JPH0740729A - 車両用懸架力制御装置 - Google Patents
車両用懸架力制御装置Info
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- JPH0740729A JPH0740729A JP18816493A JP18816493A JPH0740729A JP H0740729 A JPH0740729 A JP H0740729A JP 18816493 A JP18816493 A JP 18816493A JP 18816493 A JP18816493 A JP 18816493A JP H0740729 A JPH0740729 A JP H0740729A
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- wheel stroke
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コストを削減でき、しかも応答性を改善でき
る車両用懸架力制御装置を提供する。 【構成】 前,後輪2,3のホイルストローク量hを検
出するためのひずみゲージ15,18と、上記ホイルス
トローク量hの単位時間当たりの変化量Δhを演算する
ホイルストローク変化量演算器24と、上記ホイルスト
ローク量h及びその変化量Δhに基づいて、予め定めら
れたファジィルールに従い各車輪2,3の懸架力を推論
する減衰力推論部23と、該ファジィ推論手段23の推
論結果に従って懸架力調整用のステップモータ27を駆
動するドライバ26とを設ける。
る車両用懸架力制御装置を提供する。 【構成】 前,後輪2,3のホイルストローク量hを検
出するためのひずみゲージ15,18と、上記ホイルス
トローク量hの単位時間当たりの変化量Δhを演算する
ホイルストローク変化量演算器24と、上記ホイルスト
ローク量h及びその変化量Δhに基づいて、予め定めら
れたファジィルールに従い各車輪2,3の懸架力を推論
する減衰力推論部23と、該ファジィ推論手段23の推
論結果に従って懸架力調整用のステップモータ27を駆
動するドライバ26とを設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車輪の懸架力を制御す
るための懸架力制御装置に関し、特に応答性を向上でき
る制御システムの改良に関する。
るための懸架力制御装置に関し、特に応答性を向上でき
る制御システムの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の各種走行状態に応じて運転者の乗
り心地を最適なものにすべく、ショックアブソーバの減
衰力すなわち前後輪の懸架力を走行状態に応じて制御す
る車両用懸架力制御装置が各種提案されている。例えば
特開平4−314610号公報に示す懸架力制御装置で
は、加速度センサ及び荷重センサによりサスペンション
部分の振動状態を検出し、該各センサ検出信号から、予
め制御部のメモリに格納されたデータマップに基づいて
ショックアブソーバの減衰力調整用パルスモータの制御
量を決定し、これによりパルスモータを駆動制御してシ
ョックアブソーバの減衰力の制御を行っている。
り心地を最適なものにすべく、ショックアブソーバの減
衰力すなわち前後輪の懸架力を走行状態に応じて制御す
る車両用懸架力制御装置が各種提案されている。例えば
特開平4−314610号公報に示す懸架力制御装置で
は、加速度センサ及び荷重センサによりサスペンション
部分の振動状態を検出し、該各センサ検出信号から、予
め制御部のメモリに格納されたデータマップに基づいて
ショックアブソーバの減衰力調整用パルスモータの制御
量を決定し、これによりパルスモータを駆動制御してシ
ョックアブソーバの減衰力の制御を行っている。
【0003】また上記各種センサの他にプレビューセン
サ(例えば超音波センサ)を設け、該プレビューセンサ
により予め路面の凹凸状態を検出し、ファジィ推論によ
り減衰力調整用のアクチュエータを制御して、ダンパの
きめ細かな制御を行うようにした懸架力制御装置も提案
されている。
サ(例えば超音波センサ)を設け、該プレビューセンサ
により予め路面の凹凸状態を検出し、ファジィ推論によ
り減衰力調整用のアクチュエータを制御して、ダンパの
きめ細かな制御を行うようにした懸架力制御装置も提案
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の懸
架力制御装置では、いずれも高価なセンサを多く設ける
結果、コスト高になるという問題がある。また制御部に
多くの入力信号が入力されるため、却って処理時間がか
かり、このため迅速な制御ができないという問題もあ
る。
架力制御装置では、いずれも高価なセンサを多く設ける
結果、コスト高になるという問題がある。また制御部に
多くの入力信号が入力されるため、却って処理時間がか
かり、このため迅速な制御ができないという問題もあ
る。
【0005】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、コストを削減でき、しかも応答性を改善でき
る車両用懸架力制御装置を提供することを目的としてい
る。
たもので、コストを削減でき、しかも応答性を改善でき
る車両用懸架力制御装置を提供することを目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用懸架
力制御装置は、車輪のホイルストローク量を検出するた
めのひずみゲージと、上記ホイルストローク量の単位時
間当たりの変化量を演算する演算手段と、上記ホイルス
トローク量及びその変化量に基づいて、予め定められた
