JPH05286325A

JPH05286325A - 車両懸架装置

Info

Publication number: JPH05286325A
Application number: JP9118792A
Authority: JP
Inventors: Satoru Takahashi; 哲高橋
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1993-11-02
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JP3080260B2

Abstract

(57)【要約】【目的】慣性モーメントに対する十分な制振性が得ら
れて操縦安定性の向上が図れるようにすることを第１の
目的とし、構成の簡略化と制御応答性の向上とアクチュ
エータの耐久性向上を図ることを第２の目的とする。【構成】車体側と各車輪側の間に介在され、減衰特性
変更手段ａにより減衰特性を変更可能なショックアブソ
ーバｂと、各ショックアブソーバｂが設けられている位
置近傍のばね上上下速度を検出するばね上上下速度検出
手段ｃと、各ショックアブソーバｂの減衰特性を、ばね
上上下速度に基づくバウンスレートと車体前後方向にお
けるばね上上下速度差から検出したピッチレートと車体
対角線方向におけるばね上上下速度差から検出したロー
ルレートとにより求めた制御信号に基づいて制御する減
衰特性制御手段ｄとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバの
減衰特性を最適制御する車両の懸架装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ショックアブソーバの減衰特性制
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。

【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、両者が同符
号の時には、減衰特性をハードとし、両者が異符号の時
には減衰特性をソフトにするといったスカイフック理論
に基づく減衰特性制御を、４輪独立に行うものであっ
た。

【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、上述のような構成となっていたた
め、車体がバウンス方向に運動している場合に適したハ
ードの特性とした場合、バウンスとピッチングとが連成
した車体運動に対しては、ばね上マスに対し車体中央の
重心まわりの車体慣性モーメントが加わるため、減衰力
（制御力）が不足し、操縦安定性に劣るという問題点が
あった。

【０００５】また、ロールやピッチングを抑える制御を
行う装置も知られているが、これらは、別個に独立した
制御となるし、ステアリングセンサなどの他のセンサも
必要となり、制御の簡素化や部品点数の削減も望まれて
いた。

【０００６】また、スカイフック理論に基づく減衰特性
制御にあっては、ばね上上下速度と相対速度の両符号の
一致・不一致が切り換わるたびにアクチュエータを駆動
して減衰特性の切り換えを行なう必要があったため、制
御応答性が悪くなると共に、アクチュエータの駆動回数
が多くなって耐久性を低下させるという問題点があっ
た。

【０００７】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、慣性モーメントに対する十分な制振性
が得られて操縦安定性を向上できるようにすることを第
１の目的とし、また、構成の簡略化と制御応答性の向上
とアクチュエータの耐久性向上を図ることを第２の目的
としている。

【０００８】

【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、車体側と各車輪側の間に介
在され、減衰特性変更手段ａにより減衰特性を変更可能
なショックアブソーバｂと、各ショックアブソーバｂが
設けられている位置近傍のばね上上下速度を検出するば
ね上上下速度検出手段ｃと、各ショックアブソーバｂの
減衰特性を、ばね上上下速度に基づくバウンスレートと
車体前後方向におけるばね上上下速度差から検出したピ
ッチレートと車体対角線方向におけるばね上上下速度差
から検出したロールレートとにより求めた制御信号に基
づいて制御する減衰特性制御手段ｄとを備えている。

【０００９】また、請求項２記載の車両懸架装置は、上
記構成に加え、前記ショックアブソーバｂを、伸側が減
衰特性可変で圧側が低減衰特性に固定の伸側ハード領域
と、圧側が減衰特性可変で伸側が低減衰特性に固定の圧
側ハード領域と、伸側・圧側共に低減衰特性のソフト領
域との３つの領域を有する構造に形成し、前記減衰特性
制御手段ｄを、制御信号が正の値の時ショックアブソー
バｂを伸側ハード領域にて制御し、制御信号が負の値の
時ショックアブソーバｂを圧側ハード領域にて制御し、
制御信号が０の時ショックアブソーバｂをソフト領域に
制御するように構成した。

