JPH1111129A - 接地荷重制御装置 - Google Patents

接地荷重制御装置

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JPH1111129A
JPH1111129A JP16374697A JP16374697A JPH1111129A JP H1111129 A JPH1111129 A JP H1111129A JP 16374697 A JP16374697 A JP 16374697A JP 16374697 A JP16374697 A JP 16374697A JP H1111129 A JPH1111129 A JP H1111129A
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JP
Japan
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load
downhill
actuator
tire
braking
Prior art date
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Pending
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JP16374697A
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English (en)
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Masaki Izawa
正樹 伊沢
Kei Oshida
圭 忍田
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 降坂路での制動距離のより一層の短縮化を企
図し得る接地荷重制御装置を提供する。 【解決手段】 降坂路での急制動を判別すると、後輪側
の車体とタイヤとの間を連結するアクチュエータに上下
方向加速度を発生させ、その時のばね上質量あるいはば
ね下質量の慣性力の反力により、見掛け上の後輪接地荷
重を一時的に増大させるものとする。これにより、後輪
のグリップ力が増大してロック限界が引き上げられるの
で、より大きな制動力を加えることができることとな
り、操縦安定性を損なわずに降坂路での制動距離の短縮
化を実現し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ばね上質量とばね
下質量との少なくともいずれか一方に加速度を発生させ
て接地荷重を一時的に変化させることのできる接地荷重
制御装置に関し、特に降坂路での制動距離の短縮化に寄
与し得る接地荷重制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】制動時にタイヤがロックすると操縦性が
失われることは良く知られており、特に旋回中に後輪が
ロックすると安定性が著しく損なわれるので好ましくな
いとされている。そこで、後輪の早期ロックを防止する
ために、前後輪の制動力配分比を、後輪側を相対的に低
く設定することが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、タイヤのグ
リップ力Fは、タイヤと路面との間の摩擦係数μとタイ
ヤの接地面に加わる垂直荷重Wとの積(F=μW)で与
えられるので、タイヤがロックしない範囲での制動力の
限界は、本質的にその車両の輪重で定まってしまう。従
って、後輪側の接地荷重がより一層低下傾向となる降坂
路でのタイヤロックを防止しようとすると、必然的に制
動力が不足傾向となってしまう。
【0004】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
降坂路での制動距離のより一層の短縮化を企図し得る接
地荷重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】このような目的を果たす
ために、本発明においては、降坂路での急制動を判別す
ると、後輪側の車体とタイヤとの間を連結するアクチュ
エータに上下方向加速度を発生させ、その時のばね上質
量あるいはばね下質量の慣性力の反力により、見掛け上
の後輪接地荷重を一時的に増大させるものとした。これ
により、後輪のグリップ力が増大してロック限界が引き
上げられるので、より大きな制動力を加えることができ
ることとなり、操縦安定性を損なわずに降坂路での制動
距離の短縮化を実現し得る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の構成について詳細に説明する。
【0007】図1は、本発明が適用される能動型懸架装
置の要部の概略構成を模式的に示している。タイヤ1
は、上下のサスペンションアーム2・3により、車体4
に対して上下動可能に支持されている。そして下サスペ
ンションアーム3と車体4との間には、油圧駆動による
リニアアクチュエータ5が設けられている。
【0008】リニアアクチュエータ5は、シリンダ/ピ
ストン式のものであり、シリンダ内に挿入されたピスト
ン6の上下の油室7・8に可変容量型油圧ポンプ9から
供給される作動油圧をサーボ弁10で制御することによ