ファジィルールに従い各車輪の懸架力を推論するファジ
ィ推論手段と、該ファジィ推論手段の推論結果に従って
懸架力調整用のアクチュエータを駆動する駆動手段とを
備えたことを特徴としている。
力制御装置は、車輪のホイルストローク量を検出するた
めのひずみゲージと、上記ホイルストローク量の単位時
間当たりの変化量を演算する演算手段と、上記ホイルス
トローク量及びその変化量に基づいて、予め定められた
ファジィルールに従い各車輪の懸架力を推論するファジ
ィ推論手段と、該ファジィ推論手段の推論結果に従って
懸架力調整用のアクチュエータを駆動する駆動手段とを
備えたことを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明によれば、まずひずみゲージを用いて車
輪のホイルストローク量を検出し、また演算手段により
上記ホイルストローク量の単位時間当たりの変化量を演
算する。そして、上記ホイルストローク量及びその変化
量に基づいて、ファジィ推論手段が予め定められたファ
ジィルールに従い各車輪の懸架力を推論する。次に駆動
手段が、ファジィ推論手段の推論結果に従って懸架力調
整用のアクチュエータを駆動する。これにより、前後輪
の懸架力が車両の走行状態に応じて制御される。
輪のホイルストローク量を検出し、また演算手段により
上記ホイルストローク量の単位時間当たりの変化量を演
算する。そして、上記ホイルストローク量及びその変化
量に基づいて、ファジィ推論手段が予め定められたファ
ジィルールに従い各車輪の懸架力を推論する。次に駆動
手段が、ファジィ推論手段の推論結果に従って懸架力調
整用のアクチュエータを駆動する。これにより、前後輪
の懸架力が車両の走行状態に応じて制御される。
【0008】この場合には、車両の走行状態を検出する
センサとして、一般に安価なひずみゲージのみを用いて
いる。従ってコストを削減できる。またこれにより、処
理すべき入力信号が一つになるので、処理時間を短縮で
き、応答性を向上できる。
センサとして、一般に安価なひずみゲージのみを用いて
いる。従ってコストを削減できる。またこれにより、処
理すべき入力信号が一つになるので、処理時間を短縮で
き、応答性を向上できる。
【0009】さらに、ひずみゲージにより検出されたホ
イルストローク量と、演算手段により演算された該ホイ
ルストローク量の変化量とに基づいて、ファジィ推論に
より懸架力が推論され、該懸架力になるようアクチュエ
ータが駆動される。従って、単一の入力信号にも拘ら
ず、車両走行状態に応じた最適な懸架力を得ることがで
きる。
イルストローク量と、演算手段により演算された該ホイ
ルストローク量の変化量とに基づいて、ファジィ推論に
より懸架力が推論され、該懸架力になるようアクチュエ
ータが駆動される。従って、単一の入力信号にも拘ら
ず、車両走行状態に応じた最適な懸架力を得ることがで
きる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図1ないし図15は本発明の一実施例による
車両用懸架力制御装置を説明するための図であり、図1
は上記懸架力制御装置の概略ブロック構成図、図2はシ
ョックアブソーバの概略構成図、図3はその一部拡大
図、図4はショックアブソーバのアッパスプリングシー
トのひずみとコイルスプリングのひずみとの相関関係を
示す図、図5はショックアブソーバの内部構造図、図6
はその作動を説明するための図、図7ないし図11はフ
ァジィ制御の制御出力を合成重心法により求めるための
図、図12は該ファジィ制御の効果を説明するための
図、図13ないし図15はファジィ制御の開始タイミン
グを説明するための図である。
説明する。図1ないし図15は本発明の一実施例による
車両用懸架力制御装置を説明するための図であり、図1
は上記懸架力制御装置の概略ブロック構成図、図2はシ
ョックアブソーバの概略構成図、図3はその一部拡大
図、図4はショックアブソーバのアッパスプリングシー
トのひずみとコイルスプリングのひずみとの相関関係を
示す図、図5はショックアブソーバの内部構造図、図6
はその作動を説明するための図、図7ないし図11はフ
ァジィ制御の制御出力を合成重心法により求めるための
図、図12は該ファジィ制御の効果を説明するための
図、図13ないし図15はファジィ制御の開始タイミン
グを説明するための図である。
【0011】図1において、車両1の前,後輪2,3に
はそれぞれショックアブソーバ4,5が設けられてい
る。該ショックアブソーバ4,5は、図2に示すよう
に、その下端がサスペンションに連結された内筒部10
と、該内筒部10が摺動自在に挿入支持された外筒部1
1とを有しており、これらの内,外筒部10,11の周
囲にはそれぞれコイルスプリング12,16が装着され
ている。該各コイルスプリング12,16の下端は内筒
部10の下部に係止され、上端は外筒部11上部のアッ
パースプリングーシート13,17にそれぞれ係止され
ている。該アッパースプリングシート13,17は、そ
の上面が車両本体部1a側に設けられたアッパーサポー
ト14で支持されるとともに、その周囲が該アッパーサ
ポート14により囲まれている。また上記アッパースプ
リングシート13,17には、図3に示すように、該各
アッパースプリングシート13,17のひずみを検出す
るためのひずみゲージ15,18がそれぞれ装着されて
いる。
はそれぞれショックアブソーバ4,5が設けられてい
る。該ショックアブソーバ4,5は、図2に示すよう
に、その下端がサスペンションに連結された内筒部10
と、該内筒部10が摺動自在に挿入支持された外筒部1
1とを有しており、これらの内,外筒部10,11の周
囲にはそれぞれコイルスプリング12,16が装着され
