JPH07156629A - 車体の姿勢制御装置 - Google Patents
車体の姿勢制御装置Info
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- JPH07156629A JPH07156629A JP33967293A JP33967293A JPH07156629A JP H07156629 A JPH07156629 A JP H07156629A JP 33967293 A JP33967293 A JP 33967293A JP 33967293 A JP33967293 A JP 33967293A JP H07156629 A JPH07156629 A JP H07156629A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両の加減速時、前輪の油圧式懸架機構へ加
えるべき力と後輪の油圧式懸架機構へ加えるべき力の割
合を、前後加速度に対応して加減することにより、車体
の姿勢変化（ピツチ）を防止する。 【構成】 車体の各車輪支持部の相対変位量Δφ，Δ
θ，Δｘと相対変位速度Δφ' ，Δθ' ，Δｘ' とから
路面入力に対する車体２０の姿勢制御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ
32，Ｆ11，Ｆ21を求め、該姿勢制御力に対応する制御電
圧ＶcFL 〜ＶcRR を各油量制御弁１６へ加え、各油圧式
懸架機構１９FL〜１９RRの油量ＱFL〜ＱRRを加減する。
車両の加減速時、前輪の油圧式懸架機構１９FL，１９FR
へ加えるべき制御力Ｆ21と後輪の油圧式懸架機構１９R
L，１９RRへ加えるべき制御力Ｆ21の割合を、前後加速
度g2に対応して選択設定する。
えるべき力と後輪の油圧式懸架機構へ加えるべき力の割
合を、前後加速度に対応して加減することにより、車体
の姿勢変化（ピツチ）を防止する。 【構成】 車体の各車輪支持部の相対変位量Δφ，Δ
θ，Δｘと相対変位速度Δφ' ，Δθ' ，Δｘ' とから
路面入力に対する車体２０の姿勢制御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ
32，Ｆ11，Ｆ21を求め、該姿勢制御力に対応する制御電
圧ＶcFL 〜ＶcRR を各油量制御弁１６へ加え、各油圧式
懸架機構１９FL〜１９RRの油量ＱFL〜ＱRRを加減する。
車両の加減速時、前輪の油圧式懸架機構１９FL，１９FR
へ加えるべき制御力Ｆ21と後輪の油圧式懸架機構１９R
L，１９RRへ加えるべき制御力Ｆ21の割合を、前後加速
度g2に対応して選択設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気ばねないし蓄圧器と
油圧アクチユエータとを備えた油圧式懸架機構による車
体の姿勢制御装置、特に車両の加減速に伴う車体のピツ
チ中心の前後移動に対応して、前輪の油圧式懸架機構へ
加える制御力と後輪の油圧式懸架機構へ加える制御力の
割合を加減し、車体のピツチ（前後傾）を適確に抑える
車体の姿勢制御装置に関するものである。
油圧アクチユエータとを備えた油圧式懸架機構による車
体の姿勢制御装置、特に車両の加減速に伴う車体のピツ
チ中心の前後移動に対応して、前輪の油圧式懸架機構へ
加える制御力と後輪の油圧式懸架機構へ加える制御力の
割合を加減し、車体のピツチ（前後傾）を適確に抑える
車体の姿勢制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１に示すように、車両が加減速を行う
場合には、前後加速度に対応して車体がピツチ中心Opを
中心として前傾（ダイブ）または後傾（スクオート）す
る。車体のピツチを抑え、車両の乗り心地と操縦安定性
を向上させるものとして、特開昭61-181714 号公報に開
示されるような能動型油圧式懸架機構を備えた車体の姿
勢制御装置が提案されている。上述の車体の姿勢制御装
置によれば、前輪と後輪の各油圧式懸架機構に前後加速
度に比例しかつ符号が反対になる力を加えることによ
り、車体の姿勢変化を防止している。すなわち、前後左
右の油圧式懸架機構（油圧アクチユエータ）へ加える力
ＦFL，ＦFR，ＦRL，ＦRR（左前輪、右前輪、左後輪、右
後輪）は次式で与えられる。
場合には、前後加速度に対応して車体がピツチ中心Opを
中心として前傾（ダイブ）または後傾（スクオート）す
る。車体のピツチを抑え、車両の乗り心地と操縦安定性
を向上させるものとして、特開昭61-181714 号公報に開
示されるような能動型油圧式懸架機構を備えた車体の姿
勢制御装置が提案されている。上述の車体の姿勢制御装
置によれば、前輪と後輪の各油圧式懸架機構に前後加速
度に比例しかつ符号が反対になる力を加えることによ
り、車体の姿勢変化を防止している。すなわち、前後左
右の油圧式懸架機構（油圧アクチユエータ）へ加える力
ＦFL，ＦFR，ＦRL，ＦRR（左前輪、右前輪、左後輪、右
後輪）は次式で与えられる。
【０００３】ＦFL＝ＦFR＝−Kg＊g2 ＦRL＝ＦRR＝＋Kg＊g2 ただし、g2：前後加速度 Kg：比例定数 上述の方法によると、加速時も減速時も前・後輪に働く
油圧式懸架機構の制御力の割合は同一である。これは以
下の理由による。いま、車両の加速に伴い車体に図２に
示すような前後加速度g2が発生したとすると、車体重心
