JPH05286331A - Vehicle vibration reduction device - Google Patents
Vehicle vibration reduction deviceInfo
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- JPH05286331A JPH05286331A JP9565192A JP9565192A JPH05286331A JP H05286331 A JPH05286331 A JP H05286331A JP 9565192 A JP9565192 A JP 9565192A JP 9565192 A JP9565192 A JP 9565192A JP H05286331 A JPH05286331 A JP H05286331A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/20—Type of damper
- B60G2202/25—Dynamic damper
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車体の振動、特に車輪のばね定数及びばね下
質量により決定される振動周波数のときの路面入力に対
する車体の振動加速度の伝達関数としての,いわゆる不
動点を低減しつつ、車体振動を広い周波数帯域に亘って
低減する。
【構成】 車両の車体1側(ばね上)に補助質量体7を
配置すると共に、該補助質量体7を加振する加振器8を
設ける。車体1と車輪2FLとの間の相対変位及びばね
上加速度を相対変位センサ15及び上下加速度センサ1
6で検出し、該各検出信号をハイパスフィルタ30,3
2で高周波成分のみを濾波し、該濾波した信号に基づ
き、車体振動に対抗するように加振器8を用いて補助質
量体7を加振する。同時に、上記センサ15,16の検
出信号をローパスフィルタ29,31にて低周波成分の
みを濾波し、この信号に基いてサスペンション装置の流
体シリンダ3に対して作動油の給排を行ってサスペンシ
ョン特性を変更する。
(57) [Abstract] [Purpose] To reduce the so-called fixed point as the transfer function of the vibration acceleration of the vehicle body against the road surface input at the vibration of the vehicle body, especially at the vibration frequency determined by the spring constant of the wheel and the unsprung mass. At the same time, the vehicle body vibration is reduced over a wide frequency band. [Arrangement] An auxiliary mass body 7 is arranged on the vehicle body 1 side (spring side) of a vehicle, and a vibrator 8 for exciting the auxiliary mass body 7 is provided. The relative displacement and sprung acceleration between the vehicle body 1 and the wheels 2FL are detected by the relative displacement sensor 15 and the vertical acceleration sensor 1.
6, and each of the detection signals is detected by the high-pass filters 30, 3
In step 2, only the high frequency component is filtered, and based on the filtered signal, the auxiliary mass body 7 is vibrated using the vibration exciter 8 so as to counter the vibration of the vehicle body. At the same time, the low-pass filters 29 and 31 filter only the low-frequency components of the detection signals of the sensors 15 and 16, and based on these signals, hydraulic fluid is supplied to and discharged from the fluid cylinder 3 of the suspension device to obtain suspension characteristics. To change.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は車両の振動低減装置の改
良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a vehicle vibration reducing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、車両の振動低減装置として、
例えば特開昭63−130418号公報に開示されるよ
うに、いわゆるアクティブサスペンション装置が知られ
ている。このサスペンション装置は、車両のばね上とば
ね下との間に流体シリンダを設けると共に、車両に加わ
る上下方向加速度や車高、上記流体シリンダ内の流体圧
力等を検出し、これ等検出信号に基いて上記流体シリン
ダへの流体の給排流量を制御することにより、車両の運
転状態の如何に拘らず車両のバウンス、ピッチング及び
ロールの各振動を低減している。2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle vibration reducing device,
A so-called active suspension device is known, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-130418. This suspension device is provided with a fluid cylinder between a sprung portion and an unsprung portion of the vehicle, detects vertical acceleration and vehicle height applied to the vehicle, fluid pressure in the fluid cylinder, and the like, and based on these detection signals. By controlling the flow rate of the fluid supplied to and discharged from the fluid cylinder, each vibration of the bounce, pitching and roll of the vehicle is reduced regardless of the operating state of the vehicle.
【0003】また、車体の振動、特に車両のばね下共振
に伴う振動は、いわゆるブルブルした不快な振動である
ため、従来、これを低減すべく、ばね下重量を軽減して
ばね下共振周波数を高周波側に移行させたり、サスペン
ション装置のダンパーの減衰特性を調整して最適化する
方法が取られていた。Further, since the vibration of the vehicle body, especially the vibration associated with the unsprung resonance of the vehicle, is so-called bubbling and unpleasant vibration, conventionally, in order to reduce the unsprung vibration, the unsprung weight is reduced to reduce the unsprung resonance frequency. A method of optimizing by shifting to a high frequency side or adjusting a damping characteristic of a suspension device damper has been adopted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如き
アクティブサスペンション装置や、構成を簡易にしてダ
ンパーの減衰力のみを可変としたセミアクティブサスペ
ンション装置、又はサスペンション特性が変化しない通
常のサスペンション装置を備えた車両は、一般に図8に
示すように、ばね下質量m1 とばね上質量m2 との2自
由度モデルで表現できる。The active suspension device as described above, the semi-active suspension device in which only the damping force of the damper is variable by simplifying the structure, or the normal suspension device in which the suspension characteristic does not change is provided. Generally, a vehicle can be represented by a two-degree-of-freedom model including an unsprung mass m1 and an unsprung mass m2, as shown in FIG.
【0005】今、図8の2自由度モデルにおいて、タイ
ヤばね定数をKT 、路面変位をX0、ばね下変位をX1
、ばね上変位をX2 、サスペンション装置の反力をF
とすれば、運動方程式は次式で示される。Now, in the two-degree-of-freedom model of FIG. 8, the tire spring constant is KT, the road surface displacement is X0, and the unsprung displacement is X1.
, The sprung displacement is X2, and the reaction force of the suspension device is F
Then, the equation of motion is expressed by the following equation.
【0006】[0006]
【数1】 [Equation 1]
【数2】 上記式に基づけば、路面から車体への振動の伝達特性(d
2X2/dt2 ) /X0 は図9に示すグラフとなる。[Equation 2] Based on the above equation, the transfer characteristic of the vibration from the road surface to the vehicle body (d
2 X2 / dt 2 ) / X0 is the graph shown in FIG.
【0007】次に、上記式(1),(2)を加え、反力
Fを消去すると、Next, when the above equations (1) and (2) are added to eliminate the reaction force F,
【数3】 が得られ、この式をラプラス変換し、S=jωを代入す
ると、次式(3)が得られる。[Equation 3] Is obtained, and by subjecting this formula to the Laplace transform and substituting S = jω, the following formula (3) is obtained.
【数4】 次に、車体の振動伝達特性をH (S)とし、H (S)=X2
(S)・S2 /X0(S)と置くと、上記(3)式において、
ωa=√(KT /m1 )のときの振動数の伝達関数H
(ωa)は、[Equation 4] Next, let H (S) be the vibration transmission characteristic of the vehicle body, and H (S) = X2
Putting (S) · S 2 / X0 (S), in the above formula (3),
Frequency transfer function H when ωa = √ (KT / m1)
(Ωa) is
【数5】 となる。上記式(4)において、KT ,m2 及びωa2
は定数であるので、図10に示すように、ωa=√(K
T /m1 )である10Hz近傍のときの振動数の伝達関
数H(ωa)はサスペンション装置の形式に拘らず一義
的に一定値に決定されてしまい、このため、上記従来の
ようにばね下重量の軽減やダンパー調整、又はアクティ
ブサスペンション装置におけるばね定数等の変更制御を
如何に適切に行っても、ωa=√(KT /m1 )のとき
の振動数の伝達関数H(ωa)を小さく改善し得ず、そ
の結果、車両振動の低減にも限界があった。以上の事情
は、例えば日本機械学会の講習会教材('91-7.18,19 の
体験・振動制御)の第73頁〜第82頁記載の「6.ア
クティブサスペンションの設計法」の第78頁において
も開示されており、上記ωa=√(KT /m1 )のとき
の振動数の伝達関数H(ωa)を不動点と指称してい
る。尚、本説明においても以下、この伝達関数H(ω
a)を不動点と称す。[Equation 5] Becomes In the above formula (4), KT, m2 and ωa 2
Is a constant, so as shown in FIG. 10, ωa = √ (K
The transfer function H (ωa) of the frequency near 10 Hz, which is T / m1), is uniquely determined to be a constant value regardless of the type of suspension device. However, the transfer function H (ωa) of the frequency at ωa = √ (KT / m1) can be improved to be small, no matter how properly the damper is adjusted, the damper is adjusted, or the spring constant in the active suspension device is controlled. As a result, there was a limit to the reduction of vehicle vibration. For the above circumstances, see, for example, page 78 of “6. Design method of active suspension” described on pages 73 to 82 of the teaching materials of the Japan Society of Mechanical Engineers (Experience and vibration control of '91 -7.18,19). Is also disclosed, and the transfer function H (ωa) of the frequency when ωa = √ (KT / m1) is referred to as a fixed point. In this description, the transfer function H (ω
a) is called a fixed point.
