JPH0490916A - 車両用サスペンション装置の制御方法 - Google Patents

車両用サスペンション装置の制御方法

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JPH0490916A
JPH0490916A JP2208350A JP20835090A JPH0490916A JP H0490916 A JPH0490916 A JP H0490916A JP 2208350 A JP2208350 A JP 2208350A JP 20835090 A JP20835090 A JP 20835090A JP H0490916 A JPH0490916 A JP H0490916A
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actuator
control
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Hideaki Shibue
澁江 秀明
Nobuharu Kuriki
信晴 栗城
Masashige Oosaki
正滋 大崎
Eiki Noro
栄樹 野呂
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Honda Motor Co Ltd
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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】 [発明の目的] 〈産業上の利用分野〉 本発明は、車両用サスペンション装置の制御方法に関し
、特にそのストロークを能動的に制御するようにされた
液圧アクチュエータを車輪と車体との間に備えるサスペ
ンション装置のための制御方法に関するものである。
〈従来の技術〉 路面状況や車体の挙動に応じて発生する車輪と車体との
間の上下方向ストロークを、油圧にて往復直線運動を行
なうアクチュエータが自ら発生するストロークにて能動
的に制御しようとするアクティブサスペンション装置が
種々提案されている。
これによれば、変位量に比例した、ばね系に相当する力
と、変位速度に比例した、ダンパ系に相当する力とを、
その時々の車体挙動や車輪の運動に応じて油圧アクチュ
エータにて任意に発生することができるので、乗り心地
と操縦安定性とをより高いレベルで両立させることがで
きる。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、車両のサスペンション装置においては、一般
にばね下系の共振周波数が10Hz付近にあり、この周
波数領域でタイヤ接地性が低下することが知られている
。しかるに、ばねとダンパとが発生する力を油圧アクチ
ュエータが発生する力に置き代えるようにしたこれまで
のアクティブサスペンション装置の制御方法のみでは、
このようなばね下系の共振点での振動ピークを低減する
ことができず、実際のところ、10Hz付近のタイヤ接
地性を改善するには至っていない。
本発明は、このような従来のサスペンション装置におけ
る不都合を改善するべく案出されたものであり、その主
な目的は、路面から与えられる振動のばね下系への伝達
率がばね下共振周波数において増大することを抑制し、
タイヤの接地性を向上することができるように改良され
た車両用サスペンション装置の制御方法を提供すること
にある。
[発明の構成] 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、液圧にてストロー
ク制御される往復連動アクチュエータを車輪と車体との
間に有する車両用サスペンション装置において、ばね下
系の上下運動加速度にばね下重量に概ね等しいか、ある
いはより小さい値を乗した値に対応した指令値に基づい
てアクチュエータの出力を制御することにより達成され
る。
〈作用〉 このようにすれば、ばね下系の運動により発生する力を
打消す方向の力、換言すれば、みかけのばね下重量を小
さくするような力を油圧アクチュエータに発生させるこ
とかできる。路面入力に対するばね下系の追従性は、は
ね下重量が小さいほど良くなるので、上記のようにして
ばね下系のみかけの重量を小さくすることにより、ばね
下系の追従性(接地性)を高めることができる。
〈実施例〉 以下に添付の図面に示された具体的な実施例を参照して
本発明の構成について詳細に説明する。
第1図は、本発明が適用されるアクティブサスペンショ
ン装置の要部の概略構成を示している。
車輪1は、上下のサスペンションアーム2・3により、
車体4に対して上下動可能に支持されている。そして下
サスペンションアーム3と車体4との間には、油圧アク
チュエータ5が設けられている。
油圧アクチュエータ5は、シリンダーピストン式のもの