ている。該各コイルスプリング12,16の下端は内筒
部10の下部に係止され、上端は外筒部11上部のアッ
パースプリングーシート13,17にそれぞれ係止され
ている。該アッパースプリングシート13,17は、そ
の上面が車両本体部1a側に設けられたアッパーサポー
ト14で支持されるとともに、その周囲が該アッパーサ
ポート14により囲まれている。また上記アッパースプ
リングシート13,17には、図3に示すように、該各
アッパースプリングシート13,17のひずみを検出す
るためのひずみゲージ15,18がそれぞれ装着されて
いる。
【0012】ここで、ホイルストローク(すなわちサス
ペンションの上下方向ストローク)に伴うコイルスプリ
ングのひずみと、アッパースプリングシートのひずみと
は、一般に比例関係にある(図4参照)。その一方、コ
イルスプリングのひずみはホイルストローク量とも比例
関係にあるので、結局、アッパースプリングシートのひ
ずみとホイルストローク量とは比例関係にあることにな
る。従って、ひずみゲージ15,18によりそれぞれア
ッパースプリングシート13,17のひずみを検出すれ
ば、この検出値からホイールストローク量を算出するこ
とができる。
ペンションの上下方向ストローク)に伴うコイルスプリ
ングのひずみと、アッパースプリングシートのひずみと
は、一般に比例関係にある(図4参照)。その一方、コ
イルスプリングのひずみはホイルストローク量とも比例
関係にあるので、結局、アッパースプリングシートのひ
ずみとホイルストローク量とは比例関係にあることにな
る。従って、ひずみゲージ15,18によりそれぞれア
ッパースプリングシート13,17のひずみを検出すれ
ば、この検出値からホイールストローク量を算出するこ
とができる。
【0013】また、このように直接コイルスプリングに
ひずみゲージを装着しないようにしたため、コイルスプ
リングの収縮に伴う信号線の断線やひずみゲージの剥が
れ等を回避でき、信頼性を向上できる。さらに、ボディ
に近いアッパースプリングシートにひずみゲージを貼付
けることにより信号線をボディ内にすぐに引き込めるよ
うになり、車両走行中の小石のはね上げ等による信号線
の断線の恐れを解消できる。またアッパースプリングシ
ートのひずみゲージ貼付け部がアッパーサポートにより
覆われているので、より信頼性を向上できる。しかも、
ホイルストローク量の検出に際して高価なストロークセ
ンサ等を用いることなく、比較的安価なひずみゲージを
用いるようにしたので、コストを削減できる。
ひずみゲージを装着しないようにしたため、コイルスプ
リングの収縮に伴う信号線の断線やひずみゲージの剥が
れ等を回避でき、信頼性を向上できる。さらに、ボディ
に近いアッパースプリングシートにひずみゲージを貼付
けることにより信号線をボディ内にすぐに引き込めるよ
うになり、車両走行中の小石のはね上げ等による信号線
の断線の恐れを解消できる。またアッパースプリングシ
ートのひずみゲージ貼付け部がアッパーサポートにより
覆われているので、より信頼性を向上できる。しかも、
ホイルストローク量の検出に際して高価なストロークセ
ンサ等を用いることなく、比較的安価なひずみゲージを
用いるようにしたので、コストを削減できる。
【0014】上記ひずみゲージ15,18の出力は、図
1に示すように、制御ユニット20内に設けられたA/
D変換器21に入力されている。該A/D変換器21の
出力は、各アッパースプリングシート13,17のひず
みを前,後輪2,3のホイルストローク量に換算するた
めのホイルストローク換算器22に入力されている。該
ホイルストローク換算器22の出力hn (n番面目の出
力)はショックアブソーバの減衰力を演算するための減
衰力推論部(ファジィコントローラ)23に入力されて
いる。また上記ホイルストローク換算器22の出力hn
は、ホイルストローク量の単位時間当たりの変化量を演
算するホイルストローク変化量演算器24にも入力され
ている。該ホイルストローク変化量演算器24は、上記
ホイルストローク換算器22の各出力データを記憶する
メモリ25内のn−1 番目のデータhn-1 と上記出力デ
ータhn とからホイルストローク量の単位時間当たりの
変化量(ホイルストローク変化量)Δhn を算出して、
該出力Δhn を上記減衰力推論部23に出力している。
1に示すように、制御ユニット20内に設けられたA/
D変換器21に入力されている。該A/D変換器21の
出力は、各アッパースプリングシート13,17のひず
みを前,後輪2,3のホイルストローク量に換算するた
めのホイルストローク換算器22に入力されている。該
ホイルストローク換算器22の出力hn (n番面目の出
力)はショックアブソーバの減衰力を演算するための減
衰力推論部(ファジィコントローラ)23に入力されて
いる。また上記ホイルストローク換算器22の出力hn
は、ホイルストローク量の単位時間当たりの変化量を演
算するホイルストローク変化量演算器24にも入力され
ている。該ホイルストローク変化量演算器24は、上記
ホイルストローク換算器22の各出力データを記憶する
メモリ25内のn−1 番目のデータhn-1 と上記出力デ
ータhn とからホイルストローク量の単位時間当たりの
変化量(ホイルストローク変化量)Δhn を算出して、
該出力Δhn を上記減衰力推論部23に出力している。
【0015】該減衰力推論部23は、上記各データhn
及びΔhn を入力変数としてファジィ推論を実行し、入
力変数に応じた減衰力(懸架力)信号Sh を推論結果と
して出力している。該懸架力信号Sh はドライバ26に
入力されている。ドライバ26は、この懸架力信号Sh
に基づいて上記ショックアブソーバ4,5の各アクチュ
