JPH02283512A - サスペンション制御装置 - Google Patents

サスペンション制御装置

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JPH02283512A
JPH02283512A JP1102819A JP10281989A JPH02283512A JP H02283512 A JPH02283512 A JP H02283512A JP 1102819 A JP1102819 A JP 1102819A JP 10281989 A JP10281989 A JP 10281989A JP H02283512 A JPH02283512 A JP H02283512A
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suspension
stabilizer
similarity
damping force
force
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JP1102819A
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English (en)
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Shunichi Wada
俊一 和田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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〕 この発明は、車体のサスペンションおよびスタビライザ
の特性に□影響を与える要因をファジィ制御装置を使っ
て最適なサスペンションおよびスタビライザの特性を判
定するサスペンション制御装置に関するものである。
（従来の技術〕 従来のサスペンション制御装置は、サスベンジ式ンおよ
びスタビライザの特性に影響を与える操縦安全性（以下
、操安性という）や−乗心地といった主観的であいまい
な要因を一定値で区別するデジタル的な判断を行ってい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように、従来のサスベンジ四ン制御装置では、主観
的であいまいな要因を一定値で区別するディジタル的で
判断しているため、サスペンションよびスタビライザの
特性の判定に不十分な面があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、本来人間的な判断で難しい乗心地と安全性の
どちらを満足させるかということも自動的にほぼアナロ
グ的に判断でき、アクチエエータの不要なハンチングを
防止するとともに、ファジィ変数として車体の動きを予
測するための瞬間的な状態検出手段または物理量をも容
易に扱うことができ、少ない制御ルールでよりきめ縞か
い制御ができるサスペンション制御装置を得ることを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るサスペンション制御装置は、ファジィル
ールを用いてサスベンジタンまたはスタビライザの特性
に影響を与える物理量および状態量に対応する類似度か
らサスベンジタンの減衰力、またはばね定数、あるいは
スタビライザのねじれ力を演算してそれを高めると設定
時間だけこれによるサスペンションまたはスタビライザ
の状態を維持し、その間に類似度に応する出力に対応し
た減衰力、またはばね定数、あるいはねじれ力の設定値
が所定時間以上低めの状態を指示した場合には、減衰力
、またはばね定数、あるいはねじれ力の設定値を低めに
設定し、その状態を設定時間だけ維持するサスベンジタ
ンまたはスタビライザの特性切換判定手段を設けたもの
である。
〔作　用〕
この発明におけるサスペンションまたはスタビライザの
特性切換判定手段は、ファジィルールを用いて物理量お
よび状態量に対応する類似度を算出し、このＷ４伯度か
ら車体の乗心地と操縦安全性の要求信号を算出し、個々
