JPH06293207A - Vehicle suspension device - Google Patents

Vehicle suspension device

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JPH06293207A
JPH06293207A JP7922793A JP7922793A JPH06293207A JP H06293207 A JPH06293207 A JP H06293207A JP 7922793 A JP7922793 A JP 7922793A JP 7922793 A JP7922793 A JP 7922793A JP H06293207 A JPH06293207 A JP H06293207A
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JP
Japan
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soft
control
positive
hard
shock absorber
Prior art date
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Pending
Application number
JP7922793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michiya Nakamura
三千也 中村
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Unisia Jecs Corp filed Critical Unisia Jecs Corp
Priority to JP7922793A priority Critical patent/JPH06293207A/en
Publication of JPH06293207A publication Critical patent/JPH06293207A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an advantage of ON-OFF switchover control system and eliminate a control delay in switchingover of the characteristics by switching over the damping force characteristic switchover positions of a shock absorber into a soft, extension side, and compression side hard positions with control signals obtained from a sprung vertical speed. CONSTITUTION:A sprung vertical acceleration signal from each vertical G sensor 1 is inputted into an interface circuit 4a of a control unit 4, a control signal is obtained in a CPU 4b, and each pulse motor 3 is driven by a drive circuit 4c to give each shock absorber SA a desired damping characteristics. Namely, when the control signal is within a value in both positive and negative dead band zones, it is switched over to soft position, when it exceeds, it is switched over to extension side hard position, and when it is a negative value, it is switched over to pressure side hard position. Also, when the control signal comes within a range set wider than a value in both positive and negative dead zones after it reaches a peak value, it is switched over from an extension side or compression side hard position to a soft position. Thus an advantage of ON-OFF switchover control system is provided, and a control delay in switchingover of the characteristics can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバの
減衰力特性を最適制御する車両の懸架装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle suspension system for optimally controlling the damping force characteristic of a shock absorber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ショックアブソーバの減衰力特性
制御を行う車両懸架装置としては、例えば、特開昭61
−163011号公報に記載されたものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle suspension system for controlling a damping force characteristic of a shock absorber, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-61600.
The one described in Japanese Patent No. 163011 is known.

【0003】この従来の車両懸架装置は、ばね上上下速
度及びばね上・ばね下間相対速度を検出し、両者の方向
判別符号が同一符号である時には、減衰力特性をハード
とし、両者が異符号である時には、減衰力特性をソフト
にするといったスカイフック理論に基づいた減衰力特性
制御を4輪独立に行なうようにしたものであった。
This conventional vehicle suspension system detects the sprung vertical speed and the relative speed between the sprung and unsprung parts, and when the direction discriminating codes of both are the same, the damping force characteristic is made hard and the two differ. When it is a sign, the damping force characteristic control based on the skyhook theory, such as softening the damping force characteristic, is performed independently for each of the four wheels.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来装置にあっては、上述のように、ハード特性とソフ
ト特性との2段階で減衰力特性の切り換え制御を行なう
ものであるため、所定の信号入力に対して比例制御を行
なう場合に比べると、ショックアブソーバにおける減衰
力特性切り換え機構やアクチュエータの構造が簡単でコ
ストが易くつくという利点を有するが、このようなON
−OFF制御においては、入力周波数が高くなると、減
衰力特性の切り換え制御に遅れが発生し易く、特に、ば
ね上共振周波数より少し高めの周波数帯(2〜3Hz)で
伝達率に悪化が目立ち、所謂ゴツゴツ感が発生して乗り
心地を悪化させるという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional apparatus, since the damping force characteristic switching control is performed in two steps of the hardware characteristic and the soft characteristic as described above, a predetermined value is set. Compared to the case of performing proportional control for signal input, it has the advantage that the structure of the damping force characteristic switching mechanism and the actuator in the shock absorber is simple and the cost is easy.
In the -OFF control, when the input frequency becomes high, the switching control of the damping force characteristic is likely to be delayed, and in particular, the transmissibility is conspicuously deteriorated in a frequency band (2 to 3 Hz) slightly higher than the sprung resonance frequency, There is a problem that a so-called lumpy feeling is generated and the riding comfort is deteriorated.

【0005】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、ON−OFF的減衰力特性切換制御方
式の利点を有すると共に、ハードからソフト方向への減
衰力特性切り換え時の制御遅れをなくすことができる車
両懸架装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and has the advantage of an ON-OFF type damping force characteristic switching control system, and at the time of switching the damping force characteristic from the hard side to the soft side. An object of the present invention is to provide a vehicle suspension system that can eliminate a control delay.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の車両懸架装置は、図1のクレーム対応図
に示すように、各車輪と車体との間に設けられ、伸側が
ハード特性で圧側がソフト特性となる伸側ハードポジシ
ョンと、圧側がハード特性で伸側がソフト特性となる圧
側ハードポジションと、伸側・圧側が共にソフト特性と
なるソフトポジションの3つの減衰力特性切換ポジショ
ンを有するショックアブソーバaと、ばね上上下速度を
検出する上下速度検出手段bと、ばね上上下速度から求
めた制御信号が、所定の正負両不感帯しきい値内にある
時はソフトポジションに切り換え、正の不感帯しきい値
を越えた時には伸側ハードポジションに切り換え、負の
不感帯しきい値を越えた時には圧側ハードポジションに
切り換え、制御信号がピーク値に達した後に正負両不感
帯しきい値幅より広くなるように所定の条件に基づいて
設定された正負両設定値の範囲内になった時点で伸側ハ
ードポジションまたは圧側ハードポジションからソフト
ポジションに切り換える減衰力特性制御手段cとを備え
た手段とした。
In order to achieve the above-mentioned object, a vehicle suspension system of the present invention is provided between each wheel and a vehicle body as shown in FIG. Switching between three damping force characteristics: an inflatable hard position where the compression side has a soft characteristic, a compression side hard position where the compression side has a hard characteristic and an expansion side has a soft characteristic, and a soft position where both the extension side and the compression side have a soft characteristic. A shock absorber a having a position, a vertical speed detecting means b for detecting a sprung vertical speed, and a control signal obtained from the sprung vertical speed are switched to a soft position when they are within a predetermined positive and negative dead zone threshold value. , When the positive dead zone threshold is exceeded, the extension side hard position is switched, and when the negative dead zone threshold is exceeded, the pressure side hard position is switched to the control signal. After reaching the peak value, when it is within the range of both positive and negative set values set based on the predetermined condition so that it becomes wider than the positive and negative dead zone threshold width, it becomes a soft position from the hard position on the extension side or the hard position on the compression side. And a damping force characteristic control means c for switching to.

