JP2003267023A - Vibration damping running system for vehicle - Google Patents

Vibration damping running system for vehicle

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JP2003267023A
JP2003267023A JP2002119917A JP2002119917A JP2003267023A JP 2003267023 A JP2003267023 A JP 2003267023A JP 2002119917 A JP2002119917 A JP 2002119917A JP 2002119917 A JP2002119917 A JP 2002119917A JP 2003267023 A JP2003267023 A JP 2003267023A
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vibration
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove an effect of a low frequency region (20 to 50 Hz) and vibration of a small vehicle, in the small vehicle using a suspension system working also as a shock absorber for improving comfortableness by improving shock vibration of the vehicle. <P>SOLUTION: A fluid pressure gauge detects a linear movement amount following fluid movement, and a displacement signal limited only to a transaction amount from the shock absorber is inputted into a servo amplifier through a band-pass filter and a logarithm compression circuit, is amplified, and is transmitted to an actuator vibration damping device using the shock frequency part as a control signal. A displacement gauge is disposed as a sensor for detecting a movement amount to the actuator vibration damping device for monitoring and controlling a central position of a male screw, a direct current control signal is generated for it, and an objective frequency range is set at about 3 to 20 Hz. The actuator vibration damping device is mounted in series in the moving direction of the shock absorber for receiving the vibration, and the vibration transmission is limited to allow silent running. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、舖装が不十分な道
路や、多くの段差、マンホール舗装など、乗り心地に障
害となっている道路を通行する小型車両のうち、人を運
搬する自動車の制振、衝撃吸収を目的としたものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle for carrying a person among small vehicles passing on roads having insufficient huts, many steps, manhole pavement, etc. It is intended for vibration control and shock absorption.

【0002】また、自動車の走行によって騒音として感
じる可聴周波数では、スチレンブタジエンゴムやイソブ
チレンプレンゴムなどの防振ゴムや、弾性ゴム車輪の弾
力、車体を含む防音機器などにより車体には殆ど伝わら
ないが、弾性ゴム車輪が吸収できない音域より下の周波
数領域の衝撃振動を除去するために、この発明の機能を
利用するものである。
At an audible frequency, which is perceived as noise due to running of an automobile, it is hardly transmitted to the vehicle body due to anti-vibration rubber such as styrene-butadiene rubber or isobutylene-prene rubber, elasticity of elastic rubber wheels, and soundproofing equipment including the vehicle body. The function of the present invention is utilized in order to eliminate the impact vibration in the frequency range below the sound range that cannot be absorbed by the elastic rubber wheel.

【0003】[0003]

【従来の技術】自動車における振動発生源としては、エ
ンジン、路面、回転部アンバランス、歯車のかみ合いな
どが知られ、発生源で発生した振動が駆動系、懸架系な
どの伝達経路を経て車体へと伝えられている。
2. Description of the Related Art Vibration sources in automobiles are known to be engines, road surfaces, unbalanced rotating parts, meshing of gears, etc., and the vibrations generated at the sources are transmitted to the vehicle body via transmission paths such as drive systems and suspension systems. It is said that.

【0004】エンジン系の振動の原因としては、エンジ
ンの起振力、クランク軸のねじり振動、エンジン懸架系
の振動、動弁系の振動などがあり、ねじりダンパの設
計、エンジンマウントの設計、ゴム材料の設計などで対
応しているほか、周波数で分類すると、200〜500
ヘルツは振動伝達系、500ヘルツ以上は吸遮音材で対
応している。
Causes of engine system vibration include engine vibration force, crankshaft torsional vibration, engine suspension system vibration, valve train system vibration, and the like. Torsional damper design, engine mount design, rubber In addition to being supported by material design, etc., it is 200-500 when classified by frequency.
The vibration transmission system is used for Hertz, and the sound absorbing and insulating material is used for 500 Hertz and above.

【0005】また、車両の運行に際して、乗り心地に障
害となっている舗装していない道路や、多くの段差、マ
ンホール舗装の不十分な箇所が多く存在しており、悪路
走行に伴う振動の原因としては、路面の凹凸による変位
強制をタイヤが受け、これによってサスペンション系の
振動が発生し、車体に伝達され、低周波数領域(20〜
50ヘルツ)のこもり音が発生している。特に3〜20
ヘルツの領域は身体障害のある人や、高齢者には気にな
ることが多く、そのため後部トランクルームに鉛板を敷
いて重量を増し、高域周波数成分が車体部分へ伝達する
ことに対し、抵抗させて防止する工夫をしている例があ
った。
In addition, when operating a vehicle, there are many unpaved roads that hinder ride comfort, many steps, and manhole paving is insufficient. The cause is that the tire receives displacement displacement due to the unevenness of the road surface, which causes vibration of the suspension system and is transmitted to the vehicle body.
There is a muffled sound of 50 hertz. Especially 3 to 20
The area of Hertz is often anxious for people with physical disabilities and elderly people, so we laid a lead plate in the rear trunk room to increase the weight and resisted transmission of high frequency components to the body part. There was an example of devising to prevent it.

