JPH08258529A - 電子制御サスペンション - Google Patents

電子制御サスペンション

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Publication number
JPH08258529A
JPH08258529A JP6434895A JP6434895A JPH08258529A JP H08258529 A JPH08258529 A JP H08258529A JP 6434895 A JP6434895 A JP 6434895A JP 6434895 A JP6434895 A JP 6434895A JP H08258529 A JPH08258529 A JP H08258529A
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JP
Japan
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vehicle body
resonance frequency
sprung resonance
vertical
side member
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Application number
JP6434895A
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English (en)
Inventor
Toshiro Hirai
敏郎 平井
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】車両の積載条件の変化によるバネ上共振周波数
の変化に応じた良好な制御を行うことができる電子制御
サスペンションを提供する。 【構成】上下加速度センサで検出した車体上下加速度を
積分用のローパスフィルタによって積分した車体上下速
度ZViのゼロクロス時から次のゼロクロス時迄の時間を
所定数(m+1)回計測し(ステップS4〜10,S1
7)、これらのカウント値T0 〜Tm をもとにバネ上共
振周波数F(n) を算出し(ステップS11)、算出した
共振周波数F(n) をもとに、位相補償用のローパスフィ
ルタ33Ai〜33Ciを選択し、選択されたローパス
フィルタから出力される位相補償された車体上下速度Z
Viに基づいて車体側部材及び車輪側部材間に介装された
アクチュエータを制御して、バネ上共振周波数の変化に
よる位相ずれを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車体及び車輪間に介装
した油圧シリンダ等のアクチュエータを有し、これを車
体の上下速度に基づいて制御するようにした電子制御サ
スペンションに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車体及び車輪間に介装したアクチ
ュエータをアクティブに制御する電子制御サスペンショ
ンとして、例えば特開平4−201615号に記載のも
のが知られている。この従来例は、車体の上下方向に発
生する上下加速度を加速度センサ等により検出し、この
上下加速度を一次のローパスフィルタで積分処理して車
体の上下速度を演算し、この上下速度に適宜制御ゲイン
を乗じて指令値を演算し、この指令値によって制御弁を
制御することにより、油圧シリンダ等のアクチュエータ
に供給される油圧等の供給流体圧を制御して車体の姿勢
変化を抑制するようにしている。
【0003】そして、上下加速度積分器として使用され
るローパスフィルタのカットオフ周波数を可変とし、前
記上下加速度のパワースペクトルを演算し、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であるオ
ーバーオールパワーを演算し、こ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
せると同時に、それに伴って発生するローパスフィルタ
のゲインの上昇を抑制するために前記制御ゲインを低下
させて全体的なゲインの変動を抑制するようにしてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電子制御サスペンションにあっては、車体の上
下加速度の乗心地の良否に支配的なパワースペクトルの
和即ちオーバーオールパワーに基づいて積分処理を行う
ローパスフィルタのカットオフ周波数を変更するように
しているので、路面凹凸等によるバネ上共振周波数より
高い周波数の振動成分に対しても有効な制振効果を発揮
