JP3182021B2 - 車両懸架装置 - Google Patents
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- 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
減衰特性を最適制御する車両の懸架装置に関する。
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、ばね上上下速度およびばね
上−ばね下間の相対速度を検出し、両者が同符号時に
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輪独立に行なうものであった。
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、ばね上上下速度およびばね
上−ばね下間の相対速度を検出し、両者が同符号時に
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輪独立に行なうものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来装置は、各車輪位置毎に、ばね上上下速度を検出す
るセンサと、ばね上−ばね下間の相対速度を検出するセ
ンサとを設けた構成であったため、センサが全部で８個
必要であり、コストダウンおよび配線の手間の軽減を図
るために、センサの数の削減が望まれていた。さらに、
ばね上−ばね下間の相対速度を検出するセンサは、ばね
下からの高周波が入力し易く耐振動性を高くする必要が
あり、しかも、このように高周波で振動するばね下側に
も部材を取り付ける場合があり、この場合には、より高
い耐振動性が必要であるとともに、配線もばね上側との
相対変位を許容する配線が必要であるから、特に、この
相対速度を検出するセンサの数を削減することが望まれ
ていた。
従来装置は、各車輪位置毎に、ばね上上下速度を検出す
るセンサと、ばね上−ばね下間の相対速度を検出するセ
ンサとを設けた構成であったため、センサが全部で８個
必要であり、コストダウンおよび配線の手間の軽減を図
るために、センサの数の削減が望まれていた。さらに、
ばね上−ばね下間の相対速度を検出するセンサは、ばね
下からの高周波が入力し易く耐振動性を高くする必要が
あり、しかも、このように高周波で振動するばね下側に
も部材を取り付ける場合があり、この場合には、より高
い耐振動性が必要であるとともに、配線もばね上側との
相対変位を許容する配線が必要であるから、特に、この
相対速度を検出するセンサの数を削減することが望まれ
ていた。
【０００４】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、スカイフック理論に基づく減衰特性制
御を行う際に、検出手段の数を削減してコスト低減なら
びに配線の手間の削減を図り、特に、車載する上で困難
性の高いばね上−ばね下間の相対変位を検出する検出手
段の数をより削減することを目的としている。
なされたもので、スカイフック理論に基づく減衰特性制
御を行う際に、検出手段の数を削減してコスト低減なら
びに配線の手間の削減を図り、特に、車載する上で困難
性の高いばね上−ばね下間の相対変位を検出する検出手
段の数をより削減することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】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、車体と各車輪
との間に介在され、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、ばね上の上下速
度に関係した挙動を検出するばね上上下速度検出手段ｃ
ならびにばね上−ばね下間の相対速度に関係した挙動を
検出する相対速度検出手段ｄと、各検出手段ｃ，ｄから
の信号により求めた各車輪近傍位置のばね上上下速度な
らびにばね上−ばね下間の相対速度に応じて制御信号を
形成し、この制御信号により各減衰特性変更手段ａの作
動を制御する減衰特性制御手段ｅとを備えた車両懸架装
置において、前記相対速度検出手段ｄを、前左右輪の近
傍位置のみに設け、前記相対速度検出手段ｄの信号から
求めた前左右輪のばね上−ばね下間の相対速度、ならび
に、ばね上上下速度検出手段ｃの信号から求めた前左右
輪のばね上上下速度から、前左右輪の路面速度を演算す
る前輪路面速度演算手段ｆと、この前輪路面速度演算手
段ｆで得た前左右輪の路面速度と車両のホイルベースな
らびに車速から、後左右輪の路面速度を演算する後輪路
面速度演算手段ｇと、この後輪路面速度演算手段ｇから
得た後左右輪の路面速度ならびにばね上上下速度検出手
段ｃの信号から求めた後左右輪のばね上上下速度に基づ
いて後左右輪の相対速度を演算する後輪相対速度演算手
段ｈとを設けた。
