JP3110219B2

JP3110219B2 - 車両懸架装置

Info

Publication number: JP3110219B2
Application number: JP05227066A
Authority: JP
Inventors: 光雄佐々木; 敏郎平井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 2000-11-20
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: US5572426A; GB2281723B; GB2281723A; GB9418430D0; JPH0781354A; DE4432585C2; DE4432585A1

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
減衰力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力特性
制御を行う車両懸架装置としては、例えば、特開平４−
６３７１２号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】この従来の車両懸架装置は、ばね上上下速
度が正の値（上向き）である時は、伸側が高減衰力のハ
ード特性で圧側が低減衰力のソフト特性とし、ばね上上
下速度が負の値（下向き）である時は、圧側がハード特
性で伸側がソフト特性とするように、各ショックアブソ
ーバの伸側及び圧側の減衰力特性をそれぞれハード・ソ
フトの２段階で切り換え制御するようにしたものであっ
た。

【０００４】すなわち、ばね上上下速度とばね上・ばね
下間相対速度との符号が、一致する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、不一致の
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力特
性制御と同一の制御を、相対速度を検出することなしに
行なうことができるもので、これにより、コストを低減
できるという特徴を有するものであった。

【０００５】

【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、上述のように、ハード特性とソフ
ト特性の２段階で減衰力特性を切り換え制御する構造で
あって、切り換え時における減衰力変化が急激であるた
め、高周波振動の発生により車両の乗り心地に悪影響を
与えるという問題点がある。

【０００６】もっとも、上述のような問題点は、ばね上
上下速度の値に比例して減衰力特性を多段階に切り換え
ることによって解決することは可能であるが、このよう
に減衰力特性をばね上上下速度の値に比例させて連続的
に切り換えを行なった場合には、低周波の小振幅入力に
対しては、ばね上上下速度信号レベルが低いことから十
分な減衰力が得られなくなり、これにより、制振性が不
足するおそれがあるという別の問題点が生じるものであ
る。

【０００７】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、ばね上・ばね下間相対速度を検出する
ことなしに、走行路面状況に応じて制御ゲインを変更し
て、乗り心地と操縦安定性を両立させることができる車
両懸架装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の車両懸架装置は、図１のクレーム対応図
に示すように、車体側と車輪側の間に設けられ、減衰力
特性を変更可能なショックアブソーバａと、ばね上上下
速度に関係した車体挙動を検出するばね上上下速度検出
手段ｂと、このばね上上下速度検出手段ｂから得られる
ばね上上下速度に基づいて形成した制御信号に応じて減
衰力特性を切り換える減衰力特性制御手段ｃとを有した
車両懸架装置において、前記制御信号のピーク値を複数
ストックしてその移動平均値を求め、前記減衰力特性制
御手段ｃが前記ショックアブソーバａの伸側あるいは圧
側の減衰力特性を制御信号に応じて切り換える時の制御
ゲインを、前記移動平均値が小さいほど高めるよう設定
するゲイン設定手段ｄを設けた。

【０００９】なお、前記ゲイン設定手段ｄは、ストック
している複数のピーク値に対し、その検出順位に応じて
所定の重み付けを行うようにしてもよい。また、前記ゲ
イン設定手段ｄは、ストックしている複数のピーク値に
対し、制御信号の周波数に応じて重み付けを行うように
してもよい。あるいは、前記ゲイン設定手段ｄは、スト
ックしている複数のピーク値に対し、制御信号の周波数
と車両のばね上共振周波数との比の所定の実数乗の値に
応じて重み付けを行うようにしてもよい。

【００１０】

【作用】良路走行時には、ばね上上下速度が小さく、ば
ね上上下速度に基づいて形成する制御信号は、低周波小
振幅となる。このように制御信号が低周波小振幅になる
と、ゲイン設定手段ｄにストックする制御信号の各ピー
ク値も小さくなり、その移動平均値も小さくなるから、
ゲイン設定手段ｄでは、制御ゲインを高める。

【００１１】したがって、ばね上上下速度に対する制御
ゲインが高まり、減衰力特性制御手段ｃでは、減衰力特
性を高めに制御することになり、十分な制振性が得られ
て操縦安定性を確保することができる。

