JPH08230435A - 車両懸架装置 - Google Patents
車両懸架装置Info
- Publication number
- JPH08230435A JPH08230435A JP7040662A JP4066295A JPH08230435A JP H08230435 A JPH08230435 A JP H08230435A JP 7040662 A JP7040662 A JP 7040662A JP 4066295 A JP4066295 A JP 4066295A JP H08230435 A JPH08230435 A JP H08230435A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- front wheel
- damping force
- vehicle
- sprung
- right front
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 減衰力特性制御に各車輪位置の上下方向状態
量から得られる制御信号を用いるシステムにおいて、セ
ンサ個数の低減によるシステムの簡略化とコストの低減
化が可能な車両懸架装置の提供。 【構成】 左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d
2 で検出された左右各前輪位置の車体の上下方向状態量
の平均値から前輪側中心位置における車両のバウンスレ
ートを求める前輪側バウンスレート演算手段eと、左右
各前輪位置の車体の上下方向状態量からロールレートを
求めるロールレート演算手段fと、車両前輪側のバウン
スレートから、所定の伝達関数に基づいて後輪側中央位
置における車両のバウンスレートを求める後輪側バウン
スレート演算手段gと、車両後輪側のバウンスレートと
ロールレートとから左右各後輪位置の車体の上下方向状
態量を求める左右後輪側上下方向状態量演算手段h1 ,
h2 と、を備える。
量から得られる制御信号を用いるシステムにおいて、セ
ンサ個数の低減によるシステムの簡略化とコストの低減
化が可能な車両懸架装置の提供。 【構成】 左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d
2 で検出された左右各前輪位置の車体の上下方向状態量
の平均値から前輪側中心位置における車両のバウンスレ
ートを求める前輪側バウンスレート演算手段eと、左右
各前輪位置の車体の上下方向状態量からロールレートを
求めるロールレート演算手段fと、車両前輪側のバウン
スレートから、所定の伝達関数に基づいて後輪側中央位
置における車両のバウンスレートを求める後輪側バウン
スレート演算手段gと、車両後輪側のバウンスレートと
ロールレートとから左右各後輪位置の車体の上下方向状
態量を求める左右後輪側上下方向状態量演算手段h1 ,
h2 と、を備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバの
減衰力特性を最適制御する車両の懸架装置に関する。
減衰力特性を最適制御する車両の懸架装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ショックアブソーバの減衰力特性
制御を行う車両懸架装置としては、例えば、トヨタセル
シオ新型車解説書の第2−18〜19に記載されたもの
が知られている。
制御を行う車両懸架装置としては、例えば、トヨタセル
シオ新型車解説書の第2−18〜19に記載されたもの
が知られている。
【0003】この従来の車両懸架装置は、各車輪ごとに
合計4つの車高センサと、前輪側2つ後輪側1つの合計
3つの上下加速度センサから、各車輪位置のばね上上下
速度とばね上−ばね下間相対速度を検出し、ばね上上下
速度と、ばね上−ばね下間相対速度の両方向判別符号が
一致する制振域の時は、ショックアブソーバの減衰力特
性をその時のばね上上下速度に応じたハード特性に制御
することにより、制振力を高めて車体の振動を抑制し、
両方向判別符号が不一致となる加振域の時には、ショッ
クアブソーバの減衰力特性をソフト特性に制御すること
により、加振力を弱めてばね下入力のばね上への伝達を
抑制するという、カルノップ制御理論(スカイフック制
御理論)に基づいた減衰力特性制御を行なうようになっ
ている。
合計4つの車高センサと、前輪側2つ後輪側1つの合計
3つの上下加速度センサから、各車輪位置のばね上上下
速度とばね上−ばね下間相対速度を検出し、ばね上上下
速度と、ばね上−ばね下間相対速度の両方向判別符号が
一致する制振域の時は、ショックアブソーバの減衰力特
性をその時のばね上上下速度に応じたハード特性に制御
することにより、制振力を高めて車体の振動を抑制し、
両方向判別符号が不一致となる加振域の時には、ショッ
クアブソーバの減衰力特性をソフト特性に制御すること
により、加振力を弱めてばね下入力のばね上への伝達を
抑制するという、カルノップ制御理論(スカイフック制
御理論)に基づいた減衰力特性制御を行なうようになっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置にあっては、上述のように、各車輪に合計4つのばね
上上下加速度センサと、合計3つのばね上−ばね下間相
対速度センサを必要とするものであったため、システム
が複雑化すると共にコスト高になるという問題点があっ
た。
置にあっては、上述のように、各車輪に合計4つのばね
上上下加速度センサと、合計3つのばね上−ばね下間相
対速度センサを必要とするものであったため、システム
が複雑化すると共にコスト高になるという問題点があっ
た。
【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、減衰力特性制御に各車輪位置の上下方
向状態量から得られる制御信号を用いるシステムにおい
て、センサ個数の低減によるシステムの簡略化とコスト
の低減化が可能な車両懸架装置を提供することを目的と
するものである。
なされたもので、減衰力特性制御に各車輪位置の上下方
向状態量から得られる制御信号を用いるシステムにおい
て、センサ個数の低減によるシステムの簡略化とコスト
の低減化が可能な車両懸架装置を提供することを目的と
するものである。
【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、本発明請求項1記載の車両懸架装置は、図1のク
レーム対応図に示すように、車体側と各車輪側の間に介
在されていて減衰力特性変更手段aにより減衰力特性を
変更可能なショックアブソーバbと、少なくとも各車輪
位置の上下方向状態量から得られる制御信号に基づいて
前記各ショックアブソーバbの減衰力特性制御を行なう
減衰力特性制御手段cを備えた車両懸架装置であって、
車体の左右各前輪位置の車体の上下方向状態量を検出す
る左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d2 と、該
左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d2 で検出さ
れた左右各前輪位置の車体の上下方向状態量の平均値か
ら前輪側中心位置における車両のバウンスレートを求め
る前輪側バウンスレート演算手段eと、前記左右前輪側
上下方向状態量検出手段d1 ,d2 で検出された左右各
前輪位置の車体の上下方向状態量からロールレートを求
めるロールレート演算手段fと、前記前輪側バウンスレ
ート演算手段eで求められた車両前輪側のバウンスレー
トから、所定の伝達関数に基づいて後輪側中央位置にお
ける車両のバウンスレートを求める後輪側バウンスレー
ト演算手段gと、該後輪側バウンスレート演算手段gで
求められた車両後輪側のバウンスレートと前記ロールレ
ート演算手段fで求められたロールレートとから左右各
後輪位置の車体の上下方向状態量を求める左右後輪側上
下方向状態量演算手段h1 ,h2 と、を備えている手段
とした。
めに、本発明請求項1記載の車両懸架装置は、図1のク
レーム対応図に示すように、車体側と各車輪側の間に介
在されていて減衰力特性変更手段aにより減衰力特性を
変更可能なショックアブソーバbと、少なくとも各車輪
位置の上下方向状態量から得られる制御信号に基づいて
前記各ショックアブソーバbの減衰力特性制御を行なう
減衰力特性制御手段cを備えた車両懸架装置であって、
車体の左右各前輪位置の車体の上下方向状態量を検出す
る左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d2 と、該
左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d2 で検出さ
れた左右各前輪位置の車体の上下方向状態量の平均値か
ら前輪側中心位置における車両のバウンスレートを求め
る前輪側バウンスレート演算手段eと、前記左右前輪側
上下方向状態量検出手段d1 ,d2 で検出された左右各
前輪位置の車体の上下方向状態量からロールレートを求
