JPH05193320A - 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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- JPH05193320A JPH05193320A JP854692A JP854692A JPH05193320A JP H05193320 A JPH05193320 A JP H05193320A JP 854692 A JP854692 A JP 854692A JP 854692 A JP854692 A JP 854692A JP H05193320 A JPH05193320 A JP H05193320A
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- vertical acceleration
- phase
- frequency region
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Abstract
(57)【要約】
【目的】低周波数領域からスカイフックダンパ効果を発
揮させると共に、振動伝達率が大きくなる周波数領域の
位相特性を改善して乗心地を向上させる。 【構成】上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRの上下方
向加速度検出信号ＺGFL 〜ＺGRR をコントローラ３０の
位相遅れ進み補償回路４０FL〜４０RRで低周波数領域で
位相を遅らせ、高周波数領域で位相を進ませる位相補償
を行い、この位相補償後の上下方向加速度検出信号Ｚ
GFL 〜ＺGRR に基づいて圧力制御弁２０FL〜２０RRを制
御する指令電流ｉFL〜ｉRRを形成することにより、上下
方向加速度に対する油圧シリンダ１８FL〜１８RRの推力
の位相遅れ特性を低周波数領域から高周波数領域の広範
囲で略フラットな状態として、良好なスカイフックダン
パ効果を広範囲で発揮すると共に、高周波数領域での振
動伝達率を低下させて乗心地を向上させる。
揮させると共に、振動伝達率が大きくなる周波数領域の
位相特性を改善して乗心地を向上させる。 【構成】上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRの上下方
向加速度検出信号ＺGFL 〜ＺGRR をコントローラ３０の
位相遅れ進み補償回路４０FL〜４０RRで低周波数領域で
位相を遅らせ、高周波数領域で位相を進ませる位相補償
を行い、この位相補償後の上下方向加速度検出信号Ｚ
GFL 〜ＺGRR に基づいて圧力制御弁２０FL〜２０RRを制
御する指令電流ｉFL〜ｉRRを形成することにより、上下
方向加速度に対する油圧シリンダ１８FL〜１８RRの推力
の位相遅れ特性を低周波数領域から高周波数領域の広範
囲で略フラットな状態として、良好なスカイフックダン
パ効果を広範囲で発揮すると共に、高周波数領域での振
動伝達率を低下させて乗心地を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車体の上下方向加速度
を検出して車体の姿勢変化を抑制するようにした能動型
サスペンションの改良に関する。
を検出して車体の姿勢変化を抑制するようにした能動型
サスペンションの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の能動型サスペンションとしては、
本出願人が先に提案した特開平１−１１５７１７号公報
に記載されているものがある。この従来例は、車体に生
じる上下加速度を各車輪に対応した位置に配設した上下
加速度センサで検出し、この上下加速度センサの加速度
検出値を積分用のローパスフィルタで積分して上下速度
を算出し、この上下速度に基づく圧力指令値を算出し、
この圧力指令値を圧力制御弁等の制御弁に供給して各車
輪と車体との間に配設された流体シリンダに供給する作
動流体を制御することにより、所謂スカイフックダンパ
を構成して、車体のバウンスを抑制するようにしてい
る。
本出願人が先に提案した特開平１−１１５７１７号公報
に記載されているものがある。この従来例は、車体に生
じる上下加速度を各車輪に対応した位置に配設した上下
加速度センサで検出し、この上下加速度センサの加速度
検出値を積分用のローパスフィルタで積分して上下速度
を算出し、この上下速度に基づく圧力指令値を算出し、
この圧力指令値を圧力制御弁等の制御弁に供給して各車
輪と車体との間に配設された流体シリンダに供給する作
動流体を制御することにより、所謂スカイフックダンパ
を構成して、車体のバウンスを抑制するようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の能動型サスペンションにあっては、上下加速度検出
値を積分して上下速度を算出するが、この積分演算を行
うために理想的な積分器がないため１次遅れ特性のロー
パスフィルタで代用するようにしているので、上下方向
加速度に対する圧力指令値のゲイン特性及び位相特性が
図９(a) 及び図９(b) に示すように、位相が−９０°と
なる周波数（２Hz）近傍では、車体の絶対速度に比例し
た圧力指令値を発生するスカイフックダンパとなるが、
さらに高い周波数領域（約３〜１０Hz）においては、位
相が９０°以上遅れるために流体シリンダで発生する制
御力が正のばね力として作用し、車輪の変位をｘ0 、ば
ね上変位をｘ2 としたときの振動伝達率ｘ2 ／ｘ0 が、
図１０で実線図示のように、破線図示の能動的な制御を
行わない場合に比較して高くなると共に、位相が０°近
傍の周波数範囲（約０．１〜０．６Hz）でも振動伝達率
ｘ2 ／ｘ0 が非制御時より高くなり、乗心地が悪化する
という未解決の課題があった。
来の能動型サスペンションにあっては、上下加速度検出
