JP3037735B2 - 車両のサスペンション装置 - Google Patents
車両のサスペンション装置Info
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- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 134
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- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 59
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
- F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
- F16F9/466—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry
- F16F9/467—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry using rotary valves
- F16F9/468—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry using rotary valves controlling at least one bypass to main flow path
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- 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
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- B60G2600/18—Automatic control means
- B60G2600/184—Semi-Active control means
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のサスペンション装置に関し、特に、
ばね上とばね下との間に減衰力特性可変式のショックア
ブソーバを備えるものの改良に係わる。
ばね上とばね下との間に減衰力特性可変式のショックア
ブソーバを備えるものの改良に係わる。
（従来の技術） 一般に、車両のサスペンション装置においては、ばね
上（車体側）とばね下（車輪側）との間に、車輪の上下
動を減衰させるためのショックアブソーバが装備されて
いる。このショックアブソーバには、減衰力特性可変式
のものとして、減衰力特性（減衰係数の異なった特性）
が高低２段に変更可能なもの、減衰力が多段又は無段連
続的に変更可能なもの等種々のものがある。
上（車体側）とばね下（車輪側）との間に、車輪の上下
動を減衰させるためのショックアブソーバが装備されて
いる。このショックアブソーバには、減衰力特性可変式
のものとして、減衰力特性（減衰係数の異なった特性）
が高低２段に変更可能なもの、減衰力が多段又は無段連
続的に変更可能なもの等種々のものがある。
このような減衰力特性可変式のショックアブソーバの
制御方法は、基本的には、ショックアブソーバの発生す
る減衰力が車体の上下振動に対して加振方向に働くとき
にショックアブソーバの減衰力を低減衰側（つまりソフ
ト側）にし、減衰力が制振方向に働くときにショックア
ブソーバの減衰力を高減衰側（つまりハード側）に変更
して、ばね上に伝達される加振エネルギーに対して制振
エネルギーを大きくし、もって車両の乗心地性及び操縦
安定性を共に向上させるようにするものである。
制御方法は、基本的には、ショックアブソーバの発生す
る減衰力が車体の上下振動に対して加振方向に働くとき
にショックアブソーバの減衰力を低減衰側（つまりソフ
ト側）にし、減衰力が制振方向に働くときにショックア
ブソーバの減衰力を高減衰側（つまりハード側）に変更
して、ばね上に伝達される加振エネルギーに対して制振
エネルギーを大きくし、もって車両の乗心地性及び操縦
安定性を共に向上させるようにするものである。
そして、ショックアブソーバの減衰力がばね上上下振
動の加振方向又は制振方向のいずれの方向に働くか否か
の判定は、種々のものが提案されている。例えば特開昭
60−248419号公報には、ばね上とばね下との間の相対変
位量の符号とその微分値であるばね上とばね下との間の
相対速度の符号とが一致するか否かを調べ、一致すると
きは加振方向と判定し、不一致のときは制振方向と判定
する方法が開示されている。また、特開昭61−163011号
公報には、ばね上絶対速度の符号とばね上とばね下との
間の相対速度の符号とが一致するか否かを調べ、一致す
るときは制振方向と判定し、不一致のときは加振方向と
判定する方法が開示されている。
動の加振方向又は制振方向のいずれの方向に働くか否か
の判定は、種々のものが提案されている。例えば特開昭
60−248419号公報には、ばね上とばね下との間の相対変
位量の符号とその微分値であるばね上とばね下との間の
相対速度の符号とが一致するか否かを調べ、一致すると
きは加振方向と判定し、不一致のときは制振方向と判定
する方法が開示されている。また、特開昭61−163011号
公報には、ばね上絶対速度の符号とばね上とばね下との
間の相対速度の符号とが一致するか否かを調べ、一致す
るときは制振方向と判定し、不一致のときは加振方向と
判定する方法が開示されている。
（発明が解決しようとする課題） ところが、減衰力特性が多段に変更可能なショックア
ブソーバを備える車両において、理想に近い減衰力を発
生するよう減衰力特性を変更制御する場合、減衰力特性
が大幅に変化するときに非常に大きな音や振動が発生す
るという問題がある。
ブソーバを備える車両において、理想に近い減衰力を発
生するよう減衰力特性を変更制御する場合、減衰力特性