【0008】そこで、例えば不動点H(ωa)を小さく
改善すべく、上記(4)式から理論的に、タイヤのばね
定数KT を小さく制限したり、ばね上質量m2 を重くす
ること、又はばね下にダイナミックダンパーを設定する
等の対応策が考えられるが、何れの考えも抜本的な解決
手段でなく、また車両の走行性や耐久性の低下を招く欠
点を有する。Therefore, for example, in order to improve the fixed point H (ωa) to be small, theoretically from the above formula (4), the spring constant KT of the tire is limited to a small value, the sprung mass m2 is increased, or the spring mass is increased. Countermeasures such as setting a dynamic damper below may be considered, but none of them is a drastic solution, and has a drawback that the running property and durability of the vehicle are deteriorated.
【0009】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、特に高層ビル等で補助質量体を使用して強風によ
る振動を抑制する制振装置の構成に着目した。この制振
装置は、例えば日本機械学会の講習会教材('91-7.18,1
9 の体験・振動制御)の第1頁〜第20頁記載の「1.
アクティブ振動制御系設計の指針」に開示されるよう
に、単独に並立して建てられた2つの高層ビルの間を通
路等で繋ぎ、該通路を補助質量体として加振することに
より、2つの高層ビルの振動を抑制するものである。The present invention has been made in view of the above point, and particularly focused on the structure of a vibration damping device for suppressing vibration due to strong wind using an auxiliary mass body in a high-rise building or the like. This damping device is used, for example, as a training material for the Japan Society of Mechanical Engineers ('91 -7.18,1
9) Experience / vibration control), page 1 to page 20, “1.
As disclosed in "Guidelines for Active Vibration Control System Design", two high-rise buildings that are built upright in parallel are connected by a passage or the like, and the passage is vibrated as an auxiliary mass body so that two It suppresses the vibration of high-rise buildings.
【0010】そこで、本発明者は、車両において補助質
量体を別途設けて車両をばね上、ばね下及び補助質量体
との3自由度モデルで表現した場合を考察した。即ち、
図11に示す車両の3自由度モデルにおいて、m3 をば
ね上に配置した補助質量体の質量、Ks をサスペンショ
ン装置のばね定数、Cs をサスペンション装置の減衰係
数、Uを補助質量体に加えるべき加振力とすれば、次の
3式が成立する。Therefore, the present inventor has considered a case where an auxiliary mass body is separately provided in the vehicle and the vehicle is represented by a three-degree-of-freedom model including a sprung mass, an unsprung mass, and an auxiliary mass body. That is,
In the three-degree-of-freedom model of the vehicle shown in FIG. 11, m3 is the mass of the auxiliary mass body arranged on the spring, Ks is the spring constant of the suspension device, Cs is the damping coefficient of the suspension device, and U is the addition mass to be added to the auxiliary mass body. If it is a vibrating force, the following three expressions are established.
【数6】 [Equation 6]
【数7】 [Equation 7]
【数8】 ここで、上記式(6)において、[Equation 8] Here, in the above formula (6),
【数9】 即ち、[Equation 9] That is,
【数10】 となるように補助質量体m3 への加振力Uを制御すれ
ば、計算上は如何なる路面入力に対しても、ばね上加速
度を常に零値に保持でき、不動点H(ωa)を解消でき
ることが判った。[Equation 10] If the excitation force U to the auxiliary mass m3 is controlled so that the sprung mass acceleration can always be maintained at zero value and the fixed point H (ωa) can be eliminated regardless of the road surface input. I understood.
【0011】従って、一般的にK1 ,K2 を制御ゲイン
と定めて、Therefore, generally, K1 and K2 are defined as control gains, and
【数11】 と置き、ゲインK1 ,K2 をサスペンション装置のばね
定数Ks 及び減衰係数Cs に等しく,又は所定値に設定
すれば、ばね上加速度を低減できて不動点H(ωa)を
小さく改善できることが判った。[Equation 11] It has been found that the gain K1 and K2 can be set equal to the spring constant Ks and the damping coefficient Cs of the suspension device or set to a predetermined value to reduce the sprung acceleration and reduce the fixed point H (ωa).
【0012】今、上記の(8)式の制御を実施した場合
の補助質量体の変位量を図12に示す。同図から判るよ
うに、2Hz近傍の周波数以下の低周波成分領域では補
助質量体の変位量が急増し、過大になる。従って、上記
制御は上記の2Hz近傍以下の低周波成分領域を越える
高周波成分領域で使用することが実用的である。FIG. 12 shows the displacement amount of the auxiliary mass body when the control of the above equation (8) is carried out. As can be seen from the figure, the displacement amount of the auxiliary mass body sharply increases and becomes excessive in the low frequency component region below the frequency near 2 Hz. Therefore, it is practical to use the above control in the high frequency component region exceeding the low frequency component region of about 2 Hz or less.
【0013】以上の点から、本発明の目的は、車両に補
助質量体を設け、該補助質量体を上記式(8)に基いて
適宜加振する構成を採用し、該構成による制御によって
例えば2Hzを越える高周波成分領域の車体振動を低減
する構成として、2Hz以下の低周波成分領域では上記
従来例に示したアクティブサスペンション装置又はセミ
アクティブサスペンション装置等を使用して、不動点を
小さく改善し得る構成としつつ、車両の振動を広い周波
数領域で低減することにある。From the above point of view, the object of the present invention is to employ a structure in which an auxiliary mass body is provided in a vehicle, and the auxiliary mass body is appropriately vibrated based on the above formula (8). As a configuration for reducing the vehicle body vibration in the high frequency component region exceeding 2 Hz, the fixed point can be reduced by using the active suspension device or the semi-active suspension device shown in the above conventional example in the low frequency component region of 2 Hz or less. It is to reduce the vibration of the vehicle in a wide frequency range while using the configuration.
【0014】その場合、2つの振動制御系を備えること
になるので、共通の構成要素を共用して、構成の簡易化
を図ると共に、2つの制御系が同時動作する関係から消
費エネルギーが大になり、所望の制御を行い得ない場合
がある点を考慮して、車両の状態に応じて必要となる一
方の振動制御系を優先することにより、車両の状態を良
好に確保して、車両の乗心地や旋回性能等の車両走行性
を向上させることをも本発明の目的とする。In this case, since two vibration control systems are provided, common components are shared to simplify the configuration, and energy consumption is large due to the simultaneous operation of the two control systems. In consideration of the fact that desired control may not be performed, by giving priority to one of the vibration control systems that is required depending on the vehicle state, the vehicle state is ensured in good condition, It is also an object of the present invention to improve vehicle running performance such as riding comfort and turning performance.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、請求項1記載の発明の具体的な解決手段は、図1に
示すように、車両のばね上部分又はばね下部分に配置さ
れた補助質量体7、該補助質量体7を加振する加振手段
8、及び車体振動に関する信号に基いて上記加振手段8
により補助質量体7を加振制御する制御手段28aを備
えた第1の制御系50と、車両のサスペンション装置の
サスペンション特性を変更する特性変更手段11を有
し、車両の状態に応じてサスペンション特性を変更する
第2の制御系51とを設けるとともに、車体振動の高周
波成分領域で車体振動を低減するよう上記第1の制御系
50を動作させ、車体振動の低周波成分領域で車体振動
を低減するよう第2の制御系51を動作させる動作領域
設定手段53を設ける構成とする。In order to achieve the above object, a concrete solving means of the invention according to claim 1 is arranged in a sprung portion or an unsprung portion of a vehicle as shown in FIG. The auxiliary mass body 7, a vibrating means 8 for vibrating the auxiliary mass body 7, and the vibrating means 8 based on a signal relating to vehicle body vibration.
With the first control system 50 including the control means 28a for controlling the vibration of the auxiliary mass body 7 by the above, and the characteristic changing means 11 for changing the suspension characteristic of the suspension device of the vehicle, the suspension characteristic is changed according to the state of the vehicle. And a second control system 51 for changing the vehicle body, and the first control system 50 is operated to reduce the vehicle body vibration in the high frequency component region of the vehicle body vibration, and the vehicle body vibration is reduced in the low frequency component region of the vehicle body vibration. The operation area setting means 53 for operating the second control system 51 is provided so as to operate.
【0016】また、請求項2記載の発明では、上記請求
項1記載の発明の第1の制御系50と第2の制御系51
とで、油圧源及びセンサを共用する構成としている。According to the second aspect of the invention, the first control system 50 and the second control system 51 of the first aspect of the invention are described.
Thus, the oil pressure source and the sensor are shared.