値を積分して上下速度を算出するが、この積分演算を行
うために理想的な積分器がないため１次遅れ特性のロー
パスフィルタで代用するようにしているので、上下方向
加速度に対する圧力指令値のゲイン特性及び位相特性が
図９(a) 及び図９(b) に示すように、位相が−９０°と
なる周波数（２Hz）近傍では、車体の絶対速度に比例し
た圧力指令値を発生するスカイフックダンパとなるが、
さらに高い周波数領域（約３〜１０Hz）においては、位
相が９０°以上遅れるために流体シリンダで発生する制
御力が正のばね力として作用し、車輪の変位をｘ0 、ば
ね上変位をｘ2 としたときの振動伝達率ｘ2 ／ｘ0 が、
図１０で実線図示のように、破線図示の能動的な制御を
行わない場合に比較して高くなると共に、位相が０°近
傍の周波数範囲（約０．１〜０．６Hz）でも振動伝達率
ｘ2 ／ｘ0 が非制御時より高くなり、乗心地が悪化する
という未解決の課題があった。
【０００４】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、低周波数領域から
スカイフックダンパ効果を発揮させると共に、振動伝達
率が大きくなる周波数領域の位相特性を改善して乗心地
を向上させることができる能動型サスペンションを提供
することを目的としている。
課題に着目してなされたものであり、低周波数領域から
スカイフックダンパ効果を発揮させると共に、振動伝達
率が大きくなる周波数領域の位相特性を改善して乗心地
を向上させることができる能動型サスペンションを提供
することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る能動型サスペンションは、各車輪と車
体との間に配設され、制御信号によってそれら間のスト
ロークを制御可能な制御力を発生するアクチュエータ
と、前記車体の上下方向加速度を検出する上下方向加速
度検出手段と、該上下方向加速度検出手段の上下方向加
速度検出信号に基づいて前記制御信号を出力する制御手
段とを備えた能動型サスペンションにおいて、前記制御
手段は、前記上下方向加速度検出手段の上下方向加速度
検出信号に対して低周波で位相を遅らせ高周波で位相を
進ませる位相制御手段を備えていることを特徴としてい
る。
に、本発明に係る能動型サスペンションは、各車輪と車
体との間に配設され、制御信号によってそれら間のスト
ロークを制御可能な制御力を発生するアクチュエータ
と、前記車体の上下方向加速度を検出する上下方向加速
度検出手段と、該上下方向加速度検出手段の上下方向加
速度検出信号に基づいて前記制御信号を出力する制御手
段とを備えた能動型サスペンションにおいて、前記制御
手段は、前記上下方向加速度検出手段の上下方向加速度
検出信号に対して低周波で位相を遅らせ高周波で位相を
進ませる位相制御手段を備えていることを特徴としてい
る。
【０００６】ここで、位相制御手段は、例えば伝達関数
Ｇ(s) が、 但し、０＜α1 ＜１，０＜α2 ＜１，Ｔ2 ＜Ｔ1 である遅れ・進み補償を行うことが望ましい。
Ｇ(s) が、 但し、０＜α1 ＜１，０＜α2 ＜１，Ｔ2 ＜Ｔ1 である遅れ・進み補償を行うことが望ましい。
【０００７】また、前記伝達関数Ｇ(s) の位相が０とな
る周波数は、遅れ・進み補償を行わない場合の上下方向
加速度に対する上記制御力の位相遅れが０°〜９０°の
周波数領域に設定することが好ましい。
る周波数は、遅れ・進み補償を行わない場合の上下方向
加速度に対する上記制御力の位相遅れが０°〜９０°の
周波数領域に設定することが好ましい。
【０００８】
【作用】本発明においては、上下方向加速度検出手段の
上下方向加速度検出信号を位相制御手段で位相進み・遅
れ補償を行うことにより、振動伝達率ｘ2 ／ｘ0 が高く
なる補償をしないときの位相０°近傍の低周波数領域の
位相を遅らせると共に、位相が９０°以上遅れる高周波
数領域の位相を進ませることにより、上下方向加速度に
対するアクチュエータにおける制御力の位相遅れを広範
囲の周波数領域で９０°に近い値で略フラットにして、
低周波数領域から良好なスカイフックダンパ効果を発揮
させ、広範囲な周波数領域で良好なスカイフックダンパ
効果を発揮する共に、高周波数領域での振動伝達率を小
さくして乗心地を向上させる。
上下方向加速度検出信号を位相制御手段で位相進み・遅
れ補償を行うことにより、振動伝達率ｘ2 ／ｘ0 が高く
なる補償をしないときの位相０°近傍の低周波数領域の
位相を遅らせると共に、位相が９０°以上遅れる高周波
数領域の位相を進ませることにより、上下方向加速度に
対するアクチュエータにおける制御力の位相遅れを広範
囲の周波数領域で９０°に近い値で略フラットにして、
低周波数領域から良好なスカイフックダンパ効果を発揮
させ、広範囲な周波数領域で良好なスカイフックダンパ
効果を発揮する共に、高周波数領域での振動伝達率を小
さくして乗心地を向上させる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の一実施例を示す概略構成図であ
り、図中、１０はサスペンションアームである車体側部
材を、１１FL〜１１RRは前左〜後右車輪を、１２は能動
型サスペンションを夫々示す。
する。図１は、本発明の一実施例を示す概略構成図であ
り、図中、１０はサスペンションアームである車体側部
材を、１１FL〜１１RRは前左〜後右車輪を、１２は能動
型サスペンションを夫々示す。
【００１０】能動型サスペンション１２は、車体側部材
１０と車輪１１FL〜１１RRの各車輪側部材１４との間に
各々介装された流体圧シリンダとしての油圧シリンダ１
８FL〜１８RRと、これら油圧シリンダ１８FL〜１８RRの
作動圧を個別に調整する圧力制御弁２０FL〜２０RRと、
これら圧力制御弁２０FL〜２０RRに所定圧力の作動油を
供給側配管５２を介して供給すると共に、圧力制御弁２
