JPH04368211A - Optimum control type semi-active suspension system - Google Patents

Optimum control type semi-active suspension system

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JPH04368211A
JPH04368211A JP3174632A JP17463291A JPH04368211A JP H04368211 A JPH04368211 A JP H04368211A JP 3174632 A JP3174632 A JP 3174632A JP 17463291 A JP17463291 A JP 17463291A JP H04368211 A JPH04368211 A JP H04368211A
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JP
Japan
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force
control force
throttle valve
optimum control
opening degree
Prior art date
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Pending
Application number
JP3174632A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Katsuta
勝田 隆之
Nobuo Hiraiwa
平岩 信男
Shunichi Doi
俊一 土居
Eiichi Yasuda
栄一 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3174632A priority Critical patent/JPH04368211A/en
Publication of JPH04368211A publication Critical patent/JPH04368211A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase the damping effect of an optimum control type semiactive suspension system. CONSTITUTION:Optimum control force can be obtained by means of the damping force of a damper device in an optimum control type semi-active suspension system. Optimum control force u1 is computed at a step S9 based on state variable approach such as vertical relative traveling speed yv1 between above and under spring which are obtained at steps S4, S5. If the codes of the optimum control force u1 and the vertical relative traveling speed yv1, are the same, the judgment at a step S13 is YES, and control signal according to the optimum control force is made at a step S15. If the codes are different from each other, a control signal is made so that the opening degree may become maximum at a step S16. The opening of a variable check valve is controlled based on these control signals at a step S17. If feasible optimum control force is required, the absolute value of the damping force is set maximum to avoid a decrease in damping effect due to generation of improper damping force.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、車両のサスペンション
システムに関するものであり、特に、最適制御型セミア
クティブサスペンションシステムにおける可変絞り弁の
制御に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle suspension system, and more particularly to control of a variable throttle valve in an optimally controlled semi-active suspension system.

【0002】0002

【従来の技術】近年、車両の乗り心地や運動性能を改善
するために、車両の状態を示す状態量に基づいてばね上
とばね下との間に積極的に制御力を作用させるアクティ
ブサスペンションシステムが使用されている。アクティ
ブサスペンションシステムによれば良好な制振効果を得
ることができるのであるが、構造が複雑となり、高価と
なることを避け得ない。そこで、状態量に基づいてダン
パの可変絞り弁の開度を制御することにより、ばね上と
ばね下との間に適正な制御力を作用させるセミアクティ
ブサスペンションシステムが注目されている。本出願人
も最適制御型セミアクティブサスペンションシステムを
開発し、例えば特願平2−44045号として特許出願
中である。最適制御型セミアクティブサスペンションシ
ステムは、(1)車両のばね上とばね下との上下方向の
相対移動に基づいて容積が変化するダンパ室とそのダン
パ室に対する流体の流出入を許容する通路に設けられた
可変絞り弁とを備えてばね上とばね下との間に設けられ
るダンパ装置と、(2)ばね上の上下方向変位,上下移
動速度やばね上とばね下との上下方向相対変位,上下相
対移動速度等の状態量を取得する状態量取得手段と、(
3)その状態量取得手段により取得された状態量に基づ
いてばね上の上下方向変位,上下加速度等を評価量とす
る評価関数を最小にする最適制御力を演算する最適制御
力演算手段とを含むように構成される。
[Background Art] In recent years, in order to improve the ride comfort and dynamic performance of vehicles, active suspension systems have been developed that actively apply control force between the sprung mass and the unsprung mass based on state quantities that indicate the state of the vehicle. is used. Although an active suspension system can provide a good vibration damping effect, it inevitably requires a complicated structure and is expensive. Therefore, a semi-active suspension system that applies an appropriate control force between the sprung mass and the unsprung mass by controlling the opening degree of the variable throttle valve of the damper based on the state quantity is attracting attention. The present applicant has also developed an optimally controlled semi-active suspension system and is currently applying for a patent as Japanese Patent Application No. 2-44045. The optimally controlled semi-active suspension system consists of: (1) a damper chamber whose volume changes based on relative movement in the vertical direction between the sprung and unsprung parts of the vehicle; and a passageway that allows fluid to flow in and out of the damper chamber. a damper device provided between the sprung mass and the unsprung mass, and (2) vertical displacement and vertical movement speed of the sprung mass, and vertical relative displacement between the sprung mass and the sprung mass; a state quantity acquisition means for acquiring state quantities such as vertical relative movement speed;
3) an optimum control force calculation means for calculating an optimum control force that minimizes an evaluation function whose evaluation quantities are vertical displacement, vertical acceleration, etc. on the spring based on the state quantity acquired by the state quantity acquisition means; Constructed to include.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】上記最適制御力はいわ
ゆるアクティブな制御力であり、正の値となることも負
の値となることもある。アクティブサスペンションシス
テムにおいては正負両方向の制御力を発生させ得るため
、最適制御力演算手段により演算された最適制御力を常
に実現し得て問題はないが、セミアクティブサスペンシ
ョンシステムにおいては減衰力という形で制御力を実現
しなければならないため、最適制御力を実現し得ない場
合が生じる。例えば、ダンパの可変絞り弁の開度を連続
的に制御することで減衰力を目標制御力に追従させるの
であるが、この場合には、サスペンションの縮み工程に
おいて伸び減衰力を生じさせたい、あるいはサスペンシ
ョンの伸び工程において縮み減衰力を生じさせたいとい
う最適制御力演算手段の要求には答えることができない
[Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned optimal control force is a so-called active control force, and may be a positive value or a negative value. In an active suspension system, control force can be generated in both positive and negative directions, so there is no problem in always realizing the optimum control force calculated by the optimum control force calculation means, but in a semi-active suspension system, control force is generated in the form of damping force. Since the control force must be achieved, there may be cases where the optimum control force cannot be achieved. For example, by continuously controlling the opening degree of a damper's variable throttle valve, the damping force can be made to follow the target control force. It is not possible to meet the request of the optimum control force calculation means to generate a compression damping force during the suspension extension process.

【0004】しかるに、これまでの最適制御型セミアク
ティブサスペンションシステムは最適制御力演算手段の
要求に答え得るか否かの判断をする機能を備えていなか
ったために、要求に答え得ない状況下においても演算さ
れた最適制御力相当の絞り弁開度がダンパ装置に指令さ
れて不適当な減衰力が発生させられ、所期の制振効果を
得ることができないことがあるという問題があった。本
発明は、最適制御型セミアクティブサスペンションに、
最適制御力演算手段の要求に答えることができるか否か
を判断する機能を持たせることにより、これまでのもの
より制振性能の高い最適制御型セミアクティブサスペン
ションシステムを得ることを課題としてなされたもので
ある。
However, conventional optimally controlled semi-active suspension systems have not been equipped with a function to determine whether or not they can meet the demands of the optimal control force calculation means, even in situations where the demands cannot be met. There has been a problem in that a throttle valve opening corresponding to the calculated optimal control force is commanded to the damper device, causing an inappropriate damping force to be generated, making it impossible to obtain the desired vibration damping effect. The present invention provides an optimally controlled semi-active suspension,
The objective was to obtain an optimally controlled semi-active suspension system with higher vibration damping performance than previous systems by providing a function to determine whether or not it can meet the requirements of the optimal control force calculation means. It is something.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そして、本発明の要旨は
、図1に示すように可変絞り弁を有するダンパ装置、状
態量取得手段および最適制御力演算手段を含む最適制御
型セミアクティブサスペンションシステムにおいて、状
態量取得手段を少なくともばね上とばね下との上下相対
移動速度を含む状態量を取得するものとするとともに、
取得された上下相対移動速度と最適制御力演算手段によ
り演算された最適制御力との符号が一致している場合に
はダンパ装置により最適制御力が得られるように可変絞
り弁の開度を制御し、不一致の場合には予め定められた
開度とする絞り弁開度制御手段を設けたことにある。
[Means for Solving the Problems] The gist of the present invention is to provide an optimally controlled semi-active suspension system that includes a damper device having a variable throttle valve, state quantity acquisition means, and optimal control force calculation means, as shown in FIG. In the above, the state quantity acquisition means acquires a state quantity including at least the vertical relative movement speed between the sprung part and the unsprung part, and
If the signs of the obtained vertical relative movement speed and the optimum control force calculated by the optimum control force calculation means match, the opening degree of the variable throttle valve is controlled by the damper device so that the optimum control force is obtained. However, in the case of a mismatch, a throttle valve opening degree control means is provided which sets the opening degree to a predetermined degree.