であり、シリンダ6内に摺合したピストン7の上下に圧
力室8と背圧室9とが各々郭成されており、作動油供給
源10から制御弁11を介して圧力室8に供給される作
動油の圧力に応じてピストン7が往復直線運動を行ない
、車輪1と車体4との間の相対距離を変化させるように
なっている。
油圧アクチュエータ5のシリンダ6の車体4に対する取
付部の近傍と、油圧アクチュエータ5のピストンロッド
12の下サスペンションアーム3に対する取付部の近傍
とには、上下方向についての加速度センサ13・14が
それぞれ設けられている。これらにより、ばね下系、つ
まり車体4と、ばね下系、つまり車輪1との変位加速度
が各々別個に計測し得るようになっている。そしてこれ
らの加速度センサ13・14からの信号は、制御弁11
を制御するための制御回路15に各々入力される。
第2図は、制御回路15のブロック図である。
この制御回路15は、在来のばねおよびダンパに相当す
る力を発生させるためのばね/ダン8回路15a1車体
のバウンスを打消すだめの力を発生させるためのスカイ
フックダンパ回路15b、ばね下重量を打消すための力
を発生させるための仮想質量回路15cからなり、これ
らの3つの制御指令値を指令値演算器16にて合成した
うえで、制御弁11に出力するようにされている。
ばね/ダンパ回路15aは、はね七加速度センサ13か
らの信号(父。)およびばね下加速度センサ14からの
信号(マー)を入力して両者の相対加速度を演算する演
算器17、この演算器17からの出力(ヌ。−デ1)を
積分する積分器18、積分されて得た相対速度(x  
−xl)に減衰力に相当する所定の係数(cl)を乗算
する演算器19、相対速度(i  −x、)から相対位
置を求めるための積分器20、この位置(大。−交1)
にばね定数に相当する所定の係数(k2)を乗算するだ
めの演算器21、および上記2つの演算器19・21か
ら得られた出力を合成する演算器22からなり、車体4
と車輪1との相対速度に比例したカーc  (X2  
XI)、つまり在来のダン■ バに相当する力、および車体4と車輪1との相対変位に
比例したカーk  (x2  XI ) 、つまり在来
のはねに相当する力に対応する指令値を出力する。
スカイフックダンパ回路15bは、ばね上顎速度センサ
ー3の信号(父2)からばね上糸の変位速度をもとめる
ための積分器23、この速度の値(大、)に所定の係数
(c s )を乗算する演算器24からなり、ばね上部
分の絶対速度に比例した力(c s x 2 ) 、つ
まり空中に仮想的に定めた点と車体との間に与えられる
仮想的な減衰力に対応する指令値を出力する。
仮想質量回路15cは、ばね下船速度センサー4からの
出力(父1)にばね下重量に対応する所定の係数(mt
 )を乗算する演算器25からなり、ばね下重量を打消
す向きの力(−mt又、)に対応する指令値を出力する
これら各指令値は、指令値演算器16にて合成されて制
御弁11に与えられ、油圧アクチュエータ5の駆動力が
制御される。なお、ばね/ダン8回路15aは、在来形
式のばねとダンパとを用いたものに置き代えても良い。
サスペンション装置は、第3a図の工学的モデル図にて
表すことかできるが、ここでばね下重量をm 1ばね下
重量をml、タイヤのばね剛性をk 、車体4と車輪1
との間のはね剛性をに2、車体4と車輪1との間の減衰
係数をC1、スカイフックダンパの減衰係数をC、路面
の絶対位置をX 1ばね下糸重心の絶対位置をxl、ば
ね上系重心の絶対位置をX2、ばね下質量による起振力
をF 、ばね上質量による起振力をF2とすると、ばね
力(k  >および減衰力(c、c)2       
  1s は、第3b図に示すように油圧アクチュエータ5の出力
に置き代えることかできる。そしてその場合の制御のフ
ィードバック系は、等測的に第4図に示すようになる。
次に本実施例の作用について説明する。
路面入力に対するばね下質量の振動伝達率とばね上質量
の振動伝達率との比較を第5a図および第5b図に示す
。これより、ばね下については、在来形式の特性(Cu
 )に比して、スカイフックタンパ制御を加えた特性(
Su )は、IHz付近のゲインは0であるが、10H
z付近でのピーク値は在来形式よりも大きく、所謂ばた
つきが増大する傾向にあることがわかる。また、ばね上
に対する制振効果は、在来形式(Cs )に比して、特
にIHz付近では顕著な向上を示すが、10Hz付近で
は、ばね下の運動の影響を受けるため、幾分振動伝達率
が高まる傾向を示している。さらに、10Hzを超えた
領域では、在来形式と路間等の特性を示していることが
わかる。
一方、仮想質量制御のみを加えた場合とスカイフックダ
ンパ制御を併用した場合について見ると、仮想質量制御
のみを加えた場合(Mu −Ms )は、IHz付近で
は、ばね下、ばね上共に在来形式と路間等であり、顕著
な効果は見られないが、10Hz以上の領域でのゲイン
