JPH10166829A - 車両懸架装置 - Google Patents

車両懸架装置

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JPH10166829A
JPH10166829A JP33106796A JP33106796A JPH10166829A JP H10166829 A JPH10166829 A JP H10166829A JP 33106796 A JP33106796 A JP 33106796A JP 33106796 A JP33106796 A JP 33106796A JP H10166829 A JPH10166829 A JP H10166829A
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JP
Japan
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vehicle
shock absorber
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steering
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JP33106796A
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Katsuya Iwasaki
克也 岩崎
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Hitachi Ltd
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Unisia Jecs Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ダイヤゴナルロールの程度に応じて懸架特性変
化させることで、車両のダイヤゴナル挙動を的確に抑制
し、これにより、車両の乗り心地を向上させると共に、
輪荷重変動を抑えることで操舵性能および制動性能を向
上させることができる車両懸架装置の提供。 【解決手段】各ショックアブソーバb位置の車両状態量
信号に対し、各ショックアブソーバ位置bのばね上上下
挙動信号から各ショックアブソーバb位置と対角線上に
あるショックアブソーバb位置のばね上上下挙動信号を
減じた差分値に所定のゲインを乗じたダイヤゴナル挙動
信号を加算した制御信号に基づいて、各ショックアブソ
ーバbの減衰力特性制御を行なう基本制御部eを有する
減衰力特性制御手段f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、車両旋回時でかつ制動時において車両に発生する
ダイヤゴナル挙動を抑制するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の旋回時に発生する車両のダ
イヤゴナル挙動を抑制するためにショックアブソーバの
減衰力特性制御を行うようにした車両懸架装置として
は、例えば、特開昭59−186709号公報に記載さ
れたものが知られている。この従来の車両懸架装置は、
前輪および後輪に夫々車体を懸架する懸架手段と、該懸
架手段の懸架特性を変化させる調整手段と、車の旋回方
向を検出する旋回センサと、上記調整手段を動作させる
コントローラとが備えられ、かつ該コントローラが、上
記旋回センサからの出力信号を受け旋回方向と反対側の
前輪とこの前輪の対角線上にある後輪の懸架特性を他に
比べて硬くするように上記調整手段に駆動信号を出力す
るように構成されたものであった。即ち、旋回時のダイ
ヤゴナルロールによる旋回方向と反対側の前輪の沈み込
みおよびこの前輪と対角線上にある後輪の浮き上がりが
防止あるいは軽減されるというものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両懸架装置では、上述のように、車両の旋回方向情報
に基づいて車両の対角方向の懸架特性を硬くしているだ
けであり、どの程度ダイヤゴナルロールが生じているか
その程度によって、懸架特性を変化させることはできな
いので、ダイヤゴナル挙動を的確に抑制することができ
ない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、ダイヤゴナルロールの程度に応じて懸
架特性変化させることで、車両のダイヤゴナル挙動を的
確に抑制し、これにより、車両の乗り心地を向上させる
と共に、輪荷重変動を抑えることで操舵性能および制動
性能を向上させ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、車体側と車輪側との間に介
在されていて減衰力特性を変更可能な減衰力特性変更手