【0006】[0006]

【作用】このように構成された最適制御型セミアクティ
ブサスペンションシステムにおいては、ばね上とばね下
との上下相対移動速度が正であるときに最適制御力演算
手段により演算された最適制御力が正であった場合、あ
るいは上下相対移動速度が負であるときに最適制御力が
負であった場合には、絞り弁開度制御手段により、絞り
弁の開度が、演算された最適制御力が得られる開度に制
御される。
[Operation] In the optimally controlled semi-active suspension system configured as described above, when the vertical relative movement speed between the sprung mass and the unsprung mass is positive, the optimal control force calculated by the optimal control force calculation means is positive. , or if the optimum control force is negative when the vertical relative movement speed is negative, the throttle valve opening control means controls the opening of the throttle valve so that it is equal to the calculated optimum control force. It is controlled to the opening degree obtained.

【0007】それに対して、ばね上とばね下との上下相
対移動速度が正であるときに負の最適制御力が演算され
、あるいは上下相対移動速度が負であるときに正の最適
制御力が演算された場合には、絞り弁開度が予め定めら
れた開度とされる。上下相対移動速度が正であるという
ことは、サスペンションが伸びつつあるということで、
この状況下で負の最適制御力が要求されるということは
縮みの減衰力が要求されるということであって、セミア
クティブサスペンションシステムにおいてはこの要求に
答えることはできない。また、上下相対移動速度が負で
あるということは、サスペンションが縮みつつあるとい
うことで、この状況下で正の最適制御力が要求されると
いうことは伸びの減衰力が要求されるということであっ
て、セミアクティブサスペンションシステムにおいては
この要求にも答えることができない。したがって、本発
明に係る最適制御型セミアクティブサスペンションシス
テムにおいては、これらのいずれかの場合には、絞り弁
開度が演算された最適制御力に対応する開度ではなく、
予め定められた開度とされるのである。この開度は、例
えば最大開度〜最大開度の80%というように、大きい
値に定められるのであり、サスペンションが伸びつつあ
るときに縮みの減衰力が要求された場合には、それが不
可能であるから伸びの減衰力が小さくされて要求減衰力
との差が小さくされるのである。同様に、サスペンショ
ンが縮みつつあるときに伸びの減衰力が要求された場合
には、縮みの減衰力が小さくされて要求減衰力との差が
小さくされる。
On the other hand, when the vertical relative movement speed between the sprung mass and the unsprung mass is positive, a negative optimal control force is calculated, or when the vertical relative movement speed is negative, a positive optimal control force is calculated. If the throttle valve opening degree has been calculated, the throttle valve opening degree is set to a predetermined opening degree. If the vertical relative movement speed is positive, it means that the suspension is extending.
In this situation, the requirement for a negative optimum control force means that a compression damping force is required, and a semi-active suspension system cannot meet this requirement. Also, if the vertical relative movement speed is negative, it means that the suspension is compressing, and in this situation, a positive optimal control force is required, which means that an expansion damping force is required. Therefore, semi-active suspension systems cannot meet this requirement. Therefore, in the optimally controlled semi-active suspension system according to the present invention, in any of these cases, the throttle valve opening is not the opening corresponding to the calculated optimal control force;
It is set to a predetermined opening degree. This opening degree is set to a large value, for example between the maximum opening degree and 80% of the maximum opening degree, and if damping force for compression is required while the suspension is extending, the damping force will be insufficient. Since this is possible, the elongation damping force is reduced, and the difference between it and the required damping force is reduced. Similarly, if an extensional damping force is required while the suspension is being compressed, the compression damping force is reduced to reduce the difference from the required damping force.

【0008】[0008]

【発明の効果】このように、本発明に係る最適制御式セ
ミアクティブサスペンションシステムにおいては、最適
制御力演算装置により演算された最適制御力がセミアク
ティブサスペンションシステムにおいては実現し得ない
制御力である場合には、要求減衰力との差を小さくする
ために弁開度が大きくされ、低減衰力とされる。したが
って、これまで最適制御型セミアクティブサスペンショ
ンシステムにおけるように、本来発生させるべき制御力
とは方向が逆である制御力が発生させられるようなこと
がなくなり、これまでのものと比較して良好な制振効果
が得られる。しかも、最適制御力と上下相対移動速度と
の符号の一致不一致を判断するためには、従来の制御プ
ログラムに僅かな変更を加え、あるいは簡単な電子回路
を付加すればよいため、安価に制振効果を向上させるこ
とができる。
[Effects of the Invention] As described above, in the optimally controlled semi-active suspension system according to the present invention, the optimal control force calculated by the optimal control force calculation device is a control force that cannot be realized in a semi-active suspension system. In this case, the valve opening is increased to reduce the difference from the required damping force, resulting in a low damping force. Therefore, unlike conventional optimally controlled semi-active suspension systems, a control force that is in the opposite direction to the control force that should be generated will no longer be generated, and this will result in better control compared to previous systems. A vibration damping effect can be obtained. Furthermore, in order to judge whether the optimal control force and the vertical relative movement speed match or differ in sign, it is only necessary to make slight changes to the conventional control program or add a simple electronic circuit, so vibration control can be suppressed at low cost. The effect can be improved.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図2に、本実施例の最適制御型セミアク
ティブサスペンションシステムの構成要素である4個の
サスペンションの配置を示す。図中符号1はばね上とし
ての車体を示し、符号2fl,2fr,2rl,2rr
は車輪を示す。添字fl,fr,rl,rrはそれぞれ
左前,右前,左後,右後の車輪を示し、各車輪に対応す
る他の構成要素についても同様の添字を付すこととする
。各車輪2fl,2fr,2rl,2rrに対応してサ
スペンション3fl,3fr,3rl,3rrが設けら
れており、各サスペンション3fl,3fr,3rl,
3rrはそれぞれアクチュエータ4fl,4fr,4r
l,4rrを備えている。これらアクチュエータはすべ
て同じ構造のものであるので以下添字を省略して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows the arrangement of four suspensions that are the components of the optimally controlled semi-active suspension system of this embodiment. In the figure, numeral 1 indicates a sprung vehicle body, and numerals 2fl, 2fr, 2rl, 2rr.
indicates wheels. Subscripts fl, fr, rl, and rr indicate front left, front right, rear left, and rear right wheels, respectively, and similar subscripts are also attached to other components corresponding to each wheel. Suspensions 3fl, 3fr, 3rl, 3rr are provided corresponding to each wheel 2fl, 2fr, 2rl, 2rr, and each suspension 3fl, 3fr, 3rl,
3rr are actuators 4fl, 4fr, 4r respectively
It is equipped with 1,4rr. Since these actuators all have the same structure, they will be described below without subscripts.

