JPH06344746A - サスペンションのスカイフック制御装置 - Google Patents
サスペンションのスカイフック制御装置Info
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- JPH06344746A JPH06344746A JP14196893A JP14196893A JPH06344746A JP H06344746 A JPH06344746 A JP H06344746A JP 14196893 A JP14196893 A JP 14196893A JP 14196893 A JP14196893 A JP 14196893A JP H06344746 A JPH06344746 A JP H06344746A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高価な車高センサを用いることなしに、スカ
イフック制御を実現する。 【構成】 加速度センサの出力Ｓｇを積分してばね上の
変位速度を求め、加速度センサの出力Ｓｇの微分値に基
づいて、計算によりばね上とばね下との相対変位速度Ｖ
ｒを求め、ばね上の変位速度と前記相対変位速度によ
り、目標減衰係数Ｃｖを算出する。
イフック制御を実現する。 【構成】 加速度センサの出力Ｓｇを積分してばね上の
変位速度を求め、加速度センサの出力Ｓｇの微分値に基
づいて、計算によりばね上とばね下との相対変位速度Ｖ
ｒを求め、ばね上の変位速度と前記相対変位速度によ
り、目標減衰係数Ｃｖを算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、減衰力係数を調整する
機構を有するショックアブソ−バ、および、与えられる
目標値に対応して前記機構を駆動しショックアブソ−バ
の減衰力係数を目標値に設定するコントロ−ラを含むサ
スペンションの、スカイフック制御装置に関する。
機構を有するショックアブソ−バ、および、与えられる
目標値に対応して前記機構を駆動しショックアブソ−バ
の減衰力係数を目標値に設定するコントロ−ラを含むサ
スペンションの、スカイフック制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば車両搭載のサンペンションには、
ばね下振動（車輪の上下振動）によるばね上の振動の振
幅（車体の上下振幅）を小さくするため、減衰力係数を
調整する機構を有するショックアブソ−バおよび該機構
を駆動しショックアブソ−バの減衰力係数を目標値に設
定するコントロ−ラが備えられている。
ばね下振動（車輪の上下振動）によるばね上の振動の振
幅（車体の上下振幅）を小さくするため、減衰力係数を
調整する機構を有するショックアブソ−バおよび該機構
を駆動しショックアブソ−バの減衰力係数を目標値に設
定するコントロ−ラが備えられている。
【０００３】この種のコントロ−ラの制御については、
例えば特開平２−２０８１０８号公報では、上下加速
度，横加速度又は前後加速度に対応した減衰力制御およ
び車高（車体高さ−車輪高さ）に対応した減衰力制御が
提案されている。
例えば特開平２−２０８１０８号公報では、上下加速
度，横加速度又は前後加速度に対応した減衰力制御およ
び車高（車体高さ−車輪高さ）に対応した減衰力制御が
提案されている。
【０００４】また特開平３−２７６８０７号公報では、
ばね上の上下加速度を積分してばね上の上下変化速度を
算出し、ばね下変位量を微分してばね下の上下変化速度
を算出して、ばね上とばね下の上下変化速度に基づいて
所要減衰力を算出しこれを目標値とする減衰力制御が提
案されている。
ばね上の上下加速度を積分してばね上の上下変化速度を
算出し、ばね下変位量を微分してばね下の上下変化速度
を算出して、ばね上とばね下の上下変化速度に基づいて
所要減衰力を算出しこれを目標値とする減衰力制御が提
案されている。
【０００５】また特開平３−２７６８０８号公報では、
ばね下変位量を微分してばね下の上下変化速度を算出し
かつばね下変位量よりばね上の上下変化速度を推定演算
して、ばね上とばね下の上下変化速度に基づいて所要減
衰力を算出しこれを目標値とする減衰力制御が提案され
ている。
ばね下変位量を微分してばね下の上下変化速度を算出し
かつばね下変位量よりばね上の上下変化速度を推定演算
して、ばね上とばね下の上下変化速度に基づいて所要減
衰力を算出しこれを目標値とする減衰力制御が提案され
ている。
【０００６】更には、特開平４−１５１１３号公報で
は、ばね上の上下加速度を積分してばね上の上下変化速
度を算出し、上下変化速度と上下加速度の比に対応する
減衰力を算出してこれを目標値とする減衰力制御が提案
されている。
は、ばね上の上下加速度を積分してばね上の上下変化速
度を算出し、上下変化速度と上下加速度の比に対応する
減衰力を算出してこれを目標値とする減衰力制御が提案
されている。
【０００７】ところでサスペンションは従来より図３の
（ａ）に示すモデルで表わされている。これにおいて、
ｍはばね上質量、Ｃｖはショックアブソ−バの減衰力係
数、Ｋは懸架ばねのばね定数、ｘ1はばね上位置、ｘ0は