段aを有するショックアブソーバbと、該各ショックア
ブソーバb位置における車両状態量を検出する車両状態
量検出手段cと、前記各ショックアブソーバb位置にお
けるばね上上下挙動を検出するばね上上下挙動検出手段
dと、前記車両状態量検出手段cで検出された各ショッ
クアブソーバb位置の車両状態量信号に対し、前記各ば
ね上上下挙動検出手段dで検出された各ショックアブソ
ーバb位置のばね上上下挙動信号から該各ショックアブ
ソーバb位置と対角線上にあるショックアブソーバb位
置のばね上上下挙動信号を減じた差分値に所定のゲイン
を乗じたダイヤゴナル挙動信号を加算した制御信号に基
づいて、各ショックアブソーバbの減衰力特性制御を行
なう基本制御部eを有する減衰力特性制御手段fと、を
備えた手段とした。また、請求項2記載の車両懸架装置
は、車体側と車輪側との間に介在されていて減衰力特性
を変更可能な減衰力特性変更手段aを有するショックア
ブソーバbと、該各ショックアブソーバb位置における
車両状態量を検出する車両状態量検出手段cと、前記各
ショックアブソーバb位置におけるばね上上下挙動を検
出するばね上上下挙動検出手段dと、前記車両状態量検
出手段cで検出された各ショックアブソーバb位置の車
両状態量信号に対し、前記各ばね上上下挙動検出手段d
で検出された各ショックアブソーバb位置のばね上上下
挙動信号から該各ショックアブソーバb位置と対角線上
にあるショックアブソーバb位置のばね上上下挙動信号
を減じた差分値に所定のゲインを乗じたダイヤゴナル挙
動信号を加算した制御信号に基づいて、各ショックアブ
ソーバbの減衰力特性制御を行なう基本制御部eを有す
る減衰力特性制御手段fと、車両の操舵状態を検出する
操舵状態検出手段gと、車両の制動状態を検出する制動
状態検出手段hと、前記減衰力特性制御手段fに設けら
れ、前記操舵状態検出手段gで所定の操舵状態が検出さ
れ、かつ、前記制動状態検出手段hで所定の車両制動状
態が検出された時は、前記基本制御部eにおける所定の
ゲインを高めに補正設定するダイヤゴナル挙動補正制御
部jと、を備えた手段とした。また、請求項3記載の車
両懸架装置は、前記請求項1または2に記載の車両懸架
装置において、前記前記車両状態量検出手段cおよび前
記ばね上上下挙動検出手段dが各ショックアブソーバb
位置におけるばね上上下速度を検出する共通のばね上上
下速度検出手段で構成されている手段とした。また、請
求項4記載の車両懸架装置は、前記請求項1〜3のいず
れかに記載の車両懸架装置において、前記操舵状態検出
手段gが、操舵角を検出する操舵角検出手段と、操舵速
度を検出する操舵速度検出手段と、前記操舵角検出手段
で検出された操舵角が所定のしきい値を越え、かつ、前
記操舵速度検出手段で検出された操舵速度が所定のしき
い値を越えているかもしくは一旦所定のしきい値を越え
た後所定のしきい値以下に低下した時点から所定の時間
内である場合に、操舵状態判断を行なう操舵状態判断手
段とで構成されている手段とした。また、請求項5記載
の車両懸架装置は、前記請求項4記載の車両懸架装置に
おいて、前記所定のしきい値が車速に応じて可変設定さ
れるように構成されている手段とした。また、請求項6
記載の車両懸架装置は、前記請求項1〜5のいずれかに
記載の車両懸架装置において、アンチスキッド制御装置
を備え、前記制動状態検出手段hが、アンチスキッド制
御装置の作動から制動状態を検出するように構成されて
いる手段とした。また、請求項7記載の車両懸架装置
は、前記請求項1〜5のいずれかに記載の車両懸架装置
において、ブレーキスイッチを備え、前記制動状態検出
手段hが、ブレーキペダルの操作状態から制動状態を検
出するように構成されている手段とした。また、請求項
8記載の車両懸架装置は、前記請求項1〜5のいずれか
に記載の車両懸架装置において、ブレーキスイッチと車
輪速度検出手段とを備え、前記制動状態検出手段hが、
ブレーキペダルの操作状態と車輪速度の変化率から制動
状態を検出するように構成されている手段とした。ま
た、請求項9記載の車両懸架装置は、前記請求項1〜5
のいずれかに記載の車両懸架装置において、ブレーキ液
圧検出手段を備え、前記制動状態検出手段hが、ブレー
キ液圧から制動状態を検出するように構成されている手
段とした。◎ また、請求項10記載の車両懸架装置は、前記請求項1
〜5のいずれかに記載の車両懸架装置において、前後方
向加速度検出手段を備え、前記制動状態検出手段hが、
車両の前後方向加速度から制動状態を検出するように構
成されている手段とした。
【0006】
【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ので、前記基本制御部eにおいて、
前記車両状態量検出手段cで検出された各ショックアブ
ソーバb位置の車両状態量信号に対し、前記各ばね上上
下挙動検出手段dで検出された各ショックアブソーバ位
