JPS63106129A - Vehicle suspension device - Google Patents

Vehicle suspension device

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Publication number
JPS63106129A
JPS63106129A JP25200886A JP25200886A JPS63106129A JP S63106129 A JPS63106129 A JP S63106129A JP 25200886 A JP25200886 A JP 25200886A JP 25200886 A JP25200886 A JP 25200886A JP S63106129 A JPS63106129 A JP S63106129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
roll
suspension
accordance
cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP25200886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Miyoshi
三好 晃彦
Kenichi Watanabe
憲一 渡辺
Hiroo Shimoe
下江 洋生
Shoichi Kamimura
上村 昭一
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP25200886A priority Critical patent/JPS63106129A/en
Publication of JPS63106129A publication Critical patent/JPS63106129A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B60G17/0182Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method involving parameter estimation, e.g. observer, Kalman filter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an optimum characteristic in accordance with a drive condition of a vehicle with the use of a device for controlling the suspension characteristic by means of a hydraulic cylinder, by providing a means for detecting the drive condition of the vehicle, and by changing the roll rigidities of front and rear wheels in accordance with a signal from the detecting means. CONSTITUTION:A desired flow rate is determined in accordance with a variation in pressure in a cylinder 2FR or the like for each wheel, and hydraulic oil is fed and discharged in accordance with the desired flow rate. In this arrangement, signals from pressure sensors for wheels are synthesized to detect a vehicle body input mode such as a bound, pitch, roll or warp mode, and control is made in the direction in which the detected mode is restrained. Further, in a rolling condition, a desired warp moment is set to give a predetermined roll rigidity. In this phase, the roll rigidity ratio is changed in accordance with a braking force upon braking. Thereby, it is possible to obtain a characteristic suitable for the drive condition.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両のサスペンション装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a suspension device for a vehicle.

(従来技術およびその問題点) 車両のサスペンション装置になかには、欧州(EPC)
出願公開番号0 114 757で特定される明細書に
見られるように、車体と各車輪との間に液体シリンダを
架設し、この液体シリンダに対して作動液体を供給、排
出することにより、サスペンションの特性を可変に制御
するようにした、いわゆるアクティブサスペンションが
知られている。
(Prior art and its problems) Some vehicle suspension devices are European (EPC)
As seen in the specification identified in Application Publication No. 0 114 757, the suspension is constructed by installing a liquid cylinder between the vehicle body and each wheel, and supplying and discharging a working liquid to and from the liquid cylinder. A so-called active suspension whose characteristics are variably controlled is known.

ところで、車両のサスペンション装置に対して要求され
る特性のひとつにロール剛性があり、このロール剛性の
決定因子としては、サスペンションのジオメトリ、ある
いはばね特性が挙げられる。
Incidentally, one of the characteristics required of a vehicle suspension device is roll stiffness, and the determining factors of this roll stiffness include suspension geometry and spring characteristics.

例えば、サスペンションのばね定数を大きくして、ロー
ル角を小さくすることは、車両の操縦性、安定性を高め
る上で有効である。しかしその反面乗心地を損なうとい
う問題がある。
For example, increasing the spring constant of the suspension and decreasing the roll angle is effective in improving the maneuverability and stability of the vehicle. However, on the other hand, there is a problem in that the riding comfort is impaired.

このため、乗心地の面からそれぞれ望ましい前後輪のば
ね定数を与える一方、スタビライザを付設して1前後輪
のサスペンションロール剛性の相射的な大きさを設定す
るようにされている。すなわち、スタビライザはサスペ
ンション装置に対する補助ばねとしてローリングの際に
のみサスペンションのばね定数を高める機能をもつ。
For this reason, while providing desirable spring constants for the front and rear wheels from the viewpoint of riding comfort, a stabilizer is attached to set the reciprocal magnitude of the suspension roll rigidity of each of the front and rear wheels. That is, the stabilizer functions as an auxiliary spring for the suspension device, increasing the spring constant of the suspension only during rolling.

ところで、前輪のサスペンションロール剛性と後輪ノサ
スペンションロール剛性との相対的な大きさ、つまり前
輪と後輪とのロール剛性比は、車両の走行性に大きな影
響を及ぼす、車両の特性を例に説明すれば、前輪のサス
ペンションロール剛性を強めた場合には、アンダステア
の傾向が高まり、またロール角が小さくなる傾向がある
。一方、後輪のサスペンションロール剛性を強めた場合
には、アンゲステアが弱まる傾向にある。このため、従
来のサスペンション装置にあっては、車種に見合った一
定のロール剛性比を設定しているのが現状である。
By the way, the relative size of the front wheel suspension roll stiffness and the rear wheel suspension roll stiffness, that is, the roll stiffness ratio between the front wheels and the rear wheels, has a large effect on the running performance of the vehicle. To explain, when the suspension roll rigidity of the front wheels is increased, the tendency for understeer increases and the roll angle tends to decrease. On the other hand, when the suspension roll rigidity of the rear wheels is increased, angesteer tends to be weakened. For this reason, in conventional suspension devices, a constant roll stiffness ratio is currently set depending on the vehicle type.