【0017】更に、請求項3記載の発明では、上記請求
項1記載の発明の構成に加えて、車両の状態を検出する
車両状態検出手段と、該車両状態検出手段により検出さ
れた車両の状態に応じて第1の制御系50と第2の制御
系51との間の制御ゲイン比率を変更する制御ゲイン比
率変更手段とを追加する構成とする。Further, in the invention described in claim 3, in addition to the configuration of the invention described in claim 1, vehicle state detecting means for detecting the state of the vehicle and vehicle state detected by the vehicle state detecting means. Accordingly, a control gain ratio changing means for changing the control gain ratio between the first control system 50 and the second control system 51 is added.
【0018】加えて、請求項4記載の発明では、上記請
求項3記載の発明の車両状態検出手段及び制御ゲイン比
率変更手段を特定して、車両状態検出手段を、車速を検
出するもので構成し、制御ゲイン比率変更手段を、車両
の設定値以上の高車速時に第1の制御系の制御ゲインを
大きく変更するもので構成する。In addition, in the invention described in claim 4, the vehicle state detecting means and the control gain ratio changing means of the invention described in claim 3 are specified, and the vehicle state detecting means detects the vehicle speed. However, the control gain ratio changing means is configured to largely change the control gain of the first control system when the vehicle speed is higher than the set value of the vehicle.
【0019】また、請求項5記載の発明では、上記請求
項4記載の発明の構成に代えて、車両状態検出手段を、
車両の横加速度を検出するもので構成し、制御ゲイン比
率変更手段を、車両の横加速度が設定値以上に大きいと
き第2の制御系の制御ゲインを大きく変更するもので構
成している。Further, in the invention described in claim 5, in place of the configuration of the invention described in claim 4, vehicle state detection means is provided.
The control gain ratio changing means is configured to detect the lateral acceleration of the vehicle, and to greatly change the control gain of the second control system when the lateral acceleration of the vehicle is larger than a set value.
【0020】更に、請求項6記載の発明では、車両状態
検出手段を、車両の上下加速度を検出するもので構成
し、制御ゲイン比率変更手段を、車両の上下加速度が設
定値以上に大きいときに第2の制御系の制御ゲインを大
きく変更するもので構成している。Further, in the invention according to claim 6, the vehicle state detecting means is configured to detect the vertical acceleration of the vehicle, and the control gain ratio changing means is provided when the vertical acceleration of the vehicle is larger than a set value. The control gain of the second control system is largely changed.
【0021】加えて、請求項7記載の発明では、車両状
態検出手段を、車両のステアリング舵角を検出するもの
で構成すると共に、制御ゲイン比率変更手段を、車両の
ステアリング舵角が設定値以上に大きいとき第2の制御
系の制御ゲインを大きく変更するもので構成している。In addition, according to the invention described in claim 7, the vehicle state detecting means is configured to detect the steering angle of the vehicle, and the control gain ratio changing means is used when the steering angle of the vehicle is a set value or more. When it is very large, the control gain of the second control system is largely changed.
【0022】[0022]
【作用】以上の構成により、請求項1記載の発明では、
第1の制御系50の補助質量体7が制御手段28aによ
り加振制御されて、車体振動に対抗するように変位量の
小さな範囲で振動するので、例えば2Hzを越えて10
Hz近傍の不動点の周波数を含む高周波成分領域での車
体振動が有効に低減される。これに対し、アクティブ又
はセミアクティブサスペンション装置等の第2の制御系
51が車体振動の低周波成分領域でサスペンション特性
を変更するので、車体振動の低周波成分領域での車体振
動が従来と同様に有効に低減される。With the above construction, in the invention of claim 1,
The auxiliary mass body 7 of the first control system 50 is vibration-controlled by the control means 28a and vibrates in a range of a small displacement amount so as to counter the vibration of the vehicle body.
The vehicle body vibration is effectively reduced in the high frequency component region including the frequency of the fixed point near Hz. On the other hand, since the second control system 51 such as the active or semi-active suspension device changes the suspension characteristic in the low frequency component region of the vehicle body vibration, the vehicle body vibration in the low frequency component region of the vehicle body vibration is the same as the conventional one. Effectively reduced.
【0023】また、請求項2記載の発明では、油圧源又
はセンサが共用されているので、その分、構成を簡易に
できる。Further, according to the second aspect of the invention, since the hydraulic pressure source or the sensor is shared, the structure can be simplified accordingly.
【0024】更に、請求項3ないし請求項7記載の発明
では、車両の状態、例えば設定値以上の高車速の状態で
は、第1の制御系50の制御ゲインが大きく変更され
て、補助質量体7の加振制御が第2の制御系51に優先
するので、補助質量体7の振動動作が確保されて、不動
点を含む10Hz近傍の周波数を含む高周波成分の車体
振動が有効に低減され、車両の乗心地が向上する。ま
た、例えば車両の横加速度やステアリング舵角が設定値
以上の旋回状態では、第2の制御系51の制御ゲインが
大きく変更されて、サスペンション装置のサスペンショ
ン特性の変更が確保されるので、車両の姿勢制御が確実
に行われて、車両は安定性の良い良好な姿勢で旋回す
る。更に、例えば車両の上下加速度が設定値以上の悪路
走行時等では、同様に第2の制御系51の制御ゲインが
大きく変更されて、サスペンション特性の変更の確保に
よって車両の姿勢制御が確実に行われるので、車両の悪
路等での姿勢が良好に確保される。Further, in the inventions according to claims 3 to 7, in the state of the vehicle, for example, in the state where the vehicle speed is higher than the set value, the control gain of the first control system 50 is largely changed, and the auxiliary mass body is changed. Since the vibration control of 7 has priority over the second control system 51, the vibration operation of the auxiliary mass body 7 is secured, and the vehicle body vibration of the high frequency component including the frequency near 10 Hz including the fixed point is effectively reduced, The riding comfort of the vehicle is improved. Further, for example, when the lateral acceleration or the steering angle of the vehicle is more than the set value in the turning state, the control gain of the second control system 51 is largely changed to secure the change of the suspension characteristic of the suspension device. Attitude control is reliably performed, and the vehicle turns in a good attitude with good stability. Further, for example, when the vehicle is running on a rough road where the vertical acceleration is equal to or greater than the set value, the control gain of the second control system 51 is greatly changed, and the attitude control of the vehicle is ensured by ensuring the change of the suspension characteristics. Since this is performed, the posture of the vehicle on a bad road or the like can be properly secured.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明の車両の振動低減装置によれば、補助質量体を加振制
御する第1の制御系を車体振動の高周波成分領域で車体
振動を低減するよう動作させ、アクティブサスペンショ
ン装置等の第2の制御系を車体振動の低周波成分領域で
車体振動を低減するよう動作させたので、不動点の10
Hz近傍の周波数の車体振動を有効に低減しつつ、車体
振動の低周波成分領域から高周波成分領域に亘る広い周
波数範囲で車体振動を効果的に低減することができる。As described above, according to the vehicle vibration reducing apparatus of the first aspect of the invention, the first control system for controlling the vibration of the auxiliary mass body is used for the vehicle body vibration in the high frequency component region of the vehicle body vibration. Since the second control system such as the active suspension device is operated to reduce the vehicle body vibration in the low frequency component region of the vehicle body vibration,
It is possible to effectively reduce the vehicle body vibration having a frequency near Hz while effectively reducing the vehicle body vibration in a wide frequency range from the low frequency component region to the high frequency component region of the vehicle body vibration.
【0026】また、請求項2記載の発明によれば、第1
の制御系と第2の制御系とで油圧原及びセンサを共用し
たので、構成の簡易化を図ることができる。According to the invention of claim 2, the first
Since the control system and the second control system share the hydraulic source and the sensor, the configuration can be simplified.
【0027】更に、請求項3ないし請求項7記載の発明
によれば、車両の状態に応じて第1の制御系と第2の制
御系との間の制御ゲイン比率を変更したので、車両の状
態に応じて車両の振動制御又は車両の姿勢制御を重点的
に行うことができ、車両の乗心地を良好にできると共
に、車両の旋回時や悪路走行時での車両姿勢を適切に確
保できる効果を奏する。Further, according to the invention described in claims 3 to 7, the control gain ratio between the first control system and the second control system is changed according to the state of the vehicle. The vehicle vibration control or the vehicle attitude control can be focused on according to the state, the ride comfort of the vehicle can be improved, and the vehicle attitude can be appropriately secured when the vehicle is turning or traveling on a rough road. Produce an effect.