ばね下位置である。運動方程式は、 ｍ・ｄ(dx1/dt)／ｄｔ＋Ｋ・(x1−ｘ0)＋Ｃv・〔(dx1/dt)−(dx0/dt)〕＝０ ・・・(1) で表わされる。これは一般的なサスペンションのモデル
であって、Ｃｖを可変とすればセミアクティブモデルと
呼ばれる。
（ａ）に示すモデルで表わされている。これにおいて、
ｍはばね上質量、Ｃｖはショックアブソ−バの減衰力係
数、Ｋは懸架ばねのばね定数、ｘ1はばね上位置、ｘ0は
ばね下位置である。運動方程式は、 ｍ・ｄ(dx1/dt)／ｄｔ＋Ｋ・(x1−ｘ0)＋Ｃv・〔(dx1/dt)−(dx0/dt)〕＝０ ・・・(1) で表わされる。これは一般的なサスペンションのモデル
であって、Ｃｖを可変とすればセミアクティブモデルと
呼ばれる。
【０００８】このサスペンションを、質量ｍを空中で一
定高さに維持する図３の（ｂ）に示すモデルと想定する
と、運動方程式は、 ｍ・ｄ(dx1/dt)／ｄｔ＋Ｋ・(x1−ｘ0)＋Ｃ・(dx1/dt)＝０ ・・・(2) で表わされる。これはスカイフックモデルと呼ばれる。
定高さに維持する図３の（ｂ）に示すモデルと想定する
と、運動方程式は、 ｍ・ｄ(dx1/dt)／ｄｔ＋Ｋ・(x1−ｘ0)＋Ｃ・(dx1/dt)＝０ ・・・(2) で表わされる。これはスカイフックモデルと呼ばれる。
【０００９】サスペンションを図３の（ｂ）に示すスカ
イフックモデルとして機能させる場合は、上記(1),(2)
式を等号でつないで、ショックアブソ−バの減衰力係数
Ｃｖ 、 Ｃｖ＝Ｃ・(dx1/dt)／〔(dx1/dt)−(dx0/dt)〕 ・・・(3 ) を求め、このようにショックアブソ−バの減衰力係数Ｃ
ｖを設定すればよい。
イフックモデルとして機能させる場合は、上記(1),(2)
式を等号でつないで、ショックアブソ−バの減衰力係数
Ｃｖ 、 Ｃｖ＝Ｃ・(dx1/dt)／〔(dx1/dt)−(dx0/dt)〕 ・・・(3 ) を求め、このようにショックアブソ−バの減衰力係数Ｃ
ｖを設定すればよい。
【００１０】従来は、上記各公報にも開示があるよう
に、上下加速度を検出してそれを積分することにより、
(dx1/dt)，(dx0/dt)を算出したり、車輪（ばね下）と車
体（ばね上）との相対距離を車高センサで検出し、該相
対距離を微分して〔(dx1/dt)−(dx0/dt)〕相当値を得る
ようにしている。
に、上下加速度を検出してそれを積分することにより、
(dx1/dt)，(dx0/dt)を算出したり、車輪（ばね下）と車
体（ばね上）との相対距離を車高センサで検出し、該相
対距離を微分して〔(dx1/dt)−(dx0/dt)〕相当値を得る
ようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記スカイフックモデ
ルに応じた制御、即ちスカイフック制御を実施する場
合、従来は、車輪（ばね下）と車体（ばね上）との相対
距離を検出する車高センサと、上下加速度を検出する加
速度センサの両者が必要であった。しかも、車高センサ
及び加速度センサは、それぞれ各アブソ−バ毎に設置す
る必要がある。
ルに応じた制御、即ちスカイフック制御を実施する場
合、従来は、車輪（ばね下）と車体（ばね上）との相対
距離を検出する車高センサと、上下加速度を検出する加
速度センサの両者が必要であった。しかも、車高センサ
及び加速度センサは、それぞれ各アブソ−バ毎に設置す
る必要がある。
【００１２】ところで、エアサスペンションを装備した
特別な車輌は、車高調整機能を備えるために車高センサ
を具備しているが、一般のサスペンションを備える大多
数の車輌は車高センサを備えていない。従って、一般の
自動車にスカイフック制御を適用するためには、高価な
車高センサを各アブソ−バの近傍に新たに設置しなけれ
ばならず、スカイフック制御機能の付加は、大幅なコス
ト上昇を招く。
特別な車輌は、車高調整機能を備えるために車高センサ
を具備しているが、一般のサスペンションを備える大多
数の車輌は車高センサを備えていない。従って、一般の
自動車にスカイフック制御を適用するためには、高価な
車高センサを各アブソ−バの近傍に新たに設置しなけれ
ばならず、スカイフック制御機能の付加は、大幅なコス
ト上昇を招く。
【００１３】従って本発明は、特に車高センサを具備し
ない一般の車輌においても、大幅なコスト上昇を招くこ
となくスカイフック制御を実現することを課題とする。
ない一般の車輌においても、大幅なコスト上昇を招くこ
となくスカイフック制御を実現することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、減衰力係数を調整する機構を有するシ
ョックアブソ−バ、および、与えられる目標値に対応し
て前記機構を駆動しショックアブソ−バの減衰力係数を
目標値に設定するコントロ−ラを含むサスペンションの
スカイフック制御装置において、前記サスペンションが
支持する物体に加わる上下方向加速度を検出する、少な
くとも１つの加速度検出手段（４ＦＬ，４ＦＲ，４Ｒ
Ｌ）；該加速度検出手段が検出した加速度に基づいて、
該加速度検出手段の位置の上下変位速度を算出する変位
速度演算手段（１３）；前記加速度検出手段が検出した
加速度に基づいて、前記サスペンションを支持する物体
とサスペンションが支持する物体との相対距離の変化速
度を算出する距離変化速度演算手段（１５）；及び前記
相対距離の変化速度および上下変位速度に対応して、前
者の値が大きいと小さく小さいと大きく、後者の値が大
きいと大きく小さいと小さい値の目標値を算出し前記コ
ントロ−ラに与える目標値算出手段（１６）；を備え
る。
め、本発明では、減衰力係数を調整する機構を有するシ
ョックアブソ−バ、および、与えられる目標値に対応し
て前記機構を駆動しショックアブソ−バの減衰力係数を
目標値に設定するコントロ−ラを含むサスペンションの
スカイフック制御装置において、前記サスペンションが
支持する物体に加わる上下方向加速度を検出する、少な
くとも１つの加速度検出手段（４ＦＬ，４ＦＲ，４Ｒ
Ｌ）；該加速度検出手段が検出した加速度に基づいて、
該加速度検出手段の位置の上下変位速度を算出する変位
速度演算手段（１３）；前記加速度検出手段が検出した
加速度に基づいて、前記サスペンションを支持する物体
とサスペンションが支持する物体との相対距離の変化速
度を算出する距離変化速度演算手段（１５）；及び前記
相対距離の変化速度および上下変位速度に対応して、前
者の値が大きいと小さく小さいと大きく、後者の値が大
きいと大きく小さいと小さい値の目標値を算出し前記コ
ントロ−ラに与える目標値算出手段（１６）；を備え
る。
【００１５】また本発明の好ましい態様では、４組のサ
スペンションのうちの３組の位置に、それぞれ加速度検
出手段（４ＦＬ，４ＦＲ，４ＲＬ）を備え、加速度検出
手段が存在しない残りのサスペンションの位置の加速度
情報（Ｓｇ(RR)）を、前記３組の加速度検出手段が出力
する加速度情報（Ｓｇ(FL)，Ｓｇ(FR)，Ｓｇ(RL)）に基
づいて算出する加速度算出手段（１２Ａ）を備える。
スペンションのうちの３組の位置に、それぞれ加速度検
出手段（４ＦＬ，４ＦＲ，４ＲＬ）を備え、加速度検出
手段が存在しない残りのサスペンションの位置の加速度
情報（Ｓｇ(RR)）を、前記３組の加速度検出手段が出力
する加速度情報（Ｓｇ(FL)，Ｓｇ(FR)，Ｓｇ(RL)）に基
づいて算出する加速度算出手段（１２Ａ）を備える。
【００１６】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。
【００１７】
【作用】図３の（ａ）に示すモデルにおいて、(ｄ2x1／
dt2)＝ｇ(t)，(x1−ｘ0)＝ｙ、と仮定すると、前記第
(1)式に示す運動方程式は、次の第(4)式で表わされる。
更に、Ｋ／Ｃｖ＝Ｐ，−ｇ(t)ｍ／Ｃ＝Ｑ(t)、と仮定す
ると、第(4)式は第(5)式に変形される。
dt2)＝ｇ(t)，(x1−ｘ0)＝ｙ、と仮定すると、前記第
(1)式に示す運動方程式は、次の第(4)式で表わされる。
更に、Ｋ／Ｃｖ＝Ｐ，−ｇ(t)ｍ／Ｃ＝Ｑ(t)、と仮定す
ると、第(4)式は第(5)式に変形される。
【００１８】 Ｃv・ｄｙ／ｄｔ＋Ｋ・ｙ＝−ｍ・ｇ(t) ・・・・（４） ｄｙ／ｄｔ＋Ｐ・ｙ＝Ｑ(t) ・・・・（５） Ｑ(t)＝０と仮定し、第(5)式で変数分離を実施すると次
式が成立する。
式が成立する。
【００１９】 (ｄｙ/ｄｔ)／ｙ＝−Ｐ ・・・・（６） ∫（(ｄｙ/ｄｔ)／ｙ）＝−Ｐ∫ｄｔ ・・・・（７） ｌｎ（ｙ）＝−Ｐｔ＋Ｃ ・・・・（８）
【００２０】
【数１】
【００２１】即ち、第(18)式の計算により、加速度ｇ
(t)から、ばね上(x1)とばね下(ｘ0)の相対距離の変化速
度（ｄｙ／ｄｔ）を求めることができる。また、ばね上
の変位速度（dｘ1／dｔ）は加速度ｇ(t)を積分すること
により、求められる。スカイフック制御における目標減
衰係数Ｃｖは、前記第（３）式から求められるので、車
高センサを用いることなしに、スカイフック制御を実現
しうる。
(t)から、ばね上(x1)とばね下(ｘ0)の相対距離の変化速
度（ｄｙ／ｄｔ）を求めることができる。また、ばね上
の変位速度（dｘ1／dｔ）は加速度ｇ(t)を積分すること
により、求められる。スカイフック制御における目標減
衰係数Ｃｖは、前記第（３）式から求められるので、車
高センサを用いることなしに、スカイフック制御を実現
しうる。
【００２２】
【実施例】自動車用サスペンションのスカイフック制御
装置の構成を図２に示す。図２を参照すると、この例で
は、前左（ＦＬ），前右（ＦＲ），後左（ＲＬ）及び後
右（ＲＲ）の各々の車輪に支持された４組のサスペンシ
ョン（１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ及び１ＲＲ）によって、
図示しない車体が支持されている。これらのサスペンシ
ョンは、それぞれ減衰力が調整可能なショックアブソ−
バ１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ及び１ＲＲを備えている。即
ち、それらに接続されたアクチュエ−タ３ＦＬ，３Ｆ
Ｒ，３ＲＬ及び３ＲＲの出力軸の回転角度に応じて、オ
リフィスの面積を調整し、それによって減衰力が変わる
ようになっている。
装置の構成を図２に示す。図２を参照すると、この例で
は、前左（ＦＬ），前右（ＦＲ），後左（ＲＬ）及び後
右（ＲＲ）の各々の車輪に支持された４組のサスペンシ
ョン（１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ及び１ＲＲ）によって、
図示しない車体が支持されている。これらのサスペンシ
ョンは、それぞれ減衰力が調整可能なショックアブソ−
バ１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ及び１ＲＲを備えている。即
ち、それらに接続されたアクチュエ−タ３ＦＬ，３Ｆ
Ｒ，３ＲＬ及び３ＲＲの出力軸の回転角度に応じて、オ
リフィスの面積を調整し、それによって減衰力が変わる
ようになっている。
【００２３】３輪のショックアブソ−バ１ＦＬ，１ＦＲ
及び１ＲＬの各々の上方（即ちばね上）には、それぞれ
上下方向の加速度を検出する加速度センサ４ＦＬ，４Ｆ
Ｒ及び４ＲＬが設置されている。なお、ショックアブソ
−バ１ＲＲの位置には加速度センサが存在しないが、こ
の位置の加速度は、他の位置の加速度センサの出力から
計算によって求められる。
及び１ＲＬの各々の上方（即ちばね上）には、それぞれ
上下方向の加速度を検出する加速度センサ４ＦＬ，４Ｆ
Ｒ及び４ＲＬが設置されている。なお、ショックアブソ
−バ１ＲＲの位置には加速度センサが存在しないが、こ
の位置の加速度は、他の位置の加速度センサの出力から
計算によって求められる。
【００２４】電子制御ユニットＥＣＵは、３つの加速度
センサがそれぞれ出力する加速度信号Ｓｇ(FL)，Ｓｇ(F
R)及びＳｇ(RL)に基づいて、スカイフック制御における
目標減衰力係数を各輪について算出し、各ショックアブ
ソ−バのその時の減衰力係数が算出した目標減衰力係数
と異なる場合には、駆動信号ＤＦＬ，ＤＦＲ，ＤＲＬ及
びＤＲＲを各ショックアブソ−バのアクチュエ−タ３Ｆ
Ｌ，３ＦＲ，３ＲＬ及び３ＲＲに出力する。アクチュエ
−タ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ及び３ＲＲは、各々、ステ
ッピングモ−タのような構造になっており、その出力軸
は、正転又は逆転方向に１２０度の範囲内で回転し、電
気的な制御によって１６ステップの各々の位置に位置決
めできる。１２０度の範囲を越える回転は、機械的に阻
止される。従って、各ショックアブソ−バの減衰力調整
バルブは、アクチュエ−タ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ及び
３ＲＲの駆動によって、それぞれ１６段階の減衰力調整
が可能になっている。
センサがそれぞれ出力する加速度信号Ｓｇ(FL)，Ｓｇ(F
R)及びＳｇ(RL)に基づいて、スカイフック制御における
目標減衰力係数を各輪について算出し、各ショックアブ
ソ−バのその時の減衰力係数が算出した目標減衰力係数
と異なる場合には、駆動信号ＤＦＬ，ＤＦＲ，ＤＲＬ及
びＤＲＲを各ショックアブソ−バのアクチュエ−タ３Ｆ
Ｌ，３ＦＲ，３ＲＬ及び３ＲＲに出力する。アクチュエ
−タ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ及び３ＲＲは、各々、ステ
ッピングモ−タのような構造になっており、その出力軸
は、正転又は逆転方向に１２０度の範囲内で回転し、電
気的な制御によって１６ステップの各々の位置に位置決
めできる。１２０度の範囲を越える回転は、機械的に阻
止される。従って、各ショックアブソ−バの減衰力調整
バルブは、アクチュエ−タ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ及び
３ＲＲの駆動によって、それぞれ１６段階の減衰力調整
が可能になっている。
【００２５】電子制御ユニットＥＣＵの構成を図６に示
す。図６を参照すると、各加速度センサから出力される
信号Ｓｇ(FL)，Ｓｇ(FR)及びＳｇ(RL)は、それぞれ信号
処理回路１０１を介して、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣに入力さ
れる。信号処理回路１０１は、増幅器，波形整形器等を
含むアナログ回路である。信号処理回路１０１から出力
される信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器ＡＤＣでサンプリ
ングされ、サンプリングされた信号のレベルがデジタル
量に変換され、その変換結果がマイクロコンピュ−タＣ
ＰＵにそれぞれ入力される。マイクロコンピュ−タＣＰ
Ｕは、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣから出力される３つの加速度
情報に基づいて、後述するスカイフック制御の計算を実
施し、各サスペンションの目標減衰力係数を算出する。
そして、各サスペンションの減衰力係数が目標減衰力係
数と異なる場合には、それを一致させるように、制御信
号をモ−タコントロ−ラ＆モ−タドライバＭＣＤに与
え、アクチュエ−タ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ及び３ＲＲ
を駆動する。
す。図６を参照すると、各加速度センサから出力される
信号Ｓｇ(FL)，Ｓｇ(FR)及びＳｇ(RL)は、それぞれ信号
処理回路１０１を介して、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣに入力さ
れる。信号処理回路１０１は、増幅器，波形整形器等を
含むアナログ回路である。信号処理回路１０１から出力
される信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器ＡＤＣでサンプリ
ングされ、サンプリングされた信号のレベルがデジタル
量に変換され、その変換結果がマイクロコンピュ−タＣ
ＰＵにそれぞれ入力される。マイクロコンピュ−タＣＰ
Ｕは、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣから出力される３つの加速度
情報に基づいて、後述するスカイフック制御の計算を実
施し、各サスペンションの目標減衰力係数を算出する。
そして、各サスペンションの減衰力係数が目標減衰力係
数と異なる場合には、それを一致させるように、制御信
号をモ−タコントロ−ラ＆モ−タドライバＭＣＤに与
え、アクチュエ−タ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ及び３ＲＲ
を駆動する。
【００２６】マイクロコンピュ−タＣＰＵの処理の内容
を図１に示す。図１を参照してマイクロコンピュ−タＣ
ＰＵの動作を説明する。電源がオンすると、最初のステ
ップ１１で初期化を実行する。即ち、マイクロコンピュ
−タＣＰＵを含む電気回路の初期化、ならびにアクチュ
エ−タ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ及び３ＲＲの各位置の初
期化を実行する。各アクチュエ−タを初期化する際に
は、所定方向に１６ステップ以上、アクチュエ−タを駆
動する。これによって、機械的に定まる限界位置（ホ−
ム位置）で各アクチュエ−タが停止するので、この状態
で、ＣＰＵは各ショックアブソ−バの実際の減衰係数を
把握することができる。即ち、各アクチュエ−タがホ−
ム位置にある時のショックアブソ−バの減衰係数を、メ
モリに記憶する。この後、各アクチュエ−タの駆動ステ
ップ数及び駆動方向に応じて、記憶している実際の減衰
係数を逐次更新する。従って、ＣＰＵが把握している減
衰係数と各ショックアブソ−バの実際の減衰係数とは一
致する。
を図１に示す。図１を参照してマイクロコンピュ−タＣ
ＰＵの動作を説明する。電源がオンすると、最初のステ
ップ１１で初期化を実行する。即ち、マイクロコンピュ
−タＣＰＵを含む電気回路の初期化、ならびにアクチュ
エ−タ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ及び３ＲＲの各位置の初
期化を実行する。各アクチュエ−タを初期化する際に
は、所定方向に１６ステップ以上、アクチュエ−タを駆
動する。これによって、機械的に定まる限界位置（ホ−
ム位置）で各アクチュエ−タが停止するので、この状態
で、ＣＰＵは各ショックアブソ−バの実際の減衰係数を
把握することができる。即ち、各アクチュエ−タがホ−
ム位置にある時のショックアブソ−バの減衰係数を、メ
モリに記憶する。この後、各アクチュエ−タの駆動ステ
ップ数及び駆動方向に応じて、記憶している実際の減衰
係数を逐次更新する。従って、ＣＰＵが把握している減
衰係数と各ショックアブソ−バの実際の減衰係数とは一
致する。
【００２７】上記初期化が終了すると、次のステップ１
２以降の処理を繰り返し実行する。ステップ１２では、
各加速度センサが出力する加速度信号Ｓｇ(FL)，Ｓｇ(F
R)及びＳｇ(RL)をそれぞれサンプリングし、これらの値
をメモリに記憶する。次のステップ１２Ａでは、加速度
センサが存在しない後右輪のショックアブソ−バ位置の
加速度Ｓｇ(RR)を、他の位置の加速度センサの出力に基
づいて計算によって求める。
２以降の処理を繰り返し実行する。ステップ１２では、
各加速度センサが出力する加速度信号Ｓｇ(FL)，Ｓｇ(F
R)及びＳｇ(RL)をそれぞれサンプリングし、これらの値
をメモリに記憶する。次のステップ１２Ａでは、加速度
センサが存在しない後右輪のショックアブソ−バ位置の
加速度Ｓｇ(RR)を、他の位置の加速度センサの出力に基
づいて計算によって求める。
【００２８】ステップ１３〜１９の処理は、前左輪のシ
ョックアブソ−バの減衰係数を制御するための処理であ
る。これに続くステップ１Ａ，１Ｂ，及び１Ｃの各処理
は、入力する信号と制御対象のアクチュエ−タが異なる
他はステップ１３〜１９の処理と同一である。即ち、ス
テップ１３〜１９の処理ＦＬＣでは、信号Ｓｇ(FL)に基
づいて目標減衰係数を生成し、その目標減衰係数が得ら
れるように、前左輪位置のアクチュエ−タ３ＦＬを制御
し、ステップ１Ａでは、信号Ｓｇ(FR)に基づいて目標減
衰係数を生成し、その目標減衰係数が得られるように、
前右輪位置のアクチュエ−タ３ＦＲを制御し、ステップ
１Ｂでは、信号Ｓｇ(RL)に基づいて目標減衰係数を生成
し、その目標減衰係数が得られるように、後左輪位置の
アクチュエ−タ３ＲＬを制御し、ステップ１Ｃでは、信
号Ｓｇ(RR)に基づいて目標減衰係数を生成し、その目標
減衰係数が得られるように、後右輪位置のアクチュエ−
タ３ＲＲを制御する。従って、ステップ１Ａ，１Ｂ及び
１Ｃに関するこれ以上の説明は省略する。
ョックアブソ−バの減衰係数を制御するための処理であ
る。これに続くステップ１Ａ，１Ｂ，及び１Ｃの各処理
は、入力する信号と制御対象のアクチュエ−タが異なる
他はステップ１３〜１９の処理と同一である。即ち、ス
テップ１３〜１９の処理ＦＬＣでは、信号Ｓｇ(FL)に基
づいて目標減衰係数を生成し、その目標減衰係数が得ら
れるように、前左輪位置のアクチュエ−タ３ＦＬを制御
し、ステップ１Ａでは、信号Ｓｇ(FR)に基づいて目標減
衰係数を生成し、その目標減衰係数が得られるように、
前右輪位置のアクチュエ−タ３ＦＲを制御し、ステップ
１Ｂでは、信号Ｓｇ(RL)に基づいて目標減衰係数を生成
し、その目標減衰係数が得られるように、後左輪位置の
アクチュエ−タ３ＲＬを制御し、ステップ１Ｃでは、信
号Ｓｇ(RR)に基づいて目標減衰係数を生成し、その目標
減衰係数が得られるように、後右輪位置のアクチュエ−
タ３ＲＲを制御する。従って、ステップ１Ａ，１Ｂ及び
１Ｃに関するこれ以上の説明は省略する。
【００２９】ステップ１３では、加速度Ｓｇ(FL)の積分
処理を実行する。ステップ１３の具体的な処理の内容を
図４に示す。まず、入力された加速度Ｓｇを今回の入力
信号ｉｎ(n)とし、今回の入力信号ｉｎ(n)と前回の出力
信号ｏｕｔ(n-1)との差分をＥ(n)として算出し、この計
算値Ｅ(n)にレジスタ９１に保持された前回の計算値Ｉ
Ｅ(n-1)を加算した結果を今回の計算値ＩＥ(n)として算
出し、この値ＩＥ(n)をレジスタ９１に保存し、次にＩ
Ｅ(n)に積分係数Ｋｆ／２５６を掛けた結果を今回の出
力ｏｕｔ(n)として算出し、この出力ｏｕｔ(n)をレジス
タ９２に保存する。これらの一連の動作を繰り返すこと
によって、加速度Ｓｇ(FL)の積分値が求められる。この
ようにして加速度Ｓｇを積分することによって、ばね上
の変位速度(dｘ1／dt)が算出される。
処理を実行する。ステップ１３の具体的な処理の内容を
図４に示す。まず、入力された加速度Ｓｇを今回の入力
信号ｉｎ(n)とし、今回の入力信号ｉｎ(n)と前回の出力
信号ｏｕｔ(n-1)との差分をＥ(n)として算出し、この計
算値Ｅ(n)にレジスタ９１に保持された前回の計算値Ｉ
Ｅ(n-1)を加算した結果を今回の計算値ＩＥ(n)として算
出し、この値ＩＥ(n)をレジスタ９１に保存し、次にＩ
Ｅ(n)に積分係数Ｋｆ／２５６を掛けた結果を今回の出
力ｏｕｔ(n)として算出し、この出力ｏｕｔ(n)をレジス
タ９２に保存する。これらの一連の動作を繰り返すこと
によって、加速度Ｓｇ(FL)の積分値が求められる。この
ようにして加速度Ｓｇを積分することによって、ばね上
の変位速度(dｘ1／dt)が算出される。
【００３０】次のステップ１４では、加速度Ｓｇ(FL)の
微分処理を実行する。ステップ１４の具体的な処理の内
容を図５に示す。図５を参照すると、この処理は、３つ
のデジタルロ−パスフィルタ処理５１，５３及び５５
と、３つの微分処理５２，５４及び５６で構成されてい
る。デジタルロ−パスフィルタ処理５１の入力にＧ(n)
として加速度Ｓｇ(FL)が入力される。デジタルロ−パス
フィルタ処理５１の出力が微分処理５２の入力に印加さ
れ、微分処理５２の出力がデジタルロ−パスフィルタ処
理５３の入力に印加され、デジタルロ−パスフィルタ処
理５３の出力が微分処理５４の入力に印加され、微分処
理５４の出力がデジタルロ−パスフィルタ処理５５の入
力に印加され、デジタルロ−パスフィルタ処理５５の出
力が微分処理５６の入力に印加される。微分処理５２の
出力に１階微分値(d/dt)Ｇ(n)が得られ、微分処理５４
の出力に２階微分値(d2/dt2)Ｇ(n)が得られ、微分処理
５６の出力に３階微分値(d3/dt3)Ｇ(n)が得られる。な
おこの例では、図５に示す処理もソフトウェアにより実
行される。
微分処理を実行する。ステップ１４の具体的な処理の内
容を図５に示す。図５を参照すると、この処理は、３つ
のデジタルロ−パスフィルタ処理５１，５３及び５５
と、３つの微分処理５２，５４及び５６で構成されてい
る。デジタルロ−パスフィルタ処理５１の入力にＧ(n)
として加速度Ｓｇ(FL)が入力される。デジタルロ−パス
フィルタ処理５１の出力が微分処理５２の入力に印加さ
れ、微分処理５２の出力がデジタルロ−パスフィルタ処
理５３の入力に印加され、デジタルロ−パスフィルタ処
理５３の出力が微分処理５４の入力に印加され、微分処
理５４の出力がデジタルロ−パスフィルタ処理５５の入
力に印加され、デジタルロ−パスフィルタ処理５５の出
力が微分処理５６の入力に印加される。微分処理５２の
出力に１階微分値(d/dt)Ｇ(n)が得られ、微分処理５４
の出力に２階微分値(d2/dt2)Ｇ(n)が得られ、微分処理
５６の出力に３階微分値(d3/dt3)Ｇ(n)が得られる。な
おこの例では、図５に示す処理もソフトウェアにより実
行される。
【００３１】次のステップ１５では、ばね上とばね下と
の相対変位速度を算出する。この処理の詳細を図７に示
す。図７を参照して説明する。ステップ７１では、Ｋ／
ＣをレジスタＰにストアする。次のステップ７２では、
ステップ１４で得られた加速度の１階微分値(d/dt)Ｇ
(n)に１／Ｐを掛けた値を算出し、この値をレジスタＱ
１にストアする。次のステップ７３では、ステップ１４
で得られた加速度の２階微分値(d2/dt2)Ｇ(n)に（１／
Ｐ2）を掛けた値を算出し、この値をレジスタＱ２にス
トアする。次のステップ７４では、ステップ１４で得ら
れた加速度の３階微分値(d3/dt3)Ｇ(n)に（１／Ｐ3）を
掛けた値を算出し、この値をレジスタＱ３にストアす
る。続くステップ７５では、Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３の結果を
レジスタＱにストアし、次のステップ７６では、−Ｑ×
Ｍ／Ｃの計算結果をレジスタＶｒにストアする。
の相対変位速度を算出する。この処理の詳細を図７に示
す。図７を参照して説明する。ステップ７１では、Ｋ／
ＣをレジスタＰにストアする。次のステップ７２では、
ステップ１４で得られた加速度の１階微分値(d/dt)Ｇ
(n)に１／Ｐを掛けた値を算出し、この値をレジスタＱ
１にストアする。次のステップ７３では、ステップ１４
で得られた加速度の２階微分値(d2/dt2)Ｇ(n)に（１／
Ｐ2）を掛けた値を算出し、この値をレジスタＱ２にス
トアする。次のステップ７４では、ステップ１４で得ら
れた加速度の３階微分値(d3/dt3)Ｇ(n)に（１／Ｐ3）を
掛けた値を算出し、この値をレジスタＱ３にストアす
る。続くステップ７５では、Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３の結果を
レジスタＱにストアし、次のステップ７６では、−Ｑ×
Ｍ／Ｃの計算結果をレジスタＶｒにストアする。
【００３２】前述の第(18)式において、ｙ＝（ｘ1−
ｘ0）であるから、(d/dt)ｙは、ばね上位置ｘ1とばね下
位置ｘ0との相対変位速度になる。つまり、第(18)式の
右辺を計算することによって、相対変位速度が算出され
る。図７に示す処理では、第(18)式に相当する計算を実
施しており、結果である相対変位速度がレジスタＶｒに
ストアされる。
ｘ0）であるから、(d/dt)ｙは、ばね上位置ｘ1とばね下
位置ｘ0との相対変位速度になる。つまり、第(18)式の
右辺を計算することによって、相対変位速度が算出され
る。図７に示す処理では、第(18)式に相当する計算を実
施しており、結果である相対変位速度がレジスタＶｒに
ストアされる。
【００３３】図１のステップ１６では、ステップ１３の
処理によって求められたばね上の変位速度(dｘ1／dt)
と、ステップ１５の処理によって求められたばね上とば
ね下との相対変位速度（dｘ1/dt−dｘ0/dt）に基づい
て、目標減衰係数Ｃｖを求める。即ち、(dｘ1／dt)／
（dｘ1/dt−dｘ0/dt）の計算結果をＣｖとする。
処理によって求められたばね上の変位速度(dｘ1／dt)
と、ステップ１５の処理によって求められたばね上とば
ね下との相対変位速度（dｘ1/dt−dｘ0/dt）に基づい
て、目標減衰係数Ｃｖを求める。即ち、(dｘ1／dt)／
（dｘ1/dt−dｘ0/dt）の計算結果をＣｖとする。
【００３４】但し、ショックアブソ−バで負の減衰係数
を実現することはできないので、ステップ１６で求めら
れたＣｖが負の場合には、ステップ１７から１８に進
み、減衰係数Ｃｖを０に置き替える。
を実現することはできないので、ステップ１６で求めら
れたＣｖが負の場合には、ステップ１７から１８に進
み、減衰係数Ｃｖを０に置き替える。
【００３５】最後のステップ１９では、ショックアブソ
−バの減衰係数が上記処理によって求められた目標減衰
係数Ｃｖと一致するように、アクチュエ−タ３ＦＬを回
転駆動する。
−バの減衰係数が上記処理によって求められた目標減衰
係数Ｃｖと一致するように、アクチュエ−タ３ＦＬを回
転駆動する。
【００３６】なお上記実施例では、後右輪サスペンショ
ンの位置の加速度センサを省略し、この位置の加速度を
３個の加速度センサの出力から計算により求めている
が、４個の加速度センサをそれぞれのサスペンションの
位置に設置してもよい。しかし上記実施例の方が低コス
トで装置を提供しうる。
ンの位置の加速度センサを省略し、この位置の加速度を
３個の加速度センサの出力から計算により求めている
が、４個の加速度センサをそれぞれのサスペンションの
位置に設置してもよい。しかし上記実施例の方が低コス
トで装置を提供しうる。
【００３７】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、加速度セ
ンサの出力に基づいて、ばね上の変位速度（dｘ1／dt）
及びばね上とばね下との相対変位速度（dｘ1／dt−dｘ0
／dt）を求めるので、車高センサを用いることなしに、
サスペンションのスカイフック制御を実現しうる。
ンサの出力に基づいて、ばね上の変位速度（dｘ1／dt）
及びばね上とばね下との相対変位速度（dｘ1／dt−dｘ0
／dt）を求めるので、車高センサを用いることなしに、
サスペンションのスカイフック制御を実現しうる。
【図１】 図６のＣＰＵの動作を示すフロ−チャ−トで
ある。
ある。
【図２】 実施例の装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】 サスペンションの運動モデルを示すブロック
図である。
図である。
【図４】 図１のステップ１３の内容を示すブロック図
である。
である。
【図５】 図１のステップ１４の内容を示すブロック図
である。
である。
【図６】 図２の電子制御ユニットの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】 図１のステップ１５の内容を示すフロ−チャ
−トである。
−トである。
１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ，１ＲＲ：ショックアブソ−バ ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ：アクチュエ−タ ４ＦＬ，４ＦＲ，４ＲＬ：加速度センサ １０１：信号処理回路 ＡＤＣ：Ａ／Ｄ変換器 ＣＰＵ：マイクロコンピュ−タ ＥＣＵ：電子制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯 谷 成 孝 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 小 川 一 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
Claims (2)
- 【請求項１】 減衰力係数を調整する機構を有するショ
ックアブソ−バ、および、与えられる目標値に対応して
前記機構を駆動しショックアブソ−バの減衰力係数を目
標値に設定するコントロ−ラを含むサスペンションのス
カイフック制御装置において、 前記サスペンションが支持する物体に加わる上下方向加
速度を検出する、少なくとも１つの加速度検出手段；該
加速度検出手段が検出した加速度に基づいて、該加速度
検出手段の位置の上下変位速度を算出する変位速度演算
手段；前記加速度検出手段が検出した加速度に基づい
て、前記サスペンションを支持する物体とサスペンショ
ンが支持する物体との相対距離の変化速度を算出する距
離変化速度演算手段；及び前記相対距離の変化速度およ
び上下変位速度に対応して、前者の値が大きいと小さく
小さいと大きく、後者の値が大きいと大きく小さいと小
さい値の目標値を算出し前記コントロ−ラに与える目標
値算出手段；を備えることを特徴とする、サスペンショ
ンのスカイフック制御装置。 - 【請求項２】 ４組のサスペンションのうちの３組の位
置に、それぞれ加速度検出手段を備え、加速度検出手段
が存在しない残りのサスペンションの位置の加速度情報
を、前記３組の加速度検出手段が出力する加速度情報に
基づいて算出する加速度算出手段を備える、前記請求項
１記載のサスペンションのスカイフック制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14196893A JPH06344746A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | サスペンションのスカイフック制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14196893A JPH06344746A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | サスペンションのスカイフック制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06344746A true JPH06344746A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15304320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14196893A Pending JPH06344746A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | サスペンションのスカイフック制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06344746A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014192065A1 (ja) * | 2013-05-27 | 2014-12-04 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用アブソーバシステム |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP14196893A patent/JPH06344746A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014192065A1 (ja) * | 2013-05-27 | 2014-12-04 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用アブソーバシステム |
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