【0007】[0007]

【作用】この発明の車両懸架装置では、上述のように、
ばね上上下速度に基づく制御信号が、正の不感帯しきい
値以上である時は、伸側がハード特性で圧側がソフト特
性となる伸側ハードポジションに切り換えられ、負の不
感帯しきい値以上である時は、圧側がハード特性で伸側
がソフト特性となる圧側ハードポジションに切り換えら
れるものであり、このため、ばね上上下速度とばね上・
ばね下間相対速度の方向判別符号が、一致する時にはそ
の時にショックアブソーバの行程側をハード特性とする
ことで車両の振動抑制力(制御力)を高めると共に、不
一致の時はその時のショックアブソーバの行程側をソフ
ト特性とすることでばね上への振動伝達力(加振力)を
弱める、といったスカイフック理論に基づいた減衰力特
性制御が、相対速度を検出することなしに行なわれるこ
とになる。
In the vehicle suspension system of the present invention, as described above,
When the control signal based on the sprung vertical velocity is above the positive dead zone threshold, it is switched to the extend side hard position where the extension side has a hard characteristic and the compression side has a soft characteristic, and is above the negative dead zone threshold. At this time, the pressure side is switched to a hard side where the compression side has a hard characteristic and the extension side has a soft characteristic.
When the direction discrimination codes of the unsprung relative speeds match, the vehicle side vibration suppression force (control force) is increased by making the stroke side of the shock absorber a hard characteristic at that time, and when they do not match, the shock absorber at that time is Damping force characteristic control based on the Skyhook theory, such as weakening the vibration transmission force (excitation force) on the spring by making the stroke side a soft characteristic, is performed without detecting the relative speed. .

【0008】そして、ソフト特性方向への切り換えはア
クチュエータを駆動することなしに行なわれるため、従
来のスカイフック理論に基づいた減衰力特性制御に比
べ、切り換え頻度が少なくなって制御応答性及びアクチ
ュエータの耐久性を向上させることができる。
Since the switching to the soft characteristic direction is performed without driving the actuator, the frequency of switching is reduced as compared with the conventional damping force characteristic control based on the skyhook theory, and the control response and the actuator are controlled. The durability can be improved.

【0009】また、制御信号がピーク値を過ぎた後に、
正負両設定値の範囲内に戻った時点からソフトポジショ
ンへの切り換え制御を開始するもので、その後、制御信
号が正負両不感帯しきい値に戻る頃には、すでにソフト
ポジション位置に切り換えられた状態となる。即ち、ア
クチュエータの駆動時間を考慮して、伸側ハードポジシ
ョンまたは圧側ハードポジション側からソフトポジショ
ン方向への切り換えを早めに開始させることにより、O
N−OFF的減衰力特性切換制御方式の利点を有しなが
ら、ソフトポジションへの切り換え制御遅れをなくすこ
とができる。
Further, after the control signal has passed the peak value,
Switching control to the soft position is started from the time when it returns to within the range of both positive and negative set values.After that, by the time the control signal returns to both the positive and negative dead zone thresholds, it has already been switched to the soft position position. Becomes That is, in consideration of the drive time of the actuator, the switching from the expansion side hard position or the compression side hard position side to the soft position direction is started early,
While having the advantage of the N-OFF-like damping force characteristic switching control system, it is possible to eliminate the delay in switching control to the soft position.

【0010】[0010]

【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、構成について説明する。図2は、実施例の車両懸架
装置を示す構成説明図であり、車体と4つの車輪との間
に介在されて、4つのショックアブソーバSAが設けら
れている。そして、各ショックアブソーバSAの近傍位
置の車体には、上下方向の加速度を検出する上下加速度
センサ(以後、上下Gセンサという)1が設けられてい
る。また、運転席の近傍位置には、各上下Gセンサ1か
らの信号を入力して、各ショックアブソーバSAのパル
スモータ3に駆動制御信号を出力するコントロールユニ
ット4が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration will be described. FIG. 2 is a configuration explanatory view showing the vehicle suspension system of the embodiment, in which four shock absorbers SA are provided between the vehicle body and the four wheels. A vertical acceleration sensor (hereinafter referred to as a vertical G sensor) 1 that detects vertical acceleration is provided on the vehicle body in the vicinity of each shock absorber SA. Further, a control unit 4 is provided near the driver's seat to input a signal from each vertical G sensor 1 and output a drive control signal to the pulse motor 3 of each shock absorber SA.