【００１０】また、請求項３記載の車両懸架装置は、車
体側と各車輪側の間に介在され、減衰特性変更手段ａに
より減衰特性を変更可能なショックアブソーバｂと、各
ショックアブソーバｂが設けられている位置近傍のばね
上上下速度を検出するばね上上下速度検出手段ｃと、各
ショックアブソーバｂが設けられている位置近傍のばね
上・ばね下間相対速度を検出する相対速度検出手段ｅ
と、各ショックアブソーバｂの減衰特性を、ばね上上下
速度に基づくバウンスレートと車体前後方向におけるば
ね上上下速度差から検出したピッチレートと車体対角線
方向におけるばね上上下加速度差から検出したロールレ
ートとにより求めた制御信号と、ばね上・ばね下間相対
速度とが同符号の時は減衰特性を増大させる一方、異符
号の時には減衰特性を最小に制御する減衰特性制御手段
ｄとを備えている構成とした。

【００１１】

【作用】各ばね上加速度検出手段及び各ばね上速度検出
手段によって、バウンスとピッチとロールが検出された
ら、減衰特性制御手段では、バウンスレートとピッチレ
ートとロールレートに基づき制御信号を求め、この制御
信号に応じてショックアブソーバの減衰特性を制御す
る。従って、バウンスのみでなく、ピッチ，ロールに対
しても充分な制御力が得られる。そして、特に、ロール
レートは、車体の対角線方向におけるばね上上下速度差
から検出されるもので、これより、対角線方向の車両の
傾きに対しても、充分な制御力が得られる。

【００１２】また、請求項２記載の装置では、制御信号
が正の値の時ショックアブソーバを伸側ハード領域（圧
側は低減衰特性に固定）にて制御し、制御信号が負の値
の時ショックアブソーバを圧側ハード領域（伸側は低減
衰特性に固定）にて制御し、制御信号が０の時ショック
アブソーバをソフト領域に制御するものであり、このた
め、ばね上上下速度に基づく制御信号とばね上・ばね下
間相対速度とが同符号の時は、その時のショックアブソ
ーバの行程側をハード特性に制御し、異符号の時は、そ
の時のショックアブソーバの行程側をソフト特性に制御
するという、スカイフック理論に基づいた減衰特性制御
と同一の制御を、ばね上・ばね下間相対速度を検出する
ことなしに行なうことができ、これにより、構成の簡略
化が図れると共に、低減衰特性方向への減衰特性の切り
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特性制御
に比べ、減衰特性の切り換え頻度が少なくなって、制御
応答性の向上とアクチュエータの耐久性向上とが図れる
ようになる。

【００１３】また、請求項３記載の装置では、減衰特性
制御手段は、上述のようにして得られた制御信号と相対
速度検出手段により検出されたばね上・ばね下間相対速
度とが同符号の時は減衰特性を増大させ、一方、両者が
異符号の時は減衰特性を最小とする、いわゆる、スカイ
フック理論に基づいた減衰特性制御が行なわれるもの
で、この場合も、バウンスのみでなく、ピッチ，ロール
に対しても充分な制御力が得られる。

【００１４】

【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。（第１実施例）まず、構成について説明する。図２は、
請求項１，２，４に記載の発明の実施例である第１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
ＳＡ₁ ，ＳＡ₂ ，ＳＡ₃ ，ＳＡ₄ （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、及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。）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。

【００１５】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
らの信号が入力される。なお、前記インタフェース回路
４ａ内には、図１４に示す５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。すなわち、ＬＰ
Ｆ１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
ィルタ回路である。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
る。ＢＰＦ１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信号ｖ（ｖ₁ ，ｖ₂ ，ｖ₃ ，ｖ₄
なお、_1,2,3,4 の数字は各ショックアブソーバＳＡの
位置に対応している。以下も同様である。）を形成する
バンドパスフィルタ回路である。ＢＰＦ２は、ピッチ共
振周波数を含む周波数域を通過させてピッチ成分信号
ｖ’（ｖ₁ ’，ｖ₂ ’，ｖ₃ ’，ｖ₄ ’）を形成するバ
ンドパスフィルタ回路である。ＢＰＦ３は、ロール共振
周波数を含む周波数域を通過させてロール成分信号ｖ”
（ｖ₁ ”，ｖ₂ ”，ｖ₃ ”，ｖ₄ ”）を形成するバンド
パスフィルタ回路である。ちなみに、本実施例では、ば
ね上共振，ピッチ共振，ロール共振各周波数が、異なる
場合を例にとっているが、これらの共振周波数が近似し
ている場合には、バンドパスフィルタはＢＰＦ１のみで
よい。

