JPH04504701A - 陸用車輌の懸架制御のための制御装置 - Google Patents

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】 陸用車輌の懸架制御のための制御装置 技術分野 この発明は、陸用車輌（ｌａｎｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ）特に自動車輌の懸架装置（ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）の制御のための制御装置（ｃｏｎｔｒｏ ｌ　ｓｙｓｔｅｍ）に関する。「陸用車輌」は、自動車、オートバイ、トラクタ ー及び軌道車輌（ｔｒａｃｋｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ）を含む陸上を動力走行でき る各階級の車輌を意味する。

特にこの発明は、能動懸架装置（ａｃｔｉｖｅ　５ｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｓｙｓ ｔｅｍ）を有する自動車輌を制御する制御装置に関する。

背景技術 能動懸架装置は自動車輌懸架装置であって、スプリングやダンパーのような従来 の懸架構成要素が、車輌の姿勢の補正、変更または制御のためにマイクロプロセ ッサからの制御信号によって動作可能なアクチュエータによって補助されるがあ るいは置き替えられたものである。このような装置の目的は、車輌車体に加わる 力による振動を最小限にし、それによって車輌の安全性を向上させ運転者や乗客 の快適性を増大させる点にある。

制御信号は、自動車輌の姿勢を決定する変数の測定結果として供給される。実際 の能動懸架装置は、先に測定された変数の変化に応じてアクチュエータを作動さ せるだけでなく、例えば定常状態または動加重の効果を相殺するためにある方法 で車輌の姿勢を片寄らせることができ、更に、予想される道路状態を予見するよ うにアクチュエータを作動させることができる。

能動懸架装置は現在良く知られている。例えば、ヨーロッパ特許出願番号ＥＰ− Ａ−００１１４７５７号には四輪自動車輌用の能動懸架装置が開示されており、 この装置で勢力（ｆｏｒｃｅ）測定は車輌車体（ｖｅｈｉｃｌｅ　ｂｏｄｙ）の 各ホイールハブ（ｗｈ　ｅ　ｅ　ｌ／ｈ　ｕ　ｂ）アセンブリ上の支点において 行われ、各ホイールハブアセンブリと車輌の車体との間の動作を確実にするアク チュエータの要求出力を生ずるように処置されている。

能動懸架装置を有する自動車輌の姿勢を制御するための制御装置は、車輌車体ま たは各ホイールハブアセンブリの支点で計測された勢力を、車輌車体が全体とし て各ホイールハブアセンブリに作用するように一組の様式勢力（ｍｏｄｅｌｆｏ ｒｃｅｓ）に変換する手段を備えるものが知られている。車輌の望む姿勢を得る ため、結合様式勢力（ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒｃｅｓ）に打ち勝 つために、必要なアクチュエータ出力が計算される。様式勢力とは押し上げ（ｈ 　ｅ　ａ　ｖ　ｅ）勢力、縦揺（ｐｉｔｃｈ）勢力、横揺（ｒｏ　ｌ　ｌ）勢力 及びねじれ（ｗａｒｐ）勢力である。

能動懸架装置の注目すべき利益は、変化する道路状況を車輌の動作状態に適合す るために車輌の懸架特性を連続的に変化できることである。この設備は、車輌タ イヤと路面との接触度合を大きく得ることができ、能動懸架装置のない車輌のの 場合より運転者にとって車輌の振舞の予測性が大きいため、安全特性が向上した 車輌構造を可能にする。

しかしながら、能動懸架装置の欠点は、各ホイールハブアセンブリ上の車輌車体 支持点での計測勢力を各様式勢力に分解する際の様式勢力値が、道路入力（ｒｏ ａｄ　１ｎｐｕｔｓ）の結果として車輌車体に加わる総勢力を正確に反映してい ないことである。（ここで「道路入力」とは、突起やくぼみ（ｄｅｐｒｅｓｓｉ ｏｎｓ）等の不規則な路面上を車輌が通過する際に加わる勢力を意味する。）能 動懸架装置は一般に、車輌、ホイールとハブとのアセンブリのスプリングの無い 部材（ｕｎｓｐｒｕｎｇ　ｍａｔｔｅｒｓ）からの負荷から、車輌、車輌の車台 またはシャートのスプリングのある部材（ｓｐｒｕｎｇ　ｍａｔｔｅｒｓ）から の負荷までの全てを考慮に入れていないため、まさしく欠点のある可能性がある 。通常車輌に用いられている懸架連結設備は、スプリングの無い部材からスプリ ング質量へ複数の負荷経路を介して負荷伝達を行う。現在までの能動懸架装置は 、計測できる負荷、すなわちアクチュエータとスプリング組立体への負荷しか考 慮に入れていなかった。