することができるものであるが、乗員数や積載荷物量の
変動によってバネ上重量変化を生じ、これによってバネ
上共振周波数が変化したときには対処手段がなく、位相
特性が合わなくなって、制御のタイミングがずれ、制振
性の悪化や制振効果が部分的に発揮されることによるヒ
クツキ感を与えて、乗心地が低下するという未解決の課
題がある。
【0005】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、車両の積載条件の
変化によるバネ上共振周波数の変化に応じた良好な制御
を行うことができる電子制御サスペンションを提供する
ことを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明に係る電子制御サスペンションは、
図1の基本構成図に示す如く、車体側部材及び車輪側部
材間に介装されたアクチュエータと、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、該上
下加速度検出手段の検出値をローパスフィルタ処理によ
って積分して車体上下方向速度を演算する上下速度演算
手段と、該上下速度演算手段で演算した車体上下方向速
度の位相ずれを補償する位相補償フィルタ手段と、該位
相補償フィルタ手段で位相補償された車体上下速度に基
づいて前記アクチュエータを制御する制御手段とを備え
た電子制御サスペンションにおいて、前記上下速度演算
手段の車体上下方向速度に基づいてバネ上共振周波数を
検出するバネ上共振周波数検出手段と、該バネ上共振周
波数検出手段で検出したバネ上共振周波数に基づいて前
記位相補償フィルタ手段のカットオフ周波数を変更する
カットオフ周波数変更手段とを備えたことを特徴として
いる。
【0007】また、請求項2の発明に係る電子制御サス
ペンションは、請求項1の発明において、前記位相補償
フィルタ手段が、カットオフ周波数変更手段によって選
択されるカットオフ周波数の異なる複数のローパスフィ
ルタを有することを特徴としている。さらに、請求項3
の発明に係る電子制御サスペンションは、請求項1又は
2の発明において、前記アクチュエータが、車体側部材
及び車輪側部材間に介装された流体圧シリンダと、該流
体圧シリンダに供給する作動流体を制御手段からの指令
値に応じて制御する制御弁とで構成されていることを特
徴としている。
【0008】さらにまた、請求項4の発明に係る電子制
御サスペンションは、請求項1又は2の発明において、
前記アクチュエータが、車体側部材及び車輪側部材間に
介装された減衰力を少なくとも複数段に制御可能な減衰
力可変ショックアブソーバと、その減衰力を制御手段か
らの指令値に応じて制御する駆動手段とで構成されてい
ることを特徴としている。
【0009】なおさらに、請求項5の発明に係る電子制
御サスペンションは、請求項1乃至4の発明において、
前記バネ上共振周波数検出手段が、車体上下方向速度の
ゼロクロス時間を計測することによりバネ上共振周波数
を検出するように構成されていることを特徴としてい
る。
【0010】
【作用】請求項1の発明においては、バネ上共振周波数
検出手段で、車体上下速度に基づいて積載条件の変化に
よるバネ上共振周波数を検出し、この検出値に基づいて
カットオフ周波数変更手段で位相補償フィルタ手段のカ
ットオフ周波数を変更することにより、積載条件の変化
に起因する制御の位相ずれを抑制し、良好な制振効果を
発揮する。
【0011】請求項2の発明においては、位相補償フィ
ルタ手段がカットオフ周波数の異なる複数のローパスフ
ィルタで構成されているので、これらのローパスフィル
タをカットオフ周波数変更手段によってバネ上共振周波
数に応じて選択し、積載条件の変化による上下速度の位
相ずれを確実に抑制する。請求項3の発明においては、
前記アクチュエータが、車体側部材及び車輪側部材間に
介装された流体圧シリンダと、該流体圧シリンダに供給
する作動流体を制御手段からの指令値に応じて制御する
制御弁とで構成されるため、車体上下速度に基づいて所
謂アクティブ制御を行って、良好な制振効果及び姿勢変
化抑制効果を発揮する。
【0012】請求項4の発明においては、前記アクチュ
エータが、車体側部材及び車輪側部材間に介装された減
衰力を少なくとも複数段に制御可能な減衰力可変ショッ
クアブソーバと、その減衰力を制御手段からの指令値に
応じて制御する駆動手段とで構成されるため、車体上下
速度に基づいて減衰力を制御して、所謂セミ・アクティ
ブ制御を行って、良好な制振効果を発揮する。
【0013】請求項5の発明においては、バネ上共振周
波数検出手段で、車体上下方向速度のゼロクロス時間を
計測してバネ上共振周波数を検出することにより、別途