エータ(ステッピングモータ)27を駆動するようにな
っている。
及びΔhn を入力変数としてファジィ推論を実行し、入
力変数に応じた減衰力(懸架力)信号Sh を推論結果と
して出力している。該懸架力信号Sh はドライバ26に
入力されている。ドライバ26は、この懸架力信号Sh
に基づいて上記ショックアブソーバ4,5の各アクチュ
エータ(ステッピングモータ)27を駆動するようにな
っている。
【0016】上記ショックアブソーバ4,5の内部に
は、図5に示すようにピストンロッド28が挿入されて
いる。また該ピストンロッド28には軸方向に延びる孔
28aがその中心部に形成されており、該孔28aの軸
方向途中部分には絞り部28bが形成されている。また
孔28aの上,下方には、該孔28aに連通する小孔2
8c,28dが該軸方向と直交する方向に形成されてい
る。また該孔28a内には、コントロールロッド29が
上下動可能に挿入されている。該コントロールロッド2
9はその上下動により、上記絞り部28bを全閉とする
全閉位置(図6(a))及び全開とする全開位置(同図
(b)実線位置)と、該絞り部28bを途中開度とする
途中開度位置(同図(b)一点鎖線位置)とをとること
ができ、該絞り部28bの開口面積を無段階で変え得る
ようになっている。これにより、該ショックアブソーバ
の減衰力を無段階に変えることができる。
は、図5に示すようにピストンロッド28が挿入されて
いる。また該ピストンロッド28には軸方向に延びる孔
28aがその中心部に形成されており、該孔28aの軸
方向途中部分には絞り部28bが形成されている。また
孔28aの上,下方には、該孔28aに連通する小孔2
8c,28dが該軸方向と直交する方向に形成されてい
る。また該孔28a内には、コントロールロッド29が
上下動可能に挿入されている。該コントロールロッド2
9はその上下動により、上記絞り部28bを全閉とする
全閉位置(図6(a))及び全開とする全開位置(同図
(b)実線位置)と、該絞り部28bを途中開度とする
途中開度位置(同図(b)一点鎖線位置)とをとること
ができ、該絞り部28bの開口面積を無段階で変え得る
ようになっている。これにより、該ショックアブソーバ
の減衰力を無段階に変えることができる。
【0017】上記コントロールロッド29は上記外筒部
11を挿通して上方に延びており、その上部にはねじ部
29aが形成されている。一方、該外筒部11の上方に
は、ステッピングモータ27が設けられており、その中
空回転軸27aは上記ねじ部29aに螺合している。ま
た該外筒部11の上部には該コントロールロッド29a
の回り止め31が設けられている。この構成により、ス
テッピングモータ27を駆動すると、回転軸27aが回
転してコントロールロッド29aが昇降するようになっ
ている。
11を挿通して上方に延びており、その上部にはねじ部
29aが形成されている。一方、該外筒部11の上方に
は、ステッピングモータ27が設けられており、その中
空回転軸27aは上記ねじ部29aに螺合している。ま
た該外筒部11の上部には該コントロールロッド29a
の回り止め31が設けられている。この構成により、ス
テッピングモータ27を駆動すると、回転軸27aが回
転してコントロールロッド29aが昇降するようになっ
ている。
【0018】次に、上記減衰力推論部23によるファジ
ィ制御について図7ないし図11に基づいて説明する。
ここでは、ドライバ26の制御操作量を決定する際のア
ルゴリズムとして合成重心法を採用した場合を例にと
る。なお、図7において、Aは前,後輪2,3の回転中
心を、Bはショックアブソーバ14の上端位置を、hは
ホイルストローク量(サスペンションの上下方向ストロ
ーク量)をそれぞれ表している。
ィ制御について図7ないし図11に基づいて説明する。
ここでは、ドライバ26の制御操作量を決定する際のア
ルゴリズムとして合成重心法を採用した場合を例にと
る。なお、図7において、Aは前,後輪2,3の回転中
心を、Bはショックアブソーバ14の上端位置を、hは
ホイルストローク量(サスペンションの上下方向ストロ
ーク量)をそれぞれ表している。
【0019】いま、図7に示すように、車両の走行中に
おいて、ある時間にホイルストローク量がhn-1 であ
り、これから時間Δt経過後にホイルストローク量がh
n になったとする。なお、これらの各ホイルストローク
量hn-1 ,hn は、ひずみゲージ15,18の各検出結
果に基づいてホイルストローク換算器22より算出され
る。このとき、ホイルストローク量の単位時間当たりの
変化量(ホイルストローク変化量)Δhn は Δhn =hn −hn-1 により求まる。該変化量Δhn の算出はホイルストロー
ク変化量演算器24によりなされる。上記ホイルストロ
ーク量hn 及びホイルストローク変化量Δhn は減衰力
推論部23に入力される。
おいて、ある時間にホイルストローク量がhn-1 であ
り、これから時間Δt経過後にホイルストローク量がh
n になったとする。なお、これらの各ホイルストローク
量hn-1 ,hn は、ひずみゲージ15,18の各検出結
果に基づいてホイルストローク換算器22より算出され
る。このとき、ホイルストローク量の単位時間当たりの
変化量(ホイルストローク変化量)Δhn は Δhn =hn −hn-1 により求まる。該変化量Δhn の算出はホイルストロー
ク変化量演算器24によりなされる。上記ホイルストロ
ーク量hn 及びホイルストローク変化量Δhn は減衰力
推論部23に入力される。
【0020】減衰力推論部23内には、図8 (a) ,
(b),(c)に示すような、前件部としてh及びΔhの
メンバシップ関数が、後件部として減衰比δのメンバシ
ップ関数がそれぞれ設定されている。これらの図におい
