JP3087601B2 - 姿勢制御装置 - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の姿勢制御装置に
関し、特にアクティブサスペンションによる姿勢制御装
置に関する。
関し、特にアクティブサスペンションによる姿勢制御装
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。
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）。
アばねの内圧を高めてロール量を低減させ左右方向の姿
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】車体の前後方向の姿勢制御は、図４に示す
ように車体１の質量をｍ、車体１のフロントのアクチュ
エータの発生力（エアばねのばね力）をＦ1、リヤのア
クチュエータの発生力（エアばねのばね力）をＦ2、重
心Ｇにおける慣性力をＦ（＝ｍα）、重心Ｇの路面から
の高さをｈ、ホイールベースをＬとした場合、車体１の
加速度αを検出し、 Ｆ1＝−ｍαｈ／Ｌ Ｆ2＝ｍαｈ／Ｌ となるようにフロントアクチュエータ及びリヤアクチュ
エータの発生力Ｆ1、Ｆ2を制御して、車体１の前後方向
の姿勢を一定に保つようにしている。
ように車体１の質量をｍ、車体１のフロントのアクチュ
エータの発生力（エアばねのばね力）をＦ1、リヤのア
クチュエータの発生力（エアばねのばね力）をＦ2、重
心Ｇにおける慣性力をＦ（＝ｍα）、重心Ｇの路面から
の高さをｈ、ホイールベースをＬとした場合、車体１の
加速度αを検出し、 Ｆ1＝−ｍαｈ／Ｌ Ｆ2＝ｍαｈ／Ｌ となるようにフロントアクチュエータ及びリヤアクチュ
エータの発生力Ｆ1、Ｆ2を制御して、車体１の前後方向
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
た車体前後方向の姿勢制御は、車体の加速度αを検知し
て制御するために、加速度αが０のときには姿勢を制御
することができない。実車においては、駆動輪に駆動ト
ルクが作用しても路面抵抗や、空力抵抗により加速度が
発生しない場合がある。このような場合、従来の制御方
法では車体の姿勢を一定に保持することができない。ま
た、空力抵抗による減速や、追い風による増速などの場
合にも、加速度が変化したものとして姿勢変化が生じて
しまうという問題がある。
た車体前後方向の姿勢制御は、車体の加速度αを検知し
て制御するために、加速度αが０のときには姿勢を制御
することができない。実車においては、駆動輪に駆動ト
ルクが作用しても路面抵抗や、空力抵抗により加速度が
発生しない場合がある。このような場合、従来の制御方
法では車体の姿勢を一定に保持することができない。ま
た、空力抵抗による減速や、追い風による増速などの場
合にも、加速度が変化したものとして姿勢変化が生じて
しまうという問題がある。
【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。
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、加速度αが０のとき、空力抵抗による減
速、追い風による増速等における車体の前後方向の姿勢
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、車両の走行条件によらず常
に車体の姿勢制御を行い、車体の前後方向の姿勢変化を
小さくするようにした姿勢制御装置を提供することを目
的とする。
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、加速度αが０のとき、空力抵抗による減
速、追い風による増速等における車体の前後方向の姿勢
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、車両の走行条件によらず常
に車体の姿勢制御を行い、車体の前後方向の姿勢変化を
小さくするようにした姿勢制御装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【０００９】
【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 、車体の前後方向の加速度を検知して
フロントのアクチュエータの発生力とリヤのアクチュエ
ータの発生力とを制御し、車体の前後方向の姿勢を一定
に保持する姿勢制御装置において、駆動側と車体側とを
連結し車体の前後方向に作用する力を受ける連結部材
と、前記連結部材に作用する力を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記フロント及びリ
ヤの各アクチュエータの発生力を制御する制御手段とを
備えた構成としたものである。
に本発明によれば 、車体の前後方向の加速度を検知して
