JP3182019B2 - 車両懸架装置 - Google Patents
車両懸架装置Info
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- JP3182019B2 JP3182019B2 JP03527193A JP3527193A JP3182019B2 JP 3182019 B2 JP3182019 B2 JP 3182019B2 JP 03527193 A JP03527193 A JP 03527193A JP 3527193 A JP3527193 A JP 3527193A JP 3182019 B2 JP3182019 B2 JP 3182019B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両懸架装置に関し、
特に、ショックアブソーバの減衰特性をスカイフック理
論に基づいて変更する制御を行うものに関する。
特に、ショックアブソーバの減衰特性をスカイフック理
論に基づいて変更する制御を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、減衰特性を変更する制御を行う車
両懸架装置としては、例えば、特開昭６１−１６３０１
１号公報に記載されたものが知られている。この従来の
車両懸架装置は、流体の流路断面積を変更して減衰特性
をハード・ソフトに変更可能なショックアブソーバと、
ばね上上下速度を検出するばね上速度検出手段と、ばね
上・ばね下間の相対速度を検出する相対速度検出手段
と、両検出手段で検出したばね上速度の符号と相対速度
の符号とが一致する時には、ショックアブソーバの減衰
特性をハードとし、両者が一致しない時には、減衰特性
をソフトにするといったスカイフック理論に基づいた減
衰特性制御を４輪独立に行なう制御手段とを備えたもの
であった。
両懸架装置としては、例えば、特開昭６１−１６３０１
１号公報に記載されたものが知られている。この従来の
車両懸架装置は、流体の流路断面積を変更して減衰特性
をハード・ソフトに変更可能なショックアブソーバと、
ばね上上下速度を検出するばね上速度検出手段と、ばね
上・ばね下間の相対速度を検出する相対速度検出手段
と、両検出手段で検出したばね上速度の符号と相対速度
の符号とが一致する時には、ショックアブソーバの減衰
特性をハードとし、両者が一致しない時には、減衰特性
をソフトにするといったスカイフック理論に基づいた減
衰特性制御を４輪独立に行なう制御手段とを備えたもの
であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような制御で
は、ばね上およびばね上−ばね下間の挙動に基づいて、
ばね上共振点、および、ばね上共振点からばね下共振点
までの間の周波数帯においては、ばね上に関しては十分
な効果が認められる。しかしながら、より高いレベルの
効果を求めようとした場合、従来技術では、ばね下の制
振については、全く制御がなされないため、以下に述べ
る解決すべき問題があった。
は、ばね上およびばね上−ばね下間の挙動に基づいて、
ばね上共振点、および、ばね上共振点からばね下共振点
までの間の周波数帯においては、ばね上に関しては十分
な効果が認められる。しかしながら、より高いレベルの
効果を求めようとした場合、従来技術では、ばね下の制
振については、全く制御がなされないため、以下に述べ
る解決すべき問題があった。
【０００４】すなわち、ばね下の共振点付近が主成分で
ある路面を走行した場合には、制振制御を行っていない
ばね下側で「ばたつき」が生じるおそれがあり、万一、
この「ばたつき」が大きくなった場合、車輪の接地性が
低下して操縦安定性が低下したり、車輪側で高周波の音
が発生したり、さらに、この音により車体が振動して乗
り心地の悪化を招くという問題が生じるおそれがある。
ある路面を走行した場合には、制振制御を行っていない
ばね下側で「ばたつき」が生じるおそれがあり、万一、
この「ばたつき」が大きくなった場合、車輪の接地性が
低下して操縦安定性が低下したり、車輪側で高周波の音
が発生したり、さらに、この音により車体が振動して乗
り心地の悪化を招くという問題が生じるおそれがある。
【０００５】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、ばね下についてもスカイフック理論に
よる制振制御を適用することで、ばね下の「ばたつき」
を防止し、高いレベルで操縦安定性の向上、騒音の発生
防止、乗り心地の向上を達成することを目的としてい
る。
なされたもので、ばね下についてもスカイフック理論に
よる制振制御を適用することで、ばね下の「ばたつき」
を防止し、高いレベルで操縦安定性の向上、騒音の発生
防止、乗り心地の向上を達成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】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、図１のクレーム対応図に示すよう
に、車体と各車輪の間に介在され、減衰特性変更手段ａ
により減衰特性を変更可能なショックアブソーバｂと、
車両の挙動を検出する挙動検出手段ｃからの信号に基づ
いて、前記減衰特性変更手段ａを作動させるアクチュエ
ータｄを駆動させるための駆動制御信号を形成する減衰
特性制御手段ｅとを備えた車両懸架装置において、前記
減衰特性制御手段ｅが、挙動検出手段ｃから得たばね上
速度，ばね下速度，ばね上−ばね下間の相対速度に基づ
