JP3963195B2 - Vehicle suspension system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
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し、特に、制動時かつ旋回時における操縦安定性を確保するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、制動時かつ旋回時における操縦安定性を確保するためにショックアブソーバの減衰力特性を制御するようにした車両懸架装置としては、例えば、特開平6−64429号公報に記載された車両用サスペンション制御装置が知られている。
この従来の車両用のサスペンション制御装置は、車両の操舵状態を検出する操舵状態検出手段および車両の制動状態を検出する制動状態検出手段とを含んで車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、この走行状態検出手段の検出信号に基づきサスペンション装置の制御特性を少なくとも3段階以上に切換制御する制御手段と、前記操舵状態検出手段および制動状態検出手段の検出信号が所定以上の転舵および制動状態にあるか否かを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果が第1の設定値以上となる高段階への切り換えを阻止する阻止手段とを備えた構造となっていた。
即ち、車両の旋回制動時にあっては、サスペンション装置の制御特性を予め設定した第1の設定値以上となる高段階に切り換わることを阻止することにより、車体の姿勢変化を許容し、旋回外輪側の荷重分担量の増加および旋回内輪側の荷重分担量の減少を少なくして、内外輪の分担荷重差を小さくすることができ、トータルコーナリングパワーの減少を抑制して操縦安定性を向上させることができるようになるというものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用サスペンション制御装置では、上述のように、全体的にサスペンションの制御特性を低下させるものであるため、全体的なダンピング不足により、輪荷重変動が大きくなって制動性能が低下する場合があるという問題点があった。
【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、制動時かつ旋回時における制動性能を低下させることなく車両の旋回性を向上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。
【0005】
【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、本発明請求項1記載の車両懸架装置では、車体側と車輪側との間に介在されていて減衰力特性を変更可能な減衰力特性変更手段aを有するショックアブソーバbと、車両の上下方向挙動を検出する車両上下挙動検出手段cと、該車両上下挙動検出手段cで検出された車両の上下方向挙動に基づき車両の通常走行時において前記ショックアブソーバの減衰力特性を最適制御する通常時制御部dを有する減衰力特性制御手段eと、車両の制動状態を検出する制動状態検出手段fと、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段gと、前記制動状態検出手段fおよび前記旋回状態検出手段gで車両の制動状態および旋回状態が検出された時は、左右両後輪側ショックアブソーバbの少なくとも伸行程側の減衰力特性をハード特性に制御し、前輪の内輪側ショックアブソーバbの少なくとも伸行程側をソフト特性に制御し、前輪の外輪側ショックアブソーバbの少なくとも圧行程側をハード特性に制御することにより、後輪側のロール剛性よりも前輪側のロール剛性が低くなる方向に制御する制動・旋回時補正制御部と、を備え、前記制動状態検出手段fおよび前記旋回状態検出手段gで車両の制動状態および旋回状態が検出された時は、左右両後輪側ショックアブソーバbの伸行程時の減衰力特性をハード特性に制御し、前輪の内輪側ショックアブソーバbの伸行程時の減衰力特性をソフト特性に制御し、前輪の外輪側ショックアブソーバbの圧行程時の減衰力特性をハード特性に制御するように構成され、前記ショックアブソーバbが、伸側・圧側いずれも減衰力特性がソフトであるソフト領域と、伸側の減衰力特性が多段階に変更可能で圧側の減衰力特性がソフトである伸側ハード領域と、圧側の減衰力特性が多段階に変更可能で伸側の減衰力特性がソフトである圧側ハード領域とからなる特性を有することを特徴とする。
【0006】
【作用】
本発明請求項1記載の車両懸架装置では、上述のように構成されるので、車両の通常走行時(制動状態および旋回状態の非検出時)においては、減衰力特性制御手段eの通常時制御部dにおいて、車両上下挙動検出手段cで検出された車両の上下方向挙動に基づきショックアブソーバbの減衰力特性の最適制御が行われ、これにより、車両の乗り心地を重視した減衰力特性制御が行われる。また、前記制動状態検出手段fおよび前記旋回状態検出手段gで車両の制動状態および旋回状態が検出された時は、制動・旋回時補正制御部hにおいて、車両前後におけるロール剛性の比率を前輪側が低くなる方向に変化させ、これにより、ステアリング特性がアンダステア状態になるのを防止し、制動時かつ旋回時における制動性能を低下させることなく車両旋回性を向上させることができる。具体的には、前記制動状態検出手段fおよび前記旋回状態検出手段gで車両の制動状態および旋回状態が検出された時は、制動・旋回時補正制御部hにおいて、左右両後輪側ショックアブソーバbの少なくとも伸行程側もしくは伸行程時の減衰力特性をハード特性に制御し、前輪の内輪側ショックアブソーバbの少なくとも伸行程側もしくは伸行程時をソフト特性に制御する補正制御が行われることにより、車両前後におけるロール剛性の比率を前輪側が低くなる方向に変化させ、これにより、ステアリング特性がアンダステア状態になるのを防止し、制動時かつ旋回時における車両旋回性を向上させることができる。また、制動時かつ旋回時においては、前輪の外輪側ショックアブソーバbの少なくとも圧行程側もしくは圧行程時をハード特性に制御することにより、制動時かつ旋回時における車両のダイブを抑制して制動性能を高めつつ、車両の旋回性を向上させることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図2は、本発明の実施の形態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SAFL,SAFR,SARL,SARR(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、およ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。また、右下の符号は車輪位置を示すもので、FLは前輪左,FRは前輪右,RLは後輪左,RRは後輪右をそれぞれ示している。)が設けられている。そして、各車輪位置には、上下方向の加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)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)1(1FL,1FR,1RL,1RR)が設けられ、また、ステアリングSTには、操舵角θから車両の旋回状態を検出するためのステアリングセンサ2が設けられ、さらに、この図では図示を省略したがブレーキ操作状態(制動状態)を検出するブレーキランプスイッチ5が設けられ、さらに、運転席の近傍位置には、各上下Gセンサ1(1FL,1FR,1RL,1RR)、ステアリングセンサ2、および、ブレーキランプスイッチ5からの信号を入力し、各ショックアブソーバSAFL,SAFR,SARL,SARR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。