置bのばね上上下挙動信号から該各ショックアブソーバ
b位置と対角線上にあるショックアブソーバb位置のば
ね上上下挙動信号を減じた差分値に所定のゲインを乗じ
たダイヤゴナル挙動信号を加算した制御信号に基づい
て、各ショックアブソーバbの減衰力特性制御が行なわ
れる。従って、ダイヤゴナルロールの程度に応じて、対
角線上にあるショックアブソーバ位置のばね上上下挙動
信号を減じた差分値が大きくなることから、ダイヤゴナ
ルロールの程度に応じたダイヤゴナル挙動を的確に抑制
することができる。また、本発明請求項2記載の車両懸
架装置では、前記基本制御部eにおいて設定される前記
所定のゲインを小さな値にしておくと、操舵も制動も行
なわれていない車両の通常走行時においては、車両のダ
イヤゴナル挙動量は極めて僅かであるため、主に、各シ
ョックアブソーバ位置における車両状態量に応じた制御
信号に基づいて各ショックアブソーバの減衰力特性制御
が行なわれ、これにより、通常走行時における車両の乗
り心地および操縦安定性を確保することができる。◎ ところが、前記操舵状態検出手段gで所定の操舵状態が
検出され、かつ、前記制動状態検出手段hで所定の車両
制動状態が検出された時は、ダイヤゴナル挙動補正制御
部jでは、前記基本制御部eにおける所定のゲインを高
めに補正設定する制御が行なわれる。従って、操舵時で
かつ制動が行なわれている状態にあっては、操舵による
ロールおよび制動によるピッチングからなる車両のダイ
ヤゴナル挙動量は極めて大きくなると共に、前記所定の
ゲインが高めに補正されることにより、加算されるダイ
ヤゴナル挙動信号値が増大するため、操舵方向とは反対
側の前輪位置およびこれとは対角線上にある後輪位置の
ショックアブソーバの減衰力特性が、通常走行時よりも
高くなる方向に補正される。これにより操舵によるロー
ルおよび制動によるピッチングからなる車両のダイヤゴ
ナル挙動が的確に抑制され、車両の乗り心地が向上する
と共に、車両挙動の変化を小さく抑えることで、輪荷重
を安定化させ、これにより、車両の操縦安定性および制
動性能を向上させることができる。
【0007】また、請求項4記載の車両懸架装置は、操
舵角検出手段で検出された操舵角が所定のしきい値を越
え、かつ、操舵速度検出手段で検出された操舵速度が所
定のしきい値を越えているかもしくは一旦所定のしきい
値を越えた後所定のしきい値以下に低下した時点から所
定の時間内である場合に、操舵状態判断手段では、操舵
状態判断を行なうもので、これにより、ダイヤゴナル挙
動の発生状況を正確に判断することができる。また、請
求5記載の車両懸架装置は、前記所定のしきい値が車速
の増加に応じ反比例的に減少する方向に可変設定される
もので、これにより、車速により変動するダイヤゴナル
挙動の発生状況をさらに正確に判断することができる。
【0008】
【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。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SAFL,SA
FR,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,GFR,GRL,G
RR)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,1RL,1RR)が設けら
れ、また、ステアリングSTには、操舵角θおよび操舵
速度θvを検出するためのステアリングセンサ2が設け
られ、また、この図では図示を省略したが車両の車速V
s を検出する車速センサ5、および、車両の制動状態を
検出するブレーキスイッチBS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
RL,1RR)、ステアリングセンサ2、車速センサ5、
および、ブレーキスイッチBSからの信号を入力し、各
ショックアブソーバSAFL,SAFR,SARL,SARR
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。
【0009】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、前記ステアリングセンサ
2から操舵角θ信号、車速センサ5からの車速Vs 信
号、および、ブレーキスイッチBSからのスイッチ信号
(ON、OFF)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(SAFL,SAFR,SARL,SARR)の減衰力特
性制御が行なわれる。
【0010】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、各ショックアブソーバSAの減衰力特性制
御を行なうための制御信号Vを求める信号処理回路(図
