JP2997975B2 - 車両用サスペンション制御装置 - Google Patents
車両用サスペンション制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用サスペンション
制御装置に関し、特に、車体にピッチングやローリング
等が発生した際の姿勢制御技術に関する。
制御装置に関し、特に、車体にピッチングやローリング
等が発生した際の姿勢制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の一般的なサスペンション装置は、
懸架ばねとショックアブソーバとを組み合わせて、所定
のばね作用と緩衝作用が働くように構成されているが、
この場合には、サスペンション特性は略一定のものとな
る。しかし、要求されるサスペンション特性は運転条件
によって変化し、この要求に対応させるために、所謂ア
クティブサスペンション装置が提案されている（例え
ば、実願平２−２７９２２号、実願平２−２８９３１号
及び実開平２−２１２号公報等参照）。
懸架ばねとショックアブソーバとを組み合わせて、所定
のばね作用と緩衝作用が働くように構成されているが、
この場合には、サスペンション特性は略一定のものとな
る。しかし、要求されるサスペンション特性は運転条件
によって変化し、この要求に対応させるために、所謂ア
クティブサスペンション装置が提案されている（例え
ば、実願平２−２７９２２号、実願平２−２８９３１号
及び実開平２−２１２号公報等参照）。
【０００３】これは、車輪を取り付けた車軸を車体に対
して油圧シリンダを介して支持し、走行状態に応じて変
化する車体と車軸との相対変位に基づく油圧シリンダの
実ストロークを検出して目標ストロークと一致させるよ
うに、前記油圧シリンダに供給する作動油流量を制御し
て油圧シリンダを伸縮させることで車高を調整するよう
にしたものである。
して油圧シリンダを介して支持し、走行状態に応じて変
化する車体と車軸との相対変位に基づく油圧シリンダの
実ストロークを検出して目標ストロークと一致させるよ
うに、前記油圧シリンダに供給する作動油流量を制御し
て油圧シリンダを伸縮させることで車高を調整するよう
にしたものである。
【０００４】例えば、カーブ走行時や加減速時に車体に
横加速度や前後加速度が生じ、これにより、車体にロー
リングやピッチング等の姿勢変化が生じると、この姿勢
変化が横加速度センサや前後加速度センサで検出され
る。この検出値と目標値との偏差に応じて、姿勢変化を
小さくするように油圧シリンダへの作動油供給を制御す
るようにしている。
横加速度や前後加速度が生じ、これにより、車体にロー
リングやピッチング等の姿勢変化が生じると、この姿勢
変化が横加速度センサや前後加速度センサで検出され
る。この検出値と目標値との偏差に応じて、姿勢変化を
小さくするように油圧シリンダへの作動油供給を制御す
るようにしている。
【０００５】さらに、本出願人はロール特性やピッチ特
性をドライバの好みに応じて可変できるアクティブサス
ペンション装置として、簡単化した数式モデルを用いて
目標ストロークの設定を行い、姿勢制御特性の変更を容
易にした車両用サスペンション制御装置を、先に出願し
た（実願平４−１８６６３号）。
性をドライバの好みに応じて可変できるアクティブサス
ペンション装置として、簡単化した数式モデルを用いて
目標ストロークの設定を行い、姿勢制御特性の変更を容
易にした車両用サスペンション制御装置を、先に出願し
た（実願平４−１８６６３号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらのア
クティブサスペンション装置にあっては、車線変更時等
のローリングや制動時等のピッチングを、車体に設けら
れた横加速度センサや前後加速度センサにより検出し、
検出される検出値に基づいて姿勢制御が行われている
（実願平４−５５９９０号等参照）。しかしながら、横
加速度センサや前後加速度センサが車体に取付けられて
いるため、車体に姿勢変化が生じた場合に、該姿勢変化
に係る重力加速度が該横加速度センサや前後加速度セン
サにも作用することとなる。
クティブサスペンション装置にあっては、車線変更時等
のローリングや制動時等のピッチングを、車体に設けら
れた横加速度センサや前後加速度センサにより検出し、
検出される検出値に基づいて姿勢制御が行われている
（実願平４−５５９９０号等参照）。しかしながら、横
加速度センサや前後加速度センサが車体に取付けられて
いるため、車体に姿勢変化が生じた場合に、該姿勢変化
に係る重力加速度が該横加速度センサや前後加速度セン
サにも作用することとなる。
【０００７】ここで、旋回時等の大きな加速度が発生し
ている場合は、水平方向成分が十分に大きいため、前記
加速度センサに作用する重力加速度の影響は問題とはな
らないが、例えば、停車時等には無視できなくなる。即
ち、一方向のローリングやピッチングが生じると、その
一方向の姿勢変化を打ち消すようにロール制御やピッチ
ング制御が行われるが、該姿勢制御により行われた逆ロ
ール制御、逆ピッチング制御の制御値は、停車時等にお
いては、前後方向加速度或いは横方向加速度の水平方向
成分が大きくない。従って、前記加速度センサに作用す
る重力加速度の水平方向成分が大きく作用し、他方向に