いて駆動制御信号を形成するとともに、この駆動制御信
号を形成するにあたり、前記ばね上速度とばね下速度に
はそれぞれ異なる重み付けを与えるための重み付け係数
を有して構成し、これらの２つの重み付け係数の値を、
ばね上およびばね下の状態量に応じた所定の信号処理を
施した信号によって形成する係数処理手段ｆが設けられ
ている構成とした。
めに、本発明では、図１のクレーム対応図に示すよう
に、車体と各車輪の間に介在され、減衰特性変更手段ａ
により減衰特性を変更可能なショックアブソーバｂと、
車両の挙動を検出する挙動検出手段ｃからの信号に基づ
いて、前記減衰特性変更手段ａを作動させるアクチュエ
ータｄを駆動させるための駆動制御信号を形成する減衰
特性制御手段ｅとを備えた車両懸架装置において、前記
減衰特性制御手段ｅが、挙動検出手段ｃから得たばね上
速度，ばね下速度，ばね上−ばね下間の相対速度に基づ
いて駆動制御信号を形成するとともに、この駆動制御信
号を形成するにあたり、前記ばね上速度とばね下速度に
はそれぞれ異なる重み付けを与えるための重み付け係数
を有して構成し、これらの２つの重み付け係数の値を、
ばね上およびばね下の状態量に応じた所定の信号処理を
施した信号によって形成する係数処理手段ｆが設けられ
ている構成とした。
【０００７】なお、前記減衰特性制御手段ｅは、駆動制
御信号を形成するにあたって、重み付け係数とばね上速
度との積から重み付け係数とばね下速度との積を差し引
いた値にばね上−ばね下間相対速度を掛ける演算を行
い、この演算で得た値が正であればハード減衰特性とす
る駆動制御信号を形成し、前記値が負であればソフト減
衰特性とする駆動制御信号を形成するようにしてもよ
い。
御信号を形成するにあたって、重み付け係数とばね上速
度との積から重み付け係数とばね下速度との積を差し引
いた値にばね上−ばね下間相対速度を掛ける演算を行
い、この演算で得た値が正であればハード減衰特性とす
る駆動制御信号を形成し、前記値が負であればソフト減
衰特性とする駆動制御信号を形成するようにしてもよ
い。
【０００８】また、前記係数処理手段ｆは、ばね上の入
力においてばね上共振周波数帯の値が大きければ、ばね
上速度の重み付け係数を大きくする一方でばね下速度の
重み付け係数を小さくし、逆に、ばね下共振周波数帯の
値が大きければ、ばね下の重み付け係数を大きくする一
方でばね上の重み付け係数を小さくするよう構成しても
よい。
力においてばね上共振周波数帯の値が大きければ、ばね
上速度の重み付け係数を大きくする一方でばね下速度の
重み付け係数を小さくし、逆に、ばね下共振周波数帯の
値が大きければ、ばね下の重み付け係数を大きくする一
方でばね上の重み付け係数を小さくするよう構成しても
よい。
【０００９】
【作用】車体の挙動あるいは路面からの入力に応じて、
ばね上の状態量およびばね下の状態量が変化する。そこ
で、ばね下の共振周波数帯が主成分の路面を走行した時
には、ばね下の「ばたつき」がばね下の状態量に表れ、
係数処理手段では、このばね下の状態量に重み付けした
係数の値が形成される。そして、減衰特性制御手段で
は、このような重み付けがなされた重み付け係数により
ばね下に重点を置いた駆動制御信号が形成される。よっ
て、ばね下の「ばたつき」を抑えて車輪の接地性を向上
させることができる。
ばね上の状態量およびばね下の状態量が変化する。そこ
で、ばね下の共振周波数帯が主成分の路面を走行した時
には、ばね下の「ばたつき」がばね下の状態量に表れ、
係数処理手段では、このばね下の状態量に重み付けした
係数の値が形成される。そして、減衰特性制御手段で
は、このような重み付けがなされた重み付け係数により
ばね下に重点を置いた駆動制御信号が形成される。よっ
て、ばね下の「ばたつき」を抑えて車輪の接地性を向上
させることができる。
【００１０】この駆動制御信号を形成するにあたり、請
求項２の装置では、重み付け係数とばね上速度との第１
の積と、重み付け係数とばね下速度との第２の積とで、
第１の積の方が大きければ、従来のスカイフック制御の
場合と同様に、ばね上が制振され、第２の積の方が大き
ければ、上述のようにばね下が制振される。
求項２の装置では、重み付け係数とばね上速度との第１
の積と、重み付け係数とばね下速度との第２の積とで、
第１の積の方が大きければ、従来のスカイフック制御の
場合と同様に、ばね上が制振され、第２の積の方が大き
ければ、上述のようにばね下が制振される。
【００１１】また、係数処理手段が重み付け係数の値を
形成するにあたり、請求項３の装置では、ばね上の入力
においてばね上共振周波数帯の値が大きければ、ばね上
速度の重み付け係数を大きくする一方でばね下速度の重
み付け係数を小さくし、逆に、ばね下共振周波数帯の値
が大きければ、ばね下の重み付け係数を大きくする一方
でばね上の重み付け係数を小さくするというような重み
付けを行う。
形成するにあたり、請求項３の装置では、ばね上の入力
においてばね上共振周波数帯の値が大きければ、ばね上
速度の重み付け係数を大きくする一方でばね下速度の重
み付け係数を小さくし、逆に、ばね下共振周波数帯の値
が大きければ、ばね下の重み付け係数を大きくする一方
でばね上の重み付け係数を小さくするというような重み
付けを行う。
【００１２】
【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、構成について説明する。図２は、実施例の車両懸架
装置を示す構成説明図であり、車体と４つの車輪との間
に４つのショックアブソーバＳＡが介在されている。そ
して、各ショックアブソーバＳＡの近傍位置の車体に
は、挙動検出手段として車体の上下方向の加速度を検出
する上下加速度センサ（以後、上下Ｇセンサという）１
が設けられ、同じく、ショックアブソーバＳＡのばね下
側の部材とばね上側の部材との間に、ばね上−ばね下間
の相対速度Ｖpdを検出するためにばね上−ばね下間の相
対変位を検出するストロークセンサ８が設けられてい
る。また、運転席の近傍位置には、各上下Ｇセンサ１か
らの信号を入力して、各ショックアブソーバＳＡのパル
スモータ３に駆動制御信号ｍｖを出力するコントロール
ユニット４（請求の範囲の減衰特性制御手段，係数処理
手段に相当する）が設けられている。
ず、構成について説明する。図２は、実施例の車両懸架
装置を示す構成説明図であり、車体と４つの車輪との間
に４つのショックアブソーバＳＡが介在されている。そ
して、各ショックアブソーバＳＡの近傍位置の車体に
は、挙動検出手段として車体の上下方向の加速度を検出
する上下加速度センサ（以後、上下Ｇセンサという）１
が設けられ、同じく、ショックアブソーバＳＡのばね下
側の部材とばね上側の部材との間に、ばね上−ばね下間
の相対速度Ｖpdを検出するためにばね上−ばね下間の相
対変位を検出するストロークセンサ８が設けられてい
る。また、運転席の近傍位置には、各上下Ｇセンサ１か
らの信号を入力して、各ショックアブソーバＳＡのパル
スモータ３に駆動制御信号ｍｖを出力するコントロール
ユニット４（請求の範囲の減衰特性制御手段，係数処理
手段に相当する）が設けられている。
【００１３】図３は、上記構成を示すシステムブロック
図であって、コントロールユニット４は、インタフェー
ス回路４ａ，ＣＰＵ４ｂ，駆動回路４ｃを備えている。
図であって、コントロールユニット４は、インタフェー
ス回路４ａ，ＣＰＵ４ｂ，駆動回路４ｃを備えている。
【００１４】次に、図４は、ショックアブソーバＳＡの
構成を示す断面図であって、このショックアブソーバＳ
Ａは、シリンダ３０と、シリンダ３０を上部室Ａと下部
室Ｂとに画成したピストン３１と、シリンダ３０の外周
にリザーバ室３２を形成した外筒３３と、下部室Ｂとリ
ザーバ室３２とを画成したベース３４と、ピストン３１
に連結されたピストンロッド７の摺動をガイドするガイ
ド部材３５と、外筒３３と車体との間に介在されたサス
ペンションスプリング３６と、バンパラバー３７とを備
えている。
構成を示す断面図であって、このショックアブソーバＳ
Ａは、シリンダ３０と、シリンダ３０を上部室Ａと下部
室Ｂとに画成したピストン３１と、シリンダ３０の外周
にリザーバ室３２を形成した外筒３３と、下部室Ｂとリ
ザーバ室３２とを画成したベース３４と、ピストン３１
に連結されたピストンロッド７の摺動をガイドするガイ
ド部材３５と、外筒３３と車体との間に介在されたサス
ペンションスプリング３６と、バンパラバー３７とを備
えている。
【００１５】次に、図５は前記ピストン３１の部分を示
す拡大断面図で、この図に示すように、ピストン３１に
は、貫通孔３１ａ，３１ｂが形成されているとともに、
各貫通孔３１ａ，３１ｂをそれぞれ開閉する伸側減衰バ
ルブ１２および圧側減衰バルブ２０が設けられている。
また、ピストンロッド７の先端に螺合されたバウンドス
トッパ４１には、ピストン３１を貫通したスタッド３８
が螺合して固定されていて、このスタッド３８には、貫
通孔３１ａ，３１ｂをバイパスして上部室Ａと下部室Ｂ
とを連通する流路（後述の伸側第２流路Ｅ，伸側第３流
路Ｆ，バイパス流路Ｇ，圧側第２流路Ｊ）を形成するた
めの連通孔３９が形成され、この連通孔３９内には前記
流路の流路断面積を変更するための調整子４０が回動自
在に設けられている。また、スタッド３８の外周部に
は、流体の流通の方向に応じて前記連通孔３９で形成さ
れる流路側の流通を許容・遮断する伸側チェックバルブ
１７と圧側チェックバルブ２２とが設けられている。な
お、前記調整子４０は、前記パルスモータ３によりコン
トロールロッド７０を介して回転されるようになってい
る（図４参照）。また、スタッド３８には、上から順に
第１ポート２１，第２ポート１３，第３ポート１８，第
４ポート１４，第５ポート１６が形成されている。
す拡大断面図で、この図に示すように、ピストン３１に
は、貫通孔３１ａ，３１ｂが形成されているとともに、
各貫通孔３１ａ，３１ｂをそれぞれ開閉する伸側減衰バ
ルブ１２および圧側減衰バルブ２０が設けられている。
また、ピストンロッド７の先端に螺合されたバウンドス
トッパ４１には、ピストン３１を貫通したスタッド３８
が螺合して固定されていて、このスタッド３８には、貫
通孔３１ａ，３１ｂをバイパスして上部室Ａと下部室Ｂ
とを連通する流路（後述の伸側第２流路Ｅ，伸側第３流
路Ｆ，バイパス流路Ｇ，圧側第２流路Ｊ）を形成するた
めの連通孔３９が形成され、この連通孔３９内には前記
流路の流路断面積を変更するための調整子４０が回動自
在に設けられている。また、スタッド３８の外周部に
は、流体の流通の方向に応じて前記連通孔３９で形成さ
れる流路側の流通を許容・遮断する伸側チェックバルブ
１７と圧側チェックバルブ２２とが設けられている。な
お、前記調整子４０は、前記パルスモータ３によりコン
トロールロッド７０を介して回転されるようになってい
る（図４参照）。また、スタッド３８には、上から順に
第１ポート２１，第２ポート１３，第３ポート１８，第
４ポート１４，第５ポート１６が形成されている。
【００１６】一方、調整子４０は、中空部１９が形成さ
れているとともに、内外を連通する第１横孔２４および
第２横孔２５が形成され、さらに、外周部に縦溝２３が
形成されている。したがって、前記上部室Ａと下部室Ｂ
との間には、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫
通孔３１ｂを通り伸側減衰バルブ１２の内側を開弁して
下部室Ｂに至る伸側第１流路Ｄと、第２ポート１３，縦
溝２３，第４ポート１４を経由して伸側減衰バルブ１２
の外周側を開弁して下部室Ｂに至る伸側第２流路Ｅと、
第２ポート１３，縦溝２３，第５ポート１６を経由して
伸側チェックバルブ１７を開弁して下部室Ｂに至る伸側
第３流路Ｆと、第３ポート１８，第２横孔２５，中空部
１９を経由して下部室Ｂに至るバイパス流路Ｇの４つの
流路がある。また、圧行程で流体が流通可能な流路とし
て、貫通孔３１ａを通り圧側減衰バルブ２０を開弁する
圧側第１流路Ｈと、中空部１９，第１横孔２４，第１ポ
ート２１を経由し圧側チェックバルブ２２を開弁して上
部室Ａに至る圧側第２流路Ｊと、中空部１９，第２横孔
２５，第３ポート１８を経由して上部室Ａに至るバイパ
ス流路Ｇとの３つの流路がある。
れているとともに、内外を連通する第１横孔２４および
第２横孔２５が形成され、さらに、外周部に縦溝２３が
形成されている。したがって、前記上部室Ａと下部室Ｂ
との間には、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫
通孔３１ｂを通り伸側減衰バルブ１２の内側を開弁して
下部室Ｂに至る伸側第１流路Ｄと、第２ポート１３，縦
溝２３，第４ポート１４を経由して伸側減衰バルブ１２
の外周側を開弁して下部室Ｂに至る伸側第２流路Ｅと、
第２ポート１３，縦溝２３，第５ポート１６を経由して
伸側チェックバルブ１７を開弁して下部室Ｂに至る伸側
第３流路Ｆと、第３ポート１８，第２横孔２５，中空部
１９を経由して下部室Ｂに至るバイパス流路Ｇの４つの
流路がある。また、圧行程で流体が流通可能な流路とし
て、貫通孔３１ａを通り圧側減衰バルブ２０を開弁する
圧側第１流路Ｈと、中空部１９，第１横孔２４，第１ポ
ート２１を経由し圧側チェックバルブ２２を開弁して上
部室Ａに至る圧側第２流路Ｊと、中空部１９，第２横孔
２５，第３ポート１８を経由して上部室Ａに至るバイパ
ス流路Ｇとの３つの流路がある。
【００１７】すなわち、ショックアブソーバＳＡは、調
整子４０を回動させてポジションを切り換えることによ
り、伸側・圧側のいずれとも図６に示すような特性で減
衰係数（ピストン速度に対する減衰力特性が係数を変化
させたように変化することから、これを「減衰係数」と
称する）を多段階に変更可能に構成されている。つま
り、図７に示すように、伸側・圧側いずれもソフトとし
た状態（以後、ソフトポジションＳＳという）から調整
子４０を反時計方向に回動させると、伸側のみ減衰係数
を多段階に変更可能で圧側が低減衰係数に固定の領域
（以後、伸側ハード領域ＨＳという）となり、逆に調整
子４０を時計方向に回動させると、圧側のみ減衰係数を
多段階に変更可能で伸側が低減衰係数に固定の領域（以
後、圧側ハード領域ＳＨという）となる構造となってい
る。
整子４０を回動させてポジションを切り換えることによ
り、伸側・圧側のいずれとも図６に示すような特性で減
衰係数（ピストン速度に対する減衰力特性が係数を変化
させたように変化することから、これを「減衰係数」と
称する）を多段階に変更可能に構成されている。つま
り、図７に示すように、伸側・圧側いずれもソフトとし
た状態（以後、ソフトポジションＳＳという）から調整
子４０を反時計方向に回動させると、伸側のみ減衰係数
を多段階に変更可能で圧側が低減衰係数に固定の領域
（以後、伸側ハード領域ＨＳという）となり、逆に調整
子４０を時計方向に回動させると、圧側のみ減衰係数を
多段階に変更可能で伸側が低減衰係数に固定の領域（以
後、圧側ハード領域ＳＨという）となる構造となってい
る。
【００１８】ちなみに、図７において、調整子４０を
，，のポジションに配置した時の、図５における
Ｋ−Ｋ断面，Ｌ−Ｌ断面およびＭ−Ｍ断面，Ｎ−Ｎ断面
を、それぞれ、図８，図９，図１０に示し、また、各ポ
ジションに配置した時の減衰力特性を図１１，１２，１
３に示している。
，，のポジションに配置した時の、図５における
Ｋ−Ｋ断面，Ｌ−Ｌ断面およびＭ−Ｍ断面，Ｎ−Ｎ断面
を、それぞれ、図８，図９，図１０に示し、また、各ポ
ジションに配置した時の減衰力特性を図１１，１２，１
３に示している。
【００１９】次に、パルスモータ３の駆動を制御するコ
ントロールユニット４の構成について詳述すると、図１
４は、ＣＰＵ４ｂの要部の構成を示していて、上下Ｇセ
ンサ１から入力したばね上加速度信号ｇをばね上上下速
度Ｖupに変換する積分を行うローパスフィルタＬＰＦ１
（0.05Hz）と、このばね上上下速度Ｖup中からばね上共
振周波数帯を含むＡ1Hz 〜Ａ2Hz の範囲（図１５参照）
の低周波成分で構成された第１係数制御信号Ｓ1 を形成
するためのハイパスフィルタＨＰＦ１およびローパスフ
ィルタＬＰＦ２と、前記ばね上上下速度Ｖupからばね下
共振周波数帯を含むＡ3Hz 〜Ａ4Hz の範囲（図１５参
照）の高周波成分で構成された第２係数制御信号Ｓ2 を
形成するためのハイパスフィルタＨＰＦ２およびローパ
スフィルタＬＰＦ３とを備えている。なお、第２係数制
御信号Ｓ2 は、ばね上−ばね下間相対速度Ｖpdとばね上
上下速度Ｖupとからばね下上下速度Ｖudを形成した上
で、図１６に示すようにハイパスフィルタＨＰＦ２およ
びローパスフィルタＬＰＦ３によりＡ3Hz 〜Ａ4Hz の範
囲の周波数成分を取り出して形成するようにしてもよ
い。また、これらの係数制御信号Ｓ1 ，Ｓ2 は、本実施
例のようにばね上あるいはばね下速度からではなく、ば
ね上あるいはばね下加速度から上記周波数帯の信号を取
り出して形成するようにしてもよい。
ントロールユニット４の構成について詳述すると、図１
４は、ＣＰＵ４ｂの要部の構成を示していて、上下Ｇセ
ンサ１から入力したばね上加速度信号ｇをばね上上下速
度Ｖupに変換する積分を行うローパスフィルタＬＰＦ１
（0.05Hz）と、このばね上上下速度Ｖup中からばね上共
振周波数帯を含むＡ1Hz 〜Ａ2Hz の範囲（図１５参照）
の低周波成分で構成された第１係数制御信号Ｓ1 を形成
するためのハイパスフィルタＨＰＦ１およびローパスフ
ィルタＬＰＦ２と、前記ばね上上下速度Ｖupからばね下
共振周波数帯を含むＡ3Hz 〜Ａ4Hz の範囲（図１５参
照）の高周波成分で構成された第２係数制御信号Ｓ2 を
形成するためのハイパスフィルタＨＰＦ２およびローパ
スフィルタＬＰＦ３とを備えている。なお、第２係数制
御信号Ｓ2 は、ばね上−ばね下間相対速度Ｖpdとばね上
上下速度Ｖupとからばね下上下速度Ｖudを形成した上
で、図１６に示すようにハイパスフィルタＨＰＦ２およ
びローパスフィルタＬＰＦ３によりＡ3Hz 〜Ａ4Hz の範
囲の周波数成分を取り出して形成するようにしてもよ
い。また、これらの係数制御信号Ｓ1 ，Ｓ2 は、本実施
例のようにばね上あるいはばね下速度からではなく、ば
ね上あるいはばね下加速度から上記周波数帯の信号を取
り出して形成するようにしてもよい。
【００２０】次に、このコントロールユニット４の作動
について、図１７のフローチャートに基づき説明する
と、ステップ１０１は、図１４に示す構成により前記第
１係数制御信号Ｓ1 を形成するステップ、また、続くス
テップ１０２も、同様に図１４に示す構成により第２係
数制御信号Ｓ2 を形成するステップである。
について、図１７のフローチャートに基づき説明する
と、ステップ１０１は、図１４に示す構成により前記第
１係数制御信号Ｓ1 を形成するステップ、また、続くス
テップ１０２も、同様に図１４に示す構成により第２係
数制御信号Ｓ2 を形成するステップである。
【００２１】ステップ１０３は、両係数制御信号Ｓ1 ，
Ｓ2 から、あらかじめ入力されている図示のマップを参
照して第１・第２の重み付け係数α，βを設定するステ
ップであって、前記マップは、図示のように、第１係数
制御信号Ｓ1 が大きくなるほど第１重み付け係数αが大
きくなる一方で第２重み付け係数βが小さくなり、その
反対に、第２係数制御信号Ｓ2 が大きくなるほど、第２
重み付け係数βが大きくなる一方で第１重み付け係数α
が小さくなる設定となっている。
Ｓ2 から、あらかじめ入力されている図示のマップを参
照して第１・第２の重み付け係数α，βを設定するステ
ップであって、前記マップは、図示のように、第１係数
制御信号Ｓ1 が大きくなるほど第１重み付け係数αが大
きくなる一方で第２重み付け係数βが小さくなり、その
反対に、第２係数制御信号Ｓ2 が大きくなるほど、第２
重み付け係数βが大きくなる一方で第１重み付け係数α
が小さくなる設定となっている。
【００２２】ステップ１０４は、Ｖs ＝（αＶup−βＶ
ud）・Ｖpdの演算式によって制御信号Ｖs を算出するス
テップである。なお、Ｖpdは、ばね上−ばね下間の相対
速度であって、前記ストロークセンサ８で検出するばね
上−ばね下間の相対変位の時間あたりの変化から求める
ものである。
ud）・Ｖpdの演算式によって制御信号Ｖs を算出するス
テップである。なお、Ｖpdは、ばね上−ばね下間の相対
速度であって、前記ストロークセンサ８で検出するばね
上−ばね下間の相対変位の時間あたりの変化から求める
ものである。
【００２３】ステップ１０５は、制御信号Ｖs が正であ
るか否かを判定し、ＹＥＳでステップ１０６に進み、Ｎ
Ｏでステップ１０７に進む。
るか否かを判定し、ＹＥＳでステップ１０６に進み、Ｎ
Ｏでステップ１０７に進む。
【００２４】ステップ１０６は、下記（１）の演算式に
より最適の減衰力ステップ（パルスモータ３の切換ステ
ップ数に相当する）ｕを演算するステップである。 ｕ＝Ｋ（αＶup−βＶud）／（Ｖpd） ……（１） なお、Ｋは制御ゲインである。
より最適の減衰力ステップ（パルスモータ３の切換ステ
ップ数に相当する）ｕを演算するステップである。 ｕ＝Ｋ（αＶup−βＶud）／（Ｖpd） ……（１） なお、Ｋは制御ゲインである。
【００２５】ステップ１０７は、前記減衰力ステップｕ
を、最小ｍｉｎ（ソフトポジションＳＳ）に設定するス
テップである。
を、最小ｍｉｎ（ソフトポジションＳＳ）に設定するス
テップである。
【００２６】ステップ１０８は、前記ステップ１０６，
１０７で得た減衰力ステップｕに応じてパルスモータ３
に駆動制御信号ｍｖを出力するステップである。
１０７で得た減衰力ステップｕに応じてパルスモータ３
に駆動制御信号ｍｖを出力するステップである。
【００２７】次に、実施例の作動を説明する。図１８
は、車両の自由度系の振動を表す模式図で、ｍ1 はばね
下重量，ｍ2 はばね上重量，ｘ1 はばね下変位，ｘ2 は
ばね上変位である。
は、車両の自由度系の振動を表す模式図で、ｍ1 はばね
下重量，ｍ2 はばね上重量，ｘ1 はばね下変位，ｘ2 は
ばね上変位である。
【００２８】ここで、前述のスカイフック理論にあって
は、ばね上の制振のために、ばね上上下速度Ｖupとばね
上−ばね下間相対速度Ｖpdとの積：Ｖup・Ｖpdが正の時
は高減衰係数とし、一方、この積：Ｖup・Ｖpdが負であ
る時には低減衰係数とする切換制御を行う。それに対
し、ばね下の制振を行う場合には、ばね下上下速度Ｖud
とばね上−ばね下間相対速度Ｖpdとの積：Ｖud・Ｖpdが
正の時に低減衰係数とし、一方、この積：Ｖud・Ｖpdが
負である時に高減衰係数とする切換制御を行うことにな
る。
は、ばね上の制振のために、ばね上上下速度Ｖupとばね
上−ばね下間相対速度Ｖpdとの積：Ｖup・Ｖpdが正の時
は高減衰係数とし、一方、この積：Ｖup・Ｖpdが負であ
る時には低減衰係数とする切換制御を行う。それに対
し、ばね下の制振を行う場合には、ばね下上下速度Ｖud
とばね上−ばね下間相対速度Ｖpdとの積：Ｖud・Ｖpdが
正の時に低減衰係数とし、一方、この積：Ｖud・Ｖpdが
負である時に高減衰係数とする切換制御を行うことにな
る。
【００２９】このように、ばね上制振の場合もばね下制
振の場合も、ばね上−ばね下間相対速度Ｖpdに対し、そ
れぞればね上上下速度Ｖupあるいはばね下上下速度Ｖud
をかけた得た値に基づいて最適の減衰係数を求めるが、
この値に対する減衰係数の関係が、ばね上とばね下とで
は逆になっている。そこで、本実施例装置にあっては、
上記（１）の演算式ｕ＝Ｋ（αＶup−βＶud）／（Ｖp
d）を用いて、αＶup−βＶudの項の部分において、ば
ね上制振を優先させるかばね下制振を優先させるかの重
み付けを行っているものである。
振の場合も、ばね上−ばね下間相対速度Ｖpdに対し、そ
れぞればね上上下速度Ｖupあるいはばね下上下速度Ｖud
をかけた得た値に基づいて最適の減衰係数を求めるが、
この値に対する減衰係数の関係が、ばね上とばね下とで
は逆になっている。そこで、本実施例装置にあっては、
上記（１）の演算式ｕ＝Ｋ（αＶup−βＶud）／（Ｖp
d）を用いて、αＶup−βＶudの項の部分において、ば
ね上制振を優先させるかばね下制振を優先させるかの重
み付けを行っているものである。
【００３０】すなわち、車両の挙動において、ばね上の
共振周波数を含むＡ1 〜Ａ2 Hzの低周波数帯（Ｓ1 ）の
成分と、ばね下の共振周波数を含むＡ3 〜Ａ4 Hzの高周
波数帯（Ｓ2 ）の成分のいずれかが大きいかにより、ば
ね上制振優先であるかばね下制振優先であるかを判別す
るもので、図１７のステップ１０３のマップに示すよう
に、低周波数帯の第１係数制御信号Ｓ1 が大きい時に
は、第１重み付け係数αの値が大きくなり、逆に、高周
波数帯の第２係数制御信号Ｓ2 が大きい時には、第２重
み付け係数βの値が大きくなる。
共振周波数を含むＡ1 〜Ａ2 Hzの低周波数帯（Ｓ1 ）の
成分と、ばね下の共振周波数を含むＡ3 〜Ａ4 Hzの高周
波数帯（Ｓ2 ）の成分のいずれかが大きいかにより、ば
ね上制振優先であるかばね下制振優先であるかを判別す
るもので、図１７のステップ１０３のマップに示すよう
に、低周波数帯の第１係数制御信号Ｓ1 が大きい時に
は、第１重み付け係数αの値が大きくなり、逆に、高周
波数帯の第２係数制御信号Ｓ2 が大きい時には、第２重
み付け係数βの値が大きくなる。
【００３１】したがって、本実施例装置では、ばね下共
振点付近が主成分である路面を走行した時には、Ａ3 〜
Ａ4 Hzの高周波数帯の第２係数制御信号Ｓ2 が大きくな
ることで、第２重み付け係数βとして大きな値が設定さ
れる一方で第１重み付け係数αとして小さな値が選択さ
れることになり、減衰係数ｕを演算する際に、ばね下制
振を行うのに重点を置いた演算がなされる。よって、ば
ね下の「ばたつき」を抑えて車輪の接地性を向上させる
ことができる。
振点付近が主成分である路面を走行した時には、Ａ3 〜
Ａ4 Hzの高周波数帯の第２係数制御信号Ｓ2 が大きくな
ることで、第２重み付け係数βとして大きな値が設定さ
れる一方で第１重み付け係数αとして小さな値が選択さ
れることになり、減衰係数ｕを演算する際に、ばね下制
振を行うのに重点を置いた演算がなされる。よって、ば
ね下の「ばたつき」を抑えて車輪の接地性を向上させる
ことができる。
【００３２】また、車体においてばね上共振が主成分の
上下移動が生じている時には、Ａ1〜Ａ2 Hzの低周波数
帯の第１係数制御信号Ｓ1 が大きくなって、上記とは逆
に第１重み付け係数αとして大きな値が設定される一方
で第２重み付け係数βとして小さな値が選択されること
になり、従来と同様のスカイフック制御によりばね上の
制振に重点を置いた制御がなされる。
上下移動が生じている時には、Ａ1〜Ａ2 Hzの低周波数
帯の第１係数制御信号Ｓ1 が大きくなって、上記とは逆
に第１重み付け係数αとして大きな値が設定される一方
で第２重み付け係数βとして小さな値が選択されること
になり、従来と同様のスカイフック制御によりばね上の
制振に重点を置いた制御がなされる。
【００３３】以上のように本実施例装置では、ばね上共
振周波数帯の振動に対しては従来と同様のスカイフック
理論にしたがってばね上を制振させることができ、さら
に、ばね下共振周波数帯の入力に対しては、ばね下の
「ばたつき」がばね上に伝達されるのを防止して、操縦
安定性を向上させ、車輪側における高周波の騒音の発生
を防止し、乗り心地を向上させることができるもので、
従来よりも高いレベルで操縦安定性と乗り心地の両立を
図ることができるという特徴を有している。
振周波数帯の振動に対しては従来と同様のスカイフック
理論にしたがってばね上を制振させることができ、さら