て、三角形状の領域S,M,Lはそれぞれ小,中,大の
メンバシップ関数に対応している。減衰比δのメンバシ
ップ関数は、hn /hmax ,Δhn /Δhmax の大小に
応じて定められるようになっており、その制御則を図9
に示す。なお、hmax ,Δhmax は車両によって予め所
定の数値に設定されている。図9に示す制御則によれ
ば、例えばhn /hmax がSで、Δhn /Δhmax がM
の場合には、減衰比δはSに設定される。
(b),(c)に示すような、前件部としてh及びΔhの
メンバシップ関数が、後件部として減衰比δのメンバシ
ップ関数がそれぞれ設定されている。これらの図におい
て、三角形状の領域S,M,Lはそれぞれ小,中,大の
メンバシップ関数に対応している。減衰比δのメンバシ
ップ関数は、hn /hmax ,Δhn /Δhmax の大小に
応じて定められるようになっており、その制御則を図9
に示す。なお、hmax ,Δhmax は車両によって予め所
定の数値に設定されている。図9に示す制御則によれ
ば、例えばhn /hmax がSで、Δhn /Δhmax がM
の場合には、減衰比δはSに設定される。
【0021】いま、減衰力推論部23で演算されたhn
/hmax ,Δhn /Δhmax がそれぞれ図8 (a) ,
(b)に示す値になったとする。このとき、同図8 (a)
よりhのメンバシップ関数はS及びM領域にある。ま
た同図8 (b) よりΔhのメンバシップ関数もS及びM
領域にある。従って、図9の斜線部分に示すように減衰
比δのメンバシップ関数は、hn /hmax ,Δhn /Δ
hmax の少なくともいずれか一方がSのときにSとな
り、hn /hmax ,Δhn /Δhmax がともにMのとき
にMとなる4つの組み合わせがあることになる。
/hmax ,Δhn /Δhmax がそれぞれ図8 (a) ,
(b)に示す値になったとする。このとき、同図8 (a)
よりhのメンバシップ関数はS及びM領域にある。ま
た同図8 (b) よりΔhのメンバシップ関数もS及びM
領域にある。従って、図9の斜線部分に示すように減衰
比δのメンバシップ関数は、hn /hmax ,Δhn /Δ
hmax の少なくともいずれか一方がSのときにSとな
り、hn /hmax ,Δhn /Δhmax がともにMのとき
にMとなる4つの組み合わせがあることになる。
【0022】図10の第1段Aに示すように、h及びΔ
hのメンバシップ関数がともにS領域にある場合には、
hのメンバシップ関数値がω2 ´となり、Δhのメンバ
シップ関数値がω2 となる。ここで ω2 ´>ω2 より、ω2 が両者の最小値となり、従って、このω
2 が、h及びΔhがともにS領域にあるときの照合度と
して求まる。
hのメンバシップ関数がともにS領域にある場合には、
hのメンバシップ関数値がω2 ´となり、Δhのメンバ
シップ関数値がω2 となる。ここで ω2 ´>ω2 より、ω2 が両者の最小値となり、従って、このω
2 が、h及びΔhがともにS領域にあるときの照合度と
して求まる。
【0023】またhのメンバシップ関数がS領域,Δh
のメンバシップ関数がM領域にある場合には(図10の
第2段B参照)、h,Δhの各メンバシップ関数値がそ
れぞれω2 ´,ω3 となり、ω2 ´>ω3 より、最小値
ω3 がこの場合の照合度として求まる。さらにhのメン
バシップ関数がM領域,Δhのメンバシップ関数がS領
域にある場合には(図10の第3段C参照)、h,Δh
の各メンバシップ関数値がそれぞれω1 ,ω2 となり、
ω1 <ω2 より、最小値ω1 がこの場合の照合度として
求まる。同様にh及びΔhのメンバシップ関数がともに
M領域にある場合には(図10の第4段D参照)、h,
Δhの各メンバシップ関数値がそれぞれω1 ,ω3 とな
り、ω1 <ω3 より、最小値ω1 がこの場合の照合度と
して求まる。
のメンバシップ関数がM領域にある場合には(図10の
第2段B参照)、h,Δhの各メンバシップ関数値がそ
れぞれω2 ´,ω3 となり、ω2 ´>ω3 より、最小値
ω3 がこの場合の照合度として求まる。さらにhのメン
バシップ関数がM領域,Δhのメンバシップ関数がS領
域にある場合には(図10の第3段C参照)、h,Δh
の各メンバシップ関数値がそれぞれω1 ,ω2 となり、
ω1 <ω2 より、最小値ω1 がこの場合の照合度として
求まる。同様にh及びΔhのメンバシップ関数がともに
M領域にある場合には(図10の第4段D参照)、h,
Δhの各メンバシップ関数値がそれぞれω1 ,ω3 とな
り、ω1 <ω3 より、最小値ω1 がこの場合の照合度と
して求まる。
【0024】一方、上記Aの場合におけるδのメンバシ
ップ関数はSであるが、この場合には前件部の照合度が
ω2 となったので、後件部の出力としてはSをこのω2
で頭切りしたS1を用いる(図10の第1段A右欄参
照)。同様にBの場合にはS2を、Cの場合にはS3
を、またDの場合にはM1をそれぞれ後件部の出力とし
て用いる。
ップ関数はSであるが、この場合には前件部の照合度が
ω2 となったので、後件部の出力としてはSをこのω2
で頭切りしたS1を用いる(図10の第1段A右欄参
照)。同様にBの場合にはS2を、Cの場合にはS3
を、またDの場合にはM1をそれぞれ後件部の出力とし
て用いる。
【0025】次に、このようにして求めた後件部の出力
をまとめると図11のようになり、各メンバシップ関数
S1,S2,S3,M1を合成してその重心Gを求める
と、このGが最終的な制御操作値として求まる。
をまとめると図11のようになり、各メンバシップ関数
S1,S2,S3,M1を合成してその重心Gを求める
