JPH10338013A - Ground load control device - Google Patents

Ground load control device

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Publication number
JPH10338013A
JPH10338013A JP15363097A JP15363097A JPH10338013A JP H10338013 A JPH10338013 A JP H10338013A JP 15363097 A JP15363097 A JP 15363097A JP 15363097 A JP15363097 A JP 15363097A JP H10338013 A JPH10338013 A JP H10338013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
vehicle body
contact load
load
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15363097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Izawa
正樹 伊沢
Kei Oshida
圭 忍田
Hideaki Shibue
秀明 渋江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP15363097A priority Critical patent/JPH10338013A/en
Publication of JPH10338013A publication Critical patent/JPH10338013A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40Type of actuator
    • B60G2202/41Fluid actuator
    • B60G2202/413Hydraulic actuator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40Type of actuator
    • B60G2202/41Fluid actuator
    • B60G2202/414Fluid actuator using electrohydraulic valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/60Load
    • B60G2400/61Load distribution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/182Active control means

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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の時間継続して各輪の接地荷重を増大さ
せることのできる接地荷重制御装置を提供する。 【解決手段】 車体と車軸との間に設けたアクチュエー
タの伸張加速度で車体に垂直方向の慣性力を発生させ、
その慣性力の反力によってタイヤの接地荷重を増大させ
ると共に、車体と車軸との間の上下方向相対距離の伸長
限度に達したならば直ちに収縮させる運動を、左右のア
クチュエータ間に位相差をつけて連続的に繰り返し行わ
せるものとする。これによると、接地面に対する慣性力
による加荷重が周期的に断続することになるので、タイ
ヤのグリップ力の発生限界を所望の時間に渡って引き上
げることができ、しかも左右のアクチュエータが車体を
上昇させる推力を発生するタイミングにずれを生じさせ
ることができるので、アクチュエータへの供給動力を節
約し得る。
(57) [Problem] To provide a contact load control device capable of continuously increasing the contact load of each wheel for a desired time. SOLUTION: A vertical inertial force is generated in the vehicle body by the extension acceleration of an actuator provided between the vehicle body and the axle,
A phase difference between the left and right actuators is used to increase the ground contact load of the tire by the reaction force of the inertia force and to contract immediately after reaching the extension limit of the relative distance between the vehicle body and the axle in the vertical direction. To be performed continuously and repeatedly. According to this, the load due to the inertial force on the ground contact surface is intermittently intermittent, so that the generation limit of the grip force of the tire can be raised over a desired time, and the left and right actuators raise the vehicle body. Since it is possible to cause a shift in the timing at which the thrust to be generated is generated, power to be supplied to the actuator can be saved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ばね上質量とばね
下質量との少なくともいずれか一方に加速度を発生させ
て接地荷重を増大させることのできる接地荷重制御装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact load control device capable of increasing the contact load by generating acceleration in at least one of a sprung mass and a unsprung mass.

【0002】[0002]

【従来の技術】ストロークを能動的に変化させることの
できる直線摺動型アクチュエータを車体と車軸との間に
設け、その時の車両の運動状態に応じた各タイヤの接地
荷重配分が予め定めた目標値となるようにアクチュエー
タのストロークをフィードバック制御するものとしたア
クティブ・サスペンション・システム(能動型懸架装
置)が、既に実用化されている。
2. Description of the Related Art A linear sliding actuator capable of actively changing a stroke is provided between a vehicle body and an axle, and a distribution of a ground contact load of each tire according to a motion state of the vehicle at that time is a predetermined target. An active suspension system (active suspension device) in which the stroke of the actuator is feedback-controlled to obtain a value has already been put to practical use.