発明の開示 この発明によれば、次の手段からなる陸用車輌の能動懸架装置を制御するための 制御装置を提供する。

すなわち、車輌のスプリング部材（ｓｐｒｕｎｇ　ｍａｓｓ）とこれに接する一 以上のスプリングの無い部材（ｕｎｓｐｒｕｎｇ　ｍａｓｓ）との間の負荷を計 測する手段、 前記負荷の計測値を含む複数の信号を発生する手段、スプリング部材とスプリン グの無い部材との間の計測されない負荷を補償するために前記の信号を修正する 手段、 及び、前記の修正された信号に応答して前記車輌の姿勢を制御するために勢力を 加える手段とから装置を構成する。

この発明の第二の好適構成によれば： 車輌に接続された一以上のスプリングの無い部材の垂直加速度を計ＩＩする手段 、前記計＃ｊされた加速度に比例する信号を発生する手段、対応するスプリング 無し部材の大きさに応じて各信号の度合を増加または減少して選択的に修正する 手段、 及び、能動懸架装置の出力信号に前記の修正信号を含ませ、この出力信号に応じ て姿勢が制御される前記車輌に勢力を加える手段から構成された陸用車輌の能動 懸架装置の制御のための制御装置を提供する。

図面の簡単な説明 図１は能動懸架装置の無い自動車輌の車体への押し上げ勢力効果の説明図、図２ は能動懸架装置の無い自動車輌の車体への縦揺勢力効果の説明図、図３は能動懸 架装置の無い自動車輌の車体への横揺勢力効果の説明図、図４は能動懸架装置の 無い自動車輌の車体へのねじれ勢力効果の説明図、図５は制御装置のこの発明に よる部分の説明図である。

発明を実施するための最良の形態 次に、図に示す実施例によってこの発明を説明する。

図１から図４は、四つのスプリング無し部材、すなわちホイール１１，１２゜１ ３．１４を有する自動車輌車体２０の形でスプリング部材を、またこれらのホイ ールにそれぞれ接続した懸架装置（図示せず）を示している。車輌車体は、エン ジン、トランスミッション及び自動車輌の全ての付属要素を含んでいる。図１か ら図４に示す自動車輌は、この発明による制御装置のない公知の車輌の振舞を示 している。

図１から図４は、押し上げ、縦揺、横揺及びねじれ勢力が加わった場合のそれぞ れの自動車輌の車体２０の代表的な形態を説明している。図１から図４において 、車輌の左前ホイールは１１、右前のホイールは１２、そして同様に右後ホイー ルは１４、また押し上げ縦揺、横揺、ねじれ勢力は相応する図に示した矢印Ｈ１ Ｐ、Ｒ及びＷで示されている。図１から４に示された様式勢力は、正方向に動作 する記号法で示されている。車輌の前部は符号２１で示されている。

図１において、押し上げ様式勢力は、車輌車体の４つの懸架点の全てに作用する 等しい下方勢力である。従って、車輌車体２０は、正の押し上げの影響によって 、どちら側にも傾斜せずに均等に下方に動（傾向がある。

正の縦揺様式勢力は図２に示されており、車輌車体へ与えられる正の縦揺様式勢 力は車体の前端部では側方から側方への傾斜なしに下方に変位する傾向にあり、 車輌の後部２２ではその原位置から上方に変位する傾向があることは明白である 。

横揺の様式勢力は図３に示され、車輌車体の長手方向軸まわりに傾斜変位する傾 向にある。正の横揺勢力はそのため、車輌の車体の左側においては下方向変化を 生ずる傾向があり、右側においては上方向の変位を生ずる傾向にある。

図４は車輌車体への正のねじれ勢力の効果を示している。一般に矩形車体の場合 、ねじれ勢力は、車輌車体の一対の対角線上の対向角部を下方向に変位させ、他 の対を上方向に変位させる傾向にある。ここで用いられている符号方式によれば 、車輌の能動懸架装置の左前と右後は正の値のねじれ勢力においては下方向に変 位する。

