JP3006689B2 - セミアクテイブな走行装置機構用の制御装置 - Google Patents
セミアクテイブな走行装置機構用の制御装置Info
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- JP3006689B2 JP3006689B2 JP2160050A JP16005090A JP3006689B2 JP 3006689 B2 JP3006689 B2 JP 3006689B2 JP 2160050 A JP2160050 A JP 2160050A JP 16005090 A JP16005090 A JP 16005090A JP 3006689 B2 JP3006689 B2 JP 3006689B2
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- bypass valve
- controller
- sensor
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
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- B60G2400/102—Acceleration; Deceleration vertical
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60G2400/512—Pressure in suspension unit in spring
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
- B60G2500/10—Damping action or damper
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/16—Integrating means, i.e. integral control
-
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- B60G2600/18—Automatic control means
- B60G2600/184—Semi-Active control means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/60—Signal noise suppression; Electronic filtering means
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車におけるセミアクティブな走行装置機
構用の制御装置に関する。
構用の制御装置に関する。
［従来の技術］ 路面車両における車両重量の支持作用は、個々の車輪
にかかる力を介してのみなされるものではなく、スタテ
ィックあるいはダイナミックな浮揚力機構部によっても
なされる。すべての場合に共通して問題となるのは、支
持媒介物における不規則性により当該支持機構部を介し
て惹起される振動の励振である。自動車ひいては路面車
両の場合、当該振動の励振は、何等かの程度はさけられ
ない非平坦性の走行路上の進行により惹起される。しか
しこれにより生じる車両の振動は、快適な乗心地のみな
らず車両の安全をも妨げるものであり、これにより乗員
及び積荷が負荷を受けるのである。
にかかる力を介してのみなされるものではなく、スタテ
ィックあるいはダイナミックな浮揚力機構部によっても
なされる。すべての場合に共通して問題となるのは、支
持媒介物における不規則性により当該支持機構部を介し
て惹起される振動の励振である。自動車ひいては路面車
両の場合、当該振動の励振は、何等かの程度はさけられ
ない非平坦性の走行路上の進行により惹起される。しか
しこれにより生じる車両の振動は、快適な乗心地のみな
らず車両の安全をも妨げるものであり、これにより乗員
及び積荷が負荷を受けるのである。
弾力性をもった上部構造体バネ作用及び減衰作用によ
り、この負荷を減じることが可能である。すなわち生起
し導入される振動は、乗員に達する途中で多少吸収され
る。例えば弾力性を有するタイヤにより何等かの事前フ
ィルタリング作用が行なわれる。上記タイヤによっては
路面上に存在する相当強度な非平坦性が一部分補償され
る。
り、この負荷を減じることが可能である。すなわち生起
し導入される振動は、乗員に達する途中で多少吸収され
る。例えば弾力性を有するタイヤにより何等かの事前フ
ィルタリング作用が行なわれる。上記タイヤによっては
路面上に存在する相当強度な非平坦性が一部分補償され
る。
上部構造体振動の低減緩和の有効性は、適合さるべき
車両パラメータがとり得る作用範囲に実質的に依存して
いる。当該パラメータは、上部構造質量体に対しては上
部構造体バネおよび減衰器に対してよりも著しく小さ
い。従ってバネ作用パラメータの変更、あるいは車両の
振動減衰器の可変調整により車両全体の振動が防止され
る。
車両パラメータがとり得る作用範囲に実質的に依存して