【0010】アクチュエータ4は図3に示すように、シ
リンダ5とピストン6とを備えており、シリンダ5が車
体1に連結され、ピストン6がサスペンションリンク7
を介して車輪2に連結される。シリンダ5とピストン6
とにより液室8が形成されており、この液室8にオイル
が供給されることによってそのアクチュエータ4が取り
付けられた位置における車高が高くされ、オイルが排出
されることにより車高が低くされる。
As shown in FIG. 3, the actuator 4 includes a cylinder 5 and a piston 6. The cylinder 5 is connected to the vehicle body 1, and the piston 6 is connected to a suspension link 7.
It is connected to the wheel 2 via. cylinder 5 and piston 6
A liquid chamber 8 is formed by this, and by supplying oil to this liquid chamber 8, the vehicle height is raised at the position where the actuator 4 is attached, and by draining the oil, the vehicle height is lowered. .

【0011】アクチュエータ4へのオイルの供給はオイ
ル供給装置10によってなされる。オイル供給装置10
は、オイルを貯留するリザーブタンク11,ポンプ16
,流量制御弁17,アンロード弁18,逆止弁19を備
えており、供給管路20によりアクチュエータ4に接続
されている。ポンプ16は車両のエンジン21により駆
動され、アンロード弁18は逆止弁19より下流側の圧
力が設定値を越えたとき管路22を経てポンプ16より
上流側へオイルを戻すことにより逆止弁19より下流側
の圧力を設定値以下に維持する。逆止弁19はアクチュ
エータ4側からアンロード弁18側へオイルが逆流する
ことを防止する。
Oil is supplied to the actuator 4 by an oil supply device 10. Oil supply device 10
A reserve tank 11 for storing oil and a pump 16
, a flow control valve 17, an unload valve 18, and a check valve 19, and is connected to the actuator 4 through a supply pipe 20. The pump 16 is driven by the engine 21 of the vehicle, and the unload valve 18 prevents non-return by returning oil to the upstream side of the pump 16 via the pipe 22 when the pressure downstream of the check valve 19 exceeds a set value. The pressure downstream of the valve 19 is maintained below the set value. The check valve 19 prevents oil from flowing back from the actuator 4 side to the unload valve 18 side.

【0012】アクチュエータ4には供給管路20と戻り
管路23とが接続されている。供給管路20には上流側
から順に、逆止弁24,電磁開閉弁26,電磁流量制御
弁28が設けられている。これら電磁開閉弁26および
電磁流量制御弁28によってアクチュエータ4の液室8
へのオイルの供給,停止および流量が制御される。一方
、戻り管路23にはアクチュエータ4側から順に、電磁
流量制御弁32および電磁開閉弁34が設けられており
、液室8からのオイルの還流,停止および流量が制御さ
れるようになっている。電磁開閉弁26,34は常閉型
であり、電磁流量制御弁28,32はソレノイドの励磁
電流のデューティ比制御によりオイル流量を制御するも
のである。
A supply line 20 and a return line 23 are connected to the actuator 4 . The supply pipe line 20 is provided with a check valve 24, an electromagnetic on-off valve 26, and an electromagnetic flow control valve 28 in this order from the upstream side. The liquid chamber 8 of the actuator 4 is controlled by the electromagnetic on-off valve 26 and the electromagnetic flow control valve 28.
The supply, stop, and flow rate of oil to are controlled. On the other hand, the return pipe 23 is provided with an electromagnetic flow control valve 32 and an electromagnetic on/off valve 34 in order from the actuator 4 side, so that the return, stop, and flow rate of oil from the liquid chamber 8 are controlled. There is. The electromagnetic on-off valves 26 and 34 are normally closed, and the electromagnetic flow control valves 28 and 32 control the oil flow rate by controlling the duty ratio of the excitation current of the solenoid.

【0013】アクチュエータ4の供給管路20にはアキ
ュムレータ45が逆止弁24より上流の位置において接
続されている。アキュムレータ45はダイヤフラムによ
り仕切られたオイル室49と空気室50とを備え、ポン
プ16によるオイルの脈動,アンロード弁18の作動に
伴う供給管路20内の圧力変化を低減させる。
An accumulator 45 is connected to the supply line 20 of the actuator 4 at a position upstream of the check valve 24 . The accumulator 45 includes an oil chamber 49 and an air chamber 50 that are partitioned by a diaphragm, and reduces pressure changes in the supply pipe 20 due to oil pulsation caused by the pump 16 and the operation of the unload valve 18.

【0014】以上説明した各構成要素によりアクチュエ
ータ4の液室8内のオイルの量が変えられることによっ
て、そのアクチュエータ4の位置における車高が変更さ
れるのであるが、アクチュエータ4はばね上とばね下と
の相対振動を減衰させる役割をも果たす。以下、この点
について説明する。
The vehicle height at the position of the actuator 4 is changed by changing the amount of oil in the liquid chamber 8 of the actuator 4 using each component explained above. It also plays the role of damping relative vibrations with the bottom. This point will be explained below.

【0015】アクチュエータ4の液室8には可変絞り弁
51を介して主ばね52が接続されており、この主ばね
52と並列に常開型の開閉弁54を介して副ばね55が
接続されている。主ばね52はダイヤフラムにより仕切
られたオイル室57と空気室58とを備えており、副ば
ね55も同様にオイル室60と空気室61とを備えてい
る。
A main spring 52 is connected to the liquid chamber 8 of the actuator 4 via a variable throttle valve 51, and a sub spring 55 is connected in parallel to the main spring 52 via a normally open on-off valve 54. ing. The main spring 52 includes an oil chamber 57 and an air chamber 58 separated by a diaphragm, and the sub spring 55 similarly includes an oil chamber 60 and an air chamber 61.

【0016】可変絞り弁51は図4に示すように、バル
ブボディ62と、それに実質的に液密かつ摺動可能に嵌
合されたスプール63と、リニアアクチュエータ65と
を備え、リニアアクチュエータ65によるスプール63
の移動によって絞り弁開度、すなわちオイルの流路面積
を変え得るものである。リニアアクチュエータ65のム
ービングコイル66には変位センサ67が直結されてお
り、スプール63の変位が検出される。
As shown in FIG. 4, the variable throttle valve 51 includes a valve body 62, a spool 63 fitted therein substantially liquid-tightly and slidably, and a linear actuator 65. Spool 63
By moving the throttle valve, the opening degree of the throttle valve, that is, the oil flow path area can be changed. A displacement sensor 67 is directly connected to the moving coil 66 of the linear actuator 65, and the displacement of the spool 63 is detected.

