JPH04201615A - 能動型サスペンション - Google Patents
能動型サスペンションInfo
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- JPH04201615A JPH04201615A JP33415290A JP33415290A JPH04201615A JP H04201615 A JPH04201615 A JP H04201615A JP 33415290 A JP33415290 A JP 33415290A JP 33415290 A JP33415290 A JP 33415290A JP H04201615 A JPH04201615 A JP H04201615A
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- Japan
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- vertical
- frequency
- vehicle body
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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。
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〕
本願発明は、車体及び車輪間に介装した油圧シリンダ等
の流体シリンダを有し、車体の上下方向の揺動を減衰さ
せるように制御する能動型サスペンションに関する。
の流体シリンダを有し、車体の上下方向の揺動を減衰さ
せるように制御する能動型サスペンションに関する。
従来、車体及び車輪間に介装した流体シリンダをアクテ
ィブに制御する能動型サスペンションとしては、例えば
特開昭62−289420号記載のものが知られている
。この従来装置は、車体の各車輪位置における上下方向
の加速度を夫々検出する手段と、上記各位置における上
下方向の速度を夫々検出する手段とを有し、それらの検
出した車体上下加速度及び車体上下速度に基づき、車体
の姿勢変化を減衰又は抑制させることを、その−態様と
している。
ィブに制御する能動型サスペンションとしては、例えば
特開昭62−289420号記載のものが知られている
。この従来装置は、車体の各車輪位置における上下方向
の加速度を夫々検出する手段と、上記各位置における上
下方向の速度を夫々検出する手段とを有し、それらの検
出した車体上下加速度及び車体上下速度に基づき、車体
の姿勢変化を減衰又は抑制させることを、その−態様と
している。
このような従来の能動型サスペンションにあって、例え
ばその上下方向の制御では、車体に取り付けた加速度セ
ンサの信号を積分−して上下速度を演算し、この演算値
に一定の制御ゲインを乗じて油圧側部弁に対する制御出
力、即ち指令値としていた。なお、上記積分は実用上、
1次のローパスフィルタを用いて擬似的に行うことにな
る。
ばその上下方向の制御では、車体に取り付けた加速度セ
ンサの信号を積分−して上下速度を演算し、この演算値
に一定の制御ゲインを乗じて油圧側部弁に対する制御出
力、即ち指令値としていた。なお、上記積分は実用上、
1次のローパスフィルタを用いて擬似的に行うことにな
る。
しかしながら、上述した従来の能動型サスペンションに
あっては、前記ローパスフィルタは圧力制御弁やアクチ
ュエータである油圧シリンダの作動遅れを考慮し、バネ
上共振周波数(#IHz)での制振効果を高めるへく、
そのカットオフ周波数か決定されることになるため、不
整路面等の比較的小さな凹凸の路面(通常、バネ上共振
点よりも高い周波数の振動を生じる)を走行した場合、
圧力制御弁の応答遅れか大きくなることに起因した加振
作用か大きく効いて、乗心地か低下するという点に改善
の余地かあった。
あっては、前記ローパスフィルタは圧力制御弁やアクチ
ュエータである油圧シリンダの作動遅れを考慮し、バネ
上共振周波数(#IHz)での制振効果を高めるへく、
そのカットオフ周波数か決定されることになるため、不
整路面等の比較的小さな凹凸の路面(通常、バネ上共振
点よりも高い周波数の振動を生じる)を走行した場合、
圧力制御弁の応答遅れか大きくなることに起因した加振
作用か大きく効いて、乗心地か低下するという点に改善
の余地かあった。
本願発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、
その解決しようとする課題は、バネ上共振をも抑制でき
、且つ、このバネ上共振点よりも高周波側の上下振動も
的確に低減させ、比較的小さな凹凸の路面を走行した場
合の乗心地の低下を防止することである。
その解決しようとする課題は、バネ上共振をも抑制でき
、且つ、このバネ上共振点よりも高周波側の上下振動も
的確に低減させ、比較的小さな凹凸の路面を走行した場
合の乗心地の低下を防止することである。
上記課題を解決するため、請求項記載の発明は第1図に
示す如く、車体側部材及び車輪側部材間に介装された流
体シリンダと、この流体シリンダの作動を指令値に応じ
て制御する制御弁と、車体の上下方向に発生する加速度
を検出する上下加速度検出手段と、この上下加速度検出
手段の検出値に基づき車体の上下方向の速度を演算する
上下速度演算手段と、この上下速度演算手段の演算値に
