JPH0667684B2 - 自動車用アクティブサスペンションの制御装置 - Google Patents
自動車用アクティブサスペンションの制御装置Info
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- JPH0667684B2 JPH0667684B2 JP63148730A JP14873088A JPH0667684B2 JP H0667684 B2 JPH0667684 B2 JP H0667684B2 JP 63148730 A JP63148730 A JP 63148730A JP 14873088 A JP14873088 A JP 14873088A JP H0667684 B2 JPH0667684 B2 JP H0667684B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車用アクティブサスペンションの制御装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来の技術 流体の圧力にて車体を支持する流体サスペンションの該
流体を、サスペンション部の種々の挙動を検出する各種
センサ類の各検出信号に基づくコントローラの指示信号
により、排出又は注入して車体の姿勢制御,車体の制振
制御等を行い、あらゆる走行条件においてソフトで乗心
地の良いサスペンション特性を得るようにした自動車の
アクティブサスペンションにおいて、各センサ類の出力
信号および該出力信号からコントローラ内部で作成され
た信号の出力値がゼロに近い範囲をカットする不感帯フ
ィルタを設け、これによりノイズレベルの振動に対する
不要な流体出し入れ制御を行わず使用流体量の低減をは
かると共に収束性を向上させ制御の安定化をはかったも
のを以前に本出願人において開発し、特願昭62−107992
号にて特許出願中である。
流体を、サスペンション部の種々の挙動を検出する各種
センサ類の各検出信号に基づくコントローラの指示信号
により、排出又は注入して車体の姿勢制御,車体の制振
制御等を行い、あらゆる走行条件においてソフトで乗心
地の良いサスペンション特性を得るようにした自動車の
アクティブサスペンションにおいて、各センサ類の出力
信号および該出力信号からコントローラ内部で作成され
た信号の出力値がゼロに近い範囲をカットする不感帯フ
ィルタを設け、これによりノイズレベルの振動に対する
不要な流体出し入れ制御を行わず使用流体量の低減をは
かると共に収束性を向上させ制御の安定化をはかったも
のを以前に本出願人において開発し、特願昭62−107992
号にて特許出願中である。
発明が解決しようとする課題 ところが。上記のようにセンサからの信号等に不感帯を
設ける場合、例えば低速走行時の性能が最適となるよう
な不感帯を設定すると、車速が増すと路面から入力する
振動エネルギーは車速の2乗に比例して増加するので、
上記不感帯の幅を越えるセンサ信号出力が大きく増加
し、流体の出し入れ制御量が増大し使用流体量の低減を
はかると言う目的を達成できなくなる。
設ける場合、例えば低速走行時の性能が最適となるよう
な不感帯を設定すると、車速が増すと路面から入力する
振動エネルギーは車速の2乗に比例して増加するので、
上記不感帯の幅を越えるセンサ信号出力が大きく増加
し、流体の出し入れ制御量が増大し使用流体量の低減を
はかると言う目的を達成できなくなる。
逆に高速走行時にあわせて不感帯を設定すると低速走行
時に必要な流体出し入れ制御が行われなくなってしまう
と言う問題を生じる。
時に必要な流体出し入れ制御が行われなくなってしまう
と言う問題を生じる。
本発明は上記の問題に対処することを主目的とするもの
である。
である。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記のようにセンサからの信号等に不感帯を
設けたアクティブサスペンション装置において、不感帯
フィルタの不感帯幅を、車速の増大に伴って大とするよ
う可変とするロジックを附加したことを特徴とするもの
である。
設けたアクティブサスペンション装置において、不感帯
フィルタの不感帯幅を、車速の増大に伴って大とするよ
う可変とするロジックを附加したことを特徴とするもの
である。
作 用 上記により、路面からの振動エネルギーが比較的小なる
低速時は不感帯幅は小であり、比較的小さい振動エネル
ギーに対しても流体の出し入れ制御が行われて的確なる
制振制御を得ることができ、路面から入力される振動エ
ネルギーが大となる高速時は不感帯幅が大となり、使用
流体量は大幅に減少し、制御エネルギーを最小とするこ
とができると共に、高速時に最適の制振制御が行われ
る。
低速時は不感帯幅は小であり、比較的小さい振動エネル
ギーに対しても流体の出し入れ制御が行われて的確なる
制振制御を得ることができ、路面から入力される振動エ
ネルギーが大となる高速時は不感帯幅が大となり、使用
流体量は大幅に減少し、制御エネルギーを最小とするこ
とができると共に、高速時に最適の制振制御が行われ
る。
実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すシステム図であり、1
は車体側部材2と車輪軸支持部材3との間に設けられた
エアサスペンションユニットであり、該エアサスペンシ
ョンユニット1は例えば、下端部を車輪軸支持部材3に
取付けられたシリンダ部材と、該シリンダ部材に軸方向
摺動可能なるよう嵌装され上端部を車体側部材2に弾性
体を介して取付けたピストンロッドとからなる補助ダン
パ1aをもち該補助ダンパ1aのシリンダ部材とピストンロ
ッドとの間に形成したエアチャンバに空気を封入するこ
とにより、車輪の上下振動のうちの高周波分(例えば4
〜5Hz程度以上)は低減衰率の上記補助ダンパ1aにて減
衰し且つエアチャンバ内に封入された空気の容積弾性に
よって車体側の下向き荷重をばね支持するようになって
おり、該エアチャンバ内に空気を注入したりエアチャン
バ内の空気を排出したりすることにより車輪軸に対する
車体側部材2の高さ即ち車高を変え且つばね定数及びダ
ンピングを変えることができるようになっている。
は車体側部材2と車輪軸支持部材3との間に設けられた
エアサスペンションユニットであり、該エアサスペンシ
ョンユニット1は例えば、下端部を車輪軸支持部材3に
取付けられたシリンダ部材と、該シリンダ部材に軸方向
摺動可能なるよう嵌装され上端部を車体側部材2に弾性
体を介して取付けたピストンロッドとからなる補助ダン
パ1aをもち該補助ダンパ1aのシリンダ部材とピストンロ
ッドとの間に形成したエアチャンバに空気を封入するこ
とにより、車輪の上下振動のうちの高周波分(例えば4
〜5Hz程度以上)は低減衰率の上記補助ダンパ1aにて減
衰し且つエアチャンバ内に封入された空気の容積弾性に
よって車体側の下向き荷重をばね支持するようになって
おり、該エアチャンバ内に空気を注入したりエアチャン
バ内の空気を排出したりすることにより車輪軸に対する
車体側部材2の高さ即ち車高を変え且つばね定数及びダ
ンピングを変えることができるようになっている。
上記のエアサスペンションユニット1は前後左右のすべ
てのサスペンションにそれぞれ設けられており、前後左
右の各サスペンション部には車輪側部材即ちばね下部材
と車体側部材即ちばね上部材との上下方向の相対変位を
検出する相対変位センサ4と、車体即ちばね上の上下加
速度を検出する上下加速度センサ5とがそれぞれ設けら
れ、相対変位センサ4と上下加速度センサ5の各信号は
後述するコントローラ6にインプットされるようになっ
ているが、第1図では説明を簡略化する為に前後左右の
各サスペンションのうちの1個のみを図示し他は省略し
ている。
てのサスペンションにそれぞれ設けられており、前後左
右の各サスペンション部には車輪側部材即ちばね下部材
と車体側部材即ちばね上部材との上下方向の相対変位を
検出する相対変位センサ4と、車体即ちばね上の上下加
速度を検出する上下加速度センサ5とがそれぞれ設けら
れ、相対変位センサ4と上下加速度センサ5の各信号は
後述するコントローラ6にインプットされるようになっ
ているが、第1図では説明を簡略化する為に前後左右の
各サスペンションのうちの1個のみを図示し他は省略し
ている。
7はエアサスペンションユニット1のエアチャンバへの
給排気を制御する空気の流量制御弁であり、該流量制御
弁7は注入弁,排出弁を1組としてこれを4組備えてお
り、前後左右の各エアサスペンションユニットの空気の
注,排気は該流量制御弁7にてそれぞれ独立し制御され
るようになっている。
給排気を制御する空気の流量制御弁であり、該流量制御
弁7は注入弁,排出弁を1組としてこれを4組備えてお
り、前後左右の各エアサスペンションユニットの空気の
注,排気は該流量制御弁7にてそれぞれ独立し制御され
るようになっている。
8は高圧アキュムレータ、9は低圧アキュムレータであ
り、高圧アキュムレータ8内は上記流量制御弁7の注入
弁が開いたときエアサスペンションユニット1のエアチ
ャンバ内にただちに空気を供給することができるようエ
アサスペンションユニット1のエアチャンバ内空気圧よ
り充分高い空気圧に設定され、低圧アキュムレータ9内
は流量制御弁7の排出弁が開いたときエアサスペンショ
ンユニット1のエアチャンバ内空化がただちに低圧アキ
ュムレータ9内に流入するようエアチャンバ内空気圧よ
り充分低い空気圧に設定されている。
り、高圧アキュムレータ8内は上記流量制御弁7の注入
弁が開いたときエアサスペンションユニット1のエアチ
ャンバ内にただちに空気を供給することができるようエ
アサスペンションユニット1のエアチャンバ内空気圧よ
り充分高い空気圧に設定され、低圧アキュムレータ9内
は流量制御弁7の排出弁が開いたときエアサスペンショ
ンユニット1のエアチャンバ内空化がただちに低圧アキ
ュムレータ9内に流入するようエアチャンバ内空気圧よ
り充分低い空気圧に設定されている。
高圧アキュムレータ8と低圧アキュムレータ9の内圧
は、図示しない圧力センサの信号を使って、例えば低圧
アキュムレータ9の内圧が設定値の上限を越えるとコン
プレッサ10を作動させ低圧アキュムレータ9内の空気を
吸出加圧して高圧アキュムレータ8内に供給し、低圧ア
キュムレータ9内圧が所定値以下になるとコンプレッサ
10を停止させ、又高圧アキュムレータ8の内圧が設定値
の下限を下まわるとコンプレッサ10を作動させて低圧ア
キュムレータ9から高圧アキュムレータ8に空気を圧縮
供給し高圧アキュムレータ8内圧が設定値の上限に達す
るとコンプレッサ10を停止させ、このようにして高圧お
よび低圧のアキュムレータ8,9の各内圧を設定範囲に保
持すると言う制御を行う。
は、図示しない圧力センサの信号を使って、例えば低圧
アキュムレータ9の内圧が設定値の上限を越えるとコン
プレッサ10を作動させ低圧アキュムレータ9内の空気を
吸出加圧して高圧アキュムレータ8内に供給し、低圧ア
キュムレータ9内圧が所定値以下になるとコンプレッサ
10を停止させ、又高圧アキュムレータ8の内圧が設定値
の下限を下まわるとコンプレッサ10を作動させて低圧ア
キュムレータ9から高圧アキュムレータ8に空気を圧縮
供給し高圧アキュムレータ8内圧が設定値の上限に達す
るとコンプレッサ10を停止させ、このようにして高圧お
よび低圧のアキュムレータ8,9の各内圧を設定範囲に保
持すると言う制御を行う。
通常はエアサスペンションに供給される空気量とエアサ
スペンションから排出される空気量はぼぼバランスして
いるので、低圧側のチェックバルブLおよび高圧側のチ
ェックバルブKは閉じており空気の閉回路を形成してい
るが、高圧アキュムレータ8への空気供給中に低圧アキ
ュムレータ9の内圧が設定値の下限まで低下した場合,
およびイニシャルの空気を導入するとき等は、低圧側の
チェックバルブLが開いて大気を吸い込みドライヤJを
介して高圧アキュムレータ8に供給され、又低圧アキュ
ムレータ9内圧が高くなってコンプレッサ10で吸出する
とき高圧アキュムレータ8の内圧が設定値の上限に達し
た場合は高圧側チェックバルブKが開き低圧アキュムレ
ータ9から吸出した空気をサイレン等を介して大気中に
放出する。
スペンションから排出される空気量はぼぼバランスして
いるので、低圧側のチェックバルブLおよび高圧側のチ
ェックバルブKは閉じており空気の閉回路を形成してい
るが、高圧アキュムレータ8への空気供給中に低圧アキ
ュムレータ9の内圧が設定値の下限まで低下した場合,
およびイニシャルの空気を導入するとき等は、低圧側の
チェックバルブLが開いて大気を吸い込みドライヤJを
介して高圧アキュムレータ8に供給され、又低圧アキュ
ムレータ9内圧が高くなってコンプレッサ10で吸出する
とき高圧アキュムレータ8の内圧が設定値の上限に達し
た場合は高圧側チェックバルブKが開き低圧アキュムレ
ータ9から吸出した空気をサイレン等を介して大気中に
放出する。
尚第1図において、11はオイルタンク、12はオイルセパ
レータであり、オイルタンク11より潤滑オイルが吸入空
気に混入してコンプレッサ10の潤滑を行いオイルセパレ
ータ12にて高圧空気中より潤滑オイルが分離されオイル
タンク11にもどるようになっているが、潤滑オイルの供
給を必要としない形式のコンプレッサの場合はオイルタ
ンク11,オイルセパレータ12は不要である。又コンプレ
ッサ10の駆動源として自動車のエンジンを用いた場合は
該コンプレッサの駆動は電磁クラッチ等の動力伝達接断
手段にてオン,オフ的に制御されるが、該コンプレッサ
の駆動源としては自動車のエンジン以外例えば電動モー
タ等を用いることが可能である。
レータであり、オイルタンク11より潤滑オイルが吸入空
気に混入してコンプレッサ10の潤滑を行いオイルセパレ
ータ12にて高圧空気中より潤滑オイルが分離されオイル
タンク11にもどるようになっているが、潤滑オイルの供
給を必要としない形式のコンプレッサの場合はオイルタ
ンク11,オイルセパレータ12は不要である。又コンプレ
ッサ10の駆動源として自動車のエンジンを用いた場合は
該コンプレッサの駆動は電磁クラッチ等の動力伝達接断
手段にてオン,オフ的に制御されるが、該コンプレッサ
の駆動源としては自動車のエンジン以外例えば電動モー
タ等を用いることが可能である。
第2図は前後左右の4つのサスペンションのうち1つの
制御回路を示しており、コントローラ6にはこの第2図
に示すような制御回路が4組装備されそれぞれのサスペ
ンション部に設けられている上下加速度センサ5及び相
対変位センサ4の各信号と車高調整スイッチ13で決めら
れるサスペンションの基準高さ位置信号によって各サス
ペンションは独立して以下に記載するような制御が行わ
れる。
制御回路を示しており、コントローラ6にはこの第2図
に示すような制御回路が4組装備されそれぞれのサスペ
ンション部に設けられている上下加速度センサ5及び相
対変位センサ4の各信号と車高調整スイッチ13で決めら
れるサスペンションの基準高さ位置信号によって各サス
ペンションは独立して以下に記載するような制御が行わ
れる。
即ち、車体の上下加速度を検出しその上下加速度に応じ
た上下加速度信号を発する上下加速度センサ5の上下加
速度信号は、ローパスフィルタ5aにて高周波成分をカ
ットされ更に不感帯フィルタF1にてゼロに近い信号値を
カットされた後、ゲインG1を掛け合わされて指示流量Q1
に変換される。
た上下加速度信号を発する上下加速度センサ5の上下加
速度信号は、ローパスフィルタ5aにて高周波成分をカ
ットされ更に不感帯フィルタF1にてゼロに近い信号値を
カットされた後、ゲインG1を掛け合わされて指示流量Q1
に変換される。
車体と車輪との上下方向相対変位を検出しその相対変位
に応じた相対変位信号を発する相対変位センサの相対変
位信号dは、後述する車高調整スイッチ13の選択により
基準車高指令回路13aを経て出力された基準車高信号d0
を引き算されることにより、基準車高からの実相対変位
信号Dとなり、微分回路4aを通った実相対変位速度信号
と、そのままの実相対変位信号Dとの2通りに分か
れ、それぞれ不感帯フィルタF2,F3にてゼロに近い信号
値をカットされた後、それぞれにゲインG2,G3が掛け合
わされて指示流量Q2及びQ3に変換される。
に応じた相対変位信号を発する相対変位センサの相対変
位信号dは、後述する車高調整スイッチ13の選択により
基準車高指令回路13aを経て出力された基準車高信号d0
を引き算されることにより、基準車高からの実相対変位
信号Dとなり、微分回路4aを通った実相対変位速度信号
と、そのままの実相対変位信号Dとの2通りに分か
れ、それぞれ不感帯フィルタF2,F3にてゼロに近い信号
値をカットされた後、それぞれにゲインG2,G3が掛け合
わされて指示流量Q2及びQ3に変換される。
車高調整スイッチ13は、例えばノーマル車高からハイ車
高に切変える切換スイッチであり、該車高調整スイッチ
13をノーマルからハイに切換えると、エアサスペンショ
ンユニット1のエアチャンバに空気が供給されシリンダ
部材に対しピストンロッドが上方に摺動してエアサスペ
ンションユニット1を伸張させ車輪軸に対する車体部材
2高さを所定値だけ高くしその高さを基準車高とし、上
記車高調整スイッチ13をハイからノーマルに切換えると
エアチャンバ内の空気を排出しエアサスペンションユニ
ット1を収縮させ車輪軸に対する車体部材2の高さをも
との低いノーマル基準車高とするのである。
高に切変える切換スイッチであり、該車高調整スイッチ
13をノーマルからハイに切換えると、エアサスペンショ
ンユニット1のエアチャンバに空気が供給されシリンダ
部材に対しピストンロッドが上方に摺動してエアサスペ
ンションユニット1を伸張させ車輪軸に対する車体部材
2高さを所定値だけ高くしその高さを基準車高とし、上
記車高調整スイッチ13をハイからノーマルに切換えると
エアチャンバ内の空気を排出しエアサスペンションユニ
ット1を収縮させ車輪軸に対する車体部材2の高さをも
との低いノーマル基準車高とするのである。
従って相対変位センサ4を、ノーマル基準車高を基準位
置としてその基準位置からの相対変位を検出するよう設
定しておくと、上記車高調整スイッチ13をハイに切換え
た場合、相対変位センサ4が検出した相対変位から、ノ
ーマル基準車高とハイ基準車高との差だけ引き算した値
がハイ基準車高を基準位置とした実相対変位となるので
ある。
置としてその基準位置からの相対変位を検出するよう設
定しておくと、上記車高調整スイッチ13をハイに切換え
た場合、相対変位センサ4が検出した相対変位から、ノ
ーマル基準車高とハイ基準車高との差だけ引き算した値
がハイ基準車高を基準位置とした実相対変位となるので
ある。
但し上記車高調整スイッチ13等による車高調整機構をも
たない自動車であれば、常に相対変位センサ4の相対変
位信号dが実相対変位信号Dと等しくなることは言うま
でもない。
たない自動車であれば、常に相対変位センサ4の相対変
位信号dが実相対変位信号Dと等しくなることは言うま
でもない。
上記のようにして得られた指示空気流量Q1,Q2,Q3は加算
回路14にて加算されて総指示流量Qとなり、弁制御信号
発生回路15から流量制御弁7に弁開閉信号が発せられ、
流量制御弁7の注入弁又は排出弁が開となり、上記総指
示流量Qに見合う空気の注入又は排出が行われるように
なっている。
回路14にて加算されて総指示流量Qとなり、弁制御信号
発生回路15から流量制御弁7に弁開閉信号が発せられ、
流量制御弁7の注入弁又は排出弁が開となり、上記総指
示流量Qに見合う空気の注入又は排出が行われるように
なっている。
上記コントローラ6の制御要素のうち、ばね上の上下加
速度信号による制御はサスペンション部では車体の上
下振動を止めようとする見かけ上のダンパ特性を変える
働きをし、実相対変位速度信号による制御はサスペン
ション部の見かけ上のスプリング特性を変える働きを
し、又実相対変位信号Dによる制御はサスペンション部
の基準位置からのずれを無くし車高を基準車高に復元さ
せようとする働きをする。
速度信号による制御はサスペンション部では車体の上
下振動を止めようとする見かけ上のダンパ特性を変える
働きをし、実相対変位速度信号による制御はサスペン
ション部の見かけ上のスプリング特性を変える働きを
し、又実相対変位信号Dによる制御はサスペンション部
の基準位置からのずれを無くし車高を基準車高に復元さ
せようとする働きをする。
従って、本発明においては、基本的には各車輪のサスペ
ンション毎に、車体の上下加速度が上向きであるとエア
サスペンション内の空気を排出し下向きであるとエアサ
スペンションに空気を注入する方向に働らく。即ち路面
からの入力に対してはエアサスペンションは柔らかくな
り車体側に振動を伝えない方向に制御され、旋回時や急
加減速時の荷重移動に対しては車体のロールやピッチン
グを抑制する方向(見かけ上エアサスペンションの剛性
アップ方向)に働らく。
ンション毎に、車体の上下加速度が上向きであるとエア
サスペンション内の空気を排出し下向きであるとエアサ
スペンションに空気を注入する方向に働らく。即ち路面
からの入力に対してはエアサスペンションは柔らかくな
り車体側に振動を伝えない方向に制御され、旋回時や急
加減速時の荷重移動に対しては車体のロールやピッチン
グを抑制する方向(見かけ上エアサスペンションの剛性
アップ方向)に働らく。
サスペンションの上下相対変位速度,上下相対変位は、
エアサスペンションの伸び方向であればエアサスペンシ
ョン内の空気を排出し縮み方向であれば空気をエアチャ
ンバ内に注入することでサスペンションの相対変位を基
準位置に戻す方向に働らく。
エアサスペンションの伸び方向であればエアサスペンシ
ョン内の空気を排出し縮み方向であれば空気をエアチャ
ンバ内に注入することでサスペンションの相対変位を基
準位置に戻す方向に働らく。
上記において、上下加速度信号の高周波数域は出力値が
かなり大なる場合が多く、この高周波成分で空気の出し
入れ制御を行うと使用空気量が著しく増大し、小型のコ
ンプレッサでは能力が不足し高能力の大型コンプレッサ
を必要とすることとなり、コストが高くなる上に消費エ
ネルギーも増大すると言う問題が生じる。
かなり大なる場合が多く、この高周波成分で空気の出し
入れ制御を行うと使用空気量が著しく増大し、小型のコ
ンプレッサでは能力が不足し高能力の大型コンプレッサ
を必要とすることとなり、コストが高くなる上に消費エ
ネルギーも増大すると言う問題が生じる。
そこでローパスフィルタ5aを通すことで高周波成分を少
なくした上下加速度信号にて制御を行うようにすること
で、上下加速度項の高周波成分による空気の出し入れ制
御を大きく絞り、該上下加速度の高周波域は低減衰率の
補助ダンパ1aにより制振する構造とすることにより、空
気の使用量は大幅に低減し、上記のような問題は解消で
き、且つあらゆる周波数域で伝達率が低く乗心地がソフ
トになると共にふわふわ感のないおさまりの良いサスペ
ンション特性を得る制御が可能となる。
なくした上下加速度信号にて制御を行うようにすること
で、上下加速度項の高周波成分による空気の出し入れ制
御を大きく絞り、該上下加速度の高周波域は低減衰率の
補助ダンパ1aにより制振する構造とすることにより、空
気の使用量は大幅に低減し、上記のような問題は解消で
き、且つあらゆる周波数域で伝達率が低く乗心地がソフ
トになると共にふわふわ感のないおさまりの良いサスペ
ンション特性を得る制御が可能となる。
不感帯フィルタF1,F2,F3は、入力レベルがゼロに近い部
分に所定幅の不感帯をもたせ、この不感帯の範囲では出
力をゼロに置き変える特性をもったもので、各センサの
出力信号および該出力信号をコントローラ6内部でモデ
ィファイした信号のうち、出力値(振幅)がある値以下
のノイズレベルのものは不感帯フィルタF1,F2,F3でカッ
トしゼロに置き変えることで、不要な空気の出し入れ制
御を行わず空気使用量の低減をはかると共に、収束性を
増す働らきをさせ、系の安定化をはかることができる。
分に所定幅の不感帯をもたせ、この不感帯の範囲では出
力をゼロに置き変える特性をもったもので、各センサの
出力信号および該出力信号をコントローラ6内部でモデ
ィファイした信号のうち、出力値(振幅)がある値以下
のノイズレベルのものは不感帯フィルタF1,F2,F3でカッ
トしゼロに置き変えることで、不要な空気の出し入れ制
御を行わず空気使用量の低減をはかると共に、収束性を
増す働らきをさせ、系の安定化をはかることができる。
本発明では更に、上記不感帯フィルタF1,F2,F3の各不感
帯幅を、車速を検出する車速センサ16の車速信号Vを用
い、車速に応じて変化させるロジックを設けてている。
帯幅を、車速を検出する車速センサ16の車速信号Vを用
い、車速に応じて変化させるロジックを設けてている。
即ち、不感帯フィルタは例えば第3図に示すように入力
がゼロに近いある範囲に不感帯をもたせ不感帯の範囲α
では出力をゼロとするものであり、第3図(ィ)のよう
に不感帯に入ると急にゼロの出力になるもの、第3図
(ロ)のように不感帯の範囲αの両端部に緩衝域βをも
たせゼロ出力になるまでをなだらかにする特性をもった
もの、その他入力に対し非線形の出力を得るものに上記
第3図(ィ)又は第3図(ロ)に示すような不感帯をも
たせたもの等が使用されるが、上記不感帯の幅αを固定
的に一定に設定すると次のような不都合が生じる。
がゼロに近いある範囲に不感帯をもたせ不感帯の範囲α
では出力をゼロとするものであり、第3図(ィ)のよう
に不感帯に入ると急にゼロの出力になるもの、第3図
(ロ)のように不感帯の範囲αの両端部に緩衝域βをも
たせゼロ出力になるまでをなだらかにする特性をもった
もの、その他入力に対し非線形の出力を得るものに上記
第3図(ィ)又は第3図(ロ)に示すような不感帯をも
たせたもの等が使用されるが、上記不感帯の幅αを固定
的に一定に設定すると次のような不都合が生じる。
つまり、自動車の低速走行時は振動エネルギーは比較的
小であり、この低速時に的確なるアクティブサスペンシ
ョン制御を行おうとすると不感帯幅αをかなり小さく設
定しておく必要がある。ところが車速が増して行くと路
面から入力する振動エネルギーは車速の2乗に比例して
増加するので、上記のように不感帯幅αを低速時に最適
となるよう設定したものでは高速時は空気の出し入れ制
御が著しく増大し空気供給能力をかなり大きくしておか
ないと間に合なくなってしまうばかりか、収束性も悪く
なってしまう。低速時と高速時の平均値即ち中速時に適
した不感帯幅に設定すると、高速時の使用空気量を充分
には少くすることができず且つ低速時の的確なる制振が
行われ得ないと言う問題が生じる。
小であり、この低速時に的確なるアクティブサスペンシ
ョン制御を行おうとすると不感帯幅αをかなり小さく設
定しておく必要がある。ところが車速が増して行くと路
面から入力する振動エネルギーは車速の2乗に比例して
増加するので、上記のように不感帯幅αを低速時に最適
となるよう設定したものでは高速時は空気の出し入れ制
御が著しく増大し空気供給能力をかなり大きくしておか
ないと間に合なくなってしまうばかりか、収束性も悪く
なってしまう。低速時と高速時の平均値即ち中速時に適
した不感帯幅に設定すると、高速時の使用空気量を充分
には少くすることができず且つ低速時の的確なる制振が
行われ得ないと言う問題が生じる。
そこで本発明では、第4図に示すように不感帯フィルタ
の不感帯幅αを、低速時には小,高速時には大となるよ
う、車速に応じて変化させ、これにより使用空気量を最
小とし且つあらゆる車速域において的確なる制振制御を
行い得るようにしたものである。
の不感帯幅αを、低速時には小,高速時には大となるよ
う、車速に応じて変化させ、これにより使用空気量を最
小とし且つあらゆる車速域において的確なる制振制御を
行い得るようにしたものである。
上記不感帯幅の変更制御は、例えば第3図(ィ)に示す
ように低速用,中速用,高速用の各不感帯幅α′,α,
α″等車速によって3段階又はそれ以上の複数段階に設
定した複数の不感帯幅のテーブルをコントローラ6内に
セットしておき、車速センサ16の車速信号Vに基づき車
速帯に応じてその車速帯用の不感帯幅を選択するロジッ
クを組込んでおくことにより容易に目的を達成できる。
ように低速用,中速用,高速用の各不感帯幅α′,α,
α″等車速によって3段階又はそれ以上の複数段階に設
定した複数の不感帯幅のテーブルをコントローラ6内に
セットしておき、車速センサ16の車速信号Vに基づき車
速帯に応じてその車速帯用の不感帯幅を選択するロジッ
クを組込んでおくことにより容易に目的を達成できる。
尚上記実施例では空気をばねとして用いたエアサスペン
ションに本発明を適用した例を示しているが、空気の閉
回路において注入と排出のバランスが充分に保持され該
閉回路への空気の補給域は排出をほとんど行わなくても
すむような構成とすれば、空気の代りに空気以外の任意
の気体を採用することができる。
ションに本発明を適用した例を示しているが、空気の閉
回路において注入と排出のバランスが充分に保持され該
閉回路への空気の補給域は排出をほとんど行わなくても
すむような構成とすれば、空気の代りに空気以外の任意
の気体を採用することができる。
更に又本発明は、ハイドロニューマチックサスペンショ
ンやハイドロリックサスペンションを用いた自動車にも
適用可能であり、この場合はコントローラからの弁開閉
信号によって流量制御弁の注入弁又は排出弁を開とする
ことにより、オイルポンプにてアキュムレータ内に所定
圧にて蓄圧されているオイルがサスペンションのオイル
シルンダ内に注入されたり又はサスペンションのオイル
シリンダ内のオイルがリザーバ内にドレーンされたりす
る制御となる。この場合もコントローラによる注入及び
排出の指示流量の算出及びそれに基づく流量制御弁の開
閉制御,その制御によって得られる機能等は前記エアサ
スペンションの場合と同じである。
ンやハイドロリックサスペンションを用いた自動車にも
適用可能であり、この場合はコントローラからの弁開閉
信号によって流量制御弁の注入弁又は排出弁を開とする
ことにより、オイルポンプにてアキュムレータ内に所定
圧にて蓄圧されているオイルがサスペンションのオイル
シルンダ内に注入されたり又はサスペンションのオイル
シリンダ内のオイルがリザーバ内にドレーンされたりす
る制御となる。この場合もコントローラによる注入及び
排出の指示流量の算出及びそれに基づく流量制御弁の開
閉制御,その制御によって得られる機能等は前記エアサ
スペンションの場合と同じである。
発明の効果 以上のように本発明によれば、流体の圧力にて車体を支
持する流体サスペンション,高圧アキュムレータ,低圧
アキュムレータ,流体を加圧するコンプレッサ、制御弁
を主とした流体回路をもち、サスペンションのばね上の
上下加速度を検出する上下加速度センサ,サスペンショ
ンのばね上とばね下の相対変位を検出する相対変位セン
サおよびそれらの各センサの信号により上記制御弁の開
閉を指示し流体サスペンションへの流体の出し入れを制
御するコントローラをもったアクティブサスペンション
装置において、上記各センサの出力信号および該出力信
号からコントローラ内部で作成して得た信号のゼロレベ
ル附近をカットする不感帯フィルタを設けると共に該不
感帯フィルタの不感帯幅を車速に応じて可変制御するロ
ジックを設けたことにより、低速から高速までのあらゆ
る車速範囲で的確なるアクティブサスペンション制御を
行い得ると共に、流体の使用量をでき得る限り減少させ
制御エネルギーを最小とすることができるもので、実用
上多大の効果をもたらし得るものである。
持する流体サスペンション,高圧アキュムレータ,低圧
アキュムレータ,流体を加圧するコンプレッサ、制御弁
を主とした流体回路をもち、サスペンションのばね上の
上下加速度を検出する上下加速度センサ,サスペンショ
ンのばね上とばね下の相対変位を検出する相対変位セン
サおよびそれらの各センサの信号により上記制御弁の開
閉を指示し流体サスペンションへの流体の出し入れを制
御するコントローラをもったアクティブサスペンション
装置において、上記各センサの出力信号および該出力信
号からコントローラ内部で作成して得た信号のゼロレベ
ル附近をカットする不感帯フィルタを設けると共に該不
感帯フィルタの不感帯幅を車速に応じて可変制御するロ
ジックを設けたことにより、低速から高速までのあらゆ
る車速範囲で的確なるアクティブサスペンション制御を
行い得ると共に、流体の使用量をでき得る限り減少させ
制御エネルギーを最小とすることができるもので、実用
上多大の効果をもたらし得るものである。
第1図は本発明の一実施例を示すエアサスペンションの
空気注入及び排出系統の説明図、第2図は第1図におけ
るコントローラの制御回路の一例を示すブロック図、第
3図(イ),(ロ)は第2図の不感帯フィルタの特性例
をそれぞれ示す図、第4図は車速の変化に対する振動エ
ネルギーの変化および不感帯幅の変化態様を説明する図
である。 1……エアサスペンションユニット、1a……補助ダン
パ、4……相対変位センサ、4a……微分回路、5……上
下加速度センサ、6……コントローラ、7……流量制御
弁、8……高圧アキュムレータ、9……低圧アキュムレ
ータ、10……エアコンプレッサ、16……車速センサ、
F1,F2,F3……不感帯フィルタ。
空気注入及び排出系統の説明図、第2図は第1図におけ
るコントローラの制御回路の一例を示すブロック図、第
3図(イ),(ロ)は第2図の不感帯フィルタの特性例
をそれぞれ示す図、第4図は車速の変化に対する振動エ
ネルギーの変化および不感帯幅の変化態様を説明する図
である。 1……エアサスペンションユニット、1a……補助ダン
パ、4……相対変位センサ、4a……微分回路、5……上
下加速度センサ、6……コントローラ、7……流量制御
弁、8……高圧アキュムレータ、9……低圧アキュムレ
ータ、10……エアコンプレッサ、16……車速センサ、
F1,F2,F3……不感帯フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−289420(JP,A) 特開 昭59−120508(JP,A) 特開 昭61−184113(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】流体の圧力にて車体を支持する流体サスペ
ンション,高圧アキュムレータ,低圧アキュムレータ,
流体を加圧するコンプレッサ,制御弁等よりなる流体回
路をもち、サスペンションのばね上の上下加速度を検出
する上下加速度センサ,サスペンションのばね上とばね
下の相対変位を検出する相対変位センサおよびそれらの
各センサの信号より上記制御弁の開閉を指示するコント
ローラをもった自動車のアクティブサスペンション装置
において、上記各センサの出力信号および該出力信号か
らコントローラ内部で作成して得た信号のゼロレベル附
近に所定幅の不感帯を設けて該不感帯の幅内の信号をカ
ットする不感帯フィルタを設けると共に、該不感帯フィ
ルタの不感帯幅を、低車速では小さく高車速では大とな
るよう、車速に応じて可変制御するロジックを設けたこ
とを特徴とする自動車用アクティブサスペンションの制
御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63148730A JPH0667684B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 自動車用アクティブサスペンションの制御装置 |
US07/363,079 US4934731A (en) | 1988-06-16 | 1989-06-08 | Control device for an active fluid suspension system of motor vehicles |
GB8913440A GB2220176B (en) | 1988-06-16 | 1989-06-12 | A control device for an active fluid suspension system of motor vehicles |
DE3919303A DE3919303A1 (de) | 1988-06-16 | 1989-06-13 | Aktive luftfederung fuer kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63148730A JPH0667684B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 自動車用アクティブサスペンションの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH023512A JPH023512A (ja) | 1990-01-09 |
JPH0667684B2 true JPH0667684B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=15459324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63148730A Expired - Lifetime JPH0667684B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 自動車用アクティブサスペンションの制御装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4934731A (ja) |
JP (1) | JPH0667684B2 (ja) |
DE (1) | DE3919303A1 (ja) |
GB (1) | GB2220176B (ja) |
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JP2623861B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1997-06-25 | 日産自動車株式会社 | 能動型サスペンション |
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Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
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