が大幅に変化するときに非常に大きな音や振動が発生す
るという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、減衰力特性が多段に変更可能なシ
ョックアブソーバにおいて、その減衰性能を車両のばね
上の振動状態および路面状態に応じて適切に発揮しつ
つ、減衰力特性の大幅な変更による音や振動の発生を防
止し得るようにするものである。
目的とするところは、減衰力特性が多段に変更可能なシ
ョックアブソーバにおいて、その減衰性能を車両のばね
上の振動状態および路面状態に応じて適切に発揮しつ
つ、減衰力特性の大幅な変更による音や振動の発生を防
止し得るようにするものである。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、車両
のサスペンション装置として、次のような構成とする。
のサスペンション装置として、次のような構成とする。
すなわち、ばね上とばね下との間に配設され、減衰力
特性が４つ以上の特性に変更可能なショックアブソーバ
と、車両のばね上の振動周波数が所定値より低いか否か
を検出する振動周波領域検出手段と、路面に凹凸がある
悪路を検出する悪路検出手段と、上記両検出手段からの
信号を受け、上記ショックアブソーバの最高段階から最
低段階までの４つ以上の全減衰力特性の中から、それよ
り少なくて２つ以上の隣接する段階の減衰力特性に限定
する減衰力特性限定手段と、該減衰力特性限定手段によ
り限定された減衰力特性間でのみ、所定の制御則に基づ
いて該ショックアブソーバの減衰力特性を変更制御する
減衰力特性変更制御手段とを備える。そして、上記減衰
力特性限定手段は、ばね上の振動周波数が所定値より低
い低周波振動領域のとき最高段階側の２つ以上の減衰力
特性に、ばね上の振動周波数が所定値より高い高周波振
動領域のとき最低段階側の２つ以上の減衰力特性に、悪
路のとき上記ばね上の振動周波数に拘らず上記最高段階
と最低段階との中間の２つ以上の減衰力特性にそれぞれ
限定するものとする。
特性が４つ以上の特性に変更可能なショックアブソーバ
と、車両のばね上の振動周波数が所定値より低いか否か
を検出する振動周波領域検出手段と、路面に凹凸がある
悪路を検出する悪路検出手段と、上記両検出手段からの
信号を受け、上記ショックアブソーバの最高段階から最
低段階までの４つ以上の全減衰力特性の中から、それよ
り少なくて２つ以上の隣接する段階の減衰力特性に限定
する減衰力特性限定手段と、該減衰力特性限定手段によ
り限定された減衰力特性間でのみ、所定の制御則に基づ
いて該ショックアブソーバの減衰力特性を変更制御する
減衰力特性変更制御手段とを備える。そして、上記減衰
力特性限定手段は、ばね上の振動周波数が所定値より低
い低周波振動領域のとき最高段階側の２つ以上の減衰力
特性に、ばね上の振動周波数が所定値より高い高周波振
動領域のとき最低段階側の２つ以上の減衰力特性に、悪
路のとき上記ばね上の振動周波数に拘らず上記最高段階
と最低段階との中間の２つ以上の減衰力特性にそれぞれ
限定するものとする。
（作用） 上記の構成により、本発明では、車両のばね上振動状
態が振動周波領域検出手段により、路面状態として悪路
であることが悪路検出手段によりそれぞれ検出され、こ
の両検出手段からの信号を受ける減衰力特性限定手段に
おいて、ショックアブソーバの最高段階から最低段階ま
での４つ以上の全減衰力特性の中から、車両のばね上の
振動状態および路面状態に応じて、それより少なくて２
つ以上の隣接する段階の減衰力特性に限定する。すなわ
ち、ばね上の振動周波数が所定値より低い低周波振動領
域のときには、安定性重視の観点から最高段階側の２つ
以上の減衰力特性に限定し、ばね上の振動周波数が所定
値より高い高周波振動領域のときには、乗心地重視の観
点から最低段階側の２つ以上の減衰力特性に限定する。
また、悪路のときには、安定性と乗心地との両立化を図
る観点から、上記ばね上の振動周波数に拘らず上記最高
段階と最低段階との中間の２つ以上の減衰力特性に限定
する。そして、この減衰力特性限定手段により限定され
た減衰力特性間でのみ、所定の制御則に基づいてショッ
クアブソーバの減衰力特性が減衰力特性変更手段により
選択して変更される。
態が振動周波領域検出手段により、路面状態として悪路
であることが悪路検出手段によりそれぞれ検出され、こ
の両検出手段からの信号を受ける減衰力特性限定手段に
おいて、ショックアブソーバの最高段階から最低段階ま
での４つ以上の全減衰力特性の中から、車両のばね上の
振動状態および路面状態に応じて、それより少なくて２
つ以上の隣接する段階の減衰力特性に限定する。すなわ
ち、ばね上の振動周波数が所定値より低い低周波振動領
域のときには、安定性重視の観点から最高段階側の２つ
以上の減衰力特性に限定し、ばね上の振動周波数が所定
値より高い高周波振動領域のときには、乗心地重視の観
点から最低段階側の２つ以上の減衰力特性に限定する。
また、悪路のときには、安定性と乗心地との両立化を図
る観点から、上記ばね上の振動周波数に拘らず上記最高
段階と最低段階との中間の２つ以上の減衰力特性に限定
する。そして、この減衰力特性限定手段により限定され
た減衰力特性間でのみ、所定の制御則に基づいてショッ
クアブソーバの減衰力特性が減衰力特性変更手段により
選択して変更される。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わるサスペンション装
置の部品レイアウトを示す。
置の部品レイアウトを示す。
第１図において、１〜４は左右の前輪5L（左側の前輪
のみ図示する）および左右の後輪6L（左側の後輪のみ図
示する）に各々対応して設けられた４つのショックアブ
ソーバであって、各車輪の上下動を減衰させるものであ
る。該各ショックアブソーバ１〜４は、内蔵するアクチ
ュエータ25（第２図及び第３図参照）により減衰係数の
異なった減衰力特性が４つ以上（実施例では後述するよ
うに６つ）の特性に変更切換え可能になっているととも
