JPH069926B2 - 能動型サスペンション - Google Patents
能動型サスペンションInfo
- Publication number
- JPH069926B2 JPH069926B2 JP63018885A JP1888588A JPH069926B2 JP H069926 B2 JPH069926 B2 JP H069926B2 JP 63018885 A JP63018885 A JP 63018885A JP 1888588 A JP1888588 A JP 1888588A JP H069926 B2 JPH069926 B2 JP H069926B2
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- Japan
- Prior art keywords
- vehicle body
- side member
- wheel
- damping
- vehicle
- Prior art date
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Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
- B60G2400/102—Acceleration; Deceleration vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/20—Speed
- B60G2400/206—Body oscillation speed; Body vibration frequency
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両の各車輪及び車体間にそれぞれ流体圧
シリンダを介装し、この流体圧シリンダの作動圧を指令
値のみに応じて変化可能な圧力制御弁を制御することに
より、車体の姿勢変化を制御するようにした能動型サス
ペンションの改良に関する。
シリンダを介装し、この流体圧シリンダの作動圧を指令
値のみに応じて変化可能な圧力制御弁を制御することに
より、車体の姿勢変化を制御するようにした能動型サス
ペンションの改良に関する。
従来の能動型サスペンションとしては、本出願人が先に
出願した特開昭６２−２８９４２０号公報に記載されて
いるものがある。
出願した特開昭６２−２８９４２０号公報に記載されて
いるものがある。
この先行技術は、各車輪と車体との間に流体圧シリンダ
を介装させ、この流体圧シリンダの作動圧を、上下加速
度センサと上下速度センサとの出力に応じて制御するこ
とにより、車体の姿勢変化に対して良好な制御を行うよ
うにしたものである。
を介装させ、この流体圧シリンダの作動圧を、上下加速
度センサと上下速度センサとの出力に応じて制御するこ
とにより、車体の姿勢変化に対して良好な制御を行うよ
うにしたものである。
このような制御系の一形態をブロック図に表すと、第８
図のようになり、この制御系の伝達関数は、下記の式の
ようになる。
図のようになり、この制御系の伝達関数は、下記の式の
ようになる。
なお、ξａは流体圧シリンダの減衰比（アクティブ減衰
比）であり、ωｏは共振点における固有円振動数で各車
輪位置のばね上等価質量をｍ，コイルバネのばね定数を
ｋとすれば（ｍ／ｋ）1/2となり、また、Ｓはラプラス
演算子である。
比）であり、ωｏは共振点における固有円振動数で各車
輪位置のばね上等価質量をｍ，コイルバネのばね定数を
ｋとすれば（ｍ／ｋ）1/2となり、また、Ｓはラプラス
演算子である。
したがって、上記(1)式の等価モデルを示すと、第９図
のように、コイルバネのばね定数ｋ、各車輪位置におけ
る等価質量ｍ及び流体圧シリンダの減衰定数Ｃａとを直
列に接続した関係となる。そして、この伝達関数の振幅
比（ゲイン）は、 ｜Ｇ（ｉω）｜＝１／２ξａ となる。
のように、コイルバネのばね定数ｋ、各車輪位置におけ
る等価質量ｍ及び流体圧シリンダの減衰定数Ｃａとを直
列に接続した関係となる。そして、この伝達関数の振幅
比（ゲイン）は、 ｜Ｇ（ｉω）｜＝１／２ξａ となる。
しかしながら、上記従来の能動型サスペンションにあっ
ては、ばね上の速度に比例した力を発生させる制御方法
となっていたため、ばね上共振を低減させるために、消
費馬力が大きくなってしまうという未解決の課題があっ
た。
ては、ばね上の速度に比例した力を発生させる制御方法
となっていたため、ばね上共振を低減させるために、消
費馬力が大きくなってしまうという未解決の課題があっ
た。
また、ばね上速度を検出する手段として、ばね上加速度
を積分器で積分する方法を用いている。そのため、ばね
上共振を低減させるためには、積分器のゲインを大きく
しなければならないが、ドリフト等による上下加速度セ
ンサのＤＣオフセットを検出してしまうことがあるか
ら、ばね上共振を大幅に低減することが困難であるとい
う未解決の課題もあった。
を積分器で積分する方法を用いている。そのため、ばね
上共振を低減させるためには、積分器のゲインを大きく
しなければならないが、ドリフト等による上下加速度セ