めるロールレート演算手段fと、前記前輪側バウンスレ
ート演算手段eで求められた車両前輪側のバウンスレー
トから、所定の伝達関数に基づいて後輪側中央位置にお
ける車両のバウンスレートを求める後輪側バウンスレー
ト演算手段gと、該後輪側バウンスレート演算手段gで
求められた車両後輪側のバウンスレートと前記ロールレ
ート演算手段fで求められたロールレートとから左右各
後輪位置の車体の上下方向状態量を求める左右後輪側上
下方向状態量演算手段h1 ,h2 と、を備えている手段
とした。
【0007】また、請求項2記載の車両懸架装置は、前
記左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d2 が、上
下方向状態量としてばね上上下加速度を検出する左右前
輪側ばね上上下加速度センサi1 ,i2 で構成されてい
る手段とした。
記左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d2 が、上
下方向状態量としてばね上上下加速度を検出する左右前
輪側ばね上上下加速度センサi1 ,i2 で構成されてい
る手段とした。
【0008】また、請求項3記載の車両懸架装置は、前
記左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d2 が、上
下方向状態量としてばね上−ばね下間相対変位を検出す
る左右前輪側相対変位センサj1 ,j2 で構成されてい
る手段とした。
記左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d2 が、上
下方向状態量としてばね上−ばね下間相対変位を検出す
る左右前輪側相対変位センサj1 ,j2 で構成されてい
る手段とした。
【0009】また、請求項4記載の車両懸架装置は、前
記請求項2において、前記左右前輪側ばね上上下加速度
センサi1 ,i2 で検出されおよび前記左右後輪側上下
方向状態量演算手段h1 ,h2 で求められた各車輪位置
のばね上上下加速度から各車輪位置のばね上上下速度を
求めるばね上上下速度検出手段k1 ,k2 を備え、前記
ショックアブソーバbの減衰力特性変更手段aが、伸行
程側および圧行程側の減衰力特性が共にソフト特性とな
るソフト領域(SS)を中心とし、圧行程側はソフト特
性に保持されたままで伸行程側の減衰力特性だけをハー
ド特性側に可変制御可能な伸側ハード領域(HS)と、
伸行程側はソフト特性に保持されたままで圧行程側の減
衰力特性だけをハード特性側に可変制御可能な圧側ハー
ド領域(SH)とを備え、前記減衰力特性制御手段c
が、前記ばね上上下速度検出手段k1 ,k2 で検出され
たばね上上下速度信号の方向判別符号が0付近である時
はショックアブソーバbをソフト領域(SS)に制御
し、上向きの正である時は伸側ハード領域(HS)側に
おいて伸行程側の減衰力特性を、また下向きの負である
時は圧側ハード領域(SH)側において圧行程側の減衰
力特性をそれぞれその時のばね上上下速度に基づく制御
信号に応じたハード特性に可変制御するように構成され
ている手段とした。
記請求項2において、前記左右前輪側ばね上上下加速度
センサi1 ,i2 で検出されおよび前記左右後輪側上下
方向状態量演算手段h1 ,h2 で求められた各車輪位置
のばね上上下加速度から各車輪位置のばね上上下速度を
求めるばね上上下速度検出手段k1 ,k2 を備え、前記
ショックアブソーバbの減衰力特性変更手段aが、伸行
程側および圧行程側の減衰力特性が共にソフト特性とな
るソフト領域(SS)を中心とし、圧行程側はソフト特
性に保持されたままで伸行程側の減衰力特性だけをハー
ド特性側に可変制御可能な伸側ハード領域(HS)と、
伸行程側はソフト特性に保持されたままで圧行程側の減
衰力特性だけをハード特性側に可変制御可能な圧側ハー
ド領域(SH)とを備え、前記減衰力特性制御手段c
が、前記ばね上上下速度検出手段k1 ,k2 で検出され
たばね上上下速度信号の方向判別符号が0付近である時
はショックアブソーバbをソフト領域(SS)に制御
し、上向きの正である時は伸側ハード領域(HS)側に
おいて伸行程側の減衰力特性を、また下向きの負である
時は圧側ハード領域(SH)側において圧行程側の減衰
力特性をそれぞれその時のばね上上下速度に基づく制御
信号に応じたハード特性に可変制御するように構成され
ている手段とした。
【0010】
【作用】本発明請求項1記載の車両懸架装置では、上述
のように、左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d
2 で検出された車体の左右各前輪位置の上下方向状態量
から、車体の左右各後輪位置の上下方向状態量を求める
ようにしたもので、これにより、センサ個数の低減によ
りシステムが簡略化されると共に、コストが低減化され
る。
のように、左右前輪側上下方向状態量検出手段d1 ,d
2 で検出された車体の左右各前輪位置の上下方向状態量
から、車体の左右各後輪位置の上下方向状態量を求める
ようにしたもので、これにより、センサ個数の低減によ
りシステムが簡略化されると共に、コストが低減化され
る。
【0011】また、請求項4記載の車両懸架装置では、
減衰力特性制御手段cにおいて、ばね上上下速度検出手
段k1 ,k2 で検出された各車輪位置のばね上上下速度
信号の方向判別符号が、0付近である時はショックアブ
ソーバbがソフト領域(SS)に制御され、上向きの正
である時は伸行程側の減衰力特性が、また下向きの負で
ある時は圧行程側の減衰力特性が、その時のばね上上下
速度に基づく制御信号に応じたハード特性に可変制御さ
れる一方で、その逆行程側の減衰力特性はそれぞれソフ
ト特性に固定制御された状態となるものであり、このた
め、ばね上上下速度とばね上−ばね下間相対速度の方向
判別符号が一致する制振域においては、その時のショッ
クアブソーバbの行程側の減衰力特性をハード特性側で
可変制御することで車両の制振力を高めると共に、両者
の方向判別符号が不一致となる加振域においては、その
時のショックアブソーバbの行程側の減衰力特性をソフ
ト特性にすることで車両の加振力を弱める、といったス
カイフック制御理論に基づいた基本的な減衰力特性の切
り換え制御が行なわれることになる。
減衰力特性制御手段cにおいて、ばね上上下速度検出手
段k1 ,k2 で検出された各車輪位置のばね上上下速度
信号の方向判別符号が、0付近である時はショックアブ
ソーバbがソフト領域(SS)に制御され、上向きの正
である時は伸行程側の減衰力特性が、また下向きの負で
ある時は圧行程側の減衰力特性が、その時のばね上上下
速度に基づく制御信号に応じたハード特性に可変制御さ
れる一方で、その逆行程側の減衰力特性はそれぞれソフ
ト特性に固定制御された状態となるものであり、このた
め、ばね上上下速度とばね上−ばね下間相対速度の方向
判別符号が一致する制振域においては、その時のショッ
クアブソーバbの行程側の減衰力特性をハード特性側で
可変制御することで車両の制振力を高めると共に、両者
の方向判別符号が不一致となる加振域においては、その
時のショックアブソーバbの行程側の減衰力特性をソフ
ト特性にすることで車両の加振力を弱める、といったス
カイフック制御理論に基づいた基本的な減衰力特性の切
り換え制御が行なわれることになる。
【0012】
【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。 (第1実施例)図2は、本発明第1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
介在されて、4つのショックアブソーバSAFL,S
AFR,SARL,SARR(なお、ショックアブソーバを説
明するにあたり、これら4つをまとめて指す場合、およ
びこれらの共通の構成を説明する時にはただ単にSAと
表示する。また、右下の符号は車輪位置を示すもので、
FLは前輪左,FRは前輪右,RLは後輪左,RRは後輪右をそ
れぞれ示している。)が設けられている。そして、前輪
左右の各ショックアブソーバSAFL,SAFRの近傍位置
(以後、各車輪位置という)の車体には、ばね上の上下
方向加速度Gを検出する左右前輪側ばね上上下加速度セ
ンサ(以後、上下Gセンサという)1FL,1FRが設けら
れ、また、図示を省略したが、車両の車速を検出する車
速センサ2が設けられ、さらに、運転席の近傍位置に
は、各上下Gセンサ1(1FL,1FR)および車速センサ
2からの信号に基づき、各ショックアブソーバSAのパ
ルスモータ3に駆動制御信号を出力するコントロールユ
ニット4が設けられている。
置を示す構成説明図であり、車体と4つの車輪との間に
介在されて、4つのショックアブソーバSAFL,S
AFR,SARL,SARR(なお、ショックアブソーバを説
明するにあたり、これら4つをまとめて指す場合、およ
びこれらの共通の構成を説明する時にはただ単にSAと
表示する。また、右下の符号は車輪位置を示すもので、
FLは前輪左,FRは前輪右,RLは後輪左,RRは後輪右をそ
れぞれ示している。)が設けられている。そして、前輪
