JP3096523B2 - 車両懸架装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバの
減衰特性を最適制御する車両の懸架装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ショックアブソーバの減衰特性制
御を行う車両懸架装置としては、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。
この従来の車両懸架装置は、ばね上上下速度及びばね上
・ばね下間の相対速度を検出し、両者が同符号の時に
は、減衰特性をハードとし、両者が異符号の時には減衰
特性をソフトにするといったスカイフック理論に基づく
減衰特性制御を、４輪独立に行うものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来装置にあっては、上述のような構成となっていたた
め、車体がバウンス方向に運動している場合に適したハ
ードの特性とした場合、バウンスとロールやピッチング
が連成した車体運動に対しては、ばね上マスに対し車体
中央の重心まわりの車体慣性モーメントが加わるため、
減衰力（制御力）が不足し、操縦安定性に劣るという問
題点があった。

【０００４】また、ロールやピッチを抑制する制御を行
なう装置も知られているが、これらは、別個に独立した
制御となるし、ステアリングセンサ等他のセンサ類も必
要とするものであることから、制御の簡素化や部品点数
の削減も望まれていた。

【０００５】また、スカイフック理論に基づく減衰特性
制御にあっては、ばね上上下速度と相対速度の両符号の
一致・不一致が切り換わるたびにアクチュエータを駆動
して減衰特性の切り換えを行なう必要があったため、制
御応答性が悪くなると共に、アクチュエータの駆動回数
が多くなって耐久性を低下させるという問題点があっ
た。

【０００６】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、慣性モーメントによる車体の傾斜に対
しても充分な制振性が得られて車両の乗り心地と操縦安
定性を向上できる車両懸架装置の提供を第１の目的と
し、また、構成の簡略化と制御応答性の向上とアクチュ
エータの耐久性向上を図ることができる車両懸架装置の
提供を第２の目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の第１の目的を達成
するために本発明請求項１記載の車両懸架装置は、図１
のクレーム対応図に示すように、車体側と各車輪側の間
に介在され、減衰特性変更手段ａにより減衰特性を変更
可能なショックアブソーバｂと、各ショックアブソーバ
ｂが設けられている位置近傍のばね上上下速度を検出す
るばね上上下速度検出手段ｃと、ばね上上下速度から求
めた制御信号に基づいて各ショックアブソーバｂの減衰
特性を制御する基本制御部ｄを有する減衰特性制御手段
ｅと、該減衰特性制御手段ｅに設けられ、ばね上上下速
度の方向と車体左右のばね上上下速度差の方向が同一方
向である時は、ばね上上下速度差とばね上上下速度との
積から求めた補正レートをばね上上下速度から求めた制
御信号に加算した制御信号に基づいて各ショックアブソ
ーバｂの減衰特性を制御するロール補正制御部ｆとを備
えている手段とした。

【０００８】また、上述の第１の目的を達成するために
本発明請求項２記載の車両懸架装置は、車体側と各車輪
側の間に介在され、減衰特性変更手段ａにより減衰特性
を変更可能なショックアブソーバｂと、各ショックアブ
ソーバｂが設けられている位置近傍のばね上上下速度を
検出するばね上上下速度検出手段ｃと、ばね上上下速度
から求めた制御信号に基づいて各ショックアブソーバｂ
の減衰特性を制御する基本制御部ｄを有する減衰特性制
御手段ｅと、該減衰特性制御手段ｅに設けられ、ばね上
上下速度の方向と車体前後のばね上上下速度差の方向が
同一方向である時は、該ばね上上下速度差とばね上上下
速度との積から求めた補正レートをばね上上下速度から
求めた制御信号に加算した制御信号に基づいて各ショッ
クアブソーバｂの減衰特性を制御するピッチ補正制御部
ｇとを備えている手段とした。

【０００９】さらに、上述の第２の目的を達成するため
に請求項３記載の車両懸架装置は、上記構成に加え、前
記ショックアブソーバを、伸側が減衰特性可変で圧側が
低減衰特性に固定の伸側ハード領域と、圧側が減衰特性
可変で伸側が低減衰特性に固定の圧側ハード領域と、伸
側・圧側共に低減衰特性のソフト領域との３つの領域を
有する構造に形成し、前記減衰特性制御手段を、制御信
号が正の値の時ショックアブソーバを伸側ハード領域に
て制御し、制御信号が負の値の時ショックアブソーバを
圧側ハード領域にて制御し、制御信号が０の時ショック
アブソーバをソフト領域に制御するようにした。