ローリングやピッチングが生じたものとして新たにロー
ル制御やピッチング制御が行われることとなるため、姿
勢制御を行わない場合に較べて、該姿勢制御の収束性が
悪化する惧れがある。
ている場合は、水平方向成分が十分に大きいため、前記
加速度センサに作用する重力加速度の影響は問題とはな
らないが、例えば、停車時等には無視できなくなる。即
ち、一方向のローリングやピッチングが生じると、その
一方向の姿勢変化を打ち消すようにロール制御やピッチ
ング制御が行われるが、該姿勢制御により行われた逆ロ
ール制御、逆ピッチング制御の制御値は、停車時等にお
いては、前後方向加速度或いは横方向加速度の水平方向
成分が大きくない。従って、前記加速度センサに作用す
る重力加速度の水平方向成分が大きく作用し、他方向に
ローリングやピッチングが生じたものとして新たにロー
ル制御やピッチング制御が行われることとなるため、姿
勢制御を行わない場合に較べて、該姿勢制御の収束性が
悪化する惧れがある。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、発生したローリングやピッチングを検出する加速度
センサに作用する重力加速度の影響を排除し、安定した
姿勢制御を可能とした車両用サスペンション制御装置を
提供することを目的とする。
で、発生したローリングやピッチングを検出する加速度
センサに作用する重力加速度の影響を排除し、安定した
姿勢制御を可能とした車両用サスペンション制御装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、車両
のばね上とばね下間の相対変位を検出する相対変位検出
手段と、車両に生じる前後方向加速度を検出する前後方
向加速度検出手段と、車両に生じる横方向加速度を検出
する横方向加速度検出手段と、車両に生じる前後方向加
速度或いは横方向加速度に基づいて車両にモーメントが
発生した時のモーメント中心位置に対して実際の車両質
量の位置と反対側のモーメント中心から任意の距離の位
置に仮想した前記実際の車両質量と同等の仮想質量に基
づいて予め設定したピッチング或いはローリングに係る
車体の姿勢変化を表す数式モデルに従って前記前後方向
加速度検出手段或いは横方向加速度検出手段の検出値に
対応する目標ストロークを演算する目標ストローク演算
手段と、該目標ストローク演算手段で演算された目標ス
トロークに前記相対変位検出手段の検出ストロークが一
致するように制御する姿勢制御手段と、前記モーメント
中心から仮想質量までの距離を任意に設定して前記目標
ストローク演算手段で演算する目標ストローク可変設定
可能な目標ストローク設定手段と、を備える車両用サス
ペンション制御装置において、重力加速度に対する車体
の傾きを検出する車体傾き検出手段と、検出された前記
車体傾きに基づいて前記目標状態量を演算する際に用い
られる前後方向加速度或いは横方向加速度の重力加速度
分を補正する補正手段とを、設ける構成とした。
のばね上とばね下間の相対変位を検出する相対変位検出
手段と、車両に生じる前後方向加速度を検出する前後方
向加速度検出手段と、車両に生じる横方向加速度を検出
する横方向加速度検出手段と、車両に生じる前後方向加
速度或いは横方向加速度に基づいて車両にモーメントが
発生した時のモーメント中心位置に対して実際の車両質
量の位置と反対側のモーメント中心から任意の距離の位
置に仮想した前記実際の車両質量と同等の仮想質量に基
づいて予め設定したピッチング或いはローリングに係る
車体の姿勢変化を表す数式モデルに従って前記前後方向
加速度検出手段或いは横方向加速度検出手段の検出値に
対応する目標ストロークを演算する目標ストローク演算
手段と、該目標ストローク演算手段で演算された目標ス
トロークに前記相対変位検出手段の検出ストロークが一
致するように制御する姿勢制御手段と、前記モーメント
中心から仮想質量までの距離を任意に設定して前記目標
ストローク演算手段で演算する目標ストローク可変設定
可能な目標ストローク設定手段と、を備える車両用サス
ペンション制御装置において、重力加速度に対する車体
の傾きを検出する車体傾き検出手段と、検出された前記
車体傾きに基づいて前記目標状態量を演算する際に用い
られる前後方向加速度或いは横方向加速度の重力加速度
分を補正する補正手段とを、設ける構成とした。
【００１０】
【作用】車両に生じる前後方向加速度を検出する前後方
向加速度検出手段と、車両に生じる横方向加速度を検出
する横方向加速度検出手段とには、常に重力加速度が作
用している。ここで、車体傾き検出手段により検出され
る重力加速度の作用する方向に対する車体の傾きによ
り、前記重力加速度の前記前後方向加速度及び横方向加
速度と同一方向成分が演算され、該同一方向成分によ
り、前記目標状態量を演算する際に用いられる前後方向
加速度或いは横方向加速度の重力加速度分が補正され
る。
向加速度検出手段と、車両に生じる横方向加速度を検出
する横方向加速度検出手段とには、常に重力加速度が作
用している。ここで、車体傾き検出手段により検出され
る重力加速度の作用する方向に対する車体の傾きによ
り、前記重力加速度の前記前後方向加速度及び横方向加
速度と同一方向成分が演算され、該同一方向成分によ
り、前記目標状態量を演算する際に用いられる前後方向