左右の各ショックアブソーバSAFL,SAFRの近傍位置
(以後、各車輪位置という)の車体には、ばね上の上下
方向加速度Gを検出する左右前輪側ばね上上下加速度セ
ンサ(以後、上下Gセンサという)1FL,1FRが設けら
れ、また、図示を省略したが、車両の車速を検出する車
速センサ2が設けられ、さらに、運転席の近傍位置に
は、各上下Gセンサ1(1FL,1FR)および車速センサ
2からの信号に基づき、各ショックアブソーバSAのパ
ルスモータ3に駆動制御信号を出力するコントロールユ
ニット4が設けられている。
【0013】以上の構成を示すのが図3のシステムブロ
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、前
記インタフェース回路4aに、前記各上下Gセンサ
1FL,1FRからのばね上上下加速度GFL,GFR信号、お
よび、車速センサ2からの信号が入力される。
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、前
記インタフェース回路4aに、前記各上下Gセンサ
1FL,1FRからのばね上上下加速度GFL,GFR信号、お
よび、車速センサ2からの信号が入力される。
【0014】そして、前記インタフェース回路4aに
は、図14および図15に示すように、前輪側左右各車
輪位置のばね上上下加速度GFL,GFR信号および車速信
号から、後輪側左右各車輪位置のばね上上下加速度
GRL,GRR信号、さらには、各車輪位置のばね上上下速
度ΔxFL,ΔxFR,ΔxRL,ΔxRRと、ばね上−ばね下
間相対速度(Δx−Δx0 )FL,(Δx−Δx0 )FR,
(Δx−Δx0 )RL,(Δx−Δx0 )RR、および、該
ばね上−ばね下間相対速度(Δx−Δx0 )の低周波処
理信号VpT,Cを求めるための信号処理回路が設けられて
いる。なお、この信号処理回路の詳細については後述す
る。
は、図14および図15に示すように、前輪側左右各車
輪位置のばね上上下加速度GFL,GFR信号および車速信
号から、後輪側左右各車輪位置のばね上上下加速度
GRL,GRR信号、さらには、各車輪位置のばね上上下速
度ΔxFL,ΔxFR,ΔxRL,ΔxRRと、ばね上−ばね下
間相対速度(Δx−Δx0 )FL,(Δx−Δx0 )FR,
(Δx−Δx0 )RL,(Δx−Δx0 )RR、および、該
ばね上−ばね下間相対速度(Δx−Δx0 )の低周波処
理信号VpT,Cを求めるための信号処理回路が設けられて
いる。なお、この信号処理回路の詳細については後述す
る。
【0015】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。
【0016】次に、図5は前記ピストン31の部分を示
す拡大断面図であって、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共
に、各貫通孔31a,31bをそれぞれ開閉する圧側減
衰バルブ20および伸側減衰バルブ12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が形成されていて、この連通孔3
9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3
9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、この調整子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。
す拡大断面図であって、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共
に、各貫通孔31a,31bをそれぞれ開閉する圧側減
衰バルブ20および伸側減衰バルブ12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が形成されていて、この連通孔3
9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3
9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、この調整子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。
【0017】一方、調整子40は、中空部19が形成さ
れると共に、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。
れると共に、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。
【0018】従って、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31
b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。
は、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫通孔31
b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。
【0019】即ち、ショックアブソーバSAは、調整子
40を回動させることにより、伸側・圧側のいずれとも
図6に示すような特性で減衰力特性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、ソフト領域SS
という)から調整子40を反時計方向に回動させると、
伸側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で圧側が低減衰
力特性に固定の領域(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、圧側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で伸側が低
減衰力特性に固定の領域(以後、圧側ハード領域SHと
いう)となる構造となっている。
40を回動させることにより、伸側・圧側のいずれとも
図6に示すような特性で減衰力特性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、ソフト領域SS
という)から調整子40を反時計方向に回動させると、
伸側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で圧側が低減衰
力特性に固定の領域(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、圧側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で伸側が低
減衰力特性に固定の領域(以後、圧側ハード領域SHと
いう)となる構造となっている。
【0020】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
ジションの減衰力特性を図11,12,13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
ジションの減衰力特性を図11,12,13に示してい
る。
【0021】次に、コントロールユニット4の制御作動
のうち、各車輪位置におけるばね上上下加速度G
(GFL,GFR,GRL,GRR)を求めるための信号処理回
路の構成を、図14のブロック図に基づいて説明する。
のうち、各車輪位置におけるばね上上下加速度G
(GFL,GFR,GRL,GRR)を求めるための信号処理回
路の構成を、図14のブロック図に基づいて説明する。
【0022】まず、A1では、左右前輪側上下Gセンサ
1FL,1FRで検出された左右各前輪位置のばね上上下加
速度GFL,GFR信号から、次式(1) に基づいて車両の前
輪側中心位置におけるバウンスレートGBFを求める。即
ち、このA1で請求の範囲の前輪側バウンスレート演算
手段が構成されている。
1FL,1FRで検出された左右各前輪位置のばね上上下加
速度GFL,GFR信号から、次式(1) に基づいて車両の前
輪側中心位置におけるバウンスレートGBFを求める。即
ち、このA1で請求の範囲の前輪側バウンスレート演算
手段が構成されている。
【0023】GBF=(GFR+GFL)/2 ・・・・・・・・(1) 続くA2では、車両の前輪側中心位置におけるバウンス
レートGBFから、次式(2) に示す路面入力を伝達経路と
する前輪位置から後輪位置への伝達関数GB(S)に基づ
き、車両の後輪側中心位置におけるバウンスレートGBR
を求める。即ち、このA2で請求の範囲の後輪側バウン
スレート演算手段が構成されている。
レートGBFから、次式(2) に示す路面入力を伝達経路と
する前輪位置から後輪位置への伝達関数GB(S)に基づ
き、車両の後輪側中心位置におけるバウンスレートGBR
を求める。即ち、このA2で請求の範囲の後輪側バウン
スレート演算手段が構成されている。