り、ピストンロッド11に上下方向の推力を発生させ、
これによってタイヤ1の中心(車軸)と車体4との間の
相対距離を自由に変化させることができるようになって
いる。
【0009】ポンプ9からの吐出油は、ポンプ脈動の除
去および過渡状態での油量を確保するためのアキュムレ
ータ12に蓄えられた上で、各輪に設けられたアクチュ
エータ5に対し、各アクチュエータ5に個々に設けられ
たサーボ弁10を介して供給される。
【0010】この油圧回路には、公知の能動型懸架装置
と同様に、アンロード弁13、オイルフィルタ14、逆
止弁15、圧力調整弁16、およびオイルクーラ17な
どが接続されている。
【0011】なお、サーボ弁10は、電子制御ユニット
(ECU)18から発せられる制御信号をサーボ弁ドラ
イバ19を介してソレノイド10aに与えることによ
り、油圧アクチュエータ5に与える油圧と方向とが連続
的に制御されるものであり、車体4とピストンロッド1
1との接続部に設けられた荷重センサ20、車体4と下
サスペンションアーム3との間に設けられたストローク
センサ21、車体側の上下加速度を検出するばね上加速
度センサ22、およびタイヤ側の上下加速度を検出する
ばね下加速度センサ23の信号をECU18で処理した
信号に基づいて制御される。
【0012】次に、図2を参照して本発明装置の制御ア
ルゴリズムについて説明する。ECU18においては、
前後加速度センサ27および路面傾斜センサ28の信号
を急制動判断部29に入力し(ステップ1)、この値か
ら現状が所定角度の下り坂における所定の急制動状態下
にあるか否かを判断する(ステップ2)。ここで下り坂
の急制動中と判定された場合は、目標荷重演算部24に
入力したばね上加速度センサ22とばね下加速度センサ
23との信号を参照して仮の目標荷重を内部的に発生さ
せ(ステップ3)、この値と荷重センサ20の信号(実
荷重)との偏差を演算し(ステップ4)、この差分を安
定化演算部25で処理した後、変位制限比較演算部26
でストロークセンサ21の信号を参照してアクチュエー
タ5のストロークの限界内での制御が行われるようにサ
ーボ弁ドライバ19に与える指令値を調整する(ステッ
プ5)。そしてこの調整された信号により、目標荷重と
実荷重とが等しくなるようにサーボ弁10を駆動して後
車軸のアクチュエータ5にストロークを発生させ、後輪
接地荷重を増大させる向きの上下加速度を、ばね上質量
とばね下質量との少なくともいずれか一方に発生させる
(ステップ6)。これにより、後輪のグリップ力が一時
的に増大するので(図3参照)、ロック限界が引き上げ
られて制動距離が短縮される。
【0013】降坂路での急制動の場合、後輪荷重が減少
傾向となるために後輪のロック限界が低下するが、上記
の手法で後輪の接地荷重を通常時に比して増大させるこ
とにより、後輪がロックし難くなるので、特に旋回を伴
う制動の場合に、操縦安定性を損なわずに制動距離を短
縮化する上に寄与することができる。
【0014】なお、図3は、タイヤの接地荷重(=グリ
ップ力)分布を概念的に示しており、静荷重の範囲での
接地荷重を実線の円で表し、アクチュエータ5のストロ
ーク制御で増大した分の接地荷重を二点鎖線の円で表し
ている。
【0015】次に本発明の原理について説明する。図4
のモデルにおいて、 M2:ばね上質量 M1:ばね下質量 Z2:ばね上座標 Z1:ばね下座標 Kt:タイヤのばね定数 Fz:アクチュエータ推力 とし、下向きを正方向とすると、ばね上質量M2並びに
ばね下質量M1の運動方程式は、それぞれ次式で与えら
れる。ただし式中の*マークは一階微分を表し、**マ
ークは二階微分を表す。 M2・Z2**=−Fz M1・Z1**+Kt・Z1=Fz
【0016】従って、タイヤ接地荷重Wは次式で与えら
れる。 W=−Kt・Z1=−Fz+M1・Z1**=M2・Z2**+M1
・Z1**
【0017】つまり接地荷重Wは、ばね上慣性力とばね
下慣性力との和となるので、アクチュエータ5の伸縮加
速度を制御してばね上質量とばね下質量との少なくとも
いずれか一方の慣性力を変化させることにより、接地荷
重Wを変化させることができる。従って、アクチュエー
タ5の伸張加速度を制御することにより、接地荷重Wを
タイヤ毎に一時的に増大させることが可能となる。な
お、サスペンションストロークを200mmとしてアクチ
ュエータ5に1トンの推力を発生させた場合、約0.2
秒間作動させることができる。
【0018】一般的には、アクチュエータの消費エネル
ギを節約するために車両重量を支持する懸架スプリング
と減衰力発生用ダンパとを併用するが(図5参照)、そ
の場合は、 Ks:懸架スプリングのばね定数 C:ダンパの減衰係数 とすると、ばね上質量M2並びにばね下質量M1の運動方
程式は、それぞれ次式で与えられる。 M2・Z2**+C・(Z2*−Z1*)+Ks・(Z2−Z1)
=−Fz M1・Z1**+C・(Z1*−Z2*)+Ks・(Z1−Z2)
+Kt・Z1=Fz
【0019】従って、タイヤ接地荷重Wは次式で与えら
れる。 W=−Kt・Z1=−Fz+M1・Z1**+C・(Z1*−Z2
*)+Ks・(Z1−Z2)=M2・Z2**+M1・Z1**
【0020】つまり接地荷重Wは、上記と同様に、アク
チュエータの伸縮加速度を制御することによって変化さ
せることができることが分かる。
