JPH01122716A - 自動車のアクティブサスペンション制御方式 - Google Patents

自動車のアクティブサスペンション制御方式

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JPH01122716A
JPH01122716A JP62279875A JP27987587A JPH01122716A JP H01122716 A JPH01122716 A JP H01122716A JP 62279875 A JP62279875 A JP 62279875A JP 27987587 A JP27987587 A JP 27987587A JP H01122716 A JPH01122716 A JP H01122716A
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足立 正雄
Seiju Funabashi
舩橋 誠壽
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車に係り、特に乗心地・操安性の向上に
好適な自動車のアクティブサスペンション制御方式に関
するものである。
〔従来の技術〕
従来のアクティブサスペンション制御方式は、例えば、
オートモウティブ・エンジニア、 1984年2・3月
号、第56.57頁(Automotive Engi
neer Feb。
/March、1984.pp、56−57)に記載さ
れたものが知られている。この例では、レーシングカー
搭載用に。
ロータス社(英国)が開発したアクティブサスペンショ
ン(AS)システムの構成が示されており、これを第4
図に示す。これは、従来のサスペンションのように、ば
ね、ダンパ、アンチロールバーを使用せず、ポンプ41
よりサーボ弁42.43経由でオイルが供給される油圧
アクチュエータ44が車体を支える構造となっている。
また、このアクティブサスペンションは、総重量40k
g、ピーク所要エネルギー3.7kvである。次に、こ
のアクティブサスペンションシステムによる制御を説明
する。車体重心の前後と横の加速度、車体・車輪間の上
下相対変位、車輪側の上下加速度、車体に入る上下荷重
を検出し、これらをECU (電子制御ユニット)45
で演算処理し、サーボ弁42゜43に指令を出し、アク
チュエータピストンの上下室のオイルを出し入れし、車
体姿勢・乗心地・操縦性の最適制御を行っている。
〔発明が解決しようとする問題点〕 。
上記従来技術は、経済性の点について配慮がされておら
ず、乗心地や車体姿勢保持、コーナリングを10%も高
速化できるなど、制御性能は優れているが、コスト大、
ポンプ所要馬力大(消費エネルギー大)で量産車への適
用は難しいという問題があった。また、消費エネルギー
が大きいので。
ランニングコストが大きくなるという問題があった。
本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、ラン
ニングコストが安価で乗心地・操安性の向上を図れる自
動車のアクティブサスペンション制御方式を提供するこ
とにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため、本発明の自動車のアクティ
ブサスペンション制御方式は、ばね、ダンパおよび、ば
ね上(車体部)とばね下(車軸部)間の距離を変化させ
る手段を有する自動車において、車体のピッチング角、
ローリング角を直接計測する手段、あるいは他の計測デ
ータより各角度を求める手段と、各四輪部のばね上とば
ね下間の相対変位を計測する手段と、上記計測データに
基づき、各四輪部の相対車高(ばね上・下間の距離)を
変更する手段とを設けたことに特徴がある。
また、上記変更手段は、ばね上とばね下間の相対距離に
基づいて車高制御を行うことに特徴があり、さらに、上
記変更手段は、ばね上の回転角と各四輪部ばね上・下間
の相対距離によって決まる値によって、車高制御の内容
を変更することにも特徴がある。
〔作用〕
本発明においては、車体のピッチ角、ロール角。
四輪部ばね上・下間の距離の情報を得られるので、車体
の振動の有無および振動の状況を類別できる。
また、路高変化にもとづく振動の場合と、旋回。
加減速、横風、車体残存運動エネルギーによる振動の場
合に分けて、車高制御を行うので、乗心地・操安性を向
上することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を、図面により詳細に説明する
第1図は、本発明の一実施例を示す自動車のアクティブ
サスペンション制御方式を説明するための図である。
第1図において、1は本発明の対象となる自動車、2は
ピッチ角を計測するピッチ角センサ、3はロール角を計
測するロール角センサ、4はダンパストローク位置を計
測するダンパストロークセンサ、5は上記センサ2,3
.4からの計測値に基づいて各種制御を行うマイクロコ
ンピュータ、6はマイロコンピュータ5からの指示によ
り車高変更を行う車高変更アクチュエータである。これ
ら。
のセンサ2,3,4やマイロコンピュータ5.車高変更
アクチュエータ6は、自動車1に設けられる。
以下、第1図におけるサスペンション制御を簡単に説明
する。
自動車1におけるピッチ角センサ2.ロール角センサ3
.ダンパストロークセンサ4(四輪部会てに付いている
)の出力である、ばね上のピッチ角の計測値12.ばね
上ロール角の計測値13.四軸部のダンパストローク位
置の計測値14を0.001秒ごとにマイクロコンピュ
ータ5が読み込む。この読み込まれたデータの時系列値
をマイクロコンピュータ5が処理して、各四輪部の空気
注入・排出弁の開閉信号16を各四輪部の車高変更アク
チュエータ6へ出力する。各四輪部の車高変更アクチュ
エータ6は、空気注入・排出弁の開閉信号16に基づき
、ばね上・ばね下間を結ぶサスペンション系へ空気の注
入・排出を行う。このサスペンション系の例を第2図に
示す。ここで、21は車体との連結部、22は空気ばね
、23は車高制御用空気室、24は空気注入・排出パイ
プ、25はダンパ、26は標準車高・静止平衡時のダン
パストローク位置、27は変動可能なダンパストローク
位置、28は車輪との連結部を示している。
第3図は車体の振動状況分類の説明図であり、(a)は
ピッチ角(横軸)とダンパストローク位置(縦軸)によ
る領域分割を示し、(b)はロール角(横軸)とダンパ
ストローク位置(縦軸)による領域分割を示している。
第3図において、定数p0は判定基準ピッチ角、定数r
0は判定基準ロール角、d、、drは制御系の設計パラ
メータ、 d、Qは左前軸部のダンパストローク位置、
d2、は右前軸部のダンパストローク位置、 drrは
右後輪部のダンパストローク位置。
d、ρは左後輪部のダンパストローク位置、31゜32
は振動分類を行う時の領域である。以下、その領域31
を領域■といい、領域32を領域■という。また、上記
ダンパストローク位置d、Q。
dfr= drr、drQ  は、平衡位置より上方で
正値を取るものとする。
以下では、本発明の主要部であるマイクロコンピュータ
5の行う処理について詳述する。ソフト処理のマクロな
フローチャートは、第1図のマイクロコンピュータ5の
内部に示したものである。
計測データの読み込み部101では、0.001秒ごと
に、車体のピッチ角計測値12.ロール角計測値13.
各四輪部のダンパストローク位置計測値14を読み込む
走行状況の判断部102では、読み込まれたデータを用
いて、走行状況を次の3種に分類する。
(分類1):旋回時や加・減速時の振動、凹凸路面通過
後の残存振動のように、主に 車体の慣性力・運動エネルギーにも とづく振動、および横風にもとづく 振動。
(分類2):凹凸路上におけるように、路高変化にもと
づく振動。
(分類3):無振動。
具体的には、第3図にもとづき、該当時点に読み込まれ
たデータ値が、領域工にあれば分類1゜領域■にあれば
分類2と判断する。その後、領域I、領域■以外のデー
タが続けて読み込まれる時は、領域Iあるいは■をはず
れてから、 0.5秒間は分類の判断を変更せず、 0
.5秒後に分類3と判断する。
目標相対車高の計算部103では、走行状況の判断分類
にもとづき以下のように目標相対車高りを計算する。
(分類1の場合) D工=−dよ(0)  Ci/Ki(di(0)  d
i(−1))ただし、i =fQ、fr、rr、rnD
□:該当車輪部iの目標相対車高。
d 1(0) :現時刻の該当車輪部iのダンパストロ
ーク位置。
dt(−1):0.001秒前の該当車輪部iのダンパ
ストローク位置。
C1:該当車輪部iのダンパの減衰係数。
Ki:該当車軸部iの空気ばねのばわ定数である。
(分類2の場合) Di=dt(0)+Ci/Ki(dt(0)−d工(−
1))ただし、i =f Q 、fr、rr、r Q(
分類3の場合) D i =O。
操作信号の出力部104では、静止不平衡にダンパスト
ローク位置が目標相対車高り、Q、D、r。
Dr、、D、Qの位置にくるのに必要な車高制御用空気
室の体積を求め、その体積空気量となるよう排出弁・注
入弁への開閉信号16を出力する。
このように1本実施例においては、アクチュエータの能
力ゆえに、車体の姿勢変化や振動はさけられないが、低
能力のアクチュエータの能力不足を制御ロジックにより
補い、走行状況に適応した車高制御を行うことにより、
ラニンニングコストの安価なアクティブサスペンション
システムを構成でき、量産車への適用が可能となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように1本発明によれば、能力の低いアク
チュエータでアクティブサスペンション制御ができるの
で、乗心地・操安性を向上できる。
また、相対変位・速度フィードバックで車高制御を行っ
ているので、アクチュエータの遅れに対しロバスト(頑
強)な制御性能を有する点からも乗心地・操作性の向上
を図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す自動車のアクティブサ
スペンション制御方式を説明するための図、第2図は各
四輪部のばね上・ばね下接合部の説明図、第3図は振動
状況分類の説明図、第4図は従来のアクティブサスペン
ションシステムの構成図である。 1:自動車、2:ピッチ角センサ、3:ロール角センサ
、4:ダンパストロークセンサ、5:マイクロコンピュ
ータ、6:車高変更アクチュエータ。 第   2   図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ばね、ダンパおよび、ばね上(車体部)とばね下(
    車輪部)間の距離を変化させる手段を有する自動車にお
    いて、車体のピッチング角、ローリング角を直接計測す
    る手段、あるいは他の計測データより各角度を求める手
    段と、各四輪部のばね上とばね下間の相対変位を計測す
    る手段と、上記計測データに基づき、各四輪部の相対車
    高(ばね上・下間の距離)を変更する手段とを設けたこ
    とを特徴とする自動車のアクティブサスペンション制御
    方式。 2、上記変更手段は、ばね上とばね下間の相対距離に基
    づいて車高制御を行うことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の自動車のアクティブサスペンション制御方
    式。 3、上記変更手段は、ばね上の回転角と各四輪部ばね上
    ・下間の相対距離によって決まる値によって、車高制御
    の内容を変更することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の自動車のアクティブサスペンション制御方式。
JP62279875A 1987-11-05 1987-11-05 自動車のアクティブサスペンション制御方式 Pending JPH01122716A (ja)

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