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、前記上下Gセンサ1(1FL,1FR,1RL,1RR)からのばね上上下加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)信号、ステアリングセンサ2からの操舵角θ信号、および、ブレーキランプスイッチ2からのスイッチ信号(ON、OFF)が入力され、コントロールユニット4では、これらの入力信号に基づいて各ショックアブソーバSA(SAFL,SAFR,SARL,SARR)の減衰力特性制御が行なわれる。
【0008】
また、前記コントロールユニット4には、前記各上下Gセンサ1(1FL,1FR,1RL,1RR)からのばね上上下加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)信号に基づいて、各車輪位置におけるバウンス速度成分、ピッチ速度成分、ロール速度成分を求めると共に、これらの各速度成分から、各車輪位置における制御信号V(VFL、VFR、VRL、VRR)を求める信号処理回路(図14)が設けられている。なお、この信号処理回路の詳細については後述する。
【0009】
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SA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。
【0010】
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および伸側減衰バルブ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39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、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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
即ち、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力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、伸側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で圧側が低減衰力特性に固定の領域(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、圧側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で伸側が低減衰力特性に固定の領域(以後、圧側ハード領域SHという)となる構造となっている。
【0014】
ちなみに、図7において、調整子40を▲1▼,▲2▼,▲3▼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、各ポジションの減衰力特性を図11,12,13に示している。
【0015】
次に、コントロールユニット4の制御作動のうち、各上下Gセンサ1(1FL,1FR,1RL,1RR)からのばね上上下加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)信号に基づいて、各車輪位置におけるバウンス速度成分、ピッチ速度成分、ロール速度成分を求めると共に、これらの各速度成分から、各車輪位置における制御信号V(VFL、VFR、VRL、VRR)を求める信号処理回路の構成を、図14のブロッ図に基づいて説明する。
【0016】
まず、B1では、各上下Gセンサ1(1FL,1FR,1RL,1RR)で検出されたばね上上下加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)信号から、次式(1)、(2)、(3)、(4) に基づいて、前輪側バウンス加速度成分GBF、後輪側バウンス加速度成分信号GBR、ピッチ加速度成分信号GP 、ロール加速度信号GR をそれぞれ求める。
【0017】
GBF=(GFL+GFR)/2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
GBR=(GRL+GRR)/2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
GP =(GFL+GFR−GRL−GRR)/2・・・・・・・・・・(3)
GR =(GFR−GFL+GRR−GRL)/2・・・・・・・・・・(4)
続くB2では、位相遅れ補償式を用い、前記各前輪側バウンス加速度成分GBF、後輪側バウンス加速度成分信号GBR、ピッチ加速度成分信号GP 、ロール加速度信号GR を各タワー位置の前輪側バウンス速度成分VBF、後輪側バウンス速度成分信号VBR、ピッチ速度成分信号VP 、ロール速度信号VR に変換する。
【0018】
なお、位相遅れ補償の一般式は、次の伝達関数式(5) で表わすことができる。
G(S) =(AS+1)/(BS+1)・・・・・・・・(5) (A<B)
そして、減衰力特性制御に必要な周波数帯(0.5 Hz〜 3 Hz )において積分(1/S)する場合と同等の位相およびゲイン特性を有し、低周波(〜0.05 Hz )側でのゲインを下げるための位相遅れ補償式として、次の伝達関数式(6) が用いられる。
G(S) =((0.001 S+1)/(10S+1))×r・・・・・・・・(6)
なお、rは、積分(1/S)により速度変換する場合の信号とゲイン特性を合わせるためのゲインであり、この発明の実施の形態ではr=10に設定されている。その結果、図15の(イ) における実線のゲイン特性、および、図15の(ロ) における実線の位相特性に示すように、減衰力特性制御に必要な周波数帯(0.5 Hz〜 3 Hz )における位相特性を悪化させることなく、低周波側のゲインだけが低下した状態となる。なお、図15の(イ),(ロ) の点線は、積分(1/S)により速度変換されたばね上上下速度信号のゲイン特性および位相特性を示している。
【0019】
続くB3では、制御を行なう目標周波数帯以外の成分を遮断するためのバンドパスフィルタ処理を行なう。即ち、このバンドパスフィルタBPFは、2次のハイパスフィルタHPF(0.8 Hz)と2次のローパスフィルタLPF(1.2 Hz)とで構成され、車両のばね上共振周波数帯を目標とした前輪側バウンス速度成分信号VBF、後輪側バウンス速度成分信号VBR、ピッチ速度成分信号VP 、ロール速度信号VR を求める。
【0020】
続くB4では、次式(7)、(8)、(9)、(10)に基づいて、各車輪位置における制御信号V(VFL、VFR、VRL、VRR)を求める。
VFL=KBF・VBF+KPF・VP −KRF・VR ・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)
VFR=KBF・VBF+KPF・VP +KRF・VR ・・・・・・・・・・・・・・・・・(8)
VRL=KBR・VBR−KPR・VP −KRR・VR ・・・・・・・・・・・・・・・・・(9)
VRR=KBR・VBR−KPR・VP +KRR・VR ・・・・・・・・・・・・・・・・(10)
なお、KBFは前輪側バウンスゲイン、KBRは後輪側バウンスゲイン、KPFは前輪側側ピッチゲイン、KPRは後輪側ピッチゲイン、KRFは前輪側ロールゲイン、KRRは後輪側ロールゲインである。
【0021】
次に、前記コントロールユニット4におけるショックアブソーバSAの減衰力特性制御作動のうち、車両の非制動時に行われる通常時制御部による通常時制御の内容を図16のフローチャートに基づいて説明する。なお、この通常時制御は各ショックアブソーバSAFL,SAFR,SARL,SARRごとに行なわれる。
【0022】
ステップ101では、制御信号Vが正の値であるか否かを判定し、YESであればステップ102に進んで各ショックアブソーバSAを伸側ハード領域HSに制御し、NOであればステップ103に進む。
【0023】
ステップ103では、制御信号Vが負の値であるか否かを判定し、YESであればステップ104に進んで各ショックアブソーバSAを圧側ハード領域SHに制御し、NOであればステップ105に進む。
【0024】
ステップ105は、ステップ101およびステップ103でNOと判断された時、即ち、制御信号Vの値が、0である時の処理ステップであり、この時は、各ショックアブソーバSAをソフト領域SSに制御する。
