JPH04504989A - 陸用車両サスペンション制御システム - 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】 陸用車両サスベンジ町ン制御システム 技術分野 本発明は陸用車両サスベンジ町ン制御システムに関する。

背景技術 「陸用車両」とは、地面と接した状態での路面上の運動に適合した車両を意味し 、例えば自動車、オートバイ、トラクタ、軌道車両などである。

特に本発明は、アクティブサスペンション装置を有する陸用車両の陸用車両サス ペンション制御システムに関する。

アクティブサスペンションシステムは、例えばマイクロプロセッサからの指令信 号に応じて車両姿勢の修正、変更あるいは制御を行うアクチュエータがスプリン グやダンパ等の一般的なサスペンション部品を懸架または代用しているサスペン ション装置である。この様なアクティブサスペンション装置は車体が受ける力の ばらつきを最小とすることを目的としており、車両の安全性を向上させ、運転者 と同乗者の快適さを高めることにある。

アクチュエータを制御する指令信号は、一般に車両の姿勢を決定する複数の変数 の測定値をもとに生成される。実際のアクティブサスペンションシステムにおい ては、測定路面入力（ｒｏａｄ　Ｉｎｐｕｔｓ）　、すなわち、路面の変動に起 因する入力に応じてアクチュエータを制御することが可能であるが、一方アクチ ュエータは、車両の加速度、コーナーリング、車両に積載している荷重等を原因 とする車両サスペンションの負荷による伸縮を起こさないように制御可能である 。

アクティブサスペンションシステムは一般的なものである。例えばＥＰ−Ａ−０ １１４７５７には、各ホイル／ハブ組立（ＨＵＢ　ＡＳＳＥＨＢＬＹ）上の車体 の支持点で力が測定、処理されて各ホイル／ハブ組立と車体の間で動作するよう に取り付けられたアクチュエータへの必要な出力を行う４輪自動車用のアクティ ブサスペンション装置が開示されている。

各支持点で測定された力を一連のモード力（例えば、上下動（ｈｅａｖｅ）　、 縦揺れ（ｐｉｔｃｈ）　、横揺れ（ｒｏｌｌ）、ねじれ（ｗａｒｐ））に変換さ せることにより該車両の姿勢を制御することが可能であり、車両の所望の姿勢を 維持するために複合モード力を打ち消すのに必要なアクチュエータ出力が算出さ れる。

このようなアクティブサスペンションシステムによれば、車両のサスベンシラン 特性を連続的に変化させることにより様々な路面状況、及び／または、車両の運 転状態に順応させることが可能となるという大きな利点がある。アクティブサス ペンションシステムを備えていない車両に比べ、車輪と地面との接地度をより大 きくすることが可能であり、また運転者にとって車両の動作がより予測可能とな るため、アクティブサスペンションを用いることにより高度な安全特性を有した 車両を製造することが可能となる。

従来のアクティブサスペンションシステムは、モード力の値を操作して該モード 力に拮抗するよう構成されたアクチュエータ手段からの要求信号を生成する手段 を有し、車体に一定の力が加わえ続けている。

しかしながら、アクティブサスペンションシステムと共に用いられる従来の制御 システムはアクチュエータ手段の要求位置を作成し、これに従って前記アクチュ エータ手段を操作する原理に基づいて動作していた。アクチュエータ手段は、通 常各ホイル／ハブ組立と車体間で作動する油圧アクチュエータを備えている。

制御プロセッサが速度を出力するよう構成されている場合、変位要求以上に電磁 油圧アクチュエータの周波数特性が著しく向上する。この場合、アクチュエータ への一次人力は速度要求である。

発明の開示 本発明に係る陸用車両サスペンション制御装置は、車両のバネ上質量と該車両の バネ上質量間に作用する力を測定する手段と、測定された力値に比例した信号を 生成する手段と、前記ばね上質量とばね上質量間に供給されなくてはならない力 の値を前記信号より判断し、前記スプリング質量で受ける力の変化を最小とする 手段と、前記ばね上質量とばね上質量間に必要な要求相対速度の値を判断し、前 記力要求を満たす手段と、 前記ばね上質量とばね上質量との間で必要とされる該相対速度の値に比例して車 両のばね上質量とばね上質量との間に前記必要な力を供給する手段とから構成さ れることを特徴とする。

制御システムに関して一般に受け入れられている理論では、前記ばね上質量と前 記ばね上質量間における相対速度をフィードバック測定のような形で測定できる という利点がある。

しかしながら、自動車の分野では、大きさ、重量、部品構成の複雑さを最小限に 抑える必要があり、またフィードバック測定を正確に、迅速に行わなくてはなら ないという要求もある。

従って、本発明の制御システムは、前記要求力供給する手段の出力特性を測定す る手段を有するのが好ましい。前記出力特性の測定値は、制御システムの動作に 応じて前記特性のエラー値を生成するため比較手段によって前記出力特性の対応 要求値と比較される。また、前記出力特性は、位置特性として測定、比較され成 する手段を有するのが好ましい。

また、該制御システムは、車両の前記ばね上質量と各ばね上質量の間で必要な相 対速度値から車両の前記ばね上質量と各ばね上質量の間で必要な相対位置値を合 成する手段を有するのが好ましい。

システムの物理的出力を利用可能な理論的出力とを一致させる・ため必要位置値 が含まれる方がよい。

前記合成相対位置値と要求力を供給する手段の測定位置特性を前記比較手段にお いて比較するのが好ましい。

前記ばね上質量と各ばね上質量の間で必要な相対速度値を合成する手段は、前記 相対速度値を前記ばね上質量のモード速度として条件づける。該モードとは、ば ね上質量変位における上下揺れ（ｈｅａｖｅ）　、縦揺れ（ｐｉｔｃｈ）　、横 揺れ（ｒｏｌｌ）、ねじれ（ｗａｒｐ）モードのいずれかに対応する。

図面の簡単な説明 本発明の実施例を用いて図面を参照しつつ説明する。

第１図はアクティブサスペンション装置を備えていない車両の車体への上下揺れ 力の影響を示す概略図、 ｊ＠２図はアクティブサスペンション装置を備えていない車両の車体における縦 揺れ力の影響を示す概略図、 第３図はアクティブサスペンション装置を備えていない車両の車体における横揺 れ力の影響を示す概略図、 第４図はアクティブサスペンション装置を備えていない車両の車体におけるねじ れ力の影響を示す概略図、 第５図は従来の制御システムの部分を表す概略ブロック図、第６図は第５図に示 す制御システムの出力特性の説明図、第７図は本発明に係わる制御システムを表 す概略ブロック図、第８図は本発明に係わる制御システムの部分概略図。

発明の詳細な説明 第１図及至第４図は、車体２０の形をしたバネ上質量と４つのバネ上質量、即ち ４つの車輪１０．１１．１２．１３および相互に連結した車輪用サスペンション 装置（図示せず）から構成される車両の概略を示している。車体２０には、エン ジン、変速機及び自動車の補助部品が総て含まれている。

第１図及至４図は、各上下揺れ、縦揺れ、横揺れ、ねじり力により生じた車体２ ０の一般的な変位状態の概略図である。第１及至４図では、前方左の車輪が１０ 、前方布の車輪が１１、後方左の車輪が１２、後方右の車輪が１３で表されてい る。上下揺れ、縦揺れ、横揺れ、ねじれ力はそれぞれ矢印Ｈ，Ｐ、　Ｒ，Ｗで示 されている。第１及至４図のモード力は従来から用いられている参照符号によっ て正方向に作用しているよう示されている。車両の前部は２１、後部は２２で示 されている。

第１図では、上下揺れのモードの力は、車輪１０．１１．１２．１３上の車体２ ０を支持する４つの点に作用する同じ大きさの下方への力であり、そのため車体 は正の上下揺れの影響によりどの方向にも傾くことなく均等に下方に移動する。

第２図には正の縦揺れモード力が図示されており、車体２０に印加された正の縦 揺れモード力により車体の前面端部２１が横に揺れることなく下方に変位し、ま た車体の後方２２が最初の位置から上方に変位し昌くなることが示されている。

第３図には正の横揺れモード力が図示されており、車体２０の左側が下方に、ま た右側が上方に変位する、縦軸を中心として車体の傾きが生じている。

第４図は、車体２０への正のねじれ力の影響を示している。ねじれ力は、長方形 の車体の場合、通常車体２０の対角線上のコーナ一対と対角線上の他のコーナ一 対とを各々の方向に変位させるものである。

ここで用いられている符号では、車両の前面左及び後方右のコーナーは正の値ま たはそり力で下方に変位している。

しかしながら、車体自身のねしれ剛性のため、そりによって生じた変位量は小さ なものであることがわかる。上述の残りの３つのモード車体力は、車体とホイル ／ハブ組立間のサスペンションの剛性にもよるが、初期位置から車体を大きく傾 けることがある。

従って、本当のねじれは必ずしも単に縦揺れと横揺れを組み合わせたものではく 、本発明の制御システムの動作中は独立した分析が行われる。

第５図は、車両の姿勢を制御する従来の陸用車両サスペンシミン制御システムの 一部を示す概略ブロック図である。

第５図において、例えば、前記ばね上質量と車体のばね上質量間で動作するよう 取り付けられた油圧アクチュエータ１１０が図示されている。車両のばね上質量 は車体（図示）であり、ばね上質量はホイル／ハブ組立（図示）である。

アクチュエータには車体に取り付けられたロッド１１１を備えており、前記ホイ ル／ハブ組立はアクチュエータのハウジング１１２に固定されている。

アクチュエータ１１０は、油圧供給ライン１１４．１１５内の油圧液の配分を制 御しながらソレノイド弁１１３の動きに応じて動作する。該油圧液はアクチュエ ータ１１０のピストンに作用するようになっている。

アクチュエータ１１０は、複動式電磁アクチュエータであるのが好ましく、該ア クチュエータには封止シリンダおよび接続ロッドに取り付けられたピストンとか ら構成される。前記封止シリンダは、液漏れを起こすことなく高圧液を封入する ことが可能である。ピストンは接続ロッドに取り付けられており、シリンダ内に 格納されている。該ピストンにより前シリンダは二つのチャンバに隔てられてい る。一方のチャンバから他方のチャンバに液が多量に漏れないようピストンには シールがはめ込まれている。

ソレノイド弁１１３は、４ボート流れ制御バルブ、すなわち電磁油圧サーボバル ブ（Ｅ　ＨＳ　Ｖ）である。ソレノイド弁１１３には二つの入力ポートと二つの 出力ボートを有しているのが好ましい。入力ポートの一つは高圧油圧液源に接続 されており、他の入力ポートは低圧に維持されている帰還路に接続されている。

前記ＥＨ５Ｖは、電流が励磁コイル内を通過した際に油圧液がアクチュエータ内 の高圧源からシリンダチャンバーの一つに流入し、アクチュエータの他のチャン バーから帰還路に液が流出するように設計されている。この結果、シリンダに対 し、励磁コイルに供給される電流とピストンの両端での差動圧力の反作用によっ て生じる負荷に比例した速度でピストンは運動する。電流の多くが反転した場合 、ピストンの速度も反転する。ＥＨＳＶが理想に近い場合、励磁コイルに印可さ れる電流がゼロの時にピストンの速度もゼロとなる。

ソレノイド弁１１３は、参照番号１２０で示されたライン１１６で送られる制御 システムからの出力である電気信号の指令で作動する。

アクチュエータは、油圧源の圧力が一定でありかつ十分に高く、またピストン両 端部での圧力低下が無視できるという仮定にもとづき設計される。この場合、シ リンダにたいするピストンの速度は励磁コイルを通過する電流に比例したものと なる。このような一定の比例関係は、アクチュエータのゲインとして知られてい る。アクチュエータゲインの値はアクチュエータの断面積、ＥＨＳＶの最大流量 能力、液供給圧で決まる。数学的には、この関係は次のように表される。

ＤＸ　−ｇｈ　ｘ　１ｓｅｒｖ。

ここで、ＤＸはアクチュエータの速度、ｉ　５ｅｒｖｏは励磁コイルを通過した 電流、ｇｈはアクチュエータゲインである。

通常、アクチュエータ速度が電流増幅器に供給される電圧に比例するようＥＨＳ Ｖの励磁コイルを電流増幅器に接続する。電流増幅器のゲインが単位元（ｕｎｉ ｔｙ）である場合（単位電圧で単位電流を生成する）、該増幅器に供給される電 圧とアクチュエータ速度との関係は以下のようになる。

ＤＸ　−ｇｈ　ｘ　ｖｄｅｍ ここで、ｖｄｅｍは電流増幅器に供給される電圧である。

電磁油圧アクチュエータが完全なトランスデユーサでないことに注意する必要が ある。すなわち、ＥＨＳＶおよびｉ　５ｅｒｖｏを生成するのに用いられる電流 増幅器内においてオフセットが発生する可能性がある。前記電流増幅器にゼロ電 圧が入力されるとピストンはゼロ速度にならなくなってしまう。

前記シリンダ内に封入された液の弾力性が高周波で動作するアクチュエータに影 響を与えることも注意しなくてはならない。さらに、加圧された油液がポンプ動 作によりエンジン出力からアクティブサスペンションシステム内へと供給される 。このため、エンジン速度の大幅な変化が油圧供給圧力に大きな変化を生じるこ ととなる。また、自動車に応用する場合、動力消費を最小限に抑え必要があるた め、小型のアクチュエータが使用されており、この結果、ピストン両端での圧力 差や、アクチュエータ動作の変化を生じてしまう。アクチュエータ用制御システ ムは、あらゆる条件、もしくはすくなくともほとんどの条件の下で満足のいくア クチュエータ動作を維持するよう設計されなくてはならない。

第５図において、アクティブサスペンションシステムの制御プロセッサはアクチ ュエータ位置指令Ｘｄｅ■を出力する。このため、アクチュエータ位置指令をア クチュエータ速度要求に変換する機能を備えた回路がさらに必要である。このよ うな処理を行う最も簡単で、一般的な技術は「変位エラーループ」を構成するこ とである。「成形フィルタ」を有した基本システムに若干の改善を加えたシステ ムが第５図に示されている。成形フィルタは一般的な「進み／遅れ」フィルタで ある。

制御システム１２０は、より大きな制御システムの出力段を示しており、この出 力段はアクチュエータ１１０の要求位置Ｘｄｅｍを出力する。このＸｄｅｍ信号 はライン１２１を経て搬出され、接点１２２においてライン１２３から入力され た測定アクチュエータ位置Ｘａｃｔの負の値と加算される。Ｘａｃｔは、直線可 変差動型トランスデユーサ等のアクチュエータ１１０と協動するトランスデユー サ手段によって測定され、アクチュエータハウジング１１２にたいするロッド１ １の位置に関する電気信号を生成する。

第５図の変位エラーループの伝達関数は次の通りである。

（１＋Ｓ　Ｔｌ）／　［１＋Ｓ／　（Ｇｈ−Ｇｎ）］　・　［１＋ｓＴ２］一般 的に、時間定数Ｔ１はＴ２の値より大きく、そのように設定されているため、 Ｔ１＝１／　ＣＧｈ−Ｇｎ） このような等式が成り立つ場合、アクチュエータ動作の伝達関数は単極ローパス フィルタに帰一する。このようなシステムは、変位エラーループのブレーク周波 数をＴ２の値設定により増加することが可能である点で「成形フィルタＪを持っ ていないシステムに比べ優れている。通常、成形フィルタを備えることによりブ レーク周波数は３の係数で増加する。システムゲインの対数は第６図のシステム 周波数の対数で座標が決定する。第６図はざらに「成形フィルタ」を有しない変 位エラーループに関する周波数と「成形フィルタ」の進み／遅れ回路に関する周 波数を示している。

変位エラーループを有する必要性によりシステムの反応が制限され、位置制御信 号Ｘｄｅｍが速度制御システムに変換されることが図から理解される。システム のゲインの増加によってブレーク周波数が増加する一方、安定性に欠けるという 問題のため増加は制限される。

制御プロセッサが変位要求よりも速度を出力するよう構成されている場合、電磁 油圧アクチュエータ１１０の周波数特性は大幅に向上する。この場合、電流増幅 器への主入力は速度要求であり、従ってアクチュエータの動作が変位エラー制御 ループの必要性のために制限されるということはない。

ここで、アクチュエータの位置は正確に維持しなくてはならない。このため、シ ステムコントロラーが速度要求信号を生成する場合、補助制御ループを制御シス テムに加える必要がある。例えば、要求アクチュエータ位置を該速度要求信号よ り推定しなくてはならない。この推定値は低ゲイン変位エラーループ内における アクチュエータの実際の変位と比較される。さらに、ゼロ速度要求によってアク チュエータがゼロ速度となるようアクチュエータとその電流増幅器のバイアスを 抑える必要がある。

本発明に係わる制御システムの概略図が第７図に示されている。このシステムは 順方向速度要求ループ、「モデル」アクチュエータ３００、スローバイアス推定 器（ｓｌｏｗ　ｂｉａｓ　ｅｓｔｌｍａｔｏｒ）を備えている。

システムには要求速度ＤＸｄｅｍが入力される。この信号はアクチュエータモデ ル３００へと入力される。該アクチュエータモデルは３０５に示すように信号を 積分し、位置信号Ｘｄｅｍを出力する。位置基準信号は低ゲイン位置フィードバ ックループ３０６を経て接点３０２にフィードバックされる。このフィードバッ クループでは平均積分値を強制的にゼロにしなくてはならない。積分値がアクチ ュエータのモデル変位を示しているため、所定時間にわって変位量をゼロ平均と する方がよく、この結果、アクチュエータモデルは必ずアクチュエータの変位を ゼロ方向に偏らせる必要がある。

本発明の速度要求ループは接点３０８．３０９の二つの信号、すなわち速度要求 信号をフィードバックする。このふたつの信号のうち、第一の信号は実際のアク チュエータ変位Ｘとモデル化されたアクチュエータ変位Ｘｄｅｍとの差に比例し た信号である。この信号は接点３０９においてＤＸｄｅｍ信号と加算され、前記 モデル化された変位と実際の変位との差を補償するようアクチュエータの速度要 求を調整する。

アクチュエータバイアス推定器３０１は変位エラーを積分し、アクチュエータオ フセットの推定を行う。オフセット信号は接点３０８において加算される。この 信号はアクチュエータのバイアスを補償するよう動作する。

パラメータｋｖとｋｂには、アクチュエータとその制御ループの動作を認１てき るほど妨げないような十分少さな値を選択する。順方向速度ループのゲインはｋ で示されており、特定のシステムを考慮する場合には所定の値が選択される。

本発明は周波数特性が変位エラーループの必要性によって決して制限されない点 で従来技術より優れている。上記の速度要求ループの周波数特性に課せられる唯 一の制限とは、アクティブサスペンション制御システム内のデジタルフィルタ、 バルブの周波数特性、前記制御アクティブサスペンションシステムのサンプリン グ速度による実施上の制限だけである。

本発明によれば、バイアス推定とアクチュエータモデル位置フィードバックルー プを除く速度要求制御ループに関する制御式は以下の通りである。

ＤＸ−に、ＤＸｄｅｇ＋　＋　Ｇｎ、　［Ｘｄｅｍ　−Ｘコここで、 ＤＸはアクチュエータの速度、 ＤＸｄｅｍは要求速度、 Ｘｄｅｓは要求位置の推定 には「順方向」ループゲイン Ｇｎは変位エラーループゲインである。

この式の伝達関数は、 （Ｇｎ＋ｓ、ｋ）／　（Ｇｎ＋ｓ）で表される。

単位元（ｕｎｉｔｙ）　、（すなわち、モデルの動作がアクチュエータの動作と 一致するよう調整された順方向ループゲイン）にＫが設定されている時、伝達関 数も単位元となる。

第８図には車両のアクティブサスペンション制御システムの概略図が示されてい る。

第８図の構成は４輪車両の制御システムの１／４を図示したものであり、ホイル ／ハブ組立の形をしたばね下質量が示されており、またシステムの残りの３つの ばね下質量は類似したものである。

第８図では、車体２２０で表されている車両のばね上質量が参照記号１３０で示 されている多数のサスペンション材に懸架されている。サスペンション部材は、 タイヤの特性を示すスプリング４１とダンパ４２に支持されたホイル／ハブ組立 の形状をしたばね下質量４０としてモデル化されたホイルとタイヤに懸架されて いる。

サスペンション材１３０は、速度で表されるベクトル量を供給し、例えばゴムブ ロックのようなアイソレーター１３３て車体２２０から隔離されているロードセ ル１３２の上端部に垂直に配置、固定されている油圧アクチュエータ１３１を備 えている。

スプリング１３４は該油圧アクチュエータ１３１と並列に接続されている。アク ティブサスペンション部材が従来のサスペンション部材を補助する構造の車両に おいて、前記スプリング１３４は車両の路面スプリング（ｒｏａｄ　ｓｐｒｉｎ ｇ）を表す。

アクティブサスペンション部材が車両サスペンションシステムの従来部品の代替 をしている場合、スプリング１３４でアクティブサスペンションのスプリング可 撓性をモデル化できる。