【0011】図3は、上記構成を示すシステムブロック
図であって、コントロールユニット4は、インタフェー
ス回路4a,CPU4b,駆動回路4cを備え、前記イ
ンタフェース回路4aには、上述の各上下Gセンサ1か
らの加速度信号が入力される。そして、前記インタフェ
ース回路4a内には、図13に示す3つで1組のフィル
タ回路が各上下Gセンサ1毎に設けられている。即ち、
LPF1は、上下Gセンサ1から送られる信号の中から
高周波域(30Hz以上)のノイズを除去するためのローパ
スフィルタ回路であり、また、LPF2は、ローパスフ
ィルタ回路LPF1を通過した加速度を示す信号を積分
してばね上上下速度に変換するためのローパスフィルタ
回路であり、BPFは、ばね上共振周波数を含む周波数
域を通過させてバウンス成分としてのばね上上下速度V
n を得るためのバンドパスフィルタ回路である。
FIG. 3 is a system block diagram showing the above-mentioned configuration. The control unit 4 comprises an interface circuit 4a, a CPU 4b, and a drive circuit 4c, and the interface circuit 4a includes the above-mentioned vertical G sensors 1 to The acceleration signal of is input. In the interface circuit 4a, a set of three filter circuits shown in FIG. 13 is provided for each upper and lower G sensor 1. That is,
The LPF1 is a low-pass filter circuit for removing noise in a high frequency range (30 Hz or more) from the signals sent from the upper and lower G sensors 1, and the LPF2 is a signal indicating the acceleration passed through the low-pass filter circuit LPF1. A low-pass filter circuit for integrating and converting to a sprung vertical velocity, and the BPF is a sprung vertical velocity V as a bounce component that passes a frequency range including a sprung resonance frequency.
A bandpass filter circuit for obtaining n.

【0012】次に、図4は、ショックアブソーバSAの
構成を示す断面図であって、このショックアブソーバS
Aは、シリンダ30と、シリンダ30を上部室Aと下部
室Bとに画成したピストン31と、シリンダ30の外周
にリザーバ室32を形成した外筒33と、下部室Bとリ
ザーバ室32とを画成したベース34と、ピストン31
に連結されたピストンロッド7の摺動をガイドするガイ
ド部材35と、外筒33と車体との間に介在されたサス
ペンションスプリング36と、バンパラバー37とを備
えている。
Next, FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the shock absorber SA.
A is a cylinder 30, a piston 31 defining the cylinder 30 into an upper chamber A and a lower chamber B, an outer cylinder 33 having a reservoir chamber 32 formed on the outer periphery of the cylinder 30, a lower chamber B and a reservoir chamber 32. Defining the base 34 and the piston 31
A guide member 35 that guides the sliding of the piston rod 7 that is connected to the vehicle, a suspension spring 36 that is interposed between the outer cylinder 33 and the vehicle body, and a bumper bar 37.

【0013】次に、図5は前記ピストン31の部分を示
す拡大断面図であって、この図に示すように、ピストン
31には、貫通孔31a,31bが形成されていると共
に、各貫通孔31a,31bをそれぞれ開閉する伸側減
衰バルブ12及び圧側減衰バルブ20とが設けられてい
る。また、ピストンロッド7の先端に螺合されたバウン
ドストッパ41には、ピストン31を貫通したスタッド
38が螺合して固定されていて、このスタッド38に
は、貫通孔31a,31bをバイパスして上部室Aと下
部室Bとを連通する流路(後述の伸側第2流路E,伸側
第3流路F,バイパス流路G,圧側第2流路J)を形成
するための連通孔39が形成されていて、この連通孔3
9内には前記流路の流路断面積を変更するための調整子
40が回動自在に設けられている。また、スタッド38
の外周部には、流体の流通の方向に応じて前記連通孔3
9で形成される流路側の流通を許容・遮断する伸側チェ
ックバルブ17と圧側チェックバルブ22とが設けられ
ている。尚、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。
Next, FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a portion of the piston 31, and as shown in this figure, the piston 31 is formed with through holes 31a and 31b, and each through hole is formed. An expansion side damping valve 12 and a compression side damping valve 20 that open and close 31a and 31b, respectively, are provided. Further, a stud 38 penetrating the piston 31 is screwed and fixed to the bound stopper 41 screwed to the tip of the piston rod 7, and the stud 38 bypasses the through holes 31a and 31b. Communication for forming a flow path (an expansion-side second flow path E, an expansion-side third flow path F, a bypass flow path G, and a compression-side second flow path J described later) that connects the upper chamber A and the lower chamber B with each other. A hole 39 is formed and this communication hole 3
An adjuster 40 for changing the flow passage cross-sectional area of the flow passage is rotatably provided inside the passage 9. Also, the stud 38
The communication hole 3 is formed on the outer peripheral portion of the communication hole 3 depending on the direction of fluid flow.
An expansion-side check valve 17 and a pressure-side check valve 22 that allow and block the flow passage formed by 9 are provided. The adjuster 40 is rotated by the pulse motor 3 via the control rod 70 (see FIG. 4). Further, the stud 38 is formed with a first port 21, a second port 13, a third port 18, a fourth port 14, and a fifth port 16 in order from the top.

【0014】一方、調整子40は、中空部19が形成さ
れると共に、内外を連通する第1横孔24及び第2横孔
25が形成され、さらに、外周部に縦溝23が形成され
ている。
On the other hand, in the adjuster 40, a hollow portion 19 is formed, a first lateral hole 24 and a second lateral hole 25 which communicate the inside and the outside are formed, and a vertical groove 23 is formed in the outer peripheral portion. There is.

