JPH04232111A - 信号処理方法及び装置 - Google Patents
信号処理方法及び装置Info
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- JPH04232111A JPH04232111A JP3146390A JP14639091A JPH04232111A JP H04232111 A JPH04232111 A JP H04232111A JP 3146390 A JP3146390 A JP 3146390A JP 14639091 A JP14639091 A JP 14639091A JP H04232111 A JPH04232111 A JP H04232111A
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D19/00—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
- G05D19/02—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient 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
- B60G17/015—Resilient 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
- B60G17/018—Resilient 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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
- B60G2400/102—Acceleration; Deceleration vertical
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
- B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60G2500/10—Damping action or damper
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- B60G2500/20—Spring action or springs
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/14—Differentiating means, i.e. differential control
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/74—Analog systems
Landscapes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信号処理方法及び装置
、特に乗用車及び営業用自動車の車台の運動の進行を制
御（閉ループあるいは開ループ制御）するのに用いられ
るセンサ信号を処理するセンサ信号処理方法及び装置に
関するものである。
、特に乗用車及び営業用自動車の車台の運動の進行を制
御（閉ループあるいは開ループ制御）するのに用いられ
るセンサ信号を処理するセンサ信号処理方法及び装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車台を構成するのに、性能のよ
いサスペンション装置及び／あるいはダンパ装置が重要
になる。この種のサスペンション装置及び／あるいはダ
ンパ装置は通常、調節可能な減衰特性を有するダンパ装
置を並列に接続したばね定数が固定のばね装置及び／あ
るいはばね定数が調節可能なばね装置から形成される。 さらにこの種のサスペンション装置及び／あるいはダン
パ装置に欠くことができないのは、調節可能な車台を制
御する優れた方法である。この種の方法によれば、車両
の走行状態に関して情報を出力するセンサ信号の情報に
基づいて、調節可能な車台のアクチュエータを駆動する
駆動信号が得られる。
いサスペンション装置及び／あるいはダンパ装置が重要
になる。この種のサスペンション装置及び／あるいはダ
ンパ装置は通常、調節可能な減衰特性を有するダンパ装
置を並列に接続したばね定数が固定のばね装置及び／あ
るいはばね定数が調節可能なばね装置から形成される。 さらにこの種のサスペンション装置及び／あるいはダン
パ装置に欠くことができないのは、調節可能な車台を制
御する優れた方法である。この種の方法によれば、車両
の走行状態に関して情報を出力するセンサ信号の情報に
基づいて、調節可能な車台のアクチュエータを駆動する
駆動信号が得られる。
【０００３】サスペンション装置及び／あるいはダンパ
装置は、理想的には調節可能な車台を制御して、走行安
全性を考慮に入れると共に搭乗者及び／あるいは衝撃に
弱い積荷にとってできるだけ乗り心地を良くする装置で
ある。これはサスペンション装置及び／あるいはダンパ
装置の視点からは相反する目的設定となる。乗り心地の
良さは車台をできるだけ柔らかく調節することによって
得られ、走行安全性に関してはできるだけ硬い車台調節
が望ましい。
装置は、理想的には調節可能な車台を制御して、走行安
全性を考慮に入れると共に搭乗者及び／あるいは衝撃に
弱い積荷にとってできるだけ乗り心地を良くする装置で
ある。これはサスペンション装置及び／あるいはダンパ
装置の視点からは相反する目的設定となる。乗り心地の
良さは車台をできるだけ柔らかく調節することによって
得られ、走行安全性に関してはできるだけ硬い車台調節
が望ましい。
【０００４】ドイツ特願Ｐ３９１８７３５．７には、乗
用車及び営業用自動車の車台の運動の進行を減衰させる
方法が記載されている。同公報では、調節可能な車台の
制御を行う駆動信号は、ほぼセンサ信号をフィルタ装置
で処理することによって形成される。このフィルタは、