【0006】従来、一般車両に利用されている懸架装置
は、バネ材料と流体式緩衝器(ショックアブソーバー)
の二つの機能の組み合わせから成っている。車輪からの
振動入力に対してはバネが受けるが、速い急峻な振動衝
撃がある場合にバネの伸縮がバネ全体に伝わる前に応力
集中部分が発生し折損することがあり、緩衝器としては
衝撃的成分、高周波数領域、大振幅変位入力に対して、
バネ材の折損事故を防止する目的でショックアブソーバ
ーを対応させている。実際、ショックアブソーバーは、
路面から受ける衝撃的領域(高い周波数成分)におい
て、剛性力が増大する特性がある。
[0006] Conventionally, a suspension device used in a general vehicle has a spring material and a fluid type shock absorber (shock absorber).
It consists of a combination of two functions. The spring receives the vibration input from the wheels, but when there is a quick and sharp vibration impact, a stress concentration part may occur before the expansion and contraction of the spring is transmitted to the whole spring, and it may break. Dynamic component, high frequency region, large amplitude displacement input,
A shock absorber is used to prevent breakage of the spring material. In fact, shock absorbers
In the impact area (high frequency component) received from the road surface, there is a characteristic that the rigidity force increases.

【0007】ショックアブソーバーは、車両の高性能化
にともなって、アクティブ制御の構成要素としての高機
能化、あるいは従来のダンパ機能をさらに高めるために
バルブ機構の複雑化、高精度化が追及され、周波数感応
型、ストローク感応型が登場しているばかりか、ショッ
クアブソーバー減衰力制御も登場し、フロント、リヤの
各サスペンションに取り付けられた4本のショックアブ
ソーバーの減衰力を、車両の走行状態に応じて、自動的
に切替え、乗り心地と操縦安定性の両立を図っている。
As the performance of a vehicle is improved, the shock absorber is required to have a higher function as a component of active control or a complicated valve mechanism in order to further enhance a conventional damper function. In addition to the frequency-sensitive type and stroke-sensitive type, the shock absorber damping force control has also been introduced, and the damping force of the four shock absorbers mounted on each of the front and rear suspensions can be adjusted according to the running condition of the vehicle. It automatically switches to achieve both riding comfort and steering stability.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】車両の衝撃振動を改善
して乗り心地を良くするために、従来では空気バネを用
いて改善を試みていたが、複雑な機能を必要とするため
に大型車両などに用いるなど用途が限られていた。しか
し、同時にショックアブソーバーを併用する懸架装置で
ある限り、低周波数領域(3〜20ヘルツ)の影響除去
からは避けて通れないものである。
In order to improve the shock and vibration of the vehicle and improve the riding comfort of the vehicle, an air spring has been tried in the past for the improvement. However, since it requires a complicated function, it is a large vehicle. It was used for a limited number of purposes. However, as long as it is a suspension system that also uses a shock absorber at the same time, it is inevitable to eliminate the influence in the low frequency region (3 to 20 Hertz).

【0009】車両は、一般に小型の車両ほど振動除去が
困難であるが、普通はゴムタイヤを使って運行してお
り、使っているタイヤの空気圧力の量によって燃料の消
費効率が大きく異なり、圧力が高くなるに従って、ある
一定値まで燃費は向上するが、その反面、ゴムの張力が
増大し、弾性が大きくなるので、乗り心地が悪くなって
しまうことから小型の車両の振動除去が重要な課題にな
っている。
Generally, it is more difficult for a vehicle to remove vibrations as a smaller vehicle, but normally a rubber tire is used for operation, and the fuel consumption efficiency greatly varies depending on the amount of air pressure of the tire used, and the pressure is different. As the fuel consumption rises to a certain level as the fuel consumption rises, on the other hand, the tension of the rubber increases and the elasticity increases, making the ride less comfortable, so eliminating vibration from small vehicles is an important issue. Has become.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
解決するために提案したもので、振動除去が困難な小型
車両を中心に、逆に低価格で、振動を軽減する装置とし
て組み込み対応できる車両用制振走行システムである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and is incorporated as a device for reducing vibration mainly at a small vehicle in which vibration is difficult to remove, at a low cost. It is a vibration damping traveling system for vehicles.