に、実際に発生する減衰力を検出する減衰力検出手段と
しての圧力センサ（図示せず）を内蔵している。７は上
記各ショックアブソーバ１〜４の上部外周に配設された
コイルスプリング、８は上記各ショックアブソーバ１〜
４内のアクチュエータに対して制御信号を出力してその
減衰力特性を変更制御するコントロールユニットであ
り、該コントロールユニット８に向けて上記各ショック
アブソーバ１〜４内の圧力センサから検出信号が出力さ
れる。
のみ図示する）および左右の後輪6L（左側の後輪のみ図
示する）に各々対応して設けられた４つのショックアブ
ソーバであって、各車輪の上下動を減衰させるものであ
る。該各ショックアブソーバ１〜４は、内蔵するアクチ
ュエータ25（第２図及び第３図参照）により減衰係数の
異なった減衰力特性が４つ以上（実施例では後述するよ
うに６つ）の特性に変更切換え可能になっているととも
に、実際に発生する減衰力を検出する減衰力検出手段と
しての圧力センサ（図示せず）を内蔵している。７は上
記各ショックアブソーバ１〜４の上部外周に配設された
コイルスプリング、８は上記各ショックアブソーバ１〜
４内のアクチュエータに対して制御信号を出力してその
減衰力特性を変更制御するコントロールユニットであ
り、該コントロールユニット８に向けて上記各ショック
アブソーバ１〜４内の圧力センサから検出信号が出力さ
れる。
また、11〜14は各車輪毎のばね上の垂直方向（Ｚ方
向）の加速度を検出する４つの加速度センサ、15はイン
ストルメントパネルのメータ内に設けられた車速を検出
する車速センサ、16はステアリングシャフトの回転から
前輪の舵角を検出する舵角センサ、17はアクセル開度を
検出するアクセル開度センサ、18はブレーキ液圧に基づ
いてブレーキが動作中か否か（つまり制動時か否か）を
検出するブレーキ圧スイッチ、19はショックアブソーバ
１〜４の減衰力特性について運転者がHARD,SOFT,CONTRO
Lのいずれかのモードに切換えるモード選択スイッチで
あり、これらのセンサ11〜17およびスイッチ18,19の検
出信号は、いずれも上記コントロールユニット８に向け
て出力される。
向）の加速度を検出する４つの加速度センサ、15はイン
ストルメントパネルのメータ内に設けられた車速を検出
する車速センサ、16はステアリングシャフトの回転から
前輪の舵角を検出する舵角センサ、17はアクセル開度を
検出するアクセル開度センサ、18はブレーキ液圧に基づ
いてブレーキが動作中か否か（つまり制動時か否か）を
検出するブレーキ圧スイッチ、19はショックアブソーバ
１〜４の減衰力特性について運転者がHARD,SOFT,CONTRO
Lのいずれかのモードに切換えるモード選択スイッチで
あり、これらのセンサ11〜17およびスイッチ18,19の検
出信号は、いずれも上記コントロールユニット８に向け
て出力される。
第２図は上記ショックアブソーバ１〜４の構造を示
す。但し、この図では、ショックアブソーバ１〜４に内
蔵される圧力センサは省略している。
す。但し、この図では、ショックアブソーバ１〜４に内
蔵される圧力センサは省略している。
第２図において、21はシリンダであって、該シリンダ
21内には、ピストンとピストンロッドとを一体成形して
なるピストンユニット22が摺動可能に嵌挿されている。
上記シリンダ21およびピストンユニット22は、それぞれ
別々に設けられた結合構造を介して車軸（バネ下）また
は車体（バネ上）に結合されている。
21内には、ピストンとピストンロッドとを一体成形して
なるピストンユニット22が摺動可能に嵌挿されている。
上記シリンダ21およびピストンユニット22は、それぞれ
別々に設けられた結合構造を介して車軸（バネ下）また
は車体（バネ上）に結合されている。
上記ピストンユニット22には２つのオリフィス23,24
が設けられている。そのうちの一方のオリフィス23は常
に開いている。また、他方のオリフィス24は、その絞り
（通路面積）がアクチュエータ25により６段階に変更可
能に設けられている。該アクチュエータ25は、第３図に
も示すように、ピストンユニット22内にスリーブ26を介
して回転自在に設けられたシャフト27と、該シャフト27
を所定の角度毎に回転させるステップモータ28と、上記
シャフト27の下端に回転一体に設けられ、円周方向に所
定の間隔毎に形成された５つの円形穴29,29,…を有する
第１のオリフィスプレート30と、オリフィス24内に配置
され、上記オリフィスプレート30の円形穴29,29,…に対
応する円弧状の長穴31を有する第２のオリフィスプレー
ト32とを備えている。そして、ステップモータ28が作動
して第１のオリフィスプレート30が回動することによ
り、該オリフィスプレート30の円形穴29が第２のオリフ
ィスプレート32の長穴31と対向したりしなくなったり
し、また、その対向する円形穴29の個数も零から５つま
で順次変わるようになっている。
が設けられている。そのうちの一方のオリフィス23は常
に開いている。また、他方のオリフィス24は、その絞り
（通路面積）がアクチュエータ25により６段階に変更可
能に設けられている。該アクチュエータ25は、第３図に
も示すように、ピストンユニット22内にスリーブ26を介
して回転自在に設けられたシャフト27と、該シャフト27
を所定の角度毎に回転させるステップモータ28と、上記
シャフト27の下端に回転一体に設けられ、円周方向に所
定の間隔毎に形成された５つの円形穴29,29,…を有する
第１のオリフィスプレート30と、オリフィス24内に配置
され、上記オリフィスプレート30の円形穴29,29,…に対
応する円弧状の長穴31を有する第２のオリフィスプレー
ト32とを備えている。そして、ステップモータ28が作動
して第１のオリフィスプレート30が回動することによ
り、該オリフィスプレート30の円形穴29が第２のオリフ
ィスプレート32の長穴31と対向したりしなくなったり
し、また、その対向する円形穴29の個数も零から５つま