の物理量と状態量に対応する要求指数を合成して重心を
とり、サスペンションの減衰力、またはばね定数、ある
いはスタビライザのねじれ力を演算し、その減衰力、ま
たはばね定数、あるいはねじれ力を高めた状態を維持し
ている場合に、その後類似度に応じた出力に対応する減
衰力、またはばね定数、あるいはねじれ力の設定値が所
定の時間以上低めの状態を指示すると、この減衰力、ま
たはばね定数、あるいはねじれ力の設定値を低めに設定
し、その低めの状態を設定時間だけ維持するように、サ
スペンションまたはスタビライザの特性切換作動手段を
制御する。
〔実施例〕
以下、この発明のサスペンション制御装置の実施例につ
いて図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構
成を示すブロック図である。
この第１図において、サスペンションまたはスタビライ
ザの特性切換は制御手段Ｓによって行なうようになって
いる。
この制御手段Ｓは、車体の状態検出手段４と、サスペン
ションまたはスタビライザの特性切換判定手段５と、サ
スペンションまたはスタビライザの特性切換作動手段６
とからなる。
制御手段Ｓによって、サスペンションまたはスタビライ
ザ７の特性を切り換える制御を行なう。
また、車体の状態検出手段４は車体の上下方向の加速度
検出手段１と、車速検出手段２と、操舵角速度検出手段
３と、アクセル開度検出手段８と、車幅方向加速度検出
手段９とからなる。
次に動作について説明する。この場合、サスペンション
またはスタビライザの特性切換判定手段５の動作を第２
図のフローチャートにしたがって説明する。
まず、ステップＳｌで車体の上下方向の振動周波数を検
出する。この検出は第１図の車体の上下方向の加速度（
以下、適宜Ｇという）検出手段１で車体の上下の方向の
振動の大きさと振動周波数を検出し、所定の大きさ以上
の振動を複数の領域に分けて判別する。
次にステップＳ２で、ファジィルールを用いて、第３図
に示すように、ファジィルールの前件部からファジィ変
数である上下Ｇの周波数の領域とうねり路との類似度を
算出する。
この類似度の函数（ないしはマツプ）のピークを示す周
波数の領域は車体のばね上共振周波数の領域で、たとえ
ば１〜２Ｈｚである。
ステップＳ３において、第４図に示すように、ステップ
Ｓ２で求めた類似度からファジィルールの後件部のメン
バシップ関数の最大値を規定して、斜線部の面積ａを求
め、車体の乗心地および操安性の要求指数をアナログ的
に算出する。
乗心地側は減衰力、ばね定数は低い値、スタビライザの
ねじれ力は弱め、操安性側はその逆に相当する数値であ
る。
次に、ステップＳ４において、ステップＳ１で求めた車
体の上下方向の振動の大きさと振動周波数からファジィ
ルールを用いて、第５図に示すファジィルールの前件部
から悪路に対応した類似度を算出する。
この類似度のピークを示す周波数の領域は車体のばね下
共振の領域で、たとえばｌＯ〜２０Ｈｚである。
次に、ステップＳ５において、第６図に示すように、ス
テップＳ４で求めた［（Ｕ度からファジィルールの後件
部のメンバシップ関数の最大値を規定して、斜線部の面
積すを求めて、車体の乗心地および操安性ないしはタイ
ヤ接地性の要求指数をアナログ的に算出する。
次に、ステップＳ６では、第１図に示す車速検出手段２
から車速を検出する。
次に、ステップＳ７において、第１図に示す操舵角速度
検出手段３から操舵角速度を検出する。
次に、ステップＳ８において、上述のように検出した車
速と操舵角速度から車体のロール状況を検出し、第７図
に示すように、ファジィルールの前件部から車体のロー
ル状況に対応した１１０１度を算出する。
次に、ステップＳ９において、第８図に示すように、ス
テップＳ８で求めたＩ！位度からファジィルールの後件
部のメンバシップ関数の最大値を規定して、斜線部の面
積Ｃを求め、車体の乗心地および操安性の要求指数をア
ナログ的に算出する。
上記ステップＳ８およびＳ９において、車速とハンドル
角速度の組合せを複数の領域に分けて、ファジィ変数に
とり、ファジィ変数と車体のロール状況の類似度を計算
し、車体の乗心地および操安性の要求指数をアナログ的