車輌車体に作用する勢力を考察する際に、様式勢力を三つのカテゴリーに分解す ると有益である。

車輌の静的負荷（ｓｔａｔｉｃ　１ｏａｄｓ）は、車輌の停止時には、車輌と荷 物、乗客の質量を支持するに必要な反作用勢力を表す。

走行中の車輌の実負荷（ｓｔｅａｄｙ　５ｔａｔｅ　Ｉｏｓｓ　ｉｎ　ｍｏｔｉ ｏｎ）は、ステアリング角度、車輌スピード、車輌加速、減速等の車輌動作の変 数の値による。

スプリング無し部材が道路で不意に突起やくぼみ等に遭遇すると、ホイールとハ ブのアセンブリの移動の結果として、車輌に動的負荷（ｄｙｎａｍｉｃ　Ｉ。

ａｄｓ）が課せられる。能動懸架装置の設計に当り、実負荷を補償し、その結果 懸架装置が実負尚からそれることがなく道路入力にのみ応答するようにすること が必要である。これには例外があり、コーナリングの間道路保持性が良く車輌の 姿勢を修正するために、コーナリング時に車輌が加わる勢力に対し懸架装置が反 応することが望まれる。

車輌への動的負荷は道路入力によって誘発されるもので、車輌の運転者が予想で きるものではない。そのような動的負荷は例えば、さえぎる風の突風が車輌に影 響を与える時、または車輌のホイールが路面の突起に出くわした時などに発生す る。

図５において、この発明による制御装置の説明図が示されている。

図５は、四輪車輌の制御装置の１／４が示され、ホイールハブアセンブリの形態 の一つのスプリング無し部材が示されており、他の三つのスプリング無し部材は この装置と同様である。

図５において、車輌部材２０の形態を成す車輌のスプリング部材は、符号３０で 表示された何本かの懸架要素に支持されて示されている。懸架要素は、タイヤの 特性を表すスプリング４１とダンパ４２に支持されたホイールハブアセンブリの 形態のスプリング無し部材４０として表示されたホイールとタイヤに支持されて いる。

懸架要素３０は、垂直に配設するように示され流体アクチュエータ３１の形態を 成している、車輌姿勢を制御する力を与える手段を備える。このアクチュエータ ３１は、例えばゴムブロックからなる絶縁体３３によって車輌車体２０と隔離さ れたロードセル３２を頂部に設けている。アクチュエータ３１は垂直配置である 必要がなく、懸架要素の占めるスペース及び採用された懸架配置自体に依存して いる。ロードセル３２は少なくともホイールハブアセンブリと車輌車体の間の負 荷を計測することが可能で、負荷に比例する信号を生ずることができる。

スプリング３４は、流体アクチュエータ３１と並列に接続されていることが示さ れている。

スプリング３４は従来の懸架装置と同様な手法で車輌の姿勢を制御するものでは ない。道路スプリング３４は、車輌車体２０の静的負荷の大部分を負担すること によって、この発明の制御装置の動力消費を減少させるだけである。

そこで、アクチュエータ３工の動作は、実際に車両の＃御にかかわる変位のうち 多くを担うこととなる。この制御は、車輌に加わっている動的及び静的勢力から 決定される定常状態及び動状態の負荷を制御するのに加え行うものであり、アク チュエータが車輌車体２０の静的負荷を支持する場合に通常水められる余分な動 力消費なしに行うものである。

スプリング３４を用いたことにより、アクチュエータ３１の動力消費が減少され 、そのピストン領域は比較的小さく設計でき、ぶれによってコンパクトな装置が 提供できる。さらに、スプリング３４はフェイルセーフ装置の働きをし、この発 明の制御装置の全部が欠損した場合にも、車輌車体２０の静加重を支持する。

流体アクチュエータ３１の入力部及び出力部は流体管３１ａと３１ｂを介して、 適当な供給ポンプ５１を有する流体制御回路５０に接続されている。流体制御回 路５０は、何種類かの計測入力に応じてアクチュエータ３１の要求出力を与える マイクロプロセッサ６０の命令を、電気接続５０−を介して受けて動作する。

