JPH1148735A - 接地荷重制御装置 - Google Patents
接地荷重制御装置Info
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- JPH1148735A JPH1148735A JP21202197A JP21202197A JPH1148735A JP H1148735 A JPH1148735 A JP H1148735A JP 21202197 A JP21202197 A JP 21202197A JP 21202197 A JP21202197 A JP 21202197A JP H1148735 A JPH1148735 A JP H1148735A
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- JP
- Japan
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- vehicle
- yaw rate
- wheel
- lateral
- actuator
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/40—Type of actuator
- B60G2202/41—Fluid actuator
- B60G2202/413—Hydraulic actuator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/40—Type of actuator
- B60G2202/41—Fluid actuator
- B60G2202/414—Fluid actuator using electrohydraulic valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/60—Load
- B60G2400/61—Load distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/18—Automatic control means
- B60G2600/182—Active control means
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高き旋回時の安定した運動状態をより一層高
める。 【解決手段】 車体４とタイヤ１との間の上下方向相対
距離を能動的に変化させるためのアクチュエータ５と、
車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ３１と、
横Ｇセンサ３２とを設け、横Ｇが減少して、ヨーレイト
を微分して算出したヨーレイト変化率に基づいて車両の
旋回中に生じるスピン・プラウアウト・４輪ドリフトの
いずれかであると判断された場合には、スピン・プラウ
アウト・４輪ドリフトから復帰させる対象となる車輪の
アクチュエータを上下方向相対距離を増大させる向きに
制御する。スピンの場合には後輪を、プラウアウトの場
合には前輪を、４輪ドリフトの時には前後のモーメント
の釣り合いを保ちつつ全輪を、それぞれ接地荷重を増加
させることで車両の旋回中に生じた不安定な挙動から復
帰させることができる。
める。 【解決手段】 車体４とタイヤ１との間の上下方向相対
距離を能動的に変化させるためのアクチュエータ５と、
車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ３１と、
横Ｇセンサ３２とを設け、横Ｇが減少して、ヨーレイト
を微分して算出したヨーレイト変化率に基づいて車両の
旋回中に生じるスピン・プラウアウト・４輪ドリフトの
いずれかであると判断された場合には、スピン・プラウ
アウト・４輪ドリフトから復帰させる対象となる車輪の
アクチュエータを上下方向相対距離を増大させる向きに
制御する。スピンの場合には後輪を、プラウアウトの場
合には前輪を、４輪ドリフトの時には前後のモーメント
の釣り合いを保ちつつ全輪を、それぞれ接地荷重を増加
させることで車両の旋回中に生じた不安定な挙動から復
帰させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接地荷重制御装置
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のサスペンションにおける
減衰力を自動的に制御するようにした装置があり、例え
ば特開平３−１１４９１４号に開示されているものがあ
る。その装置では、ばね上・ばね下の両者間に流体シリ
ンダを配設し、各流体シリンダへの供給流量を制御する
ことにより車両のサスペンション特性を可変にした所謂
アクティブサスペンションを用いて、各流体シリンダの
流体の圧力を検出する手段と、この手段に基づき車両の
重量バランスを検出する手段を設け、この重量バランス
から車両旋回時には車体前部の荷重移動量が車体後部の