【0003】この例えば特表昭60−500662号公
報に提案されている如き従来の能動型懸架装置によるも
のは、基本的には走行中の車体の姿勢変化を抑制するよ
うに油圧アクチュエータの推力(ストローク)を制御す
るものであり、直進時はばね上質量の重心位置の変化を
抑制するように路面の凹凸にタイヤを追従させ、制動時
や加速時はピッチングを抑制するように前後車軸間の荷
重移動量を制御し、旋回時はローリングを抑制するよう
に各タイヤ間の荷重移動量を制御することが一般的であ
る。
A conventional active suspension system as proposed in Japanese Patent Publication No. Sho 60-500662, for example, basically employs the thrust of a hydraulic actuator (such as the thrust force of a hydraulic actuator so as to suppress a change in the attitude of a vehicle body during traveling). Stroke), the tire follows the unevenness of the road surface so as to suppress the change of the center of gravity of the sprung mass during straight traveling, and the front and rear axles between the front and rear axles to suppress pitching during braking or acceleration. Generally, the amount of load movement is controlled, and the amount of load movement between the tires is controlled so as to suppress rolling during turning.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述の如き
従来の能動型懸架装置は、その時の車両挙動に応じた各
輪の荷重配分を車両総重量の範囲内で最適化し得るにと
どまり、タイヤのグリップ力の余裕をトータル的に高め
ることのできるものではなかった。
However, in the conventional active suspension system as described above, the load distribution of each wheel according to the behavior of the vehicle at that time can be optimized within the range of the total weight of the vehicle. It was not possible to increase the margin of grip force totally.

【0005】車体と車軸との間の上下方向相対距離をア
クチュエータによって伸縮させる時の加速度でばね上質
量またはばね下質量に慣性力を発生させ、この慣性力の
反力で見掛け上の輪重を増大させて接地荷重を高めるこ
とが考えられるが、懸架装置のストローク限度内でのア
クチュエータの作動時間は極めて短いため、これによる
接地荷重の増大にしても瞬間的なものにとどまってい
た。
An inertial force is generated in the sprung mass or the unsprung mass by the acceleration when the vertical relative distance between the vehicle body and the axle is expanded and contracted by the actuator, and the apparent wheel weight is determined by the reaction force of the inertial force. It is conceivable to increase the contact load by increasing the contact load. However, since the operation time of the actuator within the stroke limit of the suspension is extremely short, the increase in the contact load due to this is only instantaneous.

【0006】このような知見に鑑み、本発明の主な目的
は、所望の時間継続して各輪の接地荷重を増大させるこ
とのできる接地荷重制御装置を提供することにある。
[0006] In view of such findings, a main object of the present invention is to provide a contact load control device capable of continuously increasing the contact load of each wheel for a desired time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、車体と車軸との間に設けた
アクチュエータの伸張加速度で車体に垂直方向の慣性力
を発生させ、その慣性力の反力によってタイヤの接地荷
重を増大させるものとすると共に、車体と車軸との間の
上下方向相対距離の伸長限度に達したならば直ちに収縮
させる運動を、左車輪のアクチュエータと右車輪のアク
チュエータとの間に位相差をつけて連続的に繰り返し行
わせるものとした。これによると、接地面に対する慣性
力による加荷重が周期的に断続することになるので、タ
イヤのグリップ力の発生限界を所望の時間に渡って引き
上げることができ、しかも左右のアクチュエータが車体
を上昇させる推力を発生するタイミングにずれを生じさ
せることができるので、アクチュエータへの供給動力を
節約し得る。特に、荷重増大運動時の作動時間よりも戻
し運動時の作動時間を大きくすることにより、戻し運動
時の加速度による接地荷重の減少を抑制することができ
る。またストロークの限度近傍で速度を漸減するクッシ
ョン制御を加えることにより、懸架スプリングを併用し
た能動型懸架装置の場合にばね反力を減衰させてスプリ
ングの残留エネルギによる突き上げを抑制し得る。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a vertical inertial force is generated in a vehicle body by the extension acceleration of an actuator provided between the vehicle body and an axle. The ground contact load of the tire shall be increased by the reaction force of the force, and the movement of contracting immediately after reaching the extension limit of the vertical relative distance between the vehicle body and the axle, the movement of the left wheel actuator and the right wheel. The operation is repeated continuously with a phase difference between the actuator and the actuator. According to this, the load due to the inertial force on the ground contact surface is intermittently intermittent, so that the generation limit of the grip force of the tire can be raised over a desired time, and the left and right actuators raise the vehicle body. Since it is possible to cause a shift in the timing at which the thrust to be generated is generated, power to be supplied to the actuator can be saved. In particular, by making the operation time during the return exercise longer than the operation time during the load increase exercise, it is possible to suppress a decrease in the grounding load due to the acceleration during the return exercise. In addition, by adding cushion control to gradually reduce the speed near the limit of the stroke, in the case of an active suspension device using a suspension spring, the spring reaction force is attenuated, and the spring can be prevented from being pushed up by residual energy.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された実施
例を参照して本発明の構成について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of the present invention will be described below in detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.