前記油圧アクチュエータ１３１の人力、出力ボートは油圧バイブ網１３１　ａ。

１３１ｂを経て所定の供給ポンプ５１を備えた油圧制御回路５０に接続されてい る。前記油圧回路５０は、電気接続５０゛　を経て行われる複数の測定入力値に 応じたアクチュエータ１３１の要求出力を生成するマイクロプロセッサ６ｏの制 御にもとづき動作する。

マイクロプロセッサ６０への入力は次の通りである。

ライン６１°はばね下質量４ｏの垂直加速度を測定する加速度計６１からの出力 を搬送する、 ライン６２゛　はアクチュエータ１３１の変位量を測定する直線可変変位トラン ス（ＬＶＤＴ）からの出力を搬送する、ライン６３°は前記サスペンション部材 １３０を経てばね上質量に送られる力を測定するロードセル３２からの出力を搬 送する、ライン６４゛はばね上質量の重心近傍に配置され、前記ばね上質量の長 手方向加速度を測定する加速度計６４からの出力を搬送する、ライン６５゛　は ばね上質量の重心近傍に配置され、前記ばね上質量の横方向加速度を＃ｊ定する 加速度計６５からの出力を搬送する、ライン６６゛　はばね上質量の重心近傍に 配置され、ばね上質量ヨー角速度（すなわち、回転加速度）を測定するジャイロ スコープ６６の出力を搬送する、ライン６７°は測定手段（不図示）からの車両 速度信号を搬送する、ライン６８°は測定手段（不図示）からのステアリングラ ック（ｓｔｅｅｒｉｎｇ　ｒａｃｋ）変位を搬送する、 ライン６９°は測定手段（不図示）からの油圧システム圧力信号を搬送する、ラ イン７０°はポンプ５１に取り付けられた測定手段（図示）からの回転斜板角度 信号を搬送する。

上記のアクティブサスペンションシステムは、合成によりサスペンションを向上 させ、路面入力（ｒｏａｄ　Ｉｎｐｕｔｓ）に拮抗する部材と、ばね上質量にた いするばね下質量の平均位置を制御する部材からなる二つの基本部材から構成さ れている。

基本的には、これら二つの部材は二つの個別のアクチュエータ対の条件を定めて いるものと考えられており、Ｘ対が直列に動作するよう配列されている。車両全 体を考えた場合、制御システムは８個の論理アクチュエータを想定しているが、 実際には４個の物理的アクチュエータを制御している。路面入力を処理する制御 システムの部材は該路面人力に拮抗する４つのモードスプリングとダンパーユニ ットを統合する。コントロラーからは速度要求信号が８カされ、路面入力に拮抗 するに必要な速度をアクチュエータに要求する。

コーナリング、制動、加速等の運転状況における定常状態入力を処理するため、 前記制御システムは理論的には一連のアクチュエータを制御していることになり 、各アクチュエータは路面入力に拮抗運動しているアクチュエータの一つと連結 動作する。実際には、車体が路面から受ける負荷に応じてアクチュエータを制御 する信号と、コーナーリング等の流体的力から生じる定常状態の負荷部じてアク チュエータを制御する信号は、たとえシステムが二つの独立したアクチュエータ が連結して動作している場合であっても、同じアクチュエータに人力される。該 制御システムは前記定常状態入力に応じてアクチュエータの平均位置を変更する よう動作し、この結果、このような入力でサスペンションシステムが傾くことは なくなる。

上述のアクティブサスペンション制御システムはＤＸｄとＤＸｓの二つの速度出 力を有している。ＤＸｄは路面衝撃におうじでアクチュエータに出力される速度 要求である。ＤＸｓは車両の定常状態負荷におうじてアクチュエータに出力され る速度要求である。このため、アクチュエータへの速度要求出力全体は以下に示 す二つの成分の合計となる。

Ｄｘｏ　＝　ＤＸｄ　＋　ＤＸｓ 上述のように、本発明の速度要求ループはアクチュエータ変位のモデル化を行っ ている。出願人が用いたアクティブサスペンションシステムでは全モード変位量 は、実際は、ＸｄとＸｓの二つのモード変位量の合計である。Ｘｄは路面入力お うじたアクチュエータのモード変位である。また、Ｘｓは定常状態入力に応じた モデル化されたアクチュエータの変位である。モード変位全体Ｘｏは次の二つの 合計である。

Ｘｏ　＝　Ｘｄ　＋　Ｘｓ アクティブサスペンションシステムにおいて、第４番目のホイル／ハブ組立を制 御するために用いている４つのアクチュエータはそれぞれ個別に制御されている が、説明簡略化のため一つのアクチュエータの制御についてのみ説明する。

以上のように、通常、アクチュエータおよび関連の電流増幅器にはわずかながら オフセットがあり、このため、ゼロ速度要求を出してもアクチュエータの速度は ゼロにはならない。オフセット値はアクチュエータの変位、すなわち要求変位と 実際の変位との差を積分することによりめることができる。より正確に制御を維 持するため制御システムで推定が行われる。本発明の好適態様において、前記オ フセット値は以下のような反復式で推定される。

Ｘｂ　−Ｘｂ　＋　Ｋｂ（Ｘｏ　−Ｘｒ）ここで、ｘｂはＥＨＳＶバイアス推定 であり、Ｋｂは比例定数、もしくは積分定数であり、Ｘ「は実際のアクチュエー タ変位である。

車両サスペンションシステムにおいて、電磁油圧アクチュエータの動作は液供給 圧で決まる。この圧力は、供給圧力内の変動によるアクチュエータの動作の変動 を減少させるためアクチュエータ制御に新たな要因を加えなくてはならなくなる ほど車両によって大きく異なる。この要因ＰＲｆａｃｔは供給圧力内の変動を補 償するよう速度要求信号を調整する。

ＰＲｆａｃｔ因子とオフセット因子は上述された本発明の速度要求ループとして 組み合わされる。アクチュエータを変位させる電流増幅器入力電圧は以下のよう に演算処理される。

ＰＲｆａｃｔ、（Ｇｆ、ＤＸｏ　＋　Ｇｄ、（Ｘｏ−Ｘｒ）　＋　Ｘｂ）この式 より、出願人が用いているアクティブサスペンションシステムはバイアスエラー および前記油圧液供給圧力内の変動を補償するよう速度要求を修正する。

本発明は、制御システムの周波数特性が従来の位置要求制御システム以上に大幅 に改良されている点で極めて優れている。本発明によれば、従来の位置制御ルー プにおける制限周波数帯域特性の問題を解決できる。事実、本発明の周波数特性 は、アクチュエータ内のサーボバルブの周波数特性やアクティブ制御システムの サンプリング速度といった実施要件の制約しか受けることはない。

／イフ〆 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、陸用車両サスペンション制御システムは、車両のはね上質量と前記車両に接 続されたばね下質量間に作用する力を測定する手段と、 前記測定された力の値に比例した信号を生成する手段と、前記ばね上質量から受 ける力の変化を最小限にするため前記ばね下質量と前記ばね上質量との間に供給 すべき力の値を前記信号から判断する手段と、前記力要求を満たすよう前記ばね 上質量とばね下質量の間に必要な要求相対速度の値を判断する手段と、 前記ばね上質量とばね下質量の間に必要とされる相対速度の値に比例した前記要 求力を車両の前記ばね上質量とはね下質量の間に供給する手段とから構成される ことを特徴とする。 ２．請求項１に記載された制御システムは、前記要求力を供給する手段の出力特 性を測定する手段を有し、前記出力特性の測定値は比較手段において前記制御シ ステムの動作に応じて前記出力特性の対応要求値と比較され、また、前記出力特 性は位置特性として測定比較される。 ３．請求項１または２に記載の制御システムは、前記ばね上質量とばね下質量と の間に必要な該相対速度値を合成する手段を有す。 ４．請求項３に記載の制御システムは、前記はね上質量とばね下質量との間で必 要な該相対速度値から前記ばね上質量とばね下質量との間で必要な相対位置値を 合成する手段を有す。 ５．請求項４に記載の制御システムにおいて、前記合成相対位置値は、該比較手 段において、要求力を供給する前記手段の測定位置特性と比較される。 ６．請求項３、４、５のいずれかに記載の制御システムにおいて、前記ばね上質 量とはね下質量との間で必要な相対速度値を合成する手段は、前記相対速度値を 該ばね上質量のモード速度として条件付けを行い、このモードはばね上質量変位 である上下揺れ（ｈｅａｖｅ）、縦揺れ（ｐｉｔｃｈ）、横揺れ（ｒｏｌｌ）， ねじれ（ｗａｒｐ）モードのいずれかに対応する。 ７．図面の第７図から９図を参照して説明された陸用車両サスペンション制御シ ステム。