WO2018056131A1 - サスペンション装置 - Google Patents
サスペンション装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018056131A1 WO2018056131A1 PCT/JP2017/032980 JP2017032980W WO2018056131A1 WO 2018056131 A1 WO2018056131 A1 WO 2018056131A1 JP 2017032980 W JP2017032980 W JP 2017032980W WO 2018056131 A1 WO2018056131 A1 WO 2018056131A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- force
- vehicle body
- suspension device
- lateral acceleration
- stabilizer
- 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.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B60G17/016—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 their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
- B60G17/0165—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 their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
- B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
- B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
- B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
- B60G21/055—Stabiliser bars
Definitions
- the present invention relates to a suspension device.
- This type of suspension device includes, for example, four control hydraulic cylinders that are interposed together with a suspension spring between a vehicle body and four front, rear, left, and right wheels of the vehicle, as disclosed in JPH08-29653B2. And a control device for controlling the control hydraulic cylinder.
- the control hydraulic cylinder exerts a restraining force for restraining the roll of the vehicle body, thereby restraining the roll of the vehicle body.
- control hydraulic cylinder suppresses the change in the posture of the vehicle body, in principle, a stabilizer that suppresses the roll of the vehicle should be unnecessary.
- the stabilizer is provided between the left and right wheels of the vehicle, and is twisted when the vehicle rolls to exert a stabilizer reaction force and suppress the vehicle roll. Is input, it has the same effect as apparently increasing the spring constant of the suspension spring.
- an object of the present invention is to provide a suspension device that can improve riding comfort in a vehicle while suppressing rolls.
- the suspension device in the problem solving means of the present invention includes a reduction force calculation unit that obtains a reduction force that reduces the stabilizer reaction force exhibited by the stabilizer interposed between the left and right wheels, based on the control force and the reduction force. The final control force is calculated.
- FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the suspension device of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the controller.
- FIG. 3 is a diagram illustrating the center of gravity, the wheel base, and the tread of the vehicle.
- FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the absolute value of the lateral acceleration and the lateral acceleration coefficient.
- the suspension device SD includes a pair of actuators A FR and A FL interposed between a vehicle body B of the vehicle V and left and right wheels W FR and W FL on the front side of the vehicle V, respectively.
- a controller C for controlling ARL .
- each wheel W FR, W FL, W RR , W RL to arranged the four actuator A FR, A FL, A RR , but adapted to control the A RL in the controller C
- the actuators A FR , A FL , A RR , A RL are extendable, for example, as shown in FIG. 1, and the four wheels W FR , W FL , W RR , front, rear, left and right of the vehicle body B and the vehicle V are a cylinder device AC which is interposed between the W RL, a liquid and a fluid pressure control device HC extending and retracting the respective cylinder devices AC by supplying and discharging the cylinder device AC.
- the stabilizer S F (S R ) is twisted when there is a difference between the stroke amount of the right wheel W FR (W RR ) relative to the vehicle body B and the stroke amount of the left wheel W FL (W RL ) relative to the vehicle body B.
- the stabilizer reaction force is exhibited so that both stroke amounts are the same.
- the hydraulic pressure control device HC controls, for example, a pump, a hydraulic pressure circuit, a switching valve that is provided in the hydraulic pressure circuit and switches expansion and contraction of the cylinder device AC, and pressure in the cylinder device AC.
- a control valve and a drive control unit for driving these pumps and various valves are provided.
- the hydraulic pressure control device HC adjusts the pressure in the cylinder device AC in accordance with a command from the controller C to control the expansion and contraction direction and thrust of the cylinder device AC, thereby causing the cylinder device AC to function as an active suspension. ing.
- the controller C controls the thrust in each actuator A FR , A FL , A RR , A RL according to the control force determined by itself.
- the fluid pressure control device HC may be provided individually for each cylinder device AC. However, as in the present example, if the liquid is distributed from one fluid pressure control device HC to the four cylinder devices AC, the fluid pressure control device HC The pressure controller HC can be integrated and the cost can be reduced.
- Cylinder device AC can body B and the wheels W FR of the end vehicle V, W FL, W RR, connected to one of W RL, the other end of the vehicle body B and wheel W FR, W FL, W RR , W RL coupled to the other of the vehicle body B and the wheels W FR, W FL, W RR , is interposed between the W RL.
- a passive damper D and a suspension spring SP are interposed between the vehicle body B and the wheels W FR , W FL , W RR , W RL in parallel with the cylinder device AC.
- the damper D may be omitted, for example, by incorporating a circuit that allows each cylinder device AC to function as the passive damper D in the hydraulic pressure control device HC.
- the controller C is installed in the vehicle body B and includes three acceleration sensors 21, 22, and 23 that detect the vertical accelerations G 1 , G 2 , and G 3 , respectively.
- An acceleration sensor 24 that detects the lateral acceleration G lat of B
- an acceleration sensor 25 that is installed in the vehicle body B and detects the longitudinal acceleration G long of the vehicle body B
- four wheels W FR , W FL , W RR , W Stroke sensors 26, 27, 28, and 29 for detecting displacements H FR , H FL , H RR , and H RL from the neutral position of the RL with respect to the vehicle body B
- a control force calculating unit 30, a reducing force calculating unit 31, and a correction A unit 32 and an addition / subtraction unit 33 are provided.