ンサのＤＣオフセットを検出してしまうことがあるか
ら、ばね上共振を大幅に低減することが困難であるとい
う未解決の課題もあった。
そこで、この発明は、従来の能動型サスペンションに加
えて、各車輪側部材と車体側部材との間に減衰機能を持
たせることにより、ばね上共振を大幅に低減させ、上記
従来技術の課題を解決することを目的とする。
えて、各車輪側部材と車体側部材との間に減衰機能を持
たせることにより、ばね上共振を大幅に低減させ、上記
従来技術の課題を解決することを目的とする。
上記目的を達成するために、この発明は、各車輪側部材
と車体側部材との間に介装した流体圧シリンダと、該流
体圧シリンダの作動圧を指令値にのみ応じて変化させる
ことが可能な圧力制御弁と、車体の各車輪の略真上部に
おける車体上下加速をそれぞれ検出する車体上下加速度
検出手段と、前記車体上下加速度検出手段の検出値を積
分して前記各車輪位置における車体上下速度を検出する
車体上下速度検出手段と、前記車体上下速度検出手段の
検出値に基づき車体上下速度を抑制する方向に前記流体
圧シリンダの作動圧を変化させる前記圧力制御弁に対す
る指令値を演算する制御手段と、を備えた能動型サスペ
ンションにおいて、前記車輪側部材と車体側部材との間
に、これら車輪側部材と車体側部材との相対速度に基づ
き作動する減衰機構を設け、この減衰機構の減衰定数Ｃ
ｃ，前記流体圧シリンダに発生する減衰定数をＣａ，各
車輪位置におけるばね上等価質量をｍ，前記車輪側部材
と車体側部材との間に介装したばねのばね定数をｋとし
た場合、前記減衰機構の減衰定数Ｃｃを、Ｃｃ＝ｍ×ｋ
／Ｃａに設定した。
と車体側部材との間に介装した流体圧シリンダと、該流
体圧シリンダの作動圧を指令値にのみ応じて変化させる
ことが可能な圧力制御弁と、車体の各車輪の略真上部に
おける車体上下加速をそれぞれ検出する車体上下加速度
検出手段と、前記車体上下加速度検出手段の検出値を積
分して前記各車輪位置における車体上下速度を検出する
車体上下速度検出手段と、前記車体上下速度検出手段の
検出値に基づき車体上下速度を抑制する方向に前記流体
圧シリンダの作動圧を変化させる前記圧力制御弁に対す
る指令値を演算する制御手段と、を備えた能動型サスペ
ンションにおいて、前記車輪側部材と車体側部材との間
に、これら車輪側部材と車体側部材との相対速度に基づ
き作動する減衰機構を設け、この減衰機構の減衰定数Ｃ
ｃ，前記流体圧シリンダに発生する減衰定数をＣａ，各
車輪位置におけるばね上等価質量をｍ，前記車輪側部材
と車体側部材との間に介装したばねのばね定数をｋとし
た場合、前記減衰機構の減衰定数Ｃｃを、Ｃｃ＝ｍ×ｋ
／Ｃａに設定した。
車体の各車輪に対応する位置での上下加速度及び上下速
度をそれぞれ上下加速検出手段及び上下速度検出手段で
検出し、これらの検出値に基づいて、制御装置が流体圧
シリンダの作動圧を制御するため、ロール、ピッチ、バ
ウンス等の姿勢変化に対して、各車輪において、良好な
抑制制御を行うことができる。
度をそれぞれ上下加速検出手段及び上下速度検出手段で
検出し、これらの検出値に基づいて、制御装置が流体圧
シリンダの作動圧を制御するため、ロール、ピッチ、バ
ウンス等の姿勢変化に対して、各車輪において、良好な
抑制制御を行うことができる。
また、各車輪側部材と車体側部材との間には、最適な減
衰定数に設定されている減衰機構が備えられているた
め、従来の能動型サスペンションに比べて、振動伝達率
を共振点を含めて大幅に低減するこができる。
衰定数に設定されている減衰機構が備えられているた
め、従来の能動型サスペンションに比べて、振動伝達率
を共振点を含めて大幅に低減するこができる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図乃至第７図は、本発明の一実施例を示したもので
ある。
ある。
第１図において、１FL，１FR，１RL，１RRは、それぞれ
車体側部材２と各車輪３FL，３FR，３RL，３RRを個別に
支持する車輪側部材４との間に介装された能動型サスペ
ンションであって、それぞれアクチュエータとしての油
圧シリンダ５FL〜５RR、コイルスプリング６FL〜６RR，
減衰機構としてのショックアブソーバ７FL〜７RR，及び
油圧シリンダ５FL〜５RRに対する作動油圧を、後述する
制御装置３０からの指令値にのみ応動して制御する圧力
制御弁８FL〜８RRとを備えている。
車体側部材２と各車輪３FL，３FR，３RL，３RRを個別に
支持する車輪側部材４との間に介装された能動型サスペ
ンションであって、それぞれアクチュエータとしての油
圧シリンダ５FL〜５RR、コイルスプリング６FL〜６RR，
減衰機構としてのショックアブソーバ７FL〜７RR，及び
油圧シリンダ５FL〜５RRに対する作動油圧を、後述する
制御装置３０からの指令値にのみ応動して制御する圧力
制御弁８FL〜８RRとを備えている。
ここで、油圧シリンダ５FL〜５RRのそれぞれは、そのシ
リンダチューブ５ａが車輪側部材４に取付けられ、ピス
トンロッド５ｂが車体側部材２に取付けられ、ピストン