車両の走行状態を示すセンサ信号の振幅及び／あるいは
位相カーブを変化させるように構成されている。このよ
うに変化させることによって調節可能な車台の駆動信号
が形成され、それによって車両のそれぞれの運転状態へ
の適合が行われて、危険な走行状態においては走行安全
性に寄与する車台調節が行われ、危険でない走行状態に
おいては乗り心地を考えた調節が行われる。
用車及び営業用自動車の車台の運動の進行を減衰させる
方法が記載されている。同公報では、調節可能な車台の
制御を行う駆動信号は、ほぼセンサ信号をフィルタ装置
で処理することによって形成される。このフィルタは、
車両の走行状態を示すセンサ信号の振幅及び／あるいは
位相カーブを変化させるように構成されている。このよ
うに変化させることによって調節可能な車台の駆動信号
が形成され、それによって車両のそれぞれの運転状態へ
の適合が行われて、危険な走行状態においては走行安全
性に寄与する車台調節が行われ、危険でない走行状態に
おいては乗り心地を考えた調節が行われる。
【０００５】快適な車台調節は、例えば調節可能な車台
ができるだけ柔らかく調節されるように、すなわち例え
ばダンパが調節できる場合には減衰を弱くすることによ
って得られる。例えば乗り心地を決定する車体のバウン
シング、ピッチング、ローリングに関するきわめて効果
的な車台制御は、ドイツ特願Ｐ３９１８７３５．７及び
ドイツ公開公報ＤＥ−ＯＳ３７３８２４８に記載されて
いるように、周波数に関係した「スカイフック制御」に
よって得られる。
ができるだけ柔らかく調節されるように、すなわち例え
ばダンパが調節できる場合には減衰を弱くすることによ
って得られる。例えば乗り心地を決定する車体のバウン
シング、ピッチング、ローリングに関するきわめて効果
的な車台制御は、ドイツ特願Ｐ３９１８７３５．７及び
ドイツ公開公報ＤＥ−ＯＳ３７３８２４８に記載されて
いるように、周波数に関係した「スカイフック制御」に
よって得られる。
【０００６】スカイフック制御においては、車体加速度
が減少し、従って乗り心地が改善されるが、走行安全性
は直接には向上しない。車台制御において一般に知られ
ている、この制御理論は、慣性系の固定点（スカイフッ
ク）に結合された車体質量に作用するダンパ装置及び／
あるいはサスペンション装置のモデルシミュレーション
に基づいている。実際においてはこのような慣性系のダ
ンパ装置及び／あるいはサスペンション装置を直接実現
することはできないので、その代わりに車体質量と車輪
質量（図１を参照）の間に配置されたダンパ装置及び／
あるいはサスペンション装置を対応して駆動させている
。
が減少し、従って乗り心地が改善されるが、走行安全性
は直接には向上しない。車台制御において一般に知られ
ている、この制御理論は、慣性系の固定点（スカイフッ
ク）に結合された車体質量に作用するダンパ装置及び／
あるいはサスペンション装置のモデルシミュレーション
に基づいている。実際においてはこのような慣性系のダ
ンパ装置及び／あるいはサスペンション装置を直接実現
することはできないので、その代わりに車体質量と車輪
質量（図１を参照）の間に配置されたダンパ装置及び／
あるいはサスペンション装置を対応して駆動させている
。
【０００７】従ってこの種の制御は、実際の走行状況が
危険でない場合に常時行われる。危険な走行状況よりも
通常の走行運転において通常生じる場合の多いこの走行
状況においては、車台を制御するために、ばね変位量な
どの相対信号だけでなく、車体の絶対速度も考慮される
。ここで挙げた量に関しては図１で詳細に説明される。
危険でない場合に常時行われる。危険な走行状況よりも
通常の走行運転において通常生じる場合の多いこの走行
状況においては、車台を制御するために、ばね変位量な
どの相対信号だけでなく、車体の絶対速度も考慮される
。ここで挙げた量に関しては図１で詳細に説明される。
【０００８】スカイフック制御を実施する重要な要素は
、絶対的な車体速度及び／あるいは車体移動量の情報で
ある。これらの量は一般に加速度センサの信号を処理す
ることによって得られる。
、絶対的な車体速度及び／あるいは車体移動量の情報で
ある。これらの量は一般に加速度センサの信号を処理す
ることによって得られる。
【０００９】それぞれのセンサの動作領域は限定されて
おり、その領域以外では有効信号を出力しないので、例
えばバンドパスフィルタを用いて信号を処理することが
必要である。このバンドパスフィルタによる処理は、例
えば伝達特性を示す微分方程式を計算ユニットで処理す
ることによって電子的にデジタルで行うこともでき、あ
るいは例えば伝達特性を示す微分方程式を電子素子を用
いてシミュレートすることによって電子的にアナログで
行なうことができる。センサの有効信号を得るために、
通常センサ信号の周波数応答特性がハイパス及びローパ
スフィルタなどのバンドパスフィルタによって変化され
る。さらにそれぞれ入力量に関する制御の結果に応じて
、電子的にデジタルあるいはアナログで形成された積分
段及び／あるいは微分段を通過する。
おり、その領域以外では有効信号を出力しないので、例
えばバンドパスフィルタを用いて信号を処理することが
必要である。このバンドパスフィルタによる処理は、例
えば伝達特性を示す微分方程式を計算ユニットで処理す
ることによって電子的にデジタルで行うこともでき、あ
るいは例えば伝達特性を示す微分方程式を電子素子を用
いてシミュレートすることによって電子的にアナログで
行なうことができる。センサの有効信号を得るために、
通常センサ信号の周波数応答特性がハイパス及びローパ
スフィルタなどのバンドパスフィルタによって変化され
る。さらにそれぞれ入力量に関する制御の結果に応じて
、電子的にデジタルあるいはアナログで形成された積分
段及び／あるいは微分段を通過する。
【００１０】スカイフック制御に車体加速度センサの信
号を使用する場合には、低周波領域（約０．１〜１Ｈｚ
）の領域では制御の質は制限される。これは、使用する
加速度センサの信号がオフセット及びドリフトを避ける