- the acceleration sensors 21, 22, and 23 detect the vertical accelerations G 1 , G 2 , and G 3 of the vehicle body B, and are installed at any three locations that are not on the same straight line in the front-rear or left-right direction of the vehicle body B. Has been.
- the acceleration sensors 21, 22, and 23 output the detected vertical accelerations G 1 , G 2 , and G 3 to the control force calculation unit 30.
- the acceleration sensor 24 and the acceleration sensor 25 input the detected lateral acceleration G lat and longitudinal acceleration G long to the control force calculation unit 30, respectively.
- the stroke sensors 26, 27, 28, 29 detect the displacements H FR , H FL , H RR , H RL of the four wheels W FR , W FL , W RR , W RL from the neutral position with respect to the vehicle body B. Detect.
- the neutral position can be arbitrarily set. For example, it may be set to the position of the wheels W FR , W FL , W RR , W RL , etc. in a state where only the vehicle body B is elastically supported by the suspension spring SP and balanced. If the stroke sensors 26, 27, 28, 29 are integrated in the cylinder device AC, the installation becomes easy, and the suspension device SD can be incorporated into the vehicle V without difficulty.
- Control force calculating unit 30 processes the vertical acceleration G 1, G 2, G 3 , bounce velocity V B of the vehicle body B, and the pitch angular velocity V P and roll angular velocity V R determined, bounce velocity V B, the pitch angular velocity V P, the roll angular velocity V R and the lateral acceleration G lat and four actuator a FR from the longitudinal acceleration G long, a FL, a RR , a RL should exhibit controlled force F AFR, F AFL, F ARR and F ARL are obtained.
- the vehicle body B is a rigid body and obtaining the vertical speeds of any three locations that are not on the same straight line in the front-rear or left-right direction of the vehicle body B, the vertical direction, the front-rear direction rotation, and the lateral direction of the vehicle body B Each speed of rotation is obtained.
- Bounce speed V B to determine the pitch angular velocity V P and roll angular velocity V R, the control force calculating section 30 first integrates the vertical acceleration G 1, G 2, G 3 , three speeds of the vertical direction Ask for.
- the control force calculating unit 30 includes a bounce velocity V B is the vertical velocity at the center of gravity of the vehicle body B from these speeds, the pitch angular velocity V P is the angular velocity of the longitudinal rotation of the gravity center position, the gravity center position Request roll velocity V R is the lateral rotation of the angular velocity of. Therefore, the acceleration sensors 21, 22, and 23 are provided at arbitrary three locations that are not on the same straight line in the front-rear or left-right direction of the vehicle body B.
- control force calculating unit 30 bounce velocity V B obtained as described above, the pitch angular velocity V P and roll angular velocity V R, the lateral acceleration G lat and longitudinal acceleration detected by the acceleration sensor 24 and the acceleration sensor 25 G long from F AFR, F AFL, F ARR , seek F ARL.
- Control force calculating unit 30 obtains a force to dampen the vertical vibration of the vehicle body B by multiplying a gain to bounce velocity V B.
- control force calculating unit 30, in this example determine the roll direction of the damping moment is multiplied by a gain roll velocity V R, to dampen the vibration caused by the roll of the vehicle body B by dividing the attenuation moment tread W Seeking power for.
- control force calculation unit 30 multiplies the input longitudinal acceleration G long by a gain to obtain a force necessary to prevent the pitch of the vehicle body B due to the inertial force acting in the longitudinal direction.
- the control force calculating unit 30 multiplies the input lateral acceleration G lat by a gain to obtain a force necessary to prevent the vehicle body B from being rolled by centrifugal force.
- control force calculation unit 30 calculates the control forces F AFR , F AFL , F ARR , F ARL to be generated by the actuators A FR , A FL , A RR , A RL from these five forces.
- the control force is obtained by setting the sign of the downward force as positive and the sign of the upward force as negative.
- the actuators A FR , A FL , A RR , and A RL need to generate forces of the same magnitude in the same direction.
- the front actuators A FR , A FL and the rear actuators A RR , A RL must exhibit the same magnitude and opposite directions.
- the right actuators A FR and A RR and the left actuators A FL and A RL need to exhibit the same magnitude and opposite directions.
- control force calculating unit 30 force to suppress the bounce determined from bouncing velocity V B, force to suppress the pitch obtained from the pitch angular velocity V P and lateral acceleration G lat, roll angular velocity V R and the longitudinal acceleration G
- the control force F AFR , F to be generated by each actuator A FR , A FL , A RR , A RL by adding the force to suppress the roll obtained from the long so as to suppress the bounce, pitch and roll of the vehicle body B AFL , F ARR and F ARL are obtained.
- the obtained control forces F AFR , F AFL , F ARR , and F ARL are input to the adder / subtractor 33.
- Reducing force calculation unit 31 the displacement H FR, together with obtaining the reduced force F SF for the front wheel from the difference between the H FL reducing stabilizer reaction force of the stabilizer S F, the displacement H RR, the difference between the H RL stabilizer S R Request reducing force F SR of the rear wheels to decrease the stabilizer reaction force.
- the reduction force calculation unit 31 multiplies the difference E F between the displacement H FR and the displacement H FL by the front wheel side gain G STF to obtain the front wheel side reduction force F SF , and the displacement H RR and the displacement H RL by multiplying the rear wheel gain G STR on the difference E R, obtaining the reduced force F SR for the rear wheels.
- the front wheel gain G STF and rear wheel gain G STR described above, the stabilizer S F respectively, a value corresponding to a spring constant of S R.