加速度或いは横方向加速度の重力加速度分が補正され
る。
【００１１】そして、重力加速度分が補正された前後方
向加速度或いは横方向加速度に基づいて、車両にモーメ
ントが発生した時のモーメント中心位置に対して実際の
車両質量の位置と反対側のモーメント中心から任意の距
離の位置に仮想した前記実際の車両質量と同等の仮想質
量に基づいて予め設定したピッチング或いはローリング
に係る車体の姿勢変化を表す数式モデルに従って前後方
向加速度或いは横方向加速度の検出値に対応する目標ス
トロークが演算され、この目標ストロークに相対変位検
出手段の検出ストロークが一致するように姿勢が制御さ
れる。
向加速度或いは横方向加速度に基づいて、車両にモーメ
ントが発生した時のモーメント中心位置に対して実際の
車両質量の位置と反対側のモーメント中心から任意の距
離の位置に仮想した前記実際の車両質量と同等の仮想質
量に基づいて予め設定したピッチング或いはローリング
に係る車体の姿勢変化を表す数式モデルに従って前後方
向加速度或いは横方向加速度の検出値に対応する目標ス
トロークが演算され、この目標ストロークに相対変位検
出手段の検出ストロークが一致するように姿勢が制御さ
れる。
【００１２】これにより、ローリングやピッチングの収
束状態が悪化せず、もって姿勢の収れん性が向上し、所
望の姿勢制御特性を正確に得ることができる。
束状態が悪化せず、もって姿勢の収れん性が向上し、所
望の姿勢制御特性を正確に得ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例の構成を示す図１において、車輪１は
車軸２を介して油圧シリンダ３によって車体４に支持さ
れている。油圧シリンダ３の油室３ａは流量制御弁５を
介してポンプやタンク等で構成される油圧供給源ユニッ
ト６に連結している。流量制御弁５は、サーボアンプ７
の出力に応じて油圧シリンダ３への給排油量を制御す
る。前記サーボアンプ７は、油圧シリンダ３に並設され
車体（ばね上）と車軸（ばね下）との相対変位を検出す
るストロークセンサ８からの実ストロークと、後述する
コントロールユニット９からの目標ストロークを比較
し、その偏差に応じた駆動信号を流量制御弁５に出力す
る。
明する。本実施例の構成を示す図１において、車輪１は
車軸２を介して油圧シリンダ３によって車体４に支持さ
れている。油圧シリンダ３の油室３ａは流量制御弁５を
介してポンプやタンク等で構成される油圧供給源ユニッ
ト６に連結している。流量制御弁５は、サーボアンプ７
の出力に応じて油圧シリンダ３への給排油量を制御す
る。前記サーボアンプ７は、油圧シリンダ３に並設され
車体（ばね上）と車軸（ばね下）との相対変位を検出す
るストロークセンサ８からの実ストロークと、後述する
コントロールユニット９からの目標ストロークを比較
し、その偏差に応じた駆動信号を流量制御弁５に出力す
る。
【００１４】即ち、実ストロークとして検出される相対
変位は相対状態であり、当該実ストロークを検出するス
トロークセンサ８は相対状態検出手段の機能を奏するも
のである。尚、コントロールユニット９及び油圧供給源
ユニット６を除いた他の構成要素は、各車輪毎に設けら
れている。
変位は相対状態であり、当該実ストロークを検出するス
トロークセンサ８は相対状態検出手段の機能を奏するも
のである。尚、コントロールユニット９及び油圧供給源
ユニット６を除いた他の構成要素は、各車輪毎に設けら
れている。
【００１５】前記コントロールユニット９は、前記スト
ロークセンサ８からの実ストローク、圧力センサ10から
の油室３ａの圧力、横Ｇセンサ11からの車両の横加速
度、前後Ｇセンサ12からの車両前後加速度、更には、ロ
ール特性及びピッチ特性を設定するための目標ロール高
設定器13からの目標ロール高及び目標ピッチ高設定器14
からの目標ピッチ高の各出力も入力され、これら各入力
値に基づいて後述する所定の演算式により目標ストロー
クを演算してサーボアンプ７に出力する。
ロークセンサ８からの実ストローク、圧力センサ10から
の油室３ａの圧力、横Ｇセンサ11からの車両の横加速
度、前後Ｇセンサ12からの車両前後加速度、更には、ロ
ール特性及びピッチ特性を設定するための目標ロール高
設定器13からの目標ロール高及び目標ピッチ高設定器14
からの目標ピッチ高の各出力も入力され、これら各入力
値に基づいて後述する所定の演算式により目標ストロー
クを演算してサーボアンプ７に出力する。
【００１６】コントロールユニット９は、図２に示すよ
うに、圧力センサ10の出力を圧力信号に変換して入力す
る圧力信号入力手段21と、ストロークセンサ８の出力を
ストローク信号に変換して入力するストローク信号入力
手段22と、このストローク信号から変位速度を演算する
ストローク速度演算手段23と、横Ｇセンサ11の出力を横
加速度信号に変換して横加速度信号補正手段41に入力す
る横加速度信号入力手段24と、前後Ｇセンサ12の出力を
前後加速度信号に変換して前後加速度信号補正手段42に
入力する前後加速度信号入力手段25と、油圧シリンダ３
の標準状態における基準ストロークを設定する基準スト
ローク設定手段26と、同じく基準圧力を設定する基準圧
力設定手段27と、油圧サスペンションの模擬ばね定数と
模擬減衰係数をそれぞれ設定する模擬ばね定数設定手段