【0028】[0028]
【実施例】以下、本発明の実施例を図2以下の図面に基
いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0029】図2は本発明に係る車両の振動低減装置の
概略構成を示す。同図においては車体の左側のみを図示
するが、車体の右側も同様に構成されている。同図にお
いて、1は車体、2FLは左前輪、2FRは左後輪であ
って、車体1と左前輪2FLとの間、及び車体1と右後
輪2FRとの間には、各々流体シリンダ3が介設されて
いる。FIG. 2 shows a schematic structure of a vehicle vibration reducing apparatus according to the present invention. Although only the left side of the vehicle body is shown in the figure, the right side of the vehicle body is also similarly configured. In the figure, 1 is a vehicle body, 2FL is a left front wheel, 2FR is a left rear wheel, and a fluid cylinder 3 is provided between the vehicle body 1 and the left front wheel 2FL and between the vehicle body 1 and the right rear wheel 2FR. Is installed.
【0030】更に、車体1,つまり車両のばね上部分の
前後方向中央部には補助質量体7が配置されると共に、
該補助質量体7の近傍には、該補助質量体7を加振する
加振手段としての加振器8が配置される。該加振器8の
構成は、図3に示すように、車体1に取付固定されるケ
ーシング8a内に、円筒状の補助質量体7が車体上下方
向に摺動可能に配置されて、該補助質量体7の上下に油
圧室8b,8cが形成されると共に、該補助質量体7の
上下をケーシング8aに弾性支持する2個のサポートス
プリング8d,8dと、該補助質量体7の上下に配置さ
れ該補助質量体7の最大変位量を規制するストッパー8
e,8eとを備える。上記サポートスプリング8d,8
dの支持ばね特性は、そのばね定数をKdとし、補助質
量体7の質量をmdとすると、車体振動の例えば2Hz
以上の高周波成分を低減し得るように、2>1/2π√
(Kd/md)に設定されている。また、ケーシング8
aの上下には各油圧室8b,8cに各々連通する給排口
8f,8fが形成され、該各給排口8f,8fには油パ
イプ8g,8gが接続されていると共に、該両油パイプ
8g,8gは流量又は圧力制御弁8hを介して油圧源9
及び油タンク8iが連通接続されていて、上記制御弁8
hの切換制御により、上側油圧室8b又は下側油圧室8
cに作動油を交互に供給して、補助質量体7を上下に振
動させて加振するようにした第1の制御系50を構成し
ている。Further, an auxiliary mass body 7 is arranged at the center of the vehicle body 1, that is, the sprung portion of the vehicle in the front-rear direction, and
In the vicinity of the auxiliary mass body 7, a vibrator 8 as a vibrating means for vibrating the auxiliary mass body 7 is arranged. As shown in FIG. 3, the vibration exciter 8 has a structure in which a cylindrical auxiliary mass body 7 is slidably arranged in a vertical direction of a vehicle body in a casing 8a mounted and fixed to the vehicle body 1. The hydraulic chambers 8b and 8c are formed above and below the mass body 7, and two support springs 8d and 8d that elastically support the upper and lower sides of the auxiliary mass body 7 to the casing 8a are arranged above and below the auxiliary mass body 7. A stopper 8 for restricting the maximum displacement of the auxiliary mass body 7
e, 8e. The support springs 8d, 8
If the spring constant is Kd and the mass of the auxiliary mass body 7 is md, the support spring characteristic of d is, for example, 2 Hz of vehicle body vibration.
In order to reduce the above high frequency components, 2> 1 / 2π√
It is set to (Kd / md). Also, the casing 8
Supply and discharge ports 8f and 8f communicating with the hydraulic chambers 8b and 8c are formed above and below a, and oil pipes 8g and 8g are connected to the supply and discharge ports 8f and 8f, respectively. The pipes 8g and 8g are connected to a hydraulic pressure source 9 via a flow rate or pressure control valve 8h.
And the oil tank 8i are connected for communication, and the control valve 8
By the switching control of h, the upper hydraulic chamber 8b or the lower hydraulic chamber 8
The first control system 50 is configured such that hydraulic oil is alternately supplied to c to vibrate the auxiliary mass body 7 by vertically vibrating it.
【0031】一方、図2において、流体シリンダ3は、
アクティブサスペンション装置を構成するように、シリ
ンダ本体3a内に嵌挿されたピストン3bの下方に油圧
室3cが形成され、該ピストン3bはピストンロッド3
dを介して車体1に連結されると共に、シリンダ本体3
aは左前輪2FL又は左後輪2FRに各々連結されてい
る。また、上記各流体シリンダ3にはガスばね4が接続
されている。該ガスばね4は、連通路5を介して流体シ
リンダ3の油圧室3cに連通する油圧室4aと、ガスが
封入されたガス室4bとに区画されている。更に、上記
各流体シリンダ3には上記油圧源9が連通路10を介し
て接続されていて、油圧源9を補助質量体7加振用と流
体シリンダ3作動用とに共用している。On the other hand, in FIG. 2, the fluid cylinder 3 is
A hydraulic chamber 3c is formed below a piston 3b fitted in a cylinder body 3a so as to constitute an active suspension device, and the piston 3b includes a piston rod 3
The cylinder body 3 is connected to the vehicle body 1 via d.
a is connected to the front left wheel 2FL or the rear left wheel 2FR, respectively. A gas spring 4 is connected to each of the fluid cylinders 3. The gas spring 4 is divided into a hydraulic chamber 4a communicating with the hydraulic chamber 3c of the fluid cylinder 3 via a communication passage 5 and a gas chamber 4b in which gas is sealed. Further, the hydraulic pressure source 9 is connected to each of the fluid cylinders 3 through a communication passage 10, and the hydraulic pressure source 9 is used both for exciting the auxiliary mass body 7 and for operating the fluid cylinder 3.
【0032】更に、上記各流体シリンダ3の連通路10
には、該流体シリンダ3に供給する油量を制御してサス
ペンション装置のサスペンション特性を変更する特性変
更手段としての圧力補償機能付きの比例流量制御弁11
が介設されていて、該各比例流量制御弁11から各流体
シリンダ3…への作動油の給排によりサスペンション特
性を変更制御するようにした第2の制御系51を構成し
ている。Further, the communication passage 10 of each of the fluid cylinders 3 described above.
Is a proportional flow control valve 11 with a pressure compensation function as a characteristic changing means for controlling the amount of oil supplied to the fluid cylinder 3 to change the suspension characteristic of the suspension device.
A second control system 51 that controls the suspension characteristics by supplying and discharging hydraulic oil from the proportional flow rate control valves 11 to the fluid cylinders 3 ...
【0033】また、油圧源9には油の吐出圧を検出する
吐出圧計12が配置されると共に、各流体シリンダ3の
油圧室3cの油圧を検出する油圧センサ13が配置され
ている。Further, the hydraulic pressure source 9 is provided with a discharge pressure gauge 12 for detecting the discharge pressure of oil, and a hydraulic pressure sensor 13 for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 3c of each fluid cylinder 3.
【0034】加えて、左前輪2FL及び左後輪2FRの
流体シリンダ3,3の近傍には、各々対応する流体シリ
ンダ3のシリンダストローク量の検出でもって車体1と
左前輪2FLとの間、及び車体1と左後輪2FRとの間
の変位,即ち車両のばね上とばね下との間の相対変位を
各々検出する相対変位センサ15,15が配置されてい
ると共に、車体1には各流体シリンダ3の上方の位置に
て該車体1の上下加速度を検出する上下加速度センサ1
6が配置されている。In addition, in the vicinity of the fluid cylinders 3 and 3 of the left front wheel 2FL and the left rear wheel 2FR, between the vehicle body 1 and the left front wheel 2FL, and by detecting the cylinder stroke amount of the corresponding fluid cylinder 3, and Relative displacement sensors 15 and 15 for detecting the displacement between the vehicle body 1 and the left rear wheel 2FR, that is, the relative displacement between the sprung portion and the unsprung portion of the vehicle, respectively, are arranged. A vertical acceleration sensor 1 for detecting the vertical acceleration of the vehicle body 1 at a position above the cylinder 3.
6 are arranged.
【0035】更に、上記補助質量体7の近傍には、振動
する補助質量体7と車体1との間のストローク量を検出
するストロークセンサ17が配置されると共に、車体1
の重心位置には、車体1に作用する横方向の加速度を検
出する横加速度センサ18が配置される。また、車速を
検出する車速センサ19及びステアリング舵角を検出す
る舵角センサ20が設けられる。上記車速センサ19,
横加速度センサ18、上下加速度センサ16及び舵角セ
ンサ20により、車両の状態を検出する車両状態検出手
段21を構成している。Further, in the vicinity of the auxiliary mass body 7, a stroke sensor 17 for detecting a stroke amount between the vibrating auxiliary mass body 7 and the vehicle body 1 is arranged, and the vehicle body 1 is also provided.