センサ等を設けることなく、バネ上共振周波数を検出で
きる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図2において、10は車体側部材を示し、11
FL〜11RRは前左〜後右車輪を示し、12はアクチュエ
ータとしての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10と車輪11FL〜11
RR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〜18RRと、この油圧
シリンダ18FL〜18RR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20FL〜20RRと、この油圧系
の油圧源22と、この油圧源22及び圧力制御弁20FL
〜20RR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。
【0015】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により隔設された圧力室L
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
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、一部がピストンロッド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L内の作動油圧が制御され、上下の圧力室
の受圧面積差によって推力を発生する。各圧力室L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。
【0016】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(:iFL〜iRR)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、図2中、40,42は油圧源22と
圧力制御弁20FL〜20RRとを接続する配管である。
【0017】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が各々配
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でなる信号ZGFL 〜ZGRR
コントローラ30に出力する。また、図示しない自動変
速機の出力軸に車速を検出する車速センサ27が配設さ
れ、この車速センサ27から車速に応じたパルス信号を
コントローラ30に出力する。
【0018】コントローラ30は図3に示すように、上
下加速度センサ26FL〜26RRの上下加速度検出信号Z
GFL 〜ZGRR が個別に入力される例えばカットオフ周波
数が0.1Hzに設定されて上下加速度検出信号ZGFL
GRR を積分して車体上下速度ZVFL 〜ZVRR を算出す
る上下速度演算手段としてのローパスフィルタ31FL〜
31RRと、これらローパスフィルタ31FL〜31RRから
出力される車体上下速度ZVFL 〜ZVRR に含まれるノイ
ズを除去する例えばカットオフ周波数が1.0Hzに設定
されたハイパスフィルタ32FL〜32RRと、これらハイ
パスフィルタ32FL〜32RRから出力されるノイズ除去
された車体上下速度ZVFL 〜ZVRR が入力されこれらの
位相合わせを行う位相補償フィルタ手段としてのカット
オフ周波数の異なる3つのローパスフィルタ33AFL〜
33ARR,33BFL〜33BRR,33CFL〜33CRR
と、これらローパスフィルタ33AFL〜33ARR,33
BFL〜33BRR,33CFL〜33CRRの出力が入力され
これらの1つを後述するマイクロコンピュータ37から
の選択信号SFL〜SRRに基づいて選択するアナログスイ
ッチ34FL〜34RRと、前記ローパスフィルタ31FL〜
31RRから出力される車体上下速度ZVFL 〜ZVRR をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器35FL〜35RR
と、前記アナログスイッチ34FL〜34RRで選択された
位相補償後の車体上下速度ZVFL ′〜ZVRR ′をディジ
タル信号に変換するA/D変換器36FL〜36RRと、車
速センサ27のパルス信号及びA/D変換器35FL〜3
5RR及び36FL〜36RRの変換出力が入力されるマイク
ロコンピュータ37と、このマイクロコンピュータ37
から出力されるディジタル量のバウンス指令値PBFL
BR R をアナログ量に変換するD/A変換器38FL〜3
8FLと、このD/A変換器38FL〜38RRの出力に応じ
た指令電流iFL〜iRRを前記圧力制御弁20FL〜20RR
に個別に出力する駆動回路39FL〜39RRとを有してい
る。
【0019】この内、マイクロコンピュータ37は、少
なくとも入力インターフェイス回路37a及び出力イン
タフェース回路37b、演算処理装置37c、RAM,
ROM等からなる記憶装置37dとを含んで構成され、
演算処理装置37cで位相補償前の上下速度信号ZVFL
〜ZVRR 及び位相補償後の上下速度信号ZVFL ′〜Z
VRR ′を読み込み、図5及び図6に示す処理を行う。
【0020】ここで、位相補償フィルタとしてのローパ
スフィルタ33AFL〜33ARR、33BFL〜33BRR及
び33CFL〜33CRRは、ローパスフィルタ33AFL〜
33ARRのカットオフ周波数fA が1.5Hzに、ローパ
スフィルタ33BFL〜33BRRのカットオフ周波数fB
が2.0Hzに、ローパスフィルタ33CFL〜33CRRの
カットオフ周波数fC が2.5Hzに夫々設定されてい
る。
【0021】そして、これら位相補償フィルタで位相補
償する理由は、図4に示すように、積分器としてのロー
パスフィルタ31FL〜31RRのゲイン及び位相特性と、
ノイズフィルタとしてのハイパスフィルタ32FL〜32
RRのゲイン及び位相特性とは、予め設定されたバネ上共
振周波数に応じてカットオフ周波数fA 及びfB が固定
されるため、積載条件の変化によってバネ上共振周波数
が変化した場合には、当然位相ずれを生じることにな
り、これを位相補償のローパスフィルタ33AFL〜33
ARR、33BFL〜33BRR及び33CFL〜33CRRのゲ
イン及び位相特性をバネ上共振周波数Fに応じて選択す
ることにより補償する。
【0022】すなわち、バネ上共振周波数Fは、バネ定
数をk、車体荷重をWとすると、 F=(1/2π)(9800・k/m)1/2 …………(1) で表されるので、車体荷重Wが重くなるほど小さくな
り、このようにバネ上共振周波数Fが小さい方に変化す
ると、これに比例して制御系の位相遅れも小さくなる。
【0023】一方、制御弁や油圧シリンダに作動遅れが
無いと仮定すると、車体上下加速度を理想的に積分した
信号を使用して車両のバウンス制御を行うことが好まし
いが、実際には制御弁や油圧シリンダは作動遅れを伴う
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行われることを意味し、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
加振することにもなりかねない。
【0024】そこで、車体上下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θa 、制御弁等の作
動遅れをθb としたときバネ上共振点での上下加速度に
対する位相遅れが「θa +θb=−90°」となるよう
に積分器としてのローパスフィルタ31FL〜31RRのカ
ットオフ周波数f1 を設定することが好ましい。
【0025】しかしながら、ローパスフィルタ31FL〜
31RRのカットオフ周波数を変更する場合には、位相遅
れについては満足できるが、これに応じて制御ゲインも
変化することになり、その積分出力となる車体上下速度
ZFL 〜VZRR が変化することになるので好ましいもの
ではない。したがって、バネ上共振周波数Fを検出し、
これに応じて位相補償用のローパスフィルタ33AFL〜
33ARR、33BFL〜33BRR及び33CFL〜33CRR
の何れかを選択することにより、バネ上共振周波数Fの
変化による位相ずれを補償して良好な制振効果及び姿勢
変化抑制効果を発揮することができる。
【0026】次に、本実施例の動作をコントローラ30
におけるマイクロコンピュータ37の演算処理手順を示
す図5及び図6を伴って説明する。マイクロコンピュー
タ37の演算処理装置37cは、一定時間(例えば10
msec)毎且つ各輪毎に図5の位相補償処理を実行する。
この位相補償処理は、先ず、ステップS1で車速センサ
27のパルス信号に基づいて単位時間当たりのパルス数
又はパルス間の時間を計測することにより、車速検出値
Vを算出し、次いでステップS2に移行して、車速検出
値Vが予め設定した比較的低速の設定車速VS 以上であ
るか否かを判定し、V<VS であるときには、直接後述
するステップS11に移行し、V≧VS であるときには
ステップS3に移行する。
【0027】ステップS3では、現在のローパスフィル
タ31i(i=FL,FR,RL,RR)から出力される車体上
下速度ZViを読込み、記憶装置37dに形成した今回値
記憶領域に記憶されている今回値ZVi(N) を前回値記憶
領域に前回値ZVi(N-1) として更新記憶すると共に、読
込んだ車体上下速度ZViを今回値ZVi(N) として現在値
記憶領域に更新記憶し、次いでステップS4に移行し
て、各記憶領域に記憶されている今回値ZVi(N) 及び前
回値ZVi(N-1) を読出し、これらに基づいて車体上下速
度ZViがゼロクロス状態となったか否かを判定し、ゼロ
クロス状態となったときには、ステップS5に移行し
て、後述する計時カウンタのカウント値TNを記憶装置
37dに形成した所定段数mのシフトレジスタ領域の先
頭段カウント値T0 として更新記憶すると共に、格段の
記憶値を夫々1つづつシフトする。
【0028】次いで、ステップS6に移行して、計時カ
ウンタのカウント値TN を“0”にクリアしてからステ
ップS7に移行し、所定数(m+1)個のカウント値の
記憶が完了したことを表す完了フラグFが“1”にセッ
トされているか否かを判定し、これが“0”にクリアさ
れているときには、ステップS8に移行して、計数カン
ウタのカウント値Nを“1”だけインクリメントし、次
いでステップS9に移行して、カウント値Nが所定数
(m+1)に達したか否かを判定し、N=m+1である
ときには、ステップS10に移行して完了フラグFを
“1”にセットしてからステップS11に移行する。
【0029】また、ステップS7の判定結果が、完了フ
ラグFが“1”にセットされているものであるときには
直接ステップS11にジャンプし、ステップS9の判定
結果がN<m+1であるときには後述するステップS1
5にジャンプする。ステップS11では、シフトレジス
タ領域の各段の記憶値T0 〜Tm を読出し、これらの総
和を算出し、次いでステップS5に移行して、下記
(2)式の演算を行ってバネ上共振周波数F(n) を算出
する。
【0030】
【数1】
【0031】次いで、ステップS12に移行して、算出
したバネ上共振周波数F(n) が予め設定した低バネ上共
振周波数FA 未満であるか否かを判定し、F(n) <FA
であるときには、ステップS13に移行して、ローパス
フィルタ33Aiを選択する例えば「00」の選択信号
i をアナログスイッチ34に出力してからタイマ割込
処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、F
(n) ≧FA であるときにはステップS14に移行する。
【0032】このステップS14では、前記ステップS
11で算出したバネ上共振周波数F(n) が低バネ上共振
周波数FA 以上で且つ予め設定した高バネ上共振周波数
B以下であるか否かを判定し、FA ≦F(n) ≦FB
あるときにはステップS15に移行して例えば標準乗員
状態での標準バネ上共振周波数時のカットオフ周波数f
B に設定されたローパスフィルタ33Biを選択する例
えば「01」の選択信号Si をアナログスイッチ34に
出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプ
ログラムに復帰し、F(n) >FB であるときにはステッ
プS16に移行し、ローパスフィルタ33Ciを選択す
る例えば「11」の選択信号Si をアナログスイッチ3
4に出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメイ
ンプログラムに復帰する。
【0033】一方、前記ステップS4の判定結果が車体
上下速度ZViがゼロクロス状態でないときには、ステッ
プS17に移行して、計時カウンタのカウント値TN
“1”だけインクリメントしてからタイマ割込処理を終
了して所定のメインプログラムに復帰する。この図5の
処理において、ステップS3〜S11,S17の処理が
バネ上共振周波数検出手段に対応し、ステップS12〜
S16の処理、ローパスフィルタ33AFL〜33ARR、
33BFL〜33BRR、33CFL〜33CRR及びアナログ
スイッチ34FL〜34RRがカットオフ周波数変更手段に
対応している。
【0034】さらに、マイクロコンピュータ37の演算
処理装置37cは、所定時間(例えば10msec)毎且つ
各輪毎に図6のバウンス制御処理をタイマ割込で実施す
る。このバウンス制御処理は、ステップS21で、アナ
ログスイッチ24を介して入力される位相補償された車
体上下速度ZVi′を読込み、次いでステップS22に移
行して、下記(3)式の演算を行って各制御弁20iに
対するバウンス制御指令値PBiを算出する。
【0035】 PBi=PN −K・ZVi′ …………(3) ここで、PN は車高を予め設定された中立位置に保持す
るための中立圧指令値、Kはバウンス制御ゲインであ
る。次いで、ステップS23に移行して、算出したバウ
ンス制御指令値PB をD/A変換器38iに出力してか
らタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに
復帰する。
【0036】この図6の処理が制御手段に対応してい
る。したがって、今、車両が停車状態にあり、この状態
でイグニッションスイッチをオン状態とすることによ
り、所定のメインプログラムが起動されて、計時カウン
タのカウント値TN 及び計数カウンタのカウント値Nが
夫々“0”にクリアされると共に、完了フラグFが
“0”にリセットされる等の制御に必要な初期化が行わ
れ、その後図5及び図6の処理が実行開始される。
【0037】この停車状態では、図5の位相補償処理が
実行されても、ステップS1で算出される車速検出値V
が零となることにより、ステップS2からステップS1
1に移行して、ローパスフィルタ33Aiを選択する
「00」の選択信号Si がアナログスイッチ34iに出
力され、これによって、アナログスイッチ34iで例え
ば標準積載状態でのバネ上共振周波数時のカットオフ周
波数fB に設定されたローパスフィルタ33Biが選択
され、これがA/D変換器36iを介してマイクロコン
ピュータ37に入力される。この停車状態あるいは低車
速状態では、車体に乗員の乗降や荷物の積降ろしによる
上下動等の僅かな上下動が生じるだけであり、制御系の
位相ずれは殆ど問題とならない。
【0038】その後、図7の時点t0 で車両を発進させ
て、時点t1 で車速検出値Vが設定車速VS 以上となる
と、ステップS2からステップS3に移行して、バネ上
共振周波数F(n) を推定する処理が実行される。このと
き、車体の上下速度ZViが、図7に示すように、緩やか
に変化しているものとすると、車速検出値Vが設定車速
S 以上となる時点t1 で車体上下速度ZViがゼロクロ
ス状態を僅かに過ぎているものとすると、この時点t1
で計時カウンタのカウント値TN をインクリメントし、
このカウント値TN のインクリメントが次にゼロクロス
状態となる時点t2 の直前まで継続され、時点t2 とな
ると、そのときのカウント値TN を現在値T0 としてシ
フトレジスタ領域の先頭段に格納すると共に、格段を1
つづつシフトし(ステップS5)、次いで計時カウンタ
のカウント値TN を“0”にクリアし(ステップS
6)、完了フラグFが“0”にリセットされていること
により、計数カウンタのカウント値Nを“1”だけイン
クリメントしてN=1とし(ステップS8)、N<m+
1であるので、標準積載状態でのバネ上共振周波数時の
カットオフ周波数fB に設定されたローパスフィルタ3
3Bi の選択状態を継続する。
【0039】その後、順次時点t3,4 ……でシフトレ
ジスタ領域を順次シフトさせると共に、その先頭段に計
時カウンタのカウント値TN を格納してゆき、所定数
(m+1)個のカウント値T0 〜Tm が格納されると、
計数カウンタのカウント値Nが所定数(m+1)と等し
くなり、このため完了フラグFを“1”にセットし(ス
テップS10)、かつシフトレジスタ領域に格納されて
いる格段のカウント値T 0 〜Tm をもとに前述した
(3)式に基づいてバネ上共振周波数F(n) を算出する
(ステップS11)。
【0040】このとき、乗員数が少なく積載物も少ない
場合には、車体荷重Wが小さくなるので、ステップS1
1で算出されるバネ上共振周波数F(n) が高バネ上共振
周波数FB より大きくなり、このため、軽い積載状態で
のバネ上共振周波数時のカットオフ周波数fC に設定さ
れたローパスフィルタ33Ci が選択される。このた
め、ローパスフィルタ33Ci の位相特性は、図4で破
線図示のように、一点鎖線図示の標準積載状態でのバネ
上共振周波数時のカットオフ周波数fB に設定されたロ
ーパスフィルタ33Bi の位相特性に比べて位相遅れが
小さいので、全体の位相遅れも少なくなり、この分標準
積載状態に比べて応答性が高められ、軽積載状態での車
体挙動に対応した制御系を構成することができる。
【0041】そして、このようにローパスフィルタ33
Ciで位相補償された車体上下速度ZVi′に基づいて図
6のバウンス制御処理が実行されるので、車体がバウン
ド状態であるときには、中立圧指令値PN より小さいバ
ウンス制御指令値PB が出力されて、圧力制御弁20i
に対する励磁電流が中立電流値iN より小さい値とな
り、これによって圧力制御弁20iから出力される制御
圧が中立圧PN より低下することにより、油圧シリンダ
18iの推力が低下されて車体のバウンドが位相ずれを
伴うことなく正確に抑制され、逆に車体がリバウンド状
態であるときには、油圧シリンダ18iの推力が増加さ
れて車体のリバウンドが位相ずれを伴うことなく正確に
抑制される。
【0042】同様に、乗員数が多いか又は積載物が重
く、標準積載状態よりも重い積載状態では、これに応じ
てバネ上共振周波数F(n) が低くなるので、この重積載
状態に応じたカットオフ周波数fA に設定されたローパ
スフィルタ33Ai が選択される。このため、ローパス
フィルタ33Ai の位相特性は、図4で実線図示のよう
に、一点鎖線図示の標準積載状態でのバネ上共振周波数
時のカットオフ周波数f B に設定されたローパスフィル
タ33Bi の位相特性に比べて位相遅れが大きいので、
全体の位相遅れも多くなり、この分標準積載状態に比べ
て応答性が低下され、重積載状態での車体挙動に対応し
た制御系を構成することができ、これに応じて良好なバ
ウンス制御が行われる。
【0043】このように上記実施例によれば、バネ上共
振周波数F(n) を検出し、これに応じて位相補償用のロ
ーパスフィルタを選択するようにしたので、バネ上共振
周波数F(n) の変化による制御系の位相ずれを正確に抑
制して良好なバウンス制御を行うことができる。また、
上記実施例では、バネ上共振周波数F(n) を車体上下速
度ZViに基づいて算出するようにしているので、別途荷
重センサ等を設けることなく、正確なバネ上共振周波数
F(n) を算出することができる。
【0044】なお、上記実施例においては、積分器とし
てのローパスフィルタ31FL〜31RR、ノイズ除去用の
ハイパスフィルタ32FL〜32RR及び位相補償用のロー
パスフィルタ33AFL〜33ARR,33BFL〜33BR
R,33CFL〜33CRRを電子回路で構成する場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、マイ
クロコンピュータ37の演算処理装置37cで積分用の
ローパスフィルタ処理、ノイズ除去用のハイパスフィル
タ処理及び位相補償用のローパスフィルタ処理を実行す
るようにしてもよい。
【0045】また、上記実施例においては、カットオフ
周波数の異なる3つのローパスフィルタ33AFL〜33
ARR,33BFL〜33BRR,33CFL〜33CRRを適用
した場合について説明したが、2つ以上任意数のローパ
スフィルタを適用して、これらをバネ上共振周波数に応
じて選択するようにしてもよく、或いはカットオフ周波
数を変更可能な1つのローパスフィルタを適用して、そ
のカットオフ周波数をバネ上共振周波数に応じて適宜変
更するようにしてもよい。
【0046】さらに、上記実施例においては、本発明を
能動型サスペンションに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、車体上下速度によ
る指令値に応じて減衰力を多段階に切換え可能な減衰力
可変ショックアブソーバを使用した所謂セミ・アクティ
ブ・サスペンションにも本発明を適用し得る。さらにま
た、上記実施例においては、車体上下速度に基づいてバ
ネ上共振周波数F(n) を算出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、車体を支持するサ
スペンションと車体との間にロードセル等の荷重センサ
を配置し、これによって車両停車時の静荷重を測定し
て、これに基づいてバネ上共振周波数を算出するように
してもよい。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、バネ上共振周波数検出手段で、車体上下速
度に基づいて積載条件の変化によるバネ上共振周波数を
検出し、この検出値に基づいてカットオフ周波数変更手
段で位相補償フィルタ手段のカットオフ周波数を変更す
ることにより、積載条件の変化に起因するバネ上共振周
波数の変化による制御系の位相ずれを抑制し、良好な制
振効果を発揮することができるという効果が得られる。
【0048】また、請求項2に係る発明によれば、位相
補償フィルタ手段がカットオフ周波数の異なる複数のロ
ーパスフィルタで構成されているので、これらのローパ
スフィルタをカットオフ周波数変更手段によってバネ上
共振周波数に応じて選択し、積載条件の変化による上下
速度の位相ずれを確実に抑制することができるという効
果が得られる。
【0049】さらに、請求項3に係る発明によれば、前
記アクチュエータが、車体側部材及び車輪側部材間に介
装された流体圧シリンダと、該流体圧シリンダに供給す
る作動流体を制御手段からの指令値に応じて制御する制
御弁とで構成されるため、車体上下速度に基づいて所謂
アクティブ制御を行って、良好な制振効果及び姿勢変化
抑制効果を発揮することができるという効果が得られ
る。
【0050】さらにまた、請求項4に係る発明によれ
ば、前記アクチュエータが、車体側部材及び車輪側部材
間に介装された減衰力を少なくとも複数段に制御可能な
減衰力可変ショックアブソーバと、その減衰力を制御手
段からの指令値に応じて制御する駆動手段とで構成され
るため、車体上下速度に基づいて減衰力を制御して、所
謂セミ・アクティブ制御を行って、良好な制振効果を発
揮することができるという効果が得られる。
【0051】なおさらに、請求項5に係る発明によれ
ば、バネ上共振周波数検出手段で、車体上下方向速度の
ゼロクロス時間を計測してバネ上共振周波数を検出する
ことにより、別途センサ等を設けることなく、バネ上共
振周波数を検出できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略構成を示す基本構成図である。
【図2】本発明の一実施例を示す能動型サスペンション
の概略構成図である。
【図3】コントローラの一例を示すブロック図である。
【図4】各フィルタのゲイン及び位相特性を示す説明図
である。
【図5】コントローラにおけるマイクロコンピュータの
位相補償処理を示すフローチャートである。
【図6】コントローラにおけるマイクロフィルムのバウ
ンス制御処理を示すフローチャートである。
【図7】バネ上共振周波数の算出を説明するためのタイ
ムチャートである。
【符号の説明】
10 車体側部材 12 能動型サスペンション 16 車輪側部材 18FL〜18RR 油圧シリンダ 20FL〜20RR 圧力制御弁 26FL〜26RR 上下加速度センサ 27 車速センサ 30 コントローラ 31FL〜31RR 積分用のローパスフィルタ 32FL〜32RR ノイズ除去用のハイパスフィルタ 33AFL〜33ARR 位相補償用のローパスフィルタ 33BFL〜33BRR 位相補償用のローパスフィルタ 33CFL〜33CRR 位相補償用のローパスフィルタ 34FL〜34RR アナログスイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体側部材及び車輪側部材間に介装され
    たアクチュエータと、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、該上下加速度検出手
    段の検出値をローパスフィルタ処理によって積分して車
    体上下方向速度を演算する上下速度演算手段と、該上下
    速度演算手段で演算した車体上下方向速度の位相ずれを
    補償する位相補償フィルタ手段と、該位相補償フィルタ
    手段で位相補償された車体上下速度に基づいて前記アク
    チュエータを制御する制御手段とを備えた電子制御サス
    ペンションにおいて、前記上下速度演算手段の車体上下
    方向速度に基づいてバネ上共振周波数を検出するバネ上
    共振周波数検出手段と、該バネ上共振周波数検出手段で
    検出したバネ上共振周波数に基づいて位相補償フィルタ
    手段のカットオフ周波数を変更するカットオフ周波数変
    更手段とを備えたことを特徴とする電子制御サスペンシ
    ョン。
  2. 【請求項2】 前記位相補償フィルタ手段は、カットオ
    フ周波数変更手段によって選択されるカットオフ周波数
    の異なる複数のローパスフィルタを有することを特徴と
    する請求項1記載の電子制御サスペンション。
  3. 【請求項3】 前記アクチュエータは、車体側部材及び
    車輪側部材間に介装された流体圧シリンダと、該流体圧
    シリンダに供給する作動流体を制御手段からの指令値に
    応じて制御する制御弁とで構成されていることを特徴と
    する請求項1又は2記載の電子制御サスペンション。
  4. 【請求項4】 前記アクチュエータは、車体側部材及び
    車輪側部材間に介装された減衰力を少なくとも複数段に
    制御可能な減衰力可変ショックアブソーバと、その減衰
    力を制御手段からの指令値に応じて制御する駆動手段と
    で構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載
    の電子制御サスペンション。
  5. 【請求項5】 前記バネ上共振周波数検出手段は、車体
    上下方向速度のゼロクロス時間を計測することによりバ
    ネ上共振周波数を検出するように構成されていることを
    特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の電子制御サ
    スペンション。
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