しかしながら、上記ロール剛性比と車両の運転状態との
関係をみたときに、例えば高速直進状態にあるときには
、前輪側のサスペンションロール剛性を相対的に強めて
、アンダステアの傾向を高め、直進安定性を向上するよ
うにすることが好ましい、また、加速時には、駆動輪側
のサスペンションロール剛性を相対的に弱めて駆動輪の
接地性を高めることが好ましい。
However, when looking at the relationship between the roll stiffness ratio and the vehicle driving condition, for example, when driving in a straight line at high speed, the suspension roll stiffness on the front wheel side is relatively strengthened, increasing the tendency of understeer and improving straight line stability. Furthermore, during acceleration, it is preferable to relatively weaken the suspension roll rigidity on the drive wheel side to improve the ground contact of the drive wheels.

そこで、本発明の目的は、上記要請に応じることのでき
る車両のサスペンション装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a suspension device for a vehicle that can meet the above requirements.

(問題点を解決するための手段、作用)本発明は、上記
アクティブサスペンションによるときには、サスペンシ
ョン特性を自在に制御し得る点に着目し、このアクティ
ブサスペンションを更に発展させ、車両の運転状態に応
じて前輪と後輪とのロール剛性比を変更するロール剛性
比変更手段を付加するようにしである。
(Means and effects for solving the problems) The present invention focuses on the fact that when using the above-mentioned active suspension, suspension characteristics can be freely controlled. A roll stiffness ratio changing means for changing the roll stiffness ratio between the front wheels and the rear wheels is added.

このように、アクティブサスペンションに対して、運転
状態に応じてロール剛性比を可変とする機能を付加する
ことにより、運転状態に適したロール剛性比を設定する
ことが可能とされ、車両の走行性をより高度なレベルで
追求することが可能とされる。
In this way, by adding a function to the active suspension that changes the roll stiffness ratio according to the driving condition, it is possible to set the roll stiffness ratio that is suitable for the driving condition, which improves the vehicle's running performance. It is possible to pursue this at a more advanced level.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1実施例 第1図において、1はサスペンション装置で、以下この
サスペンション装置lに含まれる要素の説明では、当該
要素を総称するときには数字によって識別し、各車輪用
として区別するときには、rFRJ  (右前輪用)、
rFI、J  (左後輪用)、rRRJ  (右後輪用
)、rRLJ  (左後輪用)の符号を付加して識別す
るものとする。
First Embodiment In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a suspension device, and in the following description of the elements included in this suspension device 1, when the elements are collectively referred to, they will be identified by numbers, and when they are distinguished for each wheel, rFRJ (right for front wheels),
They shall be identified by adding the codes rFI, J (for left rear wheel), rRRJ (for right rear wheel), and rRLJ (for left rear wheel).

サスペンション装置lは、車体と各車輪(図示省略)と
の間に架設されたシリンダ2FR12FL、2RR12
RLを有し、各シリン“ダ2は、既知のように、シリン
ダ2内に摺動自在に嵌挿され、ピストンロッド3に一体
とされたピストン4によりシリンダ液室6が画成されて
いる。各シリンダ液室6はガスばね8FR18FL、8
RR18RLと油路10FR1IOFL、l0RR11
0RLを介して連通され、各油路lOにはオリフィス1
2FR112FL、12RR,12RLが設けられてい
る。上記各ガスばね8は、夫々、同一構成とされ、可動
隔壁としてのダイヤフラム14により画成されたガス室
16と液室18とを有し、この液室18が上記油路lO
に連通されている。このようなシリンダ2、ガスばね8
並びにオリフィス12の組合わせからなるユニット20
は、ガスばね8の緩衝作用とオリフィス12の減衰作用
とでサスペンションとしての基本的な機能を備えること
となる。そして、このサスペンションユニツ)20の特
性は、ガスばね8の弾性率(ばね係数)とオリフィス1
2の絞り抵抗とによって一律に決定される。
The suspension device l includes cylinders 2FR12FL and 2RR12 installed between the vehicle body and each wheel (not shown).
RL, each cylinder 2 is slidably inserted into the cylinder 2, and a cylinder liquid chamber 6 is defined by a piston 4 integrated with a piston rod 3, as is known. .Each cylinder liquid chamber 6 has gas springs 8FR18FL, 8
RR18RL and oil path 10FR1IOFL, l0RR11
0RL, and each oil passage IO has an orifice 1.
2FR112FL, 12RR, and 12RL are provided. Each of the gas springs 8 has the same configuration and has a gas chamber 16 and a liquid chamber 18 defined by a diaphragm 14 as a movable partition, and this liquid chamber 18 is connected to the oil passage lO.
is communicated with. A cylinder 2 like this, a gas spring 8
and a unit 20 consisting of a combination of the orifice 12
has a basic function as a suspension with the buffering action of the gas spring 8 and the damping action of the orifice 12. The characteristics of this suspension unit 20 are the elastic modulus (spring coefficient) of the gas spring 8 and the orifice 1.
It is uniformly determined by the aperture resistance of 2.

一方、上記シリンダ2には、外部配管22が接続され、
この外部配管22により形成される給排通路を通して、
シリンダ2内すなわちシリンダ液室6に対する油液の供
給、排出がなされるようになっている。
On the other hand, an external pipe 22 is connected to the cylinder 2,
Through the supply and discharge passage formed by this external piping 22,
Oil is supplied and discharged into the cylinder 2, that is, into the cylinder liquid chamber 6.

