JP2008087592A - 車体支持システム - Google Patents

車体支持システム Download PDF

Info

Publication number
JP2008087592A
JP2008087592A JP2006269424A JP2006269424A JP2008087592A JP 2008087592 A JP2008087592 A JP 2008087592A JP 2006269424 A JP2006269424 A JP 2006269424A JP 2006269424 A JP2006269424 A JP 2006269424A JP 2008087592 A JP2008087592 A JP 2008087592A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle body
frequency
vibration
body support
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006269424A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Nakamura
幸夫 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP2006269424A priority Critical patent/JP2008087592A/ja
Priority to DE102007046416A priority patent/DE102007046416A1/de
Priority to US11/904,675 priority patent/US20080082235A1/en
Publication of JP2008087592A publication Critical patent/JP2008087592A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/056—Regulating distributors or valves for hydropneumatic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B60G17/0155—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit pneumatic unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08—Characteristics of fluid dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/06—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid
    • B60G21/073—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/052—Angular rate
    • B60G2400/0521—Roll rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/102—Acceleration; Deceleration vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/104—Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical

Abstract

【課題】車体支持装置及びこれに支持される被支持質量が構成する振動系の固有振動数が変化した場合でも、被支持質量への振動抑制効果を発揮すること。
【解決手段】この車体支持システム１０は、一の車体支持装置１Ａの気室４Ａと、他の車体支持装置１Ｂの気室４Ｂとを接続する気体通路７と、気体通路７に取り付けられる気体通路開閉手段８を備える。気体通路開閉手段８は、車体支持装置１Ａ等の伝達部材３Ａ等が気室４Ａ等に対して相対的に往復運動する際の周波数に応じた所定の周波数で、気体通路７を開閉する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車やバス、トラックその他の車両を支持するために用いられる車体支持システムに関するものである。
車両や鉄道車両の懸架装置（サスペンション）や、振動や衝撃を伝えたくない構造物は、緩衝機構を介して支持される。特許文献１には、ピストンでシリンダ内を２室に分割するとともに、前記ピストンに設けられる、前記２室を連通する通路に２枚の金属泊で構成される弁を介在させて、前記弁の自励振動数と同一振動数の入力はばね上に伝達しない空気ばねが開示されている。この空気ばねを車両の懸架装置が備える緩衝装置に用いる場合、車両のばね上の共振周波数と弁の自励振動数とを一致させることにより、共振増幅を回避できる。また、弁の自励振動数を、車両に伝達したくない入力の周波数とすることで、前記入力が車両に伝達されないようにすることができる。
米国特許第４６３５９０９号明細書
ところで、道路を走行する車両や鉄道車両の懸架装置（サスペンション装置）は、支持される質量の大きさが変化する場合がある。例えば、車両の懸架装置では乗員数や積載荷重によって支持される質量が変化する。その結果、振動系の固有振動数が変化してしまう。振動系の固有振動数が変化すると、共振増幅の抑制機能が低下する。
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車体の荷重を支持しつつ、車体支持装置及びこれに支持される車体の質量が構成する振動系の固有振動数が変化した場合でも、車体を支持しつつ、車体に対する振動抑制効果を発揮できる車体支持システムを提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、この発明に係る車体支持システムは、車両の車体と車輪との間に設けられて、前記車体を支持するものであり、気体が充填される気室と、前記気室に対して相対的に往復運動することにより、前記車体からの振動又は前記車輪からの振動のうち少なくとも一方を前記気室へ入力する振動入力手段とを含んで構成される、複数の車体支持装置と、一の前記車体支持装置の前記気室と、他の前記車体支持装置の前記気室とを接続する気体通路と、前記気体通路に取り付けられて、前記入力手段が前記気室に対して相対的に往復運動する際の周波数に応じた所定の周波数で、前記気体通路を開閉する気体通路開閉手段と、を備えることを特徴とする。
この車体支持システムは、気体が充填される気室、及びこの気室に対して相対的に往復運動することによって振動を前記気室へ入力する振動入力手段を含む車体支持装置を備え、前記入力手段が前記気室に対して相対的に往復運動する際の周波数に応じた所定の周波数で、異なる車体支持装置の気室間を接続する気体通路を開閉する。このような構成により、この車体支持システムは、前記所定の周波数に対するゲインが０で、それ以外の周波数におけるゲインがおよそ１．０の周波数フィルタとして機能する。すなわち、前記所定の周波数の振動は、車体支持システムの車体支持装置によって遮断され、この車体支持システムによって支持される車体に対してはほとんど伝達されない。そして、固有振動数の変化に応じて、車体支持装置及びこれに支持される車体の質量が構成する振動系の固有振動数が変化した場合であっても、気室に接続される気体通路を開閉する周波数を変更することにより、静止荷重を支持しつつ、支持対象の車体に対する振動の抑制効果を発揮できる。