28及び模擬減衰係数設定手段29と、を備えている。
うに、圧力センサ10の出力を圧力信号に変換して入力す
る圧力信号入力手段21と、ストロークセンサ８の出力を
ストローク信号に変換して入力するストローク信号入力
手段22と、このストローク信号から変位速度を演算する
ストローク速度演算手段23と、横Ｇセンサ11の出力を横
加速度信号に変換して横加速度信号補正手段41に入力す
る横加速度信号入力手段24と、前後Ｇセンサ12の出力を
前後加速度信号に変換して前後加速度信号補正手段42に
入力する前後加速度信号入力手段25と、油圧シリンダ３
の標準状態における基準ストロークを設定する基準スト
ローク設定手段26と、同じく基準圧力を設定する基準圧
力設定手段27と、油圧サスペンションの模擬ばね定数と
模擬減衰係数をそれぞれ設定する模擬ばね定数設定手段
28及び模擬減衰係数設定手段29と、を備えている。
【００１７】ここで、本発明に係る構成である横加速度
信号補正手段41は、ストローク信号入力手段22により出
力される右側ストローク信号及び左側ストローク信号に
基づいてロール角θ r を演算し、横Ｇセンサ11の出力信
号を補正し、補正後の信号を出力するものである。ま
た、前後加速度信号補正手段42は、ストローク信号入力
手段22により出力される前側ストローク信号及び後側ス
トローク信号に基づいてピッチ角θp を演算し、前後Ｇ
センサ12の出力信号を補正し、補正後の信号を出力する
ものである。即ち、横加速度信号補正手段41及び前後加
速度信号補正手段42は車体傾き検出手段の機能をも奏す
るものである。
信号補正手段41は、ストローク信号入力手段22により出
力される右側ストローク信号及び左側ストローク信号に
基づいてロール角θ r を演算し、横Ｇセンサ11の出力信
号を補正し、補正後の信号を出力するものである。ま
た、前後加速度信号補正手段42は、ストローク信号入力
手段22により出力される前側ストローク信号及び後側ス
トローク信号に基づいてピッチ角θp を演算し、前後Ｇ
センサ12の出力信号を補正し、補正後の信号を出力する
ものである。即ち、横加速度信号補正手段41及び前後加
速度信号補正手段42は車体傾き検出手段の機能をも奏す
るものである。
【００１８】これらの各信号及び前記ロール高設定器13
とピッチ高設定器14からの各信号に基づいて後述するよ
うに目標状態量としての目標ストロークを演算する目標
ストローク演算手段30と、演算された目標ストロークに
対応する出力をサーボアンプ７に出力する目標ストロー
ク出力手段31とを備える。ここで、ストローク信号入力
手段22は相対状態検出手段の機能を、横加速度信号入力
手段24は横方向加速度検出手段の機能を、前後加速度信
号入力手段25は前後方向加速度検出手段の機能を、目標
ストローク演算手段30は目標状態量演算手段を、目標ス
トローク出力手段31は制御手段の機能を、各々奏するも
のであり、また本発明に係る横加速度信号補正手段41及
び前後加速度信号補正手段42は補正手段の機能をも奏し
ている。
とピッチ高設定器14からの各信号に基づいて後述するよ
うに目標状態量としての目標ストロークを演算する目標
ストローク演算手段30と、演算された目標ストロークに
対応する出力をサーボアンプ７に出力する目標ストロー
ク出力手段31とを備える。ここで、ストローク信号入力
手段22は相対状態検出手段の機能を、横加速度信号入力
手段24は横方向加速度検出手段の機能を、前後加速度信
号入力手段25は前後方向加速度検出手段の機能を、目標
ストローク演算手段30は目標状態量演算手段を、目標ス
トローク出力手段31は制御手段の機能を、各々奏するも
のであり、また本発明に係る横加速度信号補正手段41及
び前後加速度信号補正手段42は補正手段の機能をも奏し
ている。
【００１９】次に、本実施例に係る姿勢制御について説
明するが、先ず、ロール制御について説明する。図３
で、ロール中心ＲＣから距離Ｈr の位置にあるばね上質
量ｍと対向して距離Ｈr ′の位置に仮想の質量ｍ（図中
破線で示す）を考えた場合、定常状態におけるロール中
心ＲＣ回りのモーメントの釣合いは、次式で表すことが
できる。
明するが、先ず、ロール制御について説明する。図３
で、ロール中心ＲＣから距離Ｈr の位置にあるばね上質
量ｍと対向して距離Ｈr ′の位置に仮想の質量ｍ（図中
破線で示す）を考えた場合、定常状態におけるロール中
心ＲＣ回りのモーメントの釣合いは、次式で表すことが
できる。
【００２０】 −２・Ｓ2 ・ｋ・θr ＋ｍ・β・Ｈr −ｍ・β・Ｈr ′＝０・・・（１） ここで、Ｓ：ＲＣ〜サスペンション間距離、ｋ：サスペ
ンションばね定数、θr ：ロール角、β：横加速度であ
る。これにより、定常時のロール角θr は次式で与えら
れ、ロール中心ＲＣから仮想質量までの距離Ｈr ′を変
えることにより横加速度βに対するロール角θr を任意
に設定可能となる。
ンションばね定数、θr ：ロール角、β：横加速度であ
る。これにより、定常時のロール角θr は次式で与えら
れ、ロール中心ＲＣから仮想質量までの距離Ｈr ′を変
えることにより横加速度βに対するロール角θr を任意
に設定可能となる。
【００２１】 θr ＝ｍ・β・（Ｈr −Ｈr ′）／（２・Ｓ2 ・ｋ）・・・・（２） ここで、前記仮想質量ｍによるモーメント力をサスペン
