JPH09290613A - 車両懸架装置 - Google Patents

車両懸架装置

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Publication number
JPH09290613A
JPH09290613A JP10523396A JP10523396A JPH09290613A JP H09290613 A JPH09290613 A JP H09290613A JP 10523396 A JP10523396 A JP 10523396A JP 10523396 A JP10523396 A JP 10523396A JP H09290613 A JPH09290613 A JP H09290613A
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JP
Japan
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vehicle
yaw
detecting means
suspension
acceleration
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Application number
JP10523396A
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English (en)
Inventor
Katsuya Iwasaki
克也 岩崎
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】車輪が車幅方向にスリップした場合においても
正確なヨーレイトおよびヨー加速度を求めることがで
き、スリップ状態を回避して操縦安定性を確保できる車
両懸架装置の提供。 【解決手段】左右一対の車輪速度検出手段bで検出され
た左右両車輪の車輪速度差から車両のヨーレイトまたは
ヨー加速度を求める第1ヨー信号検出手段cと、前後一
対の横方向加速度検出手段dで検出された車両前後両位
置における横方向加速度から車両のヨーレイトまたはヨ
ー加速度を求める第2ヨー信号検出手段eと、第1ヨー
信号検出手段cで求められた車両のヨーレイトまたはヨ
ー加速度と第2ヨー信号検出手段eで求められた車両の
ヨーレイトまたはヨー加速度とを比較することにより車
両のスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段f
と、車両のスリップ状態が検出されると、剛性を高める
方向にサスペンションaを制御するサスペンション制御
手段gと、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、車両スリップ時にタイヤのグリップ力を高めてス
リップ状態から脱するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ショックアブソーバの減衰力特性
制御を行う車両懸架装置としては、例えば、特開平5−
193322号公報に記載のものが知られている。この
従来の車両懸架装置は、左車輪と右車輪との車輪速度差
から車両のヨーレイトおよびヨー加速度を求め、この車
両のヨーレイトおよびヨー加速度から車両が旋回された
か否かを判定し、旋回時である時は、遠心力による車両
の外側への傾きを小さくして車両の姿勢を維持すべくア
クチュエータを制御してサスペンションの剛性を変更す
るサスペンション制御手段を備えたものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置にあっては、上述のように、左車輪と右車輪との車輪
速度差から車両のヨーレイトおよびヨー加速度を求める
ものであるため、車輪が車幅方向にスリップした場合に
は正確なヨーレイトおよびヨー加速度を求めることがで
きず、このため、適正なサスペンションの剛性制御がで
きなくて車両姿勢が不安定にな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、車輪が車幅方向にスリップした場合に
おいても正確なヨーレイトおよびヨー加速度を求めるこ
とができると共に、スリップ状態を回避して操縦安定性
を確保す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は、図1のク
レーム対応図に示すように、車体側と各車輪側との間に
介在されていて剛性を変更可能なサスペンションaと、
前輪側または後輪側における左右各車輪の車輪速度を検
出する左右一対の車輪速度検出手段b1 ,b2 と、該左
右一対の車輪速度検出手段b1 ,b2 で検出された左右
両車輪の車輪速度差から車両のヨーレイトまたはヨー加
速度を求める第1ヨー信号検出手段cと、車両の前後方
向に所定長さ離れて設置されていてそれぞれ車両の横方
向加速度を検出する前後一対の横方向加速度検出手段d
1 ,d2 と、該前後一対の横方向加速度検出手段d1
2 で検出された車両前後両位置における横方向加速度
から車両のヨーレイトまたはヨー加速度を求める第2ヨ
ー信号検出手段eと、前記第1ヨー信号検出手段cで求
められた車両のヨーレイトまたはヨー加速度と第2ヨー
信号検出手段eで求められた車両のヨーレイトまたはヨ
ー加速度とを比較することにより車両のスリップ状態を
検出するスリップ状態検出手段fと、該スリップ状態検
出手段fで車両のスリップ状態が検出されると、剛性を
高める方向にサスペンションaを制御するサスペンショ
ン制御手段gと、を備えている手段とした。
【0006】また、請求項2記載の車両懸架装置では、
車体側と各車輪側との間に介在されていて剛性を変更可
能なサスペンションと、前輪側または後輪側における左
右各車輪の車輪速度を検出する左右一対の車輪速度検出
手段と、該左右一対の車輪速度検出手段で検出された左
右両車輪の車輪速度差から車両のヨーレイトまたはヨー
加速度を求める第1ヨー信号検出手段と、車両の前後方
向に所定長さ離れて設置されているヨーレイトセンサに
よって構成され、ヨーレイトまたはヨー加速度を検出す
る第2ヨー信号検出手段と、前記第1ヨー信号検出手段
で求められた車両のヨーレイトまたはヨー加速度と第2
ヨー信号検出手段で検出されたヨーレイトまたはヨー加
速度とを比較することにより車両のスリップ状態を検出
するスリップ状態検出手段と、該スリップ状態検出手段
で車両のスリップ状態が検出されると、剛性を高める方
向にサスペンションを制御するサスペンション制御手段
と、を備えている手段とした。
【0007】また、請求項3記載の車両懸架装置では、
前記各サスペンションaの剛性変更がショックアブソー
バa1 における減衰力特性変更手段a2 による減衰力特
性の変更により行なわれ、前記スリップ状態検出手段f
で車両のスリップ状態が検出されると、サスペンション
制御手段gにおいてショックアブソーバa1 の減衰力特
性を高める方向に制御するように構成されている手段と
した。
【0008】また、請求項4記載の車両懸架装置では、
前記ショックアブソーバa1 における減衰力特性変更手
段a2 が一方の行程側の減衰力特性を可変制御する時は
その逆行程側の減衰力特性がソフト特性となる構造であ
り、前記スリップ状態検出手段fで車両のスリップ状態
が検出されると、サスペンション制御手段gにおいてシ
ョックアブソーバa1 における圧行程側の減衰力特性を
ハード特性に制御するように構成されている手段とし
た。
【0009】
【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ため、まず、スリップ状態検出手段
fでは、第1ヨー信号検出手段cで求められた左右両車
輪の車輪速度差に基づく車両のヨーレイトまたはヨー加
速度と第2ヨー信号検出手段eで求められた車両前後両
位置の横方向加速度に基づく車両のヨーレイトまたはヨ
ー加速度とを比較することにより車両のスリップ状態が
検出されると共に、サスペンション制御手段gでは、車
両のスリップ状態が検出されると、剛性を高める方向に
サスペンションaの制御が行なわれ、これにより、タイ
ヤのグリップ力を高めてスリップ状態を回避させること
ができる。
【0010】また、請求項2記載の車両懸架装置では、
ヨーレイトセンサにてヨーレイトを直接検出できるの
で、演算によって求める必要がなく第2ヨー信号検出手
段を簡単な構成にすることができる。
【0011】また、請求項4記載の車両懸架装置では、
上述のように、前記スリップ状態検出手段fで車両のス
リップ状態が検出されると、サスペンション制御手段g
においてショックアブソーバa1 における圧行程側の減
衰力特性をハード特性に制御することでその逆行程であ
る伸行程側がソフト特性となるもので、これにより、輪
荷重が増加方向にずれた状態となってタイヤのグリップ
力がさらに増加し、スリップ状態回避効果を高めること
ができる。
【0012】
【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。 (発明の実施の形態)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S
FL,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
FR,GRL,GRRS )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
RL,1RR)が設けられ、また、前輪側左右各車輪には
該前輪側左右各車輪の車輪速度WV-FL,WV-FRを検出す
る車輪速センサ2FL,2FRが設けられ、また、リアデフ
には後輪側の車輪速度WV-RSを検出する車輪速度センサ
RSが設けられ、また、車体の前後方向に所定長さ離れ
た位置には車両の横方向加速度を検出する前後一対の横
方向加速度センサ(以後、横Gセンサという)5FS,5
RS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)、左右両車輪速
センサ2(2FL,2FR,2RS)、および、前後両横Gセ
ンサ5(5FS,5RS)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。
【0013】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(1
FL,1FR,1RL,1RR)からのばね上上下加速度G(G
FL,GFR,GRL,GRR)信号、前記左右両車輪速センサ
2(2FL,2FR,2RS)からの車輪速度WV (WV-FL
V-FR,WV-RS)信号、および、前後両横Gセンサ5
(5FS,5RS)からの横方向加速度Y(YFS,YRS)信
号が入力され、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(S
FL,SAFR,SARL,SARR)の減衰力特性制御およ
びアンチスキッド制御が行なわれる。
【0014】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ばね上上下速度信号お
よびばね上ばね下間相対速度信号を求める信号処理回路
(図14)、左右両車輪速センサ2(2FL,2FR)から
の車輪速度WV (WV-FL,WV-FR)信号に基づいて車両
のヨーレイトθ1 を求める信号処理回路(図18)、お
よび、前後両横Gセンサ5(5FS,5RS)からの横方向
加速度Y(YFS,YRS)信号に基づいて、車両のヨーレ
イトθ2 を求める信号処理回路(図19 )が設けられ
ている。なお、前記各信号処理回路の内容については後
述する。
【0015】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。
【0016】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3
9内には前記流路の流路断面積を変更するための調整子
40が回動自在に設けられている。また、スタッド38
の外周部には、流体の流通の方向に応じて前記連通孔3
9で形成される流路側の流通を許容・遮断する伸側チェ
ックバルブ17と圧側チェックバルブ22とが設けられ
ている。なお、この調整子40は、前記パルスモータ3
によりコントロールロッド70を介して回転されるよう
になっている(図4参照)。また、スタッド38には、
上から順に第1ポート21,第2ポート13,第3ポー
ト18,第4ポート14,第5ポート16が形成されて
いる。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】ちなみに、図7において、調整子40を
,,のポジションに配置した時の、図5における
K−K断面,L−L断面およびM−M断面,N−N断面
を、それぞれ、図8,図9,図10に示し、また、各ポ
ジションの減衰力特性を図11,12,13に示してい
る。
【0021】次に、コントロールユニット4の制御作動
のうち、ばね上上下速度Δxおよびばね上−ばね下間相
対速度(Δx−Δx0 )を求めるための信号処理回路の
構成を、図14のブロック図に基づいて説明する。
【0022】まず、B1では、位相遅れ補償式を用い、
各上下Gセンサ1(1FL,1FR,1RL,1RR)で検出さ
れた各ばね上上下加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR
を、各タワー位置のばね上上下速度信号に変換する。
【0023】なお、位相遅れ補償の一般式は、次の伝達
関数式(1) で表わすことができる。 G(S) =(AS+1)/(BS+1)・・・・・・・・(1)
(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(2) が用いられる。
【0024】 G(S) =(0.001 S+1)/(10S+1)×γ・・・・・・・・(2) なお、γ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γ=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。
【0025】続くB2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(0.3 Hz)と2次のローパス
フィルタLPF(4 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ばね上上下速度Δx(ΔxFL
ΔxFR,ΔxRL,ΔxRR)信号を求める。
【0026】一方、B3では、次式(3) に示すように、
各ばね上上下加速度からばね上−ばね下間相対速度まで
の伝達関数Gu(S) を用い、各上下Gセンサ1で検出さ
れた上下方向加速度G(GFL,GFR,GRL,GRR)信号
から、各タワー位置のばね上−ばね下間相対速度(Δx
−Δx0 )[(Δx−Δx0FL,(Δx−Δx
0FR,(Δx−Δx0RL,(Δx−Δx0RR]信
号を求める。 Gu(S) =−ms/(cs+k)・・・・・・・・(3) なお、mはばね上マス、cはサスペンションの減衰係
数、kはサスペンションのばね定数である。
【0027】即ち、この発明の実施の形態では、上下G
センサ1と図14の信号処理回路とで、各車輪位置のば
ね上上下速度を検出する請求の範囲のばね上上下速度検
出手段を構成させている。
【0028】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、基本制御部による基本制御の内容を図16のフロー
チャートに基づいて説明する。なお、この基本制御は各
ショックアブソーバSAFL,SAFR,SARL,SARR
とに行なわれる。
【0029】ステップ101では、ばね上上下速度Δx
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。
【0030】ステップ103では、ばね上上下速度Δx
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。
【0031】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、ばね上上
下速度Δx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。
【0032】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。ばね上上下速度Δxが、
この図に示すように変化した場合、図に示すように、ば
ね上上下速度Δx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。
【0033】また、ばね上上下速度Δx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(4) に基づ
き、ばね上上下速度Δxに比例させて変更する。 PT =α・Δx・K・・・・・・・・・・・・・・・・(4) なお、αは、伸側の定数、Kは、ばね上−ばね下間相対
速度(Δx−Δx0 )に応じて可変設定されるゲインで
ある。
【0034】また、ばね上上下速度Δx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(5) に基づき、
ばね上上下速度Δxに比例させて変更する。 PC =β・Δx・K・・・・・・・・・・・・・・・・(5) なお、βは、圧側の定数である。
【0035】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。
【0036】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Δx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(Δx−Δx0 )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Δx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。
【0037】また、領域bは、ばね上上下速度Δxが正
の値(上向き)のままで、相対速度(Δx−Δx0 )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Δx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、ばね上上下速度Δxの値に比例したハード
特性となる。
【0038】また、領域cは、ばね上上下速度Δx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(Δx−Δx0 )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Δx
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。
【0039】また、領域dは、ばね上上下速度Δxが負
の値(下向き)のままで、相対速度(Δx−Δx0 )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Δx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、ばね上上下速度Δxの値に比例したハード特性とな
る。
【0040】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Δxと相対速度(Δx−Δx0 )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。
【0041】次に、前記両車輪速センサ2(2FL
FR)で検出された車輪速度WV (WV- FL,WV-FR)信
号に基づいて車両のヨーレイトθ1 を求める信号処理回
路(第1ヨー信号検出手段)の内容を、図18のブロッ
ク図に基づいて説明する。
【0042】まず、C1では、前輪側左右両車輪速度W
V-FL,WV-FR信号および車両のトレッドLt(図20参
照)から、次式(6) に基づいてヨーレイトθ1 の演算が
行なわれる。
【0043】 θ1 =(WV-FR−WV-FL)/Lt ・・・・・・・・・・・・・・・・(6) 続くC2では、ハイパスフィルタHPF(0.1 Hz)でド
リフト防止のための処理を行なった後、続くC3では、
これをローパスフィルタLPF(3 Hz )でノイズカッ
ト処理したヨーレイトθ1 を求める。
【0044】次に、前記前後両横Gセンサ5FS,5RS
らの横方向加速度Y(YFS,YRS)信号に基づいて、車
両のヨーレイトθ2 を求める信号処理回路(第2ヨー信
号検出手段)を図19のブロック図に基づいて説明す
る。
【0045】まず、D1では、前後両横方向加速度
FS,YRS信号および前後両横Gセンサ5FS,5RSの設
置間隔Ls (図20参照)から、次式(7) に基づいてヨ
ー加速度GY の演算が行なわれる。
【0046】 GY =(YRS−YFS)/LS ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7) 続くD2では、ハイパスフィルタHPF(0.1 Hz)でド
リフト防止のための処理を行なった後、続くD3では、
これをローパスフィルタLPF(3 Hz )でノイズカッ
ト処理したヨー加速度GY を求める。続くD4では、位
相遅れ補償式((0.001 S+1)/(10S+1))によ
り、前記ヨー加速度GY を速度変換してヨーレイトθ2
信号を求める。
【0047】次に、前記両ヨーレイトθ1 ,θ2 から、
車両におけるスリップ状態を判断するための判断信号S
J を求める信号処理回路(スリップ状態検出手段)の内
容を図21のブロック図に基づいて説明する。
【0048】まず、そのE1では、ヨーレイトθ2 に対
するヨーレイトθ1 の比率(θ1 /θ2 )を求め、続く
E2では、これをローパスフィルタLPF(5Hz)で低
周波処理することにより、変動の少ない滑らかな判断信
号SJ を求める。
【0049】以上のようにして求められた判断信号SJ
に基づいて車両スリップ発生時におけるスリップ制御が
行なわれるもので、以下基本制御部による通常時制御と
スリップ制御部によるスリップ時制御との切り換え制御
内容、および、スリップ時制御の内容を図22のフロー
チャートおよび図23のタイムチャートに基づいて説明
する。
【0050】まず、図22のフローチャートにおいて、
ステップ201では、判断信号の絶対値 |SJ|が、スリ
ップ判断下限しきい値STLを越え、かつ、スリップ判断
上限しきい値STUを未満であるか否かを判定し、YES
(STL< |SJ|<STU)である時は、タイヤのスリップ
量は無視できる範囲内であるため、この時は、ステップ
202に進み、前記基本制御部による通常制御(スカイ
フック制御)への切り換えが行なわれ、また、NO(S
TL≧ |SJ|、または、STU≦ |SJ|)である時は、タイ
ヤのスリップ量が大きくて車両の操縦安定性を害するお
それがあるため、この時は、ステップ203に進み、ス
リップ制御部によるスリップ時制御への切り換えが行な
われる。以上で、一回の制御フローを終了し、以後は以
上の制御フローを繰り返すものである。
【0051】即ち、前記スリップ制御部によるスリップ
時制御においては、図23のタイムチャートに示すよう
に、各ショックアブソーバSAを圧側ハード領域SH側
で圧行程側の減衰力特性が最大値PC-max となるような
制御が行なわれることにより、圧行程側の減衰力特性が
ハード特性でその逆行程である伸行程側がソフト特性と
なるもので、これにより、輪荷重が増加方向にずれた状
態となってタイヤのグリップ力を増加させるため、スリ
ップ状態を回避して車両の操縦安定性を確保することが
できる。
【0052】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では、以下に列挙する効果が得ら
れる。 通常時においてはスカイフック理論に基づいた減衰
力特性制御によりばね上挙動を抑制して車両の乗り心地
および操縦安定性を確保しつつ、車輪が車幅方向にスリ
ップした場合においても正確なヨーレイトおよびヨー加
速度を求めることができると共に、スリップ状態を回避
して操縦安定性を確保することができるようになる。
【0053】 ばね上ばね下間相対速度に含まれるば
ね下共振周波数成分には応答できない比較的応答性の低
い安価なパルスモータ3を用いても、理想のスカイフッ
ク理論に基づいた制御力を発生させることが可能にな
る。
【0054】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の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。
【0055】例えば、発明の実施の形態では、サスペン
ションの剛性変更をショックアブソーバの減衰力特性変
更により行なうタイプに本発明を適用した例を示した
が、スプリング(エアスプリング)のばね定数やスタビ
ライザのばね定数を可変制御するタイプのものにも本発
明を適用することができる。
【0056】また、発明の実施の形態では、ショックア
ブソーバにおける減衰力特性変更手段として、一方の行
程側の減衰力特性を可変制御する時はその逆行程側の減
衰力特性がソフト特性となる構造のものを用いたが、伸
行程および圧行程の減衰力特性が同時に変化する構造の
ものを用いる場合でも、本発明を適用することができ
る。
【0057】また、発明の実施の形態では、ばね上上下
速度信号が0の時のみソフト領域SSに制御するように
したが、0を中心とする所定の不感帯を設けこの不感帯
の範囲内でばね上上下速度が推移している間は減衰力特
性をソフト領域SSに維持させることにより、制御ハン
チングを防止することができる。
【0058】また、発明の実施の形態では、左右一対の
車輪速度センサを前輪側に設けたが、後輪側に設けるこ
ともできる。また、発明の実施の形態では、車両のヨー
信号としてヨーレイトを用いたが、ヨー加速度を用いる
こともできる。
【0059】また、発明の実施の形態では、横Gセンサ
によって検出した横方向加速度からヨーレイトを演算し
て求めたが、ヨーレイトセンサによって直接ヨーレイト
を検出してもよい。この場合、演算する必要がないため
簡単な構成にすることができる。
【0060】
【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、左右一対の車
輪速度検出手段で検出された左右両車輪の車輪速度差か
ら車両のヨーレイトまたはヨー加速度を求める第1ヨー
信号検出手段と、車両の前後方向に所定長さ離れて設置
されていてそれぞれ車両の横方向加速度を検出する前後
一対の横方向加速度検出手段と、該前後一対の横方向加
速度検出手段で検出された車両前後両位置における横方
向加速度から車両のヨーレイトまたはヨー加速度を求め
る第2ヨー信号検出手段と、前記第1ヨー信号検出手段
で求められた車両のヨーレイトまたはヨー加速度と第2
ヨー信号検出手段で求められた車両のヨーレイトまたは
ヨー加速度とを比較することにより車両のスリップ状態
を検出するスリップ状態検出手段と、該スリップ状態検
出手段で車両のスリップ状態が検出されると、剛性を高
める方向にサスペンションを制御するサスペンション制
御手段と、を備えている構成としたことで、車輪が車幅
方向にスリップした場合であっても正確なヨーレイトお
よびヨー加速度を求めることができると共に、高められ
たサスペンション剛性により、タイヤのグリップ力を高
め、これにより、スリップ状態を回避して操縦安定性を
確保することができるようになるという効果が得られ
る。
【0061】また、請求項2記載の車両懸架装置では、
ヨーレイトセンサを直接検出できるので演算によって求
める必要がなく、第2ヨー信号検出手段を簡単な構成に
することができる。
【0062】また、請求項4記載の車両懸架装置では、
上述のように、前記スリップ状態検出手段で車両のスリ
ップ状態が検出されると、サスペンション制御手段にお
いてショックアブソーバにおける圧行程側の減衰力特性
をハード特性に制御し、その逆行程である伸行程側をソ
フト特性とすることで、輪荷重を増加方向にずらせてタ
イヤのグリップ力をさらに増加させ、これにより、スリ
ップ状態回避効果を高めることができる。
【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】ばね上上下加速度からばね上上下速度および
ばね上ばね下間相対速度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】コントロールユニットの減衰力特性基本制御
作動を示すフローチャートである。
【図17】コントロールユニットの減衰力特性基本制御
作動を示すタイムチャートである。
【図18】左右両車輪速センサで検出された車輪速度信
号から基づいて車両のヨーレイトを求める信号処理回路
の内容を示すブロック図である。
【図19】前後両横Gセンサからの横方向加速度信号に
基づいて車両のヨーレイトを求める信号処理回路の内容
を示すブロック図である。
【図20】左右両車輪速センサおよび前後両横Gセンサ
の取付位置関係を示す平面図である。
【図21】両ヨーレイトから車両におけるスリップ状態
を判断するための判断信号を求める信号処理回路の内容
を示すブロック図である。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制動
時補正制御の作動内容を示すフローチャートである。
【図22】基本制御部による通常時制御とスリップ制御
部によるスリップ時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23】スリップ制御部によるスリップ時制御の内容
を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
a サスペンション a1 ショックアブソーバ a2 減衰力特性変更手段 b1 車輪速度検出手段 b2 車輪速度検出手段 c 第1ヨー信号検出手段 d1 横方向加速度検出手段 d2 横方向加速度検出手段 e 第2ヨー信号検出手段 f スリップ状態検出手段 g サスペンション制御手段 h ばね上上下挙動検出手段 h1 ばね上上下速度検出手段 i 基本制御部 j 減衰力特性制御手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車体側と各車輪側との間に介在されていて
    剛性を変更可能なサスペンションと、 前輪側または後輪側における左右各車輪の車輪速度を検
    出する左右一対の車輪速度検出手段と、 該左右一対の車輪速度検出手段で検出された左右両車輪
    の車輪速度差から車両のヨーレイトまたはヨー加速度を
    求める第1ヨー信号検出手段と、 車両の前後方向に所定長さ離れて設置されていてそれぞ
    れ車両の横方向加速度を検出する前後一対の横方向加速
    度検出手段と、 該前後一対の横方向加速度検出手段で検出された車両前
    後両位置における横方向加速度から車両のヨーレイトま
    たはヨー加速度を求める第2ヨー信号検出手段と、 前記第1ヨー信号検出手段で求められた車両のヨーレイ
    トまたはヨー加速度と第2ヨー信号検出手段で求められ
    た車両のヨーレイトまたはヨー加速度とを比較すること
    により車両のスリップ状態を検出するスリップ状態検出
    手段と、 該スリップ状態検出手段で車両のスリップ状態が検出さ
    れると、剛性を高める方向にサスペンションを制御する
    サスペンション制御手段と、を備えていることを特徴と
    する車両懸架装置。
  2. 【請求項2】車体側と各車輪側との間に介在されていて
    剛性を変更可能なサスペンションと、 前輪側または後輪側における左右各車輪の車輪速度を検
    出する左右一対の車輪速度検出手段と、 該左右一対の車輪速度検出手段で検出された左右両車輪
    の車輪速度差から車両のヨーレイトまたはヨー加速度を
    求める第1ヨー信号検出手段と、 車両の前後方向に所定長さ離れて設置されているヨーレ
    イトセンサによって構成され、ヨーレイトまたはヨー加
    速度を検出する第2ヨー信号検出手段と、 前記第1ヨー信号検出手段で求められた車両のヨーレイ
    トまたはヨー加速度と第2ヨー信号検出手段で検出され
    たヨーレイトまたはヨー加速度とを比較することにより
    車両のスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段
    と、 該スリップ状態検出手段で車両のスリップ状態が検出さ
    れると、剛性を高める方向にサスペンションを制御する
    サスペンション制御手段と、を備えていることを特徴と
    する車両懸架装置。
  3. 【請求項3】前記各サスペンションの剛性変更がショッ
    クアブソーバにおける減衰力特性変更手段による減衰力
    特性の変更により行なわれ、 前記スリップ状態検出手段で車両のスリップ状態が検出
    されると、サスペンション制御手段においてショックア
    ブソーバの減衰力特性を高める方向に制御するように構
    成されていることを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載の車両懸架装置。
  4. 【請求項4】前記ショックアブソーバにおける減衰力特
    性変更手段が一方の行程側の減衰力特性を可変制御する
    時はその逆行程側の減衰力特性がソフト特性となる構造
    であり、 前記スリップ状態検出手段で車両のスリップ状態が検出
    されると、サスペンション制御手段においてショックア
    ブソーバにおける圧行程側の減衰力特性をハード特性に
    制御するように構成されていることを特徴とする請求項
    3に記載の車両懸架装置。
JP10523396A 1996-04-25 1996-04-25 車両懸架装置 Pending JPH09290613A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013173405A (ja) * 2012-02-23 2013-09-05 Toyota Motor Corp ピッチ挙動取得装置、ピッチ挙動抑制装置
JP2015223911A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 トヨタ自動車株式会社 車両用アブソーバシステム

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JP2013173405A (ja) * 2012-02-23 2013-09-05 Toyota Motor Corp ピッチ挙動取得装置、ピッチ挙動抑制装置
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