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 |