と、このGが最終的な制御操作値として求まる。
【0026】減衰力推論部23は、上記重心Gに相当す
る制御信号Shをドライバ26に出力する。ドライバ2
6はこの制御信号Shを受け、ステップモータ27のス
テップ角φに換算してステップモータ27を駆動制御す
る。ステップモータ27が駆動されると、上記制御信号
Shに応じてコントロールロッド29(図5,図6)が
上下方向に移動し、この結果、絞り部28bの開口面積
が無段階に変化して、ショックアブソーバの減衰力を無
段階で変えることができる。これにより、車両の走行状
態等に応じた最適な減衰力を発生させることが可能とな
り、運転者の乗り心地をアクティブに制御することがで
きる。
る制御信号Shをドライバ26に出力する。ドライバ2
6はこの制御信号Shを受け、ステップモータ27のス
テップ角φに換算してステップモータ27を駆動制御す
る。ステップモータ27が駆動されると、上記制御信号
Shに応じてコントロールロッド29(図5,図6)が
上下方向に移動し、この結果、絞り部28bの開口面積
が無段階に変化して、ショックアブソーバの減衰力を無
段階で変えることができる。これにより、車両の走行状
態等に応じた最適な減衰力を発生させることが可能とな
り、運転者の乗り心地をアクティブに制御することがで
きる。
【0027】このようなファジィ制御を行って重心加速
度を計算したシミュレーション結果を図12(a)に示
す。また同様の計算モデルでファジィ制御を行わなかっ
た場合の重心加速度の計算結果を同図(b)に示す。両
図の比較から明らかなように、ファジィ制御を行うこと
により、重心加速度の最大値及び最小値の絶対値が大幅
に減少していることが分かる。
度を計算したシミュレーション結果を図12(a)に示
す。また同様の計算モデルでファジィ制御を行わなかっ
た場合の重心加速度の計算結果を同図(b)に示す。両
図の比較から明らかなように、ファジィ制御を行うこと
により、重心加速度の最大値及び最小値の絶対値が大幅
に減少していることが分かる。
【0028】また、この場合には、車両の走行状態を検
出するセンサとして、一般に安価なひずみゲージのみを
用いている。従ってコストを削減できる。またこれによ
り、処理すべき入力信号が一つになるので、処理時間を
短縮でき、応答性を向上できる。
出するセンサとして、一般に安価なひずみゲージのみを
用いている。従ってコストを削減できる。またこれによ
り、処理すべき入力信号が一つになるので、処理時間を
短縮でき、応答性を向上できる。
【0029】さらに、ひずみゲージにより検出されたホ
イルストローク量と、演算手段により演算された該ホイ
ルストローク量の変化量とに基づいて、上述のようなフ
ァジィ推論により懸架力が推論され、該懸架力になるよ
うアクチュエータが駆動される。従って、単一の入力信
号にも拘らず、車両走行状態に応じた最適な懸架力を得
ることができる。
イルストローク量と、演算手段により演算された該ホイ
ルストローク量の変化量とに基づいて、上述のようなフ
ァジィ推論により懸架力が推論され、該懸架力になるよ
うアクチュエータが駆動される。従って、単一の入力信
号にも拘らず、車両走行状態に応じた最適な懸架力を得
ることができる。
【0030】次に、このようなファジィ制御における
前,後輪2,3の制御タイミングについて図13及び図
14を用いて説明する。いま図13に示すように、車両
1が速度Vで走行中において、前輪2が凸部35に乗り
上げてから後輪3が該凸部35に乗り上げるまでの時間
をΔt´(sec)とする。なお、ホイールベースをLとす
れば、Δt´は Δt´=L/V により求まる。
前,後輪2,3の制御タイミングについて図13及び図
14を用いて説明する。いま図13に示すように、車両
1が速度Vで走行中において、前輪2が凸部35に乗り
上げてから後輪3が該凸部35に乗り上げるまでの時間
をΔt´(sec)とする。なお、ホイールベースをLとす
れば、Δt´は Δt´=L/V により求まる。
【0031】図14(a)に示すように、前輪側の制御
タイミングについては、ひずみゲージ15(図1)によ
りアッパスプリングシート13のひずみが検出されてか
ら上述のような合成重心法により最適減衰力を計算する
のにt1(sec) 要したとし、また減衰力推論部23がド
ライバ26に制御信号を出力してから実際にステップモ
ータ27が駆動されて減衰力の切換えが行われるまでに
t2(sec) 要したとすると、前輪側についてファジィ制
御が開始されるのは、これらの時間を足したt1+t2
(sec) 後である。
タイミングについては、ひずみゲージ15(図1)によ
りアッパスプリングシート13のひずみが検出されてか
ら上述のような合成重心法により最適減衰力を計算する
のにt1(sec) 要したとし、また減衰力推論部23がド
ライバ26に制御信号を出力してから実際にステップモ
ータ27が駆動されて減衰力の切換えが行われるまでに
t2(sec) 要したとすると、前輪側についてファジィ制
御が開始されるのは、これらの時間を足したt1+t2
(sec) 後である。
【0032】後輪側については、前輪2が凸部35に乗
り上げてからΔt´(sec) 後に後輪3が該凸部35に乗
り上げることになる。そして、図14(b)に示すよう
に、後輪側についてひずみゲージ18によりアッパスプ
リングシート17のひずみが検出されてから同様に合成
重心法により最適減衰力を計算するのにt1´(sec)要
したとし、また実際にステップモータ27が駆動されて
減衰力の切換えが行われるまでにt2´(sec) 要したと
すると、後輪側についてファジィ制御が開始されるの
は、これらの時間を足したt1´+t2´(sec) 後であ
る。このように図14に示すものでは、前後輪いずれの
場合もひずみゲージによるひずみの検出後にファジィ制
御が開始されることになる。従って、ファジィ制御によ
る効果がすぐに得られないため、十分な減衰効果が得ら
れない場合がある。
り上げてからΔt´(sec) 後に後輪3が該凸部35に乗
り上げることになる。そして、図14(b)に示すよう
に、後輪側についてひずみゲージ18によりアッパスプ
リングシート17のひずみが検出されてから同様に合成
重心法により最適減衰力を計算するのにt1´(sec)要
したとし、また実際にステップモータ27が駆動されて
減衰力の切換えが行われるまでにt2´(sec) 要したと
すると、後輪側についてファジィ制御が開始されるの
は、これらの時間を足したt1´+t2´(sec) 後であ
る。このように図14に示すものでは、前後輪いずれの
場合もひずみゲージによるひずみの検出後にファジィ制
御が開始されることになる。従って、ファジィ制御によ
る効果がすぐに得られないため、十分な減衰効果が得ら
れない場合がある。
【0033】次に、図14(b)を改良した例を図15
に示す。すなわち、この図15に示すものでは、前輪側
の制御開始タイミングについては図14(a)と同様で
あり、後輪側の制御開始タイミングのみ改良した例を示
している。この例では、前輪側が凸部35に乗り上げた
際に、前輪側のみならず後輪側についても最適減衰力の
計算を開始する。従って、この場合には前輪側のひずみ
ゲージ15の検出信号に基づいて後輪側の減衰力の計算
を行うことになる。このようなやり方は、後輪側につい
ても前輪側と同タイプのショックアブソーバを採用する
ことによって、その信頼性をより向上させることができ
る。そして、減衰力の計算を開始してからt1´(sec)
経過後に t3=Δt´−(t1´+t2´)(sec) で求まる時間調整の後に後輪側のファジィ制御を開始す
る。すなわち、この場合には、前輪側でショックアブソ
ーバのひずみが検出されてから Δt´=t1´+t2´+t3´(sec) 経過後にファジィ制御が開始されることになる。これに
より、後輪3が凸部35に乗り上げたときすぐにファジ
ィ制御を実行することが可能になる。
に示す。すなわち、この図15に示すものでは、前輪側
の制御開始タイミングについては図14(a)と同様で
あり、後輪側の制御開始タイミングのみ改良した例を示
している。この例では、前輪側が凸部35に乗り上げた
際に、前輪側のみならず後輪側についても最適減衰力の
計算を開始する。従って、この場合には前輪側のひずみ
ゲージ15の検出信号に基づいて後輪側の減衰力の計算
を行うことになる。このようなやり方は、後輪側につい
ても前輪側と同タイプのショックアブソーバを採用する
ことによって、その信頼性をより向上させることができ
る。そして、減衰力の計算を開始してからt1´(sec)
経過後に t3=Δt´−(t1´+t2´)(sec) で求まる時間調整の後に後輪側のファジィ制御を開始す
る。すなわち、この場合には、前輪側でショックアブソ
ーバのひずみが検出されてから Δt´=t1´+t2´+t3´(sec) 経過後にファジィ制御が開始されることになる。これに
より、後輪3が凸部35に乗り上げたときすぐにファジ
ィ制御を実行することが可能になる。
【0034】このようにして、後輪側を一種のプレビュ
ー制御とすることができ、後輪側の制御開始タイミング
を速めることができる。これにより、ファジィ制御によ
る効果がすぐに得られ、十分な減衰効果が得ることがで
きる。このような制御は、比較的ホイールベースの短い
軽自動車において、とくにその効果が顕著であり、乗り
心地を大きく改善することができる。なお、一般のプレ
ビュー制御においては、超音波センサ等の高価なセンサ
が必要となるが、図15の例ではこのようなセンサを必
要とすることなく、同様な効果を得ることができる。
ー制御とすることができ、後輪側の制御開始タイミング
を速めることができる。これにより、ファジィ制御によ
る効果がすぐに得られ、十分な減衰効果が得ることがで
きる。このような制御は、比較的ホイールベースの短い
軽自動車において、とくにその効果が顕著であり、乗り
心地を大きく改善することができる。なお、一般のプレ
ビュー制御においては、超音波センサ等の高価なセンサ
が必要となるが、図15の例ではこのようなセンサを必
要とすることなく、同様な効果を得ることができる。
【0035】このように本実施例では、入力信号として
車両のホイルストローク量のみを用い、しかも該ホイル
ストローク量の検出に安価なひずみゲージを用いるの
で、処理時間を短縮でき、応答性を向上できるととも
に、装置全体のコストを削減できる。さらに、ファジィ
推論により懸架力が推論され、該懸架力になるようアク
チュエータが駆動されるので、単一の入力信号にも拘ら
ず、車両走行状態に応じた最適な懸架力を得ることがで
きる。
車両のホイルストローク量のみを用い、しかも該ホイル
ストローク量の検出に安価なひずみゲージを用いるの
で、処理時間を短縮でき、応答性を向上できるととも
に、装置全体のコストを削減できる。さらに、ファジィ
推論により懸架力が推論され、該懸架力になるようアク
チュエータが駆動されるので、単一の入力信号にも拘ら
ず、車両走行状態に応じた最適な懸架力を得ることがで
きる。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明に係る車両用懸架力
制御装置では、車輪のホイルストローク量をひずみゲー
ジにより検出し、該ホイルストローク量及びその変化量
に基づいて、予め定められたファジィルールに従い各車
輪の懸架力を推論してアクチュエータを駆動するように
したので、コストを削減できるとともに、処理時間を短