【００１２】なお、このような良路走行時において、継
ぎ目や突起部を車両が通過した場合等のように、単発的
に大きな路面入力があった時には、ゲイン設定手段ｄに
おいてストックしている複数のピーク値の一部のみしか
高まらないから、その移動平均値は、大きな変動はな
く、このため、ゲイン設定手段ｄにおいてゲインを大き
く低下させることはない。したがって、単発的大路面入
力で制御ゲインが大きく低下して制振性が大きく低下す
ることはなく、車両の操縦安定性を確保することができ
る。

【００１３】一方、悪路走行時には、ばね上上下速度が
大きく、ばね上上下速度に基づいて形成する制御信号
は、高周波大振幅となる。このような場合、ゲイン設定
手段ｄにストックする制御信号の各ピーク値が大きくな
り、その移動平均値も大きくなるから、ゲイン設定手段
ｄでは、制御ゲインを落とす。

【００１４】したがって、ばね上上下速度に対する制御
ゲインが低下し、減衰力特性制御手段ｃでは、減衰力特
性を低めに制御することになり、ばね上に対するばね下
振動入力伝達を抑制し、悪路走行時における車両の乗り
心地を確保することができる。

【００１５】また、請求項２記載の発明では、ゲイン設
定手段ｄにストックしている複数のピーク値に対し、検
出順位に応じて所定の重み付けを行うもので、例えば、
過去よりも現在に近い側のデータになるにつれて重み付
けを大きくすることにより、過去よりも現在のデータを
重視して制御ゲインを設定することができる。

【００１６】また、請求項３記載の発明では、ゲイン設
定手段ｄにストックしている複数のピーク値に対し、制
御信号入力周波数に応じて重み付けを行なうもので、例
えば、高周波で得られたピーク値ほど低周波の場合より
も重み付けを重くすることで、路面状態に応じてきめ細
かに制御ゲインを設定することができる。

【００１７】また、請求項４記載の発明では、ゲイン設
定手段ｄにストックしている複数のピーク値に対し、制
御信号の周波数と車両のばね上共振周波数との比の所定
の実数乗の値に応じた重み付けが行なわれるもので、ば
ね上共振周波数付近から外れる制御信号ほど迅速な制御
ゲインの変更が行え、これにより、路面状況に応じたよ
りきめ細かな制御ゲインの値を設定することができる。

【００１８】

【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。（第１実施例）まず、構成について説明する。

【００１９】図２は、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
は、ばね上上下速度に関係した車体挙動として車体の上
下方向の加速度を検出する上下加速度センサ（請求の範
囲のばね上上下速度検出手段に相当し、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、各上下Ｇ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。

【００２０】図３は、上記構成を示すシステムブロック
図であり、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、上述の各上下Ｇセンサ１から
の加速度信号が入力される。そして、前記インタフェー
ス回路４ａ内には、図１４に示す３つで１組のフィルタ
回路が各上下Ｇセンサ１毎に設けられている。すなわ
ち、ＬＰＦ１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
ーパスフィルタ回路であり、また、ＬＰＦ２は、ローパ
スフィルタ回路ＬＰＦ１を通過した加速度信号を積分し
てばね上上下速度に変換するためのローパスフィルタ回
路であり、ＢＰＦは、ばね上共振周波数を含む周波数域
を通過させてバウンス成分としてのばね上上下速度（制
御信号）Ｖn を得るためのバンドパスフィルタ回路であ
る。

【００２１】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。

【００２２】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伸側減
衰バルブ１２及び圧側減衰バルブ２０とが設けられてい
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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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係数を多段階に変更可
能に構成されている。つまり、図７に示すように、伸側
・圧側いずれも最低減衰係数とした領域（以後、ソフト
特性ＳＳという）から調整子４０を反時計方向に回動さ
せると、伸側のみ減衰係数を多段階に変更可能で圧側が
最低減衰係数に固定の領域（以後、伸側ハード特性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、圧側のみ減衰係数を多段階に変更可能で伸側が
最低減衰係数に固定の領域（以後、圧側ハード特性ＳＨ
という）となる構造となっている。

【００２６】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
ジションに配置した時の減衰力特性を図１１，１２，１
３に示している。

【００２７】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１５のフロー
チャート及び図１６のタイム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。

【００２８】まず、図１５のフローチャートにおいて、
ステップ１０１は、各上下Ｇセンサ１から得られる上下
加速度信号を、図１４に示す３つで一組の各フィルタ回
路ＬＰＦ１，ＬＰＦ２，ＢＰＦで処理して各車輪近傍位
置におけるバウンス成分としてのばね上上下速度（制御
信号）Ｖn を求めるステップである。なお、前記ばね上
上下速度Ｖn は、ばね上上下加速度が上方向の時には正
の値で、また、下方向の時には負の値で与えられる。

【００２９】ステップ１０２は、ばね上上下速度Ｖn が
所定の不感帯のしきい値Ｖ_NC-T，Ｖ_NC-Cの間の値である
か否かを判定するステップであり、ＹＥＳでステップ１
０３に進んでショックアブソーバＳＡをソフト特性ＳＳ
に切り換え制御し、ＮＯでステップ１０４に進む。

【００３０】ステップ１０４は、ばね上上下速度Ｖn
が、不感帯の正のしきい値Ｖ_NC-T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１０５に進
み、ＮＯでステップ１０７に進む。

【００３１】ステップ１０５は、次式により伸側比例範
囲Ｖ_H-T を求めるステップである。Ｖ_H-T=η_T・(K₁・Vn₁+ K₂・Vn₂+ ・・・ +K_n・Vn_n)/K₁+K₂+ ・・・ +K_n なお、η_T は、伸側比例域調整係数。Ｖn₁ ・・・Ｖn_nは、
ばね上上下速度Ｖn の半周期毎におけるピーク値で、下
付小数字_1・・・n は、数字が大きくなるほど過去のデータ
であることを示している。Ｋ₁・・・Ｋ_n は伸側重み係数
で、下付小数字_1・ _・・n は、前記各ばね上上下速度Ｖn の
ピーク値Ｖn₁ ・・・Ｖn_nに対応するものである。

【００３２】すなわち、この伸側比例範囲Ｖ_H-T は、伸
側の最大減衰力特性ポジションＰmax_-T （図７のポジ
ション）に対応するばね上上下速度Ｖn を示すもので、
図１６に示すように、過去４つのピーク値Ｖn_m（Ｖn₁ ・
・・Ｖn₄）の移動平均値に基づいて求められる。

【００３３】ステップ１０６は、ショックアブソーバＳ
Ａを伸側ハード特性ＨＳに切り換えると共に、伸側の減
衰力特性ポジションＰ_T （減衰係数）を次式に基づいて
求めてパルスモータ３を駆動するステップである。

【００３４】ＰT ＝Ｐmax-T ・（Ｖn −ＶNC-T）／（Ｖ
H-T −ＶNC-T ）すなわち、前記伸側比例範囲ＶH-T が大きくなると制御
ゲインが低下する一方で、伸側比例範囲ＶH-T が小さく
なると制御ゲインが高くなる。そして、伸側比例範囲Ｖ
H-T は、ばね上上下速度Ｖn の各ピーク値Ｖnmの移動平
均値に比例させていることから、ばね上上下速度Ｖn の
波形振幅（ピーク値）が小さいと制御ゲインが高く設定
され、逆に波形振幅が大きくなると制御ゲインが低下さ
れることになる。

【００３５】ステップ１０７は、便宜上表示しているス
テップであり、ステップ１０２及びステップ１０４でＮ
Ｏと判定した場合には、ばね上上下速度Ｖn は、不感帯
の負のしきい値Ｖ_NC-C以下であり、この場合は、ステッ
プ１０８に進む。

【００３６】ステップ１０８は、次式により圧側比例範
囲Ｖ_H-C を求めるステップである。Ｖ_H-C=η_C・(K₁・Vn₁+ K₂・Vn₂+ ・・・ +K_n・Vn_n)/K₁+K₂+ ・・・ +K_n なお、η_C は、圧側比例域調整係数。Ｖn₁ ・・・Ｖn_nは、
ピーク値で、下付小数字_1・・・n は、数字が大きくなるほ
ど過去のデータであることを示している。Ｋ₁・・・Ｋ_n は
圧側重み係数で、下付小数字_1・・・n は、前記各ばね上上
下速度Ｖn のピーク値Ｖn_m（Ｖn₁ ・・・Ｖn_n）に対応する
ものである。

【００３７】すなわち、この圧側比例範囲Ｖ_H-C は、圧
側の最大減衰力特性ポジションＰmax_-C （図７の）に
対応するばね上上下速度Ｖn を示すもので、図１６に示
すように、過去４つ分のピーク値Ｖn_m（Ｖn₁ ・・・Ｖn₄）
の移動平均値に基づいて求められる。

【００３８】ステップ１０９は、ショックアブソーバＳ
Ａを圧側ハード特性ＳＨに切り換えると共に、圧側の減
衰力特性ポジションＰ_C （減衰係数）を次式に基づいて
求めてパルスモータ３を駆動するステップである。

【００３９】ＰC ＝Ｐmax-C ・（ |Ｖn|− |ＶNC-C| ）
／（ |ＶH-C|− |ＶNC-C| ）すなわち、前記圧側比例範囲ＶH-C が大きくなると制御
ゲインが低下する一方で、圧側比例範囲ＶH-C が小さく
なると制御ゲインが高くなる。そして、圧側比例範囲Ｖ
H-C は、ばね上上下速度Ｖn の各ピーク値Ｖnmの移動平
均値に比例させていることから、ばね上上下速度Ｖn の
波形振幅（ピーク値）が小さいと制御ゲインが高めら
れ、逆に波形振幅が大きくなると制御ゲインが低下され
ることになる。

【００４０】次に、コントロールユニット４における制
御ゲイン可変設定作動について説明する。（イ）良路走行時良路走行時には、ばね上上下速度Ｖn が低周波小振幅と
なりそのピーク値Ｖn_mの移動平均値も小さくなる。した
がって、比例範囲Ｖ_H-T ，Ｖ_H-C が小さくなって制御ゲ
インが高く設定されるため、ばね上上下速度Ｖn に対し
て減衰力特性ポジションＰ_T ，Ｐ_C が高く制御されて、
ばね上上下速度Ｖn が低周波小振幅入力となる良路走行
時においても、十分な制振性が得られて操縦安定性を確
保することができる。

【００４１】なお、このような良路走行時に、継ぎ目や
突起部を車両が通過した場合等のように、単発的に大き
な路面入力があった場合、複数ピーク値Ｖn_mの移動平均
値は大きな変動はなく、このため、単発的大路面入力に
より急に制御ゲインが大きく低下して減衰係数が低下さ
れるといったことはなく、これにより、車両の操縦安定
性を確保することができる。

【００４２】（ロ）悪路走行時悪路走行時には、ばね上上下速度Ｖn が高周波大振幅と
なり、ピーク値Ｖn_mの移動平均値が大きくなる。したが
って、比例範囲Ｖ_H-T ，Ｖ_H-C が大きくなって制御ゲイ
ンが低下されるため、上記良路走行時と比較するとばね
上上下速度Ｖnに対して減衰力特性ポジションＰ_T ，Ｐ_C
が低く制御されて、ばね上に対するばね下振動入力の
伝達を抑制し、悪路走行時における車両の乗り心地を確
保することができる。

【００４３】次に、コントロールユニット４における減
衰力特性制御作動を図１７のタイムチャートにより説明
する。ばね上上下速度Ｖn がこの図に示すように変化し
た場合、ばね上上下速度Ｖnが所定のしきい値Ｖ_NC-T，
Ｖ_NC-Cの間の不感帯内である時には、ショックアブソー
バＳＡをソフト特性ＳＳに制御する（領域ｅ）。

【００４４】また、ばね上上下速度Ｖn が不感帯の正の
しきい値Ｖ_NC-T以上となると、伸側ハード特性ＨＳの領
域内でポジションを切り換え制御して、圧側を最低減衰
係数に固定する。

【００４５】また、ばね上上下速度Ｖn が不感帯の負の
しきい値Ｖ_NC-C以下となると、圧側ハード特性ＳＨの領
域内でポジションを切り換え制御して、伸側を最低減衰
係数に固定する。

【００４６】また、図１７のタイムチャートにおいて、
領域ａは、ばね上上下速度Ｖn が負（下向き）から正
（上向き）に逆転したのに対し、相対速度はまだ負の値
で、ショックアブソーバＳＡが圧行程となっている領域
で、スカイフック理論では、圧行程側を低減衰係数に切
換制御する。この時、本実施例では、ばね上上下速度Ｖ
n の方向に基づいてショックアブソーバＳＡを伸側ハー
ド特性ＨＳの領域のポジションに制御しており、ショッ
クアブソーバＳＡの行程方向である圧行程側は、スカイ
フック理論どおり最低減衰係数となっている。

【００４７】また、領域ｂは、ばね上上下速度Ｖn が正
（上向き）のままで、相対速度は負から正（ショックア
ブソーバＳＡの行程は伸行程側）に切り換わり、つま
り、ショックアブソーバＳＡが伸行程に切り換わった領
域で、スカイフック理論では、伸行程側を高減衰係数に
切換制御する。この時、本実施例では、ばね上上下速度
Ｖn の方向に基づいてショックアブソーバＳＡは伸側ハ
ード特性ＨＳの領域のポジションに制御しており、ショ
ックアブソーバＳＡの行程方向の伸行程側は、ポジショ
ンの制御領域を変えることなく、スカイフック理論どお
り高減衰係数に制御する。

【００４８】また、領域ｃは、ばね上上下速度Ｖn が正
（上向き）から負（下向き）に逆転したのに対し、相対
速度はまだ正であり、ショックアブソーバＳＡが伸行程
となっている領域で、スカイフック理論では、伸行程側
を低減衰係数に制御する。この時、本実施例では、ばね
上上下速度Ｖn の方向に基づいてショックアブソーバＳ
Ａは圧側ハード特性ＳＨの領域内のポジションに制御し
ており、ショックアブソーバＳＡの行程方向である伸行
程側が、スカイフック理論どおり最低減衰係数となって
いる。

【００４９】また、領域ｄは、ばね上上下速度Ｖn が負
（下向き）のままで、相対速度は正から負に変化し、シ
ョックアブソーバＳＡが圧行程を行っている領域で、ス
カイフック理論では、圧行程側を高減衰係数に制御す
る。この時、本実施例では、ばね上上下速度Ｖn の方向
に基づいてショックアブソーバＳＡは圧側ハード特性Ｓ
Ｈの領域内のポジションに制御されており、ショックア
ブソーバの行程方向である圧行程側は、スカイフック理
論どおり、高減衰係数に制御される。

【００５０】以上のように、この実施例では、ばね上上
下速度とばね上・ばね下間の相対速度とが同符号の時
（領域ｂ，領域ｄ）は、その時のショックアブソーバＳ
Ａの行程側をハード特性に制御し、異符号の時（領域
ａ，領域ｃ）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
に基づいた減衰力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ａから領
域ｂ，及び領域ｃから領域ｄ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力特性の切り換え
が行なわれることになる。

【００５１】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。

【００５２】ばね上上下速度Ｖn の値が小さくなる
低周波小振幅の良路走行時には、制御ゲインを高く設定
して、十分な制振性が得られて操縦安定性を確保するこ
とができるのに対し、ばね上上下速度Ｖn の値が大きく
なる高周波大振幅の悪路走行時においては、制御ゲイン
を低く設定して、ばね上に対するばね下振動入力の伝達
を抑制して悪路走行時における車両の乗り心地を確保す
ることができるもので、操縦安定性と乗り心地の確保を
高いレベルで両立することができる。

【００５３】制御ゲインを、ピーク値の移動平均値
に基づいて設定することにより、単発的な入力では、減
衰力特性が大きく変化させることがない。

【００５４】従来のスカイフック理論に基づいた減
衰力特性制御に比べ、減衰力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。

【００５５】車両挙動として、相対速度を検出する
ことなくばね上上下速度を検出するだけで、スカイフッ
ク理論に基づいた減衰力特性制御を行なうことができる
ため、コストを低減できる。

【００５６】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。なお、他の実施例を説明するにあたり、前記第１実
施例との相違点についてのみ説明する。

【００５７】（第２実施例）この第２実施例車両懸架装
置は、コントロールユニット４における制御内容のう
ち、比例範囲Ｖ_H-T ，Ｖ_H-C を求める演算式（図１５の
ステップ１０５，１０８）において、ピーク値をその時
のばね上上下速度（制御信号）Ｖn の周波数に応じて設
定するようにした点で前記第１実施例とは相違している
ものである。

【００５８】すなわち、この実施例では、図１６に示す
ように、ばね上上下速度Ｖn が０点をクロスした時から
次に０点をクロスするまでの間（半周期）の周波数判断
時間ｔ_m （ｔ₁ ，ｔ₂ ，・・・，ｔ_n ）を計測し、この各
周波数判断時間ｔ_m が、所定のしきい値（例えば、ばね
上共振周波数における半周期相当の時間）Ｔ_O 以下であ
る時（ｔ_m ≦Ｔ_O ）には、その時のピーク値Ｖn_mをあら
かじめ設定された大きな値の修正値Ｖ_0-T ，Ｖ_O-C に変
更してストックするようにしたものである。

【００５９】従って、この実施例では、所定以上の高周
波路面入力に対し、実際のピーク値に関係なく制御ゲイ
ンを低下させる方向に修正することができるため、車両
の乗り心地を向上させることができるようになる。

【００６０】（第３実施例）この第３実施例の車両懸架
装置は、コントロールユニット４における制御内容のう
ち、比例範囲Ｖ_H-T ，Ｖ_H-C を求める演算式（図１５の
ステップ１０５，１０８）において、次式に示すよう
に、ピーク値Ｖn_mに対し、周波数に基づく重み係数ｆ_m
（ｆ₁ ，ｆ₂ ，・・・，ｆ_n ）を乗じるようにした点で前
記第１実施例とは相違したものである。

【００６１】Ｖ_H-T=η_T・(K₁・f₁・Vn₁+ K₂・f₂・Vn₂+ ・・・ +K_n・f_n・Vn_n)/K₁+K₂+ ・・・ +K_n Ｖ_H-C=η_C・(K₁・f₁・Vn₁+ K₂・f₂・Vn₂+ ・・・ +K_n・f_n・Vn_n)/K₁+K₂+ ・・・ +K_n そして、この重み係数ｆ_m は、周波数判断時間ｔ_m に対
する重み係数ｆ_m の相関を取る図１８のマップに基づい
て設定されるものであり、このマップでは、周波数判断
時間ｔ_m が所定のしきい値（例えば、ばね上共振周波数
における半周期相当の時間）Ｔ_O 以上では重み係数は１
となるが、しきい値Ｔ₀ 以下になると、重み係数ｆ_m が
増加するような関数となっている。

【００６２】従って、この実施例では、所定以上の高周
波路面入力に対し、その周波数に応じて制御ゲインを比
例的に低下させる方向にきめ細かく修正することができ
るため、車両の乗り心地をさらに向上させることができ
るようになる。

【００６３】（第４実施例）この第４実施例の車両懸架
装置は、コントロールユニット４における制御内容のう
ち、比例範囲Ｖ_H-T ，Ｖ_H-C を求める演算式（図１５の
ステップ１０５，１０８）において、次式に示すよう
に、ピーク値Ｖn_m（Ｖn₁，Ｖn₂，・・・，Ｖn_n）を、その
時の周波数に応じた補正値Ｖ_m （Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，・・・，Ｖ
_n ）に変更するようにした点で前記第１実施例とは異な
ったものである。Ｖ_H-T=η_T・(K₁・V₁+ K₂・V₂+ ・・・ +K_n・V_n)/K₁+K₂+ ・・・ +K_n Ｖ_H-C=η_C・(K₁・V₁+ K₂・V₂+ ・・・ +K_n・V_n)/K₁+K₂+ ・・・ +K_n そして、補正値Ｖ_m は、次式に基づいて求められる。

【００６４】Ｖ_m ＝（Ｔr ／ｔ_m ）^L ・Ｖn_m なお、Ｔr は、ばね上共振周波数ｆ_r の波形における半
周期分の時間（１／２・ｆ_r ）を示す固定値であり、ま
た、^L は実数である。

【００６５】但し、図１９に示すように、周波数判断時
間ｔ_m が所定のミニマム値ｔ_min 以下である時は、補正
値Ｖ_m を所定のマックス値Ｖ₀ に固定すると共に、上式
で求められた補正値Ｖ_m がマックス値Ｖ₀ 以上である時
は、Ｖ_m ＝Ｖ₀ とする。

【００６６】また、この第４実施例では、図２０に示す
ように、比例範囲Ｖ_H-T ，Ｖ_H-C にミニマム値Ｖ_H-min
と、マックス値Ｖ_H-max とが設定されていて、演算結果
値がそれ以下または以上となってもその値に固定される
ようになっている。

【００６７】従って、この実施例では、周波数が高くな
るにしたがって制御ゲインを比例的に低下させる方向に
きめ細かく修正することができるため、車両の乗り心地
をさらに向上させることができるようになる。

【００６８】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。

【００６９】例えば、実施例では、制御信号として、ば
ね上上下速度に基づくバウンスレートの値のみを用いた
が、これにピッチレートやロールレートを加えた値とす
ることができる。

【００７０】また、実施例では、上下Ｇセンサを各車輪
近傍位置に、それぞれ独立させて設けたが、車両のバウ
ンス制御のみを行なうためには１個のみでよいし、ま
た、ピッチ及びロール制御を行なう場合でも、３個あれ
ば足りる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明は、ばね
上−ばね下間の相対速度を検出することなくスカイフッ
ク理論に基づいた減衰力特性を行うコスト的に優れた車
両懸架装置において、制御信号のピーク値を複数ストッ
クしてその移動平均値を求め、前記減衰力特性制御手段
が伸側あるいは圧側の減衰力特性を制御信号に応じて切
り換える時の制御ゲインを、前記移動平均値が小さいほ
ど高めるよう設定するゲイン設定手段を設けたため、制
御信号に対応した減衰力特性を、良路走行時と悪路走行
時とで変更して、良路走行時には制振性を高め、悪路走
行時にはばねしたからばね上への伝達率を小さくして、
操縦安定性と乗り心地を高いレベルで両立させることが
できるという効果が得られる。

【００７２】また、請求項２記載の車両懸架装置では、
ゲイン設定手段にストックしている複数のピーク値に対
し、その検出順位に応じて所定の重み付けを行なうよう
にしたことで、現状に応じたきめ細かな制御ゲインの設
定が可能となる。

【００７３】また、請求項３記載の車両懸架装置では、
ゲイン設定手段にストックしている複数のピーク値に対
し、制御信号の周波数に応じて重み付けを行なうように
したことで、路面状態に応じたきめ細かな制御ゲインの
設定が可能となる。

【００７４】また、請求項４記載の車両懸架装置では、
ゲイン設定手段にストックしている複数のピーク値に対
し、制御信号の周波数と車両のばね上共振周波数との比
の所定の実数乗の値に応じた重み付け行なうようにした
ことで、ばね上共振周波数から外れる制御信号ほど迅速
な制御ゲインの変更が行え、路面状況に応じたよりきめ
細かな制御ゲインの設定が可能となる。

【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力特性図である。

【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特性状
態の減衰力特性図である。

【図１２】前記ショックアブソーバのソフト特性状態の
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特性状
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
要部を示すブロック図である。

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

【図１６】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１７】実施例装置におけるコントロールユニットの
制御作動のうち、制御ゲイン可変設定作動を説明するた
めのタイムチャートである。

【図１８】第３実施例装置における周波数判断時間ｔ_m
に対する重み係数ｆ_m の相関を取るマップである。

【図１９】第４実施例装置における周波数判断時間ｔ_m
に対する補正値Ｖ_m の相関を取るマップである。

【図２０】第４実施例装置における比例範囲の設定特性
を示すマップである。

【符号の説明】

ａショックアブソーバｂばね上上下速度検出手段ｃ減衰力特性制御手段ｄゲイン設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−106211（ＪＰ，Ａ) 特開平４−63712（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/015

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車体側と車輪側の間に設けられ、減衰力
特性を変更可能なショックアブソーバと、ばね上上下速度に関係した車体挙動を検出するばね上上
下速度検出手段と、このばね上上下速度検出手段から得られるばね上上下速
度に基づいて形成した制御信号に応じて減衰力特性を切
り換える減衰力特性制御手段とを有した車両懸架装置に
おいて、前記制御信号のピーク値を複数ストックしてその移動平
均値を求め、前記減衰力特性制御手段が前記ショックア
ブソーバの伸側あるいは圧側の減衰力特性を制御信号に
応じて切り換える時の制御ゲインを、前記移動平均値が
小さいほど高めるよう設定するゲイン設定手段を設けた
ことを特徴とする車両懸架装置。
【請求項２】前記ゲイン設定手段が、ストックしてい
る複数のピーク値に対し、その検出順位に応じて所定の
重み付けを行うようにしたことを特徴とする請求項１記
載の車両懸架装置。
【請求項３】前記ゲイン設定手段が、ストックしてい
る複数のピーク値に対し、制御信号の周波数に応じて重
み付けを行うように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。
【請求項４】前記ゲイン設定手段が、ストックしてい
る複数のピーク値に対し、制御信号の周波数と車両のば
ね上共振周波数との比の所定の実数乗の値に応じて重み
付けを行うようにしたことを特徴とする請求項１または
２記載の車両懸架装置。