マイクロプロセッサ６０の入力は以下の通りである。

線６１′はスプリング無し部材４０の垂直加速度を計測する加速度計６１の出力 を導く。

線６２′はアクチュエータ３１の変位を計測する線型可変誘導変圧器（ＬＶＩＴ ）６２の出力を導く。

線６３′は懸架要素３０を介してスプリング部材２０へ伝達された勢力を計測す るロードセル３２の出力を導く。

線６４″はスプリング部材の重力中心近傍に配設されてスプリング部材の長手方 向加速度を計測する加速度計６４の出力を導く。

線６５″はスプリング部材の重力中心近傍に設けられてスプリング部材の横方向 加速度を計測する加速度計６５の出力を導く。

線６６−はスプリング部材の重力中心近傍に設けられてスプリング部材のヨーレ ート（回転速度）を計測するジャイロメータ６６の出力を導く。

線６７゛は図示しない計測手段からの車輌スピード信号を導く。

線６８゛は図示しない計測手段からのステアリングラック変位信号を導く。

線６９′は図示しない計測手段からの流体装置圧力信号を導く。

線７０″はポンプ５１内に設けられた図示しない計測手段からの液流後角度信号 を導く。

ロードセル３２は、アクチュエータ３１の上端と車輌車体２０との間に作用する 総負荷を計測する。この負荷は結局車輌への道路入力を表すもので、道路の突起 やくぼみに遭遇した車輌のホイールに生ずる勢力は、少なくとも部分的にロード セル３２を介して車輌車体に伝達される。しかしながら、ロードセル３２で計測 された負荷は、一般に制御に必要でない不要勢力針ａ１量を含み、さらに突起や くぼみに遭遇したホイールに生ずる勢力の差引値を含まず、それらはロードセル ３２を含まない並列負荷経路を介して車体に伝達される。

図５には、アクチュエータ３１とスプリング３４の両者から車輌の車体に伝達さ れる勢力を計測するロードセル３２が示されている。しかしながら出願人は、ロ ードセル３２はアクチュエータ３１によって車体に伝達される負荷のみを計ａ１ し、スプリング３４を介して伝達される負荷を計測しない装置とすることができ る。スプリングを介して車体に伝達される負荷は、ＬＶＩＴ６２を計測されたア クチュエータ３１の変位によって計算できる。

図５のマイクロプロセッサ６０は、何個かのロードセル３２の各々で計測した勢 力を、上で説明した車輌車体に作用する車輌変位のモードに相応する複数の様式 勢力に分析することができる。四輪車輌の場合、各ホイールハブアセンブリに組 み合わせた口〜ドセル３２で計ｎ１される勢力の数は、明らかに四である。

この発明の開発の経過において、もし、上記の計測勢力値から計算された様式勢 力が車輌の姿勢を制御するために用いられると、注意深い制御でも許容限度内で はないことが解った。そこで、ホイールハブアセンブリの加速によって車輌車体 に生ずる動的勢力を考慮に入れなければならず、それはホイールハブアセンブリ ４０の計測値に質量条件を乗することによって達せられた。

例えば押し上げ様式の勢力は、次の式で示される。

Ｈｆ　−−［ＩＶｒｆＨ＊　（６５５３Ｂ　（Ｆｌ　＋Ｆ２　）（６５５３Ｂ） 　２ ＋ＭＭＦ＊　（ＤＤＸｕ　１＋ＤＤＸｕ　２）＋ＩＶｒｒＨ＊　１８５５３８　 （Ｆ３　＋Ｆ４）＋ＭＭｒ　＊　（ＤＤＸｕ　３＋ＤＤＸｕ　４）ｌ　］・・・ ・・・（１） ここで、 Ｈｆ　−一般化押し上げ勢力 ＩＶｒｆＨ−前部反転押し上げ負荷速度率Ｉ　ＶｒｒＨ−後部反転押し上げ負荷 速度率Ｆ１・・・Ｆ４−押し上げ勢力の計測値ＭＭＦ　−スプリング無し部材加 速利得（前）ＭＭｒ　−スプリング無し部材加速利得（後）ＤＤＸｕ　１・・・ ＤＤＸｕ　４−スプリング無し部材加速度の計測値である。

様式勢力の分離方法は、コーナ勢力の計測値が各様式勢力を形成するために正に 加わるか負に加わるかによって異なる。

図１に示すように、押し上げ様式勢力の場合、全ての定常状態勢力と動的勢力と が正に加わる場合、加算項は式（１）のようになる。

道路入力の押し上げ勢力への寄与は第一に、車輌車体を支持する各点のロードセ ルで計ＩＪＩされる定常状態勢力の対の和（Ｆｌ　＋Ｆ２　）と（Ｆ３　＋Ｆ４ 　）として得られる。それらの和はそれぞれ共通係数６５５３６でスケーリング される。

動的勢力は同様に前後のホイールハブ加速度を表す（ＤＤＸｕ　１＋ＤＤＸｕ　 ２）と（ＤＤＸｕ　３＋ＤＤＸｕ　４）の対で計算される。前部の合計には前部 質量利得条件（ＭＭＦ）を乗じて勢力値を得、後部の合計には後部！ｊ１利得（ ＭＭｒ）を乗じて後部勢力値を得る。