Ｏに慣性力ｍ＊g2が働き（ｍは車体質量）、慣性力ｍ＊
g2により車体にピツチ中心Opを中心とするピツチ（前後
傾）が生じる。重心とピツチ中心Opとの高低差をhpとす
ると、この時車体に働くピツチモーメントはｍ＊g2＊hp
であり、ピツチモーメントｍ＊g2＊hpを打ち消すモーメ
ントをピツチ中心Opの回りに加えれば、前後加速度g2に
よる車体の姿勢変化を防止できる。ピツチ中心Opと各油
圧式懸架機構との前後間隔をLF，LRとすると、各油圧式
懸架機構へ加えるべき力ＦFL〜ＦRRは、 ＦFL＝ＦFR＝−ｍ＊g2＊hp／４LF ＦRL＝ＦRR＝＋ｍ＊g2＊hp／４LR となり、ピツチ中心Opが変化しなければ、前輪の油圧式
懸架機構へ加えるべき力と後輪の油圧式懸架機構へ加え
るべき力との割合は常に一定でよいことになる。しか
し、ピツチ中心Opは実験的には図３に示すように車輪
（タイヤ）の接地点の車体に対する軌跡から求まる。車
輪の接地点の軌跡は油圧式懸架機構のリンク配置により
決定される。例えば、図４，５に示すような油圧式懸架
機構１９RLのリンク配置では、リンク５１の節点ないし
連結部５２，５３に変化がない限りピツチ中心Opは一定
であるが、連結部にはゴムブツシユが介在されるのが一
般的であるから、車両の加減速に伴い車輪の接地点に前
後方向の力が作用すると、連結部５２，５３のゴムブツ
シユが変形し、図５に示すように車体に対するリンクの
姿勢が変化し、ピツチ中心Opもずれることになり、従来
の算出方法による制御力では車体の姿勢変化を正確に防
止することはできない。
油圧式懸架機構の制御力の割合は同一である。これは以
下の理由による。いま、車両の加速に伴い車体に図２に
示すような前後加速度g2が発生したとすると、車体重心
Ｏに慣性力ｍ＊g2が働き（ｍは車体質量）、慣性力ｍ＊
g2により車体にピツチ中心Opを中心とするピツチ（前後
傾）が生じる。重心とピツチ中心Opとの高低差をhpとす
ると、この時車体に働くピツチモーメントはｍ＊g2＊hp
であり、ピツチモーメントｍ＊g2＊hpを打ち消すモーメ
ントをピツチ中心Opの回りに加えれば、前後加速度g2に
よる車体の姿勢変化を防止できる。ピツチ中心Opと各油
圧式懸架機構との前後間隔をLF，LRとすると、各油圧式
懸架機構へ加えるべき力ＦFL〜ＦRRは、 ＦFL＝ＦFR＝−ｍ＊g2＊hp／４LF ＦRL＝ＦRR＝＋ｍ＊g2＊hp／４LR となり、ピツチ中心Opが変化しなければ、前輪の油圧式
懸架機構へ加えるべき力と後輪の油圧式懸架機構へ加え
るべき力との割合は常に一定でよいことになる。しか
し、ピツチ中心Opは実験的には図３に示すように車輪
（タイヤ）の接地点の車体に対する軌跡から求まる。車
輪の接地点の軌跡は油圧式懸架機構のリンク配置により
決定される。例えば、図４，５に示すような油圧式懸架
機構１９RLのリンク配置では、リンク５１の節点ないし
連結部５２，５３に変化がない限りピツチ中心Opは一定
であるが、連結部にはゴムブツシユが介在されるのが一
般的であるから、車両の加減速に伴い車輪の接地点に前
後方向の力が作用すると、連結部５２，５３のゴムブツ
シユが変形し、図５に示すように車体に対するリンクの
姿勢が変化し、ピツチ中心Opもずれることになり、従来
の算出方法による制御力では車体の姿勢変化を正確に防
止することはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、車両の加減速に伴う車体の姿勢変化を抑え
るために、車体のピツチ中心の変化を勘案し、前輪の油
圧式懸架機構へ加えるべき力と後輪の油圧式懸架機構へ
加えるべき力の割合を加減することにより、車体のピツ
チを適確に防止できるようにした、車体の姿勢制御装置
を提供することにある。
問題に鑑み、車両の加減速に伴う車体の姿勢変化を抑え
るために、車体のピツチ中心の変化を勘案し、前輪の油
圧式懸架機構へ加えるべき力と後輪の油圧式懸架機構へ
加えるべき力の割合を加減することにより、車体のピツ
チを適確に防止できるようにした、車体の姿勢制御装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成は車体に対する各車輪支持部の上下方
向の相対変位量と相対変位速度とから路面入力に対する
車体の姿勢制御力を求め、該姿勢制御力に対応する制御
電圧を各油量制御弁へ加え、各油圧式懸架機構の油量を
加減する車体の姿勢制御装置において、車両の加減速
時、前輪の油圧式懸架機構へ加えるべき制御力と後輪の
油圧式懸架機構へ加えるべき制御力の割合を、前後加速
度に対応して選択設定するものである。
に、本発明の構成は車体に対する各車輪支持部の上下方
向の相対変位量と相対変位速度とから路面入力に対する
車体の姿勢制御力を求め、該姿勢制御力に対応する制御
電圧を各油量制御弁へ加え、各油圧式懸架機構の油量を
加減する車体の姿勢制御装置において、車両の加減速
時、前輪の油圧式懸架機構へ加えるべき制御力と後輪の
油圧式懸架機構へ加えるべき制御力の割合を、前後加速
度に対応して選択設定するものである。
【０００６】
【作用】リンク機構の節点ないし連結部に備えられたゴ
ムブツシユの変形に伴つて車輪の接地点が変化し、車輪
の接地点の変化に伴つて車体のピツチ中心が変化する。
ゴムブツシユの変形が前後加速度に比例するものとすれ
ば、ピツチ中心も前後加速度に比例するものと考えてよ
い。
