JP3080257B2 - 車両懸架装置 - Google Patents
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- B60G2800/90—System Controller type
- B60G2800/91—Suspension Control
- B60G2800/916—Body Vibration Control
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバの
減衰係数を制御する車両の懸架装置に関し、特に、ばね
上加速度からばね上速度を求め、これに基づき減衰係数
制御を行うものに関する。
減衰係数を制御する車両の懸架装置に関し、特に、ばね
上加速度からばね上速度を求め、これに基づき減衰係数
制御を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、減衰係数制御を行う車両懸架装置
として、例えば、特開昭６１−１６３０１１号公報に記
載されたものが知られている。
として、例えば、特開昭６１−１６３０１１号公報に記
載されたものが知られている。
【０００３】この従来装置は、ばね上の上下加速度を検
出するセンサを有していて、このセンサで得られるばね
上加速度を積分してばね上速度を計測し、このばね上速
度に基づいて減衰係数を低減衰側や高減衰側に制御する
構成となっている。
出するセンサを有していて、このセンサで得られるばね
上加速度を積分してばね上速度を計測し、このばね上速
度に基づいて減衰係数を低減衰側や高減衰側に制御する
構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来装置では、ばね上加速度を積分するだけの構成であ
ったため、ばね上加速度センサで得られるデータが、雰
囲気温度の影響等により０点がドリフトしてしまった場
合、ばね上速度が０ｍ／ｓであるにもかかわらずそのド
リフト分を積分して、ばね上速度が発生しているように
判断することがあるという問題があった。
従来装置では、ばね上加速度を積分するだけの構成であ
ったため、ばね上加速度センサで得られるデータが、雰
囲気温度の影響等により０点がドリフトしてしまった場
合、ばね上速度が０ｍ／ｓであるにもかかわらずそのド
リフト分を積分して、ばね上速度が発生しているように
判断することがあるという問題があった。
【０００５】また、坂道を走行を行ったり、ばね上加速
度センサを正規の状態から傾けて取り付けてしまったり
した場合、ばね上速度が上昇または下降方向にオフセッ
トされることになり、本来、制御に必要なばね上速度が
求まらないという問題があった。
度センサを正規の状態から傾けて取り付けてしまったり
した場合、ばね上速度が上昇または下降方向にオフセッ
トされることになり、本来、制御に必要なばね上速度が
求まらないという問題があった。
【０００６】加えて、制御が不必要な高周波の周波数ま
で応答してしまって、以下に述べる不具合を有してい
た。すなわち、図２６は点線が低減衰係数に固定したシ
ョックアブソーバ，実線が上記従来懸架装置のショック
アブソーバのばね上伝達率特性図であって、この図に示
すように、従来懸架装置のショックアブソーバは、ばね
上共振周波数ｎＵ 付近の低周波数域では、ばね上伝達
率を抑えて操縦安定性を向上させることができるが、所
定の周波数以上では逆にばね上伝達率が増加して、高周
波振動が車体に入力されることとなって乗り心地が悪化
するという問題があった。
で応答してしまって、以下に述べる不具合を有してい
た。すなわち、図２６は点線が低減衰係数に固定したシ
ョックアブソーバ，実線が上記従来懸架装置のショック
アブソーバのばね上伝達率特性図であって、この図に示
すように、従来懸架装置のショックアブソーバは、ばね
上共振周波数ｎＵ 付近の低周波数域では、ばね上伝達
率を抑えて操縦安定性を向上させることができるが、所
定の周波数以上では逆にばね上伝達率が増加して、高周
波振動が車体に入力されることとなって乗り心地が悪化
するという問題があった。
【０００７】本発明は上記のような問題に着目してなさ
れてもので、ばね上速度の０点ドリフトの発生や、オフ
セットの発生を防止し、しかも、高周波入力時の乗り心
地向上を達成することを目的としている。
れてもので、ばね上速度の０点ドリフトの発生や、オフ
セットの発生を防止し、しかも、高周波入力時の乗り心
地向上を達成することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明請求項１記載の車両懸架装置では、図１のク
レーム対応図に示すように、車体と各車輪との間に介在
され、減衰係数変更手段ａにより減衰係数を任意に変更
可能に形成されたショックアブソーバｂと、車体のばね
上上下方向加速度を検出するばね上加速度検出手段ｃ
と、このばね上加速度検出手段ｃで得られるばね上加速
度を積分してばね上速度を求めるばね上速度演算手段ｄ
と、このばね上速度演算手段ｄから得られるばね上速度
に基づき、ショックアブソーバｂの減衰係数を制御する
減衰係数制御手段ｅとを備えた車両懸架装置において、
前記ばね上加速度およびばね上速度の信号伝達経路の途
中に、車両のばね上共振周波数と同一のカットオフ周波
数を有するハイパスフィルタとローパスフィルタｆ、お
よび、該両フィルタ処理により低下するばね上速度のゲ
インを修正するゲイン修正手段ｇを設けた構成とした。
に、本発明請求項１記載の車両懸架装置では、図１のク
レーム対応図に示すように、車体と各車輪との間に介在
され、減衰係数変更手段ａにより減衰係数を任意に変更
可能に形成されたショックアブソーバｂと、車体のばね
上上下方向加速度を検出するばね上加速度検出手段ｃ
と、このばね上加速度検出手段ｃで得られるばね上加速
度を積分してばね上速度を求めるばね上速度演算手段ｄ
と、このばね上速度演算手段ｄから得られるばね上速度
に基づき、ショックアブソーバｂの減衰係数を制御する
減衰係数制御手段ｅとを備えた車両懸架装置において、
前記ばね上加速度およびばね上速度の信号伝達経路の途
中に、車両のばね上共振周波数と同一のカットオフ周波
数を有するハイパスフィルタとローパスフィルタｆ、お
よび、該両フィルタ処理により低下するばね上速度のゲ
インを修正するゲイン修正手段ｇを設けた構成とした。
【０００９】
【作用】図１を参照しつつ本発明の作用について説明す