ションに設けた油圧シリンダで実現するには、油圧シリ
ンダによる発生力Ｆを（１）式より次式のように設定す
ればよいことが判る。 Ｆ＝（ｍ・β・Ｈr ′）／（２・Ｓ） ・・・・・（３） そして、本実施例のように位置制御とすれば、（３）式
からその目標ストロークｙR は次式で与えることができ
る。
ションに設けた油圧シリンダで実現するには、油圧シリ
ンダによる発生力Ｆを（１）式より次式のように設定す
ればよいことが判る。 Ｆ＝（ｍ・β・Ｈr ′）／（２・Ｓ） ・・・・・（３） そして、本実施例のように位置制御とすれば、（３）式
からその目標ストロークｙR は次式で与えることができ
る。
【００２２】 ｙR ＝Ｆ／ｋm ＝（ｍ・β・Ｈr ′）／（２・Ｓ・ｋm ）・・・（４） ここで、ｋm ：模擬ばね定数である。これにより、ロー
ル中心ＲＣから仮想質量までの距離Ｈr ′を変更するこ
とで目標ストロークを任意に設定することができる。以
上は２輪モデルについて述べたが、４輪の場合には、図
４に示すように、車両の重心点ＣＧから前輪と後輪の各
ロール中心ＲＣまでの距離Ｌf 、Ｌr の比率から前・後
軸毎に、次式で与えられる等価的な質量（図中破線で示
す）を考え、これら質量ｍf 、ｍr を前記（４）式のｍ
と置き換えれることで、２輪の場合と同様にして各軸を
個別に制御することができる。
ル中心ＲＣから仮想質量までの距離Ｈr ′を変更するこ
とで目標ストロークを任意に設定することができる。以
上は２輪モデルについて述べたが、４輪の場合には、図
４に示すように、車両の重心点ＣＧから前輪と後輪の各
ロール中心ＲＣまでの距離Ｌf 、Ｌr の比率から前・後
軸毎に、次式で与えられる等価的な質量（図中破線で示
す）を考え、これら質量ｍf 、ｍr を前記（４）式のｍ
と置き換えれることで、２輪の場合と同様にして各軸を
個別に制御することができる。
【００２３】 ｍf ＝（Ｌr ・ｍ）／（Ｌf ＋Ｌr ）・・・・・（５） ｍr ＝（Ｌf ・ｍ）／（Ｌf ＋Ｌr ）・・・・・（６） 図中、Ｓf 、Ｓr は前輪と後輪のロール中心〜サスペン
ション間距離、ｋf 、ｋr は前輪と後輪のサスペンショ
ンばね定数である。尚、前後ロール角は基本的に同一と
いう前提で、フレームの捻れによるロール中心ＲＣ回り
のトルクは考慮していない。
ション間距離、ｋf 、ｋr は前輪と後輪のサスペンショ
ンばね定数である。尚、前後ロール角は基本的に同一と
いう前提で、フレームの捻れによるロール中心ＲＣ回り
のトルクは考慮していない。
【００２４】また、ピッチ制御については、前後加速度
をα、ピッチ中心と仮想質量間の距離をＨP ′、ピッチ
中心とサスペンション間との距離をＬとすれば、ロール
制御の場合と同様であり、目標ストロークｙP は、次式
で与えることができる。 ｙP ＝（ｍ・α・ＨP ′）／（２・Ｌ・ｋm ）・・・（７） 次に本実施例のサスペンション制御装置の制御動作につ
いて図５のフローチャートを参照して説明する。
をα、ピッチ中心と仮想質量間の距離をＨP ′、ピッチ
中心とサスペンション間との距離をＬとすれば、ロール
制御の場合と同様であり、目標ストロークｙP は、次式
で与えることができる。 ｙP ＝（ｍ・α・ＨP ′）／（２・Ｌ・ｋm ）・・・（７） 次に本実施例のサスペンション制御装置の制御動作につ
いて図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２５】まず、ステップ１（図ではＳ１と記す。以
下同様）では、各センサから圧力信号Ｐ、ストローク信
号ｙ、横加速度β、前後加速度α、ブレーキ信号Ｂ及び
車速信号Ｖを読み込む。ステップ２では、読み込んだ実
際のストロークｙと基準ストロークｙ0 との偏差から求
めた変位（ｙ−ｙ0 ）を微分してｙ′＝ｄ（ｙ−ｙ0 ）
／ｄｔとして変位速度ｙ′を算出する。
下同様）では、各センサから圧力信号Ｐ、ストローク信
号ｙ、横加速度β、前後加速度α、ブレーキ信号Ｂ及び
車速信号Ｖを読み込む。ステップ２では、読み込んだ実
際のストロークｙと基準ストロークｙ0 との偏差から求
めた変位（ｙ−ｙ0 ）を微分してｙ′＝ｄ（ｙ−ｙ0 ）
／ｄｔとして変位速度ｙ′を算出する。
【００２６】ステップ３では、読み込んだ実際のストロ
ークｙに基づいてロール角θR 及びピッチ角θp を算出
する。即ち、ストロークセンサ８は各車輪毎に設けられ
ており、例えば前側のサスペンションについて、右側ス
トロークｙRH及び左側ストロークｙLHを読込み、前側の
ロール角θ r を以下の式に従って、算出する。
ークｙに基づいてロール角θR 及びピッチ角θp を算出
する。即ち、ストロークセンサ８は各車輪毎に設けられ
ており、例えば前側のサスペンションについて、右側ス
トロークｙRH及び左側ストロークｙLHを読込み、前側の
ロール角θ r を以下の式に従って、算出する。
【００２７】θ r ＝ tan-1｛（ｙRH−ｙLH）／（２・Ｓ）｝ また、例えば右側のサスペンションについて、前側スト
ロークｙFR及び後側ストロークｙRRを読込み、右側のピ
ッチ角θp を以下の式に従って、算出する。 θp ＝ tan-1｛（ｙFR−ｙRR）／Ｌ｝ ステップ４では、横Ｇセンサ11や前後Ｇセンサ12が車体
に取付けられているため、車体に姿勢変化が生じた場合