制御ゲインを乗じて前記指令値を演算し出力する指令値
演算手段とを備えた能動量サスペンションにおいて、前
記上下速度演算手段をローパスフィルタで構成するとと
もに、前記上下加速度検出手段の検出値のパワースペク
トルを演算するパワースペクトル演算手段と、このパワ
ースペクトル演算手段の演算値の内、乗心地の良否に支
配的な周波数域のパワースペクトルの和を演算するオー
バオールパワー演算手段と、このオーバオールパワー演
算手段の演算値か大きくなるほど前記ローパスフィルタ
のカットオフ周波数を上昇させるカットオフ周波数変更
手段と、前記オーバオールパワー演算手段の演算値が大
きくなるはと前記制御ゲインを低下させる制御ゲイン変
更手段とを備えた。
示す如く、車体側部材及び車輪側部材間に介装された流
体シリンダと、この流体シリンダの作動を指令値に応じ
て制御する制御弁と、車体の上下方向に発生する加速度
を検出する上下加速度検出手段と、この上下加速度検出
手段の検出値に基づき車体の上下方向の速度を演算する
上下速度演算手段と、この上下速度演算手段の演算値に
制御ゲインを乗じて前記指令値を演算し出力する指令値
演算手段とを備えた能動量サスペンションにおいて、前
記上下速度演算手段をローパスフィルタで構成するとと
もに、前記上下加速度検出手段の検出値のパワースペク
トルを演算するパワースペクトル演算手段と、このパワ
ースペクトル演算手段の演算値の内、乗心地の良否に支
配的な周波数域のパワースペクトルの和を演算するオー
バオールパワー演算手段と、このオーバオールパワー演
算手段の演算値か大きくなるほど前記ローパスフィルタ
のカットオフ周波数を上昇させるカットオフ周波数変更
手段と、前記オーバオールパワー演算手段の演算値が大
きくなるはと前記制御ゲインを低下させる制御ゲイン変
更手段とを備えた。
パワースペクトル演算手段によって、上下加速度検出手
段の検出値から車体上下加速度のパワースペクトルか演
算される。この演算されたパワースペクトルに基づき、
オーバオールパワー演算手段によって、乗心地の良否に
支配的な周波数範囲のパワースペクトル和(オーバオー
ルパワー)か演算される。そこで、−細かい凹凸路を走
行することに拠り、路面からの上下振動入力の周波数か
高くなり、これにより、オーバオールパワーか増加する
と、カットオフ周波数変更手段か、上下速度ヲ演算する
ローパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、且つ、制
御ゲイン変更手段か制御ゲインを下げる。したかって、
制振効果の最も大きい帯域が高周波側に移行して、その
高域側の制振効果か高められとともに、制御ゲインの低
下分と、カットオフ周波数を高めたことによる上下速度
ゲイン(ローパスフィルタ入出力の比)の増加分とがほ
ぼ相殺して、系全体のバウンス制御特性の過減衰側への
移行か阻止される。これによって、うねり路等を走行し
た際のバネ上振動か抑制される一方で、細かい凹凸路走
行に伴う1乗心地の悪化が阻止される。
段の検出値から車体上下加速度のパワースペクトルか演
算される。この演算されたパワースペクトルに基づき、
オーバオールパワー演算手段によって、乗心地の良否に
支配的な周波数範囲のパワースペクトル和(オーバオー
ルパワー)か演算される。そこで、−細かい凹凸路を走
行することに拠り、路面からの上下振動入力の周波数か
高くなり、これにより、オーバオールパワーか増加する
と、カットオフ周波数変更手段か、上下速度ヲ演算する
ローパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、且つ、制
御ゲイン変更手段か制御ゲインを下げる。したかって、
制振効果の最も大きい帯域が高周波側に移行して、その
高域側の制振効果か高められとともに、制御ゲインの低
下分と、カットオフ周波数を高めたことによる上下速度
ゲイン(ローパスフィルタ入出力の比)の増加分とがほ
ぼ相殺して、系全体のバウンス制御特性の過減衰側への
移行か阻止される。これによって、うねり路等を走行し
た際のバネ上振動か抑制される一方で、細かい凹凸路走
行に伴う1乗心地の悪化が阻止される。
以下、本願発明の一実施例を添付図面の第2図乃至第1
3図に基づき説明する。
3図に基づき説明する。
第2図において、10は車体側部材を示し、1IFL−
11RRは前左〜後右車輪を示し、12は能動型サスペ
ンションを示す。
11RRは前左〜後右車輪を示し、12は能動型サスペ
ンションを示す。
能動型サスペンション12は、車体側部材lOと車輪1
1FL〜IIRRの各車輪側部材16との間に各々介装
された流体シリンダとしての油圧シリンダ18FL〜1
8RRと、この油圧シリンダ18FL〜181?[?の
作動油圧を個別に調整する制御弁としての圧力制御弁2
0FL〜20RRと、この油圧系の油圧源22と、この
油圧源22及び圧力制釦弁20FL〜2ORR間に介挿
された蓄圧用のアキュムレータ24.24とを有すると
ともに、車体の上下方向に作用する上下加速度を検出す
る上下加速度センサ26FL 〜26RRと、圧力制御
弁20FL〜20RRの出力圧を個別に制御するコント
ローラ30とを有している。また、車輪及び車体間には
、比較的低いバネ定数であって車体の静荷重を支持する
コイルスプリング31が併設されている。
1FL〜IIRRの各車輪側部材16との間に各々介装
された流体シリンダとしての油圧シリンダ18FL〜1
8RRと、この油圧シリンダ18FL〜181?[?の
作動油圧を個別に調整する制御弁としての圧力制御弁2
0FL〜20RRと、この油圧系の油圧源22と、この
油圧源22及び圧力制釦弁20FL〜2ORR間に介挿
された蓄圧用のアキュムレータ24.24とを有すると
ともに、車体の上下方向に作用する上下加速度を検出す
る上下加速度センサ26FL 〜26RRと、圧力制御
弁20FL〜20RRの出力圧を個別に制御するコント
ローラ30とを有している。また、車輪及び車体間には
、比較的低いバネ定数であって車体の静荷重を支持する
コイルスプリング31が併設されている。
前記油圧シリンダ18FL〜18RRの各々はシリンダ
チューブ18aを有し、このシリンダチューブ18aに
は、ピストン18cにより隔設された下側の圧力室りが
形成されている。そして、シリンダチューブ18aの下
端が車輪側部材16に取り付けられ、ピストンロッド1
8bの上端か車体側部材10に取り付けられている。ま
た、圧力室りの各々は、一部かピストンロッド18bの
内部の軸方向に設けられた油圧配管38を介して圧力制
御弁20FL〜20RRの出力ポートに連通され、これ
によって圧力室り内の作動油圧が制御され得るようにな
っている。各圧力室りは絞り弁32を介して、バネ下共
振域相当の振動を吸収するアキュムレータ34に連結さ
れている。
チューブ18aを有し、このシリンダチューブ18aに
は、ピストン18cにより隔設された下側の圧力室りが
形成されている。そして、シリンダチューブ18aの下
端が車輪側部材16に取り付けられ、ピストンロッド1
8bの上端か車体側部材10に取り付けられている。ま
た、圧力室りの各々は、一部かピストンロッド18bの
内部の軸方向に設けられた油圧配管38を介して圧力制
御弁20FL〜20RRの出力ポートに連通され、これ
によって圧力室り内の作動油圧が制御され得るようにな
っている。各圧力室りは絞り弁32を介して、バネ下共
振域相当の振動を吸収するアキュムレータ34に連結さ
れている。
また、圧力制御弁20FL〜20RRの各々は、円筒状
の弁ハウジングとこれに一体に設けられた比例ソレノイ
ドとを有するパイロット方式の比例電磁減圧弁て構成さ
れている。そして、比例ソレノイドの励磁コイルに供給
する指令電流i(:i、。
の弁ハウジングとこれに一体に設けられた比例ソレノイ
ドとを有するパイロット方式の比例電磁減圧弁て構成さ
れている。そして、比例ソレノイドの励磁コイルに供給
する指令電流i(:i、。
〜j RR)を制御することにより、弁ハウジング内の
挿通穴に収容されたポペットの移動距離、即ちスプール
の位置を制御し、出力ポートから油圧シリンダ18FL
(〜18RR)に供給する出力圧Pを、指令電流iの値
に比例して制御できるようになっている。なお、第2図
中、40.42は油圧源22と圧力制御弁20FL〜2
0RRとを接続する配管である。
挿通穴に収容されたポペットの移動距離、即ちスプール
の位置を制御し、出力ポートから油圧シリンダ18FL
(〜18RR)に供給する出力圧Pを、指令電流iの値
に比例して制御できるようになっている。なお、第2図
中、40.42は油圧源22と圧力制御弁20FL〜2
0RRとを接続する配管である。
車体の4輪11FL−11RRの略直上部には、前述し
た上下加速度センサ26FL〜26RRか各々固設され
ており、これらのセンサ26FL〜26RRは車体に作
用する上下方向の加速度を感知し、その大きさ及び方向
に応じたアナログ電圧値てなる信号G工FL−Gzt*
をコントローラ3oに出力するようになっている。
た上下加速度センサ26FL〜26RRか各々固設され
ており、これらのセンサ26FL〜26RRは車体に作
用する上下方向の加速度を感知し、その大きさ及び方向
に応じたアナログ電圧値てなる信号G工FL−Gzt*
をコントローラ3oに出力するようになっている。
コントローラ30は第3図に示すように、マイクロコン
ピュータ50と、入力するアナログ量の上下加速度信号
G zpt〜G ZRllをデジタル量に変換してマイ
クロコンピュータ5oに出力するA/D変換器51A〜
51Dと、マイクロコンピュータ50から出力されるデ
ジタル量の圧力指令値DV F L −DV□をアナロ
グ量に変換するD/A変換器53A〜53Dと、このD
/A変換器53A〜53Dの出力に応じた指令電流i、
L−1□を前記圧力制御弁20FL〜20RRに個別に
出力する駆動回路54A〜54Dとを存している。
ピュータ50と、入力するアナログ量の上下加速度信号
G zpt〜G ZRllをデジタル量に変換してマイ
クロコンピュータ5oに出力するA/D変換器51A〜
51Dと、マイクロコンピュータ50から出力されるデ
ジタル量の圧力指令値DV F L −DV□をアナロ
グ量に変換するD/A変換器53A〜53Dと、このD
/A変換器53A〜53Dの出力に応じた指令電流i、
L−1□を前記圧力制御弁20FL〜20RRに個別に
出力する駆動回路54A〜54Dとを存している。
この内、マイクロコンピュータ5oは、少なくともイン
ターフェイス回路56.中央処理装置(CPU)58.
FFT演算処理装置60.RAM、ROM等からなるメ
モリ62とを含んて構成され、上下加速度信号Gzpt
、−cmkを読み込み、第8図〜第11図に示した処理
を行う。
ターフェイス回路56.中央処理装置(CPU)58.
FFT演算処理装置60.RAM、ROM等からなるメ
モリ62とを含んて構成され、上下加速度信号Gzpt
、−cmkを読み込み、第8図〜第11図に示した処理
を行う。
ここで、本願発明に係わる技術的背景及び補正原理を説
明する。
明する。
第4図はディジタルフィルタによって構成されるローパ
スフィルタのゲイン及び位相特性を定性的(カットオフ
周波数を便宜的にゲイン=OdBの位置で示す)に示す
。このローパスフィルタの周波数伝達特性は、τ:時定
数、sニラプラス演算子として、G(s)=1/(1+
τS)で表され、ゲインは上下速度信号のゲイン=1フ
ィルタ出カ/フィルタ人力1を表し、位相は車体の上下
加速度信号に対する上下速度信号の位相遅れを表してい
る◇同図中、曲線aは理想的な積分特性であり、−20
dB/decである。また、曲線すはカットオフ周波数
fc=f1 (本実施例では0.5ルに設定)時のもの
で、バネ上制振重視の通常特性である。さらに、曲線C
はカットオフ周波数fc=f2 (本実施例では1翫に
設定)時のもので、乗心地重視の特性である。
スフィルタのゲイン及び位相特性を定性的(カットオフ
周波数を便宜的にゲイン=OdBの位置で示す)に示す
。このローパスフィルタの周波数伝達特性は、τ:時定
数、sニラプラス演算子として、G(s)=1/(1+
τS)で表され、ゲインは上下速度信号のゲイン=1フ
ィルタ出カ/フィルタ人力1を表し、位相は車体の上下
加速度信号に対する上下速度信号の位相遅れを表してい
る◇同図中、曲線aは理想的な積分特性であり、−20
dB/decである。また、曲線すはカットオフ周波数
fc=f1 (本実施例では0.5ルに設定)時のもの
で、バネ上制振重視の通常特性である。さらに、曲線C
はカットオフ周波数fc=f2 (本実施例では1翫に
設定)時のもので、乗心地重視の特性である。
制御弁や油圧アクチュエータに作動遅れが無いと仮定す
ると、車体上下加速度を積分した、第4図中の曲線aの
理想積分で示される信号を車体の上下速度信号として用
い、車両のバウンス制御を行えばよい。しかし、実際に
は制御弁や油圧アクチュエータは作動遅れを伴うため、
上記理想積分で得た信号よりも遅れて作動することにな
る。このことは、車体上下速度よりも位相遅れをもって
バウンス制御がなされることを意味し、バネ上の制振効
果が低下するばかりか、場合によってはバネ上を加振す
ることにも成りかねない。
ると、車体上下加速度を積分した、第4図中の曲線aの
理想積分で示される信号を車体の上下速度信号として用
い、車両のバウンス制御を行えばよい。しかし、実際に
は制御弁や油圧アクチュエータは作動遅れを伴うため、
上記理想積分で得た信号よりも遅れて作動することにな
る。このことは、車体上下速度よりも位相遅れをもって
バウンス制御がなされることを意味し、バネ上の制振効
果が低下するばかりか、場合によってはバネ上を加振す
ることにも成りかねない。
そこで、従来、車体上〒速度を上下加速度の完全な積分
処理(理想積分処理)により算出するのではなく、車体
上下速度信号の位相遅れをθ、。
処理(理想積分処理)により算出するのではなく、車体
上下速度信号の位相遅れをθ、。
制御弁等の作動遅れをθ、としたとき、バネ上共振点て
の上下加速度に対する位相遅れか「θ、十〇、=−90
°」となるようにカットオフ周波数fcを設定したロー
パスフィルタを用いて、車体上下速度を算出していた。
の上下加速度に対する位相遅れか「θ、十〇、=−90
°」となるようにカットオフ周波数fcを設定したロー
パスフィルタを用いて、車体上下速度を算出していた。
したかって、カットオフ周波数fcをf、からf2 (
>f+)に上げると、車体上下速度信号の位相遅れθ、
は小さくなり、前述した「θ、十〇。
>f+)に上げると、車体上下速度信号の位相遅れθ、
は小さくなり、前述した「θ、十〇。
=−90°」となる周波数は高域側に移行するから、f
2の値を適宜に選択することにより、本願発明が目的と
するバネ上共振点より高域側の、乗心地に支配的な周波
数域「3〜8&」における制振効果が高められる。
2の値を適宜に選択することにより、本願発明が目的と
するバネ上共振点より高域側の、乗心地に支配的な周波
数域「3〜8&」における制振効果が高められる。
しかしながら、第4図から明らかなようにカットオフ周
波数fcをflからf2に上げると、位相遅れが小さく
なるとともに、車体上下速度信号のゲインは大きくなる
。
波数fcをflからf2に上げると、位相遅れが小さく
なるとともに、車体上下速度信号のゲインは大きくなる
。
車体のバウンス制御は、車体の上下速度信号に制御ゲイ
ンAを乗じてなされる。このため、ローパスフィルタの
カットオフ周波数を増加させたにも関わらず、制御ゲイ
ン八を一定にしておくと、トータルのバウンス制御特性
か過減衰側に移行し、乗心地か悪化する。
ンAを乗じてなされる。このため、ローパスフィルタの
カットオフ周波数を増加させたにも関わらず、制御ゲイ
ン八を一定にしておくと、トータルのバウンス制御特性
か過減衰側に移行し、乗心地か悪化する。
そこで、本願発明では上記新たな問題を解決するため、
カットオフ周波数を増加させた場合、車体上下速度信号
のゲインか増加する分、制御ゲインAを低下させ、トー
タルのバウンス制御特性を略一定に保持することを補正
原理としている。
カットオフ周波数を増加させた場合、車体上下速度信号
のゲインか増加する分、制御ゲインAを低下させ、トー
タルのバウンス制御特性を略一定に保持することを補正
原理としている。
第゛5図は本実施例の圧力制御弁20FL〜20RRの
制御ゲインA2位相の周波数特性を定性的に示すもので
、上述したようにカットオフ周波数を増加させると、制
御ゲインAを例えば曲線すの状態から曲線Cの状態に下
げる様子を示している。
制御ゲインA2位相の周波数特性を定性的に示すもので
、上述したようにカットオフ周波数を増加させると、制
御ゲインAを例えば曲線すの状態から曲線Cの状態に下
げる様子を示している。
次に、本実施例の動作を第6図乃至第12図に基づき説
明する。
明する。
マイクロコンピュータ50のCPU58は、−定時1’
I!li(例えば7.8 m5ec)毎且つ各輪毎に第
6図の処理をタイマ割込で実施する。同図のステップに
おいて、CPU58はA/D変換器51A(〜51D)
の出力信号、即ち上下加速度センサ26FL (〜26
RR)の検出信号G、(:G、、L−G、。
I!li(例えば7.8 m5ec)毎且つ各輪毎に第
6図の処理をタイマ割込で実施する。同図のステップに
おいて、CPU58はA/D変換器51A(〜51D)
の出力信号、即ち上下加速度センサ26FL (〜26
RR)の検出信号G、(:G、、L−G、。
、)をインターフェイス回路56を介して読み込み、そ
の信号値を上下加速度としてメモリ62のRAMエリア
に書き込んた後、ステップ■に移行する。ステップ■て
はローパスフィルタの最新のカットオフ周波数f、(=
1/ (2πτ)、17時定数)の更新値をメモリ62
の所定記憶領域から読み出して一時記憶した後、その後
ステップ■に移行する。なお、カットオフ周波数fcは
時定数τを変化させることで変わるから、実際にはディ
ジタルフィルタの定数を変化させることで行われる。
の信号値を上下加速度としてメモリ62のRAMエリア
に書き込んた後、ステップ■に移行する。ステップ■て
はローパスフィルタの最新のカットオフ周波数f、(=
1/ (2πτ)、17時定数)の更新値をメモリ62
の所定記憶領域から読み出して一時記憶した後、その後
ステップ■に移行する。なお、カットオフ周波数fcは
時定数τを変化させることで変わるから、実際にはディ
ジタルフィルタの定数を変化させることで行われる。
ステップ■では、ステップ■で読み出した最新のカット
オフ周波数fcのディジタルのローパスフィルタ(伝達
特性は、G (s)=1/ (1+τS)を用いて、ス
テップ■て読み込んだ上下加速度信号G2を積分して上
下速度VZ (:VZFL〜Vz□)を演算する。
次いてステップ■に移行し、ステップ■、■で求めた車
体の上下加速度G2、上下速度V2をメモリ62のRA
Mエリアに記憶する− 一方、マイクロコンピュータ50のFFT演算処理装置
60は一定時間(例えばl sec’ )毎且つ各輪毎
に第7図のタイマ割込処理を実施する。まず、そのステ
ップ■で、演算処理装置60はメモリ62に第6図の処
理によって記憶させている上下加速度G。−G、−1を
ワークエリアに読み出す。
オフ周波数fcのディジタルのローパスフィルタ(伝達
特性は、G (s)=1/ (1+τS)を用いて、ス
テップ■て読み込んだ上下加速度信号G2を積分して上
下速度VZ (:VZFL〜Vz□)を演算する。
次いてステップ■に移行し、ステップ■、■で求めた車
体の上下加速度G2、上下速度V2をメモリ62のRA
Mエリアに記憶する− 一方、マイクロコンピュータ50のFFT演算処理装置
60は一定時間(例えばl sec’ )毎且つ各輪毎
に第7図のタイマ割込処理を実施する。まず、そのステ
ップ■で、演算処理装置60はメモリ62に第6図の処
理によって記憶させている上下加速度G。−G、−1を
ワークエリアに読み出す。
この上下加速度Gのデータ数nは256個(256x
7.8 m5ec= l sec )である。
7.8 m5ec= l sec )である。
次いでステップ■に移行し、ステップ■で読み出したn
個のデータに対して周知のフーリエ変換を行い、F (
f): f=f、〜f3−1を得た後、ステップ■に移
行する。ステップ■ではフーリエ変換した結果F(f)
の二乗であるパワースペクトルIF(f)Mを演算する
。この後、ステップ■てf0〜f (N/2)−1に対
する演算結果IF(f)+2をメモリ62の所定RAM
エリアに記憶する。これにより、例えば第10図で表さ
れる車体上下加速度のパワースペクトル分布か得られる
。
個のデータに対して周知のフーリエ変換を行い、F (
f): f=f、〜f3−1を得た後、ステップ■に移
行する。ステップ■ではフーリエ変換した結果F(f)
の二乗であるパワースペクトルIF(f)Mを演算する
。この後、ステップ■てf0〜f (N/2)−1に対
する演算結果IF(f)+2をメモリ62の所定RAM
エリアに記憶する。これにより、例えば第10図で表さ
れる車体上下加速度のパワースペクトル分布か得られる
。
さらに、CPU58は第7図の処理終了後、一定時間(
例えば1sec)毎且つ各輪毎に第8図のタイマ割込処
理を実施する。まず−そのステップ■ては、第7図の処
理でメモリ62に記憶されているパワースペクトルl
F (、f) t’データの中から、乗心地の良否に
関与する周波数域fp+〜f、2(本実施例では3〜8
Hz)のパワースペクトルを読み出す。
例えば1sec)毎且つ各輪毎に第8図のタイマ割込処
理を実施する。まず−そのステップ■ては、第7図の処
理でメモリ62に記憶されているパワースペクトルl
F (、f) t’データの中から、乗心地の良否に
関与する周波数域fp+〜f、2(本実施例では3〜8
Hz)のパワースペクトルを読み出す。
次いてステップ■に移行し、ステップ■て読み出した周
波数域f Pl〜fp2のパワースペクトルの和、即ち
オーバオールパワーOP2 (第10図中の斜線域面積
参照)を演算した後ステップ■に移行する。ステップ■
では、演算したオーバオールパワー、OP2か、基準と
なるオーバオールパワーOP 2 、に対してOP2<
OP2+か否かを判断する。
波数域f Pl〜fp2のパワースペクトルの和、即ち
オーバオールパワーOP2 (第10図中の斜線域面積
参照)を演算した後ステップ■に移行する。ステップ■
では、演算したオーバオールパワー、OP2か、基準と
なるオーバオールパワーOP 2 、に対してOP2<
OP2+か否かを判断する。
ここで、基準値OP t 1は比較的細かい凹凸路を走
行したときのオーバオールパワーか、凹凸か殆ど無い良
路でのオーバオールパワーかを弁別し得る値に設定され
ている。
行したときのオーバオールパワーか、凹凸か殆ど無い良
路でのオーバオールパワーかを弁別し得る値に設定され
ている。
そこでステップ■にてYES、即ちOP2 <OP 2
1となる場合は、細かい凹凸路の走行では無いとして、
うねり路等で最大の上下減衰か得られるように、ステッ
プ■にてカットオフ周波数fc=f+ (0,5Hz
:通常値)及び制御ゲインA=AI(通常値)に設定す
る。これにより、バネ上共振点IHz近傍の振動か抑制
される状態となる。
1となる場合は、細かい凹凸路の走行では無いとして、
うねり路等で最大の上下減衰か得られるように、ステッ
プ■にてカットオフ周波数fc=f+ (0,5Hz
:通常値)及び制御ゲインA=AI(通常値)に設定す
る。これにより、バネ上共振点IHz近傍の振動か抑制
される状態となる。
しかし、ステップ■にてNO1即ちOP 2≧0P21
の場合は、細かい凹凸か連続する路面を走行していると
して、ステップ■にて、第11図及び第12図に対応し
て予めメモリ62に記憶されているテーブルを参照し、
カットオフ周波数f、及び制御ゲインAを設定する。第
11図及び第12図は前述した制御原理に沿って設定さ
れたものである。この内、第11図ては、オーバオール
パワ0P2=OP21まではfc=f、であり、この状
態からOP 2か増加するにしたかってf。も増加し、
OP2 =、0Ptz (>0P21)以降はf。=f
2 (>fl)となる。第12図では、オーバオール
パワーOP、=OP2.まではA = A +であり、
この状態からOP2か増加するにしたかってAか減少し
、OP、=OP2□(> ’OP −2’l )以降は
A=Ao (<A+ )となる。
の場合は、細かい凹凸か連続する路面を走行していると
して、ステップ■にて、第11図及び第12図に対応し
て予めメモリ62に記憶されているテーブルを参照し、
カットオフ周波数f、及び制御ゲインAを設定する。第
11図及び第12図は前述した制御原理に沿って設定さ
れたものである。この内、第11図ては、オーバオール
パワ0P2=OP21まではfc=f、であり、この状
態からOP 2か増加するにしたかってf。も増加し、
OP2 =、0Ptz (>0P21)以降はf。=f
2 (>fl)となる。第12図では、オーバオール
パワーOP、=OP2.まではA = A +であり、
この状態からOP2か増加するにしたかってAか減少し
、OP、=OP2□(> ’OP −2’l )以降は
A=Ao (<A+ )となる。
さらに、マイクロコンピュータ50のCPU58は、一
定時間(例えはl 0m5ec)毎且つ各輪毎に第9図
の処理をタイマ割込で実施する。この処理は、能動型サ
スペンション12のバウンス制御に関するもので、その
ステップ■において、割込時点てメモリ62に記憶され
ている最新の上下速度V2をワークエリアに読み出す。
定時間(例えはl 0m5ec)毎且つ各輪毎に第9図
の処理をタイマ割込で実施する。この処理は、能動型サ
スペンション12のバウンス制御に関するもので、その
ステップ■において、割込時点てメモリ62に記憶され
ている最新の上下速度V2をワークエリアに読み出す。
次いてステップ■に移行し、その時点てメモリ62に記
憶されている最新の制御ゲインAを同様に読み出す。そ
して、ステップ■においては、ステップ■、■の続出し
値v2及びAを用いて、DV(:DV、、〜DV、、)
=A−V、の掛は算を行い、制御指令値DVを演算する
。
憶されている最新の制御ゲインAを同様に読み出す。そ
して、ステップ■においては、ステップ■、■の続出し
値v2及びAを用いて、DV(:DV、、〜DV、、)
=A−V、の掛は算を行い、制御指令値DVを演算する
。
次いてステップ■ては演算した制御指令値DVをD/A
変換器53A(〜53D)に出力し、この後メインプロ
グラムに戻る。これにより、駆動回路54A(〜54D
)から圧力指令値DVに対応した指令電流i(・I F
L−I RR)か圧力制御弁20FL(〜20RR)に
各々出力され、油圧シリンダ18FL(〜18RR)の
作動圧Pか上下方向速度の大小に応じて周知の如く制御
され、バウンス減衰効果か得られる。
変換器53A(〜53D)に出力し、この後メインプロ
グラムに戻る。これにより、駆動回路54A(〜54D
)から圧力指令値DVに対応した指令電流i(・I F
L−I RR)か圧力制御弁20FL(〜20RR)に
各々出力され、油圧シリンダ18FL(〜18RR)の
作動圧Pか上下方向速度の大小に応じて周知の如く制御
され、バウンス減衰効果か得られる。
このように能動室サスペンション12によるバウンス制
WJ(第9図参照)に並行して、常時、第6図乃至第8
図の処理によって乗心地に支配的な領域f PI〜f
P2のオーバオールパワーOP2の監視かフーリエ変換
の手法を介してなされる。つまり、オーバオールパワー
OP、が基準値OP2未満のときは、カットオフ周波数
fc+制御ゲインA共に通常値(即ち、凹凸が殆ど無い
路面を走行しているときの値)に設定して、上下振動の
減衰に有効な位相遅れ90°の周波数をバネ1共振点I
Hz又はその近傍に合わせ、バネ上共振点付近の振動抑
制を中心的に行わせる。
WJ(第9図参照)に並行して、常時、第6図乃至第8
図の処理によって乗心地に支配的な領域f PI〜f
P2のオーバオールパワーOP2の監視かフーリエ変換
の手法を介してなされる。つまり、オーバオールパワー
OP、が基準値OP2未満のときは、カットオフ周波数
fc+制御ゲインA共に通常値(即ち、凹凸が殆ど無い
路面を走行しているときの値)に設定して、上下振動の
減衰に有効な位相遅れ90°の周波数をバネ1共振点I
Hz又はその近傍に合わせ、バネ上共振点付近の振動抑
制を中心的に行わせる。
しかし、オーバオールパワーOP2が基準値0P21以
上となるときは、この増加程度に応じてカットオフ周波
数fcを大きくし且つ制御ゲインAを下げて、位相遅れ
90°の周波数をバネ上共振点l−近傍よりも高域側に
移す。これにより、乗心地確保に有効な周波数域f P
I〜f P2でも積極的に上下減衰かなされ、細かな凹
凸路であっても良好な乗心地か得られる。
上となるときは、この増加程度に応じてカットオフ周波
数fcを大きくし且つ制御ゲインAを下げて、位相遅れ
90°の周波数をバネ上共振点l−近傍よりも高域側に
移す。これにより、乗心地確保に有効な周波数域f P
I〜f P2でも積極的に上下減衰かなされ、細かな凹
凸路であっても良好な乗心地か得られる。
このように、カットオフ周波数fcを増加させるとき、
反対に制御ゲインAを低下させているから、トータルの
バランス制御特性をほぼ一定に保持でき、前述したよう
なカットオフ周波数fcの増加に伴うバランス制御特性
の過減衰側へのずれを確実に防止できる。
反対に制御ゲインAを低下させているから、トータルの
バランス制御特性をほぼ一定に保持でき、前述したよう
なカットオフ周波数fcの増加に伴うバランス制御特性
の過減衰側へのずれを確実に防止できる。
なお、細かな凹凸路から良路に戻ると、カットオフ周波
数fc及び制御ゲインAも通常値に戻される。
数fc及び制御ゲインAも通常値に戻される。
第13図には、上述した手法を用いた場合の車体フロア
上下加速度のパワースペクトル分布例(同図中の実線で
示す)を、従来手法に係る分布例(同図中の破線て示す
)との対比で示す。これによれば、本願発明の手法を用
いた場合、従来手法に比較して、バネ上共振点(I H
z)近傍のパワースペクトルは若干上昇し、バネ上制振
効果か若干下がるか、依然として有効な範囲を維持し、
且つ、3〜12Hz付近の上下加速度成分が減少して、
乗心地か向上しているのか分かる。
上下加速度のパワースペクトル分布例(同図中の実線で
示す)を、従来手法に係る分布例(同図中の破線て示す
)との対比で示す。これによれば、本願発明の手法を用
いた場合、従来手法に比較して、バネ上共振点(I H
z)近傍のパワースペクトルは若干上昇し、バネ上制振
効果か若干下がるか、依然として有効な範囲を維持し、
且つ、3〜12Hz付近の上下加速度成分が減少して、
乗心地か向上しているのか分かる。
前述したフーリエ変換処理は、本実施例ではソフトウェ
アで対応可能なため、部品コストを特段、増加させるこ
とかない。
アで対応可能なため、部品コストを特段、増加させるこ
とかない。
本実施例では、上下加速度センサ26FL〜26RR及
び第6図ステップ■の処理か上下加速度検出手段を構成
し、第6図ステップ■〜■の処理か上下速度演算手段を
構成し、さらに、第9図ステップ■〜■の処理及びD/
A変換器53A〜53D。
び第6図ステップ■の処理か上下加速度検出手段を構成
し、第6図ステップ■〜■の処理か上下速度演算手段を
構成し、さらに、第9図ステップ■〜■の処理及びD/
A変換器53A〜53D。
駆動回路54A〜54Dが指令値演算手段を構成してい
る。第7図の処理がパワースペクトル演算手段を構成し
、第8図ステップ■、■の処理かオーバオールパワー演
算手段を構成し、第8図ステップ■、■の処理かカット
オフ周波数変更手段を構成し、第8図ステップ■、■の
処理が制御ゲイン変更手段を構成している。
る。第7図の処理がパワースペクトル演算手段を構成し
、第8図ステップ■、■の処理かオーバオールパワー演
算手段を構成し、第8図ステップ■、■の処理かカット
オフ周波数変更手段を構成し、第8図ステップ■、■の
処理が制御ゲイン変更手段を構成している。
なお、本願発明におけるパワースペクトル演算手段は、
複数回のパワースペクトルの演算結果を平均して求める
ようにしてもよく、これにより、スペクトルの信頼性が
高められる。
複数回のパワースペクトルの演算結果を平均して求める
ようにしてもよく、これにより、スペクトルの信頼性が
高められる。
また、前述したマイクロコンピュータ50はFFT演算
処理装置60を含むとしたか、CPU58の処理能力か
高い場合、このCPU58内てFFT演算を行うように
してもよい。
処理装置60を含むとしたか、CPU58の処理能力か
高い場合、このCPU58内てFFT演算を行うように
してもよい。
さらに、本願発明に係る上下加速度検出手段の上下加速
度センサは、バウンス制御を担うセンサとは別体であっ
て、例えば車両運転席又は後席フロア−に設置した単独
センサてあってもよい。
度センサは、バウンス制御を担うセンサとは別体であっ
て、例えば車両運転席又は後席フロア−に設置した単独
センサてあってもよい。
さらに、本願発明における能動型サスペンションの作動
流体は作動油に限定されることなく、空気等の気体を用
いてもよい。さらに、流体シリンダの作動流量を制御す
る構成としてもよい。
流体は作動油に限定されることなく、空気等の気体を用
いてもよい。さらに、流体シリンダの作動流量を制御す
る構成としてもよい。
以上説明したように請求項記載の発明によれば、上下速
度をローパスフィルタで演算するとともに、車体上下加
速度のパワースペクトルを求め、このパワースペクトル
の内、乗心地の良否に支配的な周波数域のパワースペク
トルの和(オーバオールパワー)を演算し、このオーバ
オールパワーか大きくなるほど、ローパスフィルタのカ
ットオフ周波数を高め、且つ、指令値を演算するための
制御ゲインを下げるため、車体上下加速度の内、前記オ
ーバオールパワーか大きくなると、オーバオールパワー
の増加に見合う分だけ、上下方向の割振に有効な位相遅
れ90°の周波数域がより高域側に移行し、且つ、装置
全体の開園ゲインは一定に保持される。これにより、細
かな凹凸路を走行した場合でも、有効なバネ上制振効果
を保持するとともに、例えば高域側の3〜8&の上下振
動を低減させる。したかって、トータルの減衰制御特性
をほぼ一定に維持した状態で、乗心地を向上させるとい
う効果か得られる。
度をローパスフィルタで演算するとともに、車体上下加
速度のパワースペクトルを求め、このパワースペクトル
の内、乗心地の良否に支配的な周波数域のパワースペク
トルの和(オーバオールパワー)を演算し、このオーバ
オールパワーか大きくなるほど、ローパスフィルタのカ
ットオフ周波数を高め、且つ、指令値を演算するための
制御ゲインを下げるため、車体上下加速度の内、前記オ
ーバオールパワーか大きくなると、オーバオールパワー
の増加に見合う分だけ、上下方向の割振に有効な位相遅
れ90°の周波数域がより高域側に移行し、且つ、装置
全体の開園ゲインは一定に保持される。これにより、細
かな凹凸路を走行した場合でも、有効なバネ上制振効果
を保持するとともに、例えば高域側の3〜8&の上下振
動を低減させる。したかって、トータルの減衰制御特性
をほぼ一定に維持した状態で、乗心地を向上させるとい
う効果か得られる。
第1図は本願発明のクレーム対応図である。第2図乃至
第13図は本願発明の一実施例を示す図であって、第2
図は能動型サスペンションの概略構成図、第3図はコン
トローラのブロック図、第4図は車体の上下加速度信号
のゲイン、位相を夫々示す周波数特性図、第5図は圧力
制御弁の制御ゲイン、位相を示す周波数特性図、第6図
乃至第9図は夫々コントローラの処理例を示す概略フロ
ーチャート、第10図は車体の上下加速度のパワースペ
クトルを定性的に示すグラフ、第11図はカットオフ周
波数の可変特性を示すグラフ、第12図は制御ゲインの
可変特性を示すグラフ、第13図は制御効果を従来手法
と比較して示すパワースペクトルの分布図、である。 図中の主要符号は、10・・・車体側部材、12・・・
能動型サスペンション、16・・・車輪側部材、18F
L〜18RR・・・油圧シリンダ、20FL〜20RR
・・・圧力制細弁、26FL〜26RR・・・上下加速
度センサ、30・・・コントローラ、50・・・マイク
ロコンピュータ、58・・・中央処理装置(CPU)、
60・・・FFT演算処理装置、62・・・メモリ、で
ある。
第13図は本願発明の一実施例を示す図であって、第2
図は能動型サスペンションの概略構成図、第3図はコン
トローラのブロック図、第4図は車体の上下加速度信号
のゲイン、位相を夫々示す周波数特性図、第5図は圧力
制御弁の制御ゲイン、位相を示す周波数特性図、第6図
乃至第9図は夫々コントローラの処理例を示す概略フロ
ーチャート、第10図は車体の上下加速度のパワースペ
クトルを定性的に示すグラフ、第11図はカットオフ周
波数の可変特性を示すグラフ、第12図は制御ゲインの
可変特性を示すグラフ、第13図は制御効果を従来手法
と比較して示すパワースペクトルの分布図、である。 図中の主要符号は、10・・・車体側部材、12・・・
能動型サスペンション、16・・・車輪側部材、18F
L〜18RR・・・油圧シリンダ、20FL〜20RR
・・・圧力制細弁、26FL〜26RR・・・上下加速
度センサ、30・・・コントローラ、50・・・マイク
ロコンピュータ、58・・・中央処理装置(CPU)、
60・・・FFT演算処理装置、62・・・メモリ、で
ある。
Claims (1)
- (1)車体側部材及び車輪側部材間に介装された流体シ
リンダと、この流体シリンダの作動を指令値に応じて制
御する制御弁と、車体の上下方向に発生する加速度を検
出する上下加速度検出手段と、この上下加速度検出手段
の検出値に基づき車体の上下方向の速度を演算する上下
速度演算手段と、この上下速度演算手段の演算値に制御
ゲインを乗じて前記指令値を演算し出力する指令値演算
手段とを備えた能動型サスペンションにおいて、 前記上下速度演算手段をローパスフィルタで構成すると
ともに、 前記上下加速度検出手段の検出値のパワースペクトルを
演算するパワースペクトル演算手段と、このパワースペ
クトル演算手段の演算値の内、乗心地の良否に支配的な
周波数域のパワースペクトルの和を演算するオーバオー
ルパワー演算手段と、このオーバオールパワー演算手段
の演算値が大きくなるほど前記ローパスフィルタのカッ
トオフ周波数を上昇させるカットオフ周波数変更手段と
、前記オーバオールパワー演算手段の演算値が大きくな
るほど前記制御ゲインを低下させる制御ゲイン変更手段
とを備えたことを特徴とする能動型サスペンション。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33415290A JPH04201615A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 能動型サスペンション |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33415290A JPH04201615A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 能動型サスペンション |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04201615A true JPH04201615A (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=18274116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33415290A Pending JPH04201615A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 能動型サスペンション |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04201615A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010221864A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Nissan Motor Co Ltd | 車両のローリング挙動制御装置 |
| JP2012066695A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Toyota Motor Corp | サスペンション装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33415290A patent/JPH04201615A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010221864A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Nissan Motor Co Ltd | 車両のローリング挙動制御装置 |
| JP2012066695A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Toyota Motor Corp | サスペンション装置 |
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