- the correction unit 32 corrects the reduction forces F SF and F SR obtained by the reduction force calculation unit 31 based on the lateral acceleration G lat to obtain the reduction forces F ′ SF and F ′ SR .
- the correcting unit 32 corrects the reducing forces F SF and F SR by multiplying the reducing forces F SF and F SR by the lateral acceleration coefficient ⁇ obtained from the absolute value of the lateral acceleration G lat .
- the lateral acceleration coefficient ⁇ takes a value of 1 until the absolute value of the lateral acceleration G lat reaches the first lateral acceleration threshold G lat1, and exceeds the first lateral acceleration threshold G lat1.
- the value is gradually decreased from 1, and is set to take a value of 0 when exceeding the second lateral acceleration threshold value G lat2 .
- the values of the first lateral acceleration threshold G lat1 and the second lateral acceleration threshold G lat2 may be determined in consideration of the maximum force that can be generated by the actuators A FR , A FL , A RR , A RL . In other words, if the values of the first lateral acceleration threshold G lat1 and the second lateral acceleration threshold G lat2 are set so that the state in which the roll of the vehicle body B does not become excessive due to the reducing forces F SF and F SR occurs. Good.
- the reduction force F ′ SF obtained in this way is corrected by the correction unit 32, then input to the addition / subtraction unit 33, subtracted from the front right wheel control force F AFR, and added to the front left wheel control force F AFL.
- the Further, the reduction force F ′ SR is corrected by the correction unit 32, then input to the addition / subtraction unit 33, subtracted from the rear right wheel control force F ARR, and added to the rear left wheel control force F ARL .
- Stabilizer S F is left and right wheels W FR, W FL (W RR , W RL) If the difference in stroke of the results, the right and left wheels W FR, W FL (W RR , W RL) respectively to opposite since exert stabilizer reaction force, to reduce the stabilizer reaction force, the left and right actuator a FR, a FL (a RR , a RL) control force F AFR of, F AFL (F AFR, F AFL) from one of The reducing force F ′ SF (F ′ SR ) is subtracted, and the reducing force F ′ SF (F ′ SR ) is added to the other.
- the front wheel side gain G STF and the rear wheel side gain G STR described above are values corresponding to the spring constants of the stabilizers S F and S R , respectively.
- the final control forces F TFR , F TFL , F TRR When seeking F TRL, stabilizer S F, may reduce the roll direction of moment acting on the vehicle body B by the stabilizer reaction force exerted by S R.
- Reducing force calculation unit 31 reduces force F SF for each wheel, determine the F SR, the controller C, the control force F AFR for each wheel, F AFL, F ARR, reducing force F SF against F ARL, F SR the by subtraction, final control force F TFR for each wheel, F TFL, F TRR, seek F TRL.
- the controller C is final control force F TFR, F TFL, F TRR , since obtaining the F TRL, each stabilizer S F of the vehicle V, substantially reduce the spring constant of S R and ride comfort of the vehicle Can be improved.
- the front wheel gain G STF and rear wheel gain G STR is the stabilizer can be arbitrarily set in accordance with the degree of reduction of the reaction force, the stabilizer S F respectively, S spring constant and the stabilizer reaction force is set to the same R Can be canceled.
- Fluid pressure control device HC drives the pump, various valves, input final control force F TFR, F TFL, F TRR , the actuator A FR to as F TRL, A FL, A RR , the control force A RL To demonstrate.
- the actuators A FR , A FL , A RR , A RL are hydraulic actuators having a cylinder device AC and a hydraulic circuit, but the actuators A FR , A FL , A RR , A The RL may be an electric actuator using a motor.
- the actuators A FR , A FL , A RR , A RL may be pneumatic actuators that are driven by air pressure.
- the suspension device SD can cause the actuators A FR , A FL , A RR , and A RL to exert a force that suppresses the stabilizer reaction force, and can reduce the vehicle body transmission rate of vibration input from the road surface while the vehicle is traveling.
- the riding comfort in the vehicle V can be improved.
- the suspension device SD of the present invention reduced force F SF of reducing stabilizer reaction force stabilizer S F, the S R exerts on the basis of the lateral acceleration G lat, and a correction unit 32 for correcting the F SR .
- the vehicle body B is a situation that increases rolls, reduced by the correction force F 'SF, F' to reduce the SR stabilizer S F, the S R apparent
- the upper spring constant can be increased.
- the suspension device SD when a large lateral acceleration on the vehicle body B while the vehicle is running does not act by reducing the spring constant of the apparent stabilizer S F, S R improves the ride quality of the vehicle V while, the stabilizer S F when a large lateral acceleration acts on the vehicle body B, and increasing the spring constant of the apparent S R, can be suppressed roll of the vehicle body B.
- the suspension device SD of the present invention it is possible to suppress the roll of the vehicle body B while improving the riding comfort in the vehicle V.
- the correction unit 32 is larger than the lateral acceleration G absolute value of the lat is the threshold set for the absolute value of the lateral acceleration G lat a first lateral acceleration threshold G lat1 Then, the reduction forces F SF and F SR are corrected so as to decrease.
- the suspension device SD is configured in this way, in a situation where the apparent spring constants of the stabilizers S F and S R may be reduced, the spring constant is lowered to reduce the vibration transmissibility and ensure the riding comfort in the vehicle V. can also roll stabilizer S F becomes a situation to give priority to suppression of the vehicle body B, a roll of the vehicle body B by increasing the spring constant of the apparent S R can be suppressed.