【００１６】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。

【００１７】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。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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】すなわち、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Ｓ
Ｓという）から調整子４０を反時計方向に回動させる
と、伸側のみ減衰特性を多段階に変更可能で圧側が低減
衰特性に固定の領域（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、圧側のみ減衰特性を多段階に変更可能で伸側が低減
衰特性に固定の領域（以後、圧側ハード領域ＳＨとい
う）となる構造となっている。

【００２１】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断面及び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。

【００２２】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１５のフロー
チャートに基づき説明する。なお、この制御は、各ショ
ックアブソーバＳＡ毎に別個に行う。

【００２３】ステップ１０１は、各上下Ｇセンサ１，
１，１，１から得られる上下加速度を各フィルタ回路Ｌ
ＰＦ１，ＬＰＦ２，ＢＰＦ１，ＢＰＦ２，ＢＰＦ３で処
理してバウンス成分信号ｖ，ピッチ成分信号ｖ’，ロー
ル成分信号ｖ”を求める処理を行うステップである。

【００２４】ステップ１０２は、下記の数式１を用い、
各成分信号ｖ，ｖ’，ｖ”に基づいて各輪の位置の制御
信号Ｖ（Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，Ｖ₃ ，Ｖ₄ ）を演算するステップ
である。

【００２５】

【数１】なお、α_f ，β_f ，γ_f は、前輪の各比例定数 α_r ，β_r ，γ_r は、後輪の各比例定数また、各式において、最初のα_f ，α_r でくくっている
部分がバウンスレートであり、β_f ，β_r でくくってい
る部分がピッチレートであり、γ_f ，γ_r でくくってい
る部分がロールレートである。そして、ピッチレート
は、車体前後方向におけるばね上上下速度差から求め、
また、ロールレートは、車体対角線方向におけるばね上
上下速度差から求めるようにしている。従って、前記ロ
ールレートにはピッチ成分も含まれることになる。

【００２６】ステップ１０３は、制御信号Ｖが、正の値
（上方向）であるか否かを判定するステップであり、Ｙ
ＥＳ（上方向）でステップ１０４に進み、ＮＯ（下方
向）でステップ１０５に進む。

【００２７】ステップ１０４は、前回の制御信号Ｖ_-1が
負の値（下方向）であるか否か判定するステップであ
り、ＹＥＳ（下方向）でステップ１０６に進み、ＮＯ
（上方向）でステップ１０７に進む。すなわち、このス
テップでは、制御信号Ｖの方向が逆転したかどうかを判
定するものである。

【００２８】ステップ１０６は、上方向の制御信号Ｖの
しきい値Ｖ_S1を所定の値に初期設定するステップであ
る。

【００２９】ステップ１０７は、制御信号Ｖが所定のし
きい値Ｖ_S1以上となったか否かを判定するステップであ
り、ＹＥＳ（以上）でステップ１０８に進み、ＮＯ（未
満）でステップ１０９に進む。

【００３０】ステップ１０８は、その時の制御信号Ｖの
値に応じて初期設定されたしきい値Ｖ_S1の値を更新する
ステップである。

【００３１】ステップ１０９は、ショックアブソーバＳ
Ａにおける伸側の目標減衰ポジションｎ₁ を設定するス
テップであり、この目標ポジションは、下記演算式に基
づいて算出される。なお、Ｆ_+MAXは伸側の減衰力が最大
となるポジションである。

【００３２】Ｆ₁ ＝（Ｆ_+MAX／Ｖ_S1）×Ｖステップ１０５は、前回の制御信号Ｖ_-1が正の値（上方
向）であるか否か判定するステップであり、ＹＥＳ（上
方向）でステップ１１０に進み、ＮＯ（下方向）でステ
ップ１１１に進む。すなわち、このステップでは、制御
信号Ｖの方向が逆転したかどうかを判定するものであ
る。