【0021】なお、上記実施例においては、アクチュエ
ータとして油圧駆動のシリンダ装置を用いるものを示し
たが、これはリニアモータ或いはボイスコイルなどの如
きその他の電気式の推力発生手段を用いても、あるいは
カム機構やばね手段を用いて加速度を発生させても、同
様の効果を得ることができる。
【0022】これに加えて、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で使用センサを簡略化することができる。例えば、
ばね下、ばね上両加速度センサの出力差を二階積分する
ことでも位置検出信号を得ることができるので、ストロ
ークセンサを廃止することができるし、ばね上、ばね下
両重量の実測値と、ばね下、ばね上両加速度センサの出
力値とを演算することでアクチュエータが発生する力を
求めることができるので、荷重センサを廃止することも
できる。さらに、荷重センサと変位センサとの信号に基
づいて状態推定器を構成し、ばね下、ばね上両加速度を
間接的に求めることもできる。また、ECUについて
も、ディジタル、アナログ、並びにハイブリッドのいず
れでも実現可能なことは言うまでもない。
【0023】
【発明の効果】このように本発明によれば、後輪接地荷
重を動的に増大させることで降坂路でロックし易くなる
後輪のグリップ力の発生限界を高めることができるの
で、制動力を低下させずに後輪のロックを防止すること
が可能となり、安定性の向上と制動距離の短縮化とに大
きな効果をもたらすことができる。また、摩擦円の理論
から言うと、タイヤの横力と前後力との総和は一定のた
め、旋回のために横力が費やされると、制動のための前
後力が減少する傾向となるが、本発明によれば、制動力
が不足ぎみなタイヤの接地荷重を増大させることができ
るので、降坂路での旋回時の制動性能の向上にも効果的
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される能動型懸架装置の概略シス
テム構成図。
【図2】本発明の制御フロー図。
【図3】降坂路での急制動時の概念的な接地荷重分布
図。
【図4】本発明の原理を説明するためのモデル図。
【図5】一般的な能動型懸架装置のモデル図。
【符号の説明】
1 タイヤ 2 上サスペンションアーム 3 下サスペンションアーム 4 車体 5 アクチュエータ 6 ピストン 7・8 油室 9 油圧ポンプ 10 サーボ弁 11 ピストンロッド 12 アキュムレータ 13 アンロード弁 14 オイルフィルタ 15 逆止弁 16 圧力調整弁 17 オイルクーラ 18 電子制御ユニット(ECU) 19 サーボ弁ドライバ 20 荷重センサ 21 ストロークセンサ 22 ばね上加速度センサ 23 ばね下加速度センサ 24 目標荷重演算部 25 安定化演算部 26 変位制限比較演算部 27 前後加速度センサ 28 路面傾斜センサ 29 急制動判断部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体と車軸との間の上下方向相対距離を
    能動的に変化させるアクチュエータと、該アクチュエー
    タの推力でばね上質量とばね下質量との少なくともいず
    れか一方に発生させた加速度に基づくばね上質量とばね
    下質量との少なくともいずれか一方の慣性力の反力をタ
    イヤの接地荷重に加える接地荷重制御手段と、走行中の
    路面の傾斜を判断する路面傾斜判断手段とを有し、 前記路面傾斜判断手段が降坂と判断した際には、前記接
    地荷重の増大制御を後輪に関して制動装置の制御状態に
    応じて実行することを特徴とする接地荷重制御装置。
JP16374697A 1997-06-20 1997-06-20 接地荷重制御装置 Pending JPH1111129A (ja)

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JP16374697A JPH1111129A (ja) 1997-06-20 1997-06-20 接地荷重制御装置

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JP16374697A JPH1111129A (ja) 1997-06-20 1997-06-20 接地荷重制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10710240B2 (en) 2017-09-12 2020-07-14 Fanuc Corporation Programming device for welding robot and programming method for welding robot

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Effective date: 20051026

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

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Effective date: 20060606

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