JPH08300927A - 姿勢制御方法及び姿勢制御装置 - Google Patents

姿勢制御方法及び姿勢制御装置

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JPH08300927A
JPH08300927A JP10738695A JP10738695A JPH08300927A JP H08300927 A JPH08300927 A JP H08300927A JP 10738695 A JP10738695 A JP 10738695A JP 10738695 A JP10738695 A JP 10738695A JP H08300927 A JPH08300927 A JP H08300927A
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JP
Japan
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vehicle body
lateral
force
posture
generated
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JP10738695A
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Shozo Kawasawa
祥三 川沢
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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】 車体の横方向の姿勢を一定に制御する。 【構成】 車体1の横方向の加速度αを検知して左側の
アクチュエータ5の発生力F1と、右側のアクチュエー
タ6の発生力F2とを制御し、車体1の横方向の姿勢を
一定に保持する姿勢制御方法において、慣性力Fにより
車体1に作用するロールモーメントと、空力F3により
車体1に作用するロールモーメントとを求め、これらの
合計ロールモーメントに応じて左側のアクチュエータ5
の発生力F1と右側のアクチュエータ6の発生力F2とを
求めて車体1の横方向の姿勢を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の姿勢制御方法及
び姿勢制御装置に関し、特にアクティブサスペンション
による姿勢制御方法及び姿勢制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の走行時における車体の姿勢変化
は、操縦の安定性や乗り心地に大きな影響を与える。車
体の姿勢変化の要因としては、駆動・制動トルクによる
もの、慣性力によるもの、空力抵抗・気象風によるもの
等がある。アクティブサスペンションは、車体を支持す
るエアばねの内圧を夫々独立して制御し、車体の姿勢を
路面に対して常に水平に保持することにより乗り心地の
向上及び操縦の安定性の向上を図るようにしたものであ
る。
【0003】姿勢制御は、コーナリング時には外輪のエ
アばねの内圧を高めてロール量を低減させ横(左右)方
向の姿勢を制御し(ロール制御)、発進時には前輪のエ
アばねの内圧を低くし、後輪のエアばねの圧を高くして
車体後部の沈み込みを低減させ、ブレーキング時には前
輪のエアばねの内圧を高め、後輪のエアばねの圧を低く
して車体前部の沈み込みを低減させて前後方向の姿勢を
制御し(アンチダイブ制御)、更に車高変動に応じてエ
アばねの内圧を制御してピッチングハウジングを低減さ
せる(ピッチングハウジング制御)。
【0004】図3は、車両の後部を示し、車体1は、左
右の後輪2、3のアクスルを支持するアクスルハウジン
グ4にアクチュエータ5、6を介して支持されている。
車体の横方向の姿勢制御は、車体1の質量をm、車体1
の左側のアクチュエータ5の発生力(エアばねのばね
力)をF1、右側のアクチュエータ6の発生力(エアば
ねのばね力)をF2、重心Gにおける慣性力をF(=m
α)、重心Gの車体1とアクスルハウジング4に夫々設
けられたブラケット8と9とを連結するラテラルロッド
7からの高さをh、左右のアクチュエータ5、6の間隔
をBとした場合、車体1の横方向の加速度αを検出し、 F2=mαh/B F1=−F2 となるように左側のアクチュエータ5及び右側のアクチ
ュエータ6の発生力F1、F2を制御して車体1の横方向
の姿勢を一定に保つようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た車体の横方向の姿勢制御は、走行中或いは旋回中に受
ける横風の影響を考慮していないために、突風などを受
けたときには運転者の予期しないロールが生じることが
ある。特に、トラックやバスなどのように車高が高く、
しかも車体の長い車両においては突風等の影響を大きく
受けやすいという問題がある。
【0006】車体の姿勢制御方法として、例えば、実開
昭64−103524号公報に開示されている車両用サ
スペンション装置がある。この装置は、ブレーキ踏み込
み後、設定時間内に減速度が第1設定値以上になると前
輪側サスペンションユニットに流体を供給し、設定時間
後に第2設定値以上になると後輪側から流体を排出する
ことにより、アンチノーズダイブ制御を行うようにした
ものである。
【0007】しかしながら、この制御装置は、ブレーキ
ング時における車体の前後方向の姿勢制御を行うだけの
ものであり、突風などの横風を受けた場合における車体
の横方向の姿勢制御については何等なされていない。本
発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、強い横風を
受けた場合にも車体の横方向の姿勢変化を小さくするよ
うにした姿勢制御方法及び姿勢制御装置を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項1では、車体の横方向の加速
度を検知して左右の各アクチュエータの発生力を制御
し、車体の横方向の姿勢を一定に保持する姿勢制御方法
において、慣性力により車体に作用するロールモーメン
トと、空力により車体に作用するロールモーメントとを
求め、これらの合計ロールモーメントに応じて前記左右
の各アクチュエータの発生力とを求めて車体の横方向姿
勢を一定に制御するようにしたものである。
【0009】請求項2では、車体の横方向の加速度を検
知して左右の各アクチュエータの発生力を制御し、車体
の横方向の姿勢を一定に保持する姿勢制御装置におい
て、車軸側と車体側との間に横方向に介在されこれら両
者を連結する連結部材と、前記連結部材に配設され車体
の横方向に作用する力を検出する検出手段と、前記横方
向の加速度と前記横方向に作用する力とに基づいて前記
左右の各アクチュエータの発生力を求めてこれらのアク
チュエータを制御する制御手段とを備えた構成としたも
のである。
【0010】
【作用】車両の走行時に慣性力により車体に作用するロ
ールモーメントと、空力により車体に作用するロールモ
ーメントとを求める。そして、これらのロールモーメン
トを合計し、その合計したロールモーメントに応じて左
側のアクチュエータの発生力と右側のアクチュエータの
発生力とを求めて車体の横方向の姿勢を制御する。これ
により強い横風を受けた場合にも車両の横方向の姿勢変
化を小さく抑えることができる。
【0011】請求項2では、車軸側と車体側を横方向に
連結する連結部材に配設した検出手段により当該連結部
材に作用する横方向の力を検出する。制御手段は、横方
向の加速度と横方向の力に基づいて左右のアクチュエー
タの発生力を求め、これらのアクチュエータを制御して
車体の横方向の姿勢を一定に制御する。
【0012】
【実施例】以下本発明の姿勢制御方法及び姿勢制御装置
の実施例を説明する。図1は、本発明を実施するための
車両の概要を示し、車体1は、左右の後輪2、3のアク
スルを収納するアクスルハウジング4に左側及び右側の
アクチュエータ5、6により支持されている。これらの
左右のアクチュエータ5、6は、各発生力を制御するこ
とにより車体1の横方向の姿勢を制御可能とされてい
る。これらのアクチュエータ5、6は、例えば、エアば
ねにより構成されており、エア圧を制御することにより
車体の横方向の姿勢を制御し得るようになっている。
【0013】車体1とアクスルハウジング4とはラテラ
ルロッド7により連結されている。即ち、ラテラルロッ
ド7は、車体1とアクスルハウジング4との間に左右
(横)方向に配設され、一端が車体1の下面の一側例え
ば、右側に固設されたブラケット8に、他端がアクスル
ハウジング4の上面左側に固設されたブラケット9に連
結されており、車体1の左右(横)方向へのずれを防止
している。
【0014】車体1には当該車体1の横方向の加速度を
検出する加速度センサ10が配設されており、ラテラル
ロッド7には車体1に横方向に作用する応力を検出する
センサ例えば、歪みゲージ11が取り付けられている。
制御装置12は、加速度センサ10、歪みゲージ11か
ら入力される信号に基づいて前記左側のアクチュエータ
5、右側のアクチュエータ6の発生力(エアばねのばね
力)を制御して車体1の横方向の姿勢制御を行う。
【0015】以下に図2のフローチャートを参照して姿
勢制御方法を説明する。車体1の質量をm、左側のアク
チュエータ5、右側のアクチュエータ6の発生力を夫々
F1、F2、車体1の重心Gに横方向に作用する慣性力を
F(=mα)、車体1の空力中心Qに横方向に作用する
空力をF3、ラテラルロッド7から重心G、空力中心Q
までの高さを夫々h1、h2、ラテラルロッド7の長手方
向(車体1の左右方向)に作用する力をF4、車体1に
作用する横方向の加速度をαとする。
【0016】制御装置12は、加速度センサ10、歪み
ゲージ11からの各信号を入力し、車体1に作用する横
方向の加速度α、ラテラルロッド7に作用する応力σを
求める(図2のステップS1、S2)。次に、応力σに
より車体1に作用する横方向の力F4を算出する(ステ
ップS3)。ラテラルロッド7の断面積をAとすると、
当該ラテラルロッド7の長手方向に作用する力(車体1
に横方向に作用する力)F4は、F4=σAとなる。
【0017】次に、制御装置12は、ステップS1で求
めた車体1の横方向の加速度αと、ステップS3で算出
した車体1に作用する横方向の力F4とにより、左側の
アクチュエータ5の発生力F1と、右側のアクチュエー
タ6の発生力F2とを求める(ステップS4)。車体1
の重心Gに作用する横方向の慣性力Fは、F=mαであ
り、空力中心Qに作用する横方向の空力F3は、F3=F
4−mαとなる。従って、慣性力Fにより車体1に作用
するロールモーメントM1は、M1=mαh1、空力F3に
より車体1に作用するロールモーメントM2は、M2=
(F4−mα)h2となる。
【0018】従って、左側のアクチュエータ5の発生力
F1、及び右側のアクチュエータ6の発生力F2は、 F2=(M1+M2)/B ={mαh1+(F4−mα)h2}/B (1) F1=−F2 (2) となる。
【0019】制御装置12は、左側のアクチュエータ5
の発生力がF1(=−F2)、右側のアクチュエータ6の
発生力がF2(={mαh1+(F4−mα)h2}/B)
となるようにこれらのアクチュエータ5、6を制御す
る。これにより制御装置12は、車体1が強い横風を受
けた場合でも、車体1の横方向の姿勢変化を小さく抑え
ることができる。
【0020】尚、式(1)、(2)より、空力中心Qの
高さh2と重心Gの高さh1とが略等しい場合には、 F2=F4h2/B (3) となり、加速度センサ10は不要となる。従って、加速
度センサの価格だけコストダウンを図ることが可能とな
る。
【0021】尚、上記実施例においては、車体1の横方
向に作用する力として、車体1とアクスルハウジング4
とを連結するラテラルロッド7に作用する力を検出する
ようにしたが、これに限るものではなく、例えば、車体
の前後方向に臨んで斜めに配設されたラジアスロッドに
作用する力を検出し、この検出した力に基づいて車体の
横方向に作用する力を検出するようにしても良い。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項1では、慣性力により車体に作用するロールモーメ
ントと、空力により車体に作用するロールモーメントと
を求め、これらの合計ロールモーメントに応じて左側の
アクチュエータの発生力と右側のアクチュエータの発生
力とを求めて車体の横方向姿勢を一定に制御することに
より、強い横風を受けた場合でも車体1の左右方向の姿
勢変化を小さく抑えることができ、乗り心地の向上及び
操縦の安定性の向上が図られる。また、制御方法が簡単
である。
【0023】請求項2では、車軸側と車体側との間に横
方向に介在されこれら両者を連結する連結部材と、連結
部材に配設され車体の横方向に作用する力を検出する検
出手段と、横方向の加速度と横方向に作用する力に基づ
いて左右の各アクチュエータの発生力を求めてこれらの
アクチュエータを制御する制御手段とを備えた構成とし
たので、姿勢制御装置の構成が簡単となり、安価な姿勢
制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る姿勢制御方法及び姿勢制御装置を
適用した車両の説明図である。
【図2】本発明に係る姿勢制御方法の制御手順の一例を
示すフローチャートである。
【図3】従来の車両の姿勢制御方法の説明図である。
【符号の説明】
1 車体 2、3 後輪 4 アクスルハウジング 5、6 アクチュエータ(エアばね) 7 ラテラルロッド 8、9 ブラケット 10 加速度センサ 11 歪みゲージ 12 制御装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体の横方向の加速度を検知して左右の
    各アクチュエータの発生力を制御し、車体の横方向の姿
    勢を一定に保持する姿勢制御方法において、 慣性力により車体に作用するロールモーメントと、空力
    により車体に作用するロールモーメントとを求め、これ
    らの合計ロールモーメントに応じて前記左右の各アクチ
    ュエータの発生力を求めて車体の横方向姿勢を一定に制
    御することを特徴とする姿勢制御方法。
  2. 【請求項2】 車体の横方向の加速度を検知して左右の
    各アクチュエータの発生力を制御し、車体の横方向の姿
    勢を一定に保持する姿勢制御装置において、 車軸側と車体側との間に横方向に介在されこれら両者を
    連結する連結部材と、 前記連結部材に配設され車体の横方向に作用する力を検
    出する検出手段と、 前記横方向の加速度と前記横方向に作用する力に基づい
    て前記左右の各アクチュエータの発生力を求めてこれら
    のアクチュエータを制御する制御手段とを備えたことを
    特徴とする姿勢制御装置。
  3. 【請求項3】 前記連結部材は、アクスルハウジングと
    車体との間に横向きに取り付けられたラテラルロッドで
    あることを特徴とする請求項2に記載の姿勢制御装置。
  4. 【請求項4】 前記検出手段は、歪みゲージであること
    を特徴とする請求項2に記載の姿勢制御装置。
JP10738695A 1995-05-01 1995-05-01 姿勢制御方法及び姿勢制御装置 Withdrawn JPH08300927A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005063514A1 (de) * 2003-12-20 2005-07-14 Daimlerchrysler Ag System und verfahren zur wankstabilisierung eines kraftfahrzeuges, insbesondere von bussen, transportern, geländewagen oder dergleichen
JP2010223712A (ja) * 2009-03-23 2010-10-07 Toyota Central R&D Labs Inc 車両空気力算出装置、車両運動解析装置及び車両サスペンション制御装置

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WO2005063514A1 (de) * 2003-12-20 2005-07-14 Daimlerchrysler Ag System und verfahren zur wankstabilisierung eines kraftfahrzeuges, insbesondere von bussen, transportern, geländewagen oder dergleichen
JP2010223712A (ja) * 2009-03-23 2010-10-07 Toyota Central R&D Labs Inc 車両空気力算出装置、車両運動解析装置及び車両サスペンション制御装置

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Effective date: 20020702