【００１０】

【作用】請求項１記載の車両懸架装置では、ばね上速度
検出手段により、各ショックアブソーバが設けられてい
る位置近傍のばね上上下速度が検出されると、減衰特性
制御手段の基本制御部では、このばね上上下速度から求
めた制御信号に基づいて各ショックアブソーバの減衰特
性制御が行なわれる。そして、ばね上上下速度の方向と
車体左右のばね上上下速度差の方向が同一方向である時
は、ロール補正制御部では、該ばね上上下速度差とばね
上上下速度との積から求めた補正レートをばね上上下速
度から求めた制御信号に加算した制御信号に基づいて各
ショックアブソーバの減衰特性制御が行なわれる。従っ
て、バウンスのみでなく、車体のロールに対しても充分
な制御力が得られる。

【００１１】また、請求項２記載の車両懸架装置では、
ばね上速度検出手段により、各ショックアブソーバが設
けられている位置近傍のばね上上下速度が検出される
と、減衰特性制御手段の基本制御部では、このばね上上
下速度から求めた制御信号に基づいて各ショックアブソ
ーバの減衰特性制御が行なわれる。そして、ばね上上下
速度の方向と車体前後のばね上上下速度差の方向が同一
方向である時は、ピッチ補正制御部では、該ばね上上下
速度差とばね上上下速度との積から求めた補正レートを
ばね上上下速度から求めた制御信号に加算した制御信号
に基づいて各ショックアブソーバの減衰特性制御が行な
われる。従って、バウンスのみでなく、車体のピッチに
対しても充分な制御力が得られる。

【００１２】また、請求項２記載の装置では、制御信号
が正の値の時ショックアブソーバを伸側ハード領域（圧
側は低減衰特性に固定）にて制御し、制御信号が負の値
の時ショックアブソーバを圧側ハード領域（伸側は低減
衰特性に固定）にて制御し、制御信号が０の時ショック
アブソーバをソフト領域に制御するものであり、このた
め、ばね上上下速度に基づく制御信号とばね上・ばね下
間の相対速度とが同符号の時は、その時のショックアブ
ソーバの行程側をハード特性に制御し、異符号の時は、
その時のショックアブソーバの行程側をソフト特性に制
御するという、スカイフック理論に基づいた減衰特性制
御と同一の制御を、ばね上・ばね下間相対速度を検出す
ることなしに行なうことができ、かつ、ステアリングセ
ンサ等の他のセンサ類を必要としないので、構成の簡略
化が計れると共に、低減衰特性方向への減衰特性の切り
換えはアクチュエータを駆動することなしに行なわれる
ため、従来のスカイフック理論に基づいた減衰特性制御
に比べ、減衰特性の切り換え頻度が少なくなって、制御
応答性の向上とアクチュエータの耐久性向上とが図れる
ようになる。

【００１３】

【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、構成について説明する。図２は、本発明実施例の車
両懸架装置を示す構成説明図であり、車体と４つの車輪
との間に介在されて、４つのショックアブソーバＳＡ
₁ ，ＳＡ₂ ，ＳＡ₃ ，ＳＡ₄ （なお、ショックアブソー
バを説明するにあたり、これら４つをまとめて指す場
合、及びこれらの共通の構成を説明する時にはただ単に
ＳＡと表示する。）が設けられている。また、各ショッ
クアブソーバＳＡの車体への取付位置近傍には上下方向
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、運転席の近傍
位置には、各センサ１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。

【００１４】図３は、上記構成を示すシステムブロック
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、上述の上下Ｇセンサ１から
の信号が入力される。また、前記インタフェース回路４
ａ内には、上下Ｇセンサ１から送られる信号の中から高
周波域（30Hz以上）のノイズを除去するためのローパス
フィルタと、該ローパスフィルタを通過した加速度信号
を積分してばね上上下速度Ｖn （Ｖn₁，Ｖn₂，Ｖn₃，Ｖ
n₄）に変換するためのローパスフィルタから構成される
フィルタ回路６が設けられている。

【００１５】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３１
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。

【００１６】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、貫通孔３１ａ，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及び伸側減衰バルブ１２が設けられてい
る。また、ピストンロッド７の先端に螺合されたバウン
ドストッパ４１には、ピストン３１を貫通したスタッド
３８が螺合して固定されていて、このスタッド３８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３
９内には前記流路の流路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、スタッド３８
の外周部には、流体の流通の方向に応じて前記連通孔３
９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、前記パルスモータ３
によりコントロールロッド７０を介して回転されるよう
になっている（図４参照）。また、スタッド３８には、
上から順に第１ポート２１，第２ポート１３，第３ポー
ト１８，第４ポート１４，第５ポート１６が形成されて
いる。

【００１７】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及び第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。