ムブツシユの変形に伴つて車輪の接地点が変化し、車輪
の接地点の変化に伴つて車体のピツチ中心が変化する。
ゴムブツシユの変形が前後加速度に比例するものとすれ
ば、ピツチ中心も前後加速度に比例するものと考えてよ
い。
【０００７】そこで、車体のピツチを抑えるために、前
輪の油圧式懸架機構へ加える力と、後輪の油圧式懸架機
構加える力の割合を、前後加速度に対応して加減する。
具体的には、前後加速度とピツチ中心の変位量との関係
を予め実験的に求め、前後加速度と車両の加減速に伴う
ピツチ制御力を求める式の係数との関係を制御マツプと
して電子制御装置としてのマイクロコンピユータの記憶
部に記憶設定し、前後加速度に対応する係数を選択した
うえでピツチ制御力を求め、ピツチ制御力に対応して油
量制御弁を駆動し、各油圧式懸架機構の油量を加減す
る。
輪の油圧式懸架機構へ加える力と、後輪の油圧式懸架機
構加える力の割合を、前後加速度に対応して加減する。
具体的には、前後加速度とピツチ中心の変位量との関係
を予め実験的に求め、前後加速度と車両の加減速に伴う
ピツチ制御力を求める式の係数との関係を制御マツプと
して電子制御装置としてのマイクロコンピユータの記憶
部に記憶設定し、前後加速度に対応する係数を選択した
うえでピツチ制御力を求め、ピツチ制御力に対応して油
量制御弁を駆動し、各油圧式懸架機構の油量を加減す
る。
【０００８】
【実施例】図６は本発明に係る油圧式懸架機構の油圧回
路図である。機関により駆動される油圧ポンプ４は、油
槽２から油を吸い込み、管５から逆止弁６を経て管７の
蓄圧器８へ供給する。管７への油圧を所定値に保つため
に、油圧保持手段Ａが備えられる。つまり、管５の油圧
を検出する油圧センサ９の検出値が所定値を超えると、
切換弁１２が切り換わり、管５の圧油の一部が管１０、
切換弁１２、管１３、フイルタ２７を経て油槽２へ戻さ
れる。また、油圧ポンプ４の吐出口の油圧が異常に高く
なると、管５の圧油の一部が公知の逃し弁２６、管１
３、フイルタ２７を経て油槽２へ戻される。
路図である。機関により駆動される油圧ポンプ４は、油
槽２から油を吸い込み、管５から逆止弁６を経て管７の
蓄圧器８へ供給する。管７への油圧を所定値に保つため
に、油圧保持手段Ａが備えられる。つまり、管５の油圧
を検出する油圧センサ９の検出値が所定値を超えると、
切換弁１２が切り換わり、管５の圧油の一部が管１０、
切換弁１２、管１３、フイルタ２７を経て油槽２へ戻さ
れる。また、油圧ポンプ４の吐出口の油圧が異常に高く
なると、管５の圧油の一部が公知の逃し弁２６、管１
３、フイルタ２７を経て油槽２へ戻される。
【０００９】管７の圧油は左右の前輪２５と左右の後輪
（図６には左前輪だけを代表して示す）の各油圧式懸架
機構１９へそれぞれ供給される。油圧式懸架機構１９は
シリンダ２３にピストン２２を嵌装し、ピストン２２か
ら上方へ突出するロツド２４を車体２０に結合する一
方、シリンダ２３から下方へ突出するロツドを車輪２５
のナツクルに連結してなる。シリンダ２３の壁部と車体
２０との間にばね２１が介装される。車体２０とナツク
ルとの間に、車体２０と車輪２５との相対的車高変化量
を検出する車高センサ２８が配設される。なお、左右の
前輪、左右の後輪の各油圧式懸架機構１９を特定する場
合は、FL,FR,RL,RR の添字を付すことにする。
（図６には左前輪だけを代表して示す）の各油圧式懸架
機構１９へそれぞれ供給される。油圧式懸架機構１９は
シリンダ２３にピストン２２を嵌装し、ピストン２２か
ら上方へ突出するロツド２４を車体２０に結合する一
方、シリンダ２３から下方へ突出するロツドを車輪２５
のナツクルに連結してなる。シリンダ２３の壁部と車体
２０との間にばね２１が介装される。車体２０とナツク
ルとの間に、車体２０と車輪２５との相対的車高変化量
を検出する車高センサ２８が配設される。なお、左右の
前輪、左右の後輪の各油圧式懸架機構１９を特定する場
合は、FL,FR,RL,RR の添字を付すことにする。
【００１０】管７の圧油は逆止弁１４、一般的な中立位
置閉鎖型の電磁比例圧力制御弁からなる油量制御弁１
６、絞り１８ａを経て蓄圧器１８へ供給され、さらに油
圧式懸架機構１９のシリンダ２３の下端室へ供給され
る。シリンダ２３の下端室へ供給される油圧は、油圧セ
ンサ１７により検出される。油量制御弁１６が切り換わ
ると、シリンダ２３の下端室の油は油量制御弁１６、逆
止弁１５、管１３、フイルタ２７を経て油槽２へ戻され
る。
置閉鎖型の電磁比例圧力制御弁からなる油量制御弁１
６、絞り１８ａを経て蓄圧器１８へ供給され、さらに油
圧式懸架機構１９のシリンダ２３の下端室へ供給され
る。シリンダ２３の下端室へ供給される油圧は、油圧セ
ンサ１７により検出される。油量制御弁１６が切り換わ
ると、シリンダ２３の下端室の油は油量制御弁１６、逆
止弁１５、管１３、フイルタ２７を経て油槽２へ戻され
る。
【００１１】前後左右の車輪を支持する各油圧式懸架機
構１９は独立に、逆止弁１４，１５、油量制御弁１６、
絞り１８ａ、蓄圧器１８、油圧センサ１７、車高センサ
２８を備えている。車両の横加速度g1と前後加速度g2を
検出するために、車体重心位置に横加速度センサ３１と
前後加速度センサ３２が、車速を検出するために例えば
変速機の出力軸に車速センサ２９がそれぞれ配設される
（図７参照）。
構１９は独立に、逆止弁１４，１５、油量制御弁１６、
絞り１８ａ、蓄圧器１８、油圧センサ１７、車高センサ