に、ばね下共振周波数帯の入力に対しては、ばね下の
「ばたつき」がばね上に伝達されるのを防止して、操縦
安定性を向上させ、車輪側における高周波の騒音の発生
を防止し、乗り心地を向上させることができるもので、
従来よりも高いレベルで操縦安定性と乗り心地の両立を
図ることができるという特徴を有している。
【００３４】以上、実施例について説明してきたが具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明
に含まれるもので、実施例では、伸側・圧側の一方を高
減衰に制御した場合、他方が低減衰に固定される特性の
減衰特性変更手段を示したが、この方が、スカイフック
性理論で制御を行うにあたり切換回数が少なくなって有
利であるが、伸側・圧側が同時に高減衰になったり低減
衰になったりする周知構造のものを用いてもよい。
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明
に含まれるもので、実施例では、伸側・圧側の一方を高
減衰に制御した場合、他方が低減衰に固定される特性の
減衰特性変更手段を示したが、この方が、スカイフック
性理論で制御を行うにあたり切換回数が少なくなって有
利であるが、伸側・圧側が同時に高減衰になったり低減
衰になったりする周知構造のものを用いてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明の車両懸
架装置は、挙動検出手段から得たばね上速度，ばね下速
度，ばね上−ばね下間の相対速度に基づいて駆動制御信
号を形成するとともに、この駆動制御信号を形成するに
あたり、前記ばね上速度とばね下速度にはそれぞれ異な
る重み付けを与えるための重み付け係数を有して構成さ
れた減衰特性制御手段と、これらの２つの重み付け係数
の値を、ばね上およびばね下の状態量に所定の信号処理
を施した信号によって形成する係数処理手段とを設けた
構成としたため、ばね上共振周波数帯の入力に対して
は、ばね上側の重み付け係数を大きくして従来と同様の
スカイフック理論にしたがってばね上を制振させること
ができ、さらに、ばね下共振周波数帯の入力に対して
は、ばね下側の重み付け係数を大きくしてばね下の「ば
たつき」がばね上に伝達されるのを防止することで、車
輪側における高周波の騒音の発生防止，乗り心地向上を
図ることができるもので、従来よりも高いレベルで操縦
安定性と乗り心地の両立を図ることができるという効果
が得られる。
架装置は、挙動検出手段から得たばね上速度，ばね下速
度，ばね上−ばね下間の相対速度に基づいて駆動制御信
号を形成するとともに、この駆動制御信号を形成するに
あたり、前記ばね上速度とばね下速度にはそれぞれ異な
る重み付けを与えるための重み付け係数を有して構成さ
れた減衰特性制御手段と、これらの２つの重み付け係数
の値を、ばね上およびばね下の状態量に所定の信号処理
を施した信号によって形成する係数処理手段とを設けた
構成としたため、ばね上共振周波数帯の入力に対して
は、ばね上側の重み付け係数を大きくして従来と同様の
スカイフック理論にしたがってばね上を制振させること
ができ、さらに、ばね下共振周波数帯の入力に対して
は、ばね下側の重み付け係数を大きくしてばね下の「ば
たつき」がばね上に伝達されるのを防止することで、車
輪側における高周波の騒音の発生防止，乗り心地向上を
図ることができるもので、従来よりも高いレベルで操縦
安定性と乗り心地の両立を図ることができるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両懸架装置を示すクレーム概念図で
ある。
ある。
【図２】本発明実施例の車両懸架装置を示す構成説明図
である。
である。
【図３】実施例装置を示すシステムブロック図である。
【図４】実施例装置に適用したショックアブソーバを示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】前記ショックアブソーバの要部を示す拡大断面
図である。
図である。
【図６】前記ショックアブソーバのピストン速度に対応
した減衰力特性図である。
した減衰力特性図である。
【図７】前記ショックアブソーバのパルスモータのステ
ップ位置に対応した減衰力特性図である。
ップ位置に対応した減衰力特性図である。
【図８】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＫ
−Ｋ断面図である。
−Ｋ断面図である。
【図９】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＬ
−Ｌ断面およびＭ−Ｍ断面図である。
−Ｌ断面およびＭ−Ｍ断面図である。
【図１０】前記ショックアブソーバの要部を示す図５の
Ｎ−Ｎ断面図である。
Ｎ−Ｎ断面図である。
【図１１】前記ショックアブソーバの伸側ハード時の減
衰力特性図である。
衰力特性図である。
【図１２】前記ショックアブソーバの伸側・圧側ソフト
状態の減衰力特性図である。
状態の減衰力特性図である。
【図１３】前記ショックアブソーバの圧側ハード状態の
減衰力特性図である。
減衰力特性図である。
【図１４】実施例装置におけるコントロールユニットの
要部を示すブロック図である。
要部を示すブロック図である。
【図１５】実施例装置における伝達率特性の一例を示す
特性図である。
特性図である。
