JPH09216508A - ばね上加速度推定装置 - Google Patents

ばね上加速度推定装置

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JPH09216508A
JPH09216508A JP2560796A JP2560796A JPH09216508A JP H09216508 A JPH09216508 A JP H09216508A JP 2560796 A JP2560796 A JP 2560796A JP 2560796 A JP2560796 A JP 2560796A JP H09216508 A JPH09216508 A JP H09216508A
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JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
sprung
phase component
wheels
sprung acceleration
Prior art date
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Pending
Application number
JP2560796A
Other languages
English (en)
Inventor
Shingo Komura
伸吾 香村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH09216508A publication Critical patent/JPH09216508A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来装置では、スカイフック制御あるいはカ
ルノップ制御を行うために少なくとも3個の加速度セン
サを必要としていた。 【解決手段】 左右前輪夫々のばね上加速度を検出する
ばね上加速度検出手段M1と、左右前輪のばね上加速度
の同相成分から左右後輪のばね上加速度の同相成分を推
定する推定手段M2と、左右前輪のばね上加速度の逆相
成分と、推定された左右後輪のばね上加速度の同相成分
とから左右後輪夫々のばね上加速度を算出する算出手段
M3とを有する。このため、左右前輪夫々のばね上加速
度から左右後輪夫々のばね上加速度を推定でき、2個の
加速度センサで4輪全てのばね上加速度を推定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はばね上加速度推定装
置に関し、車両の前輪のばね上加速度から後輪のばね上
加速度を推定するばね上加速度推定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両のサスペンション特性を任意に変更
可能なアクティブサスペンション装置を搭載した車両に
おいて、スカイフック制御、あるいはカルノップ制御を
行うためには車両の右前輪(FrRH)、左前輪(Fr
LH)、右後輪(RrRH)、左後輪(RrLH)、夫
々の任意におけるばね上絶対速度が必要であり、上記各
輪位置でのばね上加速度を検出し、各ばね上加速度を積
分してばね上絶対速度を得ている。
【0003】例えば、特開平2−147422号公報に
は、3個の加速度センサを略水平な仮想平面を規定する
ように配置し、4輪夫々の車輪位置でのばね上加速度を
推定するサスペンション装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、スカイ
フック制御あるいはカルノップ制御を行うために必要と
なる4輪夫々の車輪位置でのばね上加速度を得るために
は、少なくとも3個の加速度センサを必要とし、それ以
上加速度センサを減らすことができないという問題があ
った。
【0005】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
左右前輪のばね上加速度の同相成分から左右後輪のばね
上加速度の同相成分を推定し、これと左右前輪のばね上
加速度の逆相成分とに基づいて左右後輪夫々のばね上加
速度を算出することにより、2つのばね上加速度センサ
の検出信号から4輪全てのばね上加速度を得ることので
きるばね上加速度推定装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明は
図1(A)に示す如く、左右前輪夫々のばね上加速度を
検出するばね上加速度検出手段M1と、上記左右前輪の
ばね上加速度の同相成分から左右後輪のばね上加速度の
同相成分を推定する推定手段M2と、上記左右前輪のば
ね上加速度の逆相成分と、推定された左右後輪のばね上
加速度の同相成分とから左右後輪夫々のばね上加速度を
算出する算出手段M3とを有する。
【0007】このため、左右前輪夫々のばね上加速度か
ら左右後輪夫々のばね上加速度を推定でき、2個の加速
度センサで4輪全てのばね上加速度を推定できる。請求
項2に記載の発明は、図1(B)に示す如く、請求項1
記載のばね上加速度推定装置において、車両の前後加速
度を検出する前後加速度検出手段M4と、検出された前
後加速度に基づいて、前記左右前輪のばね上加速度の同
相成分と、左右後輪のばね上加速度の同相成分との夫々
を補正する補正手段M5とを有する。
【0008】このため、車両の加減速により左右前輪の
ばね上加速度と、左右後輪のばね上加速度とが受ける影
響を考慮して正確な左右後輪夫々のばね上加速度を得る
ことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図2は本発明装置の構成図を示
す。同図中、11は左前輪(FrLH)、12は右前輪
(FrRH)、13は左後輪(RrLH)、14は右後
輪(RrRH)である。ばね上加速度センサ21は左前