【0025】
次に、減衰力特性制御の作動を図17のタイムチャートにより説明する。
制御信号Vが、この図に示すように変化した場合、図に示すように、制御信号Vの値が0である時には、ショックアブソーバSAをソフト領域SSに制御する。
【0026】
また、制御信号Vの値が正の値になると、伸側ハード領域HSに制御して、圧側の減衰力特性をソフト特性に固定する一方、伸側の減衰力特性(目標減衰力特性ポジションPT )を、次式(11)に基づき、制御信号Vに比例させて変更する。
PT =(V/VHT )×PT-max ・・・・・・・・・・・・(11)
なお、VHTは、伸側比例域、PT-max は、伸側最大減衰力特性ポジションである。即ち、制御信号Vの値に比例して伸側の目標減衰力特性ポジションPT がハード特性側に可変制御される。
【0027】
また、制御信号Vの値が負の値になると、圧側ハード領域SHに制御して、伸側減衰力特性をソフト特性に固定する一方、圧側の減衰力特性(目標減衰力特性ポジションPC )を、次式(12)に基づき、制御信号Vに比例させて変更する。
PC =(V/VHC )×PC-max ・・・・・・・・・・・・(12)
なお、VHCは、圧側比例域、PC-max は、圧側最大減衰力特性ポジションである。即ち、制御信号V値に比例して圧側の目標減衰力特性ポジションPC がハード特性側に可変制御される。
【0028】
次に、コントロールユニット4の減衰力特性制御作動のうち、主にショックアブソーバSAの制御領域の切り換え作動状態を図17のタイムチャートに基づいて説明する。
【0029】
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、この時はまだ相対速度は負の値(ショックアブソーバSA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。
【0030】
また、領域b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。
【0031】
また、領域c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SA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。
【0032】
また、領域d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。
【0033】
以上のように、この発明の実施の形態では、ばね上上下速度に基づく制御信号Vと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SA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行なわれることになる。そして、さらに、この発明の実施の形態では、ショックアブソーバSAの行程が切り換わった時点、即ち、領域aから領域b,および領域cから領域d(ソフト特性からハード特性)へ移行する時には、切り換わる行程側の減衰力特性ポジションは前の領域a,cで既にハード特性側への切り換えが行なわれているため、ソフト特性からハード特性への切り換えが時間遅れなく行なわれることになる。
【0034】
次に、前記コントロールユニット4における減衰力特性制御作動のうち、通常時制御部による通常時制御と、補正制御部による補正制御(制動初期段階制御、定常制動時制御および旋回制動時制御)との切り換え制御の内容および各補正制御の内容を図18、19のフローチャートおよび図20のタイムチャートに基づいて説明する。
【0035】
まず、図18のフローチャートにおいて、ステップ201では、ブレーキランプスイッチ5からのスイッチ信号がON状態であるか否かを判定することにより、車両が制動中であるか否かを判定し、NO(スイッチ信号OFF=非制動状態)である時は、ステップ203に進んで前記通常時制御部による通常時制御(スカイフック制御)への切り換えを行なった後、これで一回の制御フローを終了する。この通常時制御においては、前述のように、車両の乗り心地を重視したショックアブソーバSAの減衰力特性制御が行われる。
【0036】
一方、前記ステップ201の判定がYES(スイッチ信号ON=制動中)である時は、ステップ202に進んで、制動初期段階であるか否かの判断が行なわれる(なお、このステップ202の制御内容の詳細は、後述する)。そして、このステップ202の判定がYES(制動初期段階)である時は、ステップ204に進み、制動初期段階制御への切り換えを行なった後、これで一回の制御フローを終了する。
【0037】
また、前記ステップ202の判定はNO(定常制動時)である時は、ステップ205に進む。そして、このステップ205では、操舵角θ信号が所定のしきい値θT を越えているか否かを判定することにより、車両が旋回中であるか否かを判定し、YES(定常制動時かつ旋回時)である時は、ステップ206に進み、旋回制動時制御への切り換えを行なった後、これで一回の制御フローを終了する。
【0038】
一方、前記ステップ205でNO(非旋回定常制動時)と判定された時は、ステップ207に進み、定常制動時制御への切り換えを行なった後、これで一回の制御フローを終了する。
以後は以上のフローを繰り返すものである。
【0039】
次に、前記図18のフローチャートにおいて、制動初期段階であるか否かを判断するステップ202の制御内容を、図19のフローチャートに基づいて説明する。
【0040】
図19のフローチャートのステップ301では、ブレーキランプスイッチ5からのスイッチ信号がON状態になった後、所定秒TB 経過したか否かを判定することにより、車両が制動初期段階であるか否かを判定し、NO(所定秒TB 以下)である時は、ステップ303に進んで制動初期段階判断(ステップ202のYES判定)を行う。
【0041】
また、YES(所定秒TB 経過)である時は、ステップ302に進み、現実に車両のピッチレート(ピッチ速度成分信号VP )が所定のしきい値VPT を越えているか否かを判定することにより、制動初期段階制御が必要であるか否かを判定し、YES(VP >VPT )である時は、ステップ303に進んで制動初期段階判断(ステップ202のYES判定)を行い、NO(VP ≦VPT )である時は、ステップ304に進んで定常制動時判断(ステップ202のNO判定)を行う。
【0042】
次に、前記コントロールユニット4における減衰力特性制御作動のうち、通常時制御部による通常時制御と、補正制御部による補正制御(制動初期段階制御、定常制動時制御および旋回制動時制御)との切り換え制御の内容および各補正制御の内容を図20のタイムチャートに基づいて説明する。
【0043】
(イ)非制動時(通常時制御)
車両の通常走行時(制動状態の非検出時)においては、各ショックアブソーバSAの減衰力特性制御として、前述の通常時制御部による通常時制御(スカイフック制御)が行われ、これにより、通常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。
【0044】
(ロ)制動初期段階(補正制御)
制動初期段階で車両のピッチレートが所定値を越えている間は、左右両前輪側ショックアブソーバSAFL、SAFRの減衰力特性を圧側ハード領域SH側において圧行程をハード特性(伸行程側はソフト特性)に固定すると共に、左右両後輪側ショックアブソーバSARL、SARRの減衰力特性を伸側ハード領域HS側において伸行程側をハード特性(圧行程側はソフト特性)に固定する制動初期段階制御が行われ、これにより、制動初期段階における車両のダイブを抑制しつつ輪荷重変動を抑制して制動性能を向上させることができる。
【0045】
(ハ)定常制動時(補正制御)
制動初期段階を過ぎて車両のピッチレートが所定値以下に低下する定常制動時においては、前記通常時制御部による通常時制御よりも各ショックアブソーバSAにおける減衰力特性制御の制御ゲインを高める定常制動時制御が行われ、これにより、車両の乗り心地を必要以上に悪化させることなしに定常制動時における輪荷重変動を抑制して制動性能を向上させることができる。
【0046】
(ニ)制動時かつ旋回時(補正制御)