14)が設けられている。なお、この信号処理回路の詳
細については後述する。
【0011】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。
【0012】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。
【0013】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。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。
【0014】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。
【0015】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。
【0016】次に、コントロールユニット4の制御作動
のうち、各ショックアブソーバSAの減衰力特性制御を
行なう制御信号V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。まず、B
1では、位相遅れ補償式を用い、各上下Gセンサ1(1
FL,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。
【0017】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。
【0018】 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。
【0019】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、ハイ
パスフィルタHPF(0.8 Hz)とローパスフィルタLP
F(1.2 Hz)とで構成され、車両のばね上共振周波数帯
を目標としたバウンス信号としてのばね上上下速度VB
(VBFL,VBFR,VBRL,VBRR)信号を求める。
【0020】続くB3では、、各車輪位置の制御信号V
(VFL,VFR,VRL,VRR)を次式(3) 〜(6) により求
める。 VFL=VBFL+αf (VBFL−VBRR)・・・・・・・・・・・・・・・・(3) VFR=VBFR+αf (VBFR−VBRL)・・・・・・・・・・・・・・・・(4) VRL=VBRL+αr (VBRL−VBFR)・・・・・・・・・・・・・・・・(5) VRR=VBRR+αr (VBRR−VBFL)・・・・・・・・・・・・・・・・(6) なお、αf は前輪側ダイヤゴナルゲイン、αr は後輪側
ダイヤゴナルゲインである。また、カッコでくくられた
部分は、ダイヤゴナル挙動成分信号である。即ち、車両
の走行時に操舵操作および制動操作が行なわれると、操
舵によるロールおよび制動によるピッチングからなる車
両のダイヤゴナル挙動(操舵方向とは反対方向の前輪側
が沈み込むと共に、該前輪とは対角線上にある後輪側が
浮き上がる斜め方向の挙動)量は極めて大きくなること
から、ダイヤゴナル挙動成分信号の値も大きな値とな
る。
【0021】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、基本制御部による通常時制御の内容を図16のフロ
ーチャートに基づいて説明する。なお、この通常時制御
は各ショックアブソーバSAFL,SAFR,SARL,SA
RRごとに行なわれる。
【0022】ステップ101では、制御信号V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H
Sに制御し、NOであればステップ103に進む。
【0023】ステップ103では、制御信号V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S
Hに制御し、NOであればステップ105に進む。
【0024】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、制御信号
V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。
【0025】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。制御信号Vが、この図に
示すように変化した場合、図に示すように、制御信号V
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。また、制御信号V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、制御信号Vに比例させて変更する。 PT =βT ・V・・・・・・・・・・・・・・・・(7) なお、βT は伸側の定数である。
【0026】また、制御信号V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、制御信号
Vに比例させて変更する。 PC =βC ・V・・・・・・・・・・・・・・・・(8) なお、βC は、圧側の定数である。
【0027】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。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、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。
【0028】また、領域b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。
【0029】また、領域c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。
【0030】また、領域d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。
【0031】以上のように、この発明の実施の形態で
は、ばね上上下速度に基づく制御信号Vと相対速度とが
同符号の時(領域b,領域d)は、その時のショックア
ブソーバ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。
【0032】次に、前記コントロールユニット4におけ
る減衰力特性制御作動のうち、基本制御部による通常時
制御とダイヤゴナル挙動補正制御部による補正制御との
切り換え制御の内容および制動時制御の内容を図18〜
図23に基づいて説明する。まず、前記操舵時判断フラ
グの決定方法を図18のタイムチャートに基づいて説明
すると、この図に示すように、ステアリングセンサ2で
検出された操舵角θがONしきい値を越え、かつ、前記
操舵角θ信号から演算で求められた操舵速度θv がON
しきい値を越えているかもしくは一旦所定のしきい値を
越えた後OFFしきい値以下に低下した時点から所定の
タイマー時間TSTR 内である場合に操舵時判断フラグを
ON状態とする。
【0033】なお、前記操舵角θのONしき値、OFF
しきい値、および、操舵速度θvのONしきい値は、図
19および図20に示すように、車速センサ5で検出さ
れた車速Vs の増加に応じ反比例的に減少する方向に可
変設定されるようになっている。 即ち、操舵角θおよ
び操舵速度θvと車速Vs の関係は、車速Vs が高くな
る程小舵角,小舵角速度で横加速度が発生するため、車
速Vs による補正を行なう必要がある。
【0034】次に、基本制御部による通常時制御とダイ
ヤゴナル挙動補正制御部による補正制御との切り換え制
御の内容および制動時制御の内容を図21のフローチャ
ートおよび図22のタイムチャートに基づいて説明する
と、まず、図21のフローチャートにおいて、ステップ
201では、前述の操舵時判断フラグがON状態である
か否かを判定することにより、操舵状態にあるか否かを
判定し、NO(操舵時判断フラグOFF=非操舵状態)
である時は、ステップ204に進んで前記通常時制御部
による通常時制御への切り換えを行なうべく、ダイヤゴ
ナルゲインαf,αr を小さな値(例えば0)に切り換え
設定した後、これで一回の制御フローを終了する。
【0035】一方、前記ステップ201の判定がYES
(操舵時判断フラグON=操舵状態)である時は、ステ
ップ202に進む。そして、このステップ202では、
ブレーキスイッチ2がON状態であるか否かを判断する
ことにより、制動時判断フラグがON状態であるか否か
を判定し、NO(制動時判断フラグOFF=非制動状
態)である時は、ステップ204に進んで前記通常時制
御部による通常時制御への切り換えを行なった後、これ
で一回の制御フローを終了する。
【0036】一方、前記ステップ202の判定がYES
(制動時判断フラグON=制動状態)である時は、ステ
ップ203に進んでダイヤゴナル挙動補正制御への切り
換えを行なうべく、ダイヤゴナルゲインαf,αr を大き
な値に切り換え設定した後、これで一回の制御フローを
終了する。以後は、以上の制御フローを繰り返すもので
ある。
【0037】次に、本発明の実施の形態の作用を図22
のタイムチャートを参照しつつ説明する。 (イ)通常走行時 操舵も制動も行なわれていない(操舵時判断フラグ=O
FF、同判断フラグ=OFF)車両の通常走行時におい
ては、車両のダイヤゴナル挙動量は0〜極めて僅かな量
である。そこで、このような時は、制御信号Vを求める
前記式(3) 〜(6) のダイヤゴナルゲインαf ,αr の値
を小さな値(例えば0)に設定することにより、制御信
号Vは専ら各ショックアブソーバSA位置でそれぞれ検
出されるバウンス信号としてのばね上上下速度VB(V
FL,VBFR,VBRL,VBRR)信号により決定される
もので、これにより、各車輪位置のバウンス挙動を独立
に抑制し、通常走行時における車両の乗り心地および操
縦安定性を確保することができる。
【0038】(ロ)操舵・制動走行時 操舵状態(操舵時判断フラグ=ON)で、かつ、制動状
態(制動時判断フラグ=ON)にある時は、操舵による
ロールおよび制動によるピッチングからなる車両のダイ
ヤゴナル挙動量は極めて大きくなる。そこで、この場合
は、制御信号Vを求める前記式(3) 〜(6) におけるダイ
ヤゴナルゲインαf ,αr の値を前記通常走行時よりは
大きな値に補正設定する処理が行なわれる。
【0039】従って、操舵時でかつ制動が行なわれてい
る状態にあっては、操舵によるロールおよび制動による
ピッチングからなる車両のダイヤゴナル挙動量が極めて
大きくなることから、操舵方向とは反対側の前輪位置お
よびこれとは対角線上にある後輪位置のばね上上下挙動
の差分値(例えば、前記式(3) に示すように、操舵が右
方向である場合の左前輪位置のばね上上下速度VBFL
右後輪位置のばね上上下速度VBRRとの差分値(VBFL
−VBRR)が大きな値となり、かつ、これに乗じるダイ
ヤゴナルゲインαf ,αr の値が上述のように大きな値
に補正設定されることから、加算されるダイヤゴナル挙
動信号値が増大し、左前輪位置のショックアブソーバS
FRの圧行程側の減衰力特性が点線で示す補正がされな
い従来例よりも高めに補正制御され、同様に、右後輪位
置のショックアブソーバSARLの伸行程側の減衰力特性
も高めに補正制御されるもので、その結果、車両のピッ
チレートおよびロールレートも点線で示す補正がされな
い従来例に比べて大幅に抑制されており、これにより、
車両のダイヤゴナル挙動を効率的に抑制することができ
ることになる。
【0040】なお、図23は、前記図22のタイムチャ
ートに対応した各車輪の輪荷重変動を示すタイムチャー
トであり、この図の実線で示すように、点線で示す補正
がされない従来例に比べ、操舵時かつ制動時における各
車輪の輪荷重変動幅が縮小されていることがわかる。
【0041】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、車両走行中に操舵操作と制
動操作が行なわれた場合に、操舵によるロールおよび制
動によるピッチングからなる車両のダイヤゴナル挙動を
的確に抑制することができるため、車両の乗り心地を向
上させることができるという効果が得られる。
【0042】また、以上のように、車両挙動の変化を小
さく抑えることで、輪荷重変動を抑制安定化させ、これ
により、車両の操縦安定性および制動性能を向上させる
ことができるようになる。
【0043】ステアリングセンサ2で検出された操舵角
θがONしきい値を越え、かつ、前記操舵角θ信号から
演算で求められた操舵速度θv がONしきい値を越えて
いるかもしくは一旦所定のしきい値を越えた後OFFし
きい値以下に低下した時点から所定のタイマー時間T
STR 内である場合に操舵時判断フラグをON状態とする
ようにしたことで、ダイヤゴナル挙動の発生状況を正確
に判断することができるようになる。
【0044】また、前記操舵角θのONしき値、OFF
しきい値、および、操舵速度θvのONしきい値を、車
速センサ5で検出された車速Vs の増加に応じ反比例的
に減少する方向に可変設定するようにしたことで、車速
Vs により変動するダイヤゴナル挙動の発生状況をさら
に正確に判断することができるようになる。
【0045】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れら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。例えば、発明の実
施の形態では、制動状態検出手段として、ブレーキスイ
ッチを設け、ブレーキペダルの操作状態から制動状態を
検出するようにした例を示したが、それ以外に、アンチ
スキッド制御装置の作動から制動状態を検出するように
したり、ブレーキスイッチと車輪速度検出手段とを設
け、ブレーキペダルの操作状態と車輪速度の変化率から
制動状態を検出したり、ブレーキ液圧検出手段を設け、
ブレーキ液圧から制動状態を検出したり、前後方向加速
度検出手段を設け、車両の前後方向加速度から制動状態
を検出することもできる。
【0046】また、発明の実施の形態では、車両状態量
検出手段およびばね上上下挙動検出手段を、共通の上下
Gセンサで構成した例を示したが、その他の車両状態量
検出手段、例えば、ストロークセンサ等で構成すること
もできる。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。
【0047】
【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、車両状態量検出手段で検出さ
れた各ショックアブソーバ位置の車両状態量信号に対
し、各ばね上上下挙動検出手段で検出された各ショック
アブソーバ位置のばね上上下挙動信号から該各ショック
アブソーバ位置と対角線上にあるショックアブソーバ位
置のばね上上下挙動信号を減じた差分値に所定のゲイン
を乗じたダイヤゴナル挙動信号を加算した制御信号に基
づいて、各ショックアブソーバの減衰力特性制御を行な
う基本制御部を有する減衰力特性制御手段と、を備えた
構成としたことで、ダイヤゴナルロールの程度に応じ
て、対角線上にあるショックアブソーバ位置のばね上上
下挙動信号を減じた差分値が大きくなることから、ダイ
ヤゴナルロールの程度に応じたダイヤゴナル挙動を的確
に抑制することができるようになるという効果が得られ
る。
【0048】また、本発明請求項2記載の車両懸架装置
では、上記構成に加え、操舵状態検出手段で所定の操舵
状態が検出され、かつ、制動状態検出手段で所定の車両
制動状態が検出された時は、基本制御部における所定の
ゲインを高めに補正設定するダイヤゴナル挙動補正制御
部を備えた構成としたことで、操舵によるロールおよび
制動によるピッチングからなる車両のダイヤゴナル挙動
を的確に抑制し、車両の乗り心地を向上させると共に、
輪荷重変動を抑えることで操舵性能および制動性能を向
上させることができるようになるという効果が得られ
る。
【0049】また、請求項4記載の車両懸架装置では、
前記請求項1〜3のいずれかに記載の車両懸架装置にお
いて、前記操舵状態検出手段を、操舵角を検出する操舵
角検出手段と、操舵速度を検出する操舵速度検出手段
と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角が所定のし
きい値を越え、かつ、前記操舵速度検出手段で検出され
た操舵速度が所定のしきい値を越えているかもしくは一
旦所定のしきい値を越えた後所定のしきい値以下に低下
した時点から所定の時間内である場合に、操舵状態判断
を行なう操舵状態判断手段とで構成したことで、ダイヤ
ゴナル挙動の発生状況を正確に判断することができるよ
うになる。また、請求項5記載の車両懸架装置では、前
記請求項4記載の車両懸架装置において、前記所定のし
きい値が車速に応じて可変設定するように構成したこと
で、車速により変動するダイヤゴナル挙動の発生状況を
さらに正確に判断することができるようになる。
【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】本発明の実施の形態の車両懸架装置における
制御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】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通常時制御作動を示
すフローチャートである。
【図17】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通常時制御作動を示
すタイムチャートである。
【図18】本発明の実施の形態の車両懸架装置における
操舵時判断フラグの決定方法を示すタイムチャートであ
る。
【図19】本発明の実施の形態の車両懸架装置における
車速に対する操舵角のONしきい値およびOFFしきい
値の可変特性を示す図である。
【図20】本発明の実施の形態の車両懸架装置における
車速に対する操舵速度のONしきい値の可変特性を示す
図である。
【図21】本発明の実施の形態の車両懸架装置における
通常時制御と制動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22】本発明の実施の形態の車両懸架装置における
制動時制御の内容を示すタイムチャートである。
【図23】本発明の実施の形態の車両懸架装置における
制動時制御の結果としての輪荷重変動特性を示すタイム
チャートである。
【符号の説明】
a 減衰力特性変更手段 b ショックアブソーバ c 車両状態量検出手段 d ばね上上下挙動検出手段 e 基本制御部 f 減衰力特性制御手段

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車体側と車輪側との間に介在されていて減
    衰力特性を変更可能な減衰力特性変更手段を有するショ
    ックアブソーバと、 該各ショックアブソーバ位置における車両状態量を検出
    する車両状態量検出手段と、 前記各ショックアブソーバ位置におけるばね上上下挙動
    を検出するばね上上下挙動検出手段と、 前記車両状態量検出手段で検出された各ショックアブソ
    ーバ位置の車両状態量信号に対し、前記各ばね上上下挙
    動検出手段で検出された各ショックアブソーバ位置のば
    ね上上下挙動信号から該各ショックアブソーバ位置と対
    角線上にあるショックアブソーバ位置のばね上上下挙動
    信号を減じた差分値に所定のゲインを乗じたダイヤゴナ
    ル挙動信号を加算した制御信号に基づいて、各ショック
    アブソーバの減衰力特性制御を行なう基本制御部を有す
    る減衰力特性制御手段と、を備えたことを特徴とする車
    両懸架装置。
  2. 【請求項2】車体側と車輪側との間に介在されていて減
    衰力特性を変更可能な減衰力特性変更手段を有するショ
    ックアブソーバと、 該各ショックアブソーバ位置における車両状態量を検出
    する車両状態量検出手段と、 前記各ショックアブソーバ位置におけるばね上上下挙動
    を検出するばね上上下挙動検出手段と、 前記車両状態量検出手段で検出された各ショックアブソ
    ーバ位置の車両状態量信号に対し、前記各ばね上上下挙
    動検出手段で検出された各ショックアブソーバ位置のば
    ね上上下挙動信号から該各ショックアブソーバ位置と対
    角線上にあるショックアブソーバ位置のばね上上下挙動
    信号を減じた差分値に所定のゲインを乗じたダイヤゴナ
    ル挙動信号を加算した制御信号に基づいて、各ショック
    アブソーバの減衰力特性制御を行なう基本制御部を有す
    る減衰力特性制御手段と、 車両の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、 車両の制動状態を検出する制動状態検出手段と、 前記減衰力特性制御手段に設けられ、前記操舵状態検出
    手段で所定の操舵状態が検出され、かつ、前記制動状態
    検出手段で所定の車両制動状態が検出された時は、前記
    基本制御部における所定のゲインを高めに補正設定する
    ダイヤゴナル挙動補正制御部と、を備えたことを特徴と
    する車両懸架装置。
  3. 【請求項3】前記車両状態量検出手段および前記ばね上
    上下挙動検出手段が各ショックアブソーバ位置における
    ばね上上下速度を検出する共通のばね上上下速度検出手
    段で構成されていることを特徴とする請求項1または2
    に記載の車両懸架装置。
  4. 【請求項4】前記操舵状態検出手段が、操舵角を検出す
    る操舵角検出手段と、操舵速度を検出する操舵速度検出
    手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角が所定
    のしきい値を越え、かつ、前記操舵速度検出手段で検出
    された操舵速度が所定のしきい値を越えているかもしく
    は一旦所定のしきい値を越えた後所定のしきい値以下に
    低下した時点から所定の時間内である場合に、操舵状態
    判断を行なう操舵状態判断手段とで構成されていること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両懸架
    装置。
  5. 【請求項5】前記所定のしきい値が車速の増加に応じ反
    比例的に減少する方向に可変設定されるように構成され
    ていることを特徴とする請求項4記載の車両懸架装置。
  6. 【請求項6】アンチスキッド制御装置を備え、前記制動
    状態検出手段が、アンチスキッド制御装置の作動から制
    動状態を検出するように構成されていることを特徴とす
    る請求項1〜5のいずれかに記載の車両懸架装置。
  7. 【請求項7】ブレーキスイッチを備え、前記制動状態検
    出手段が、ブレーキペダルの操作状態から制動状態を検
    出するように構成されていることを特徴とする請求項1
    〜5のいずれかに記載の車両懸架装置。
  8. 【請求項8】ブレーキスイッチと車輪速度検出手段とを
    備え、前記制動状態検出手段が、ブレーキペダルの操作
    状態と車輪速度の変化率から制動状態を検出するように
    構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれ
    かに記載の車両懸架装置。
  9. 【請求項9】ブレーキ液圧検出手段を備え、前記制動状
    態検出手段が、ブレーキ液圧から制動状態を検出するよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項1〜5のい
    ずれかに記載の車両懸架装置。
  10. 【請求項10】前後方向加速度検出手段を備え、前記制
    動状態検出手段が、車両の前後方向加速度から制動状態
    を検出するように構成されていることを特徴とする請求
    項1〜5のいずれかに記載の車両懸架装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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