で順次変わるようになっている。
上記シリンダ21内の上室33および下室34並びにこの両
室33,34に通じるピストンユニット22内の空洞は、適度
の粘性を有する流体で満たされている。この流体は、上
記オリフィス23,24のいずれかを通って上室33と下室34
との間を移動することができる。
室33,34に通じるピストンユニット22内の空洞は、適度
の粘性を有する流体で満たされている。この流体は、上
記オリフィス23,24のいずれかを通って上室33と下室34
との間を移動することができる。
以上の構成において、ショックアブソーバ１〜４は、
減衰係数の異なった６つの減衰力特性を有する。すなわ
ち、オリフィスプレート30の５つの円形穴29,29,…の全
てがオリフィスプレート32の長穴31と対向する状態のと
きは、ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性は減衰係
数の最も低い第１特性となる。また、オリフィスプレー
ト30の５つの円形穴29,29,…のうち、４つの円形穴が長
穴31と対向する状態のときは、ショックアブソーバ１〜
４の減衰力特性は減衰係数が中程度に低い第２特性とな
り、３つの円形穴29,29,29が長穴31と対向する状態のと
きは、ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性は減衰係
数がやや低い第３特性となり、２つの円形穴29,29が長
穴31と対向する状態のときは、ショックアブソーバ１〜
４の減衰力特性は減衰係数がやや高い第４特性となり、
１つの円形穴29のみがオリフィスプレート32の長穴31と
対向する状態のときは、ショックアブソーバ１〜４の減
衰力特性は減衰係数が中程度に高い第５特性となる。さ
らに、オリフィスプレート30の５つの円形穴29,29,…の
いずれもがオリフィスプレート32の長穴31と対向してい
ない状態のときは、オリフィス24は完全に閉じられ、流
体の通り道はオリフィス23のみとなり、ショックアブソ
ーバ１〜４の減衰力特性は減衰係数が最も高い第６特性
となる。
減衰係数の異なった６つの減衰力特性を有する。すなわ
ち、オリフィスプレート30の５つの円形穴29,29,…の全
てがオリフィスプレート32の長穴31と対向する状態のと
きは、ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性は減衰係
数の最も低い第１特性となる。また、オリフィスプレー
ト30の５つの円形穴29,29,…のうち、４つの円形穴が長
穴31と対向する状態のときは、ショックアブソーバ１〜
４の減衰力特性は減衰係数が中程度に低い第２特性とな
り、３つの円形穴29,29,29が長穴31と対向する状態のと
きは、ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性は減衰係
数がやや低い第３特性となり、２つの円形穴29,29が長
穴31と対向する状態のときは、ショックアブソーバ１〜
４の減衰力特性は減衰係数がやや高い第４特性となり、
１つの円形穴29のみがオリフィスプレート32の長穴31と
対向する状態のときは、ショックアブソーバ１〜４の減
衰力特性は減衰係数が中程度に高い第５特性となる。さ
らに、オリフィスプレート30の５つの円形穴29,29,…の
いずれもがオリフィスプレート32の長穴31と対向してい
ない状態のときは、オリフィス24は完全に閉じられ、流
体の通り道はオリフィス23のみとなり、ショックアブソ
ーバ１〜４の減衰力特性は減衰係数が最も高い第６特性
となる。
第４図はサスペンション装置の振動モデルを示し、ｍ
sはばね上質量、ｍuはばね下質量、ｚsはばね上変位、
ｚuはばね下変位、ｋsはコイルスプリング７のばね定
数、ｋtはタイヤのばね定数、ｖ（ｔ）はショックアブ
ソーバの減衰係数である。
sはばね上質量、ｍuはばね下質量、ｚsはばね上変位、
ｚuはばね下変位、ｋsはコイルスプリング７のばね定
数、ｋtはタイヤのばね定数、ｖ（ｔ）はショックアブ
ソーバの減衰係数である。
第５図はサスペンション装置の制御部のブロック構成
を示す。第５図中、第１の圧力センサ41、第１の加速度
センサ11および第１のアクチュエータ25aは車体左側の
前輪5Lに、第２の圧力センサ42、第２の加速度センサ12
および第２のアクチュエータ25bは車体右側の前輪に、
第３の圧力センサ43、第３の加速度センサ13および第３
のアクチュエータ25cは車体左側の後輪6Lに、第４の圧
力センサ44、第４の加速度センサ14および第４のアクチ
ュエータ25dは車体右側の後輪にそれぞれ対応するもの
である。尚、アクチュエータ25a〜25dは、第２図中のア
クチュエータ25と同じものであり、圧力センサ41〜44
は、ショックアブソーバ１〜４に内蔵されたものであ
る。
を示す。第５図中、第１の圧力センサ41、第１の加速度
センサ11および第１のアクチュエータ25aは車体左側の
前輪5Lに、第２の圧力センサ42、第２の加速度センサ12
および第２のアクチュエータ25bは車体右側の前輪に、
第３の圧力センサ43、第３の加速度センサ13および第３
のアクチュエータ25cは車体左側の後輪6Lに、第４の圧
力センサ44、第４の加速度センサ14および第４のアクチ
ュエータ25dは車体右側の後輪にそれぞれ対応するもの
である。尚、アクチュエータ25a〜25dは、第２図中のア
クチュエータ25と同じものであり、圧力センサ41〜44
は、ショックアブソーバ１〜４に内蔵されたものであ
る。
また、ｆs1〜ｆs4はそれぞれ第１〜第４の圧力センサ
41〜44からコントロールユニット８に向けて出力される
減衰力信号であり、これらの信号はいずれも連続値をと
る。この信号は、減衰力が上向きに作用するときを正と
し、下向きに作用するときを負とする。
41〜44からコントロールユニット８に向けて出力される
減衰力信号であり、これらの信号はいずれも連続値をと
る。この信号は、減衰力が上向きに作用するときを正と
