JPH05262118A - Damping force control device of shock absorber - Google Patents

Damping force control device of shock absorber

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JPH05262118A
JPH05262118A JP9163692A JP9163692A JPH05262118A JP H05262118 A JPH05262118 A JP H05262118A JP 9163692 A JP9163692 A JP 9163692A JP 9163692 A JP9163692 A JP 9163692A JP H05262118 A JPH05262118 A JP H05262118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
damping force
road surface
shock absorber
control device
damping
Prior art date
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Pending
Application number
JP9163692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Shono
彰一 庄野
Nobuo Hiraiwa
信男 平岩
Sueharu Nakiri
末晴 名切
Shunichi Doi
俊一 土居
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 JP9163692A priority Critical patent/JPH05262118A/en
Publication of JPH05262118A publication Critical patent/JPH05262118A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To effectively damp the vibrations of a vehicle body by changing the damping force without causing the control delay even in the case where the frequency of the undulation of the road surface is high, and avoid the increase in the cost. CONSTITUTION:A preview sensor 18 to detect the absolute displacement of the road surface forward of wheels 14, 16 mounted on a vehicle body 10, a vehicle speed sensor 36 and an electronic control device 38 are provided. The electronic control device 38 computes the damping factor according to the skyhook control theory for the imaginary vehicle model based on the absolute displacement Xop of the road surface to be detected by the preview sensor 18, and the damping force of shock absorbers 24, 26 is controlled through actuators 40, 42 based on the damping factor by executing the specified time delay taking into consideration the time required for the wheels 14, 16 to travel to the previewed position and the control delay.

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、自動車等の車輌のショ
ックアブソーバに係り、更に詳細にはショックアブソー
バの減衰力制御装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shock absorber for a vehicle such as an automobile, and more particularly to a damping force control device for a shock absorber.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の車輌のショックアブソーバの
減衰力制御装置の一つとして、例えば特開平3−276
807号公報に記載されている如く、スカイフック制御
理論に基き減衰係数を演算し、該演算結果に基きショッ
クアブソーバの減衰力を増減制御するよう構成された減
衰力制御装置が従来より知られている。かかる減衰力制
御装置によれば、ショックアブソーバの減衰力が絶対空
間との関係にて最適の減衰力に制御されるので、車体の
振動を効果的に減衰させて車輌の乗り心地性を向上させ
ることができる。
2. Description of the Related Art As one of damping force control devices for a shock absorber of a vehicle such as an automobile, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-276 is known.
As described in Japanese Patent Publication No. 807, a damping force control device configured to calculate a damping coefficient based on the skyhook control theory and control the damping force of a shock absorber based on the calculation result has been conventionally known. There is. According to this damping force control device, the damping force of the shock absorber is controlled to the optimum damping force in relation to the absolute space, so that the vibration of the vehicle body is effectively damped and the riding comfort of the vehicle is improved. be able to.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし減衰力制御装置
には演算遅れが存在しショックアブソーバ及びアクチュ
エータには応答遅れが存在するので、例えば車輌が比較
的高い速度にて悪路を走行する場合の如く路面の起伏変
化の周波数が高い場合にはショックアブソーバの減衰力
の変化が路面の起伏の変化に追従できず、そのためスカ
イフック制御理論に基く従来の減衰力制御装置によって
も車体の振動を効果的に減衰させて車輌の乗り心地性を
向上させることが困難である。
However, since there is a calculation delay in the damping force control device and a response delay in the shock absorber and the actuator, when the vehicle travels on a rough road at a relatively high speed, for example. When the frequency of the undulation change of the road surface is high, the change of the damping force of the shock absorber cannot follow the change of the undulation of the road surface.Therefore, even the conventional damping force control device based on the skyhook control theory is effective for the vibration of the vehicle body It is difficult to improve the riding comfort of the vehicle by attenuating it temporarily.

【0004】またかかる問題を解消すべく減衰力制御装
置を演算速度の高い高性能のものにしたりショックアブ
ソーバ及びアクチュエータを応答性の高い高性能のもの
にしたりすると、ショックアブソーバの減衰力制御のコ
ストが増大してしまうという問題がある。
Further, in order to solve such a problem, if the damping force control device is made to have high performance with high calculation speed or the shock absorber and actuator are made to have high performance with high responsiveness, the cost of damping force control of the shock absorber is reduced. There is a problem that will increase.

【0005】本発明は、従来のショックアブソーバの減
衰力制御装置に於ける上述の如き問題に鑑み、路面の起
伏変化の周波数が高い場合にも制御の遅れを生ずること
なくショックアブソーバの減衰力を変化させ、これによ
り車体の振動を効果的に減衰させることができ、しかも
減衰力制御のコストの増大を回避することができるよう
改良されたショックアブソーバの減衰力制御装置を提供
することを目的としている。
In view of the above-mentioned problems in the conventional shock absorber damping force control device, the present invention can reduce the damping force of the shock absorber without delay of control even when the frequency of the undulation change of the road surface is high. For the purpose of providing a damping force control device for a shock absorber improved so that the vibration of the vehicle body can be effectively damped by changing the vibration and the cost of damping force control can be prevented from increasing. There is.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、アクチュエータにより減衰力が増減される
ショックアブソーバの減衰力制御装置にして、ばね上部
材に取付けられ車輪より前方のプレビュー位置の路面の
絶対変位を検出する路面変位検出手段と、車速検出手段
と、前記路面変位検出手段により検出された路面の絶対
変位に基き前記プレビュー位置にある仮想の車輌モデル
についてスカイフック制御理論による減衰係数を演算
し、前記車輪が前記プレビュー位置まで移動するに要す
る時間及び制御遅れを考慮した所定の時間遅延して前記
減衰係数に基き前記アクチュエータを介して前記ショッ
クアブソーバの減衰力を制御する制御手段とを有するシ
ョックアブソーバの減衰力制御装置によって達成され
る。
According to the present invention, a damping force control device for a shock absorber in which a damping force is increased or decreased by an actuator is provided, and a preview in front of a wheel mounted on a sprung member is provided. Based on the skyhook control theory, a road surface displacement detecting means for detecting the absolute displacement of the road surface at a position, a vehicle speed detecting means, and a virtual vehicle model in the preview position based on the absolute displacement of the road surface detected by the road surface displacement detecting means. Control for calculating a damping coefficient, delaying a predetermined time considering the time required for the wheel to move to the preview position and a control delay, and controlling the damping force of the shock absorber via the actuator based on the damping coefficient And a damping force control device for the shock absorber.

【0007】[0007]

【作用】図5に示されている如く、実際の車輌100の
車輪110より距離L前方のプレビュー位置Pp に路面
変位検出手段120が存在し、その位置に質量Mp のば
ね上130がサスペンションスプリング140及びショ
ックアブソーバ150により懸架された仮想の車輌モデ
ル160があるものと仮定する。仮想モデル160のサ
スペンションスプリング140のばね定数及びショック
アブソーバ150の減衰係数をそれぞれKp 及びCp と
し、路面変位検出手段120により検出されるプレビュ
ー位置Pp の路面の絶対変位をXopとし、sをラプラス
演算子とすると、仮想モデルのばね上変位Xp は下記の
数1にて表され、従って仮想モデルのばね上速度Xpdは
下記の数2にて表される。
As shown in FIG. 5, the road surface displacement detecting means 120 is present at the preview position Pp ahead of the wheel 110 of the actual vehicle 100 by the distance L, and the sprung mass 130 having the mass Mp is provided at that position. And a virtual vehicle model 160 suspended by shock absorber 150. The spring constant of the suspension spring 140 of the virtual model 160 and the damping coefficient of the shock absorber 150 are Kp and Cp, respectively, and the absolute displacement of the road surface at the preview position Pp detected by the road surface displacement detecting means 120 is Xop, and s is the Laplace operator. Then, the sprung displacement Xp of the virtual model is expressed by the following expression 1, and thus the sprung speed Xpd of the virtual model is expressed by the following expression 2.

【0008】[0008]

【数1】 Xp =(Cp ・s+Kp )Xop/(Mp ・s2 +Cp ・s+Kp )[Number 1] Xp = (Cp · s + Kp ) Xop / (Mp · s 2 + Cp · s + Kp)

【数2】 Xpd=(Cp ・s2 +Kp ・s)Xop/(Mp ・s2 +Cp ・s+Kp )[Number 2] Xpd = (Cp · s 2 + Kp · s) Xop / (Mp · s 2 + Cp · s + Kp)

【0009】仮想モデル160に於けるばね下170と
ばね上130との間の相対速度Ypdは、ばね上速度Xpd
と路面の絶対変位の変化速度(絶対変位の微分値Xopd
)との差であるので下記の数3にて表される。
The relative velocity Ypd between the unsprung 170 and the sprung 130 in the virtual model 160 is determined by the sprung velocity Xpd.
And the rate of change in absolute displacement of the road surface (differential value of absolute displacement Xopd
) And is expressed by the following mathematical formula 3.

【数3】 Ypd=Xpd−Xopd =−Mp ・s3 ・Xop/(Mp ・s2 +Cp ・s+Kp )[Number 3] Ypd = Xpd-Xopd = -Mp · s 3 · Xop / (Mp · s 2 + Cp · s + Kp)

【0010】数2及び数3より仮想モデル160に於け
るスカイフック制御理論によるショックアブソーバの減
衰係数Cp*は下記の数4にて表される。
From equations 2 and 3, the damping coefficient Cp * of the shock absorber according to the skyhook control theory in the virtual model 160 is expressed by the following equation 4.

【数4】 Cp*=Cp ・Xpd/Ypd =−(Cp ・s+Kp )Xop・s/(Mp ・s3 ・Xop) =−(Cp ・s+Kp )Xop/(Mp ・Xoptd)[Number 4] Cp * = Cp · Xpd / Ypd = - (Cp · s + Kp) Xop · s / (Mp · s 3 · Xop) = - (Cp · s + Kp) Xop / (Mp · Xoptd)

【0011】数4にて求められる減衰係数Cp*はプレビ
ュー位置Pp に於ける最適の減衰係数であり、実際の車
輌100はプレビュー位置よりも距離Lだけ車輌の進行
方向に見て後方に位置するので、制御遅れ、即ち制御手
段の演算遅れ及びショックアブソーバ等の応答遅れをT
c とし、プレビュー位置Pp と車輌の前輪との間の距離
をLp とし、車輌のホイールベースをLw とし、車速を
Vとすると、路面変位検出手段120によりプレビュー
位置Pp に於て路面の絶対変位が検出された時点より前
輪及び後輪のショックアブソーバのアクチュエータへ制
御信号を出力する時点までの遅延時間をそれぞれTf 及
びTr とすると、これらの遅延時間はそれぞれ下記の数
5及び数6にて表される。
The damping coefficient Cp * obtained by the equation 4 is the optimum damping coefficient at the preview position Pp, and the actual vehicle 100 is located behind the preview position by the distance L in the traveling direction of the vehicle. Therefore, the control delay, that is, the calculation delay of the control means and the response delay of the shock absorber etc.
c, the distance between the preview position Pp and the front wheel of the vehicle is Lp, the wheelbase of the vehicle is Lw, and the vehicle speed is V, the absolute displacement of the road surface at the preview position Pp is detected by the road surface displacement detecting means 120. Letting Tf and Tr be the delay times from the time of detection to the time of outputting a control signal to the actuators of the front and rear wheel shock absorbers, these delay times are expressed by the following equations 5 and 6, respectively. It

【0012】[0012]

【数5】Tf=Lp /V−Tc## EQU5 ## Tf = Lp / V-Tc

【数6】Tr=(Lp +Lw )/V−Tc## EQU6 ## Tr = (Lp + Lw) / V-Tc

【0013】上述の如き構成によれば、制御手段は路面
変位検出手段(120)により検出された路面の絶対変
位(Xp )に基きプレビュー位置(Pp )にある仮想の
車輌モデル(160)についてスカイフック制御理論に
よる減衰係数(Cp*)を演算し、車輪(110)がプレ
ビュー位置まで移動するに要する時間及び制御遅れを考
慮した所定の時間(Tf 、Tr )遅延して減衰係数(C
p*)に基きアクチュエータを介してショックアブソーバ
の減衰力を制御するようになっており、ショックアブソ
ーバの減衰力は車輪(110)がプレビュー位置(Pp
)へ移動する時点に於て確実に減衰係数(Cp*)に基
き制御されるので、路面の起伏変化の周波数が高い場合
にも制御の遅れを生ずることなくショックアブソーバの
減衰力が適切に変化され、これにより車体の振動が効果
的に減衰される。
According to the above-mentioned structure, the control means skies the virtual vehicle model (160) at the preview position (Pp) based on the absolute displacement (Xp) of the road surface detected by the road surface displacement detection means (120). The damping coefficient (Cp *) according to the hook control theory is calculated, and the damping coefficient (C) is delayed by a predetermined time (Tf, Tr) considering the time required for the wheels (110) to move to the preview position and the control delay.
The damping force of the shock absorber is controlled via an actuator based on p *), and the damping force of the shock absorber is set at the preview position (Pp
Since the control is reliably performed based on the damping coefficient (Cp *) at the time of moving to), the damping force of the shock absorber changes appropriately without delay even when the frequency of the undulation change of the road surface is high. As a result, the vibration of the vehicle body is effectively damped.

【0014】また上述の如き構成によれば、減衰力制御
装置を演算速度の高い高性能のものにしたりショックア
ブソーバ及びアクチュエータを応答性の高い高性能のも
のにしたりしなくても、制御の遅れを生ずることなくシ
ョックアブソーバの減衰力が適切に変化され車体の振動
が効果的に減衰されるので、減衰力制御のコストの増大
が確実に回避される。
Further, according to the above-mentioned structure, the delay of the control is not required even if the damping force control device is not made to have high performance with high calculation speed or the shock absorber and the actuator are made to have high performance with high responsiveness. Since the damping force of the shock absorber is appropriately changed and the vibration of the vehicle body is effectively damped without causing the occurrence of the above, an increase in the cost of damping force control is reliably avoided.

【0015】[0015]

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0016】図1は本発明によるショックアブソーバの
減衰力制御装置の一つの実施例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a damping force control device for a shock absorber according to the present invention.

【0017】図1に於て、10は路面12上を走行する
車輌の車体を示しており、14及び16はそれぞれ車輌
の前輪及び後輪を示している。車体10の前端には前輪
14より前方の路面12の絶対変位Xp を検出する路面
変位検出手段としてのプレビューセンサ18が設けられ
ている。プレビューセンサ18は路面12との間の距離
として路面の相対変位Yを検出する路面センサ20と、
路面センサ近傍の車体10の上下加速度Ztdを検出する
上下加速度センサ22とよりなっている。尚プレビュー
センサ18は前輪14より距離Lp だけ車輌前方に設け
られており、図1に於てはホイールベースがLw にて示
されている。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a vehicle body of a vehicle traveling on a road surface 12, and 14 and 16 denote front wheels and rear wheels of the vehicle, respectively. A preview sensor 18 is provided at the front end of the vehicle body 10 as a road surface displacement detecting means for detecting the absolute displacement Xp of the road surface 12 in front of the front wheels 14. The preview sensor 18 includes a road surface sensor 20 that detects a relative displacement Y of the road surface as a distance from the road surface 12,
The vertical acceleration sensor 22 detects the vertical acceleration Ztd of the vehicle body 10 near the road surface sensor. The preview sensor 18 is provided in front of the vehicle by a distance Lp from the front wheels 14, and the wheel base is shown by Lw in FIG.

【0018】図1には詳細には示されていないが、車体
10はそれと前輪14及び後輪16のサスペンション部
材との間に配設された減衰力可変式のショックアブソー
バ24及び26を含むサスペンションにより懸架されて
いる。各サスペンションにはそれぞれ車体10と前輪1
4及び後輪16との間の相対変位Hf 、Hr を検出する
ストロークセンサ28及び30が設けられており、車体
10の前輪14及び後輪16より上方の部分にはそれぞ
れそれらの部分の上下加速度Gf 、Gr を検出する上下
加速度センサ32及び34が設けられており、更に車速
Vを検出する車速センサ36が設けられている。
Although not shown in detail in FIG. 1, the vehicle body 10 includes a suspension including damping shock absorbers 24 and 26 disposed between the vehicle body 10 and the suspension members of the front wheels 14 and the rear wheels 16. Suspended by. Each suspension has a vehicle body 10 and a front wheel 1
Stroke sensors 28 and 30 for detecting relative displacements Hf and Hr between the vehicle 4 and the rear wheel 16 are provided, and the vertical accelerations of these portions are provided above the front wheel 14 and the rear wheel 16 of the vehicle body 10, respectively. Vertical acceleration sensors 32 and 34 for detecting Gf and Gr are provided, and a vehicle speed sensor 36 for detecting a vehicle speed V is further provided.

【0019】上述の各センサにより検出された状態量を
示す信号は電子制御装置38へ入力されるようになって
おり、電子制御装置38は後に詳細に説明する如く各セ
ンサにより検出された状態量に基きそれぞれ対応するア
クチュエータ40及び42を制御することによりショッ
クアブソーバ24及び26の減衰力を連続的に増減制御
するようになっている。
A signal indicating the state quantity detected by each of the above-mentioned sensors is input to the electronic control unit 38, and the electronic control unit 38 detects the state quantity detected by each sensor as described in detail later. By controlling the corresponding actuators 40 and 42, the damping forces of the shock absorbers 24 and 26 are continuously increased or decreased.

【0020】尚プレビューセンサ18(路面センサ20
及び上下加速度センサ22)は左右それぞれの前輪の前
方に設けられており、ストロークセンサ28、30及び
上下加速度センサ32、34も左右の車輪の各々に対応
して設けられており、図1に示された電子制御装置38
の一つの具体例をブロック線図として示す図2に於て
は、右側車輪及び左側車輪に対応するこれらのセンサ、
ショックアブソーバ24及び26、アクチュエータ40
及び42の符号にはそれぞれ記号r及びlが付されてい
る。
The preview sensor 18 (road surface sensor 20
1 and the vertical acceleration sensors 22) are provided in front of the left and right front wheels, respectively, and the stroke sensors 28, 30 and the vertical acceleration sensors 32, 34 are also provided corresponding to the left and right wheels, respectively, as shown in FIG. Electronic control unit 38
2, which shows one specific example of the above as a block diagram, these sensors corresponding to the right wheel and the left wheel,
Shock absorbers 24 and 26, actuator 40
The symbols 42 and 42 are respectively labeled with symbols r and l.

【0021】電子制御装置38は図2に示されている如
くマイクロコンピュータ50を含んでいる。マイクロコ
ンピュータ50は図2に示されている如き一般的な構成
のものであってよく、中央処理ユニット(CPU)52
と、リードオンリメモリ(ROM)54と、ランダムア
クセスメモリ(RAM)56と、入力ポート装置58
と、出力ポート装置60とを有し、これらは双方向性の
コモンバス62により互いに接続されている。
The electronic control unit 38 includes a microcomputer 50 as shown in FIG. Microcomputer 50 may be of a general configuration as shown in FIG. 2, and central processing unit (CPU) 52.
, Read only memory (ROM) 54, random access memory (RAM) 56, and input port device 58
And an output port device 60, which are connected to each other by a bidirectional common bus 62.

【0022】入力ポート装置58にはプレビューセンサ
18r及び18lの路面センサ20r及び20lより路
面の相対変位Yr及びYlを示す信号、上下加速度セン
サ22r及び22lより対応する路面センサ近傍の車体
の上下加速度Ztdr及びZtdlを示す信号、右前輪、左
前輪、右後輪、左後輪に対応して設けられたストローク
センサ28r、28l、30r、30lよりそれぞれ対
応する車輪のストロークHfr、Hfl、Hrr、Hrlを示す
信号、右前輪、左前輪、右後輪、左後輪に対応して設け
られた上下加速度センサ32r、32l、34r、34
lよりそれぞれ対応する車輪上方の車体の上下加速度G
fr、Gfl、Grr、Grlを示す信号、車速センサ36より
車速Vを示す信号が入力されるようになっている。
The input port device 58 has a signal indicating the relative displacement Yr and Yl of the road surface from the road surface sensors 20r and 20l of the preview sensors 18r and 18l, and a vertical acceleration Ztdr of the vehicle body near the corresponding road surface sensor from the vertical acceleration sensors 22r and 22l. And signals indicating Ztdl, and strokes Hfr, Hfl, Hrr, Hrl of the corresponding wheels from stroke sensors 28r, 28l, 30r, 30l provided for the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel, respectively. Vertical acceleration sensors 32r, 32l, 34r, 34 provided corresponding to the indicated signal, the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel.
Vertical acceleration G of the vehicle body above the corresponding wheel from l
A signal indicating fr, Gfl, Grr, Grl, and a signal indicating the vehicle speed V are input from the vehicle speed sensor 36.

【0023】入力ポート装置58はそれに入力された信
号を適宜に処理し、ROM54に記憶されているプログ
ラムに基くCPU52の指示に従い、CPU及びRAM
56へ処理された信号を出力するようになっている。R
OM54は図3に示されたフローチャートに基く制御プ
ログラムを記憶している。CPU52は図3に示された
フローチャートに基き後述の如く種々の演算及び信号の
処理を行うようになっている。出力ポート装置60はC
PU52の指示に従い、駆動回路64〜70を経て各車
輪に対応して設けられたアクチュエータ40r 、40l
、42r 、42l へ制御信号を出力するようになって
いる。
The input port device 58 appropriately processes the signal input thereto, and in accordance with the instruction of the CPU 52 based on the program stored in the ROM 54, the CPU and the RAM.
The processed signal is output to 56. R
The OM 54 stores a control program based on the flowchart shown in FIG. The CPU 52 is adapted to perform various calculations and signal processing as will be described later based on the flowchart shown in FIG. The output port device 60 is C
According to the instruction from the PU 52, the actuators 40r and 40l are provided corresponding to the wheels through the drive circuits 64-70.
, 42r, 42l are adapted to output control signals.

【0024】次に図3に示されたフローチャートを参照
して図示の実施例の作動について説明する。尚電子制御
装置38による制御は図には示されていないイグニッシ
ョンスイッチの閉成により開始され、イグニッションス
イッチの開成後しばらくして終了される。
The operation of the illustrated embodiment will now be described with reference to the flow chart shown in FIG. The control by the electronic control unit 38 is started by closing an ignition switch, which is not shown in the figure, and is ended after a while after the ignition switch is opened.

【0025】まず最初のステップ10に於てはRAM5
6のクリアの如き初期化が行われ、ステップ20に於て
は各センサよりの信号の読込みが行われ、ステップ30
に於ては上下加速度センサ18r及び18lによりそれ
ぞれ検出された上下加速度Ztdr、Ztdlが2階積分さ
れることによりZr、Zlが演算され、下記の数7及び
数8に従ってプレビュー位置に於ける路面の絶対変位X
opr、Xoplが演算されRAM56に時系列的に記憶さ
れる。
First, in step 10, the RAM 5
Initialization such as clearing of 6 is performed, and in step 20, signals from each sensor are read, and in step 30
In this case, the vertical accelerations Ztdr and Ztdl detected by the vertical acceleration sensors 18r and 18l are integrated by the second order to calculate Zr and Zl, and the road surface at the preview position at the preview position is calculated according to the following formulas 7 and 8. Absolute displacement X
opr and Xopl are calculated and stored in the RAM 56 in time series.

【0026】[0026]

【数7】Xopr=Yr−Zr## EQU00007 ## Xopr = Yr-Zr

【数8】Xopl=Yl−Zl(8) Xopl = Yl−Zl

【0027】ステップ40に於ては上述の数5及び数6
に従ってそれぞれ遅延時間Tf 及びTr が演算され、ス
テップ50に於てはステップ40に於て演算された遅延
時間前にステップ30に於て演算された路面の絶対変位
Xpor及びXoplが選択される。またステップ60に於
てはそれぞれ上述の数2に対応する数9に従って仮想モ
デルのばね上速度Xpdfr、Xpdfl、Xpdrr、Xpdrlが演
算され、また上述の数3に対応する下記の数10に従っ
てばね下とばね上との間の相対速度Ypdfr、Tpdfl、Y
pdrr、Ypdrlが演算される。
In step 40, the above equations (5) and (6) are used.
Then, the delay times Tf and Tr are calculated respectively, and in step 50, the absolute displacements Xpor and Xopl of the road surface calculated in step 30 before the delay time calculated in step 40 are selected. In step 60, the sprung mass velocities Xpdfr, Xpdfl, Xpdrr, and Xpdrl of the virtual model are calculated in accordance with the equation 9 corresponding to the above equation 2, and the unsprung velocity is calculated in accordance with the following equation 10 corresponding to the above equation 3. Relative speed between the sprung and the sprung Ypdfr, Tpdfl, Y
pdrr and Ypdrl are calculated.

【0028】[0028]

【数9】 Xpdj =(Cpj・s2 +Kpj・s)Xopj /(Mpj・s2 +Cpj・s+Kpj) ( j=fr、fl、rr、rl)[Expression 9] Xpdj = (Cpj · s 2 + Kpj · s) Xopj / (Mpj · s 2 + Cpj · s + Kpj) (j = fr, fl, rr, rl)

【数10】 Ypdj =Xpdj −Xopdj =−Mpj・s3 ・Xopj /(Mpj・s2 +Cpj・s+Kpj) ( j=fr、fl、rr、rl)[Number 10] Ypdj = Xpdj -Xopdj = -Mpj · s 3 · Xopj / (Mpj · s 2 + Cpj · s + Kpj) (j = fr, fl, rr, rl)

【0029】ステップ70に於ては上述の数4に対応す
る下記の数11に従って仮想モデルに於けるスカイフッ
ク制御理論による各ショックアブソーバの減衰係数Cp*
j (j=fr、fl、rr、rl)が演算される。
In step 70, the damping coefficient Cp * of each shock absorber according to the skyhook control theory in the virtual model is calculated according to the following equation 11 corresponding to the above equation 4.
j (j = fr, fl, rr, rl) is calculated.

【数11】Cp*j =Cpj・Xpdj /Ypdj[Equation 11] Cp * j = Cpj · Xpdj / Ypdj

【0030】ステップ80に於ては上下加速度センサ3
2r、32l、34r、34lによりそれぞれ検出され
た車体の上下加速度Gfr、Gfl、Grr、Grlが積分され
ることにより車体の上下方向の速度Xdfr 、Xdfl 、X
drr 、Xdrl が演算され、またストロークセンサ28
r、28l、30r、30lによりそれぞれ検出された
ストロークHfr、Hfl、Hrr、Hrlが微分されることに
より車輪と車体との間の相対速度Ydfr 、Ydfl 、Ydr
r 、Ydrl が演算される。
In step 80, the vertical acceleration sensor 3
Vertical velocities Xdfr, Xdfl, X of the vehicle body are integrated by integrating vertical accelerations Gfr, Gfl, Grr, Grl of the vehicle body detected by 2r, 32l, 34r, 34l.
drr and Xdrl are calculated, and the stroke sensor 28
The strokes Hfr, Hfl, Hrr, and Hrl detected by r, 28l, 30r, and 30l are differentiated to differentiate the relative velocities Ydfr, Ydfl, and Ydr between the wheels and the vehicle body.
r and Ydrl are calculated.

【0031】ステップ90に於てはステップ80に於て
演算された車体の速度Xdj及び相対速度Ydjに基き下記
の数12に従ってスカイフック制御理論による各ショッ
クアブソーバの減衰係数C*jが演算される。
At step 90, the damping coefficient C * j of each shock absorber according to the skyhook control theory is calculated according to the following equation 12 based on the vehicle speed Xdj and the relative speed Ydj calculated at step 80. ..

【数12】C*j=Cj ・Xdj/Ydj[Equation 12] C * j = Cj * Xdj / Ydj

【0032】ステップ100に於てはステップ70及び
90に於て演算された減衰係数Cp*j 及びC*jに基きa
及びbを正の定数として下記の数13に従って制御減衰
係数Coutjが演算され、ステップ110に於ては各アク
チュエータが制御減衰係数Coutjに対応する制御電流に
て制御され、しかる後ステップ20以降の各ステップが
繰り返される。
In step 100, a is calculated based on the damping coefficients Cp * j and C * j calculated in steps 70 and 90.
And b are positive constants, the control damping coefficient Coutj is calculated according to the following equation 13, and in step 110, each actuator is controlled by the control current corresponding to the control damping coefficient Coutj. The steps are repeated.

【数13】 Coutj=(a・C*j+b・Cp*j )/(a+b)[Equation 13] Coutj = (a * C * j + b * Cp * j) / (a + b)

【0033】図6は本発明によるショックアブソーバの
減衰力制御装置の他の一つの実施例の制御フローを示す
フローチャートである。尚図6に於て、図3に示された
ステップに対応するステップには図3に於て付されたス
テップ番号と同一のステップ番号が付されている。
FIG. 6 is a flow chart showing the control flow of another embodiment of the damping force control system for a shock absorber according to the present invention. In FIG. 6, steps corresponding to the steps shown in FIG. 3 are given the same step numbers as the step numbers given in FIG.

【0034】この実施例に於ては、ステップ70に於て
上述の数11に従って仮想モデルに於けるスカイフック
制御理論による各ショックアブソーバの減衰係数Cp*j
( j=fr、fl、rr、rl)が演算され、それらの値がRA
M56に時系列的に記憶される。またステップ90の次
に行われるステップ95に於ては、ステップ40に於て
演算された遅延時間前にステップ70に於て演算された
減衰係数Cp*j がRAM56より呼出される。
In this embodiment, in step 70, the damping coefficient Cp * j of each shock absorber according to the skyhook control theory in the virtual model is calculated according to the above equation (11).
(J = fr, fl, rr, rl) are calculated, and those values are RA
It is stored in M56 in time series. In step 95 which follows step 90, the damping coefficient Cp * j calculated in step 70 is called from the RAM 56 before the delay time calculated in step 40.

【0035】かくして図示の二つの実施例によれば、右
側の車輪について図4に示されている如く、プレビュー
センサ18により検出された路面の絶対変位Xpr及びX
plに基きプレビュー位置Pp にある仮想の車輌モデル1
60についてスカイフック制御理論による減衰係数Cp*
j が演算され、前輪14及び後輪16がプレビュー位置
まで移動するに要する時間及び制御遅れを考慮した所定
の遅延時間Tf 、Tr前に演算された減衰係数又はこれ
と等価な減衰係数Cp*j と各車輪についてストローク及
び上下加速度に基き演算された減衰係数C*jとに応じて
制御減衰係数Coutjが演算され、制御減衰係数Coutjに
対応する制御電流にてショックアブソーバ24及び26
の減衰力がアクチュエータを介して制御される。従って
各ショックアブソーバの減衰力は対応する車輪がプレビ
ュー位置Pp へ移動する時点に於て確実に減衰係数Cp*
j に基き制御されるので、例えば車輌が比較的高い速度
にて悪路を走行する場合の如く路面の起伏変化の周波数
が高い場合にも制御の遅れを生ずることなくショックア
ブソーバの減衰力が適切に変化され、これにより車体の
振動が効果的に減衰される。
Thus, according to the two embodiments shown, as shown in FIG. 4 for the right wheel, the road surface absolute displacements Xpr and X detected by the preview sensor 18 are shown.
Virtual vehicle model 1 at preview position Pp based on pl
For 60, the damping coefficient Cp * according to the skyhook control theory
j is calculated, a predetermined delay time Tf in consideration of the time required for the front wheels 14 and the rear wheels 16 to move to the preview position and the control delay, and the damping coefficient calculated before Tr or the damping coefficient Cp * j equivalent to this. The control damping coefficient Coutj is calculated according to the damping coefficient C * j calculated based on the stroke and the vertical acceleration for each wheel, and the shock absorbers 24 and 26 are controlled by the control current corresponding to the control damping coefficient Coutj.
Damping force is controlled via an actuator. Therefore, the damping force of each shock absorber is sure to be the damping coefficient Cp * when the corresponding wheel moves to the preview position Pp.
Since it is controlled based on j, the damping force of the shock absorber is appropriate without delay in control even when the frequency of the undulation change of the road surface is high, for example, when the vehicle travels on a rough road at a relatively high speed. The vibration of the vehicle body is effectively dampened.

【0036】特に図示の実施例によれば、車輌の状態フ
ィードバックによる減衰係数C*jとプレビューセンサの
検出結果に基く減衰係数Cp*j の重み付け平均により制
御減衰係数Coutjが演算されるようになっているので、
各ショックアブソーバの減衰力がプレビューセンサの検
出結果に基く減衰係数Cp*j のみに基き制御される場合
に比して減衰力を安定的に制御することができる。
In particular, according to the illustrated embodiment, the control damping coefficient Coutj is calculated by the weighted average of the damping coefficient C * j by the vehicle state feedback and the damping coefficient Cp * j based on the detection result of the preview sensor. Because
The damping force can be controlled more stably than when the damping force of each shock absorber is controlled only based on the damping coefficient Cp * j based on the detection result of the preview sensor.

【0037】尚上述の実施例に於ては、前輪及び後輪の
何れについても減衰係数Cp*j はプレビューセンサ18
の検出結果に基き演算されるようになっているが、後輪
については対応する前輪の状態量(例えばばね上速度X
dfr 、Xdfl 及びばね下とばね上との間の相対速度Ydf
r 、Ydfl )がプレビュー情報として使用されてもよ
く、その場合にはプレビューのスカイフック制御理論に
よる右後輪及び左後輪のショックアブソーバの減衰係数
Cp*rr及びCp*rlはそれぞれ下記の数14及び数15に
従って演算される。
In the above-described embodiment, the damping coefficient Cp * j is the preview sensor 18 for both the front and rear wheels.
However, for the rear wheel, the corresponding state quantity of the front wheel (for example, sprung speed X
dfr, Xdfl and relative velocity Ydf between unsprung and sprung
r, Ydfl) may be used as the preview information. In that case, the damping coefficients Cp * rr and Cp * rl of the shock absorbers for the right rear wheel and the left rear wheel according to the skyhook control theory of the preview are the following numbers, respectively. 14 and Equation 15 are calculated.

【0038】[0038]

【数14】Cp*rr=Cprr ・Xpdrr/Ypdrr[Equation 14] Cp * rr = Cprr × Xpdrr / Ypdrr

【数15】Cp*rl=Cprl ・Xpdrl/Ypdrl[Equation 15] Cp * rl = Cprl-Xpdrl / Ypdrl

【0039】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
Although the present invention has been described above in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various other embodiments within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、ショックアブソーバの減衰力は車輪がプレ
ビュー位置へ移動する時点に於て確実にスカイフック制
御理論に基く減衰係数に応じて制御されるので、路面の
起伏変化の周波数が高い場合にも制御の遅れを生ずるこ
となくショックアブソーバの減衰力を適切に変化させ、
これにより車体の振動を効果的に減衰させるとができ、
減衰力制御装置を演算速度の高い高性能のものにしたり
ショックアブソーバ及びアクチュエータを応答性の高い
高性能のものにしたりする必要がないので、減衰力制御
のコストの増大を確実に回避することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the damping force of the shock absorber surely depends on the damping coefficient based on the skyhook control theory when the wheel moves to the preview position. Since it is controlled, the damping force of the shock absorber is appropriately changed without causing a control delay even when the frequency of the undulation change of the road surface is high,
This makes it possible to effectively dampen vehicle vibrations,
Since it is not necessary to use a high-performance damping force control device with high calculation speed or a high-performance shock absorber and actuator with high responsiveness, it is possible to reliably avoid an increase in the cost of damping force control. it can.

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

【図1】本発明によるショックアブソーバの減衰力制御
装置の一つの実施例を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a damping force control device for a shock absorber according to the present invention.

【図2】図1に示された電子制御装置の一つの具体例を
示すブロック線図である。
FIG. 2 is a block diagram showing one specific example of the electronic control device shown in FIG.

【図3】図2に示された電子制御装置により達成される
制御フローを示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a control flow achieved by the electronic control device shown in FIG.

【図4】図1乃至図3に示された実施例の制御ロジック
を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a control logic of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3;

【図5】本発明によるショックアブソーバの減衰力制御
装置の制御ロジックを示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a control logic of a damping force control device for a shock absorber according to the present invention.

【図6】本発明によるショックアブソーバの減衰力制御
装置の他の一つの実施例の制御フローを示すフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a control flow of another embodiment of the damping force control device for a shock absorber according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…車体 18…プレビューセンサ 20…路面センサ 22…上下加速度センサ 24、26…ショックアブソーバ 28、30…ストロークセンサ 32、34…上下加速度センサ 36…車速センサ 38…電子制御装置 40、42…アクチュエータ 50…マイクロコンピュータ 10 ... Vehicle body 18 ... Preview sensor 20 ... Road surface sensor 22 ... Vertical acceleration sensor 24, 26 ... Shock absorber 28, 30 ... Stroke sensor 32, 34 ... Vertical acceleration sensor 36 ... Vehicle speed sensor 38 ... Electronic control device 40, 42 ... Actuator 50 … Microcomputer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平岩 信男 愛知県豊田市トヨタ町1番地トヨタ自動車 株式会社内 (72)発明者 名切 末晴 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 土居 俊一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuo Hiraiwa 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. 1 Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Shunichi Doi 1 Toyota Central Research Laboratories at 41 Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アクチュエータにより減衰力が増減される
ショックアブソーバの減衰力制御装置にして、ばね上部
材に取付けられ車輪より前方のプレビュー位置の路面の
絶対変位を検出する路面変位検出手段と、車速検出手段
と、前記路面変位検出手段により検出された路面の絶対
変位に基き前記プレビュー位置にある仮想の車輌モデル
についてスカイフック制御理論による減衰係数を演算
し、前記車輪が前記プレビュー位置まで移動するに要す
る時間及び制御遅れを考慮した所定の時間遅延して前記
減衰係数に基き前記アクチュエータを介して前記ショッ
クアブソーバの減衰力を制御する制御手段とを有するシ
ョックアブソーバの減衰力制御装置。
1. A damping force control device for a shock absorber in which a damping force is increased or decreased by an actuator, and a road surface displacement detection means for detecting an absolute displacement of a road surface at a preview position in front of a wheel, which is mounted on a sprung member, and a vehicle speed. Based on the detection means and the absolute displacement of the road surface detected by the road surface displacement detection means, the damping coefficient by the skyhook control theory is calculated for the virtual vehicle model at the preview position, and the wheels move to the preview position. A damping force control device for a shock absorber, comprising: a control unit that controls a damping force of the shock absorber via the actuator based on the damping coefficient after a predetermined time delay in consideration of a required time and a control delay.
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