【0009】図1は、本発明が適用される能動型懸架装
置の要部の概略構成を模式的に示している。タイヤ1
は、上下のサスペンションアーム2・3により、車体4
に対して上下動可能に支持されている。そして下サスペ
ンションアーム3と車体4との間には、油圧駆動による
リニアアクチュエータ5が設けられている。
FIG. 1 schematically shows a schematic configuration of a main part of an active suspension system to which the present invention is applied. Tire 1
The upper and lower suspension arms 2 and 3
It is supported so that it can move up and down. A linear actuator 5 driven by hydraulic pressure is provided between the lower suspension arm 3 and the vehicle body 4.

【0010】リニアアクチュエータ5は、シリンダ/ピ
ストン式のものであり、シリンダ内に挿入されたピスト
ン6の上下の油室7・8に可変容量型油圧ポンプ9から
供給される作動油圧をサーボ弁10で制御することによ
り、ピストンロッド11に上下方向の推力を発生させ、
これによってタイヤ1の中心(車軸)と車体4との間の
相対距離を自由に変化させることができるようになって
いる。
The linear actuator 5 is of a cylinder / piston type, and uses a servo valve 10 to supply hydraulic oil supplied from a variable displacement hydraulic pump 9 to oil chambers 7 and 8 above and below a piston 6 inserted into the cylinder. To generate a vertical thrust on the piston rod 11,
As a result, the relative distance between the center (axle) of the tire 1 and the vehicle body 4 can be freely changed.

【0011】ポンプ9からの吐出油は、ポンプ脈動の除
去および過渡状態での油量を確保するためのアキュムレ
ータ12に蓄えられた上で、各輪に設けられたアクチュ
エータ5に対し、各アクチュエータ5に個々に設けられ
たサーボ弁10を介して供給される。
The oil discharged from the pump 9 is stored in an accumulator 12 for removing the pump pulsation and securing the oil amount in a transient state. Are supplied via servo valves 10 provided individually.

【0012】この油圧回路には、公知の能動型懸架装置
と同様に、アンロード弁13、オイルフィルタ14、逆
止弁15、圧力調整弁16、およびオイルクーラ17な
どが接続されている。
An unload valve 13, an oil filter 14, a check valve 15, a pressure regulating valve 16, an oil cooler 17, and the like are connected to the hydraulic circuit, similarly to a known active suspension system.

【0013】なお、サーボ弁10は、電子制御ユニット
(ECU)18から発せられる制御信号をサーボ弁ドラ
イバ19を介してソレノイド10aに与えることによ
り、油圧アクチュエータ5に与える油圧と方向とが連続
的に制御されるものであり、車体4とピストンロッド1
1との接続部に設けられた荷重センサ20、車体4と下
サスペンションアーム3との間に設けられたストローク
センサ21、車体側の上下加速度を検出するばね上加速
度センサ22、およびタイヤ側の上下加速度を検出する
ばね下加速度センサ23の信号をECU18で処理した
信号に基づき、図2に示す制御アルゴリズムに従って制
御される。
The servo valve 10 provides a control signal issued from an electronic control unit (ECU) 18 to a solenoid 10a via a servo valve driver 19, so that the hydraulic pressure and direction applied to the hydraulic actuator 5 are continuously adjusted. The vehicle body 4 and the piston rod 1 are controlled.
1, a load sensor 20 provided between the vehicle body 4 and the lower suspension arm 3, a sprung acceleration sensor 22 for detecting a vertical acceleration on the vehicle body, and a vertical sensor on the tire side. Control is performed according to a control algorithm shown in FIG. 2 based on a signal obtained by processing a signal of the unsprung acceleration sensor 23 for detecting acceleration by the ECU 18.

【0014】ECU18においては、前後加速度センサ
27の信号を急制動判断部28に入力し(ステップ
1)、この値から現状が所定の急制動状態下にあるか否
かを判断する(ステップ2)。ここで急制動中と判定さ
れた場合は、目標荷重演算部24に入力したばね上加速
度センサ22とばね下加速度センサ23との信号を参照
して仮の目標荷重を内部的に発生させ(ステップ3)、
この値と荷重センサ20の信号(実荷重)との偏差を演
算し(ステップ4)、この差分を安定化演算部25で処
理した後、変位制限比較演算部26でストロークセンサ
21の信号を参照してアクチュエータ5のストロークの
限界内での制御が行われるようにサーボ弁ドライバ19
に与える指令値を調整する(ステップ5)。そしてこの
調整された信号により、目標荷重と実荷重とが等しくな
るようにサーボ弁10を駆動してアクチュエータ5にス
トロークを発生させ、タイヤ接地荷重を増大させる向き
の上下加速度を、ばね上質量とばね下質量との少なくと
もいずれか一方に発生させる(ステップ6)。これによ
り、タイヤのグリップ力が一時的に増大するので、ロッ
ク限界が引き上げられて制動距離が短縮される。
The ECU 18 inputs the signal of the longitudinal acceleration sensor 27 to the sudden braking determination section 28 (step 1), and determines from this value whether or not the current state is under a predetermined sudden braking state (step 2). . If it is determined that the vehicle is suddenly braking, a temporary target load is internally generated with reference to the signals from the sprung acceleration sensor 22 and the unsprung acceleration sensor 23 input to the target load calculating unit 24 (step S1). 3),
The deviation between this value and the signal (actual load) of the load sensor 20 is calculated (step 4), and this difference is processed by the stabilization calculation unit 25. Then, the displacement limit comparison calculation unit 26 refers to the signal of the stroke sensor 21. The servo valve driver 19 is controlled so that the control within the stroke limit of the actuator 5 is performed.
Is adjusted (step 5). Based on the adjusted signal, the servo valve 10 is driven so that the target load and the actual load become equal, a stroke is generated in the actuator 5, and the vertical acceleration in the direction of increasing the tire contact load is calculated as the sprung mass and the vertical acceleration. It is generated in at least one of the unsprung mass (step 6). As a result, the grip force of the tire temporarily increases, so that the locking limit is raised and the braking distance is shortened.

【0015】次に本発明の原理について説明する。図3
のモデルにおいて、 M2:ばね上質量 M1:ばね下質量 Z2:ばね上座標 Z1:ばね下座標 Kt:タイヤのばね定数 Fz:アクチュエータ推力 とし、下向きを正方向とすると、ばね上質量M2並びに
ばね下質量M1の運動方程式は、それぞれ次式で与えら
れる。ただし式中の*マークは一階微分を表し、**マ
ークは二階微分を表す。 M2・Z2**=−Fz M1・Z1**+Kt・Z1=Fz
Next, the principle of the present invention will be described. FIG.
M2: sprung mass M1: unsprung mass Z2: sprung coordinates Z1: unsprung coordinate Kt: tire spring constant Fz: actuator thrust, and if the downward direction is the positive direction, the sprung mass M2 and the unsprung mass The equations of motion of the mass M1 are given by the following equations, respectively. However, the * mark in the equation represents the first derivative, and the ** mark represents the second derivative. M2 · Z2 ** =-Fz M1 · Z1 ** + Kt · Z1 = Fz

【0016】従って、タイヤ接地荷重Wは次式で与えら
れる。 W=−Kt・Z1=−Fz+M1・Z1** =M2・Z2**+M1・Z1**
Accordingly, the tire contact load W is given by the following equation. W = −Kt · Z1 = −Fz + M1 · Z1 ** = M2 · Z2 ** + M1 · Z1 **

【0017】つまり接地荷重Wは、ばね上慣性力とばね
下慣性力との和となるので、アクチュエータ5の伸縮加
速度を制御してばね上質量とばね下質量との少なくとも
いずれか一方の慣性力を変化させることにより、接地荷
重Wを変化させることができる。従って、アクチュエー
タ5の伸張加速度を制御することにより、接地荷重Wを
タイヤ毎に一時的に増大させることが可能となる。な
お、サスペンションストロークを200mmとしてアクチ
ュエータ5に1トンの推力を発生させた場合、約0.2
秒間作動させることができる。
That is, since the ground contact load W is the sum of the sprung inertia force and the unsprung inertial force, the expansion / contraction acceleration of the actuator 5 is controlled to control the at least one of the sprung mass and the unsprung mass. Is changed, the contact load W can be changed. Therefore, by controlling the extension acceleration of the actuator 5, it is possible to temporarily increase the contact load W for each tire. When a 1-ton thrust is generated in the actuator 5 with a suspension stroke of 200 mm, about 0.2
Can be activated for seconds.

【0018】一般的には、アクチュエータの消費エネル
ギを節約するために車両重量を支持する懸架スプリング
と減衰力発生用ダンパとを併用するが(図4参照)、そ
の場合は、 Ks:懸架スプリングのばね定数 C:ダンパの減衰係数 とすると、ばね上質量M2並びにばね下質量M1の運動方
程式は、それぞれ次式で与えられる。 M2・Z2**+C・(Z2*−Z1*)+Ks・(Z2−Z1)
=−Fz M1・Z1**+C・(Z1*−Z2*)+Ks・(Z1−Z2)
+Kt・Z1=Fz
In general, a suspension spring for supporting the weight of the vehicle and a damper for generating a damping force are used together in order to save energy consumption of the actuator (see FIG. 4). In this case, Ks: Spring constant C: damping coefficient of damper Assuming that, the equations of motion of the sprung mass M2 and the unsprung mass M1 are given by the following equations, respectively. M2 · Z2 ** + C · (Z2 * −Z1 * ) + Ks · (Z2-Z1)
= −Fz M1 · Z1 ** + C · (Z1 * −Z2 * ) + Ks · (Z1−Z2)
+ Kt.Z1 = Fz

【0019】従って、タイヤ接地荷重Wは次式で与えら
れる。 W=−Kt・Z1 =−Fz+M1・Z1**+C・(Z1*−Z2*)+Ks・(Z
1−Z2) =M2・Z2**+M1・Z1**
Accordingly, the tire contact load W is given by the following equation. W = −Kt · Z1 = −Fz + M1 · Z1 ** + C · (Z1 * −Z2 * ) + Ks · (Z
1−Z2) = M2 · Z2 ** + M1 · Z1 **

【0020】つまり接地荷重Wは、上記と同様に、アク
チュエータの伸縮加速度を制御することによって変化さ
せることができることが分かる。
That is, it is understood that the ground load W can be changed by controlling the expansion and contraction acceleration of the actuator in the same manner as described above.

【0021】さて、上述のようにしてアクチュエータ5
の伸張加速度で発生した見掛け上の加荷重は、アクチュ
エータ5のピストンロッド11のストロークエンドに到
達したところで消滅する。そこで本発明においては、ピ
ストンロッド11が伸張限度に達すると直ちに収縮させ
る往復運動を繰り返すことにより、接地面に加わる慣性
力による反力荷重が周期的に断続するものとした(図5
参照)。
Now, as described above, the actuator 5
The apparent applied load generated by the extension acceleration of the actuator 5 disappears when the stroke end of the piston rod 11 of the actuator 5 is reached. Therefore, in the present invention, the reciprocating motion of contracting immediately after the piston rod 11 reaches the extension limit is repeated, so that the reaction force load due to the inertial force applied to the ground contact surface is periodically intermittent (FIG. 5).
reference).

【0022】一方、左車輪と右車輪とのそれぞれに設け
られたアクチュエータ5を同時に伸長させるためには極
めて大きな動力を要するので、左右のアクチュエータの
伸縮運動の間に例えばTf時間だけ位相差をつけ、少な
くとも加荷重運動を行う区間を左右でずらすものとし
た。これにより、収縮時は車体が下降しようとする重力
分だけ動力が少なくて済むので、所要供給動力を節約す
ることができる。
On the other hand, in order to simultaneously extend the actuators 5 provided on each of the left wheel and the right wheel, an extremely large power is required. In addition, at least the section where the load exercise is performed is shifted left and right. Thus, at the time of contraction, only a small amount of power is required for the gravity of the vehicle body to descend, so that the required supply power can be saved.

【0023】図5において、例えば車高が概ね中立位置
で接地荷重増大制御を開始する場合は、ストロークセン
サ21の信号に基づいて、先ず右前輪のアクチュエータ
5の可能伸長ストロークに応じてクッション制御(後述
する)の開始点が設定され、その点まではアクチュエー
タの能力や乗員に与える影響などを考慮して定めた最大
加速度以下、かつ所要の加荷重が得られる加速度で伸長
運動が加えられる。ここで一般的にばね上重量がばね下
重量に比して圧倒的に大きいので、アクチュエータ5の
力は、ばね上慣性重量の反力として右前輪の接地面に加
わる(図6−a参照)。
In FIG. 5, for example, when the control for increasing the ground contact load is started when the vehicle height is substantially in the neutral position, the cushion control is first performed based on the signal of the stroke sensor 21 in accordance with the possible extension stroke of the actuator 5 for the right front wheel. (To be described later) is set, and up to that point, the extension motion is applied at an acceleration that is equal to or less than the maximum acceleration determined in consideration of the ability of the actuator and the effect on the occupant and a required load is obtained. Here, since the sprung mass is generally much larger than the unsprung mass, the force of the actuator 5 is applied to the contact surface of the right front wheel as a reaction force of the sprung inertial weight (see FIG. 6A). .

【0024】アクチュエータ5の機械的なストロークエ
ンドにそのままの速度で達すると大きな衝撃力を発する
ので、ストロークエンドの手前近傍から速度を徐々に緩
めるクッション制御を加えて緩衝する。特に、懸架スプ
リングを併用した能動型懸架装置(図4のモデル)にこ
のクッション制御を適用した場合、懸架スプリングのば
ね反力を減衰させられるので、懸架スプリングの残留エ
ネルギによる突き上げを抑制し得る。
If the mechanical stroke end of the actuator 5 reaches the mechanical stroke end at the same speed, a large impact force is generated. Therefore, a cushion control for gradually reducing the speed from near the stroke end is added to buffer. In particular, when this cushion control is applied to an active suspension device (the model in FIG. 4) that also uses a suspension spring, the spring reaction force of the suspension spring can be attenuated, so that the suspension spring can be suppressed from being pushed up by residual energy.

【0025】伸長限度に到達したならば直ちに収縮運動
に転じるが、この時はばね下質量が圧倒的に小さいため
に収縮運動の加速度が大きいと接地荷重が低下してしま
うので、これを抑制するために、伸長運動時の作動時間
よりも収縮運動時の作動時間を大きくする(Td>T
s)。そして収縮側のストロークエンドに到達する直前
に上記と同様のクッション制御を加える。また右前輪が
収縮運動に転じると同時に左前輪のアクチュエータの伸
長運動を開始する。このアクチュエータ5の力は、上記
と同様にばね上慣性重量の反力として左前輪の接地面に
加わる(図6−b参照)。
When the expansion limit is reached, the contraction movement is immediately started. At this time, since the unsprung mass is overwhelmingly small, if the acceleration of the contraction movement is large, the contact load is reduced. Therefore, the operation time during the contraction movement is set longer than the operation time during the extension movement (Td> T).
s). Immediately before reaching the contraction-side stroke end, the same cushion control as described above is added. At the same time as the right front wheel turns to the contraction motion, the extension motion of the left front wheel actuator starts. The force of the actuator 5 is applied to the contact surface of the left front wheel as a reaction force of the sprung inertia weight as described above (see FIG. 6B).

【0026】この往復運動を、左右のアクチュエータ間
でTf時間の位相差をもって繰り返すことにより、接地
荷重増大制御を所望の時間に渡って実質的に継続するこ
とができる。
By repeating this reciprocating motion with a phase difference of Tf time between the left and right actuators, the control for increasing the contact load can be substantially continued for a desired time.

【0027】なお、図6は、タイヤの接地荷重(=グリ
ップ力)分布を概念的に示し、静荷重の範囲での接地荷
重を実線の円で表し、アクチュエータ5のストローク制
御で増大した接地荷重を二点鎖線の円で表している。図
6は前輪の接地荷重を通常時に比して増大させた場合を
示しているが、例えば、降坂路での急制動の場合は、後
輪荷重が減少傾向となるので、この場合は、上記の手法
で後輪の接地荷重を増大させれば良い。
FIG. 6 conceptually shows the distribution of the contact load (= grip force) of the tire. The contact load in the range of the static load is represented by a solid circle, and the contact load increased by the stroke control of the actuator 5. Is represented by a two-dot chain line circle. FIG. 6 shows a case where the ground contact load of the front wheels is increased as compared with the normal case. For example, in the case of sudden braking on a downhill road, the rear wheel load tends to decrease. It is sufficient to increase the contact load of the rear wheel by the above method.

【0028】また上記実施例は、制動時の接地荷重を増
大させた場合について説明したが、本発明は、要するに
その時の車両の運動状態や路面の状態などに応じて最適
な荷重分布が得られるように各アクチュエータを個々に
制御するものであり、制動時のロック防止に限らず、加
速時のトラクションや、旋回時のコーナリングフォース
を増大させる制御にも、等しく適用可能であることは言
うまでもない。
In the above embodiment, the case where the ground contact load at the time of braking is increased has been described. However, according to the present invention, an optimum load distribution can be obtained according to the vehicle motion state and the road surface state at that time. As described above, each actuator is individually controlled, and it is needless to say that the present invention is equally applicable not only to lock prevention during braking, but also to control for increasing traction during acceleration and cornering force during turning.

【0029】さらに上記実施例は、アクチュエータとし
て油圧駆動のシリンダ装置を用いるものを示したが、こ
れはリニアモータ或いはボイスコイルなどの如きその他
の電気式の推力発生手段を用いても、あるいはカム機構
やばね手段を用いて加速度を発生させても、同様の効果
を得ることができる。
Further, in the above-described embodiment, the actuator using the hydraulically driven cylinder device as the actuator is shown, but this may be achieved by using other electric thrust generating means such as a linear motor or a voice coil, or by using a cam mechanism. The same effect can be obtained even if acceleration is generated using a spring or a spring means.

【0030】これに加えて、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で使用センサを簡略化することができる。例えば、
ばね下、ばね上両加速度センサの出力差を二階積分する
ことでも位置検出信号を得ることができるので、ストロ
ークセンサを廃止することができるし、ばね上、ばね下
両重量の実測値と、ばね下、ばね上両加速度センサの出
力値とを演算することでアクチュエータが発生する力を
求めることができるので、荷重センサを廃止することも
できる。さらに、荷重センサと変位センサとの信号に基
づいて状態推定器を構成し、ばね下、ばね上両加速度を
間接的に求めることもできる。またECUについても、
ディジタル、アナログ、並びにハイブリッドのいずれで
も実現可能なことは言うまでもない。
In addition, the sensor used can be simplified without departing from the gist of the present invention. For example,
The position detection signal can also be obtained by integrating the output difference between the unsprung and unsprung acceleration sensors in the second order, so that the stroke sensor can be eliminated. Since the force generated by the actuator can be obtained by calculating the output values of the lower and sprung acceleration sensors, the load sensor can be eliminated. Furthermore, a state estimator can be configured based on signals from the load sensor and the displacement sensor, and both unsprung and sprung accelerations can be obtained indirectly. Also for the ECU,
Needless to say, any of digital, analog, and hybrid can be realized.

【0031】[0031]

【発明の効果】このように本発明によれば、ばね上、ば
ね下両加速度の一方、あるいは両方をアクチュエータが
発生する推力によって直接制御してばね上、ばね下両質
量の一方、あるいは両方の慣性力を発生させてこれを接
地面に作用させることにより、車両重量の範囲を超えて
タイヤの接地荷重を増大させる制御を、懸架装置のスト
ローク長さに関わらず、周期的に継続させることがで
き、しかも左右のアクチュエータが車体を上昇させる推
力を発生するタイミングにずれを生じさせることによ
り、アクチュエータへの供給動力を節約し得る。従っ
て、本発明により、タイヤのグリップ力限界を走行条件
に応じてより一層高めた状態の継続を、比較的少ない動
力供給をもって実現し得るので、車両の運動性を高める
上に大きな効果が得られる。
As described above, according to the present invention, one or both of the sprung mass and the unsprung mass are directly controlled by the thrust generated by the actuator to control one or both of the sprung mass and the unsprung mass. By generating an inertial force and acting on the ground contact surface, control for increasing the ground contact load of the tire beyond the range of the vehicle weight can be continuously continued regardless of the stroke length of the suspension device. In addition, by shifting the timing at which the left and right actuators generate a thrust for raising the vehicle body, power supplied to the actuators can be saved. Therefore, according to the present invention, the continuation of the state in which the grip force limit of the tire is further increased according to the running conditions can be realized with relatively small power supply, and a great effect is obtained in improving the vehicle mobility. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用される能動型懸架装置の概略シス
テム構成図。
FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of an active suspension device to which the present invention is applied.

【図2】本発明の制御フロー図。FIG. 2 is a control flowchart of the present invention.

【図3】本発明の原理を説明するためのモデル図。FIG. 3 is a model diagram for explaining the principle of the present invention.

【図4】一般的な能動型懸架装置のモデル図。FIG. 4 is a model diagram of a general active suspension device.

【図5】懸架装置のストロークの時間経過に対する変化
を示す概念的なグラフ。
FIG. 5 is a conceptual graph showing changes in the stroke of the suspension with respect to time.

【図6】急制動時の概念的な接地荷重分布図。FIG. 6 is a conceptual ground load distribution diagram at the time of sudden braking.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タイヤ 2 上サスペンションアーム 3 下サスペンションアーム 4 車体 5 アクチュエータ 6 ピストン 7・8 油室 9 油圧ポンプ 10 サーボ弁 11 ピストンロッド 12 アキュムレータ 13 アンロード弁 14 オイルフィルタ 15 逆止弁 16 圧力調整弁 17 オイルクーラ 18 電子制御ユニット(ECU) 19 サーボ弁ドライバ 20 荷重センサ 21 ストロークセンサ 22 ばね上加速度センサ 23 ばね下加速度センサ 24 目標荷重演算部 25 安定化演算部 26 変位制限比較演算部 27 前後加速度センサ 28 急制動判断部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire 2 Upper suspension arm 3 Lower suspension arm 4 Body 5 Actuator 6 Piston 7.8 Oil chamber 9 Hydraulic pump 10 Servo valve 11 Piston rod 12 Accumulator 13 Unload valve 14 Oil filter 15 Check valve 16 Pressure control valve 17 Oil cooler Reference Signs List 18 electronic control unit (ECU) 19 servo valve driver 20 load sensor 21 stroke sensor 22 sprung acceleration sensor 23 unsprung acceleration sensor 24 target load calculation unit 25 stabilization calculation unit 26 displacement limit comparison calculation unit 27 longitudinal acceleration sensor 28 rapid braking Judgment unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車体と車軸との間の上下方向相対距離を
能動的に変化させるアクチュエータによってばね上質量
とばね下質量との少なくともいずれか一方に発生させた
加速度に基づくばね上質量とばね下質量との少なくとも
いずれか一方の慣性力の反力によってタイヤの接地荷重
を変化させると共に、 前記車体と車軸との間の上下方向相対距離を伸長させる
運動と収縮させる運動とを、左車輪のアクチュエータと
右車輪のアクチュエータとの間に位相差をつけて連続的
に繰り返し行わせることを特徴とする接地荷重制御装
置。
1. An unsprung mass and an unsprung mass based on acceleration generated in at least one of a sprung mass and an unsprung mass by an actuator that actively changes a vertical relative distance between a vehicle body and an axle. The actuator of the left wheel changes the contact load of the tire by the reaction force of the inertia force of at least one of the mass and the movement of extending and contracting the vertical distance between the vehicle body and the axle. A phase difference between the actuator and the actuator of the right wheel to continuously and repeatedly perform the operation.
【請求項2】 荷重増大運動時の作動時間よりも戻し運
動時の作動時間を大きくしたことを特徴とする請求項1
に記載の接地荷重制御装置。
2. The operation time during the return movement is made longer than the operation time during the load increasing movement.
2. The contact load control device according to item 1.
【請求項3】 伸長と収縮との両ストローク限度の近傍
に運動速度を漸減させるクッション区間を設けたことを
特徴とする請求項1に記載の接地荷重制御装置。
3. The contact load control device according to claim 1, wherein a cushion section for gradually reducing the movement speed is provided near the limit of both the extension and contraction strokes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023541311A (en) * 2021-06-26 2023-09-29 燕山大学 Vehicle active suspension inertia control method and control system based on wheel support force

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