JP4527658B2 - Suspension device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車輪と車体との間に設けられ、車輪と車体間の上下振動に対する減衰力を制御するサスペンション装置に関する。 The present invention relates to a suspension device that is provided between a wheel of an automobile or the like and a vehicle body and that controls a damping force against vertical vibration between the wheel and the vehicle body.
従来から、この種のサスペンション装置は、路面から受ける衝撃を吸収し乗心地を高めるばね装置と、ばね装置の上下振動に対して減衰力を発生させるショックアブソーバとを備える。
こうしたサスペンション装置においては、車体の車輪に対する高さ、つまり車高を調整する機能も備えるものもある。例えば、特許文献1のサスペンション装置においては、ショックアブソーバを用いて、車両の振動抑制制御やロール抑制制御を行うと共に車高調整制御も行う。そして、車両の振動抑制制御やロール抑制制御を行っているときに車高調整制御が行われると、それらの制御が互いに干渉しあって良好な制御が行われなくなることから、車速に応じて車高調整制御を行うための制御ゲインを調整している。つまり、車速が高いときには車高調整制御ゲインを小さく設定して車高調整速度を遅くし、車速が低いときには車高調整制御ゲインを高く設定して車高調整速度を速くすることで、振動抑制制御やロール抑制制御との干渉防止を図っている。
Some of these suspension devices also have a function of adjusting the height of the vehicle body relative to the wheels, that is, the vehicle height. For example, in the suspension device disclosed in
しかしながら、この特許文献1のものでは、車速に応じて車高調整制御ゲインが一義的に設定されてしまうことから、例えば、車速が低いときには車高調整を遅くすることができず、車速が速いときには車高調整を速くできない。
従って、車高調整制御側に大きな規制が加わってしまい、柔軟な車高調整制御を行うことができない。
この結果、振動抑制制御と車高調整制御との干渉を良好に抑制しているとはいえない。
However, in this
Therefore, a large restriction is imposed on the vehicle height adjustment control side, and flexible vehicle height adjustment control cannot be performed.
As a result, it cannot be said that the interference between the vibration suppression control and the vehicle height adjustment control is satisfactorily suppressed.
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、振動抑制制御と車高調整制御との干渉を良好に抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to address the above-described problem, and an object of the present invention is to satisfactorily suppress interference between vibration suppression control and vehicle height adjustment control.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車輪と車体間の上下振動に対して減衰力を発生するアブソーバと、車両の走行状態を検知する走行状態センサと、上記走行状態センサからの検知信号のノイズを除去するフィルタ手段と、車輪と車体との間に設けられ、上記フィルタ手段を介して入力した検知信号に基づいて上記アブソーバの減衰力を調整するアブソーバ制御手段と、車輪と車体との間に設けられ、車高を変更可能に車体を支持する支持手段と、上記支持手段の支持する車体の車高を調整する車高制御手段とを備えたサスペンション装置において、上記車高制御手段により車高が調整中であるか否かを判断する車高調整検知手段と、上記車高が調整中である場合には、上記フィルタ手段のノイズ除去特性を、上記車高が調整中でない場合の通常特性に対して変更するフィルタ特性変更手段を備えたことにある。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized by an absorber that generates a damping force against vertical vibration between a wheel and a vehicle body, a traveling state sensor that detects a traveling state of the vehicle, and a traveling state sensor. Filter means for removing noise from the detection signal; Absorber control means provided between the wheel and the vehicle body for adjusting the damping force of the absorber based on the detection signal input via the filter means; the wheel and the vehicle body And a vehicle height control means for adjusting the vehicle height of the vehicle body supported by the support means, wherein the vehicle height control is provided. Vehicle height adjustment detecting means for determining whether or not the vehicle height is being adjusted by the means, and when the vehicle height is being adjusted, the noise removal characteristic of the filter means is adjusted so that the vehicle height is being adjusted. It lies in having a normal filter characteristic changing means for changing relative characteristics when household.
上記のように構成した本発明によれば、走行状態センサにより車両の走行状態(例えば、車体または車輪の上下振動)を検知し、その検知信号からフィルタ手段によりノイズを除去し、このノイズを除去した検知信号に基づいてアブソーバの減衰力を調整する。そして、車高調整制御が行われているときには、このフィルタ手段のノイズ除去特性を変更する。
例えば、このフィルタ手段としてハイパスフィルタを設け、車高調整制御を行う時と行わない時とで、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を変更する。
According to the present invention configured as described above, the running state of the vehicle (for example, vertical vibration of the vehicle body or the wheel) is detected by the running state sensor, noise is removed from the detection signal by the filter means, and this noise is removed. The damping force of the absorber is adjusted based on the detected signal. When the vehicle height adjustment control is being performed, the noise removal characteristic of the filter means is changed.
For example, a high-pass filter is provided as the filter means, and the cutoff frequency of the high-pass filter is changed depending on whether or not the vehicle height adjustment control is performed.
一般に、走行状態センサの検知信号から抑制すべき車輪や車体の上下振動成分のみを抽出するように最適なカットオフ周波数をフィルタ手段に設定した場合、このフィルタ手段の周波数特性では、車高調整が行われたときに発生する振動を除去できないことがある。つまり、車高調整時においては、カットオフ周波数より高い周波数の振動を発生することがある。
従って、このまま車高調整制御を行うと、この車高調整時の振動を抑制するようにアブソーバが作動してしまいスムーズな車高調整ができなくなる。
そこで、車高調整制御時においては、車高調整時に発生する振動をノイズとして除去するようにフィルタ手段の特性を変更する。例えば、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、通常時(車高調整制御を行っていない時)に比べて高く設定する。
In general, when the optimum cutoff frequency is set in the filter means so as to extract only the vertical vibration component of the wheel or vehicle body to be suppressed from the detection signal of the running state sensor, the vehicle height adjustment is not possible with the frequency characteristic of the filter means. Vibrations that occur when performed may not be eliminated. That is, during vehicle height adjustment, vibrations with a frequency higher than the cutoff frequency may be generated.
Therefore, if the vehicle height adjustment control is performed as it is, the absorber operates so as to suppress vibration during the vehicle height adjustment, and smooth vehicle height adjustment cannot be performed.
Therefore, at the time of vehicle height adjustment control, the characteristics of the filter means are changed so as to remove vibrations generated during vehicle height adjustment as noise. For example, the cut-off frequency of the high pass filter is set to be higher than normal (when vehicle height adjustment control is not performed).
この結果、車両の振動抑制制御中に車高調整制御が行われても、この車高調整制御時に発生する振動がノイズとして除去されるため、アブソーバが車高調整制御を抑制するように作動することが防止され、振動抑制制御と車高調整制御とを互いに干渉させることなく良好に行うことができる。
この結果、車両の振動抑制制御と車高調整制御の信頼性が向上する。
尚、車輪と車体間の上下振動に対して減衰力を発生するアブソーバを支持手段として兼用するようにしてもよい。
As a result, even if the vehicle height adjustment control is performed during the vibration suppression control of the vehicle, the vibration generated during the vehicle height adjustment control is removed as noise, so the absorber operates to suppress the vehicle height adjustment control. Thus, the vibration suppression control and the vehicle height adjustment control can be performed satisfactorily without interfering with each other.
As a result, the reliability of vehicle vibration suppression control and vehicle height adjustment control is improved.
An absorber that generates a damping force against vertical vibration between the wheel and the vehicle body may also be used as the support means.
本発明の他の特徴は、上記フィルタ特性変更手段は、上記車高の調整時間に基づいて、上記フィルタ手段のノイズ除去特性を決定することにある。 Another feature of the present invention is that the filter characteristic changing means determines a noise removal characteristic of the filter means based on the vehicle height adjustment time.
これによれば、車高の調整時間に基づいてフィルタ手段のノイズ除去特性を変更するため、必要以上にフィルタ特性を変更することがなく、アブソーバによる車両の振動抑制制御の信頼性が一層向上する。
例えば、車高調整の時間(1回の車高調整を行うのに要する時間)が遅い場合には、車高調整時に発生する振動は、その周波数が低いため、通常時におけるフィルタ手段のノイズ除去特性でカットできる。
従って、このようなノイズ除去特性を変更しなくても干渉を防止できるケースでは、フィルタ手段のノイズ除去特性を変更しないようにして、アブソーバによる車両の最適な振動抑制制御を継続することができる。
According to this, since the noise removal characteristic of the filter unit is changed based on the adjustment time of the vehicle height, the filter characteristic is not changed more than necessary, and the reliability of the vehicle vibration suppression control by the absorber is further improved. .
For example, when the vehicle height adjustment time (the time required for one vehicle height adjustment) is slow, the vibration generated during vehicle height adjustment has a low frequency, and therefore noise removal of the filter means during normal times is performed. Can be cut with characteristics.
Therefore, in a case where interference can be prevented without changing such noise removal characteristics, optimal vibration suppression control of the vehicle by the absorber can be continued without changing the noise removal characteristics of the filter means.
また、本発明の他の特徴は、車両のばね上振動を検出するばね上振動検出手段を備え、上記フィルタ特性変更手段は、上記車高の調整中に上記ばね上振動が所定レベル以上であることが検知されたときには、上記フィルタ手段のノイズ除去特性を上記車高が調整中でない場合の通常特性に戻すことにある。 Another feature of the present invention is provided with a sprung vibration detecting means for detecting a sprung vibration of the vehicle, wherein the filter characteristic changing means has the sprung vibration at a predetermined level or more during the adjustment of the vehicle height. When this is detected, the noise removal characteristic of the filter means is returned to the normal characteristic when the vehicle height is not being adjusted.
これによれば、車高の調整中にばね上振動(支持手段により弾性支持される車体部分の振動)が所定レベル以上であることが検知されたときには、フィルタ手段のノイズ除去特性を通常特性に戻すため、アブソーバによる振動抑制制御を優先させることができる。この結果、車両が大きく振動している場合には、車高調整中であっても、振動抑制制御性能を落とさないようにすることができる。 According to this, when it is detected that the sprung vibration (vibration of the vehicle body portion elastically supported by the support means) exceeds a predetermined level during the adjustment of the vehicle height, the noise removal characteristic of the filter means is changed to the normal characteristic. Therefore, priority can be given to vibration suppression control by the absorber. As a result, when the vehicle vibrates greatly, the vibration suppression control performance can be prevented from being lowered even during the vehicle height adjustment.
以下、本発明の一実施形態に係るサスペンション装置について図面を用いて説明する。図1は、同実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成を概略的に示している。 Hereinafter, a suspension device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the system configuration of the suspension device according to the embodiment.