については、ばね下(Mu )は、明瞭にOdBに近付
いていることを示しており、この制御を加えることによ
り、ばね下のばたつきをなくして接地性を高めることが
できることがわかる。
他方、スカイフック制御と仮想質量制御とを併用すると
、ばね上(JS )に関しては、IHz・10Hz共に
より一層全体的に制振効果が向上し、ばね下(Ju )
については、特性に多少の差が生ずるものの、在来形式
に対する接地性の改善効果は顕著であることがわかる。
次に、第6a図〜第6c図に示すステップ人力に対する
応答時間の特性線図かられかるように、ばね上について
は、仮想質量制御のみ(M)であると、在来形式(C)
に比してさほど改善効果が見られないが、スカイフック
制御のみ(S)、あるいはスカイフック制御と仮想質量
制御との併用(J)により、応答性は鈍化するものの、
むしろ乗り心地を向上するうえの効果は高め得ることが
わかる。
また、ばね下について見ると、スカイフック制御のみ(
S)であると、在来形式(C)に比して応答時間は幾分
短縮化されるが、オーバーシュートは大きくなり、仮想
質量制御のみを加えたちの(M)が最も抑制が効いた速
い応答性を示すことがわかる。
ところで、仮想質量制御における係数mtは、ばね下重
量m1≧係数mt>0の範囲で任意に定め得るが、周知
のように、接地性を高めると、乗り心地は幾分か固めと
なる傾向を示すので、車両の性格などを加味したうえで
適宜に定めれば良い。
なお、第7図に示すように、接地性を高める効果および
エンジンの消費エネルギに関する限りは、この係数mt
を高めるほど大きな効果があったことを付記しておく。
[発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、油圧アクチュエータ制
御に公知のスカイフック制御のみを付与した場合には、
ばね下系の制振には大きな効果があるものの、ばね下系
の共振周波数におけるばね下部分の振動伝達率は増大し
てしまい、タイヤの接地性を著しく損なう不都合がある
が、本発明の制御を併用することにより、あたかもばね
下重量が減じたような作用が得られる。従って、ばね下
系の割振効果を保ちつつ、ばね下共振点における振動伝
達率のゲインを0に近付け、接地性を大幅に向上するこ
とができる。また、接地性か高まると、ばね下系の無駄
な運動か減少するので、油圧アクチュエータの実質的な
仕事量を削減することができるので、油圧ポンプの負荷
を低減するうえにも効果的である。
熱論本発明は、在来形式の懸架装置に付加した態様での
実施も可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明装置の概略構成図であり、第2図は、
制御回路のブロック図であり、第3a図および第3b図
は、サスペンション装置の工学的なモデル図であり、第
4図は、フィードバック制御のブロック図であり、第5
a図および第5b図は、振動伝達率の特性線図であり、
第6a図〜第6c図は、ステップ人力に対する応答特性
線図であり、第7図は、仮想ばね下質量係数とステップ
入力に対するエンジン消費エネルギ、オーツく−シュー
ト量、反応時間との関係を示すグラフである。 1・・・車輪、2・・・上サスペンションアーム、3・
・・下サスペンションアーム、4・・・車体、5・・・
油圧アクチュエータ、6・・・シリンダ、7・・・ピス
トン、8・・・圧力室、9・・・背圧室、10・・・作
動油供給源、11・・・制御弁、12・・・ピストンロ
ッド、13・14・・・加速度センサ、15・・・制御
回路、15a・・・ばね/ダンパ回路、15b・・・ス
カイフックダンパ回路、15c・・・仮想質量回路16
・・・指令値演算器、17・19・21・22・24・
25・・・演算器、18・20・23・・・積分器 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社代   理
   人  弁理士 大 島 陽 −(外−名) 第1図 第3a図 第3b図 第5a図 第5b図 圏 波 数 第6a図 ばね上 第6b図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液圧にてストローク制御される往復運動アクチュ
    エータを車輪と車体との間に有する車両用サスペンショ
    ン装置の制御方法であって、 ばね下系の上下運動加速度にばね下重量に概ね等しいか
    、あるいはより小さい値を乗した値に対応した指令値に
    基づいてアクチュエータの出力を制御することを特徴と
    する車両用サスペンション装置の制御方法。
JP2208350A 1990-08-06 1990-08-06 車両用サスペンション装置の制御方法 Pending JPH0490916A (ja)

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