前部勢力はその後部えられ、車輌の前部に起因する押し上げ勢力の比例係数（Ｉ ＶｒＦＨ）が乗ぜられる。後部勢力は同様に、加算され、車輌の後部に起因する 押し上げ勢力の比例係数（ＩＶｒｒＨ）が乗ぜられる。

明らかに、押し上げ勢力の分離はマイクロプロセッサ６０及び計測値でない係数 ＭＭＦＳＭＭｒ、ＩＶｒＦＨ及びＩＶｒｒＨにより行われることから、それらの 値はマイクロプロセッサ６０への適当な入力手段（図示せず）によって変更入力 できる。上記で一覧した四個のパラメータの変更は従って押し上げ勢力の計算値 を変更するものであり、よって、個々の道路状況に応じて制御装置の応答を変え るために利用することができる。

縦揺、横揺、ねじれの他の三つの様式勢力は、下記の式を用いてマイクロプロセ ッサ６０で分離される。

縦揺については、 Ｐｆ　−−［Ｉ　ＶｒｆＰ　＊　（８５５３Ｂ　（Ｆｌ　＋Ｆ２　）（６５５３ Ｂ）　２ ＋ＭＭＦ＊（ＤＤＸｕ　１＋ＤＤＸｕ　２）１−　Ｉ　ＶｒｒＰ　＊　（６５５ ３Ｂ　（Ｆ３　＋Ｆ４　）＋ＭＭｒ　＊　（ＤＤＸｕ　３＋ＤＤＸｕ　４）ｌ　 ］・・・・・・（２） 横揺については、 Ｒｆ−−［Ｉ　ＶｒｆＲ＊　ｆ８５５３Ｂ　（Ｆｌ　−Ｆ２　）＋ＭＭＦ＊　（ ＤＤＸｕ　１−ＤＤＸｕ　２）１＋　Ｉ　ＶｒｒＲ＊　ｔ６５５３６　（Ｆ３− Ｆ４　）ねじれについては、 Ｗｒ−−［Ｉ　ＶｒｆＷ＊（６５５３Ｂ　（Ｆｌ　−Ｆ２　）（６５５３Ｂ）　 ２ ＋ＭＭＦ＊　（ＤＤＸｕ　１−ＤＤＸｕ　２）１＋ＩＶｒｒＷｋ　ｆｅｓｓａａ 　（Ｆ３　Ｆ４）＋ＭＭｒ　＊　（ＤＤＸｕ　３−ＤＤＸｕ　４）ｌ　］ｐｒ　 −一般化縦揺勢力 ＩＶｒＦＰ−反転縦揺負荷速度率（前）ｉＶｒｒＰ　−反転縦揺負荷速度率（後 ）Ｒｒ　−一般化横揺勢力 ＩＶｒＦＲ−反転横揺負荷速度率（前）ＩＶｒＲＲ−反転横揺負荷速度率（後） Ｗｆ　−一般化ねじれ勢力 ＩＶｒＦＷ−反転ねじれ負荷速度率（前）ＩＶｒｒＷ　−反転ねじれ負荷速度率 （後）である。

そのため、様式勢力は計測値の組み合わせのスケーリング値として表され、この 値は、図１から４に示した符号法によると、それぞれの様式勢力が正に組み合う か負に組み合うかによって、計測入力値は正または負を含むことになる。明らか に、この発明による制御装置は、極めて多能であり、式（１）から（４）に用い た各種の比例係数は例えばキーバットによりマイクロプロセッサ６０に入力でき 、マイクロプロセッサ６０は、車両にあらかじめ定めた方法で各様式勢力に応答 させる。この方法により、例えば横揺が強く少し押し上げがある場合の懸架が実 施される。

式（１）から（４）によって与えられる一般化様式勢力値には、トランスデユー サのない負荷経路を介して車輌車体に伝達される負荷のような、車体を刺激する が計測されない負荷は計算に入れていない。そのような負荷は、純然たる様式で 変位を与えず、従ってそれらの効果を考慮に入れると様式変位間のクロスカプリ ングの効果も許されねばならなくなる。

車輌の車体へホイールハブアセンブリを接続するために通常用いられる連結の型 式は構造上完全ではなく、そのためスプリングなし部材群によって生じる負荷の 一部は、スプリングとアクチュエータを介するのではなく連結により直接車輌車 体に与えられる。このような計測されない負荷を能動懸架装置の動作の中で補償 する必要がある。