【００１８】従って、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３１
ｂ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２３，
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２５，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。

【００１９】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、伸側・圧側のいずれ
とも図６に示すような特性で減衰特性を多段階に変更可
能に構成されている。つまり、図７に示すように、伸側
・圧側いずれもソフトとした状態（以後、ソフト領域Ｓ
Ｓという）から調整子４０を反時計方向に回動させる
と、伸側のみ減衰特性を多段階に変更可能で圧側が低減
衰特性に固定の領域（以後、伸側ハード領域ＨＳとい
う）となり、逆に、調整子４０を時計方向に回動させる
と、圧側のみ減衰特性を多段階に変更可能で伸側が低減
衰特性に固定の領域（以後、圧側ハード領域ＳＨとい
う）となる構造となっている。

【００２０】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，Ｌ−Ｌ断面及び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。

【００２１】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の作動について、図１４のフロー
チャートに基づき説明する。なお、この制御は、各ショ
ックアブソーバＳＡ毎に別個に行う。

【００２２】ステップ１０１は、下記のように、バウン
ス信号Ｖ_BA，ロール信号Ｖ_RO，ピッチ信号Ｖ_PIを求め
る。なお、図１６は、前輪左・右位置のばね上上下速度
Ｖn₁，Ｖn₂とロール信号_FRＶ_RO，_FLＶ_ROの変化を示すタ
イムチャート、図１７は、前輪右及び後輪右位置のばね
上上下速度Ｖn₁，Ｖn₃とピッチ信号_FRＶ_PI，_RRＶ_PIの変
化を示すタイムチャートである。そして、各ばね上上下
速度Ｖn （Ｖn₁，Ｖn₂，Ｖn₃，Ｖn₄）は上方向では正の
値、下方向では負の値でそれぞれ与えられる。

【００２３】（バウンス信号Ｖ_BA） 前輪 右 _FRＶ_BA＝Ｖn₁ 前輪 左 _FLＶ_BA＝Ｖn₂ 後輪 右 _RRＶ_BA＝Ｖn₃ 後輪 左 _RLＶ_BA＝Ｖn₄ （ロール信号Ｖ_RO） 前輪 右 _FRＶ_RO＝Ｖn₁−Ｖn₂ 前輪 左 _FLＶ_RO＝Ｖn₂−Ｖn₁ 後輪 右 _RRＶ_RO＝Ｖn₃−Ｖn₄ 後輪 左 _RLＶ_RO＝Ｖn₄−Ｖn₃ （ピッチ信号Ｖ_PI） 前輪 右 _FRＶ_PI＝Ｖn₁−Ｖn₃ 前輪 左 _FLＶ_PI＝Ｖn₂−Ｖn₄ 後輪 右 _RRＶ_PI＝Ｖn₃−Ｖn₁ 後輪 左 _RLＶ_PI＝Ｖn₄−Ｖn₂ ステップ１０２は、下記の数式に基づいて、各車輪位置
における車両のロール判断信号Ａ（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，
Ａ₄ ）を求めるステップである。即ち、このステップで
は、前記各ばね上上下速度Ｖn と各ロール信号Ｖ_ROの位
相が同相（図１６の斜線または網状線で示す領域）か逆
相かを判断すると共に、ロール成分の値を算出するもの
である。

【００２４】前輪 右 Ａ₁ ＝Ｖn₁×_FRＶ_RO 前輪 左 Ａ₂ ＝Ｖn₂×_FLＶ_RO 後輪 右 Ａ₃ ＝Ｖn₃×_RRＶ_RO 後輪 左 Ａ₄ ＝Ｖn₄×_RLＶ_RO ステップ１０３は、ロール判断信号Ａが正の値（ばね上
上下速度Ｖn とロール信号Ｖ_ROの位相が同相）であるか
否かを判定するステップであり、ＹＥＳ（同相）でステ
ップ１０４に進み、ＮＯ（逆相）でステップ１０５に進
む。

【００２５】ステップ１０４は、各車輪におけるロール
成分Ｖ_R （_FRＶ_R ，_FLＶ_R ，_RRＶ_R，_RLＶ_R ）をＡ（Ａ₁
，Ａ₂ ，Ａ₃ ，Ａ₄ ）の値に設定するステップであ
る。

【００２６】ステップ１０５は、各車輪におけるロール
成分Ｖ_R （_FRＶ_R ，_FLＶ_R ，_RRＶ_R，_RLＶ_R ）を０に設
定するステップである。

【００２７】ステップ１０６は、下記の数式に基づい
て、各車輪位置における車両のロール判断信号Ｂ（Ｂ
₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ ）求めるステップである。即ち、
このステップでは、前記各ばね上上下速度Ｖn と各ピッ
チ信号Ｖ_PIの位相が同相（図１７の斜線または網状線で
示す領域）か逆相かを判断すると共に、ピッチ成分の値
を算出するものである。