【0015】従って、前記上部室Aと下部室Bとの間に
は、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫通孔31
bを通り伸側減衰バルブ12の内側を開弁して下部室B
に至る伸側第1流路Dと、第2ポート13,縦溝23,
第4ポート14を経由して伸側減衰バルブ12の外周側
を開弁して下部室Bに至る伸側第2流路Eと、第2ポー
ト13,縦溝23,第5ポート16を経由して伸側チェ
ックバルブ17を開弁して下部室Bに至る伸側第3流路
Fと、第3ポート18,第2横孔25,中空部19を経
由して下部室Bに至るバイパス流路Gの4つの流路があ
る。また、圧行程で流体が流通可能な流路として、貫通
孔31aを通り圧側減衰バルブ20を開弁する圧側第1
流路Hと、中空部19,第1横孔24,第1ポート21
を経由し圧側チェックバルブ22を開弁して上部室Aに
至る圧側第2流路Jと、中空部19,第2横孔25,第
3ポート18を経由して上部室Aに至るバイパス流路G
との3つの流路がある。
Therefore, a through hole 31 is provided between the upper chamber A and the lower chamber B as a flow passage through which a fluid can flow in the extension stroke.
The inside of the extension side damping valve 12 is opened through b and the lower chamber B
To the extension side first flow path D, the second port 13, the vertical groove 23,
Via the expansion side second flow path E, which opens the outer peripheral side of the expansion side damping valve 12 to the lower chamber B via the fourth port 14, the second port 13, the vertical groove 23, and the fifth port 16. Then, the extension side check valve 17 is opened to reach the lower chamber B by way of the third side flow passage F extending to the lower chamber B and the third port 18, the second lateral hole 25, and the hollow portion 19. There are four channels, channel G. Further, as a flow path through which the fluid can flow in the pressure stroke, the pressure side first valve that opens the pressure side damping valve 20 through the through hole 31a is used.
Flow path H, hollow portion 19, first lateral hole 24, first port 21
Via the pressure side check valve 22 to the upper chamber A, and the bypass flow to the upper chamber A via the hollow portion 19, the second lateral hole 25, and the third port 18. Road G
There are three channels.

【0016】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、3つの減衰ポジション間
で切り換え変更可能に構成されている。つまり、図6に
示すように、伸側・圧側いずれもソフト特性となる中央
ののポジション(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60°回動させると、
伸側がハード特性で圧側がソフト特性となるのポジシ
ョン(以後、伸側ハードポジションHSという)とな
り、逆に、調整子40を時計方向に60°回動させると、
圧側がハード特性でで伸側がソフト特性となるのポジ
ション(以後、圧側ハードポジションSHという)とな
る構造となっている。
That is, the shock absorber SA is configured to be switchable between three damping positions by rotating the adjuster 40. That is, as shown in FIG. 6, when the adjuster 40 is rotated counterclockwise by 60 ° from the central position (hereinafter referred to as the soft position SS) where both the extension side and the compression side have soft characteristics,
At the position where the extension side has the hard characteristic and the compression side has the soft characteristic (hereinafter referred to as the extension side hard position HS), on the contrary, when the adjuster 40 is rotated clockwise by 60 °,
The structure is such that the compression side has a hard characteristic and the extension side has a soft characteristic (hereinafter, referred to as a compression side hard position SH).

【0017】ちなみに、図6において、調整子40を
,,のポジションに配置した時の、図5における
K−K断面,L−L断面及びM−M断面,N−N断面
を、それぞれ、図7,図8,図9に示し、また、各ポジ
ションの減衰力特性を図10,11,12に示してい
る。
By the way, in FIG. 6, the KK cross section, the LL cross section, the MM cross section, and the MM cross section in FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9, and the damping force characteristics at each position are shown in FIGS.

【0018】次に、パルスモータ3の駆動を制御するコ
ントロールユニット4の作動について、図14のフロー
チャートに基づき説明する。尚、この制御は、各ショッ
クアブソーバSA毎に別個に行う。
Next, the operation of the control unit 4 for controlling the drive of the pulse motor 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that this control is separately performed for each shock absorber SA.

【0019】まず、ステップ101は、ばね上上下速度
Vn を読み込むステップである。尚、このばね上上下速
度Vn は、前述のように、各上下Gセンサ1から得られ
る上下加速度信号を各フィルタ回路LPF1,LPF
2,BPFで処理することによって得られるもので、即
ち、各車輪近傍位置におけるバウンス成分としてのばね
上上下速度Vn が読み込まれる。そして、このばね上上
下速度Vn は、ばね上上下加速度が上方向の時には正の
値で、下方向の時には負の値で与えられる。
First, step 101 is a step of reading the sprung vertical velocity Vn. As described above, the sprung vertical velocity Vn is obtained by comparing the vertical acceleration signals obtained from the vertical G sensors 1 with the filter circuits LPF1 and LPF.
2, the sprung vertical velocity Vn as a bounce component obtained by processing with the BPF, that is, in the vicinity of each wheel is read. The sprung vertical velocity Vn is given as a positive value when the sprung vertical acceleration is in the upward direction, and is given as a negative value when it is in the downward direction.

【0020】続くステップ102では、ばね上上下速度
Vn が所定の正の不感帯しきい値δT と負の不感帯しき
い値−δC との間の値であるか否かを判定し、YESで
あればステップ103に進んで、ショックアブソーバS
AをソフトポジションSSに切り換え制御し、また、N
Oであればステップ104に進む。
In the following step 102, it is determined whether or not the sprung vertical velocity Vn is a value between a predetermined positive dead zone threshold value δ T and a negative dead zone threshold value −δ C, and YES is determined. If there is, proceed to step 103, and shock absorber S
A is switched to the soft position SS and controlled, and N
If it is O, the process proceeds to step 104.

【0021】ステップ104では、ばね上上下速度Vn
が、所定の正の不感帯しきい値δTを越えたか否かを判
定し、YESであればステップ105に進んで、ショッ
クアブソーバSAを伸側ハードポジションHSに切り換
え制御し、また、NOであればステップ111に進ん
で、ショックアブソーバSAを圧側ハードポジションS
Hに切り換え制御する。
In step 104, the sprung vertical velocity Vn
Is above the predetermined positive dead zone threshold value δ T , and if YES, the routine proceeds to step 105, where the shock absorber SA is controlled to switch to the extension side hard position HS, and if it is NO. For example, proceed to step 111, and set the shock absorber SA to the compression side hard position S.
Control to switch to H.

【0022】ステップ106では、ばね上上下速度Vn
を読み込む。続くステップ107では、ばね上上下速度
Vn が正のピーク値Vp に達したか否かを判定し、YE
Sであればステップ108に進み、また、NOであれば
ステップ106に戻る。
In step 106, the sprung vertical velocity Vn
Read. In the following step 107, it is determined whether or not the sprung vertical velocity Vn has reached the positive peak value Vp, and YE
If S, the process proceeds to step 108, and if NO, the process returns to step 106.

【0023】ステップ108では、下記の演算式に基づ
き、正の設定値Vx を求める。 Vx =Vp ・sin {sin-1 (δT /Vp )−ωo ・Δt} 尚、Vp :ばね上上下速度の正のピーク値 ωo :角速度=2π・fo (fo :ばね上共振周波数
) Δt:パルスモータ駆動時間(切換時間) 即ち、上記演算式では、図15に示すように、ばね上共
振周波数fo のばね上上下速度入力波形を基準とし、伸
側ハードポジションHSからソフトポジションSSへの
切り換えに要する時間幅tだけばね上上下速度Vn が正
の不感帯しきい値δT をクロスする地点wから逆算した
地点xのばね上上下速度Vn の値を正の設定値Vx とし
て求めるものである。
At step 108, a positive set value Vx is obtained based on the following arithmetic expression. Vx = Vp * sin {sin- 1 ([delta] T / Vp)-[omega] o [Delta] t} Vp: positive peak value of sprung vertical speed [omega]: angular speed = 2 [pi] * fo (fo: sprung resonance frequency) [Delta] t: Pulse motor drive time (switching time) That is, in the above equation, as shown in FIG. 15, the extension side hard position HS is switched to the soft position SS with reference to the sprung vertical velocity input waveform of the sprung resonance frequency fo. The value of the sprung vertical velocity Vn at the point x, which is calculated back from the point w at which the sprung vertical velocity Vn crosses the positive dead zone threshold value δ T by the time width t required, is determined as the positive set value Vx.

【0024】ステップ109では、ばね上上下速度Vn
を読み込む。ステップ110では、ばね上上下速度Vn
が正の設定値Vx 以下に低下したか否かを判定し、YE
Sであれば前記ステップ103に進み、また、NOであ
ればステップ109に戻る。
In step 109, the sprung vertical velocity Vn
Read. In step 110, the sprung vertical velocity Vn
Is below the positive set value Vx, it is judged whether YE
If S, the process proceeds to step 103, and if NO, the process returns to step 109.

【0025】ステップ112は、ばね上上下速度Vn を
読み込む。続くステップ113では、ばね上上下速度の
絶対値 |Vn|が負のピーク値の絶対値 |Vp'| に達した
か否かを判定し、YESであればステップ114に進
み、また、NOであればステップ112に戻る。
In step 112, the sprung vertical velocity Vn is read. In the following step 113, it is determined whether or not the absolute value | Vn | of the sprung vertical velocity has reached the absolute value | Vp '| of the negative peak value. If YES, the process proceeds to step 114, and if NO. If there is, return to step 112.

【0026】ステップ114では、下記の演算式に基づ
き、負の設定値Vx ’を求める。 Vx ’= |Vp'| ・sin {sin-1 ( |δC|/ |Vp'| )−ωo ・Δt} 尚、Vp ’は、ばね上上下速度の負のピーク値である。
In step 114, a negative set value Vx 'is obtained based on the following arithmetic expression. Vx ′ = | Vp ′ | · sin {sin −1 (| δ C | / | Vp ′ |) −ωo · Δt} Vp ′ is a negative peak value of the sprung vertical velocity.

【0027】ステップ115では、ばね上上下速度Vn
を読み込む。ステップ116では、ばね上上下速度の絶
対値 |Vn|が、負の設定値Vx 以下に低下したか否かを
判定し、YESであれば前記ステップ103に進んで、
ショックアブソーバSAをソフトポジションSSに切り
換え制御し、また、NOであればステップ115に戻
る。以上で一回の制御フローを終了し、以後は以上のス
テップを繰り返すものである。
In step 115, the sprung vertical velocity Vn
Read. In step 116, it is determined whether or not the absolute value | Vn | of the sprung vertical velocity has dropped below the negative set value Vx, and if YES, the process proceeds to step 103,
The shock absorber SA is controlled to switch to the soft position SS, and if NO, the process returns to step 115. With the above, one control flow is completed, and thereafter, the above steps are repeated.

【0028】次に、コントロールユニット4の制御作動
を図15のタイムチャートにより説明する。ばね上上下
速度Vn がこの図に示すように変化した場合、ばね上上
下速度Vnが所定の正負両不感帯しきい値−δC ,δT
の間の値である時には、ショックアブソーバSAをソフ
トポジションSS(パルスモータ3の回転角度が0の位
置)に制御する。
Next, the control operation of the control unit 4 will be described with reference to the time chart of FIG. When the sprung vertical velocity Vn changes as shown in this figure, the sprung vertical velocity Vn becomes a predetermined positive / negative dead zone threshold −δ C , δ T.
If the value is between the values, the shock absorber SA is controlled to the soft position SS (position where the rotation angle of the pulse motor 3 is 0).

【0029】また、ばね上上下速度Vn が正の不感帯し
きい値δT 以上となると、伸側ハードポジションHSに
切り換え制御する。
When the sprung vertical velocity Vn exceeds the positive dead zone threshold value δ T , the extension side hard position HS is switched to control.

【0030】また、ばね上上下速度Vn がピーク値Vp
を過ぎた後に、正の設定値Vx 以下に低下した時点で、
ショックアブソーバSAをソフトポジションSSに切り
換えるための制御を開始するもので、その後、ばね上上
下速度Vn がさらに低下して正の不感帯しきい値δT
クロスする地点wにおいては、すでにパルスモータ3の
回転角度が0の位置(ソフトポジションSS位置)まで
切り換えられた状態となっている。即ち、パルスモータ
3の駆動時間を考慮して、伸側ハードポジションHS側
からソフトポジションSS方向への切り換えを早めに開
始させることにより、ソフトポジションSSへの切り換
え制御遅れをなくすことができる。
The sprung vertical velocity Vn is the peak value Vp.
After passing, when the value falls below the positive set value Vx,
The control for switching the shock absorber SA to the soft position SS is started. After that, at the point w at which the sprung vertical velocity Vn further decreases and crosses the positive dead zone threshold value δ T , the pulse motor 3 is already started. The rotation angle is switched to the position of 0 (soft position SS position). That is, in consideration of the drive time of the pulse motor 3, by starting the switching from the extension side hard position HS side to the soft position SS direction earlier, it is possible to eliminate the switching control delay to the soft position SS.

【0031】また、ばね上上下速度Vn が0点をクロス
した後に、該ばね上上下速度の絶対値 |Vn|が負の不感
帯しきい値の絶対値 |δC|以上となると、圧側ハードポ
ジションSHに切り換え制御する。
After the sprung vertical velocity Vn crosses the zero point, if the absolute value of the sprung vertical velocity | Vn | becomes the negative dead zone threshold absolute value | δ C | Control is switched to SH.

【0032】また、ばね上上下速度の絶対値 |Vn|がピ
ーク値の絶対値 |Vp'| を過ぎた後に、負の設定値Vx
’以下に低下した時点で、ショックアブソーバSAを
ソフトポジションSSに切り換えるための制御を開始す
るもので、その後、ばね上上下速度の絶対値 |Vn|がさ
らに低下して負の不感帯しきい値の絶対値 |δC|をクロ
スする地点w’においては、すでにパルスモータ3の回
転角度が0の位置(ソフトポジションSS位置)まで切
り換えられた状態となっている。即ち、パルスモータ3
の駆動時間を考慮して、圧側ハードポジションSH側か
らソフトポジションSS方向への切り換えを早めに開始
させることにより、ソフトポジションSSへの切り換え
制御遅れをなくすことができる。
Further, after the absolute value of the sprung vertical velocity | Vn | exceeds the absolute value of the peak value | Vp '|, a negative set value Vx is obtained.
'When the pressure falls below the value, control for switching the shock absorber SA to the soft position SS is started. After that, the absolute value of the sprung vertical velocity | Vn | further decreases and the negative dead zone threshold value is reached. At a point w ′ crossing the absolute value | δ C |, the rotation angle of the pulse motor 3 has already been switched to a position of 0 (soft position SS position). That is, the pulse motor 3
By starting the switching from the pressure side hard position SH side to the soft position SS direction earlier in consideration of the driving time of, the control delay to switch to the soft position SS can be eliminated.

【0033】次に、スカイフック理論に基づいた減衰力
特性制御の内容を、図16のタイムチャートに基づいて
説明する。
Next, the content of the damping force characteristic control based on the skyhook theory will be described with reference to the time chart of FIG.

【0034】図16において、領域aは、ばね上上下速
度Vn が負の値(下向き)から正の値(上向き)に逆転
した状態であるが、この時はまだ相対速度は負の値(シ
ョックアブソーバ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、ばね上上下速度Vn の方向
に基づいてショックアブソーバSAは伸側ハードポジシ
ョンHSに制御されており、従って、この領域a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。
In FIG. 16, in region a, the sprung vertical velocity Vn is reversed from a negative value (downward) to a positive value (upward), but at this time, the relative velocity is still negative. Since the stroke of the absorber SA is on the pressure stroke side), the shock absorber SA is controlled to the extension side hard position HS based on the direction of the sprung vertical velocity Vn at this time. In the region a, the pressure stroke side, which is the stroke of the shock absorber SA at that time, has soft characteristics.

【0035】また、領域bは、ばね上上下速度Vn 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、ばね上上下速度Vn
の方向に基づいてショックアブソーバSAは伸側ハード
ポジション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b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
がハード特性となる。
In the region b, the sprung vertical velocity Vn remains a positive value (upward), and the relative velocity is switched from a negative value to a positive value (the stroke of the shock absorber SA is on the extension stroke side). Since it is a region, at this time, the sprung vertical velocity Vn
The shock absorber SA is controlled to the extension side hard position HS based on the direction of, and the stroke of the shock absorber is also the extension stroke. Therefore, in this area b, the extension side of the shock absorber SA at that time is It has hard characteristics.

【0036】また、領域cは、ばね上上下速度Vn 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、ばね上上下速度Vn の方向に基づいて
ショックアブソーバSAは圧側ハードポジションSHに
制御されており、従って、この領域c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。
In the region c, the sprung vertical velocity Vn is reversed from a positive value (upward) to a negative value (downward), but at this time, the relative velocity is still positive (shock absorber SA). Since the stroke is on the extension side), at this time, the shock absorber SA is controlled to the compression side hard position SH based on the direction of the sprung vertical velocity Vn. Therefore, in this area c The extension side, which is the stroke of the shock absorber SA at that time, has soft characteristics.

【0037】また、領域dは、ばね上上下速度Vn 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、ばね上上下速度Vn の方向に
基づいてショックアブソーバSAは圧側ハードポジショ
ン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d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ハード
特性となる。
The area d is an area in which the sprung vertical velocity Vn remains a negative value (downward) and the relative velocity changes from a positive value to a negative value (the stroke of the shock absorber SA is on the extension side). Therefore, at this time, the shock absorber SA is controlled to the compression side hard position SH based on the direction of the sprung vertical velocity Vn, and the stroke of the shock absorber is also the pressure stroke. The pressure characteristic side of the shock absorber SA has a hard characteristic.

【0038】尚、上記領域a,b,c,d以外の領域
は、しきい値制御によりソフトポジションSSに制御さ
れているか、または、伸側・圧側両ハードポジションH
S,SHからソフトポジションSSへの切り換えが行な
われている途中の状態となっている。
Areas other than the areas a, b, c, d are controlled to the soft position SS by threshold control, or both the extension side and compression side hard positions H.
It is in the state of being switched from S, SH to the soft position SS.

【0039】以上のように、この実施例では、ばね上上
下速度とばね上・ばね下間の相対速度とが同符号の時
(領域b,領域d)は、その時のショックアブソーバS
Aの行程側をハード特性に制御し、異符号の時(領域
a,領域c)は、その時のショックアブソーバSAの行
程側をソフト特性に制御するという、スカイフック理論
に基づいた減衰力特性制御と同一の制御が、ばね上・ば
ね下間相対速度を検出することなしに行なわれることに
なる。そして、さらに、この実施例では、領域aから領
域b,及び領域cから領域dへ移行する時には、パルス
モータ3を駆動させることなしに減衰力特性の切り換え
が行なわれることになる。
As described above, in this embodiment, when the sprung vertical speed and the relative speed between the sprung portion and the unsprung portion have the same sign (area b, area d), the shock absorber S at that time.
Damping force characteristic control based on the skyhook theory, in which the stroke side of A is controlled to have a hard characteristic, and when the signs are different (area a, area c), the stroke side of the shock absorber SA at that time is controlled to have a soft characteristic. The same control as above is performed without detecting the relative speed between the sprung and unsprung parts. Further, in this embodiment, when the region a shifts to the region b and the region c shifts to the region d, the damping force characteristic is switched without driving the pulse motor 3.

【0040】以上説明したように、この実施例では、以
下に列挙する効果が得られる。 ON−OFF的減衰力特性切換制御方式の利点を有
すると共に、ハードからソフト方向への減衰力特性切り
換え時の制御遅れをなくすことができるようになる。
As described above, in this embodiment, the effects listed below can be obtained. In addition to having the advantage of the ON-OFF type damping force characteristic switching control system, it becomes possible to eliminate the control delay when switching the damping force characteristic from the hardware direction to the software direction.

【0041】 従来のスカイフック理論に基づいた減
衰力特性制御に比べ、減衰力特性の切り換え頻度が少な
くなるため、制御応答性を高めることができると共に、
パルスモータ3の耐久性を向上させることができる。
Compared with the conventional damping force characteristic control based on the skyhook theory, the switching frequency of the damping force characteristic is reduced, so that the control response can be improved and
The durability of the pulse motor 3 can be improved.

【0042】 車両挙動として、ばね上上下速度を検
出するだけで、スカイフック理論に基づいた減衰力特性
制御を行なうことができるため、コストを低減できる。
Since the damping force characteristic control based on the skyhook theory can be performed only by detecting the sprung vertical velocity as the vehicle behavior, the cost can be reduced.

【0043】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。
Although the embodiment has been described above, the specific structure is not limited to this embodiment, and the present invention includes a design change and the like within a range not departing from the gist of the invention.

【0044】例えば、実施例では、設定値をばね上上下
速度の各ピーク値に応じて変更設定するようにしたが、
他の要素に基づいて変更設定することも可能であるし、
また、固定した値とすることもできる。
For example, in the embodiment, the set value is changed and set according to each peak value of the sprung vertical speed.
It is possible to change and set based on other factors,
It can also be a fixed value.

【0045】また、実施例では、制御信号としてばね上
上下速度信号を単独で用いる場合を示したが、ピッチレ
ートやロールレート等の他の要素等を加味した制御信号
によることもできる。
In the embodiment, the sprung vertical velocity signal is used alone as the control signal. However, the control signal may take other factors such as pitch rate and roll rate into consideration.

【0046】また、実施例では、上下Gセンサを各車輪
近傍位置にそれぞれ独立に設けたが、車両のバウンス制
御のみを行なうためには1個のみでよい。
Further, in the embodiment, the upper and lower G sensors are independently provided at the positions near the respective wheels, but only one is required to perform only the bounce control of the vehicle.

【0047】[0047]

【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、ばね上上下速度から求めた制御信号が、所
定の正負両不感帯しきい値内にある時は伸側・圧側が共
にソフト特性となるソフトポジションに切り換え、正の
不感帯しきい値を越えた時には伸側がハード特性で圧側
がソフト特性となる伸側ハードポジションに切り換え、
負の不感帯しきい値を越えた時には圧側がハード特性で
伸側がソフト特性となる圧側ハードポジションに切り換
えるようにしたことで、ソフト特性方向への切り換えは
アクチュエータを駆動することなしに行なうことがで
き、従って、従来のスカイフック理論に基づいた減衰力
特性制御に比べ、切り換え頻度が少なくなって制御応答
性及びアクチュエータの耐久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。
As described above, in the vehicle suspension system of the present invention, when the control signal obtained from the sprung vertical velocity is within the predetermined positive and negative dead zone threshold values, both the extension side and the compression side are soft. Switch to the soft position, which is the characteristic, and when the positive dead zone threshold is exceeded, switch to the hard position where the hard side is the stretch side and the soft side is the stretch side.
When the negative dead zone threshold is exceeded, the pressure side hard position is set so that the compression side has a hard characteristic and the extension side has a soft characteristic, so that switching to the soft characteristic direction can be performed without driving the actuator. Therefore, compared with the conventional damping force characteristic control based on the skyhook theory, the switching frequency is reduced, and the control response and the durability of the actuator can be improved.

【0048】また、制御信号がピーク値に達した後に正
負両不感帯しきい値幅より広くなるように所定の条件に
基づいて設定された正負両設定値の範囲内になった時点
で伸側ハードポジションまたは圧側ハードポジションか
らソフトポジションに切り換えるようにしたことで、O
N−OFF的減衰力特性切換制御方式の利点を有すると
共に、ハードからソフト方向への減衰力特性切り換え時
の制御遅れをなくすことができるようになるという効果
が得られる。
Further, when the control signal reaches the peak value and becomes within the range of both the positive and negative set values set based on a predetermined condition so as to be wider than the positive and negative dead zone threshold width, the extension side hard position is set. Or by switching from the compression side hard position to the soft position, O
In addition to having the advantage of the N-OFF damping force characteristic switching control system, it is possible to eliminate the control delay when switching the damping force characteristic from the hardware direction to the software direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a claim showing a vehicle suspension device of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a structural explanatory view showing a vehicle suspension device of an embodiment of the present invention.

【図3】実施例の車両懸架装置を示すシステムブロック
図である。
FIG. 3 is a system block diagram showing a vehicle suspension system of the embodiment.

【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。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a shock absorber applied to the apparatus of the embodiment.

【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。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the shock absorber.

【図6】前記ショックアブソーバにおけるパルスモータ
の回転角に対応した減衰力特性図である。
FIG. 6 is a damping force characteristic diagram corresponding to a rotation angle of a pulse motor in the shock absorber.

【図7】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。
FIG. 7 is a view of K of FIG. 5 showing a main part of the shock absorber.
FIG.

【図8】前記ショックアブソーバの要部を示す図5のL
−L断面及びM−M断面図である。
FIG. 8 is an L of FIG. 5 showing a main part of the shock absorber.
It is a -L cross section and a MM cross section.

【図9】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。
FIG. 9 is an N in FIG. 5 showing a main part of the shock absorber.
It is a -N sectional view.

【図10】前記ショックアブソーバの伸側ハードポジシ
ョンHSの減衰力特性図である。
FIG. 10 is a damping force characteristic diagram of the extension side hard position HS of the shock absorber.

【図11】前記ショックアブソーバのソフトポジション
SSの減衰力特性図である。
FIG. 11 is a damping force characteristic diagram of the soft position SS of the shock absorber.

【図12】前記ショックアブソーバの圧側ハードポジシ
ョンSHの減衰力特性図である。
FIG. 12 is a damping force characteristic diagram of the pressure side hard position SH of the shock absorber.

【図13】実施例装置におけるコントロールユニットの
要部を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a main part of a control unit in the apparatus of the embodiment.

【図14】実施例装置におけるコントロールユニットの
制御作動を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing the control operation of the control unit in the embodiment apparatus.

【図15】実施例装置におけるコントロールユニットの
制御作動を示すタイムチャートである。
FIG. 15 is a time chart showing the control operation of the control unit in the apparatus of the embodiment.

【図16】実施例装置におけるコントロールユニットの
制御作動を示すタイムチャートである。
FIG. 16 is a time chart showing the control operation of the control unit in the apparatus of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a ショックアブソーバ b ばね上上下速度検出手段 c 減衰力特性制御手段 a shock absorber b sprung vertical velocity detection means c damping force characteristic control means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各車輪と車体との間に設けられ、伸側が
ハード特性で圧側がソフト特性となる伸側ハードポジシ
ョンと、圧側がハード特性で伸側がソフト特性となる圧
側ハードポジションと、伸側・圧側が共にソフト特性と
なるソフトポジションの3つの減衰力特性切換ポジショ
ンを有するショックアブソーバと、 ばね上上下速度を検出する上下速度検出手段と、 ばね上上下速度から求めた制御信号が、所定の正負両不
感帯しきい値内にある時はソフトポジションに切り換
え、正の不感帯しきい値を越えた時には伸側ハードポジ
ションに切り換え、負の不感帯しきい値を越えた時には
圧側ハードポジションに切り換え、制御信号がピーク値
に達した後に正負両不感帯しきい値幅より広くなるよう
に所定の条件に基づいて設定された正負両設定値の範囲
内になった時点で伸側ハードポジションまたは圧側ハー
ドポジションからソフトポジションに切り換える減衰力
特性制御手段と、を備えたことを特徴とする車両懸架装
置。
1. An expansion side hard position, which is provided between each wheel and a vehicle body and has a hard characteristic on the expansion side and a soft characteristic on the compression side, and a compression side hard position on which the compression side has a hard characteristic and the expansion side has a soft characteristic. A shock absorber having three damping force characteristic switching positions of soft positions on both the pressure side and the compression side, vertical speed detection means for detecting the sprung vertical speed, and a control signal obtained from the sprung vertical speed are predetermined. When it is within both the positive and negative dead zone thresholds, it switches to the soft position, when it exceeds the positive dead zone threshold, it switches to the extension side hard position, and when it exceeds the negative dead zone threshold, it switches to the pressure side hard position, Both positive and negative settings are set based on predetermined conditions so that they become wider than the positive and negative dead zone threshold width after the control signal reaches the peak value. Vehicle suspension system, characterized as they become within the damping force characteristic control means for switching the soft position from the extension side hard position or pressure side hard positions, further comprising a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0728603A1 (en) * 1994-09-14 1996-08-28 Unisia Jecs Corporation Vehicle suspension apparatus

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