次の本発明に係る車体支持システムのように、前記車体支持システムにおいて、前記車両に、前記車両のばね上又はばね下のうち少なくとも一方の振動を検出する振動検出手段を取り付け、前記振動検出手段で検出された、所定の振動のパワー以上の振動を伝達抑制対象の振動として選択し、選択した前記伝達抑制対象の振動の周波数、又は前記振動数の整数倍若しくは整数分の１倍した周波数で、前記気体通路を開閉してもよい。
次の本発明に係る車体支持システムのように、前記車体支持システムにおいて、検出された前記所定の周波数のパワーを特定し、設定された前記所定の周波数で振動する振動のパワーの大きさに応じて、前記気体通路開閉手段を開閉する際における開時間と閉時間との比を変更するようにしてもよい。
次の本発明に係る車体支持システムのように、前記車体支持システムにおいて、検出された複数の周波数のうち、振動のパワーの大きい順に複数の周波数を選択し、選択した複数の周波数、又は前記周波数の整数倍若しくは整数分の１倍した頻度で、前記気体通路開閉手段を開閉するようにしてもよい。
次の本発明に係る車体支持システムのように、前記車体支持システムにおいて、設定された複数の周波数のうち、振動のパワーの大きい順に複数の周波数を選択し、選択した周波数のパワーの大きさに応じて、それぞれの周波数に対する前記気体通路開閉手段を開閉する際における開時間と閉時間との比を変更するようにしてもよい。
次の本発明に係る車体支持システムのように、前記車体支持システムにおいて、前記気体通路は、前記車両の前輪を支持する前記車体支持装置の気室と、前記車両の後輪を支持する前記車体支持装置の気室とを接続し、前記車両のピッチングの周波数を前記所定の周波数として、前記気体通路開閉手段が前記気体通路を開閉するように構成してもよい。
次の本発明に係る車体支持システムのように、前記車体支持システムにおいて、前記気体通路は、前記車両を支持する前記車体支持装置の気室と、前記車両の後輪を支持する前記車体支持装置の気室とを接続し、前記車両のピッチングの周波数に応じて、前記気体通路開閉手段が前記気体通路を開閉するように構成してもよい。
以上説明したように、この発明に係る車体支持システムでは、車体支持装置及びこれに支持される車体の質量が構成する振動系の固有振動数が変化した場合でも、車体の荷重を支持しつつ、車体に対する振動抑制効果を発揮できる。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
本実施形態は、空気や窒素等の気体が充填されて荷重を支持するための気室に接続される気体通路を周期的に開閉して、前記気室内に充填された気体の一部を、前記気室とは異なる別の気室に解放することにより、前記気体通路を開閉する周波数と同じ周期の外力に対して、前記気室のばね剛性が低下する特性を利用する。これによって、振動系の固有振動数が変化した場合でも、被支持質量（車体の質量）に対する振動抑制効果を発揮させる点に特徴がある。ここで、「解放」とは、気室が単一である場合には、気室内の気体が気室外へ放出されることをいう。
荷重（車体の質量）を支持する気室が単一である場合、この気室に充填された気体を外部に放出するための気体通路に設けられる気体通路開閉手段（例えば開閉弁）を備え、被支持質量（車体の質量）が振動する周波数に応じた所定の周波数で、前記気体通路開閉手段を開閉することにより、前記気室内の気体の一部を気室外へ解放する。
図１は、本実施形態に係る車体支持システムを示す説明図である。図１に示す車両１００は、本実施形態に係る車体支持システム１０によって支持される。本実施形態に係る車体支持システム１０は、車両１００の車体１００Ｂと、車両１００の車輪２４Ａ、２４Ｂとの間に、車体支持装置１Ａ、１Ｂが配置される。車体支持装置１Ａ、１Ｂは、内部に気体が充填される気室４Ａ、４Ｂを備えており、前記気室４Ａ、４Ｂ内に充填される気体の圧力により、車体１００Ｂの荷重を支持する。
本実施形態に係る車体支持装置１Ａ、１Ｂは、車両１００が備える懸架装置の緩衝装置、すなわち、ばね及び振動減衰手段（例えばダンパー）からなる構造体として機能する。なお、本実施形態において、車体支持装置１Ａ、１Ｂの支持対象構造物は、車両１００の車体１００Ｂである。
車体支持装置１Ａ、１Ｂは同じ構造なので、ここでは車体支持装置１Ａについて説明する。車体支持装置１Ａは、空気や窒素等の気体（本実施形態では空気）が充填される気室４Ａと、気室４Ａと接する伝達部材３Ａとを含んで構成される。本実施形態において、気室４Ａは、例えばゴムやエラストマ等の弾性部材で構成される。
伝達部材３Ａは、気室４Ａに対して相対的に往復運動することにより、車体１００Ｂからの振動又は車輪２４Ａからの振動のうち少なくとも一方を気室４Ａへ入力する振動入力手段として用いられる。なお、車輪２４Ａからの振動を気室４Ａへ入力する際の振動入力手段は、伝達部材３Ａであるが車体１００Ｂからの振動を気室４Ａへ入力する際の振動入力手段は、車体１００Ｂと気室４Ａとの接続部になる。
車体支持装置１Ａ、１Ｂが備える振動入力手段である伝達部材３Ａ、３Ｂは、車軸２１に取り付けられる。車軸２１には、その両端部にそれぞれ車輪２４Ａ、２４Ｂが取り付けられている。車輪２４Ａ、２４Ｂからの入力（図１の矢印Ｕ方向の力、あるいは振動）は、車軸２１を介して伝達部材３Ａ、３Ｂへ伝達されて、気室４Ａ、４Ｂへ伝達される。車輪２４Ａ、２４Ｂから車体支持装置１Ａ、１Ｂを介して車体１００Ｂへ伝達される入力は、気室４Ａ、４Ｂに充填される気体によって緩和される。このように、車体支持装置１Ａ、１Ｂは気体ばねとして機能して、車輪２４Ａ、２４Ｂが路面ＧＬから受ける衝撃を吸収したり、車体１００Ｂの質量を支持したりする。なお、図１では、簡略化のためにリジッドの車軸を示しているが、各輪独立の懸架装置でも、原理は同様である。
車体支持装置１Ａ（一の車体支持装置）の気室４Ａと、他の車体支持装置１Ｂ（他の車体支持装置であり、車体支持装置１Ａとは異なる車体支持装置）の気室４Ｂとは、気体通路７で接続されている。気体通路７には、気体通路開閉手段８が設けられる。気体通路開閉手段８は、開閉弁８Ｖと、開閉弁８Ｖを開閉するアクチュエータ（例えば、ソレノイドや圧電素子や超音波モータ）８Ａとを含んで構成される。アクチュエータ８Ａの動作は、本実施形態に係る車体支持システム制御装置４０によって制御される。
図１に示すように、車両１００の車体１００Ｂには、車体加速度センサ３０Ａ、３０Ｂが取り付けられている。車体加速度センサ３０Ａ、３０Ｂによって路面ＧＬに直交する方向における車体１００Ｂの加速度（車両１００のばね上の加速度）を求め、これに基づいて、車両１００のばね上における振動の周波数を求めることができる。また、車軸２１には、路面ＧＬと直交する方向における車輪２４Ａ、２４Ｂの加速度を検出するための車輪加速度センサ３１Ａ、３１Ｂが取り付けられている。車輪加速度センサ３１Ａ、３１Ｂによって車軸２１の動作を検出することにより、路面ＧＬに直交する方向における車両１００のばね下の振動の加速度を求め、これに基づいて車両１００のばね下における振動の周波数を求めることができる。このように、車体加速度センサ３０Ａ、３０Ｂ、車輪加速度センサ３１Ａ、３１Ｂは、それぞれ振動検出手段として機能する。より具体的には、車体加速度センサ３０Ａ、３０Ｂは、車両１００のばね上における振動を検出するばね上振動検出手段として機能し、車輪加速度センサ３１Ａ、３１Ｂは、車両１００のばね下における振動を検出するばね下振動検出手段として機能する。ここで、車体１００Ｂのロール振動やピッチング振動を検出するためには、車体加速度センサ３０Ａ、３０Ｂの代わりに角加速度計や車体角速度計２０を用いることが望ましい。
また、車軸２１にはストロークセンサ３２が取り付けられている。ストロークセンサ３２によって、車両１００の車高を検出することができる。また、ストロークセンサ３２によって、車体支持装置１Ａ、１Ｂのストロークを知ることができる。これによって、乗員や積載量の変化により車両１００の車高が変化した場合には、気室４Ａ、４Ｂ内へ気体をさらに充填したり、あるいは気室４Ａ、４Ｂから気体を放出させたりして、車両１００の車高を一定に保持することができる。
図１に示すように、この車体支持システム１０は、気室４Ａ、４Ｂ内の圧力を測定する気室用圧力センサ３３Ａ、３３Ｂを備えてもよい。空気ばねの圧力は、支持荷重と荷重支持面積とが一定ならば、圧力は一定であるが、空気ばねの破損等といった緊急の状態を検出するために気室用圧力センサ３３Ａ、３３Ｂは有効である。
気室４Ａ、４Ｂに接続される気体通路７には、気室４Ａ、４Ｂに対する気体供給手段としてポンプＰが接続される。気体量検出手段であるストロークセンサ３２によって検出された気室４Ａ、４Ｂ内の気体量が、所定の閾値以下になった場合には、車体支持装置１Ａ、１Ｂの車体支持能力が低下していると考えられる。この場合には、ポンプＰを用いて、気室４Ａ、４Ｂ内へ気体を補給する。これによって、車体支持装置１Ａ、１Ｂが車体１００Ｂを支持する能力を維持して、安全に車両１００を走行させる。
なお、本実施形態に係る車体支持装置１Ａ、１Ｂは、車体支持装置１Ａ、１Ｂの内部であって、車体取付側において伝達部材３Ａ、３Ｂと対向する位置に、ストッパ部材１９が取り付けられている。これによって、万一、気室４Ａ、４Ｂ内部の気体が抜けて、これらの気体圧支持による車両１００のばね上質量の支持が不可能になっても、ストッパ部材１９により前記ばね上質量を支持することができる。これにより、気室４Ａ、４Ｂから万一気体漏れが発生しても、ストッパ部材１９が伝達部材３Ａ、３Ｂに直接接触して車体１００Ｂの質量を支持できるので、少なくとも車体１００Ｂを低速で走行することができる。その結果、気室４Ａ、４Ｂから万一空気漏れが発生しても、車両１００は、低速走行により修理工場等へたどり着くことができる。
上述したように、本実施形態において、気室４Ａと気室４Ｂとは、これらの内部に充填された気体が通過する気体通路７で接続されている。また、気体通路７には、気体通路開閉手段８を構成する開閉弁８Ｖが設けられている。すなわち、開閉弁８Ｖは、気室４Ａと気室４Ｂとの間に設けられる。アクチュエータ８Ａによって開閉弁８Ｖが閉じられると、気室４Ａと気室４Ｂとは遮断され、気室４Ａと気室４Ｂとの間で気体の出入りはなくなる。一方、アクチュエータ８Ａによって開閉弁８Ｖが開くと、気室４Ａと気室４Ｂとが連通し、気体通路７を介して、気室４Ａと気室４Ｂとの間で気体が出入りできるようになる。
本実施形態に係る車体支持装置１Ａ、１Ｂは、ノッチフィルタのように機能することにより、ノッチ周波数の振動に対してばね剛性を小さくすることで、前記ノッチ周波数の振動が車体１００Ｂへ伝達することを抑制する。これによって、車両１００の振動系に発生する共振増幅を回避したり、車体１００Ｂへ伝達される不快な振動を抑制したりすることができる。このように、本実施形態に係る車体支持装置１Ａ、１Ｂは、車体１００Ｂへ伝達される振動を抑制させる効果がある。すなわち、本実施形態に係る車体支持装置１Ａ、１Ｂは、あたかも振動減衰装置のような作用を発揮する。
ここで、ノッチフィルタとは、特定の周波数の振動を除去し、その他の周波数帯域における振動は通す機能を有するフィルタである。本実施形態に係る車体支持装置１Ａ、１Ｂは、ノッチフィルタのように機能することにより、特定の周波数（あるいは複数の卓越周波数）で振動する振動の伝達を抑制する。すなわち、車輪２４Ａ、２４Ｂ（図１）と車体１００Ｂとの間において、特定の周波数（あるいは複数の卓越周波数）で振動する振動の伝達を抑制する。
ノッチ周波数とは、ノッチフィルタによって除去される振動の周波数のことである。例えば、ノッチ周波数を、車体１００Ｂ及び車体支持装置１Ａ、１Ｂを含む、車両１００の振動系の固有振動数とする。このような振動数の振動が車体１００Ｂへ入力されると、共振現象により車体１００Ｂの振動が増幅する（共振増幅）ため、このような振動は、できるだけ車体１００Ｂへ伝達されないようにする必要がある。すなわち、前記固有振動数の振動は、車体１００Ｂへの伝達を抑制したい周波数の振動である。本実施形態に係る車体支持装置１Ａ、１Ｂのノッチ周波数を、前記固有振動数とすれば、前記固有振動数の振動が車体１００Ｂへ伝達されることを抑制できるので、共振増幅現象を抑制できる。
ノッチ周波数の振動に対して車体支持装置１Ａ、１Ｂのばね剛性を小さくするためには、フーリエ級数の理論によって、前記ノッチ周波数（伝達部材３Ａ、３Ｂが気室４Ａ、４Ｂに対して相対的に往復運動する際の周波数に応じた所定の周波数）だけでなく、その整数倍の高調波の周波数、あるいは整数分の１倍の周波数で気体通路開閉手段８を開閉すればよいことになる。これによって、本実施形態に係る車体支持装置１Ａ、１Ｂは、前記ノッチ周波数での伝達率が小さくなり、前記ノッチ周波数以外の振動は、前記ノッチ周波数に比べると大きい伝達率のまま荷重を支持することになる。これは、静止荷重（振動周波数が０に相当する）の支持には極めて重要な特性である。次に、本実施形態に係る車体支持システム制御装置４０について説明する。
図２は、本実施形態に係る車体支持システム制御装置の構成を示す説明図である。車体支持システム制御装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）４０Ｐと、記憶部４０Ｍと、入力ポート４４と、出力ポート４５とを含んで構成される。
車体支持システム制御装置４０のＣＰＵ４０Ｐには、周波数設定部４１と、連通時間設定部４２と、弁制御部（気体通路開閉手段制御部）４３とが含まれる。これらが、本実施形態に係る振動制御を実行する部分となる。車体支持システム制御装置４０の周波数設定部４１と、連通時間設定部４２と、弁制御部４３とは、入力ポート４４及び出力ポート４５を介して接続される。これにより、車体支持システム制御装置４０に含まれる周波数設定部４１と、連通時間設定部４２と、弁制御部４３とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。
また、ＣＰＵ４０Ｐと記憶部４０Ｍとは、入力ポート４４及び出力ポート４５を介して接続される。これによって、車体支持システム制御装置４０は、記憶部４０Ｍにデータを格納したり、記憶部４０Ｍに格納されているデータやコンピュータプログラム等を利用したりすることができる。
入力ポート４４には、車体加速度センサ３０Ａ、３０Ｂや車輪加速度センサ３１Ａ、３１Ｂ、車体角加速度計２０その他の、車体支持システム１０の制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。これにより、ＣＰＵ４０Ｐは、車体支持システム１０の制御に必要な情報を取得することができる。出力ポート４５には、振動制御に必要な制御対象、すなわち、気体通路開閉手段８を構成する開閉弁８Ｖの開閉を制御するアクチュエータ８Ａが接続されている。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、ＣＰＵ４０Ｐは、気体通路開閉手段８を構成する開閉弁８Ｖを、所定の周波数で開閉することができる。
記憶部４０Ｍには、本実施形態に係る振動制御の処理手順を含むコンピュータプログラムやデータ等が格納されている。ここで、記憶部４０Ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
上記コンピュータプログラムは、既に記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、本実施形態に係る振動制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この車体支持システム制御装置４０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、周波数設定部４１、連通時間設定部４２及び弁制御部４３の機能を実現するものであってもよい。次に、本実施形態に係る車体支持システム１０に対する第１の制御例を説明する。次の説明では、適宜図１、図２を参照されたい。
（第１の制御例）
図３は、本実施形態に用いるフーリエ解析を実行する際の機能ブロック図である。図４〜図７は、本実施形態に係る車体支持システムの制御例を説明するための図である。次の説明においては、実施形態に係る車体支持システム１０の制御において、例えば、車体支持装置１Ａから入力される振動が、車体１００Ｂへ伝達されることを抑制する例を説明する。なお、車体支持装置１Ｂについても同様である。この場合、車体１００Ｂに対する伝達を抑制したい振動の周波数をノッチ周波数として、このノッチ周波数、又はノッチ周波数の整数倍若しくは整数分の１倍の周波数で開閉弁８Ｖを開閉する。すると、車体支持装置１Ａの気室４Ａ内の気体は、他の車体支持装置１Ｂの気室４Ｂへ前記ノッチ周波数で出入りすることになるので、前記ノッチ周波数における車体支持装置１Ａのばね剛性が低下する。その結果、車体支持装置１Ａを介して車体１００Ｂに伝達される、ノッチ周波数と同じ周波数の振動を抑制できる。
周波数設定部４１は、車体１００Ｂへの伝達を遮断する振動の周波数（ノッチ周波数）を設定する。本実施形態において、周波数設定部４１は、車体角加速度センサ２０や車体加速度センサ３０Ａ等、あるいは車輪加速度センサ３１Ａ等（図１参照）から取得した車体１００Ｂの加速度（ばね上の加速度）に基づいて、車体１００Ｂの振動成分を取得する。取得した車体１００Ｂの振動は、例えば、図４に示すようになる。
車体支持装置１Ａ等を介して路面から車体１００Ｂに伝達される振動を抑制し、車両１００の乗員に快適な乗り心地を提供するためには、乗員に与える影響の大きい振動の伝達を抑制することが効果的である。乗員に与える影響の大小を判別する方法の一つに、パワースペクトルの大きさで判別する方法がある。パワーの大きな振動成分がその振動を支配していると考えられ、パワーの小さな振動成分はその振動に対して支配的ではないと考えられるからである。なお、伝達を抑制したい振動が既知（例えば、車両１００のばね上及び車体支持システム１０を含めた系の固有振動数）の場合には、車体１００Ｂへの伝達を抑制したい振動を判別しなくてもよい。ここで、振動のパワーとは、入力振動を各周波数成分に分解したときの、各周波数が持つ強度（パワー）を指す。振動のパワーは、フーリエ展開したときのｓｉｎの係数とｃｏｓの係数とを各々２乗して加算することで求めることができる。
時事刻々の振動からパワーの大きなスペクトル、すなわち、その振動を大きく支配している振動成分を抽出するには、リアルタイムに振動解析を実行することが好ましい。ここで、「リアルタイムの振動解析」とは、狭義の意味での同時性を意味するのではなく、所定の時間幅で、取得した振動から複数の振動のデータ（振幅やパワー、あるいはエネルギのデータ）をサンプリングして、フーリエ解析を実行し、パワーの大きなスペクトルの振動成分を抽出する一連の作業を、所定の時間内に終了することを繰り返す作業をいう。
図３に示すように、車体加速度センサ３０Ａ等（図１参照）からの振動信号は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器５０によってアナログ信号からディジタル信号に変換される。ディジタル信号に変換された振動信号は、バンドパスフィルタ５１へ取り込まれ、所定の周波数帯域に属する振動成分だけが通過する。
車両１００の乗員が不快と感じる振動が車体１００Ｂへ伝達されることを抑制するにあたっては、前記乗員が不快に感じる周波数やばね上、ばね下の共振周波数等、問題となる振動の周波数帯域は予め分かっている。この周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ５１を用いて、車体１００Ｂへの伝達を抑制したい周波数を特定するための準備を行う。
バンドパスフィルタ５１を通過した周波数帯域の振動は、データバッファ５２へ一旦格納される。振動制御装置４０の周波数設定部４１が先行データの解析を終了した旨のトリガ信号をデータバッファ５２へ出力すると、データバッファ５２に格納された、前記周波数帯域の振動は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）解析部５３に送られてフーリエ解析される。図５は、図４に示す車体１００Ｂの振動をフーリエ解析した結果の例を示している。
ＦＦＴ解析部５３で時間領域から周波数領域へ変換された特定の周波数帯域の振動は、振動抑制装置４０の記憶部４０Ｍへ格納される。周波数設定部４１は、記憶部４０Ｍに格納されているフーリエ解析の結果、すなわちパワースペクトルから、伝達を抑制する周波数を決定する。本実施形態において、伝達を抑制する周波数は、振動のパワー（あるいは振幅、あるいはエネルギ）が所定の閾値ａｓを超える周波数であり、図５に示す例ではｆ1である。
周波数設定部４１が、伝達を抑制する周波数を特定したら、後述するように、振動抑制装置４０は、車体１００Ｂへ伝達される特定の周波数を抑制するための処理を実行する。この処理の実行が終了したら、周波数設定部４１は、ＦＦＴ解析部５３に対して、データバッファ５２から次のデータを取得してフーリエ解析を実行するように指令を発信する。本実施形態では、上記処理を繰り返し実行し、乗員に与える影響の大きい振動の周波数を検出して、これの伝達を抑制するように構造体支持装置１等を制御する。
伝達を抑制する周波数を特定したら、周波数設定部４１は、伝達を抑制する周波数又はその整数倍の周波数を、気体通路開閉手段８の開閉周波数ｆｏとして設定する。図６に、開弁指令パルスの一例を示す。図６に示すように開弁指令パルスの周期はｔａであり、特定した伝達を抑制する周波数で開閉する場合は、ｆｏ＝ｆ1＝（１／ｔａ）である。また、連通時間設定部４２は、車体支持装置１の支持荷重に基づいて、開弁指令パルスの幅ｔｂを設定する（図６参照）。開弁指令パルスの幅ｔｂは、開閉弁８Ｖの開弁時間であり、気体通路７の連通時間を示す（以下開弁時間という）。開弁時間ｔｂは、伝達を抑制する周波数で振動する振動のパワーの大きさに応じて変更することが好ましい。例えば、伝達を抑制する周波数で振動する振動のパワーが大きくなるに従って、開弁時間ｔｂを大きくする。これによって、伝達を抑制する周波数におけるゲインを０に近くすることができるので、より確実に、ノッチ周波数の伝達を抑制できる。また、例えば、開弁時間ｔｂは、車体支持装置１の支持荷重が大きくなるにしたがって小さくしてもよい。
弁制御部４３は、周波数設定部４１が設定した開閉周波数ｆｏで、かつ連通時間設定部４２が設定した開弁時間ｔｂを開弁指令パルス幅として、気体通路開閉手段８のアクチュエータ８Ａへ、開弁指令パルスを出力する。これによって、図７に示すように、車体支持装置１は、伝達を抑制する周波数ｆ1におけるゲインが０で、それ以外の周波数におけるゲインがおよそ１．０の周波数フィルタとして機能する。すなわち、伝達を抑制する周波数ｆ1の振動は、車体支持装置１によって遮断され、車体１００Ｂに対してはほとんど伝達されない。これによって、車体１００Ｂへ伝達される周波数ｆ1の振動を抑制できる。伝達を抑制する周波数ｆ1を、車体支持装置１で支持される車体１００Ｂの共振周波数に設定すれば、共振増幅を回避することができる。次に、本実施形態に係る車体支持システム１０に対する第２の制御例を説明する。
（第２の制御例）
図８〜図１１は、本実施形態に係る車体支持装置における他の制御例を説明するための図である。次の説明においては、本実施形態に係る車体支持システム１０の制御において、例えば、車体支持装置１Ａから入力される振動のうち、複数の振動が車体１００Ｂへ伝達されることを抑制する例を説明する。なお、車体支持装置１Ｂについても同様である。この場合、車体１００Ｂに対する伝達を抑制したい振動の周波数が複数（この例では２）存在するため、ノッチ周波数は、前記周波数に対応して複数設定される。
周波数設定部４１は、車体１００Ｂへの伝達を遮断する振動の周波数（ノッチ周波数）を設定する。周波数設定部４１は、取得した車体１００Ｂの振動成分をフーリエ解析する。図８は、フーリエ解析の結果の例を示す。周波数設定部４１は、フーリエ解析の結果から、ノッチ周波数を決定する。本実施形態において、ノッチ周波数は、振動のパワー（あるいは振幅、あるいはエネルギ）が所定の閾値ａｓを超える周波数であり、図８に示す例ではｆ1、ｆ2である。
ノッチ周波数を特定したら、周波数設定部４１は、気体通路開閉手段８の開弁指令パルスを設定する。図９には、開弁指令パルスの一例を示しており、上段がノッチ周波数ｆ1に対する開弁指令パルスであり、下段がノッチ周波数ｆ2に対する開弁指令パルスである。図９に示すように、また、ノッチ周波数ｆ1に対する開弁指令パルスの周期はｔ1であり、ｆ1＝（１／ｔ1）である。ノッチ周波数ｆ2に対する開弁指令パルスの周期はｔ2であり、ｆ2＝（１／ｔ2）である。
複数のノッチ周波数の振動成分を抑制する場合、周波数設定部４１は、図１０に示すように、ノッチ周波数ｆ1に対する開弁指令パルスと、ノッチ周波数ｆ2に対する開弁指令パルスとを重ね合わせたものを、開弁指令パルス列とする。ここで、図１０の実線がノッチ周波数ｆ1に対する開弁指令パルスであり、一点鎖線がノッチ周波数ｆ2に対する開弁指令パルスである。
弁制御部４３は、周波数設定部４１が設定した開閉指令パルス列で、かつ連通時間設定部４２が設定した開弁時間ｔｂ（図６参照）を開弁指令パルス幅として、気体通路開閉手段８のアクチュエータ８Ａへ、開弁指令パルスを出力する。これによって、図１１に示すように、車体支持装置１Ａは、ノッチ周波数ｆ1、ｆ2におけるゲインが０で、それ以外の周波数におけるゲインが１．０の周波数フィルタとして機能する。すなわち、ノッチ周波数ｆ1、ｆ2の振動は、車体支持装置１Ａによって遮断され、車体１００Ｂに対してはほとんど伝達されない。これによって、車体１００Ｂへ伝達されるノッチ周波数ｆ1、ｆ2の振動を抑制できる。
複数のノッチ周波数のうち一つを車両１００の振動系の共振周波数に設定すれば、共振増幅を回避することができる。また、ばねと油圧ダンパーとで構成される緩衝装置では、周波数が高い領域における振動遮断特性が劣化するという問題があるが、本実施形態に係る車体支持システム１０が備える車体支持装置１Ａでは、ノッチ周波数を複数設定することで、複数の振動を遮断することができる。これによって、広い周波数帯域において、車体１００Ｂに伝達される振動を抑制することができる。
上述した説明では、車体支持システム１０によって車両１００のばね上における振動を抑制する例を説明したが、本実施形態に係る車体支持システム１０では、車両１００のバネ下における振動に対しても上記制御を同様に適用できる。この場合、車体加速度センサ３０Ａ、３０Ｂによって車体１００Ｂの振動（すなわち車両１００のばね上の振動）を検出する代わりに、車輪加速度センサ３１Ａ等によって車両１００のばね下の振動を検出する。そして、検出した前記ばね下の振動に基づいて決定されたノッチ周波数で、気体通路開閉手段８を開閉する。これによって、乗り心地に影響を与える周波数で振動するばね下の振動が、車体１００Ｂへ伝達されることを抑制できるので、車両１００の乗り心地を改善できる。また、路面ＧＬに対する車輪２４Ａ等の追従性を悪化させるばね下の周波数をノッチ周波数とすることにより、路面に対する車輪の追従性悪化を抑制することができる。
また、上述した例では、振動検出手段によって検出した車両１００のばね上、あるいはばね下の振動に基づいて、伝達を抑制する振動の周波数を決定していたが、伝達を抑制する振動の周波数を一定値としてもよい。例えば、伝達を抑制する振動の周波数として、車両１００の振動系の固有振動数を選択し、常にこの固有振動数に対応する周波数で、気体通路開閉手段８を開閉してもよい。これによって、気体通路開閉手段８の制御が容易になる。また、この場合、車両の乗員や積載量の変化によって、前記固有振動数も変化するが、振動検出手段によって前記固有振動数の変化を検出して、その結果に応じて伝達を抑制する振動の周波数を変更してもよい。次に、本実施形態に係る車体支持システム１０に対する第３の制御例を説明する。
（第３の制御例）
図１２は、本実施形態に係る車体支持システムに対する制御例を説明するための車体支持システム構成図である。図１３は、車両の挙動の説明図である。本制御例では、車両のピッチングやローリング等の回転振動を抑制する制御例を説明する。なお、次に説明する車体支持システムに対する制御は、上記車体支持システム制御装置４０（図２参照）によって実現できる。
図１２に示す車両１００ａは、図１２の矢印Ｘ方向に進行する。したがって、図１２の矢印Ｘ方向が、車両１００ａの進行方向前方である。車両１００ａは、進行方向前方に、左側前輪２４ＦＬ及び右側前輪２４ＦＲを備え、進行方向後方には、左側後輪２４ＲＬ及び右側後輪２４ＲＲを備える。ここで、必要に応じて、左側前輪２４ＦＬや右側後輪２４ＲＲ等を総称して、単に車輪という。なお、左右は、車両１００ａの進行方向前方を基準として判断する。また、前後は、車両１００の進行方向前方が前、車両１００の進行方向後方が後である。
図１２に示す車両１００ａは、車両支持システム１０ａによって車体１００Ｂａが支持される。車両支持システム１０ａは、前方左側車体支持装置１ＦＬ、前方右側車体支持装置１ＦＲ、後方左側車体支持装置１ＲＬ、及び後方右側車体支持装置１ＲＲを備える。前方左側車体支持装置１ＦＬ、前方右側車体支持装置１ＦＲ、後方左側車体支持装置１ＲＬ、及び後方右側車体支持装置１ＲＲは、それぞれ前方左側気室４ＦＬ、前方右側気室４ＦＲ、後方左側気室４ＲＬ、及び後方右側気室４ＲＲを備える。前方左側気室４ＦＬ、前方右側気室４ＦＲ、後方左側気室４ＲＬ、及び後方右側気室４ＲＲには、それぞれ前方左側伝達部材３ＦＬ、前方右側伝達部材３ＦＲ、後方左側伝達部材３ＲＬ、及び後方右側伝達部材３ＲＲによって、車輪からの振動が入力される。
この車体支持システム１０ａでは、前方左側気室４ＦＬと前方右側気室４ＦＲとが前方気体通路７ＦＬＲで接続され、後方左側気室４ＲＬと後方右側気室４ＲＲとが後方気体通路７ＲＬＲで接続される。また、前方左側気室４ＦＬと後方左側気室４ＲＬとが左側気体通路７ＬＦＲで接続され、前方右側気室４ＦＲと後方右側気室４ＲＲとが右側気体通路７ＲＦＲで接続される。さらに、前方左側気室４ＦＬと後方右側気室４ＲＲとが第１交差気体通路７ＤＬで接続され、前方右側気室４ＦＲと後方左側気室４ＲＬとが第２交差気体通路７ＤＲで接続される。
前方気体通路７ＦＬＲ、後方気体通路７ＲＬＲ、左側気体通路７ＬＦＲ、右側気体通路７ＲＦＲには、それぞれ前方気体通路開閉手段８ＦＬＲ、後方気体通路開閉手段８ＲＬＲ、左側気体通路開閉手段８ＬＦＲ、右側気体通路開閉手段８ＲＦＲが設けられる。また、第１交差気体通路７ＤＬ、第２交差気体通路７ＤＲには、それぞれ第１交差気体通路開閉手段８ＤＬ、第２交差気体通路開閉手段８ＤＲが設けられる。これらの気体通路開閉手段は、車体支持システム制御装置４０によって制御される。
車体１００Ｂａの前方には、前方加速度センサ３５が設けられ、後方には後方加速度センサ３６が設けられる。また、車体１００Ｂａの左側には、左側加速度センサ３７が設けられ、右側には右側加速度センサ３８が設けられる。前方加速度センサ３５及び後方加速度センサ３６によって、車両１００ａのピッチングが検出され、左側加速度センサ３７及び右側加速度センサ３８によって、車両１００ａのロールが検出される。すなわち、前方加速度センサ３５及び後方加速度センサ３６が車両１００ａのピッチング検出手段として機能し、左側加速度センサ３７及び右側加速度センサ３８が車両１００ａのロール検出手段として機能する。ピッチングやロールを検出するためには、角加速度計や車体角速度計２０を車体１００Ｂの一箇所に取り付けて、ピッチングやロールの回転運動を検出することがより望ましい。
前方加速度センサ３５、後方加速度センサ３６、左側加速度センサ３７及び右側加速度センサ３８、角加速度計、角速度計は、車体支持システム制御装置４０に接続され、これらの加速度センサや角加速度計、あるいは角速度計が検出する信号を車体支持システム制御装置４０が取得し、制御に利用できるように構成される。なお、前記センサの代わりに、３次元角加速度センサを用いて、車両１００ａのピッチングやロールを同時に検出してもよい。この場合、３次元角加速度センサが車両１００ａのピッチング及びロール検出手段として機能する。
ここで、図１３に示すように、車両１００ａの重心Ｇを通り、かつ車両１００ａの進行方向と平行な軸をｘ軸、車両１００ａの重心Ｇを通り、かつ車両１００ａの接地面に対して直交する方向と平行な軸をｚ軸、車両１００ａの重心Ｇを通り、かつｘ軸とｚ軸とに直交する軸をｙ軸とする。この場合、ｙ軸周りにおける車両１００ａの回転をピッチングといい、ｘ軸周りにおける車両１００ａの回転をロールという。
この車体支持システム１０ａにおいて、車両１００ａのピッチングを抑制する場合、車体支持システム制御装置４０の周波数設定部４１は、前方加速度センサ３５及び後方加速度センサ３６から加速度情報を取得する。より望ましくは、単一の角加速度計、又は車体角速度計２０を使って、ピッチング角振動を取得する。そして、周波数設定部４１は、取得した前記加速度又は角加速度から、車両１００ａのピッチングの周波数（ピッチング周波数）を算出し、これをノッチ周波数として設定する。周波数設定部４１は、設定したノッチ周波数に基づき、左側気体通路開閉手段８ＬＦＲ及び右側気体通路開閉手段８ＲＦＲを開閉するタイミング（以下開閉タイミングという）を決定する。なお、上述したように、ノッチ周波数は所定の振動エネルギ以上の周波数を抽出してもよいし、ノッチ周波数が複数存在する場合には、これらを重畳して開閉タイミングを決定してもよい（以下同様）。
車体支持システム制御装置４０の連通時間設定部４２は、前方左側車体支持装置１ＦＬや後方右側車体支持装置１ＲＲ等の支持荷重、又はピッチングの回転振動の卓越周波数のパワーに基づいて、左側気体通路開閉手段８ＬＦＲ又は右側気体通路開閉手段８ＲＦＲの少なくとも一方に対する開弁指令パルスの幅ｔｂを設定する（図６参照）。そして、車体支持システム制御装置４０の弁制御部４３は、周波数設定部４１が設定した開閉タイミング、かつ連通時間設定部４２の設定した開弁指令パルスの幅で、左側気体通路開閉手段８ＬＦＲ又は右側気体通路開閉手段８ＲＦＲの少なくとも一方を開閉する。これによって、前記ピッチング周波数に対しては、前方左側車体支持装置１ＦＬや後方右側車体支持装置１ＲＲ等のばね剛性が低下する結果、前記ピッチング周波数に対するこれら車体支持装置のゲインが０に近くなる。その結果、前記ピッチング周波数の振動が車両１００ａの車体１００Ｂａに伝達されることを抑制し、車両１００ａのピッチングが抑制される。次に、車両１００ａのロールを抑制する制御を説明する。
この車体支持システム１０ａにおいて、車両１００ａのロールを抑制する場合、車体支持システム制御装置４０の周波数設定部４１は、左側加速度センサ３７及び右側加速度センサ３８、あるいは車体角加速度計２０を用いて、ロール角振動を取得する。そして、周波数設定部４１は、取得した前記加速度に基づいて、車両１００ａのロールの卓越周波数（ロール卓越周波数）を算出し、これをノッチ周波数として設定する。周波数設定部４１は、設定したノッチ周波数に基づき、前方気体通路開閉手段８ＦＬＲ又は後方気体通路開閉手段８ＲＬＲの少なくとも一方を開閉するタイミング（以下開閉タイミングという）を決定する。
車体支持システム制御装置４０の連通時間設定部４２は、前方左側車体支持装置１ＦＬや後方右側車体支持装置１ＲＲ等の支持荷重、あるいはロール角振動の卓越周波数のパワーに基づいて、それぞれの車体支持装置に対する開弁指令パルスの幅ｔｂを設定する（図６参照）。そして、車体支持システム制御装置４０の弁制御部４３は、周波数設定部４１が設定した開閉タイミング、かつ連通時間設定部４２の設定した開弁指令パルスの幅で、前方気体通路開閉手段８ＦＬＲ又は後方気体通路開閉手段８ＲＬＲの少なくとも一方を開閉する。これによって、前記ロール周波数に対しては、前方左側車体支持装置１ＦＬや後方右側車体支持装置１ＲＲ等のばね剛性が低下する結果、前記ロール周波数に対するこれら車体支持装置のゲインが０に近くなる。その結果、前記ロール周波数の振動が車両１００ａの車体１００Ｂａに伝達されることを抑制し、車両１００ａのロールが抑制される。
また、車両１００ａの対角線方向における振動を抑制するためには、前記振動の周波数をノッチ周波数として設定する。そして、例えば、前記ノッチ周波数で第１交差気体通路７ＤＬに設けられる第１交差気体通路開閉手段８ＤＬ、又は、第２交差気体通路７ＤＲに設けられる第２交差気体通路開閉手段８ＤＲを開閉する。このように、この車体支持システム１０ａでは、車両１００ａのピッチングやロールを抑制して、車両１００ａの安定性を向上させるとともに、乗員の快適性を向上させることができる。
以上、本実施形態では、空気や窒素等の気体が充填される気室、及びこの気室に対して相対的に往復運動することによって振動を前記気室へ入力する振動入力手段を備え、この入力手段が前記気室に対して相対的に往復運動する際の周波数に応じて設定されるノッチ周波数で、前記気室に接続される気体通路を開閉する。このような構成により、前記ノッチ周波数の振動は、車体支持が備える車体支持装置によって遮断され、車体に対してはほとんど伝達されない。そして、車体支持装置及びこれに支持される被支持質量が構成する振動系の固有振動数が変化した場合には、振動特性の変化に応じて、気室に接続される気体通路を開閉する周波数を変更することにより、静止荷重を支持しつつ、被支持質量に対する振動の抑制効果を発揮できる。また、ノッチ周波数を車両のばね下の振動に基づいて設定すれば、例えば、路面ＧＬに対する車輪の追従性悪化を抑制することができる。
以上のように、本発明に係る車体支持装置は、車体を支持することに有用であり、特に、支持対象の車体に対して伝達したくない周波数の振動の伝達を抑制することに適している。
本実施形態に係る車体支持システムを示す説明図である。 本実施形態に係る車体支持システム制御装置の構成を示す説明図である。 本実施形態に用いるフーリエ解析を実行する際の機能ブロック図である。 本実施形態に係る車体支持装置の制御例を説明するための図である。 本実施形態に係る車体支持装置の制御例を説明するための図である。 本実施形態に係る車体支持装置の制御例を説明するための図である。 本実施形態に係る車体支持装置の制御例を説明するための図である。 本実施形態に係る車体支持装置における他の制御例を説明するための図である。 本実施形態に係る車体支持装置における他の制御例を説明するための図である。 本実施形態に係る車体支持装置における他の制御例を説明するための図である。 本実施形態に係る車体支持装置における他の制御例を説明するための図である。 本実施形態に係る車体支持システムに対する制御例を説明するための車体支持システム構成図である。 車両の挙動の説明図である。
符号の説明
１Ａ、１Ｂ 車体支持装置
３Ａ、３Ｂ 伝達部材
４Ａ、４Ｂ 気室
７ 気体通路
８ 気体通路開閉手段
８Ａ アクチュエータ
８Ｖ 開閉弁
１０、１０ａ 車体支持システム
２０ 車体角加速度計
２４Ａ、２４Ｂ 車輪
３０Ａ、３０Ｂ 車体加速度センサ
３１Ａ 車輪加速度センサ
３２ ストロークセンサ
３３Ａ、３３Ｂ 気室用圧力センサ
３５ 前方加速度センサ
３６ 後方加速度センサ
３７ 左側加速度センサ３
８ 右側加速度センサ
４０ 車体支持システム制御装置
４０Ｍ 記憶部
４１ 周波数設定部
４２ 連通時間設定部
４３ 弁制御部
５０ Ａ／Ｄ変換器
５１ バンドパスフィルタ
５２ データバッファ
５３ 解析部
１００Ｂ、１００Ｂａ 車体
１００、１００ａ 車両

Claims (7)

  1. 車両の車体と車輪との間に設けられて、前記車体を支持するものであり、
    気体が充填される気室と、前記気室に対して相対的に往復運動することにより、前記車体からの振動又は前記車輪からの振動のうち少なくとも一方を前記気室へ入力する振動入力手段とを含んで構成される、複数の車体支持装置と、
    一の前記車体支持装置の前記気室と、他の前記車体支持装置の前記気室とを接続する気体通路と、
    前記気体通路に取り付けられて、前記入力手段が前記気室に対して相対的に往復運動する際の周波数に応じた所定の周波数で、前記気体通路を開閉する気体通路開閉手段と、
    を備えることを特徴とする車体支持システム。
  2. 前記車両に、前記車両のばね上又はばね下のうち少なくとも一方の振動を検出する振動検出手段を取り付け、
    前記振動検出手段で検出された、所定の振動のパワー以上の振動を伝達抑制対象の振動として選択し、選択した前記伝達抑制対象の振動の周波数、又は前記振動数の整数倍若しくは整数分の１倍した周波数で、前記気体通路を開閉することを特徴とする請求項１に記載の車体支持システム。
  3. 検出された前記所定の周波数のパワーを特定し、設定された前記所定の周波数で振動する振動のパワーの大きさに応じて、前記気体通路開閉手段を開閉する際における開時間と閉時間との比を変更することを特徴とする請求項２に記載の車体支持システム。
  4. 検出された複数の周波数のうち、振動のパワーの大きい順に複数の周波数を選択し、選択した複数の周波数、又は前記周波数の整数倍若しくは整数分の１倍した頻度で、前記気体通路開閉手段を開閉することを特徴とする請求項２に記載の車体支持システム。
  5. 検出された複数の周波数のうち、振動のパワーの大きい順に複数の周波数を選択し、選択した周波数のパワーの大きさに応じて、それぞれの周波数に対する前記気体通路開閉手段を開閉する際における開時間と閉時間との比を変更することを特徴とする請求項４に記載の車体支持システム。
  6. 前記気体通路は、前記車両を支持する前記車体支持装置の気室と、前記車両の後輪を支持する前記車体支持装置の気室とを接続し、
    前記車両のピッチングの周波数に応じて、前記気体通路開閉手段が前記気体通路を開閉することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車体支持システム。
  7. 前記気体通路は、前記車両の左輪を支持する前記車体支持装置の気室と、前記車両の右輪を支持する前記車体支持装置の気室とを接続し、
    前記車両のロールの周波数に応じて、前記気体通路開閉手段が前記気体通路を開閉することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車体支持システム。
JP2006269424A 2006-09-29 2006-09-29 車体支持システム Withdrawn JP2008087592A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006269424A JP2008087592A (ja) 2006-09-29 2006-09-29 車体支持システム
DE102007046416A DE102007046416A1 (de) 2006-09-29 2007-09-28 Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
US11/904,675 US20080082235A1 (en) 2006-09-29 2007-09-28 Vehicle body supporting system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006269424A JP2008087592A (ja) 2006-09-29 2006-09-29 車体支持システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008087592A true JP2008087592A (ja) 2008-04-17

Family

ID=39134717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006269424A Withdrawn JP2008087592A (ja) 2006-09-29 2006-09-29 車体支持システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080082235A1 (ja)
JP (1) JP2008087592A (ja)
DE (1) DE102007046416A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015105043A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 トヨタ自動車株式会社 車両の車体振動制御装置
JP6004195B2 (ja) * 2013-11-29 2016-10-05 トヨタ自動車株式会社 車両の車体振動制御装置
CN104442266B (zh) * 2014-11-28 2016-08-31 江苏大学 一种横向互联空气悬架互联状态控制系统的控制方法
CN105857007B (zh) * 2016-04-05 2018-01-16 江苏大学 一种复合式互联空气悬架及其互联模式控制方法
FR3085932B1 (fr) 2018-09-14 2021-07-23 Speedinnov Suspension pneumatique pour vehicule ferroviaire
CN109774399B (zh) * 2019-01-15 2021-12-14 南昌大学 一种路面激振频率范围识别的液压互联悬架半主动控制方法
WO2020163191A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-13 Hendrickson Usa, L.L.C. Axle/suspension system for heavy-duty vehicles

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3647239A (en) * 1969-07-17 1972-03-07 Tokico Ltd Vehicle suspension mechanism
GB2149055B (en) * 1983-09-26 1987-11-04 Nhk Spring Co Ltd Vehicle suspension unit with damping & spring rate adjustable
EP0160276B1 (de) * 1984-04-30 1990-08-29 Henning Prof. Dr.-Ing. Gold Pneumatische Feder-Dämpfer-Einheit
DE3668583D1 (de) * 1985-10-01 1990-03-15 Toyota Motor Co Ltd Steuerungssystem fuer eine radaufhaengung.
US4842258A (en) * 1987-04-17 1989-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Composite engine mount
DE59003689D1 (de) * 1989-11-07 1994-01-13 Daimler Benz Ag Hydropneumatisches Federungssystem.
JP2944148B2 (ja) * 1990-06-07 1999-08-30 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
JP3370130B2 (ja) * 1993-03-18 2003-01-27 株式会社ショーワ 自転車用前輪懸架装置
JPH1182590A (ja) * 1997-09-09 1999-03-26 Showa:Kk 油圧緩衝器
US6976403B2 (en) * 2002-09-13 2005-12-20 General Motors Corporation Steering wheel dynamic absorber assembly
US6974143B2 (en) * 2003-07-03 2005-12-13 Showa Corporation Hydraulic shock absorber for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007046416A1 (de) 2008-04-03
US20080082235A1 (en) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7340334B2 (en) Control device of variable damping force damper
JP2008087592A (ja) 車体支持システム
US8321087B2 (en) Damping force control apparatus
KR101563448B1 (ko) 차량
JP4926945B2 (ja) 車両のショックアブソーバシステムを制御する方法、セミアクティブショックアブソーバおよびショックアブソーバシステム
US20080079280A1 (en) Vehicle-body supporting apparatus and vehicle-body supporting system
US9592715B2 (en) Method and apparatus for active dynamic trimming of suspension damping including negative stiffness
CN103079849A (zh) 车辆的控制装置
CN104024008A (zh) 车辆的控制装置
Martini et al. Numerical assessment of a new hydro-pneumatic suspension system for motorcycles
ElMadany et al. Preview control of slow-active suspension systems
JP2018188101A (ja) 車両姿勢制御装置
JP5834368B2 (ja) ダンパ制御装置
JP2008087590A (ja) 車体支持システム
JP2015120398A (ja) サスペンション制御装置
Xu et al. Characteristic analysis of roll and pitch independently controlled hydraulically interconnected suspension
JP5808615B2 (ja) サスペンション制御装置
JP2008087591A (ja) 車体支持システム
Ahmad et al. Modelling, validation and adaptive PID control with pitch moment rejection of active suspension system for reducing unwanted vehicle motion in longitudinal direction
JP2006335160A (ja) 車体の振動制御システムおよび振動制御方法
Kamalakkannan et al. Input advanced control of semi active half car heave model
Türkay et al. Multi-objective control of full-vehicle suspensions: A case study
Ahmad et al. Adaptive Pid Control With Pitch Moment Rejection For Reducing Unwanted Vehicle Motion In Longitudinal Directionle
Türkay et al. Multi-objective control design for a truck cabin
JPH07276955A (ja) 車両用サスペンション

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090902

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20100106