さらに、能動懸架装置のロードセルがアクチュエータ上の負荷のみを計測し、ス プリングを介して車輌に与えられる負荷を計測しないことに直面する。そのよう な状況では明白に、スプリングによってもたらされた勢力は計測されな０負荷で あり、１酌されなければならない。

マイクロプロセッサ６０は、様式勢力の修正値を以下のように提供することがで きる。

Ｈｒ　−＝　−［Ｈ１’　＊６５５３６　＋２　＊ＫＨＨｓ　＊Ｈｘ　＋２　＊ ＫＨＰｓ　＊Ｐｘ　］・・・・・・（５） Ｐｒ−−−［Ｐｒ　＊６５５３６　＋２　＊ＫＰＰｓ　＊ＰＸ　＋２１ＫＰＨ９ ＊Ｈｘ　］６５５３［ｉ ・・・・・・（６） Ｒｒ−−−［Ｒｒ＊６５５３Ｂ　＋２　＊ＫＲＲｓ　＊Ｒ１＋２　＊ＫＲＷｓ　 ＊Ｗｘ　］５５３Ｂ ・・・・・・（７） ■ Ｗ［’　−−−［Ｗｒ　＊ｆ１５５ａ６　＋　２　＊ＷＣｎｘ　（＋／−）　＊ 　Ｓｎｘ５５３Ｂ ＋Ｗｃ　Ｄｒ　＊Ｄｒ　＋２１　（ＫＷＷＳ　＊ＷＸ　＋ＫＷＲＳ　＊Ｒｘ　） ］・・・・・・（８） Ｈｆ　−−修正された一般化押し上げ勢力ＫＨＨｓ　−押し上げ方向の単位変位 当りの押し上げスプリング負荷の変化ＫＨＰｓ　−縦揺方向の単位変位当りの押 し上げスプリング負荷の変化ＨＸ　−押し上げ変位値 ＰＸ　−縦揺れ変位値 Ｐｒ−−修正一般化縦揺勢力 ＫＰＰｓ　−縦揺方向の単位変位当りの負荷変化ＫＰＨｓ　−押し上げ方向の単 位変位当りの縦揺負荷の変化Ｒｆ’　−−修正一般化噴揺れ勢力 ＫＲＲｓ　−ＦＡ揺力方向単位変位当りの横揺負荷変化ＫＲＷｓ　−ねじれ方向 の単位変位当りの横揺負荷の変化ＲＸ　−横揺れ変位値 ＷＸ　−ねじれ変位値 ｗｒ　−−修正一般化ねじれ勢力 ＷＣｎｘ　（＋／−）−ねじれ加速度補償利得Ｍｘｎ　−スケーリングされた長 手方向加速度ＷＣＤｒ　−ねじれ時のヨー加速度補償利得Ｄ「　−概算変種加速 度 Ｋ　Ｗ　Ｗ　ｓ　−ねじれ方向の単位変位当りのねじれ負荷の変化Ｋ　Ｗ　Ｒｓ 　−横揺方向の単位変位当りのねじれ負荷の変化様式変位値（Ｈｘ、Ｐｘ、Ｒｘ 及びＷｘ）は、アクチュエータ変位の計測値（Ｘｌ・・・Ｘ４）からマイクロプ ロセッサ６０によって計算される。ヨー加速度概算値（Ｄｒ　）は前述のヨーレ ートから計算される。

次の式は、様式変位値を分離するためにマイクロプロセッサ６０で用いられる式 である。

ＨＸ　−−＊　［Ｖｒｆ（ＸＩ　＋Ｘ２）＋Ｖｒｒ（Ｘ３　＋Ｘ４）］−・−・ ・・（９）ＰＸ　−−率［Ｖｒｌ’（Ｘ１＋Ｘ２）−Ｖｒｒ（Ｘ３＋Ｘ４）］□ ・・−・−（１０）５５８Ｂ Ｒｘ　−−＊　［：Ｖｒｆ（Ｘｉ　＋Ｘ２）＋Ｖｒｒ（Ｘ３−ｘａ）］−・−（ １ｉ）５５８Ｇ Ｗ　ｘ　−−＊　［Ｖｒｆ　（Ｘｉ　−Ｘ２　）　−Ｖｒｒ　（Ｘ３　＋Ｘ４　 ）　］　・−・・−’（１２）５５８Ｇ ここで、 Ｖｒｆ　−アクチュエータＬＶＩＴの利得を乗算した前部幾何学的速度率Ｖｒｒ 　−アクチュエータＬＶＩＴの利得を乗算した後部幾何学的速度率Ｘ１・・・Ｘ ４−アクチュエータ変位の計ｅＪｌｉａ式（５）から（８）の項ＫＨＨｓ、ＫＰ Ｐｓ、ＫＲＲｓ及びＨＷＷｓは、計測されない車輌負荷から得られる純粋様式勢 力を表し、これらはパラメータとしてマイクロプロセッサに入力される。これら のパラメータの値は、この発明による制御装置のスイッチを切った車輌を試験す ることによって得られる。