縮でき、応答性を向上できる効果がある。また車両走行
状態に応じた最適な懸架力を得ることができる効果があ
る。
制御装置では、車輪のホイルストローク量をひずみゲー
ジにより検出し、該ホイルストローク量及びその変化量
に基づいて、予め定められたファジィルールに従い各車
輪の懸架力を推論してアクチュエータを駆動するように
したので、コストを削減できるとともに、処理時間を短
縮でき、応答性を向上できる効果がある。また車両走行
状態に応じた最適な懸架力を得ることができる効果があ
る。
【図1】本発明の一実施例による車両用懸架力制御装置
の概略ブロック構成図である。
の概略ブロック構成図である。
【図2】上記実施例装置のショックアブソーバの概略構
成図である。
成図である。
【図3】図2の一部拡大図である。
【図4】上記ショックアブソーバのアッパスプリングシ
ートのひずみとコイルスプリングのひずみとの相関関係
を示す図である。
ートのひずみとコイルスプリングのひずみとの相関関係
を示す図である。
【図5】上記ショックアブソーバの内部構造図である。
【図6】上記ショックアブソーバの作動を説明するため
の図である。
の図である。
【図7】車両走行時における車輪の接地状態を説明する
ための図である。
ための図である。
【図8】上記実施例装置の減衰力推論部に設定される前
件部及び後件部のメンバシップ関数を表す図である。
件部及び後件部のメンバシップ関数を表す図である。
【図9】上記実施例装置のファジィ制御における減衰比
δの制御則を示す図である。
δの制御則を示す図である。
【図10】上記前件部及び後件部の照合度を算出するた
めの図である。
めの図である。
【図11】ファジィ推論の推論結果を算出するための合
成重心法を説明する図である。
成重心法を説明する図である。
【図12】上記実施例装置によりファジィ制御を行った
場合の重心加速度の測定結果を比較実験結果とともに示
す図である。
場合の重心加速度の測定結果を比較実験結果とともに示
す図である。
【図13】車両の走行状態を説明するための図である。
【図14】上記車両走行時(図12)におけるファジィ
制御の開始タイミングを示す図である。
制御の開始タイミングを示す図である。
【図15】図14(b)の改良例を示す図である。
2,3 前,後輪 15,18 ひずみゲージ 23 ファジィ推論手段(減衰力推論部) 24 演算手段(ホイルストローク変化量演算器) 26 駆動手段(ドライバ) 27 アクチュエータ(ステップモータ) h ホイルストローク量 Δh ホイルストローク変化量
Claims (1)
- 【請求項1】 車輪のホイルストローク量を検出するた
めのひずみゲージと、上記ホイルストローク量の単位時
間当たりの変化量を演算する演算手段と、上記ホイルス
トローク量及びその変化量に基づいて、予め定められた
ファジィルールに従い各車輪の懸架力を推論するファジ
ィ推論手段と、該ファジィ推論手段の推論結果に従って
懸架力調整用のアクチュエータを駆動する駆動手段とを
備えたことを特徴とする車両用懸架力制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18816493A JPH0740729A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 車両用懸架力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18816493A JPH0740729A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 車両用懸架力制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0740729A true JPH0740729A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16218876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18816493A Withdrawn JPH0740729A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 車両用懸架力制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0740729A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6033123A (en) * | 1997-09-22 | 2000-03-07 | Nsk Ltd. | Tapered roller bearing |
JP2021532317A (ja) * | 2018-07-29 | 2021-11-25 | ▲陳▼▲剛▼ | 支持ダンパー、及び、それを用いた車 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP18816493A patent/JPH0740729A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6033123A (en) * | 1997-09-22 | 2000-03-07 | Nsk Ltd. | Tapered roller bearing |
JP2021532317A (ja) * | 2018-07-29 | 2021-11-25 | ▲陳▼▲剛▼ | 支持ダンパー、及び、それを用いた車 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |