JPS60183216A - 車両振動の予見制御装置 - Google Patents

車両振動の予見制御装置

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JPS60183216A
JPS60183216A JP4021384A JP4021384A JPS60183216A JP S60183216 A JPS60183216 A JP S60183216A JP 4021384 A JP4021384 A JP 4021384A JP 4021384 A JP4021384 A JP 4021384A JP S60183216 A JPS60183216 A JP S60183216A
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JP
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rear wheel
shock absorber
damping force
vibration
vehicle
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JP4021384A
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Kazunobu Kawabata
一信 川畑
Toru Takahashi
徹 高橋
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は車両振動の予見制御装置、特に、車両進行方
向前方の車輪(前輪)に発生する振動、から後方の車輪
(後輪)へ発生する振動を予見し、後輪の振動時に後輪
と車体との間に介装された減衰力可変式シヨ・ノクアブ
ノーノくの減衰係数を低下させて車体へ入力する振動の
低減を図った車両振動の予見制御装置に関する。
(従来技術) 車両の防振に関しては、前輪の振動から後輪の振動を予
測して後輪から車体へ入力する振動を補償制御する予見
制御が有効であることカベ知られている。従来、この種
の車両振動の予見制御装置としては、例えば、特開昭5
6−31861号公報に記載されたものがある。
この特開昭56−31861号公報に記載された車両振
動の予見制御装置は、後輪から入力する振動に基づいて
該振動を制振する流体作動機構と、該流体作動機構を制
御する制御回路と、車速を検出する速度検出器と、前輪
から入力する振動を検出する振動検出器と、速度検出器
の検出結果および前輪から後輪までの距離に応じ振動検
出器め検出結果を流体作動機構および制御回路の位相遅
れを補償して制御回路へ伝達する予見回路と、を有して
いる。
この車両振動の予見制御装置は、主に鉄道車両等の軌道
車両を対象としたもので、前輪がレールの継目等を通過
して前輪から振動が人力すると、前輪から後輪までの距
離、車両の走行速度および制御回路等の位相遅れに対応
した補償時間を算出して後輪が継目を通過する時を予見
し、後輪が継目を通過して振動した時に、後輪の流体作
動機構を制御して後輪から車体へ入力する振動を低減さ
せるものである。
しかしながら、このような従来の車両振動の予見制御装
置にあっては、後輪が継目を通過して振動した時にのみ
流体作動機構を制御する′構成であるため、鉄道車両等
の軌道車両には有効な防振効果を発揮することができる
が、定まった軌道の無い自動車等においては、その防振
効果を充分に発揮できないおそれがあった。すなわち、
自動車にあっては、頻繁に加減速を繰り返すことがある
ため、前輪が突起や溝等に乗り上げて振動を生じた場合
でもその突起等を後輪が通過する時を算出することが困
難であり、また、旋回走行中にあっては、その走行路面
上に半径方向に延在する段差がある場合、左右の後輪が
段差を通過する時間に差を生じることがあり、流体作動
機構の制御を後輪が振動を生じる時に合わせて制御する
ことが困難であった。
(発明の目的) この発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、自動車
等のように、定まった軌道ををさず、また、頻繁な加減
速を繰り返すような車両にあっても、その後輪から車体
へ伝達される振動を、確実かつ有効に防振できる車両振
動の予見制御装置を提供することを目的としている。
(発明の構成) 第1図から第3図は、この発明を明示するための全体構
成図である。
まず、この発明が適用される車両懸架装置を自動車によ
り例示的に説明すると、第1図に示すように、左右の前
輪11と車体との間および左右の後輪12と車体との間
には、車輪11.12から入力する振動を減衰する前輪
ショックアブソーバ13および後輪ショックアブソーバ
14がそれぞれ介装されている。特に、後輪12と車体
との間に介装された後輪ショックアブソーバ14は、減
衰力可変機構15を有した減衰係数が可変な減衰力可変
式ショックアブソーバから成り、減衰力可変機構15が
制御回路16に接続されている。
また、車体の前部および後部には、それぞれ、前輪11
から入力する振動を検出し前輪11が振動を生じた時信
号を出力する前輪振動検出器17および後輪12から入
力する振動を検出し後輪12が振動を生じた時信号を出
力する後輪振動検出器18が設けられ、これら前輪振動
検出器17お′よび後輪振動検出器18が制御回路16
へ接続されている。なお、19は車両の車速を検出して
車速を表示する信号を出力する車速検出器であり、同様
に制御回路16へ接続されている。
ここで、第1の発明にかかる車両振動の予見制御装置は
、その制御回路16が第2図に示すように構成されてい
る。同図において、20は後輪振動検出器18から信号
が入力すると所定時間後に信号を出力するタイマであり
、信号保持器21に接続されている。信号保持器2Iは
、また、前輪振動検出器17が接続され、該前輪振動検
出器17から信号が入力した時からタイマ20の出力信
号が入力するまでの開駆動信号を駆動器22へ出力する
。駆動器22は、減衰力可変機構15を駆動するもので
、駆動信号が入力している間、後輪12と車体との間に
設iノられた減衰力可変式の後輪ショックアブソーバ1
4の減衰係数を低下させる。
この第1の発明にかかる車両振動の予見制御装置によれ
ば、前輪11が突起等へ乗り上げて前輪IIから振動が
人力すると後輪12側に設けられた減衰力可変式の後輪
ショソクアブソーハ14の減衰係数が低下し、この後、
後輪I2が同じ突起に乗り上げ後輪12から振動が入力
して所定時間が経過した後に減衰力可変式の後輪ショソ
クアブソーハ14の減衰係数は元の値に復帰する。
このため、車両が頻繁に加速度を繰り返すような場合に
あっても、後輪14が振動を年しる時にば、減衰力可変
式の後輪ショソクアブソーハI4は減衰係数が低下した
状態にあり、車両の乗心地が向上する。
次に、第2の発明にかかる車両振動の予見制御装置は、
その制御回路16が第3図に示すように構成されている
。同図において、23は後輪振動検出器18から信号が
入力すると所定時間後に信号を出力する第1タイマ、2
4は車速検出器19および前輪振動検出器17の出力信
号が入力し、前輪振動検出器17の出力信号が人力した
時から車速および前輪11から後輪12までの距離に対
応した時間が経過した後に信号を出ツノする第2タイマ
であり、これら第1タイマ23および第2タイマ24は
オア回路25に接続されている。オア回路25は、第1
タイマ23あるいは第2タイマ24の少なくとも一方が
信号を出力した時に、信号を信号保持器2Iへ出力する
。信号保持器21は、前記第1の発明と同様に一前輪振
動検出器17の出力信号が入力した時からオア回路25
の出力信号が人力するまでの開駆動信号を駆動器22へ
出力する。駆動器22は、信号保持器21の出力信号力
く入力している間、減衰力可変式の後輪ショソクアブソ
ーハ14を減衰係数が低下した状態に保持する。
この第2の発明にかかる車両振動の予見制御装置によれ
ば、前輪11が突起等へ乗り上げて前軸11から振動が
入力すると前述の第1の発明と同様に減衰力可変式の後
輪ショックアブソーバ14の減衰係数が低下し、この後
、後輪12が同し突起に乗り上げて後輪】2から振動が
入力した時あるいは車速に対応した時間が経過した時の
いずれか早い時に減衰力可変式の後輪ショソクアブソー
ハ14の減衰係数は元の値に復帰する。
したがって、車両が頻繁に加減速を繰り返す場合にあっ
ても、後V112が突起へ乗り上げて振動を生しる時に
は減衰力可変式の後輪ションクアブソーハ14は減衰係
数が低下した状態にあるため重両の乗心地が向上し、ま
た、前輪11と後輪12との1lllL跡が異なり後輪
12が突起へ乗り上げない場合、減衰力可変式の後輪シ
ョノクテブソーバ14は減衰係数が低下した状態を長時
間持続することも無く、車両の運動性能を損なうことも
無い。
(実施例) 以下、この第1の発明および第2の発明の実施例を図面
に基づいて説明する。なお、この第1の発明および第2
の発明は、同時に実施することが可能であり、以下、同
一の実施例中で説明する。
第4図から第7図は、第1の発明および第2の発明を同
時に通用した自動車の懸架装置の一実施例を示す図であ
る。
まず、構成を説明すると、第4図は自動車の概略図であ
り、同図において、11は前輪、12は後輪を示し、各
前輪11と車体との間および各後輪12と車体との間に
は、それぞれ前輪ショックアブソーバ13および後輪シ
ョソクアブソーハ】4が介装されている。これらのショ
ソクアブソーハ13.14にはそれぞれ、ショソクアブ
ソーハ13.140ストロークすなわち各車輪II、1
2と車体との相対変位を検出する前輪および後輪ストロ
ークセンサ26.27が設けられ、これらストロークセ
ンサ26.27がコントロールボックス(制御回路)2
8へ接続されている。前輪ストロークセンサ(前輪振動
検出器)26は、前輪シロツクアブソーバ13のストロ
ークにより前輪11の振動を検出し、同様に、後輪スト
ロークセンサ(後輪振動検出器)27は、後輪ショック
アブソーバ14のストロークにより後輪12の振動を検
出する。
なお、このストロークセンサ26.27は、ショックア
ブソーバ13.14のピストンの速度すなわち車輪11
.12の車体に対する変位速度、あるいは、ショックア
ブソーバ13.14のピストンの加速度ずなわち車輪1
1.12の車体に対する変位加速度等を検出するよう構
成することも可能である。
19は自動車の車速を検出して車速を表示する信号を出
力する車速検出器であり、この車速検出器19もコント
ロールボックス28へ接続されている。
各後輪12と車体との間に介装された後輪ショックアブ
ソーバ14は、減衰係数が可変な減衰力可変式ショック
アブソーバから成り、例えば第5図に示すように構成さ
れた減衰力可変機構15を有している。第5図において
、29は後輪12に取り付けられた後輪ショックアブソ
ーバ14のシリンダボディ、30は車体に取り付けられ
た後輪ショックアブソーバ14のピストン口・ノドであ
り、ピストンロッド30の下端にはピストン31が固着
されている。ピストン31は、シリンダボディ31内に
摺動自在に嵌入してオイル等が充填された2つの流体室
32a、32bを画成している。
このピストン31には、流体室32a、32b間を連・
通ずる2つの第1通路31aと第2通路31bとが形成
され、また、第2通路31bを開閉可能な電磁バルブ3
3が設けられている。電磁バルブ33は、ピストン31
に形成された孔内に摺動自在に嵌入して変位により第2
通路31bの流路面積を連続的に変更するスプール34
と、該スプールあを付勢するスプリング35と、スプー
ル34を押圧可能なプランジャ36と、コントロールボ
ックス28に接続されて通電される電流値に応じた付勢
力でプランジャ36を付勢するソレノイド37と、を有
している。この減衰力可変機構15は、通常時にあって
は第1通路31aにより流体室32a、32bが連通し
て第1通路31aの流路面積に応じた減衰係数を後輪シ
ョックアブソーバ14へ設定しているが、電磁バルブ3
3がソレノイド37を通電されると第2通路31 bを
通電される電流値に応じた流路面積に開くため、流体室
32a、32b間が第1通路31aおよび第2通路31
bを介して連通し、後輪ショックアブソーバ14の減衰
係数が低下する。なお、50はピストンロッド30によ
る流体室32a、32bの容積変化の差を吸収するため
の気体室50aを画成するフリーピストン、37aはソ
レノイド37のコアである。
コントロールボックス28は、第6図に示すように構成
されている。同図において、3日は前輪ストロークセン
サ茂が接続した第1演算回路であり、第1演算回路38
は、駆動回路39および第2演算回路40へ接続され、
前輪ストロークセンサあが出力するストロークに比例し
た値の信号を演算処理して加振力に応じた値の信号を駆
動回路39および第2演算回路40へ出力する。第2演
算回路40は、車速検出器19が接続するとともにオア
回路41へ接続され、車速検出器19の出力信号を前輪
11から後輪12までの距離(ホイールベース)等に基
づき演算処理して所定時間を算出し、第1演算回路38
の出力信号が入力した時から所定時間経過後にハイレベ
ル信号Hを出力する。この第2演算回路40が演算する
所定時間は、車両の現車速で後輪12が前輪11の位置
まで移動するために要する時間と対応している。
招は後輪ストロークセンサ27が接続したタイマ回路で
あり、タイマ回路42は、オア回路41へ接続され、後
輪12が変位した時すなわち後輪12が振動した時から
所定時間経過するとハイレベル信号Hをオア回路41へ
出力する。オア回路4Iは、第2演算回路40あるいは
タイマ回路42の少なくとも一方がハイレベル信号を出
力した時、ハイレベルの停止信号Hを駆動回路39へ出
力する。
駆動回路39は、前記後輪ショソクアブソーノ\14に
設げられた減衰力可変機構15の電磁バルブ33のソレ
ノイド37へ接続され、第1演算回路3Bから加振力に
対応した値の信号が入力すると、該第1演算回l洛3日
の出力信号値に応じた電流値の駆動電流をソレノイド3
7へ通電し、また、オア回路41から停止信号■1が人
力すると、ソレノイド37への駆動電流の通電を停止す
る。
なお、本実施例のコントロールボックス2日においては
、前輪ストロークセンサ26および第1演算回路38が
前述の発明構成図における前輪振動検出器17に相当し
、以下同様に、後輪ス(・ローフセンサ27か後輪振動
検出器18に相当し7、駆動回路39か信号保持器21
および駆動器22に相当し、第2演9回路40がタイマ
20あるいば第1タイマ23に相当(,7ている。
次に、作用を説明する。
この車両振動の予見猥制御装置ば、前輪11の振動から
後輪12の振動を推定して、後輪ソヨノクアブソーハ1
4の減衰係数を制御するもので、その予見制御は第7図
のフローチャ川・に示すように実行される。このフロー
チャー11J、イグニッションスイッチがONされて開
始し、まず、ステップP1において、前輪11が振動し
たか否かを判断する。そして、前輪11が突起等に乗り
上げて振動を生じるとステップP2に進んで、後輪12
と車体との間に設けられた減衰力可変式の後輪ショック
アブソーバ]4の減衰係数を低下さぜる。ずなわち、こ
のステップP2に才?いては、駆動回路39が第1演算
回路38の出力信号に基つき前輪11へ加えられた加振
力に応じた値の駆動電流を減衰力可変機構15の電磁バ
ルブ33のソレノイド37へ通電するため、減衰力可変
式の後輪ショソクアブソーハ14は、その第2通171
bが加振力に応じた流路面積で流体室32a、32b間
を連通ずる。したかっ−ζ、後輪ソヨノクアブソーハ1
4は減衰係数が低−1し、懸架装置ばtri @の吸収
能力が増大する。
次のステップP、においてば、後輪12が振動したか否
かを判断する。すなわち、後輪12がi″lj輪11の
乗り上げた突起へ乗り上げて振動したか否かを判断し、
後輪]2が振動した場合ステップp−+へ進む。なお、
この後輪12が振動した場合においては、後輪ショック
アブソーバ14は、前輪11が振動した時に既に減衰係
数を低下されているため、自動車が加減速を頻繁に繰り
返しても、後輪12が振動する際には減衰係数が低い状
態を維持する。したがって、後輪12がら車体へ伝達さ
れる振動が低減され、良好な乗心地をiηることができ
る。ステップP′、Iにおいては、所定時間経過後に後
輪ショソクアブソーハ14の減衰係数を元の値に復帰さ
せる。すなわち、このステップP−4おいては、減衰力
可変機構15は、タイマ回路42により設定された時間
の経過後に電磁バルブ33のソレノイド37への通電が
停止されて、後輪ショックアブソーバI4は流体室32
a、32b間か第1通路31aのみにより連通ずるため
減衰係数が元の値に復帰する。
一方、ステップP3において後輪I2が振動しない場合
、ステップP、へ進んで車速に対応した所定時間が経過
したか否かを+II断する。この所定時間は、車速検出
器19の出力信号に基づき第2演算回路40により設定
されたもので、ホイールヘースを車速により割算した時
間に対応し、後輪12が前輪11の乗り上げた突起へ到
達するのに要する時間より長い時間に設定される。
このステップP5で上記所定時間が経過したと判断され
るとステップPGへ進み、このステ・ノブPcにおいて
、前述のステップP14と同様に、後輪ショックアブソ
ーバ14の減衰係数は元の値に復帰する。したがって、
例えば第7図に示すように、車両が旋回走行をしていて
前輪】1の軌跡TFと後輪12の軌跡TRが異なるため
、前輪11のみが突起Bへ乗り上げて振動を生したが後
軸12は突起へ乗り上げることも無く振動を生しない場
合にあっても、後輪シコソクアブソーハI4は減衰係数
が低Fした状態を長時間持続することも無くなり、車両
の運動性能の低ドが防止できる。
このよ・うに、この第1の発明に係る車両振動の予見制
御装置によれば、前輪11が乗り上げた突起等へ後輪1
2が乗り上げて振動するまで後輪ショックアブソーバ1
4を減衰係数が低い状態に保持するため、車両が頻繁に
加減速を繰り返すような場合にあっても、後輪12から
入力する振動は確実に低減されて車両の乗心地が向上す
る。
また、第2の発明にかかる車両振動の予見制御装置によ
れば、前輪11が振動を生じた時から車速に対応した時
間が経過した場合あるいは前輪11が乗り上げた突起へ
後輪12が乗り上げて振動した場合に後輪ショックアブ
ソーバ14の減衰係数を元の値に復帰させるため、前輪
11と後輪12の軌跡が異なり前輪11のみが振動を生
じたような時にあっても、後輪ショックアブソーバ14
は減衰係数が低い状態を長時間にわたって接続すること
も無くなり、車両の運動性能を良好な状態に保持するこ
とができる。
なお、上述した実施例では、左右の後輪ショックアブソ
ーバ14を一括して制御しているが、前後輪を左右2系
統に分けてこの2系統を独立して制御することも可能で
あることは言うまでも無い。
(発明の効果) 以上説明してきたように、この第1の発明にか力・る車
両振動の予見制御装置によれば、前輪が振動した後後輪
が振動するまで後輪と車体との間のショックアブソーバ
の減衰係数を低い状態に保持しておくため、定まった軌
道を有さず頻繁に加減速を繰り返す自動車等の車両にあ
っても、後輪から車体へ入力する振動を確実に低減する
ことが可能となり、その乗心地を向上することができる
という効果が得られる。
また、この第2の発明にかかる車両振動の予見制御装置
によれば、前輪が振動した後車速に対応した時間が経過
すると後輪が振動しない場合でも後輪と車体との間のシ
ョックアブソーバの減衰係数を元の値に復帰させるため
、上記第1の発明の効果に加えて、ショックアブソーバ
が減衰係数の低い状態を長時間にわたって持続すること
も無くなり、車両の運動性能を良好な状態に保持するこ
とができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第3図はこの発明にががる車両振動の予見制
御装置を示す図であり、第1図はこの発明が適用され得
る車両の懸架装置を例示的に示す概略図、第2図は第1
の発明にかがる車両振動の予見制御装置を示す発明構成
図、第3図は第2の発明にかかる車両振動の予見制御装
置を示す発明構成図である。第4図から第6図は第1の
発明および第2の発明を同時に適用した車両振動の予見
制御装置の一実施例を示す図であり、第4図は車両懸架
装置の概略斜視図、第5図は減衰力可変機構を示す断面
図、第6図は制御回路の回路図である。第7図は作用を
説明するための車両の走行軌跡を示す図であり、第8図
はフローチャートである。 11−−−−−一前輪、 12−−−−一後輪、 14−・−後輪ショックアブソーバ、 15−−−−−一減衰力可変機構、 16−・−制御回路、 17・−・−前輪振動検出器、 18−・−後輪振動検出器、 19−一一一・−車速検出器、 26・−・・−前輪ストロークセンサ(前輪振動検出器
)、 27−−−−・−後輪ストロークセンサ(後輪振動検出
器)、 関・・−・コントロールボックス(制御回路)。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 有我軍一部 第4図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)減衰力可変機構により減衰係数が変更される減衰
    力可変式ショックアブソーバを車体と後輪との間に設け
    た車両の懸架装置において、車両の前輪の振動を検出す
    る前輪振動検出器と、後輪の振動を検出する後輪振動検
    出器と、前記前輪振動検出器および後輪振動検出器の出
    力信号に基づいて前記減衰力可変式ショソクアブソーパ
    の減衰力可変機構を制御し、少なくとも前輪が振動した
    時から直後に後輪が振動する時まで前記ll衰力可変式
    シぢツクアブソーバを減衰係数が低下した状態に保持す
    る制御回路と、を有することを特徴とする車両振動の予
    見制御装置。
  2. (2) 減衰力可変機構により減衰係数が変更される減
    衰力可変式ショックアブソーバを車体と後輪との間に設
    は車両の懸架装置において、車両の前輪の振動を検出す
    る前輪振動検出器と、後輪の振動を検出する後輪振動検
    出器と、車速を検出する車速検出器と、前記前輪振動検
    出器、後輪振動検出器および車速検出器の出力信号に基
    づいて前記減衰力可変式ショックアブソーバの減衰力可
    変機構を制御し、前輪が振動した時減衰力可変式ショッ
    クアブソーバの減衰係数を低下させ、この後、後輪が振
    動した時あるいは車速に対応した所定の時間が経過した
    時のいずれか早い方の時に減衰力可変式ショソクアブソ
    ーハの減衰係数を元の値に復帰させる制御回路と、を有
    することを特徴とする車両振動の予見制御装置。
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