荷重移動量よりも大きくなるように制御ゲインを変更
し、適切なアンダーステア特性となるように制御してい
る。
減衰力を自動的に制御するようにした装置があり、例え
ば特開平３−１１４９１４号に開示されているものがあ
る。その装置では、ばね上・ばね下の両者間に流体シリ
ンダを配設し、各流体シリンダへの供給流量を制御する
ことにより車両のサスペンション特性を可変にした所謂
アクティブサスペンションを用いて、各流体シリンダの
流体の圧力を検出する手段と、この手段に基づき車両の
重量バランスを検出する手段を設け、この重量バランス
から車両旋回時には車体前部の荷重移動量が車体後部の
荷重移動量よりも大きくなるように制御ゲインを変更
し、適切なアンダーステア特性となるように制御してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、前後のロール剛性の配分を動的に
制御することで、４輪の接地荷重のうち荷重に余裕のあ
るタイヤに負担の割合を増やすものであり、４輪の合計
荷重の大きさは変えずに、その前後輪のバランスを最適
化するようにしている。そのため、旋回時に４輪の最適
バランス状態からさらに厳しい高Ｇ旋回状態に移った時
には、車両はコントロールを失って、スピン・プラウア
ウト・４輪ドリフトといった各状態に移行してしまうと
いう問題がある。
来の技術においては、前後のロール剛性の配分を動的に
制御することで、４輪の接地荷重のうち荷重に余裕のあ
るタイヤに負担の割合を増やすものであり、４輪の合計
荷重の大きさは変えずに、その前後輪のバランスを最適
化するようにしている。そのため、旋回時に４輪の最適
バランス状態からさらに厳しい高Ｇ旋回状態に移った時
には、車両はコントロールを失って、スピン・プラウア
ウト・４輪ドリフトといった各状態に移行してしまうと
いう問題がある。
【０００４】本発明は、このような従来技術に課せられ
た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、高Ｇ旋回時の安定した運動状態をより一層高
めることのできる接地荷重制御装置を提供することにあ
る。
た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、高Ｇ旋回時の安定した運動状態をより一層高
めることのでき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】このような課題を解決す
るために、本発明に於いては、ばね上質量とばね下質量
との少なくともいずれか一方の運動速度を制御するべく
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
せるためのアクチュエータと、車両のヨーレイトを検出
するヨーレイト検出手段と、車両の横Ｇを検出する横Ｇ
検出手段とを有し、少なくとも前記横Ｇと前記ヨーレイ
トとを微分して算出したヨーレイト変化率に基づいて車
両の高Ｇ旋回中に生じるスピン・プラウアウト・４輪ド
リフトのいずれかであると判断された場合には、前記ス
ピン・プラウアウト・４輪ドリフトから復帰させる対象
となる車輪の前記アクチュエータを前記上下方向相対距
離を増大させる向きに制御するものとした。
るために、本発明に於いては、ばね上質量とばね下質量
との少なくともいずれか一方の運動速度を制御するべく
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
せるためのアクチュエータと、車両のヨーレイトを検出
するヨーレイト検出手段と、車両の横Ｇを検出する横Ｇ
検出手段とを有し、少なくとも前記横Ｇと前記ヨーレイ
トとを微分して算出したヨーレイト変化率に基づいて車
両の高Ｇ旋回中に生じるスピン・プラウアウト・４輪ド
リフトのいずれかであると判断された場合には、前記ス
ピン・プラウアウト・４輪ドリフトから復帰させる対象
となる車輪の前記アクチュエータを前記上下方向相対距
離を増大させる向きに制御するものとした。
【０００６】このようにすることにより、高Ｇ旋回時に
車輪が横方向の限界特性を超えてスピン・プラウアウト
・４輪ドリフト等の状態に移行する可能性及び当該移行
途上にあると判断できると共に、スピンの場合には後輪
を、プラウアウトの場合には後輪外輪を、４輪ドリフト
の時には前後のモーメントの釣り合いを保ちつつ全輪
を、それぞれ対象となる各輪の接地荷重を増加させるよ
うに対応するアクチュエータを制御することができ、車
両の高Ｇ旋回時に生じた上記各状態から復帰することが
できる。
車輪が横方向の限界特性を超えてスピン・プラウアウト
・４輪ドリフト等の状態に移行する可能性及び当該移行
途上にあると判断できると共に、スピンの場合には後輪
を、プラウアウトの場合には後輪外輪を、４輪ドリフト
の時には前後のモーメントの釣り合いを保ちつつ全輪
を、それぞれ対象となる各輪の接地荷重を増加させるよ
うに対応するアクチュエータを制御することができ、車
両の高Ｇ旋回時に生じた上記各状態から復帰することが
できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【０００８】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。車軸と一体
をなすタイヤ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。
置の要部の概略構成を模式的に示している。車軸と一体
をなすタイヤ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。
【０００９】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。
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。
【００１０】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。
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。
【００１１】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。
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。
【００１２】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。
（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。
【００１３】ＥＣＵ１８においては、ばね上加速度セン
サ２２とばね下加速度センサ２３との各信号が目標荷重
演算部２４に入力していると共に、ヨーレイトセンサ３
１・横Ｇセンサ３２・舵角センサ３３の各信号が車両挙
動判定及び復帰荷重演算部３４に入力し、その車両挙動
判定及び復帰荷重演算部３４からの出力信号が目標荷重
演算部２４に入力するようになっている。その目標荷重
演算部２４で、上記各信号を参照して仮の目標荷重を求
め、この値と荷重センサ２０の信号との差分を安定化演
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。
サ２２とばね下加速度センサ２３との各信号が目標荷重
演算部２４に入力していると共に、ヨーレイトセンサ３
１・横Ｇセンサ３２・舵角センサ３３の各信号が車両挙
動判定及び復帰荷重演算部３４に入力し、その車両挙動
判定及び復帰荷重演算部３４からの出力信号が目標荷重
演算部２４に入力するようになっている。その目標荷重
演算部２４で、上記各信号を参照して仮の目標荷重を求
め、この値と荷重センサ２０の信号との差分を安定化演
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。
【００１４】そしてこの調整された指令信号により、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
動してアクチュエータ５にストロークを発生させ、タイ
ヤ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。
標荷重と実荷重とが等しくなるようにサーボ弁１０を駆
動してアクチュエータ５にストロークを発生させ、タイ
ヤ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。
【００１５】次に本発明の原理について説明する。図２
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。
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。
【００１６】Ｍ2・Ｚ2**＝−Ｆz Ｍ1・Ｚ1**＋Ｋt・Ｚ1＝Ｆz
【００１７】従って、タイヤ接地荷重Ｗは次式で与えら
れる。
れる。
【００１８】Ｗ＝−Ｋt・Ｚ1＝−Ｆz＋Ｍ1・Ｚ1** ＝Ｍ2・Ｚ2**＋Ｍ1・Ｚ1**
【００１９】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の伸縮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。
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の伸縮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。
【００２０】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３参照）、そ
の場合には、 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。
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３参照）、そ
の場合には、 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。
【００２１】 Ｍ2・Ｚ2**＋Ｃ・（Ｚ2*−Ｚ1*）＋Ｋs・（Ｚ2−Ｚ1）
＝−Ｆz Ｍ1・Ｚ1**＋Ｃ・（Ｚ1*−Ｚ2*）＋Ｋs・（Ｚ1−Ｚ2）
＋Ｋt・Ｚ1＝Ｆz
＝−Ｆz Ｍ1・Ｚ1**＋Ｃ・（Ｚ1*−Ｚ2*）＋Ｋs・（Ｚ1−Ｚ2）
＋Ｋt・Ｚ1＝Ｆz
【００２２】従って、タイヤ接地荷重Ｗは次式で与えら
れる。
れる。
【００２３】 Ｗ＝−Ｋt・Ｚ1 ＝−Ｆz＋Ｍ1・Ｚ1**＋Ｃ・（Ｚ1*−Ｚ2*）＋Ｋs・（Ｚ
1−Ｚ2） ＝Ｍ2・Ｚ2**＋Ｍ1・Ｚ1**
1−Ｚ2） ＝Ｍ2・Ｚ2**＋Ｍ1・Ｚ1**
【００２４】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。
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。
【００２５】実際の車両の慣性力は、上下方向運動のみ
ならず、ローリング運動およびピッチング運動によって
も発生する。ここでばね上質量の重心点を通る各軸回り
の回転運動を、 ロールレイト：φ ピッチレイト：θ ヨーレイト：γ とし、重心位置を基準とした前後方向中心線と左右方向
中心線から各輪の接地中心までの距離をそれぞれＬf、
Ｌr、Ｔf／２、Ｔr／２とし（図４参照）、各輪のアク
チュエータの推力を、Ｆz1（前左）、Ｆz2（前右）、Ｆ
z3（後右）、Ｆz4（後左）とし、力、モーメント、並び
に座標系の向きを図５に示すものとすれば、ローリング
モーメントは、 Ｍx＝Ｔf／２・（−Ｆz1＋Ｆz2）−Ｔf／２・（−Ｆz3
＋Ｆz4） となり、ピッチングモーメントは、 Ｍy＝Ｌf・（−Ｆz1−Ｆz2）−Ｌr・（−Ｆz3−Ｆz4） となる。
ならず、ローリング運動およびピッチング運動によって
も発生する。ここでばね上質量の重心点を通る各軸回り
の回転運動を、 ロールレイト：φ ピッチレイト：θ ヨーレイト：γ とし、重心位置を基準とした前後方向中心線と左右方向
中心線から各輪の接地中心までの距離をそれぞれＬf、
Ｌr、Ｔf／２、Ｔr／２とし（図４参照）、各輪のアク
チュエータの推力を、Ｆz1（前左）、Ｆz2（前右）、Ｆ
z3（後右）、Ｆz4（後左）とし、力、モーメント、並び
に座標系の向きを図５に示すものとすれば、ローリング
モーメントは、 Ｍx＝Ｔf／２・（−Ｆz1＋Ｆz2）−Ｔf／２・（−Ｆz3
＋Ｆz4） となり、ピッチングモーメントは、 Ｍy＝Ｌf・（−Ｆz1−Ｆz2）−Ｌr・（−Ｆz3−Ｆz4） となる。
【００２６】また、 ローリング慣性モーメント：Ｉx ピッチング慣性モーメント：Ｉy とすれば、ローリング慣性力は、 Ｉxφ*＝Ｍx＝Ｔf／２・（−Ｆz1＋Ｆz2）−Ｔf／２・
（−Ｆz3＋Ｆz4） となり、ピッチング慣性力は Ｉyθ*＝Ｍy ＝Ｌf・（−Ｆz1−Ｆz2）−Ｌr・（−Ｆz3−Ｆz4） となる。
（−Ｆz3＋Ｆz4） となり、ピッチング慣性力は Ｉyθ*＝Ｍy ＝Ｌf・（−Ｆz1−Ｆz2）−Ｌr・（−Ｆz3−Ｆz4） となる。
【００２７】さらに上下運動の慣性力は、 Ｍ2・Ｚ2**＝−Ｆz1−Ｆz2−Ｆz3−Ｆz4 となり、これらの慣性力の少なくとも１つを制御するこ
とにより、ローリング運動およびピッチング運動を含む
場合の接地荷重も、各タイヤについて個々に制御できる
ことが分かる。なお、従来のものは、４輪に荷重を配分
するため、ローリング慣性力、ピッチング慣性力、並び
に上下運動の慣性力は発生せず、これらの値は０とな
る。
とにより、ローリング運動およびピッチング運動を含む
場合の接地荷重も、各タイヤについて個々に制御できる
ことが分かる。なお、従来のものは、４輪に荷重を配分
するため、ローリング慣性力、ピッチング慣性力、並び
に上下運動の慣性力は発生せず、これらの値は０とな
る。
【００２８】上記実施例は、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
こともできる。
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
こともできる。
【００２９】次に、車両の高Ｇ旋回時に生じるスピン・
プラウアウト・４輪ドリフトなどの各状態からの復帰を
上記アクチュエータ５を用いて行う制御を図６のフロー
図に基づいて以下に示す。第１ステップＳＴ１から第３
ステップＳＴ３において、ヨーレイトセンサ３１・横Ｇ
センサ３２・舵角センサ３３によりヨーレイト・横Ｇ・
舵角の各信号を読み込む。
プラウアウト・４輪ドリフトなどの各状態からの復帰を
上記アクチュエータ５を用いて行う制御を図６のフロー
図に基づいて以下に示す。第１ステップＳＴ１から第３
ステップＳＴ３において、ヨーレイトセンサ３１・横Ｇ
センサ３２・舵角センサ３３によりヨーレイト・横Ｇ・
舵角の各信号を読み込む。
【００３０】第４ステップＳＴ４では、第１ステップＳ
Ｔ１で読み込んだヨーレイト信号を微分して、ヨーレイ
ト変化率としてのヨーレイト微分値を算出する。次の第
５ステップＳＴ５では舵角が減少しているか否かを判別
し、減少している場合には第１ステップＳＴ１に戻り、
一定または増加している場合には第６ステップＳＴ６に
進む。第６ステップＳＴ６では横Ｇが減少または変化無
しか否かを判別し、増大している場合には第１ステップ
ＳＴ１に戻り、減少している場合や変化無しの場合には
第７ステップＳＴ７に進む。そして第７ステップＳＴ７
で、車両挙動判定及び復帰荷重演算部３４にて車両がス
ピン・プラウアウト・４輪ドリフトの各状態に移行する
可能性あるいは移行途上であることの判定を行う。
Ｔ１で読み込んだヨーレイト信号を微分して、ヨーレイ
ト変化率としてのヨーレイト微分値を算出する。次の第
５ステップＳＴ５では舵角が減少しているか否かを判別
し、減少している場合には第１ステップＳＴ１に戻り、
一定または増加している場合には第６ステップＳＴ６に
進む。第６ステップＳＴ６では横Ｇが減少または変化無
しか否かを判別し、増大している場合には第１ステップ
ＳＴ１に戻り、減少している場合や変化無しの場合には
第７ステップＳＴ７に進む。そして第７ステップＳＴ７
で、車両挙動判定及び復帰荷重演算部３４にて車両がス
ピン・プラウアウト・４輪ドリフトの各状態に移行する
可能性あるいは移行途上であることの判定を行う。
【００３１】上記旋回軌跡での各状態の判定を、第４ス
テップＳＴ４で求めたヨーレイト微分値により判断し得
る。この判断の前提条件としては、ブレーキ操作が無
く、舵角が一定または増加させている状態において、横
Ｇが減少していることである。そして、ヨーレイト微分
値が正の値の場合にはスピン状態であり、ヨーレイト微
分値が０の場合には４輪ドリフト状態であり、ヨーレイ
ト微分値が負の値の場合にはプラウアウト状態であると
判断できる。
テップＳＴ４で求めたヨーレイト微分値により判断し得
る。この判断の前提条件としては、ブレーキ操作が無
く、舵角が一定または増加させている状態において、横
Ｇが減少していることである。そして、ヨーレイト微分
値が正の値の場合にはスピン状態であり、ヨーレイト微
分値が０の場合には４輪ドリフト状態であり、ヨーレイ
ト微分値が負の値の場合にはプラウアウト状態であると
判断できる。
【００３２】なお、４輪ドリフト状態の判定にあって
は、現実的には０を含む幅をもたせた範囲で判定するこ
とになり、上記他の条件を満たしてヨーレイト微分値が
正の基準値及び負の基準値の両値間にある場合には４輪
ドリフト状態であるとする。
は、現実的には０を含む幅をもたせた範囲で判定するこ
とになり、上記他の条件を満たしてヨーレイト微分値が
正の基準値及び負の基準値の両値間にある場合には４輪
ドリフト状態であるとする。
【００３３】第７ステップＳＴ７で、ヨーレイト微分値
が負の値であると判別された場合には第８ステップＳＴ
８に進み、ヨーレイト微分値が正の値であると判別され
た場合には第９ステップＳＴ９に進み、ヨーレイト微分
値が０付近であると判別された場合には第１０ステップ
ＳＴ１０に進む。それら第８〜１０ステップＳＴ８〜１
０では上記各状態に応じた接地荷重増加制御を行う。
が負の値であると判別された場合には第８ステップＳＴ
８に進み、ヨーレイト微分値が正の値であると判別され
た場合には第９ステップＳＴ９に進み、ヨーレイト微分
値が０付近であると判別された場合には第１０ステップ
ＳＴ１０に進む。それら第８〜１０ステップＳＴ８〜１
０では上記各状態に応じた接地荷重増加制御を行う。
【００３４】例えばヨーレイト微分値が正の値でスピン
状態を判定した場合には、そのスピン状態から復帰する
ための荷重を演算し、ばね上加速度センサ２２とばね下
加速度センサ２３との各信号を参照して、内部的に求め
た仮の目標荷重信号を、荷重センサ２０の信号をフィー
ドバックして安定化演算部２５に入力する。その安定化
演算部２５の出力信号とストロークセンサ２１の信号と
を変位制限比較演算部２６にて比較することにより、サ
スペンション変位の限界内で制御が行われるように調整
する。そして、変位制限比較演算部２６の信号出力によ
りサーボ弁ドライバ１９を介してサーボ弁１０を制御し
て、アクチュエータ５を駆動して所望の接地荷重を発生
させ、それによりスピン状態からの復帰を行う。
状態を判定した場合には、そのスピン状態から復帰する
ための荷重を演算し、ばね上加速度センサ２２とばね下
加速度センサ２３との各信号を参照して、内部的に求め
た仮の目標荷重信号を、荷重センサ２０の信号をフィー
ドバックして安定化演算部２５に入力する。その安定化
演算部２５の出力信号とストロークセンサ２１の信号と
を変位制限比較演算部２６にて比較することにより、サ
スペンション変位の限界内で制御が行われるように調整
する。そして、変位制限比較演算部２６の信号出力によ
りサーボ弁ドライバ１９を介してサーボ弁１０を制御し
て、アクチュエータ５を駆動して所望の接地荷重を発生
させ、それによりスピン状態からの復帰を行う。
【００３５】スピン状態は、車両旋回時において前輪ト
ータルの横力による重心回りのモーメントが後輪トータ
ルの横力によるモーメントを上回る時に起こる挙動であ
る。したがって、その挙動から復帰するには、前輪のタ
イヤ接地荷重を減少させるか、後輪のタイヤ接地荷重を
増加させて、モーメントの前後バランスを均等にすれば
良い。例えば、旋回中の車両の各タイヤの接地荷重（＝
グリップ力）分布を概念的に示す図７のように、後輪の
タイヤ接地荷重を図の実線で示される状態から図の想像
線で示される状態に増加させると良く、本図示例では第
９ステップＳＴ９で後輪接地荷重を増加させる制御を行
っている。
ータルの横力による重心回りのモーメントが後輪トータ
ルの横力によるモーメントを上回る時に起こる挙動であ
る。したがって、その挙動から復帰するには、前輪のタ
イヤ接地荷重を減少させるか、後輪のタイヤ接地荷重を
増加させて、モーメントの前後バランスを均等にすれば
良い。例えば、旋回中の車両の各タイヤの接地荷重（＝
グリップ力）分布を概念的に示す図７のように、後輪の
タイヤ接地荷重を図の実線で示される状態から図の想像
線で示される状態に増加させると良く、本図示例では第
９ステップＳＴ９で後輪接地荷重を増加させる制御を行
っている。
【００３６】また、プラウアウトの時には後輪外輪の接
地荷重を増加させたり、前輪の接地荷重を増加させるか
または後輪の接地荷重を減少させることでプラウアウト
からの復帰が可能であることから、本図示例では第８ス
テップＳＴ８で前輪接地荷重を増加させる制御を行って
いる。そして、４輪ドリフトの時には全輪の接地荷重を
前後のモーメントを釣り合いを保ちつつ増加させること
で、４輪ドリフトから復帰することができ、本図示例で
は第１０ステップＳＴ１０で前後輪の接地荷重を増加さ
せる制御を行っている。
地荷重を増加させたり、前輪の接地荷重を増加させるか
または後輪の接地荷重を減少させることでプラウアウト
からの復帰が可能であることから、本図示例では第８ス
テップＳＴ８で前輪接地荷重を増加させる制御を行って
いる。そして、４輪ドリフトの時には全輪の接地荷重を
前後のモーメントを釣り合いを保ちつつ増加させること
で、４輪ドリフトから復帰することができ、本図示例で
は第１０ステップＳＴ１０で前後輪の接地荷重を増加さ
せる制御を行っている。
【００３７】なお、本出願の趣旨を逸脱しない範囲で、
使用しているセンサを簡素化することができる。例えば
本実施例ではセンサが冗長構成されているが、ストロー
クセンサ２１を廃止し、ばね下加速度センサ２３・ばね
上加速度センサ２２・ばね下質量・ばね上質量をそれぞ
れ掛け合わせたものを引き算することで、荷重センサ２
０を廃止することも可能である。また、荷重センサ２０
とストロークセンサ２１とから状態推定器を構成し、ば
ね下加速度及びばね上加速度を求めることも可能であ
る。このように、必要に応じて適宜システム構成を変化
させることが可能である。また、図１のＥＣＵはデジタ
ル・アナログ・ハイブリッドの何れでも実現可能であ
る。
使用しているセンサを簡素化することができる。例えば
本実施例ではセンサが冗長構成されているが、ストロー
クセンサ２１を廃止し、ばね下加速度センサ２３・ばね
上加速度センサ２２・ばね下質量・ばね上質量をそれぞ
れ掛け合わせたものを引き算することで、荷重センサ２
０を廃止することも可能である。また、荷重センサ２０
とストロークセンサ２１とから状態推定器を構成し、ば
ね下加速度及びばね上加速度を求めることも可能であ
る。このように、必要に応じて適宜システム構成を変化
させることが可能である。また、図１のＥＣＵはデジタ
ル・アナログ・ハイブリッドの何れでも実現可能であ
る。
【００３８】
【発明の効果】このように本発明によれば、車両が高Ｇ
旋回時にタイヤの横方向の限界特性を越えた場合には、
スピン・プラウアウト・４輪ドリフト等の状態になる可
能性があるが、その可能性若しくはその移行途上にある
ことの判定を横Ｇとヨーレイト変化率とにより判定で
き、上記各状態を判定した時には、アクチュエータによ
りばね上及びばね下加速度の少なくともいずれか一方を
直接制御して、ばね下の接地荷重を任意に制御して、上
記各状態から復帰させることができる。
旋回時にタイヤの横方向の限界特性を越えた場合には、
スピン・プラウアウト・４輪ドリフト等の状態になる可
能性があるが、その可能性若しくはその移行途上にある
ことの判定を横Ｇとヨーレイト変化率とにより判定で
き、上記各状態を判定した時には、アクチュエータによ
りばね上及びばね下加速度の少なくともいずれか一方を
直接制御して、ばね下の接地荷重を任意に制御して、上
記各状態から復帰させることができる。
【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。
テム構成図。
【図２】本発明の原理を説明するためのモデル図
【図３】一般的な能動型懸架装置のモデル図。
【図４】車体重心位置と接地位置との関係を示す説明
図。
図。
【図５】力、モーメント、並びに座標系の向きの関係を
示す説明図。
示す説明図。
【図６】本発明に基づく制御を示すフロー図。
【図７】旋回中の各タイヤの接地荷重の状態を示す図。
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 ３１ ヨーレイトセンサ ３２ 横Ｇセンサ ３３ 舵角センサ ３４ 車両挙動判定及び復帰荷重演算部
Claims (1)
- 【請求項１】 ばね上質量とばね下質量との少なくとも
いずれか一方の運動速度を制御するべく車体と車軸との
間の上下方向相対距離を能動的に変化させるためのアク
チュエータと、車両のヨーレイトを検出するヨーレイト
検出手段と、車両の横Ｇを検出する横Ｇ検出手段とを有
し、 少なくとも前記横Ｇと前記ヨーレイトとを微分して算出
したヨーレイト変化率に基づいて車両の旋回中に生じる
スピン・プラウアウト・４輪ドリフトのいずれかである
と判断された場合には、前記スピン・プラウアウト・４
輪ドリフトから復帰させる対象となる車輪の前記アクチ
ュエータを前記上下方向相対距離を増大させる向きに制
御することを特徴とする接地荷重制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21202197A JP3814056B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 接地荷重制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21202197A JP3814056B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 接地荷重制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1148735A true JPH1148735A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3814056B2 JP3814056B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=16615568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21202197A Expired - Fee Related JP3814056B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 接地荷重制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3814056B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007244094A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Honda Motor Co Ltd | 車両の回転トルク制御装置 |
| US8050818B2 (en) | 2004-07-07 | 2011-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Roll stiffness control apparatus of vehicle |
-
1997
- 1997-08-06 JP JP21202197A patent/JP3814056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8050818B2 (en) | 2004-07-07 | 2011-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Roll stiffness control apparatus of vehicle |
| JP2007244094A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Honda Motor Co Ltd | 車両の回転トルク制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3814056B2 (ja) | 2006-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060117 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060310 |
|
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