【００３３】ステップ１１０は、下方向の制御信号Ｖの
しきい値Ｖ_S2を所定の値に初期設定するステップであ
る。

【００３４】ステップ１１１は、制御信号Ｖば所定のし
きい値Ｖ_S2以下となったか否かを判定するステップであ
り、ＹＥＳ（以下）でステップ１１２に進み、ＮＯでス
テップ１１３に進む。

【００３５】ステップ１１２は、その時の制御信号Ｖの
値に応じて初期設定されたしきい値Ｖ_S2の値を更新する
ステップである。

【００３６】ステップ１１３は、ショックアブソーバＳ
Ａにおける圧側の目標減衰ポジションｎ₂ を設定するス
テップであり、この目標ポジションは、下記演算式に基
づいて算出される。なお、Ｆ_-MAXは圧側の減衰力が最大
となるポジションである。

【００３７】Ｆ₂ ＝（Ｆ_-MAX／Ｖ_S2）×Ｖステップ１１４は、目標減衰ポジションに向けてパルス
モータ３を駆動させるステップであり、これで一回の制
御フローを終了する。

【００３８】そして、コントロールユニット４では以上
のフローを繰り返すものである。

【００３９】次に、コントロールユニット４の作動を図
１６のタイムチャートにより説明すると、図において、
上から順に、制御信号Ｖ，減衰力Ｆ及び相対速度，ショ
ックアブソーバＳＡの制御方向（行程），パルスモータ
駆動信号（減衰ポジション）を示しており、制御信号Ｖ
がサインカーブを描いて伸側・圧側交互に行程し、か
つ、ピーク値Ｐ₁ ，Ｐ₂ が上下方向においてそれぞれ初
期設定値のしきい値Ｖ_S1，Ｖ_S2を越えるように変化する
場合を示している。

【００４０】図において、領域ａは、制御信号Ｖが上向
きでかつ初期しきい値Ｖ_S1未満である領域である。この
場合、目標となる伸側の減衰ポジションを制御信号Ｖに
比例して制御することになるが、この時、ショックアブ
ソーバＳＡの行程は圧行程となっていることから、圧側
のソフト特性（最低減衰ポジション）により路面入力に
よる車体の突き上げを抑制することができる。

【００４１】次の領域ｂは、制御信号Ｖが初期しきい値
Ｖ_S1以上となってピーク値Ｐ₁ に達するまでの領域であ
り、この場合、図１５のステップ１０７から１０８の流
れによりしきい値Ｖ_S1を随時制御信号Ｖに一致させる処
理を行なう結果、ピーク値Ｐ₁ に達するまで減衰ポジシ
ョンを伸側最大減衰ポジションＦ_+MAXに保持することに
なる。このように伸側の減衰特性を高めることで車体の
上向き方向の振動を抑制することができる。

【００４２】次の領域ｃは、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₁
から制御信号Ｖ＝０を横切るまでの領域であって、この
場合、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₁ になった時点では、し
きい値Ｖ_S1もピーク値Ｐ₁ と等しくなっていることか
ら、図１５のステップ１０９に示す演算式に基づき、制
御信号Ｖがピーク値Ｐ₁ より低下すると、その時点から
伸側の減衰ポジションが制御信号Ｖの低下に比例して低
下することになる。

【００４３】次の領域ｄは、制御信号Ｖが０となってか
ら、下向きの初期設定のしきい値Ｖ_S2以上となるまでの
領域である。この場合、目標となる圧側の減衰ポジショ
ンを制御信号Ｖに比例して制御することになるが、この
時、ショックアブソーバＳＡの行程は伸行程となってい
ることから、伸側のソフト特性（最低減衰ポジション
０）により路面入力に基づく車体の沈み込みを抑制する
ことができる。

【００４４】次の領域ｅは、制御信号Ｖが初期しきい値
Ｖ_S2以上となってピーク値Ｐ₂ に達するまでの領域であ
って、この場合、図１５のステップ１１１から１１２の
流れによりしきい値Ｖ_S2を随時制御信号Ｖに一致させる
処理を行なう結果、ピーク値Ｐ₂ に達するまで減衰ポジ
ションを圧側最大減衰ポジションＦ_-MAXに保持すること
になる。このように圧側の減衰特性を高めることで、車
体の下向き方向の振動を抑制することができる。