いる。当該パラメータは、上部構造質量体に対しては上
部構造体バネおよび減衰器に対してよりも著しく小さ
い。従ってバネ作用パラメータの変更、あるいは車両の
振動減衰器の可変調整により車両全体の振動が防止され
る。
乗心地のよい車両とは、路面の非平坦状態及びそれに
よって引き起こされる軸運動を高度に調整し、乗員には
わずかな振動しか受けさせない車両のことである。従っ
て、車両搭乗者に達する振動運動が、一般的に振動に対
しての乗心地の快適度に対する責任量とみなされるべき
である。
よって引き起こされる軸運動を高度に調整し、乗員には
わずかな振動しか受けさせない車両のことである。従っ
て、車両搭乗者に達する振動運動が、一般的に振動に対
しての乗心地の快適度に対する責任量とみなされるべき
である。
ヨーロッパ特許公開公報（EP−Ｏ）270893から自動車
におけるセミアクティブな走行装置機構の制御部用の装
置が既に公知である。当該申請では、配属されたアクテ
ィブ、あるいはセミアクティブな減衰器及び、パッシブ
なバネ及び減衰器の付加エレメントと組合わせた水準制
御が期されていた。しかしながら、当該装置は構成上著
しくコストがかかり、また相応のコストの解決策が得ら
れるものでもなかった。さらに前記装置に使用される構
成部品数も非常に多く、システム内部に故障の生じるお
それがある。セミアクティブな走行装置機構に対しては
スカイフック（Skyhook）制御方式が公知である。この
方式によれば、振動減衰器は以下のように制御される。
すなわち、Va×（Va−VR）＞０の条件下ではバイパス弁
は閉じられる。このとき振動減衰器はハード特性で作動
する。ここでVaは垂直方向の上部構造体速度を、またVR
は垂直方向の車輪速度を表している。
におけるセミアクティブな走行装置機構の制御部用の装
置が既に公知である。当該申請では、配属されたアクテ
ィブ、あるいはセミアクティブな減衰器及び、パッシブ
なバネ及び減衰器の付加エレメントと組合わせた水準制
御が期されていた。しかしながら、当該装置は構成上著
しくコストがかかり、また相応のコストの解決策が得ら
れるものでもなかった。さらに前記装置に使用される構
成部品数も非常に多く、システム内部に故障の生じるお
それがある。セミアクティブな走行装置機構に対しては
スカイフック（Skyhook）制御方式が公知である。この
方式によれば、振動減衰器は以下のように制御される。
すなわち、Va×（Va−VR）＞０の条件下ではバイパス弁
は閉じられる。このとき振動減衰器はハード特性で作動
する。ここでVaは垂直方向の上部構造体速度を、またVR
は垂直方向の車輪速度を表している。
同様にVa×（Va−VR）＜０では、バイパス弁は開放さ
れる。これにより振動減衰器は、ソフト特性で作動す
る。前記上部構造体速度Vaは、加速度センサを用いて上
部構造体加速度aaの積分によって求められ得る。この手
法は非常にコストを要するばかりではなく算出された上
部構造体速度も、後続の制御過程のためには充分に精密
ではない。
れる。これにより振動減衰器は、ソフト特性で作動す
る。前記上部構造体速度Vaは、加速度センサを用いて上
部構造体加速度aaの積分によって求められ得る。この手
法は非常にコストを要するばかりではなく算出された上
部構造体速度も、後続の制御過程のためには充分に精密
ではない。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、自動車に対するセミアクティブな走
行装置機構用の制御装置であって、故障が生じず単純な
構造を有しなおかつ使用者に対してはきわめて快適な乗
心地を可能にするものを提供するものである。さらに前
記制御装置は無段階に調整されることを可能とし、より
一層快適な乗心地を達成するものでなければならない。
さらにまた該制御装置は制御可能な振動減衰器にも、同
様にまた力制御可能な振動減衰器にも組み込み可能なも
のでなければならない。
行装置機構用の制御装置であって、故障が生じず単純な
構造を有しなおかつ使用者に対してはきわめて快適な乗
心地を可能にするものを提供するものである。さらに前
記制御装置は無段階に調整されることを可能とし、より
一層快適な乗心地を達成するものでなければならない。
さらにまた該制御装置は制御可能な振動減衰器にも、同
様にまた力制御可能な振動減衰器にも組み込み可能なも
のでなければならない。
［課題を解決するための手段］ この課題は特許請求の範囲に記載された特徴によって
解決される。その際に重要な点は、例えば積分回路の使
用をしないで済むということである。何故ならばそれに
よって制御回路あるいは制御チェーン（縦続回路）の内
部で遅延時間が生じることが回避されるからである。
解決される。その際に重要な点は、例えば積分回路の使
用をしないで済むということである。何故ならばそれに
よって制御回路あるいは制御チェーン（縦続回路）の内
部で遅延時間が生じることが回避されるからである。
自動車の車輪質量体及び上部構造質量体との間の相対
速度を、例えば特許公開公報（OS）3909190に記載され
ているような速度センサにより測定することが可能であ
る。比例弁を有する力制御可能な振動減衰器が使用され
る第二の適用例の場合には、力センサが上部構造体の質
量分布により上部構造体質量を測定する。
速度を、例えば特許公開公報（OS）3909190に記載され
ているような速度センサにより測定することが可能であ
る。比例弁を有する力制御可能な振動減衰器が使用され
る第二の適用例の場合には、力センサが上部構造体の質
量分布により上部構造体質量を測定する。
［実施例］ 図に示された実施例に基づいて、本発明を詳細に説明
することにする。既に公知であるシステムの有する欠点
は本発明による対象においては下記の関係性に基づいて
補償される。
することにする。既に公知であるシステムの有する欠点
は本発明による対象においては下記の関係性に基づいて
補償される。
aa×（Va−VR）＞０ならば、バイパス弁は閉鎖されて
いる。
いる。
aa×（Va−VR）＜０ならば、バイパス弁は解放されて
いる。
いる。
与式において、aaは上部構造体加速度、Vaは垂直方向
の上部構造体速度、またVRは垂直方向の車輪速度を示し
ている。相対速度が＞０の場合には振動減衰器は伸び行
程（段階）で、また相対速度が＜０の場合には該振動減
衰器は縮み行程（段階）で動作している。
の上部構造体速度、またVRは垂直方向の車輪速度を示し
ている。相対速度が＞０の場合には振動減衰器は伸び行
程（段階）で、また相対速度が＜０の場合には該振動減
衰器は縮み行程（段階）で動作している。
車輪懸架装置16は走行路１と接している。この車輪懸
架装置は車輪質量体２をもち、この車輪質量体２と上部
構造質量体３との間にバネ力17が作用する。また相対速
度センサ５を介して、車輪質量体２と上部構造質量体３
との間の相対速度が測定される。測定信号11は電気接続
路を介して制御器７に伝達される。上部構造質量体３に
設けられている加速度センサ４は上部構造体の加速度を
測定する。電気接続路を介して測定信号９がフィルタ６
へ導かれる。そしてこのフィルタ６において、所定レベ
ルを超える生起ノイズ量をフィルタリングする。フィル
タリングされた信号10は接続路を介して制御器７に供給
される。制御器７は、加速度測定信号と相対速度信号か
ら制御操作量８を算出し、その制御操作量８を電気接続
路を介して振動減衰器へ供給する。したがって振動減衰
器の制御特性は、制御器７の制御操作量８により作用を
受ける。前提条件は、この振動減衰器が制御可能である
ことである。この種の制御部においては、振動減衰器の
特性要因はハードおよびソフトに調整可能である。
架装置は車輪質量体２をもち、この車輪質量体２と上部
構造質量体３との間にバネ力17が作用する。また相対速
度センサ５を介して、車輪質量体２と上部構造質量体３
との間の相対速度が測定される。測定信号11は電気接続
路を介して制御器７に伝達される。上部構造質量体３に
設けられている加速度センサ４は上部構造体の加速度を
測定する。電気接続路を介して測定信号９がフィルタ６
へ導かれる。そしてこのフィルタ６において、所定レベ
ルを超える生起ノイズ量をフィルタリングする。フィル
タリングされた信号10は接続路を介して制御器７に供給
される。制御器７は、加速度測定信号と相対速度信号か
ら制御操作量８を算出し、その制御操作量８を電気接続
路を介して振動減衰器へ供給する。したがって振動減衰
器の制御特性は、制御器７の制御操作量８により作用を
受ける。前提条件は、この振動減衰器が制御可能である
ことである。この種の制御部においては、振動減衰器の
特性要因はハードおよびソフトに調整可能である。
第２図に示された基本回路の場合は、セミアクティブ
な走行装置（機構）に力制御可能な振動減衰器が結合さ
れている。この基本回路は、より一層快適な乗心地を目
指している。すなわちここでは車輪力ないし質量分布
が、力センサ13で測定されるのである。速度Ｖ＝０の場
合に瞬時値が記憶される。それと同時に加速度センサ４
を用いて垂直方向の上部構造体加速度が測定される。加
速度センサ４は上部構造質量体３に設置されている。そ
の測定信号９は接続路を介してフィルタ６へ伝送され
る。そしてフィルタ６においてフィルタリングされた出
力信号10は接続路を介して制御器７に供給される。力セ
ンサ13は、車輪質量体２と上部構造質量体３との間のバ
ネ力18に設けられており、力センサ13の測定信号14は接
続路を介して同様に制御器７へ供給される。また上部構
造質量体３と車輪質量体２との間の相対速度も相対速度
センサ５を用いて測定される。この相対速度センサ５の
測定信号15は電気接続路を介して制御器７へ伝送され
る。この制御器は、得られた各測定信号および記憶され
たないしはインプットされた値から制御偏差を算出す
る。この偏差すなわち制御操作量８は、接続路を介して
振動減衰器に供給される。この基本回路に対する制御原
理は以下に示すとおりである。
な走行装置（機構）に力制御可能な振動減衰器が結合さ
れている。この基本回路は、より一層快適な乗心地を目
指している。すなわちここでは車輪力ないし質量分布
が、力センサ13で測定されるのである。速度Ｖ＝０の場
合に瞬時値が記憶される。それと同時に加速度センサ４
を用いて垂直方向の上部構造体加速度が測定される。加
速度センサ４は上部構造質量体３に設置されている。そ
の測定信号９は接続路を介してフィルタ６へ伝送され
る。そしてフィルタ６においてフィルタリングされた出
力信号10は接続路を介して制御器７に供給される。力セ
ンサ13は、車輪質量体２と上部構造質量体３との間のバ
ネ力18に設けられており、力センサ13の測定信号14は接
続路を介して同様に制御器７へ供給される。また上部構
造質量体３と車輪質量体２との間の相対速度も相対速度
センサ５を用いて測定される。この相対速度センサ５の
測定信号15は電気接続路を介して制御器７へ伝送され
る。この制御器は、得られた各測定信号および記憶され
たないしはインプットされた値から制御偏差を算出す
る。この偏差すなわち制御操作量８は、接続路を介して
振動減衰器に供給される。この基本回路に対する制御原
理は以下に示すとおりである。
すなわちaa×（Va−VR）＜０の場合には、バネ減衰力
は０に向う。
は０に向う。
aa×（Va−VR）＞０の場合には、バネ減衰力＝上部構
造体質量×上部構造体加速度の関係にある。
造体質量×上部構造体加速度の関係にある。
この振動減衰器制御装置により、無段階的な制御が可
能である。減衰力は可制御であり、すなわち減衰力＝質
量×加速度の関係性が存する。この特性曲線を考察する
ならば、低く延びている特性曲線は小さな減衰力の要す
ることを表すのである。
能である。減衰力は可制御であり、すなわち減衰力＝質
量×加速度の関係性が存する。この特性曲線を考察する
ならば、低く延びている特性曲線は小さな減衰力の要す
ることを表すのである。
第１図は、バイパス弁を有する制御可能な振動減衰器に
対する原理回路図、第２図は、比例弁を有する力制御さ
れた振動減衰器に対する原理回路図である。 １……走行路、２……車輪質量体、３……上部構造質量
体、４……加速度センサ、５……相対速度センサ、６…
…フィルタ、７……制御器、８……制御操作量、９……
上部構造体加速度の測定信号、10……上部構造体加速度
のフィルタリングされた測定信号、11……上部構造体の
相対速度測定信号、13……力センサ、14……力センサの
測定信号、15……相対速度センサの測定信号、16……タ
イヤバネ、17……バネ力、18……バネ力
対する原理回路図、第２図は、比例弁を有する力制御さ
れた振動減衰器に対する原理回路図である。 １……走行路、２……車輪質量体、３……上部構造質量
体、４……加速度センサ、５……相対速度センサ、６…
…フィルタ、７……制御器、８……制御操作量、９……
上部構造体加速度の測定信号、10……上部構造体加速度
のフィルタリングされた測定信号、11……上部構造体の
相対速度測定信号、13……力センサ、14……力センサの
測定信号、15……相対速度センサの測定信号、16……タ
イヤバネ、17……バネ力、18……バネ力
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−240425（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−246817（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−14909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167139（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−503023（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60G 17/00 - 17/08
Claims (3)
- 【請求項１】制御可能な振動減衰器を有する自動車用の
セミアクティブな走行装置用の制御装置であって、前記
振動減衰器は制御可能なバイパス弁を有するものにおい
て、 車輪質量体（２）と上部構造質量体（３）との間に相対
速度センサ（５）が、また上部構造質量体（３）には、
加速度センサ（４）が設けられており、 前記相対速度センサ（５）の測定信号（11,15）は制御
器（７）に直接に供給され、前記加速度センサ（４）の
測定信号（９）はフィルタ（６）を介して前記制御器
（７）に供給され、 該制御器（７）により制御操作量（８）が下記の関係性
のもとで振動減衰器に供給される、即ちaa＝上部構造体
速度、Va＝上部構造体速度及びVR＝車輪速度をそれぞれ
表すときに、aa×（Va−VR）の条件式による積の値が＞
０の場合に前記バイパス弁が閉鎖され、当該積の値が＜
０の場合に前記バイパス弁が開放されるという関係性の
もとで上記振動減衰器に供給されることを特徴とする、 セミアクティブな走行機構用の制御装置。 - 【請求項２】前記加速度センサ（４）の測定信号（９）
と、前記相対速度センサ（５）の測定信号（11,15）
と、力センサ（13）の測定信号（14）ならびに制御操作
量（８）が電気信号として電気線路を介して制御器に伝
送され、ないし制御器から伝送される、請求項１記載の
制御装置。 - 【請求項３】前記減衰器においてバイパス弁は、開放と
閉鎖との間の任意の位置をとり得る比例バイパス弁とし
て構成されていて、力センサ（13）が車輪質量体（２）
と上部構造質量体（３）との間に配置され、該力センサ
（13）の測定信号（14）も同様に制御器（７）に供給さ
れ、該制御器（７）は前記比例バイパス弁へ、車輪質量
体（２）と上部構造体（３）との間のバネ力（18）を表
す前記測定信号（14）に依存して、開放と閉鎖との間の
任意の位置に対する制御操作量（８）を供給する、請求
項１または２記載の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3920049 | 1989-06-20 | ||
| DE3920049.3 | 1989-06-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0331018A JPH0331018A (ja) | 1991-02-08 |
| JP3006689B2 true JP3006689B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=6383086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2160050A Expired - Lifetime JP3006689B2 (ja) | 1989-06-20 | 1990-06-20 | セミアクテイブな走行装置機構用の制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5020781A (ja) |
| EP (1) | EP0403803B1 (ja) |
| JP (1) | JP3006689B2 (ja) |
| DE (2) | DE4015972A1 (ja) |
| ES (1) | ES2019265T3 (ja) |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5845896A (en) * | 1995-09-08 | 1998-12-08 | Riad; Fawzy | Counter balanced suspension |
| DE3918735A1 (de) * | 1989-06-08 | 1990-12-13 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur daempfung von bewegungsablaeufen |
| DE3935376A1 (de) * | 1989-10-24 | 1991-04-25 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur fahrwerkregelung |
| DE4138171A1 (de) * | 1991-02-14 | 1992-08-20 | Bilstein August Gmbh Co Kg | Verfahren zum regeln eines semiaktiven fahrwerks |
| JP3039997B2 (ja) * | 1991-02-15 | 2000-05-08 | 株式会社ブリヂストン | 電気粘性流体応用装置、電気粘性流体応用振動制御装置および電気粘性流体応用固定装置 |
| US5430646A (en) * | 1991-02-22 | 1995-07-04 | Atsugi Unisia Corporation | System and method for controlling damping force coefficient of shock absorber applicable to automotive supension |
| DE4107292C1 (ja) * | 1991-03-07 | 1992-05-27 | August Bilstein Gmbh & Co. Kg, 5828 Ennepetal, De | |
| FR2676400B1 (fr) * | 1991-05-17 | 1996-04-12 | Atsugi Unisia Corp | Amortisseur de vehicule a coefficient reglable d'amortissement et procede de reglage. |
| DE4119323A1 (de) * | 1991-06-12 | 1992-12-17 | Bilstein August Gmbh Co Kg | Verfahren zur frequenzabhaengigen adaptiven regelung eines fahrwerks |
| US5235512A (en) * | 1991-06-24 | 1993-08-10 | Ford Motor Company | Self-tuning speed control for a vehicle |
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