【0017】以上の構成により、車輪1のバウンド,リ
バウンドに伴いアクチュエータ4の液室8の容積が変化
すると、その液室8と主ばね52,副ばね55のオイル
室57,60との間でオイルが可変絞り弁51,開閉弁
54を経て流通し、その結果、ばね上とばね下との間の
上下相対移動の抑制作用、すなわち振動の減衰作用がな
される。本実施例においては、アクチュエータ4および
可変絞り弁51によってダンパ装置が構成され、液室8
がダンパ室として機能するようにされているのである。
With the above configuration, when the volume of the liquid chamber 8 of the actuator 4 changes as the wheel 1 bounces or rebounds, the volume of the liquid chamber 8 changes between the liquid chamber 8 and the oil chambers 57 and 60 of the main spring 52 and the sub spring 55. Oil flows through the variable throttle valve 51 and the opening/closing valve 54, and as a result, the effect of suppressing vertical relative movement between the sprung portion and the unsprung portion, that is, the damping effect of vibration is performed. In this embodiment, a damper device is configured by the actuator 4 and the variable throttle valve 51, and the liquid chamber 8
is designed to function as a damper chamber.

【0018】リニアアクチュエータ65は図5に示すよ
うに、入力される制御信号(−100〜+100%)に
対してスプール63の変位wについてはリニアな特性を
有し、絞り弁開度Dおよび減衰係数Cについてはノンリ
ニアな特性を有する。このリニアアクチュエータ65を
駆動して可変絞り弁51を制御することにより、ばね上
とばね下との上下相対移動速度を制御することができる
。可変絞り弁51により実現される減衰係数Cはばね上
とばね下との上下相対移動速度の関数であり、制御入力
が0のときスプール63が中立位置(変位0%)に保た
れて、減衰係数Cが良好な乗り心地の得られる値となる
ようにされている。
As shown in FIG. 5, the linear actuator 65 has linear characteristics with respect to the displacement w of the spool 63 with respect to the input control signal (-100 to +100%), and the throttle valve opening degree D and damping The coefficient C has non-linear characteristics. By driving this linear actuator 65 to control the variable throttle valve 51, the vertical relative movement speed between the sprung portion and the unsprung portion can be controlled. The damping coefficient C achieved by the variable throttle valve 51 is a function of the vertical relative movement speed between the sprung mass and the unsprung mass, and when the control input is 0, the spool 63 is kept at the neutral position (displacement 0%), and the damping The coefficient C is set to a value that provides good ride comfort.

【0019】上記可変絞り弁51のリニアアクチュエー
タ65と開閉弁54のソレノイド68とは図6の電子制
御装置80により制御される。以下、この電子制御装置
80とそれに接続されている複数のセンサについて説明
する。これら複数のセンサのうち、車高センサ82は図
3に示されている。車高センサ82は各車輪2fl,2
fr,2rl,2rrに対応したアクチュエータ4fl
,4fr,4rl,4rrの各々に対して設けられてお
り、シリンダ5とピストン6との間、すなわちばね上と
ばね下との間の上下方向相対変位を測定することにより
、車高を検出するものである。
The linear actuator 65 of the variable throttle valve 51 and the solenoid 68 of the on-off valve 54 are controlled by an electronic control device 80 shown in FIG. The electronic control device 80 and the plurality of sensors connected thereto will be described below. Among these multiple sensors, the vehicle height sensor 82 is shown in FIG. The vehicle height sensor 82 is connected to each wheel 2fl, 2.
Actuator 4fl compatible with fr, 2rl, 2rr
, 4fr, 4rl, and 4rr, and detects the vehicle height by measuring the vertical relative displacement between the cylinder 5 and the piston 6, that is, between the sprung mass and the unsprung mass. It is something.

【0020】電子制御装置80は図6に示すように、中
央処理ユニット(CPU)84,リードオンリメモリ(
ROM)85,ランダムアクセスメモリ(RAM)86
,入力ポート87および出力ポート88と、それらを接
続する双方向性のコモンバス89とを備え、コンピュー
タとして構成されている。
As shown in FIG. 6, the electronic control device 80 includes a central processing unit (CPU) 84, a read-only memory (
ROM) 85, random access memory (RAM) 86
, an input port 87, an output port 88, and a bidirectional common bus 89 connecting them, and is configured as a computer.

【0021】ROM85はCPU84による演算処理に
必要な固定的なデータや、図7のフローチャートで表さ
れる減衰力制御ルーチンを始めとする制御プログラムを
記憶している。上記データは、例えば、車両の状態量の
予測演算を行うためのマップ,最適フィードバックゲイ
ンの初期値マップや、車高選択スイッチ90のハイ(H
),ノーマル(N)またはロー(L)の各設定に対応す
る前輪および後輪の目標車高としての基準車高Hhfお
よびHhr,HnfおよびHnr,HlfおよびHlr
(Hhf>Hnf>Hlf,Hhr>Hnr>Hlr)
等である。RAM86は、状態量検出手段を構成する各
種センサからの検出信号等に基づくCPU84の演算処
理に必要な諸データ,演算結果等を記憶するものである
The ROM 85 stores fixed data necessary for arithmetic processing by the CPU 84 and control programs including a damping force control routine shown in the flowchart of FIG. The above data may be, for example, a map for predictive calculation of vehicle state quantities, an initial value map of the optimum feedback gain, or a high (H) value of the vehicle height selection switch 90.
), standard vehicle height Hhf and Hhr, Hnf and Hnr, Hlf and Hlr as the target vehicle height of the front and rear wheels corresponding to each setting of normal (N) or low (L)
(Hhf>Hnf>Hlf, Hhr>Hnr>Hlr)
etc. The RAM 86 stores various data, calculation results, etc. necessary for calculation processing by the CPU 84 based on detection signals from various sensors constituting the state quantity detection means.

【0022】入力ポート87には、車室内に設けられて
運転者により操作される車高選択スイッチ90と、A/
Dコンバータ92とが接続されている。車高選択スイッ
チ90からは選択された車高を示す信号が入力される。 またA/Dコンバータ92には、マルチプレクサ94を
介して以下に説明する種々のセンサが接続されており、
各センサからのアナログ信号が選択的にディジタル量に
変換される。なお、各センサはそれぞれ増幅器を介して
マルチプレクサ94に接続されており、これら増幅器は
対応するセンサの符号にダッシュを付して表すこととす
る。
The input port 87 includes a vehicle height selection switch 90 provided in the vehicle interior and operated by the driver, and an A/
A D converter 92 is connected. A signal indicating the selected vehicle height is input from the vehicle height selection switch 90. Further, various sensors described below are connected to the A/D converter 92 via a multiplexer 94.
Analog signals from each sensor are selectively converted to digital quantities. Note that each sensor is connected to the multiplexer 94 via an amplifier, and these amplifiers are indicated by adding a dash to the symbol of the corresponding sensor.

【0023】前方路面センサ100:車両走行前方の路
面状態、例えば段差の存在などを検出して出力する。車
速センサ101:車両の走行速度を検出して出力する。 操舵角センサ103:ハンドルの操作量である操舵角(
右回転が正)を検出して出力する。スロットル開度セン
サ105:図示しないアクセルに連結されたスロットル
バルブの開度を検出して出力する。制動センサ107:
図示しないブレーキのマスタシリンダの油圧等制動状態
を示す信号を検出して出力する。
Front road surface sensor 100: detects and outputs the road surface condition in front of the vehicle, such as the presence of a step. Vehicle speed sensor 101: Detects and outputs the traveling speed of the vehicle. Steering angle sensor 103: Steering angle (which is the amount of operation of the steering wheel)
(clockwise rotation is positive) is detected and output. Throttle opening sensor 105: Detects and outputs the opening of a throttle valve connected to an accelerator (not shown). Brake sensor 107:
A signal indicating the braking state, such as the oil pressure of a brake master cylinder (not shown), is detected and output.