【００４５】次の領域ｆは、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₂
から制御信号Ｖ＝０を横切るまでの領域であって、この
場合、制御信号Ｖがピーク値Ｐ₂ と等しくなっているこ
とから、図１５のステップ１１３に示す演算式に基づき
制御信号Ｖがピーク値Ｐ₂ より上向きに変化すると、そ
の時点から伸側の減衰ポジション制御信号Ｖの変化に比
例して低下することになる。

【００４６】また、図１６のタイムチャートにおいて、
領域ｇは、ばね上上下速度に基づく制御信号Ｖが負の値
（下向き）から正の値（上向き）に逆転した状態である
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、制御信号Ｖの方向に基づいてショックア
ブソーバＳＡは伸側ハード領域ＨＳに制御されており、
従って、この領域ではその時のショックアブソーバＳＡ
の行程である圧行程側がソフト特性となる。

【００４７】また、領域ｈは、制御信号Ｖが正の値（上
向き）のままで、相対速度は負の値から正の値（ショッ
クアブソーバＳＡの行程は伸行程側）に切り換わった領
域であるため、この時は、制御信号Ｖの方向に基づいて
ショックアブソーバＳＡは伸側ハード領域ＨＳに制御さ
れており、かつ、ショックアブソーバの行程も伸行程で
あり、従って、この領域ではその時のショックアブソー
バＳＡの行程である伸行程側が、制御信号Ｖの値に比例
したハード特性となる。

【００４８】また、領域ｊは、制御信号Ｖが正の値（上
向き）から負の値（下向き）に逆転した状態であるが、
この時はまだ相対速度は正の値（ショックアブソーバＳ
Ａの行程は伸行程側）となっている領域であるため、こ
の時は、制御信号Ｖの方向に基づいてショックアブソー
バＳＡは圧側ハード領域ＳＨに制御されており、従っ
て、この領域ではその時のショックアブソーバＳＡの行
程である伸行程側がソフト特性となる。

【００４９】また、領域ｋは、制御信号Ｖが負の値（下
向き）のままで、相対速度は正の値から負の値（ショッ
クアブソーバＳＡの行程は伸行程側）になる領域である
ため、この時は、制御信号Ｖの方向に基づいてショック
アブソーバＳＡは圧側ハード領域ＳＨに制御されてお
り、かつ、ショックアブソーバの行程も圧行程であり、
従って、この領域ではその時のショックアブソーバＳＡ
の行程である圧行程側が、制御信号Ｖの値に比例したハ
ード特性となる。

【００５０】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ｈ，領域ｋ）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
ｇ，領域ｊ）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ｇから領域
ｈ，及び領域ｊから領域ｋ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特性の切り換えが行
なわれることになる。

【００５１】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。バウンスのみでなくピッチ，ロール、特に車両の対
角線方向の車両の傾きに対しても十分な制御力を発生す
ることができることから、乗り心地と操縦安定性に優れ
た車両懸架装置を提供することができる。

【００５２】上記のようなピッチ及びロールを考
慮したスカイフック理論に基づいた減衰特性制御を行う
にあたり、検出手段としては上下Ｇセンサ１のみしか用
いないため、部品点数を少なくして低コスト化が図れる
と共に、組付の手間，組付スペース，重量を少なくでき
る。

【００５３】従来のスカイフック理論に基づいた減
衰特性制御に比べ、減衰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。

【００５４】バウンスレート，ピッチレート，ロー
ルレートを求めるにあたり、それぞれ異なる定数α，
β，γを用いているため、車両において、ばね上共振周
波数，ピッチ共振周波数，ロール共振周波数がそれぞれ
異なっていても、ばね上上下速度に基づいて、各レート
を的確に検出することができる。

【００５５】次に、他の実施例について説明するが、こ
れら実施例を説明するにあたり、第１実施例との相違点
のみを説明することにする。また、説明中の符号で第１
実施例と同じ符号は、同じ対象を示すものである。

【００５６】（第２実施例）第２実施例は、コントロー
ルユニット４の一部が第１実施例と異なっていて、制御
信号Ｖを求めるにあたり、下記の数式２に示す演算式を
用いる。

【００５７】

【数２】すなわち、この第２実施例では、バウンスレートを各輪
のばね上上下速度に基づいてそれぞれ独立に求めるよう
にしたものである。

【００５８】（第３実施例）第３実施例は、ショックア
ブソーバＳＡとして、減衰特性可変タイプのものとし
て、パルスモータ３を駆動させた場合に、図１８に示す
ように、伸側と圧側が、共に高減衰〜低減衰に変化する
周知構造のもの（例えば、実開昭６３−１１２９１４号
公報参照）を用い、従来のスカイフック理論に基づいた
減衰特性制御を行なうようにした例である。

【００５９】従って、この第３実施例では、図１９に示
すように、入力手段としてばね上Ｇセンサ１の他に、荷
重センサ（ばね上・ばね下相対速度検出手段）６，６，
６，６が設けられている。なお、この荷重センサ６は、
図１７に示すように、各ショックアブソーバＳＡの車体
への取付部よりは下方のピストンロッド７に設けられて
いて、ショックアブソーバＳＡで発生している減衰力
（相対速度に相当）Ｆを荷重として検出するようになっ
ている。

【００６０】第３実施例のコントロールユニット３００
の作動を図２０のフローチャートにより説明すると、ス
テップ３０１は、荷重センサ６が検出している減衰力Ｆ
を読み込むステップであって、この処理の後、第１実施
例と同様のステップ１０１，１０２を経た後、ステップ
３０２に進む。

【００６１】ステップ３０２は、減衰力Ｆと制御信号Ｖ
とが同符号であるか否かを判定するステップで、ＹＥＳ
でステップ３０３に進み、ＮＯで（異符号で）ステップ
３０４に進む。

【００６２】ステップ３０３では、減衰力Ｆが、Ｆ＝ｋ
・Ｖとなるように、減衰特性を変更する。

【００６３】ステップ３０４では、ショックアブソーバ
ＳＡの減衰特性を伸・圧とも最低減衰特性となるように
制御する。

【００６４】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。

【００６５】例えば、第１実施例では、制御信号が正の
値か負の値かによってハード特性側に制御する方の行程
を決定する制御内容としたが、制御信号に所定のしきい
値を設け、制御信号がこの正負しきい値内にある間は、
伸側・圧側が共にソフト特性となるソフト領域ＳＳに制
御すると共に、正負しきい値を越えた時にハード特性
（伸側ハード領域、または、圧側ハード領域）側に制御
するような制御内容とすることもできる。

【００６６】また、第１実施例では、目標ポジションＦ
₁ ，Ｆ₂ を演算式に基づいて求めるようにしたが、図２
１に示すようなマップに基づいて求めるようにしてもよ
い。なお、この図において（イ）は伸側用マップ，
（ロ）は圧側用マップであり、制御信号Ｖの値に対応し
た目標ポジションＦ₁ ，Ｆ₂ が設定されている。

【００６７】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の車両懸
架装置は、減衰特性制御手段で、各ショックアブソーバ
の減衰特性を、ばね上上下速度に基づくバウンスレート
と車体前後方向におけるばね上上下速度差から検出した
ピッチレートと車体対角線方向におけるばね上上下速度
差から検出したロールレートとにより求めた制御信号に
基づいて制御するようにしたため、バウンスのみでな
く、ピッチ，ロール、特に車体の対角線方向の傾きに対
しても充分な制御力が得られるもので、これによって、
乗り心地と操縦安定性を向上させることができるという
効果が得られる。