に、該姿勢変化に係る重力加速度Ｇが該横Ｇセンサ11や
前後Ｇセンサ12にも作用することとなるため、該横Ｇセ
ンサ11や前後Ｇセンサ12に作用する重力加速度の影響を
排除するための演算を行う。即ち、前記ステップ１で読
込んだ横加速度β及び前後加速度αを、前記ステップ３
で演算したロール角θ r 及びピッチ角θp に従って補正
し、補正横加速度β′及び補正前後加速度α′を以下の
式に従って算出する。
ロークｙFR及び後側ストロークｙRRを読込み、右側のピ
ッチ角θp を以下の式に従って、算出する。 θp ＝ tan-1｛（ｙFR−ｙRR）／Ｌ｝ ステップ４では、横Ｇセンサ11や前後Ｇセンサ12が車体
に取付けられているため、車体に姿勢変化が生じた場合
に、該姿勢変化に係る重力加速度Ｇが該横Ｇセンサ11や
前後Ｇセンサ12にも作用することとなるため、該横Ｇセ
ンサ11や前後Ｇセンサ12に作用する重力加速度の影響を
排除するための演算を行う。即ち、前記ステップ１で読
込んだ横加速度β及び前後加速度αを、前記ステップ３
で演算したロール角θ r 及びピッチ角θp に従って補正
し、補正横加速度β′及び補正前後加速度α′を以下の
式に従って算出する。
【００２８】 β′＝β−Ｇ・ sinθ r α′＝α−Ｇ・ sinθp 即ち、横Ｇセンサ11や前後Ｇセンサ12により検出した検
出値から各々の検出方向の重力加速度成分を減算するこ
とにより重力加速度の影響を排除している。ステップ５
では、模擬ばね定数ｋm 及び模擬減衰係数Ｃm の設定
と、各設定器13，14により目標ロール高Ｈ r ′及び目標
ピッチ高ＨP ′を設定する。
出値から各々の検出方向の重力加速度成分を減算するこ
とにより重力加速度の影響を排除している。ステップ５
では、模擬ばね定数ｋm 及び模擬減衰係数Ｃm の設定
と、各設定器13，14により目標ロール高Ｈ r ′及び目標
ピッチ高ＨP ′を設定する。
【００２９】ステップ６では、入力した各検出値及び設
定値、また算出した算出値に基づいて、次式によりばね
制御分、ダンピング制御分、更に前述した演算式による
ロール制御分及びピッチ制御分を演算し加算して目標ス
トローク値Ｙを算出する。 Ｙ＝〔ｙ0 −〔（Ｐ−Ｐ0 ）・Ａ／ｋm 〕−（Ｃm ・ｙ′／ｋm ）〕 ±〔（ｍ・β′・Ｈ r ′）／（２・Ｓ・ｋm ）〕 ±〔（ｍ・α′・ＨP ′）／（２・Ｌ・ｋm ）〕 ここで、油圧シリンダ３の有効断面積をＡとして、その
ときの圧力Ｐと基準圧力Ｐ0 との差分（Ｐ−Ｐ0 ）に断
面積Ａを乗じたものが荷重変動分となり、これを模擬ば
ね定数ｋm で割ったもの、つまり、（Ｐ−Ｐ0 ）Ａ／ｋ
m が荷重変動分に対応して変位させるストローク量（ば
ね制御分）となる。また、模擬減衰係数と油圧シリンダ
変位速度とにより、Ｃm ・ｙ′／ｋm としてダンピング
ストローク量（ダンパ制御分）が得られる。これらばね
制御分とダンパ制御分による目標ストローク分は、基準
ストロークｙ0 からこれらのストローク分を引いたも
の、つまり、ｙ0 −（Ｐ−Ｐ0 ）・Ａ／ｋm −Ｃm ・
ｙ′／ｋm として得られる。そして、この目標ストロー
ク量にロール制御分とピッチ制御分を加算して目標スト
ロークＹが算出される。
定値、また算出した算出値に基づいて、次式によりばね
制御分、ダンピング制御分、更に前述した演算式による
ロール制御分及びピッチ制御分を演算し加算して目標ス
トローク値Ｙを算出する。 Ｙ＝〔ｙ0 −〔（Ｐ−Ｐ0 ）・Ａ／ｋm 〕−（Ｃm ・ｙ′／ｋm ）〕 ±〔（ｍ・β′・Ｈ r ′）／（２・Ｓ・ｋm ）〕 ±〔（ｍ・α′・ＨP ′）／（２・Ｌ・ｋm ）〕 ここで、油圧シリンダ３の有効断面積をＡとして、その
ときの圧力Ｐと基準圧力Ｐ0 との差分（Ｐ−Ｐ0 ）に断
面積Ａを乗じたものが荷重変動分となり、これを模擬ば
ね定数ｋm で割ったもの、つまり、（Ｐ−Ｐ0 ）Ａ／ｋ
m が荷重変動分に対応して変位させるストローク量（ば
ね制御分）となる。また、模擬減衰係数と油圧シリンダ
変位速度とにより、Ｃm ・ｙ′／ｋm としてダンピング
ストローク量（ダンパ制御分）が得られる。これらばね
制御分とダンパ制御分による目標ストローク分は、基準
ストロークｙ0 からこれらのストローク分を引いたも
の、つまり、ｙ0 −（Ｐ−Ｐ0 ）・Ａ／ｋm −Ｃm ・
ｙ′／ｋm として得られる。そして、この目標ストロー
ク量にロール制御分とピッチ制御分を加算して目標スト
ロークＹが算出される。
【００３０】尚、前記目標ストロークＹの演算式におい
て、ロール制御分の符号は、左右輪において異なり、ピ
ッチ制御分の符号は前後輪において異なる。ステップ７
では、ステップ６で演算された目標ストロークＹに対応
する信号をサーボアンプ７に出力する。サーボアンプ７
では、前記コントロールユニット９から出力された目標
ストロークＹとストロークセンサ８からの実ストローク
とを比較して実ストロークが目標ストロークＹに一致す
るように各車輪毎の流量制御弁５を駆動制御して対応す
る油圧シリンダ３への作動油の給排量を調整する。
て、ロール制御分の符号は、左右輪において異なり、ピ
ッチ制御分の符号は前後輪において異なる。ステップ７
では、ステップ６で演算された目標ストロークＹに対応
する信号をサーボアンプ７に出力する。サーボアンプ７