このシリンダ2に対する油圧回路について説明すると、
第1図中、符号30はエンジンにより駆動されるポンプ
で、該ポンプ30によってリザーバタンク32から汲み
上げられた作動油液は供給通路33を通って各輪周シリ
ンダ2に供給されるようになっている。すなわち、供給
通路33は上流側が共通通路34とされ、この共通通路
34は、前輪用通路35と後輪用通路36に分岐され、
上記前輪用通路35が右前輪用通路38FRと左前輪用
通路38FLとに分岐され、上記後輪用通路36が右後
輪用通路40RRと左後輪用通路40RLとに分岐され
て、これら各幅用通路38FR138FL、40RR1
40RLは、各輪周シリンダ2に通じる給排通路22F
R122FL、22RR122RLに、夫々、接続され
ている。そして、上記共通通路34には、上流側から順
に切換弁42、逆止弁44、アキュームレータ46が設
けられ、このアキュームレータ46は上記ガスばね8と
同一の構成とされて、蓄圧機能を奏するものとされてい
る。一方、各幅用通路38.40と上記給排通路22と
の間には、夫々、流量制御弁48が介装されて、単位時
間当りに通る作動油液の量、つまり作動油液の流速を調
整するものとされている。
To explain the hydraulic circuit for this cylinder 2,
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a pump driven by the engine, and the hydraulic fluid pumped up from the reservoir tank 32 by the pump 30 is supplied to each circumferential cylinder 2 through a supply passage 33. There is. That is, the upstream side of the supply passage 33 is a common passage 34, and this common passage 34 is branched into a front wheel passage 35 and a rear wheel passage 36,
The front wheel passage 35 is branched into a right front wheel passage 38FR and a left front wheel passage 38FL, and the rear wheel passage 36 is branched into a right rear wheel passage 40RR and a left rear wheel passage 40RL. Width passage 38FR138FL, 40RR1
40RL is a supply/discharge passage 22F leading to each circumferential cylinder 2
It is connected to R122FL and 22RR122RL, respectively. The common passage 34 is provided with a switching valve 42, a check valve 44, and an accumulator 46 in this order from the upstream side, and the accumulator 46 has the same configuration as the gas spring 8 and functions as a pressure accumulator. has been done. On the other hand, a flow rate control valve 48 is interposed between each width passage 38, 40 and the supply/discharge passage 22, and the amount of hydraulic fluid passing per unit time, that is, the flow rate of the hydraulic fluid. It is supposed to be adjusted.

一方、還流通路50は、各流量制御弁48から各輪用還
流通路52、共通還流通路54を経てリザーバタンク3
2に至るものとされ、この共通還流通路54には、上記
切換弁42からの切換弁用還流通路56が接続されてい
る。
On the other hand, the reflux passage 50 is connected to the reservoir tank 3 via the reflux passage 52 for each wheel and the common reflux passage 54 from each flow rate control valve 48.
2, and a switching valve reflux passage 56 from the switching valve 42 is connected to this common reflux passage 54.

さて次に、上記油圧回路の作用について説明する。先ず
、流量制御弁48が閉じられると、サスペンションユニ
ット20はオリフィス12の絞り抵抗及びガスばね8の
弾性率に基づく特性を呈することとなる。すなわち、シ
リンダ2に加わる荷重変化量をΔF、ピストン4の変位
量をΔXで示フィス12の絞り抵抗及びガスばね8の弾
性率とで規定されることとなり、したがって系として閉
じられたサスペンションユニット20は、いわゆるパッ
シブ(passite )系を形成することとなる。
Next, the operation of the above hydraulic circuit will be explained. First, when the flow control valve 48 is closed, the suspension unit 20 exhibits characteristics based on the throttle resistance of the orifice 12 and the elastic modulus of the gas spring 8. That is, the amount of change in the load applied to the cylinder 2 is ΔF, the amount of displacement of the piston 4 is ΔX, and it is defined by the throttle resistance of the fist 12 and the elastic modulus of the gas spring 8. Therefore, the suspension unit 20 is closed as a system. This forms a so-called passive system.

一方、流量制御弁48が開かれると1例えばピストンロ
ッド3が短縮する方向に変位しているときに、シリンダ
2内へ作動油液が供給されると、この供給された作動油
液によって、ピストンロッド3の短縮動が抑えられる結
果、上記動ばね定数Kが大となる方向に変化することと
なる。換言すれば、シリンダ2内の作動油液を給排する
ことにより、オリフィス12の絞り抵抗及びガスばね8
の弾性率を可変にしたのと同じ作用が得られ、したがっ
て、系として開かれたサスペンションユニット20は、
いわゆるアクティブ(active)系を形成すること
となる。
On the other hand, when the flow rate control valve 48 is opened, for example, when hydraulic fluid is supplied into the cylinder 2 while the piston rod 3 is being displaced in the direction of shortening, the supplied hydraulic fluid causes the piston to As a result of suppressing the shortening movement of the rod 3, the dynamic spring constant K changes in the direction of increasing. In other words, by supplying and discharging the hydraulic fluid in the cylinder 2, the throttle resistance of the orifice 12 and the gas spring 8 are reduced.
The same effect as when the elastic modulus of is made variable is obtained. Therefore, the suspension unit 20 opened as a system is
A so-called active system is formed.

上記流量制御弁48は、マイクロコンピュータで構成さ
れるコントロールユニット60からの制御信号により作
動され、この制御信号を生成すべくコントロールユニッ
ト60には、ブレーキ圧を検出するブレーキセンサ61
からの制動信号と、各シリンダ2内の圧力をピックアッ
プする圧力センサ62からの信号とが入力されて、この
圧力センサ62からの圧力信号は、コントロール二二ッ
ト60内のバイパスフィルタ64(微分フィルタの一種
)によってフィルタリング処理した後、制御回路66に
入力されるようになっている。また、コントロールユニ
ット60には、共通通路34に設けられた圧力センサ6
8からの圧力信号が入力されて、油圧回路の圧力が所定
圧以上となったときには、切換弁42を切換えて、ポン
プ30により汲み上げられた作動油液を還流通路56.
54を通ってリザーバタンク32に還流するようにされ
ている。一方、油圧回路の圧力が所定圧より小さくなっ
たときには、切換弁42を切換えてポンプ30により汲
み上げられた作動油液を供給通路33に流すようにされ
て、これにより油圧回路内の圧力を所定圧に維持するよ
うになっている。
The flow rate control valve 48 is actuated by a control signal from a control unit 60 composed of a microcomputer. In order to generate this control signal, the control unit 60 includes a brake sensor 61 that detects brake pressure.
A braking signal from a brake signal and a signal from a pressure sensor 62 that picks up the pressure inside each cylinder 2 are input, and the pressure signal from this pressure sensor 62 is sent to a bypass filter 64 (differential After being filtered by a type of filter), the signal is input to the control circuit 66. The control unit 60 also includes a pressure sensor 6 provided in the common passage 34.
When the pressure signal from 8 is input and the pressure in the hydraulic circuit becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the switching valve 42 is switched to transfer the hydraulic fluid pumped up by the pump 30 to the recirculation passage 56 .
54 and return to the reservoir tank 32. On the other hand, when the pressure in the hydraulic circuit becomes lower than a predetermined pressure, the switching valve 42 is switched to allow the hydraulic fluid pumped up by the pump 30 to flow into the supply passage 33, thereby reducing the pressure in the hydraulic circuit to a predetermined level. It is designed to maintain pressure.

次に、アクティブ制御の概要を説明する。先ず、制御の
基本モデルには、各輪毎のシリンダ2内の油圧変化に応
じて、目標流量を決定し、この目標流量に基づいて各シ
リンダ2に対する作動油液を供給、排出を行なうように
なっている。この基本モデルに加えて、各幅用圧カセン
サ62からの信号を合成することにより、バウンド、ピ
ッチ、ロール、ワーブの4つの車体入力モード検出し、
これら車体入力モードを抑える方向の制御を行なうよう
になっている。また、車体がローリングしている状態で
車体に対してワープモーメントを付加することは、とり
もなおさずロール剛性を付与することとなることから、
上記車体入力モードのうち、ロールモーメント検出値に
基づいて目標ワーブモーメントを決定し、ロール角に応
じたワープモーメントを付与するようになっており、こ
の目標ワーブモーメントの演算に対し、ブレーキセンサ
61からの制動信号に基づいて、制動力に応じた目標ワ
ーブモーメントを決定することにより、制動力に応じて
ロール剛性比を変更するようになっている。
Next, an overview of active control will be explained. First, the basic control model involves determining a target flow rate according to changes in the oil pressure in the cylinder 2 for each wheel, and supplying and discharging hydraulic fluid to and from each cylinder 2 based on this target flow rate. It has become. In addition to this basic model, the four vehicle body input modes of bounce, pitch, roll, and warp are detected by combining the signals from the pressure sensors 62 for each width.
Control is performed to suppress these vehicle body input modes. In addition, adding a warp moment to the car body while the car body is rolling will also add roll rigidity, so
Among the above vehicle body input modes, the target warp moment is determined based on the detected roll moment value, and a warp moment is applied according to the roll angle. The roll stiffness ratio is changed in accordance with the braking force by determining a target weaving moment in accordance with the braking force based on the braking signal.

このような制御系をブロック線図で表わすと、第2図の
ようになる0本図において、上記モード目標流量を演算
する回路は伝達関数CB(S)、GP(S)、GR(S
)KWで示してあり、ここにGB(S)はバウンド、G
P(S)はピッチ。
If such a control system is represented by a block diagram, the circuit shown in FIG.
) KW, where GB(S) is bound, G
P(S) is pitch.

GR(S)はロール、KWはワープに対するものである
。また、R−はワーブモーメント目標値演算回路の伝達
特性である。
GR(S) is for roll, and KW is for warp. Further, R- is a transfer characteristic of the weaving moment target value calculation circuit.

上記伝達関数GB(S)等は以下のようにして求められ
る。以下の説明において、理解を容易なものとするため
、本制御の基本単位である一輪のみの基本制御に基づい
て説明を加える。したがって、以下の説明では、上記伝
達関数GB(S) 、 GP(S )等をG (S)で
総称すると共に、上記モード分析を省略した基本モデル
に基づいて伝達関数G (S)を誘導することとする。
The above-mentioned transfer function GB(S) etc. are obtained as follows. In the following explanation, in order to make it easier to understand, the explanation will be based on basic control of only one wheel, which is the basic unit of this control. Therefore, in the following explanation, the above transfer functions GB(S), GP(S), etc. will be collectively referred to as G(S), and the transfer function G(S) will be derived based on the basic model omitting the above mode analysis. That's it.

先ず、前記制御系での各要素の伝達特性は、下記の関係
式で示される。
First, the transfer characteristics of each element in the control system are expressed by the following relational expression.

ΔP=ΔF/A  ・・・(1) ここに、ΔFニジリンダ2に対する荷重変化量A:ピス
トン4の受圧面積 ΔPニジリンダ2内の液圧変化量 Δ PN  =  Δ P −Δ PC拳 ・ ・  
(2)ここに、ΔPC:液体ばね8の圧力変化量ΔPN
ニオリフイス12での絞り圧力 差の変化量 QN =ΔPN /KN  ・・・(3)ここに、KN
ニオリフイス12の絞り抵抗QNニオリフイス12を通
過する油液 の流量 ΔVC=QN/S  ・・・(4) ここに、ΔVC:流体ばね8の体積変化量ΔPC=KC
:・Δvc  @−−(5)ここに、KCC波流体ね8
の弾性率 Δe=Ke・ΔF ・・・(6) ここに、Ke:圧力センサ62のセンサ特性Δe:圧カ
センサ62の出力 Δ 1=G(S)   ・ Δ e   拳 ・ ・ 
 (7)ここに、Δi二副制御回路66ら出力される流
量制御弁48の目標流量に相当 する制御電流 ΔVL=Q↑/S   ・拳・(9) ここに、ΔvLニジリンダ2内の油液の変化量ΔV=Δ
VC−ΔVL  * * * (10)ここに、ΔVニ
ジリンダ2(シリンダ液室6)の容積変化量 ΔX=ΔV/A   @・・(11) ここに、ΔX:ピストン4の変位量 次に、前記制御系での目標特性、つまり動ばね定数の周
波数特性を第3図に示すものに設定すると、その目標特
性は下記の式で示される。
ΔP=ΔF/A...(1) Here, the amount of change in load A for ΔF cylinder 2: the amount of change in the fluid pressure in piston 4's pressure receiving area ΔP cylinder 2 ΔPN = ΔP −Δ PC fist ・ ・
(2) Here, ΔPC: Amount of pressure change ΔPN of the liquid spring 8
Amount of change in throttle pressure difference at the niorifice 12 QN = ΔPN /KN ... (3) Here, KN
Restriction resistance QN of the niorifice 12 Flow rate of the oil passing through the niorifice 12 ΔVC=QN/S (4) Here, ΔVC: Volume change amount of the fluid spring 8 ΔPC=KC
:・Δvc @--(5) Here, KCC wave fluid 8
Elastic modulus Δe=Ke・ΔF (6) Here, Ke: Sensor characteristic of pressure sensor 62 Δe: Output of pressure sensor 62 Δ 1=G(S) ・ Δ e Fist ・ ・
(7) Here, the control current ΔVL corresponding to the target flow rate of the flow rate control valve 48 output from the Δi secondary control circuit 66 = Q↑/S・Fist・(9) Here, ΔvL The oil liquid in the Niji cylinder 2 The amount of change ΔV=Δ
VC-ΔVL * * * (10) Here, ΔV Volume change amount of cylinder 2 (cylinder liquid chamber 6) ΔX = ΔV/A @ (11) Here, ΔX: Displacement amount of piston 4 Next, the above When the target characteristic in the control system, that is, the frequency characteristic of the dynamic spring constant, is set as shown in FIG. 3, the target characteristic is expressed by the following equation.

・・・ (12) ここに、Sニラプラス演算子 T:時定数 上記(12)式を置き換えると、 ところで、流体ばね8の体植変化量ΔVCは、上記(1
)〜(5)式から、 ΔVc = QN / S =ΔPN / (KN ・
S)= (ΔP−ΔPG)/(KN−3) = (ΔP−KCΔVC)/(KN  @ S)=  
(ΔF/A−KC−ΔVc )/  (KN  115
)で表される。
... (12) Here, S Nira plus operator T: time constant If the above equation (12) is replaced, By the way, the body posture change amount ΔVC of the fluid spring 8 is expressed as the above (1
) ~ (5), ΔVc = QN / S = ΔPN / (KN ・
S) = (ΔP-ΔPG)/(KN-3) = (ΔP-KCΔVC)/(KN@S)=
(ΔF/A-KC-ΔVc)/(KN 115
).

また、シリンダ2内の油液の変化量ΔVLは。Also, the amount of change ΔVL of the oil in the cylinder 2 is.

上記(6)〜(9)式から、 で表わされる。From the above formulas (6) to (9), It is expressed as

また、ピストン4の変化量ΔXは、上記(10)〜(1
5)式から、 Δx =ΔV/A= (ΔVC−ΔVL ) / Aし
たがって、この(18)式をRき換えると、ΔF   
 A  (KG +KN s) (1+TV S) S
・ψ・(17) となる、この(17)式と制御目標を示す前記(13)
式との対比において、  (17)式中、KI=A” 
・KC−・・ (I8) K2=A   −KN   ・ ・ ・ (19)T 
  =N−TV     −−@ (20)と置いて、
これら(1日)〜(20)式を(139式に代入すると
、 ΔF  NA  (KG +KV @5)(1+TV 
−3)・・・(21) となる。
Further, the amount of change ΔX of the piston 4 is the above (10) to (1
From formula 5), Δx = ΔV/A = (ΔVC-ΔVL) / A Therefore, if this formula (18) is replaced by R, ΔF
A (KG +KN s) (1+TV S) S
・ψ・(17) This equation (17) and the above (13) which shows the control target
In comparison with the formula (17), KI=A”
・KC−・・(I8) K2=A −KN ・ ・ ・ (19)T
=N-TV --@ (20)
Substituting these formulas (1 day) to (20) into formula (139), ΔF NA (KG +KV @5) (1+TV
-3)...(21)

したがって、上記(17)式と(21)式とから、と、 (1+TV  @S、) −AKV  Ke  (KG  +KN  @S)G 
 (S)/Sとなり、第4図に示す特性となる。すなわ
ち、上記(22)式、あるいは第4図で示される伝達関
数G (S)を与えることで、第3図に示す動ばね特は
バイパスフィルタと等価である。つまり各輪のサスペン
ション装置1はその動ばね定数Kが周波数に応じて可変
とされ、サスペンション装置1に作用する荷重をピック
アップするだけで周波数に応答するサスペンション装置
fとされる。また、サスペンション装置1は、第3図に
示すように、低周波領域ではアクティブ系のサスペンシ
ョン装置とされるため、低周波域での大きな動ばね定数
K(ハード)を実現することができ、したがって、この
領域で問題となるロール、ピッチ等の車体の姿勢変化が
小さく抑えられることとなる。比較のため、第3図にお
いて、パッシブ制御のみの特性を破線で示しである。換
言すれば、高周波域では流量制御弁48が閉とされてパ
ッシブ系が形成されるため、ベースとなるパッシブ系の
動ばね定数を低く抑えて(例えばガスばね8のばね定数
を小さくする)、軟かいサスペンションの下で高周波域
での乗心地を向上することが可能とされる。また、流量
制御弁48は高周波域での応答性が要求されないため、
簡便なもので済むという利点がある。更に、油圧回路に
故障があったときには、流量制御弁48を閉じるように
しておくことにより、サスペンションの基本的な機能が
アクティブ系で維持されるため故障に対する安全性を損
なうことはない。
Therefore, from the above equations (17) and (21), (1+TV @S,) -AKV Ke (KG +KN @S)G
(S)/S, resulting in the characteristics shown in FIG. That is, by providing the above equation (22) or the transfer function G (S) shown in FIG. 4, the dynamic spring characteristic shown in FIG. 3 is equivalent to a bypass filter. In other words, the suspension device 1 for each wheel has a dynamic spring constant K that is variable according to the frequency, and the suspension device f responds to the frequency by simply picking up the load acting on the suspension device 1. Further, as shown in FIG. 3, the suspension device 1 is an active suspension device in the low frequency range, so it is possible to realize a large dynamic spring constant K (hard) in the low frequency range. , changes in vehicle body posture, such as roll and pitch, which are problematic in this area, can be suppressed to a small level. For comparison, in FIG. 3, the characteristics of only passive control are shown by broken lines. In other words, in the high frequency range, the flow control valve 48 is closed and a passive system is formed, so the dynamic spring constant of the base passive system is kept low (for example, the spring constant of the gas spring 8 is made small). It is said that it is possible to improve ride comfort in the high frequency range under a soft suspension. Furthermore, since the flow control valve 48 is not required to have responsiveness in a high frequency range,
It has the advantage of being simple. Further, when there is a failure in the hydraulic circuit, by closing the flow control valve 48, the basic functions of the suspension are maintained in an active system, so safety against failure is not compromised.

上記基本モデルに対して、車体入力モードの検出は、以
下のようにして行われる。
For the basic model described above, detection of the vehicle body input mode is performed as follows.

(以下余白) (1)バウンド バウンドは車体上下方向の運動モードであり、したがっ
て4輪の運動方向は全て同一となる。このことから、バ
ウンドの検出は下記の式に拠る。
(Left below) (1) Bound Bound is a movement mode in the vertical direction of the vehicle body, so the movement directions of all four wheels are the same. From this, detection of bounds is based on the following formula.

ΔeB =ΔeFR+ΔeFL+ΔeRR+ΔeRL寺
・@(23) ここに、Δe:バウンドモードの圧力変化量に相当する
バウンド検出値 Δe FR:右前輪用圧力センサ62FRの出力 Δe FL :左前輪用圧力センサ62FLの出力 ΔeRR:右後輪用圧カ幅用サ62RRの出力 Δe RL :左後輪用圧力センサ62RLの出力 (2)ピッチ ピッチは車体前部の運動方向と車体後部の運動方向とが
逆位相となる運動モード(前玉がりあるいは前玉がりの
運動)であり、このことから、ピッチの検出は下記の式
に拠る。
ΔeB = ΔeFR + ΔeFL + ΔeRR + ΔeRL Temple (23) where, Δe: Bound detection value Δe corresponding to the amount of pressure change in bound mode FR: Output Δe of the right front wheel pressure sensor 62FR FL: Output ΔeRR of the left front wheel pressure sensor 62FL: Output Δe RL of pressure width sensor 62RR for right rear wheel: Output of pressure sensor 62RL for left rear wheel (2) Pitch Pitch is a motion mode in which the direction of motion of the front part of the vehicle body and the direction of motion of the rear part of the vehicle body are in opposite phases. (movement of forward balling or front balling), and from this, pitch detection is based on the following equation.

ΔeP = (ΔeFR+ΔeFL) −(Δe RR
+ Δe RL) * * e (22)ここに、Δe
P:ピツチモードの圧力変化量に相当するピッチ検出値 (3)ロール ロールは車体右側部の運動方向と車体左側部の運動方向
とが逆位相となる運動モード(車体前後方向に伸びる軸
を中心とする回転運動)であり、このことから、ロール
の検出は下記の式に拠する。
ΔeP = (ΔeFR+ΔeFL) −(Δe RR
+ Δe RL) * * e (22) Here, Δe
P: Pitch detection value corresponding to the amount of pressure change in pitch mode (3) Roll Roll is a motion mode in which the direction of motion of the right side of the vehicle body and the direction of motion of the left side of the vehicle body are in opposite phases (centered on an axis extending in the longitudinal direction of the vehicle body). Therefore, the detection of the roll is based on the following equation.

ΔeR=  (ΔeFR−ΔeFL)+(Δe RR−
Δe RL)  a  e  e (25)ここに、Δ
eR:ロールモードの圧力変化itに相当するロール検
出値 (4)ワーブ 車体の作用するねじれモーメントで、右前輪(FR)と
左後輪(RL)とが同一方向の成分となり、他の組合せ
(FL、RR)とは逆方向となる。このことから、ワー
プの検出は下記の式に拠する。
ΔeR= (ΔeFR−ΔeFL)+(Δe RR−
Δe RL) a e e (25) Here, Δ
eR: Roll detection value corresponding to pressure change it in roll mode (4) The torsional moment acting on the warped vehicle body causes the front right wheel (FR) and rear left wheel (RL) to have components in the same direction, and other combinations ( FL, RR) is in the opposite direction. From this, warp detection is based on the following equation.

Δe W = (Δe FR−Δe FL) −(Δe
 RR−Δe RL)  * * * (2B)ここに
、ΔeW:ワープモードの圧力変化量に相当するワーブ
検出値 このようにして求められた、各モードにおける目標流量
Δi日、ΔiP等は、−F記モード分析と同様の手法で
分配されて、各流量制御弁48FR,FL、RR,RL
の目標流量Δi FR1Δi FL、Δ1RR1ΔiR
Lに変換される。
Δe W = (Δe FR−Δe FL) −(Δe
RR-Δe RL) * * * (2B) Here, ΔeW: Warp detection value corresponding to the amount of pressure change in warp mode The target flow rate Δi day, ΔiP, etc. in each mode obtained in this way is -F Each flow control valve 48FR, FL, RR, RL is distributed in the same manner as in the mode analysis described above.
Target flow rate Δi FR1Δi FL, Δ1RR1ΔiR
Converted to L.

すなわち、バウンド目標流量ΔiBは各流量制御弁48
に同一符号で分配され、ピッチ目標流量ΔiPは前輪と
後輪とでは逆符号の下で分配され、ロール目標流量Δi
Rは右輪と左輪とでは逆符号の下で分配され、ワープ目
標流量Δi−は車体対角線に位置する車輪の組合せで各
組合せを単位に逆符号の下で分配される。これを各輪の
目標流量Δ1ER1ΔiFL、Δ1RR1ΔiRLの側
から示せば、以下の式で表わされる。
That is, the bound target flow rate ΔiB is
The pitch target flow rate ΔiP is distributed under the opposite sign between the front wheels and the rear wheels, and the roll target flow rate Δi
R is distributed between the right wheel and the left wheel under opposite signs, and the warp target flow rate Δi- is distributed under opposite signs for each combination of wheels located diagonally on the vehicle body. If this is shown from the side of the target flow rates Δ1ER1ΔiFL and Δ1RR1ΔiRL of each wheel, it is expressed by the following equation.

Δi FR=ΔiB+ΔiP+ΔiR+ΔiW・・・(
27) Δ1FL=(ΔiB+Δ1P) −(ΔiR+ΔiW) ・・・(28) Δ1RR=(ΔiB−ΔiP) +(ΔiR−ΔiW) φ・・(29) Δ1B=(ΔiB−Δ1P) −(ΔiR−ΔiW) ・・・(30) すなわち、これにより、上記基本モデルに対して、車体
入力モードに応じて、各モードのモーメントを抑える方
向の制御が付加される。また、車体がローリングしてい
るときには、目標ワーブモーメントが設定され、この結
果、所定のロール剛性比が付与されることとなる。そし
て、その際に、ブレーキングされたときには、この制動
力が目標ワープモーメントに反映されて、第5図に示す
ように、制動力に応じて後輪側のサスペンションロール
剛性が相対的に強められ、この結果、後輪側の接地荷重
が大きくなって、アンダステアの傾向が強められること
となる。このため、コーナリング中でのブレーキングに
よるスピン発生が防止され、安全に停止することができ
る。
Δi FR=ΔiB+ΔiP+ΔiR+ΔiW...(
27) Δ1FL=(ΔiB+Δ1P) −(ΔiR+ΔiW) ...(28) Δ1RR=(ΔiB−ΔiP) +(ΔiR−ΔiW) φ...(29) Δ1B=(ΔiB−Δ1P) −(ΔiR−ΔiW) ・(30) That is, with this, control in the direction of suppressing the moment of each mode is added to the basic model according to the vehicle body input mode. Further, when the vehicle body is rolling, a target warb moment is set, and as a result, a predetermined roll stiffness ratio is provided. At that time, when braking is applied, this braking force is reflected in the target warp moment, and as shown in Figure 5, the suspension roll rigidity on the rear wheel side is relatively strengthened according to the braking force. As a result, the ground contact load on the rear wheel side increases, and the tendency for understeer becomes stronger. This prevents the occurrence of spin due to braking during cornering, making it possible to safely stop the vehicle.

以上、本発明の詳細な説明したが、本発明はこれに限定
されることなく、以下の変形例を包含するものである。
Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto and includes the following modifications.

(1)舵角と車速とを検出し、直進状態で高速になる程
、前輪側のサスペンションロール剛性を相対的に強めて
、アンダステアの傾向を強めることにより、直進安定性
を高めるようにしてもよい、また、低速で大きく曲がる
ときには、後輪側のサスペンションロール剛性を相対的
に強めて、オーバステアの傾向を強めるようにしてもよ
い。
(1) Even if the steering angle and vehicle speed are detected, and the higher the speed when driving straight, the stiffness of the suspension roll on the front wheel side is relatively strengthened to strengthen the tendency of understeer, thereby increasing straight-line stability. Also, when making a large turn at low speed, the suspension roll stiffness on the rear wheel side may be relatively increased to increase the tendency for oversteer.

(2)重両の加速状態を検出して、加速状態にあるとき
には、駆動輪側のサスペンションロール剛性を弱め、駆
動輪の接地性を向上するようにしてよい。
(2) The acceleration state of the heavy vehicle may be detected, and when the heavy vehicle is in the acceleration state, the suspension roll rigidity on the drive wheel side may be weakened to improve the ground contact of the drive wheels.

(発明の効果) 以上説明のように、本発明によれば、動ばね特性の制御
が自在であるというアクティブサスペンションの特徴を
更にロール剛性比制御に発展することが可能とされ、車
両の運転状態に応じたロール剛性比の任意な設定が実現
化されるため、車両の運転状態に適したロール剛性比を
与えることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, it is possible to further develop the feature of active suspension, which is the ability to freely control dynamic spring characteristics, into roll stiffness ratio control, and to control the vehicle driving condition. Since the roll stiffness ratio can be arbitrarily set according to the vehicle operating condition, it is possible to provide a roll stiffness ratio suitable for the driving condition of the vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は実施例における全体系統図、 第2図は実施例におけるブロック線図、第3図は実施例
における目標動ばね特性図、第4図は実施例における伝
達関数の特性図、第5図はブレーキ圧に対する後輪側の
サスペンションロール剛性の変化を示す図である。 1:サスベンシロン装置 2ニジリンダ 8:ガスばね 30:ポンプ 46:アキュームレータ 48:流量調整弁 60:コントロールユニット 62:荷重センサ 64:バイパスフィルタ(微分フィルタ)66:制御回
路 68:圧カセンサ 第5図 ブレーキIE f(@波数) f(肩慎k)
Fig. 1 is an overall system diagram in the embodiment, Fig. 2 is a block diagram in the embodiment, Fig. 3 is a target dynamic spring characteristic diagram in the embodiment, Fig. 4 is a characteristic diagram of the transfer function in the embodiment, and Fig. 5 is a diagram of the characteristic of the transfer function in the embodiment. The figure is a diagram showing changes in suspension roll stiffness on the rear wheel side with respect to brake pressure. 1: Suspension device 2 Niji cylinder 8: Gas spring 30: Pump 46: Accumulator 48: Flow rate adjustment valve 60: Control unit 62: Load sensor 64: Bypass filter (differential filter) 66: Control circuit 68: Pressure sensor Fig. 5 Brake IE f (@wave number) f (shoulder beam k)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)車体と各車輪との間に架設された液体シリンダに
対して作動液体を供給、排出することにより、各輪のサ
スペンションの特性を可変に制御するようにした車両の
サスペンション装置において、 車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段からの信号を受け、車両の運転状態
に応じて、前輪と後輪とのロール剛性比を変更するロー
ル剛性比変更手段を設けたことを特徴とする車両のサス
ペンション装置。
(1) A suspension system for a vehicle that variably controls the characteristics of the suspension of each wheel by supplying and discharging working fluid to and from a fluid cylinder installed between the vehicle body and each wheel. a driving state detecting means for detecting the driving state of the vehicle; and a roll stiffness ratio changing means for receiving a signal from the driving state detecting means and changing a roll stiffness ratio between the front wheels and the rear wheels according to the driving state of the vehicle. A vehicle suspension device characterized by:
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EP0386623A2 (en) * 1989-03-04 1990-09-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha A hydraulic active suspension system for a vehicle capable of enhancing both the comfortability and the controllability of the attitude of vehicle body

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