フロントのアクチュエータの発生力とリヤのアクチュエ
ータの発生力とを制御し、車体の前後方向の姿勢を一定
に保持する姿勢制御装置において、駆動側と車体側とを
連結し車体の前後方向に作用する力を受ける連結部材
と、前記連結部材に作用する力を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記フロント及びリ
ヤの各アクチュエータの発生力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】
【００１１】
【作用】駆 動側と車体側とを連結し車体の前後方向に作
用する力を受ける連結部材に設けられた検出手段によ
り、車体の前後方向に作用する力を検出し、制御手段
は、この検出手段により検出した結果に基づいてフロン
ト及びリヤの各アクチュエータの発生力を制御して、車
体の前後方向の姿勢を制御する。
用する力を受ける連結部材に設けられた検出手段によ
り、車体の前後方向に作用する力を検出し、制御手段
は、この検出手段により検出した結果に基づいてフロン
ト及びリヤの各アクチュエータの発生力を制御して、車
体の前後方向の姿勢を制御する。
【００１２】
【実施例】以下本発明の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、前輪２、後輪３のアクスルにフロントア
クチュエータ、リヤアクチュエータ例えば、エアばね
（共に図示せず）により支持されている。後輪３は、駆
動輪とされており、図２に示すように後輪３のアクスル
ハウジング４は、アッパラジアスロッド５、ロアラジア
スロッド６により車体フレーム７に支持されている。
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、前輪２、後輪３のアクスルにフロントア
クチュエータ、リヤアクチュエータ例えば、エアばね
（共に図示せず）により支持されている。後輪３は、駆
動輪とされており、図２に示すように後輪３のアクスル
ハウジング４は、アッパラジアスロッド５、ロアラジア
スロッド６により車体フレーム７に支持されている。
【００１３】即ち、アッパラジアスロッド５、ロアラジ
アスロッド６は、車体の前後方向に沿って、且つ上下に
並んで平行に配置されており、各後端５ａ、６ａがアク
スルハウジング４のアクスル中心Ｏの上、下に夫々回動
可能に軸支され、各前端５ｂ、６ｂが車体フレーム７に
垂設されたブラケット８に回動可能に軸支されている。
そして、アクスル中心Ｏからアッパラジアスロッド５、
ロアラジアスロッド６の後端５ａ、６ａまでの距離は、
夫々ａ、ｂとされている。尚、ホイールベースは、Ｌで
ある。
アスロッド６は、車体の前後方向に沿って、且つ上下に
並んで平行に配置されており、各後端５ａ、６ａがアク
スルハウジング４のアクスル中心Ｏの上、下に夫々回動
可能に軸支され、各前端５ｂ、６ｂが車体フレーム７に
垂設されたブラケット８に回動可能に軸支されている。
そして、アクスル中心Ｏからアッパラジアスロッド５、
ロアラジアスロッド６の後端５ａ、６ａまでの距離は、
夫々ａ、ｂとされている。尚、ホイールベースは、Ｌで
ある。
【００１４】車体１には当該車体１の前後方向の加速度
を検出する加速度センサ１０が配設されており、アッパ
ラジアスロッド５、ロアラジアスロッド６には車体１に
作用する応力を検出するセンサ例えば、歪みゲージ１
１、１２が取り付けられている。制御装置１３は、これ
らの加速度センサ１０、歪みゲージ１１、１２から入力
される信号に基づいて前記フロントアクチュエータ、リ
ヤアクチュエータの発生力（エアばねのばね力）を制御
して車体１の前後方向の姿勢制御を行う。
を検出する加速度センサ１０が配設されており、アッパ
ラジアスロッド５、ロアラジアスロッド６には車体１に
作用する応力を検出するセンサ例えば、歪みゲージ１
１、１２が取り付けられている。制御装置１３は、これ
らの加速度センサ１０、歪みゲージ１１、１２から入力
される信号に基づいて前記フロントアクチュエータ、リ
ヤアクチュエータの発生力（エアばねのばね力）を制御
して車体１の前後方向の姿勢制御を行う。
【００１５】以下に図３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、フロントア
クチュエータ、リヤアクチュエータの発生力を夫々Ｆ
1、Ｆ2、車体の重心Ｇに作用する慣性力をＦ（＝ｍ
α）、車体の空力中心Ｑに作用する空力をＦ3、アクス
ル中心Ｏから重心Ｇ、空力中心Ｑまでの高さを夫々ｈ
1、ｈ2、車体１に作用する駆動・制動力をＦ4、駆動・
制動トルクにより車体１の前後方向に作用するモーメン
トをＴ、車体１に作用する前後方向の加速度をαとす
る。
勢制御方法を説明する。車体１の質量をｍ、フロントア
クチュエータ、リヤアクチュエータの発生力を夫々Ｆ
1、Ｆ2、車体の重心Ｇに作用する慣性力をＦ（＝ｍ
α）、車体の空力中心Ｑに作用する空力をＦ3、アクス
ル中心Ｏから重心Ｇ、空力中心Ｑまでの高さを夫々ｈ
1、ｈ2、車体１に作用する駆動・制動力をＦ4、駆動・
制動トルクにより車体１の前後方向に作用するモーメン
トをＴ、車体１に作用する前後方向の加速度をαとす
る。
【００１６】制御装置１３は、加速度センサ１０、歪み
ゲージ１１、１２からの各信号を入力し、車体１に作用
する前後方向の加速度α、アッパラジアスロッド５、ロ
アラジアスロッド６に作用する各応力σ1、σ2を求める
（図３のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３）。次に、応力σ
1、σ2により車体１に作用する駆動・制動力Ｆ4と、駆
動・制動トルクにより車体に作用するモーメントＴを算
出する（ステップＳ４）。アッパラジアスロッド５、ロ
アラジアスロッド６の断面積をＡ1、Ａ2とすると、アッ
パラジアスロッド５、ロアラジアスロッド６に作用する
力（車体１の前後方向に作用する力）Ｐ1、Ｐ2は、Ｐ1
＝σ1Ａ1、Ｐ2＝σ2Ａ2となる。
ゲージ１１、１２からの各信号を入力し、車体１に作用
する前後方向の加速度α、アッパラジアスロッド５、ロ
アラジアスロッド６に作用する各応力σ1、σ2を求める
（図３のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３）。次に、応力σ
1、σ2により車体１に作用する駆動・制動力Ｆ4と、駆
動・制動トルクにより車体に作用するモーメントＴを算
出する（ステップＳ４）。アッパラジアスロッド５、ロ
アラジアスロッド６の断面積をＡ1、Ａ2とすると、アッ
パラジアスロッド５、ロアラジアスロッド６に作用する
力（車体１の前後方向に作用する力）Ｐ1、Ｐ2は、Ｐ1
＝σ1Ａ1、Ｐ2＝σ2Ａ2となる。
【００１７】従って、車体１の前後方向に作用する駆動
・制動力Ｆ4、及び駆動・制動トルクにより車体の前後
方向に作用するモーメントＴは、 Ｆ4＝Ｐ1＋Ｐ2 （１） Ｔ＝ｂＰ2−ａＰ1 （２） となる。
・制動力Ｆ4、及び駆動・制動トルクにより車体の前後
方向に作用するモーメントＴは、 Ｆ4＝Ｐ1＋Ｐ2 （１） Ｔ＝ｂＰ2−ａＰ1 （２） となる。
【００１８】次に、制御装置１３は、ステップＳ１で求
めた車体１の前後方向の加速度αと、ステップＳ４で算
出した車体１の前後方向に作用する駆動・制動力Ｆ4
と、駆動・制動トルクにより車体１の前後方向に作用す
るモーメントＴとにより、リヤのアクチュエータの発生
力Ｆ2と、フロントのアクチュエータの発生力Ｆ1とを求
める（ステップＳ５）。車体１の重心Ｇに作用する慣性
力Ｆは、Ｆ＝ｍαであり、空力中心Ｑに作用する空力Ｆ
3は、Ｆ3＝Ｆ4−ｍαとなる。従って、慣性力Ｆにより
車体１の前後方向に作用するモーメントＭ1は、Ｍ1＝ｍ
αｈ1となり、空力Ｆ3により車体１の前後方向に作用す
るモーメントＭ2は、Ｍ2＝（Ｆ4−ｍα）ｈ2となる。
めた車体１の前後方向の加速度αと、ステップＳ４で算
出した車体１の前後方向に作用する駆動・制動力Ｆ4
と、駆動・制動トルクにより車体１の前後方向に作用す
るモーメントＴとにより、リヤのアクチュエータの発生
力Ｆ2と、フロントのアクチュエータの発生力Ｆ1とを求
める（ステップＳ５）。車体１の重心Ｇに作用する慣性
力Ｆは、Ｆ＝ｍαであり、空力中心Ｑに作用する空力Ｆ
3は、Ｆ3＝Ｆ4−ｍαとなる。従って、慣性力Ｆにより
車体１の前後方向に作用するモーメントＭ1は、Ｍ1＝ｍ
αｈ1となり、空力Ｆ3により車体１の前後方向に作用す
るモーメントＭ2は、Ｍ2＝（Ｆ4−ｍα）ｈ2となる。
【００１９】従って、リヤのアクチュエータの発生力Ｆ
2、フロントのアクチュエータの発生力Ｆ1は、 Ｆ2＝（Ｍ1＋Ｍ2＋Ｔ）／Ｌ ＝｛ｍαｈ1＋（Ｆ4−ｍα）ｈ2＋Ｔ｝／Ｌ （３） Ｆ1＝−Ｆ2 （４） となる。
2、フロントのアクチュエータの発生力Ｆ1は、 Ｆ2＝（Ｍ1＋Ｍ2＋Ｔ）／Ｌ ＝｛ｍαｈ1＋（Ｆ4−ｍα）ｈ2＋Ｔ｝／Ｌ （３） Ｆ1＝−Ｆ2 （４） となる。
【００２０】そして、制御装置１３は、リヤのアクチュ
エータの発生力がＦ2、フロントのアクチュエータの発
生力がＦ1となるようにこれらのアクチュエータを制御
する。これにより制御装置１３は、車体１の加速、減
速、定速、路面抵抗の大小、強風、突風の有無等の条件
においても、車体１の前後方向の姿勢変化を小さく抑え
ることができる。
エータの発生力がＦ2、フロントのアクチュエータの発
生力がＦ1となるようにこれらのアクチュエータを制御
する。これにより制御装置１３は、車体１の加速、減
速、定速、路面抵抗の大小、強風、突風の有無等の条件
においても、車体１の前後方向の姿勢変化を小さく抑え
ることができる。
【００２１】尚、式（３）、（４）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＋Ｔ）／Ｌ （５） 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できる。
高さｈ2と重心Ｇの高さｈ1とが略等しい場合には、 Ｆ2＝（Ｆ4ｈ2＋Ｔ）／Ｌ （５） 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できる。
【００２２】
【００２３】
【発明の効果】 以上説明したように本発明によれば、 駆
動側と車体側とを連結し車体の前後方向に作用する力を
受ける連結部材と、前記連結部材に作用する力を検出す
る検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいてフロ
ント及びリヤの各アクチュエータの発生力を制御する制
御手段とを備えた構成としたことにより、姿勢制御装置
の構成が簡単となり、従来の車両に簡単に装備すること
が可能となると共に、装置を安価に提供することができ
る。
動側と車体側とを連結し車体の前後方向に作用する力を
受ける連結部材と、前記連結部材に作用する力を検出す
る検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいてフロ
ント及びリヤの各アクチュエータの発生力を制御する制
御手段とを備えた構成としたことにより、姿勢制御装置
の構成が簡単となり、従来の車両に簡単に装備すること
が可能となると共に、装置を安価に提供することができ
る。
【図１】本発明に係る姿勢制御装置を適用した車両の説
明図である。
明図である。
【図２】図１の駆動輪から車体に作用する力の説明図で
ある。
ある。
【図３】本発明の姿勢制御装置の制御手順の一例を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】従来の車両の姿勢制御方法の説明図である。
１ 車体 ２ 前輪 ３ 後輪（駆動輪） ４ アクスルハウジング ５ アッパラジアスロッド ６ ロアラジアスロッド ７ 車体フレーム ８ ブラケット １０ 加速度センサ １１、１２ 歪みゲージ １３ 制御装置
Claims (3)
- 【請求項１】 車体の前後方向の加速度を検知してフロ
ントのアクチュエータの発生力とリヤのアクチュエータ
の発生力とを制御し、車体の前後方向の姿勢を一定に保
持する姿勢制御装置において、 駆動側と車体側とを連結し車体の前後方向に作用する力
を受ける連結部材と、前記連結部材に作用する力を検出
する検出手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて前記フロント及びリ
ヤの各アクチュエータの発生力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。 - 【請求項２】 前記連結部材は、車体の前後方向に且つ
駆動軸のアクスル中心に対して上下に平行に配置された
ラジアスロッドであることを特徴とする請求項１に記載
の姿勢制御装置。 - 【請求項３】 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１又は２に記載の姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07107385A JP3087601B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07107385A JP3087601B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 姿勢制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08300926A JPH08300926A (ja) | 1996-11-19 |
| JP3087601B2 true JP3087601B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=14457794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07107385A Expired - Fee Related JP3087601B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 姿勢制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087601B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-01 JP JP07107385A patent/JP3087601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08300926A (ja) | 1996-11-19 |
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