JPH07125524A - 連結車のアクティブサスペンション制御方法 - Google Patents

連結車のアクティブサスペンション制御方法

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Publication number
JPH07125524A
JPH07125524A JP27281193A JP27281193A JPH07125524A JP H07125524 A JPH07125524 A JP H07125524A JP 27281193 A JP27281193 A JP 27281193A JP 27281193 A JP27281193 A JP 27281193A JP H07125524 A JPH07125524 A JP H07125524A
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JP
Japan
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coupler
vehicle
towing vehicle
frame
distance
Prior art date
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Application number
JP27281193A
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English (en)
Inventor
Shozo Kawasawa
祥三 川沢
Okiaki Hayashida
興明 林田
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】けん引車と、このけん引車にカプラを介してけ
ん引される被けん引車との組み合わせからなる連結車に
ついて、加減速時におけるアクティブサスペンションの
制御方法を提供すること。 【構成】減速時には、トラクタ2の前部車軸とフレーム
間の距離を広げる向きの発生力F1を前部のアクティブ
サスペンションに、後部車軸とフレーム間の距離を縮め
る向きの発生力F2を後部のアクティブサスペンション
に、それぞれ作用させ、加速時には上記と逆向きの力を
作用させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連結車のアクティブサ
スペンション制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のサスペンションとして、車軸と
フレームとの間をアクチュエータで連結してアクティブ
サスペンションを構成し、路面に対する車体の位置関係
を制御し、あるいは車体の姿勢を任意に制御するべくサ
スペンション・ストロークのアクティブ制御を行うアク
ティブ・コントロールが行われつつある(特開昭64−
103524号公報参照)。
【0003】乗用車についての適用例を説明する。図6
において、左行中に急ブレーキをかけるなど、減速した
場合、車体に働く慣性力によって前輪にはフレームと前
輪との距離を縮める向きの圧縮加重f、後輪にはフレー
ムと後輪との距離を拡大する向きの引っ張り加重fが作
用して、車体は前のめりの姿勢をとろうとする。
【0004】ここで、乗用車の質量をm,減速時の加速
度をα,車体の重心Gの路面からの高さをh,前部車輪
接地位置と後部車輪接地位置との間の距離をLとする
と、前部(あるいは、後部)車輪接地位置でのモーメン
トの釣り合いから、f=mα・h/Lなる式を得る。
【0005】よって、前輪については、上記fと同じ大
きさで向きが反対の力Fが作用するように図7に示す如
きアクチュエータACに動力源1より圧油を供給する。
同時に後輪についても、上記fと同じ大きさで向きが反
対の力Fが作用するようにアクチュエータACに動力源
1より圧油を供給する。これにより、図6に示す乗用車
は、前のめりの姿勢にならずに済む。
【0006】一方、加速時においては、上記減速時に比
べて力の作用方向が逆になり、車体は前浮きの姿勢を取
ろうとする。この場合にも、アクチュエータACに圧油
を供給することにより、姿勢を整えることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】車体が単体の乗用車な
どについては、前記従来技術により、加速時、減速時の
姿勢制御が可能であるが、トラクタでトレーラをけん引
するような連結車においては、乗用車の例をそのまま適
用することはできない。 連結車の場合の荷重の大きさ
及び作用点の位置などを考慮していないからである。よ
って、連結車の加速時、減速時のアクティブサスペンシ
ョン制御方法については明らかでない。
【0008】従って、本発明は、連結車の加減速時のア
クティブサスペンション制御方法を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は次のように構成した。
【0010】(1).減速時には、前部車軸とフレーム
間の距離を広げる向きの発生力F1を前部のアクティブ
サスペンションに、後部車軸とフレーム間の距離を縮め
る向きの発生力F2を後部のアクティブサスペンション
に、それぞれ作用させることとした 但し、F1,F2の値は次式による F1={(mα・h1+Fc・h2)/(a+b)}+
{F3・b/(a+b)} F2={(mα・h1+Fc・h2)/(a+b)}−
{F3・a/(a+b)} m:けん引車の質量,α:減速時の加速度,h1:けん
引車の重心位置から前部車輪接地面までの高さ,Fc:
減速時にカプラに作用する被けん引車の慣性力,h2
カプラの位置からけん引車の車輪接地面までの高さ,
a:けん引車の前部車輪接地部からカプラまでの水平方
向の距離,b:カプラからけん引車の後部車輪接地部ま
での水平方向の距離,F3:減速時にカプラに作用する
下向きの力(請求項1)。
【0011】(2).加速時には、前部車軸とフレーム
間の距離を縮める向きの発生力F1’を前部のアクティ
ブサスペンションに、後部車軸とフレーム間の距離を広
げる向きの発生力F2’を後部のアクティブサスペンシ
ョンに、それぞれ作用させることとした 但し、F1’,F2’の値は次式による F1’={(mα’・h1+Mα’・h2)/(a+
b)}+{F3’・b/(a+b)} F2’={(mα’・h1+Mα’・h2)/(a+
b)}−{F3’・a/(a+b)} m:けん引車の質量,α’:加速時の加速度,h1:け
ん引車の重心位置から前部車輪接地面までの高さ,M
α’:加速時にカプラに作用する被けん引車の慣性力,
2:カプラの位置からけん引車の車輪接地面までの高
さ,a:けん引車の前部車輪接地部からカプラまでの水
平方向の距離,b:カプラからけん引車の後部車輪接地
部までの水平方向の距離,F3’:加速時にカプラに作
用する上向きの力(請求項2)。
【0012】
【作用】被連結車の重心の高さとカプラの高さの差によ
り生じるモーメントを釣り合わせるため、加速時、減速
時にカプラ上下荷重が変化する点を考慮した計算式に基
づいてアクティブサスペンションを制御する。
【0013】
【実施例】
1.請求項1に対応する説明 本例は、減速時の制御にかかる。図1において、符号2
はけん引車としてのトラクタ、符号3は被けん引車とし
てのトレーラをそれぞれ示し、両車はカプラ4で連結さ
れている。
【0014】図1において、トラクタ2の質量をm,減
速時の加速度をα,トラクタ2の重心G1位置から前部
車輪接地面までの高さをh1,減速時にカプラ4に作用
するトレーラ3の慣性力をFc,カプラ4の位置からト
ラクタ2の車輪接地面までの高さをh2,トラクタ2の
前部車輪接地部からカプラまでの水平方向の距離をa,
カプラ4からトラクタ2の後部車輪接地部までの水平方
向の距離をb,減速時にカプラ4に作用する下向きの力
をF3としたとき、トラクタ2の姿勢を定常に保持すべ
く前輪部に設けたアクチュエータACに作用させるべ
き、前部車軸とフレーム間の距離を広げる向きの発生力
1、後部車輪とフレーム間の距離を縮める向きの発生
力F2は次式により求められる。
【0015】 F1={(mα・h1+Fc・h2)/(a+b)}+
{F3・b/(a+b)}・・・・・(1式) F2={(mα・h1+Fc・h2)/(a+b)}−
{F3・a/(a+b)}・・・・・(2式) ここで、m,h1,h2,a,b,などは車両の固有の値
であり、容易に求めることができる。また、αは加速度
センサであるGセンサによりその都度求めることができ
る。
【0016】また、Fc及びF3はそれぞれ次式(3
式),(4式)により求めることができる。
【0017】Fc=B1+B2−mα・・・・・(3式) 但し、B1はトラクタ2のフロント車輪のブレーキ力、
2はトラクタ2のリヤ車輪のブレーキ力をそれぞれ意
味する。
【0018】B1,B2をどのようにして求めるかが問題
となるが、これは、制動している車輪の近傍、つま
り、プロポーショナルバルブの前と後のブレーキの液圧
を液圧センサで検出する、サスペンションロッドに生
じる応力、あるいはアクチュエータとリーフスプリング
とを組み合わせた構成ではリーフスプリングのブラケッ
トに生じる応力を、歪ゲージで検出する、車両の前後
方向に加減速に応じて圧縮、引張加重を受ける任意の部
材、例えばラジアスロッドに生じる応力をこれら部材に
貼付た歪ゲージで検出する、トレーリングリーフに生
じる応力を歪ゲージで検出する、等の手段により、これ
らの検出結果とブレーキ力との一定の関数関係のマップ
から求めることができる。
【0019】 F3=(M・α・h3−Fc・h2)/L2・・・・・(4式) 但し、トレーラ3の質量をM,トレーラ3の重心G2
ら該トレーラの車輪接地面までの高さをh3,トレーラ
3の車輪接地位置からカップリング4までの水平方向の
距離をL2とする。
【0020】ここで、M,h3,L2などは車両の固有の
値であり、容易に求めることができる。
【0021】よって、前部車軸とフレーム間の距離を広
げる向きの発生力F1を前部のアクチュエータACに、
後部車軸とフレーム間の距離を縮める向きの発生力F2
を後部のアクチュエータACに、それぞれ作用させれ
ば、トラクタ2の姿勢を減速前の定常姿勢に維持するこ
とができる。
【0022】なお、前部にアクチュエータを左右で合計
2個使用している場合は、F1/2,F2/2の大きさの
力がそれぞれに発生するようにする。
【0023】上記実施例では、ばねを用いるなどの通常
のサスペンションの構成については触れていないが、上
記のサスペンションにアクチュエータを付加した構造の
ものに、今まで述べた制御方法を適用することが望まし
い。
【0024】2.請求項2に対応する説明 図2において、トラクタ2の質量をm,加速時の加速度
をα’,加速時にカプラに作用する被けん引車の慣性力
をMα’,減速時にカプラ4に作用する上向きの力をF
3’としたとし、そのほかの符号は図1において説明し
たものに準ずるものとすれば、加速時に、トラクタ2の
姿勢を定常に保持すべく前輪部に設けたアクチュエータ
ACに作用させるべき、前部車軸とフレーム間の距離を
縮める向きの発生力F1’、後部車輪とフレーム間の距
離を広げる向きの発生力F2’は次式により求められ
る。
【0025】 F1’={(mα’・h1+Mα’・h2)/(a+
b)}+{F3’・b/(a+b)}・・・・・(5
式) F2’={(mα’・h1+Mα’・h2)/(a+
b)}−{F3’・a/(a+b)}・・・・・(6
式) ここで、F3’は次の式により求めることができる。
【0026】 F3’=Mα’(h3−h2)/L2・・・・・(7式) 但し、トレーラ3の質量をM,トレーラ3の重心G2
ら該トレーラの車輪接地面までの高さをh3,トレーラ
3の車輪接地位置からカップリング4までの水平方向の
距離をL2とする。
【0027】よって、加速時において、前部車軸とフレ
ーム間の距離を縮める向きの発生力F1’を前部のアク
チュエータACに、後部車軸とフレーム間の距離を広げ
る向きの発生力F2’を後部のアクチュエータACに、
それぞれ作用させれば、トラクタ2の姿勢を加速前の定
常姿勢に維持することができる。
【0028】なお、前部にアクチュエータを左右で合計
2個使用している場合は、F1’/2及びF2’/2の大
きさの力がそれぞれに発生するようにする。
【0029】上記実施例では、ばねを用いるなどの通常
のサスペンションの構成については触れていないが、上
記のサスペンションにアクチュエータを付加した構造の
ものに、今まで述べた制御方法を適用することが望まし
い。
【0030】3.制御の具体例図3、図4により、加速
時及び減速時の制御手順を説明する。ステップS1に
て、トラクタ前後方向Gセンサにより、トラクタの加速
度を求める。
【0031】また、ステップS2により、トラクタフロ
ント及びリヤブレーキ液圧センサから各部のブレーキの
液圧を求め、その結果に基づき、次いでステップS3に
より、前輪、後輪の各ブレーキ力B1,B2を計算する。
【0032】ブレーキ力B1,B2については、前記した
ように、歪センサの出力により求めることもできる。
【0033】次に、ステップS4により、ステップS1
の結果に基づき、加速度αの向きなどを判定する。α=
0ならリターンする。α<0ならば、減速であるので、
ステップS5に進み、そのαの値が絶対値で閾値Jより
大であるか否かを判断する。
【0034】大ならば、ステップS6に進み、前記ステ
ップS2,S3で既知のブレーキ力B1,B2及び、その
他の既知の要素から、前記(1式)〜(4式)を適用し
てアクティブサスペンションに作用させるべき力F1
2を算出する。
【0035】大でなければ、サスペンション制御する程
の影響がないものとみて、リターンする。
【0036】ステップS4において、α>0と判断され
たなら、加速であるので、ステップS7に進み、そのα
の値が絶対値で閾値Jより大であるか否かを判断する。
【0037】大ならば、ステップS8に進み、αの値を
α’の値としておきかえて前記(5式)〜(7式)を適
用してアクティブサスペンションに作用させるべき力F
1’,F2’を算出する。ここで、トレーラ3の質量M
は、図4に示すフローにより、図3のフローのスタート
時に求めておくものとする。
【0038】大でなければ、サスペンション制御する程
の影響がないものとみて、リターンする。
【0039】4.適用可能な連結車の例 本発明は図5に示すような構成のトラクタに対しても適
用できる。
【0040】1.アクティブサスペンションの構成 (1).前部アクティブサスペンション 図5において、符号20Lは前部左側のリーフスプリン
グを示し、その前後部20L−1、20L−2は図示省
略のフレーム(以下、単にフレームという)に連結され
ている。
【0041】リーフスプリングの中間部には、前部の車
軸21及び油圧アクチュエータ22Lの下端部がそれぞ
れ連結されている。油圧アクチュエータ22Lの上端部
は、フレームに連結されている。
【0042】油圧アクチュエータ22Lは制御バルブ2
3Lに配管されており、これらアクチュエータとバルブ
間には絞り弁24Lを介してガスばね25Lが配管接続
されている。
【0043】これら、リーフスプリング20L、油圧ア
クチュエータ22L、制御バルブ23L、ガスばね25
L等からなる構成と同様の構成が前部車軸の右側にも設
けられており、これらをそれぞれリーフスプリング20
R、油圧アクチュエータ22R、制御バルブ23R、ガ
スばね25Rと称することとするが、煩雑さを避けるた
め、図示は省略している。
【0044】制御バルブ23R、23Lは共通のオイル
ポンプ26と接続されている。符号27は共通のオイル
タンク、符号28Fは前部アキュムレータをそれぞれ示
し、オイルポンプと制御バルブを結ぶ配管系に設けられ
ている。
【0045】これら、リーフスプリング20L、20R
及び油圧アクチュエータ22L、22Rにより前部アク
ティブサスペンションの要部構造が構成されている。
【0046】(2).後部アクティブサスペンション 図5において、符号30Lは後部左側のリーフスプリン
グを示し、その前部30L−1は図示省略のフレームに
連結されており、後部30L−2はレベル調整機能付き
のエアスプリング29Lを介してフレームに連結されて
いる。
【0047】リーフスプリングの中間部には、後部の車
軸31及び油圧アクチュエータ32Lの下端部がそれぞ
れ連結されている。油圧アクチュエータ32Lの上端部
は、フレームに連結されている。
【0048】油圧アクチュエータ32Lは制御バルブ3
3Lに配管されており、これらアクチュエータとバルブ
間には絞り弁34Lを介してガスばね35Lが配管接続
されている。
【0049】これら、エアスプリング29L、リーフス
プリング30L、油圧アクチュエータ32L、制御バル
ブ33L、ガスばね35L等からなる構成と同様の構成
が前部車軸の右側にも設けられており、これらをそれぞ
れエアスプリング29R、リーフスプリング30R、油
圧アクチュエータ32R、制御バルブ33R、ガスばね
35Rと称することとするが、煩雑さを避けるため、図
示は省略している。
【0050】制御バルブ33R、33Lは共通のオイル
ポンプ26と接続されている。これら、エアスプリング
29L、29R、リーフスプリング30L、30R及び
油圧アクチュエータ32L、32Rにより後部アクティ
ブサスペンションの要部構造が構成されている。
【0051】制御バルブ23R、23L、33R、33
Lはコントローラ36と信号ラインで結ばれており、コ
ントローラの出力によりこれら制御バルブを個別に制御
することができる。
【0052】コントローラ36は、演算機能を有してお
り、前記図3、図4に示したステップで必要とされる各
種センサからの情報が入力されるようになっていて、こ
れらフローにおける演算も行う。
【0053】
【発明の効果】本発明によれば、加減速時における連結
車のアクティブサスペンション制御方法を提供すること
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る連結車の構成及び減速時の制御に
必要な計算式の諸要素を説明した図である。
【図2】本発明に係る連結車の構成及び加速時の制御に
必要な計算式の諸要素を説明した図である。。
【図3】本発明に係るアクティブサスペンションの制御
手順を説明した流れ図である。
【図4】トラクタの質量を求める手順を説明した流れ図
である。
【図5】トラクタにおけるアクティブサスペンションの
一例を説明した図である。
【図6】乗用車におけるアクティブサスペンションの制
御方法を説明した従来技術の説明図である。
【図7】アクティブサスペンションのアクチュエータ部
分の構成を説明した図である。
【符号の説明】
2 (けん引車としての)トラクタ 3 (被けん引車としての)トレーラ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】けん引車と、このけん引車にカプラを介し
    てけん引される被けん引車との組み合わせからなる連結
    車であって、前記けん引車の前部車軸とフレーム間及び
    後部車軸とフレーム間にそれぞれアクティブサスペンシ
    ョンを備えた連結車のアクティブサスペンション制御方
    法であって、 減速時には、前部車軸とフレーム間の距離を広げる向き
    の発生力F1を前部のアクティブサスペンションに、後
    部車軸とフレーム間の距離を縮める向きの発生力F2
    後部のアクティブサスペンションに、それぞれ作用させ
    ることを特徴とする連結車のアクティブサスペンション
    制御方法。但し、F1,F2の値は次式による。 F1={(mα・h1+Fc・h2)/(a+b)}+
    {F3・b/(a+b)} F2={(mα・h1+Fc・h2)/(a+b)}−
    {F3・a/(a+b)} m:けん引車の質量,α:減速時の加速度,h1:けん
    引車の重心位置から前部車輪接地面までの高さ,Fc:
    減速時にカプラに作用する被けん引車の慣性力,h2
    カプラの位置からけん引車の車輪接地面までの高さ,
    a:けん引車の前部車輪接地部からカプラまでの水平方
    向の距離,b:カプラからけん引車の後部車輪接地部ま
    での水平方向の距離,F3:減速時にカプラに作用する
    下向きの力。
  2. 【請求項2】けん引車と、このけん引車にカプラを介し
    てけん引される被けん引車との組み合わせからなる連結
    車であって、前記けん引車の前部車軸とフレーム間及び
    後部車軸とフレーム間にそれぞれアクティブサスペンシ
    ョンを備えた連結車のアクティブサスペンション制御方
    法であって、 加速時には、前部車軸とフレーム間の距離を縮める向き
    の発生力F1’を前部のアクティブサスペンションに、
    後部車軸とフレーム間の距離を広げる向きの発生力
    2’を後部のアクティブサスペンションに、それぞれ
    作用させることを特徴とする連結車のアクティブサスペ
    ンション制御方法。但し、F1,F2の値は次式による。 F1’={(mα’・h1+Mα’・h2)/(a+
    b)}+{F3’・b/(a+b)} F2’={(mα’・h1+Mα’・h2)/(a+
    b)}−{F3’・a/(a+b)} m:けん引車の質量,α’:加速時の加速度,h1:け
    ん引車の重心位置から前部車輪接地面までの高さ,M
    α’:加速時にカプラに作用する被けん引車の慣性力,
    2:カプラの位置からけん引車の車輪接地面までの高
    さ,a:けん引車の前部車輪接地部からカプラまでの水
    平方向の距離,b:カプラからけん引車の後部車輪接地
    部までの水平方向の距離,F3’:加速時にカプラに作
    用する上向きの力。
JP27281193A 1993-10-29 1993-10-29 連結車のアクティブサスペンション制御方法 Withdrawn JPH07125524A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170068075A (ko) * 2015-12-09 2017-06-19 현대자동차주식회사 차량에 탑재된 통합 제어 시스템 및 그 구동 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170068075A (ko) * 2015-12-09 2017-06-19 현대자동차주식회사 차량에 탑재된 통합 제어 시스템 및 그 구동 방법

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