【0011】図面に従って詳細に説明すると、図2は、
車両用制振走行システムの概略図であって、車両の車輪
14に軸支点13を介して配設されるショックアブソー
バー12のピストン25を固定しショックアブソーバー
12に内蔵させ、該ショックアブソーバー12に連設し
て電気式あるいは油圧式のアクチュエーター制振装置1
5を車体20に固定し、ショックアブソーバー12に併
設してショックアブソーバー12内の流体移動に伴う直
線運動量を検出する液圧計10を置き、さらにショック
アブソーバー12からの交流分のみに限定した変位信号
29は、バンドパスフィルター18及び対数圧縮回路1
7を経由してサーボアンプ16に入力し、増幅拡大後、
衝撃振動数のみを制御信号21とし、アクチュエーター
制振装置15へ伝達する一方、雄ネジ5の中央位置監視
制御のためのアクチュエーター制振装置15への移動量
をみるセンサーとしての変位計6を置き、別にダイナミ
ックレンジ9を最大に置くための直流分制御信号22を
作り、対象とする周波数範囲は概ね3〜20ヘルツとす
る。高域振動が伝達されるショックアブソーバー12の
運動方向に、電気式あるいは油圧式のアクチュエーター
制振装置15を直列に取り付け、振動伝達に制限して静
かに走行させるための小型の車両から対応できる車両用
制振走行システムであり、アクチュエーター制振装置1
5は、主として電気式を用いているが、コストを無視す
れば油圧なども利用できるし、ショックアブソーバーと
一体とすることもできる。
Referring to FIG. 2 in detail, FIG.
1 is a schematic view of a vibration damping traveling system for a vehicle, in which a piston 25 of a shock absorber 12 arranged on a wheel 14 of a vehicle via a pivot 13 is fixed and built in the shock absorber 12, and is connected to the shock absorber 12. Installed electric or hydraulic actuator damping device 1
5 is fixed to the vehicle body 20, and the hydraulic pressure gauge 10 for detecting the linear momentum associated with the fluid movement in the shock absorber 12 is provided side by side with the shock absorber 12, and the displacement signal 29 limited only to the AC component from the shock absorber 12 is provided. Is a bandpass filter 18 and a logarithmic compression circuit 1
Input to the servo amplifier 16 via 7, and after amplification and expansion,
Only the impact frequency is used as the control signal 21 and transmitted to the actuator damping device 15, while the displacement gauge 6 as a sensor for observing the amount of movement of the male screw 5 to the actuator damping device 15 for the central position monitoring control is placed. Separately, the DC component control signal 22 for maximizing the dynamic range 9 is created, and the target frequency range is approximately 3 to 20 hertz. A vehicle that can be adapted from a small vehicle for attaching an electric or hydraulic actuator damping device 15 in series in the movement direction of the shock absorber 12 to which high-frequency vibrations are transmitted, and restricting vibration transmission for quiet running Vibration damping traveling system for an actuator
Although 5 is mainly an electric type, if the cost is ignored, hydraulic pressure or the like can be used, and it can be integrated with a shock absorber.

【0012】また、ショックアブソーバー12は2つの
部屋の中間にピストン25があり、一方から流体28を
別の部屋へ閉回路でつなぎ、ピストン25の位置が移動
するとき、閉回路の通路の途中に流体絞り弁36を設
け、流体28が通過するときの流体抵抗性を利用し、前
記流体絞り弁36を加減して乗り心地と車体保護両方の
良点を定め、減衰吸収(クリチカルダンピング)状態に
置き、車体重量とバネ定数との関係は一定の固有振動数
があり、特定の振動入力時、振幅が発散し、走行が不安
定になる時の振幅をショックアブソーバー12の抵抗性
により、速やかに減衰吸収する機能を持たせた車両用制
振走行システムであって、力伝達特性的にみれば摩擦抵
抗を除き微分動作をするものである。
Further, the shock absorber 12 has a piston 25 in the middle of the two chambers, and a fluid 28 is connected from one to another chamber by a closed circuit, and when the position of the piston 25 moves, it is in the middle of the passage of the closed circuit. A fluid throttle valve 36 is provided, and by utilizing the fluid resistance when the fluid 28 passes through, the fluid throttle valve 36 is adjusted to determine the good points of both riding comfort and vehicle body protection, and a damping absorption (critical damping) state is established. On the other hand, the relationship between the vehicle body weight and the spring constant has a constant natural frequency, and the amplitude at the time of inputting a specific vibration causes the amplitude to diverge, and the amplitude when the traveling becomes unstable can be promptly changed by the resistance of the shock absorber 12. It is a vehicle vibration damping traveling system having a function of damping and absorbing, and in terms of force transmission characteristics, it performs differential operation except friction resistance.

【0013】さらに、車両の車軸における上下動作は、
車輪14の軸支点13を通してバネ11とショックアブ
ソーバー12へ伝え、バネ11の端末は車体構造部27
に接触して荷重を支え、ショックアブソーバー12の上
部は、アクチュエーター15の雄ネジ5に直結してラジ
アル方向に固定され、回転しないようにし、雄ネジ5に
対応して回転する雌ネジ26はモーターの回転子7に固
定し、モーターの固定子8側は車体20に固定され、切
替器としてシフトレバー等と連動している車両用制振走
行システムである。
Further, the vertical movement of the vehicle axle is
It transmits to the spring 11 and the shock absorber 12 through the shaft fulcrum 13 of the wheel 14, and the end of the spring 11 is the body structure part 27.
The upper part of the shock absorber 12 is directly connected to the male screw 5 of the actuator 15 and is fixed in the radial direction so as not to rotate, and the female screw 26 that rotates corresponding to the male screw 5 is a motor. It is a vibration damping traveling system for a vehicle, which is fixed to the rotor 7 and the side of the stator 8 of the motor is fixed to the vehicle body 20 and is interlocked with a shift lever or the like as a switching device.

【0014】車体の構造部分の機能として、アクチュエ
ーター制振装置15が衝撃を吸収するための電気式アク
チュエーター制振装置について、つぎのように詳細な実
施例として説明する。
As a function of the structural portion of the vehicle body, an electric actuator vibration damping device for the actuator vibration damping device 15 to absorb a shock will be described as a detailed embodiment as follows.

【0015】ショックアブソーバー12と車体20の接
合部分を切り離し、中間に直線運動をさせる雄ネジ5を
置き、雄ネシ5に対応する雌ねじ26はモーターの回転
子7と直結し、モーターの回転子7は軸方向に固定され
スラスト方向には動かないようになっていて、モーター
がラジアル方向に回転すれば、雄ネジ5のピッチに従っ
て雌ネジ26の回転によりスラスト方向へ直線運動をす
る構造となっている。モーターの固定子(ステーター)
8側は車体20と接続固定している。
The shock absorber 12 and the vehicle body 20 are separated from each other at the joint, and the male screw 5 for linear movement is placed in the middle. The female screw 26 corresponding to the male rod 5 is directly connected to the rotor 7 of the motor, and the rotor 7 of the motor. Is fixed in the axial direction so as not to move in the thrust direction. When the motor rotates in the radial direction, the structure is such that the female screw 26 rotates in accordance with the pitch of the male screw 5 to make a linear motion in the thrust direction. There is. Motor stator (stator)
The 8 side is connected and fixed to the vehicle body 20.

【0016】振動制御のために起振源の特性を把握し、
伝達経路を調べ、振動伝達特性を明確にし、起振源に近
い箇所で制振技術で対処すれば、振動が広がらず、対処
箇所も狭い範囲に限定することができ、振動計測技術と
しては、変位、速度、加速度で行なっているが、ホログ
ラフィ計測を利用して広範囲の振幅分布を短時間に把握
し、複雑なエンジン外壁、ボデー外板の振動振幅計測に
活用されている。
To grasp the characteristics of the vibration source for vibration control,
If you investigate the transmission path, clarify the vibration transmission characteristics, and cope with the vibration suppression technology at a place near the vibration source, the vibration will not spread and the countermeasure area can be limited to a narrow range. Displacement, velocity, and acceleration are used, but holographic measurement is used to grasp a wide range of amplitude distribution in a short time, and it is used to measure the vibration amplitude of complicated engine outer walls and body skins.

【0017】車体重量とバネ定数との関係は、理論的に
一定の固有振動数があり、特定の振動入力時、振幅が発
散(段々大きくなること)し、走行が不安定になる。そ
の時の振幅をショックアブソーバー12の抵抗性によ
り、速やかに減衰吸収(クリチカルダンピング)する機
能を持たせている。
The relationship between the vehicle body weight and the spring constant has a theoretically constant natural frequency, and when a specific vibration is input, the amplitude diverges (becomes larger gradually) and the running becomes unstable. Due to the resistance of the shock absorber 12, the amplitude at that time has a function of promptly absorbing and absorbing (critical damping).

【0018】車体の固有振動数とは別に、路面走行の状
況により車輪を通して路面から振動が伝達し、振動周波
数が増大するに従い、剛性力が優勢になり車体に伝わ
る。その結果、路面の凹凸に感応して車体へ衝撃振動が
伝わり、舗装していない道路やマンホールの蓋の上を通
過するときなどにおいては乗り心地が悪いことになって
いる。
In addition to the natural frequency of the vehicle body, vibration is transmitted from the road surface through the wheels depending on the road traveling condition, and as the vibration frequency increases, the rigidity becomes dominant and is transmitted to the vehicle body. As a result, shock vibrations are transmitted to the vehicle body in response to the unevenness of the road surface, and the ride comfort is poor when passing over unpaved roads or manhole covers.

【0019】車両が静止している場合は、ショックアブ
ソーバー12は反発力が無いゼロの状態で、雄ネジ5、
雌ネジ26相互には力関係はゼロになっている。(実際
は摩擦などにより多少の反力があるが)。即ち、荷重は
すべて、圧縮バネの反発力によって支えられており、雄
ネジ5の位置関係はアクチュエーター制振装置15の移
動範囲の中央にくるように制御する。これは、上下方向
のダイナミックレンジ9(アクチュエーター機構の移動
範囲のほぼ中間)を最大とする。
When the vehicle is stationary, the shock absorber 12 is in a state of zero repulsion force, and the male screw 5,
The force relationship between the female screws 26 is zero. (Actually, there is some reaction force due to friction, etc.). That is, all the loads are supported by the repulsive force of the compression spring, and the positional relationship of the male screw 5 is controlled so as to be in the center of the moving range of the actuator damping device 15. This maximizes the dynamic range 9 in the vertical direction (almost the middle of the moving range of the actuator mechanism).

【0020】制限要素の説明をすると、ショックアブソ
ーバー12の直線運動量を検出するセンサとして液圧計
(変位に比例する)10を置き、また、モーター制御用
偏差信号増幅器(サーボアンプ)16を置き、さらにア
クチュエーター制振装置15(送りネジ5の中央位置監
視制御のための)移動量をみるセンサーとしての変位計
6を置いている。
Explaining the limiting elements, a hydraulic pressure gauge (proportional to displacement) 10 is provided as a sensor for detecting the linear momentum of the shock absorber 12, and a motor control deviation signal amplifier (servo amplifier) 16 is further provided. A displacement gauge 6 as a sensor for observing the movement amount of the actuator damping device 15 (for controlling the central position of the feed screw 5) is provided.

【0021】また、制御の回路について説明すると、ア
クチュエーター制振装置15へ伝達する変位信号29は
ショックアブソーバー12からの信号(交流分のみ)を
バンドパスフィルター18及び対数圧縮回路17を経由
してサーボアンプ16に入力し、増幅拡大後、衝撃振動
数のみを制御信号21としている。さらに、別にダイナ
ミックレンジ9を最大に置くための制御信号(直流分)
を作っている。
Explaining the control circuit, the displacement signal 29 transmitted to the actuator damping device 15 is a signal (only AC component) from the shock absorber 12 which is servo-controlled via the bandpass filter 18 and the logarithmic compression circuit 17. After input to the amplifier 16 and amplified and expanded, only the impact frequency is used as the control signal 21. In addition, a control signal (DC component) for maximizing the dynamic range 9 separately.
Is making.

【0022】動作について説明すると、定常状態では雄
ネジ5はダイナミックレンジ9の最大にあり、走行に先
立ち,シフトギアーがパーキングPの位置で、静止荷重
値において比例微分回路19の機能で初期に低速追従
し,偏差が無くなれば停止することになり、この場合、
ショックアブソーバー12がアクチュエーター制振装置
15により位置移動をすることになっている。
To explain the operation, in a steady state, the male screw 5 is at the maximum of the dynamic range 9, and prior to traveling, the shift gear is at the position of the parking P, and at the static load value, the function of the proportional differentiating circuit 19 causes the initial low speed follow-up. However, if the deviation disappears, it will stop. In this case,
The shock absorber 12 is supposed to move its position by the actuator damping device 15.

【0023】シフトギアーが走行Dの位置に切り替わ
り、走行が開始され、特定の範囲の振動周波数補正を行
い、サーボアンプ16からアクチュエーター制振装置1
5へ伝達し、衝撃振動を吸収するように自動制御をする
ことになっている。
The shift gear is switched to the position of the traveling D, the traveling is started, the vibration frequency in a specific range is corrected, and the actuator damping device 1 is controlled by the servo amplifier 16.
It is supposed to be automatically controlled so as to be transmitted to No. 5 and absorb the shock vibration.

【0024】バンドパスフィルター18の通過周波数帯
域は3ヘルツあたりから20ヘルツの範囲に定めるが、
実際の実車走行で体験して総合性能から多少修正して定
めることにしている。サーボアンプの特性を補正して、
車体振動防止制御をゼロ目標としない場合でも、十分に
実用性を発揮することができるようになった。
The pass frequency band of the bandpass filter 18 is set in the range of about 3 hertz to 20 hertz.
It is decided to make some adjustments based on the overall performance after experiencing it in an actual vehicle. Correct the characteristics of the servo amplifier,
Even if the vehicle body vibration prevention control is not set as the zero target, it is possible to sufficiently demonstrate the practicality.

【0025】バンドパスフィルター18により定めた以
外の周波数領域(ゆっくりした振動及び音として感じる
高い周波数)においては、制御不感動になるからショッ
クアブソーバー12本来の機能を損なうことはない。
In the frequency region other than that defined by the bandpass filter 18 (slow vibration and high frequency that is felt as sound), the control absorber becomes insensitive and the original function of the shock absorber 12 is not impaired.

【0026】制御について詳細に説明すると、振動衝撃
入力に対してアクチュエーター制振装置15が完全追従
した場合は、ショックアブソーバー12の機能が働かな
い状態に等しいが、前述するように低域振動遮断周波数
から高域はアクチュエーター制振装置15が追従できる
振動周波数範囲まで(結果として帯域フィルターにな
る)のため動作範囲が制限されており、さらにダイナミ
ックレンジ9の範囲とする対数圧縮器17の制限によっ
て補正する振幅を抑え、車体に伝える制御を行なうもの
である。
The control will be described in detail. When the actuator damping device 15 completely follows the vibration shock input, it is equivalent to the state where the function of the shock absorber 12 does not work. Since the high frequency range is up to the vibration frequency range that the actuator damping device 15 can follow (resulting in a bandpass filter), the operation range is limited, and the dynamic range 9 is corrected by the limitation of the logarithmic compressor 17 that is the range. It controls the transmission amplitude to the vehicle body.

【0027】性能を高めること、即ち乗り心地を良くす
ることは、アクチュエーター制振装置15の追従速度と
密接に関係するので、当然、ショックアブソーバー12
を含む補正動作機構部分の慣性を小さくし、モーター駆
動用に大きな出力パワーを出し、追従速度を向上させる
必要がある。しかも、現在十分な電子的要素である部品
は容易に入手できることになっている。
Since improving the performance, that is, improving the riding comfort, is closely related to the follow-up speed of the actuator damping device 15, the shock absorber 12 is naturally required.
It is necessary to reduce the inertia of the correction operation mechanism part including, to output a large output power for driving the motor, and to improve the following speed. Moreover, components that are now sufficient electronic components are readily available.

【0028】振動衝撃の振動方向に逆らって機能するの
ではなく、逃げる方向(順方向)であるため、雄ネジ5
の送り角度量および摩擦係数値の小さいネジを選択した
場合は追従応答も向上することになり、出力パワーは、
その分小さいパワーで充分である。
The male screw 5 does not function against the vibration direction of the vibration impact but escapes (forward direction).
If a screw with a small feed angle and a small friction coefficient value is selected, the tracking response will also improve, and the output power will be
A small amount of power is enough.

【0029】走行実験によると、この場合、発進、停
止、工事箇所などでは低速度域のため帯域外で、不感動
領域のためアクチュエーター制振装置15は機能停止状
態となる。対象とする振動の変位に対しては、最大±8
0mmあれば、良好な乗り心地を提供し、この目的の十
分な機能を果たす結果が得られることになっている。
According to a running test, in this case, the starting position, the stopping position, the construction site, and the like are out of the band because of the low speed region, and the actuator damping device 15 is in the stopped state because of the dead region. ± 8 at maximum for the target vibration displacement
A thickness of 0 mm is to provide good riding comfort and results that fulfill the full function of this purpose.

【0031】図1の車両用制振装置の制御システムのブ
ロック図で説明すると、振動θの目標値Vはサーボアン
プ1に入力され、さらに制御対象のアクチュエーター2
に送られ、外乱としての振動入力Uとともに、制御量X
として出力され、一方検出部としてのショックアブソー
バー3に送られ、信号処理されてネガティブフィードバ
ックμとして帰還しVと加算を行い再度ループゲインG
oにより伝達される。
Explaining in the block diagram of the control system of the vehicle vibration damping device of FIG. 1, the target value V of the vibration θ is input to the servo amplifier 1 and further the actuator 2 to be controlled.
To the control input X as well as the vibration input U as a disturbance.
Is output to the shock absorber 3 serving as a detection unit, signal-processed, fed back as negative feedback μ, added to V, and again loop gain G
transmitted by o.

【0032】制御方式として下記式の形式をとる。The control system takes the form of the following formula.

【数 1】 [Equation 1]

【0033】外乱Uによって生ずる閉回路の制御量X
は、
Closed-circuit controlled variable X caused by disturbance U
Is

【数 2】 [Equation 2]

【0034】図3のパーキング位置におけるアクチュエ
ーター制振装置15の追従する図で説明すると、比例微
分回路19を通るフィードバックループ内により変位計
6とアクチュエーター制振装置15の追従動作との関係
は、図3に示すように積分形追従になる。時間(t)は
微分回路定数Dに従って決定される。この場合、サーボ
アンプ16の増幅率Pは無限に大きいものとし、偏差信
号がゼロになるまで補正される。
Explaining with the diagram of the actuator damping device 15 following the parking position in FIG. 3, the relationship between the displacement gauge 6 and the following action of the actuator damping device 15 in the feedback loop passing through the proportional differentiation circuit 19 is shown in FIG. Integral tracking follows as shown in FIG. The time (t) is determined according to the differential circuit constant D. In this case, the amplification factor P of the servo amplifier 16 is assumed to be infinitely large, and correction is performed until the deviation signal becomes zero.

【0035】図4の走行時の制御特性図で説明すると、
走行D指定位置の場合の応答(3〜20ヘルツ間)で、
質量Mが影響する応答遅れ34と、対数圧縮回路による
振幅の制限量35は、図4のようになる。
Explaining with reference to the control characteristic diagram during traveling shown in FIG.
With the response (between 3 and 20 Hertz) in the case of running D designated position,
The response delay 34 affected by the mass M and the amplitude limit amount 35 by the logarithmic compression circuit are as shown in FIG.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、普通はゴムタイヤを使
って運行し、ゴムの張力が増大し、弾性が大きくなり、
乗り心地が悪くなってしまう小型の車両の振動除去が重
要な課題になっていたが、組み込み対応できる制振走行
システムによって、振動除去が困難な小型車両を中心に
低価格で、振動を軽減する装置として快適性が向上し、
燃費向上が同時に図られることになった。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, normally, a rubber tire is used for driving, the tension of the rubber is increased, the elasticity is increased,
It has been an important issue to eliminate vibrations of small vehicles that make the ride uncomfortable, but the vibration damping traveling system that can be incorporated reduces vibrations at a low price, mainly for small vehicles where vibrations are difficult to remove. Comfort as a device is improved,
The fuel efficiency was improved at the same time.

【0037】また、車両の運行に際して、乗り心地に障
害となっている舗装していない道路や、多くの段差、マ
ンホール舗装の不十分な箇所を除き、騒音として感じる
高い周波数領域の振動は、防振ゴムや、弾性ゴム車輪の
弾力などにより車体にはほとんど伝わらないが、ショッ
クアブソーバーを併用する懸架装置である限り乗員がも
っとも不快に感じる低周波数領域(3〜20ヘルツ)の
影響除去からは避けて通れず、路面の凹凸による変位強
制をタイヤが受け、これによってサスペンション系の振
動が発生し、車体に伝達され、低周波数領域(20〜5
0ヘルツ)のこもり音が発生し、特に身体障害のある人
や、高齢者には気になることが多かったが、弾性ゴム車
輪が吸収できない音域より下の周波数領域の衝撃振動を
除去することができるようになった。
When operating the vehicle, vibrations in the high frequency range, which are perceived as noise, are prevented except for unpaved roads that hinder ride comfort, many bumps, and parts with insufficient manhole paving. Although it is hardly transmitted to the vehicle body due to the elasticity of the rubber and elastic rubber wheels, it is avoided from removing the effects in the low frequency range (3 to 20 Hertz), which is most uncomfortable for the occupant as long as it is a suspension system that also uses a shock absorber. The tire receives displacement displacement due to the unevenness of the road surface, which causes vibration of the suspension system and is transmitted to the vehicle body.
A muffled sound of 0 hertz) was generated, which was often annoying to people with physical disabilities and elderly people, but to eliminate shock vibrations in the frequency range below the range that elastic rubber wheels cannot absorb. Is now possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図 1】 車両用制振装置の制御システムのブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram of a control system of a vehicle vibration damping device.

【図 2】 車両用制振走行システムの概略図。FIG. 2 is a schematic diagram of a vibration damping traveling system for a vehicle.

【図 3】 パーキング位置におけるアクチュエーター
の追従する図。
FIG. 3 is a view of the actuator following the parking position.

【図 4】 走行時の制御特性図。FIG. 4 is a control characteristic diagram during traveling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:サーボアンプ 2:アクチュエーター 3:シヨックアブソーバー 4:信号処理 5:雄 ね じ 6:変 位 計 7:モーターの回転子 8:モーターの固定子 9:ダイナミックレンジ設定器 10:液 圧 計 11:ば ね 12:シヨックアブソーバー 13:軸 支 点 14:車 輪 15:アクチュエーター制振装置 16:サーボアンプ 17:対数圧縮回路 18:バンドパスフィルター 19:比例微分回路 20:車 体 21:制御信号 22:直流分制御信号 23:交流分信号 24:偏差信号入口 25:ピストン 26:雌 ね じ 27:車体構造部 28:流 体 29:変位信号 30:ダイナミックレンジ最大点 31:振動入力 32:車体伝達振動(u−x) 33:アクチュエーター作動量 34:位相遅延時間差 35:振動の補正不足量 36:流体絞り弁 D:走 行 P:パーキング 1: Servo amplifier 2: Actuator 3: Shock absorber 4: Signal processing 5: Male Neji 6: Displacement meter 7: Motor rotor 8: Stator of motor 9: Dynamic range setting device 10: Liquid pressure gauge 11: Bane 12: Shock absorber 13: Shaft fulcrum 14: Wheel 15: Actuator damping device 16: Servo amplifier 17: Logarithmic compression circuit 18: Band pass filter 19: Proportional differentiation circuit 20: Car body 21: Control signal 22: DC component control signal 23: AC component signal 24: Deviation signal entrance 25: Piston 26: female cat 27: Body structure section 28: Fluid 29: Displacement signal 30: Maximum point of dynamic range 31: Vibration input 32: Body transmitted vibration (u-x) 33: Actuator operation amount 34: Phase delay time difference 35: Insufficient amount of vibration correction 36: Fluid throttle valve D: Running P: Parking

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両の車輪に軸支点を介して配設されるピ
ストンをショックアブソーバーに内蔵させ、該ショック
アブソーバーに連設して電気式あるいは油圧式のアクチ
ュエーター制振装置を車体に固定し、ショックアブソー
バーに併設してショックアブソーバー内の流体移動に伴
う直線運動量を検出する液圧計を置き、さらにショック
アブソーバーからの交流分のみに限定した変位信号は、
バンドパスフィルター及び対数圧縮回路を経由してサー
ボアンプに入力し、増幅拡大後、衝撃振動数のみを制御
信号とし、アクチュエーター制振装置へ伝達する一方、
雄ネジの中央位置監視制御のためのアクチュエーター制
振装置への移動量をみるセンサーとしての変位計を置
き、別にダイナミックレンジを最大に置くための制御信
号(直流分)を作り、対象とする周波数範囲は概ね3な
いし20ヘルツとした高域振動が伝達されるショックア
ブソーバーの運動方向に、電気式あるいは油圧式のアク
チュエーター制振装置を直列に取り付け、低域に相当す
る3ないし20ヘルツの振動を制限して静かに走行させ
るための車両用制振走行システム。
1. A shock absorber is provided with a piston provided on a wheel of a vehicle via a shaft fulcrum, and an electric or hydraulic actuator damping device is fixed to the vehicle body by being connected to the shock absorber. A hydraulic pressure gauge that detects the linear momentum associated with the fluid movement inside the shock absorber is installed adjacent to the shock absorber, and the displacement signal limited to only the alternating current component from the shock absorber is
Input to servo amplifier via bandpass filter and logarithmic compression circuit, and after amplification and amplification, only impact frequency is used as control signal and transmitted to actuator damping device,
Displacement sensor as a sensor to see the amount of movement to the actuator vibration control device for central position monitoring control of the male screw is placed, and a control signal (DC component) is set separately to set the maximum dynamic range, and the target frequency is set. The range is approximately 3 to 20 Hertz. An electric or hydraulic actuator damping device is installed in series in the direction of movement of the shock absorber to which high frequency vibrations are transmitted. A vibration-damping drive system for vehicles to limit and drive quietly.
【請求項2】車両の車軸における上下動作は、車輪の軸
支点を通して、バネとショックアブソーバーへ伝え、バ
ネの端末は、車体構造部に接触して荷重を支え、ショッ
クアブソーバーの上部は、アクチュエーターの雄ネジに
直結して、ラジアル方向に固定され、回転しないように
し、雄ネジに対応して回転する雌ネジはモーターの回転
子と一体とし、スラスト方向に動かないように回転軸を
固定し、モーターの固定子側は車体構造に固定されてい
る車両用制振走行システム。
2. A vertical movement of an axle of a vehicle is transmitted to a spring and a shock absorber through a fulcrum of a wheel, a terminal of the spring comes into contact with a vehicle body structural portion to support a load, and an upper portion of the shock absorber is provided with an actuator. Directly connected to the male screw, fixed in the radial direction to prevent rotation, the female screw that rotates corresponding to the male screw is integrated with the rotor of the motor, and the rotation shaft is fixed so that it does not move in the thrust direction. The vibration damping drive system for the vehicle, where the stator side of the motor is fixed to the vehicle body structure.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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