制動初期段階を過ぎて車両のピッチレートが所定値以下に低下する定常制動時であり、かつ、操舵により車両が旋回状態にある時は、左右両後輪側ショックアブソーバSARL、SARRの減衰力特性を伸側ハード領域HS側において伸行程側をハード特性(圧行程側はソフト特性)に固定すると共に、左右前輪側ショックアブソーバSAFL、SAFRのうち、旋回内輪側ショックアブソーバSAの減衰力特性を伸行程側がソフト特性に固定の圧側ハード領域SH側に制御する一方、旋回外輪側ショックアブソーバSAの減衰力特性を圧側ハード領域SH側において圧行程側をハード特性(伸行程側はソフト特性)に固定する旋回制動時制御が行われる。
【0047】
即ち、後輪側左右および前輪側旋回内輪の各ショックアブソーバSAの減衰力特性が以上のように制御されることで、車両前後におけるロール剛性の比率を前輪側が低くなる方向に変化させ、これにより、ステアリング特性がアンダステア状態になるのを防止することができると共に、旋回時に最も荷重のかかる前輪の外輪側ショックアブソーバSAの圧行程側はハード特性に制御されることで、制動時かつ旋回時における車両のダイブを抑制して制動性能を高めつつ、車両の旋回性を向上させることができる。
【0048】
以上説明してきたように、この発明の実施の形態の車両懸架装置によれば、通常走行時における車両の乗り心地を確保しつつ、車両制動時においては、制動初期段階における車両のダイブを抑制しつつ輪荷重変動を抑制して制動性能を向上させ、その後の定常制動時における車両の乗り心地を必要以上に悪化させることなしに輪荷重変動を抑制して制動性能を向上させることができると共に、制動かつ旋回時においては、制動性能を低下させることなく車両の旋回性を向上させることができるようになるという効果が得られる。
【0049】
以上、発明の実施の形態について説明してきたが具体的な構成はこれら発明の実施の形態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。
【0050】
例えば、発明の実施の形態では、伸行程または伸圧行程のうち、一方の行程側の減衰力特性をハート特性側に制御する時は、もう一方の行程側の減衰力特性がソフト特性に固定される構造のショックアブソーバを用いた例を示したが、伸行程および圧行程の減衰力特性が同一方向に変化する構造のショックアブソーバを用いたシステムにも本願発明を適用することができる。
【0051】
また、発明の実施の形態では、制動時かつ旋回時の補正制御として、左右両後輪側ショックアブソーバSARL、SARRの減衰力特性を伸側ハード領域HS側において伸行程側をハード特性(圧行程側はソフト特性)に固定すると共に、左右前輪側ショックアブソーバSAFL、SAFRのうち、旋回内輪側ショックアブソーバSAの減衰力特性を伸行程側がソフト特性に固定の圧側ハード領域SH側に制御する一方、旋回外輪側ショックアブソーバSAの減衰力特性を圧側ハード領域SH側において圧行程側をハード特性(伸行程側はソフト特性)に固定するようにしたが、通常制御部による通常時制御の制御ゲインを変更することにより、減衰力特性の補正制御を行うようにしてもよい。
【0052】
また、発明の実施の形態では、制動状態検出手段として、ブレーキランプスイッチを用いたが、ブレーキ液圧や前後加速度信号から制動状態を検出することもできるし、アンチスキッド制御装置の出力信号からも検出することができる。 また、発明の実施の形態では、制動初期段階判断として、車両のピッチレートをしきい値判断することにより行ったが、車両前後方向加速度の変化率をしきい値判断するこにより行ってもよい。
【0053】
また、発明の実施の形態では、車両の旋回状態検出手段として、操舵角信号をしきい値判断するようにした例を示したが、車両のロールレートまたは横方向加速度信号をしきい値判断するようにしてもよい。
【0054】
【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では、上述のように、制動状態検出手段および旋回状態検出手段で車両の制動状態および旋回状態が検出された時は、後輪側のロール剛性よりも前輪側のロール剛性が低くなる方向に制御する制動・旋回時補正制御部を備えている構成としたことで、制動時かつ旋回時における制動性能を低下させることなく車両の旋回性を向上させることができるようになるという効果が得られる。具体的には、制動状態検出手段および旋回状態検出手段で車両の制動状態および旋回状態が検出された時は、左右両後輪側ショックアブソーバの少なくとも伸行程側もしくは伸行程時の減衰力特性をハード特性に制御し、前輪の内輪側ショックアブソーバの少なくとも伸行程側もしくは伸行程時をソフト特性に制御し、前輪の外輪側ショックアブソーバの少なくとも圧行程側もしくは圧行程時をハード特性に制御することにより、後輪側のロール剛性よりも前輪側のロール剛性が低くなる方向に制御する制動・旋回時補正制御部を備えている構成としたことで、制動時かつ旋回時における制動性能を高めつつ車両の旋回性を向上させることができるようにな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対応図である。
【図2】本発明の実施の形態の車両懸架装置を示す構成説明図である。
【図3】本発明の実施の形態の車両懸架装置を示すシステムブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態の車両懸架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断面および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】本発明の実施の形態の車両懸架装置におけるばね上上下加速度から制御信号を求める信号処理回路を示すブロック図である。
【図15】位相遅れ補償式を用いて変換されたばね上上下速度信号のゲイン特性(イ) および位相特性(ロ) を示す図である。
【図16】本発明の実施の形態の車両懸架装置におけるコントロールユニットの減衰力特性通常時制御作動を示すフローチャートである。
【図17】本発明の実施の形態の車両懸架装置におけるコントロールユニットの減衰力特性通常時制御作動を示すタイムチャートである。
【図18】本発明の実施の形態の車両懸架装置における通常時制御部による通常時制御と補正制御部による補正制御との切り換え制御の内容を示すフローチャートである。
【図19】図18のフローチャートのうち、制動初期段階であるか否かを判定するステップ202の制御内容を示すフローチャートである。
【図20】本発明の実施の形態の車両懸架装置における通常時制御部による通常時制御と補正制御部による補正制御との切り換え制御の内容を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
a 減衰力特性変更手段
b ショックアブソーバ
c 車両上下挙動検出手段
d 通常時制御部
e 減衰力特性制御手段
f 制動状態検出手段
g 旋回状態検出手段
h 制動・旋回時補正制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle suspension system that optimally controls a damping force characteristic of a shock absorber, and more particularly to a technique for ensuring steering stability during braking and turning.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a vehicle suspension device that controls the damping force characteristics of a shock absorber in order to ensure steering stability during braking and turning, for example, a vehicle suspension described in JP-A-6-64429 Control devices are known.