- the reduction force calculation unit 31 calculates the reduction forces F SF and F SR based on the displacements H FR , H FL , H RR , and H RL .
- This configuration of the suspension device SD, the stabilizer S F always reduced force of a constant rate with respect to the stabilizer reaction force exerted by S R F SF, asked to F SR.
- the correction unit 32 obtains the lateral acceleration coefficient ⁇ from the absolute value of the lateral acceleration G lat, reducing force F SF, F reduced force by multiplying the lateral acceleration factor ⁇ in SR F SF, F SR is corrected.
- the absolute value of the lateral acceleration G lat is obtained.
- the stabilizer S F approaches a limit which can not be sufficiently suppressed roll, the spring constant of the apparent S R becomes higher in priority control ride comfort improvement, approaching this limit to the driver It is possible to prevent the occurrence of excessive posture change.
- control force calculating section 30 lateral acceleration G lat, longitudinal acceleration G long, bouncing velocity V B, the control to suppress the attitude change of the vehicle body B from the pitch angular velocity V P and roll angular velocity V R
- control forces F AFR , F AFL , F ARR , and F ARL may be obtained using other control laws such as skyhook control.
- the lateral acceleration coefficient ⁇ is changed from 1 to 0 depending on the magnitude of the acceleration.
- the minimum value is larger than 0 and smaller than 0.5. It may be set to a value.
- the wheels W FR , W FL , W RR , W RL and the displacement H FR , H FL , H RR , H RL of the vehicle body B are the vertical accelerations detected by the acceleration sensors 21, 22, 23 provided on the vehicle body B. It can be obtained by using G 1 , G 2 , G 3 and the vertical acceleration of the wheels W FR , W FL , W RR , W RL . Therefore, instead of providing the stroke sensor 26, 27, 28, 29, the wheels W FR, W FL, W RR , it may be provided an acceleration sensor for detecting a vertical acceleration of the W RL.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
サスペンション装置(SD)は、アクチュエータ(AFR),(AFL),(ARR),(ARL)と、コントローラ(C)とを備え、コントローラ(C)は、スタビライザ(SF),(SR)のスタビライザ反力を低減する低減力(FSF),(FSR)を求める低減力演算部(31)を備え、制御力(FAFR),(FAFL),(FARR),(FARL)と低減力(FSF),(FSR)とに基づいて最終制御力(FTFR),(FTFL),(FTRR),(FTRL)を求める。
Description
本発明は、サスペンション装置に関する。
この種のサスペンション装置は、たとえば、JPH08-29653B2に開示されているように、車両の車体と車両の前後左右の四つの車輪との間に懸架ばねとともに介装される四つの制御用油圧シリンダと、制御用油圧シリンダを制御するための制御装置とを備えている。
このように構成されたサスペンション装置では、横方向加速度を検知して、制御用油圧シリンダに車体のロールを抑制する抑制力を発揮させて、車体のロールを抑制するようになっている。
このように従来のサスペンション装置では、制御用油圧シリンダが車体の姿勢変化を抑制するので、原理的には車両のロールを抑制するスタビライザが不要となる筈である。
しかしながら、制御装置等が失陥してサスペンション装置が車体の姿勢変化を抑制できなくなると、車両のロールが過大となる事態を招くため、実際には、車両にはサスペンション装置の他にスタビライザを搭載しておく必要がある。
スタビライザは、車両の左右輪間に設けられており、車体がロールすると捩じられてスタビライザ反力を発揮して車体のロールを抑制するものであるが、車両走行中に路面凹凸によって車体へ振動が入力される際に、懸架ばねのばね定数を見掛け上、大きくするのと同様の作用を与える。
懸架ばねのばね定数が大きくなると車両の乗心地が悪化するため、スタビライザとともに併用される従来のサスペンション装置では、車両における乗り心地の改善が望まれる。
そこで、本発明は、ロールを抑制しつつも車両における乗り心地を向上できるサスペンション装置の提供を目的とする。