【0024】ばね上加速度センサ109:車体の上下方
向の加速度を検出して出力する。ガス温度センサ111
:アキュムレータ45のガス温度、すなわちオイル温度
を状態量の一つとして検出して出力する。荷重センサ1
13:アクチュエータ4の液室8の圧力を検出して出力
する。液室8の圧力は乗員数等により変化する荷重と比
例するため、この圧力を検出することにより荷重を検出
し得るのである。
Sprung acceleration sensor 109: Detects and outputs the vertical acceleration of the vehicle body. Gas temperature sensor 111
: The gas temperature of the accumulator 45, that is, the oil temperature is detected and output as one of the state quantities. Load sensor 1
13: Detect and output the pressure in the liquid chamber 8 of the actuator 4. Since the pressure in the liquid chamber 8 is proportional to the load, which changes depending on the number of passengers, etc., the load can be detected by detecting this pressure.

【0025】なお、前方路面センサ100は車体前部の
左右に1個ずつ設けられており、変位センサ67,車高
センサ82,ばね上加速度センサ109,ガス温度セン
サ111,および荷重センサ113は各アクチュエータ
4fl,4fr,4rl,4rrに合わせて4個ずつ設
けられている。
The front road surface sensors 100 are provided one each on the left and right sides of the front of the vehicle, and the displacement sensor 67, vehicle height sensor 82, sprung mass acceleration sensor 109, gas temperature sensor 111, and load sensor 113 are provided on each side. Four actuators are provided for each of the actuators 4fl, 4fr, 4rl, and 4rr.

【0026】CPU84はROM85に記憶されている
制御プログラムに従って予測状態の演算,最適フィード
バックゲインの選択,最適目標制御力の演算等の演算処
理を行う。また、こうした演算結果に基づき、アクチュ
エータ4に対応して設けられた開閉弁26,34および
流量制御弁28,32へ、出力ポート88からそれぞれ
対応するD/Aコンバータ120,121および駆動回
路124,125を経て選択的に制御信号を出力し、さ
らに可変絞り弁51を駆動するリニアアクチュエータ6
5および開閉弁54を駆動するソレノイド68へ出力ポ
ート88からそれぞれ対応するD/Aコンバータ130
,131および駆動回路134,135を経て選択的に
制御信号を出力する。その他、出力ポート88には表示
器136が接続されており、車高選択スイッチ90によ
り選択された標準車高がハイ,ノーマル,ローのいずれ
であるかが表示される。
The CPU 84 performs arithmetic processing such as calculating a predicted state, selecting an optimum feedback gain, and calculating an optimum target control force in accordance with a control program stored in the ROM 85. Based on these calculation results, the output port 88 is connected to the corresponding D/A converters 120, 121 and the drive circuit 124, respectively, to the on-off valves 26, 34 and flow control valves 28, 32 provided corresponding to the actuator 4. A linear actuator 6 that selectively outputs a control signal via 125 and further drives the variable throttle valve 51.
5 and the corresponding D/A converter 130 from the output port 88 to the solenoid 68 that drives the on-off valve 54.
, 131 and drive circuits 134, 135 to selectively output control signals. Additionally, a display 136 is connected to the output port 88, and displays whether the standard vehicle height selected by the vehicle height selection switch 90 is high, normal, or low.

【0027】以上のように構成された最適制御型セミア
クティブサスペンションシステムにおいては、車両が左
右方向あるいは前後方向に関して図8のように、3質点
4自由度系としてモデル化され、以下のような制御が行
われる。操舵時など車体のロール・バウンス運動が扱わ
れる際には左右方向について図8のモデル化が行われ、
加減速時など車体のピッチ・バウンス運動が扱われる際
には前後方向について図8のモデル化が行われるのであ
り、それぞれの場合における符号M1 ,M2 ,M3
1,M32,Kt1,Kt2,K1 ,K2 ,C1 
,C2 ,Ct1,Ct2は表1に示す諸量である。な
お、質量M31,M32はばね上質量M3 の前輪(ま
たは左輪)と後輪(または右輪)の位置における等価質
量であり、ピッチモーメント(またはロールモーメント
)を考慮して算出される。
In the optimally controlled semi-active suspension system configured as described above, the vehicle is modeled as a system of 3 mass points and 4 degrees of freedom in the left-right direction or longitudinal direction as shown in FIG. 8, and the following control is performed. will be held. When the roll and bounce motion of the vehicle body is handled, such as during steering, the model shown in Figure 8 is performed in the left and right direction.
When the pitch/bounce motion of the vehicle body is handled, such as during acceleration/deceleration, the modeling shown in Fig. 8 is performed in the longitudinal direction, and the symbols M1, M2, M3 in each case are used.
1, M32, Kt1, Kt2, K1, K2, C1
, C2, Ct1, and Ct2 are the quantities shown in Table 1. Note that the masses M31 and M32 are equivalent masses of the sprung mass M3 at the positions of the front wheel (or left wheel) and the rear wheel (or right wheel), and are calculated in consideration of the pitch moment (or roll moment).

【表1】 また、z1 ,z2 はばね下の上下方向変位、z10
,z20は路面の上下方向変位、z31,z32はばね
上の上下方向変位である。しがたって、ばね上とばね下
との上下方向相対変位y1 ,y2 はサスペンション
の縮み方向を正としてy1 =z1 −z31,y2 
=z2 −z32となる。
[Table 1] Also, z1 and z2 are the vertical displacements under the spring, and z10
, z20 are vertical displacements of the road surface, and z31 and z32 are vertical displacements of the springs. Therefore, the vertical relative displacements y1 and y2 between the sprung mass and the unsprung mass are y1 = z1 - z31, y2, with the suspension compression direction being positive.
=z2-z32.

【0028】図8の系が外力もしくは外乱により振動す
る場合の運動を、xを状態ベクトル(状態量)、uを最
適制御力として状態方程式により表せば数1のようにな
る。
The motion of the system shown in FIG. 8 when it vibrates due to an external force or disturbance can be expressed by a state equation, where x is a state vector (state quantity) and u is an optimal control force, as shown in Equation 1.

【数1】 ここで、A,Bはそれぞれ定係数行列であり、サスペン
ション3の運動方程式を解いて、あるいはシステム同定
の手法により基準モデルを求めて得られるものである。 なお、システムに遅れ要素や非線形性が存在する場合に
は、変数変換等により線形の形にして求められる。
[Equation 1] Here, A and B are each constant coefficient matrices, which are obtained by solving the equation of motion of the suspension 3 or by finding a reference model using a system identification method. Note that if a delay element or nonlinearity exists in the system, it is determined in a linear form by variable conversion or the like.

【0029】上記状態方程式が得られたならば、数2で
表される評価関数Jを用いて最適フィードバックゲイン
Gが求められる。
Once the above state equation is obtained, the optimum feedback gain G is determined using the evaluation function J expressed by Equation 2.

【数2】 評価関数Jは、最適制御力uの挙動を制約する重み行列
Q,Rを決定するものであり、この評価関数Jを最小に
する最適制御力u(n)は数3,数4で表される線形状
態フィードバック則で与えられる。
[Equation 2] The evaluation function J determines the weight matrices Q and R that constrain the behavior of the optimal control force u, and the optimal control force u(n) that minimizes this evaluation function J is expressed by Equation 3 and Equation 3. It is given by the linear state feedback law expressed as 4.