に算出したが、第７図および第８図のルールをそのまま
用いて、ロール状況ないしは加減速時の！Ｗ似度を同様
に計算することができる。
また、車速と車幅方向の加速度の組合せを複数の領域に
分けて、ファジィ変数にとり、ファジィ変数と車体のロ
ール状況のＩｔ　（１度を第７図より計算し、第８図よ
り車体の乗心地および操安性の要求指数をアナログ的に
算出できる。
さらに、車速の微分値から車両の加減速度を算出し、加
減速度をファジィ変数にとり、ファジィ変数と車体の前
後方向の姿勢変化との類似度を第７図より計算し、第８
図より車体の乗心地および操安性の要求指数をアナログ
的に算出できる。
また、直接図示しない前後方向の加減速度センサの出力
の値を前記と同様にファジィ変数にとっても第７図、第
８図により同様の演算が可能である。
加えて、車速とアクセルの開閉速度の信号の組合せをフ
ァジィ変数にとり、このファジィ変数と車体の前後方向
の姿勢変化との類似度を第７図より計算し、第８図より
車体の乗心地および操安性の要求指数をアナログ的に算
出できる。
ステップＳ８とＳ９において、アナログ的に算出した要
求指数が一つの場合で述べたが、複数個を計算するよう
に容易に変更しても良いことは言うまでもない。
次に、ステップＳＩＯでは、第９図に示すように、ステ
ップＳ３で求めたメンバシップの関数の面積ａ、ステッ
プＳ５で求めたメンバシップの関数の面積す、ステップ
Ｓ９で求めたメンバシップ関数の面積ＣをＭＡＸ合成し
て、改めて重心をとることによって、車体の乗心地およ
び操安性を実現するための減衰力、またはばね定数、あ
るいはスタビライザのねじれ力の指数を決定し、決定さ
れた指数に応じた減衰力、またはばね定数、あるいはス
タビライザのねじれ力の演算４１１（デファジィ値）を
決定する。
次に、ステップＳｌｌで、すでに減衰力、またはばね定
数、あるいはスタビライザのねじれ力を高める制御を実
行しているかどうかを判別し、実行中なら、ステップＳ
１２へ進み、実行中でなければ、ステップＳ１３へ行く
。
ステップＳ１２では、今回の演算結果がすでに実行中の
条件と同一またはそれ以上であるかどうかを判別し、Ｙ
ＥＳであれば、ステップＳ１４へ行き、所定のタイマの
値を遅延時間に応じて再セットし、同一なら制御は続行
、高める条件成立なら、制御を高めに変更して、次のス
テップ５１５へ進む。
また、ステップＳ１２でＮｏであれは、ステップＳ１６
で制御を保持する時間以内であるかどうかをタイマの値
で判定し、タイマ終了であれば、ステップＳ１７で何も
条件が成立していないときの基本の軟らかいソフトない
しは中間のモードへ復帰する。
ステップＳ１６で、たとえば、高めの減衰力「Ｈ」　（
ハード）、あるいはその他の高めのサスペンションの特
性を保持中であれば、ステップＳ１８へ進み、その後の
ステップＳ１９における重心演算の結果から決定された
、たとえば減衰力の結果が現在制御中の値よりも低めの
「Ｍ」　（ミデイアム）の演算結果になった場合、ステ
ップＳ１９でその演算結果が所定の時間以上継続してい
るかどうかを判定し、ＹＥＳであれば、ステップＳ２０
へ進む。
このステップＳ２０で現在制御中のサスペンションまた
はスタビライザの固さの特性を高めから低めに変更し、
所定のタイマを再セットしたのち、ステップＳ１５へ進
む。
ステップ５１ＢまたはステップＳ１９でＮＯであれば、
ステップＳ２１へ進み、高めの制御を続行する。
また、ステップＳ１３において、今回高める条件が成立
したかどうかを判別し、ＹＥＳならば、ステップ３２２
でタイマをセットして、高める制御を実行し、ＮＯなら
ば、何も制御しないでステップＳ１５へ進む。
なお、サスペンシロンの減衰力、またはばね定数、ある
いはスタビライザのねじれ力のそれぞれ、またはいずれ
かを３段階以上に、たとえばＳ（ソフト）、Ｍ、Ｈ，Ｈ
Ｈと切り換え、ＨまたはＨＨに特性を高めると、設定時
間だけこの状態を維持し、この設定時間の間にその後の
類似度の演算結果に対応したサスペンションまたはスタ
ビライザの計算値が基準のＳ、またはＭに変更されたの
ち、基準よりも高く、かついまよりも低めのＨまたはＭ
を所定回数以上指示した場合には、設定をＨまたはＭへ
と切り換えて、その低めの状態を設定時間だけ維持する
こともできる。
このように、上記各実施例では、サスペンションの制御
にファジィルールを導入することにより、記憶されてい
ない制御条件が入力されても、すでにある判定ルールと
の類似性をｒアナログ的に」判断し、複数個の制御規則
の類似度の合成結果から最適な制御規則を自動的に探索
し、出力するので、少ない制御ルールで、きめの細かい
制御を実現し得る。
さらに、複数の制御規則のｌ１ｌ（ｌｕ度を合成し、そ
の結果の重心を演算するので、乗心地と操安性のどちら
を満足させるかも自動的に、連続値でアナログ的に判断
することができる。
また、ファジィルールで演算された結果により、−旦減
衰力、またはばね定数、あるいはスタビライザのねじれ
力を高めると、所定の時間だけ、これらのサスペンショ
ンの固めの状態を維持するので、車体の状態検出信号が
断続を繰り返す場合や、瞬時表われて短時間で消失する
状態検出信号に応じても、サスペンションの特性を頻繁
に変化させることを防止でき、安定した操縦性を期待で
きる。
さらに、−旦減衰力ないしサスペンションの特性を高め
維持している最中であっても、その後、新しく計算され
た類似度から重心演算された結果が、減衰力、あるいは
ばね定数、あるいはスタビライザのねじれ力の値を低め
る値の演算結果を所定の時間持続すれば、サスペンショ
ンの値を低めの値に変更し、維持するので、よりきめの
細かいサスペンションの特性制御をハンチングを伴なわ
ずしかも十分の応答性をもって実現出来る効果がある。
また、乗心地という人間の主観やフィーリングに依頬し
た要素を車体の上下方向の加速度の周波数をファジィ変
数にとり、車体のばね上共振周波数の領域にピークを持
つＲ４１２度により、その悪さを判断するようにしたの
で、人間の微妙に合わせたサスペンションの制御を期待
できる。
さらに、タイヤの接地性の悪さを、同じく車体の上下方
向の加速度の周波数をファジィ変数にとり、車体のばね
下共振周波数の領域にピークを持つ類似度により、その
悪さを判断するようにしたので、きめの細かいタイヤの
路面接地性が実現でき、たとえば旋回中や、加減速中で
の路面の変化にも、減衰力をハードからミイディアムへ
の変更により、容易に対応し得る。
さらに、上下方向の加速度センサを用いたので、車高セ
ンサなどに比べて装着が簡易化出来る効果がある。
また、ハンドル角速度と車速とで演算されるロール速度
などの状況をファジィ変数にとり、ロール角ないしロー
ル角速度の強さの類似度を略連続的に判断するようにし
たので、従来のマツプによる減衰力の「０」とｒｌ、判
定に比べて、実際のハンドル１作により、マツチしたサ
スペンション制御を期待できる。
また、車速と車体の横加速により決定されるロールの状
況をファジィ変数により、ロール角ないしロール角速度
の大きさの類似度を略連続的に判断するようにしたので
、従来のマツプによる減衰力等の「０」とｒｌ、判定に
比べて、実際の旋回によりマツチしたサスペンション制
御を実現できる効果がある。
さらに、車体の前後方向の加減速度を前後Ｇセンサない
しは車速の微分値、ないしは車速のアクセル開閉速度の
組み合わせの値のいずれか、またはすべての値をそれぞ
れファジィ変数にとり、その他のファジィ変数の場合と
同様に演算された類似度に対応した乗心地、または操安
性の指数を示す類似度をそれぞれ略アナログ的に判断し
、しかも、それらの重心をとるようにしたので、従来の
それぞれの単独の条件の判定の場合に比べ、よりきめの
細かいサスペンションないしスタビライザの特性制御を
実現出来る効果がある。
なお、上記実施例において、所定の時間以上の持続をタ
イマで時間計測したが、条件成立の回数を数えるように
しても、同様の効果が得られることは云うまでもない。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、サスペンションまた
はスタビライザの特性に影響を与える物理量と車体の動
きを示す状態量をファジィルールを用いてＩｔ　像度を
算出し、この類似度からサスペンションの減衰力、また
はばね定数、あるいはスタビライザのねじれ力を算出し
、これらを高めると設定時間だけそれによるサスペンシ
ョンまたはスタビライザを維持し、その間に！１１４Ｑ
度に応じた出力に対応した減衰力、またはばね定数、あ
るいはねじれ力の設定値が所定時間以上低めの状態を指
示した場合には、その減衰力、またはばね定数、あるい
はねじれ力の設定値を低めに設定し、その低めの状態を
設定時間だけ維持するように構成したので、本来人間の
判断では難しい乗心地と操安性のどちらを満足させるか
ということも自動的にほぼアナログ的に判断し、人間的
な優先順位付けをすることができ、かつアクチュエータ
の不要なハンチングを防止するとともに、ファジィ変数
として車体の動きを予測するための瞬間的な状態検出手
段、あるいは物理量を容易に扱うことができる。
また、少ない制御ルールでよりきめの細かいサスペンシ
ョンの特性制御が実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例によるサスペンシラン制御
装置のブロック図、第２図は同上実施例におけるサスペ
ンションまたはスタビライザの特性切換判定手段の動作
の流れを示すフローチャート、第３図は同上実施例を説
明するためのうねり路を表すメンバシップ関数の前件部
の説明図、第４図は同上実施例を説明するためのうねり
路を表すメンバシップ関数の後件部の説明図、第５図は
同上実施例を説明するための悪路を表すメンバシップ関
数の前件部の説明図、第６図は同上実施例を説明するた
めの悪路を表すメンバシップ関数の前件部の説明図、第
７図は同上実施例を説明するためのロール状況を表すメ
ンバシップ関数の前ｆ生部の説明図、第８図は同上実施
例を説明するためのロール状況を表すメンバシップ関数
の後件部の説明図、第９図は最終推論の結果を表すメン
バシップ関数の説明図である。 ｌ・・・車体の上下方向の加速度検出手段、２・・・車
速検出手段、３・・・操舵角速度検出手段、４・・・車
体の状態検出手段、５・・・サスペンションまたはスタ
ビライザの特性切換判定手段、６・・・サスペンション
またはスタビライザの特性切換作動手段、７・・・サス
ペンションまたはスタビライザ、８・・・アクセル開廣
検出手段、９・・・車幅方向速度検出手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 車体を支えるサスペンションまたはスタビライザの特性
    に影響を与える物理量および上記サスペンションまたは
    車体の動きを示す状態量を検出する状態検出手段と、フ
    ァジィルールを用いて上記物理量および状態量に対応す
    る類似度を算出してその類似度から上記車体の乗心地お
    よび操縦安全性の要求指数を算出し、かつ個々の物理量
    および状態量に対応する上記要求指数を合成して重心を
    とることにより上記サスペンションの減衰力またはばね
    定数、あるいは上記スタビライザのねじれ力を演算する
    とともに、その減衰力、またはばね定数、あるいはねじ
    れ力を高めると設定時間だけ、この減衰力、またはばね
    定数、あるいはねじれ力を高めると設定時間だけ、この
    減衰力、またはばね定数、あるいはねじれ力によるサス
    ペンションまたはスタビライザの状態を維持してその間
    に前記類似度に応じた出力に対応した減衰力、またはば
    ね定数、あるいはスタビライザのねじれ力の設定値が所
    定時間以上低めの状態を指示した場合には減衰力、また
    はばね定数、あるいはねじれ力の設定値を低めに設定し
    、その低めの状態を設定時間だけ維持するサスペンショ
    ンまたはスタビライザの特性切換判定手段と、このサス
    ペンションまたはスタビライザの特性切換判定手段によ
    り制御されて上記サスペンションまたはスタビライザの
    特性を可変制御するサスペンションまたはスタビライザ
    の特性切換作動手段とを備えたサスペンション制御装置
    。
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