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、ばね上の上下速
度に関係した挙動を検出するばね上上下速度検出手段ｃ
ならびにばね上−ばね下間の相対速度に関係した挙動を
検出する相対速度検出手段ｄと、各検出手段ｃ，ｄから
の信号により求めた各車輪近傍位置のばね上上下速度な
らびにばね上−ばね下間の相対速度に応じて制御信号を
形成し、この制御信号により各減衰特性変更手段ａの作
動を制御する減衰特性制御手段ｅとを備えた車両懸架装
置において、前記相対速度検出手段ｄを、前左右輪の近
傍位置のみに設け、前記相対速度検出手段ｄの信号から
求めた前左右輪のばね上−ばね下間の相対速度、ならび
に、ばね上上下速度検出手段ｃの信号から求めた前左右
輪のばね上上下速度から、前左右輪の路面速度を演算す
る前輪路面速度演算手段ｆと、この前輪路面速度演算手
段ｆで得た前左右輪の路面速度と車両のホイルベースな
らびに車速から、後左右輪の路面速度を演算する後輪路
面速度演算手段ｇと、この後輪路面速度演算手段ｇから
得た後左右輪の路面速度ならびにばね上上下速度検出手
段ｃの信号から求めた後左右輪のばね上上下速度に基づ
いて後左右輪の相対速度を演算する後輪相対速度演算手
段ｈとを設けた。
【０００６】なお、前記ばね上上下速度検出手段ｃを、
車両の４輪の内の３輪の近傍位置に設け、前記ばね上上
下速度検出手段ｃからの信号に基づいて残りの１輪の位
置近傍の推定ばね上上下速度を演算するばね上上下速度
演算手段ｊを設けるようにしてもよい。
車両の４輪の内の３輪の近傍位置に設け、前記ばね上上
下速度検出手段ｃからの信号に基づいて残りの１輪の位
置近傍の推定ばね上上下速度を演算するばね上上下速度
演算手段ｊを設けるようにしてもよい。
【０００７】
【作用】車両は、走行時、前輪が通ったのとほぼ同じ路
面を、後輪が後から辿るものである。したがって、請求
項１記載の発明では車両４輪の相対速度を求めるにあた
って、まず、相対速度検出手段ｄからの信号により求め
た前左右輪のばね上−ばね下間の相対速度と、ばね上上
下速度検出手段ｃからの信号により求めた前左右輪のば
ね上上下速度とに基づいて、前輪路面速度演算手段ｆ
が、前左右輪の路面速度を演算する。
面を、後輪が後から辿るものである。したがって、請求
項１記載の発明では車両４輪の相対速度を求めるにあた
って、まず、相対速度検出手段ｄからの信号により求め
た前左右輪のばね上−ばね下間の相対速度と、ばね上上
下速度検出手段ｃからの信号により求めた前左右輪のば
ね上上下速度とに基づいて、前輪路面速度演算手段ｆ
が、前左右輪の路面速度を演算する。
【０００８】そして、上述のように、前輪が通った路面
を後輪が後から辿るとの前提に基づけば、前輪で発生し
た路面速度と同じ路面速度が、その位置を後から通過す
る後輪においても発生することになるから、後輪路面速
度演算手段ｇでは、車両のホイルベースならびに車速に
基づいて前左右輪の路面速度を遅延させることで後左右
輪の路面速度をそれぞれ演算する。そして、後輪相対速
度演算手段ｈで、この後左右輪路面速度ならびにばね上
上下速度検出手段ｃからの信号により求めた後左右輪の
ばね上上下速度に基づいて後左右輪の相対速度を演算す
る。
を後輪が後から辿るとの前提に基づけば、前輪で発生し
た路面速度と同じ路面速度が、その位置を後から通過す
る後輪においても発生することになるから、後輪路面速
度演算手段ｇでは、車両のホイルベースならびに車速に
基づいて前左右輪の路面速度を遅延させることで後左右
輪の路面速度をそれぞれ演算する。そして、後輪相対速
度演算手段ｈで、この後左右輪路面速度ならびにばね上
上下速度検出手段ｃからの信号により求めた後左右輪の
ばね上上下速度に基づいて後左右輪の相対速度を演算す
る。
【０００９】こうした演算で得られた、後左右輪の相対
速度，相対速度検出手段ｄの信号から求めた前左右輪の
相対速度，ならびにばね上上下速度検出手段ｃの信号か
ら求めた４輪のばね上上下速度に基づいて、減衰特性制
御手段ｅが各ショックアブソーバｂの減衰特性を制御す
る。
速度，相対速度検出手段ｄの信号から求めた前左右輪の
相対速度，ならびにばね上上下速度検出手段ｃの信号か
ら求めた４輪のばね上上下速度に基づいて、減衰特性制
御手段ｅが各ショックアブソーバｂの減衰特性を制御す
る。
【００１０】また、請求項２記載の発明では、車両４輪
のばね上上下速度を検出するにあたり、車両の４輪の内
の３輪の近傍位置に設けられたばね上上下速度検出手段
ｃからの信号により３輪の位置のばね上の上下速度を求
め、残りの１輪の位置のばね上上下速度は、ばね上上下
速度演算手段ｊにより、ばね上上下速度検出手段ｃの信
号から求めた３輪の近傍位置のばね上の上下速度に基づ
き演算する。つまり、車体は剛体とみることができるか
ら、３輪の位置のばね上上下速度がわかれば、残りの１
輪のばね上速度は、演算により求めることができる。
のばね上上下速度を検出するにあたり、車両の４輪の内
の３輪の近傍位置に設けられたばね上上下速度検出手段
ｃからの信号により３輪の位置のばね上の上下速度を求
め、残りの１輪の位置のばね上上下速度は、ばね上上下
速度演算手段ｊにより、ばね上上下速度検出手段ｃの信
号から求めた３輪の近傍位置のばね上の上下速度に基づ
き演算する。つまり、車体は剛体とみることができるか
ら、３輪の位置のばね上上下速度がわかれば、残りの１
輪のばね上速度は、演算により求めることができる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 （実施例の構成）図２は、本発明一実施例の車両懸架装
置を示す構成説明図で、車体と各車輪との間に４つのシ
ョックアブソーバＳＡ1 ，ＳＡ2 ，ＳＡ3 ，ＳＡ4 （こ
れら４つの内のいずれかを特定せずに指す場合には単に
ＳＡと表示する）が介在されている。そして、全ショッ
クアブソーバＳＡの車体への取付位置近傍の車体には、
ばね上の上下速度に関係した挙動として上下加速度を検
出するばね上上下加速度センサ（以後、上下Ｇセンサと
いう；請求の範囲のばね上上下速度検出手段に相当す
る）１1 ，１2 ，１3 ，１4 （これら４つの内のいずれ
かを特定せずに指す場合には単に１と表示する）と、ば
ね上−ばね下間の相対速度に関係した挙動として前左右
輪のばね上−ばね下間の相対変位を検出するストローク
センサ（相対速度検出手段）２1 ，２2 （これら２つの
内のいずれかを特定せずに指す場合には単に２と表示す
る）とが設けられている。さらに、図外の自動変速機の
出力軸の近傍に車速センサ５が設けられ、また、運転席
の近傍位置の車室内には、各センサ１，２，５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減衰特性制御手段としての
コントロールユニット４が設けられている。
置を示す構成説明図で、車体と各車輪との間に４つのシ
ョックアブソーバＳＡ1 ，ＳＡ2 ，ＳＡ3 ，ＳＡ4 （こ
れら４つの内のいずれかを特定せずに指す場合には単に
ＳＡと表示する）が介在されている。そして、全ショッ
クアブソーバＳＡの車体への取付位置近傍の車体には、
ばね上の上下速度に関係した挙動として上下加速度を検
出するばね上上下加速度センサ（以後、上下Ｇセンサと
いう；請求の範囲のばね上上下速度検出手段に相当す
る）１1 ，１2 ，１3 ，１4 （これら４つの内のいずれ
かを特定せずに指す場合には単に１と表示する）と、ば
ね上−ばね下間の相対速度に関係した挙動として前左右
輪のばね上−ばね下間の相対変位を検出するストローク
センサ（相対速度検出手段）２1 ，２2 （これら２つの
内のいずれかを特定せずに指す場合には単に２と表示す
る）とが設けられている。さらに、図外の自動変速機の
出力軸の近傍に車速センサ５が設けられ、また、運転席
の近傍位置の車室内には、各センサ１，２，５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減衰特性制御手段としての
コントロールユニット４が設けられている。
【００１２】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、前記各上下Ｇセンサ１お
よびストロークセンサ２からの信号の他、車速センサ５
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、前記各上下Ｇセンサ１お
よびストロークセンサ２からの信号の他、車速センサ５
からの信号が入力される。
【００１３】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、下端にピスト
ン３１が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、下端にピスト
ン３１が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。
【００１４】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、また、各
貫通孔３１ａ，３１ｂをそれぞれ開閉する圧側減衰バル
ブ２０と伸側減衰バルブ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、上部室Ａと
下部室Ｂとを連通する連通孔３９が形成され、さらに、
この連通孔３９の流路断面積を変更するための調整子４
０と、流体の流通の方向に応じて流体の連通孔３９の流
通を許容・遮断する伸側チェックバルブ１７および圧側
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１
４，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、貫通孔３１ａ，３１ｂが形成され、また、各
貫通孔３１ａ，３１ｂをそれぞれ開閉する圧側減衰バル
ブ２０と伸側減衰バルブ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、上部室Ａと
下部室Ｂとを連通する連通孔３９が形成され、さらに、
この連通孔３９の流路断面積を変更するための調整子４
０と、流体の流通の方向に応じて流体の連通孔３９の流
通を許容・遮断する伸側チェックバルブ１７および圧側
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１
４，第５ポート１６が形成されている。
【００１５】一方、調整子４０は、中空部１９が形成さ
れるとともに、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。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を経由して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。
れるとともに、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。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を経由して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。
【００１６】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（図示のように、ピストン速度に対
する減衰力が、その傾きが変化するように特性が変化す
るので「減衰係数」という用語を用いる）。つまり、図
７に示すように、伸側・圧側いずれもソフトとなるポジ
ション（以後、ソフトポジション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
数をハード側に多段階に変更可能で圧側がソフトに固定
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
衰係数をハード側に多段階に変更可能で伸側がソフトに
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。
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（図示のように、ピストン速度に対
する減衰力が、その傾きが変化するように特性が変化す
るので「減衰係数」という用語を用いる）。つまり、図
７に示すように、伸側・圧側いずれもソフトとなるポジ
ション（以後、ソフトポジション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
数をハード側に多段階に変更可能で圧側がソフトに固定
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
衰係数をハード側に多段階に変更可能で伸側がソフトに
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。
【００１７】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断面および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，，における減衰力特性を図１１，１
２，１３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，Ｌ−Ｌ断面および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，，における減衰力特性を図１１，１
２，１３に示している。
【００１８】次に、前記コントロールユニット４の構成
を信号処理に基づいて詳述すると、各上下加速度センサ
１から入力された加速度信号ｇ1 ，ｇ2 ，ｇ3 ，ｇ4
（なお１〜４の数字は、図２の各センサ１が設けられて
いる位置に対応しており、以下も同様である）は、それ
ぞれ、各積分器５１により積分されて、ばね上上下速度
Ｖup1 ，Ｖup2 ，Ｖup3 ，Ｖup4 に変換される。一方、
各ストロークセンサ２から入力された変位信号ｈ1 ，ｈ
2 は、それぞれ、各微分器５２により微分されてばね上
−ばね下間の相対速度ＶRE1 ，ＶRE2 に変換される。
を信号処理に基づいて詳述すると、各上下加速度センサ
１から入力された加速度信号ｇ1 ，ｇ2 ，ｇ3 ，ｇ4
（なお１〜４の数字は、図２の各センサ１が設けられて
いる位置に対応しており、以下も同様である）は、それ
ぞれ、各積分器５１により積分されて、ばね上上下速度
Ｖup1 ，Ｖup2 ，Ｖup3 ，Ｖup4 に変換される。一方、
各ストロークセンサ２から入力された変位信号ｈ1 ，ｈ
2 は、それぞれ、各微分器５２により微分されてばね上
−ばね下間の相対速度ＶRE1 ，ＶRE2 に変換される。
【００１９】そして、各減算器（前輪路面速度演算手
段）５３により、前左右輪のばね上上下速度Ｖup1 ，Ｖ
up2 から、相対速度ＶRE1 ，ＶRE2 を差し引くことで、
前左右輪の路面速度ＶRS1 ，ＶRS2 に変換する。
段）５３により、前左右輪のばね上上下速度Ｖup1 ，Ｖ
up2 から、相対速度ＶRE1 ，ＶRE2 を差し引くことで、
前左右輪の路面速度ＶRS1 ，ＶRS2 に変換する。
【００２０】また、演算器（後輪路面速度演算手段）５
４では、その時の車速ｖと、予め入力されているホイル
ベース長Ｌとから、前輪に対する後輪の遅れ時間ＴD を
算出し、さらに、前左右輪の路面速度ＶRS1 ，ＶRS2 に
この遅れ時間ＴD を与えて後左右輪の路面速度ＶRS3 ，
ＶRS4 に変換する。
４では、その時の車速ｖと、予め入力されているホイル
ベース長Ｌとから、前輪に対する後輪の遅れ時間ＴD を
算出し、さらに、前左右輪の路面速度ＶRS1 ，ＶRS2 に
この遅れ時間ＴD を与えて後左右輪の路面速度ＶRS3 ，
ＶRS4 に変換する。
【００２１】そして、各減算器（後輪相対速度演算手
段）５５において、後左右輪のばね上上下速度Ｖup3 ，
Ｖup4 から路面速度ＶRS3 ，ＶRS4 を差し引いて後左右
輪のばね上−ばね下間の相対速度ＶRE3 ，ＶRE4 に変換
する。
段）５５において、後左右輪のばね上上下速度Ｖup3 ，
Ｖup4 から路面速度ＶRS3 ，ＶRS4 を差し引いて後左右
輪のばね上−ばね下間の相対速度ＶRE3 ，ＶRE4 に変換
する。
【００２２】以上のような構成により、４輪のばね上上
下速度Ｖup1 ，Ｖup2 ，Ｖup3 ，Ｖup4 ならびに相対速
度ＶRE1 ，ＶRE2 ，ＶRE3 ，ＶRE4 が得られる。
下速度Ｖup1 ，Ｖup2 ，Ｖup3 ，Ｖup4 ならびに相対速
度ＶRE1 ，ＶRE2 ，ＶRE3 ，ＶRE4 が得られる。
【００２３】また、コントロールユニット４は、以上の
ようにして得た４輪のばね上上下速度Ｖup1 ，Ｖup2 ，
Ｖup3 ，Ｖup4 ならびに相対速度ＶRE1 ，ＶRE2 ，Ｖ
RE3 ，ＶRE4 に基づいて、図１５のフローチャートに示
す減衰係数制御を行うもので、このフローチャートにつ
いて説明する（このフローチャートに示す制御を行う部
分が請求項範囲の減衰特性制御手段に相当する）。な
お、この減衰係数制御は、各ショックアブソーバＳＡ毎
に独立して行うもので、一例として、左前輪のショック
アブソーバＳＡ1 の制御フローを説明する。
ようにして得た４輪のばね上上下速度Ｖup1 ，Ｖup2 ，
Ｖup3 ，Ｖup4 ならびに相対速度ＶRE1 ，ＶRE2 ，Ｖ
RE3 ，ＶRE4 に基づいて、図１５のフローチャートに示
す減衰係数制御を行うもので、このフローチャートにつ
いて説明する（このフローチャートに示す制御を行う部
分が請求項範囲の減衰特性制御手段に相当する）。な
お、この減衰係数制御は、各ショックアブソーバＳＡ毎
に独立して行うもので、一例として、左前輪のショック
アブソーバＳＡ1 の制御フローを説明する。
【００２４】ステップ１０１は、ばね上上下速度Ｖup1
ならびに相対速度ＶRE1 を読み込むステップで、続く、
ステップ１０２は、これらのばね上上下速度Ｖup1 と相
対速度ＶRE1 との積Ｘを演算するステップである。
ならびに相対速度ＶRE1 を読み込むステップで、続く、
ステップ１０２は、これらのばね上上下速度Ｖup1 と相
対速度ＶRE1 との積Ｘを演算するステップである。
【００２５】ステップ１０３は、この積Ｘが０よりも大
であるか否かを判定し、ＹＥＳでステップ１０４に進
み、ＮＯでステップ１０５に進むステップである。
であるか否かを判定し、ＹＥＳでステップ１０４に進
み、ＮＯでステップ１０５に進むステップである。
【００２６】ステップ１０４は、下記（１）の演算式に
より、最適の減衰係数Ｃを演算するステップである。 Ｃ＝α・｜Ｖup1 ｜／ＶRE1 ……（１） なお、α
は、常数である。
より、最適の減衰係数Ｃを演算するステップである。 Ｃ＝α・｜Ｖup1 ｜／ＶRE1 ……（１） なお、α
は、常数である。
【００２７】ステップ１０５は、Ｃ≒０と処理するステ
ップである。
ップである。
【００２８】ステップ１０６は、ステップ１０４，１０
５で得た減衰係数Ｃを得るポジションとすべくパルスモ
ータ３を駆動させるステップである。なお、上記（１）
式で得た減衰係数Ｃの符号は相対速度ＶRE1 の符号と一
致し、相対速度ＶRE1 が正であれば、伸側ハード領域Ｈ
Ｓの範囲内のポジションに制御し、相対速度ＶRE1 が負
であれば、圧側ハード領域ＳＨの範囲内のポジションに
制御する。また、Ｃ≒０の場合には、ソフト特性ＳＳを
形成するポジション（図７の）とする。
５で得た減衰係数Ｃを得るポジションとすべくパルスモ
ータ３を駆動させるステップである。なお、上記（１）
式で得た減衰係数Ｃの符号は相対速度ＶRE1 の符号と一
致し、相対速度ＶRE1 が正であれば、伸側ハード領域Ｈ
Ｓの範囲内のポジションに制御し、相対速度ＶRE1 が負
であれば、圧側ハード領域ＳＨの範囲内のポジションに
制御する。また、Ｃ≒０の場合には、ソフト特性ＳＳを
形成するポジション（図７の）とする。
【００２９】（実施例の作用）したがって、本実施例で
は、車両を走行させた時には、図１６に示すように、ば
ね上上下速度の方向と、相対速度の方向とが不一致であ
る時には、ソフト特性ＳＳとし、一方、ばね上上下速度
Ｖupと相対速度ＶREとの方向が一致している時には、相
対速度ＶREの向きに減衰係数を高めて、ばね上の挙動を
制振させる。すなわち、スカイフック制御によりばね上
の制振を行う。
は、車両を走行させた時には、図１６に示すように、ば
ね上上下速度の方向と、相対速度の方向とが不一致であ
る時には、ソフト特性ＳＳとし、一方、ばね上上下速度
Ｖupと相対速度ＶREとの方向が一致している時には、相
対速度ＶREの向きに減衰係数を高めて、ばね上の挙動を
制振させる。すなわち、スカイフック制御によりばね上
の制振を行う。
【００３０】以上説明してきたように、本実施例では、
ばね上上下速度Ｖupとばね上−ばね下間の相対速度ＶRE
とに基づいてばね上を制振させるスカイフック制御を行
うにあたり、ばね上−ばね下間の相対変位を検出するス
トロークセンサ２を、前左右輪の近傍位置の２輪のみだ
け設け、後左右輪の近傍位置には設けない構成としたた
め、ばね上の上下速度ならびにばね下−ばね上間の相対
速度を検出するためのセンサ１，２の総数を削減すると
ともに、削減分だけセンサへの配線も省略できて、コス
トダウンやセンサの取り付けならびに配線の作業を省略
できるという効果が得られる。特に、ストロークセンサ
２は、ばね下に取り付ける部材を有していて、耐久性や
耐振動性に優れていなければならずコストが高く、ま
た、ばね上−ばね下間で配線を行わなければならないこ
とで、配線作業に手間がかかるもので、このようなスト
ロークセンサ２を省略できることから、上記コスト・手
間の削減効果がより高いものとなる。
ばね上上下速度Ｖupとばね上−ばね下間の相対速度ＶRE
とに基づいてばね上を制振させるスカイフック制御を行
うにあたり、ばね上−ばね下間の相対変位を検出するス
トロークセンサ２を、前左右輪の近傍位置の２輪のみだ
け設け、後左右輪の近傍位置には設けない構成としたた
め、ばね上の上下速度ならびにばね下−ばね上間の相対
速度を検出するためのセンサ１，２の総数を削減すると
ともに、削減分だけセンサへの配線も省略できて、コス
トダウンやセンサの取り付けならびに配線の作業を省略
できるという効果が得られる。特に、ストロークセンサ
２は、ばね下に取り付ける部材を有していて、耐久性や
耐振動性に優れていなければならずコストが高く、ま
た、ばね上−ばね下間で配線を行わなければならないこ
とで、配線作業に手間がかかるもので、このようなスト
ロークセンサ２を省略できることから、上記コスト・手
間の削減効果がより高いものとなる。
【００３１】また、本実施例では、減衰係数Ｃを演算す
るにあたり、上記（１）の演算式を用いて、相対速度Ｖ
REが大きいほど、すなわち、ピストン速度が速いほど低
減衰係数側に減衰力ポジションをシフトするようにした
ため、ピストン速度が速い時に減衰力が過多となること
がなく、「ごつごつ」感が生じない。
るにあたり、上記（１）の演算式を用いて、相対速度Ｖ
REが大きいほど、すなわち、ピストン速度が速いほど低
減衰係数側に減衰力ポジションをシフトするようにした
ため、ピストン速度が速い時に減衰力が過多となること
がなく、「ごつごつ」感が生じない。
【００３２】すなわち、ショックアブソーバＳＡで発生
する減衰力Ｆについて、下記（２）（３）の式が成り立
つ。
する減衰力Ｆについて、下記（２）（３）の式が成り立
つ。
【００３３】Ｆ＝α・Ｖup ……（２） Ｆ＝Ｃ・ＶRE ……（３） （Ｃは常数であり、減衰係
数、つまりポジションとみなすことができる） したがって、Ｃ＝α・Ｖup／ＶREとなる。ちなみに、
（２）式に基づき、ばね上上下速度Ｖupから必要な減衰
力Ｆを求めることができ、これから最適減衰係数（ポジ
ション）を判定することができるが、この場合、相対速
度ＶRE（ピストン速度）が考慮されていないからピスト
ン速度によっては、高減衰になるおそれがある。つま
り、図６を参照すると、縦軸の減衰力と横軸のピストン
速度との２つを特定することで、最適のポジション（係
数）を選択することができるもので、ピストン速度を特
定しない場合には、同じ減衰力を発生させることができ
るポジションとしては何通りも選択することができる。