０FL〜２０RRからの戻り油を戻り側配管５４を通じて回
収する油圧源２２と、この油圧源２２及び圧力制御弁２
０FL〜２０RR間の供給圧側配管５２に介挿された蓄圧用
のアキュムレータ２４Ｆ，２４Ｒと、車体の各車輪１１
FL〜１１RR位置の上下方向加速度を検出する上下方向加
速度センサ２８FR〜２８RRと、これら上下方向加速度セ
ンサ２８FR〜２８RRの各検出値ＺGFR 〜ＺGRR に基づき
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、油圧シリンダ１
８FL〜１８RRの後述する圧力室Ｌの各々は、絞り弁３２
を介してバネ下振動吸収用のアキュムレータ３４に接続
されている。さらに、油圧シリンダ１８FL〜１８RRの各
々のバネ上，バネ下相当間には、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３６が
配設されている。
１０と車輪１１FL〜１１RRの各車輪側部材１４との間に
各々介装された流体圧シリンダとしての油圧シリンダ１
８FL〜１８RRと、これら油圧シリンダ１８FL〜１８RRの
作動圧を個別に調整する圧力制御弁２０FL〜２０RRと、
これら圧力制御弁２０FL〜２０RRに所定圧力の作動油を
供給側配管５２を介して供給すると共に、圧力制御弁２
０FL〜２０RRからの戻り油を戻り側配管５４を通じて回
収する油圧源２２と、この油圧源２２及び圧力制御弁２
０FL〜２０RR間の供給圧側配管５２に介挿された蓄圧用
のアキュムレータ２４Ｆ，２４Ｒと、車体の各車輪１１
FL〜１１RR位置の上下方向加速度を検出する上下方向加
速度センサ２８FR〜２８RRと、これら上下方向加速度セ
ンサ２８FR〜２８RRの各検出値ＺGFR 〜ＺGRR に基づき
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、油圧シリンダ１
８FL〜１８RRの後述する圧力室Ｌの各々は、絞り弁３２
を介してバネ下振動吸収用のアキュムレータ３４に接続
されている。さらに、油圧シリンダ１８FL〜１８RRの各
々のバネ上，バネ下相当間には、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３６が
配設されている。
【００１１】油圧シリンダ１８FL〜１８RRの夫々は、シ
リンダチューブ１８ａを有し、このシリンダチューブ１
８ａには、軸方向貫通孔を有するピストン１８ｃにより
隔設された下側の圧力室Ｌが形成され、ピストン１８ｃ
の上下面の受圧面積差と内圧に応じた推力を発生する。
そして、シリンダチューブ１８ａの下端が車輪側部材１
４に取り付けられ、ピストンロッド１８ｂの上端が車体
側部材１０に取り付けられている。また、圧力室Ｌの各
々は、油圧配管３８を介して圧力制御弁２０FL〜２０RR
の出力ポートに接続されている。
リンダチューブ１８ａを有し、このシリンダチューブ１
８ａには、軸方向貫通孔を有するピストン１８ｃにより
隔設された下側の圧力室Ｌが形成され、ピストン１８ｃ
の上下面の受圧面積差と内圧に応じた推力を発生する。
そして、シリンダチューブ１８ａの下端が車輪側部材１
４に取り付けられ、ピストンロッド１８ｂの上端が車体
側部材１０に取り付けられている。また、圧力室Ｌの各
々は、油圧配管３８を介して圧力制御弁２０FL〜２０RR
の出力ポートに接続されている。
【００１２】圧力制御弁２０FL〜２０RRの夫々は、スプ
ールを摺動自在に内装した円筒状の弁ハウジングとこれ
に一体的に設けられた比例ソレノイドとを有する、従来
周知の３ポート比例電磁減圧弁（例えば特開昭６４−７
４１１１号参照）で構成されている。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（指令値）を
調整することにより、弁ハウジング内に収容されたポペ
ットの移動距離、即ちスプールの位置を制御し、供給ポ
ート及び出力ポート又は出力ポート及び戻りポートを介
して油圧源２２と油圧シリンダ１８FL〜１８RRとの間で
流通する作動油を制御できるようになっている。
ールを摺動自在に内装した円筒状の弁ハウジングとこれ
に一体的に設けられた比例ソレノイドとを有する、従来
周知の３ポート比例電磁減圧弁（例えば特開昭６４−７
４１１１号参照）で構成されている。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（指令値）を
調整することにより、弁ハウジング内に収容されたポペ
ットの移動距離、即ちスプールの位置を制御し、供給ポ
ート及び出力ポート又は出力ポート及び戻りポートを介
して油圧源２２と油圧シリンダ１８FL〜１８RRとの間で
流通する作動油を制御できるようになっている。
【００１３】ここで、励磁コイルに加えられる指令電流
ｉ（：ｉFL〜ｉRR）と圧力制御弁２０FL（〜２０RR）の
出力ポートから出力される制御圧Ｐとの関係は、図２に
示すように、ノイズを考慮した最小電流値ｉMIN のとき
には最低制御圧ＰNIM となり、この状態から電流値ｉを
増加させると、電流値ｉに比例して直線的に制御圧Ｐが
増加し、最大電流値ｉMAX のときには油圧源２２の設定
ライン圧に相当する最高制御圧ＰMAX となる。この図２
で、ｉN は中立指令電流，ＰN は中立制御圧である。
ｉ（：ｉFL〜ｉRR）と圧力制御弁２０FL（〜２０RR）の
出力ポートから出力される制御圧Ｐとの関係は、図２に
示すように、ノイズを考慮した最小電流値ｉMIN のとき
には最低制御圧ＰNIM となり、この状態から電流値ｉを
増加させると、電流値ｉに比例して直線的に制御圧Ｐが
増加し、最大電流値ｉMAX のときには油圧源２２の設定
ライン圧に相当する最高制御圧ＰMAX となる。この図２
で、ｉN は中立指令電流，ＰN は中立制御圧である。
【００１４】上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRの夫
々は、図３に示すように、上下方向加速度が零であると
きには、所定の中立電圧ＶN を出力し、上方向の加速度
を検出したときには、その加速度値に応じた中立電圧Ｖ
N より高い電圧を、下方向の加速度を検出したときに
は、その加速度値に応じた中立電圧ＶN より低い電圧を
夫々出力するように構成されている。
々は、図３に示すように、上下方向加速度が零であると
きには、所定の中立電圧ＶN を出力し、上方向の加速度
を検出したときには、その加速度値に応じた中立電圧Ｖ
N より高い電圧を、下方向の加速度を検出したときに
は、その加速度値に応じた中立電圧ＶN より低い電圧を
夫々出力するように構成されている。
【００１５】更に、前記コントローラ３０は、図４に示
すように、各上下方向加速度センサ２８FR〜２８RRの上
下方向加速度検出値ＺGFR 〜ＺGRR が個別に入力される
位相制御手段としての位相遅れ進み補償回路４０FL〜４
０RRと、これら補償回路４０FL〜４０RRで補償された上
下方向加速度検出値に対して個別に所定の比例ゲインを
乗算する制御ゲイン乗算回路４２FL〜４２RRと、これら
制御ゲイン乗算回路４２FL〜４２RRの乗算出力が個別に
入力されて、これらを指令電流に変換する例えばフロー
ティング形定電流回路で構成される駆動回路４４FL〜４
４RRとを備えている。
すように、各上下方向加速度センサ２８FR〜２８RRの上
下方向加速度検出値ＺGFR 〜ＺGRR が個別に入力される
位相制御手段としての位相遅れ進み補償回路４０FL〜４
０RRと、これら補償回路４０FL〜４０RRで補償された上
下方向加速度検出値に対して個別に所定の比例ゲインを
乗算する制御ゲイン乗算回路４２FL〜４２RRと、これら
制御ゲイン乗算回路４２FL〜４２RRの乗算出力が個別に
入力されて、これらを指令電流に変換する例えばフロー
ティング形定電流回路で構成される駆動回路４４FL〜４
４RRとを備えている。
【００１６】ここで、位相遅れ進み補償回路４０FL〜４
０RRの夫々は、その伝達関数Ｇ(s)が下記(1) 式で表さ
れるように設定され、且つ図５(a) 及び図５(b) に示す
ゲイン特性及び位相特性が設定され、例えば１Hz近傍の
低周波数領域で位相を遅らせ、１０Hz近傍の高周波数領
域で位相を進ませる位相補償を行うように構成されてい
る。ここで、伝達関数Ｇ(s) の位相が０となる周波数
は、図５(b) に示すように、後述する図１１に示す補償
を行わない場合の上下方向加速度検出値に対する制御力
の位相の遅れが０°〜９０°となる周波数領域（例えば
２Hz程度）に設定されている。
０RRの夫々は、その伝達関数Ｇ(s)が下記(1) 式で表さ
れるように設定され、且つ図５(a) 及び図５(b) に示す
ゲイン特性及び位相特性が設定され、例えば１Hz近傍の
低周波数領域で位相を遅らせ、１０Hz近傍の高周波数領
域で位相を進ませる位相補償を行うように構成されてい
る。ここで、伝達関数Ｇ(s) の位相が０となる周波数
は、図５(b) に示すように、後述する図１１に示す補償
を行わない場合の上下方向加速度検出値に対する制御力
の位相の遅れが０°〜９０°となる周波数領域（例えば
２Hz程度）に設定されている。
【００１７】 但し、０＜α1 ＜１，０＜α2 ＜１，Ｔ2 ＜Ｔ1 であ
る。次に、上記実施例の動作を説明する。
る。次に、上記実施例の動作を説明する。
【００１８】イグニッションスイッチがオン状態となる
と、コントローラ３０に電源が投入され、上下方向加速
度センサ２８FL〜２８RRからの上下方向加速度検出値Ｚ
GFL 〜ＺGRR に基づく姿勢変化抑制処理が開始される。
すなわち、上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRからの
上下方向加速度検出値ＺGFL 〜ＺGRR が夫々位相遅れ進
み補償回路４０FL〜４０RRに供給され、これら位相遅れ
進み補償回路４０FL〜４０RRで、図５(a) 及び図５(b)
に示すゲイン特性及び位相特性をもって、上下方向加速
度検出値ＺGFL 〜ＺGRR における低周波数領域の位相を
遅らせ、高周波数領域の位相を進ませる位相補償を行
い、位相補償された上下方向加速度検出値に制御ゲイン
乗算回路４２FL〜４２RRで所定制御ゲインを乗算し、こ
れらを駆動回路４４FL〜４４RRに供給することにより、
これら駆動回路４４FL〜４４RRからの車体の姿勢変化を
抑制する指令電流ｉFL〜ｉRRが圧力制御弁２０FL〜２０
RRに出力され、各油圧シリンダ１８FL〜１８RRで車体の
姿勢変化を抑制する推力が発生される。
と、コントローラ３０に電源が投入され、上下方向加速
度センサ２８FL〜２８RRからの上下方向加速度検出値Ｚ
GFL 〜ＺGRR に基づく姿勢変化抑制処理が開始される。
すなわち、上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRからの
上下方向加速度検出値ＺGFL 〜ＺGRR が夫々位相遅れ進
み補償回路４０FL〜４０RRに供給され、これら位相遅れ
進み補償回路４０FL〜４０RRで、図５(a) 及び図５(b)
に示すゲイン特性及び位相特性をもって、上下方向加速
度検出値ＺGFL 〜ＺGRR における低周波数領域の位相を
遅らせ、高周波数領域の位相を進ませる位相補償を行
い、位相補償された上下方向加速度検出値に制御ゲイン
乗算回路４２FL〜４２RRで所定制御ゲインを乗算し、こ
れらを駆動回路４４FL〜４４RRに供給することにより、
これら駆動回路４４FL〜４４RRからの車体の姿勢変化を
抑制する指令電流ｉFL〜ｉRRが圧力制御弁２０FL〜２０
RRに出力され、各油圧シリンダ１８FL〜１８RRで車体の
姿勢変化を抑制する推力が発生される。
【００１９】このとき、圧力制御弁２０FL〜２０RRへの
指令電流ｉFL〜ｉRRの入力から油圧シリンダ１８FL〜１
８RRでの推力発生までの間に油圧制御系の遅れが含まれ
るため、ゲインが図６の特性曲線ＬG で示すように、高
周波数領域で低下すると共に、位相が図６の特性曲線Ｌ
P で示すように、高周波領域（例えば１０Hz以上）で９
０°に近い遅れとなり、一次遅れ要素に類似した特性と
なる。さらに、コントローラ３０でディジタル演算を行
う場合には、上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRの上
下方向加速度検出値ＺGFL 〜ＺGRR をＡ／Ｄ変換する場
合のサンプルホールドによる時間遅れが生じることにな
る。
指令電流ｉFL〜ｉRRの入力から油圧シリンダ１８FL〜１
８RRでの推力発生までの間に油圧制御系の遅れが含まれ
るため、ゲインが図６の特性曲線ＬG で示すように、高
周波数領域で低下すると共に、位相が図６の特性曲線Ｌ
P で示すように、高周波領域（例えば１０Hz以上）で９
０°に近い遅れとなり、一次遅れ要素に類似した特性と
なる。さらに、コントローラ３０でディジタル演算を行
う場合には、上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRの上
下方向加速度検出値ＺGFL 〜ＺGRR をＡ／Ｄ変換する場
合のサンプルホールドによる時間遅れが生じることにな
る。
【００２０】このため、位相補償を行わない場合の車体
に生じる上下方向加速度に対して油圧シリンダ１８FL〜
１８RRで発生する推力のゲイン特性及び位相特性は、前
記油圧制御系の遅れとサンプルホールドによる遅れの影
響を受けて図１１(a) 及び図１１(b) に示すようにな
る。ところが、上記実施例では、上記油圧制御系の遅れ
及びサンプルホールドによる時間遅れによって、低周波
数領域で位相遅れが小さく、高周波領域で位相遅れが大
きくなるという位相特性を位相遅れ進み補償回路４０FL
〜４０RRで補償しているので、車体に生じる上下方向加
速度に対して油圧シリンダ１８FL〜１８RRで発生する推
力のゲイン特性及び位相特性は、図７(a) 及び図７(b)
に示すようになる。この図７(b) から明らかなように、
位相特性は、０．１２Hz程度で“０”となり、これから
周波数が高くなるにつれて位相遅れが増加し、０．５Hz
〜１０Hzの広範囲な周波数領域で位相遅れが４５°〜５
５°の略フラットな状態となり、１０Hz以上ではさらに
位相が遅れる。このため、低い周波数領域からスカイフ
ックダンパの効果を発揮することができ、高い周波数領
域でも位相遅れが９０°以上となることを確実に防止す
ることができる。
に生じる上下方向加速度に対して油圧シリンダ１８FL〜
１８RRで発生する推力のゲイン特性及び位相特性は、前
記油圧制御系の遅れとサンプルホールドによる遅れの影
響を受けて図１１(a) 及び図１１(b) に示すようにな
る。ところが、上記実施例では、上記油圧制御系の遅れ
及びサンプルホールドによる時間遅れによって、低周波
数領域で位相遅れが小さく、高周波領域で位相遅れが大
きくなるという位相特性を位相遅れ進み補償回路４０FL
〜４０RRで補償しているので、車体に生じる上下方向加
速度に対して油圧シリンダ１８FL〜１８RRで発生する推
力のゲイン特性及び位相特性は、図７(a) 及び図７(b)
に示すようになる。この図７(b) から明らかなように、
位相特性は、０．１２Hz程度で“０”となり、これから
周波数が高くなるにつれて位相遅れが増加し、０．５Hz
〜１０Hzの広範囲な周波数領域で位相遅れが４５°〜５
５°の略フラットな状態となり、１０Hz以上ではさらに
位相が遅れる。このため、低い周波数領域からスカイフ
ックダンパの効果を発揮することができ、高い周波数領
域でも位相遅れが９０°以上となることを確実に防止す
ることができる。
【００２１】この結果、車輪の変位ｘ0 とばね上変位ｘ
2 との比で表される振動伝達率ｘ2 ／ｘ0 は、図８に示
すように、低周波数領域では実線図示のように制御を行
わない場合の破線図示の特性と略等しい特性とし、且つ
高周波数領域では非制御状態に比べて振動伝達率を小さ
くすることができ、良好な乗心地を確保することができ
る。
2 との比で表される振動伝達率ｘ2 ／ｘ0 は、図８に示
すように、低周波数領域では実線図示のように制御を行
わない場合の破線図示の特性と略等しい特性とし、且つ
高周波数領域では非制御状態に比べて振動伝達率を小さ
くすることができ、良好な乗心地を確保することができ
る。
【００２２】したがって、車両が停止状態でイグニッシ
ョンスイッチをオン状態とし、そのときに乗員の乗降及
び積載物の積み降ろしがないものとすると、上下方向加
速度センサ２８FR〜２８RRの上下加速度検出値ＺGFR 〜
ＺGRR は中立電圧ＶN となり、これが位相遅れ進み補償
回路４０FL〜４０RRで位相補償し、制御ゲイン乗算回路
４２FL〜４２RRで所定の制御ゲインを乗算し、これを駆
動回路４４FL〜４４RRに供給することにより、これら駆
動回路４４FL〜４４RRから圧力制御弁２０FL〜２０RRの
中立圧ＰN に相当する中立指令電流値ｉN の指令電流ｉ
FL〜ｉRRが圧力制御弁２０FL〜２０RRに出力され、これ
によって油圧シリンダ１８FL〜１８RRの内圧が中立圧Ｐ
N に制御され、車体をフラットな状態で目標車高に維持
することができる。
ョンスイッチをオン状態とし、そのときに乗員の乗降及
び積載物の積み降ろしがないものとすると、上下方向加
速度センサ２８FR〜２８RRの上下加速度検出値ＺGFR 〜
ＺGRR は中立電圧ＶN となり、これが位相遅れ進み補償
回路４０FL〜４０RRで位相補償し、制御ゲイン乗算回路
４２FL〜４２RRで所定の制御ゲインを乗算し、これを駆
動回路４４FL〜４４RRに供給することにより、これら駆
動回路４４FL〜４４RRから圧力制御弁２０FL〜２０RRの
中立圧ＰN に相当する中立指令電流値ｉN の指令電流ｉ
FL〜ｉRRが圧力制御弁２０FL〜２０RRに出力され、これ
によって油圧シリンダ１８FL〜１８RRの内圧が中立圧Ｐ
N に制御され、車体をフラットな状態で目標車高に維持
することができる。
【００２３】この車両の停止状態から車両を緩発進させ
て良路を直進走行状態とすると、車体に生じる上下振動
が少ないので、上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRの
上下方向加速度検出値ＺGFL 〜ＺGRR も中立電圧ＶN に
近い値となり、停止時と同様に指令電流ｉFL〜ｉRRが略
中立電流値ｉN に維持される。一方、車両の停止状態か
ら急発進を行ったとき（又は走行状態で急制動を行った
とき）には、車体にスカット現象（又はノーズダイブ現
象）を生じ、前輪側の上下方向加速度センサ２８FL及び
２８FRで夫々中立電圧ＶN より大きい（又は小さい）上
下加速度検出値ＺGFL,ＺGFR が出力され、後輪側の上下
方向加速度センサ２８RL及び２８RRで夫々中立電圧ＶN
より小さい（又は大きい）上下加速度検出値ＺGRL,Ｚ
GRR が出力されることにより、前輪側の指令電流ｉFL，
ｉFRが負（又は正）、後輪側の指令電流ｉRL，ｉRRが正
（又は負）となって、スカット現象（又はノーズダイブ
現象）を抑制することができる。
て良路を直進走行状態とすると、車体に生じる上下振動
が少ないので、上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRの
上下方向加速度検出値ＺGFL 〜ＺGRR も中立電圧ＶN に
近い値となり、停止時と同様に指令電流ｉFL〜ｉRRが略
中立電流値ｉN に維持される。一方、車両の停止状態か
ら急発進を行ったとき（又は走行状態で急制動を行った
とき）には、車体にスカット現象（又はノーズダイブ現
象）を生じ、前輪側の上下方向加速度センサ２８FL及び
２８FRで夫々中立電圧ＶN より大きい（又は小さい）上
下加速度検出値ＺGFL,ＺGFR が出力され、後輪側の上下
方向加速度センサ２８RL及び２８RRで夫々中立電圧ＶN
より小さい（又は大きい）上下加速度検出値ＺGRL,Ｚ
GRR が出力されることにより、前輪側の指令電流ｉFL，
ｉFRが負（又は正）、後輪側の指令電流ｉRL，ｉRRが正
（又は負）となって、スカット現象（又はノーズダイブ
現象）を抑制することができる。
【００２４】また、良路の直進走行状態から例えば左
（又は右）旋回状態に移行すると、車体に右（又は左）
方向の横加速度が作用することになり、車体に後方側か
らみて右下がり（又は左下がり）に傾斜するロールを生
じたときには、右輪側の上下方向加速度センサ２８FR及
び２８RRで夫々中立電圧ＶN より大きい（又は小さい）
上下加速度検出値ＺGFR,ＺGRR が出力され、左輪側の上
下方向加速度センサ２８FL及び２８RLで夫々中立電圧Ｖ
N より小さい（又は大きい）上下加速度検出値Ｚ GFL,Ｚ
GRL が出力されることにより、左輪側の指令電流ｉFL，
ｉRLが負（又は正）、右輪側の指令電流ｉFR，ｉRRが正
（又は負）となって、アンチロール効果を発揮すること
ができる。
（又は右）旋回状態に移行すると、車体に右（又は左）
方向の横加速度が作用することになり、車体に後方側か
らみて右下がり（又は左下がり）に傾斜するロールを生
じたときには、右輪側の上下方向加速度センサ２８FR及
び２８RRで夫々中立電圧ＶN より大きい（又は小さい）
上下加速度検出値ＺGFR,ＺGRR が出力され、左輪側の上
下方向加速度センサ２８FL及び２８RLで夫々中立電圧Ｖ
N より小さい（又は大きい）上下加速度検出値Ｚ GFL,Ｚ
GRL が出力されることにより、左輪側の指令電流ｉFL，
ｉRLが負（又は正）、右輪側の指令電流ｉFR，ｉRRが正
（又は負）となって、アンチロール効果を発揮すること
ができる。
【００２５】またさらに、車両が良路走行状態からうね
り路や悪路を走行する状態となると、車体にバウンスが
生じることになり、車両に生じる上下加速度に応じたバ
ウンス抑制指令電流ｉFL〜ｉRRが出力されることによ
り、良好なバウンス抑制効果を発揮することができる。
なお、上記実施例においては、上下方向加速度センサ２
８FL〜２８RRの上下方向加速度検出値ＺGFL 〜ＺGRR に
基づいてのみ車体の姿勢変化を抑制する場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、他の横方向
加速度センサ、前後方向加速度センサ等の加速度検出値
に基づくロール、ピッチを抑制する指令電流を算出し、
これらを前記指令電流ｉFL〜ｉRRに加減算してトータル
制御を行うようにしてもよい。
り路や悪路を走行する状態となると、車体にバウンスが
生じることになり、車両に生じる上下加速度に応じたバ
ウンス抑制指令電流ｉFL〜ｉRRが出力されることによ
り、良好なバウンス抑制効果を発揮することができる。
なお、上記実施例においては、上下方向加速度センサ２
８FL〜２８RRの上下方向加速度検出値ＺGFL 〜ＺGRR に
基づいてのみ車体の姿勢変化を抑制する場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、他の横方向
加速度センサ、前後方向加速度センサ等の加速度検出値
に基づくロール、ピッチを抑制する指令電流を算出し、
これらを前記指令電流ｉFL〜ｉRRに加減算してトータル
制御を行うようにしてもよい。
【００２６】また、上記実施例においては、各車輪位置
に上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRを設けた場合に
ついて説明したが、何れか１つの上下方向加速度センサ
を省略し、この省略した上下方向加速度センサの上下方
向加速度検出値を残りの３つの上下方向加速度センサの
上下方向加速度検出値から推定するようにしてもよい。
に上下方向加速度センサ２８FL〜２８RRを設けた場合に
ついて説明したが、何れか１つの上下方向加速度センサ
を省略し、この省略した上下方向加速度センサの上下方
向加速度検出値を残りの３つの上下方向加速度センサの
上下方向加速度検出値から推定するようにしてもよい。
【００２７】さらに、上記実施例では、制御弁として圧
力制御弁２０FL〜２０RRを適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、他の流量制御型
サーボ弁等を適用し得るものである。なおさらに、上記
実施例においては、作動流体として作動油を適用した場
合について説明したが、これに限らず圧縮率の少ない流
体であれば任意の作動流体を適用し得る。
力制御弁２０FL〜２０RRを適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、他の流量制御型
サーボ弁等を適用し得るものである。なおさらに、上記
実施例においては、作動流体として作動油を適用した場
合について説明したが、これに限らず圧縮率の少ない流
体であれば任意の作動流体を適用し得る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る能
動型サスペンションによれば、上下方向加速度検出手段
のの上下方向加速度検出信号を位相制御手段に供給し
て、低周波数領域の位相を遅らせ、高周波数領域の位相
を進ませるようにしたので、上下方向加速度に対してア
クチュエータで発生する制御力の位相を所望の広範囲な
周波数領域で略フラットな位相遅れ状態とすることがで
き、低周波数領域からスカイフックダンパ効果を良好に
発揮することができると共に、高周波数領域での乗心地
を向上させることができるという効果が得られる。
動型サスペンションによれば、上下方向加速度検出手段
のの上下方向加速度検出信号を位相制御手段に供給し
て、低周波数領域の位相を遅らせ、高周波数領域の位相
を進ませるようにしたので、上下方向加速度に対してア
クチュエータで発生する制御力の位相を所望の広範囲な
周波数領域で略フラットな位相遅れ状態とすることがで
き、低周波数領域からスカイフックダンパ効果を良好に
発揮することができると共に、高周波数領域での乗心地
を向上させることができるという効果が得られる。
【００２９】また、請求項２に係る能動型サスペンショ
ンによれば、位相制御手段が前記(1) 式で表される伝達
関数の位相遅れ進み補償を行うように構成されているの
で、複雑な位相制御を行うことなく容易に位相補償を行
うことができるという効果が得られる。さらに、請求項
３に係る能動型サスペンションによれば、前記(1) 式で
表される伝達関数の位相が“０”となる周波数が、位相
補償を行わない場合の加速度に対する制御力の位相遅れ
が０°〜９０°の周波数領域となるように選定されてい
るので、低周波数領域でのスカイフックダンパ効果を効
果的に発揮することができるという効果が得られる。
ンによれば、位相制御手段が前記(1) 式で表される伝達
関数の位相遅れ進み補償を行うように構成されているの
で、複雑な位相制御を行うことなく容易に位相補償を行
うことができるという効果が得られる。さらに、請求項
３に係る能動型サスペンションによれば、前記(1) 式で
表される伝達関数の位相が“０”となる周波数が、位相
補償を行わない場合の加速度に対する制御力の位相遅れ
が０°〜９０°の周波数領域となるように選定されてい
るので、低周波数領域でのスカイフックダンパ効果を効
果的に発揮することができるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】圧力制御弁の指令電流に対する制御圧の関係を
示す特性線図である。
示す特性線図である。
【図３】上下方向加速度センサの出力特性を示す特性線
図である。
図である。
【図４】コントローラの一例を示すブロック図である。
【図５】位相遅れ進み補償回路の周波数特性を表す特性
線図であって、(a) はゲイン特性線図、(b) は位相特性
線図である。
線図であって、(a) はゲイン特性線図、(b) は位相特性
線図である。
【図６】指令電流に対する油圧シリンダ圧の周波数特性
を示す特性線図である。
を示す特性線図である。
【図７】上下方向加速度に対する油圧シリンダで発生す
る制御力の周波数特性を示す特性線図であって、(a) は
ゲイン特性線図、(b) は位相特性線図である。
る制御力の周波数特性を示す特性線図であって、(a) は
ゲイン特性線図、(b) は位相特性線図である。
【図８】振動伝達率（ｘ2 ／ｘ0 ）のゲイン特性を示す
特性線図である。
特性線図である。
【図９】従来例の上下方向加速度に対する油圧シリンダ
で発生する制御力の周波数特性を示す特性線図であっ
て、(a) はゲイン特性線図、(b) は位相特性線図であ
る。
で発生する制御力の周波数特性を示す特性線図であっ
て、(a) はゲイン特性線図、(b) は位相特性線図であ
る。
【図１０】従来例の振動伝達率（ｘ2 ／ｘ0 ）のゲイン
特性を示す特性線図である。
特性を示す特性線図である。
【図１１】従来例の上下方向加速度に対する油圧シリン
ダで発生する制御力の周波数特性図であって、(a) はゲ
イン特性線図、(b) は位相特性線図である。
ダで発生する制御力の周波数特性図であって、(a) はゲ
イン特性線図、(b) は位相特性線図である。
１０ 車体側部材 １１FL〜１１RR 車輪 １４ 車輪側部材 １８FL〜１８RR 油圧シリンダ ２０FL〜２０RR 圧力制御弁 ２２ 油圧源 ２８FL〜２８RR 上下方向加速度センサ ３０ コントローラ ４０FL〜４０RR 位相遅れ進み補償回路 ４２FL〜４２RR 制御ゲイン乗算回路 ４４FL〜４４RR 駆動回路
Claims (3)
- 【請求項１】 各車輪と車体との間に配設され、制御信
号によってそれら間のストロークを制御可能な制御力を
発生するアクチュエータと、前記車体の上下方向加速度
を検出する上下方向加速度検出手段と、該上下方向加速
度検出手段の上下方向加速度検出信号に基づいて前記制
御信号を出力する制御手段とを備えた能動型サスペンシ
ョンにおいて、前記制御手段は、前記上下方向加速度検
出手段の上下方向加速度検出信号に対して低周波で位相
を遅らせ高周波で位相を進ませる位相制御手段を備えて
いることを特徴とする能動型サスペンション。 - 【請求項２】 前記位相制御手段は、伝達関数Ｇ(s)
が、 但し、０＜α1 ＜１，０＜α2 ＜１，Ｔ2 ＜Ｔ1 である遅れ・進み補償を行うことを特徴とする請求項１
記載の能動型サスペンション。 - 【請求項３】 前記伝達関数Ｇ(s) の位相が０となる周
波数は、遅れ・進み補償を行わない場合の上下方向加速
度に対する上記制御力の位相遅れが０°〜９０°の周波
数領域にあることを特徴とする請求項２記載の能動型サ
スペンション。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP854692A JPH05193320A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 能動型サスペンション |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP854692A JPH05193320A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 能動型サスペンション |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05193320A true JPH05193320A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=11696139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP854692A Pending JPH05193320A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 能動型サスペンション |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05193320A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0659598A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-28 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for controlling damping force characteristic of vehicular shock absorber |
| KR20020049826A (ko) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | 밍 루 | 전자 제어 반능동 현가 장치 |
| CN117002201A (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-07 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆悬架的控制方法、装置、车辆及介质 |
-
1992
- 1992-01-21 JP JP854692A patent/JPH05193320A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0659598A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-28 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for controlling damping force characteristic of vehicular shock absorber |
| US5810384A (en) * | 1993-12-21 | 1998-09-22 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for controlling damping force characteristic of vehicular shock absorber |
| US5950776A (en) * | 1993-12-21 | 1999-09-14 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for controlling damping force characteristic of vehicular shock absorber |
| KR20020049826A (ko) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | 밍 루 | 전자 제어 반능동 현가 장치 |
| CN117002201A (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-07 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆悬架的控制方法、装置、车辆及介质 |
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