【0024】 GB(S)=G1(S)・G2(S)・G3(S)・・・・・・・・・・(2) なお、G1(S)は前輪側ばね上から路面までの伝達関数、
G2(S)は後輪側路面から後輪側ばね上までの伝達関数、
G3(S)は車体前後間の入力時間差のディレイ伝達関数で
ある。そして、前記ディレイ伝達関数G3(S)は、次式
(3) に示すように、車両のホイールベースWB と車速S
V により決定される。
G2(S)は後輪側路面から後輪側ばね上までの伝達関数、
G3(S)は車体前後間の入力時間差のディレイ伝達関数で
ある。そして、前記ディレイ伝達関数G3(S)は、次式
(3) に示すように、車両のホイールベースWB と車速S
V により決定される。
【0025】G3(S)=e-s(WB/Sv) ・・・・・・・・・・・・(3) 一方、A3では、左右前輪側上下Gセンサ1FL,1FRで
検出された左右各前輪位置のばね上上下加速度GFL,G
FR信号から、次式(4) に基づいて車両のロールレートG
R を求める。即ち、このA3で請求の範囲のロールレー
ト演算手段が構成されている。
検出された左右各前輪位置のばね上上下加速度GFL,G
FR信号から、次式(4) に基づいて車両のロールレートG
R を求める。即ち、このA3で請求の範囲のロールレー
ト演算手段が構成されている。
【0026】GR =(GFR−GFL)/2 ・・・・・・・・(4) 次に、A4では、次式(5) に示すように、前記A2で求
められた車両の後輪側中心位置におけるバウンスレート
GBRに、前記A3で得られたロールレートGRを加算す
ることにより、右側後輪位置におけるばね上上下加速度
GRRを求める。 GRR=GBR+GR ・・・・・・・・・・・・・・(5) また、A5では、次式(6) に示すように、前記A2で求
められた車両の後輪側中心位置におけるバウンスレート
GBRから、前記A3で得られたロールレートGR を減算
することにより、左側後輪位置におけるばね上上下加速
度GRLを求める。
められた車両の後輪側中心位置におけるバウンスレート
GBRに、前記A3で得られたロールレートGRを加算す
ることにより、右側後輪位置におけるばね上上下加速度
GRRを求める。 GRR=GBR+GR ・・・・・・・・・・・・・・(5) また、A5では、次式(6) に示すように、前記A2で求
められた車両の後輪側中心位置におけるバウンスレート
GBRから、前記A3で得られたロールレートGR を減算
することにより、左側後輪位置におけるばね上上下加速
度GRLを求める。
【0027】GRR=GBR−GR ・・・・・・・・・・・・・・(6) 即ち、前記A4とA5とで請求の範囲の左右後輪側上下
方向状態量演算手段を構成させている。
方向状態量演算手段を構成させている。
【0028】次に、コントロールユニット4の制御作動
のうち、各車輪位置におけるばね上上下上下加速度G
(GFL,GFR,GRL,GRR)から、各車輪位置における
ばね上上下速度Δxと、ばね上−ばね下間相対速度(Δ
x−Δx0 )および低周波の処理信号VpT,Cを求めるた
めの信号処理回路の構成を、図15のブロック図に基づ
いて説明する。
のうち、各車輪位置におけるばね上上下上下加速度G
(GFL,GFR,GRL,GRR)から、各車輪位置における
ばね上上下速度Δxと、ばね上−ばね下間相対速度(Δ
x−Δx0 )および低周波の処理信号VpT,Cを求めるた
めの信号処理回路の構成を、図15のブロック図に基づ
いて説明する。
【0029】まず、B1では、位相遅れ補償式を用い、
前記図14の信号処理回路で得られた各車輪位置におけ
るばね上上下加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)を、
各車輪位置のばね上上下速度信号に変換する。なお、位
相遅れ補償の一般式は、次の伝達関数式(7) で表わすこ
とができる。 G(S) =(AS+1)/(BS+1)・・・・・・・・(7) (A<B) そして、減衰力特性制御に必要な周波数帯(0.5 Hz〜 3
Hz )において積分(1/S)する場合と同等の位相お
よびゲイン特性を有し、低周波(〜0.05 Hz )側でのゲ
インを下げるための位相遅れ補償式として、次の伝達関
数式(8) が用いられる。
前記図14の信号処理回路で得られた各車輪位置におけ
るばね上上下加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)を、
各車輪位置のばね上上下速度信号に変換する。なお、位
相遅れ補償の一般式は、次の伝達関数式(7) で表わすこ
とができる。 G(S) =(AS+1)/(BS+1)・・・・・・・・(7) (A<B) そして、減衰力特性制御に必要な周波数帯(0.5 Hz〜 3
Hz )において積分(1/S)する場合と同等の位相お
よびゲイン特性を有し、低周波(〜0.05 Hz )側でのゲ
インを下げるための位相遅れ補償式として、次の伝達関
数式(8) が用いられる。
【0030】 G(S) =(0.001 S+1)/(10S+1)×γ・・・・・・・・(8) なお、γは、積分(1/S)により速度変換する場合の
信号とゲイン特性を合わせるためのゲインであり、この
実施例ではγ=10に設定されている。その結果、図1
6の(イ) における実線のゲイン特性、および、図16の
(ロ) における実線の位相特性に示すように、減衰力特性
制御に必要な周波数帯(0.5 Hz〜 3 Hz )における位相
特性を悪化させることなく、低周波側のゲインだけが低
下した状態となる。なお、図16の(イ),(ロ) の点線は、
積分(1/S)により速度変換されたばね上上下速度信
号のゲイン特性および位相特性を示している。
信号とゲイン特性を合わせるためのゲインであり、この
実施例ではγ=10に設定されている。その結果、図1
6の(イ) における実線のゲイン特性、および、図16の
(ロ) における実線の位相特性に示すように、減衰力特性
制御に必要な周波数帯(0.5 Hz〜 3 Hz )における位相
特性を悪化させることなく、低周波側のゲインだけが低
下した状態となる。なお、図16の(イ),(ロ) の点線は、
積分(1/S)により速度変換されたばね上上下速度信
号のゲイン特性および位相特性を示している。
【0031】続くB2では、制御を行なう目標周波数帯
以外の成分を遮断するためのバンドパスフィルタ処理を
行なう。即ち、このバンドパスフィルタBPFは、2次
のハイパスフィルタHPF(0.3 Hz)と2次のローパス
フィルタLPF(4 Hz)とで構成され、車両のばね上共
振周波数帯を目標としたばね上上下速度Δx(ΔxFL,
ΔxFR,ΔxRL,ΔxRR)信号を求める。
以外の成分を遮断するためのバンドパスフィルタ処理を
行なう。即ち、このバンドパスフィルタBPFは、2次
のハイパスフィルタHPF(0.3 Hz)と2次のローパス
フィルタLPF(4 Hz)とで構成され、車両のばね上共
振周波数帯を目標としたばね上上下速度Δx(ΔxFL,
ΔxFR,ΔxRL,ΔxRR)信号を求める。
【0032】一方、B3では、次式(9) に示すように、
各ばね上上下加速度からばね上−ばね下間相対速度まで
の伝達関数Gu(S) を用い、各上下Gセンサ1で検出さ
れた上下方向加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)信号
から、各車輪位置のばね上−ばね下間相対速度(Δx−
Δx0 )[(Δx−Δx0 )FL,(Δx−Δx0 )FR,
(Δx−Δx0 )RL,(Δx−Δx0 )RR]信号を求め
る。 Gu(S) =−ms/(cs+k)・・・・・・・・(9) なお、mはばね上マス、cはサスペンションの減衰係
数、kはサスペンションのばね定数である。続くB4で
は、図17の点線で示すように、高周波であるばね上−
ばね下間相対速度(Δx−Δx0 )のピーク値の絶対値
を検出すると共に、図17の実線で示すように、ピーク
値の絶対値を次のピーク値の絶対値が検出されるまでの
間は保持させた低周波の処理信号VpT,Cを作成する。即
ち、この実施例では、前記B1とB2とで、請求の範囲
の各車輪位置のばね上上下速度検出手段を構成させてい
る。
各ばね上上下加速度からばね上−ばね下間相対速度まで
の伝達関数Gu(S) を用い、各上下Gセンサ1で検出さ
れた上下方向加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)信号
から、各車輪位置のばね上−ばね下間相対速度(Δx−
Δx0 )[(Δx−Δx0 )FL,(Δx−Δx0 )FR,
(Δx−Δx0 )RL,(Δx−Δx0 )RR]信号を求め
る。 Gu(S) =−ms/(cs+k)・・・・・・・・(9) なお、mはばね上マス、cはサスペンションの減衰係
数、kはサスペンションのばね定数である。続くB4で
は、図17の点線で示すように、高周波であるばね上−
ばね下間相対速度(Δx−Δx0 )のピーク値の絶対値
を検出すると共に、図17の実線で示すように、ピーク
値の絶対値を次のピーク値の絶対値が検出されるまでの
間は保持させた低周波の処理信号VpT,Cを作成する。即
ち、この実施例では、前記B1とB2とで、請求の範囲
の各車輪位置のばね上上下速度検出手段を構成させてい
る。
【0033】次に、前記コントロールユニット4におけ
るショックアブソーバSAの減衰力特性制御作動のう
ち、基本制御部による基本制御の内容を図18のフロー
チャートに基づいて説明する。なお、この基本制御は各
ショックアブソーバSAFL,SAFR,SARL,SARRご
とに行なわれる。
るショックアブソーバSAの減衰力特性制御作動のう
ち、基本制御部による基本制御の内容を図18のフロー
チャートに基づいて説明する。なお、この基本制御は各
ショックアブソーバSAFL,SAFR,SARL,SARRご
とに行なわれる。
【0034】ステップ101では、ばね上上下速度Δx
が正の値であるか否かを判定し、YESであればステッ
プ102に進んで各ショックアブソーバSAを伸側ハー
ド領域HSに制御し、NOであればステップ103に進
む。
が正の値であるか否かを判定し、YESであればステッ
プ102に進んで各ショックアブソーバSAを伸側ハー
ド領域HSに制御し、NOであればステップ103に進
む。
【0035】ステップ103では、ばね上上下速度Δx
が負の値であるか否かを判定し、YESであればステッ
プ104に進んで各ショックアブソーバSAを圧側ハー
ド領域SHに制御し、NOであればステップ105に進
む。
が負の値であるか否かを判定し、YESであればステッ
プ104に進んで各ショックアブソーバSAを圧側ハー
ド領域SHに制御し、NOであればステップ105に進
む。
【0036】ステップ105は、ステップ101および
ステップ103でNOと判断された時、即ち、ばね上上
下速度Δxの値が、0である時の処理ステップであり、
この時は、各ショックアブソーバSAをソフト領域SS
に制御する。
ステップ103でNOと判断された時、即ち、ばね上上
下速度Δxの値が、0である時の処理ステップであり、
この時は、各ショックアブソーバSAをソフト領域SS
に制御する。
【0037】次に、減衰力特性制御の作動を図19のタ
イムチャートにより説明する。ばね上上下速度Δxおよ
びばね上−ばね下間相対速度(Δx−Δx0 )に基づく
ばね上上下速度Δxが、この図に示すように変化した場
合、図に示すように、ばね上上下速度Δxの値が0であ
る時には、ショックアブソーバSAをソフト領域SSに
制御する。
イムチャートにより説明する。ばね上上下速度Δxおよ
びばね上−ばね下間相対速度(Δx−Δx0 )に基づく
ばね上上下速度Δxが、この図に示すように変化した場
合、図に示すように、ばね上上下速度Δxの値が0であ
る時には、ショックアブソーバSAをソフト領域SSに
制御する。
【0038】また、ばね上上下速度Δxの値が正の値に
なると、伸側ハード領域HSに制御して、圧側の減衰力
特性をソフト特性に固定する一方、制御信号を構成する
伸側の減衰力特性(目標減衰力特性ポジションPT )
を、次式(10)に基づき、ばね上上下速度Δxに比例させ
て変更する。 PT =α・Δx・Ku ・・・・・・・・・・・・・・・・(10) なお、αは、伸側の定数、Ku は、ばね上−ばね下間相
対速度(Δx−Δx0 )の処理信号VpT,Cに応じて可変
設定されるゲインである。そして、図20は、処理信号
VpT,Cに対するゲインKu の反比例可変特性(Ku =a
/(Δx−Δx0))を示すマップである。
なると、伸側ハード領域HSに制御して、圧側の減衰力
特性をソフト特性に固定する一方、制御信号を構成する
伸側の減衰力特性(目標減衰力特性ポジションPT )
を、次式(10)に基づき、ばね上上下速度Δxに比例させ
て変更する。 PT =α・Δx・Ku ・・・・・・・・・・・・・・・・(10) なお、αは、伸側の定数、Ku は、ばね上−ばね下間相
対速度(Δx−Δx0 )の処理信号VpT,Cに応じて可変
設定されるゲインである。そして、図20は、処理信号
VpT,Cに対するゲインKu の反比例可変特性(Ku =a
/(Δx−Δx0))を示すマップである。
【0039】また、ばね上上下速度Δxの値が負の値に
なると、圧側ハード領域SHに制御して、伸側減衰力特
性をソフト特性に固定する一方、制御信号を構成する圧
側の減衰力特性(目標減衰力特性ポジションPC )を、
次式(11)に基づき、ばね上上下速度Δxに比例させて変
更する。 PC =β・Δx・Ku ・・・・・・・・・・・・・・・・(11) なお、βは、圧側の定数である。
なると、圧側ハード領域SHに制御して、伸側減衰力特
性をソフト特性に固定する一方、制御信号を構成する圧
側の減衰力特性(目標減衰力特性ポジションPC )を、
次式(11)に基づき、ばね上上下速度Δxに比例させて変
更する。 PC =β・Δx・Ku ・・・・・・・・・・・・・・・・(11) なお、βは、圧側の定数である。
【0040】次に、コントロールユニット4の減衰力特
性制御作動のうち、主にショックアブソーバSAの制御
領域の切り換え作動状態を図19のタイムチャートに基
づいて説明する。
性制御作動のうち、主にショックアブソーバSAの制御
領域の切り換え作動状態を図19のタイムチャートに基
づいて説明する。
【0041】図19のタイムチャートにおいて、領域a
は、ばね上上下速度Δxおよびばね上−ばね下間相対速
度(Δx−Δx0 )に基づくばね上上下速度Δxが負の
値(下向き)から正の値(上向き)に逆転した状態であ
る、この時はまだ相対速度(Δx−Δx0 )は負の値
(ショックアブソーバSAの行程は圧行程側)となって
いる領域であるため、この時は、ばね上上下速度Δxの
方向に基づいてショックアブソーバSAは伸側ハード領
域HSに制御されており、従って、この領域ではその時
のショックアブソーバSAの行程である圧行程側がソフ
ト特性となる。
は、ばね上上下速度Δxおよびばね上−ばね下間相対速
度(Δx−Δx0 )に基づくばね上上下速度Δxが負の
値(下向き)から正の値(上向き)に逆転した状態であ
る、この時はまだ相対速度(Δx−Δx0 )は負の値
(ショックアブソーバSAの行程は圧行程側)となって
いる領域であるため、この時は、ばね上上下速度Δxの
方向に基づいてショックアブソーバSAは伸側ハード領
域HSに制御されており、従って、この領域ではその時
のショックアブソーバSAの行程である圧行程側がソフ
ト特性となる。
【0042】また、領域bは、ばね上上下速度Δxが正
の値(上向き)のままで、ばね上−ばね下間相対速度
(Δx−Δx0 )は負の値から正の値(ショックアブソ
ーバSAの行程は伸行程側)に切り換わった領域である
ため、この時は、ばね上上下速度Δxの方向に基づいて
ショックアブソーバSAは伸側ハード領域HSに制御さ
れており、かつ、ショックアブソーバの行程も伸行程で
あり、従って、この領域ではその時のショックアブソー
バSAの行程である伸行程側が、ばね上上下速度Δxの
値に比例したハード特性となる。
の値(上向き)のままで、ばね上−ばね下間相対速度
(Δx−Δx0 )は負の値から正の値(ショックアブソ
ーバSAの行程は伸行程側)に切り換わった領域である
ため、この時は、ばね上上下速度Δxの方向に基づいて
ショックアブソーバSAは伸側ハード領域HSに制御さ
れており、かつ、ショックアブソーバの行程も伸行程で
あり、従って、この領域ではその時のショックアブソー
バSAの行程である伸行程側が、ばね上上下速度Δxの
値に比例したハード特性となる。
【0043】また、領域cは、ばね上上下速度Δxが正
の値(上向き)から負の値(下向き)に逆転した状態で
あるが、この時はまだばね上−ばね下間相対速度(Δx
−Δx0 )は正の値(ショックアブソーバSAの行程は
伸行程側)となっている領域であるため、この時は、ば
ね上上下速度Δxの方向に基づいてショックアブソーバ
SAは圧側ハード領域SHに制御されており、従って、
この領域ではその時のショックアブソーバSAの行程で
ある伸行程側がソフト特性となる。
の値(上向き)から負の値(下向き)に逆転した状態で
あるが、この時はまだばね上−ばね下間相対速度(Δx
−Δx0 )は正の値(ショックアブソーバSAの行程は
伸行程側)となっている領域であるため、この時は、ば
ね上上下速度Δxの方向に基づいてショックアブソーバ
SAは圧側ハード領域SHに制御されており、従って、
この領域ではその時のショックアブソーバSAの行程で
ある伸行程側がソフト特性となる。
【0044】また、領域dは、ばね上上下速度Δxが負
の値(下向き)のままで、ばね上−ばね下間相対速度
(Δx−Δx0 )は正の値から負の値(ショックアブソ
ーバSAの行程は伸行程側)になる領域であるため、こ
の時は、ばね上上下速度Δxの方向に基づいてショック
アブソーバSAは圧側ハード領域SHに制御されてお
り、かつ、ショックアブソーバの行程も圧行程であり、
従って、この領域ではその時のショックアブソーバSA
の行程である圧行程側が、ばね上上下速度Δxの値に比
例したハード特性となる。
の値(下向き)のままで、ばね上−ばね下間相対速度
(Δx−Δx0 )は正の値から負の値(ショックアブソ
ーバSAの行程は伸行程側)になる領域であるため、こ
の時は、ばね上上下速度Δxの方向に基づいてショック
アブソーバSAは圧側ハード領域SHに制御されてお
り、かつ、ショックアブソーバの行程も圧行程であり、
従って、この領域ではその時のショックアブソーバSA
の行程である圧行程側が、ばね上上下速度Δxの値に比
例したハード特性となる。
【0045】以上のように、この実施例では、ばね上上
下速度Δxとばね上−ばね下間相対速度(Δx−Δx
0 )とが同符号の時(領域b,領域d)は、その時のシ
ョックアブソーバSAの行程側をハード特性に制御し、
異符号の時(領域a,領域c)は、その時のショックア
ブソーバSAの行程側をソフト特性に制御するという、
スカイフック制御理論に基づいた減衰力特性制御と同一
の制御が、ばね上上下速度Δx信号のみに基づいて行な
われることになる。そして、さらに、この実施例では、
ショックアブソーバSAの行程が切り換わった時点、即
ち、領域aから領域b,および領域cから領域d(ソフ
ト特性からハード特性)へ移行する時には、切り換わる
行程側の減衰力特性ポジションは前の領域a,cで既に
ハード特性側への切り換えが行なわれているため、ソフ
ト特性からハード特性への切り換えが時間遅れなく行な
われるもので、これにより、高い制御応答性が得られる
と共に、ハード特性からソフト特性への切り換えはパル
スモータ3を駆動させることなしに行なわれるもので、
これにより、パルスモータ3の耐久性向上と、消費電力
の節約が成されることになる。
下速度Δxとばね上−ばね下間相対速度(Δx−Δx
0 )とが同符号の時(領域b,領域d)は、その時のシ
ョックアブソーバSAの行程側をハード特性に制御し、
異符号の時(領域a,領域c)は、その時のショックア
ブソーバSAの行程側をソフト特性に制御するという、
スカイフック制御理論に基づいた減衰力特性制御と同一
の制御が、ばね上上下速度Δx信号のみに基づいて行な
われることになる。そして、さらに、この実施例では、
ショックアブソーバSAの行程が切り換わった時点、即
ち、領域aから領域b,および領域cから領域d(ソフ
ト特性からハード特性)へ移行する時には、切り換わる
行程側の減衰力特性ポジションは前の領域a,cで既に
ハード特性側への切り換えが行なわれているため、ソフ
ト特性からハード特性への切り換えが時間遅れなく行な
われるもので、これにより、高い制御応答性が得られる
と共に、ハード特性からソフト特性への切り換えはパル
スモータ3を駆動させることなしに行なわれるもので、
これにより、パルスモータ3の耐久性向上と、消費電力
の節約が成されることになる。
【0046】また、車両の制動時においては、前輪側が
沈み込んで後輪側が浮き上がる所謂車体のダイブ現象に
より車体が傾斜すると共に、この傾斜状態で車体速度が
減速されることで、減速度の分力分を、上下Gセンサ1
が下向き(負)のばね上上下加速度成分として検出し、
この継続的に入力される低周波の下向きばね上加速度成
分により、信号をドリフトさせる原因となる。
沈み込んで後輪側が浮き上がる所謂車体のダイブ現象に
より車体が傾斜すると共に、この傾斜状態で車体速度が
減速されることで、減速度の分力分を、上下Gセンサ1
が下向き(負)のばね上上下加速度成分として検出し、
この継続的に入力される低周波の下向きばね上加速度成
分により、信号をドリフトさせる原因となる。
【0047】なお、以上のことは、スカット現象を生じ
させるような車両の急加速時や、車両が長い上り坂で加
速走行する時(この場合は、上向きのばね上上下加速度
成分を検出する)または、長い下り坂で加速走行する時
においても生じ、さらには、上下Gセンサ1の信号に低
周波のDC成分が入力されることによっても生じる。
させるような車両の急加速時や、車両が長い上り坂で加
速走行する時(この場合は、上向きのばね上上下加速度
成分を検出する)または、長い下り坂で加速走行する時
においても生じ、さらには、上下Gセンサ1の信号に低
周波のDC成分が入力されることによっても生じる。
【0048】ところが、この実施例では、各上下Gセン
サ1で検出された各ばね上上下加速度Gを、各車輪位置
のばね上上下速度信号に変換する速度変換手段として、
位相遅れ補償式を用いることにより、減衰力特性制御に
必要な周波数帯(0.5 Hz〜 3Hz )における位相特性を
悪化させることなしに、低周波側のゲインだけを低下さ
せたばね上上下速度信号が得られる。
サ1で検出された各ばね上上下加速度Gを、各車輪位置
のばね上上下速度信号に変換する速度変換手段として、
位相遅れ補償式を用いることにより、減衰力特性制御に
必要な周波数帯(0.5 Hz〜 3Hz )における位相特性を
悪化させることなしに、低周波側のゲインだけを低下さ
せたばね上上下速度信号が得られる。
【0049】従って、制動時等のように、上下Gセンサ
1の信号に余分な低周波成分が加算されるような状況に
おいても、低周波側ゲインの低下により、減衰力特性制
御への影響をなくすことができる。
1の信号に余分な低周波成分が加算されるような状況に
おいても、低周波側ゲインの低下により、減衰力特性制
御への影響をなくすことができる。
【0050】以上説明してきたように、この実施例の車
両懸架装置では、以下に列挙する効果が得られる。 前輪側に設けられた2つの上下Gセンサ1RL,1FR
から得られた信号から、各車輪位置におけるばね上上下
速度Δxおよびばね上−ばね下間相対速度(Δx−Δx
0 )を得ることができるもので、これにより、センサ個
数の低減によるシステムの簡略化とコストの低減化が可
能となる。
両懸架装置では、以下に列挙する効果が得られる。 前輪側に設けられた2つの上下Gセンサ1RL,1FR
から得られた信号から、各車輪位置におけるばね上上下
速度Δxおよびばね上−ばね下間相対速度(Δx−Δx
0 )を得ることができるもので、これにより、センサ個
数の低減によるシステムの簡略化とコストの低減化が可
能となる。
【0051】 ばね上上下加速度Gからばね上上下速
度Δxに変換するための手段として、位相遅れ補償式を
用いたことで、制動時等におけるように、余分な低周波
信号入力に基づく信号ドリフトを防止し、これにより、
ショックアブソーバSAにおける減衰力特性の制御性の
悪化を防止して車両の乗り心地を確保することができる
ようになる。
度Δxに変換するための手段として、位相遅れ補償式を
用いたことで、制動時等におけるように、余分な低周波
信号入力に基づく信号ドリフトを防止し、これにより、
ショックアブソーバSAにおける減衰力特性の制御性の
悪化を防止して車両の乗り心地を確保することができる
ようになる。
【0052】 スカイフック理論に基づいた減衰力特
性制御において、ソフト特性からハード特性への切り換
えが時間遅れなく行なわれるもので、これにより、高い
制御応答性が得られると共に、ハード特性からソフト特
性への切り換えはアクチュエータを駆動させることなし
に行なわれるもので、これにより、パルスモータ3の耐
久性向上と、消費電力の節約が可能になる。
性制御において、ソフト特性からハード特性への切り換
えが時間遅れなく行なわれるもので、これにより、高い
制御応答性が得られると共に、ハード特性からソフト特
性への切り換えはアクチュエータを駆動させることなし
に行なわれるもので、これにより、パルスモータ3の耐
久性向上と、消費電力の節約が可能になる。
【0053】 高周波で得られるばね上−ばね下間相
対速度信号を低周波状態に変形した処理信号VpT,Cによ
ってゲインKu を可変制御するようにしたことで、ゲイ
ンKuの変動を低周波状態とし、これにより、パルスモ
ータ3の応答性がそれほど高くなくても、減衰力特性の
切り換えを制御信号の変化に追従させることができるた
め、コストを高めることなしに制御性を高めることがで
きるようになる。
対速度信号を低周波状態に変形した処理信号VpT,Cによ
ってゲインKu を可変制御するようにしたことで、ゲイ
ンKuの変動を低周波状態とし、これにより、パルスモ
ータ3の応答性がそれほど高くなくても、減衰力特性の
切り換えを制御信号の変化に追従させることができるた
め、コストを高めることなしに制御性を高めることがで
きるようになる。
【0054】(第2実施例)この第2実施例の車両懸架
装置は、前記第1実施例とは、ばね上上下加速度を求め
る信号処理回路の構成を異にするもので、その他の構成
は前記第1実施例と同様であるためその説明を省略す
る。また、信号処理回路の構成も前記第1実施例のもの
と一部共通であるため、共通部分には同一の符号を付け
てその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
装置は、前記第1実施例とは、ばね上上下加速度を求め
る信号処理回路の構成を異にするもので、その他の構成
は前記第1実施例と同様であるためその説明を省略す
る。また、信号処理回路の構成も前記第1実施例のもの
と一部共通であるため、共通部分には同一の符号を付け
てその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【0055】図21に示す信号処理回路において、A6
では、A3で求められた前輪位置から後輪位置への伝達
関数GR(S)に基づき、前輪側で検出された車両のロール
レートGR から後輪側における車両のロールレートGRR
を求める。
では、A3で求められた前輪位置から後輪位置への伝達
関数GR(S)に基づき、前輪側で検出された車両のロール
レートGR から後輪側における車両のロールレートGRR
を求める。
【0056】また、A7およびA8では、ボディを伝達
経路とする前輪位置から後輪位置への伝達関数GHP(S)
に基づき、後輪側に伝達されるばね上上下加速度の高周
波成分GH を求める。
経路とする前輪位置から後輪位置への伝達関数GHP(S)
に基づき、後輪側に伝達されるばね上上下加速度の高周
波成分GH を求める。
【0057】また、A9およびA10では、次式(12),
(13)に示すように、前記A4,A5で求められた信号
(GBR+GRR),(GBR−GRR)に、さらに前記A7,
A8で求められた後輪側に伝達されるばね上上下加速度
の高周波成分GHR ,GHLをそれぞれ加算することによ
り、左右後輪位置におけるばね上上下加速度GRR,GRL
を求める。
(13)に示すように、前記A4,A5で求められた信号
(GBR+GRR),(GBR−GRR)に、さらに前記A7,
A8で求められた後輪側に伝達されるばね上上下加速度
の高周波成分GHR ,GHLをそれぞれ加算することによ
り、左右後輪位置におけるばね上上下加速度GRR,GRL
を求める。
【0058】 GRR=(GBR+GRR)+GHR ・・・・・・・・・・・・・ (12) GRL=(GBR−GRR)+GHL ・・・・・・・・・・・・・ (13) 以上のように、この実施例においては、前輪側で検出さ
れた車両のロールレートGR に代え、後輪側における車
両のロールレートGRRを用いると共に、ボディを経由し
て後輪側に伝達されるばね上上下加速度の高周波成分G
HR ,GHLを追加したことで、左右各後輪側におけるばね
上上下加速度GRR,GRLを、より正確に推定することが
できるようになる。
れた車両のロールレートGR に代え、後輪側における車
両のロールレートGRRを用いると共に、ボディを経由し
て後輪側に伝達されるばね上上下加速度の高周波成分G
HR ,GHLを追加したことで、左右各後輪側におけるばね
上上下加速度GRR,GRLを、より正確に推定することが
できるようになる。
【0059】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。
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。
【0060】例えば、実施例では、上下方向状態量検出
センサで検出する上下方向状態量をばね上上下加速度と
し、上下方向状態量検出センサとしてばね上上下加速度
センサを用いる場合を例示したが、ばね上−ばね下間相
対変位を検出するばね上−ばね下間相対変位センサとす
ることもできる。
センサで検出する上下方向状態量をばね上上下加速度と
し、上下方向状態量検出センサとしてばね上上下加速度
センサを用いる場合を例示したが、ばね上−ばね下間相
対変位を検出するばね上−ばね下間相対変位センサとす
ることもできる。
【0061】また、実施例では、ばね上上下速度信号が
0の時のみソフト領域SSに制御するようにしたが、0
を中心とする所定の不感帯を設けこの不感帯の範囲内で
ばね上上下速度が推移している間は減衰力特性をソフト
領域SSに維持させることにより、制御ハンチングを防
止することができる。
0の時のみソフト領域SSに制御するようにしたが、0
を中心とする所定の不感帯を設けこの不感帯の範囲内で
ばね上上下速度が推移している間は減衰力特性をソフト
領域SSに維持させることにより、制御ハンチングを防
止することができる。
【0062】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明請求項1
記載の車両懸架装置では、上述のように、車体側と各車
輪側の間に介在されていて減衰力特性変更手段により減
衰力特性を変更可能なショックアブソーバと、少なくと
も各車輪位置の上下方向状態量から得られる制御信号に
基づいて前記各ショックアブソーバの減衰力特性制御を
行なう減衰力特性制御手段を備えた車両懸架装置であっ
て、左右前輪側上下方向状態量検出手段で検出された左
右各前輪位置の車体の上下方向状態量の平均値から前輪
側中心位置における車両のバウンスレートを求める前輪
側バウンスレート演算手段と、左右各前輪位置の車体の
上下方向状態量からロールレートを求めるロールレート
演算手段と、車両前輪側のバウンスレートから、所定の
伝達関数に基づいて後輪側中央位置における車両のバウ
ンスレートを求める後輪側バウンスレート演算手段と、
車両後輪側のバウンスレートとロールレートとから左右
各後輪位置の車体の上下方向状態量を求める左右後輪側
上下方向状態量演算手段と、を備えた構成としたこと
で、減衰力特性制御に各車輪位置の上下方向状態量から
得られる制御信号を用いるシステムにおいて、センサ個
数の低減によるシステムの簡略化とコストの低減化が可
能になるという効果が得られる。
記載の車両懸架装置では、上述のように、車体側と各車
輪側の間に介在されていて減衰力特性変更手段により減
衰力特性を変更可能なショックアブソーバと、少なくと
も各車輪位置の上下方向状態量から得られる制御信号に
基づいて前記各ショックアブソーバの減衰力特性制御を
行なう減衰力特性制御手段を備えた車両懸架装置であっ
て、左右前輪側上下方向状態量検出手段で検出された左
右各前輪位置の車体の上下方向状態量の平均値から前輪
側中心位置における車両のバウンスレートを求める前輪
側バウンスレート演算手段と、左右各前輪位置の車体の
上下方向状態量からロールレートを求めるロールレート
演算手段と、車両前輪側のバウンスレートから、所定の
伝達関数に基づいて後輪側中央位置における車両のバウ
ンスレートを求める後輪側バウンスレート演算手段と、
車両後輪側のバウンスレートとロールレートとから左右
各後輪位置の車体の上下方向状態量を求める左右後輪側
上下方向状態量演算手段と、を備えた構成としたこと
で、減衰力特性制御に各車輪位置の上下方向状態量から
得られる制御信号を用いるシステムにおいて、センサ個
数の低減によるシステムの簡略化とコストの低減化が可
能になるという効果が得られる。
【0063】また、請求項4記載の車両源が装置では、
左右前輪側ばね上上下加速度センサで検出されおよび前
記左右後輪側上下方向状態量演算手段で求められた各車
輪位置のばね上上下加速度から各車輪位置のばね上上下
速度を求めるばね上上下速度検出手段を備え、前記減衰
力特性変更手段が、伸行程側および圧行程側の減衰力特
性が共にソフト特性となるソフト領域(SS)を中心と
し、圧行程側はソフト特性に保持されたままで伸行程側
の減衰力特性だけをハード特性側に可変制御可能な伸側
ハード領域(HS)と、伸行程側はソフト特性に保持さ
れたままで圧行程側の減衰力特性だけをハード特性側に
可変制御可能な圧側ハード領域(SH)とを備え、前記
減衰力特性制御手段が、ばね上上下速度検出手段で検出
されたばね上上下速度信号の方向判別符号が0付近であ
る時はショックアブソーバをソフト領域(SS)に制御
し、上向きの正である時は伸側ハード領域(HS)側に
おいて伸行程側の減衰力特性を、また下向きの負である
時は圧側ハード領域(SH)側において圧行程側の減衰
力特性をそれぞれその時のばね上上下速度に基づく制御
信号に応じたハード特性に可変制御するように構成され
ていることで、スカイフック理論に基づいた減衰力特性
制御を行なうことができるようになる。
左右前輪側ばね上上下加速度センサで検出されおよび前
記左右後輪側上下方向状態量演算手段で求められた各車
輪位置のばね上上下加速度から各車輪位置のばね上上下
速度を求めるばね上上下速度検出手段を備え、前記減衰
力特性変更手段が、伸行程側および圧行程側の減衰力特
性が共にソフト特性となるソフト領域(SS)を中心と
し、圧行程側はソフト特性に保持されたままで伸行程側
の減衰力特性だけをハード特性側に可変制御可能な伸側
ハード領域(HS)と、伸行程側はソフト特性に保持さ
れたままで圧行程側の減衰力特性だけをハード特性側に
可変制御可能な圧側ハード領域(SH)とを備え、前記
減衰力特性制御手段が、ばね上上下速度検出手段で検出
されたばね上上下速度信号の方向判別符号が0付近であ
る時はショックアブソーバをソフト領域(SS)に制御
し、上向きの正である時は伸側ハード領域(HS)側に
おいて伸行程側の減衰力特性を、また下向きの負である
時は圧側ハード領域(SH)側において圧行程側の減衰
力特性をそれぞれその時のばね上上下速度に基づく制御
信号に応じたハード特性に可変制御するように構成され
ていることで、スカイフック理論に基づいた減衰力特性
制御を行なうことができるようになる。
【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】本発明第1実施例の車両懸架装置を示す構成説