ると、ばね上加速度検出手段が検出した車体のばね上加
速度を、ばね上速度演算手段で積分してばね上速度を求
め、減衰係数制御手段では、このばね上速度に基づき、
ショックアブソーバの減衰係数を制御する。
ると、ばね上加速度検出手段が検出した車体のばね上加
速度を、ばね上速度演算手段で積分してばね上速度を求
め、減衰係数制御手段では、このばね上速度に基づき、
ショックアブソーバの減衰係数を制御する。
【００１０】この時、ばね上加速度は、ハイパスフィル
タおよびローパスフィルタにより減衰係数制御手段に入
力される時点で、最終的に車両のばね上共振周波数を挟
む周波数帯の成分のばね上速度に変換される。
タおよびローパスフィルタにより減衰係数制御手段に入
力される時点で、最終的に車両のばね上共振周波数を挟
む周波数帯の成分のばね上速度に変換される。
【００１１】このように、ハイパスフィルタによりばね
上共振周波数よりも低周波成分をカットしているから、
ばね上加速度検出手段の０点の信号が温度ドリフト等に
よりドリフトしたり、坂道走行等によりオフセットが生
じたりした場合に、これらの影響が除去され、制御に必
要なばね上速度が算出できる。
上共振周波数よりも低周波成分をカットしているから、
ばね上加速度検出手段の０点の信号が温度ドリフト等に
よりドリフトしたり、坂道走行等によりオフセットが生
じたりした場合に、これらの影響が除去され、制御に必
要なばね上速度が算出できる。
【００１２】一方、ローパスフィルタによりばね上共振
周波数よりも高周波成分をカットしているから、制御に
不必要な高周波数には応答しなくなり、乗り心地を向上
させることができるし、さらに、アクチュエータの駆動
頻度が低下してアクチュエータの劣化を防止すると共
に、消費エネルギの低下を達成することができる。
周波数よりも高周波成分をカットしているから、制御に
不必要な高周波数には応答しなくなり、乗り心地を向上
させることができるし、さらに、アクチュエータの駆動
頻度が低下してアクチュエータの劣化を防止すると共
に、消費エネルギの低下を達成することができる。
【００１３】また、車両のばね上共振周波数と同一のカ
ットオフ周波数を有するハイパスフィルタおよびローパ
スフィルタでばね上速度を処理することにより、ばね上
共振周波数付近のゲインが低下することになるが、両フ
ィルタ処理後のばね上速度のゲインをゲイン修正手段で
修正することにより、ゲインの低下や位相遅れのない状
態で制御を行なうことができる。
ットオフ周波数を有するハイパスフィルタおよびローパ
スフィルタでばね上速度を処理することにより、ばね上
共振周波数付近のゲインが低下することになるが、両フ
ィルタ処理後のばね上速度のゲインをゲイン修正手段で
修正することにより、ゲインの低下や位相遅れのない状
態で制御を行なうことができる。
【００１４】
【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、本発明実施例の車両懸架装置の構成について説明す
る。
ず、本発明実施例の車両懸架装置の構成について説明す
る。
【００１５】図２は、本発明第１実施例の車両懸架装置
を示す構成説明図であり、車体と各車輪との間に介在さ
れて、４つのショックアブソーバＳＡが設けられてい
る。そして、各ショックアブソーバＳＡの近傍位置の車
体に上下方向の加速度を検出する上下加速度センサ（以
後、上下Ｇセンサという）１が設けられている。また、
ステアリングＳＴには、ステアリングセンサ２が取り付
けられている。そして、運転席の近傍位置には、各セン
サ１，２からの信号を入力して、各ショックアブソーバ
ＳＡのパルスモータ３に駆動制御信号を出力するコント
ロールユニット４が設けられている。
を示す構成説明図であり、車体と各車輪との間に介在さ
れて、４つのショックアブソーバＳＡが設けられてい
る。そして、各ショックアブソーバＳＡの近傍位置の車
体に上下方向の加速度を検出する上下加速度センサ（以
後、上下Ｇセンサという）１が設けられている。また、
ステアリングＳＴには、ステアリングセンサ２が取り付
けられている。そして、運転席の近傍位置には、各セン
サ１，２からの信号を入力して、各ショックアブソーバ
ＳＡのパルスモータ３に駆動制御信号を出力するコント
ロールユニット４が設けられている。
【００１６】以上の構成を示すのが図３のシステムブロ
ック図であって、コントロールユニット４は、インタフ
ェース回路４ａ，ＣＰＵ４ｂ，駆動回路４ｃを備え、前
記インタフェース回路４ａには、上述の各センサ１，２
の他に車速センサ５およびブレーキセンサ６からの信号
が入力される。
ック図であって、コントロールユニット４は、インタフ
ェース回路４ａ，ＣＰＵ４ｂ，駆動回路４ｃを備え、前
記インタフェース回路４ａには、上述の各センサ１，２
の他に車速センサ５およびブレーキセンサ６からの信号
が入力される。
【００１７】次に、図４は、ショックアブソーバＳＡの
構成を示す断面図であって、このショックアブソーバＳ
Ａは、シリンダ３０と、シリンダ３０を上部室Ａと下部
室Ｂとに画成したピストン３１と、シリンダ３０の外周
にリザーバ室３２を形成した外筒３３と、下部室Ｂとリ
ザーバ室３２とを画成したベース３４と、ピストン３２
に連結されたピストンロッド７の摺動をガイドするガイ
ド部材３５と、外筒３３と車体との間に介在されたサス
ペンションスプリング３６と、バンパラバー３７とを備
えている。
構成を示す断面図であって、このショックアブソーバＳ
Ａは、シリンダ３０と、シリンダ３０を上部室Ａと下部
室Ｂとに画成したピストン３１と、シリンダ３０の外周
にリザーバ室３２を形成した外筒３３と、下部室Ｂとリ
ザーバ室３２とを画成したベース３４と、ピストン３２
に連結されたピストンロッド７の摺動をガイドするガイ
ド部材３５と、外筒３３と車体との間に介在されたサス
ペンションスプリング３６と、バンパラバー３７とを備
えている。
【００１８】次に、図５は前記ピストン３１の部分を示
す拡大断面図であって、この図に示すように、ピストン
３１には、上部室Ａと下部室Ｂとを連通する貫通孔３１
ａ，３１ｂが形成されていると共に、各貫通孔３１ａ，
３１ｂをそれぞれ開閉する圧側減衰バルブ２０および伸
側減衰バルブ１２とが設けられている。また、ピストン
３１を貫通しているピストンロッド７の軸心部には、貫
通孔３１ａ，３１ｂをバイパスして上部室Ａと下部室Ｂ
とを連通する流路（後述の伸側第２流路Ｅ，伸側第３流