【００６８】また、請求項２記載の車両懸架装置は、各
ショックアブソーバを、伸側が減衰特性可変で圧側が低
減衰特性に固定の伸側ハード領域と、圧側が減衰特性可
変で伸側が低減衰特性に固定の圧側ハード領域と、伸側
・圧側共に低減衰特性のソフト領域との３つの領域を有
する構造に形成し、前記減衰特性制御手段を、制御信号
が正の値の時ショックアブソーバを伸側ハード領域にて
制御し、制御信号が負の値の時ショックアブソーバを圧
側ハード領域にて制御し、制御信号が０の時ショックア
ブソーバをソフト領域に制御するように構成したこと
で、相対速度検出手段を用いることなくスカイフック理
論に基づいた減衰特性制御が可能になるため、部品点数
を少なくして低コスト化を図れると共に、組付の手間，
組付スペース，重量を少なくできると共に、従来のスカ
イフック理論に基づいた減衰特性制御に比べ、減衰特性
の切り換え頻度を少なくできるため、制御応答性を高め
ることができ、かつ、減衰特性切換用アクチュエータの
耐久性を向上させ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】

【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。

【図２】本発明第１実施例の車両懸架装置を示す構成説
明図である。

【図３】第１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。

【図４】第１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。

【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特性特性図である。

【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断面及び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】第１実施例のコントロールユニットの要部を
示すブロック図である。

【図１５】第１実施例装置の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。

【図１６】第１実施例装置の作動を示すタイムチャート
である。

【図１７】第３実施例に適用したショックアブソーバを
示す断面図である。

【図１８】第３実施例装置のショックアブソーバの減衰
特性図である。

【図１９】第３実施例装置を示すシステムブロック図で
ある。

【図２０】第３実施例装置の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。

【図２１】目標ポジションの求め方の他の例を示すマッ
プである。

【符号の説明】

ａ減衰特性変更手段ｂショックアブソーバｃばね上上下速度検出手段ｄ減衰特性制御手段ｅ相対速度検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体側と各車輪側の間に介在され、減衰
特性変更手段により減衰特性を変更可能なショックアブ
ソーバと、各ショックアブソーバが設けられている位置近傍のばね
上上下速度を検出するばね上上下速度検出手段と、各ショックアブソーバの減衰特性を、ばね上上下速度に
基づくバウンスレートと車体前後方向におけるばね上上
下速度差から検出したピッチレートと車体対角線方向に
おけるばね上上下速度差から検出したロールレートとに
より求めた制御信号に基づいて制御する減衰特性制御手
段と、を備えていることを特徴とする車両懸架装置。
【請求項２】前記ショックアブソーバを、伸側が減衰
特性可変で圧側が低減衰特性に固定の伸側ハード領域
と、圧側が減衰特性可変で伸側が低減衰特性に固定の圧
側ハード領域と、伸側・圧側共に低減衰特性のソフト領
域との３つの領域を有する構造に形成し、前記減衰特性制御手段を、制御信号が正の値の時ショッ
クアブソーバを伸側ハード領域にて制御し、制御信号が
負の値の時ショックアブソーバを圧側ハード領域にて制
御し、制御信号が０の時ショックアブソーバをソフト領
域に制御するように構成したことを特徴とする請求項１
記載の車両懸架装置。
【請求項３】車体側と各車輪側の間に介在され、減衰
特性変更手段により減衰特性を変更可能なショックアブ
ソーバと、各ショックアブソーバが設けられている位置近傍のばね
上上下速度を検出するばね上上下速度検出手段と、各ショックアブソーバが設けられている位置近傍のばね
上・ばね下間相対速度を検出する相対速度検出手段と、各ショックアブソーバの減衰特性を、ばね上上下速度に
基づくバウンスレートと車体前後方向におけるばね上上
下速度差から検出したピッチレートと車体対角線方向に
おけるばね上上下速度差から検出したロールレートとに
より求めた制御信号と、ばね上・ばね下間相対速度とが
同符号の時は減衰特性を増大させる一方、異符号の時に
は減衰特性を最小に制御する減衰特性制御手段と、を備
えていることを特徴とする車両懸架装置。
【請求項４】前記制御信号を求めるにあたって、バウ
ンスレートは、前後輪それぞれにおけるばね上共振周波
数を含むバンドパスフィルタを通した信号を用い、ピッ
チレートは、ピッチ共振周波数を含むバンドパスフィル
タを通した信号を用い、ロールレートは、ロール共振周
波数を含むバンドパスフィルタを通した信号を用いたこ
とを特徴とする請求項１，請求項２または請求項３記載
の車両懸架装置。