The conventional suspension control device for a vehicle includes a steering state detection unit that detects a steering state of the vehicle and a braking state detection unit that detects a braking state of the vehicle, and a traveling state detection unit that detects a traveling state of the vehicle. The control means for switching and controlling the control characteristics of the suspension device in at least three stages or more based on the detection signal of the running state detection means, and the turning and braking that the detection signals of the steering state detection means and the braking state detection means exceed a predetermined level. The structure includes a determination unit that determines whether or not the vehicle is in a state, and a blocking unit that prevents switching to a higher stage where the determination result of the determination unit is equal to or higher than the first set value.
In other words, during turning of the vehicle, the change in the posture of the vehicle body is allowed by preventing the control characteristic of the suspension device from switching to a high stage that is equal to or higher than the first set value set in advance. The load sharing amount on the side and the load sharing amount on the turning inner ring side can be reduced to reduce the shared load difference between the inner and outer rings, and the steering stability is improved by suppressing the decrease in total cornering power. It will be able to be.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the conventional suspension control device for a vehicle reduces the suspension control characteristics as a whole. As a result, the wheel load fluctuation increases and the braking performance decreases due to the overall lack of damping. There was a problem that there was a case.
[0004]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional problems, and provides a vehicle suspension device that can improve the turning performance of the vehicle without reducing the braking performance during braking and turning. It is the purpose.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the vehicle suspension system according to
[0006]
[Action]
Claims of the present invention1The above-described vehicle suspension device is configured as described above, and therefore, during normal driving of the vehicle (when the braking state and the turning state are not detected), the normal time control unit d of the damping force characteristic control means e Optimal control of the damping force characteristic of the shock absorber b is performed based on the vertical behavior of the vehicle detected by the vertical behavior detecting means c, and thereby damping force characteristic control is performed with emphasis on the riding comfort of the vehicle. When the braking state and turning state of the vehicle are detected by the braking state detection means f and the turning state detection means g, the braking / turning correction control unit h determines the ratio of the roll rigidity before and after the vehicle on the front wheel side. Thus, the steering characteristic is prevented from becoming an understeer state, and the vehicle turning performance can be improved without reducing the braking performance during braking and turning. Specifically, when the braking state and turning state of the vehicle are detected by the braking state detection means f and the turning state detection means g, the left and right rear wheel side shock absorbers are controlled in the braking / turning correction control unit h. By performing the correction control for controlling the damping force characteristic of at least the extension stroke side or the extension stroke of b to a hard characteristic and controlling at least the extension stroke side or the extension stroke of the front wheel inner shock absorber b to a soft characteristic. The ratio of the roll rigidity before and after the vehicle is changed in the direction of lowering the front wheel side, thereby preventing the steering characteristics from being understeered and improving the vehicle turning performance during braking and turning. Also, during braking and turning, braking performance is controlled by controlling the dive of the vehicle during braking and turning by controlling at least the pressure stroke side or pressure stroke side of the front wheel outer side shock absorber b to hard characteristics. While improving the turning performance of the vehicle.The
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a configuration explanatory view showing the vehicle suspension device of the embodiment of the present invention, which is interposed between the vehicle body and the four wheels and has four shock absorbers SA.FL, SAFR, SARL, SARR(In the description of the shock absorber, when these four are collectively referred to and when the common configuration thereof is described, it is simply indicated as SA. The lower right sign indicates the wheel position.FLIs the front wheel left,FRIs the front wheel right,RLIs the rear left wheel,RRIndicates the right rear wheel. ) Is provided. Each wheel position has a vertical acceleration G (GFL, GFR, GRL, GRR) Detecting a sprung vertical acceleration sensor (hereinafter referred to as a vertical G sensor) 1 (1FL, 1FR, 1RL, 1RRThe steering wheel ST is provided with a
The system block diagram of FIG. 3 shows the above configuration, and the
[0008]
Further, the
[0009]
Next, FIG. 4 is a sectional view showing the configuration of the shock absorber SA. The shock absorber SA includes a
[0010]
Next, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the
[0011]
On the other hand, the
[0012]
Therefore, between the upper chamber A and the lower chamber B, as a flow path through which fluid can flow in the extension stroke, the inside of the extension
[0013]
That is, the shock absorber SA is configured so that the damping force characteristic can be changed in multiple stages with the characteristics shown in FIG. 6 on both the expansion side and the pressure side by rotating the
[0014]
Incidentally, in FIG. 7, when the
[0015]
Next, in the control operation of the
[0016]
First, in B1, each vertical G sensor 1 (1FL, 1FR, 1RL, 1RR) The sprung vertical acceleration G (GFL, GFR, GRL, GRR) Signal, the front wheel bounce acceleration component G based on the following equations (1), (2), (3), (4)BF, Rear wheel side bounce acceleration component signal GBR, Pitch acceleration component signal GP , Roll acceleration signal GR For each.
[0017]
GBF= (GFL+ GFR) / 2 ... (1)
GBR= (GRL+ GRR) / 2 (2)
GP = (GFL+ GFR-GRL-GRR) / 2 (3)
GR = (GFR-GFL+ GRR-GRL) / 2 (4)
In subsequent B2, a phase lag compensation formula is used, and each front wheel side bounce acceleration component G is used.BF, Rear wheel side bounce acceleration component signal GBR, Pitch acceleration component signal GP , Roll acceleration signal GR The front wheel bounce speed component V at each tower positionBF, Rear wheel bounce speed component signal VBR, Pitch velocity component signal VP , Roll speed signal VR Convert to
[0018]
The general formula for phase lag compensation can be expressed by the following transfer function equation (5).
G(S) = (AS + 1) / (BS + 1) (5) (A <B)
It has the same phase and gain characteristics as the integration (1 / S) in the frequency band (0.5 Hz to 3 Hz) required for damping force characteristic control, and gain on the low frequency (up to 0.05 Hz) side. The following transfer function equation (6) is used as a phase lag compensation equation for lowering.
G(S) = ((0.001 S + 1) / (10S + 1)) × r (6)
Note that r is a gain for matching a gain characteristic with a signal when speed conversion is performed by integration (1 / S), and is set to r = 10 in the embodiment of the present invention. As a result, as shown in the solid line gain characteristics in (a) of FIG. 15 and the solid line phase characteristics in (b) of FIG. 15, in the frequency band (0.5 Hz to 3 Hz) necessary for damping force characteristic control. Only the gain on the low frequency side is lowered without deteriorating the phase characteristics. Note that the dotted lines (a) and (b) in FIG. 15 indicate the gain characteristic and phase characteristic of the sprung vertical speed signal that has been speed-converted by integration (1 / S).
[0019]
In subsequent B3, a band-pass filter process for blocking components other than the target frequency band to be controlled is performed. That is, this band pass filter BPF is composed of a secondary high pass filter HPF (0.8 Hz) and a secondary low pass filter LPF (1.2 Hz), and the front wheel bounce speed targeting the sprung resonance frequency band of the vehicle. Component signal VBF, Rear wheel bounce speed component signal VBR, Pitch velocity component signal VP , Roll speed signal VR Ask for.
[0020]
In subsequent B4, the control signal V (V (V) at each wheel position is calculated based on the following equations (7), (8), (9), (10).FL, VFR, VRL, VRR)
VFL= KBF・ VBF+ KPF・ VP -KRF・ VR ... (7)
VFR= KBF・ VBF+ KPF・ VP + KRF・ VR ... (8)
VRL= KBR・ VBR-KPR・ VP -KRR・ VR ... (9)
VRR= KBR・ VBR-KPR・ VP + KRR・ VR ················(Ten)
KBFIs the front wheel bounce gain, KBRIs the rear wheel bounce gain, KPFIs the front wheel side pitch gain, KPRIs the rear wheel pitch gain, KRFIs the front wheel roll gain, KRRIs the rear wheel roll gain.
[0021]
Next, of the damping force characteristic control operation of the shock absorber SA in the
[0022]
In
[0023]
In
[0024]
Step 105 is a processing step when it is determined NO in
[0025]
Next, the operation of the damping force characteristic control will be described with reference to the time chart of FIG.
When the control signal V changes as shown in this figure, as shown in the figure, when the value of the control signal V is 0, the shock absorber SA is controlled to the soft region SS.
[0026]
Further, when the value of the control signal V becomes a positive value, the compression side damping force characteristic is fixed to the soft characteristic by controlling to the extension side hard region HS, while the extension side damping force characteristic (target damping force characteristic position P).T ) Is changed in proportion to the control signal V based on the following equation (11).
PT = (V / VHT ) × PT-max ... (11)
VHTIs the expansion side proportional range, PT-max Is the extension side maximum damping force characteristic position. That is, the target damping force characteristic position P on the extension side in proportion to the value of the control signal VT Is variably controlled on the hardware characteristic side.
[0027]
When the value of the control signal V becomes a negative value, the compression side hard region SH is controlled to fix the extension side damping force characteristic to the soft characteristic, while the compression side damping force characteristic (target damping force characteristic position P).C ) Is changed in proportion to the control signal V based on the following equation (12).
PC = (V / VHC ) × PC-max ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (12)
VHCIs the pressure-side proportional range, PC-max Is the compression side maximum damping force characteristic position. That is, the target damping force characteristic position P on the compression side is proportional to the control signal V value.C Is variably controlled on the hardware characteristic side.
[0028]
Next, of the damping force characteristic control operation of the
[0029]
In the time chart of FIG. 17, area a is a state in which the control signal V based on the sprung vertical speed is reversed from a negative value (downward) to a positive value (upward). At this time, the relative speed is still negative. Since the region is a value (the stroke of the shock absorber SA is the pressure stroke side), at this time, the shock absorber SA is controlled to the extension side hard region HS based on the direction of the control signal V. In this region, the pressure stroke side which is the stroke of the shock absorber SA at that time has soft characteristics.
[0030]
The region b is a region where the control signal V remains a positive value (upward) and the relative speed is switched from a negative value to a positive value (the stroke of the shock absorber SA is on the extension stroke side). At this time, the shock absorber SA is controlled to the extension-side hard region HS based on the direction of the control signal V, and the stroke of the shock absorber is also the extension stroke. Therefore, in this region, the shock absorber SA at that time The stroke side, which is the stroke, has a hard characteristic proportional to the value of the control signal V.
[0031]
In the region c, the control signal V is reversed from a positive value (upward) to a negative value (downward). At this time, the relative speed is still a positive value (the stroke of the shock absorber SA is the extension stroke). At this time, the shock absorber SA is controlled to the compression side hard region SH based on the direction of the control signal V. Therefore, in this region, the stroke of the shock absorber SA at that time A certain stretch side has soft characteristics.
[0032]
In addition, the region d is a region where the control signal V remains a negative value (downward) and the relative speed is changed from a positive value to a negative value (the stroke of the shock absorber SA is on the extension stroke side). The shock absorber SA is controlled to the compression side hard region SH based on the direction of the control signal V, and the stroke of the shock absorber is also the pressure stroke. Therefore, in this region, the stroke of the shock absorber SA at that time is The pressure stroke side has a hard characteristic proportional to the value of the control signal V.
[0033]
As described above, in the embodiment of the present invention, when the control signal V based on the sprung vertical velocity and the relative velocity have the same sign (region b, region d), the stroke side of the shock absorber SA at that time is hard. When the sign is different (region a, region c), the same control as the damping force characteristic control based on the Skyhook theory is performed, in which the stroke side of the shock absorber SA at that time is controlled to a soft characteristic. Will be. Further, in the embodiment of the present invention, when the stroke of the shock absorber SA is switched, that is, when the region a is changed to the region b and the region c is changed to the region d (from the soft characteristic to the hard characteristic). Since the damping force characteristic position on the process side to be changed has already been switched to the hard characteristic side in the previous areas a and c, switching from the soft characteristic to the hard characteristic is performed without time delay.
[0034]
Next, of the damping force characteristic control operation in the
[0035]
First, in the flowchart of FIG. 18, in
[0036]
On the other hand, when the determination in
[0037]
Further, when the determination in
[0038]
On the other hand, when it is determined NO in step 205 (during non-turning steady braking), the routine proceeds to step 207, where switching to steady braking control is performed, and then one control flow is completed.
Thereafter, the above flow is repeated.
[0039]
Next, the control content of
[0040]
In
[0041]
Also, YES (predetermined seconds TB If it is (elapsed), the process proceeds to step 302, where the actual vehicle pitch rate (pitch speed component signal VP ) Is a predetermined threshold VPT To determine whether or not braking initial stage control is necessary, and YES (VP > VPT ), The routine proceeds to step 303, where an initial braking stage determination (YES determination at step 202) is made, and NO (VP ≦ VPT ), The routine proceeds to step 304, where the judgment at the time of steady braking is made (NO judgment at step 202).
[0042]
Next, of the damping force characteristic control operation in the
[0043]
(B) Non-braking (normal control)
During normal driving of the vehicle (when the braking state is not detected), normal control (skyhook control) by the above-described normal control unit is performed as damping force characteristic control of each shock absorber SA. The ride comfort of the vehicle during traveling can be ensured.
[0044]
(B) Early stage of braking (correction control)
While the vehicle's pitch rate exceeds the predetermined value at the initial stage of braking, the left and right front wheel side shock absorbers SAFL, SAFRThe damping force characteristics of the left and right rear wheel side shock absorbers SA are fixed at the compression side hard area SH side while the pressure stroke is fixed to the hard characteristics (the extension stroke side is the soft characteristic).RL, SARRThe braking initial stage control is performed to fix the damping force characteristic of the extension side hard region HS to the hard characteristic (the pressure stroke side is the soft characteristic) on the extension side hard region HS side. In addition, the braking performance can be improved by suppressing the wheel load fluctuation.
[0045]
(C) During steady braking (correction control)
At the time of steady braking in which the vehicle pitch rate drops below a predetermined value after the initial stage of braking, steady braking that increases the control gain of damping force characteristic control in each shock absorber SA than the normal control by the normal control unit. Time control is performed, and thereby, it is possible to improve the braking performance by suppressing the wheel load fluctuation at the time of steady braking without deteriorating the ride comfort of the vehicle more than necessary.
[0046]
(D) During braking and turning (compensation control)
When the vehicle is in steady braking when the vehicle's pitch rate drops below a predetermined value after the initial braking stage and the vehicle is turning by steering, the left and right rear wheel side shock absorbers SARL, SARRThe damping force characteristic of the left and right front wheels shock absorber SA is fixed to the hard characteristic (soft characteristic on the compression stroke side) on the expansion side hard region HS side.FL, SAFRAmong them, the damping force characteristic of the turning inner wheel side shock absorber SA is controlled to the compression side hard area SH side where the stroke side is fixed to the soft characteristic, while the damping force characteristic of the turning outer ring side shock absorber SA is controlled to the pressure side hard area SH side. Control during turning braking is performed in which the stroke side is fixed to a hard characteristic (the extension stroke side is a soft characteristic).
[0047]
That is, by controlling the damping force characteristics of the shock absorbers SA of the rear wheel side left and right and front wheel side turning inner wheels as described above, the ratio of the roll rigidity in the front and rear of the vehicle is changed in the direction of lowering the front wheel side. The steering characteristic can be prevented from becoming an understeer state, and the pressure stroke side of the outer wheel side shock absorber SA of the front wheel, which is most heavily loaded at the time of turning, is controlled to be a hard characteristic, so that it can be applied during braking and turning. It is possible to improve the turning performance of the vehicle while suppressing the dive of the vehicle and improving the braking performance.
[0048]
As described above, according to the vehicle suspension device of the embodiment of the present invention, the vehicle dive at the initial stage of braking is suppressed during vehicle braking while ensuring the riding comfort of the vehicle during normal traveling. While suppressing the wheel load fluctuation and improving the braking performance, it is possible to improve the braking performance by suppressing the wheel load fluctuation without deteriorating the ride comfort of the vehicle during the subsequent steady braking more than necessary, During braking and turning, there is an effect that the turning performance of the vehicle can be improved without reducing the braking performance.
[0049]
Although the embodiments of the invention have been described above, the specific configuration is not limited to the embodiments of the invention, and any design changes or the like without departing from the gist of the invention are included in the invention. It is.
[0050]
For example, in the embodiment of the invention, when the damping force characteristic of one stroke side is controlled to the heart characteristic side in the extension stroke or the compression stroke, the damping force characteristic of the other stroke side is fixed to the soft characteristic. Although the example using the shock absorber having the structure described above is shown, the present invention can also be applied to a system using a shock absorber having a structure in which the damping force characteristics of the extension stroke and the pressure stroke change in the same direction.
[0051]
In the embodiment of the invention, the left and right rear wheel side shock absorbers SA are used as correction control during braking and turning.RL, SARRThe damping force characteristic of the left and right front wheels shock absorber SA is fixed to the hard characteristic (soft characteristic on the compression stroke side) on the expansion side hard region HS side.FL, SAFRAmong them, the damping force characteristic of the turning inner wheel side shock absorber SA is controlled to the compression side hard area SH side where the stroke side is fixed to the soft characteristic, while the damping force characteristic of the turning outer ring side shock absorber SA is controlled to the pressure side hard area SH side. Although the stroke side is fixed to the hard characteristic (the extension stroke side is the soft characteristic), the damping force characteristic correction control may be performed by changing the control gain of the normal control by the normal control unit. .
[0052]
In the embodiment of the invention, the brake lamp switch is used as the braking state detection means. However, the braking state can be detected from the brake fluid pressure and the longitudinal acceleration signal, and also from the output signal of the anti-skid control device. Can be detected. In the embodiment of the invention, the determination of the initial stage of braking is performed by determining the threshold value of the vehicle pitch rate. However, the determination may be performed by determining the change rate of the longitudinal acceleration of the vehicle. .
