JP4122091B2 - 振動低減デバイスの制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンマウント構造やサスペンション支持構造における車体振動に及ぼす影響を低減するのに適する振動低減デバイスの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Karnoppにより提唱されたスカイフック方式に準じた制御を行って車体の振動を減じさせるものとして、任意の力を発生するアクチュエータ機能を備えたエンジンマウント装置や、任意または段階的な減衰力特性を有する制御を行うエンジンマウント装置や、任意の力を発生するアクチュエータ機能を備えたサスペンション支持構造や、任意または段階的な減衰力特性を有する制御を行うダンパを有するサスペンション支持構造などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばエンジンマウント装置の場合には、上記したようにスカイフック制御を基調とし、エンジンの上下方向絶対速度に対する制御系のパラメータに車体上下方向絶対速度のみを用い、かつその制御量の目標値を０とする単純なフィードバック制御とするものであった。
【０００４】
そのため、車体上下方向絶対速度が発生して初めて制振制御を行う制御ループに入るため、制御系の応答時間による遅れが生じるという問題がある。さらに、通常制御系の制御量と操作量及びその操作量の実現とに要する時間は比例するので、制御量の変化が大きい程、時間遅れが大きくなり、制御量の変化周期が短い程、制御ループ時間との比率が開き、制御の効果が小さくなるという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、制御の時間遅れを極力無くすようにすると共に制振効果の大きな制御を実現するために、本発明に於いては、車体の振動に影響を及ぼすエンジン（３）と当該車体（１）との間に振動低減デバイス（２）を設けた車両における振動低減デバイスの制御方法であって、ばね下部材（６・７）の上下方向加速度を検出し（ＳＴ１）、前記ばね下部材（６・７）の上下方向加速度が所定のしきい値以上である場合には、前記振動低減デバイス（２）に高減衰力を発生させ（ＳＴ７）、その後、前記ばね下部材（６・７）の上下方向加速度が所定のしきい値を下回った場合には、前記車体（１）の上下方向速度と前記エンジン（３）の上下方向速度とを検出し（ＳＴ３）、前記車体（１）の上下方向速度と前記エンジン（３）の上下方向速度とに基づいて大きさを切り替えた減衰力を前記振動低減デバイス（２）に発生させる（ＳＴ５・ＳＴ６）ものとした。
【０００６】
このようにすることにより、車体振動に影響を及ぼすエンジンの上下方向速度を検出する前にバネ下部材の上下方向加速度を検出して、その検出値から車体振動が大きくなると予測された場合にはその振動を低減するように振動低減デバイスを制御するため、車体振動に影響を及ぼすエンジンから車体に振動が伝達するまでの間に制振のための制御ループを実行して終了させることができ、応答遅れのない制振制御を行うことができ、車体取付部材の中でも振動に特に大きな影響を及ぼすものを制御することから、振動低減制御を効率的に行い得る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明が適用された車両としての自動車を正面から見た場合の一部を模式的に示す要部レイアウト図である。図において、車体の一部であるフロントサイドビーム１に固着されたブラケットに、本発明に基づく振動低減デバイス２を介して車体取付部材としての１つであるエンジン３の一部が支持されている。エンジン３は横置き型エンジンであって良く、図における右端側においても同様に車体に振動低減デバイス２を介して支持されている。
【０００９】
なお、振動低減デバイス２は、ダンパ装置における粘性流体を通すオリフィス径を選択的に変化させることにより、例えば高・通常・最小の各減衰力を発生し得るものである。また、そのオリフィス径を変化させるには、オリフィスを設けた例えばロータリバルブを、モータにより回動して所定の角度で停止させることであって良い。
【００１０】
また、車体の一部をなすタイヤハウスを形成するボディパネル４に、ストラット５の上端部が連結されており、そのストラット５の下端部に車輪６が取り付けられている。また、車輪６は、ロアアーム７を介してサイドビーム１にも連結されている。これらストラット５の軸線方向可動部分及び車輪６も、車体取付部材になる。
【００１１】
さらに、ボディパネル４には車体の上下方向加速度を検出するための車体上下加速度センサ８が取り付けられ、エンジン３と一体をなして振動低減デバイス２に結合されたエンジンブラケットにはエンジン３の上下方向加速度を検出するためのエンジン上下加速度センサ９が取り付けられ、ストラット５の下端部近傍には車輪６の上下方向加速度を検出するための車輪上下加速度センサ１０が取り付けられている。それら各加速度センサ８・９・１０により検出された各加速度信号はコントロールユニット１１に入力するようにされており、そのコントロールユニット１１により振動低減デバイス２の上記したモータが駆動制御されるようになっている。
【００１２】
次に、コントロールユニット１１における本発明に基づく振動低減デバイス制御方法について図２のフロー図を参照して以下に示す。図２の第１ステップＳＴ１で上記した各部（車体・エンジン・車輪）の上下方向加速度の検出を行う。
【００１３】
次の第２ステップＳＴ２では、車輪上下加速度センサ１０で検出された車輪６の上下方向加速度αが所定のしきい値αd以上か否かを判別し、しきい値αdより小さい場合には第３ステップＳＴ３に進む。第３ステップＳＴ３では、車体上下方向加速度とエンジン上下方向加速度とをそれぞれ積分処理して、車体（ボディパネル４）の上下方向絶対速度ＸBとエンジン３の上下方向絶対速度ＸEとをそれぞれ算出し、第４ステップＳＴ４に進む。
【００１４】
第４ステップＳＴ４では、車体上下方向絶対速度ＸBからエンジン上下方向絶対速度ＸEを減算した値に車体上下方向絶対速度ＸBを乗算した判別値「ＸB（ＸB−ＸE）」を用いて、振動低減デバイス２による制御方法の判別を行う。上記判別値が負の場合には第５ステップＳＴ５に進み、０以上の場合には第６ステップＳＴ６に進む。
【００１５】
第５ステップＳＴ５に進んだ場合には、そこで通常減衰力を発生させるようにコントロールユニット１１により振動低減デバイス２を制御して、第１ステップＳＴ１に戻る。また第６ステップＳＴ６に進んだ場合には、そこでは最小減衰力を発生させるようにコントロールユニット１１により振動低減デバイス２を制御して、第１ステップＳＴ１に戻る。なお、この第６ステップＳＴ６での処理にあっては、減衰力低減をアクティブに行うようにしても良く、その場合には振動低減デバイス２に加振力を発生し得るアクチュエータを加えれば良い。この場合の加振力発生アクチュエータの構造としては、種々の構造があり、例えば特開平７−１２１７２号公報に記載されているものであって良い。
【００１６】
また、前記第２ステップＳＴ２で車輪６の上下方向加速度αが所定のしきい値αd以上であると判別された場合には第７ステップＳＴ７に進み、そこでは高減衰力を発生させるようにコントロールユニット１１により振動低減デバイス２を制御して、第１ステップＳＴ１に戻る。
【００１７】
このように本制御によれば、振動発生源として最も影響の大きな車輪６の運動状態量をまず確認し、その値が大きい（影響大）場合には即座に高減衰力を発生させると共に、エンジン３による振動に対する影響を運動状態量としての上下方向絶対速度を用いた車体との比較で判別している。これにより、車体取付部材の運動による力が車体に伝達されて振動し始めるまでの伝達時間に対して、制御フローにおける処理時間は極めて短く、車体が上記振動の影響を受ける前に振動低減デバイス２の減衰力を制振に好適な値に設定することができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態にあってはエンジン３の支持部にのみ振動低減デバイス２を設けた例について示したが、本発明によれば対象となる車体取付部材を１つに限るものではない。例えばエンジン支持部の他に前輪サスペンション取付部や前後輪の各サスペンション取付部にも振動低減デバイスを設けて、互いに受け持つ周波数領域を分担すると良い。また、同一の車体取付部材（振動発生源が共通）であっても振動伝達に時間差がある場合には、先行する振動情報を元に制御を開始させたりして、対応する周波数領域を広げることにより制御の遅れを補うことができるという効果を奏し得る。
【００１９】
【発明の効果】
このように本発明によれば、車体取付部材の運動状態量を検出して車体振動に与える影響を予測し、車体振動に影響を及ぼすと判断された場合には車体振動を低減するように、車体と車体取付部材との間に設けた振動低減デバイスを制御することから、振動が車体に伝達して車体振動が発生するまでに上記制御処理を終了させることができ、振動低減におけるアクティブ制御を行うことができ、車体振動の発生を好適に抑制して、乗り心地性を向上し得る。また、車体取付部材をエンジン及びばね下部材として良く、この場合には、車体取付部材の中でも振動に特に大きな影響を及ぼすものを制御することから、振動低減制御を効率的に行い得るため、装置を低廉化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両としての自動車を正面から見た場合の一部を模式的に示す要部レイアウト図。
【図２】振動低減デバイス制御方法を示すフロー図。
【符号の説明】
１ フロントサイドビーム
２ 振動低減デバイス
３ エンジン
４ ボディパネル
５ ストラット
６ 車輪
７ ロアアーム
８ 車体上下加速度センサ
９ エンジン上下加速度センサ
１０ 車輪上下加速度センサ
１１ コントロールユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンマウント構造やサスペンション支持構造における車体振動に及ぼす影響を低減するのに適する振動低減デバイスの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Karnoppにより提唱されたスカイフック方式に準じた制御を行って車体の振動を減じさせるものとして、任意の力を発生するアクチュエータ機能を備えたエンジンマウント装置や、任意または段階的な減衰力特性を有する制御を行うエンジンマウント装置や、任意の力を発生するアクチュエータ機能を備えたサスペンション支持構造や、任意または段階的な減衰力特性を有する制御を行うダンパを有するサスペンション支持構造などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばエンジンマウント装置の場合には、上記したようにスカイフック制御を基調とし、エンジンの上下方向絶対速度に対する制御系のパラメータに車体上下方向絶対速度のみを用い、かつその制御量の目標値を０とする単純なフィードバック制御とするものであった。
【０００４】
そのため、車体上下方向絶対速度が発生して初めて制振制御を行う制御ループに入るため、制御系の応答時間による遅れが生じるという問題がある。さらに、通常制御系の制御量と操作量及びその操作量の実現とに要する時間は比例するので、制御量の変化が大きい程、時間遅れが大きくなり、制御量の変化周期が短い程、制御ループ時間との比率が開き、制御の効果が小さくなるという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、制御の時間遅れを極力無くすようにすると共に制振効果の大きな制御を実現するために、本発明に於いては、車体の振動に影響を及ぼすエンジン（３）と当該車体（１）との間に振動低減デバイス（２）を設けた車両における振動低減デバイスの制御方法であって、ばね下部材（６・７）の上下方向加速度を検出し（ＳＴ１）、前記ばね下部材（６・７）の上下方向加速度が所定のしきい値以上である場合には、前記振動低減デバイス（２）に高減衰力を発生させ（ＳＴ７）、その後、前記ばね下部材（６・７）の上下方向加速度が所定のしきい値を下回った場合には、前記車体（１）の上下方向速度と前記エンジン（３）の上下方向速度とを検出し（ＳＴ３）、前記車体（１）の上下方向速度と前記エンジン（３）の上下方向速度とに基づいて大きさを切り替えた減衰力を前記振動低減デバイス（２）に発生させる（ＳＴ５・ＳＴ６）ものとした。
【０００６】
このようにすることにより、車体振動に影響を及ぼすエンジンの上下方向速度を検出する前にバネ下部材の上下方向加速度を検出して、その検出値から車体振動が大きくなると予測された場合にはその振動を低減するように振動低減デバイスを制御するため、車体振動に影響を及ぼすエンジンから車体に振動が伝達するまでの間に制振のための制御ループを実行して終了させることができ、応答遅れのない制振制御を行うことができ、車体取付部材の中でも振動に特に大きな影響を及ぼすものを制御することから、振動低減制御を効率的に行い得る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明が適用された車両としての自動車を正面から見た場合の一部を模式的に示す要部レイアウト図である。図において、車体の一部であるフロントサイドビーム１に固着されたブラケットに、本発明に基づく振動低減デバイス２を介して車体取付部材としての１つであるエンジン３の一部が支持されている。エンジン３は横置き型エンジンであって良く、図における右端側においても同様に車体に振動低減デバイス２を介して支持されている。
【０００９】
なお、振動低減デバイス２は、ダンパ装置における粘性流体を通すオリフィス径を選択的に変化させることにより、例えば高・通常・最小の各減衰力を発生し得るものである。また、そのオリフィス径を変化させるには、オリフィスを設けた例えばロータリバルブを、モータにより回動して所定の角度で停止させることであって良い。
【００１０】
また、車体の一部をなすタイヤハウスを形成するボディパネル４に、ストラット５の上端部が連結されており、そのストラット５の下端部に車輪６が取り付けられている。また、車輪６は、ロアアーム７を介してサイドビーム１にも連結されている。これらストラット５の軸線方向可動部分及び車輪６も、車体取付部材になる。
【００１１】
さらに、ボディパネル４には車体の上下方向加速度を検出するための車体上下加速度センサ８が取り付けられ、エンジン３と一体をなして振動低減デバイス２に結合されたエンジンブラケットにはエンジン３の上下方向加速度を検出するためのエンジン上下加速度センサ９が取り付けられ、ストラット５の下端部近傍には車輪６の上下方向加速度を検出するための車輪上下加速度センサ１０が取り付けられている。それら各加速度センサ８・９・１０により検出された各加速度信号はコントロールユニット１１に入力するようにされており、そのコントロールユニット１１により振動低減デバイス２の上記したモータが駆動制御されるようになっている。
【００１２】
次に、コントロールユニット１１における本発明に基づく振動低減デバイス制御方法について図２のフロー図を参照して以下に示す。図２の第１ステップＳＴ１で上記した各部（車体・エンジン・車輪）の上下方向加速度の検出を行う。
【００１３】
次の第２ステップＳＴ２では、車輪上下加速度センサ１０で検出された車輪６の上下方向加速度αが所定のしきい値αd以上か否かを判別し、しきい値αdより小さい場合には第３ステップＳＴ３に進む。第３ステップＳＴ３では、車体上下方向加速度とエンジン上下方向加速度とをそれぞれ積分処理して、車体（ボディパネル４）の上下方向絶対速度ＸBとエンジン３の上下方向絶対速度ＸEとをそれぞれ算出し、第４ステップＳＴ４に進む。
【００１４】
第４ステップＳＴ４では、車体上下方向絶対速度ＸBからエンジン上下方向絶対速度ＸEを減算した値に車体上下方向絶対速度ＸBを乗算した判別値「ＸB（ＸB−ＸE）」を用いて、振動低減デバイス２による制御方法の判別を行う。上記判別値が負の場合には第５ステップＳＴ５に進み、０以上の場合には第６ステップＳＴ６に進む。
【００１５】
第５ステップＳＴ５に進んだ場合には、そこで通常減衰力を発生させるようにコントロールユニット１１により振動低減デバイス２を制御して、第１ステップＳＴ１に戻る。また第６ステップＳＴ６に進んだ場合には、そこでは最小減衰力を発生させるようにコントロールユニット１１により振動低減デバイス２を制御して、第１ステップＳＴ１に戻る。なお、この第６ステップＳＴ６での処理にあっては、減衰力低減をアクティブに行うようにしても良く、その場合には振動低減デバイス２に加振力を発生し得るアクチュエータを加えれば良い。この場合の加振力発生アクチュエータの構造としては、種々の構造があり、例えば特開平７−１２１７２号公報に記載されているものであって良い。
【００１６】
また、前記第２ステップＳＴ２で車輪６の上下方向加速度αが所定のしきい値αd以上であると判別された場合には第７ステップＳＴ７に進み、そこでは高減衰力を発生させるようにコントロールユニット１１により振動低減デバイス２を制御して、第１ステップＳＴ１に戻る。
【００１７】
このように本制御によれば、振動発生源として最も影響の大きな車輪６の運動状態量をまず確認し、その値が大きい（影響大）場合には即座に高減衰力を発生させると共に、エンジン３による振動に対する影響を運動状態量としての上下方向絶対速度を用いた車体との比較で判別している。これにより、車体取付部材の運動による力が車体に伝達されて振動し始めるまでの伝達時間に対して、制御フローにおける処理時間は極めて短く、車体が上記振動の影響を受ける前に振動低減デバイス２の減衰力を制振に好適な値に設定することができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態にあってはエンジン３の支持部にのみ振動低減デバイス２を設けた例について示したが、本発明によれば対象となる車体取付部材を１つに限るものではない。例えばエンジン支持部の他に前輪サスペンション取付部や前後輪の各サスペンション取付部にも振動低減デバイスを設けて、互いに受け持つ周波数領域を分担すると良い。また、同一の車体取付部材（振動発生源が共通）であっても振動伝達に時間差がある場合には、先行する振動情報を元に制御を開始させたりして、対応する周波数領域を広げることにより制御の遅れを補うことができるという効果を奏し得る。
【００１９】
【発明の効果】
このように本発明によれば、車体取付部材の運動状態量を検出して車体振動に与える影響を予測し、車体振動に影響を及ぼすと判断された場合には車体振動を低減するように、車体と車体取付部材との間に設けた振動低減デバイスを制御することから、振動が車体に伝達して車体振動が発生するまでに上記制御処理を終了させることができ、振動低減におけるアクティブ制御を行うことができ、車体振動の発生を好適に抑制して、乗り心地性を向上し得る。また、車体取付部材をエンジン及びばね下部材として良く、この場合には、車体取付部材の中でも振動に特に大きな影響を及ぼすものを制御することから、振動低減制御を効率的に行い得るため、装置を低廉化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両としての自動車を正面から見た場合の一部を模式的に示す要部レイアウト図。
【図２】振動低減デバイス制御方法を示すフロー図。
【符号の説明】
１ フロントサイドビーム
２ 振動低減デバイス
３ エンジン
４ ボディパネル
５ ストラット
６ 車輪
７ ロアアーム
８ 車体上下加速度センサ
９ エンジン上下加速度センサ
１０ 車輪上下加速度センサ
１１ コントロールユニット
Claims (1)
- 車体（１）の振動に影響を及ぼすエンジン（３）と当該車体（１）との間に振動低減デバイス（２）を設けた車両における振動低減デバイスの制御方法であって、
ばね下部材（６・７）の上下方向加速度を検出し（ＳＴ１）、
前記ばね下部材（６・７）の上下方向加速度が所定のしきい値以上である場合には、前記振動低減デバイス（２）に高減衰力を発生させ（ＳＴ７）、
その後、前記ばね下部材（６・７）の上下方向加速度が所定のしきい値を下回った場合には、前記車体（１）の上下方向速度と前記エンジン（３）の上下方向速度とを検出し（ＳＴ３）、前記車体（１）の上下方向速度と前記エンジン（３）の上下方向速度とに基づいて大きさを切り替えた減衰力を前記振動低減デバイス（２）に発生させる（ＳＴ５・ＳＳＴ６）ことを特徴とする振動低減デバイスの制御方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22477598A JP4122091B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 振動低減デバイスの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22477598A JP4122091B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 振動低減デバイスの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000055114A JP2000055114A (ja) | 2000-02-22 |
| JP4122091B2 true JP4122091B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=16819026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22477598A Expired - Fee Related JP4122091B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 振動低減デバイスの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2794566B2 (ja) * | 1987-10-12 | 1998-09-10 | 株式会社豊田中央研究所 | 振動制御装置 |
| JPH0419438A (ja) * | 1990-05-11 | 1992-01-23 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | アクティブ振動絶縁装置 |
| JP2513358B2 (ja) * | 1990-11-27 | 1996-07-03 | 鹿島建設株式会社 | シリンダ―ロック装置を用いた能動型制震システム |
| JPH06109072A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-19 | Tokai Rubber Ind Ltd | パワーユニットの防振支持装置 |
| JP3525954B2 (ja) * | 1994-12-27 | 2004-05-10 | 本田技研工業株式会社 | 能動型エンジンマウント装置 |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP22477598A patent/JP4122091B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000055114A (ja) | 2000-02-22 |
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