では、前記コントロールユニット９から出力された目標
ストロークＹとストロークセンサ８からの実ストローク
とを比較して実ストロークが目標ストロークＹに一致す
るように各車輪毎の流量制御弁５を駆動制御して対応す
る油圧シリンダ３への作動油の給排量を調整する。
【００３１】ここで、本発明に係る効果として、ステッ
プ３において求めた車体の傾きであるロール角θ r 及び
ピッチ角θp に基づき、ステップ４において、重力加速
度の横方向加速度と同一方向成分Ｇ・ sinθ r 及び重力
加速度の前記前後方向加速度と同一方向成分Ｇ・ sinθ
p が演算され、前記目標状態量である目標ストローク値
Ｙを演算する際に用いられる補正横加速度β′及び補正
前後加速度α′を演算しているので、ローリングやピッ
チングの収束状態が悪化せず、もって姿勢の収れん性が
向上し、所望の姿勢制御特性を正確に得ることができ
る。
プ３において求めた車体の傾きであるロール角θ r 及び
ピッチ角θp に基づき、ステップ４において、重力加速
度の横方向加速度と同一方向成分Ｇ・ sinθ r 及び重力
加速度の前記前後方向加速度と同一方向成分Ｇ・ sinθ
p が演算され、前記目標状態量である目標ストローク値
Ｙを演算する際に用いられる補正横加速度β′及び補正
前後加速度α′を演算しているので、ローリングやピッ
チングの収束状態が悪化せず、もって姿勢の収れん性が
向上し、所望の姿勢制御特性を正確に得ることができ
る。
【００３２】尚、本実施例では、油圧シリンダのみで支
持する構成としたが、補助ばねや補助ダンパを設ける構
成としてもよい。また、本実施例では、ばね制御分及び
ダンパ制御分も含めたが、これらを他の方法でまかな
い、ロール制御とピッチ制御分のみとしてもよく、ま
た、ロール制御とピッチ制御のどちらか一方だけでもよ
い。
持する構成としたが、補助ばねや補助ダンパを設ける構
成としてもよい。また、本実施例では、ばね制御分及び
ダンパ制御分も含めたが、これらを他の方法でまかな
い、ロール制御とピッチ制御分のみとしてもよく、ま
た、ロール制御とピッチ制御のどちらか一方だけでもよ
い。
【００３３】また、本実施例では、状態量として変位を
説明したが、状態量としては力を表すものであってもよ
い。
説明したが、状態量としては力を表すものであってもよ
い。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両のばね上とばね下間の相対変位を検出する相対変位検
出手段と、車両に生じる前後方向加速度を検出する前後
方向加速度検出手段と、車両に生じる横方向加速度を検
出する横方向加速度検出手段と、車両に生じる前後方向
加速度或いは横方向加速度に基づいて車両にモーメント
が発生した時のモーメント中心位置に対して実際の車両
質量の位置と反対側のモーメント中心から任意の距離の
位置に仮想した前記実際の車両質量と同等の仮想質量に
基づいて予め設定したピッチング或いはローリングに係
る車体の姿勢変化を表す数式モデルに従って前記前後方
向加速度検出手段或いは横方向加速度検出手段の検出値
に対応する目標ストロークを演算する目標ストローク演
算手段と、該目標ストローク演算手段で演算された目標
ストロークに前記相対変位検出手段の検出ストロークが
一致するように制御する姿勢制御手段と、前記モーメン
ト中心から仮想質量までの距離を任意に設定して前記目
標ストローク演算手段で演算する目標ストローク可変設
定可能な目標ストローク設定手段と、を備える車両用サ
スペンション制御装置において、重力加速度に対する車
体の傾きを検出し、検出された前記車体傾きに基づいて
前後方向加速度或いは横方向加速度の重力加速度を補正
し、該補正後の前後方向加速度或いは横方向加速度に基
づいて目標状態量を演算する構成としたので、重力加速
度の影響を受けずに、検出される前後方向加速度或いは
横方向加速度に対応する目標状態量を演算することが可
能となり、もって姿勢の収れん性が向上し、制動力を開
放した際にも安定した姿勢を得ることが可能となる。
両のばね上とばね下間の相対変位を検出する相対変位検
出手段と、車両に生じる前後方向加速度を検出する前後
方向加速度検出手段と、車両に生じる横方向加速度を検
出する横方向加速度検出手段と、車両に生じる前後方向
加速度或いは横方向加速度に基づいて車両にモーメント
が発生した時のモーメント中心位置に対して実際の車両
質量の位置と反対側のモーメント中心から任意の距離の
位置に仮想した前記実際の車両質量と同等の仮想質量に
基づいて予め設定したピッチング或いはローリングに係
る車体の姿勢変化を表す数式モデルに従って前記前後方
向加速度検出手段或いは横方向加速度検出手段の検出値
に対応する目標ストロークを演算する目標ストローク演
算手段と、該目標ストローク演算手段で演算された目標
ストロークに前記相対変位検出手段の検出ストロークが
一致するように制御する姿勢制御手段と、前記モーメン
ト中心から仮想質量までの距離を任意に設定して前記目
標ストローク演算手段で演算する目標ストローク可変設
定可能な目標ストローク設定手段と、を備える車両用サ
スペンション制御装置において、重力加速度に対する車
体の傾きを検出し、検出された前記車体傾きに基づいて
前後方向加速度或いは横方向加速度の重力加速度を補正
し、該補正後の前後方向加速度或いは横方向加速度に基