[0053]
In the embodiment of the present invention, the steering angle signal is determined as a threshold value as the vehicle turning state detection means. However, the vehicle roll rate or the lateral acceleration signal is determined as a threshold value. You may do it.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, the present invention claims1In the above-described vehicle suspension device, as described above, when the braking state and turning state of the vehicle are detected by the braking state detection unit and the turning state detection unit, the roll rigidity on the front wheel side is higher than the roll rigidity on the rear wheel side. By adopting a configuration that includes a braking / turning correction control unit that controls in a lower direction, the turning performance of the vehicle can be improved without reducing the braking performance during braking and turning. An effect is obtained. Specifically, when the braking state and turning state of the vehicle are detected by the braking state detection means and the turning state detection means, the damping force characteristics at least on the extension stroke side or at the extension stroke of the left and right rear wheel side shock absorbers are obtained. Control to hard characteristics, control at least the extension stroke side or extension stroke of the inner wheel side shock absorber of the front wheel to soft characteristics, and control at least the pressure stroke side or pressure stroke of the front wheel outer ring side shock absorber to the hard characteristics. Therefore, the braking / turning correction control unit that controls the roll rigidity on the front wheel side to be lower than the roll rigidity on the rear wheel side improves the braking performance at the time of braking and turning. The effect that the turning performance of the vehicle can be improved is obtained.The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view corresponding to a claim showing a vehicle suspension system of the present invention.
FIG. 2 is a configuration explanatory view showing a vehicle suspension device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a system block diagram showing the vehicle suspension device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a shock absorber applied to the vehicle suspension system of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a main part of the shock absorber.
FIG. 6 is a damping force characteristic diagram corresponding to the piston speed of the shock absorber.
FIG. 7 is a damping force characteristic diagram corresponding to the step position of the pulse motor of the shock absorber.
8 is a cross-sectional view taken along the line KK of FIG. 5, showing the main part of the shock absorber.
9 is a cross-sectional view taken along the line LL and the line MM in FIG. 5 showing the main part of the shock absorber.
10 is a cross-sectional view taken along the line NN in FIG. 5, showing the main part of the shock absorber.
FIG. 11 is a characteristic diagram of a damping force when the shock absorber is hard on the extension side.
FIG. 12 is a damping force characteristic diagram of the shock absorber in the extended side / compressed side soft state.
FIG. 13 is a damping force characteristic diagram of the shock absorber in the compression side hard state.
FIG. 14 is a block diagram showing a signal processing circuit for obtaining a control signal from sprung vertical acceleration in the vehicle suspension system of the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing gain characteristics (A) and phase characteristics (B) of a sprung vertical velocity signal converted using a phase lag compensation equation;
FIG. 16 is a flowchart showing a normal-time control operation of the damping force characteristic of the control unit in the vehicle suspension system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a time chart showing a normal time control operation of the damping force characteristic of the control unit in the vehicle suspension system of the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart showing the contents of switching control between normal control by the normal control unit and correction control by the correction control unit in the vehicle suspension system of the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart showing the control content of
FIG. 20 is a time chart showing the contents of switching control between normal control by the normal control unit and correction control by the correction control unit in the vehicle suspension system of the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
a Damping force characteristic changing means
b Shock absorber
c Vehicle vertical behavior detection means
d Control unit during normal operation
e Damping force characteristic control means
f Braking state detection means
g Turning state detection means
h Braking / turning correction controller
Claims (1)
車両の上下方向挙動を検出する車両上下挙動検出手段と、
該車両上下挙動検出手段で検出された車両の上下方向挙動に基づき車両の通常走行時において前記ショックアブソーバの減衰力特性を最適制御する通常時制御部を有する減衰力特性制御手段と、
車両の制動状態を検出する制動状態検出手段と、
車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、
前記制動状態検出手段および前記旋回状態検出手段で車両の制動状態および旋回状態が検出された時は、左右両後輪側ショックアブソーバの少なくとも伸行程側の減衰力特性をハード特性に制御し、前輪の内輪側ショックアブソーバの少なくとも伸行程側をソフト特性に制御し、前輪の外輪側ショックアブソーバの少なくとも圧行程側をハード特性に制御することにより、後輪側のロール剛性よりも前輪側のロール剛性が低くなる方向に制御する制動・旋回時補正制御部と、を備え、
前記制動・旋回時補正制御部は、
前記制動状態検出手段および前記旋回状態検出手段で車両の制動状態および旋回状態が検出された時は、左右両後輪側ショックアブソーバの伸行程時の減衰力特性をハード特性に制御し、前輪の内輪側ショックアブソーバの伸行程時の減衰力特性をソフト特性に制御し、前輪の外輪側ショックアブソーバの圧行程時の減衰力特性をハード特性に制御するように構成され
前記ショックアブソーバが、
伸側・圧側いずれも減衰力特性がソフトであるソフト領域と、
伸側の減衰力特性が多段階に変更可能で圧側の減衰力特性がソフトである伸側ハード領域と、
圧側の減衰力特性が多段階に変更可能で伸側の減衰力特性がソフトである圧側ハード領域と
からなる特性を有することを特徴とする車両懸架装置。A shock absorber having damping force characteristic changing means interposed between the vehicle body side and the wheel side and capable of changing the damping force characteristic;
Vehicle vertical behavior detecting means for detecting vertical behavior of the vehicle;
Damping force characteristic control means having a normal time control unit for optimally controlling the damping force characteristic of the shock absorber during normal driving of the vehicle based on the vertical movement behavior of the vehicle detected by the vehicle vertical behavior detection means;
Braking state detection means for detecting the braking state of the vehicle;
A turning state detecting means for detecting a turning state of the vehicle;
When the braking state and turning state of the vehicle are detected by the braking state detection means and the turning state detection means, the damping force characteristic of at least the extension stroke side of the left and right rear wheel side shock absorbers is controlled to a hard characteristic, and the front wheel By controlling at least the extension stroke side of the inner ring side shock absorber of the front wheel with soft characteristics and controlling at least the pressure stroke side of the outer ring side shock absorber of the front wheel with hard characteristics, the roll rigidity on the front wheel side rather than the roll rigidity on the rear wheel side A braking / turning correction control unit that controls in a direction in which
The braking / turning correction control unit
When the braking state and turning state of the vehicle are detected by the braking state detection means and the turning state detection means, the damping force characteristic during the extension stroke of the left and right rear wheel side shock absorbers is controlled to a hard characteristic, and the front wheel It is configured to control the damping force characteristics during the extension stroke of the inner ring side shock absorber to soft characteristics, and to control the damping force characteristics during the compression stroke of the outer ring side shock absorber of the front wheels to hard characteristics.
The shock absorber is
A soft region where the damping force characteristics are soft on both the extension side and the compression side,
The extension side hard region where the extension side damping force characteristic can be changed in multiple stages and the compression side damping force characteristic is soft,
The compression side hard region where the compression side damping force characteristic can be changed in multiple stages and the expansion side damping force characteristic is soft
Vehicle suspension system, characterized in that it has a characteristic comprised of.
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