し、下向きに作用するときを負とする。
G1〜G4はそれぞれ第１〜第４の加速度センサ11〜
14からコントロールユニット８に向けて出力される上下
方向（Ｚ方向）のばね上絶対加速度信号であり、これら
の信号はいずれも連続値をとる。この信号は、ばね上が
上向き加速度を受けるときを正とし、下向き加速度を受
けるときを負とする。
14からコントロールユニット８に向けて出力される上下
方向（Ｚ方向）のばね上絶対加速度信号であり、これら
の信号はいずれも連続値をとる。この信号は、ばね上が
上向き加速度を受けるときを正とし、下向き加速度を受
けるときを負とする。
その他、車速センサ15からは車速信号VSが、舵角セン
サ16からは舵角信号θＨが、アクセル開度センサ17から
はアクセル開度信号TVOがそれぞれコントロールユニッ
ト８に向けて出力されており、これらの信号はいずれも
連続値をとる。車速信号VSは、車両が前進するときを正
とし、後退するときを負とする。舵角信号θＨは、運転
者の側から見て、ステアリングホイールが反時計回りに
回転するとき（つまり左旋回時）を正とし、時計回りに
回転するとき（つまり右旋回時）を負とする。
サ16からは舵角信号θＨが、アクセル開度センサ17から
はアクセル開度信号TVOがそれぞれコントロールユニッ
ト８に向けて出力されており、これらの信号はいずれも
連続値をとる。車速信号VSは、車両が前進するときを正
とし、後退するときを負とする。舵角信号θＨは、運転
者の側から見て、ステアリングホイールが反時計回りに
回転するとき（つまり左旋回時）を正とし、時計回りに
回転するとき（つまり右旋回時）を負とする。
さらに、ブレーキ圧スイッチ18からはブレーキ圧信号
BPがコントロールユニット８に向けて出力されており、
この信号はON,OFFの２値をとる。ONはブレーキ操作中で
あることを、OFFはそうでないことを意味する。
BPがコントロールユニット８に向けて出力されており、
この信号はON,OFFの２値をとる。ONはブレーキ操作中で
あることを、OFFはそうでないことを意味する。
v1〜v4はコントロールユニット８からそれぞれアクチ
ュエータ25a〜25dに向けて出力されるアクチュエータ制
御信号であり、これらの信号は、「Is」と「Ih」の２値
をとる。「Is」はショックアブソーバ１〜４の減衰力特
性にSOFT側の特性を、「Ih」はショックアブソーバ１〜
４の減衰力特性にHARD側の特性をとることを意味する
が、このSOFT側およびHARD側の両特性は、後述するよう
に、ショックアブソーバ１〜４の６つの減衰力特性（第
１〜第６特性）の中から選択される特性に対応して、
「１」〜「６」のいずれかの値をとる。
ュエータ25a〜25dに向けて出力されるアクチュエータ制
御信号であり、これらの信号は、「Is」と「Ih」の２値
をとる。「Is」はショックアブソーバ１〜４の減衰力特
性にSOFT側の特性を、「Ih」はショックアブソーバ１〜
４の減衰力特性にHARD側の特性をとることを意味する
が、このSOFT側およびHARD側の両特性は、後述するよう
に、ショックアブソーバ１〜４の６つの減衰力特性（第
１〜第６特性）の中から選択される特性に対応して、
「１」〜「６」のいずれかの値をとる。
さらに、モード選択スイッチ19からはモード選択信号
がコントロールユニット８に向けて出力されており、こ
の信号は複数の並列信号で、本実施例の場合はHARD,SOF
T,CONTROLの３値をとる。HARDは運転者がHARDモードを
選択していることを、SOFTはSOFTモードを選択している
ことを、CONTROLはCONTROLモードを選択していることを
意味する。そして、後述するように、HARDのときには全
ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性がHARD特性に固
定され、SOFTのときには全ショックアブソーバ１〜４の
減衰力特性がSOFT特性に固定され、CONTROLのときには
各ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性はそれぞれ車
両の運転状態および路面の状態等に応じてHARDまたはSO
FT特性に自動的にかつ独立して切り換えられる。
がコントロールユニット８に向けて出力されており、こ
の信号は複数の並列信号で、本実施例の場合はHARD,SOF
T,CONTROLの３値をとる。HARDは運転者がHARDモードを
選択していることを、SOFTはSOFTモードを選択している
ことを、CONTROLはCONTROLモードを選択していることを
意味する。そして、後述するように、HARDのときには全
ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性がHARD特性に固
定され、SOFTのときには全ショックアブソーバ１〜４の
減衰力特性がSOFT特性に固定され、CONTROLのときには
各ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性はそれぞれ車
両の運転状態および路面の状態等に応じてHARDまたはSO
FT特性に自動的にかつ独立して切り換えられる。
第６図は上記モード選択スイッチ19でCONTROLモード
を選択したときのコントロールユニット８の制御フロー
を示す。この制御動作は、コントロールユニット８に搭
載された制御プログラムによって実行される。この制御
プログラムは、別に設ける起動プラグラムにより、一定
周期（１〜10ms）で繰り返し起動される。以下、この制
御動作を流れに沿って説明する。
を選択したときのコントロールユニット８の制御フロー
を示す。この制御動作は、コントロールユニット８に搭
載された制御プログラムによって実行される。この制御
プログラムは、別に設ける起動プラグラムにより、一定
周期（１〜10ms）で繰り返し起動される。以下、この制
御動作を流れに沿って説明する。
先ず、ステップS1で減衰力信号ｆs1〜ｆs4を入力する