A lateral acceleration sensor 18 for detecting a lateral acceleration acting on the vehicle body 1 is arranged at the center of gravity of the vehicle. Further, a vehicle speed sensor 19 for detecting a vehicle speed and a steering angle sensor 20 for detecting a steering steering angle are provided. The vehicle speed sensor 19,
The lateral acceleration sensor 18, the vertical acceleration sensor 16 and the steering angle sensor 20 constitute a vehicle state detecting means 21 for detecting the state of the vehicle.
【0036】そして、上記各センサ12〜20の検出信
号は、内部にCPU等を有するコントローラ25に入力
されていて、該コントローラ25により補助質量体7を
加振制御すると共に、所望のサスペンション特性となる
ように比例流量制御弁11を制御する構成である。The detection signals of the sensors 12 to 20 are input to a controller 25 having a CPU or the like inside, and the controller 25 controls the vibration of the auxiliary mass body 7 and obtains desired suspension characteristics. The proportional flow rate control valve 11 is controlled so as to achieve the above.
【0037】次に、上記コントローラ25の内部構成を
図4のブロック図に基いて説明する。尚,各車輪に対す
る構成は同一であるので、同図は1車輪に対してのみ図
示している。同図において、28は駆動回路であって、
該駆動回路28への相対変位センサ15の検出信号の入
力系には、車体1と左前輪2FL間の相対変位信号の例
えば2Hz以下の低周波数帯のみを濾波するローパスフ
ィルタ29と、逆に2Hzを越える高周波数帯のみを濾
波するハイパスフィルタ30とが配置され、相対変位信
号を2Hzを境に低周波数成分と高周波数成分と区分し
ている。Next, the internal structure of the controller 25 will be described with reference to the block diagram of FIG. Since the configuration for each wheel is the same, the figure shows only one wheel. In the figure, 28 is a drive circuit,
A low-pass filter 29 for filtering only a low frequency band of, for example, 2 Hz or less of the relative displacement signal between the vehicle body 1 and the left front wheel 2FL is used as an input system of the detection signal of the relative displacement sensor 15 to the drive circuit 28, and 2 Hz on the contrary. A high-pass filter 30 that filters only a high-frequency band that exceeds 0 is arranged to separate the relative displacement signal into a low-frequency component and a high-frequency component at a boundary of 2 Hz.
【0038】同様に、駆動回路28への上下加速度セン
サ16の検出信号の入力系にも、上記と同様のローパス
フィルタ31及びハイパスフィルタ32が備えられる。Similarly, the input system of the detection signal of the vertical acceleration sensor 16 to the drive circuit 28 is also provided with the same low-pass filter 31 and high-pass filter 32 as described above.
【0039】更に、駆動回路28の内部には、上記2個
のハイパスフィルタ30,32からの高周波成分のみの
相対変位信号及び上下加速度信号を入力し、これ等信号
に基いて補助質量体7の加振制御を後述する図5の制御
フローに基いて行う制御手段としての加振制御部28a
と、上記2個のローパスフィルタ29,31からの低周
波成分のみの相対変位信号及びばね上加速度信号を入力
し、これ等信号に基いて各流体シリンダ3への流量の給
排によりサスペンション特性を適宜変更させるサスペン
ション特性変更部28bとが備えられる。Further, inside the drive circuit 28, the relative displacement signal and the vertical acceleration signal of only the high frequency components from the above two high pass filters 30 and 32 are input, and the auxiliary mass body 7 of the auxiliary mass body 7 is based on these signals. A vibration control unit 28a as a control means for performing vibration control based on the control flow of FIG. 5 described later.
And the relative displacement signals and sprung acceleration signals of only the low frequency components from the two low pass filters 29, 31 are input, and the suspension characteristics are supplied by supplying / discharging the flow rate to / from each fluid cylinder 3 based on these signals. A suspension characteristic changing unit 28b that appropriately changes is provided.
【0040】上記サスペンション特性変更部28bは、
車高制御、車高変位速度制御、車両の上下振動の抑制制
御、車体のねじれの抑制制御、及び車両の横方向の振動
の抑制制御を行うものである。上記車高制御は、各相対
変位センサ15…の相対偏位信号から車両のバウンス成
分、ピッチング成分、及び車両のロール成分を演算し、
これ等に基いて車高及びロール量を目標値に制御すると
共にピッチングを抑制する制御である。また、車高変位
速度制御は、各相対変位センサ15の相対偏位信号を微
分して相対変位速度を演算すると共に、そのピッチ成分
及びロール成分を演算して、ピッチ制御を行うと共に目
標ロール量に向って速度制御するものである。更に、車
両の上下振動の抑制制御は、各上下加速度センサ16…
の検出信号の上記バウンス、ピッチング及びロールの3
成分を演算し、これ等に基いて上下振動を抑制する制御
である。加えて、車体のねじれの抑制制御は、各油圧セ
ンサ13…の左右の前輪側流体シリンダ3,3の油圧比
と左右の後輪側流体シリンダ3,3の油圧比との偏差に
基いてウォープ制御するものである。また、車両の横方
向の振動の抑制制御は、横加速度センサ18の出力信号
に基いて横方向の振動を抑制する制御である。The suspension characteristic changing section 28b is
Vehicle height control, vehicle height displacement speed control, vertical vibration suppression control of the vehicle, vehicle body twist suppression control, and lateral vibration suppression control of the vehicle are performed. The vehicle height control calculates the bounce component of the vehicle, the pitching component, and the roll component of the vehicle from the relative displacement signals of the relative displacement sensors 15 ...
Based on these, the vehicle height and the roll amount are controlled to the target values and the pitching is suppressed. In the vehicle height displacement speed control, the relative displacement signal of each relative displacement sensor 15 is differentiated to calculate the relative displacement speed, and the pitch component and the roll component are calculated to perform the pitch control and the target roll amount. The speed is controlled toward. Further, the control for suppressing the vertical vibration of the vehicle is performed by each vertical acceleration sensor 16 ...
3 of the bounce, pitching and roll of the detection signal of
It is a control that calculates a component and suppresses vertical vibration based on these. In addition, the control for suppressing the twisting of the vehicle body is performed based on the deviation between the hydraulic pressure ratios of the left and right front wheel side fluid cylinders 3, 3 of the respective hydraulic pressure sensors 13 ... To control. Further, the control for suppressing the lateral vibration of the vehicle is a control for suppressing the lateral vibration based on the output signal of the lateral acceleration sensor 18.
【0041】そして、上記2個のハイパスフィルタ3
0,32により、車体1と車輪2FLの間の相対変位信
号及び車体1の上下加速度信号の2Hz以下の低周波成
分を除去し、2Hzを越える車体振動の高周波成分領域
で車体振動を低減するように補助質量体7を加振するよ
うに第1の制御系50を動作させると共に、2個のロー
パスフィルタ29,31により、車体1と車輪2FLの
間の相対変位信号及び車体1の上下加速度信号の上記高
周波成分を除去して、2Hz以下の車体振動の低周波成
分領域で車体振動を低減するように各流体シリンダ3…
への作動油の給排制御によりサスペンション特性を変更
するように第2の制御系51を動作させるようにした動
作領域設定手段52を構成している。Then, the above two high-pass filters 3
With 0 and 32, low frequency components of 2 Hz or less of the relative displacement signal between the vehicle body 1 and the wheels 2FL and the vertical acceleration signal of the vehicle body 1 are removed, and the vehicle body vibration is reduced in the high frequency component region of the vehicle body vibration exceeding 2 Hz. The first control system 50 is operated so as to vibrate the auxiliary mass body 7, and the two low-pass filters 29 and 31 cause the relative displacement signal between the vehicle body 1 and the wheels 2FL and the vertical acceleration signal of the vehicle body 1 to be generated. Of the fluid cylinders 3 so as to reduce the vehicle body vibration in the low frequency component region of the vehicle body vibration of 2 Hz or less by removing the above high frequency component.
The operating region setting means 52 is configured to operate the second control system 51 so as to change the suspension characteristics by controlling the supply / discharge of the hydraulic oil to / from.
【0042】続いて、上記コントローラ25による補助
質量体7の加振制御及び各流体シリンダ3への作動油の
給排制御によるサスペンション特性の変更制御を図5に
示す制御フローに基いて説明する。Subsequently, the vibration control of the auxiliary mass body 7 by the controller 25 and the suspension characteristic change control by the supply / discharge control of the hydraulic oil to / from each fluid cylinder 3 will be described based on the control flow shown in FIG.
【0043】同図において、スタートし、ステップS1
で車速センサ19の車速V信号の値を判別すると共に、
ステップS2で横加速度センサ18の横加速度gs信号
の値を判別、更にステップS3,S4で上下加速度セン
サ16の上下加速度ga信号の値、及び舵角センサ19
のステアリング舵角θ信号の値を各々判別する。そし
て、車速V≧Voの高車速時には、ステップS5で補助
質量体7を加振制御する第1の制御系50の制御ゲイン
G1を通常値の「0.5」値よりも大きい「0.7」値
に設定すると共に、サスペンション特性を変更制御する
第2の制御系51の制御ゲインG2を通常値の「0.
5」値よりも小さい「0.3」値に設定する。In the figure, start and step S1
Is used to determine the value of the vehicle speed V signal of the vehicle speed sensor 19, and
In step S2, the value of the lateral acceleration gs signal of the lateral acceleration sensor 18 is determined, and in steps S3 and S4, the value of the vertical acceleration ga signal of the vertical acceleration sensor 16 and the steering angle sensor 19 are determined.
The value of the steering steering angle θ signal is determined. When the vehicle speed V ≧ Vo is high, the control gain G1 of the first control system 50 for controlling the vibration of the auxiliary mass body 7 in step S5 is larger than the normal value “0.5” by “0.7”. Value, and the control gain G2 of the second control system 51 for changing and controlling the suspension characteristic is set to the normal value "0.
Set to a value of "0.3" which is smaller than the value of "5".
【0044】一方、ステップS2で車両の横加速度gs
がgs≧goの大きい場合には車両の旋回走行時等と判
断すると共に、ステップS3で車両の上下加速度gaが
ga≧g1の大きい場合には車両の悪路走行時と判断
し、更にステップS4でステアリング舵角θがθ≧θo
の大きい場合には旋回走行時等と判断して、各々ステッ
プS6で今度は上記とは逆に第1の制御系50の制御ゲ
インG1を「0.3」値に通常値よりも小さく設定する
と共に、第2の制御系51の制御ゲインG2を「0.
7」値に通常値よりも大きく設定する。On the other hand, in step S2, the lateral acceleration gs of the vehicle
Is greater than gs ≧ go, it is determined that the vehicle is turning or the like, and in step S3, when the vertical acceleration ga of the vehicle is greater than ga ≧ g1, it is determined that the vehicle is traveling on a bad road, and step S4 is performed. And steering steering angle θ is θ ≧ θo
If it is larger, it is determined that the vehicle is turning, etc., and in step S6, the control gain G1 of the first control system 50 is set to "0.3" smaller than the normal value, contrary to the above. At the same time, the control gain G2 of the second control system 51 is set to "0.
7 ”value is set larger than the normal value.
【0045】これに対し、上記ステップS1〜S5の判
断が何れもNOの場合には、ステップS7で第1の制御
系50の制御ゲインG1及び第2の制御系51の制御ゲ
インG2を共に通常値の「0.5」値に設定する。On the other hand, when the determinations at steps S1 to S5 are all NO, at step S7 the control gain G1 of the first control system 50 and the control gain G2 of the second control system 51 are both set to normal. Set to the value "0.5".
【0046】その後は、ステップS8で上記低周波成分
域又は高周波成分域を濾波された各センサ12〜20か
らの信号を入力した後、上記サスペンション特性変更部
28bによるサスペンション特性の変更制御を行う。After that, in step S8, after the signals from the respective sensors 12 to 20 which have filtered the low frequency component region or the high frequency component region are input, the suspension characteristic changing unit 28b controls the suspension characteristic changing.
【0047】更に、ステップS10で相対変位センサ1
5からの低周波成分を濾波された検出信号X2 −X1 を
微分して車体1と左前輪2FLとの間の相対速度信号 d
X2/dt− dX1 /dtを演算し、更にステップS11で
上記車体1と左前輪2FL間の相対速度 dX2 /dt− d
X1 /dt信号に基いた加振器8の制御弁8hに対する制
御信号値I1 を下記式Further, in step S10, the relative displacement sensor 1
The relative speed signal d between the vehicle body 1 and the left front wheel 2FL is differentiated by differentiating the detection signal X2-X1 obtained by filtering the low frequency component from
X2 / dt-dX1 / dt is calculated, and the relative speed between the vehicle body 1 and the left front wheel 2FL is dX2 / dt-d in step S11.
The control signal value I1 for the control valve 8h of the vibrator 8 based on the X1 / dt signal is calculated by the following formula.
【数12】 に基いて演算すると共に、ステップS12で上記車体1
と左前輪2FL間の相対変位X2 −X1 信号に基いた加
振器8に対する制御信号値I2 を下記式[Equation 12] And the vehicle body 1 is calculated in step S12.
And the control signal value I2 for the vibrator 8 based on the relative displacement X2-X1 signal between the left front wheel 2FL and the following formula:
【数13】 に基いて演算する。ここに、上記各式でA1 ,A2 は各
々位相係数である。[Equation 13] Calculate based on. In the above equations, A1 and A2 are phase coefficients.
【0048】その後は、ステップS13で上下加速度セ
ンサ16からのばね上加速度 d2 X2 /dt2 信号に基い
た加振器8に対する制御信号値I3 を、 I3 =( d2 X2 /dt2 )・G1 にて演算すると共に、ステップS14で上下加速度セン
サ16からのばね上加速度 d2 X2 /dt2 信号を積分
し、ばね上速度 dX2 /dt信号を得た後、該ばね上速度
信号に基いた加振器8に対する制御信号値I4 を、 I4 =( dX2 /dt)・G1 にて演算する。[0048] Thereafter, the control signal value I3 for the sprung acceleration d 2 X2 / dt vibrator 8 based on 2 signal from the vertical acceleration sensor 16 in step S13, I3 = (d 2 X2 / dt 2) · while operation at G1, by integrating the sprung acceleration d 2 X 2 / dt 2 signal from the vertical acceleration sensor 16 in step S14, after obtaining the sprung speed dX2 / dt signal, based on the sprung speed signal The control signal value I4 for the shaker 8 is calculated by I4 = (dX2 / dt) .G1.
【0049】そして、ステップS14で上記各制御信号
値I1 ,I2 ,I3 及びI4 を加算して合計制御信号値
Iを算出し、該信号値Iを加振器8に出力して、リター
ンする。Then, in step S14, the respective control signal values I1, I2, I3 and I4 are added to calculate the total control signal value I, and the signal value I is output to the vibration exciter 8 to return.
【0050】よって、上記図5の制御フローにおいて、
ステップS1〜S7により、車両状態検出手段21によ
って検出された車速V、車両の横加速度gs、上下加速
度ga、及びステアリング舵角θに応じて、V≧Voの
高車速時には第1の制御系50の制御ゲインG1を
「0.5」値の通常値よりも大きい「0.7」値に設定
すると共に第2の制御系51の制御ゲインG2を通常値
よりも小さい「0.3」値に設定し、一方、車両の横加
速度gs、上下加速度ga、及びステアリング舵角θが
各々、gs≧go、ga≧g1、θ≧θoの場合には、
第2の制御系51の制御ゲインG2を通常値よりも大き
い「0.7」値に設定すると共に第1の制御系50の制
御ゲインG1を通常値よりも小さい「0.3」値に設定
するよう、第1の制御系50と第2の制御系51との間
の制御ゲイン比率を変更するようにした制御ゲイン比率
変更手段53を構成している。Therefore, in the control flow of FIG.
According to the vehicle speed V, the lateral acceleration gs of the vehicle, the vertical acceleration ga, and the steering angle θ detected by the vehicle state detecting means 21 in steps S1 to S7, the first control system 50 is used when the vehicle speed is V ≧ Vo. Of the control gain G1 of the second control system 51 is set to a value "0.7" which is larger than the normal value of "0.5", and the control gain G2 of the second control system 51 is set to a value "0.3" which is smaller than the normal value. On the other hand, when the vehicle lateral acceleration gs, vertical acceleration ga, and steering steering angle θ are gs ≧ go, ga ≧ g1, and θ ≧ θo, respectively,
The control gain G2 of the second control system 51 is set to a value "0.7" larger than the normal value, and the control gain G1 of the first control system 50 is set to a value "0.3" smaller than the normal value. Thus, the control gain ratio changing means 53 is configured to change the control gain ratio between the first control system 50 and the second control system 51.
【0051】したがって、上記実施例においては、車体
1と左前輪2FLとの間の相対変位X2 −X1 信号及び
車体1の上下加速度 d2 X2 /dt2 信号が各々ハイパス
フィルタ30,32にて高周波成分のみが濾波された
後、該相対変位信号と、該相対変位信号を微分した相対
速度 dX2 /dt− dX1 /dt信号とに基づく各制御信号
I1 ,I2 が演算されると共に、該上下加速度信号と、
該信号を積分した車体1の上下速度 dX2 /dt信号とに
基づく各制御信号I3 ,I4 が演算されて、これ等信号
を合計した制御信号値Iでもって加振器8の制御弁8h
が制御される。このため、補助質量体7には、次式で示
される加振力Uが作用して、[0051] Thus, the high frequency in the above in the embodiment, the vehicle body 1 and a left front wheel 2FL relative displacement X2 -X1 signal and the vehicle body 1 between the vertical acceleration d 2 X2 / dt 2 signals are each high-pass filter 30 and 32 After filtering only the components, the control signals I1 and I2 based on the relative displacement signal and the relative velocity dX2 / dt−dX1 / dt signal obtained by differentiating the relative displacement signal are calculated, and the vertical acceleration signal is calculated. When,
The control signals I3 and I4 based on the vertical speed dX2 / dt signal of the vehicle body 1 obtained by integrating the signals are calculated, and the control valve value 8h of the vibration exciter 8 is obtained with the control signal value I obtained by summing these signals.