２８を備えている。車両の横加速度g1と前後加速度g2を
検出するために、車体重心位置に横加速度センサ３１と
前後加速度センサ３２が、車速を検出するために例えば
変速機の出力軸に車速センサ２９がそれぞれ配設される
（図７参照）。
【００１２】まず、車両の走行中（停車時も含む）の姿
勢制御について説明する。いま、車体２０の各車輪支持
部の車軸（車輪）に対する相対車高、すなわち各油圧式
懸架機構１９FL〜１９RRの車高をｈFL〜ｈRRとすると、
各油圧式懸架機構１９の車高変化量ｘFL〜ｘRRは、次の
式（１）で表される。
勢制御について説明する。いま、車体２０の各車輪支持
部の車軸（車輪）に対する相対車高、すなわち各油圧式
懸架機構１９FL〜１９RRの車高をｈFL〜ｈRRとすると、
各油圧式懸架機構１９の車高変化量ｘFL〜ｘRRは、次の
式（１）で表される。
【００１３】 ｘFL＝ｈFL−ｈoFL ｘFR＝ｈFR−ｈoFR ｘRL＝ｈRL−ｈoRL ｘRR＝ｈRR−ｈoRR ……（１） ただし、ｈoFL 〜ｈoRR ：車体の各車輪支持部の標準車
高 車体２０と車軸の相対的ロール変位量Δφ、車体２０と
車軸の相対的ピツチ変位量Δθ、車体２０と車軸の相対
的バウンス変位量Δｘは、それぞれ次の式（２）で表さ
れる。
高 車体２０と車軸の相対的ロール変位量Δφ、車体２０と
車軸の相対的ピツチ変位量Δθ、車体２０と車軸の相対
的バウンス変位量Δｘは、それぞれ次の式（２）で表さ
れる。
【００１４】 Δφ＝K11(ｘFL−ｘFR）＋K12(ｘRL−ｘRR） Δθ＝K21(ｘFL＋ｘFR）−K22(ｘRL＋ｘRR） Δｘ＝K31(ｘFL＋ｘFR）＋K32(ｘRL＋ｘRR） ……（２） ただし、K11 ，K21 ，K31 ：車両諸元により決まる定数 K12 ，K22 ，K32 ：車両諸元により決まる定数 車体（ばね上）のロール変位量φ、車体（ばね上）のピ
ツチ変位量θ、車体（ばね上）のバウンス変位量ｘは、
次の式（３）で表される。
ツチ変位量θ、車体（ばね上）のバウンス変位量ｘは、
次の式（３）で表される。
【００１５】 φ＝φ1 ＋Δφ θ＝θ1 ＋Δθ ｘ＝ｘ1 ＋Δｘ ……（３） ただし、φ1 ：車軸と路面の相対的ロール変位量 θ1 ：車軸と路面の相対的ピツチ変位量 ｘ1 ：車軸と路面の相対的バウンス変位量 車両の等速直進走行時の、路面入力に対する車体２０の
ロール、ピツチ、バウンス変位の各運動は、次の運動方
程式（４）で表すことができる。
ロール、ピツチ、バウンス変位の各運動は、次の運動方
程式（４）で表すことができる。
【００１６】 ＩX(ｄ２φ／ｄｔ２）＝−K1Δφ−K2Δφ' ＋Ｆ12 ＩY(ｄ２θ／ｄｔ２）＝−K3Δθ−K4Δθ' ＋Ｆ22 ｍ（ｄ２ｘ／ｄｔ２）＝−K5Δｘ−K6Δｘ' ＋Ｆ32 ……（４） ただし、ＩX ：車体のロールに対する慣性モーメント ＩY ：車体のピツチに対する慣性モーメント K1〜K6：定数 ｍ：車体質量 Δφ' ：車体のロール変位速度 Δθ' ：車体のピツチ変位速度 Δｘ' ：車体のバウンス変位速度 Ｆ12：車体のロール制御力 Ｆ22：車体のピツチ制御力 Ｆ32：車体のバウンス制御力 そこで、車体２０の運動の過渡特性を考慮して、等速直
進走行時の路面入力に対し車体２０をフラツトに保つた
めに、各油圧式懸架機構１９が車体２０に与えるべきロ
ール制御力Ｆ12、ピツチ制御力Ｆ22、バウンス制御力Ｆ
32を、次の式（５）のように決定する。
進走行時の路面入力に対し車体２０をフラツトに保つた
めに、各油圧式懸架機構１９が車体２０に与えるべきロ
ール制御力Ｆ12、ピツチ制御力Ｆ22、バウンス制御力Ｆ
32を、次の式（５）のように決定する。
【００１７】 Ｆ12＝K1Δφ＋K2Δφ' ＋K7ΣΔφｄｔ Ｆ22＝K3Δθ＋K4Δθ' ＋K8ΣΔθｄｔ Ｆ32＝K5Δｘ＋K6Δｘ' ＋K9ΣΔｘｄｔ ……（５） ただし、K7〜K9：定数 Σ：都合により積分記号（▲◆▼）を表すことにする 式（５）の右辺の第１項は車体２０のロール変位量Δ
φ、ピツチ変位量Δθ、バウンス変位量Δｘに関連する
ばね抗力、第２項は車体２０のロール変位速度Δφ' 、
ピツチ変位速度Δθ' 、バウンス変位速度Δｘ' に関連
する粘性抗力、第３項は定常偏差を取り除く積分項であ
る。
φ、ピツチ変位量Δθ、バウンス変位量Δｘに関連する
ばね抗力、第２項は車体２０のロール変位速度Δφ' 、
ピツチ変位速度Δθ' 、バウンス変位速度Δｘ' に関連
する粘性抗力、第３項は定常偏差を取り除く積分項であ
る。
【００１８】上述の制御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ32は路面入力
による車体２０の姿勢変化（ロール、ピツチ、バウン
ス）を抑えるものであり、車両の旋回走行時の遠心力と
加減速走行時の慣性力による車体２０の姿勢変化に対応
した制御力を加算することにより、制御精度と応答性を
向上できる。
による車体２０の姿勢変化（ロール、ピツチ、バウン
ス）を抑えるものであり、車両の旋回走行時の遠心力と
加減速走行時の慣性力による車体２０の姿勢変化に対応
した制御力を加算することにより、制御精度と応答性を
向上できる。
【００１９】車両が凹凸のない平坦な路面を走行してい
る時は、車体２０のロールとピツチの各運動に関し、次
の運動方程式（６）が成り立つ。
る時は、車体２０のロールとピツチの各運動に関し、次
の運動方程式（６）が成り立つ。
【００２０】 ＩX(ｄ２φ／ｄｔ２）＝ｍ*g1*hr＋ｍ*go*hr＊φ−KS1*φ＋Ｆ11 ＩY(ｄ２θ／ｄｔ２）＝ｍ*g2*hp＋ｍ*go*hp＊θ−KS2*θ＋Ｆ21 ……（６） ただし、g1：車体の横加速度 g2：車体の前後加速度 go：重力の加速度 hr：車体重心とロール中心の高低差 hp：車体重心とピツチ中心の高低差 Ｆ11：旋回走行時のロール制御力 Ｆ21：加減速時のピツチ制御力 KS1 ：ばね２１のロール剛性係数 KS2 ：ばね２１のピツチ剛性係数 式（６）において、右辺の第１項は車体重心に作用する
横加速度g1（前後加速度g2）が車体２０をロール（ピツ
チ）させるモーメント、第２項は車体２０のロール（ピ
ツチ）に伴う車体重心に作用する重力加速度goが車体２
０をロール（ピツチ）させるモーメントｍ*go とhr*sin
φの積（ｍ*go とhp*sinθの積）、第３項はばね２１の
反力が車体２０に及ぼすロール（ピツチ）復元力であ
る。
横加速度g1（前後加速度g2）が車体２０をロール（ピツ
チ）させるモーメント、第２項は車体２０のロール（ピ
ツチ）に伴う車体重心に作用する重力加速度goが車体２
０をロール（ピツチ）させるモーメントｍ*go とhr*sin
φの積（ｍ*go とhp*sinθの積）、第３項はばね２１の
反力が車体２０に及ぼすロール（ピツチ）復元力であ
る。
【００２１】そこで、凹凸のない平坦な路面ではφ＝Δ
φ，θ＝Δθとし、旋回走行時のロール制御力Ｆ12、加
減速走行時のピツチ制御力Ｆ22を、次の式（７）のよう
に決定する。
φ，θ＝Δθとし、旋回走行時のロール制御力Ｆ12、加
減速走行時のピツチ制御力Ｆ22を、次の式（７）のよう
に決定する。
【００２２】 Ｆ11＝−ｍ*g1*hr−ｍ*go*hrΔφ＋KS1 Δφ Ｆ21＝−ｍ*g2*hp−ｍ*go*hpΔθ＋KS2 Δθ ……（７） 車両の加減速に伴い車輪の接地点に前後方向の力が作用
すると、リンクの節点ないし連結部のゴムブツシユが変
形し、図４，５に示すように車体に対するリンク５１の
姿勢が変化し、ピツチ中心Opもずれることになる。本発
明では、車両の加減速に伴うピツチ中心Opのずれに対応
して、前輪の油圧式懸架機構１９FL，１９FRに加える力
と後輪の油圧式懸架機構１９RL，１９RRに加える力との
割合を加減する。
すると、リンクの節点ないし連結部のゴムブツシユが変
形し、図４，５に示すように車体に対するリンク５１の
姿勢が変化し、ピツチ中心Opもずれることになる。本発
明では、車両の加減速に伴うピツチ中心Opのずれに対応
して、前輪の油圧式懸架機構１９FL，１９FRに加える力
と後輪の油圧式懸架機構１９RL，１９RRに加える力との
割合を加減する。
【００２３】図２に示すように、いま、車両の加速に伴
いピツチ中心Opが前軸からLF−dLの位置へ前方へ移動し
たとすると、車体の姿勢変化を抑えるために油圧式懸架
機構１９FL〜１９RRへ加えるべき力ＦFL〜ＦRRは次の式
（８ａ）で表され、また車両の減速に伴いピツチ中心Op
が前軸からLF＋dLの位置へ移動したとすると、車体の姿
勢変化を抑えるために油圧式懸架機構１９FL〜１９RRへ
加えるべき力ＦFL〜ＦRRは次の式（８ｂ）で表される。
いピツチ中心Opが前軸からLF−dLの位置へ前方へ移動し
たとすると、車体の姿勢変化を抑えるために油圧式懸架
機構１９FL〜１９RRへ加えるべき力ＦFL〜ＦRRは次の式
（８ａ）で表され、また車両の減速に伴いピツチ中心Op
が前軸からLF＋dLの位置へ移動したとすると、車体の姿
勢変化を抑えるために油圧式懸架機構１９FL〜１９RRへ
加えるべき力ＦFL〜ＦRRは次の式（８ｂ）で表される。
【００２４】 ＦFL＝ＦFR＝−ｍ＊g2＊hp／４（LF−dL） ＦRL＝ＦRR＝＋ｍ＊g2＊hp／４（LR＋dL） ……（８ａ） ＦFL＝ＦFR＝−ｍ＊g2＊hp／４（LF＋dL） ＦRL＝ＦRR＝＋ｍ＊g2＊hp／４（LR−dL） ……（８ｂ） 以上の結果から、車両の走行中の外力に対抗する油圧な
いし油量ＱFL〜ＱRRを各油圧式懸架機構１９FL〜１９RR
へ与えるために、次の式（９）で表される制御電圧ＶFL
〜ＶRRを油量制御弁１６へ加えれば、車体の姿勢を路面
とほぼ平行に保つことができる。
いし油量ＱFL〜ＱRRを各油圧式懸架機構１９FL〜１９RR
へ与えるために、次の式（９）で表される制御電圧ＶFL
〜ＶRRを油量制御弁１６へ加えれば、車体の姿勢を路面
とほぼ平行に保つことができる。
【００２５】 ＶFL＝−KV1*Ｆ12−KV2*Ｆ22＋KV5*Ｆ32−KV7*Ｆ11−KV9*Ｆ21 ＶFR＝＋KV1*Ｆ12−KV2*Ｆ22＋KV5*Ｆ32＋KV7*Ｆ11−KV9*Ｆ21 ＶRL＝−KV3*Ｆ12＋KV4*Ｆ22＋KV6*Ｆ32−KV8*Ｆ11＋KV0*Ｆ21 ＶRR＝＋KV3*Ｆ12＋KV4*Ｆ22＋KV6*Ｆ32＋KV8*Ｆ11＋KV0*Ｆ21 ……（９） ただし、KV0 〜KV9 ：定数 図７に示すように、本発明は上述の原理により車高セン
サ２８により各車輪支持部の車高変化量ｘFL〜ｘRRを検
出し、相対変位量算出手段３４により車体と車軸との間
の相対的なロール変位量Δφ、ピツチ変位量Δθ、バウ
ンス変位量Δｘを求め、相対変位速度算出手段３４ａに
より車体と車軸との間の相対的なロール変位速度Δφ'
、ピツチ変位速度Δθ' 、バウンス変位速度Δｘ' を
求める。
サ２８により各車輪支持部の車高変化量ｘFL〜ｘRRを検
出し、相対変位量算出手段３４により車体と車軸との間
の相対的なロール変位量Δφ、ピツチ変位量Δθ、バウ
ンス変位量Δｘを求め、相対変位速度算出手段３４ａに
より車体と車軸との間の相対的なロール変位速度Δφ'
、ピツチ変位速度Δθ' 、バウンス変位速度Δｘ' を
求める。
【００２６】姿勢制御力算出手段３８により相対変位量
Δφ，Δθ，Δｘと、相対変位速度Δφ',Δθ',Δｘ'
とから、直進走行時の姿勢制御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ32を求
め、相対変位量Δφ，Δθと、各加速度センサ３１，３
２により検出した加速度g1，g2とから、旋回・加減速時
の姿勢制御力Ｆ11，Ｆ21を求める。
Δφ，Δθ，Δｘと、相対変位速度Δφ',Δθ',Δｘ'
とから、直進走行時の姿勢制御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ32を求
め、相対変位量Δφ，Δθと、各加速度センサ３１，３
２により検出した加速度g1，g2とから、旋回・加減速時
の姿勢制御力Ｆ11，Ｆ21を求める。
【００２７】制御油量算出手段３９により姿勢制御力Ｆ
12，Ｆ22，Ｆ32，Ｆ11，Ｆ21から油量制御弁１６の制御
電圧ＶFL〜ＶRRを求め、油圧式懸架機構駆動手段４０に
より各油圧式懸架機構１９FL〜１９RRの油量ＱFL〜ＱRR
を加減する。
12，Ｆ22，Ｆ32，Ｆ11，Ｆ21から油量制御弁１６の制御
電圧ＶFL〜ＶRRを求め、油圧式懸架機構駆動手段４０に
より各油圧式懸架機構１９FL〜１９RRの油量ＱFL〜ＱRR
を加減する。
【００２８】図８〜１２はマイクロコンピユータからな
る電子制御装置により、上述の制御を行う制御プログラ
ムの流れ図である。この制御プログラムは所定時間ごと
に繰り返し実行する。ｐ11〜ｐ24，ｐ31〜ｐ36，ｐ41〜
ｐ45，ｐ51〜ｐ54，ｐ61〜ｐ67は制御プログラムの各ス
テツプを表す。ｐ11で制御プログラムを開始し、ｐ12で
初期化を行い、ｐ13で図９に示す主油圧保持ルーチンに
より油圧ポンプ４の出力油圧ｐm を所定値ｐc に保つ。
る電子制御装置により、上述の制御を行う制御プログラ
ムの流れ図である。この制御プログラムは所定時間ごと
に繰り返し実行する。ｐ11〜ｐ24，ｐ31〜ｐ36，ｐ41〜
ｐ45，ｐ51〜ｐ54，ｐ61〜ｐ67は制御プログラムの各ス
テツプを表す。ｐ11で制御プログラムを開始し、ｐ12で
初期化を行い、ｐ13で図９に示す主油圧保持ルーチンに
より油圧ポンプ４の出力油圧ｐm を所定値ｐc に保つ。
【００２９】ｐ14で車高センサ２８から車体２０の各車
輪支持部の車高ｈFL〜ｈRRを、油圧センサ１７から各油
圧式懸架機構１９FL〜１９RRの油圧ｐFL〜ｐRRをそれぞ
れ読み込む。ｐ15で加速度センサ３１から横加速度g1
を、加速度センサ３２から前後加速度g2をそれぞれ読み
込む。ｐ16で車体２０の各車輪支持部の車高変化量ｘFL
〜ｘRRを求める。ｐ17で車体の相対変位量Δφ，Δθ，
Δｘを求め、ｐ18で相対変位速度Δφ',Δθ',Δｘ' を
求める。
輪支持部の車高ｈFL〜ｈRRを、油圧センサ１７から各油
圧式懸架機構１９FL〜１９RRの油圧ｐFL〜ｐRRをそれぞ
れ読み込む。ｐ15で加速度センサ３１から横加速度g1
を、加速度センサ３２から前後加速度g2をそれぞれ読み
込む。ｐ16で車体２０の各車輪支持部の車高変化量ｘFL
〜ｘRRを求める。ｐ17で車体の相対変位量Δφ，Δθ，
Δｘを求め、ｐ18で相対変位速度Δφ',Δθ',Δｘ' を
求める。
【００３０】ｐ19で相対変位量Δφ，Δθ，Δｘと、相
対変位速度Δφ',Δθ',Δｘ' とから、直進走行時の姿
勢制御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ32を求める。ｐ20で相対変位量
Δφ，Δθと各加速度g1，g2とから、旋回・加減速時の
制御力Ｆ11，Ｆ21を求める。ｐ21で図１０または図１１
に示す加減速時の前後配分係数設定ルーチンにより制御
力Ｆ21に乗じる係数KV9 ，KV0 を求める。
対変位速度Δφ',Δθ',Δｘ' とから、直進走行時の姿
勢制御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ32を求める。ｐ20で相対変位量
Δφ，Δθと各加速度g1，g2とから、旋回・加減速時の
制御力Ｆ11，Ｆ21を求める。ｐ21で図１０または図１１
に示す加減速時の前後配分係数設定ルーチンにより制御
力Ｆ21に乗じる係数KV9 ，KV0 を求める。
【００３１】ｐ22で車体をフラツトに保つための各油量
制御弁１６の制御電圧ＶFL〜ＶRRを求める。ｐ23で図１
２に示す油圧式懸架機構駆動ルーチンにより各油量制御
弁１６をフイードバツク制御し、各油圧式懸架機構１９
FL〜１９RRの油量ＱFL〜ＱRRを加減し、ｐ24で終了す
る。
制御弁１６の制御電圧ＶFL〜ＶRRを求める。ｐ23で図１
２に示す油圧式懸架機構駆動ルーチンにより各油量制御
弁１６をフイードバツク制御し、各油圧式懸架機構１９
FL〜１９RRの油量ＱFL〜ＱRRを加減し、ｐ24で終了す
る。
【００３２】図９に示すように、主油圧保持ルーチンは
ｐ31で開始し、ｐ32で油圧ポンプ４の出力油圧ｐm を読
み込み、ｐ33で出力油圧ｐm が所定値ｐc よりも大きい
か否かを判別する。出力油圧ｐm が所定値ｐc よりも小
さい場合は、ｐ34で切換弁１２を閉じて圧力を上げ、ｐ
36へ進む。ｐ33で出力油圧ｐm が所定値ｐc よりも大き
い場合は、ｐ35で切換弁１２を開いて出力油圧ｐm を下
げ所定値ｐc に保ち、ｐ36で本プログラムへ戻る。
ｐ31で開始し、ｐ32で油圧ポンプ４の出力油圧ｐm を読
み込み、ｐ33で出力油圧ｐm が所定値ｐc よりも大きい
か否かを判別する。出力油圧ｐm が所定値ｐc よりも小
さい場合は、ｐ34で切換弁１２を閉じて圧力を上げ、ｐ
36へ進む。ｐ33で出力油圧ｐm が所定値ｐc よりも大き
い場合は、ｐ35で切換弁１２を開いて出力油圧ｐm を下
げ所定値ｐc に保ち、ｐ36で本プログラムへ戻る。
【００３３】図１０に示すように、車両の加減速時の前
後配分係数設定ルーチンはｐ41で開始し、ｐ42で加速度
センサ３２により検出した前後加速度g2から車両が加速
状態にあるか否かを判別する。車両が減速状態にある場
合は、ｐ43で制御力Ｆ21に乗じる係数KV9 ，KV0 を、予
め記憶設定されている係数KV9D，KV0Dとし、ｐ45へ進
む。ｐ42で車両が加速状態にある場合は、ｐ44で制御力
Ｆ21に乗じる係数KV9 ，KV0 を、予め記憶設定されてい
る係数KV9A，KV0Aとし、ｐ45で本プログラムへ戻る。
後配分係数設定ルーチンはｐ41で開始し、ｐ42で加速度
センサ３２により検出した前後加速度g2から車両が加速
状態にあるか否かを判別する。車両が減速状態にある場
合は、ｐ43で制御力Ｆ21に乗じる係数KV9 ，KV0 を、予
め記憶設定されている係数KV9D，KV0Dとし、ｐ45へ進
む。ｐ42で車両が加速状態にある場合は、ｐ44で制御力
Ｆ21に乗じる係数KV9 ，KV0 を、予め記憶設定されてい
る係数KV9A，KV0Aとし、ｐ45で本プログラムへ戻る。
【００３４】また、図１１に示すように、車両の加減速
時の前後配分係数設定ルーチンは制御マツプを用いて設
定してもよい。すなわち、前後配分係数設定ルーチンは
ｐ51で開始し、ｐ52で前後加速度g2に応じて制御マツプ
１から係数KV9 の値を求め、ｐ53で前後加速度g2に応じ
て制御マツプ２から係数KV0 の値を求め、ｐ54で本プロ
グラムへ戻る。
時の前後配分係数設定ルーチンは制御マツプを用いて設
定してもよい。すなわち、前後配分係数設定ルーチンは
ｐ51で開始し、ｐ52で前後加速度g2に応じて制御マツプ
１から係数KV9 の値を求め、ｐ53で前後加速度g2に応じ
て制御マツプ２から係数KV0 の値を求め、ｐ54で本プロ
グラムへ戻る。
【００３５】図１２に示すように、油圧式懸架機構駆動
ルーチンはｐ61で開始し、ｐ62で各油圧センサ１７から
各油圧式懸架機構１９FL〜１９RRの油圧ｐFL〜ｐRRを読
み込み、ｐ63で油圧ｐFL〜ｐRRをフイードバツク電圧Ｖ
sFL 〜ＶsRR に変換する。ｐ64で制御電圧ＶcFL 〜ＶcR
R とフイードバツク電圧ＶsFL 〜ＶsRR から各油量制御
弁１６の励磁電圧ＶeFL 〜ＶeRR を求める。ｐ65で各油
量制御弁１６を励磁し、各油圧式懸架機構１９FL〜１９
RRに対する油量ＱFL〜ＱRRを加減し、ｐ66で各油圧式懸
架機構１９FL〜１９RRを駆動し、ｐ67で本プログラムへ
戻る。
ルーチンはｐ61で開始し、ｐ62で各油圧センサ１７から
各油圧式懸架機構１９FL〜１９RRの油圧ｐFL〜ｐRRを読
み込み、ｐ63で油圧ｐFL〜ｐRRをフイードバツク電圧Ｖ
sFL 〜ＶsRR に変換する。ｐ64で制御電圧ＶcFL 〜ＶcR
R とフイードバツク電圧ＶsFL 〜ＶsRR から各油量制御
弁１６の励磁電圧ＶeFL 〜ＶeRR を求める。ｐ65で各油
量制御弁１６を励磁し、各油圧式懸架機構１９FL〜１９
RRに対する油量ＱFL〜ＱRRを加減し、ｐ66で各油圧式懸
架機構１９FL〜１９RRを駆動し、ｐ67で本プログラムへ
戻る。
【００３６】図１３に示すように、各油圧式懸架機構１
９FL〜１９RRに対する油量ＱFL〜ＱRRは、各油量制御弁
１６の励磁電圧ＶeFL 〜ＶeRR により加減される。
９FL〜１９RRに対する油量ＱFL〜ＱRRは、各油量制御弁
１６の励磁電圧ＶeFL 〜ＶeRR により加減される。
【００３７】なお、上述の実施例において、前後加速度
g2は加速度センサ３２の代りに車速センサ２９の検出信
号を微分して求めてもよい。
g2は加速度センサ３２の代りに車速センサ２９の検出信
号を微分して求めてもよい。
【００３８】
【発明の効果】本発明は上述のように、車体に対する各
車輪支持部の上下方向の相対変位量と相対変位速度とか
ら路面入力に対する車体の姿勢制御力を求め、該姿勢制
御力に対応する制御電圧を各油量制御弁へ加え、各油圧
式懸架機構の油量を加減する車体の姿勢制御装置におい
て、車両の加減速時、前輪の油圧式懸架機構へ加えるべ
き制御力と後輪の油圧式懸架機構へ加えるべき制御力の
割合を、前後加速度に対応して選択設定するものである
から、車両の加減速時、リンク機構の連結部の弾性変形
に伴う車体のピツチ中心の前後移動に対応して、前輪の
油圧式懸架機構へ加えるべき力と後輪の油圧式懸架機構
へ加えるべき力の割合が加減され、車体の姿勢変化（ピ
ツチ）が適確に抑止され、車両の乗り心地と操縦安定性
が向上される。
車輪支持部の上下方向の相対変位量と相対変位速度とか
ら路面入力に対する車体の姿勢制御力を求め、該姿勢制
御力に対応する制御電圧を各油量制御弁へ加え、各油圧
式懸架機構の油量を加減する車体の姿勢制御装置におい
て、車両の加減速時、前輪の油圧式懸架機構へ加えるべ
き制御力と後輪の油圧式懸架機構へ加えるべき制御力の
割合を、前後加速度に対応して選択設定するものである
から、車両の加減速時、リンク機構の連結部の弾性変形
に伴う車体のピツチ中心の前後移動に対応して、前輪の
油圧式懸架機構へ加えるべき力と後輪の油圧式懸架機構
へ加えるべき力の割合が加減され、車体の姿勢変化（ピ
ツチ）が適確に抑止され、車両の乗り心地と操縦安定性
が向上される。
【図１】加減速時の車体の挙動を示す側面図である。
【図２】本発明に係る車体の姿勢制御装置の原理を示す
側面図である。
側面図である。
【図３】車体のピツチ中心を実験的に求める方法を示す
側面図である。
側面図である。
【図４】左後輪の油圧式懸架機構を示す背面図である。
【図５】同油圧式懸架機構の側面図である。
【図６】同油圧式懸架機構の油圧回路図である。
【図７】本発明に係る車体の姿勢制御装置のブロツク図
である。
である。
【図８】同姿勢制御装置の制御プログラムの流れ図であ
る。
る。
【図９】同制御プログラムの主油圧保持ルーチンの流れ
図である。
図である。
【図１０】同制御プログラムの加減速時の前後配分係数
設定ルーチンの流れ図である。
設定ルーチンの流れ図である。
【図１１】同制御プログラムの加減速時の前後配分係数
設定ルーチンの他の実施例を示す流れ図である。
設定ルーチンの他の実施例を示す流れ図である。
【図１２】同制御プログラムの油圧式懸架機構駆動ルー
チンの流れ図である。
チンの流れ図である。
【図１３】油量制御弁の特性線図である。
１９：油圧式懸架機構 ２８：車高センサ ３２：前後
加速度センサ ３４：相対変位量算出手段 ３４ａ：相
対変位速度算出手段 ３８：姿勢制御力算出手段 ３９：制御油量算出手段 ４０：油圧式懸架機構駆動手
段
加速度センサ ３４：相対変位量算出手段 ３４ａ：相
対変位速度算出手段 ３８：姿勢制御力算出手段 ３９：制御油量算出手段 ４０：油圧式懸架機構駆動手
段
Claims (1)
- 【請求項１】車体に対する各車輪支持部の上下方向の相
対変位量と相対変位速度とから路面入力に対する車体の
姿勢制御力を求め、該姿勢制御力に対応する制御電圧を
各油量制御弁へ加え、各油圧式懸架機構の油量を加減す
る車体の姿勢制御装置において、車両の加減速時、前輪
の油圧式懸架機構へ加えるべき制御力と後輪の油圧式懸
架機構へ加えるべき制御力の割合を、前後加速度に対応
して選択設定するこを特徴とする車体の姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33967293A JPH07156629A (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 車体の姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33967293A JPH07156629A (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 車体の姿勢制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07156629A true JPH07156629A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=18329713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33967293A Pending JPH07156629A (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 車体の姿勢制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07156629A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1944228A1 (en) * | 2005-10-07 | 2008-07-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP33967293A patent/JPH07156629A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1944228A1 (en) * | 2005-10-07 | 2008-07-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle |
| EP1944228A4 (en) * | 2005-10-07 | 2009-11-04 | Toyota Motor Co Ltd | VEHICLE |
| US8050820B2 (en) | 2005-10-07 | 2011-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle |
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