パラメータの値は、懸架連結に用いられている結合構造に依存している。このパ ラメータは能動懸架装置を有する車輌を平坦地上で何回か運転することによって 算出される。他にパラメータを得るためのアルゴリズムを考案することができ、 懸架連結の正確な連結構造からパラメータを計算するアルゴリズムを考慮するこ とができる。

スプリングを介して車体に与えられる負荷が計測されなかった場合はそれを概算 しなければならない。スプリングを介して伝達される勢力の概算に用いられる係 数の値は、地表に対する車輌の高さを各アクチュエータの全ストロークに渡って 円滑に変化するように指令し、アクチュエータの位置によって訂正様式勢力ベク トルが変化しな（なるように係数を選択することによって算出される。この処置 の間、押し上げ変位はゆっくり変化させることが重要であり、円滑にゆっくりと 変化させることで垂直慣性力が発生しなくなる。

ＫＨＰｓ　、ＫＰＨｓ　、ＫＲＷｓ及びＫ　Ｗ　Ｒｓの項は、計測されない車輌 負荷によって生ずる様式勢力間の相互結合効果を表す。それらの項は、やはりマ イクロプロセッサ６０に入力されるパラメータであり、例えば修正横揺勢力Ｒｆ −が、計測されない車輌スプリング負荷によって生ずる純粋横揺モード勢力（２ ＊ＫＲＲｓ＊Ｒｘ）と、ねじれモードから生ずる相互連結勢力（２＊ＫＲＷｓ　 ＊Ｗｘ）とを含むことは明らかであり、これは、計測されない車輌スプリング負 荷によって生ずるねじれモード変位の結果としてそれ自体横揺モード内に顕現す るある様式変位と他の１つの様式方向の勢力との相互連結効果は実験によってめ られる。

このように、例えば、車輌本体の横揺方向の変位は、横揺負荷の値を変化させる だけでなく、ここで言及した相互連結効果によってねじれ負荷の値を変化させる ことを実験が示している。同様の考えが他の変位モードにも採用でき、その結果 が上記の式（５）から（８）である。

ＷＸＣｎｘとＷＣＤｒの項は、この発明による制御装置が、加速度計６５によっ て計測される長手方向加速度値（Ｓ　ｎｘ）とジャイロスコープ６６によって計 測されたヨーレートから計算されるヨーレート加速度とから形成されるねじれ様 式勢力を計算に入れていることを示している。

修正様式勢力Ｈｆ−、Ｐｆ−、Ｆｒ−及びＷｆ−はさらにマイクロプロセッサ６ ０において処理され、アクチュエータ３１に要求出力が与えられる。その出力は 、流体回路５０により、車輌スプリング部材２０に一定の定常状態を接続させ十 分に減少した動的負荷を伝達するために履行される。この発明の制御装置を用い て、車輌車体に動的負荷を伝達しないようにすることは理論的に可能であるが、 これは懸架装置にゼロダンピングを持ち込む効果がある。これは明らかに車輌運 転の観点から望ましくなく、その結果制御装置は、車輌車体に制限された動的負 荷を伝達することによって懸架装置に適当なダンピング比率を授与するように調 節される。

ハブ船速計６１からの信号は、ホイールハブアセンブリの見かけ質量を改めるた めに付加的に用いられる。例えば、図５の装置において、ロードセル３２によっ て計Ｍルた負荷に対するホイールハブアセンブリの加速による寄与度を決定する ことは有利であり、加速度計６１からの信号が加算される付加的なフィードフォ ーワードループにおいて処理することができる。フィードフォーワードループの 出力は、加速度計信号の部分を含むように修正するので、フィードフォーワード ループの出力がアクチュエータ３１の要求出力に加えられる時点でホイールハブ アセンブリの見かけ質量が変化する。