【００２８】前輪右 Ｂ₁ ＝Ｖn₁×_FRＶ_PI 前輪左 Ｂ₂ ＝Ｖn₂×_FLＶ_PI 後輪右 Ｂ₃ ＝Ｖn₃×_RRＶ_PI 後輪左 Ｂ₄ ＝Ｖn₄×_RLＶ_PI ステップ１０７は、ピッチ判断信号Ｂが正の値（ばね上
上下速度Ｖn とピッチ信号Ｖ_PIの位相が同相）であるか
否かを判定するステップであり、ＹＥＳ（同相）でステ
ップ１０８に進み、ＮＯ（逆相）でステップ１０９に進
む。

【００２９】ステップ１０８は、各車輪におけるピッチ
成分Ｖ_P （_FRＶ_P ，_FLＶ_P ，_RRＶ_P，_RLＶ_P ）をＢ（Ｂ₁
，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ ）の値に設定するステップであ
る。

【００３０】ステップ１０９は、各車輪におけるピッチ
成分Ｖ_P （_FRＶ_P ，_FLＶ_P ，_RRＶ_P，_RLＶ_P ）を０に設
定するステップである。

【００３１】ステップ１１０は、ばね上上下速度Ｖn が
正の値である（ショックアブソーバＳＡが伸行程であ
る）か否かを判定するステップであり、ＹＥＳ（伸行
程）でステップ１１１に進み、ＮＯ（圧行程）でステッ
プ１１２に進む。

【００３２】ステップ１１１は、下記の数式に基づいて
伸行程側の制御信号Ｖ（_FRＶ，_FLＶ，_RRＶ，_RLＶ）を求
めるステップである。 前輪 右 _FRＶ＝α₁ ・Ｖn₁＋β₁ ・_FRＶ_R ＋γ₁ ・_FR
Ｖ_P 前輪 左 _FLＶ＝α₁ ・Ｖn₂＋β₁ ・_FLＶ_R ＋γ₁ ・_FL
Ｖ_P 後輪 右 _RRＶ＝α₂ ・Ｖn₃＋β₂ ・_RRＶ_R ＋γ₂ ・_RR
Ｖ_P 後輪 左 _RLＶ＝α₂ ・Ｖn₄＋β₂ ・_RLＶ_R ＋γ₂ ・_RL
Ｖ_P 尚、α₁ ，β₁ ，γ₁ は、前輪の各比例定数 α₂ ，β₂ ，γ₂ は、後輪の各比例定数を示す。

【００３３】また、各式において、最初のα₁ ，α₂ で
くくっている部分がバウンスレートであり、β₁ ，β₂
でくくっている部分がロールレートであり、γ₁ ，γ₂
でくくっている部分がピッチレートである。

【００３４】ステップ１１２は、下記の数式に基づいて
圧行程側の制御信号Ｖ（_FRＶ，_FLＶ，_RRＶ，_RLＶ）を求
めるステップである。 前輪 右 _FRＶ＝α₁ ・Ｖn₁−β₁ ・_FRＶ_R −γ₁ ・_FR
Ｖ_P 前輪 左 _FLＶ＝α₁ ・Ｖn₂−β₁ ・_FLＶ_R −γ₁ ・_FL
Ｖ_P 後輪 右 _RRＶ＝α₂ ・Ｖn₃−β₂ ・_RRＶ_R −γ₂ ・_RR
Ｖ_P 後輪 左 _RLＶ＝α₂ ・Ｖn₄−β₂ ・_RLＶ_R −γ₂ ・_RL
Ｖ_P ステップ１１３は、制御信号Ｖが正の値（上方向）であ
るか否かを判定するステップであり、ＹＥＳ（上方向）
でステップ１１４に進み、ＮＯ（下方向）でステップ１
１５に進む。

【００３５】ステップ１１４は、前回の制御信号Ｖ_-1が
負の値であるか否かを判定するステップであり、ＹＥＳ
でステップ１１６に進み、ＮＯでステップ１１７に進
む。即ち、このステップでは制御信号Ｖの方向が逆転し
たかどうかを判定するものである。

【００３６】ステップ１１６は、上方向の制御信号Ｖの
しきい値Ｖ_S1を所定の値に初期設定するステップであ
る。

【００３７】ステップ１１７は、制御信号Ｖが所定のし
きい値Ｖ_S1以上となったか否かを判定するステップであ
り、ＹＥＳでステップ１１８に進み、ＮＯでステップ１
１９に進む。

【００３８】ステップ１１８は、初期設定されたしきい
値Ｖ_S1をその時の制御信号Ｖの値に更新するステップで
ある。

【００３９】ステップ１１９は、下記の数式に基づいて
ショックアブソーバＳＡにおける伸側の目標ポジション
Ｐn （_FRＰn ，_FLＰn ，_RRＰn ，_RLＰn ）を算出し、こ
の算出された目標ポジションＰn に向けてパルスモータ
３を駆動させるステップである。

【００４０】 前輪 右 _FRＰn ＝（Ｐ_+MAX／Ｖ_S1）×_FRＶ 前輪 左 _FLＰn ＝（Ｐ_+MAX／Ｖ_S1）×_FLＶ 後輪 右 _RRＰn ＝（Ｐ_+MAX／Ｖ_S1）×_RRＶ 後輪 左 _RLＰn ＝（Ｐ_+MAX／Ｖ_S1）×_RLＶ ステップ１１５は、前回の制御信号Ｖ_-1が正の値である
か否かを判定するステップであり、ＹＥＳでステップ１
２０に進み、ＮＯでステップ１２１に進む。即ち、この
ステップでは制御信号Ｖの方向が逆転したかどうかを判
定するものである。

【００４１】ステップ１２０は、下方向の制御信号Ｖの
しきい値Ｖ_S2を所定の値に初期設定するステップであ
る。

【００４２】ステップ１２１は、制御信号の絶対値｜Ｖ
｜が所定のしきい値の絶対値 |Ｖ_S2| 以上となったか否
かを判定するステップであり、ＹＥＳでステップ１２２
に進み、ＮＯでステップ１２３に進む。

【００４３】ステップ１２２は、初期設定されたしきい
値Ｖ_S2をその時の制御信号Ｖの値に更新するステップで
ある。

【００４４】ステップ１２３は、下記の数式に基づいて
ショックアブソーバＳＡにおける圧側の目標ポジション
Ｐn （_FRＰn ，_FLＰn ，_RRＰn ，_RLＰn ）を算出し、こ
の算出された目標ポジションＰn に向けてパルスモータ
３を駆動させるステップである。

【００４５】 前輪 右 _FRＰn ＝（Ｐ_-MAX／Ｖ_S2）×_FRＶ 前輪 左 _FLＰn ＝（Ｐ_-MAX／Ｖ_S2）×_FLＶ 後輪 右 _RRＰn ＝（Ｐ_-MAX／Ｖ_S2）×_RRＶ 後輪 左 _RLＰn ＝（Ｐ_-MAX／Ｖ_S2）×_RLＶ 以上で一回の制御フローを終了し、以後は以上の制御フ
ローを繰り返すものである。

【００４６】次に、実施例装置の作動を図１５のタイム
チャートにより説明する。尚、図において、上から順
に、制御信号Ｖ，減衰力Ｆ及び相対速度，ショックアブ
ソーバＳＡの制御方向（行程），目標ポジションＰn を
示しており、制御信号Ｖがサインカーブを描いて伸側・
圧側交互に行程し、かつ、ピーク値Ｐ₁ ，Ｐ₂ が上下方
向においてそれぞれ初期設定値のしきい値Ｖ_S1，Ｖ_S2を
越えるように変化する場合を示している。

【００４７】図において、領域ａは、制御信号Ｖが上向
きでかつ初期しきい値Ｖ_S1未満である領域である。この
場合、初期しきい値Ｖ_S1の値で最大減衰ポジションＰ
_+MAXとなるように、目標となる伸側の目標ポジションＰ
n を制御信号Ｖに比例して制御することになる。

【００４８】次の領域ｂは、制御信号Ｖが初期しきい値
Ｖ_S1以上となってピーク値Ｐ₁ に達するまでの領域であ
って、この場合、図１４のステップ１１７から１１８の
流れによりしきい値Ｖ_S1を随時制御信号Ｖに一致させる
処理を行なう結果、ピーク値Ｐ₁ に達するまで伸側の目
標ポジションＰn を伸側最大減衰ポジションＰ_+MAXに保
持することになる。

【００４９】次の領域ｃは、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₁
から制御信号Ｖの方向が逆転するまでの領域であって、
この場合、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₁ になった時点で
は、しきい値Ｖ_S1もピーク値Ｐ₁ と等しくなっているこ
とから、図１４のステップ１１９に示す演算式に基づ
き、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₁ より低下すると、その時
点から伸側の目標ポジションＰn が制御信号Ｖの低下に
比例して低下することになる。

【００５０】次の領域ｄは、制御信号Ｖの方向が逆転し
てから、下向きの初期のしきい値Ｖ_S2以上となるまでの
領域である。この場合、初期しきい値Ｖ_S2の値で最大減
衰ポジションＰ_-MAXとなるように、圧側の目標ポジショ
ンＰn を制御信号Ｖに比例して制御することになる。

【００５１】次の領域ｅは、制御信号Ｖが初期しきい値
Ｖ_S2以上となってピーク値Ｐ₂ に達するまでの領域であ
って、この場合、図１４のステップ１２１から１２２の
流れによりしきい値Ｖ_S2を随時制御信号Ｖに一致させる
処理を行なう結果、ピーク値Ｐ₂ に達するまで目標ポジ
ションＰn を圧側最大減衰ポジションＰ_-MAXに保持する
ことになる。

【００５２】次の領域ｆは、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₂
から制御信号Ｖの方向が逆転するまでの領域であって、
この場合、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₂ になった時点で
は、しきい値Ｖ_S2ピーク値Ｐ₂ と等しくなっていること
から、図１４のステップ１２３に示す演算式に基づき、
制御信号Ｖがピーク値Ｐ₂ より上向きに変化すると、そ
の時点から伸側の目標ポジションＰn が制御信号Ｖの変
化に比例して低下することになる。

【００５３】また、図１５のタイムチャートにおいて、
領域ｇは、制御信号Ｖに基づく制御信号Ｖが負の値（下
向き）から正の値（上向き）に逆転した状態であるが、
この時はまだ相対速度は負の値（ショックアブソーバＳ
Ａの行程は圧行程側）となっている領域であるため、こ
の時は、制御信号Ｖの方向に基づいてショックアブソー
バＳＡは伸側ハード領域ＨＳに制御されており、従っ
て、この領域ではその時のショックアブソーバＳＡの行
程である圧行程側がソフト特性となる。

【００５４】また、領域ｈは、制御信号Ｖが正の値（上
向き）のままで、相対速度は負の値から正の値（ショッ
クアブソーバＳＡの行程は伸行程側）に切り換わった領
域であるため、この時は、制御信号Ｖの方向に基づいて
ショックアブソーバＳＡは伸側ハード領域ＨＳに制御さ
れており、かつ、ショックアブソーバの行程も伸行程で
あり、従って、この領域ではその時のショックアブソー
バＳＡの行程である伸行程側が、制御信号Ｖの値に比例
したハード特性となる。

【００５５】また、領域ｊは、制御信号Ｖが正の値（上
向き）から負の値（下向き）に逆転した状態であるが、
この時はまだ相対速度は正の値（ショックアブソーバＳ
Ａの行程は伸行程側）となっている領域であるため、こ
の時は、制御信号Ｖの方向に基づいてショックアブソー
バＳＡは圧側ハード領域ＳＨに制御されており、従っ
て、この領域ではその時のショックアブソーバＳＡの行
程である伸行程側がソフト特性となる。

【００５６】また、領域ｋは、制御信号Ｖが負の値（下
向き）のままで、相対速度は正の値から負の値（ショッ
クアブソーバＳＡの行程は伸行程側）になる領域である
ため、この時は、制御信号Ｖの方向に基づいてショック
アブソーバＳＡは圧側ハード領域ＳＨに制御されてお
り、かつ、ショックアブソーバの行程も圧行程であり、
従って、この領域ではその時のショックアブソーバＳＡ
の行程である圧行程側が、制御信号Ｖの値に比例したハ
ード特性となる。

【００５７】以上のように、この実施例では、ばね上上
下速度に基づく制御信号Ｖとばね上・ばね下間の相対速
度とが同符号の時（領域ｈ，領域ｋ）は、その時のショ
ックアブソーバＳＡの行程側をハード特性に制御し、異
符号の時（領域ｇ，領域ｊ）は、その時のショックアブ
ソーバＳＡの行程側をソフト特性に制御するという、ス
カイフック理論に基づいた減衰特性制御と同一の制御
が、ばね上・ばね下間相対速度を検出することなしに行
なわれることになる。そして、さらに、この実施例で
は、領域ｇから領域ｈ，及び領域ｊから領域ｋへ移行す
る時には、パルスモータ３を駆動させることなしに減衰
特性の切り換えが行なわれることになる。

【００５８】以上説明したように、この実施例では、以
下に列挙する効果が得られる。 バウンスのみでなくピッチ，ロールに対しても十分
な制御力を発生することができることから、乗り心地及
び操縦安定性優れた車両用懸架装置を提供することがで
きる。

【００５９】 上記のようなロール及びピッチを考
慮したスカイフック理論に基づいた減衰特性制御を行な
うにあたり、検出手段としては上下Ｇセンサのみしか用
いないため、部品点数を少なくして低コスト化を図れる
と共に、組付の手間，組付スペース，重量を少なくする
ことができる。

【００６０】 従来のスカイフック理論に基づいた減
衰特性制御に比べ、減衰特性の切り換え頻度が少なくな
るため、制御応答性を高めることができると共に、パル
スモータ３の耐久性を向上させることができる。

【００６１】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。

【００６２】例えば、実施例では、ばね上上下速度が正
の値か負の値かによってハード特性側に制御する方の行
程を決定する制御内容としたが、ばね上上下速度に所定
のしきい値を設け、ばね上上下速度がこの正負しきい値
内にある間は、伸側・圧側が共にソフト特性となるソフ
ト領域ＳＳに制御すると共に、正負しきい値を越えた時
にハード特性（伸側ハード領域ＨＳ、または、圧側ハー
ド領域ＳＨ）側に制御するようにすることもできる。

【００６３】また、実施例では、目標ポジションを演算
式に基づいて求めるようにしたが、図１８に示すような
マップに基づいて求めるようにしてもよい。尚、この図
において、（イ）は伸側用マップ、（ロ）は圧側用マッ
プであり、制御信号Ｖの値に対応した目標ポジションＰ
n が設定されている。

【００６４】また、バウンス信号Ｖ_BA，ロール信号
Ｖ_RO，ピッチ信号Ｖ_PIは、以下の数式に基づいて求める
ようすることもできる。

【００６５】（バウンス信号Ｖ_BA 他例１） 前輪 右・左 _FRＶ_BA，_FLＶ_BA＝（Ｖn₁＋Ｖn₂）／２ 後輪 右・左 _RRＶ_BA，_RLＶ_BA＝（Ｖn₃＋Ｖn₄）／２ （バウンス信号Ｖ_BA 他例２） 前・後輪 右・左 Ｖ_BA＝（Ｖn₁＋Ｖn₂＋Ｖn₃＋Ｖn₄）
／４ （ロール信号Ｖ_RO 他例） 右輪 前・後 _FRＶ_RO，_RRＶ_RO＝（Ｖn₁＋Ｖn₃）／２−
（Ｖn₂＋Ｖn₄）／２ 左輪 前・後 _FLＶ_RO，_RLＶ_RO＝（Ｖn₂＋Ｖn₄）／２−
（Ｖn₁＋Ｖn₃）／２ （ピッチ信号Ｖ_PI 他例） 前輪 右・左 _FRＶ_PI，_FLＶ_PI＝（Ｖn₁＋Ｖn₂）／２−
（Ｖn₃＋Ｖn₄）／２ 後輪 右・左 _RRＶ_PI，_RLＶ_PI＝（Ｖn₃＋Ｖn₄）／２−
（Ｖn₁＋Ｖn₂）／２ また、この実施例では、伸・圧両行程の内の一方の側を
高減衰特性側に制御する時は、その逆行程側が所定の低
減衰特性に固定される構造のショックアブソーバを用い
たが、伸・圧両行程が同時に変化する構造のショックア
ブソーバを用いることができる。

【００６６】また、この実施例では、バウンスレート
と、ピッチレート、ロールレートに基づいて制御信号を
求めるようにしたが、バウンスレートとピッチレート、
または、バウンスレートとロールレートに基づいて制御
信号を求めることもできる。

【００６７】

【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、ばね上上下速度の方向と車体左
右のばね上上下速度差の方向が同一方向である時は、該
ばね上上下速度差とばね上上下速度との積から求めた補
正レートをばね上上下速度から求めた制御信号に加算し
た制御信号に基づいて制御するロール補正制御部を備え
たことで、バウンスのみでなく、操舵操作による車体の
ロールに対しても充分な制振性が得られるもので、これ
によって、乗り心地と操縦安定性を向上させることがで
きるという効果が得られる。

【００６８】また、本発明請求項２記載の車両懸架装置
は、ばね上上下速度の方向と車体前後のばね上上下速度
差の方向が同一方向である時は、該ばね上上下速度差と
ばね上上下速度との積から求めた補正レートをばね上上
下速度から求めた制御信号に加算した制御信号に基づい
て制御するピッチ補正制御部を備えたことで、バウンス
のみでなく、操舵操作による車体のピッチに対しても充
分な制振性が得られるもので、これによって、乗り心地
と操縦安定性を向上させることができるという効果が得
られる。

【００６９】また、請求項２記載の車両懸架装置は、上
記構成に加え、各ショックアブソーバを、伸側が減衰特
性可変で圧側が低減衰特性に固定の伸側ハード領域と、
圧側が減衰特性可変で伸側が低減衰特性に固定の圧側ハ
ード領域と、伸側・圧側共に低減衰特性のソフト領域と
の３つの領域を有する構造に形成し、前記減衰特性制御
手段を、制御信号が正のしきい値以上の時ショックアブ
ソーバを伸側ハード領域にて制御し、制御信号が負のし
きい値以下の時ショックアブソーバを圧側ハード領域に
て制御し、制御信号が正・負しきい値の間の時ショック
アブソーバをソフト領域に制御するように構成したこと
で、相対速度検出手段を用いることなくスカイフック理
論に基づいた減衰特性制御が可能になるため、部品点数
を少なくして低コスト化を図れると共に、組付の手間，
組付スペース，重量を少なくできると共に、従来のスカ
イフック理論に基づいた減衰特性制御に比べ、減衰特性
の切り換え頻度を少なくできるため、制御応答性を高め
ることができ、かつ、減衰特性切換用アクチュエータの
耐久性を向上させることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】本発明実施例の車両懸架装置を示す構成説明図
である。

【図３】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。

【図４】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。

【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。

【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特性特性図である。

【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。

【図９】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＬ
−Ｌ断面及びＭ−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。

【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。

【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。

【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。

【図１４】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。

【図１５】実施例装置におけるコントロールユニットの
制御作動を示すタイムチャートである。

【図１６】実施例装置におけるロール発生状態の判定方
法を説明するタイムチャートである。

【図１７】実施例装置におけるピッチ発生状態の判定方
法を説明するタイムチャートである。

【図１８】目標ポジションの求め方の他の例を示すマッ
プである。

【符号の説明】

ａ 減衰特性変更手段 ｂ ショックアブソーバ ｃ ばね上上下速度検出手段 ｄ 基本制御部 ｅ 減衰特性制御手段 ｆ ロール補正制御部 ｇ ピッチ補正制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−169958（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276807（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−81315（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−42319（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−119440（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−169314（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−169313（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−104726（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−42320（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/015

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体側と各車輪側の間に介在され、減衰
   特性変更手段により減衰特性を変更可能なショックアブ
   ソーバと、 各ショックアブソーバが設けられている位置近傍のばね
   上上下速度を検出するばね上上下速度検出手段と、 ばね上上下速度から求めた制御信号に基づいて各ショッ
   クアブソーバの減衰特性を制御する基本制御部を有する
   減衰特性制御手段と、 該減衰特性制御手段に設けられ、ばね上上下速度の方向
   と車体左右のばね上上下速度差の方向が同一方向である
   時は、ばね上上下速度差とばね上上下速度との積から求
   めた補正レートをばね上上下速度から求めた制御信号に
   加算した制御信号に基づいて各ショックアブソーバの減
   衰特性を制御するロール補正制御部と、を備えているこ
   とを特徴とする車両懸架装置。
2. 【請求項２】 車体側と各車輪側の間に介在され、減衰
   特性変更手段により減衰特性を変更可能なショックアブ
   ソーバと、 各ショックアブソーバが設けられている位置近傍のばね
   上上下速度を検出するばね上上下速度検出手段と、 ばね上上下速度から求めた制御信号に基づいて各ショッ
   クアブソーバの減衰特性を制御する基本制御部を有する
   減衰特性制御手段と、 該減衰特性制御手段に設けられ、ばね上上下速度の方向
   と車体前後のばね上上下速度差の方向が同一方向である
   時は、ばね上上下速度差とばね上上下速度との積から求
   めた補正レートをばね上上下速度から求めた制御信号に
   加算した制御信号に基づいて各ショックアブソーバの減
   衰特性を制御するピッチ補正制御部と、を備えているこ
   とを特徴とする車両懸架装置。
3. 【請求項３】 前記ショックアブソーバを、伸側が減衰
   特性可変で圧側が低減衰特性に固定の伸側ハード領域
   と、圧側が減衰特性可変で伸側が低減衰特性に固定の圧
   側ハード領域と、伸側・圧側共に低減衰特性のソフト領
   域との３つの領域を有する構造に形成し、 前記減衰特性制御手段を、制御信号が正の値の時ショッ
   クアブソーバを伸側ハード領域にて制御し、制御信号が
   負の値の時ショックアブソーバを圧側ハード領域にて制
   御し、制御信号が０の時ショックアブソーバをソフト領
   域に制御するように構成したことを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の車両懸架装置。