づいて目標状態量を演算する構成としたので、重力加速
度の影響を受けずに、検出される前後方向加速度或いは
横方向加速度に対応する目標状態量を演算することが可
能となり、もって姿勢の収れん性が向上し、制動力を開
放した際にも安定した姿勢を得ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例の構成図
【図２】同上実施例のコントロールユニットの構成を示
すブロック図
すブロック図
【図３】本実施例の目標ストローク設定数式モデルを２
輪の場合の説明図
輪の場合の説明図
【図４】同上目標ストローク設定数式モデルを４輪に拡
張する場合の説明図
張する場合の説明図
【図５】本実施例の目標ストローク設定動作のフローチ
ャート
ャート
１ 車輪 ２ 車軸 ３ 油圧シリンダ ４ 車体 ５ 流量制御弁 ６ 油圧供給源ユニット ７ サーボアンプ ８ ストロークセンサ ９ コントロールユニット 10 圧力センサ 11 横Ｇセンサ 12 前後Ｇセンサ
Claims (1)
- 【請求項１】 車両のばね上とばね下間の相対変位を検
出する相対変位検出手段と、車両に生じる前後方向加速
度を検出する前後方向加速度検出手段と、車両に生じる
横方向加速度を検出する横方向加速度検出手段と、車両
に生じる前後方向加速度或いは横方向加速度に基づいて
車両にモーメントが発生した時のモーメント中心位置に
対して実際の車両質量の位置と反対側のモーメント中心
から任意の距離の位置に仮想した前記実際の車両質量と
同等の仮想質量に基づいて予め設定したピッチング或い
はローリングに係る車体の姿勢変化を表す数式モデルに
従って前記前後方向加速度検出手段或いは横方向加速度
検出手段の検出値に対応する目標ストロークを演算する
目標ストローク演算手段と、該目標ストローク演算手段
で演算された目標ストロークに前記相対変位検出手段の
検出ストロークが一致するように制御する姿勢制御手段
と、前記モーメント中心から仮想質量までの距離を任意
に設定して前記目標ストローク演算手段で演算する目標
ストローク可変設定可能な目標ストローク設定手段と、
を備える車両用サスペンション制御装置において、 重力加速度に対する車体の傾きを検出する車体傾き検出
手段と、検出された前記車体傾きに基づいて前記目標状
態量を演算する際に用いられる前後方向加速度或いは横
方向加速度の重力加速度分を補正する補正手段とを、設
けたことを特徴とする車両用サスペンション制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5886493A JP2997975B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 車両用サスペンション制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5886493A JP2997975B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 車両用サスペンション制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06270630A JPH06270630A (ja) | 1994-09-27 |
| JP2997975B2 true JP2997975B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=13096596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5886493A Expired - Fee Related JP2997975B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 車両用サスペンション制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997975B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08150908A (ja) * | 1994-11-28 | 1996-06-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 車両の制動力配分制御装置 |
| JP3518309B2 (ja) * | 1998-02-02 | 2004-04-12 | 日産自動車株式会社 | 車両のピッチ角演算装置 |
| JP2009107459A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Nissan Motor Co Ltd | タイヤ位置可変車両およびタイヤ力変化抑制方法 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP5886493A patent/JP2997975B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06270630A (ja) | 1994-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |