JPH02283513A - サスペンション制御装置 - Google Patents

サスペンション制御装置

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JPH02283513A
JPH02283513A JP1102820A JP10282089A JPH02283513A JP H02283513 A JPH02283513 A JP H02283513A JP 1102820 A JP1102820 A JP 1102820A JP 10282089 A JP10282089 A JP 10282089A JP H02283513 A JPH02283513 A JP H02283513A
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JP
Japan
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suspension
stabilizer
similarity
state
vehicle body
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Application number
JP1102820A
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English (en)
Inventor
Shunichi Wada
俊一 和田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to DE4012678A priority patent/DE4012678C2/de
Publication of JPH02283513A publication Critical patent/JPH02283513A/ja
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    • Y10S706/90—Fuzzy logic

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車体のサスペンションおよびスタビライザ
の特性に影響を与える要因をファジィ制御装置を使って
最適なサスペンションおよびスタビライザの特性を判定
するサスベンジタン制御装置に関するものである。
（従来の技術〕 従来のサスペンション制ｆｌ装置は、サスペンシジンお
よびスタビライザの特性に影響を与える操縦安全性（以
下、操安性という）や、乗心地といった主観的であいま
いな要因を一定値で区別し、同時に優先順位をつけて判
定するデジタル的な判断であった。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のサスペンション制御装置は、このように、ディジ
タル的判断であるため、サスペンションおよびスタビラ
イザの特性の判定に不十分な面があった。
また、本体の動きを示す状態量や上記要因が一過性の場
合が多く、特性をハードに切り換えると、所定の時間保
持する必要があり、−旦それを保持すると、所定の時間
が経過するまでは、切り換えた特性を中間などの特性に
戻すことができないという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、本来人間的な判断では難しい乗心地と操安
性のどちらを満足させるかということも自動的にほぼア
ナログ的に判断し、人間的な優先順位付けをすることが
でき、かつ、アクチュエータの不要なハンチングを防止
するとともに、ファジィ変数として車体の動きを予測す
るための瞬間的な状態検出手段あるいは物理量も容易に
扱うことができ、しかも少ない制御ルールでよりきめ細
いサスペンションの特性制御が実現できるばかりか、瞬
間的にしか成立しない状態量をファジィ変数に利用して
も、そのファジィ変数ごとにその結果を所定時間保持し
たり記憶するという制御および計算を簡素化できるサス
ペンション制御装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るサスベンジタン制御装置は、ファジィル
ールを用いてサスペンションまたはスタビライザの特性
に影響を与える物理量および車体の動きを示す状態量に
対応する類似度からサスペンションの減衰力またはばね
定数、あるいはスタビライザのねじれ力を演算してそれ
を高めると設定時間だけこれによるサスベンジタンまた
はスタビライザの状態を維持し、その間に！Ｉ僚度に対
応したサスペンションまたはスタビライザの設定値が基
準の軟らかい状態の指示になった後に、新たに発生した
類似度に対応した減衰力またはばね定数、あるいはねじ
れ力の設定値が現在維持中よりも低めの状態を指示する
と上記設定値を低めにしてその低めの状態を設定時間だ
け維持するサスペンションまたはスタビライザの特性切
換判定手段を設けたものである。
〔作　用］ この発明におけるサスベンジタンまたはスタビライザの
特性切換判定手段は、ファジィルールを用いて物理量お
よび状態量に対応する類似度を算出し、この類似度から
車体の乗心地と操縦安全性の要求信号を算出し、個々の
物理量と状態量に対応する要求指数を合成して重心をと
り、サスペンションの減衰力またはばね定数、あるいは
スタビライザのねじれ力を演算し、その減衰力またはば
ね定数、あるいはねじれ力を高めた状態を維持している
場合に、その後［４１２度に対応したサスペンションま
たはスタビライザの設定値が基準の軟らかい状態の指示
になった後に、新たに発生した類似度に対応した減衰力
またはばね定数、あるいはねじれ力の設定値が現在維持
中よりも低めの状態を指示すると、設定値を低めにして
、その低めの状態を設定時間だけ維持するようにサスペ
ンションまたはスタビライザの特性作動手段を制御する
。
〔実施例〕
以下、この発明のサスペンション制御装置の実施例につ
いて図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構
成を示すブロック図であり、サスペンションおよびスタ
ビライザの特性を判定する１ｉ１１１３１手段Ｓの構成
を主体に示すものである。
サスペンションまたはスタビライザの特性切換は制御手
段Ｓによって行なう、この制御手段Ｓは車体の状態検出
手段４と、サスベンジタンまたはスタビライザの特性切
換判定手段５と、サスペンションまたはスタビライザの
特性切換作動手段６とからなる。
この制御手段Ｓによってサスペンションまたはスタビラ
イザ７の特性を切り換える制御を行なう。
また、車体の状態検出手段４は車体の上下方向の加速度
検出手段ｌと、車速検出手段２と、操舵角速度検出手段
３と、アクセル開度検出手段８と、車幅方向加速度検出
手段９などとからなる。
次に動作について説明する。この場合、サスペンシラン
またはスタビライザの特性切換判定手段５の動作を第２
図のフローチャートにしたがって説明する。
まず、ステップＳ１で車体の上下方向の振動周波数を検
出する。すなわち、第１図の車体の上下方向の加速度（
以下、適宜Ｇという）検出手段１で車体の上下の方向の
振動の大きさと振動周波数を検出し、所定の大きさ以上
の振動を複数の領域に分けて判別する。
次にステップＳ２で、ファジィルールを用いて、第３図
に示すように、ファジィルールの前件部からファジィ変
数である上下Ｇの周波数の領域とうねりとの１１４Ｑ度
を算出する。
この類似度の函数（またはマツプ）のピークを示す周波
数の領域は車体のばね上共振周波数の領域で、たとえば
１〜２セである。
次に、ステップＳ３において、第４図に示すように、ス
テップＳ２で求めた類似度からファジィルールの後件部
のメンバシップ関数の最大値を規定して、斜線部の面積
ａを求め、車体の乗心地および操安性の要求指数をアナ
ログ的に算出する。
この第４図の乗心地側は減衰力、ばね定数は低い値、ス
タビライザのねじれ力は弱め、操安性側はその逆に相当
する数値である。
次に、ステップＳ４において、ステップＳ１で求めた車
体の上下方向の振動の大きさと、振動周波数からファジ
ィルールを用いて、第５図に示すファジィルールの前件
部から悪路に対応した類似度を算出する。
この１１　（１度のピークを示す周波数の領域は車体の
ばね下共振の領域で、たとえば１０〜２０１（ｚである
。
次に、ステップＳ５において、第６図に示すように、ス
テップＳ４で求めた［１１１１度からファジィルールの
後件部のメンバシップ関数の最大値を規定して斜線部の
面積すを求め、車体の乗心地および操安性あるいはタイ
ヤ接地性の要求指数をアナログ的に算出する。
次に、ステップＳ６で、第１図に示す車速検出手段２か
ら車速を検出する。
次に、ステップＳ７で、第１図に示す操舵角速度検出手
段３から操舵角速度を検出する。
次に、ステップＳ８において、上述のように検出した車
速と操舵角速度から車体のロール状況を検出し、第７図
に示すようにファジィルールの前件部から車体のロール
状況に対応した類似度を算出する。
次に、ステップＳ９において、第８図に示すように、ス
テップＳ８で求めた類似度からファジィルールの後件部
のメンバシップ関数の最大値を規定して、斜線部の面積
Ｃを求め、車体の乗心地および操安性の要求指数をアナ
ログ的に算出する。
上記ステップＳ８およびステップＳ９において、車速と
ハンドル角速度の組合せを複数の領域に分けて、ファジ
ィ変数にとり、ファジィ変数と車体のロール状況の類似
度を計算し、車体の乗心地および操安性の要求指数をア
ナログ的に算出したが、第７図および第８図のルールを
そのまま用いてロール状況ないしは加減速時の車体の姿
勢変化！類似度を同様に計算することができる。
また、車速と車幅方向の加速度の組合せを複数の領域に
分けて、ファジィ変数にとり、ファジィ変数と車体のロ
ール状況の類似度を第７図より計算し、第８図より車体
の乗心地および操安性の要求指数をアナログ的に算出で
きる。
さらに、車速の微分値から車両の加減速度を演算し、こ
の加減速度をファジィ変数にとり、ファジィ変数と車体
の前後方向の姿勢変化との［（以度を第７図より計算し
、第８図より車体の乗心地および操安性の要求指数をア
ナログ的に算出できる。
また、直接図示しない前後方向の加減速度センサの出力
の値を前記と同様にファジィ変数にとっても、第７図、
第８図により同様の演算が可能である。
加えて、車速とアクセルの開閉速度の信号の組合せをフ
ァジィ変数にとり、このファジィ変数と車体の前後方向
の姿勢変化との類似度を第７図より計算し、第８図より
車体の乗心地および操安性の要求指数をアナログ的に算
出できる。
このステップＳ８およびステップＳ９では、アナログ的
に算出した要求指数が一つの場合で述べたが、複数個を
計算するように容易に変更してもよいことは言うまで本
ない。
次に、ステップＳＩＯにおいて、第９図に示すように、
ステップＳ３で求めたメンバシップ関数の面積ａ、ステ
ップＳ５で求めたメンバシップ関数の面積ｂ、ステップ
Ｓ９で求めたメンバシップ関数の面積ＣをＭＡＸ合成し
て、改めて重心をとることによって、車体の乗心地およ
び操安性を実現するための減衰力、あるいはばね定数、
またはスタビライザのねじれ力の演算値（デファジィ値
）を決定する。
次にステップＳｌｌにおいて、すでに減衰力、またはば
ね定数、あるいはスタビライザのねじれ力を高める制９
Ｗを実行しているかどうかを判別し、実行中なら、ステ
ップＳ１２へ進み、実行中でなければ、ステップＳ１３
へ行く。
ステップＳ１２では、今回の演算結果がすでに実行中の
条件と同一　またはそれ以上であるかどうかを判別し、
ＹＥＳであれば、ステップ３１４へ行き、所定のタイマ
の値を遅延時間に応じて再セットし、同一なら制御は続
行、高める条件成立なら減衰力またはばね定数あるいは
ねじれ力の制御を高めに変更して次のステップＳ１５へ
進む。
また、ステップＳ１２でＮｏであれは、ステップＳ１６
で制御を保持する時間以内であるかどうかをタイマの値
で判定し、タイマ終了であれば、ステップＳ１７で何も
条件が成立していないときの基本の軟らかいソフトまた
はミイディアムモードへ復帰する。
ステップＳ１６で、たとえば高めの減衰力ｒＨ」（ハー
ド）あるいはその他の高めのサスペンションの特性を保
持中であれば、ステップ３１８へ進み、その後のステッ
プＳ１９における重心演算の結果から決定された、たと
えば、減衰力の結果が何も成立していない基本モードに
切り替わったのち、新たに現在制御中の値よりも低い目
のｒＭＪ（ミデイアム）の演算結果になった場合、ステ
ップＳ２０でその演算結果が所定の回数以上成立してい
るかどうかを判定し、ＹＥＳであれば、ステップＳ２１
へ進み、現在制御中のサスペンション、またはスタビラ
イザの固さの特性を高めから低めに変更し、所定のタイ
マを再セットしたのち、ステップ３１５へ進む。
ステップ３１ＢまたはステップＳ２０でＮＯであれば、
ステップＳ１９へ進み、高めの制御を続行する。
また上記ステップＳ１３において、今回減衰力、または
ばね定数、またはスタビライザを高める条件が成立した
かどうかを判別し、ＹＥＳならば、ステップＳ２２でタ
イマをセットして、高める制御を実行する。
逆に、ＮＯならば、何も制御せずに、ステップＳ１５へ
進む。
このようにして、サスベンジジンまたはスタビライザの
特性切換判定手段５の制御により、サスペンション、ま
たはスタビライザのアクチュエータとしての特性切換作
動手段６を動作させて、サスベンジジン、またはスタビ
ライザ７の特性を可変制御する。
なお、サスベンジジンの減衰力、またはばね定数、ある
いはスタビライザのねじれ力のそれぞれ、またはいずれ
かを３段階以上に、たとえばＳ（ソフト）、Ｍ（ミデイ
アム）、Ｈ（ハード）、ＨＨと切り換え、ＨまたはＨＨ
に特性を高めると、設定時間だけこの状態を維持し、こ
の設定時間の間にその後の１１僚度の演算結果に対応し
たサスペンション、またはスタビライザの計算値が基準
のＳまたはＭに変更されたのち、基準よりも高く、かつ
いまよりも低めのＨまたはＭを所定回数以上指示した場
合には、設定をＨまたはＭへと切り換えて、その低めの
状態を設定時間だけ維持することもできる。
以上、説明したように、上記各実施例によれば、サスペ
ンションの制御にファジィルールを導入することにより
、記憶されていない制御条件が入力されても、すでにあ
る判定ルールとの類偵性を「アナログ的に」判断し、複
数個の制御規則の類似度の合成結果から最適な制御規則
（出力）を自動的に探索して出力するので、少ない制御
ルールできめの細かい制御を実現し得る。
さらに、複数の制御規則の類似度を合成し、その結果の
重心を演算するので、乗心地と操安性のどちらを満足さ
せるかも、自動的に連続値でアナログ的に判断すること
ができる。
また、ファジィルールで演算された結果により、−旦減
衰力、またはばね定数、あるいはスタビライザのねじれ
力を高めると、所定の時間だけこれらのサスペンション
の固めの状態を維持するので、車体の状態検出信号が断
続をくり返す場合や、瞬時表われて短時間で消失する状
態検出信号に応じても、サスペンションの特性を頻繁に
変化させることを防止でき、安定した操縦性を期待でき
る。
さらに、−旦減衰力あるいはサスペンションの特性を高
め維持している最中であっても、その後新しく計算され
た類似度から重心演算された結果が、減衰力あるいはば
ね定数、あるいはスタビライザのねしれ力の値を低める
値の演算結果を所定の回数以上判定すれば、サスペンシ
ョンの値を低い目の値に変更し、維持するので、よりき
めの細かいサスペンションの特性制御をハンチングを伴
なわず、しかも十分の応答性をもって実現できる効果が
ある。
さらに、乗心地という人間の主観やフィーリングに依頌
した要素を車体の上下方向の加速度の周波数をファジィ
変数にとり、車体のばね上共振周波数の領域のピークを
持つ類似度により、その悪さを判断するようにしたので
、人間の微妙に合わせたサスペンションの制御を期待で
きる。
また、タイヤの接地性の悪さを、同じく車体の上下方向
の加速度の周波数をファジィ変数にとり、車体のばね下
共振周波数の領域にピークを持つ類似度により、その悪
さを判断するようにしたので、きめの細かいタイヤの路
面接地性が実現出来、たとえば旋回中や、加減速中での
路面の変化にも、減衰力をハードからミイディアムへの
変更により、容易に対応し得る。
さらに、上下方向の加速度センサを用いたので、車高セ
ンサなどに比べて装着が簡易化できる効果がある。
また、ハンドル角速度と車速とで演算されるロール速度
などの状況をファジィ変数にとり、ロール角ないしロー
ル角速度の強さのＩｔ　ｊＱ度を略連続的に判断するよ
うにしたので、従来のマツプによる減衰力の「０」と「
１」判定に比べて、実際のハンドル操作によりマツチし
たサスペンション制御を期待できる。
なお、上記実施例では、所定の時間以上の持続をカウン
タで回数計測したが、条件成立の累積時間を数えるよう
にしても同様の効果が得られることは言うまでもない。
さらに、車速と車体の横加速により決定されるロールの
状況をファジィ変数により、ロール角ないしロール角速
度の大きさの類似度を略連続的に判断するようにしたの
で、従来のマツプによる減衰力などの「０」と「１」判
定に比べて、実際の旋回によりマツチしたサスペンショ
ン制御を実現できる効果がある。
また、車体の前後方向の加減速度を前後Ｇセンサ、車速
の微分値、車速のアクセル開閉速度の組み合わせの債の
いずれか、またはすべての値をそれぞれファジィ変数に
とり、その他のファジィ変数の場合と同様に演算された
類似度に対応した乗心地、あるいは操安性の指数を示す
類似度をそれぞれ略アナログ的に判断し、しかも、それ
らの重心をとるようにしたので、従来のそれぞれの単独
の条件の判定の場合に比べ、よりきめの細かいサスペン
ション、またはスタビライザの特性制御を実現出来る効
果がある。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、サスペンシロン、ま
たはスタビライザの特性に影響を与える物理量と車体の
動きを示す状態量をファジィルールを用いて類似度を算
出し、この類似度からサスベンジタンの減衰力またはば
ね定数あるいはスタビライザのねじれ力を算出し、これ
らを高めると設定時間だけそれによるサスペンション、
またはスタビライザを維持し、その間に類似度に対応す
るサスペンション、またはスタビライザの設定値が基準
の軟らかい状態の指示になった後に新たに発生した類似
度に対応した減衰力、またはばね定数、あるいはねじれ
力の設定値が現在維持中よりも低めの状態を指示すると
、設定値を低めにして設定時間だけ維持するように構成
したので、本来人間の判断では難しい乗心地と操安性の
どちらを満足させるかということも自動的にほぼアナロ
グ的に判断し、人間的な優先順位付けをすることができ
、かつアクチエエータの不要なハンチングを防止すると
ともに、ファジィ変数として車体の動きを予測するため
の瞬間的な状態検出手段あるいは物理量を容品に扱うこ
とができる。
また、少ない制御ルールでよりきめの細かいサスペンシ
ョンの特性制御が実現できるばかりか、瞬間的にしか成
立しない状態量をファジィ変数ごとに、その結果を所定
時間保持したり、記憶するという制御および計算を簡素
化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例によるサスペンション制御
装置のブロック図、第２図は同上実施例におけるサスペ
ンションまたはスタビライザの特性切換判定手段の動作
の流れを示すフローチャート、第３図は同上実施例を説
明するためのうねり路を表すメンバシップ関数の前件部
の説明図、第４図は同上実施例を説明するためのうねり
路を表すメンバシップ関数の後件部の説明図、第５図は
同上実施例を説明するための悪路を表すメンバシップ関
数の前件部の説明図、第６図は同上実施例を説明するた
めの悪路を表すメンバシップ関数の前件部の説明図、第
７図は同上実施例を説明するためのロール状況を表すメ
ンバシップ関数の前件部の説明図、第８図は同上実施例
を説明するためのロール状況を表すメンバシップ関数の
後件部の説明図、第９図は最終推論の結果を表すメンバ
シップ関数の説明図である。 ■・・・車体の上下方向の加速度検出手段、２・・・車
速検出手段、３・・・操舵角速度検出手段、４・・・車
体の状態検出手段、５・・・サスペンションまたはスタ
ビライザの特性切換判定手段、６・・・サスペンション
またはスタビライザの特性切換作動手段、７・・・サス
ペンションまたはスタビライザ、８・・・アクセル開度
検出手段、９・・・車幅方向加速度検出手段。 第９面 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 乗　　　　　　　操 心　　　　　　　安 地　　　　　　　性

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 車体を支えるサスペンションまたはスタビライザの特性
    に影響を与える物理量および上記サスペンションまたは
    車体の動きを示す状態量を検出する状態検出手段と、フ
    ァジィルールを用いて上記物理量および状態量に対応す
    る類似度を算出してその類似度から上記車体の乗心地お
    よび操縦安全性の要求指数を算出し、かつ個々の物理量
    および状態量に対応する上記要求指数を合成して重心を
    とることにより上記サスペンションの減衰力、またはば
    ね定数、あるいは上記スタビライザのねじれ力を演算す
    るとともに、その減衰力、またはばね定数、あるいはね
    じれ力を高めると設定時間だけこの減衰力、またはばね
    定数、あるいはねじれ力によるサスペンションまたはス
    タビライザの状態を維持してその間に前記類似度に対応
    したサスペンションまたはスタビライザの設定値が基準
    の軟らかい状態の指示になった後に、新たに発生した類
    似度に対応した減衰力、またはばね定数、あるいはねじ
    れ力の設定値が現在維持中よりも低めの状態を指示する
    と上記設定値を低めにして、その低めの状態を設定時間
    だけ維持するサスペンションまたはスタビライザの特性
    切換判定手段と、このサスペンションまたはスタビライ
    ザの特性切換判定手段により制御されて上記サスペンシ
    ョンまたはスタビライザの特性を可変制御するサスペン
    ションまたはスタビライザの特性切換作動手段とを備え
    たサスペンション制御装置。
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