【図１６】コントロールユニットの要部の他の例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１７】実施例装置のコントローラユニットの制御を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図１８】車両の自由度系の振動を表す模式図である。
ａ 減衰特性変更手段 ｂ ショックアブソーバ ｃ 挙動検出手段 ｄ アクチュエータ ｅ 減衰特性制御手段 ｆ 係数処理手段
Claims (3)
- 【請求項１】 車体と各車輪の間に介在され、減衰特性
変更手段により減衰特性を変更可能なショックアブソー
バと、 車両の挙動を検出する挙動検出手段からの信号に基づい
て、前記減衰特性変更手段を作動させるアクチュエータ
を駆動させるための駆動制御信号を形成する減衰特性制
御手段とを備えた車両懸架装置において、 前記減衰特性制御手段が、挙動検出手段から得たばね上
速度，ばね下速度，ばね上−ばね下間の相対速度に基づ
いて駆動制御信号を形成するとともに、この駆動制御信
号を形成するにあたり、前記ばね上速度とばね下速度に
はそれぞれ異なる重み付けを与えるための重み付け係数
を有して構成され、 これらの重み付け係数の値を、ばね上およびばね下の状
態量応じた所定の信号処理を施した信号によって形成す
る係数処理手段が設けられていること特徴とする車両懸
架装置。 - 【請求項２】 前記減衰特性制御手段は、駆動制御信号
を形成するにあたって、重み付け係数とばね上速度との
積から重み付け係数とばね下速度との積を差し引いた値
にばね上−ばね下間相対速度を掛ける演算を行い、この
演算で得た値が正であればハード減衰特性とする駆動制
御信号を形成し、前記値が負であればソフト減衰特性と
する駆動制御信号を形成するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の車両懸架装置。 - 【請求項３】 前記係数処理手段は、ばね上の入力にお
いてばね上共振周波数帯の値が大きければ、ばね上速度
の重み付け係数を大きくする一方でばね下速度の重み付
け係数を小さくし、逆に、ばね下共振周波数帯の値が大
きければ、ばね下の重み付け係数を大きくする一方でば
ね上の重み付け係数を小さくするよう構成されているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の車両懸架装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03527193A JP3182019B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 車両懸架装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03527193A JP3182019B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 車両懸架装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06247121A JPH06247121A (ja) | 1994-09-06 |
| JP3182019B2 true JP3182019B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=12437133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03527193A Expired - Fee Related JP3182019B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 車両懸架装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182019B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7340334B2 (en) * | 2006-06-07 | 2008-03-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device of variable damping force damper |
| US7946163B2 (en) | 2007-04-02 | 2011-05-24 | Penske Racing Shocks | Methods and apparatus for developing a vehicle suspension |
| JP5979221B2 (ja) * | 2012-03-09 | 2016-08-24 | 日産自動車株式会社 | 車両の制御装置及び車両の制御方法 |
| JP5746246B2 (ja) * | 2013-03-13 | 2015-07-08 | カヤバ工業株式会社 | ダンパ制御装置 |
| JP6345724B2 (ja) * | 2016-03-16 | 2018-06-20 | 本田技研工業株式会社 | 車両のサスペンション装置 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP03527193A patent/JP3182019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06247121A (ja) | 1994-09-06 |
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