このサスペンション装置は、各車輪WFL、WFR、WRL、WRRと車体Bとの間にそれぞれ設けられる4組のサスペンション本体10FL、10FR、10RL、10RRと、各サスペンション本体10FL、10FR、10RL、10RRの作動を制御するサスペンション制御装置50とから構成される。
以下、4組のサスペンション本体10FL、10FR、10RL、10RRおよび車輪WFL、WFR、WRL、WRRについては、特に前後左右を区別する場合を除いて、単にサスペンション本体10および車輪Wと総称する。
This suspension device includes four sets of suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, 10RR provided between the wheels WFL, WFR, WRL, WRR and the vehicle body B, and the operations of the suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, 10RR. And a
Hereinafter, the four sets of the suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, and 10RR and the wheels WFL, WFR, WRL, and WRR are simply collectively referred to as the
サスペンション本体10は、図2に示すように、車輪Wを支持するロアアームLAと車体Bとの間に設けられ、空気の弾性(圧縮性)を利用して路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車両の重量を弾性支持するエアばね装置20(本発明の支持手段に相当する)と、エアばね装置20の上下振動に対して減衰力を発生させるショックアブソーバとして機能する電磁アクチュエータ30(本発明のアブソーバに相当する)とからなる。
以下、エアばね装置20により支えられる側、つまり車体B側を「ばね上」と呼び、エアばね装置20を支持する側、つまり車輪W側を「ばね下」と呼ぶ。
As shown in FIG. 2, the
Hereinafter, the side supported by the
電磁アクチュエータ30は、同軸状に配置されるアウタシリンダ31およびインナシリンダ32と、インナシリンダ32の内側に設けられるボールねじ機構35と、ボールねじ機構35を動作させる電動モータ40とを備える。
アウタシリンダ31とインナシリンダ32とは、同軸異径パイプで構成され、インナシリンダ32の外周に軸方向へ摺動可能にアウタシリンダ31が設けられる。図中、符号33,34は、アウタシリンダ31内にインナシリンダ32を摺動可能に支持する軸受である。
The
The
ボールねじ機構35は、電動モータ40の回転動作により回転するボールねじ36と、ボールねじ36に形成された雄ねじ部分37に螺合する雌ねじ部分38を有するボールねじナット39とからなる。ボールねじナット39は、図示しない回り止めにより、その回転運動ができないように規制されている。従って、このボールねじ機構35においては、ボールねじ36の回転運動がボールねじナット39の上下軸方向の直線運動に変換され、逆に、ボールねじナット39の上下軸方向の直線運動がボールねじ35の回転運動に変換される。
The
ボールねじナット39の下端は、アウタシリンダ31の底面に固着されており、電動モータ40の回転によりボールねじナット39が上下動するとアウタシリンダ31を下方に押し下げ又は上方に引き上げる。逆に、ボールねじ36に対してアウタシリンダ31を軸方向に相対移動させようとする外力が加わると、ボールねじ36が回転して電動モータ40を回転させる。このとき電動モータ40の回転により回生電力が発生する。
The lower end of the
インナシリンダ32の上端は、取付プレート41に固定される。この取付プレート41は、電動モータ40のモータケーシング42に固定されるとともに、その中央に形成した貫通孔43にボールねじ36が挿通される。ボールねじ36は、モータケーシング42内においてモータ軸と連結されるとともに、インナシリンダ32内の軸受44によって回転可能に支持される。
The upper end of the
車両が走行中に車輪Wが上下動する場合は、インナシリンダ32に対してアウタシリンダ31が軸方向に摺動し、ボールねじナット39がボールねじ36に対して上下動してボールねじ36を回転させる。このため、電動モータ40は、回転して発電機として作用する。従って、この発電のために生じる抵抗力により減衰力が発生する。
また、バッテリ60により電動モータ40へ通電することでボールねじ機構35を伸縮させてアウタシリンダ31に推進力を与え、車体Bの上下振動に対して所定の減衰力を発生させることもできる。いずれの場合も、電動モータ40に流れる電流の大きさを調整することで減衰力の調整が可能となる。
When the wheel W moves up and down while the vehicle is running, the
Further, by energizing the
エアばね装置20は、この電磁アクチュエータ30の外周に設けられるもので、モータケーシング42の外周を囲む円筒状の上部ケース21と、アウタシリンダ31の外周面を囲む下部ケース22と、両ケース21,22を気密状態で連結するゴムを主成分としたダイアフラム23とを備え、これらのケース21,22とダイアフラム23とによりアウタシリンダ31、インナシリンダ32、モータケーシング42の外周に空気室24を形成する。上部ケース21および下部ケース22は、それぞれモータケーシング42およびアウタシリンダ31の外周面に気密的に溶接固定されることで、空気室24を密閉状態にする。
The
上部ケース21には、この空気室24内に空気を供給したり排気したりする給排口としてのノズル25が設けられる。このノズル25には、図1に示すように、サスペンション制御装置50により制御される給排装置80からの高圧空気流路となる給排気管81が接続され、ノズル25からの給排気により空気室24内の空気圧が調整されるようになっている。
このように構成されたサスペンション本体10は、上部ケース21の上面で弾性材料からなるアッパーサポート26を介して車体Bに取り付けられる。
The
The
次に、サスペンション本体10の作動を制御するサスペンション制御装置50について説明する。
図3はサスペンション制御装置50の機能を表すブロック構成図である。
Next, the
FIG. 3 is a block diagram showing the function of the
サスペンション制御装置50は、ショックアブソーバとしての電磁アクチュエータ30を駆動制御するアブソーバ制御装置51と、エアばね装置20を駆動制御して車両の車高を所定値に維持する車高調整制御装置52とからなり、それぞれ主要部がマイクロコンピュータにより構成される。
また、アブソーバ制御装置51は、その機能から、良好な乗り心地性を確保するように電磁アクチュエータ30の制御量を算出する乗心地制御部51aと、良好な車両姿勢を保ち操縦安定性を確保するように電磁アクチュエータ30の制御量を算出する操安性制御部51bとに大別される。
このアブソーバ制御装置51が本発明のアブソーバ制御手段に相当し、車高調整制御装置52が、本発明の車高制御手段に相当する。
The
Moreover, the
The
こうした各種の制御を行うために、サスペンション制御装置50には各種のセンサの出力信号が入力される。以下、各車輪Wごとに設けられるセンサについては、それらを特別区別する必要がないため同一の符号を付して説明する。
In order to perform such various controls, output signals from various sensors are input to the
サスペンション制御装置50には、各車輪Wごとに設けられるセンサとして、ばね上の上下方向の加速度を検出するばね上加速度センサ61(以下、ばね上Gセンサ61と呼ぶ)と、ばね下の上下方向の加速度を検出するばね下加速度センサ62(以下、ばね下Gセンサ62と呼ぶ)と、車高を例えばばね下に対するばね上の上下方向の相対位置から検出する車高センサ63と、エアばね装置20への高圧給気回路内の圧力を検出する圧力センサ82とが接続され、更に、車両に各1組設けられるセンサとして、車両の走行速度を検出する車速センサ65と、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ66(以下、横Gセンサ66と呼ぶ)とが接続される。
The
サスペンション制御装置50は、こうした各種のセンサの検出信号に基づいて、電磁アクチュエータ30を駆動制御するモータ駆動回路55と、圧縮空気をエアばね装置20に供給する給排装置80とを接続する。
The
電磁アクチュエータ30の電動モータ40を駆動制御するモータ駆動回路55は、3相インバータ回路を構成するもので、電動モータ40(本実施形態では3相ブラシレスモータを用いる)の3相の電磁コイルCL1、CL2、CL3にそれぞれ対応したスイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32を有する。これらのスイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32は、サスペンション制御装置50からの信号によりオン・オフ制御される。また、モータ駆動回路55には、電動モータ40に流れる電流値を検出する電流センサ56a、56b、56cが各相に設けられる。以下、この3つの電流センサ56a、56b、56cを合わせて電流センサ56と呼ぶ。
The
このモータ駆動回路55では、スイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32のデューティー比を制御することにより(PWM制御)、バッテリ60から電動モータ40への通電量や電動モータ40からバッテリ60側へ送られる回生電力の電流量を制御する。
このモータ駆動回路55は、アブソーバ制御装置51からの制御信号により電磁アクチュエータ30の電動モータ40を駆動制御することから、アブソーバ制御装置51とともに本発明のアブソーバ制御手段を構成する。
In this
Since this
給排装置80は、空気を圧縮して高圧空気を作る図示しないコンプレッサ等を備える。また、この給排装置80から各エアばね装置20への高圧空気の給排路となる給排気管81には、流路を開閉する電磁弁83および流路内の圧力を検出する圧力センサ82が設けられる。車高調整制御装置52は、この給排装置80のコンプレッサや電磁弁83の作動を制御することで、エアばね装置20の空気室24内の圧力を調整して目標位置に車高を維持する。
The supply /
次に、アブソーバ制御装置51の実行する乗心地制御、操縦安定性制御(以下、操安性制御と呼ぶ)および車高調整制御装置52の実行する車高制御について説明する。
図4は、アブソーバ制御装置51の実行する乗心地制御、操縦安定性制御の制御ルーチンおよび車高調整制御装置52の実行する車高制御ルーチンを表し、それぞれ各制御装置の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。
Next, ride comfort control, steering stability control (hereinafter referred to as steering control) performed by the
FIG. 4 shows a control routine for ride comfort control, steering stability control executed by the
アブソーバ制御装置51の乗心地制御部51aにおいては、ばね下Gセンサ62、ばね上Gセンサ61からの上下加速度信号を各車輪ごとに入力し(S1)、各加速度信号を積分処理するとともに(S2)、ノイズとなる低周波振動分をハイパスフィルタ処理によりカットして(S3)ばね下速度V1とばね上速度V2とを求める(S4)。そして、ばね下速度V1に制御ゲインK1を乗じた値(K1・V1)と、ばね上速度V2に制御ゲインK2を乗じた値(K2・V2)との和(K1・V1+K2・V2)を乗心地制御量として算出する(S5)。この乗心地制御量は、各車輪Wごとに独立して算出される。
尚、ばね下Gセンサ62、ばね上Gセンサ61が本発明の走行状態センサに相当し、ステップS3のフィルタ処理が本発明のフィルタ手段に相当する。
In the
The
ステップS3の処理は、ばね下Gセンサ62、ばね上Gセンサ61からの加速度信号の中に含まれるノイズ、つまり、振動抑制制御の対象とはならない信号成分(低周波振動分)を除去するための処理で、図10のフィルタ特性F1に示すように、振動抑制制御に適したカットオフ周波数CUTf1が設定されている。
The process of step S3 is for removing noise included in the acceleration signals from the
ところが、車高調整制御時には、その車高調整動作に伴ってこのカットオフ周波数CUTf1よりも高い振動が発生するため、このフィルタ特性F1では、車高調整動作を抑制しようと乗心地制御が働いてスムーズに車高調整ができなくなってしまう。
そこで、この乗心地制御部51aにおいては、後述するように、フィルタ特性を変更、つまりハイパスフィルタのカットオフ周波数を通常時の周波数CUTf1よりも高い値(例えば、カットオフ周波数CUTf2)に設定したフィルタ特性F2に切り替える。尚、図11は、ステップS2とステップS3とをあわせた積分フィルタ処理の特性を表す。
However, during vehicle height adjustment control, vibration higher than the cut-off frequency CUTf1 is generated along with the vehicle height adjustment operation. Therefore, in this filter characteristic F1, riding comfort control works to suppress the vehicle height adjustment operation. The vehicle height cannot be adjusted smoothly.
Therefore, in the riding
一方、アブソーバ制御装置51の操安性制御部51bにおいては、図4の中段に示すように、横Gセンサ66からの横加速度信号を入力し(S6)、その横加速度YGに制御ゲインK3を乗じた値(K3・YG)を操安性制御量として算出する(S7)。この場合の制御量は、前輪側と後輪側とでは同一とするが、左車輪側と右車輪側とでは正負を逆にする。つまり、左車輪側の制御ゲインK3に対して、右車輪側の制御ゲインを−K3とする。
そして、各車輪ごとに算出された乗心地制御量と操安性制御量との和を、各電磁アクチュエータ30の制御量として算出し(S8)、この算出された制御量に応じた通電量で電磁アクチュエータ30の電動モータ40を駆動制御する(S9)。
On the other hand, the
Then, the sum of the ride comfort control amount and the operability control amount calculated for each wheel is calculated as the control amount of each electromagnetic actuator 30 (S8), and the energization amount according to the calculated control amount. Drive control of the
この場合、この制御量に応じたデューティー比でモータ駆動回路55のスイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32が開閉されるが、電動モータ40からの回生電流が目標通電量に対して多ければ、その差分だけバッテリ60側に回生電流が流れ、逆に、電動モータ40からの回生電流が目標通電量に対して少なければ、その差分だけバッテリ60から電動モータ40に通電される。
In this case, the switching elements SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, and SW32 of the
また、車高調整制御装置52においては、PID制御により車高制御を行なう。つまり、図4の下段に示すように、予め設定された目標車高H0を読み込むとともに(S10)、車高センサ63により実際の車高Hxを検出し(S13)、この目標車高H0と検出車高Hxとの偏差ΔHに制御ゲインK4(ここでは、比例項、微分項、積分項の各制御ゲインをK4と総称する)を乗じ(S11)、その値K4・ΔHに応じて給排装置80の電磁弁83を開閉する(S12)。
Further, the vehicle height
こうしたサスペンション制御装置50によれば、エアばね装置20により路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車体Bを所定の車高位置に支持する一方、エアばね装置20の上下振動に対しては、電磁アクチュエータ30により、良好な乗心地性と操安性とが得られるように上下振動に対する減衰力が調整される。
According to such a
尚、車高調整を電磁アクチュエータ30(アブソーバ)で行い、車高調整された後の車高維持をエアばね装置20のみで行うようにしてもよい。つまり、目標車高までの調整動作を電磁アクチュエータ30で行い、車高調整完了したら、電磁アクチュエータ30による車高維持を終了させてエアばね装置20のみによる車高維持に切り替えることで、電磁アクチュエータ30の車高維持に必要な電力消費を抑えるようにしてもよい。
The vehicle height may be adjusted by the electromagnetic actuator 30 (absorber), and the vehicle height may be maintained only by the
次に、アブソーバ制御装置51にて実行するフィルタ特性変更処理について説明する。図5は、アブソーバ制御装置51にて実行されるフィルタ特性変更制御ルーチンを表し、アブソーバ制御装置51内の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。
本制御ルーチンは、乗心地制御および操安性制御と並行して行われるもので、イグニッションスイッチのオンにより起動し、所定の短い周期で繰り返し実行される。
Next, the filter characteristic changing process executed by the
This control routine is performed in parallel with the ride comfort control and the maneuverability control. The control routine is activated when the ignition switch is turned on and is repeatedly executed at a predetermined short cycle.
まず、車高調整制御中か否かを判断する(S21)。つまり、車高調整制御装置52から制御信号を読み込んで、車高調整制御を実行しているか否かを判断する。
そして、車高調整制御中でなければ、次に、フラグFが1に設定されているか否かを判断する(S26)。このフラグFは、ハイパスフィルタの特性が車高調整制御用に変更されている状態のときにF=1に設定されるもので、本制御ルーチンの起動時にはF=0に設定されている。従って、本制御ルーチンが起動された状態では、この判断は「NO」となり本制御ルーチンを一旦終了する。
First, it is determined whether vehicle height adjustment control is being performed (S21). That is, the control signal is read from the vehicle height
If the vehicle height adjustment control is not in progress, it is next determined whether or not the flag F is set to 1 (S26). This flag F is set to F = 1 when the characteristic of the high-pass filter is changed for vehicle height adjustment control, and is set to F = 0 when this control routine is started. Therefore, in a state in which this control routine is activated, this determination is “NO”, and this control routine is temporarily terminated.
本制御ルーチンは所定の短い周期で繰り返されるため、車高調整制御が行われない期間においては、ステップS21、S26の判断が「NO」と繰り返されるだけで実質的な処理は行われない。そして、車高調整制御が開始されると、ステップS21の判断が「YES」となり、以下の処理を行う。 Since this control routine is repeated at a predetermined short cycle, during the period when the vehicle height adjustment control is not performed, only the determination of steps S21 and S26 is repeated as “NO”, and no substantial processing is performed. And if vehicle height adjustment control is started, judgment of step S21 will be "YES" and the following processes will be performed.
まず、フラグFが1に設定されているか否かを判断する(S22)。この場合、車高調整制御が開始された直後においては、F=0に設定されているため、ステップS22の判断は「NO」となり、次に、車高調整時間(周波数)の割り出しを行う(S23)。
車高調整制御装置52においては、車高調整時間(車高調整の開始から終了までの時間)が走行状態に応じて設定されている。例えば、図6に示すように、車両の速度が大きい(速い)ほど車高調整時間が長く設定される。また、図7に示すように、路面凹凸レベルが高いほど車高調整時間が短く設定される。また、図8に示すように、運転者が図示しない車高変更操作ボタンとして備わったボタンのうち高速ボタンを押すと短時間で車高変更し、低速ボタンを押すと長い時間かけて車高変更する。
First, it is determined whether or not the flag F is set to 1 (S22). In this case, immediately after the vehicle height adjustment control is started, since F = 0 is set, the determination in step S22 is “NO”, and then the vehicle height adjustment time (frequency) is calculated ( S23).
In the vehicle height
そして、車高調整制御装置52は、アブソーバ制御装置51に対して車高調整時間データを出力するよう構成される。従って、アブソーバ制御装置51は、車高調整制御装置52から出力される車高調整時間データを入力することで、車高調整時間を求めることができる。
あるいは、アブソーバ制御装置51が、車速信号、路面凹凸レベル信号(ばね下G信号)を入力して車高調整時間を算出してもよい。
The vehicle height
Alternatively, the
続いて、この車高調整時間に基づいてハイパスフィルタの周波数特性を変更する(S24)。つまり、車速調整周波数(車高調整時間の逆数)の振動を除去できるように、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を決定する。この場合、車高調整制御装置52から出力された車高調整時間データからカットオフ周波数を求めてもよいが、図9に示すカットオフ周波数算出マップを用いて、車速信号と路面凹凸レベル信号(ばね下G信号)とからカットオフ周波数を求めてもよい。
Subsequently, the frequency characteristic of the high-pass filter is changed based on the vehicle height adjustment time (S24). That is, the cutoff frequency of the high-pass filter is determined so that the vibration of the vehicle speed adjustment frequency (reciprocal of the vehicle height adjustment time) can be removed. In this case, the cutoff frequency may be obtained from the vehicle height adjustment time data output from the vehicle height
例えば、車高調整時間が2秒であれば、カットオフ周波数を0.5Hzより大きな所定値にする。つまり、カットオフ周波数を車高調整周波数より高い所定周波数に設定するのである。例えば、図11において、通常時のハイパスフィルタのカットオフ周波数CUTf1=0.1〜0.2Hzに対して、この場合の車高調整時におけるカットオフ周波数CUTf2をCUTf2=0.7〜0.8Hzに設定する。
尚、ステップS23にて割り出した車高調整時間が所定時間以上(例えば、10秒以上)であれば、車高調整による振動が振動抑制制御に影響しないため、つまり、車高調整周波数がハイパスフィルタのカットオフ周波数より低いものになるため、ハイパスフィルタ特性は変更しないようにする。
For example, if the vehicle height adjustment time is 2 seconds, the cutoff frequency is set to a predetermined value greater than 0.5 Hz. That is, the cutoff frequency is set to a predetermined frequency higher than the vehicle height adjustment frequency. For example, in FIG. 11, the cutoff frequency CUTf1 at the time of vehicle height adjustment in this case is set to CUTf2 = 0.7 to 0.8 Hz with respect to the cutoff frequency CUTf1 = 0.1 to 0.2 Hz of the normal high-pass filter. Set to.
If the vehicle height adjustment time determined in step S23 is a predetermined time or longer (for example, 10 seconds or longer), vibration due to vehicle height adjustment does not affect the vibration suppression control, that is, the vehicle height adjustment frequency is a high-pass filter. Therefore, the high-pass filter characteristic is not changed.
続いて、フラグFを1に設定して(S25)、本制御ルーチンを一旦終了する。
そして、本制御ルーチンは所定時間ごとに繰り返され、車高調整制御中であれば、すでにハイパスフィルタ特性が変更されていることから、ステップS22の判断が「YESとなり、ステップS23〜S25の処理をスキップし本制御ルーチンを抜ける。
Subsequently, the flag F is set to 1 (S25), and this control routine is once ended.
Then, this control routine is repeated every predetermined time. If the vehicle height adjustment control is being performed, the high-pass filter characteristic has already been changed. Therefore, the determination in step S22 is “YES, and the processing in steps S23 to S25 is performed. Skip and exit this control routine.
こうした判断が繰り返される途中で車高調整制御が終了すると、ステップS21の判断は「NO」となり、続いて、ステップS26のフラグFの確認処理を行う。
この場合、直前回までフラグFは1に設定されており、ハイパスフィルタのカットオフ周波数が車高調整制御用のものに設定されているため、ステップS27においてハイパスフィルタの周波数特性を通常時のものに戻す(S27)。つまり、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を通常時のCUTf1に戻すのである。
If the vehicle height adjustment control is completed while such a determination is repeated, the determination in step S21 is “NO”, and then the flag F confirmation process in step S26 is performed.
In this case, the flag F is set to 1 until immediately before, and the cut-off frequency of the high-pass filter is set for vehicle height adjustment control. Therefore, in step S27, the frequency characteristic of the high-pass filter is the normal one. (S27). That is, the cutoff frequency of the high pass filter is returned to the normal CUT f1.
続いて、フラグFをF=0に設定して本制御ルーチンを抜ける。従って、その後は、車高調整制御が開始されるまで、ステップS21、S26の判断が「NO」となり、通常の振動抑制制御に適したハイパスフィルタ特性が維持される。 Subsequently, the flag F is set to F = 0 and the control routine is exited. Therefore, thereafter, until the vehicle height adjustment control is started, the determinations in steps S21 and S26 are “NO”, and the high-pass filter characteristic suitable for normal vibration suppression control is maintained.
以上説明した、本実施形態のフィルタ特性変更制御ルーチンによれば、車両の振動抑制制御中に車高調整制御が行われても、フィルタのカットオフ周波数が変更されて車高調整制御時に発生する振動がノイズとして除去されるため、振動抑制制御が車高調整制御を抑制するように作動することが防止され、車両の振動抑制制御の信頼性が向上する。この結果、車両の振動抑制制御と車高調整制御とを互いに干渉させることなく良好に行うことができる。
また、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、車高調整時間に応じて設定するため、必要以上に車両振動抑制制御を抑えてしまうことがなく、適切に車高調整制御との両立を図ることができる。
According to the filter characteristic change control routine of the present embodiment described above, even when the vehicle height adjustment control is performed during the vibration suppression control of the vehicle, the cutoff frequency of the filter is changed and is generated during the vehicle height adjustment control. Since the vibration is removed as noise, the vibration suppression control is prevented from operating so as to suppress the vehicle height adjustment control, and the reliability of the vehicle vibration suppression control is improved. As a result, the vehicle vibration suppression control and the vehicle height adjustment control can be favorably performed without interfering with each other.
Further, since the cutoff frequency of the high-pass filter is set according to the vehicle height adjustment time, the vehicle vibration suppression control is not suppressed more than necessary, and the vehicle height adjustment control can be appropriately achieved. .
尚、上述したアブソーバ制御装置51の行うステップS21の処理が本発明の車高調整検知手段に相当し、ステップS24,S27の処理が本発明のフィルタ特性変更手段に相当する。
Note that the processing of step S21 performed by the
次に、フィルタ特性変更制御ルーチンの変形例1について説明する。図12は、アブソーバ制御装置51にて実行されるフィルタ特性変更制御ルーチンの変形例1を表し、アブソーバ制御装置51内の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。
この変形例1は、先の実施形態の制御ルーチンに対して、ステップS29、S30の処理を追加したもので他の処理については同一である。以下、追加した処理について説明し、他の処理については図面に同一ステップ番号を付して説明を省略する。
Next, a first modification of the filter characteristic change control routine will be described. FIG. 12 shows a first modification of the filter characteristic change control routine executed by the
In the first modification, the processes of steps S29 and S30 are added to the control routine of the previous embodiment, and the other processes are the same. Hereinafter, the added process will be described, and other processes will be denoted by the same step numbers in the drawings, and description thereof will be omitted.
車高調整制御が行われている状況では、ステップS29にて、ばね上Gセンサ61からの検出信号に基づいて、ばね上加速度Guxがその基準値Gu0を上回っているか否かを判断する。つまり、ばね上の振動が基準レベルより大きいか否かを判断する。
この判断が「NO」であれば、そのまま上述したステップS12の処理に移行するが、「YES」、つまり、ばね上の振動が基準レベルより大きいと判断した場合には、車高調整制御装置52に対して車高調整を一旦中止するように指令出力する(S30)。
In a situation where the vehicle height adjustment control is being performed, in step S29, it is determined based on the detection signal from the sprung
If this determination is “NO”, the process directly proceeds to the process of step S12 described above. If “YES”, that is, if it is determined that the vibration on the spring is larger than the reference level, the vehicle height
そして、すでにハイパスフィルタ特性が変更されている場合には(S26:YES)、ステップS27においてハイパスフィルタの周波数特性を通常時のものに戻す(S27)。つまり、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を通常時のCUTf1に戻すのである。この場合、ハイパスフィルタの周波数特性を急に戻さずに、徐々に戻すようにする。例えば、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を段階的に低下させる。 If the high-pass filter characteristic has already been changed (S26: YES), the frequency characteristic of the high-pass filter is returned to the normal one in step S27 (S27). That is, the cutoff frequency of the high pass filter is returned to the normal CUT f1. In this case, the frequency characteristics of the high-pass filter are gradually returned without returning suddenly. For example, the cut-off frequency of the high pass filter is lowered stepwise.
以上説明した、フィルタ特性変更制御ルーチンの変形例1によれば、車両が大きく振動している場合には、車両振動抑制制御を優先するため、車高調整中であっても、振動抑制制御性能を落とさないようにすることができる。この場合、ハイパスフィルタの周波数特性を急に戻さずに、徐々に戻すようにしているため、車両挙動が急に変化しなく運転者に違和感を与えない。 According to the first modification of the filter characteristic change control routine described above, when the vehicle vibrates greatly, priority is given to the vehicle vibration suppression control. Therefore, even when the vehicle height is being adjusted, the vibration suppression control performance. Can be avoided. In this case, since the frequency characteristics of the high-pass filter are gradually returned instead of suddenly returning, the vehicle behavior does not change suddenly and the driver does not feel uncomfortable.
次に、フィルタ特性変更制御ルーチンの変形例2について説明する。図13は、アブソーバ制御装置51にて実行されるフィルタ特性変更制御ルーチンの変形例2を表し、アブソーバ制御装置51内の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。
この変形例2は、先の変形例1のステップS30に代えてステップS31を行うもので他の処理については同一である。以下、変更した処理について説明し、他の処理については図面に同一ステップ番号を付して説明を省略する。
Next,
In the second modification, step S31 is performed instead of step S30 in the first modification, and the other processes are the same. Hereinafter, the modified process will be described, and the other processes will be denoted by the same step numbers in the drawings and the description thereof will be omitted.
車高調整制御が行われている状況で、ばね上加速度Guxがその基準値Gu0を上回った場合には、ステップS31の処理に移行し、車高調整制御装置52に対して車高を徐々に上げるように指令する。この場合、車高調整制御装置52の行うPID制御の制御ゲインを調整することで車高の上昇速度を遅くする。
そして、すでにハイパスフィルタ特性が変更されている場合には(S26:YES)、ステップS27においてハイパスフィルタの周波数特性を通常時のものに戻す(S27)。この場合においても、ハイパスフィルタの周波数特性を急に戻さずに、徐々に戻すようにする。
When the vehicle height adjustment control is being performed and the sprung acceleration Gux exceeds the reference value Gu0, the process proceeds to step S31, where the vehicle
If the high-pass filter characteristic has already been changed (S26: YES), the frequency characteristic of the high-pass filter is returned to the normal one in step S27 (S27). Even in this case, the frequency characteristics of the high-pass filter are gradually returned without being suddenly restored.
この変形例2によれば、車両が大きく振動している場合には、ハイパスフィルタ特性を通常のものに戻して車両振動抑制制御を優先するとともに、車高を徐々に上げるため路面との干渉を防止することができる。 According to the second modification, when the vehicle vibrates greatly, the high-pass filter characteristic is returned to the normal one to give priority to the vehicle vibration suppression control, and in order to gradually increase the vehicle height, the interference with the road surface is reduced. Can be prevented.
以上、本実施形態のサスペンション装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、減衰力を調整するショックアブソーバとして電磁アクチュエータ30を用いているが、油圧制御式など種々のものを採用することができる。
また、本実施形態では、電動モータ40によりボールねじ36を回転させてボールねじナット39を軸方向に上下動させる回転−直動変換機構を採用しているが、リニアソレノイドタイプの直動型モータを用いた電磁アクチュエータを採用してもかまわない。この直動型モータは、例えば、アウタシリンダの内周面に電磁コイルを設けるとともに、インナシリンダの外周面に電磁コイルと向かい合う永久磁石を配置し、電磁コイルに通電することによって、インナシリンダとアウタシリンダとの間に軸方向の推力を発生させ、また、インナシリンダに対するアウタシリンダの軸方向相対運動により電磁コイルに起電力を発生させて、電磁コイルへの通電および発電により減衰力を発生させるものである。
Although the suspension device of the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
For example, in this embodiment, the
In this embodiment, a rotation-linear motion conversion mechanism is employed in which the
また、本実施形態では、車体を弾性支持する支持手段としてエアばね装置20を採用しているが、ショックアブソーバで支持手段を兼用してもかまわない。また、コイルばねを用いたバネ装置で支持手段を構成し、ショックアブソーバで車高を調整するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
10…サスペンション本体、20…エアばね装置(支持手段)、30…電磁アクチュエータ(アブソーバ)、40…電動モータ、50…サスペンション制御装置、51…アブソーバ制御装置(アブソーバ制御手段)、52…車高調整制御装置(車高制御手段)、55…モータ駆動回路。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
車両の走行状態を検知する走行状態センサと、
上記走行状態センサからの検知信号のノイズを除去するフィルタ手段と、
上記フィルタ手段を介して入力した検知信号に基づいて上記アブソーバの減衰力を調整するアブソーバ制御手段と、
車輪と車体との間に設けられ、車高を変更可能に車体を支持する支持手段と、
上記支持手段の支持する車体の車高を調整する車高制御手段と
を備えたサスペンション装置において、
上記車高制御手段により車高が調整中であるか否かを判断する車高調整検知手段と、
上記車高が調整中である場合には、上記フィルタ手段のノイズ除去特性を、上記車高が調整中でない場合の通常特性に対して変更するフィルタ特性変更手段を備えたことを特徴とするサスペンション装置。 An absorber that is provided between the wheel and the vehicle body and generates a damping force against vertical vibration between the wheel and the vehicle body;
A driving state sensor for detecting the driving state of the vehicle;
Filter means for removing noise in the detection signal from the running state sensor;
Absorber control means for adjusting the damping force of the absorber based on a detection signal input through the filter means;
A support means provided between the wheel and the vehicle body for supporting the vehicle body so that the vehicle height can be changed;
A suspension device comprising vehicle height control means for adjusting the vehicle height of the vehicle body supported by the support means,
Vehicle height adjustment detection means for determining whether the vehicle height is being adjusted by the vehicle height control means;
Suspension characterized by comprising a filter characteristic changing means for changing a noise removal characteristic of the filter means to a normal characteristic when the vehicle height is not being adjusted when the vehicle height is being adjusted. apparatus.
上記フィルタ特性変更手段は、上記車高の調整中に上記ばね上振動が所定レベル以上であることが検知されたときには、上記フィルタ手段のノイズ除去特性を上記車高が調整中でない場合の通常特性に戻すことを特徴とする請求項1または請求項2記載のサスペンション装置。
Comprising sprung vibration detecting means for detecting sprung vibration of the vehicle;
The filter characteristic changing means is a normal characteristic when the vehicle height is not being adjusted when the vehicle height is detected and the sprung vibration is detected to be above a predetermined level. The suspension device according to claim 1 or 2, wherein the suspension device is returned to the position.
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