JPH0524425A

JPH0524425A - 車両懸架装置

Info

Publication number: JPH0524425A
Application number: JP2884491A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kimura; 誠木村; Satoru Takahashi; 哲高橋; Hiroyuki Shimizu; 浩行清水
Original assignee: Atsugi Unisia Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1993-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】減衰力が必要以上に発生しないようにして乗
り心地を向上させることができる車両懸架装置を提供す
ること。【構成】車両のばね上とばね下間に設けられ、減衰係数
を変更可能に形成されたショックアブソーバ１と、加速
度センサ３から得られる加速度に基づき車両のばね上振
動周波数を求め、このばね上振動周波数と予め設定した
最大減衰係数特性に基づき最大減衰係数値ＭＤを設定
し、この最大減衰係数設定手段が設定した最大減衰係数
値ＭＤを上限として、加速度センサ３及び荷重センサ４
から得られるデータに基づきショックアブソーバ１を最
適減衰係数に制御するコントローラ１とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の懸架装置に関
し、特に、減衰係数を可変のショックアブソーバを有し
たものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、減衰係数可変のショックアブソー
バを有した車両懸架装置として、例えば、特開昭６４−
６０４１１号公報に記載されているものが知られてい
る。

【０００３】この従来装置は、ショックアブソーバの減
衰力を検出するためにばね上−ばね下相対速度検出し、
この検出相対速度（減衰力）と所定のしきい値を比較
し、相対速度がしきい値を越えると高減衰係数に制御す
る構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来装置では、ばね上振動周波数が共振周波数以上の高
周波数領域では、相対速度（減衰力）が所定のしきい値
を越す頻度が増加し、ショックアブソーバが高減衰力に
保持されてしまうことになる。このため、減衰力が必要
以上に発生して乗り心地を悪化させてしまうという問題
があった。

【０００５】本発明は上記のような問題に着目してなさ
れてもので、減衰力が必要以上に発生しないようにして
乗り心地を向上させることができる車両懸架装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、変更可能な
減衰係数の上限を、予め設定した特性に基づきばね上振
動周波数に対応させて設定する最大減衰係数設定手段を
設けて、上述の目的を達成することとした。

【０００７】すなわち、本発明の車両懸架装置は、車両
のばね上とばね下間に設けられ、減衰係数を変更可能に
形成されたショックアブソーバと、車両のばね上振動周
波数を検出する周波数検出手段と、予め設定した最大減
衰係数特性に基づき、前記周波数検出手段の検出振動周
波数に対応して最大減衰係数を設定する最大減衰係数設
定手段と、この最大減衰係数設定手段が設定した最大減
衰係数を上限として、所定の入力手段から得られるデー
タに基づきショックアブソーバを最適減衰係数に制御す
る減衰係数制御手段とを設けた手段とした。

【０００８】尚、請求項２記載の発明は、前記最大減衰
係数設定手段で予め設定した最大減衰係数特性を、ばね
上振動周波数が、ばね上共振周波数よりも高周波数域に
存在し高減衰係数でも低減衰係数でもばね上伝達率が変
化することのない所定の不動点周波数よりも低い時に最
大減衰係数を最高値に設定し、この不動点周波数よりも
高くなるにつれて最大減衰係数が徐々に低くなる特性と
した。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、前記周波数
検出手段が、車両のばね上速度を検出するばね上速度検
出手段を備え、ばね上速度がピークから０となるまでも
しくは０からピークとなるまでの時間を計測し、その時
間に基づきばね上振動周波数を検出するようにした。

【００１０】

【作用】車両の走行に伴なう路面入力等により車両のば
ね上が振動すると、その振動周波数は周波数検出手段に
より検出される。尚、このばね上振動周波数は、請求項
３に記載した装置の場合、ばね上速度検出手段により得
られるばね上速度が、０から速度ピークとなるまでもし
くは速度ピークから０となるまで、すなわち、１行程の
１／４周期の時間を計測し、この時間を４倍した逆数か
ら求める。

【００１１】そして、最大減衰係数設定手段では、上述
のようにして得られたばね上振動周波数に対応して、最
大減衰係数を設定する。尚、請求項２記載の装置では、
ばね上振動周波数が、所定の不動点周波数よりも低い時
には最大減衰係数を最大値に設定し、この不動点周波数
よりも高い時には、周波数が高くなるにつれて最大減衰
係数を徐々に小さく設定する。

【００１２】さらに、減衰係数制御手段では、所定の入
力手段から得られるデータに基づいて、上述の最大減衰
係数設定手段で設定した最大減衰係数を上限として、シ
ョックアブソーバの減衰係数を最適減衰係数に制御す
る。

【００１３】このように、ショックアブソーバの減衰係
数は、ばね上振動周波数に対応して上限が設定されるか
ら、必要以上に減衰力が高くならないようにして乗り心
地を向上させることができる。

【００１４】

【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。

【００１５】まず、構成を説明する。

【００１６】図１は本発明実施例の車両懸架装置を示す
全体図であって、図中１はショックアブソーバ１を示し
ている。このショックアブソーバ１は、ピストンロッド
１ａの上端を車体に支持され、外筒１ｂの下端を車輪側
に連結されている。そして、このショックアブソーバ１
の内部には、コントローラ２から出力される電圧に応じ
て減衰係数を多段階に変更可能に構成されている。尚、
この減衰係数を変更するための構成としては、例えば、
従来技術で提示した公報に記載されているものを適用し
て構成することができるので説明は省略する。ちなみ
に、この公報のものは、オリフィスを有したセンタロッ
ドが２段階に変位することにより減衰係数を高・低２段
階に変更可能に構成されているもので、このセンタロッ
ドを多段階に変位させることで減衰力特性を多段階に変
更可能とすることができる。

【００１７】前記コントローラ２には、加速度センサ３
と荷重センサ４が接続されている。この加速度センサ３
は、ばね上である車体の上下加速度Ｇを検出するもの
で、ばね上速度の状態を検出するために設けられてい
る。また、荷重センサ４は、ピストンロッド１ａの車体
への取付部分に設けられて荷重Ｗを検出するもので、シ
ョックアブソーバ１の発生減衰力（ばね上−ばね下相対
速度に対応）を検出するために設けられている。

【００１８】次に、コントローラ２の制御内容を図２の
フローチャートにより説明する。

【００１９】ステップ２０１では、加速度センサ３で得
られる加速度信号Ｇ及び荷重センサ４で得られる荷重信
号Ｗを読み込んでステップ２０２に進む。

【００２０】ステップ２０２では、荷重センサ４で得ら
れた荷重信号Ｗをデジタル変換処理を行って荷重データ
Ｄを形成しステップ２０３に進む。

【００２１】ステップ２０３では、ステップ２０２で形
成した荷重データＤを読み込みステップ２０４に進む。

【００２２】ステップ２０４では、加速度センサ３で得
られた加速度信号Ｇをデジタル変換して加速度データＡ
を形成しステップ２０５に進む。

【００２３】ステップ２０５では、加速度データＡを読
み込みステップ２０６に進む。

【００２４】ステップ２０６では、加速度データＡを積
分してばね上速度データＶを求める演算を行った後、図
３に示す最大減衰係数フロー３００に進む。

【００２５】この最大減衰係数フロー３００では、ま
ず、ステップ３０１において、ばね上速度データＶがピ
ークであるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップ
３０２に進み、ＮＯであればステップ３０３に進む。
尚、ばね上速度データＶがピークかどうかは加速度デー
タＡの符号変化で判定することもできる。

【００２６】ステップ３０２では、コントローラ２内に
設けたタイマカウンタをクリアし、次の、減衰係数制御
フロー４００に進む。

【００２７】ステップ３０３では、ばね上速度データＶ
が０であるかどうかを判定し、ＮＯであればステップ３
０４に進み、ＹＥＳであればステップ３０５に進む。
尚、このばね上速度データ０は、加速度データＡがピー
クであるかどうか判定することで求めることもできる。

【００２８】ステップ３０４では、タイマカウンタによ
り時間計測を開始する。一方、ステップ３０５では、こ
の時のタイマカウンタ計測値Ｔを求める。すなわち、ス
テップ３０１，３０２によりばね上速度データＶがピー
クを迎えた時にクリアされると共に、ピークを過ぎると
同時にステップ３０４に基づき計測を開始したタイマカ
ウンタは、ステップ３０３，３０４に基づきばね上速度
データＶが０となった時点で計測を終了するもので、こ
れにより、図５に示すようなばね上振動の１行程の１／
４周期に要した時間Ｔ₀ が計測される。

【００２９】続くステップ３０６は、ばね上振動周波数
Ｈ_Z を演算するステップであって、Ｈ_Z ＝１／（４×Ｔ
₀ ）の演算式により求める。

【００３０】続くステップ３０７は、こうして得られた
ばね上振動周波数Ｈ_Z から最大減衰係数値を設定するス
テップである。すなわち、コントローラ２には、予め図
６に示す、ばね上振動周波数Ｈ_z に対応した最大減衰係
数比特性が演算式の状態で記憶されていて、この最大減
衰係数比特性に基づいて最大減衰係数値ＭＤを設定す
る。ちなみに、この特性は、不動点周波数ｆ_n 未満の周
波数では、最大減衰係数値ＭＤを最高値（１．０）と
し、それから周波数が高くなるにつれて徐々に低くなる
特性となっている。尚、この特性は、図示のように周波
数領域に応じて３つの演算式から構成されており、高周
波数になるにつれて特性の傾きは緩やかになっている。
また、前記不動点周波数ｆ_n とは、図７のばね上伝達率
特性図に示すように、ばね上共振周波数ｆ_u よりも高周
波数において、高減衰係数の時の特性（実線）と低減衰
係数である時の特性（１点鎖線）とが同じ特性となって
減衰力の影響のない状態となる周波数のことを言う。

【００３１】以上の最大減衰係数フロー３００を終える
と、図４に示す減衰係数制御フロー４００に進む。

【００３２】この減衰係数制御フロー４００では、ま
ず、ステップ４０１において、ばね上速度Ｖ及び荷重デ
ータＤの値からショックアブソーバ１の減衰係数制御点
をデータマップＤＭから索引する。

【００３３】ちなみに、このデータマップＤＭは、荷重
データＤとばね上速度データＶから最適の減衰係数が得
られるように一覧表化されているもので、図８に示すよ
うに縦軸に荷重データＤ，横軸にばね上速度データＶが
取られ、その時のデータ値の交点の位置が最適の減衰係
数の制御点を示すようになっているもので、図にあって
は１〜８の段階に制御するマップに構成されている。
尚、この荷重データＤ，ばね上速度データＤ及び減衰係
数の関係は、例えば、特開昭６２−１８１９０８号公報
記載の演算式と同様の関係であってもよいもので、制御
応答性及び構成の簡略化のためにデータマップＤＭを索
引するようにしている。また、このデータマップＤＭ
は、ショックアブソーバ１の制御段階分だけ設定されて
いて、それぞれその時の制御点毎に、移行すべき最適減
衰係数が微妙に異なって構成されている。

【００３４】ステップ４０２では、減衰係数制御点が最
大減衰係数フロー３００で設定された最大減衰係数値Ｍ
Ｄ以上かどうかを判定し、ＹＥＳであればステップ４０
３に進み、ＮＯであればステップ４０４に進む。

【００３５】ステップ４０３では、減衰係数制御点を、
最大減衰係数フロー３００で設定された最大減衰係数値
ＭＤとする。

【００３６】ステップ４０４では、ショックアブソーバ
１に対してステップ４０２または４０４で得られた数制
御点を得るための駆動信号を出力する。

【００３７】続くステップ４０５では、ステップ４０４
で出力した制御点に対応したデータマップＤＭを読み込
む。従って、ステップ４０１では、このステップ４０５
の処理によって読み込まれた現在の減衰係数制御点に対
応したデータマップＤＭを索引することになるもので、
例えば、図８において１枚目に示すデータマップＤＭ
は、左方にと表示されているように、ステップ４０４
で５段目の減衰係数とする駆動信号を出力した際にステ
ップ４０５によりこのマップが読み込まれることにな
る。

【００３８】以上のように構成した実施例装置では、ば
ね上振動周波数Ｈ_z が不動点周波数ｆ_n よりも低い場合
には、コントローラ２の最大減衰係数フロー３００の部
分の作動に基づき減衰係数の可変領域の上限を最大値
（１．０）に設定する（図６参照）。従って、コントロ
ーラ２の減衰係数制御フロー４００の部分の作動に基づ
き、必要に応じてショックアブソーバ１を高減衰係数に
制御してばね上伝達率を抑え、乗り心地を良くすること
ができる。

【００３９】一方、ばね上振動周波数Ｈ_z が不動点周波
数ｆ_n以上となると、コントローラ１の減衰係数制御フ
ロー４００の部分が減衰係数を高減衰に制御する機会が
増えるが、この場合、コントローラ１の最大減衰係数フ
ロー３００の作動に基づき図６に示すように減衰係数の
可変領域の上限が周波数に応じて徐々に低い値に抑えら
れる。従って、ばね上振動周波数Ｈ_z が高い場合にショ
ックアブソーバ１が高減衰係数に保持され難く、必要以
上に減衰力が生じることがなく、乗り心地が向上する。

【００４０】以上説明してきたように、本実施例の車両
懸架装置にあっては、必要以上に減衰力が発生すること
がなく乗り心地が向上するという特徴を有している。

【００４１】加えて、本実施例では、減衰係数の制御を
データマップＤＭを索引することで行っているため、コ
ントローラ２の構成を簡略化してコストダウンを図るこ
とができ、しかも、複雑な演算を要しないから制御に要
する時間を短くして高い制御応答性を得ることができる
という特徴を有している。

【００４２】さらに、本実施例にあっては、ばね上振動
周波数Ｈ_z を求めるにあたり、ばね上速度データＶがピ
ークから０となるまで、すなわち、１行程の１／４周期
の時間Ｔ₀ を計測し、この時間を４倍した逆数から求め
るようにしていて、１行程の振動が成される前に振動周
波数を検出できるため、検出に要する時間が短く制御応
答性が高い。

【００４３】そして、実施例では、ばね上振動周波数Ｈ
_z が不動点周波数ｆ_n 以上の時に、周波数が高くなるに
つれて最大減衰係数値ＭＤを徐々に小さくしているた
め、減衰特性が急変することがなく、特性急変による乗
り心地の悪化を防止できる。

【００４４】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、例え
ば、実施例では、ショックアブソーバの減衰係数制御を
データマップ索引により行う例を示したが、演算に基づ
き制御する等の他の手段を用いてもよい。また、実施例
では、不動点周波数以上の周波数域において、周波数に
比例して最大減衰係数を徐々に低くする構成を示した
が、階段状に低くしてもよいし、一方、不動点周波数未
満の周波数域でも、最大減衰係数を変化させるようにし
てもよい。また、実施例では、ばね上振動周波数を振動
の１／４周期の時間から求めるようにしたが、例えば、
ばね上の振動ストロークを電圧に変換して検出するよう
な、他の周知のものを用いてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の車両懸
架装置にあっては、予め設定した最大減衰係数特性に基
づき、周波数検出手段の検出振動周波数に対応して最大
減衰係数を設定する最大減衰係数設定手段と、この最大
減衰係数設定手段が設定した最大減衰係数を上限とし
て、所定の入力手段から得られるデータに基づきショッ
クアブソーバを最適減衰係数に制御する減衰係数制御手
段とを設けた手段としたため、ショックアブソーバの減
衰係数が、ばね上振動周波数に対応して上限が設定され
るから、必要以上に減衰力が高くならないようにして乗
り心地を向上させることができる。

【００４６】加えて、請求項２記載の発明にあっては、
ばね上振動周波数が高くなるにつれて最大減衰係数が徐
々に低くなるように設定した手段としたため、いっそう
必要以上に減衰係数が高くなり難くなると共に、減衰力
特性の急変が生じ難くなり、より乗り心地が向上する。

【００４７】また、請求項３記載の発明では、ばね上振
動の１行程の１／４周期でばね上振動周波数を検出した
ようにしたため、短時間でばね上振動周波数を検出して
制御応答性を高め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】本発明実施例の車両懸架装置を示す全体図であ
る。

【図２】実施例装置のコントローラの作動流れを示すフ
ローチャートである。

【図３】コントローラの作動の一部である最大減衰係数
フローを示すフローチャートである。

【図４】コントローラの作動の一部である減衰係数制御
フローを示すフローチャートである。

【図５】ばね上振動周波数を検出する時の説明図であ
る。

【図６】最大減衰係数値の特性図である。

【図７】ばね上伝達率の特性図である。

【図８】データマップを示す図である。

【符号の説明】

１ショックアブソーバ２コントローラ（周波数検出手段，最大減衰係数設定
手段，減衰係数制御手段）３加速度センサ（周波数検出手段，ばね上速度検出手
段）４荷重センサ（入力手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のばね上とばね下間に設けられ、減
衰係数を変更可能に形成されたショックアブソーバと、車両のばね上振動周波数を検出する周波数検出手段と、予め設定した最大減衰係数特性に基づき、前記周波数検
出手段の検出振動周波数に対応して最大減衰係数を設定
する最大減衰係数設定手段と、この最大減衰係数設定手段が設定した最大減衰係数を上
限として、所定の入力手段から得られるデータに基づき
ショックアブソーバを最適減衰係数に制御する減衰係数
制御手段と、を備えていることを特徴とする車両懸架装置。
【請求項２】前記最大減衰係数設定手段で予め設定し
た最大減衰係数特性を、ばね上振動周波数が、ばね上共
振周波数よりも高周波数域に存在し高減衰係数でも低減
衰係数でもばね上伝達率が変化することのない所定の不
動点周波数よりも低い時に最大減衰係数を最高値に設定
し、この不動点周波数よりも高くなるにつれて最大減衰
係数が徐々に低くなる特性と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】前記周波数検出手段が、車両のばね上速
度を検出するばね上速度検出手段を備え、ばね上速度が
ピークから０となるまでもしくは０からピークとなるま
での時間を計測し、その時間に基づきばね上振動周波数
を検出するようにしたことを特徴とする請求項１または
請求項２記載の車両懸架装置。