JP3328704B2 - サスペンション制御装置におけるしきい値変更装置および方法 - Google Patents

サスペンション制御装置におけるしきい値変更装置および方法

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    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient 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
    • B60G17/015Resilient 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
    • B60G17/018Resilient 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
    • B60G17/0182Resilient 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 involving parameter estimation, e.g. observer, Kalman filter

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は,サスペンション制御
装置におけるしきい値変更装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のセミアクティブ・サスペンション
制御装置において,車体に加わる上下方向の加速度の振
幅の大きさに応じて,サスペンション・ダンパのダンパ
定数(ダンピング係数または減衰係数)を切替えるもの
がある。この方式においては,上下方向の測定された加
速度と比較されるべきしきい値は固定的に定められてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって,従来のサ
スペンション制御装置においては,車速に応じたしきい
値が設定されておらず,高車速時に操作性が低く,低車
速のときに乗り心地が悪いという不具合が生じる。
【0004】また,車両が通過した路面状態に無関係
に,ある時点における加速度センサの出力に基づいてダ
ンパ定数が決められるため,通過してきた路面による車
両のフィーリングが残る一般ドライバーには乗り心地に
異和感を生じるという問題がある。
【0005】この発明は,車両の速度に応じてサスペン
ション・ダンパのダンパ定数を切替えるためのしきい値
を変更できる装置および方法を提供することを目的とす
る。
【0006】この発明はまた,車両が通過した路面状態
を考慮してサスペンション・ダンパのダンパ定数を切替
えるためのしきい値を変更できる装置および方法を提供
することを目的とする。
【0007】
【0008】
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明によるしきい値
変更装置は,車体に加わる上下方向の加速度に相当する
値と所定のしきい値とを比較し,この比較結果に応じて
サスペンション・ダンパのダンパ定数を切替えるサスペ
ンション制御装置において,車体に加わる上下方向の加
速度を測定する加速度センサ,最大しきい値と最小しき
い値とをあらかじめ設定するしきい値設定手段,および
上記加速度センサによって測定された加速度に相当する
値が現しきい値以上のときには上記最大しきい値を上限
として現しきい値を増大し,測定加速度に相当する値が
現しきい値以下のときには上記最小しきい値を下限とし
て現しきい値を減少させるしきい値変更手段を備えたこ
とを特徴とする。
【0010】この発明によるしきい値変更方法は,車体
に加わる上下方向の加速度に相当する値と所定のしきい
値とを比較し,この比較結果に応じてサスペンション・
ダンパのダンパ定数を切替えるサスペンション制御装置
において,最大しきい値と最小しきい値とをあらかじめ
設定しておき,車体に加わる上下方向の加速度を測定
し,測定された加速度に相当する値が現しきい値以上の
ときには上記最大しきい値を上限として現しきい値を増
大し,測定加速度に相当する値が現しきい値以下のとき
には上記最小しきい値を下限として現しきい値を減少さ
せることを特徴とする。
【0011】この発明の一実施態様においては,車速に
応じて上記最大しきい値と最小しきい値とがあらかじめ
設定されており,車速センサによって車両の走行速度が
測定され,この測定された車両に応じた最大しきい値と
最小しきい値とが用いられる。
【0012】この場合に,上記の測定加速度に相当する
値も測定車速に応じて定められる。
【0013】この発明の他の実施態様においては,測定
加速度に相当する値が現しきい値以上のときには,測定
加速度に追従させて現しきい値が増大する。
【0014】また,測定加速度に相当する値が現しきい
値以下のときには,測定加速度と所定時間におけるしき
い値変更回数とを入力とし,所定のファジィ推論ルール
にしたがうファジィ推論に基づいて新たなしきい値が算
出される。
【0015】
【0016】
【作用】この発明においては,最大しきい値および最小
しきい値が設定されている測定された車体の上下方向の
加速度に相当する値と現しきい値が比較され,現しきい
値の方が小さければ上記最大しきい値を上限として現し
きい値が引上げられ,現しきい値の方が大きければ上記
最大しきい値を下限として現しきい値が徐々に引下げら
れる。
【0017】
【0018】
【発明の効果】この発明によると,車体の上下方向の加
速度が大きく変動するような悪路では現しきい値が最大
しきい値を上限として引上げられるので,ソフトなダン
パ設定が可能となる。悪路から整地路に入ると現しきい
値が最小しきい値を下限として引下げられてダンパ設定
が戻される。このように路面の状態に応じてダンパ設定
が行われるので,乗り心地と操作性が向上する。
【0019】この発明において,最大,最小しきい値を
車速に応じて変えるようにしてもよいのはいうまでもな
い。
【0020】
【実施例】図1はサスペンション・ダンパ制御装置の構
成を示すものである。
【0021】車両の車体には,車両の走行速度を測定す
る速度センサ11,および車両の上下方向の振動の加速度
を測定する加速度センサ(以下,Gセンサという)12が
設けられている。車速センサ11によって測定された車速
V はしきい値テーブル13および処理部14に与えられ
る。加速度センサ12の測定加速度を表わす出力信号(以
下,G出力という)は処理部14およびダンパ制御装置18
に与えられる。
【0022】しきい値テーブル13には,図2に示すよう
に,車速に応じた最大しきい値SHXおよび基本(最
小)しきい値SHBがあらかじめ設定されている。これ
らのしきい値SHX,SHBは,一般的にいうと,車速
の増大にともなって小さくなるように設定されている。
【0023】後に示すように,現しきい値記憶部15には
現しきい値SHOが設定されており,この現しきい値S
HOは処理部14における処理によって,最大しきい値S
HXと基本しきい値SHBとの間で変更される。この現
しきい値SHOはダンパ制御装置18に与えられる。
【0024】ダンパ制御装置18はこの現しきい値SHO
とGセンサ12のG出力(G出力に所定の係数を乗算した
値,この係数は好ましくは車速CV に応じて変更され
る)とを比較し,この比較結果に応じてダンパ定数を切
替える。一般にはG出力が現しきい値SHOを超えると
相対的に大きなダンパ定数が用いられ,G出力が現しき
い値SHO以下であれば相対的に小さなダンパ定数が用
いられる。よく知られているように,ダンパは,絞りを
含む油圧回路を備えており,決定されたダンパ定数によ
って絞りが調整される。ダンパ定数が大きいと油圧回路
の抵抗が大きくなるように,ダンパ定数が小さいと抵抗
が小さくなるように絞りが調整される。車速が増大した
ときには現しきい値SHOが下るので,G出力は現しき
い値SHO以下になることが多くなり,硬目のサスペン
ション・ダンパとなり,急に車速が遅くなると現しきい
値SHOが上り,ソフトなサスペンション・ダンパが得
られるようになる。もちろん,ダンパ制御装置18の構成
としては種々考えられる。たとえば現しきい値SHOを
基準に複数のしきい値をつくり,これら複数のしきい値
を用いてG出力を弁別することにより多段階ダンパ制御
が可能となる。
【0025】車速センサ11から測定車速CV がしきい値
テーブル13に与えられると,しきい値テーブル13からは
その車速CVに応じた最大しきい値SHXおよび基本し
きい値SHBが読出され,処理部14に与えられる。
【0026】処理部14は,後述するファジィ推論部17と
協働して,入力するG出力,最大しきい値SHXおよび
基本しきい値SHBを用いて,現しきい値SHOを作成
して記憶部15に与える。現しきい値SHOは図3に示す
ような考え方で作成される。すなわち,G出力(図3に
aGで示されている)が増大するとこれにともなって現
しきい値SHOは最大しきい値SHXを上限として急激
に増大し,G出力aGが減少すると現しきい値SHOは
基本しきい値SHBを下限として徐々に減少する。この
結果,区間BおよびDに示すような悪路(砂利道等)の
走行時には現しきい値SHOが高目に設定されソフトな
サスペンション・ダンパ制御が可能となる。区間A,C
およびEのようにG出力があまり変動しない整地路の走
行時には現しきい値SHOが基本しきい値SHB付近に
設定され,普通のダンパ制御が行なわれる。
【0027】主に処理部14による現しきい値SHOの変
更処理手順が図6に示されている。
【0028】上述したように車速センサ11によって測定
された車速CV が取込まれると(ステップ21),この車
速CV に応じた最大しきい値SHXおよび基本しきい値
SHBがしきい値テーブル13から読出される(ステップ
22)。さらに,Gセンサ12からG出力が取込まれ,しき
い値と比較するために適当な係数aがG出力の値に乗算
される(ステップ23)。この係数aは車速CV に応じて
変更するようにしてもよい。もちろん常にa=1と設定
してもよい。
【0029】まず現しきい値SHOとG出力aGとが比
較される(ステップ24)。
【0030】G出力aGが現しきい値SHO以上の場合
(SHO≦aG)には,続いて,G出力aGと最大しき
い値SHXとが比較される(ステップ25)。
【0031】G出力aGが最大しきい値SHX以下であ
れば(aG≦SHX),新たなしきい値としてG出力a
Gが用いられ,この値aGが現しきい値として記憶部15
に設定される(ステップ26)。このようにして現しきい
値がG出力に追従して急激に増大する。
【0032】G出力aGが最大しきい値SHXを超えて
いる場合には(SHX<aG),新たなしきい値として
最大しきい値SHXが採用され,この値SHXが現しき
い値として記憶部15に設定される(ステップ27)。
【0033】G出力aGが現しきい値SHOよりも低い
場合(aG<SHO)には,続いて現しきい値SHOが
基本しきい値SHBと比較される(ステップ28)。
【0034】現しきい値SHOが基本しきい値SHBよ
りも大きい場合(SHB<SHO)には,後述するファ
ジィ推論により,しきい値低減率αが算出され,この低
減率を用いて所定の演算(たとえば,SHO(1−
α))により新たなしきい値が算出され,この算出され
た値が現しきい値として記憶部15に設定される(ステッ
プ29,30)。このようにして,現しきい値が徐々に低減
される。
【0035】現しきい値SHOが基本しきい値SHBと
等しい場合(SHO=SHB)には,現しきい値はその
値に保たれる(現しきい値変更なし,ステップ31)。
【0036】ステップ29のファジィ推論はファジィ推論
部17で実行される。ファジィ推論のための入力はG出力
aGと,単位時間当りのしきい値の変更回数Nであり,
出力は上述したしきい値低減率αである。単位時間当り
のしきい値変更回数Nは,しきい値の変更(ステップ2
6,27,30)のたびに変更回数がインクレメントされる
ことにより処理部14において計数され,その最新の値が
記憶部16に記憶されている。
【0037】ファジィ推論部17には,変更回数Nについ
て図4(A) に示すような3種類のメンバーシップ関数N
S ,NM およびNL が,G出力aGについて図4(B) に
示すような3種類のメンバーシップ関数GS ,GM およ
びGL が,減衰係数αについて図4(C) に示すような3
種類のメンバーシップ関数αS ,αM およびαL がそれ
ぞれあらかじめ設定されている。
【0038】さらにファジィ推論部17には図5に示すよ
うなファジィ推論ルールがあらかじめ設定されている。
ルールは,いわゆるIf, then ルールである。たとえ
ば,図5の第1行,第1列の欄は次のようなルールを表
現している。
【0039】 If N=NS and aG=GS ,then α=αL
【0040】ファジィ推論部17においてはファジィ推論
により得られる減衰率のメンバーシップ関数が非ファジ
ィ化され,最終的に減衰率αを表わす値が決定される。
【0041】ファジィ推論部17で得られた減衰率αを表
わす値は処理部14に与えられ,上述のようにこの減衰率
αを用いて新たなしきい値が算出される。
【0042】図1に示す制御装置において,処理部14お
よびファジィ推論部17はコンピュータ・ソフトウェアま
たは専用回路によって実現される。また,しきい値テー
ブル13,記憶部15,16はメモリによって実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】サスペンション制御装置におけるしきい値変更
装置の部分を示すブロック図である。
【図2】しきい値テーブルの内容を示すグラフである。
【図3】G出力の変化とこれに応じて変更される現しき
い値とを示すグラフである。
【図4】(A) ,(B) および(C) はそれぞれ,しきい値変
更回路N,G出力aGおよびしきい値低減率αのメンバ
ーシップ関数を示すグラフである。
【図5】ファジィ推論ルールを示すものである。
【図6】しきい値変更処理手順を示すフローチャートで
ある。
【符号の説明】
11 車速センサ 12 Gセンサ 13 しきい値変更テーブル 14 処理部 17 ファジィ推論部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−11407(JP,A) 特開 昭61−18512(JP,A) 特開 昭61−18513(JP,A) 特開 平2−155816(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60G 17/015

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体に加わる上下方向の加速度に相当す
    る値と所定のしきい値とを比較し,この比較結果に応じ
    てサスペンション・ダンパのダンパ定数を切替えるサス
    ペンション制御装置において, 車体に加わる上下方向の加速度を測定する加速度セン
    サ, 最大しきい値と最小しきい値とをあらかじめ設定するし
    きい値設定手段,および 上記加速度センサによって測定された加速度に相当する
    値が現しきい値以上のときには上記最大しきい値を上限
    として現しきい値を増大し,測定加速度に相当する値が
    現しきい値以下のときには上記最小しきい値を下限とし
    て現しきい値を減少させるしきい値変更手段, を備えたことを特徴とするサスペンション制御装置にお
    けるしきい値変更装置。
  2. 【請求項2】 車両の走行速度を測定する車速センサを
    さらに備え, 上記しきい値設定手段が車速に応じて最大しきい値と最
    小しきい値とを設定しておくものであり, 上記しきい値変更手段が,測定された車速に応じた最大
    しきい値と最小しきい値とを用いるものである, 請求項1に記載のサスペンション制御装置におけるしき
    い値変更装置。
  3. 【請求項3】 上記しきい値変更手段は,測定加速度に
    相当する値が現しきい値以上のときには,測定加速度に
    追従させて現しきい値を増大させるものである,請求項
    1に記載のサスペンション制御装置におけるしきい値変
    更装置。
  4. 【請求項4】 上記しきい値変更手段が,測定加速度に
    相当する値が現しきい値以下のときには,測定加速度と
    所定時間におけるしきい値変更回数とを入力とし,所定
    のファジィ推論ルールにしたがってファジィ推論を行
    い,新たなしきい値を算出するものである,請求項1に
    記載のサスペンション制御装置におけるしきい値変更装
    置。
  5. 【請求項5】 上記測定加速度に相当する値が測定車速
    に応じて定められる,請求項2に記載のサスペンション
    制御装置におけるしきい値変更装置。
  6. 【請求項6】 車体に加わる上下方向の加速度に相当す
    る値と所定のしきい値とを比較し,この比較結果に応じ
    てサスペンション・ダンパのダンパ定数を切替えるサス
    ペンション制御装置において, 最大しきい値と最小しきい値とをあらかじめ設定してお
    き, 車体に加わる上下方向の加速度を測定し, 測定された加速度に相当する値が現しきい値以上のとき
    には上記最大しきい値を上限として現しきい値を増大
    し,測定加速度に相当する値が現しきい値以下のときに
    は上記最小しきい値を下限として現しきい値を減少させ
    る, ことを特徴とするサスペンション制御装置におけるしき
    い値変更方法。
  7. 【請求項7】 車速に応じて最大しきい値と最小しきい
    値とをあらかじめ設定しておき, 車両の走行速度を測定し, 測定した車速に応じた最大しきい値と最小しきい値とを
    用いて現しきい値を変更する, 請求項6に記載のサスペンション制御装置におけるしき
    い値変更方法。
  8. 【請求項8】 測定加速度に相当する値が現しきい値以
    上のときには,測定加速度に追従させて現しきい値を増
    大させる請求項6に記載のサスペンション制御装置にお
    けるしきい値変更方法。
  9. 【請求項9】 測定加速度に相当する値が現しきい値以
    下のときには,測定加速度と所定時間におけるしきい値
    変更回数とを入力とし,所定のファジィ推論ルールにし
    たがってファジィ推論を行い,新たなしきい値を算出す
    る請求項6に記載のサスペンション制御装置におけるし
    きい値変更方法。
  10. 【請求項10】 上記測定加速度に相当する値を測定車
    速に応じて定める請求項7に記載のサスペンション制御
    装置におけるしきい値変更方法。
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