明図である。
明図である。
【図3】第1実施例の車両懸架装置を示すシステムブロ
ック図である。
ック図である。
【図4】第1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。
を示す断面図である。
【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】第1実施例装置におけるばね上上下加速度を
求める信号処理回路を示すブロック図である。
求める信号処理回路を示すブロック図である。
【図15】第1実施例装置におけるばね上上下速度およ
びばね上−ばね下間相対速度を求める信号処理回路を示
すブロック図である。
びばね上−ばね下間相対速度を求める信号処理回路を示
すブロック図である。
【図16】第1実施例装置における信号処理回路で得ら
れたばね上上下速度信号のゲイン特性(イ) および位相特
性(ロ) を示す図である。
れたばね上上下速度信号のゲイン特性(イ) および位相特
性(ロ) を示す図である。
【図17】第1実施例装置における処理信号の作成状態
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
【図18】第1実施例装置におけるコントロールユニッ
トの減衰力特性制御作動の内容を示すフローチャートで
ある。
トの減衰力特性制御作動の内容を示すフローチャートで
ある。
【図19】第1実施例装置におけるコントロールユニッ
トの減衰力特性制御作動の内容を示すタイムチャートで
ある。
トの減衰力特性制御作動の内容を示すタイムチャートで
ある。
【図20】第1実施例装置におけるばね上−ばね下間相
対速度の処理信号に対するゲインの可変特性を示すマッ
プである。
対速度の処理信号に対するゲインの可変特性を示すマッ
プである。
【図21】第2実施例装置におけるばね上上下加速度を
求める信号処理回路を示すブロック図である。
求める信号処理回路を示すブロック図である。
a 減衰力特性変更手段 b ショックアブソーバ c 減衰力特性制御手段 d1 左前輪側上下方向状態量検出手段 d2 右前輪側上下方向状態量検出手段 e 前輪側バウンスレート演算手段 f ロールレート演算手段 g 後輪側バウンスレート演算手段 h1 左後輪側上下方向状態量演算手段 h2 右後輪側上下方向状態量演算手段 i1 左前輪側ばね上上下加速度センサ i2 右前輪側ばね上上下加速度センサ j1 左前輪側相対変位センサ j2 右前輪側相対変位センサ
Claims (4)
- 【請求項1】 車体側と各車輪側の間に介在されていて
減衰力特性変更手段により減衰力特性を変更可能なショ
ックアブソーバと、少なくとも各車輪位置の上下方向状
態量から得られる制御信号に基づいて前記各ショックア
ブソーバの減衰力特性制御を行なう減衰力特性制御手段
を備えた車両懸架装置であって、 車体の左右各前輪位置の車体の上下方向状態量を検出す
る左右前輪側上下方向状態量検出手段と、 該左右前輪側上下方向状態量検出手段で検出された左右
各前輪位置の車体の上下方向状態量の平均値から前輪側
中心位置における車両のバウンスレートを求める前輪側
バウンスレート演算手段と、 前記左右前輪側上下方向状態量検出手段で検出された左
右各前輪位置の車体の上下方向状態量からロールレート
を求めるロールレート演算手段と、 前記前輪側バウンスレート演算手段で求められた車両前
輪側のバウンスレートから、所定の伝達関数に基づいて
後輪側中央位置における車両のバウンスレートを求める
後輪側バウンスレート演算手段と、 該後輪側バウンスレート演算手段で求められた車両後輪
側のバウンスレートと前記ロールレート演算手段で求め
られたロールレートとから左右各後輪位置の車体の上下
方向状態量を求める左右後輪側上下方向状態量演算手段
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】 左右前輪側上下方向状態量検出手段が、
上下方向状態量としてばね上上下加速度を検出する左右
前輪側ばね上上下加速度センサで構成されていることを
特徴とする請求項1記載の車両懸架装置。 - 【請求項3】 左右前輪側上下方向状態量検出手段が、
上下方向状態量としてばね上−ばね下間相対変位を検出
する左右前輪側相対変位センサで構成されていることを
特徴とする請求項1記載の車両懸架装置。 - 【請求項4】 前記左右前輪側ばね上上下加速度センサ
で検出されおよび前記左右後輪側上下方向状態量演算手
段で求められた各車輪位置のばね上上下加速度から各車
輪位置のばね上上下速度を求めるばね上上下速度検出手
段を備え、 前記ショックアブソーバの減衰力特性変更手段が、伸行
程側および圧行程側の減衰力特性が共にソフト特性とな
るソフト領域(SS)を中心とし、圧行程側はソフト特
性に保持されたままで伸行程側の減衰力特性だけをハー
ド特性側に可変制御可能な伸側ハード領域(HS)と、
伸行程側はソフト特性に保持されたままで圧行程側の減
衰力特性だけをハード特性側に可変制御可能な圧側ハー
ド領域(SH)とを備え、 前記減衰力特性制御手段が、前記ばね上上下速度検出手
段で検出されたばね上上下速度信号の方向判別符号が0
付近である時はショックアブソーバをソフト領域(S
S)に制御し、上向きの正である時は伸側ハード領域
(HS)側において伸行程側の減衰力特性を、また下向
きの負である時は圧側ハード領域(SH)側において圧
行程側の減衰力特性をそれぞれその時のばね上上下速度
に基づく制御信号に応じたハード特性に可変制御するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項2記載の車
両懸架装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04066295A JP3354737B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 車両懸架装置 |
US08/598,941 US5802478A (en) | 1995-02-14 | 1996-02-09 | Automotive vehicle suspension control system |
GB9701847A GB2308105B (en) | 1995-02-14 | 1996-02-09 | Automotive vehicle suspension control system |
GB9602702A GB2297952B (en) | 1995-02-14 | 1996-02-09 | Automotive vehicle suspension control system |
KR1019960003440A KR0177352B1 (ko) | 1995-02-14 | 1996-02-13 | 자동차 현가 장치 제어 시스템 |
CN96101265A CN1134370A (zh) | 1995-02-14 | 1996-02-14 | 机动车辆悬挂控制*** |
DE19605504A DE19605504A1 (de) | 1995-02-14 | 1996-02-14 | Aufhängungssteuer- bzw. -regelsystem für ein Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04066295A JP3354737B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 車両懸架装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08230435A true JPH08230435A (ja) | 1996-09-10 |
JP3354737B2 JP3354737B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=12586750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04066295A Expired - Fee Related JP3354737B2 (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-28 | 車両懸架装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3354737B2 (ja) |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP04066295A patent/JP3354737B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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---|---|---|---|
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