ためにハイパスの伝達特性を有するフィルタユニットに
よってフィルタリングされるからである。
号を使用する場合には、低周波領域（約０．１〜１Ｈｚ
）の領域では制御の質は制限される。これは、使用する
加速度センサの信号がオフセット及びドリフトを避ける
ためにハイパスの伝達特性を有するフィルタユニットに
よってフィルタリングされるからである。
【００１１】ドイツ公開公報ＤＥ−ＯＳ３７３８０４８
においては、線形な２質量振動体における質量の固有運
動を減衰するために、車体加速度信号、ばね変位信号な
いしばね変位速度信号から車体と車輪の垂直方向の絶対
速度を求めている。この絶対速度は重み付けされ、ダン
パアクチュエータを駆動するのに用いられている。その
場合にドイツ公開公報ＤＥ−ＯＳ３７３８０４８におい
ては、車体加速度が理想的に検出され積分されることが
前提になっている。
においては、線形な２質量振動体における質量の固有運
動を減衰するために、車体加速度信号、ばね変位信号な
いしばね変位速度信号から車体と車輪の垂直方向の絶対
速度を求めている。この絶対速度は重み付けされ、ダン
パアクチュエータを駆動するのに用いられている。その
場合にドイツ公開公報ＤＥ−ＯＳ３７３８０４８におい
ては、車体加速度が理想的に検出され積分されることが
前提になっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、実際
の車体加速度信号を最適に処理する方法を提供すること
である。
の車体加速度信号を最適に処理する方法を提供すること
である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よれば、乗用車及び営業用自動車の車台の運動の進行を
制御するのに用いられる信号の処理方法において、車体
の加速度を示す第１の信号（Ｘａ”）を検出し、車体と
車輪との相対的な運動を示す第２の信号（ｘａｒ、Ｘａ
ｒ’あるいはｄＰ）を検出し、ｓを伝達特性の記述に使
用されるラプラス変数として、第１の信号（Ｘａ”）を
第１の手段（９）において伝達特性を表す伝達関数Ｇ１
（ｓ）で処理し、第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’あるい
はｄＰ）を第２の手段（１０、１５、１６、９）におい
て伝達特性を表す伝達関数Ｇ２（ｓ）で処理し、伝達関
数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）を数学的な関数関係によって
互いに結合し、完全にされた車体運動信号（Ｘａｖ’、
Ｘａｖ）を形成することによって解決される。
よれば、乗用車及び営業用自動車の車台の運動の進行を
制御するのに用いられる信号の処理方法において、車体
の加速度を示す第１の信号（Ｘａ”）を検出し、車体と
車輪との相対的な運動を示す第２の信号（ｘａｒ、Ｘａ
ｒ’あるいはｄＰ）を検出し、ｓを伝達特性の記述に使
用されるラプラス変数として、第１の信号（Ｘａ”）を
第１の手段（９）において伝達特性を表す伝達関数Ｇ１
（ｓ）で処理し、第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’あるい
はｄＰ）を第２の手段（１０、１５、１６、９）におい
て伝達特性を表す伝達関数Ｇ２（ｓ）で処理し、伝達関
数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）を数学的な関数関係によって
互いに結合し、完全にされた車体運動信号（Ｘａｖ’、
Ｘａｖ）を形成することによって解決される。
【００１４】
【作用】本発明により加速度センサ信号Ｘａ”を処理す
ることによって、特にスカイフック理論による車体運動
の低周波領域における車台制御が著しく向上する。
ることによって、特にスカイフック理論による車体運動
の低周波領域における車台制御が著しく向上する。
【００１５】車体加速度Ｘａ”を測定する加速度センサ
の信号から有効信号及び車台制御に必要な絶対車体速度
Ｘａ’及び／あるいは車体移動量Ｘａを求めるために、
Ｘａ”センサ信号は、ハイパス及び／あるいはローパス
特性を示しかつ／あるいは１つないし２つの積分段を有
するユニットで処理される。このフィルタリングユニッ
トの伝達特性は、伝達関数Ｇ１（ｓ）で表される。なお
、ｓは伝達特性を記述するのに使用されるラプラス変数
である。
の信号から有効信号及び車台制御に必要な絶対車体速度
Ｘａ’及び／あるいは車体移動量Ｘａを求めるために、
Ｘａ”センサ信号は、ハイパス及び／あるいはローパス
特性を示しかつ／あるいは１つないし２つの積分段を有
するユニットで処理される。このフィルタリングユニッ
トの伝達特性は、伝達関数Ｇ１（ｓ）で表される。なお
、ｓは伝達特性を記述するのに使用されるラプラス変数
である。
【００１６】本発明によれば、ばね変位量及び／あるい
はばね変位速度などセンサで検出された他の相対運動信
号が、Ｇ１（ｓ）と関数的な関係（数学的な関数関係）
にある伝達関数Ｇ２（ｓ）を有するフィルタユニットで
処理される。この相対運動信号にはＸａ”信号に欠けて
いる低周波の信号情報が含まれている。このように処理
された相対運動信号は、上述のように処理されたＸａ”
信号に重畳される。これは例えば重み付けして行われる
。このようにして低周波情報を補足されて完全になった
車体運動信号が得られる。この完全にされた車体運動信
号は、それ以降の車台の運動の進行を制御するのに用い
られる。
はばね変位速度などセンサで検出された他の相対運動信
号が、Ｇ１（ｓ）と関数的な関係（数学的な関数関係）
にある伝達関数Ｇ２（ｓ）を有するフィルタユニットで
処理される。この相対運動信号にはＸａ”信号に欠けて
いる低周波の信号情報が含まれている。このように処理
された相対運動信号は、上述のように処理されたＸａ”
信号に重畳される。これは例えば重み付けして行われる
。このようにして低周波情報を補足されて完全になった
車体運動信号が得られる。この完全にされた車体運動信
号は、それ以降の車台の運動の進行を制御するのに用い
られる。
【００１７】本発明の核心は、低周波に関して更に測定
されたばね変位量あるいはばね変位速度からなる他の信
号成分を考慮することによって、車体加速度センサの実
際の信号処理時、例えばスカイフック制御理論に従って
車台制御の効果を高めることである。この他の成分は「
グラウンドフック」成分と称することもできる。
されたばね変位量あるいはばね変位速度からなる他の信
号成分を考慮することによって、車体加速度センサの実
際の信号処理時、例えばスカイフック制御理論に従って
車台制御の効果を高めることである。この他の成分は「
グラウンドフック」成分と称することもできる。
【００１８】
【実施例】本発明の実施例を図面に示し、以下で詳細に
説明する。
説明する。
【００１９】なお、これらの実施例においては車輪ユニ
ットの図面を例にとって説明するものとする。
ットの図面を例にとって説明するものとする。
【００２０】図１、２、３の左側はそれぞれ制御（閉ル
ープあるいは開ループ）すべき車輪のダンパ装置及び／
あるいはサスペンション装置を示すものである。符号１
は、関連する質量Ｍａを有する車体を示す。符号２は関
連する車輪質量Ｍｒを有する車輪を示し、符号５はばね
定数Ｃｒを有するばねを示す。道路は符号４で図示され
ている。減衰定数ｄを有するダンパ３は並列に配置され
たばね６（ばね定数Ｃ）と共に制御すべき車台を示す。 ダンパ３及び／あるいはばね６は、調節可能に構成され
ている。符号８は、車体の加速度を示す第１の信号Ｘａ
”を出力する第１のセンサ手段で、符号７は車体と車輪
間の相対運動量を示す第２の信号Ｘａｒ、Ｘａｒ’ある
いはｄＰを出力する第２のセンサ手段である。
ープあるいは開ループ）すべき車輪のダンパ装置及び／
あるいはサスペンション装置を示すものである。符号１
は、関連する質量Ｍａを有する車体を示す。符号２は関
連する車輪質量Ｍｒを有する車輪を示し、符号５はばね
定数Ｃｒを有するばねを示す。道路は符号４で図示され
ている。減衰定数ｄを有するダンパ３は並列に配置され
たばね６（ばね定数Ｃ）と共に制御すべき車台を示す。 ダンパ３及び／あるいはばね６は、調節可能に構成され
ている。符号８は、車体の加速度を示す第１の信号Ｘａ
”を出力する第１のセンサ手段で、符号７は車体と車輪
間の相対運動量を示す第２の信号Ｘａｒ、Ｘａｒ’ある
いはｄＰを出力する第２のセンサ手段である。
【００２１】図１、２、３において符号１、２、３、４
、５、６は車輪ユニットの２体モデルを示す。車輪は道
路４と接触している。なお、車輪ないしタイヤの剛性は
、ばね定数Ｃｒを有するばね５としてモデル的に記述さ
れている。車台を制御するために、ダンパ３及び／ある
いはばね６は調節できるように構成されている。これは
、ばね剛性Ｃが可変なばね装置によって、及び／あるい
は減衰特性ｄを可変にできるダンパ装置によって行うこ
とができる。符号ＸａないしＸｒは共通の基準装置に対
する車体の変位ないし車輪の変位を示し、一方その基準
装置で測定された値Ｘｅが路面の凹凸を示している。
、５、６は車輪ユニットの２体モデルを示す。車輪は道
路４と接触している。なお、車輪ないしタイヤの剛性は
、ばね定数Ｃｒを有するばね５としてモデル的に記述さ
れている。車台を制御するために、ダンパ３及び／ある
いはばね６は調節できるように構成されている。これは
、ばね剛性Ｃが可変なばね装置によって、及び／あるい
は減衰特性ｄを可変にできるダンパ装置によって行うこ
とができる。符号ＸａないしＸｒは共通の基準装置に対
する車体の変位ないし車輪の変位を示し、一方その基準
装置で測定された値Ｘｅが路面の凹凸を示している。
【００２２】まず、回路図（図１）を用いて本発明の基
本的な考え方を説明する。図２と３に記載された回路例
には本発明の他の実施例が示されているが、制御技術的
には図１に示す例と等価である。
本的な考え方を説明する。図２と３に記載された回路例
には本発明の他の実施例が示されているが、制御技術的
には図１に示す例と等価である。
【００２３】図１において、測定された（実際の）第１
の信号Ｘａ”が第１の手段９に供給される。第１の手段
９の伝達特性は、伝達関数Ｇ１（ｓ）で示されており、
ｓは伝達特性を記述するのに用いられるラプラス変数で
ある。
の信号Ｘａ”が第１の手段９に供給される。第１の手段
９の伝達特性は、伝達関数Ｇ１（ｓ）で示されており、
ｓは伝達特性を記述するのに用いられるラプラス変数で
ある。
【００２４】車台を制御する信号としては、車体速度及
び／あるいは車体移動量が必要であるので、伝達関数Ｇ
１（ｓ）を有する第１の手段９は積分特性を有する。こ
の特性の他に第１の手段９は好ましくはハイパス及び／
あるいはローパス特性を有し、それによって加速度セン
サの構成により車両加速度Ｘａ”の高周波成分しか示さ
ない有効信号が第１の信号Ｘａ”からフィルタリングし
て取り出される。
び／あるいは車体移動量が必要であるので、伝達関数Ｇ
１（ｓ）を有する第１の手段９は積分特性を有する。こ
の特性の他に第１の手段９は好ましくはハイパス及び／
あるいはローパス特性を有し、それによって加速度セン
サの構成により車両加速度Ｘａ”の高周波成分しか示さ
ない有効信号が第１の信号Ｘａ”からフィルタリングし
て取り出される。
【００２５】本発明の目的は、このように処理された第
１の信号Ｘａ”にばね変位量及び／あるいはばね変位速
度及び／あるいはダンパの圧力差を示す第２の信号Ｘａ
ｒ、Ｘａｒ’及び／あるいはｄＰを所定に重畳すること
によって欠けている低周波情報を付加することである。 というのはこれらの信号には必要な低周波成分が含まれ
ているからである。このように重畳することによって完
全にされた車体運動信号を得ることができる。このよう
な完全にされた車体運動信号は、例えば低周波成分（「
グラウンドフック」成分）を補足して完全にされた車体
速度信号Ｘａｖ’及び／あるいは低周波成分（「グラウ
ンドフック」成分）を補足して完全にされた車体移動量
信号Ｘａｖである。
１の信号Ｘａ”にばね変位量及び／あるいはばね変位速
度及び／あるいはダンパの圧力差を示す第２の信号Ｘａ
ｒ、Ｘａｒ’及び／あるいはｄＰを所定に重畳すること
によって欠けている低周波情報を付加することである。 というのはこれらの信号には必要な低周波成分が含まれ
ているからである。このように重畳することによって完
全にされた車体運動信号を得ることができる。このよう
な完全にされた車体運動信号は、例えば低周波成分（「
グラウンドフック」成分）を補足して完全にされた車体
速度信号Ｘａｖ’及び／あるいは低周波成分（「グラウ
ンドフック」成分）を補足して完全にされた車体移動量
信号Ｘａｖである。
【００２６】第２のセンサ手段７が、ばね変位量（Ｘａ
−Ｘｒ）及び／あるいはばね変位速度ｄ（Ｘａ−Ｘｒ）
／ｄｔ＝（Ｘａ−Ｘｒ）’及び／あるいはダンパにおけ
る圧力差ｄＰを示す第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’及び
／あるいはｄＰ）を出力するとすると、処理すべき第１
と第２の信号ないしは完全にされた車体信号の全部で４
つの異なる組合せを得ることができる。すなわち、１．
第２のセンサ手段７の出力信号（第２の信号Ｘａｒ）が
ばね変位量（Ｘａ−Ｘｒ）で、また完全にされた車体運
動信号が完全にされた車体速度Ｘａｖ’である場合、 ２．第２のセンサ手段７の出力信号（第２の信号Ｘａｒ
’）がばね変位速度（Ｘａ−Ｘｒ）’で、また完全にさ
れた車体運動信号が完全にされた車体速度Ｘａｖ’であ
る場合、 ３．第１のセンサ手段７の出力信号（第２の信号Ｘａｒ
）がばね変位量（Ｘａ−Ｘｒ）で、また完全にされた車
体運動信号が完全にされた車体移動量Ｘａｖである場合
、 ４．第１のセンサ手段７の出力信号（第２の信号Ｘａｒ
’）がばね変位速度（Ｘａ−Ｘｒ）’で、また完全にさ
れた車体運動信号が完全にされた車体移動量Ｘａｖであ
る場合である。
−Ｘｒ）及び／あるいはばね変位速度ｄ（Ｘａ−Ｘｒ）
／ｄｔ＝（Ｘａ−Ｘｒ）’及び／あるいはダンパにおけ
る圧力差ｄＰを示す第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’及び
／あるいはｄＰ）を出力するとすると、処理すべき第１
と第２の信号ないしは完全にされた車体信号の全部で４
つの異なる組合せを得ることができる。すなわち、１．
第２のセンサ手段７の出力信号（第２の信号Ｘａｒ）が
ばね変位量（Ｘａ−Ｘｒ）で、また完全にされた車体運
動信号が完全にされた車体速度Ｘａｖ’である場合、 ２．第２のセンサ手段７の出力信号（第２の信号Ｘａｒ
’）がばね変位速度（Ｘａ−Ｘｒ）’で、また完全にさ
れた車体運動信号が完全にされた車体速度Ｘａｖ’であ
る場合、 ３．第１のセンサ手段７の出力信号（第２の信号Ｘａｒ
）がばね変位量（Ｘａ−Ｘｒ）で、また完全にされた車
体運動信号が完全にされた車体移動量Ｘａｖである場合
、 ４．第１のセンサ手段７の出力信号（第２の信号Ｘａｒ
’）がばね変位速度（Ｘａ−Ｘｒ）’で、また完全にさ
れた車体運動信号が完全にされた車体移動量Ｘａｖであ
る場合である。
【００２７】従って、それぞれ第１のセンサ手段の出力
信号と所望の完全にされた車体運動信号に従って、次の
組合せが考えられる。
信号と所望の完全にされた車体運動信号に従って、次の
組合せが考えられる。
【００２８】
【数５】
【００２９】なお、Ｖ１とＶ２は重み係数であって、同
調パラメータとするかあるいは例えば１に選択すること
ができる。
調パラメータとするかあるいは例えば１に選択すること
ができる。
【００３０】これらの組合せにおいては、Ｘａ”有効信
号の低周波の領域における使用特性を特に考慮して、Ｘ
ａ”信号の使用領域において整合の問題が発生しないよ
うにしなければならない。この使用領域においては、低
周波成分を再現するために、車体信号に相対移動量信号
及び／あるい相対速度信号を整合して重畳しなければな
らないので、伝達関数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）は所定の
数学的関係になければならない。
号の低周波の領域における使用特性を特に考慮して、Ｘ
ａ”信号の使用領域において整合の問題が発生しないよ
うにしなければならない。この使用領域においては、低
周波成分を再現するために、車体信号に相対移動量信号
及び／あるい相対速度信号を整合して重畳しなければな
らないので、伝達関数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）は所定の
数学的関係になければならない。
【００３１】第２の信号において車輪に対する車体のば
ね変位速度及び／あるいはダンパの圧力差ｄＰを示すＸ
ａｒ’及び／あるいはｄＰが検出される式（１）と（２
）の場合には、伝達関数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）の数学
的な関係は Ｇ２（ｓ）＝１−ｓ＊Ｇ１（ｓ） （５）で表さ
れる。
ね変位速度及び／あるいはダンパの圧力差ｄＰを示すＸ
ａｒ’及び／あるいはｄＰが検出される式（１）と（２
）の場合には、伝達関数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）の数学
的な関係は Ｇ２（ｓ）＝１−ｓ＊Ｇ１（ｓ） （５）で表さ
れる。
【００３２】第２の信号において車輪に対する車体のば
ね変位量を示すＸａｒが検出される式（２）と（４）の
場合には、伝達関数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）の数学的な
関係は
ね変位量を示すＸａｒが検出される式（２）と（４）の
場合には、伝達関数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）の数学的な
関係は
【００３３】
【数６】
【００３４】で表される。
【００３５】図１には本発明の実施例が示されている。
第１の信号Ｘａ”は第１の手段９において伝達関数Ｇ１
（ｓ）で処理され、第２の信号Ｘａｒ、Ｘａｒ’及び／
あるいはｄＰは、第１の手段９に対して「逆の」伝達関
数Ｇ２（ｓ）を有する第２の手段１０へ供給される。そ
れぞれ第２の信号と完全にされた所望の車体運動の組合
せ（式（１）〜（４））に従って、第２の手段（１０）
の伝達特性Ｇ２（ｓ）は式（５）と（６）によって記述
される。
（ｓ）で処理され、第２の信号Ｘａｒ、Ｘａｒ’及び／
あるいはｄＰは、第１の手段９に対して「逆の」伝達関
数Ｇ２（ｓ）を有する第２の手段１０へ供給される。そ
れぞれ第２の信号と完全にされた所望の車体運動の組合
せ（式（１）〜（４））に従って、第２の手段（１０）
の伝達特性Ｇ２（ｓ）は式（５）と（６）によって記述
される。
【００３６】式（１）から（４）に示される重み付けは
、第１と第２の乗算ユニット１１と１２において係数Ｖ
１とＶ２を用いて行われる。これは第１の結合手段１３
において第１と第２の手段９と１０の出力信号が加算的
に結合される前に行われる。重み付けは、図１に示すよ
うに、第１と第２の乗算ユニット１１と１２においてＶ
１とＶ２で乗算することによって行われる。しかし、第
１及び／あるいは第２の手段９及び／あるいは１０で信
号を処理する前ないし処理中に重み付けを行うことも可
能である。
、第１と第２の乗算ユニット１１と１２において係数Ｖ
１とＶ２を用いて行われる。これは第１の結合手段１３
において第１と第２の手段９と１０の出力信号が加算的
に結合される前に行われる。重み付けは、図１に示すよ
うに、第１と第２の乗算ユニット１１と１２においてＶ
１とＶ２で乗算することによって行われる。しかし、第
１及び／あるいは第２の手段９及び／あるいは１０で信
号を処理する前ないし処理中に重み付けを行うことも可
能である。
【００３７】この本発明によるＸａ”信号処理の結果と
して、第１の結合手段１３の出力には結合の結果として
完全にされた車体運動を示す信号Ｘａｖ及び／あるいは
Ｘａｖ’が発生する。この結合の結果は制御ユニット１
４へ供給され、結合の結果は走行状態を示す他の量を考
慮してダンパ３及び／あるいはばね６の制御（開ループ
及び／あるいは閉ループ）に用いられる。
して、第１の結合手段１３の出力には結合の結果として
完全にされた車体運動を示す信号Ｘａｖ及び／あるいは
Ｘａｖ’が発生する。この結合の結果は制御ユニット１
４へ供給され、結合の結果は走行状態を示す他の量を考
慮してダンパ３及び／あるいはばね６の制御（開ループ
及び／あるいは閉ループ）に用いられる。
【００３８】完全にされた車体信号Ｘａｖ’及び／ある
いはＸａｖ”のその後の処理は、例えば制御ユニット１
４においてすでに例示してあるドイツ特願Ｐ３９１８７
３５．７に示される制御理論に従って行われる。
いはＸａｖ”のその後の処理は、例えば制御ユニット１
４においてすでに例示してあるドイツ特願Ｐ３９１８７
３５．７に示される制御理論に従って行われる。
【００３９】その場合、制御ユニット１４の出力信号と
して制御すべき車台の駆動信号が得られる。これは図１
では制御可能に構成されたダンパ３及び／あるいは制御
可能なばね６への結線によって示されている。
して制御すべき車台の駆動信号が得られる。これは図１
では制御可能に構成されたダンパ３及び／あるいは制御
可能なばね６への結線によって示されている。
【００４０】特に好ましくは、ＭａとＭｒ間の相対移動
量及び／あるいは相対速度及び／あるいはダンパにおけ
る圧力差のセンサ信号のうち低周波成分のみが使用され
る。これは、第２の信号Ｘａｒ、Ｘａｒ’及び／あるい
はｄＰを伝達特性Ｇ２（ｓ）を有する第２の手段１０の
前でローパスフィルタ特性を有するフィルタユニットに
おいてフィルタリングすることによって行うことができ
る。この種のローパスは制御ユニット１４の一部として
もよい。
量及び／あるいは相対速度及び／あるいはダンパにおけ
る圧力差のセンサ信号のうち低周波成分のみが使用され
る。これは、第２の信号Ｘａｒ、Ｘａｒ’及び／あるい
はｄＰを伝達特性Ｇ２（ｓ）を有する第２の手段１０の
前でローパスフィルタ特性を有するフィルタユニットに
おいてフィルタリングすることによって行うことができ
る。この種のローパスは制御ユニット１４の一部として
もよい。
【００４１】図１を用いて説明した本発明方法には、伝
達特性Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）を有する異なる２つのフ
ィルタ装置が必要である。それに結び付くハードウエア
あるいはソフトウエアのコストは、さらに式（５）と（
６）に記載された伝達特性間の関係を利用すれば、著し
く軽減することができる。
達特性Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）を有する異なる２つのフ
ィルタ装置が必要である。それに結び付くハードウエア
あるいはソフトウエアのコストは、さらに式（５）と（
６）に記載された伝達特性間の関係を利用すれば、著し
く軽減することができる。
【００４２】式（５）と（６）を式（１）〜（４）へ代
入して、線形の伝達素子の演算順序を変える場合には、
次の４つの式が得られる。
入して、線形の伝達素子の演算順序を変える場合には、
次の４つの式が得られる。
【００４３】
【数７】
【００４４】図２に示す実施例はこの種の簡単な実施例
を示すものである。その場合には、第２の信号Ｘａｒ’
はばね変位速度を示すものとする。式（１’）と（３’
）によれば、第１の信号（Ｘａ”）は伝達関数Ｇ１（ｓ
）で示す伝達特性を有する第１の手段９に供給される。 第２の信号Ｘａｒ’は、第３の乗算ユニット１２’で重
み係数Ｖ２／Ｖ１で乗算することにより重み付けされ、
微分伝達特性を有する第３の手段１５へ供給される。第
３の手段１５の出力信号は、第２の結合手段１７におい
てマイナスの符号で第１の信号Ｘａ”と加算的に結合さ
れて、その結合の結果（第２の結合手段１７の出力信号
）が第１の手段９へ供給される。
を示すものである。その場合には、第２の信号Ｘａｒ’
はばね変位速度を示すものとする。式（１’）と（３’
）によれば、第１の信号（Ｘａ”）は伝達関数Ｇ１（ｓ
）で示す伝達特性を有する第１の手段９に供給される。 第２の信号Ｘａｒ’は、第３の乗算ユニット１２’で重
み係数Ｖ２／Ｖ１で乗算することにより重み付けされ、
微分伝達特性を有する第３の手段１５へ供給される。第
３の手段１５の出力信号は、第２の結合手段１７におい
てマイナスの符号で第１の信号Ｘａ”と加算的に結合さ
れて、その結合の結果（第２の結合手段１７の出力信号
）が第１の手段９へ供給される。
【００４５】第１の手段９の出力信号は、乗算ユニット
１１において重み係数Ｖ１で乗算されて重み付けされ、
次に第１の結合手段１３において第３の乗算ユニット１
２’で重み付けされた第２の信号と加算的に結合される
。その結合の結果として結合手段１３の出力側には、そ
れぞれ伝達関数Ｇ１（ｓ）の選択に応じて、式（１’）
あるいは（３’）に従って完全にされた車体移動量Ｘａ
ｖあるいは完全にされた車体速度Ｘａｖ’が出力され、
制御ユニット１４においてその後の車台制御に用いられ
る。
１１において重み係数Ｖ１で乗算されて重み付けされ、
次に第１の結合手段１３において第３の乗算ユニット１
２’で重み付けされた第２の信号と加算的に結合される
。その結合の結果として結合手段１３の出力側には、そ
れぞれ伝達関数Ｇ１（ｓ）の選択に応じて、式（１’）
あるいは（３’）に従って完全にされた車体移動量Ｘａ
ｖあるいは完全にされた車体速度Ｘａｖ’が出力され、
制御ユニット１４においてその後の車台制御に用いられ
る。
【００４６】図３に示す実施例は、第２の信号Ｘａｒが
ばね変位量（Ｘａ−Ｘｒ）を示す本発明の簡単な実施例
を示すものである。式（２’）ないし（４’）に従って
この回路装置は図２に示す回路装置とは異なり、第２の
信号Ｘａｒは第１と第２の結合手段１３と１７で結合を
する前に微分伝達特性を有する第４の手段１６へ供給さ
れる。結合の結果として第１の結合手段１３の出力には
それぞれ伝達関数Ｇ１（ｓ）の選択に応じて式（２’）
あるいは（４’）に従って完全にされた車体移動量Ｘａ
ｖあるいは完全にされた車体速度Ｘａｖ’が出力され、
その後処理ユニット１４において以後の車台制御に用い
られる。
ばね変位量（Ｘａ−Ｘｒ）を示す本発明の簡単な実施例
を示すものである。式（２’）ないし（４’）に従って
この回路装置は図２に示す回路装置とは異なり、第２の
信号Ｘａｒは第１と第２の結合手段１３と１７で結合を
する前に微分伝達特性を有する第４の手段１６へ供給さ
れる。結合の結果として第１の結合手段１３の出力には
それぞれ伝達関数Ｇ１（ｓ）の選択に応じて式（２’）
あるいは（４’）に従って完全にされた車体移動量Ｘａ
ｖあるいは完全にされた車体速度Ｘａｖ’が出力され、
その後処理ユニット１４において以後の車台制御に用い
られる。
【００４７】上述の実施例において、ばね変位速度（Ｘ
ａ−Ｘｒ）’の代わりにダンパの圧力差を測定し、ばね
変位速度と同様に処理することもできる。
ａ−Ｘｒ）’の代わりにダンパの圧力差を測定し、ばね
変位速度と同様に処理することもできる。
【００４８】線形の伝達素子の順序を公知のように入れ
換えることによって、図１から３に示す回路装置の他に
、例えば重み付け１１、１２、１２’を回路の他の箇所
で行い、あるいは微分の位置を変えることによって本発
明の他の実施例も考えられる。
換えることによって、図１から３に示す回路装置の他に
、例えば重み付け１１、１２、１２’を回路の他の箇所
で行い、あるいは微分の位置を変えることによって本発
明の他の実施例も考えられる。
【００４９】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば実際の車体加速度信号を最適に処理することが
可能になる。
によれば実際の車体加速度信号を最適に処理することが
可能になる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す回路図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す回路図である。
１ 車体
２ 車輪
３ ダンパ
６ ばね
７ センサ
８ 加速度センサ
Claims (10)
- 【請求項１】 乗用車及び営業用自動車の車台の運動
の進行を制御するのに用いられる信号の処理方法におい
て、車体の加速度を示す第１の信号（Ｘａ”）を検出し
、車体と車輪との相対的な運動を示す第２の信号（ｘａ
ｒ、Ｘａｒ’あるいはｄＰ）を検出し、ｓを伝達特性の
記述に使用されるラプラス変数として、第１の信号（Ｘ
ａ”）を第１の手段（９）において伝達特性を表す伝達
関数Ｇ１（ｓ）で処理し、第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ
’あるいはｄＰ）を第２の手段（１０、１５、１６、９
）において伝達特性を表す伝達関数Ｇ２（ｓ）で処理し
、伝達関数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）を数学的な関数関係
によって互いに結合し、完全にされた車体運動信号（Ｘ
ａｖ’、Ｘａｖ）を形成することを特徴とする信号処理
方法。 - 【請求項２】 車体と車輪との相対的なばね変位速度
及び／あるいはダンパの圧力差を示す第２の信号（Ｘａ
ｒ’、ｄＰ）が検出される場合には、数学的な関数関係
が、 【数１】 に定められ、車輪に対する車体のばね変位量を示す第２
の信号（Ｘａｒ）が検出される場合には、数学的な関数
関係が 【数２】 に定められることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 第１と第２の信号及び／あるいは第１
と第２の手段において処理された信号が、乗算ユニット
において乗算により重み付けされることを特徴とする請
求項１あるいは２に記載の方法。 - 【請求項４】 第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’あるい
はｄＰ）のうち低周波成分のみが用いられることを特徴
とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項に記載
の方法を実施する信号処理装置において、車体の加速度
を示す第１の信号（Ｘａ”）を検出するセンサ手段（８
）が設けられ、車体と車輪との相対的な運動を表す第２
の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’あるいはｄＰ）を検出する第
２のセンサ手段（７）が設けられ、ｓを伝達特性の記述
に使用されるラプラス変数として、第１の信号（Ｘａ”
）が伝達関数Ｇ１（ｓ）によって表される伝達特性を有
する第１の手段（９）へ供給され、第２の信号（Ｘａｒ
、Ｘａｒ’あるいはｄＰ）が伝達関数Ｇ２（ｓ）によっ
て表される伝達特性を有する第２の手段（１０）へ供給
され、第１の手段（９）と第２の手段（１０）はその伝
達関数Ｇ１（ｓ）とＧ２（ｓ）が数学的な関数関係によ
って互いに結合され、第１と第２の手段の出力信号が第
１の結合手段（１３）において加算的に結合されること
を特徴とする信号処理装置。 - 【請求項６】 第１と第２の信号が第１の手段と第２
の手段において処理される前及び／あるいは後に第１と
第２の乗算ユニット（１１、１２）において乗算によっ
て重み付けされ、第１の信号（Ｘａｒ”）が重み係数Ｖ
１で、また第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’あるいはｄＰ
）が重み係数Ｖ２で重み付けされることを特徴とする請
求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 車体と車輪との相対的なばね変位速度
及び／あるいはダンパにおける圧力差を示す第２の信号
（Ｘａｒ’及び／あるいはｄＰ）が検出された場合には
、第２の手段（１０）の伝達特性が 【数３】 に定められ、車輪に対する車体のばね変位量を示す第２
の信号（Ｘａｒ）が検出される場合には、第２の手段（
１０）の伝達特性が 【数４】 に定められることを特徴とする請求項５あるいは６に記
載の装置。 - 【請求項８】 請求項１から４のいずれか１項の方法
を実施する信号処理装置において、車体の加速度を示す
第１の信号（Ｘａ”）を検出する第１のセンサ手段（８
）が設けられ、車体と車輪との相対的な運動を表す第２
の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’あるいはｄＰ）を検出する第
２のセンサ手段（７）が設けられ、ｓを伝達特性の記述
に使用されるラプラス変数として、第１の信号（Ｘａ”
）が伝達関数Ｇ１（ｓ）によって表される伝達特性を有
する第１の手段（９）に供給され、第２の信号（Ｘａｒ
、Ｘａｒ’あるいはｄＰ）が微分伝達特性を有する第３
の手段（１５）に供給され、第３の手段（１５）の出力
信号が第２の結合手段（１７）においてマイナスの符号
で第１の信号（Ｘａ”）と加算的に結合され、第２の結
合手段（１７）の出力信号が第１の手段（９）に供給さ
れ、第１の手段（９）の出力信号が第１の結合手段（１
３）において第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’あるいはｄ
Ｐ）と加算的に結合されることを特徴とする信号処理装
置。 - 【請求項９】 第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’あるい
はｄＰ）が第３の手段（１５）及び第１の結合手段（１
３）において処理される前に第３の乗算手段（１２’）
において乗算によって重み係数Ｖ２／Ｖ１で重み付けさ
れ、また第１の手段（９）の出力信号が乗算ユニット（
１１）において重み係数Ｖ１で乗算により重み付けされ
ることを特徴とする請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 第２の信号（Ｘａｒ、Ｘａｒ’ある
いはｄＰ）が第１と第２の結合手段（１３、１７）で結
合される前に、微分伝達特性を有する第４の手段（１６
）へ供給されることを特徴とする請求項７あるいは８に
記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4020107 | 1990-06-23 | ||
| DE4020107.4 | 1990-06-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232111A true JPH04232111A (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=6408980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3146390A Pending JPH04232111A (ja) | 1990-06-23 | 1991-06-19 | 信号処理方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5303155A (ja) |
| JP (1) | JPH04232111A (ja) |
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| JPH0899513A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-04-16 | Unisia Jecs Corp | 車両懸架装置 |
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|---|---|
| US5303155A (en) | 1994-04-12 |
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