【数3】[Math 3]

【数4】 ここでPは次の離散時間形のリカッチ方程式(数5)を
満足する正定対称解である。
[Equation 4] Here, P is a positive definite symmetric solution that satisfies the following discrete-time Riccati equation (Equation 5).

【数5】[Math 5]

【0030】上記重み行列Q,Rは当初任意に与えられ
、その与えられた初期重み行列を用いてシュミレーショ
ンが行われ、得られた最適制御力uの挙動から重み行列
Q,Rが所定量変更される。これが繰り返されることに
より最適な重み行列が決定され、その結果、最適フィー
ドバックゲインGが決まる。
The weight matrices Q and R are initially given arbitrarily, a simulation is performed using the given initial weight matrices, and the weight matrices Q and R are changed by a predetermined amount from the behavior of the obtained optimal control force u. be done. By repeating this, the optimal weight matrix is determined, and as a result, the optimal feedback gain G is determined.

【0031】3質点4自由度系の場合、評価関数Jを複
数定義することができる。例えば、(1)定常走行中の
乗り心地、すなわちばね上の振動レベルを低くする場合
の評価関数J1 、(2)荒れた路面を走行中の接地性
を考慮してばね下の振動レベルを低くする場合の評価関
数J2 、(3)操舵時のロール運動のゆりかえし等を
考慮してばね上とばね下との上下方向相対変位を低くす
る場合の評価関数J3 、(4)フロントとリヤとのゆ
りかえしのおさまり程度を配分してロール剛性配分を最
適とする場合の評価関数J4等である。したがって、上
記(1)〜(4)のいずれを重視した制御を行うべきか
に応じてJ1 〜J4 のいずれかの評価関数が使用さ
れることとなる。
In the case of a three-material point, four-degree-of-freedom system, a plurality of evaluation functions J can be defined. For example, (1) evaluation function J1 for reducing ride comfort during steady driving, that is, lowering the vibration level of the unsprung part, (2) lowering the vibration level of the unsprung part by considering ground contact while driving on a rough road surface. (3) Evaluation function J3 when the vertical relative displacement between the sprung mass and the unsprung mass is reduced in consideration of reversing roll motion during steering, (4) Front and rear This is an evaluation function J4 etc. in the case where the roll rigidity distribution is optimized by distributing the degree to which the rolling motion has subsided. Therefore, one of the evaluation functions J1 to J4 will be used depending on which of the above (1) to (4) should be emphasized in the control.

【0032】最適フィードバックゲインGが求まったな
らば、最適制御力uが状態ベクトルxと最適フィードバ
ックゲインGとの積として演算される。なお、最適制御
力は車体に対して垂直方向上向きの力を正とする。得ら
れた最適制御力uをそのまま実現することができれば所
期の制振効果を得ることができるのであるが、実際には
最適制御力uをそのまま実現することはできない。
Once the optimal feedback gain G is determined, the optimal control force u is calculated as the product of the state vector x and the optimal feedback gain G. Note that the optimal control force is defined as a positive force directed upward in a direction perpendicular to the vehicle body. If the obtained optimal control force u can be realized as is, the desired vibration damping effect can be obtained, but in reality, the optimum control force u cannot be realized as is.

【0033】第1に、ばね上とばね下との上下方向相対
移動速度(サスペンションの伸縮速度)と方向を異にす
る減衰力を得ることができず、さらに、装置には作動遅
れがあり、また、得られる減衰力には上下の限界がある
からである。そのため、本実施例装置においては、制御
力が演算された後、その制御力が実現可能なものである
か否かの判定が行われ、実現不可能なものである場合に
は可変絞り弁51の絞り弁開度が最大開度とされて減衰
力が最小とされる。そして、実現可能なものである場合
にもそのままの最適制御力uの発生は指令されず、ばね
上とばね下との上下相対移動速度が小さいほど大きい値
に補正して指令される。
First, it is not possible to obtain a damping force that is in a direction different from the vertical relative movement speed between the sprung mass and the unsprung mass (suspension expansion/contraction speed), and furthermore, there is a delay in the operation of the device. In addition, there are upper and lower limits to the damping force that can be obtained. Therefore, in the device of this embodiment, after the control force is calculated, it is determined whether or not the control force is realizable, and if it is not realizable, the variable throttle valve 51 The throttle valve opening is set to the maximum opening and the damping force is minimized. Even if it is realizable, the generation of the optimum control force u is not instructed as it is, but is corrected to a larger value as the vertical relative movement speed between the sprung mass and the unsprung mass is smaller.

【0034】以上の制御は、電子制御装置80が図7の
フローチャートで表されるプログラムを実行することに
より行われる。なお、このフローチャートに基づく制御
は図9に示す電子回路によっても実現可能であり、フロ
ーチャートの各ステップに対応する機能を果たす部分に
各ステップの番号を付して対応関係を示す。
The above control is performed by the electronic control unit 80 executing a program shown in the flowchart of FIG. Note that the control based on this flowchart can also be realized by the electronic circuit shown in FIG. 9, and the corresponding relationship is shown by assigning the number of each step to the part that performs the function corresponding to each step of the flowchart.

【0035】電子制御装置80は、電源投入に応じて図
示しない初期設定ルーチンを実行し、最適フィードバッ
クゲインの初期値G0 を設定する処理等を行う。その
後、図7の減衰力制御ルーチンを一定微小時間毎に繰り
返し実行する。以下、図8において左側の車輪(前輪も
しくは左輪)について代表的に説明する。
The electronic control unit 80 executes an initial setting routine (not shown) when the power is turned on, and performs processing such as setting an initial value G0 of the optimum feedback gain. Thereafter, the damping force control routine of FIG. 7 is repeatedly executed at constant minute intervals. Hereinafter, the left wheel (front wheel or left wheel) in FIG. 8 will be representatively explained.

【0036】ステップS1(以下、S1と略記する。他
のステップについても同様)において各センサからの信
号が読み込まれ、その信号に基づいてS2において車両
の走行状態が判断され、S3において最適フィードバッ
クゲインGが設定される。最適フィードバックゲインG
は、前述のように評価関数を用いて定められるものであ
り、車両状態量から予測演算により予測された走行状態
に基づいて最適なフィードバックゲインの組G1 〜G
5 が設定されるのである。
In step S1 (hereinafter abbreviated as S1, the same applies to other steps), the signals from each sensor are read, the driving state of the vehicle is determined in S2 based on the signals, and the optimum feedback gain is determined in S3. G is set. Optimal feedback gain G
is determined using the evaluation function as described above, and is an optimal set of feedback gains G1 to G based on the driving state predicted by predictive calculation from the vehicle state quantity.
5 is set.

【0037】走行状態の予測とは、各センサからの信号
に基づいて、左右異位相変動状態(うねり路面状態)か
、加減速状態か、操舵旋回状態か、それらのいずれでも
ない定速直進状態か等、車両の走行状態を予測すること
である。この予測された車両の走行状態に従って最適制
御力u算定のためにロール・バウンス制御あるいはピッ
チ・バウンス制御について最適フィードバックゲインG
が設定される。
[0037] Prediction of the running state is based on the signals from each sensor, and is based on the signals from each sensor. The purpose of this is to predict the driving condition of the vehicle. The optimum feedback gain G for roll bounce control or pitch bounce control is used to calculate the optimum control force u according to this predicted running state of the vehicle.
is set.

【0038】次に、S4において加速センサ109から
車両の振動状態に関連した信号が読み込まれる。この信
号としては、ばね上とばね下との上下方向の相対変位で
ある車高y1 (n),ばね上の上下加速度za31 
(n),減衰力を設定する可変絞り弁51のスプール6
3の変位量w(n)等がある。これら読み込まれた諸量
から以下のステップS5〜S9において微積分処理ある
いはマップを用いた変換処理が行われて次の諸量が演算
される。
Next, in S4, a signal related to the vibration state of the vehicle is read from the acceleration sensor 109. This signal includes the vehicle height y1 (n), which is the relative displacement in the vertical direction between the sprung mass and the unsprung mass, and the vertical acceleration za31 of the sprung mass.
(n), spool 6 of variable throttle valve 51 that sets the damping force
There are three displacement amounts w(n), etc. From these read quantities, differential and integral processing or conversion processing using a map is performed in the following steps S5 to S9 to calculate the next quantities.

【0039】ばね上とばね下との上下相対移動速度yv
1:車高y1 を微分した値であり、微分値はS5にお
いて、S4で読み込まれる車高y1 (n)の時刻n−
1と時刻nとの間の差として求められる。時刻n−1,
時刻nは減衰力制御ルーチンの相前後した2回の実行時
刻である。ばね上の上下速度zv31 :ばね上の上下
加速度za31 を積分した値であり、積分値はS6に
おいて、S4で読み込まれるばね上の上下加速度za3
1 (n)の総和として求められる。ばね上の変位z3
1:S6で求めたばね上の上下速度zv31 をS7に
おいて積分して求められる。
[0039] Vertical relative movement speed yv between the sprung mass and the sprung mass
1: A value obtained by differentiating the vehicle height y1, and the differential value is determined in S5 by the time n- of the vehicle height y1 (n) read in S4.
1 and time n. Time n-1,
Time n is the time when the damping force control routine is executed two times in succession. Vertical velocity zv31 on the spring: This is the value obtained by integrating the vertical acceleration za31 on the spring, and the integral value is determined in S6 by the vertical acceleration za3 on the spring read in S4.
1 (n). Displacement on spring z3
1: It is obtained by integrating the vertical velocity zv31 on the spring obtained in S6 in S7.

【0040】減衰力f1 :S4で求められるスプール
63の変位w(n)からROM85内に用意されたマッ
プを使用してS8においてE,Jが求められ、そのE,
Jと、S5で求められたばね上とばね下との上下相対移
動速度yv1(n)とからS9において数6により求め
られる。
Damping force f1: From the displacement w(n) of the spool 63 found in S4, E and J are found in S8 using a map prepared in the ROM 85, and the E,
J and the vertical relative movement speed yv1(n) between the sprung mass and the unsprung mass determined in S5 in S9 using Equation 6.

【数6】 なお、マップにより求められる値Eは可変絞り弁51の
駆動ゲインに対応した量であり、値Jは上下相対移動速
度に係わるベキ指数の値である。
[Equation 6] Note that the value E obtained from the map is an amount corresponding to the drive gain of the variable throttle valve 51, and the value J is a value of a power index related to the vertical relative movement speed.

【0041】以上のようにして求められた諸量y1 ,
yv1,z31,zv31 ,f1 を、状態ベクトル
xとして座標変換する処理がS10において行われ、S
11において、その状態ベクトルxにステップS3で求
められた最適フィードバックゲインGを数7のように乗
算して最適制御力u1 が演算される。
The various quantities y1 obtained as above,
A process of coordinate transformation of yv1, z31, zv31, f1 as a state vector x is performed in S10, and S
In step 11, the optimum control force u1 is calculated by multiplying the state vector x by the optimum feedback gain G obtained in step S3 as shown in Equation 7.

【数7】[Math 7]

【0042】この演算された最適制御力u1 がS12
において上下相対移動速度yv1により割られて値h1
 が求められる。この除算は、上下相対移動速度yv1
が大きいほど最適制御力u1 を小さい値に補正すると
ともに、次のS13において最適制御力u1 と上下相
対移動速度yv1との符号が同一であるか否かを判定す
るためになされるものである。
This calculated optimal control force u1 is S12
is divided by the vertical relative movement speed yv1 to obtain the value h1
is required. This division is the vertical relative movement speed yv1
This is done to correct the optimal control force u1 to a smaller value as the value increases, and to determine whether or not the signs of the optimal control force u1 and the vertical relative movement speed yv1 are the same in the next step S13.

【0043】値h1 が正である場合にはS13の判定
がNOとなり、S14において値h1 が車速v0 に
より割られて値iが求められる。値h1 は上述のよう
に最適制御力u1 が上下相対移動速度yv1で割られ
た値であるが、これがさらに車速v0 により割られる
のであり、値iは最適制御力u1 が  上下相対移動
速度yv1および車速v0 が大きいほど小さい値に補
正されたものであることとなる。上下相対移動速度yv
1および車速v0 が大きい場合には、これらが小さい
場合に比較して可変絞り弁51の絞り効果が大きく現れ
るため、このように補正されるのである。
If the value h1 is positive, the determination in S13 is NO, and in S14 the value h1 is divided by the vehicle speed v0 to obtain the value i. As mentioned above, the value h1 is the value obtained by dividing the optimal control force u1 by the vertical relative movement speed yv1, but this is further divided by the vehicle speed v0, and the value i is the value obtained by dividing the optimal control force u1 by the vertical relative movement speed yv1 and The larger the vehicle speed v0 is, the smaller the value has been corrected. Vertical relative movement speed yv
1 and vehicle speed v0 are large, the throttling effect of the variable throttle valve 51 appears larger than when these are small, so this correction is made.

【0044】続いてS15において値iが弁開度ws 
に変換される。値iは減衰係数の次元を持つため、サス
ペンションレバー比Lf ,オイル密度ρ,流量係数C
0 およびピストン6の受圧面積ψを用いて一般的なオ
リフィスの特性式(数8)で演算することができる。
Subsequently, in S15, the value i is the valve opening degree ws.
is converted to Since the value i has the dimension of damping coefficient, suspension lever ratio Lf, oil density ρ, flow coefficient C
0 and the pressure-receiving area ψ of the piston 6, it can be calculated using a general orifice characteristic equation (Equation 8).

【数8】 そして、この開口面積sが、可変絞り弁51の設計上図
10に示すように決まっていてROM85に格納されて
いる特性マップを使用して可変絞り弁51の制御信号w
s に変換される。
[Equation 8] Then, this opening area s is determined based on the design of the variable throttle valve 51 as shown in FIG.
converted to s.

【0045】一方、S13の判定結果がNOであった場
合にはS16が実行され、値h1 の大小を問わず制御
信号ws が最大値に設定される。
On the other hand, if the determination result in S13 is NO, S16 is executed and the control signal ws is set to the maximum value regardless of the magnitude of the value h1.

【0046】このようにS15またはS16で決定され
た制御信号ws に基づいてS17において可変絞り弁
51が制御され、制御信号ws に対応する減衰力が発
生させられる。続いてS18においてnがインクリメン
トされ、減衰力制御ルーチンの1回の実行が終了する。 以下、同様にして減衰力制御ルーチンが繰り返し実行さ
れ、アクチュエータ4に適正な減衰力が発生させられて
、良好な制振効果が得られる。
In this way, the variable throttle valve 51 is controlled in S17 based on the control signal ws determined in S15 or S16, and a damping force corresponding to the control signal ws is generated. Subsequently, n is incremented in S18, and one execution of the damping force control routine is completed. Thereafter, the damping force control routine is repeatedly executed in the same manner, and an appropriate damping force is generated in the actuator 4, thereby obtaining a good vibration damping effect.

【0047】このように、本実施例においては、演算さ
れた最適制御力u1の符号がその時の上下相対移動速度
yv1の符号と同一である場合にはその最適制御力u1
 を実現することが可能であるから、演算された最適制
御力u1 に基づいて可変絞り弁51の弁開度が制御さ
れる。 ただし、この場合でも、演算された最適制御力u1 と
等しい減衰力が得られるように可変絞り弁51が制御さ
れるわけではなく、演算された最適制御力u1 を上下
相対移動速度yv1,車速v0 が大きいほど小さい値
に補正した減衰力が得られるように可変絞り弁51の弁
開度が制御される。
As described above, in this embodiment, when the sign of the calculated optimum control force u1 is the same as the sign of the vertical relative movement speed yv1 at that time, the optimum control force u1
Therefore, the valve opening degree of the variable throttle valve 51 is controlled based on the calculated optimal control force u1. However, even in this case, the variable throttle valve 51 is not controlled so as to obtain a damping force equal to the calculated optimal control force u1. The valve opening degree of the variable throttle valve 51 is controlled so that a damping force corrected to a smaller value is obtained as the value becomes larger.

【0048】一方、最適制御力u1 の符号が上下相対
移動速度yv1の符号と異なる場合にはその最適制御力
u1 を実現することが不可能であるから、可変絞り弁
51の弁開度が最大とされて、できる限り減衰力が生じ
ないようにされるのである。サスペンションが伸びつつ
あるときに縮みの減衰力を得ることはできず、サスペン
ションが縮みつつあるときに伸びの減衰力を得ることは
できないため、演算された最適制御力u1 がそのよう
な減衰力に対応するものであった場合には、できる限り
減衰力が生じないようにすることが演算結果に最も近い
減衰力を実現することなのである。
On the other hand, if the sign of the optimum control force u1 is different from the sign of the vertical relative movement speed yv1, it is impossible to realize the optimum control force u1, and therefore the valve opening degree of the variable throttle valve 51 is set to the maximum. Therefore, damping force is avoided as much as possible. Since it is not possible to obtain a compression damping force when the suspension is extending, and it is not possible to obtain an extension damping force when the suspension is compressing, the calculated optimal control force u1 is applied to such a damping force. If they match, the aim is to prevent the generation of damping force as much as possible in order to achieve a damping force that is closest to the calculated result.

【0049】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、アクチュエータ4と可変絞り弁51とがダ
ンパ装置を構成し、液室8がダンパ室として機能する。 また、電子制御装置80のS4〜S7を実行する部分が
、変位センサ67,車高センサ82,ばね上加速度セン
サ109等とともに状態量取得手段を構成し、電子制御
装置80のS8,S9を実行する部分が最適制御力演算
手段を、電子制御装置80のS10〜S17を実行する
部分が弁開度制御手段をそれぞれ構成している。
As is clear from the above description, in this embodiment, the actuator 4 and the variable throttle valve 51 constitute a damper device, and the liquid chamber 8 functions as a damper chamber. Further, the part of the electronic control device 80 that executes S4 to S7 constitutes a state quantity acquisition means together with the displacement sensor 67, the vehicle height sensor 82, the sprung mass acceleration sensor 109, etc., and executes S8 and S9 of the electronic control device 80. The part that executes S10 to S17 of the electronic control device 80 constitutes the valve opening control means.

【0050】以上、本発明の一実施例を詳細に説明した
が、これは文字通り例示であり、これ以外にも種々の変
形,改良を施した態様で本発明を実施し得ることは勿論
である。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, this is literally an example, and it goes without saying that the present invention can be practiced in various other forms with various modifications and improvements. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の構成を概念的に示す図である。FIG. 1 is a diagram conceptually showing the configuration of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である最適制御型セミアクテ
ィブサスペンションシステムにおけるサスペンションの
配置を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of suspensions in an optimally controlled semi-active suspension system that is an embodiment of the present invention.

【図3】上記サスペンションの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the suspension.

【図4】上記サスペンションの構成要素である可変絞り
弁の正面断面図である。
FIG. 4 is a front sectional view of a variable throttle valve that is a component of the suspension.

【図5】上記可変絞り弁の特性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the characteristics of the variable throttle valve.

【図6】上記システムの電子制御装置とそれに接続され
たセンサ群とを示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an electronic control device of the system and a group of sensors connected thereto.

【図7】上記電子制御装置のROMに格納されている減
衰力制御ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a damping force control routine stored in the ROM of the electronic control unit.

【図8】上記システムを備えた車両の振動モデルを示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a vibration model of a vehicle equipped with the above system.

【図9】上記電子制御装置を電子回路で構成する場合の
一例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example in which the electronic control device is configured with an electronic circuit.

【図10】上記電子制御装置のROMに格納されている
弁開度変換マップの内容を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the contents of a valve opening degree conversion map stored in the ROM of the electronic control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  車体 2  車輪 3  サスペンション 4  アクチュエータ 5  液室 51  可変絞り弁 52  主ばね 55  副ばね 65  リニアアクチュエータ 67  変位センサ 80  電子制御装置 82  車高センザ 109  ばね上加速度センサ 1 Vehicle body 2 Wheels 3 Suspension 4 Actuator 5 Liquid chamber 51 Variable throttle valve 52 Main spring 55 Secondary spring 65 Linear actuator 67 Displacement sensor 80 Electronic control device 82 Vehicle height sensor 109 Sprung acceleration sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  車両のばね上とばね下との上下方向の
相対移動に基づいて容積が変化するダンパ室とそのダン
パ室に対する流体の流出入を許容する通路に設けられた
可変絞り弁とを備えてばね上とばね下との間に設けられ
るダンパ装置と、少なくともばね上とばね下との上下相
対移動速度を含む状態量を取得する状態量取得手段と、
その状態量取得手段により取得された状態量に基づいて
最適制御力を演算する最適制御力演算手段と、前記上下
相対移動速度と最適制御力との符号が一致している場合
には前記ダンパ装置により最適制御力が得られるように
前記可変絞り弁の開度を制御し、不一致の場合には予め
定められた開度とする絞り弁開度制御手段とを含むこと
を特徴とする最適制御型セミアクティブサスペンション
システム。
Claim 1: A damper chamber whose volume changes based on relative movement in the vertical direction between the sprung portion and the unsprung portion of a vehicle, and a variable throttle valve provided in a passage that allows fluid to flow in and out of the damper chamber. a damper device provided between the sprung mass and the unsprung portion; a state quantity acquisition means for acquiring a state quantity including at least the relative vertical movement speed of the sprung mass and the unsprung mass;
an optimal control force calculation means that calculates an optimal control force based on the state quantity acquired by the state quantity acquisition means, and when the signs of the vertical relative movement speed and the optimum control force match, the damper device and a throttle valve opening degree control means for controlling the opening degree of the variable throttle valve so as to obtain an optimum control force according to the method of the present invention, and in case of disagreement, controlling the opening degree of the variable throttle valve to a predetermined opening degree. Semi-active suspension system.
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