５ｃによって閉塞された圧力室１９内の作動油圧が圧力
制御弁８FL〜８RRによって制御される。また、車体側部
材２と車輪側部材４との間には、油圧シリンダ５FL〜５
RRと平行に、車体の静荷重を支持しているコイルスプリ
ング６FL〜６RRと、それら車体側部材２と車輪側部材４
との相対変位に基づき作動する減衰機構としてのショッ
クアブソーバ７FL〜７RRとが装着されている。
リンダチューブ５ａが車輪側部材４に取付けられ、ピス
トンロッド５ｂが車体側部材２に取付けられ、ピストン
５ｃによって閉塞された圧力室１９内の作動油圧が圧力
制御弁８FL〜８RRによって制御される。また、車体側部
材２と車輪側部材４との間には、油圧シリンダ５FL〜５
RRと平行に、車体の静荷重を支持しているコイルスプリ
ング６FL〜６RRと、それら車体側部材２と車輪側部材４
との相対変位に基づき作動する減衰機構としてのショッ
クアブソーバ７FL〜７RRとが装着されている。
また、圧力制御弁８FL〜８RRのそれぞれは、第２図に示
すように、円筒状の弁ハウジング１１と、これに一体的
に設けられた比例ソレノイド１２とを有している。弁ハ
ウジング１１の中央部には、所定径の弁座１１ａを有す
る隔壁１１Ａにより画成された、第２図における上側の
挿通孔１１Ｕと下側の挿通孔１１Ｌとが同軸上に形成さ
れている。また、挿通孔１１Ｌの上部であって隔壁１１
Ａに所定距離隔てた下方位置には、固定絞り１３が設け
られ、これによって固定絞り１３と隔壁１１Ａとの間に
パイロット室Ｃが形成されている。また、挿通孔１１Ｌ
における固定絞り１３の下側には、メインスプール１４
がその軸方向に摺動可能に配設され、このメインスプー
ル１４の上方及び下方にはフィードバック室ＦＵ及びＦ
Ｌがそれぞれ形成されると共に、メインスプール１４の
上下端はフィードバック室ＦＵ，ＦＬに各々配設された
オフセットスプリング１５Ａ，１５Ｂにより規制され
る。そして、挿通孔１１Ｌに入力ポート１１ｉ，制御ポ
ート１１ｎ及びドレンポート１１ｏがこの順に連通形成
され、入力ポート１１ｉは油圧配管２５を介して油圧源
２４の作動油供給側に接続され、ドレンポート１１ｏは
油圧配管２６を介して油圧源２４のドレン側に接続さ
れ、さらに、制御ポート１１ｎが油圧配管２７を介して
油圧シリンダ５FL〜５RRの圧力室１９に接続されてい
る。
すように、円筒状の弁ハウジング１１と、これに一体的
に設けられた比例ソレノイド１２とを有している。弁ハ
ウジング１１の中央部には、所定径の弁座１１ａを有す
る隔壁１１Ａにより画成された、第２図における上側の
挿通孔１１Ｕと下側の挿通孔１１Ｌとが同軸上に形成さ
れている。また、挿通孔１１Ｌの上部であって隔壁１１
Ａに所定距離隔てた下方位置には、固定絞り１３が設け
られ、これによって固定絞り１３と隔壁１１Ａとの間に
パイロット室Ｃが形成されている。また、挿通孔１１Ｌ
における固定絞り１３の下側には、メインスプール１４
がその軸方向に摺動可能に配設され、このメインスプー
ル１４の上方及び下方にはフィードバック室ＦＵ及びＦ
Ｌがそれぞれ形成されると共に、メインスプール１４の
上下端はフィードバック室ＦＵ，ＦＬに各々配設された
オフセットスプリング１５Ａ，１５Ｂにより規制され
る。そして、挿通孔１１Ｌに入力ポート１１ｉ，制御ポ
ート１１ｎ及びドレンポート１１ｏがこの順に連通形成
され、入力ポート１１ｉは油圧配管２５を介して油圧源
２４の作動油供給側に接続され、ドレンポート１１ｏは
油圧配管２６を介して油圧源２４のドレン側に接続さ
れ、さらに、制御ポート１１ｎが油圧配管２７を介して
油圧シリンダ５FL〜５RRの圧力室１９に接続されてい
る。
メインスプール１４は、入力ポート１１ｉに対向するラ
ンド１４ａと、ドレンポート１１ｏに対向するランド１
４ｂと、これら両ランド１４ａ，１４ｂ間に形成された
環状溝でなる圧力室１４ｃと、この圧力室１４ｃ及び下
側のフィードバック室ＦＬとを連通パイロット通路１４
ｄとを備えている。
ンド１４ａと、ドレンポート１１ｏに対向するランド１
４ｂと、これら両ランド１４ａ，１４ｂ間に形成された
環状溝でなる圧力室１４ｃと、この圧力室１４ｃ及び下
側のフィードバック室ＦＬとを連通パイロット通路１４
ｄとを備えている。
また、上側の挿通孔１１Ｕには、ポペット１６が弁部を
弁座１１ａに対向させて軸方向に摺動自在に配設されて
おり、このポペット１６により挿通孔１１Ｕをその軸方
向の２室に画成すると共に、前記弁座１１ａを流通する
作動油の流量、即ちパイロット室Ｃの圧力を調整できる
ようになっている。
弁座１１ａに対向させて軸方向に摺動自在に配設されて
おり、このポペット１６により挿通孔１１Ｕをその軸方
向の２室に画成すると共に、前記弁座１１ａを流通する
作動油の流量、即ちパイロット室Ｃの圧力を調整できる
ようになっている。
さらに、前記入力ポート１１ｉはパイロット通路１１ｓ
を介してパイロット室Ｃに連通され、前記ドレンポート
１１ｏはドレン通路１１ｔを介して前記挿通孔１１Ｕに
連通されている。
を介してパイロット室Ｃに連通され、前記ドレンポート
１１ｏはドレン通路１１ｔを介して前記挿通孔１１Ｕに
連通されている。
一方、前記比例ソレノイド１２は、軸方向に摺動自在な
プランジャ１７と、このプランジャ１７のポペット１６
側に固設された作動子１７Ａと、プランジャ１７をその
軸方向に駆動させる励磁コイル１８とを有しており、こ
の励磁コイル１８は制御装置３０からの直流電流でなる
指令値Ｉによって適宜制御される。これによって、プラ
ンジャ１７の移動が作動子１７Ａを介して前記ポペット
１６の位置を制御して、弁座１１ａを通過する流量を制
御する。そして、比例ソレノイド１２により押圧力がポ
ペット１６に加えられている状態で、フィードバック室
ＦＬ，ＦＵの両者の圧力が釣り合っていると、スプール
１４は中立位置にあって制御ポート１１ｎと入力ポート
１１ｉ及びドレンポート１１ｏとの間が遮断されてい
る。
プランジャ１７と、このプランジャ１７のポペット１６
側に固設された作動子１７Ａと、プランジャ１７をその
軸方向に駆動させる励磁コイル１８とを有しており、こ
の励磁コイル１８は制御装置３０からの直流電流でなる
指令値Ｉによって適宜制御される。これによって、プラ
ンジャ１７の移動が作動子１７Ａを介して前記ポペット
１６の位置を制御して、弁座１１ａを通過する流量を制
御する。そして、比例ソレノイド１２により押圧力がポ
ペット１６に加えられている状態で、フィードバック室
ＦＬ，ＦＵの両者の圧力が釣り合っていると、スプール
１４は中立位置にあって制御ポート１１ｎと入力ポート
１１ｉ及びドレンポート１１ｏとの間が遮断されてい
る。
ここで、指令値Ｉと制御ポート１１ｎから出力される制
御油圧Ｐｃとの関係は、第３図に示すように、指令値Ｉ
が零付近であるときにはＰMINを出力し、この状態から
指令値Ｉが正方向に増加すると、これに所定の比例ゲイ
ンＫ１をもって制御油圧Ｐｃが増加し、油圧源２４の圧
力ＰＬで飽和する。
御油圧Ｐｃとの関係は、第３図に示すように、指令値Ｉ
が零付近であるときにはＰMINを出力し、この状態から
指令値Ｉが正方向に増加すると、これに所定の比例ゲイ
ンＫ１をもって制御油圧Ｐｃが増加し、油圧源２４の圧
力ＰＬで飽和する。
なお、第１図において、２８Ｈは圧力制御弁８ＦＬ〜８
ＲＲと油圧源２４との間の油圧配管２５の途中に接続し
た高圧側アキュムレータ、２８Ｌは圧力制御弁８ＦＬ〜
８ＲＲと油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲとの間の油圧配管
２７に絞り２８Ｖを介して連通した低圧側アキュムレー
タである。
ＲＲと油圧源２４との間の油圧配管２５の途中に接続し
た高圧側アキュムレータ、２８Ｌは圧力制御弁８ＦＬ〜
８ＲＲと油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲとの間の油圧配管
２７に絞り２８Ｖを介して連通した低圧側アキュムレー
タである。
一方、車体には、各車輪３FL，３FR，３RL，３RRの直上
部に４個の車体上下加速度検出手段としての上下加速度
検出器２９FL，２９FR，２９RL，２９RRが配設され、こ
れら上下加速度検出器２９FL〜２９RRの上下加速度検出
信号が制御装置３０に入力される。
部に４個の車体上下加速度検出手段としての上下加速度
検出器２９FL，２９FR，２９RL，２９RRが配設され、こ
れら上下加速度検出器２９FL〜２９RRの上下加速度検出
信号が制御装置３０に入力される。
制御装置３０は、第１図に示すように、各上下加速度検
出信号FL〜RRがそれぞれ個別に入力される制御部３
１FL〜３１RRを有する。各制御部３１FL〜３１RRは、第
４図に示すように、上下加速度検出信号に所定のゲイ
ンＫｍを乗算するゲイン調整部３２と、上下加速度検出
信号の積分値に所定のゲインＫｎを乗算する車体上下
速度検出手段としての演算部３３と、ゲイン調整部３２
と演算部３３との出力を加算する制御手段としての加算
部３４とを備えており、加算部３４の加算出力が圧力制
御弁８FL〜８RRの指令値Ｉ4FL〜Ｉ4RRとして各圧力制御
弁８に供給される。
出信号FL〜RRがそれぞれ個別に入力される制御部３
１FL〜３１RRを有する。各制御部３１FL〜３１RRは、第
４図に示すように、上下加速度検出信号に所定のゲイ
ンＫｍを乗算するゲイン調整部３２と、上下加速度検出
信号の積分値に所定のゲインＫｎを乗算する車体上下
速度検出手段としての演算部３３と、ゲイン調整部３２
と演算部３３との出力を加算する制御手段としての加算
部３４とを備えており、加算部３４の加算出力が圧力制
御弁８FL〜８RRの指令値Ｉ4FL〜Ｉ4RRとして各圧力制御
弁８に供給される。
次に、上記実施例の動作を説明する。
今、車両が凹凸のない平坦な良路を定速直進走行してお
り、車高値も適正範囲内にあるものとすると、この状態
では、車体のピッチ、ロール、バウンス等の揺動を生じ
ないので、各上下加速度検出器２９FL〜２９RRの上下加
速度検出信号2FL〜2RRは、零となっている。この検
出信号2FL〜2RRが制御装置３０に入力されるので、
そのゲイン調整部３２と演算部３３との出力がそれぞれ
零となり、加算部３の加算出力即ち指令値Ｉ4FL〜Ｉ4RR
も零となっている。
り、車高値も適正範囲内にあるものとすると、この状態
では、車体のピッチ、ロール、バウンス等の揺動を生じ
ないので、各上下加速度検出器２９FL〜２９RRの上下加
速度検出信号2FL〜2RRは、零となっている。この検
出信号2FL〜2RRが制御装置３０に入力されるので、
そのゲイン調整部３２と演算部３３との出力がそれぞれ
零となり、加算部３の加算出力即ち指令値Ｉ4FL〜Ｉ4RR
も零となっている。
この状態で、ステアリングホイール（図示せず）を時計
方向に操舵して右旋回状態とすると、そのときの車速及
び操舵角に応じて車体に横加速度が生じ、これにより車
体が左下がりに傾斜するロールが生じる。このように車
両がロール状態となると、そのロール開始時点で、車体
の右側の車輪３FR，３RRに対応する位置が上方に、左側
の車輪３FL，３RLに対応する位置が下方にそれぞれ変位
することになり、これら位置に配設された上下加速度検
出器２９FR，２９RRから正の上下加速度検出信号FR，
RRが出力され、上下加速度検出器２９FL，２９RLから
の負の上下加速度検出信号FL，RLが出力され、これ
らが制御装置３０に供給される。
方向に操舵して右旋回状態とすると、そのときの車速及
び操舵角に応じて車体に横加速度が生じ、これにより車
体が左下がりに傾斜するロールが生じる。このように車
両がロール状態となると、そのロール開始時点で、車体
の右側の車輪３FR，３RRに対応する位置が上方に、左側
の車輪３FL，３RLに対応する位置が下方にそれぞれ変位
することになり、これら位置に配設された上下加速度検
出器２９FR，２９RRから正の上下加速度検出信号FR，
RRが出力され、上下加速度検出器２９FL，２９RLから
の負の上下加速度検出信号FL，RLが出力され、これ
らが制御装置３０に供給される。
このため、制御装置３０の各制御部３０FL〜３０RRにお
けるゲイン調整部３２及び演算部３３で夫々上下加速度
検出値FL〜RRにゲインＫｍを乗算すると共に、上下
加速度検出値FL〜RRの積分値でなる上下速度検出値 に所定のゲインＫｎを乗算し、両者を加算部３４で加算
して右側の車両３FR，３RRに対応する油圧シリンダ５F
R，５RRに対しては比較的小さな指令値Ｉ4FR，Ｉ4RRを
出力し、左側の車輪３FL〜３RLに対応する油圧シリンダ
５FL，５RLに対しては比較的大きな指令値Ｉ4FL，Ｉ4RL
を出力する。
けるゲイン調整部３２及び演算部３３で夫々上下加速度
検出値FL〜RRにゲインＫｍを乗算すると共に、上下
加速度検出値FL〜RRの積分値でなる上下速度検出値 に所定のゲインＫｎを乗算し、両者を加算部３４で加算
して右側の車両３FR，３RRに対応する油圧シリンダ５F
R，５RRに対しては比較的小さな指令値Ｉ4FR，Ｉ4RRを
出力し、左側の車輪３FL〜３RLに対応する油圧シリンダ
５FL，５RLに対しては比較的大きな指令値Ｉ4FL，Ｉ4RL
を出力する。
したがって、右側の油圧シリンダ５FR，５RRは、その比
例ソレノイド１２の励磁電流が減少するので、その作動
子１７ａが上昇する一方、左側の油圧シリンダ５FL，５
RLは、その比例ソレノイド１２の励磁電流が増加するの
で、その作動子１７ａが下降する。このため、右側の油
圧シリンダ５FR，５RRが収縮方向となり、左側の油圧シ
リンダ５FL，５RLが伸長方向となるので、アンチロール
効果を発揮することができる。
例ソレノイド１２の励磁電流が減少するので、その作動
子１７ａが上昇する一方、左側の油圧シリンダ５FL，５
RLは、その比例ソレノイド１２の励磁電流が増加するの
で、その作動子１７ａが下降する。このため、右側の油
圧シリンダ５FR，５RRが収縮方向となり、左側の油圧シ
リンダ５FL，５RLが伸長方向となるので、アンチロール
効果を発揮することができる。
ところで、上記アンチロール効果を発揮するための制御
態様は、各車輪位置におけるばね上質量をＭ、コイルス
プリング６のバネ定数をｋ、油圧シリンダ５の圧力室１
９の圧力をＰ、ピストン５ｃを受圧面積をＡ、制御装置
３０の指令値をＩ４、車高目標値をＩ１、この車高目標
値Ｉ１と指令値Ｉ４との偏差量をＩ３、圧力制御弁８の
ゲインをＫ１、ショックアブソーバ７の減衰定数を
ＣＣ，バネ下の変位量をｘ１及びバネ上の変位量をｘ２
とすると、各車輪に対応する制御装置３０を含むフィー
ドバック系は等価的に第５図に示すように表される。
態様は、各車輪位置におけるばね上質量をＭ、コイルス
プリング６のバネ定数をｋ、油圧シリンダ５の圧力室１
９の圧力をＰ、ピストン５ｃを受圧面積をＡ、制御装置
３０の指令値をＩ４、車高目標値をＩ１、この車高目標
値Ｉ１と指令値Ｉ４との偏差量をＩ３、圧力制御弁８の
ゲインをＫ１、ショックアブソーバ７の減衰定数を
ＣＣ，バネ下の変位量をｘ１及びバネ上の変位量をｘ２
とすると、各車輪に対応する制御装置３０を含むフィー
ドバック系は等価的に第５図に示すように表される。
ここで、車体の有する慣性抵抗Ｍ２は、コイルスプリ
ング６の抵抗分とショックアブソーバ７の抵抗分と油圧
シリンダ５の抵抗分との和でなる下記(1)式で表すこと
ができる。
ング６の抵抗分とショックアブソーバ７の抵抗分と油圧
シリンダ５の抵抗分との和でなる下記(1)式で表すこと
ができる。
Ｍ２＝ｋ（ｘ１−ｘ２）＋ ＣＣ（１−２）＋Ｐ・Ａ……(1) また、偏差量Ｉ３は、下記(2)式で表すことができる。
Ｉ３＝Ｉ１−Ｉ４……(2) さらに、上側油圧室Ａの圧力Ｐは、制御装置３０の出力
Ｉ３にゲインＫ１を乗算することにより、下記(3)式で
表される。
Ｉ３にゲインＫ１を乗算することにより、下記(3)式で
表される。
Ｐ＝Ｋ１・Ｉ３……(3) さらに、制御装置３０の指令値Ｉ４は、前述したよう
に、下記(4)式で表すことができる。
に、下記(4)式で表すことができる。
Ｉ４＝Ｋｍ ２＋Ｋｎ ２……(4) したがって、(1)式に(2)式〜(4)式を代入することによ
り、 Ｍ２＝ｋ（ｘ１−ｘ２）＋CC（１−２） ＋K1（V1−Km ２−Kn ２）A ＝−（K1KmA２＋K1KnA２＋Kx2） ＋Cc １−Cc ２＋Kx1＋K1AV1 …………(5) となる。
り、 Ｍ２＝ｋ（ｘ１−ｘ２）＋CC（１−２） ＋K1（V1−Km ２−Kn ２）A ＝−（K1KmA２＋K1KnA２＋Kx2） ＋Cc １−Cc ２＋Kx1＋K1AV1 …………(5) となる。
この(5)式をラプラス演算子Ｓで置換すると、 MS2x2＝−（K1KmAS2x2＋K1KnASx2＋CcSx2＋kx2） ＋CcSx1＋kx1＋k1AV1 …………(6) となり、車高目標値Ｉ１を零即ち上下加速度のみを対象
とし、左右加速度を考慮しないものとして前記(6)式を
整理して伝達特性式Ｘ２／Ｘ１を算出すると、 となる。ここで、（Ｋ１ＫｎＡ）は油圧シリンダ５の減
衰定数Ｃａであり、車輪位置におけるばね上等価質量
（Ｍ＋Ｋ１ＫｍＡ）をｍとすれば、上記(7)式の等価的
モデルは、第６図に示されるようになる。
とし、左右加速度を考慮しないものとして前記(6)式を
整理して伝達特性式Ｘ２／Ｘ１を算出すると、 となる。ここで、（Ｋ１ＫｎＡ）は油圧シリンダ５の減
衰定数Ｃａであり、車輪位置におけるばね上等価質量
（Ｍ＋Ｋ１ＫｍＡ）をｍとすれば、上記(7)式の等価的
モデルは、第６図に示されるようになる。
したがって、上記(7)式は、 となり、さらに、固有円振動数ωｏにおいて、コイルス
プリング６のばね定数ｋ＝ωｏ ２ｍ、ショックアブソー
バ７の減衰比（コンベンショナル減衰比）ξｃ＝Ｃｃ／
（２（ｍｋ）１／２）、流体圧シリンダ５の減衰比（ア
クティブ減衰比）ξａ＝Ｃａ／（２（ｍｋ）１／２）で
あることから、上記(8)式は、 となる。
プリング６のばね定数ｋ＝ωｏ ２ｍ、ショックアブソー
バ７の減衰比（コンベンショナル減衰比）ξｃ＝Ｃｃ／
（２（ｍｋ）１／２）、流体圧シリンダ５の減衰比（ア
クティブ減衰比）ξａ＝Ｃａ／（２（ｍｋ）１／２）で
あることから、上記(8)式は、 となる。
なお、ショックアブソーバの減衰比Ｃｃは、下記の(10)
式が成立するように設定されている。
式が成立するように設定されている。
ここで、前記(9)式の振幅比（ゲイン）を求めると、 となる。
続いて、上記(11)式が最小となる両減衰比の関係を算出
するべく、上記(11)式に基づいて、下記の評価関数を設
定し、この評価関数について解析を行う。
するべく、上記(11)式に基づいて、下記の評価関数を設
定し、この評価関数について解析を行う。
即ち、コンベンショナル減衰比ξｃを変数とし、下記の
(12)式を設定する。
(12)式を設定する。
そして、上記(12)式を解析し、極値（下に凸）を求めて
みると、 となり、このξｃのときに、上記(12)式、即ち、上記(1
1)式が最小値をとることがわかる。
みると、 となり、このξｃのときに、上記(12)式、即ち、上記(1
1)式が最小値をとることがわかる。
この両減衰比の関係から、ショックアブソーバ７の減衰
定数と流体圧シリンダ５の減衰定数との最適な関係を求
めてみる。即ち、上記(13)式に、上述した減衰比ξｃ＝
Ｃｃ／（２（ｍｋ）１／２）及び減衰比ξａ＝Ｃａ／
（２（ｍｋ）１／２）のそれぞれを代入すると、 となり、この式を整理するとＣｃ＝ｍｋ／Ｃａとなり、
これは、本実施例における両減衰定数の関係を表す前記
(10)式と一致する。
定数と流体圧シリンダ５の減衰定数との最適な関係を求
めてみる。即ち、上記(13)式に、上述した減衰比ξｃ＝
Ｃｃ／（２（ｍｋ）１／２）及び減衰比ξａ＝Ｃａ／
（２（ｍｋ）１／２）のそれぞれを代入すると、 となり、この式を整理するとＣｃ＝ｍｋ／Ｃａとなり、
これは、本実施例における両減衰定数の関係を表す前記
(10)式と一致する。
また、上記(13)式の関係から、上記(11)式の最小値は下
記(14)式のように変形できる。
記(14)式のように変形できる。
ここで、（ξａ ２＋１／４）≧ξａであることから、上
記(14)式の値は、前記従来例において算出した振幅比
（１／２ξａ）よりも常に小さな値であることがわか
る。したがって、第７図に示すように、本実施例におい
ては、流体圧シリンダの減衰比をそれほど大きくするこ
となく、共振点における振幅比を低減することができ
る。即ち、本実施例では、流体圧シリンダを備える能動
型サスペンションにおいて、各車輪側部材と車体側部材
との間に減衰機構を介装させると共に、その減衰機構の
減衰定数と流体圧シリンダの減衰定数との関係を、前記
(10)式のような関係としたため、従来の能動型サスペン
ションよりも、更にばね上振動を低減させることができ
る。
記(14)式の値は、前記従来例において算出した振幅比
（１／２ξａ）よりも常に小さな値であることがわか
る。したがって、第７図に示すように、本実施例におい
ては、流体圧シリンダの減衰比をそれほど大きくするこ
となく、共振点における振幅比を低減することができ
る。即ち、本実施例では、流体圧シリンダを備える能動
型サスペンションにおいて、各車輪側部材と車体側部材
との間に減衰機構を介装させると共に、その減衰機構の
減衰定数と流体圧シリンダの減衰定数との関係を、前記
(10)式のような関係としたため、従来の能動型サスペン
ションよりも、更にばね上振動を低減させることができ
る。
なお、上記実施例においては、車両がロールする場合の
サスペンション制御について説明したが、車両が前後方
向にピッチする場合及び上下方向にバウンスする場合に
もそのときの車体姿勢変化を上下加速度検出器２９FL〜
２９RRで検出することができるので、これらによる車体
の姿勢変化を抑制することができる。
サスペンション制御について説明したが、車両が前後方
向にピッチする場合及び上下方向にバウンスする場合に
もそのときの車体姿勢変化を上下加速度検出器２９FL〜
２９RRで検出することができるので、これらによる車体
の姿勢変化を抑制することができる。
さらに、上記実施例においては、全車輪に対応して上下
加速度検出器を配設した場合について説明したが、これ
に代えて、例えば、３つの車輪に対応して３個の上下加
速度検出器を配設し、これら検出器の検出値に基づいて
他の１の車輪に対応する上下加速度を推定するようにし
てもよいし、また、左側（又は右側）の車輪に対応する
２個の上下加速度検出器を配設すると共に、各車輪の対
角線の交叉位置にロールレート検出器を配設し、上下加
速度検出器の検出値とロールレート検出器の検出値とに
基づいて、右側（又は左側）の２つの車輪に対応する上
下加速度を推定するようにしてもよい。
加速度検出器を配設した場合について説明したが、これ
に代えて、例えば、３つの車輪に対応して３個の上下加
速度検出器を配設し、これら検出器の検出値に基づいて
他の１の車輪に対応する上下加速度を推定するようにし
てもよいし、また、左側（又は右側）の車輪に対応する
２個の上下加速度検出器を配設すると共に、各車輪の対
角線の交叉位置にロールレート検出器を配設し、上下加
速度検出器の検出値とロールレート検出器の検出値とに
基づいて、右側（又は左側）の２つの車輪に対応する上
下加速度を推定するようにしてもよい。
以上説明したように、本発明の能動型サスペンションに
おいては、各車輪側部材と車体側部材との間に流体圧シ
リンダを備え、車体の上下速度に応じて該流体圧シリン
ダの作動圧を制御すると共に、各車輪側部材と車体側部
材との間に最適な減衰定数に設定されている減衰機構を
備えたため、流体圧シリンダの減衰比をそれほど大きく
する必要がなく、従来の能動型サスペンションと比べて
大幅にばね上振動を低減することができ、該サスペンシ
ョンの消費馬力を低減できる、という効果を得られる。
おいては、各車輪側部材と車体側部材との間に流体圧シ
リンダを備え、車体の上下速度に応じて該流体圧シリン
ダの作動圧を制御すると共に、各車輪側部材と車体側部
材との間に最適な減衰定数に設定されている減衰機構を
備えたため、流体圧シリンダの減衰比をそれほど大きく
する必要がなく、従来の能動型サスペンションと比べて
大幅にばね上振動を低減することができ、該サスペンシ
ョンの消費馬力を低減できる、という効果を得られる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は圧力制御
弁の一例を示す断面図、第３図は第２図の圧力制御弁の
特性を示すグラフ、第４図は制御装置の制御部を示すブ
ロック図、第５図は制御系のブロック図、第６図はこの
実施例の等価モデルを示すブロック図、第７図は本実施
例と従来例との特性を比較したグラフ、第８図は従来例
の制御系のブロック図、第９図は従来例の等価モデルを
示すブロック図である。 １FL，１FR，１RL，１RR…能動型サスペンション、３F
L，３FR，３RL，３RR…車輪、５FL，５FR，５RL，５RR
…油圧シリンダ、７FL，７FR，７RL，７RR…ショックア
ブソーバ（減衰機構）、８FL，８FR，８RL，８RR…圧力
制御弁、２９FL，２９FR，２９RL，２９RR…上下加速度
検出器、３０…制御装置。
弁の一例を示す断面図、第３図は第２図の圧力制御弁の
特性を示すグラフ、第４図は制御装置の制御部を示すブ
ロック図、第５図は制御系のブロック図、第６図はこの
実施例の等価モデルを示すブロック図、第７図は本実施
例と従来例との特性を比較したグラフ、第８図は従来例
の制御系のブロック図、第９図は従来例の等価モデルを
示すブロック図である。 １FL，１FR，１RL，１RR…能動型サスペンション、３F
L，３FR，３RL，３RR…車輪、５FL，５FR，５RL，５RR
…油圧シリンダ、７FL，７FR，７RL，７RR…ショックア
ブソーバ（減衰機構）、８FL，８FR，８RL，８RR…圧力
制御弁、２９FL，２９FR，２９RL，２９RR…上下加速度
検出器、３０…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波野 淳 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 佐藤 正晴 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−289420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−55913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−259512（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】各車輪側部材と車体側部材との間に介装し
た流体圧シリンダと該流体圧シリンダの作動圧を指令値
にのみ応じて変化させることが可能な圧力制御弁と、車
体の各車輪の略真上部における車体上下加速をそれぞれ
検出する車体上下加速度検出手段と、前記車体上下加速
度検出手段の検出値を積分して前記各車輪位置における
車体上下速度を検出する車体上下速度検出手段と、前記
車体上下速度検出手段の検出値に基づき車体上下速度を
抑制する方向に前記流体圧シリンダの作動圧を変化させ
る前記圧力制御弁に対する指令値を演算する制御手段
と、を備えた能動型サスペンションにおいて、 前記車輪側部材と車体側部材との間に、これら車輪側部
材と車体側部材との相対速度に基づき作動する減衰機構
を設け、この減衰機構の減衰定数Ｃｃ，前記流体圧シリ
ンダに発生する減衰定数をＣａ，各車輪位置におけるば
ね上等価質量をｍ，前記車輪側部材と車体側部材との間
に介装したばねのばね定数をｋとした場合、前記減衰機
構の減衰定数Ｃｃを、Ｃｃ＝×ｍ×ｋ／Ｃａに設定した
ことを特徴とする能動型サスペンション。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63018885A JPH069926B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 能動型サスペンション |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63018885A JPH069926B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 能動型サスペンション |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01195109A JPH01195109A (ja) | 1989-08-07 |
| JPH069926B2 true JPH069926B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=11984020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63018885A Expired - Lifetime JPH069926B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 能動型サスペンション |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069926B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2738455A1 (de) * | 1977-08-26 | 1979-03-01 | Daimler Benz Ag | Aktive schwingungsdaempfer |
| JPS60259512A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-21 | Nissan Motor Co Ltd | 懸架装置の減衰力制御装置 |
| JPH0696363B2 (ja) * | 1986-06-10 | 1994-11-30 | 日産自動車株式会社 | 能動型サスペンシヨン |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP63018885A patent/JPH069926B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01195109A (ja) | 1989-08-07 |
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