Is controlled. Therefore, the excitation force U represented by the following equation acts on the auxiliary mass body 7,
【数14】 車体1の振動の高周波成分と相殺するので、車体1の振
動のうち高周波成分が効果的に低減されることになる。[Equation 14] Since the high frequency component of the vibration of the vehicle body 1 is canceled, the high frequency component of the vibration of the vehicle body 1 is effectively reduced.
【0052】また、上記補助質量体7の加振制御と同時
に、車体1と左前輪2FLとの間の相対変位X2 −X1
信号及びばね上加速度 d2 X2 /dt2 信号が各々ローパ
スフィルタ29,31にて低周波成分のみが濾波された
後、該低周波成分のみの相対変位X2 −X2 信号に基い
て各流体シリンダ3…への作動油の給排が行われるの
で、車体1の車高及びロール量が目標値に制御されると
共に、車体1のピッチングの低周波成分が有効に抑制さ
れる。更に、これと同時に、上下加速度センサ16…か
らのばね上加速度信号 d2 X2 /dt2 に基いて各流体シ
リンダ3…への作動油の給排制御が行われるので、車体
1の上下振動の低周波成分が有効に抑制されることにな
る。Simultaneously with the vibration control of the auxiliary mass body 7, a relative displacement X2 -X1 between the vehicle body 1 and the left front wheel 2FL is obtained.
After the low frequency components of the signal and the sprung acceleration d 2 X 2 / dt 2 signal are filtered by the low-pass filters 29 and 31, respectively, the fluid cylinders 3 based on the relative displacement X 2 -X 2 signal of only the low frequency component. Since the hydraulic oil is supplied to and discharged from the vehicle body, the vehicle height and the roll amount of the vehicle body 1 are controlled to the target values, and the low frequency component of the pitching of the vehicle body 1 is effectively suppressed. Further, at the same time, the hydraulic oil supply / discharge control to / from the fluid cylinders 3 is performed based on the sprung acceleration signal d 2 X2 / dt 2 from the vertical acceleration sensor 16 ... The low frequency components will be effectively suppressed.
【0053】その結果、図6に示すように、2Hzを越
えて10Hz近傍の不動点の周波数を含む高周波領域で
の車体振動が、補助質量体7の加振制御による第1の制
御系50によって効果的に低減されると共に、2Hz以
下の低周波領域での振動が、流体シリンダ3…への作動
油の給排制御によるサスペンション特性の変更制御(第
2の制御系51)によって効果的に低減できて、不動点
を解消しながら、車体振動を有効に低減できる。As a result, as shown in FIG. 6, the vehicle body vibration in the high frequency region including the frequency of the fixed point in the vicinity of 10 Hz over 2 Hz is caused by the first control system 50 by the vibration control of the auxiliary mass body 7. In addition to being effectively reduced, vibrations in the low frequency region of 2 Hz or less are effectively reduced by the suspension characteristic change control (second control system 51) by the supply / discharge control of the hydraulic oil to / from the fluid cylinders 3 ... As a result, the vibration of the vehicle body can be effectively reduced while eliminating the fixed point.
【0054】更に、油圧源9がアクティブサスペンショ
ン制御としての第2の制御系51の各流体シリンダ3…
への作動油の供給と、補助質量体7を加振する第1の制
御系50の加振器8の各油圧室8b,8cへの作動油の
給排制御とに共用されていると共に、相対変位センサ1
5及び上下加速度信号16とが第1の制御系50と第2
の制御系51とで共用されているので、その分、構成を
簡易にできる。Further, the hydraulic power source 9 serves as the active suspension control, and each fluid cylinder 3 of the second control system 51 ...
Of the hydraulic oil to the hydraulic chambers 8b and 8c of the vibrator 8 of the first control system 50 that vibrates the auxiliary mass body 7, and Relative displacement sensor 1
5 and the vertical acceleration signal 16 are transmitted to the first control system 50 and the second control system 50.
Since it is shared with the control system 51, the configuration can be simplified accordingly.
【0055】加えて、上記の通り車体1の振動に対して
各流体シリンダ3…への作動油の給排制御と補助質量体
7の加振器8への作動油の給排制御とが同時に行われる
関係上、油圧源9からの作動油量に不足が生じる場合が
懸念される。しかし、車速Vが設定値Vo以上の高車速
時、例えば高速道路等での走行時には、振動の高周波成
分の除去による車両の乗心地の向上が望まれる状況であ
って、この状況では、加振器8の制御弁8hに対する制
御信号Iの制御ゲインG1が通常値(「0.5」値)よ
りも大値の「0.7」値に変更される一方、各流体シリ
ンダ3…に対する制御信号の制御ゲインG2が「0.
3」値に小さく変更されるので、加振器8による補助質
量体7の加振制御が重点的に行われ、その結果、車体1
の振動の高周波成分が確実に低減されて、車両の乗心地
が向上する。また、車両に作用する横加速度やステアリ
ング舵角が大きい際は車両の旋回走行時であり、また車
両に作用する上下加速度が大きい際は車両の悪路走行時
であって、これ等走行時は車両の姿勢制御が車両の振動
の低減よりも重要視される状況であって、この状況で
は、各流体シリンダ3…に対する制御信号の制御ゲイン
G2が通常値(「0.5」値)よりも大値の「0.7」
値に変更され、加振器8の制御弁8hに対する制御信号
Iの制御ゲインG1が通常値よりも小値の「0.3」値
に変更されるので、流体シリンダ3に対する給排制御に
よる車両の姿勢制御が確保されて、車両の旋回走行時や
悪路走行時での操縦安定性が及び安全性が向上する。In addition, as described above, in response to the vibration of the vehicle body 1, the supply / discharge control of the hydraulic oil to / from each fluid cylinder 3 and the supply / discharge control of the hydraulic oil to / from the vibrator 8 of the auxiliary mass body 7 are simultaneously performed. Due to the operation performed, there is a concern that the amount of hydraulic oil from the hydraulic power source 9 may be insufficient. However, when the vehicle speed V is a high vehicle speed equal to or higher than the set value Vo, for example, when traveling on a highway or the like, it is a situation where it is desired to improve the riding comfort of the vehicle by removing high frequency components of vibration. While the control gain G1 of the control signal I for the control valve 8h of the container 8 is changed to a value of "0.7" which is larger than the normal value ("0.5" value), the control signal for each fluid cylinder 3 ... Control gain G2 of "0.
Since it is changed to a small value of "3", the excitation control of the auxiliary mass body 7 by the exciter 8 is performed intensively, and as a result, the vehicle body 1
The high-frequency component of the vibration is reliably reduced, and the riding comfort of the vehicle is improved. Also, when the lateral acceleration or steering angle that acts on the vehicle is large, the vehicle is turning, and when the vertical acceleration that acts on the vehicle is large, it is when the vehicle is running on a rough road. In the situation where the attitude control of the vehicle is more important than the reduction of the vibration of the vehicle, in this situation, the control gain G2 of the control signal for each fluid cylinder 3 ... Is more than the normal value (“0.5” value). Large value of "0.7"
Is changed to a value, and the control gain G1 of the control signal I for the control valve 8h of the shaker 8 is changed to a value "0.3" which is a smaller value than the normal value. The posture control is ensured, and the steering stability and safety are improved when the vehicle is turning or traveling on a rough road.
【0056】尚、上記実施例では、補助質量体7を車体
1(ばね上)に配置したが、ばね下に配置してもよい。
この場合には、図7に示すようにサスペンション装置5
のダンパ4下部に補助質量体7及び加振器8を内蔵する
形式にすることができる。この場合の加振器8´の構成
を説明すると、該加振機8´は電気式にて構成され、車
体1に取付固定されるカバー8a´内に、中空の補助質
量体7´が支持軸8b´に遊嵌されていると共に、該補
助質量体7´の上下をカバー8a´に弾性支持する2個
のサポートスプリング8d´,8d´と、該補助質量体
7´の中空部内周に配置固定された中空円筒状の磁石8
e´と、カバー8a´の底部から延びて上記磁石8e´
の中空部に配置され、磁石8e´を電磁力で移動させる
コイル8f´と、カバー8a´の上面部及び底面部に各
々配置されて上記補助質量体7´の最大移動量を設定値
に規制する弾性ストッパー8g´とを備えて成り、コイ
ル8f´への交流電流の振幅及び位相に応じて磁石8e
´及び補助質量体7を上下に振動させるよう加振するよ
うに構成している。Although the auxiliary mass body 7 is arranged on the vehicle body 1 (on the spring) in the above embodiment, it may be arranged on the unsprung body.
In this case, as shown in FIG.
The auxiliary mass body 7 and the vibrator 8 may be built in the lower part of the damper 4. Explaining the configuration of the shaker 8'in this case, the shaker 8'is of an electric type, and a hollow auxiliary mass body 7'is supported in a cover 8a 'that is attached and fixed to the vehicle body 1. Two support springs 8d 'and 8d', which are loosely fitted to the shaft 8b 'and elastically support the upper and lower sides of the auxiliary mass body 7'on the cover 8a', and the inner circumference of the hollow portion of the auxiliary mass body 7 '. Placed and fixed hollow cylindrical magnet 8
e'and the magnet 8e 'extending from the bottom of the cover 8a'
Of the auxiliary mass body 7 ', which is arranged in the hollow portion of the coil 8f' for moving the magnet 8e 'by electromagnetic force, and the coil 8f' which is arranged on the upper surface and the bottom of the cover 8a ', respectively. And an elastic stopper 8g 'for controlling the magnet 8e according to the amplitude and phase of the alternating current to the coil 8f'.
′ And the auxiliary mass body 7 are configured to be vibrated vertically.
【図1】請求項1記載の発明の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an invention according to claim 1.
【図2】全体概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an overall schematic configuration.
【図3】加振器の具体的構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of a vibration exciter.
【図4】コントローラ内部のブロック構成図である。FIG. 4 is a block configuration diagram inside a controller.
【図5】振動の低減制御を示すフローチャート図であ
る。FIG. 5 is a flowchart showing vibration reduction control.
【図6】請求項1記載の発明の効果の程度を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing the degree of the effect of the invention according to claim 1;
【図7】加振器をばね下に配置する場合の具体的構成図
である。FIG. 7 is a specific configuration diagram in the case where the shaker is arranged under the spring.
【図8】車両の2自由度モデルを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a two-degree-of-freedom model of a vehicle.
【図9】従来のサスペンション装置の乗心地特性を示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing riding comfort characteristics of a conventional suspension device.
【図10】不動点の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a fixed point.
【図11】車両の3自由度モデルを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a three-degree-of-freedom model of a vehicle.
【図12】車体振動の周波数に対する補助質量体の変位
量特性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing displacement amount characteristics of the auxiliary mass body with respect to the frequency of vehicle body vibration.
1 車体 2FL,2FR 車輪 7,7´ 補助質量体 8,8´ 加振器(加振手段) 9 油圧源 11 比例流量制御弁(特性変更手段) 15 相対変位センサ(車両状態検出手
段) 16 上下加速度センサ(車両状態検出手
段) 18 横加速度センサ(車両状態検出手
段) 19 車速センサ(車両状態検出手段) 20 舵角センサ(車両状態検出手段) 25 コントローラ 28 駆動回路 28a 加振制御部 28b サスペンション特性変更部 50 第1の制御系 51 第2の制御系 52 動作領域設定手段 53 制御ゲイン比率変更手段1 vehicle body 2FL, 2FR wheel 7, 7'auxiliary mass body 8, 8'vibrator (vibrating means) 9 hydraulic power source 11 proportional flow rate control valve (characteristic changing means) 15 relative displacement sensor (vehicle state detecting means) 16 up and down Acceleration sensor (vehicle state detecting means) 18 Lateral acceleration sensor (vehicle state detecting means) 19 Vehicle speed sensor (vehicle state detecting means) 20 Steering angle sensor (vehicle state detecting means) 25 Controller 28 Drive circuit 28a Vibration control section 28b Suspension characteristics Change unit 50 First control system 51 Second control system 52 Operating region setting means 53 Control gain ratio changing means
Claims (7)
された補助質量体、該補助質量体を加振する加振手段、
及び車体振動に関する検出信号に基いて上記加振手段に
より補助質量体を加振制御する制御手段を備えた第1の
制御系と、車両のサスペンション装置のサスペンション
特性を変更する特性変更手段を有し、車両の状態に応じ
てサスペンション特性を変更する第2の制御系とを備え
るとともに、車体振動の高周波成分領域で車体振動を低
減するよう上記第1の制御系を動作させ、車体振動の低
周波成分領域で車体振動を低減するよう第2の制御系を
動作させる動作領域設定手段を備えたことを特徴とする
車両の振動低減装置。1. An auxiliary mass body arranged in a sprung portion or an unsprung portion of a vehicle, a vibrating means for vibrating the auxiliary mass body,
And a first control system having a control means for controlling the vibration of the auxiliary mass body by the vibration means on the basis of a detection signal relating to vehicle body vibration, and a characteristic changing means for changing the suspension characteristic of the suspension device of the vehicle. , A second control system for changing the suspension characteristic according to the state of the vehicle, and operating the first control system so as to reduce the vehicle body vibration in the high frequency component region of the vehicle body vibration. A vibration reduction device for a vehicle, comprising an operation region setting means for operating a second control system so as to reduce vehicle body vibration in a component region.
源及びセンサを共用していることを特徴とする請求項1
記載の車両の振動低減装置。2. The first control system and the second control system share a hydraulic pressure source and a sensor.
The vehicle vibration reduction device described.
と、該車両状態検出手段により検出された車両の状態に
応じて第1の制御系と第2の制御系との間の制御ゲイン
比率を変更する制御ゲイン比率変更手段とを備えたこと
を特徴とする請求項1記載の車両の振動低減装置。3. A vehicle state detecting means for detecting the state of the vehicle, and a control gain ratio between the first control system and the second control system according to the state of the vehicle detected by the vehicle state detecting means. The vibration reduction apparatus for a vehicle according to claim 1, further comprising: a control gain ratio changing unit that changes the control gain ratio.
であり、制御ゲイン比率変更手段は車両の設定値以上の
高車速時に第1の制御系の制御ゲインを大きく変更する
ものであることを特徴とする請求項3記載の車両の振動
低減装置。4. The vehicle state detecting means detects the vehicle speed, and the control gain ratio changing means largely changes the control gain of the first control system when the vehicle speed is higher than a set value of the vehicle. The vibration reduction device for a vehicle according to claim 3, which is characterized in that.
出するものであり、制御ゲイン比率変更手段は車両の横
加速度が設定値以上に大きいとき第2の制御系の制御ゲ
インを大きく変更するものであることを特徴とする請求
項3記載の車両の振動低減装置。5. The vehicle state detecting means detects the lateral acceleration of the vehicle, and the control gain ratio changing means largely changes the control gain of the second control system when the lateral acceleration of the vehicle is larger than a set value. The vehicle vibration reduction device according to claim 3, wherein the vibration reduction device is a vehicle vibration reduction device.
検出するものであり、制御ゲイン比率変更手段は車両の
上下加速度が設定値以上に大きいとき第2の制御系の制
御ゲインを大きく変更するものであることを特徴とする
請求項3記載の車両の振動低減装置。6. The vehicle state detecting means detects the vertical acceleration of the vehicle, and the control gain ratio changing means largely changes the control gain of the second control system when the vertical acceleration of the vehicle is larger than a set value. The vehicle vibration reduction device according to claim 3, wherein the vibration reduction device is a vehicle vibration reduction device.
舵角を検出するものであり、制御ゲイン比率変更手段は
車両のステアリング舵角が設定値以上に大きいとき第2
の制御系の制御ゲインを大きく変更するものであること
を特徴とする請求項3記載の車両の振動低減装置。7. The vehicle state detecting means detects a steering angle of the vehicle, and the control gain ratio changing means determines when the steering angle of the vehicle is larger than a set value.
The vibration reduction device for a vehicle according to claim 3, wherein the control gain of the control system is largely changed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9565192A JPH05286331A (en) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | Vehicle vibration reduction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9565192A JPH05286331A (en) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | Vehicle vibration reduction device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05286331A true JPH05286331A (en) | 1993-11-02 |
Family
ID=14143410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9565192A Withdrawn JPH05286331A (en) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | Vehicle vibration reduction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05286331A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015064096A (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | カヤバ工業株式会社 | Damper control device |
| CN118896592A (en) * | 2024-10-09 | 2024-11-05 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | A track inclination detection device |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP9565192A patent/JPH05286331A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015064096A (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | カヤバ工業株式会社 | Damper control device |
| CN118896592A (en) * | 2024-10-09 | 2024-11-05 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | A track inclination detection device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |