JP2009137545A - Damping force control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の各車輪位置に設けられたショックアブソーバの減衰力をそれぞれ制御する車両の減衰力制御装置に関する。 The present invention relates to a damping force control device for a vehicle that controls damping force of a shock absorber provided at each wheel position of the vehicle.
従来から、例えば、特許文献1に示されているように、ばね上加速度センサの検出信号から低周波数のばね上共振周波数成分をカットしてばね下共振周波数成分を抽出し、この抽出した信号によりばね下の振動状態を把握して、ショックアブソーバの減衰係数を制御する技術が知られている。この特許文献1にものにおいては、ばね下の振動が激しくない場合(ばね下のばた付きがない場合)には、ショックアブソーバの減衰係数をばね上速度に応じた高減衰係数に制御して、ばね上振動を抑える制振制御により操縦安定性を図る。また、ばね下の振動が激しい場合(ばね下がばた付く場合)には、ショックアブソーバの減衰係数を一定の低減衰係数に制御して、ばね下の振動をショックアブソーバで吸収してばね上への伝達を抑制し乗り心地の向上を図る。
しかしながら、特許文献1のものでは、ばね下共振周波数帯域における振動(上下加速度)が大きい場合に減衰係数を低減衰係数に設定するが、減衰係数を下げた場合、かえって乗り心地が悪化することがある。図3(a)は、減衰係数とばね上の上下加速度との関係、図3(b)は、減衰係数とばね上の前後加速度との関係を表す。この図からわかるように、減衰係数を下げた場合には、ばね上の上下加速度は低下するものの、ばね上の前後加速度の増加を招くため、減衰係数の設定によっては前後振動の影響が大きくなり乗り心地が悪化する。 However, in Patent Document 1, when the vibration (vertical acceleration) in the unsprung resonance frequency band is large, the damping coefficient is set to a low damping coefficient. However, when the damping coefficient is lowered, the ride comfort may be worsened. is there. FIG. 3A shows the relationship between the damping coefficient and the vertical acceleration on the spring, and FIG. 3B shows the relationship between the damping coefficient and the longitudinal acceleration on the spring. As can be seen from this figure, when the damping coefficient is lowered, the vertical acceleration on the spring decreases, but the longitudinal acceleration on the spring increases, so the influence of longitudinal vibration increases depending on the damping coefficient setting. Ride comfort deteriorates.
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、ばね下の振動が激しい場合には、ばね上の上下振動のみならず前後振動をも抑えて乗り心地の向上を図ることを目的とする。 The present invention has been made to address the above-described problems, and aims to improve riding comfort by suppressing not only vertical vibration on the spring but also longitudinal vibration when the vibration under the spring is intense. To do.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の各車輪位置にてばね下とばね上との間にそれぞれ介装されて減衰係数を変更可能とするショックアブソーバを備え、上記各ショックアブソーバの減衰係数をそれぞれ制御する車両の減衰力制御装置において、各車輪位置にてばね下共振周波数帯域の振動状態を検出するばね下振動検出手段と、上記検出されたばね下共振周波数帯域の振動レベルが基準レベルを上回っている場合に、上記ショックアブソーバの減衰係数を、上記ショックアブソーバの減衰係数と上記ばね上の上下加速度との関係、および、上記ショックアブソーバの減衰係数と上記ばね上の前後加速度との関係から、上記上下加速度と上記前後加速度とのベクトルの和が最小となる減衰係数を特定減衰係数として、この特定減衰係数に基づいて設定するばね下制振制御手段とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a shock absorber is provided between each of the unsprung and sprung at each wheel position of the vehicle so that the damping coefficient can be changed. In a vehicle damping force control apparatus for controlling a damping coefficient of an absorber, unsprung vibration detecting means for detecting a vibration state in an unsprung resonance frequency band at each wheel position, and the vibration level in the detected unsprung resonance frequency band. Is greater than the reference level, the damping coefficient of the shock absorber is determined as the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the vertical acceleration on the spring, and the damping coefficient of the shock absorber and the longitudinal acceleration on the spring. From this relationship, the specific attenuation coefficient is used as the attenuation coefficient that minimizes the sum of the vectors of the vertical acceleration and the longitudinal acceleration. In that a spring under damping control means for setting, based on the coefficient of.
この場合、上記ばね下振動検出手段は、各車輪位置にて上記ばね上または上記ばね下の上下加速度を検出する上下加速度検出手段と、上記検出された上下加速度信号からばね下共振周波数帯域の振動成分を抽出するばね下振動成分抽出手段とを備えることができる。 In this case, the unsprung vibration detecting means includes a vertical acceleration detecting means for detecting the vertical acceleration under the spring or the unsprung at each wheel position, and vibration in the unsprung resonance frequency band from the detected vertical acceleration signal. There can be provided unsprung vibration component extraction means for extracting the component.
この発明においては、ばね下振動検出手段が、各車輪位置にてばね下共振周波数帯域の振動状態を検出する。例えば、上下加速度検出手段がばね上またはばね下の上下加速度を検出し、ばね下振動成分抽出手段が検出された上下加速度信号からばね下共振周波数帯域の振動成分を抽出する。そして、検出されたばね下共振周波数帯域の振動のレベルが基準レベルを上回っている場合には、ばね下制振制御手段がショックアブソーバの減衰係数を特定減衰係数に基づいて設定する。 In the present invention, the unsprung vibration detecting means detects the vibration state in the unsprung resonance frequency band at each wheel position. For example, the vertical acceleration detection means detects the sprung or unsprung vertical acceleration, and the unsprung vibration component extraction means extracts the vibration component in the unsprung resonance frequency band from the detected vertical acceleration signal. When the detected vibration level in the unsprung resonance frequency band exceeds the reference level, the unsprung vibration suppression control means sets the damping coefficient of the shock absorber based on the specific damping coefficient.
この特定減衰係数は、ショックアブソーバの減衰係数とばね上の上下加速度との関係、および、ショックアブソーバの減衰係数とばね上の前後加速度との関係から、上下加速度と前後加速度のベクトルの和が最小となる減衰係数に設定されたものである。上下加速度と前後加速度のベクトルの和が最小となる減衰係数は、例えば、上下加速度の二乗と前後加速度の二乗とを加算した値の平方根が最小値をとる減衰係数を算出することにより求められる。ショックアブソーバの減衰係数とばね上の上下加速度との関係、および、ショックアブソーバの減衰係数とばね上の前後加速度との関係は、演算式等により関係づけることができる。 This specific damping coefficient is based on the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the vertical acceleration on the spring, and the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the longitudinal acceleration on the spring. Is set to the attenuation coefficient. The attenuation coefficient that minimizes the sum of the vertical acceleration and longitudinal acceleration vectors can be obtained, for example, by calculating an attenuation coefficient having a minimum square root of a value obtained by adding the square of the vertical acceleration and the square of the longitudinal acceleration. The relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the vertical acceleration on the spring, and the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the longitudinal acceleration on the spring can be related by an arithmetic expression or the like.
ばね下制振制御手段は、ばね下振動検出手段により検出されたばね下共振周波数帯域の振動レベルが基準レベルを上回っている場合に、ショックアブソーバの減衰係数を特定減衰係数に基づいて設定する。この場合、ショックアブソーバの減衰係数を特定減衰係数と同一の値に設定することが好ましいが、ショックアブソーバの減衰係数を複数段階に変更するものでは、必ずしも減衰係数を特定減衰係数と同一にすることができないケースもある。そうしたケースにおいては、ショックアブソーバの減衰係数を特定減衰係数に最も近い設定可能な値に設定する。 The unsprung vibration control means sets the damping coefficient of the shock absorber based on the specific damping coefficient when the vibration level in the unsprung resonance frequency band detected by the unsprung vibration detecting means exceeds the reference level. In this case, it is preferable to set the damping coefficient of the shock absorber to the same value as that of the specific damping coefficient. However, if the damping coefficient of the shock absorber is changed in multiple stages, the damping coefficient is not necessarily the same as the specific damping coefficient. There are cases where it is not possible. In such a case, the damping coefficient of the shock absorber is set to a settable value closest to the specific damping coefficient.
この結果、本発明によれば、ばね上の上下振動と前後振動との両方をバランス良く低減することができ、乗り心地が向上する。 As a result, according to the present invention, both the vertical vibration and the longitudinal vibration on the spring can be reduced with good balance, and the riding comfort is improved.
本発明の他の特徴は、上記ショックアブソーバの減衰係数と上記ばね上の上下加速度との関係、および、上記ショックアブソーバの減衰係数と上記ばね上の前後加速度との関係から、上記上下加速度と上記前後加速度のベクトルの和が最小となる減衰係数を特定減衰係数として取得する特定減衰係数取得手段を備え、上記ばね下制振制御手段は、上記検出されたばね下共振周波数帯域の振動レベルが基準レベルを上回っている場合に、上記ショックアブソーバの減衰係数を、上記特定減衰係数取得手段により取得される特定減衰係数に基づいて設定することにある。 Another feature of the present invention is that, based on the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the vertical acceleration on the spring, and the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the longitudinal acceleration on the spring, the vertical acceleration and the above Specific damping coefficient acquisition means for acquiring the damping coefficient that minimizes the sum of the longitudinal acceleration vectors as the specific damping coefficient, and the unsprung vibration suppression control means has a vibration level in the detected unsprung resonance frequency band as a reference level. The damping coefficient of the shock absorber is set based on the specific damping coefficient acquired by the specific damping coefficient acquisition means.
この発明においては、特定減衰係数取得手段により特定減衰係数が取得される。例えば、特定減衰係数取得手段は、特定減衰係数を予め記憶手段に記憶しておき、この記憶手段から特定減衰係数を読み出して取得することができる。あるいは、ショックアブソーバの減衰係数とばね上の上下加速度との関係、および、ショックアブソーバの減衰係数とばね上の前後加速度との関係を表す演算式やマップを関係付けデータとして予め記憶手段に記憶しておき、この記憶手段に記憶した関係付けデータに基づいて特定減衰係数を取得することができる。また、例えば、車両の走行状態に応じて特定減衰係数を変更するようにした場合には、走行状態と特定減衰係数とを関係づけたマップや演算式を関係付けデータとして予め記憶手段に記憶しておき、この記憶手段に記憶した関係付けデータに基づいて特定減衰係数を取得することができる。 In the present invention, the specific attenuation coefficient is acquired by the specific attenuation coefficient acquisition means. For example, the specific attenuation coefficient acquisition unit can store the specific attenuation coefficient in the storage unit in advance, and read and acquire the specific attenuation coefficient from the storage unit. Alternatively, an arithmetic expression or a map representing the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the vertical acceleration on the spring and the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the longitudinal acceleration on the spring is stored in advance as storage data in the storage means. The specific attenuation coefficient can be acquired based on the association data stored in the storage means. Further, for example, when the specific attenuation coefficient is changed according to the traveling state of the vehicle, a map or an arithmetic expression relating the traveling state and the specific attenuation coefficient is stored in the storage unit in advance as association data. The specific attenuation coefficient can be acquired based on the association data stored in the storage means.
ばね下制振制御手段は、ばね下振動検出手段により検出されたばね下共振周波数帯域の振動レベルが基準レベルを上回っている場合に、特定減衰係数取得手段により取得される特定減衰係数に基づいてショックアブソーバの減衰係数を設定する。従って、ばね上の上下振動と前後振動との両方をバランス良く低減することができ、乗り心地が向上する。 The unsprung vibration suppression control unit is configured to perform a shock based on the specific damping coefficient acquired by the specific damping coefficient acquisition unit when the vibration level in the unsprung resonance frequency band detected by the unsprung vibration detection unit exceeds a reference level. Set the damping coefficient of the absorber. Therefore, both the vertical vibration and the longitudinal vibration on the spring can be reduced with good balance, and the riding comfort is improved.
本発明の他の特徴は、各車輪位置にて上記ばね上に対する上記ばね下の上下方向の相対位置を検出する相対位置検出手段と、上記検出された相対位置に応じて上記特定減衰係数を変更する車高対応特定減衰係数変更手段とを備えたことにある。 Another feature of the present invention is that relative position detecting means for detecting the relative position of the unsprung direction relative to the sprung at each wheel position, and the specific damping coefficient is changed according to the detected relative position. And a specific damping coefficient changing means corresponding to the vehicle height.
ショックアブソーバの減衰係数とばね上の前後加速度との関係は、例えば、ショックアブソーバの前傾角(ショックアブソーバの軸線の鉛直線に対する角度)や、サスペンションの前後弾性主軸反角(前後弾性主軸の水平線に対する角度)によって異なってくる。また、これらの角度は、車高、つまり、ばね上に対するばね下の上下方向の相対位置に応じて変化する。そこで、この発明においては、相対位置検出手段がばね上に対するばね下の上下方向の相対位置を検出し、検出された相対位置に応じて車高対応特定減衰係数変更手段が特定減衰係数を変更する。 The relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the longitudinal acceleration on the spring is, for example, the forward tilt angle of the shock absorber (angle with respect to the vertical line of the shock absorber axis) or the longitudinal elastic main axis opposite angle of the suspension (with respect to the horizontal line of the longitudinal elastic main axis). It depends on the angle. These angles change according to the vehicle height, that is, the relative position of the unsprung and unsprung directions relative to the sprung. Therefore, in the present invention, the relative position detecting means detects the relative position of the unsprung direction relative to the sprung, and the vehicle height corresponding specific damping coefficient changing means changes the specific damping coefficient in accordance with the detected relative position. .
例えば、車高対応特定減衰係数変更手段は、ばね上に対するばね下の上下方向の相対位置に応じた特定減衰係数を導き出すマップや演算式等の関係付けデータを記憶手段に記憶しておき、車両走行中に、記憶手段に記憶した関係付けデータを用いて、ばね上に対するばね下の上下方向の相対位置に応じた特定減衰係数を設定する構成を採用することができる。尚、ばね上に対するばね下の上下方向の相対位置とは、ばね下に対するばね上の上下方向の相対位置と同じ意味であり、要するに、ばね上とばね下との上下方向の相対位置を意味するものである。 For example, the vehicle height corresponding specific damping coefficient changing means stores in the storage means association data such as a map or an arithmetic expression for deriving a specific damping coefficient corresponding to the relative position of the unsprung direction relative to the sprung in the vertical direction. It is possible to employ a configuration in which a specific damping coefficient is set according to the relative position of the unsprung and unsprung directions with respect to the sprung using the association data stored in the storage means during traveling. In addition, the relative position in the vertical direction of the unsprung state with respect to the sprung has the same meaning as the relative position in the vertical direction on the spring with respect to the unsprung state. In short, it means the relative position in the vertical direction between the sprung and unsprung. Is.
この結果、本発明によれば、特定減衰係数が一層適切なものとなり、ばね上の上下振動と前後振動との両方を一層バランス良く低減することができ、乗り心地が向上する。 As a result, according to the present invention, the specific damping coefficient becomes more appropriate, and both the vertical vibration and the longitudinal vibration on the spring can be reduced with a better balance, and riding comfort is improved.
本発明の他の特徴は、車速を検出する車速検出手段と、上記検出された車速に応じて上記特定減衰係数を変更する車速対応特定減衰係数変更手段とを備えたことにある。 Another feature of the present invention is that vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed and vehicle speed-specific specific attenuation coefficient changing means for changing the specific attenuation coefficient in accordance with the detected vehicle speed are provided.
ショックアブソーバの減衰係数とばね上の前後加速度との関係は、車速に応じて異なってくる。そこで、この発明においては、車速検出手段が車速を検出し、検出された車速に応じて車速対応特定減衰係数変更手段が特定減衰係数を変更する。 The relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the longitudinal acceleration on the spring varies depending on the vehicle speed. Therefore, in the present invention, the vehicle speed detecting means detects the vehicle speed, and the specific attenuation coefficient changing means corresponding to the vehicle speed changes the specific attenuation coefficient according to the detected vehicle speed.
例えば、車速対応特定減衰係数変更手段は、車速に応じた特定減衰係数を導き出すマップや演算式等の関係付けデータを記憶手段に記憶しておき、車両走行中に、記憶手段に記憶した関係付けデータを用いて、車速に応じた特定減衰係数を設定する構成を採用することができる。 For example, the specific attenuation coefficient changing means corresponding to the vehicle speed stores association data such as a map or an arithmetic expression for deriving the specific attenuation coefficient corresponding to the vehicle speed in the storage means, and the association stored in the storage means during the vehicle traveling. A configuration in which a specific attenuation coefficient corresponding to the vehicle speed is set using data can be employed.
この結果、本発明によれば、特定減衰係数が一層適切なものとなり、ばね上の上下振動と前後振動との両方を一層バランス良く低減することができ、乗り心地が向上する。 As a result, according to the present invention, the specific damping coefficient becomes more appropriate, and both the vertical vibration and the longitudinal vibration on the spring can be reduced with a better balance, and riding comfort is improved.
尚、ばね上に対するばね下の上下方向の相対位置、および、車速の両方の組み合わせに応じた特定減衰係数をマップや演算式等の関係付けデータとして記憶手段に記憶しておき、車両走行中に、記憶手段に記憶した関係付けデータを用いて、上記相対位置と車速とに応じた特定減衰係数を設定する構成を採用することもできる。 A specific damping coefficient corresponding to the combination of both the unsprung relative position of the unsprung and the vehicle speed and the vehicle speed is stored in the storage means as association data such as a map or an arithmetic expression so that the vehicle is traveling. A configuration in which a specific attenuation coefficient corresponding to the relative position and the vehicle speed is set using the association data stored in the storage unit may be employed.
以下、本発明の一実施形態に係る車両の減衰力制御装置について図面を用いて説明する。図1は、第1実施形態として車両の減衰力制御装置の概略構成を表している。この減衰力制御装置は、車体BDと左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrとの間にてそれぞれショックアブソーバ10およびコイルスプリング20を備えている。以下、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrについては、前後左右を特定しない場合には、単に、車輪Wと呼ぶ。
Hereinafter, a vehicle damping force control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle damping force control apparatus as a first embodiment. This damping force control device includes a
ショックアブソーバ10は、各車輪Wを車体BDに対して上下方向に揺動可能に保持するロアアーム、ナックルなどの懸架部材14と、車体BDとの間にそれぞれ介装される。ショックアブソーバ10は、シリンダ11と、シリンダ11に上下動可能に挿入されたピストンロッド12とを備えており、シリンダ11の下端が懸架部材14(例えば、ロアアーム)に連結されるとともに、ピストンロッド12の上端が車体BDに固定されている。コイルスプリング20は、ショックアブソーバ10と並列に設けられている。シリンダ11は、その内周面上を液密的に摺動するピストン13により上下室R1,R2に区画されている。
The
ピストン13には、可変絞り機構30が組み付けられている。可変絞り機構30は、その一部を構成するアクチュエータ31の作動により、シリンダ11の上下室R1,R2間を連通させる連通路の開度を複数段階に切り換える。この切り換え段階に応じて、連通路の開度が大きくなるとショックアブソーバ10の減衰力がソフト側に設定され、連通路の開度が小さくなると同ショックアブソーバ10の減衰力がハード側に設定されるようになっている。アクチュエータ31としては、例えば、電動モータが使用され、電動モータの回転角度(回転位置)を段階的に変化させることで連通路の開度を変化させる。尚、可変絞り機構30は、シリンダ11の上下室R1,R2間を連通させる連通路の開度を連続的に調整するタイプのものであってもよい。
A
コイルスプリング20を境にして上部に設けられコイルスプリング20により支えられている部材全体をばね上Aと呼ぶ。この例では、車体BDがばね上Aに相当する。また、コイルスプリング20を境にして下部に設けられる部材全体をばね下Bと呼ぶ。この例では、懸架部材14,車輪Wfl〜Wrr、ブレーキ(図示略)等がばね下Bに相当する。
The entire member provided on the upper portion with the
減衰力制御装置は、アクチュエータ31の作動を制御してショックアブソーバ10の減衰力を制御する減衰力制御ユニット40を備えている。減衰力制御ユニット40(以下、減衰力ECU40と呼ぶ)は、CPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要部として備え、その出力インタフェースにアクチュエータ31を接続するとともに、入力インタフェースにばね上上下加速度センサ41fl,41fr,41rl,41rrを接続している。
The damping force control device includes a damping
ばね上上下加速度センサ41fl,41fr,41rl,41rrは、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに対応したばね上Aにそれぞれ組み付けられていて、その組み付け位置におけるばね上Aの絶対空間に対する上下方向のばね上加速度Gzfl,Gzfr,Gzrl,Gzrrをそれぞれ検出する。このばね上上下加速度センサ41fl〜41rrによって検出されたばね上上下加速度Gzfl〜Gzrrは、正により車両に対して上方向への加速度が発生していることを表し、負により車両に対して下方向への加速度が発生していることを表す。 The sprung vertical acceleration sensors 41fl, 41fr, 41rl, and 41rr are respectively mounted on the sprung A corresponding to the left and right front and rear wheels Wfl, Wfr, Wrl, and Wrr, and the vertical direction of the sprung A with respect to the absolute space at the mounting position. The sprung accelerations Gzfl, Gzfr, Gzrl and Gzrr are detected. The sprung vertical accelerations Gzfl to Gzrr detected by the sprung vertical acceleration sensors 41fl to 41rr indicate that acceleration is generated upward with respect to the vehicle when positive, and downward with respect to the vehicle when negative. This means that the acceleration of.
減衰力ECU40は、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに対応した減衰係数をそれぞれ演算し、この減衰係数に応じて各シリンダ11の連通路の開度を切り換えることにより各ショックアブソーバ10の減衰力を独立して制御する。尚、各ショックアブソーバ10の減衰力制御は、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとに同様な方法で行うものであるため、以下、車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとに区別した説明をしない。以下、ばね上上下加速度センサ41fl,41fr,41rl,41rrを、単に、ばね上上下加速度センサ41と呼び、検出されたばね上上下加速度Gzfl,Gzfr,Gzrl,Gzrrを、単に、ばね上上下加速度Gzと呼ぶ。
The damping
次に、ショックアブソーバ10の減衰係数Cとばね上Aの上下加速度、前後加速度との関係について説明する。
ばね下Bは、悪路走行等により、ばね下共振周波数帯域(例えば、8Hz〜16Hz)において激しく振動する。こうしたばね下Bのばね下共振周波数の振動は、一般に、ばたつきと呼ばれている。従って、ばね上上下加速度センサ41により検出される上下加速度信号のうち、ばね下共振周波数帯域成分を抽出することでばね下Bのばたつきを検出することができる。このばね下Bのばたつきが発生した場合には、ショックアブソーバ10の減衰係数を変更することにより、ばね下振動のばね上Aへの伝達を抑制することができる。
Next, the relationship between the damping coefficient C of the
The unsprung B vibrates violently in the unsprung resonance frequency band (for example, 8 Hz to 16 Hz) due to rough road traveling or the like. Such vibration of the unsprung resonance frequency of the unsprung B is generally called fluttering. Therefore, the flutter of unsprung B can be detected by extracting the unsprung resonance frequency band component from the vertical acceleration signal detected by the sprung vertical acceleration sensor 41. When fluttering of this unsprung B occurs, transmission of unsprung vibration to the sprung A can be suppressed by changing the damping coefficient of the
ばね下共振周波数帯域におけるばね上Aの上下加速度(以下、ばね上上下加速度Gzと呼ぶ)は、ショックアブソーバ10の減衰係数Cを使って、次式(1)により表すことができる。
また、ばね下振動は、ばね上Aの前後方向の振動をも発生させる。このばね上Aの前後方向の振動についても、ショックアブソーバ10の減衰係数を変更することにより抑制することができる。ばね下共振周波数帯域におけるばね上Aの前後加速度(以下、ばね上前後加速度Gxと呼ぶ)は、ショックアブソーバ10の減衰係数Cを使って、次式(2)により表すことができる。
式中におけるパラメータは、図2に示すように、Kxは前後弾性主軸剛性(車輪Wを車体BDに連結するリンク機構等の部材全体を1つの前後弾性主軸として捉え、その前後弾性主軸の前後方向の剛性)、Kθはアクスルキャリアがスピンドル軸回りに回転する際の剛性、αはショックアブソーバ10の前傾角(ショックアブソーバ10の軸線の鉛直線とのなす角度)、βは前後弾性主軸上反角(前後弾性主軸の水平線に対する上方向の角度)、Hはアクスルキャリアの重心と前後弾性主軸との鉛直方向の距離、Lはアクスルキャリアの重心とショックアブソーバ10の軸線との水平方向の距離を表す。また、Ktxはタイヤ前後方向剛性、Pxはドライビングスティフネス、Wは1輪分の垂直荷重、Itはタイヤとホイールの慣性モーメント、Vは車速、r0はタイヤ動荷重半径定常分である。また、εはタイヤ動荷重半径変動量をタイヤ静荷重半径(タイヤ撓み)変動量で除算した値である。つまり、(タイヤ動荷重半径変動量/タイヤ静荷重半径変動量)で表される値である。また、他のパラメータは、式(1)において説明したものと同じである。
As shown in FIG. 2, the parameters in the equation are: K x is the longitudinal elastic principal axis rigidity (the entire member such as the link mechanism that connects the wheel W to the vehicle body BD is regarded as one longitudinal elastic principal axis, and Direction stiffness), K θ is the stiffness when the axle carrier rotates around the spindle axis, α is the forward tilt angle of the shock absorber 10 (angle formed with the vertical line of the axis of the shock absorber 10), and β is the longitudinal elastic main shaft. Diagonal angle (upward angle relative to the horizontal line of the front and rear elastic main shaft), H is the vertical distance between the center of gravity of the axle carrier and the front and rear elastic main shaft, L is the distance in the horizontal direction between the center of gravity of the axle carrier and the axis of the
この式(1)、(2)に基づいてばね上上下加速度Gz、ばね上前後加速度Gxを計算した2つのサスペンション装置の例を図3、および、図4に示す。両図において(a)は、ショックアブソーバ10の減衰係数Cとばね下共振周波数帯域におけるばね上上下加速度Gzの大きさ(絶対値)との関係を表し、(b)は、ショックアブソーバ10の減衰係数Cとばね下共振周波数帯域におけるばね上前後加速度Gxの大きさ(絶対値)との関係を表す。この2つの例において特性が異なるのは、サスペンション装置の構成が異なるからである。
FIGS. 3 and 4 show examples of two suspension devices in which the sprung vertical acceleration Gz and the sprung longitudinal acceleration Gx are calculated based on the equations (1) and (2). In both figures, (a) represents the relationship between the damping coefficient C of the
この例からわかるように、ばね上上下加速度Gzについては、減衰係数Cを下げることにより低下するが、ばね上前後加速度Gxについては、減衰係数Cを下げることにより増加する領域がある。例えば、図4に示す例では、減衰係数Cが1600N・s/mあたりより下回ると、減衰係数Cの低下に伴ってばね上前後加速度Gxが増加する。また、図3に示す例では、減衰係数Cの全域において、減衰係数Cの低下に伴ってばね上前後加速度Gxが増加する。 As can be seen from this example, the sprung vertical acceleration Gz decreases by decreasing the damping coefficient C, but the sprung longitudinal acceleration Gx has a region that increases by decreasing the damping coefficient C. For example, in the example shown in FIG. 4, when the damping coefficient C is lower than around 1600 N · s / m, the sprung longitudinal acceleration Gx increases as the damping coefficient C decreases. In the example shown in FIG. 3, the sprung longitudinal acceleration Gx increases in the entire region of the damping coefficient C as the damping coefficient C decreases.
悪路走行等によりばね下Bがばたつく場合には、減衰係数Cを低下させることにより、ばね下Bの振動を吸収して、ばね上Aへの伝達を抑制することができるが、図3,4からわかるように、減衰係数Cをあまり下げすぎると、ばね上前後加速度Gxの影響が大きく現れてしまいかえって乗り心地が悪化する。 When the unsprung B flutters due to traveling on a rough road or the like, by reducing the damping coefficient C, the vibration of the unsprung B can be absorbed and the transmission to the sprung A can be suppressed. As can be seen from FIG. 4, if the damping coefficient C is lowered too much, the effect of the sprung longitudinal acceleration Gx appears greatly, and the riding comfort deteriorates.
そこで、本実施形態においては、ばね上上下加速度Gzとばね上前後加速度Gxとのバランスをとるように、両者のベクトルの和が最小となる減衰係数Ct(以下、この減衰係数Ctを特定減衰係数Ctと呼ぶ)を予め計算しておき、ばね下Bの共振周波数帯域における振動状態が激しいときには、この特定減衰係数Ctを用いてショックアブソーバ10の減衰力を制御する。尚、ばね上前後加速度Gxは、後述する第2,第3実施形態で説明するように車高や車速に応じて変化するが、この第1実施形態においては、車高や車速を標準的な値に固定して特定減衰係数Ctを予め計算しておく。
Therefore, in the present embodiment, the damping coefficient Ct (hereinafter, this damping coefficient Ct is a specific damping coefficient) that minimizes the sum of the vectors so as to balance the sprung vertical acceleration Gz and the sprung longitudinal acceleration Gx. Ct) is calculated in advance, and when the vibration state in the resonance frequency band of the unsprung B is intense, the damping force of the
ばね上上下加速度Gzとばね上前後Gxのベクトルの和Gtは、上記式(1)で算出されるばね上上下加速度Gzの二乗と、上記式(2)で算出されるばね上前後加速度Gxの二乗との和の平方根として次式(3)のように表すことができる。
次に、減衰力ECU40にて行うばね下制振制御処理について説明する。図5は、ばね下制振制御ルーチンを表すフローチャートである。このばね下制振制御ルーチンは、減衰力ECU40のROM内に制御プログラムとして記憶されており、図示しないイグニッションスイッチの投入により起動し、各車輪Wごとにそれぞれ独立して所定の短い周期にて繰り返される。
Next, the unsprung vibration suppression control process performed by the damping
尚、減衰力ECU40は、ばね下制振制御だけでなく、各種の減衰力制御処理を並行して行っていくが、他の減衰力制御処理については本発明の特徴をなすものでなく一般的なものであるため、この実施形態においては、他の減衰力制御を行うための構成については減衰力制御装置の構成から省略している。他の減衰力制御としては、例えば、車速感応制御、アンチダイブ制御、アンチスクワット制御、ロール姿勢制御、あおり制御、ごつごつ感応制御など挙げられるが、本発明の特徴部分ではないため説明を省略する。
The damping
ばね下制振制御ルーチンが起動すると、減衰力ECU40は、ステップS11において、ばね上上下加速度センサ41により検出されるばね上上下加速度信号Gzを読み込む。続いて、減衰力ECU40は、ステップS12において、バンドパスフィルタ処理により、ばね上上下加速度信号Gzからばね下共振周波数帯域(例えば、8Hz〜16Hz)の周波数成分を抽出する。従って、このバンドパスフィルタ処理により得られる信号は、ばね下Bの振動状態に相当する加速度信号となる。これにより、ばね下Bのばたつき状態を検出することができる。
When the unsprung vibration suppression control routine is activated, the damping
続いて、減衰力ECU40は、ステップS13において、バンドパスフィルタ処理により抽出された周波数成分の振動の大きさGzf(加速度の絶対値)が基準値Gz0(閾値)を超えているか否かを判断する。つまり、ばね下Bの振動レベルが基準レベルを超えているか否かを判断するわけである。
Subsequently, in step S13, the damping
減衰力ECU40は、ステップS13において、ばね下共振周波数帯域の振動の大きさGzfが基準値Gz0を超えていると判断した場合には、ステップS14において、減衰係数Cを上述した特定減衰係数Ctに設定する。特定減衰係数Ctは、減衰力ECU40のROM等の記憶素子内に記憶しており、ステップS14においては、記憶素子から読み出すことにより取得される。この特定減衰係数Ctを記憶素子から読み出して取得する構成が本発明の特定減衰係数取得手段に相当する。
When the damping
減衰力ECU40は、ショックアブソーバ10の減衰係数を、シリンダ11の連通開度を切り換えることにより変更するが、この場合においては、特定減衰係数Ctに対応する連通開度が選択される。つまり、減衰力ECU40は、減衰係数と連通開度との対応関係をROM等の記憶素子に記憶しており、この対応関係から特定減衰係数Ctに対応する連通開度に設定する。本実施形態のショックアブソーバ10においては、可変絞り機構30により連通開度が複数段階に切り換えられる形式のものであるため、特定減衰係数Ctが得られる連通開度に設定できない場合には、特定減衰係数Ctに最も近い減衰係数が得られる連通開度が選択される。
The damping
尚、この第1実施形態においては、特定減衰係数Ctは予め演算された固定値であるため、この特定減衰係数Ctが得られる専用の連通開度を複数選択可能な連通開度の1つとして可変絞り機構30に用意しておき、この専用の連通開度に切り換えるようにしてもよい。また、連通開度を連続的に変更できる形式のショックアブソーバ10を採用した場合には、特定減衰係数Ctが得られる連通開度に設定する。
In the first embodiment, the specific damping coefficient Ct is a fixed value calculated in advance, and therefore, as one of the communication openings that can select a plurality of dedicated communication openings for obtaining the specific attenuation coefficient Ct. It may be prepared in the
こうして、ショックアブソーバ10の減衰係数を特定減衰係数Ctに基づいて設定することで、ばね上Aの上下方向の振動および前後方向の振動がバランス良く低減される。従って、乗り心地が向上する。
Thus, by setting the damping coefficient of the
減衰力ECU40は、ステップS14の処理によりショックアブソーバ10の減衰係数を設定するとばね下制振制御ルーチンを一旦終了する。ばね下制振制御ルーチンは、所定の短い周期にて繰り返される。
The damping
ステップS13において、ばね下共振周波数帯域の振動の大きさGzfが基準値Gz0を超えていないと判断した場合には、ばね下制振を行う必要がないため、ばね下制振制御ルーチンをそのまま一旦終了する。この場合、ショックアブソーバ10の減衰係数は、他の減衰力制御、例えば、車速感応制御等により設定された減衰係数に制御されることとなる。
If it is determined in step S13 that the magnitude of vibration Gzf in the unsprung resonance frequency band does not exceed the reference value Gz0, there is no need to perform unsprung vibration control, so the unsprung vibration control routine is temporarily performed as it is. finish. In this case, the damping coefficient of the
以上説明した第1実施形態の減衰力制御装置によれば、ばね下Bの振動レベルが基準レベルを超えた場合には、ばね上Aの上下加速度と前後加速度とのベクトルの和が最小となる特定減衰係数Ctに基づいて、ショックアブソーバ10の減衰力を制御するため、ばね上Aの上下方向の振動および前後方向の振動がバランス良く低減される。この結果、乗り心地が向上する。
According to the damping force control apparatus of the first embodiment described above, when the vibration level of the unsprung B exceeds the reference level, the sum of the vectors of the vertical acceleration and the longitudinal acceleration of the sprung A is minimized. Since the damping force of the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態においては、特定減衰係数Ctを車高に応じて変化させる点において第1実施形態と相違し、他の構成については第1実施形態と同一である。第2実施形態の減衰力制御装置は、図6に示すように、ばね上Aに対するばね下Bの上下方向の相対位置を検出する車高センサ42fl,42fr,42rl,42rrを各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとに設け、車高センサ42fl,42fr,42rl,42rrにて検出される車高信号Xfl,Xfr,Xrl,Xrrを減衰力ECU40に出力する構成を第1実施形態の減衰力制御装置に付加している。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the specific attenuation coefficient Ct is changed according to the vehicle height, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. As shown in FIG. 6, the damping force control apparatus of the second embodiment includes vehicle height sensors 42 fl, 42 fr, 42 rl, 42 rr that detect the relative positions of the unsprung B with respect to the sprung A in the vertical direction. , Wrl, Wrr, and a configuration for outputting vehicle height signals Xfl, Xfr, Xrl, Xrr detected by vehicle height sensors 42fl, 42fr, 42rl, 42rr to the damping
車高センサ42fl,42fr,42rl,42rrは、左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに対応したばね下Bとばね上Aとの間にそれぞれ設けられていて、ばね上Aである車体BDと左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrとの上下方向の相対位置、つまり、両者間の距離から、基準車高に対する変位量に相当する車高Xfl,Xfr,Xrl,Xrrをそれぞれ検出する。基準車高に対して検出車高が高い場合に正の値を、基準車高に対して検出車高が低い場合には負の値をとるものとする。尚、各ショックアブソーバ10の減衰力制御は、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとに同様な方法で行うものであるであるため、以下、車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとに区別した説明をしない。以下、車高センサ42fl,42fr,42rl,42rrを単に車高センサ42と呼び、検出された車高Xfl,Xfr,Xrl,Xrrを単に車高Xと呼ぶ。
The vehicle height sensors 42fl, 42fr, 42rl, 42rr are provided between the unsprung B and the sprung A corresponding to the left and right front and rear wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr, respectively. Vehicle heights Xfl, Xfr, Xrl, and Xrr corresponding to displacements with respect to the reference vehicle height are detected from the vertical relative positions of the left and right front and rear wheels Wfl, Wfr, Wrl, and Wrr, that is, the distance between them. A positive value is taken when the detected vehicle height is higher than the reference vehicle height, and a negative value is taken when the detected vehicle height is lower than the reference vehicle height. Since the damping force control of each
上述した式(2)に示すように、ばね上前後加速度Gxは、ショックアブソーバ10の前傾角αおよび前後弾性主軸上反角βに応じて変化する。また、ショックアブソーバ10の前傾角αおよび前後弾性主軸上反角βは、車高X、つまり、ばね上Aに対するばね下Bの上下方向の相対位置により変化し、その相対位置から一義的に決まる。例えば、図2に示す簡易モデルにおいては、車高Xが大きくなるほど、ショックアブソーバ10の前傾角αは小さくなり、前後弾性主軸上反角βは大きくなる。従って、車高Xに応じた(α、β)を式(2)に代入することにより、ばね下共振周波数帯域におけるばね上Aの前後加速度Gxを、減衰係数Cを使って表すことができる。
As shown in the above-described equation (2), the sprung longitudinal acceleration Gx changes according to the forward tilt angle α and the longitudinal elastic main axis opposite angle β of the
このため、最終的には、ばね上上下加速度Gzとばね上前後Gxのベクトルの和が最小となる特定減衰係数Ctを車高Xに応じて予め算出しておくことができる。そこで、第2実施形態の減衰制御装置においては、図7に示すような車高Xと特定減衰係数Ctとの関係を定めるマップ(関係付けデータ)を減衰力ECU40のROM内に記憶しておき、車両の走行中に検出した車高Xから特定減衰係数Ctを取得できるようにしている。このマップは、車速を標準的な値に固定して、式(1)、(2)、(3)に基づいて車高Xの変化に対応させた特定減衰係数Ctを予め算出して作成したもので、減衰力ECU40のROM内に記憶されている。この例においては、車高Xが基準車高よりも低い場合は、基準車高よりも高い場合に比べて特定減衰係数Ctが大きな値に設定される特性を有している。尚、関係付けデータは、ROMに限らず他の記憶手段に記憶するようにしてもよい。
Therefore, finally, the specific damping coefficient Ct that minimizes the sum of the vectors of the sprung vertical acceleration Gz and the sprung longitudinal Gx can be calculated in advance according to the vehicle height X. Accordingly, in the damping control device of the second embodiment, a map (association data) that defines the relationship between the vehicle height X and the specific damping coefficient Ct as shown in FIG. 7 is stored in the ROM of the damping
次に、減衰力ECU40にて行うばね下制振制御処理について説明する。図8は、第2実施形態としてのばね下制振制御ルーチンを表すフローチャートである。このばね下制振制御ルーチンは、減衰力ECU40のROM内に制御プログラムとして記憶されており、図示しないイグニッションスイッチの投入により起動し、各車輪Wごとにそれぞれ独立して所定の短い周期にて繰り返される。
Next, the unsprung vibration suppression control process performed by the damping
ばね下制振制御ルーチンが起動すると、減衰力ECU40は、ステップS21において、ばね上上下加速度センサ41により検出されるばね上上下加速度信号Gzを読み込む。続いて、減衰力ECU40は、ステップS22において、バンドパスフィルタ処理により、ばね上上下加速度信号Gzからばね下共振周波数帯域(例えば、8Hz〜16Hz)の周波数成分を抽出することにより、ばね下Bのばたつき状態を検出する。
When the unsprung vibration suppression control routine is activated, the damping
続いて、減衰力ECU40は、ステップS23において、バンドパスフィルタ処理により抽出された周波数成分の振動の大きさGzf(加速度の絶対値)が基準値Gz0(閾値)を超えているか否かを判断する。つまり、ばね下Bの振動レベルが基準レベルを超えているか否かを判断する。
Subsequently, in step S23, the damping
減衰力ECU40は、ステップS23において、ばね下共振周波数帯域の振動の大きさGzfが基準値Gz0を超えていると判断した場合には、ステップS24において、車高センサ42により検出される車高Xを読み込む。続いて、減衰力ECU40は、ステップS25において、図7に示す車高Xと特定減衰係数Ctとの関係を定めたマップを参照して、検出した車高Xに対応する特定減衰係数Ctを求める。この車高Xに応じて特定減衰係数Ctが変更設定される構成が本発明の車高対応特定減衰係数変更手段に相当する。また、この特定減衰係数Ctをマップから求める構成が本発明の特定減衰係数取得手段に相当する。
If the damping
尚、特定減衰係数Ctは、式(1)、(2)、(3)を使って逐次算出するようにしてもよい。例えば、車高Xと(α、β)とを対応づける関係付けデータをマップ等により予め記憶手段に記憶しておく。そして、ステップS24で検出した車高Xに対応する(α、β)を関係付けデータから求め、求めた(α、β)を式(2)に代入する。最後に、(α、β)が代入された式(2)と、式(1)、(3)とを用いて、ばね上Aの上下加速度Gzと前後加速度Gxとのベクトルの和が最小となる特定減衰係数Ctを算出する。 The specific attenuation coefficient Ct may be calculated sequentially using equations (1), (2), and (3). For example, the association data for associating the vehicle height X with (α, β) is stored in advance in the storage means using a map or the like. Then, (α, β) corresponding to the vehicle height X detected in step S24 is obtained from the association data, and the obtained (α, β) is substituted into equation (2). Finally, the sum of the vectors of the vertical acceleration Gz and the longitudinal acceleration Gx of the sprung A is minimized by using the formula (2) into which (α, β) is substituted and the formulas (1) and (3). A specific attenuation coefficient Ct is calculated.
ステップS25にて特定減衰係数Ctが求められると、続いて、減衰力ECU40は、ステップS26において、ショックアブソーバ10の減衰係数を特定減衰係数Ctに設定してばね下制振制御ルーチンを一旦終了する。この場合、ショックアブソーバ10がシリンダ11の連通開度を複数段階に切り換えて減衰係数を変更する形式のものであるため、特定減衰係数Ctが得られる連通開度に設定できない場合には、特定減衰係数Ctに最も近い減衰係数が得られる連通開度が選択される。尚、連通開度を連続的に変更できる形式のショックアブソーバ10を採用した場合には、特定減衰係数Ctが得られる連通開度に設定する。
When the specific damping coefficient Ct is obtained in step S25, the damping
これにより、ショックアブソーバ10の減衰係数が、車高Xに応じた最適な特定減衰係数Ctに設定されるため、ばね上Aの上下方向の振動および前後方向の振動を一層バランス良く低減することができる。
As a result, the damping coefficient of the
一方、ステップS23において、ばね下共振周波数帯域の振動の大きさGzfが基準値Gz0を超えていないと判断した場合には、ばね下制振を行う必要がないため、ばね下制振制御ルーチンをそのまま一旦終了する。この場合、ショックアブソーバ10の減衰係数は、他の減衰力制御、例えば、車速感応制御等により設定された減衰係数に制御されることとなる。
On the other hand, if it is determined in step S23 that the magnitude Gzf of vibration in the unsprung resonance frequency band does not exceed the reference value Gz0, there is no need to perform unsprung vibration control. It ends as it is. In this case, the damping coefficient of the
以上説明した第2実施形態の減衰力制御装置によれば、走行車両の車高Xに応じて特定減衰係数Ctを取得するため、特定減衰係数Ctが一層適切な値となる。従って、ばね上Aの上下方向の振動および前後方向の振動を一層バランス良く低減することができる。この結果、乗り心地が更に向上する。 According to the damping force control apparatus of the second embodiment described above, the specific damping coefficient Ct is acquired according to the vehicle height X of the traveling vehicle, and therefore the specific damping coefficient Ct becomes a more appropriate value. Therefore, the vertical vibration and the front-back vibration of the sprung A can be further reduced in a balanced manner. As a result, riding comfort is further improved.
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。この第3実施形態においては、特定減衰係数Ctを車速に応じて変化させる点において第1実施形態と相違し、他の構成については第1実施形態と同一である。第3実施形態の減衰力制御装置は、図9に示すように、車両の走行速度を検出する車速センサ43を第1実施形態の減衰力制御装置に付加した構成を採用している。車速センサ43は、減衰力ECU40と接続され、車速Vを表す信号を減衰力ECU40に出力する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is different from the first embodiment in that the specific damping coefficient Ct is changed according to the vehicle speed, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. As shown in FIG. 9, the damping force control device of the third embodiment employs a configuration in which a
上述した式(2)に示すように、ばね上前後加速度Gxは、車速Vに応じて変化する。従って、ばね上上下加速度Gzとばね上前後Gxのベクトルの和が最小となる特定減衰係数Ctを車速Vに応じて予め算出しておくことができる。そこで、第3実施形態の減衰制御装置においては、図10に示すような車速Vと特定減衰係数Ctとの関係を定めるマップ(関係付けデータ)を減衰力ECU40のROM内に記憶しておき、車両の走行中に検出した車速Vから特定減衰係数Ctを取得できるようにしている。このマップは、車高を標準的な値に固定して、式(1)、(2)、(3)に基づいて車速Vの変化に対応させた特定減衰係数Ctを予め算出して作成したもので、減衰力ECU40のROM内に記憶されている。この例においては、車速Vが高速になるに従って特定減衰係数Ctが小さな値に設定される特性を有している。尚、関係付けデータは、ROMに限らず他の記憶手段に記憶するようにしてもよい。
As shown in Equation (2), the sprung longitudinal acceleration Gx changes according to the vehicle speed V. Accordingly, the specific damping coefficient Ct that minimizes the sum of the vectors of the sprung vertical acceleration Gz and the sprung longitudinal Gx can be calculated in advance according to the vehicle speed V. Therefore, in the damping control device of the third embodiment, a map (association data) that defines the relationship between the vehicle speed V and the specific damping coefficient Ct as shown in FIG. 10 is stored in the ROM of the damping
次に、減衰力ECU40にて行うばね下制振制御処理について説明する。図11は、第3実施形態としてのばね下制振制御ルーチンを表すフローチャートである。このばね下制振制御ルーチンは、減衰力ECU40のROM内に制御プログラムとして記憶されており、図示しないイグニッションスイッチの投入により起動し、各車輪Wごとにそれぞれ独立して所定の短い周期にて繰り返される。
Next, the unsprung vibration suppression control process performed by the damping
ばね下制振制御ルーチンが起動すると、減衰力ECU40は、ステップS31において、ばね上上下加速度センサ41により検出されるばね上上下加速度信号Gzを読み込む。続いて、減衰力ECU40は、ステップS32において、バンドパスフィルタ処理により、ばね上上下加速度信号Gzからばね下共振周波数帯域(例えば、8Hz〜16Hz)の周波数成分を抽出することにより、ばね下Bのばたつき状態を検出する。
When the unsprung vibration suppression control routine is activated, the damping
続いて、減衰力ECU40は、ステップS33において、バンドパスフィルタ処理により抽出された周波数成分の振動の大きさGzf(加速度の絶対値)が基準値Gz0(閾値)を超えているか否かを判断する。つまり、ばね下Bの振動レベルが基準レベルを超えているか否かを判断する。
Subsequently, in step S33, the damping
減衰力ECU40は、ステップS33において、ばね下共振周波数帯域の振動の大きさGzfが基準値Gz0を超えていると判断した場合には、ステップS34において、車高センサ43により検出される車速Vを読み込む。続いて、減衰力ECU40は、ステップS35において、図10に示す車速Vと特定減衰係数Ctとの関係を定めたマップを参照して、検出した車速Vに対応する特定減衰係数Ctを求める。この車速Vに応じて特定減衰係数Ctが変更設定される構成が本発明の車速対応特定減衰係数変更手段に相当する。また、この特定減衰係数Ctをマップから求める構成が本発明の特定減衰係数取得手段に相当する。尚、マップに代えて、式(1)、(2)、(3)を記憶手段に記憶しておき、これらの式を使って走行中に特定減衰係数Ctを逐次算出するようにしてもよい。
If the damping
ステップS35にて特定減衰係数Ctが求められると、続いて、減衰力ECU40は、ステップS36において、ショックアブソーバ10の減衰係数を特定減衰係数Ctに設定してばね下制振制御ルーチンを一旦終了する。この場合、ショックアブソーバ10がシリンダ11の連通開度を複数段階に切り換えて減衰係数を変更する形式のものであるため、特定減衰係数Ctが得られる連通開度に設定できない場合には、特定減衰係数Ctに最も近い減衰係数が得られる連通開度が選択される。尚、連通開度を連続的に変更できる形式のショックアブソーバ10を採用した場合には、特定減衰係数Ctが得られる連通開度に設定する。
When the specific damping coefficient Ct is obtained in step S35, the damping
これにより、ショックアブソーバ10の減衰係数が、車速Vに応じた最適な特定減衰係数Ctに設定されるため、ばね上Aの上下方向の振動および前後方向の振動を一層バランス良く低減することができる。
Thereby, since the damping coefficient of the
一方、ステップS33において、ばね下共振周波数帯域の振動の大きさGzfが基準値Gz0を超えていないと判断した場合には、ばね下制振を行う必要がないため、ばね下制振制御ルーチンをそのまま一旦終了する。この場合、ショックアブソーバ10の減衰係数は、他の減衰力制御、例えば、車速感応制御等により設定された減衰係数に制御されることとなる。
On the other hand, if it is determined in step S33 that the magnitude Gzf of vibration in the unsprung resonance frequency band does not exceed the reference value Gz0, there is no need to perform unsprung vibration control. It ends as it is. In this case, the damping coefficient of the
以上説明した第3実施形態の減衰力制御装置によれば、走行車両の車速Vに応じて特定減衰係数Ctを取得するため、特定減衰係数Ctが一層適切な値となる。従って、ばね上Aの上下方向の振動および前後方向の振動を一層バランス良く低減することができる。この結果、乗り心地が更に向上する。 According to the damping force control apparatus of the third embodiment described above, the specific damping coefficient Ct is obtained according to the vehicle speed V of the traveling vehicle, and therefore the specific damping coefficient Ct becomes a more appropriate value. Therefore, the vertical vibration and the front-back vibration of the sprung A can be further reduced in a balanced manner. As a result, riding comfort is further improved.
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態について説明する。この第4実施形態の減衰力制御装置は、第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせたもので、図12に示すように、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとにばね上Aに対するばね下Bの上下方向の相対位置を検出する車高センサ42fl,42fr,42rl,42rr(以下、単に車高センサ42と呼ぶ)と、車速センサ43とを第1実施形態のものに付加した構成を採用している。尚、車高センサ42と車速センサ43とは、上記第2実施形態、第3実施形態で説明したものと同一である。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The damping force control device according to the fourth embodiment is a combination of the second embodiment and the third embodiment. As shown in FIG. 12, each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr is applied to the sprung A. Configuration in which vehicle height sensors 42fl, 42fr, 42rl, 42rr (hereinafter simply referred to as vehicle height sensor 42) for detecting the relative position in the vertical direction of unsprung B and
第2,第3実施形態において述べたように、式(2)で表されるばね上前後加速度Gxは、車高X、および、車速Vに応じて変化する。従って、ばね上上下加速度Gzとばね上前後Gxのベクトルの和が最小となる特定減衰係数Ctを車高Xと車速Vとに応じて予め算出しておくことができる。そこで、第4実施形態の減衰制御装置においては、図13に示すような、各車速Vごとに車高Xと特定減衰係数Ctとの関係を定めるマップ(関係付けデータ)を減衰力ECU40のROM内に記憶しておき、車両の走行中に検出した車高Xと車速Vとから特定減衰係数Ctを取得できるようにしている。このマップは、式(1)、(2)、(3)に基づいて車高X、車速Vの変化に対応させた特定減衰係数Ctを予め算出して作成したもので、減衰力ECU40のROM内に記憶されている。尚、関係付けデータは、ROMに限らず他の記憶手段に記憶するようにしてもよい。 As described in the second and third embodiments, the sprung longitudinal acceleration Gx represented by the expression (2) changes according to the vehicle height X and the vehicle speed V. Therefore, the specific damping coefficient Ct that minimizes the sum of the vectors of the sprung vertical acceleration Gz and the sprung longitudinal Gx can be calculated in advance according to the vehicle height X and the vehicle speed V. Therefore, in the damping control device of the fourth embodiment, a map (association data) that defines the relationship between the vehicle height X and the specific damping coefficient Ct for each vehicle speed V as shown in FIG. The specific attenuation coefficient Ct can be acquired from the vehicle height X and the vehicle speed V detected during the traveling of the vehicle. This map is created by calculating in advance a specific damping coefficient Ct corresponding to changes in the vehicle height X and the vehicle speed V based on the equations (1), (2), and (3). Is stored within. The association data may be stored not only in the ROM but also in other storage means.
次に、減衰力ECU40にて行うばね下制振制御処理について説明する。図14は、第4実施形態としてのばね下制振制御ルーチンを表すフローチャートである。このばね下制振制御ルーチンは、減衰力ECU40のROM内に制御プログラムとして記憶されており、図示しないイグニッションスイッチの投入により起動し、各車輪Wごとにそれぞれ独立して所定の短い周期にて繰り返される。
Next, the unsprung vibration suppression control process performed by the damping
ばね下制振制御ルーチンが起動すると、減衰力ECU40は、ステップS41において、ばね上上下加速度センサ41により検出されるばね上上下加速度信号Gzを読み込む。続いて、減衰力ECU40は、ステップS42において、バンドパスフィルタ処理により、ばね上上下加速度信号Gzからばね下共振周波数帯域(例えば、8Hz〜16Hz)の周波数成分を抽出することにより、ばね下Bのばたつき状態を検出する。
When the unsprung vibration suppression control routine is activated, the damping
続いて、減衰力ECU40は、ステップS43において、バンドパスフィルタ処理により抽出された周波数成分の振動の大きさGzf(加速度の絶対値)が基準値Gz0(閾値)を超えているか否かを判断する。つまり、ばね下Bの振動レベルが基準レベルを超えているか否かを判断する。
Subsequently, in step S43, the damping
減衰力ECU40は、ステップS43において、ばね下共振周波数帯域の振動の大きさGzfが基準値Gz0を超えていると判断した場合には、ステップS44において、車高センサ42により検出される車高Xを読み込む。続いて、ステップS45において、車速センサ43により検出される車速Vを読み込む。
If the damping
次に、減衰力ECU40は、ステップS46において、図13に示すような車速Vごとに車高Xと特定減衰係数Ctとの関係を定めたマップを参照して、検出した車高X、車速Vに対応する特定減衰係数Ctを求める。尚、マップに代えて、上述した実施形態と同様に、式(1)、(2)、(3)を使って逐次算出するようにしてもよい。
Next, in step S46, the damping
ステップS46にて特定減衰係数Ctが求められると、続いて、減衰力ECU40は、ステップS47において、ショックアブソーバ10の減衰係数を特定減衰係数Ctに設定してばね下制振制御ルーチンを一旦終了する。この場合、ショックアブソーバ10がシリンダ11の連通開度を複数段階に切り換えて減衰係数を変更する形式のものであるため、特定減衰係数Ctが得られる連通開度に設定できない場合には、特定減衰係数Ctに最も近い減衰係数が得られる連通開度が選択される。尚、連通開度を連続的に変更できる形式のショックアブソーバ10を採用した場合には、特定減衰係数Ctが得られる連通開度に設定する。
When the specific damping coefficient Ct is obtained in step S46, the damping
これにより、ショックアブソーバ10の減衰係数が、車高X、車速Vに応じた最適な特定減衰係数Ctに設定されるため、ばね上Aの上下方向の振動および前後方向の振動を一層バランス良く低減することができる。
As a result, the damping coefficient of the
一方、ステップS43において、ばね下共振周波数帯域の振動の大きさGzfが基準値Gz0を超えていないと判断した場合には、ばね下制振を行う必要がないため、ばね下制振制御ルーチンをそのまま一旦終了する。この場合、ショックアブソーバ10の減衰係数は、他の減衰力制御、例えば、車速感応制御等により設定された減衰係数に制御されることとなる。
On the other hand, if it is determined in step S43 that the magnitude Gzf of vibration in the unsprung resonance frequency band does not exceed the reference value Gz0, there is no need to perform unsprung vibration control. It ends as it is. In this case, the damping coefficient of the
以上説明した第4実施形態の減衰力制御装置によれば、走行車両の車高X、および、車速Vに応じて特定減衰係数Ctを取得するため、特定減衰係数Ctが一層適切な値となる。従って、ばね上Aの上下方向の振動および前後方向の振動を一層バランス良く低減することができる。この結果、乗り心地が更に向上する。 According to the damping force control apparatus of the fourth embodiment described above, the specific damping coefficient Ct is acquired in accordance with the vehicle height X and the vehicle speed V of the traveling vehicle, so that the specific damping coefficient Ct becomes a more appropriate value. . Therefore, the vertical vibration and the front-back vibration of the sprung A can be further reduced in a balanced manner. As a result, riding comfort is further improved.
以上、本発明の実施形態としての車両の減衰力制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the vehicle damping force control device as an embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention. .
例えば、本実施形態においては、ばね上上下加速度センサ41により検出したばね上上下加速度信号Gzからばね下共振周波数帯域の周波数成分を抽出することにより、ばね下Bのばたつき状態を検出したが、ばね上上下加速度センサ41に代えて、ばね下Bの上下加速度を検出するばね下上下加速度センサ(図示略)を設け、ばね下上下加速度センサにより検出したばね下加速度信号からばね下共振周波数帯域の周波数成分を抽出することにより、ばね下Bのばたつき状態を検出するようにしてもよい。 For example, in this embodiment, the flapping state of the unsprung B is detected by extracting the frequency component of the unsprung resonance frequency band from the sprung vertical acceleration signal Gz detected by the sprung vertical acceleration sensor 41. In place of the upper vertical acceleration sensor 41, an unsprung vertical acceleration sensor (not shown) for detecting the vertical acceleration of the unsprung B is provided, and the frequency in the unsprung resonance frequency band is determined from the unsprung acceleration signal detected by the unsprung vertical acceleration sensor. The fluttering state of the unsprung B may be detected by extracting the component.
また、ピエゾセンサ等の他のセンサを用いて、ばね下Bの振動状態を検出するようにしてもよい。また、本実施形態においては、ばね下共振周波数帯域を8Hz〜16Hzに設定してバンドパスフィルタ処理を行っているが、ばね下共振周波数帯域はサスペンション特性等に応じて適宜変更できるものである。 Moreover, you may make it detect the vibration state of the unsprung B using other sensors, such as a piezo sensor. In the present embodiment, the unsprung resonance frequency band is set to 8 Hz to 16 Hz and the bandpass filter processing is performed. However, the unsprung resonance frequency band can be appropriately changed according to the suspension characteristics and the like.
10……ショックアブソーバ、11……シリンダ、12……ピストンロッド、13……ピストン、14……懸架部材、20……コイルスプリング、30……絞り可変機構、31……アクチュエータ、40……減衰力制御ユニット(減衰力ECU)、41fl,41fr,41rl,41rr……ばね上上下加速度センサ、42fl,42fr,42rl,42rr……車高センサ、43…車速センサ、Wfl,Wfr,Wrl,Wrr……車輪、A……ばね上、B……ばね下、BD……車体、C……減衰係数、Ct……特定減衰係数、Gx……ばね上前後加速度、Gz……ばね上上下加速度、X……車高、α……ショックアブソーバの前傾角、β……前後弾性主軸上反角。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
各車輪位置にてばね下共振周波数帯域の振動状態を検出するばね下振動検出手段と、
上記検出されたばね下共振周波数帯域の振動レベルが基準レベルを上回っている場合に、上記ショックアブソーバの減衰係数を、上記ショックアブソーバの減衰係数と上記ばね上の上下加速度との関係、および、上記ショックアブソーバの減衰係数と上記ばね上の前後加速度との関係から、上記上下加速度と上記前後加速度とのベクトルの和が最小となる減衰係数を特定減衰係数として、この特定減衰係数に基づいて設定するばね下制振制御手段と
を備えたことを特徴とする減衰力制御装置。 A vehicle damping force control device that includes a shock absorber that is interposed between an unsprung portion and a sprung portion at each wheel position of the vehicle to change a damping coefficient, and controls the damping coefficient of each shock absorber. In
Unsprung vibration detecting means for detecting the vibration state of the unsprung resonance frequency band at each wheel position;
When the detected vibration level of the unsprung resonance frequency band is higher than a reference level, the shock absorber damping coefficient is determined as the relationship between the shock absorber damping coefficient and the vertical acceleration on the spring, and the shock. Based on the relationship between the damping coefficient of the absorber and the longitudinal acceleration on the spring, a spring that is set based on the specific damping coefficient is defined as a damping coefficient that minimizes the sum of the vectors of the vertical acceleration and the longitudinal acceleration. A damping force control device comprising: a lower damping control means.
上記ばね下制振制御手段は、上記検出されたばね下共振周波数帯域の振動レベルが基準レベルを上回っている場合に、上記ショックアブソーバの減衰係数を、上記特定減衰係数取得手段により取得される特定減衰係数に基づいて設定することを特徴とする請求項1記載の減衰力制御装置。 From the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the vertical acceleration on the spring and the relationship between the damping coefficient of the shock absorber and the longitudinal acceleration on the spring, the sum of the vectors of the vertical acceleration and the longitudinal acceleration is minimum. Specific attenuation coefficient acquisition means for acquiring the attenuation coefficient as a specific attenuation coefficient,
The unsprung vibration suppression control means is configured to obtain a specific damping coefficient obtained by the specific damping coefficient obtaining means when the vibration level of the detected unsprung resonance frequency band exceeds a reference level. 2. The damping force control device according to claim 1, wherein the damping force control device is set based on a coefficient.
各車輪位置にて上記ばね上または上記ばね下の上下加速度を検出する上下加速度検出手段と、
上記検出された上下加速度信号からばね下共振周波数帯域の振動成分を抽出するばね下振動成分抽出手段と
を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の減衰力制御装置。 The unsprung vibration detecting means includes
Vertical acceleration detecting means for detecting the vertical acceleration of the sprung or unsprung at each wheel position;
The damping force control device according to claim 1, further comprising: an unsprung vibration component extracting unit that extracts a vibration component in an unsprung resonance frequency band from the detected vertical acceleration signal.
上記検出された相対位置に応じて上記特定減衰係数を変更する車高対応特定減衰係数変更手段と
を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一項記載の減衰力制御装置。 A relative position detecting means for detecting a relative position of the unsprung direction relative to the sprung at each wheel position;
The damping force control according to any one of claims 1 to 3, further comprising vehicle height-specific specific damping coefficient changing means for changing the specific damping coefficient in accordance with the detected relative position. apparatus.
上記検出された車速に応じて上記特定減衰係数を変更する車速対応特定減衰係数変更手段と
を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一項記載の減衰力制御装置。 Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
The damping force control device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a vehicle speed specific damping coefficient changing unit that changes the specific damping coefficient in accordance with the detected vehicle speed.
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