加速度計６１からの信号を付加的に処理する利益は、アクチュエータ３１への結 合信号出力がホイールハブアセンブリの現実の加速度の結果として計測勢力の割 合を含むだけではなく、アクチュエータ３１の質量を表す付加的な信号を含むこ とにある。この後者の信号は、マイクロプロセッサ６０の適当なプログラミング によって、後者の信号とは独立して調整され、その結果例えば、一つの見がけホ イールハブアセンブリ質量と他のホイールハブ質量の自然周波数とが、マイクロ プロセッサ６０内で、定質量ホイールハブアセンブリの垂直加速度を計測する単 一の加速度計信号から計算する。

車輌車体への負荷伝達の見地から、所定条件下でのシステム共振を防ぐ上でホイ ールハブセンブリの見かけ上の部材周波数を変えることが必要であるがら、ホイ ールハブアセンブリの全質量を考慮に入れることが一般的に必要であり、このよ うな処理は極めて有益である。アクチュエータ端からの装置の監視に関する限り は、ホイールハブアセンブリの自然周波数を出力信号周波数の範囲外にずらして おくことができ、そうすれば、装置の出力信号によってホイールハブアセンブリ に共振を生ずることがなくなる。

自動車輌が動くと、明らかに定常状態負荷と動的負荷との値が急速に変化するの で、マイクロプロセッサ６０は各トランスデユーサからの信号をサンプリングし 、充分早く順序に従ってアクチュエータの調整を行い、車輌の姿勢の制御ないし は修正を行える。

この発明による制御装置は極めて多能多芸であり、上述のマイクロプロセッサ５ ０に入力する度のパラメータも変更できる。その結果、車輌にとってどのような 道路状況であっても、特定の要求に仕立てることができ、車輌を操作中はいっで も所望の運転状態と車輌ハンドリング状態を創設するように調節できる。

／※りＪ 国際調査報告　ｐｃｖ／Ｇｅ　９０１００６２Ｂ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．車輪のスプリング部材とスプリング無し部材間の負荷を計測する手段、前記 計測負荷の値に比例する信号を発生する手段、スプリング部材とスプリング無し 部材間の計測されない負荷を補償するために前記の信号を修正する手段、及び前 記修正信号に応じて車輌の姿勢を制御する力を供給する手段を備える陸用車輌の 懸架制御装置。
2. ２．信号を修正する手段は、スプリング部材とスプリング無し部材との間の負荷 計測手段のない負荷経路を介して作用する計測されない負荷を計算に入れて前記 信号を修正する請求の範囲１に記載の陸用車輌の懸架制御装置。
3. ３．信号を修正する手段は、スプリング無し部材の変位とは関係ない前記計測負 荷の一部を補償するように信号を修正する請求の範囲１または２のいずれかに記 載の陸用車輌の懸架制御装置。
4. ４．信号を修正する手段は、信号を、車輌のスプリング部材に作用する複数の様 式勢力を表すものに分析する手段を含むものである請求の範囲１から３のいずれ かに記載の陸用車輌の懸架制御装置。
5. ５．様式勢力は、押し上げ、縦揺、横揺、ねじれの各様式勢力である請求の範囲 ４に記載の陸用車輌の懸架制御装置。
6. ６．計測された勢力の様式値は、計測値に同じモードの計測されない負荷の効果 を表す係数を乗じて修正されたものである請求の範囲４または５に記載の陸用車 輌の懸架制御装置。
7. ７．計測された勢力の様式値は、計測値とは異なるモードの計測されない負荷の 効果を表す係数を乗じて修正されたものである請求の範囲４から６のいずれかに 記載の陸用車輌の懸架制御装置。
8. ８．車幅のスプリング無し部材は、ホイール、ハブ及びタイヤであり、スプリン グ部材は実質的に車輌の残余の部材である請求の範囲１から７のいずれかに記載 の陸用車輌の懸架制御装置。
9. ９．車輌の各スプリング無し部材の垂直加速度を計測する手段、前記計測加速度 に比例する信号を発生する手段、前記の加速度に比例する信号を相応するスプリ ング無し部材の大きさに応じて各信号を増加または減少して修正する手段、及び 前記修正された加速度に比例する信号に基づいて車輌の姿勢を制御する力を供給 する手段を含む請求の範囲１から８のいずれかに記載の陸用車幅の懸架制御装置 。
10. １０．加速度に比例する信号を修正する手段は、制御装置の他の信号とは独立し た信号を修正することができる請求の範囲９に記載の陸用車輌の懸架制御装置。