とともに、ステップS2でばね上絶対加速度信号G1〜
G4を入力した後、ステップS3でこのG1〜G4を数値積
分法などにより積分して、上下方向車体絶対速度s1〜
s4を求める。このs1〜s4は、加速度センサ11〜14
の位置における上下方向のばね上絶対速度であるので、
ステップS4でこれを各ショックアブソーバ１〜４の位置
における上下方向のばね上絶対速度G1〜G4に変換す
る。G1〜G4は、G1〜G4のうち、３つが判ってい
れば求められるので、以下、G1〜G3を用いることと
し、G4は予備の値とする。ここで、第１図に示すよう
に、水平面内に適当に原点を取り、xy座標を取ったとき
の、加速度センサ11〜13の座標を（xG1,yG1）〜（xG3,y
G3）、ショックアブソーバ１〜４の座標を（xS1,yS1）
〜（xS4,yS4）とするとき、S1〜S4は以下の式で求
められる。
とともに、ステップS2でばね上絶対加速度信号G1〜
G4を入力した後、ステップS3でこのG1〜G4を数値積
分法などにより積分して、上下方向車体絶対速度s1〜
s4を求める。このs1〜s4は、加速度センサ11〜14
の位置における上下方向のばね上絶対速度であるので、
ステップS4でこれを各ショックアブソーバ１〜４の位置
における上下方向のばね上絶対速度G1〜G4に変換す
る。G1〜G4は、G1〜G4のうち、３つが判ってい
れば求められるので、以下、G1〜G3を用いることと
し、G4は予備の値とする。ここで、第１図に示すよう
に、水平面内に適当に原点を取り、xy座標を取ったとき
の、加速度センサ11〜13の座標を（xG1,yG1）〜（xG3,y
G3）、ショックアブソーバ１〜４の座標を（xS1,yS1）
〜（xS4,yS4）とするとき、S1〜S4は以下の式で求
められる。
但し、２つの係数行列とその積は、予め求めておい
て、定数として与えている。
て、定数として与えている。
続いて、ステップS5で次式により理想の減衰力として
のスカイフック減衰力ｆaiを求める。
のスカイフック減衰力ｆaiを求める。
ｆai＝−ｃ・si（ｉ＝1,2,3,4） つまり、このスカイフック減衰力ｆaiは、各車輪にお
けるばね上絶対速度siとゲイン値ｃとの積に負符号を
付した値である。
けるばね上絶対速度siとゲイン値ｃとの積に負符号を
付した値である。
続いて、ステップS6でばね上絶対速度ｓ（またはそ
の積分値であるばね上絶対変位ｚs）を継続的に測定し
てばね上の振動周波数を算出し、ステップS7でばね上振
動周波数が所定値より低い低周波振動領域であるか否か
を判定する。上記ステップS6,S7および加速度センサ11
〜15等により、車両のばね上の振動周波数が所定値より
低いか否かを検出する振動周波領域検出手段51が構成さ
れている。
の積分値であるばね上絶対変位ｚs）を継続的に測定し
てばね上の振動周波数を算出し、ステップS7でばね上振
動周波数が所定値より低い低周波振動領域であるか否か
を判定する。上記ステップS6,S7および加速度センサ11
〜15等により、車両のばね上の振動周波数が所定値より
低いか否かを検出する振動周波領域検出手段51が構成さ
れている。
上記ステップS7の判定がYESの低周波振動領域のとき
には、ステップS8で「Is」に「５」を、「Ih」に「６」
をそれぞれセットする一方、判定がNOの高周波振動領域
のときには、ステップS9で「Is」に「１」を、「Ih」に
「２」をそれぞれセットする。
には、ステップS8で「Is」に「５」を、「Ih」に「６」
をそれぞれセットする一方、判定がNOの高周波振動領域
のときには、ステップS9で「Is」に「１」を、「Ih」に
「２」をそれぞれセットする。
続いて、ステップS10でばね上絶対速度Ｓの変化状
態から路面が凹凸の多くある悪路であるか否かを判定す
る。そして、判定がYESの悪路のときには、上記ばね上
の振動状態に拘らずステップS11で「Is」に「３」を、
「Ih」に「４」をそれぞれセットした後、ステップS12
へ移行する一方、判定がNOの悪路でないときにはそのま
まステップS12へ移行する。上記ステップS10および加速
度センサ11〜14等により、悪路を検出する悪路検出手段
52が構成されている。尚、悪路検出手段52は、ばね上絶
対速度Ｓの変化状態の代わりに、ショックアブソーバ
１〜４のストローク長さ（つまりばね上ばね下間の相対
変位（ｚs−ｚu））を検出し、その変化状態から悪路を
検出するようにしてもよい。
態から路面が凹凸の多くある悪路であるか否かを判定す
る。そして、判定がYESの悪路のときには、上記ばね上
の振動状態に拘らずステップS11で「Is」に「３」を、
「Ih」に「４」をそれぞれセットした後、ステップS12
へ移行する一方、判定がNOの悪路でないときにはそのま
まステップS12へ移行する。上記ステップS10および加速
度センサ11〜14等により、悪路を検出する悪路検出手段
52が構成されている。尚、悪路検出手段52は、ばね上絶
対速度Ｓの変化状態の代わりに、ショックアブソーバ
１〜４のストローク長さ（つまりばね上ばね下間の相対
変位（ｚs−ｚu））を検出し、その変化状態から悪路を
検出するようにしてもよい。
上記ステップS7〜S11のフローによって、上記ショッ
クアブソーバ１〜４の６つの減衰力特性の中から、ばね
上の振動周波数が低周波振動領域のとき高減衰側の第５
および第６の２つの特性に、ばね上の振動周波数が高周
波振動領域のとき低減衰側の第１および第２の２つの特
性に、悪路のとき上記ばね上の振動状態に拘らずそれら
の中間の第３および第４の２つの特性にそれぞれ限定す
る減衰力特性限定手段53が構成されている。
クアブソーバ１〜４の６つの減衰力特性の中から、ばね
上の振動周波数が低周波振動領域のとき高減衰側の第５
および第６の２つの特性に、ばね上の振動周波数が高周
波振動領域のとき低減衰側の第１および第２の２つの特
性に、悪路のとき上記ばね上の振動状態に拘らずそれら
の中間の第３および第４の２つの特性にそれぞれ限定す
る減衰力特性限定手段53が構成されている。
そして、ステップS12では、各ショックアブソーバ１
〜４毎に先に求めたスカイフック減衰力ｆaiと実際の減
衰力ｆsiとの積である判定関数ｈi（＝ｆsi・ｆai）を
求める。続いて、ステップS13で上記判定関数ｈiが零ま
たは正の値である（ｈi≧０）ならばｖi＝Ihとし、判定
関数ｈiが負の値である（ｈi＜０）ならばｖi＝Isとす
る。この設定の後、ステップS14でアクチュエータ制御
信号v1〜v4を出力し、リターンする。上記ステップS12
〜S14により、スカイフック減衰力ｆaiと実際の減衰力
ｆsiとの積である判定関数ｈiを求め、その判定関数ｈi
が零以上であるか否か応じて、上記減衰力特性限定手段
53により限定された２つの減衰力特性間で各ショックア
ブソーバ１〜４の減衰力特性を変更制御する減衰力特性
変更制御手段54が構成されている。
〜４毎に先に求めたスカイフック減衰力ｆaiと実際の減
衰力ｆsiとの積である判定関数ｈi（＝ｆsi・ｆai）を
求める。続いて、ステップS13で上記判定関数ｈiが零ま
たは正の値である（ｈi≧０）ならばｖi＝Ihとし、判定
関数ｈiが負の値である（ｈi＜０）ならばｖi＝Isとす
る。この設定の後、ステップS14でアクチュエータ制御
信号v1〜v4を出力し、リターンする。上記ステップS12
〜S14により、スカイフック減衰力ｆaiと実際の減衰力
ｆsiとの積である判定関数ｈiを求め、その判定関数ｈi
が零以上であるか否か応じて、上記減衰力特性限定手段
53により限定された２つの減衰力特性間で各ショックア
ブソーバ１〜４の減衰力特性を変更制御する減衰力特性
変更制御手段54が構成されている。
したがって、このような制御によれば、各ショックア
ブソーバ１〜４毎にスカイフック減衰力ｆaiと実際の減
衰力ｆsiとの積である判定関数ｈiを求め、この判定関
数ｈiが零または正の値（ｈi≧０）のときには、つまり
ショックアブソーバ１〜４の発生する減衰力がばね上の
上下振動に対して制振方向に作用するときには、該ショ
ックアブソーバ１〜４の減衰力特性がHARD側の特性に変
更され、判定関数ｈiが負の値（ｈi＜０）のとき、つま
りショックアブソーバ１〜４の発生する減衰力がばね上
の上下振動に対して加振方向に作用するときには、該シ
ョックアブソーバ１〜４の減衰力特性がSOFT側の特性に
変更されるので、ばね上に伝達される加振エネルギーに
対して制振エネルギーを大きくすることができ、乗心地
性および操縦安定性を共に向上させることができる。
ブソーバ１〜４毎にスカイフック減衰力ｆaiと実際の減
衰力ｆsiとの積である判定関数ｈiを求め、この判定関
数ｈiが零または正の値（ｈi≧０）のときには、つまり
ショックアブソーバ１〜４の発生する減衰力がばね上の
上下振動に対して制振方向に作用するときには、該ショ
ックアブソーバ１〜４の減衰力特性がHARD側の特性に変
更され、判定関数ｈiが負の値（ｈi＜０）のとき、つま
りショックアブソーバ１〜４の発生する減衰力がばね上
の上下振動に対して加振方向に作用するときには、該シ
ョックアブソーバ１〜４の減衰力特性がSOFT側の特性に
変更されるので、ばね上に伝達される加振エネルギーに
対して制振エネルギーを大きくすることができ、乗心地
性および操縦安定性を共に向上させることができる。
しかも、上記ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性
の変更では、減衰係数が相互に異なる６つの減衰力特性
の中から、ばね上の振動周波数が低周波振動領域のとき
高減衰側の第５および第６特性が、ばね上の振動周波数
が高周波振動領域のとき低減衰側の第１および第２特性
が、悪路のときばね上の振動状態に拘らずそれらの中間
の第３および第４特性がそれぞれ限定され、この２つの
特性間で判定関数ｈiの値に応じて変更される。このた
め、減衰力特性が大幅に変更することはなく、その変更
の際に発生する音や振動を抑制することができる。ま
た、操舵等の外乱に起因して車両が不安定な状態に陥り
易い低周波振動領域では、高減衰側特性の限定により安
定性の向上が図られるとともに、直進走行時でのロード
ノイズ等が入力する高周波振動領域では、低減衰側特性
の限定により乗心地性の向上が図られる。さらに、悪路
では、路面の凸部からの突き上げによるショックを緩和
する必要があり、またロールオーバ等も発生し易いが、
中間の減衰力特性に限定されるので、乗心地性および安
定性の両方を共に確保することができる。
の変更では、減衰係数が相互に異なる６つの減衰力特性
の中から、ばね上の振動周波数が低周波振動領域のとき
高減衰側の第５および第６特性が、ばね上の振動周波数
が高周波振動領域のとき低減衰側の第１および第２特性
が、悪路のときばね上の振動状態に拘らずそれらの中間
の第３および第４特性がそれぞれ限定され、この２つの
特性間で判定関数ｈiの値に応じて変更される。このた
め、減衰力特性が大幅に変更することはなく、その変更
の際に発生する音や振動を抑制することができる。ま
た、操舵等の外乱に起因して車両が不安定な状態に陥り
易い低周波振動領域では、高減衰側特性の限定により安
定性の向上が図られるとともに、直進走行時でのロード
ノイズ等が入力する高周波振動領域では、低減衰側特性
の限定により乗心地性の向上が図られる。さらに、悪路
では、路面の凸部からの突き上げによるショックを緩和
する必要があり、またロールオーバ等も発生し易いが、
中間の減衰力特性に限定されるので、乗心地性および安
定性の両方を共に確保することができる。
尚、上記実施例では、ショックアブソーバ１〜４の減
衰力特性が６つの特性に変更可能な場合について述べた
が、本発明は、ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性
が４つ以上のその他の多段に変更可能な場合にも同様に
適用することができるのは勿論である。
衰力特性が６つの特性に変更可能な場合について述べた
が、本発明は、ショックアブソーバ１〜４の減衰力特性
が４つ以上のその他の多段に変更可能な場合にも同様に
適用することができるのは勿論である。
（発明の効果） 以上の如く、本発明における車両のサスペンション装
置によれば、ショックアブソーバの最高段階から最低段
階までの４つ以上の全減衰力特性の中から、低周波振動
領域のとき最高段階側の２つ以上の減衰力特性に、高周
波振動領域のとき最低段階側の２つ以上の減衰力特性
に、悪路のとき最高段階と最低段階との中間の２つ以上
の減衰力特性にそれぞれ限定され、この限定された段階
が隣接する減衰力特性間でのみ、所定の制御則に基づい
てショックアブソーバの減衰力特性が変更されるので、
乗心地と安定性との両立化を高い次元で図ることができ
るとともに、減衰力特性の大幅な変更による音や振動の
発生を未然に防止することができる。
置によれば、ショックアブソーバの最高段階から最低段
階までの４つ以上の全減衰力特性の中から、低周波振動
領域のとき最高段階側の２つ以上の減衰力特性に、高周
波振動領域のとき最低段階側の２つ以上の減衰力特性
に、悪路のとき最高段階と最低段階との中間の２つ以上
の減衰力特性にそれぞれ限定され、この限定された段階
が隣接する減衰力特性間でのみ、所定の制御則に基づい
てショックアブソーバの減衰力特性が変更されるので、
乗心地と安定性との両立化を高い次元で図ることができ
るとともに、減衰力特性の大幅な変更による音や振動の
発生を未然に防止することができる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はサスペン
ション装置の部品レイアウトを示す斜視図、第２図はシ
ョックアブソーバの主要部を示す縦断側面図、第３図は
アクチュエータの構成を示す分解斜視図、第４図はサス
ペンション装置の振動モデルを示す模式図、第５図はサ
スペンション装置の制御部のブロック構成図、第６図は
制御フローを示すフローチャート図である。 １〜４……ショックアブソーバ 51……振動周波領域検出手段 52……悪路検出手段 53……減衰力特性限定手段 54……減衰力特性変更制御手段
ション装置の部品レイアウトを示す斜視図、第２図はシ
ョックアブソーバの主要部を示す縦断側面図、第３図は
アクチュエータの構成を示す分解斜視図、第４図はサス
ペンション装置の振動モデルを示す模式図、第５図はサ
スペンション装置の制御部のブロック構成図、第６図は
制御フローを示すフローチャート図である。 １〜４……ショックアブソーバ 51……振動周波領域検出手段 52……悪路検出手段 53……減衰力特性限定手段 54……減衰力特性変更制御手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−208212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−240511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−240512（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−141320（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60G 17/015
Claims (1)
- 【請求項１】ばね上とばね下との間に配設され、減衰力
特性が４つ以上の特性に変更可能なショックアブソーバ
と、 車両のばね上の振動周波数が所定値より低いか否かを検
出する振動周波領域検出手段と、 路面に凹凸がある悪路を検出する悪路検出手段と、 上記両検出手段からの信号を受け、上記ショックアブソ
ーバの最高段階から最低段階までの４つ以上の全減衰力
特性の中から、それより少なくて２つ以上の隣接する段
階の減衰力特性に限定する減衰力特性限定手段と、 該減衰力特性限定手段により限定された減衰力特性間で
のみ、所定の制御則に基づいて該ショックアブソーバの
減衰力特性を変更制御する減衰力特性変更制御手段とを
備え、 上記減衰力特性限定手段は、ばね上の振動周波数が所定
値より低い低周波振動領域のとき最高段階側の２つ以上
の減衰力特性に、ばね上の振動周波数が所定値より高い
高周波振動領域のとき最低段階側の２つ以上の減衰力特
性に、悪路のとき上記ばね上の振動周波数に拘らず上記
最高段階と最低段階との中間の２つ以上の減衰力特性に
それぞれ限定するものである車両のサスペンション装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2289750A JP3037735B2 (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | 車両のサスペンション装置 |
| US07/783,183 US5269557A (en) | 1990-10-26 | 1991-10-28 | Suspension system for a vehicle |
| DE4135526A DE4135526C2 (de) | 1990-10-26 | 1991-10-28 | Semiaktive Schwingungsdämpfung für Kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2289750A JP3037735B2 (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | 車両のサスペンション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04163221A JPH04163221A (ja) | 1992-06-08 |
| JP3037735B2 true JP3037735B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
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