輪の上下方向のばね上加速度を検出して電子制御装置
(ECU)25に供給し、ばね上加速度センサ22は右
前輪の上下方向のばね上加速度を検出してECU25に
供給する。また、前後加速度センサ23は車両の加減速
により生じる前後加速度を検出してECU25に供給す
る。この加速度センサ21,22がばね上加速度検出手
段M1に対応し、加速度センサ23が前後加速度検出手
段M4に対応する。
【0010】電子制御装置25は図3に示す如く、マイ
クロコンピュータで構成され、中央処理ユニット(CP
U)40と、リードオンリメモリ(ROM)42と、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)44と、入力ポート回
路46と、出力ポート回路48とを有し、これは双方向
性のコモンバス50により互いに接続されている。
【0011】入力ポート回路46には上記のばね上加速
度センサ21,22夫々の出力する加速度検出信号と、
前後加速度センサ23の出力する加速度検出信号とが供
給される。ROM42は制御プログラムを記憶してい
る。CPU40は制御プログラムに基づき後述する種々
の演算を行い、その際にRAM44が作業領域として使
用される。
【0012】ここで、左右前輪の加速度をGFrLH,
GFrRHとすると、これは逆相成分(GFrRH−G
FrLH)/2と、同相成分(GFrRH+GFrL
H)/2とに分解できる。左右輪同相成分は車両のバウ
ンス、ピッチ等による挙動であり、左右輪逆相成分は車
両のロール,ヨー等による挙動である。上記の左右輪同
相成分による車両の前輪,後輪夫々のばね上挙動は図4
に示す計算モデルを用いて解析する。
【0013】図4は車両を横から見た計算モデルを示
す。同図中、mfは前輪のばね上重量、Kfは前輪の剛
性係数、Cfは前輪の減衰係数、Xfは前輪のばね上変
位、Xofは1前輪の路面変位であり、mrは後輪のば
ね上重量、Krは後輪の剛性係数、Crは後輪の減衰係
数、Xrは後輪のばね上変位、Xorは後輪の路面変位
である。このモデルから次式が成立する。
【0014】
【数1】
【0015】但し、Sはラプラス演算子である。また、
前輪の路面変位Xfofは所定時間遅れで後輪の路面変
位Xorとなるため、次式が成立する。 Xor=e-SL/V ・Xof …(3) ここで、Lはホイールベース、Vは車速である。上記の
(1),(2),(3)式から次式が得られる。
【0016】
【数2】
【0017】次に、左右輪逆相成分による車両のばね上
挙動は、車両が左右対称、かつ剛体と考えると、前輪の
ばね上挙動と後輪のばね上挙動は同一とみなすことがで
きる。図5は本発明のECU25が実行する制御の第1
実施例の制御ブロック図を示す。同図中、右前輪のばね
上加速度検出信号GFrRHは乗算部50で1/2倍さ
れて加算部52及び減算部53夫々に供給される。ま
た、左前輪のはね上加速度検出信号GFrLHは乗算部
51で1/2倍されて加算部52及び減算部53夫々に
供給される。
【0018】加算部52は前輪の同相成分(GFrRH
+GFrLH)/2を計算して乗算部54に供給する。
推定手段M2に対応する乗算部54は(4)式で表わさ
れるH(s)を上記同相成分に乗算して後輪の同相成分
を計算し、加算部56及び減算部57夫々に供給する。
減算部53は前輪の逆相成分(GFrRH−GFrL
H)/2を計算して乗算部55に供給する。乗算部55
は上記逆相成分にdr/df(但し、dfは前輪のトレ
ッド、drは後輪のトレッドである)を乗算して前後輪
のトレッドの違いによる補正を行って後輪の逆相成分を
計算し、加算部56及び減算部57夫々に供給する。
【0019】加算部56は後輪の同相成分と後輪の逆相
成分を加算して右後輪のばね上加速度GRrRHを求め
出力する。減算部57は後輪の同相成分から後輪の逆相
成分を減算して左後輪のばね上加速度GRrLHを求め
出力する。この加算部56及び減算部57が算出手段M
3に対応する。
【0020】これによって、2つのばね上加速度センサ
21,22で検出した左右前輪のばね上加速度GFrL
H,GFrRHから左右後輪のばね上加速度GRrL
H,GRrRHを推定でき、ばね上加速度センサの数を
2つに減らすことが可能となる。
【0021】ところで、車両のばね上挙動は車両の加減
速や操舵によっても発生する。例えば、車両が加速する
場合、前輪のばね上挙動は上向き、後輪のばね上挙動は
下向きとなる。これを考慮したのが次に説明する第2実
施例である。図6は本発明のECU25が実行する制御
の第2実施例の制御ブロック図を示す。同図中、右前輪
のばね上加速度検出信号GFrRHは乗算部50で1/
2倍されて加算部52及び減算部53夫々に供給され
る。また、左前輪のはね上加速度検出信号GFrLHは
乗算部51で1/2倍されて加算部52及び減算部53
夫々に供給される。
【0022】また、前後加速度センサ23で検出された
車両の前後加速度Gxは乗算部60,61夫々に供給さ
れる。乗算部60は前後加速度GxにαfS2 を乗算し
てGxにより生じる前後のばね上加速度の同相成分を推
定し減算部62に供給する。乗算部61は前後加速度G
xにαrS2 を乗算して、Gxにより生じる後輪のばね
上加速度の同相成分を推定し加算部63に供給する。な
お、αfは単位前後加速度あたりの前輪ばね上の上下変
位であり、αrは単位前後加速度あたりの前輪ばね上の
上下変位である。またαfとαrは符号が逆である。
【0023】加算部52は前輪の同相成分(GFrRH
+GFrLH)/2を計算し、減算部62は、この前輪
の同相成分から前後加速度Gxによる前輪の同相成分を
減算して補正して乗算部54に供給する。乗算部54は
(4)式で表わされるH(s)を上記同相成分に乗算し
て後輪の同相成分を計算し、加算部63に供給する。加