よって、この何通りも存在するポジションの内で上のポ
ジションを選択した場合には、ピストン速度が速くなる
と、実際に必要な減衰力よりも高い減衰力が発生してし
まうもので、本実施例の場合には、このような不具合が
生じない。
数、つまりポジションとみなすことができる） したがって、Ｃ＝α・Ｖup／ＶREとなる。ちなみに、
（２）式に基づき、ばね上上下速度Ｖupから必要な減衰
力Ｆを求めることができ、これから最適減衰係数（ポジ
ション）を判定することができるが、この場合、相対速
度ＶRE（ピストン速度）が考慮されていないからピスト
ン速度によっては、高減衰になるおそれがある。つま
り、図６を参照すると、縦軸の減衰力と横軸のピストン
速度との２つを特定することで、最適のポジション（係
数）を選択することができるもので、ピストン速度を特
定しない場合には、同じ減衰力を発生させることができ
るポジションとしては何通りも選択することができる。
よって、この何通りも存在するポジションの内で上のポ
ジションを選択した場合には、ピストン速度が速くなる
と、実際に必要な減衰力よりも高い減衰力が発生してし
まうもので、本実施例の場合には、このような不具合が
生じない。
【００３４】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。
【００３５】例えば、実施例では、４輪のばね上上下速
度を検出するにあたり、４輪の各輪の近傍位置に上下Ｇ
センサ１を設け、このセンサからの信号によりばね上上
下速度Ｖupを求めるようにした例を示したが、請求項２
に記載のように、この内の１つを省略することが可能で
ある。すなわち、車体は剛体とみなすことができるか
ら、３点の位置のばね上上下速度（Ｖup1 ，Ｖup2 ，Ｖ
up3 ）が検出できれば、残りの１点のばね上上下速度
（Ｖup4 ）は、例えば、Ｖup4 ＝Ｖup1 ＋Ｖup3 −Ｖup
2 というようにして、演算により求めることができる。
この様に、ばね上上下速度に関係した挙動を検出するセ
ンサを１個省略することで、さらにセンサの総数が減っ
てコストダウンおよび作業の手間の削減を図ることがで
きる。
度を検出するにあたり、４輪の各輪の近傍位置に上下Ｇ
センサ１を設け、このセンサからの信号によりばね上上
下速度Ｖupを求めるようにした例を示したが、請求項２
に記載のように、この内の１つを省略することが可能で
ある。すなわち、車体は剛体とみなすことができるか
ら、３点の位置のばね上上下速度（Ｖup1 ，Ｖup2 ，Ｖ
up3 ）が検出できれば、残りの１点のばね上上下速度
（Ｖup4 ）は、例えば、Ｖup4 ＝Ｖup1 ＋Ｖup3 −Ｖup
2 というようにして、演算により求めることができる。
この様に、ばね上上下速度に関係した挙動を検出するセ
ンサを１個省略することで、さらにセンサの総数が減っ
てコストダウンおよび作業の手間の削減を図ることがで
きる。
【００３６】また、減衰係数制御を行うにあたり、最適
の減衰係数を求める演算式は、実施例で示したもの以外
にも、常数にばね上上下速度を掛ける式や、あるいは、
常数に相対速度を掛ける式などの他の演算式を用いても
よい。
の減衰係数を求める演算式は、実施例で示したもの以外
にも、常数にばね上上下速度を掛ける式や、あるいは、
常数に相対速度を掛ける式などの他の演算式を用いても
よい。
【００３７】また、実施例では、ばね上−ばね下の相対
速度に関係した挙動を検出する相対速度センサとしてス
トロークセンサを用いた例を示したが、荷重センサやそ
の他の変位センサを用いることができる。
速度に関係した挙動を検出する相対速度センサとしてス
トロークセンサを用いた例を示したが、荷重センサやそ
の他の変位センサを用いることができる。
【００３８】また、実施例では、一方の行程側をハード
特性に制御する時は、その逆行程側がソフト特性となる
構造のショックアブソーバを用いたが、伸行程および圧
行程側の減衰係数が同時かつ同一方向に変化する構造の
ショックアブソーバを用いることもできる。
特性に制御する時は、その逆行程側がソフト特性となる
構造のショックアブソーバを用いたが、伸行程および圧
行程側の減衰係数が同時かつ同一方向に変化する構造の
ショックアブソーバを用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の車両
懸架装置では、ばね上上下速度とばね上−ばね下間の相
対速度とに基づいて減衰特性を制御するにあたり、ばね
上−ばね下間の相対速度に関係した挙動を検出する相対
速度検出手段を、４輪の内の前左右輪の２輪のみだけ設
け、後左右輪の近傍位置には設けない構成としたため、
検出手段の総数を削減するとともに、検出手段までの配
線も省略できて、コストダウンやセンサの取り付けなら
びに配線の作業を省略できるという効果が得られるもの
で、特に、相対速度検出手段は、ばね下側からの高周波
入力が大きく、また、ばね下側に部材を取り付ける必要
があったりして、耐久性や耐振動性を必要とし、しか
も、ばね上−ばね下間で配線が必要であることもあり、
コスト高を招き、配線作業に手間がかかるが、このよう
な検出手段を省略できることから、上記コスト・手間の
削減効果がより高いものとなる。
懸架装置では、ばね上上下速度とばね上−ばね下間の相
対速度とに基づいて減衰特性を制御するにあたり、ばね
上−ばね下間の相対速度に関係した挙動を検出する相対
速度検出手段を、４輪の内の前左右輪の２輪のみだけ設
け、後左右輪の近傍位置には設けない構成としたため、
検出手段の総数を削減するとともに、検出手段までの配
線も省略できて、コストダウンやセンサの取り付けなら
びに配線の作業を省略できるという効果が得られるもの
で、特に、相対速度検出手段は、ばね下側からの高周波
入力が大きく、また、ばね下側に部材を取り付ける必要
があったりして、耐久性や耐振動性を必要とし、しか
も、ばね上−ばね下間で配線が必要であることもあり、
コスト高を招き、配線作業に手間がかかるが、このよう
な検出手段を省略できることから、上記コスト・手間の
削減効果がより高いものとなる。
【００４０】さらに、請求項２記載の発明では、ばね上
上下速度を検出する検出手段の数も削減でき、さらに、
コスト低減効果および配線の手間の削減効果が高まる。
上下速度を検出する検出手段の数も削減でき、さらに、
コスト低減効果および配線の手間の削減効果が高まる。
【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】本発明実施例の車両懸架装置を示す構成説明図
である。
である。
【図３】実施例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。
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Ｌ
−Ｌ，Ｍ−Ｍ断面図である。
−Ｌ，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。
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】実施例装置の信号処理を示す信号処理回路図
である。
である。
【図１５】実施例装置のコントロールユニットにおける
減衰係数制御の流れを示すフローチャートである。
減衰係数制御の流れを示すフローチャートである。
【図１６】実施例装置の作動を説明する作動説明図であ
る。
る。
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 相対速度検出手段 ｅ 減衰特性制御手段 ｆ 前輪路面速度演算手段 ｇ 後輪路面速度演算手段 ｈ 後輪相対速度演算手段 ｊ ばね上上下速度演算手段
Claims (2)
- 【請求項１】 車体と各車輪との間に介在され、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、 ばね上の上下速度に関係した挙動を検出するばね上上下
速度検出手段ならびにばね上−ばね下間の相対速度に関
係した挙動を検出する相対速度検出手段と、 各検出手段からの信号により求めた各車輪近傍位置のば
ね上上下速度ならびにばね上−ばね下間の相対速度に応
じて制御信号を形成し、この制御信号により各減衰特性
変更手段の作動を制御する減衰特性制御手段とを備えた
車両懸架装置において、 前記相対速度検出手段を、前左右輪の近傍位置のみに設
け、 前記相対速度検出手段の信号から求めた前左右輪のばね
上−ばね下間の相対速度、ならびに、ばね上上下速度検
出手段の信号から求めた前左右輪のばね上上下速度か
ら、前左右輪の路面速度を演算する前輪路面速度演算手
段と、この前輪路面速度演算手段で得た前左右輪の路面
速度と車両のホイルベースならびに車速から、後左右輪
の路面速度を演算する後輪路面速度演算手段と、この後
輪路面速度演算手段から得た後左右輪の路面速度ならび
にばね上上下速度検出手段の信号から求めた後左右輪の
ばね上上下速度に基づいて後左右輪の相対速度を演算す
る後輪相対速度演算手段とを設けたことを特徴とする車
両懸架装置。 - 【請求項２】 前記ばね上上下速度検出手段を、車両の
４輪の内の３輪の近傍位置に設け、 前記ばね上上下速度検出手段からの信号に基づいて残り
の１輪の位置近傍の推定ばね上上下速度を演算するばね
上上下速度演算手段を設けたことを特徴とする請求項１
記載の車両懸架装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06194293A JP3182021B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 車両懸架装置 |
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