路Ｆ，バイパス流路Ｇ，圧側第２流路Ｊ）を形成するた
めの連通孔３９が形成されていて、この連通孔３９内に
は該流路の断面積を変更するための調整子４０が回動自
在に設けられている。また、ピストンロッド７の外周側
には、流体の流通方向に応じて前記連通孔３９で形成さ
れる流路側の流通を許容・遮断する伸側チェックバルブ
１７と圧側チェックバルブ２２とが設けられている。な
お、この調整子４０は、コントロールロッド１０を介し
て前記パルスモータ３により回転されるようになってい
る（図４参照）。また、ピストンロッド７には、上から
順に第１ポート２１，第２ポート１３，第３ポート１
８，第４ポート１４，第５ポート１６が形成されてい
る。
す拡大断面図であって、この図に示すように、ピストン
３１には、上部室Ａと下部室Ｂとを連通する貫通孔３１
ａ，３１ｂが形成されていると共に、各貫通孔３１ａ，
３１ｂをそれぞれ開閉する圧側減衰バルブ２０および伸
側減衰バルブ１２とが設けられている。また、ピストン
３１を貫通しているピストンロッド７の軸心部には、貫
通孔３１ａ，３１ｂをバイパスして上部室Ａと下部室Ｂ
とを連通する流路（後述の伸側第２流路Ｅ，伸側第３流
路Ｆ，バイパス流路Ｇ，圧側第２流路Ｊ）を形成するた
めの連通孔３９が形成されていて、この連通孔３９内に
は該流路の断面積を変更するための調整子４０が回動自
在に設けられている。また、ピストンロッド７の外周側
には、流体の流通方向に応じて前記連通孔３９で形成さ
れる流路側の流通を許容・遮断する伸側チェックバルブ
１７と圧側チェックバルブ２２とが設けられている。な
お、この調整子４０は、コントロールロッド１０を介し
て前記パルスモータ３により回転されるようになってい
る（図４参照）。また、ピストンロッド７には、上から
順に第１ポート２１，第２ポート１３，第３ポート１
８，第４ポート１４，第５ポート１６が形成されてい
る。
【００１９】一方、調整子４０は、中空部１９が形成さ
れると共に、内外を連通する第１横孔２４および第２横
孔２５が形成され、さらに、外周部に縦溝２３が形成さ
れている。
れると共に、内外を連通する第１横孔２４および第２横
孔２５が形成され、さらに、外周部に縦溝２３が形成さ
れている。
【００２０】したがって、前記上部室Ａと下部室Ｂとの
間には、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫通孔
３１ｂを通り伸側減衰バルブ１２の内側を開弁して下部
室Ｂに至る伸側第１流路Ｄと、第２ポート１３，縦溝２
３，第４ポート１４を経由して伸側減衰バルブ１２の外
周側を開弁して下部室Ｂに至る伸側第２流路Ｅと、第２
ポート１３，縦溝２３，第５ポート１６を経由して伸側
チェックバルブ１７を開弁して下部室Ｂに至る伸側第３
流路Ｆと、第３ポート１８，第２横孔２５，中空部１９
を経由して下部室Ｂに至るバイパス流路Ｇの４つの流路
がある。また、圧行程で流体が流通可能な流路として、
貫通孔３１ａを通り圧側減衰バルブ２０を開弁する圧側
第１流路Ｈと、中空部１９，第１横孔２４，第１ポート
２１を経由し圧側チェックバルブ２２を開弁して上部室
Ａに至る圧側第２流路Ｊと、中空部１９，第２横孔２
５，第３ポート１８を経由して上部室Ａに至るバイパス
流路Ｇとの３つの流路がある。
間には、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫通孔
３１ｂを通り伸側減衰バルブ１２の内側を開弁して下部
室Ｂに至る伸側第１流路Ｄと、第２ポート１３，縦溝２
３，第４ポート１４を経由して伸側減衰バルブ１２の外
周側を開弁して下部室Ｂに至る伸側第２流路Ｅと、第２
ポート１３，縦溝２３，第５ポート１６を経由して伸側
チェックバルブ１７を開弁して下部室Ｂに至る伸側第３
流路Ｆと、第３ポート１８，第２横孔２５，中空部１９
を経由して下部室Ｂに至るバイパス流路Ｇの４つの流路
がある。また、圧行程で流体が流通可能な流路として、
貫通孔３１ａを通り圧側減衰バルブ２０を開弁する圧側
第１流路Ｈと、中空部１９，第１横孔２４，第１ポート
２１を経由し圧側チェックバルブ２２を開弁して上部室
Ａに至る圧側第２流路Ｊと、中空部１９，第２横孔２
５，第３ポート１８を経由して上部室Ａに至るバイパス
流路Ｇとの３つの流路がある。
【００２１】すなわち、ショックアブソーバＳＡは、調
整子４０を回動させることにより、その回動に基づいて
減衰係数を、伸側・圧側のいずれとも図６に示すような
特性で、低減衰係数（以後、ソフトという）から高減衰
係数（以後、ハードという）の範囲で多段階に変更可能
に構成されている。また、図７に示すように、伸側・圧
側いずれもソフトとしたのポジションから調整子４０
を反時計方向（方向）に回動させると、伸側のみハー
ド側に変化し、逆に、調整子４０を時計方向（方向）
に回動させると、圧側のみハード側に変化する構造とな
っている。
整子４０を回動させることにより、その回動に基づいて
減衰係数を、伸側・圧側のいずれとも図６に示すような
特性で、低減衰係数（以後、ソフトという）から高減衰
係数（以後、ハードという）の範囲で多段階に変更可能
に構成されている。また、図７に示すように、伸側・圧
側いずれもソフトとしたのポジションから調整子４０
を反時計方向（方向）に回動させると、伸側のみハー
ド側に変化し、逆に、調整子４０を時計方向（方向）
に回動させると、圧側のみハード側に変化する構造とな
っている。
【００２２】ちなみに、図７において、調整子４０を
，，のポジションに配置した時の、図５における
Ｋ−Ｋ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｎ−Ｎ断面を、それぞれ、図
８，図９，図１０に示し、また、各ポジションの減衰力
特性を図１１，１２，１３に示している。
，，のポジションに配置した時の、図５における
Ｋ−Ｋ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｎ−Ｎ断面を、それぞれ、図
８，図９，図１０に示し、また、各ポジションの減衰力
特性を図１１，１２，１３に示している。
【００２３】次に、パルスモータ３の駆動を制御するコ
ントロールユニット４について説明する。前記コントロ
ールユニット４のＣＰＵ４ｂには、図１４のブロック図
に示すように、上下Ｇセンサ１から入力されるばね上加
速度ｇを積分してばね上速度ｖに変換する積分器（ばね
上速度演算手段）４ｅおよび、このばね上速度ｖを、0.
5Hz 〜3Hz の周波数域の成分のみの信号に変換するため
の図１５に示す特性のバンドパスフィルタ４ｆで構成さ
れる信号処理部が設けられている。なお、この0.5Hz 〜
3Hz の周波数域のばね上速度を本明細書では「制御用ば
ね上速度Ｖｎ」と呼び、コントロールユニット４は、こ
の制御用ばね上速度Ｖｎ に基づき減衰係数を制御す
る。また、バンドパスフィルタ４ｆは、少なくとも１次
のものであればよいが、１次のものよりは２次のものの
方が、２次のものよりも３次のものの方が好ましい。
ントロールユニット４について説明する。前記コントロ
ールユニット４のＣＰＵ４ｂには、図１４のブロック図
に示すように、上下Ｇセンサ１から入力されるばね上加
速度ｇを積分してばね上速度ｖに変換する積分器（ばね
上速度演算手段）４ｅおよび、このばね上速度ｖを、0.
5Hz 〜3Hz の周波数域の成分のみの信号に変換するため
の図１５に示す特性のバンドパスフィルタ４ｆで構成さ
れる信号処理部が設けられている。なお、この0.5Hz 〜
3Hz の周波数域のばね上速度を本明細書では「制御用ば
ね上速度Ｖｎ」と呼び、コントロールユニット４は、こ
の制御用ばね上速度Ｖｎ に基づき減衰係数を制御す
る。また、バンドパスフィルタ４ｆは、少なくとも１次
のものであればよいが、１次のものよりは２次のものの
方が、２次のものよりも３次のものの方が好ましい。
【００２４】そこで、コントロールユニット４の減衰係
数制御作動について、図１６，図１７のフローチャート
に基づき説明する。なお、これらのフローチャートに示
す制御は、各ショックアブソーバＳＡ毎に行っている。
数制御作動について、図１６，図１７のフローチャート
に基づき説明する。なお、これらのフローチャートに示
す制御は、各ショックアブソーバＳＡ毎に行っている。
【００２５】まず、図１６は、全体の作動を示すフロー
チャートであって、ステップ１０１は、初期設定を行う
ステップである。
チャートであって、ステップ１０１は、初期設定を行う
ステップである。
【００２６】ステップ１０２は、ばね上加速度ｇを読み
込むステップである。
込むステップである。
【００２７】ステップ１０３は、ばね上加速度ｇからば
ね上速度ｖを算出するステップであって、すなわち、ば
ね上加速度ｇを積分器４ｅ（例えば、0.1Hz のデジタル
ローパスフィルタで構成することができる）で積分し
て、ばね上速度ｖに変換するものである。
ね上速度ｖを算出するステップであって、すなわち、ば
ね上加速度ｇを積分器４ｅ（例えば、0.1Hz のデジタル
ローパスフィルタで構成することができる）で積分し
て、ばね上速度ｖに変換するものである。
【００２８】ステップ１０４は、このばね上速度ｖをバ
ンドパスフィルタ４ｆで処理して、制御用ばね上速度Ｖ
ｎ を算出するステップである。
ンドパスフィルタ４ｆで処理して、制御用ばね上速度Ｖ
ｎ を算出するステップである。
【００２９】ステップ１０５は、制御用ばね上速度Ｖｎ
により目標減衰係数ｎを算出するステップである。
により目標減衰係数ｎを算出するステップである。
【００３０】ステップ１０６は、目標減衰係数ｎにより
パルスモータ３の制御点を算出するステップである。
パルスモータ３の制御点を算出するステップである。
【００３１】ステップ１０７は、ステップ１０６で算出
した制御点に向かってパルスモータ３を駆動させるステ
ップである。
した制御点に向かってパルスモータ３を駆動させるステ
ップである。
【００３２】この図１６のフロチャートにおいてステッ
プ１０５に示している制御用ばね上速度Ｖｎ に基づき
目標減衰係数ｎを算出する作動について、さらに、図１
７のフローチャートにより詳細に説明する。
プ１０５に示している制御用ばね上速度Ｖｎ に基づき
目標減衰係数ｎを算出する作動について、さらに、図１
７のフローチャートにより詳細に説明する。
【００３３】図１７において、ステップ１１１は、現在
の制御用ばね上速度Ｖｎ が正か否かを判定するステッ
プで、ＹＥＳでステップ１１２に進み、ＮＯでステップ
１１７に進む。つまり、この判定ステップ１１１は、シ
ョックアブソーバＳＡのストローク方向を判定してい
て、ＹＥＳで伸方向にストロークしていると判定し、Ｎ
Ｏでストロークしていない場合を含み圧方向にストロー
クしていると判定する。ステップ１１２は、前回の制御
用ばね上速度Ｖｎ−１ が負であるか否かを判定するス
テップでＹＥＳでステップ１１３に進み、ＮＯでステッ
プ１１４に進む。つまり、ステップ１１１，１１２で、
ショックアブソーバＳＡの近傍のばね上の移動方向が変
化したか否かを判定している。
の制御用ばね上速度Ｖｎ が正か否かを判定するステッ
プで、ＹＥＳでステップ１１２に進み、ＮＯでステップ
１１７に進む。つまり、この判定ステップ１１１は、シ
ョックアブソーバＳＡのストローク方向を判定してい
て、ＹＥＳで伸方向にストロークしていると判定し、Ｎ
Ｏでストロークしていない場合を含み圧方向にストロー
クしていると判定する。ステップ１１２は、前回の制御
用ばね上速度Ｖｎ−１ が負であるか否かを判定するス
テップでＹＥＳでステップ１１３に進み、ＮＯでステッ
プ１１４に進む。つまり、ステップ１１１，１１２で、
ショックアブソーバＳＡの近傍のばね上の移動方向が変
化したか否かを判定している。
【００３４】ステップ１１３は、ばね上速度しきい値Ｖ
Ｓ を初期設定するステップであり、この処理の後、ス
テップ１１４に進む。
Ｓ を初期設定するステップであり、この処理の後、ス
テップ１１４に進む。
【００３５】ステップ１１４は、現在の制御用ばね上速
度Ｖｎ がばね上速度しきい値ＶＳ以上であるか否かを
判定するステップであり、ＹＥＳでステップ１１５に進
み、ＮＯでステップ１１６に進む。
度Ｖｎ がばね上速度しきい値ＶＳ以上であるか否かを
判定するステップであり、ＹＥＳでステップ１１５に進
み、ＮＯでステップ１１６に進む。
【００３６】ステップ１１５は、ばね上速度しきい値Ｖ
Ｓ を現在の制御用ばね上速度Ｖｎに書き変えるステッ
プであり、この後、ステップ１１６に進む。
Ｓ を現在の制御用ばね上速度Ｖｎに書き変えるステッ
プであり、この後、ステップ１１６に進む。
【００３７】ステップ１１６は、減衰係数制御を行うに
あたり、伸側の目標減衰係数ｎを設定するステップであ
り、この目標減衰係数ｎは、ｎ＝（Ｎｔ ／ＶＳ ）×Ｖ
ｎの演算式により得られる。なお、目標減衰係数ｎは、
調整子４０のポジションを所定のポジションとすること
で得られる。また、Ｎｔ は、伸側の最大減衰ポジショ
ンである。
あたり、伸側の目標減衰係数ｎを設定するステップであ
り、この目標減衰係数ｎは、ｎ＝（Ｎｔ ／ＶＳ ）×Ｖ
ｎの演算式により得られる。なお、目標減衰係数ｎは、
調整子４０のポジションを所定のポジションとすること
で得られる。また、Ｎｔ は、伸側の最大減衰ポジショ
ンである。
【００３８】すなわち、ステップ１１４〜１１６では、
制御用ばね上速度Ｖｎ が、ばね上速度しきい値ＶＳ を
越えると、最大減衰係数とし、一方、ばね上速度しきい
値ＶＳ よりも低い場合には、ばね上速度しきい値ＶＳ
との割合により最大減衰係数を基準として目標減衰係数
ｎ（減衰係数）を決定する。
制御用ばね上速度Ｖｎ が、ばね上速度しきい値ＶＳ を
越えると、最大減衰係数とし、一方、ばね上速度しきい
値ＶＳ よりも低い場合には、ばね上速度しきい値ＶＳ
との割合により最大減衰係数を基準として目標減衰係数
ｎ（減衰係数）を決定する。
【００３９】ステップ１１７は、制御用ばね上速度Ｖｎ
が０であるか否かを判定するステップであり、ＹＥＳ
で一回の流れを終了し、ＮＯでステップ１１８に進む。
が０であるか否かを判定するステップであり、ＹＥＳ
で一回の流れを終了し、ＮＯでステップ１１８に進む。
【００４０】ステップ１１８は、前回の制御用ばね上速
度Ｖｎ−１ が正であるか否かを判定するステップであ
り、ＹＥＳでステップ１１９に進み、ＮＯでステップ１
２０に進む。
度Ｖｎ−１ が正であるか否かを判定するステップであ
り、ＹＥＳでステップ１１９に進み、ＮＯでステップ１
２０に進む。
【００４１】ステップ１１９は、ステップ１１３と同様
に、ばね上速度しきい値ＶＳ を初期設定するステップ
であり、この後ステップ１２０に進む。
に、ばね上速度しきい値ＶＳ を初期設定するステップ
であり、この後ステップ１２０に進む。
【００４２】ステップ１２０は、ステップ１１４と同様
に、現在の制御用ばね上速度Ｖｎがばね上速度しきい値
ＶＳ 以上であるか否かを判定するステップであり、Ｙ
ＥＳでステップ１２１に進み、ＮＯでステップ１２２に
進む。
に、現在の制御用ばね上速度Ｖｎがばね上速度しきい値
ＶＳ 以上であるか否かを判定するステップであり、Ｙ
ＥＳでステップ１２１に進み、ＮＯでステップ１２２に
進む。
【００４３】ステップ１２１は、ステップ１１５と同様
に、ばね上速度しきい値ＶＳ を現在の制御用ばね上速
度Ｖｎ に書き変えるステップであり、この後、ステッ
プ１２２に進む。
に、ばね上速度しきい値ＶＳ を現在の制御用ばね上速
度Ｖｎ に書き変えるステップであり、この後、ステッ
プ１２２に進む。
【００４４】ステップ１２２は、ステップ１１６と同様
に、減衰係数制御を行うにあたり目標減衰係数ｎを設定
するためのステップであって、この目標減衰係数ｎは、
ｎ＝（ＮＣ ／ＶＳ ）×Ｖｎ の演算式により得られ
る。なお、ＮＣ は圧側の最大減衰ポジションである。
に、減衰係数制御を行うにあたり目標減衰係数ｎを設定
するためのステップであって、この目標減衰係数ｎは、
ｎ＝（ＮＣ ／ＶＳ ）×Ｖｎ の演算式により得られ
る。なお、ＮＣ は圧側の最大減衰ポジションである。
【００４５】なお、上述の図１７のフローチャートに示
す制御を行った場合の一例を図１８のタイムチャートに
示しており、この図に示すように、ショックアブソーバ
ＳＡの制御方向は、ばね上速度ｖに応じて切り換えられ
ているのがわかる。
す制御を行った場合の一例を図１８のタイムチャートに
示しており、この図に示すように、ショックアブソーバ
ＳＡの制御方向は、ばね上速度ｖに応じて切り換えられ
ているのがわかる。
【００４６】以上説明したように、本発明実施例にあっ
ては、ばね上加速度ｇを積分して得られたばね上速度ｖ
を、バンドパスフィルタ４ｆにより図１５に示す特性の
制御用ばね上信号Ｖｎ に変換してから減衰係数制御を
行うため、高周波域の成分がカットされて、これに対応
した制御を行わないことになる。このため、図１９に示
すように、ばね上共振周波数ｎＵ よりも高い高周波数
域では低減衰係数のショックアブソーバと同様の低い伝
達率となって、乗り心地が向上するという効果が得られ
る。なお、図１９は、点線が低減衰係数固定のショック
アブソーバのばね上伝達率特性を示しており、実線が本
実施例のショックアブソーバＳＡのばね上伝達率特性を
示している。
ては、ばね上加速度ｇを積分して得られたばね上速度ｖ
を、バンドパスフィルタ４ｆにより図１５に示す特性の
制御用ばね上信号Ｖｎ に変換してから減衰係数制御を
行うため、高周波域の成分がカットされて、これに対応
した制御を行わないことになる。このため、図１９に示
すように、ばね上共振周波数ｎＵ よりも高い高周波数
域では低減衰係数のショックアブソーバと同様の低い伝
達率となって、乗り心地が向上するという効果が得られ
る。なお、図１９は、点線が低減衰係数固定のショック
アブソーバのばね上伝達率特性を示しており、実線が本
実施例のショックアブソーバＳＡのばね上伝達率特性を
示している。
【００４７】一方、この図１９に示しているように、ば
ね上共振周波数ｎＵ を含む低周波数域では、低減衰係
数のショックアブソーバに比べて共振を抑制しており、
高い操縦安定性が得られる。
ね上共振周波数ｎＵ を含む低周波数域では、低減衰係
数のショックアブソーバに比べて共振を抑制しており、
高い操縦安定性が得られる。
【００４８】また、図２０のタイムチャートは、上から
順に上下Ｇセンサ１で検出している信号に相当している
ばね上加速度ｇ，このばね上加速度ｇを積分器４ｅで演
算して求めたばね上速度ｖ，このばね上速度ｖをバンド
パスフィルタ４ｆにより処理した後の制御用ばね上速度
Ｖｎ を示していて、この図中ｄｏに示すように、上下
Ｇセンサ１で検出するばね上加速度ｇが、温度等により
０点がドリフトしたり、坂道走行等で下降方向（または
上昇方向）にオフセットしたりしても、制御用ばね上速
度Ｖｎ に処理した状態では、これらの影響が表れるこ
とがないもので、このように所定の周波数域の制御用ば
ね上速度Ｖｎ を正確に検出して、的確な減衰係数制御
を行うことができる。
順に上下Ｇセンサ１で検出している信号に相当している
ばね上加速度ｇ，このばね上加速度ｇを積分器４ｅで演
算して求めたばね上速度ｖ，このばね上速度ｖをバンド
パスフィルタ４ｆにより処理した後の制御用ばね上速度
Ｖｎ を示していて、この図中ｄｏに示すように、上下
Ｇセンサ１で検出するばね上加速度ｇが、温度等により
０点がドリフトしたり、坂道走行等で下降方向（または
上昇方向）にオフセットしたりしても、制御用ばね上速
度Ｖｎ に処理した状態では、これらの影響が表れるこ
とがないもので、このように所定の周波数域の制御用ば
ね上速度Ｖｎ を正確に検出して、的確な減衰係数制御
を行うことができる。
【００４９】次に、図２１に示す本発明第２実施例につ
いて説明する。図２１は、請求の範囲のバンドパスフィ
ルタおよびばね上速度演算手段に相当する信号処理部の
構成を示すブロック図であって、この第２実施例は、バ
ンドパスフィルタをハイパスフィルタ４ｍとローパスフ
ィルタ４ｎで構成している。すなわち、第１実施例と同
様の構造の積分器４ｅを挟んで 0.5Hzのカットオフ周波
数を有するハイパスフィルタ４ｍと、 3Hzのカットオフ
周波数を有するローパスフィルタ４ｎが設けられてい
る。なお、作用については第１実施例と同様であるので
説明を省略する。
いて説明する。図２１は、請求の範囲のバンドパスフィ
ルタおよびばね上速度演算手段に相当する信号処理部の
構成を示すブロック図であって、この第２実施例は、バ
ンドパスフィルタをハイパスフィルタ４ｍとローパスフ
ィルタ４ｎで構成している。すなわち、第１実施例と同
様の構造の積分器４ｅを挟んで 0.5Hzのカットオフ周波
数を有するハイパスフィルタ４ｍと、 3Hzのカットオフ
周波数を有するローパスフィルタ４ｎが設けられてい
る。なお、作用については第１実施例と同様であるので
説明を省略する。
【００５０】次に、図２２に示す本発明第３実施例につ
いて説明する。図２２は、信号処理部の構成を示すブロ
ック図であって、この第３実施例は、第１実施例と同様
の構造の積分器４ｅと、ばね上共振周波数と同一のカッ
トオフ周波数を有するハイパスフィルタ５１およびロー
パスフィルタ５２と、ゲインをｎ２ 倍するゲイン調整
器（ゲイン修正手段）５３とで構成されている。
いて説明する。図２２は、信号処理部の構成を示すブロ
ック図であって、この第３実施例は、第１実施例と同様
の構造の積分器４ｅと、ばね上共振周波数と同一のカッ
トオフ周波数を有するハイパスフィルタ５１およびロー
パスフィルタ５２と、ゲインをｎ２ 倍するゲイン調整
器（ゲイン修正手段）５３とで構成されている。
【００５１】この実施例では、まず、前記積分器４ｅ
で、ばね上加速度ｇがばね上速度Ｖに変換された後、ハ
イパスフィルタ５１及びローパスフィルタ５２におい
て、このばね上速度Ｖのうち、ばね上共振周波数成分の
みを残し、それより低周波成分と高周波成分がカットオ
フされたばね上速度ＶＨＬに変換され、次いで、ゲイン
調整器５３により、ゲインがｎ２ 倍された制御用ばね
上速度Ｖ０ に変換される。
で、ばね上加速度ｇがばね上速度Ｖに変換された後、ハ
イパスフィルタ５１及びローパスフィルタ５２におい
て、このばね上速度Ｖのうち、ばね上共振周波数成分の
みを残し、それより低周波成分と高周波成分がカットオ
フされたばね上速度ＶＨＬに変換され、次いで、ゲイン
調整器５３により、ゲインがｎ２ 倍された制御用ばね
上速度Ｖ０ に変換される。
【００５２】図２３は、ハイパスフィルタ５１及びロー
パスフィルタ５２の処理特性を示す説明図であって、上
段はゲイン特性、下段は位相特性を示し、（イ）はハイ
パスフィルタ５１の特性，（ロ）はローパスフィルタ５
２の特性，（ハ）は両特性の合成特性である。この図に
示すように、ハイパスフィルタ５１及びローパスフィル
タ５２による処理によって、ばね上共振周波数付近のゲ
インが１／ｎ２ に低下するため、その後ゲイン調整器
５３により、ゲインをｎ２ 倍にすることでゲインの低
下分を修正することができ、これにより、制御不要な極
低周波数および高周波数成分がカットされると共に、ゲ
インの低下および位相遅れのない制御用ばね上速度Ｖ０
を得ることができる。
パスフィルタ５２の処理特性を示す説明図であって、上
段はゲイン特性、下段は位相特性を示し、（イ）はハイ
パスフィルタ５１の特性，（ロ）はローパスフィルタ５
２の特性，（ハ）は両特性の合成特性である。この図に
示すように、ハイパスフィルタ５１及びローパスフィル
タ５２による処理によって、ばね上共振周波数付近のゲ
インが１／ｎ２ に低下するため、その後ゲイン調整器
５３により、ゲインをｎ２ 倍にすることでゲインの低
下分を修正することができ、これにより、制御不要な極
低周波数および高周波数成分がカットされると共に、ゲ
インの低下および位相遅れのない制御用ばね上速度Ｖ０
を得ることができる。
【００５３】また、図２４は、ハイパスフィルタ５１及
びローパスフィルタ５２とゲイン調整器５３による処理
前（実線）と処理後（点線）における各周波数域での周
波数特性を示す図であって、この図に示すように、処理
後では、極低周波数（ａ）および高周波数（ｃ）の振幅
が小さく押えられると共に、ばね上共振周波数（ｂ）は
その振幅も位相もほとんど処理前と同じ状態に維持させ
ることができる。
びローパスフィルタ５２とゲイン調整器５３による処理
前（実線）と処理後（点線）における各周波数域での周
波数特性を示す図であって、この図に示すように、処理
後では、極低周波数（ａ）および高周波数（ｃ）の振幅
が小さく押えられると共に、ばね上共振周波数（ｂ）は
その振幅も位相もほとんど処理前と同じ状態に維持させ
ることができる。
【００５４】また、図２５は、極低周波数とばね上共振
周波数が混在した処理前の特性（点線で示す特性）と、
処理後の特性（実線で示す特性）を示す図であり、この
図に示すように、極低周波数成分をカットしたばね上共
振周波数成分のみを取り出すことができる。
周波数が混在した処理前の特性（点線で示す特性）と、
処理後の特性（実線で示す特性）を示す図であり、この
図に示すように、極低周波数成分をカットしたばね上共
振周波数成分のみを取り出すことができる。
【００５５】したがって、この実施例では、積分器４ｅ
で演算されたばね上速度Ｖは、車両のばね上共振周波数
と同一のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタ５
１およびローパスフィルタ５２により車両のばね上共振
周波数以外の低周波数成分および高周波成分がカットオ
フされるので、前記請求項１記載の発明と同様の効果が
得られる。
で演算されたばね上速度Ｖは、車両のばね上共振周波数
と同一のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタ５
１およびローパスフィルタ５２により車両のばね上共振
周波数以外の低周波数成分および高周波成分がカットオ
フされるので、前記請求項１記載の発明と同様の効果が
得られる。
【００５６】また、フィルタ処理によって低下するばね
上共振周波数付近のゲインは、ゲイン調整器５３によっ
て修正されるので、ゲインの低下や位相遅れのない状態
で制御を行なうことができるようになるという特徴を有
している。
上共振周波数付近のゲインは、ゲイン調整器５３によっ
て修正されるので、ゲインの低下や位相遅れのない状態
で制御を行なうことができるようになるという特徴を有
している。
【００５７】以上、実施例について説明してきたが具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明
に含まれる。
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明
に含まれる。
【００５８】例えば、実施例では、各ショックアブソー
バ毎に制御を行ったが、前輪側と後輪側とに分けて制御
を行ってもよい。また、この場合、制御に用いる信号は
前輪側もしくは後輪側のいずれか一方の信号のみに基づ
いて制御を行うようにしてもよい。
バ毎に制御を行ったが、前輪側と後輪側とに分けて制御
を行ってもよい。また、この場合、制御に用いる信号は
前輪側もしくは後輪側のいずれか一方の信号のみに基づ
いて制御を行うようにしてもよい。
【００５９】また、実施例では、伸側・圧側の一方を高
減衰係数側に制御した際に、他方は低減衰係数に固定さ
れる構造の減衰係数変更手段を有したショックアブソー
バを用いたが、伸側・圧側とも同様に減衰係数が変化す
る構造の減衰係数変更手段を用いてもよい。
減衰係数側に制御した際に、他方は低減衰係数に固定さ
れる構造の減衰係数変更手段を有したショックアブソー
バを用いたが、伸側・圧側とも同様に減衰係数が変化す
る構造の減衰係数変更手段を用いてもよい。
【００６０】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明請求項１
記載の車両懸架装置は、ばね上加速度およびばね上速度
の信号伝達経路の途中に、車両のばね上共振周波数と同
一のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタとロー
パスフィルタ、および、該両フィルタ処理により低下す
るばね上速度のゲインを修正するゲイン修正手段を設け
た構成としたため、前記請求項１記載の車両懸架装置と
同様の効果が得られると共に、フィルタ処理によって低
下するばね上共振周波数付近のゲインは、ゲイン修正手
段によって修正されるので、ゲインの低下や位相遅れの
ない状態で制御を行なうことができるようになるという
効果が得られる。
記載の車両懸架装置は、ばね上加速度およびばね上速度
の信号伝達経路の途中に、車両のばね上共振周波数と同
一のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタとロー
パスフィルタ、および、該両フィルタ処理により低下す
るばね上速度のゲインを修正するゲイン修正手段を設け
た構成としたため、前記請求項１記載の車両懸架装置と
同様の効果が得られると共に、フィルタ処理によって低
下するばね上共振周波数付近のゲインは、ゲイン修正手
段によって修正されるので、ゲインの低下や位相遅れの
ない状態で制御を行なうことができるようになるという
効果が得られる。
【図１】本発明の車両懸架装置を示すクレーム概念図で
ある。
ある。
【図２】本発明第１実施例の車両懸架装置を示す構成説
明図である。
明図である。
【図３】第１実施例の車両懸架装置を示すシステムブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】第１実施例装置に適用したショックアブソーバ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】前記ショックアブソーバの要部を示す拡大断面
図である。
図である。
【図６】前記ショックアブソーバのピストン速度に対応
した減衰力特性図である。
した減衰力特性図である。
【図７】前記ショックアブソーバのパルスモータのステ
ップ位置に対応した減衰係数特性図である。
ップ位置に対応した減衰係数特性図である。
【図８】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＫ
−Ｋ断面図である。
−Ｋ断面図である。
【図９】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＭ
−Ｍ断面図である。
−Ｍ断面図である。
【図１０】前記ショックアブソーバの要部を示す図５の
Ｎ−Ｎ断面図である。
Ｎ−Ｎ断面図である。
【図１１】前記ショックアブソーバの伸側ハード時の減
衰力特性図である。
衰力特性図である。
【図１２】前記ショックアブソーバの伸側・圧側ソフト
状態の減衰力特性図である。
状態の減衰力特性図である。
【図１３】前記ショックアブソーバの圧側ハード状態の
減衰力特性図である。
減衰力特性図である。
【図１４】第１実施例装置におけるＣＰＵ内部の信号処
理部の構成を示すブロック図である。
理部の構成を示すブロック図である。
【図１５】第１実施例装置におけるバンドパスフィルタ
の特性図である。
の特性図である。
【図１６】第１実施例装置におけるコントロールユニッ
トの制御作動を示すフローチャートである。
トの制御作動を示すフローチャートである。
【図１７】第１実施例装置におけるコントロールユニッ
トの制御作動を示すフローチャートである。
トの制御作動を示すフローチャートである。
【図１８】第１実施例装置の作動を示すタイムチャート
である。
である。
【図１９】第１実施例装置におけるショックアブソーバ
のばね上伝達率特性図である。
のばね上伝達率特性図である。
【図２０】第１実施例装置におけるばね上加速度，ばね
上速度，制御用ばね上速度の関係を示すタイムチャート
である。
上速度，制御用ばね上速度の関係を示すタイムチャート
である。
【図２１】本発明第２実施例の車両懸架装置における信
号処理部の構成を示すブロック図である。
号処理部の構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明第３実施例装置の車両懸架における信
号処理部の構成を示すブロック図である。
号処理部の構成を示すブロック図である。
【図２３】第３実施例装置におけるハイパスフィルタ及
びローパスフィルタ処理特性を示す説明図である。
びローパスフィルタ処理特性を示す説明図である。
【図２４】第３実施例におけるハイパスフィルタ及びロ
ーパスフィルタとゲイン調整器による処理前と処理後に
おける各周波数域での周波数特性を示す図である。
ーパスフィルタとゲイン調整器による処理前と処理後に
おける各周波数域での周波数特性を示す図である。
【図２５】第３実施例装置における極低周波数とばね上
共振周波数が混在したハイパスフィルタ処理前の特性と
処理後の特性を示す図である。
共振周波数が混在したハイパスフィルタ処理前の特性と
処理後の特性を示す図である。
【図２６】従来技術のショックアブソーバのばね上伝達
率特性図である。
率特性図である。
ａ 減衰係数変更手段 ｂ ショックアブソーバ ｃ ばね上加速度検出手段 ｄ ばね上速度演算手段 ｅ 減衰係数制御手段 ｆ ハイパスフィルタとローパスフィルタ ｇ ゲイン修正手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−163011（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−151111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−44311（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−353006（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60G 17/015
Claims (1)
- 【請求項１】 車体と各車輪との間に介在され、減衰係
数変更手段により減衰係数を任意に変更可能に形成され
たショックアブソーバと、 車体のばね上上下方向加速度を検出するばね上加速度検
出手段と、 このばね上加速度検出手段で得られるばね上加速度を積
分してばね上速度を求めるばね上速度演算手段と、 このばね上速度演算手段から得られるばね上速度に基づ
き、ショックアブソーバの減衰係数を制御する減衰係数
制御手段とを備えた車両懸架装置において、 前記ばね上加速度およびばね上速度の信号伝達経路の途
中に、車両のばね上共振周波数と同一のカットオフ周波
数を有するハイパスフィルタとローパスフィルタ、およ
び、該両フィルタ処理により低下するばね上速度のゲイ
ンを修正するゲイン修正手段を設けたことを特徴とする
車両懸架装置。
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