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle body along with the vertical acceleration in at least one of the regions.
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