算部63は上記後輪の同相成分に前後加速度Gxによる
後輪の同相成分を加算して補正し、加算部56及び減算
部57夫々に供給する。上記の乗算部60,61及び減
算部62,加算部63が補正手段M5に対応する。
【0024】減算部53は前輪の逆相成分(GFrRH
−GFrLH)/2を計算して乗算部55に供給する。
乗算部55A,55Bは上記逆相成分に1/df,dr
夫々を乗算して前後輪のトレッドの違いによる補正を行
って後輪の逆相成分を計算し、加算部56及び減算部5
7夫々に供給する。
【0025】加算部56は後輪の同相成分と後輪の逆相
成分を加算して右後輪のばね上加速度GRrRHを求め
出力する。減算部57は後輪の同相成分から後輪の逆相
成分を減算して左後輪のばね上加速度GRrLHを求め
出力する。ところで、乗算部60,61において前後加
速度Gxによる前輪,後輪夫々の同相成分を別々に計算
しているのは乗算部54における(4)式の計算では時
間遅れの項e-SL/V を有するためである。
【0026】また、図6に破線で示す如く車両の左右加
速度GyにβS2 (βは単位左右加速度あたりのロール
量)を乗算して前輪,後輪夫々のばね上ロール加速度を
求め、減算器53の出力するばね上加速度の逆相成分を
補正しようとしても、車両が剛体とすると前輪,後輪夫
々のばね上ロール加速度は同一値で、前輪分については
減算、後輪分については加算であり、かつ、乗算器55
A,55Bでの時間遅れはないために上記前輪分と後輪
分とが相殺される。このため左右加速度Gyによる補正
の必要はなく、上記の説明を行うために分離した乗算部
55A,55Bは図5と同様に乗算部55に代えても良
い。
【0027】これによって、2つのばね上加速度センサ
21,22で検出した左右前輪のばね上加速度GFrL
H,GFrRHから、車両の加減速による影響を考慮し
て正確な左右後輪のばね上加速度GRrLH,GRrR
Hを推定でき、ばね上加速度センサの数を2つに減らす
ことが可能となる。
【0028】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
左右前輪夫々のばね上加速度を検出するばね上加速度検
出手段と、上記左右前輪のばね上加速度の同相成分から
左右後輪のばね上加速度の同相成分を推定する推定手段
と、上記左右前輪のばね上加速度の逆相成分と、推定さ
れた左右後輪のばね上加速度の同相成分とから左右後輪
夫々のばね上加速度を算出する算出手段とを有する。
【0029】このため、左右前輪夫々のばね上加速度か
ら左右後輪夫々のばね上加速度を推定でき、2個の加速
度センサで4輪全てのばね上加速度を推定できる。ま
た、請求項2に記載の発明は、請求項1記載のばね上加
速度推定装置において、車両の前後加速度を検出する前
後加速度検出手段と、検出された前後加速度に基づい
て、前記左右前輪のばね上加速度の同相成分と、左右後
輪のばね上加速度の同相成分との夫々を補正する補正手
段とを有する。
【0030】このため、車両の加減速により左右前輪の
ばね上加速度と、左右後輪のばね上加速度とが受ける影
響を考慮して正確な左右後輪夫々のばね上加速度を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置のブロック図である。
【図3】電子制御装置のブロック図である。
【図4】本発明の計算モデルを示す図である。
【図5】電子制御装置が実行する制御の制御ブロック図
である。
【図6】電子制御装置が実行する制御の制御ブロック図
である。
【符号の説明】
11 左前輪 12 右前輪 13 左後輪 14 右前輪 21,22 ばね上加速度センサ 23 前後加速度センサ 25 ECU 40 CPU 42 ROM 44 RAM 46 入力ポート回路 48 出力ポート回路 50 コモンバス M1 ばね上加速度検出手段 M2 推定手段 M3 算出手段 M4 前後加速度検出手段 M5 補正手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左右前輪夫々のばね上加速度を検出する
    ばね上加速度検出手段と、 上記左右前輪のばね上加速度の同相成分から左右後輪の
    ばね上加速度の同相成分を推定する推定手段と、 上記左右前輪のばね上加速度の逆相成分と、推定された
    左右後輪のばね上加速度の同相成分とから左右後輪夫々
    のばね上加速度を算出する算出手段とを有することを特
    徴とするばね上加速度推定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のばね上加速度推定装置に
    おいて、 車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、 検出された前後加速度に基づいて、前記左右前輪のばね
    上加速度の同相成分と、左右後輪のばね上加速度の同相
    成分との夫々を補正する補正手段とを有することを特徴
    とするばね上加速度推定装置。
JP2560796A 1996-02-13 1996-02-13 ばね上加速度推定装置 Pending JPH09216508A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113358371A (zh) * 2021-06-24 2021-09-07 东风汽车有限公司东风日产乘用车公司 簧上加速度估算方法、存储介质和电子设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113358371A (zh) * 2021-06-24 2021-09-07 东风汽车有限公司东风日产乘用车公司 簧上加速度估算方法、存储介质和电子设备

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