本発明の課題解決手段におけるサスペンション装置は、左右輪間に介装されるスタビライザが発揮するスタビライザ反力を低減する低減力を求める低減力演算部を備えており、制御力と低減力に基づいて最終制御力を求めるようになっている。
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。サスペンション装置SDは、図1に示すように、車両Vの車体Bと前記車両Vの前側の左右の車輪WFR,WFLとの間にそれぞれ介装される一対のアクチュエータAFR,AFLと、車両Vの車体Bと前記車両Vの後側の左右の車輪WRR,WRLとの間にそれぞれ介装される一対のアクチュエータARR,ARLと、アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLを制御するコントローラCとを備えて構成されている。本例では、四輪各輪WFR,WFL,WRR,WRLに配置された四つのアクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLをコントローラCで制御するようになっているが、原理的には、車両Vに対して左右に配置される車輪WFR,WFL(WRR,WRL)と車体Bとの間に介装される一対のアクチュエータAFR,AFL(ARR,ARL)とコントローラCとで構成されてもよい。
アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLは、たとえば、図1に示すように、伸縮可能であって車体Bと前記車両Vの前後左右の四つの車輪WFR,WFL,WRR,WRLとの間に介装されるシリンダ装置ACと、液体をシリンダ装置ACへ給排して各シリンダ装置ACを伸縮させる液圧制御装置HCとを備えている。また、車両Vの前側の左右の車輪WFR,WFLと後側の左右の車輪WRR,WRLとの間にそれぞれスタビライザSF,SRが介装されている。なお、スタビライザSF(SR)は、右側の車輪WFR(WRR)の車体Bに対するストローク量と左側の車輪WFL(WRL)の車体Bに対するストローク量に差が生じる際に捩じれて、両ストローク量を同一にするようにスタビライザ反力を発揮する。
液圧制御装置HCは、図示はしないが、たとえば、ポンプと、液圧回路と、液圧回路中に設けられてシリンダ装置ACの伸縮を切換える切換弁と、シリンダ装置AC内の圧力を制御する制御弁と、これらポンプおよび各種弁を駆動する駆動制御部とを備えている。そして、液圧制御装置HCは、コントローラCからの指令によりシリンダ装置AC内の圧力を調節してシリンダ装置ACの伸縮の方向および推力を制御し、シリンダ装置ACをアクティブサスペンションとして機能させるようになっている。このように、コントローラCは、各アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLにおける推力を自身が求めた制御力通りに制御する。各シリンダ装置ACの個々に液圧制御装置HCを設ける構成とされてもよいが、本例のように、一つの液圧制御装置HCから液体を四つの各シリンダ装置ACへ分配すれば、液圧制御装置HCを統合できコストを低減できる。
シリンダ装置ACは、一端を車両Vの車体Bおよび車輪WFR,WFL,WRR,WRLのうち一方に連結し、他端を車体Bおよび車輪WFR,WFL,WRR,WRLのうち他方に連結して、車体Bおよび車輪WFR,WFL,WRR,WRLとの間に介装される。なお、車体Bおよび車輪WFR,WFL,WRR,WRLとの間には、シリンダ装置ACに並列してパッシブなダンパDと懸架ばねSPがそれぞれ介装されている。なお、液圧制御装置HCに各シリンダ装置ACがパッシブなダンパDとして機能できるような回路を組み込んでおく等として、ダンパDを省略してよい。
コントローラCは、図2に示すように、車体Bに設置されてそれぞれ上下方向加速度G1,G2,G3を検知する三つの加速度センサ21,22,23と、車体Bに設置されて車体Bの横方向加速度Glatを検知する加速度センサ24と、車体Bに設置されて車体Bの前後方向加速度Glongを検知する加速度センサ25と、四つの車輪WFR,WFL,WRR,WRLの車体Bに対する中立位置からの変位HFR,HFL,HRR,HRLを検知するストロークセンサ26,27,28,29と、制御力演算部30と、低減力演算部31と、補正部32と、加減算部33とを備えて構成されている。
加速度センサ21,22,23は、車体Bの上下方向加速度G1,G2,G3を検知するものであって、車体Bの前後または左右方向の同一直線上にない任意の3箇所に設置されている。そして、この加速度センサ21,22,23は、検知した上下方向加速度G1,G2,G3を制御力演算部30に出力する。加速度センサ24および加速度センサ25は、それぞれ、検知した横方向加速度Glatおよび前後方向加速度Glongを制御力演算部30に入力する。ストロークセンサ26,27,28,29は、前述の通り、四つの車輪WFR,WFL,WRR,WRLの車体Bに対する中立位置からの変位HFR,HFL,HRR,HRLを検知する。中立位置は、任意に設定できるが、たとえば、車体Bのみが懸架ばねSPによって弾性支持されて釣り合った状態の車輪WFR,WFL,WRR,WRLの位置等に設定されればよい。なお、ストロークセンサ26,27,28,29は、シリンダ装置ACに一体に組み込んでおけば、設置が容易となり、無理なくサスペンション装置SDを車両Vへ組み込める。
制御力演算部30は、本例では、上下方向加速度G1,G2,G3を処理して、車体Bのバウンス速度VB、ピッチ角速度VPおよびロール角速度VRを求め、バウンス速度VB、ピッチ角速度VP、ロール角速度VRおよび横方向加速度Glatと前後方向加速度Glongから四つのアクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLが発揮すべき制御力FAFR,FAFL,FARR,FARLを求める。
ここで、車体Bを剛体と見なして、車体Bの前後または左右方向の同一直線上にない任意の3箇所の上下方向の速度を得れば、車体Bの上下方向、前後方向回転および横方向回転の各速度が得られる。バウンス速度VB、ピッチ角速度VPおよびロール角速度VRを求めるには、制御力演算部30は、まず、上下方向加速度G1,G2,G3を積分して、上下方向の三つの速度を求める。そして、制御力演算部30は、これら速度から車体Bの重心位置における上下方向の速度であるバウンス速度VBと、当該重心位置の前後方向回転の角速度であるピッチ角速度VPと、当該重心位置の横方向回転の角速度であるロール角速度VRを求める。よって、加速度センサ21,22,23は、車体Bの前後または左右方向の同一直線上にない任意の3箇所に設けられている。
さらに、制御力演算部30は、前述のように求めたバウンス速度VB、ピッチ角速度VPおよびロール角速度VRと、加速度センサ24および加速度センサ25で検知した横方向加速度Glatおよび前後方向加速度GlongからFAFR,FAFL,FARR,FARLを求める。
図3に示すように、重心からの前側の車輪WFR,WFLまでの前後方向距離をLFとし、重心からの後側の車輪WRR,WRLまでの前後方向距離をLRとし、また、右側の車輪WFR(WRR)と左側の車輪WFL(WRL)のトレッドをWとする。制御力演算部30は、バウンス速度VBにゲインを乗じて車体Bの上下方向の振動を制振する力を求める。
また、制御力演算部30は、本例では、ピッチ角速度VPにゲインを乗じてピッチ方向の減衰モーメントを求め、この減衰モーメントをホイールベース(LF+LR)で除して車体Bのピッチによる振動を制振するための力を求める。
さらに、制御力演算部30は、本例では、ロール角速度VRにゲインを乗じてロール方向の減衰モーメントを求め、この減衰モーメントをトレッドWで除して車体Bのロールによる振動を制振するための力を求める。
また、制御力演算部30は、本例では、入力される前後方向加速度Glongにゲインを乗じて、前後方向に作用する慣性力による車体Bのピッチを防止するのに必要な力を求める。
そして、制御力演算部30は、入力される横方向加速度Glatにゲインを乗じて、遠心力による車体Bのロールを防止するのに必要な力を求める。
最後に、制御力演算部30は、本例では、これら五つの力から各アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLが発生すべき制御力FAFR,FAFL,FARR,FARLを求める。なお、制御力は、下向きの力の符号を正とし、上向きの力の符号を負として求められる。
車体Bのバウンスを抑制するには、各アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLが同じ向きで同じ大きさの力を発生する必要がある。車体Bのピッチを抑制するには、前側のアクチュエータAFR,AFLと後側のアクチュエータARR,ARLでは、同じ大きさで向きが反対の力を発揮する必要がある。車体Bのロールを抑制するには、右側のアクチュエータAFR,ARRと左側のアクチュエータAFL,ARLでは、同じ大きさで向きが反対の力を発揮する必要がある。
よって、制御力演算部30は、バウンス速度VBから求めたバウンスを抑制する力、ピッチ角速度VPおよび横方向加速度Glatから求めたピッチを抑制する力、ロール角速度VRおよび前後方向加速度Glongから求めたロールを抑制する力を、車体Bのバウンス、ピッチおよびロールを抑制するように加算して各アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLが発生すべき制御力FAFR,FAFL,FARR,FARLを求める。求められた制御力FAFR,FAFL,FARR,FARLは、加減算部33に入力される。
低減力演算部31は、変位HFR,HFLの差からスタビライザSFのスタビライザ反力を低減する前輪側の低減力FSFを求めるとともに、変位HRR,HRLの差からスタビライザSRのスタビライザ反力を低減する後輪側の低減力FSRを求める。具体的には、低減力演算部31は、変位HFRと変位HFLの差EFに前輪側ゲインGSTFを乗じて、前輪側の低減力FSFを求め、変位HRRと変位HRLの差ERに後輪側ゲインGSTRを乗じて、後輪側の低減力FSRを求める。なお、前述の前輪側ゲインGSTFおよび後輪側ゲインGSTRは、それぞれスタビライザSF,SRのばね定数に相当する値である。
つづいて、補正部32は、低減力演算部31が求めた低減力FSF,FSRをそれぞれ横方向加速度Glatに基づいて補正して低減力F’SF,F’SRを得る。具体的には、補正部32は、低減力FSF,FSRに横方向加速度Glatの絶対値から求めた横方向加速度係数γを乗じて低減力FSF,FSRをそれぞれ補正する。
横方向加速度係数γは、図4に示すように、横方向加速度Glatの絶対値が第一横方向加速度閾値Glat1までは1の値を採り、第一横方向加速度閾値Glat1を超えると1から徐々に値が低下し、第二横方向加速度閾値Glat2を超えると0の値を採るように設定される。
第一横方向加速度閾値Glat1および第二横方向加速度閾値Glat2の値は、アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLが発生可能な最大の力を勘案して決定されればよい。換言すれば、低減力FSF,FSRによって車体Bのロールが過大となる状態が生じないように、第一横方向加速度閾値Glat1および第二横方向加速度閾値Glat2の値を設定すればよい。
こうして得られた低減力F’SFは、補正部32で補正されたのち、加減算部33に入力されて、前右輪の制御力FAFRから減算され、前左輪の制御力FAFLに加算される。また、低減力F’SRは、補正部32で補正されたのち、加減算部33に入力されて、後右輪の制御力FARRから減算され、後左輪の制御力FARLに加算される。
スタビライザSF(SR)は、左右輪WFR,WFL(WRR,WRL)のストローク量に差が生じると、左右輪WFR,WFL(WRR,WRL)へそれぞれ逆向きにスタビライザ反力を発揮するので、スタビライザ反力を低減するよう、左右のアクチュエータAFR,AFL(ARR,ARL)の制御力FAFR,FAFL(FAFR,FAFL)の一方から低減力F’SF(F’SR)を減算し、他方には低減力F’SF(F’SR)を加算する。
よって、たとえば、前右側のアクチュエータAFRに発生させる最終制御力は、FTFR=FAFR-F’SFで演算される。前左側のアクチュエータAFLに発生させる最終制御力は、FTFL=FAFL+F’SFで演算される。前述のように最終制御力FTFR,FTFLを求めて、アクチュエータAFR,AFLが最終制御力FTFR,FTFLを発揮すると、スタビライザSFのばね定数が見掛け上小さくなって車両Vにおける乗心地が向上する。なお、前述の前輪側ゲインGSTFおよび後輪側ゲインGSTRは、それぞれスタビライザSF,SRのばね定数に相当する値であり、このように最終制御力FTFR,FTFL,FTRR,FTRLを求めると、スタビライザSF,SRが発揮するスタビライザ反力によって車体Bに作用するロール方向のモーメントを減少させ得る。
低減力演算部31は、各輪について低減力FSF,FSRを求め、コントローラCは、各輪について制御力FAFR,FAFL,FARR,FARLに対して低減力FSF,FSRを加減算して、各輪毎の最終制御力FTFR,FTFL,FTRR,FTRLを求める。このように、コントローラCが最終制御力FTFR,FTFL,FTRR,FTRLを求めるので、車両Vの各スタビライザSF,SRのばね定数を実質的に低下させて車両の乗心地を向上できる。なお、前輪側ゲインGSTFおよび後輪側ゲインGSTRは、スタビライザ反力の低減の程度に応じて任意に設定でき、それぞれスタビライザSF,SRのばね定数と同一に設定すればスタビライザ反力を打ち消せる。
コントローラCは、こうして求められた最終制御力FTFR,FTFL,FTRR,FTRLを液圧制御装置HCへ出力する。液圧制御装置HCは、ポンプ、各種弁を駆動して、入力された最終制御力FTFR,FTFL,FTRR,FTRL通りにアクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLに制御力を発揮させる。
なお、本例では、アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLがシリンダ装置ACと液圧回路とを備えた液圧アクチュエータとされているが、アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLは、モータを利用した電動アクチュエータであってもよい。また、アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLは、空気圧で駆動される空圧アクチュエータであってもよい。
サスペンション装置SDは、前述のように、アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLに車体Bのロールを抑制する力を発揮させつつも、各スタビライザSF,SRのばね定数を見掛け上低下させる。よって、サスペンション装置SDは、アクチュエータAFR,AFL,ARR,ARLにスタビライザ反力を抑制する力を発揮させ得て、車両走行中に路面から入力される振動の車体伝達率を低減でき、車両Vにおける乗り心地を向上できる。
そして、本発明のサスペンション装置SDでは、横方向加速度Glatに基づいてスタビライザSF,SRが発揮するスタビライザ反力を低減する低減力FSF,FSRを補正する補正部32を備えている。よって、車両走行中に大きな横方向加速度が発生して、車体Bが大きくロールするような事態となると、補正によって低減力F’SF,F’SRを小さくしてスタビライザSF,SRの見掛け上のばね定数を大きくできる。このように、サスペンション装置SDは、車両走行中に車体Bに大きな横方向加速度が作用しない場合にはスタビライザSF,SRの見掛け上のばね定数を小さくして車両Vにおける乗り心地を向上しつつ、車体Bに大きな横方向加速度が作用するとスタビライザSF,SRの見掛け上のばね定数を大きくして、車体Bのロールを抑制できる。
以上より、本発明のサスペンション装置SDによれば、車両Vにおける乗り心地を向上しつつも車体Bのロールを抑制できるのである。
また、本例では、補正部32は、横方向加速度Glatの絶対値が横方向加速度Glatの絶対値に対して設定される閾値である第一横方向加速度閾値Glat1に比して大きくなると低減力FSF,FSRを減少させるよう補正する。このようにサスペンション装置SDを構成すると、スタビライザSF,SRの見掛け上のばね定数を小さくしてもよい状況では、ばね定数を低くして振動伝達率を小さくし車両Vにおける乗り心地を確保でき、また、車体Bのロールの抑制を優先すべき状況となるとスタビライザSF,SRの見掛け上のばね定数を大きくして車体Bのロールを抑制できる。
さらに、本例では、車体Bに対する車輪WFR,WFL,WRR,WRLの変位HFR,HFL,HRR,HRLを検知するストロークセンサ26,27,28,29を有し、低減力演算部31が変位HFR,HFL,HRR,HRLに基づいて低減力FSF,FSRを求めるようになっている。このようにサスペンション装置SDを構成すると、スタビライザSF,SRが発揮するスタビライザ反力に対して常に一定割合の低減力FSF,FSRを求められる。
さらに、本例では、補正部32は、横方向加速度Glatの絶対値から横方向加速度係数γを求め、低減力FSF,FSRに横方向加速度係数γを乗じて低減力FSF,FSRを補正する。このように、横方向加速度係数γを横方向加速度Glatの絶対値が大きくなると徐々に減少するようにして、低減力FSF,FSRに乗じるようにすれば、横方向加速度Glatの絶対値が大きくなるにつれて、スタビライザSF,SRの見掛け上のばね定数からスタビライザSF,SRの実際のばね定数に変化するようになる。このようにすれば、乗心地向上を優先する制御ではロールを充分に抑制できなくなる限界が近づくとスタビライザSF,SRの見掛け上のばね定数が高くなるので、運転者にこの限界が近づいているのを認識させて、過度な姿勢変化の発生を防止できる。
なお、本例では、制御力演算部30は、横方向加速度Glat、前後方向加速度Glong、バウンス速度VB、ピッチ角速度VPおよびロール角速度VRから車体Bの姿勢変化を抑制する制御を行っているが、当該制御は一例であって、これに限らず、スカイフック制御等の他の制御則を用いて制御力FAFR,FAFL,FARR,FARLを求めてもよい。
また、本例では、横方向加速度係数γは、加速度の大きさにより1から0へ変化するようにしているが、車両Vに適すれば、最小値を0よりも大きく0.5よりも小さな値に設定してもよい。
なお、車輪WFR,WFL,WRR,WRLと車体Bの変位HFR,HFL,HRR,HRLは、車体Bに設けた加速度センサ21,22,23が検知する上下方向加速度G1,G2,G3と、車輪WFR,WFL,WRR,WRLの上下加速度とを利用すれば求められる。よって、ストロークセンサ26,27,28,29を設ける代わりに、車輪WFR,WFL,WRR,WRLの上下加速度を検知する加速度センサを設けるようにしてもよい。
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。
本願は、2016年9月20日に日本国特許庁に出願された特願2016-182618に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (5)
- サスペンション装置であって、
車両の車体と左右輪との間に介装される一対のアクチュエータと、
前記各アクチュエータを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記左右輪間に介装されるスタビライザが発揮するスタビライザ反力を低減する低減力を求める低減力演算部を備え、
前記アクチュエータの制御力と前記低減力に基づいて最終制御力を求める
サスペンション装置。 - 請求項1に記載のサスペンション装置であって、
前記車体に作用する横方向加速度に基づいて前記低減力を補正する補正部を備え、
前記アクチュエータの制御力と前記補正部により補正された前記低減力に基づいて最終制御力を求める
サスペンション装置。 - 請求項2に記載のサスペンション装置であって、
前記補正部は、前記横方向加速度の絶対値が閾値に比して大きくなると前記低減力を減少させるよう補正する
サスペンション装置。 - 請求項1に記載のサスペンション装置であって、
前記車体に対する前記左右輪の各変位を検知するストロークセンサを備え、
前記低減力演算部は、前記変位に基づいて前記低減力を求める
サスペンション装置。 - 請求項2に記載のサスペンション装置であって、
前記補正部は、前記横方向加速度の絶対値から横方向加速度係数を求め、前記低減力に前記横方向加速度係数を乗じて前記低減力を補正する
サスペンション装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016182618A JP2018047723A (ja) | 2016-09-20 | 2016-09-20 | サスペンション装置 |
| JP2016-182618 | 2016-09-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018056131A1 true WO2018056131A1 (ja) | 2018-03-29 |
Family
ID=61689921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2017/032980 Ceased WO2018056131A1 (ja) | 2016-09-20 | 2017-09-13 | サスペンション装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018047723A (ja) |
| WO (1) | WO2018056131A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935106U (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-05 | 日産自動車株式会社 | 車両用アンチロ−ル装置 |
| JPH0295912A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-06 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション |
| JPH06247126A (ja) * | 1993-02-04 | 1994-09-06 | Robert Bosch Gmbh | 自動車シャシを閉ループおよび/または開ループ制御するシステム |
| JP2006007803A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Toyota Motor Corp | 車輌のロール運動制御装置 |
-
2016
- 2016-09-20 JP JP2016182618A patent/JP2018047723A/ja active Pending
-
2017
- 2017-09-13 WO PCT/JP2017/032980 patent/WO2018056131A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935106U (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-05 | 日産自動車株式会社 | 車両用アンチロ−ル装置 |
| JPH0295912A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-06 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型サスペンション |
| JPH06247126A (ja) * | 1993-02-04 | 1994-09-06 | Robert Bosch Gmbh | 自動車シャシを閉ループおよび/または開ループ制御するシステム |
| JP2006007803A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Toyota Motor Corp | 車輌のロール運動制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018047723A (ja) | 2018-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8718872B2 (en) | Vehicle attitude controller | |
| JP2010208619A (ja) | 車両挙動制御装置 | |
| KR102172306B1 (ko) | 차량 거동 제어 장치 | |
| JP6753911B2 (ja) | 減衰力可変ダンパの制御装置 | |
| US11945428B2 (en) | Vehicle motion control apparatus | |
| JP2015058914A (ja) | サスペンション装置 | |
| JP2012136111A (ja) | 車両制御システムおよび制御装置 | |
| JP2008189008A (ja) | 車両統合制御装置 | |
| JP4998758B2 (ja) | 車両統合制御装置 | |
| WO2018056130A1 (ja) | サスペンション装置 | |
| CN115107437B (zh) | 电动悬架装置 | |
| JP2011230718A (ja) | 車両用サスペンション制御装置 | |
| JP2010228692A (ja) | 車両挙動制御装置 | |
| JP5652341B2 (ja) | 車両用サスペンション装置 | |
| JP5289995B2 (ja) | 車両用アクティブサスペンションの制御方法及び装置 | |
| WO2018056131A1 (ja) | サスペンション装置 | |
| JP4596133B2 (ja) | 車両統合制御装置 | |
| JP2874427B2 (ja) | 車両用アクティブサスペンション装置 | |
| KR102417608B1 (ko) | 액티브 롤 스테빌라이저를 구비하는 자동차 및 그 제어 방법 | |
| JP6264047B2 (ja) | 車体制振制御装置 | |
| KR20180068742A (ko) | 급제동 차량의 안정화 제어 방법 및 안정화 제어 시스템 | |
| JP2021146808A (ja) | 車両の姿勢制御装置 | |
| JP5571510B2 (ja) | サスペンション制御装置 | |
| JP2010203354A (ja) | トラクション制御装置及び方法 | |
| JP2021146807A (ja) | 車両の姿勢制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DPE1 | Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101) | ||
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17852908 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17852908 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |