JP2845029B2

JP2845029B2 - サスペンション制御装置

Info

Publication number: JP2845029B2
Application number: JP14871592A
Authority: JP
Inventors: 秀夫戸畑
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JPH05319066A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制御対象車輪より前方
位置で路面変位を表す前方路面情報を検出し、この路面
情報に基づいて制御対象となる車体及び車輪間に介装し
たアクチュエータのストロークを予見制御するようにし
たサスペンション制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の予見制御を行うサスペンション制
御装置としては、社団法人自動車技術会学術講演前刷集
９１２１９９１−１０の第３．１９７頁〜第３．２０
０頁「プレビュー制御による車両振動低減の基礎検討」
（以下、従来例と称す）に記載されたものがある。

【０００３】この従来例は、制御対象車輪の前方の路面
変位を検出し、この路面変位からスカイフックを実現す
る最適減衰によって構成される模擬振動系のばね上加速
度を計算することにより、路面からばね上へ伝達される
力を推定し、この推定した制御力を前方路面を検出した
時刻から車速に応じた遅延時間後に制御対象車輪のアク
チュエータに出力することにより、制御対象車輪位置で
の路面からの入力のばね上への伝達力を低減させる制御
力を発生させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のサスペンション制御装置にあっては、路面変位から
模擬振動系のばね上加速度を計算するようにしており、
このばね上加速度に基づいて制御対象車輪におけるアク
チュエータで発生させる制御力を求めるようにしている
ので、制御力に模擬振動系の振動性運動の影響が含まれ
てしまい、予見（プレビュー）制御による乗心地向上効
果が小さいという未解決の課題がある。

【０００５】そこで、本発明は上記従来例の未解決の課
題に着目してなされたものであり、模擬振動系の振動性
運動の影響が含まれることのない制御力をアクチュエー
タで発生させて良好な乗心地向上効果を発揮することが
できるサスペンション制御装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係るサスペンション制御装置は、車輪と
車体との間に配設され、制御信号によってそれら間のス
トロークを制御可能な制御力を発生するアクチュエータ
と、当該車輪より前方の路面情報を検出する前方路面情
報検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記ア
クチュエータに前方路面情報検出手段の前方路面情報を
前記車速検出手段の車速検出値に応じて遅延させた値に
基づいて演算される車体に対する路面からの振動伝達力
を抑制する制御力を発生させる制御手段とを備え、前記
制御手段は、前記前方路面情報に基づく路面変位の微分
値をｘ₀′、サスペンションのばね定数をＫ、減衰定数
をＣとしたとき、前記アクチュエータで発生させる制御
力Ｕを、Ｕ＝−〔Ｃ_p＋｛１／（ω₁＋ｓ）｝Ｋ_p〕ｘ₀′ ただし、 ω₁：カットオフ周波数に２πを乗じた値でω ₁ ＞０Ｃ_p：Ｃ_p≦Ｃなる減衰力制御ゲインＫ_p：Ｋ_p≦Ｋなるばね力制御ゲインｓ：ラプラス演算子に従って算出することを特徴としている。

【０００７】また、請求項２に係るサスペンション制御
装置は、車輪と車体との間に配設され、制御信号によっ
てそれら間のストロークを制御可能な制御力を発生する
アクチュエータと、当該車輪より前方の路面情報を検出
する前方路面情報検出手段と、車速を検出する車速検出
手段と、前記アクチュエータに前方路面情報検出手段の
前方路面情報を前記車速検出手段の車速検出値に応じて
遅延させた値に基づいて演算される車体に対する路面か
らの振動伝達力を抑制する制御力を発生させる制御手段
とを備え、前記制御手段は、前記前方路面情報に基づく
路面変位の微分値をｘ₀′、サスペンションのばね定数
をＫ、減衰定数をＣ、ばね下共振周波数近傍の周波数を
ω_n／２πとしたとき、前記アクチュエータで発生させ
る制御力Ｕを、ただし、 ζ ：ζ≠０なる減衰比 ω₁：カットオフ周波数に２πを乗じた値でω ₁ ＞０Ｃ_p：Ｃ_p≦Ｃなる減衰力制御ゲインＫ_p：Ｋ_p≦Ｋなるばね力制御ゲインｓ：ラプラス演算子に従って算出することを特徴としている。

【０００８】ここで、制御手段としては、その減衰力制
御ゲインＣ_pを路面情報に基づいて路面状態に応じて変
更することが望ましい。

【０００９】

【作用】請求項１に係るサスペンション制御装置におい
ては、一般的な能動型サスペンションにおいては、制御
系の応答性と消費エネルギとの間に妥協点があり、実用
上の観点から、乗心地に大きな影響を与えるばね上の制
振効果を主として発揮させるために、制御対象周波数領
域を５Hz程度以下として、ばね下質量が影響を及ぼす高
い周波数領域は制御対象外としているのが一般的であ
る。このような、制御系においては、１輪１自由度モデ
ルとなるため、ばね上変位は、単純に正の路面変位によ
る二次遅れ要素と、負のばね上加振力の二次遅れ要素
と、このばね上加振力に対する正の制御力の二次遅れ要
素とで表されるので、制御力をＵ＝−〔Ｃ_p＋｛１／（ω₁＋ｓ）｝Ｋ_p〕ｘ₀′ とすることにより、路面変位による二次遅れ要素を相殺
して、路面凹凸による影響が車体に伝達されることを防
止して、良好な乗心地を得ることができる。

【００１０】また、請求項２に係るサスペンション制御
装置においては、ばね下共振周波数以上の高い周波数領
域まで制御可能な制御系ではばね下質量の影響が無視で
きなくため、制御力をばね下質量の影響を考慮して、とすることにより、ばね下質量の影響を除去して、路面
凹凸による影響が車体に伝達されることを防止して、良
好な乗心地を得ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１実施例を示す概略構成図で
あり、図中、１０は車体側部材を、１１FL〜１１RRは前
左〜後右車輪を、１２はサスペンション制御装置を夫々
示す。

【００１２】サスペンション制御装置１２は、車体側部
材１０と車輪１１FL〜１１RRの各車輪側部材１４との間
に各々介装されたアクチュエータとしての油圧シリンダ
１８FL〜１８RRと、これら油圧シリンダ１８FL〜１８RR
の作動圧を個別に調整する圧力制御弁２０FL〜２０RR
と、これら圧力制御弁２０FL〜２０RRに所定圧力の作動
油を供給側配管２１Ｓを介して供給すると共に、圧力制
御弁２０FL〜２０RRからの戻り油を戻り側配管２１Ｒを
通じて回収する油圧源２２と、この油圧源２２及び圧力
制御弁２０FL〜２０RR間の供給圧側配管２１Ｓに介挿さ
れた蓄圧用のアキュムレータ２４Ｆ，２４Ｒと、車速を
検出してこれに応じたパルス信号を出力する車速センサ
２６と、前輪側油圧シリンダ１８FL及び１８FRと並列に
配設されて前輪１１FL及び１１FRと車体との間の相対変
位を検出するストロークセンサ２７FL及び２７FRと、各
車輪１１FL〜１１RRに夫々対応する位置における車体の
上下方向加速度を夫々個別に検出する上下方向加速度セ
ンサ２８FL〜２８RRと、各上下方向加速度センサ２８FL
〜２８RRの上下方向加速度検出値Ｚ_GFL〜Ｚ_GRRに基づ
いて各圧力制御弁２０FL〜２０RRを能動制御すると共
に、各センサ２６、２７FL，２７FR及び２８FL〜２８FR
の検出値に基づき前輪の運動状態に応じて後輪側の圧力
制御弁２０RL及び２０RRの出力圧を個別に予見制御する
コントローラ３０とを備えている。

【００１３】油圧シリンダ１８FL〜１８RRの夫々は、シ
リンダチューブ１８ａを有し、このシリンダチューブ１
８ａには、軸方向貫通孔を有するピストン１８ｃにより
隔設された下側の圧力室Ｌが形成され、ピストン１８ｃ
の上下面の受圧面積差と内圧に応じた推力を発生する。
そして、シリンダチューブ１８ａの下端が車輪側部材１
４に取り付けられ、ピストンロッド１８ｂの上端が車体
側部材１０に取り付けられている。また、圧力室Ｌの各
々は、油圧配管３８を介して圧力制御弁２０FL〜２０RR
の出力ポートに接続されている。また、油圧シリンダ１
８FL〜１８RRの圧力室Ｌの各々は、絞り弁３２を介して
バネ下振動吸収用のアキュムレータ３４に接続されてい
る。また、油圧シリンダ１８FL〜１８RRの各々のバネ
上，バネ下相当間には、比較的低いバネ定数であって車
体の静荷重を支持するコイルスプリング３６が配設され
ている。

【００１４】圧力制御弁２０FL〜２０RRの夫々は、スプ
ールを摺動自在に内装した円筒状の弁ハウジングとこれ
に一体的に設けられた比例ソレノイドとを有する、従来
周知の３ポート比例電磁減圧弁（例えば特開昭６４−７
４１１１号参照）で構成されている。そして、比例ソレ
ノイドの励磁コイルに供給する指令電流ｉ（指令値）を
調整することにより、弁ハウジング内に収容されたポペ
ットの移動距離、即ちスプールの位置を制御し、供給ポ
ート及び出力ポート又は出力ポート及び戻りポートを介
して油圧源２２と油圧シリンダ１８FL〜１８RRとの間で
流通する作動油を制御できるようになっている。

【００１５】ここで、励磁コイルに加えられる指令電流
ｉ（：ｉ_FL〜ｉ_RR）と圧力制御弁２０FL（〜２０RR）の
出力ポートから出力される制御圧Ｐとの関係は、図２に
示すように、ノイズを考慮した最小電流値ｉ_MINのとき
には最低制御圧Ｐ_NIMとなり、この状態から電流値ｉを
増加させると、電流値ｉに比例して直線的に制御圧Ｐが
増加し、最大電流値ｉ_MAXのときには油圧源２２の設定
ライン圧に相当する最高制御圧Ｐ_MAXとなる。この図２
で、ｉ_Nは中立指令電流，Ｐ_CNは中立制御圧である。

【００１６】ストロークセンサ２７FL及び２７FRの夫々
は、図３に示すように、車高が予め設定されした目標車
高に一致するときに零の中立電圧Ｖ_S、車高が目標車高
より高くなるとその偏差に応じた正の電圧、車高が目標
車高より低くなるとその偏差に応じた負の電圧でなるス
トローク検出値Ｈ_FL及びＨ_FRを出力するように構成され
ている。

【００１７】上下方向加速度センサ２８FL〜２８RLの夫
々は、図４に示すように、上下方向加速度が零であると
きに零の電圧、上方向の加速度を検出したときにその加
速度値に応じた正のアナログ電圧、下方向の加速度を検
出したときに、その加速度値に応じた負のアナログ電圧
でなる上下方向加速度検出値Ｚ_GFL〜Ｚ_GRRを出力する
ように構成されている。

【００１８】コントローラ３０は、図５に示すように、
ストロークセンサ２７FL及び２７FRから入力されるスト
ローク検出値Ｓ_FL及びＳ_FRと上下方向加速度センサ２８
FL〜２８RRのうち前輪側に対応する加速度センサ２８FL
及び２８FRから出力される車体上下方向加速度検出値Ｚ
_GFL及びＺ_GFRとに基づいて路面形状に正確に追従した
前輪１１FL及び１１FRの路面変位の微分値ｘ_1FL′及び
ｘ_1FR′を出力する振動入力推定回路４１と、上下方向
加速度センサ２８FL〜２８FRから入力される上下加速度
検出値Ｚ_GFL〜Ｚ_GFRを積分してばね上速度Ｚ_VFL〜Ｚ
_VRRを算出する例えばばね上共振周波数近傍の周波数を
通過させるバンドパスフィルタで構成される積分回路４
２FL〜４２RRと、振動入力推定回路４１から出力される
路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′及び積分回路４
２FL〜４２RRから出力されるばね上速度Ｚ_VFL〜Ｚ_VRR
をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器４３ａ〜４３ｆ
と、車速センサ２６の車速検出値Ｖ及び各Ａ／Ｄ変換器
４３ａ〜４３ｇのＡ／Ｄ変換出力が入力されるマイクロ
コンピュータ４４と、このマイクロコンピュータ４４か
ら出力される圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRがＤ／Ａ変換器４５
FL〜４５RRを介して供給され、これらを圧力制御弁２０
FL〜２０RRに対する駆動電流ｉ_FL〜ｉ_FRに変換する例え
ばフローティング形定電圧回路で構成される駆動回路４
６FL〜４６FRとを備えている。

【００１９】ここで、振動入力推定回路４１は、図５に
示すように、ストロークセンサ２７FL及び２７FRのスト
ローク検出値Ｓ_FL及びＳ_FRを微分してストローク速度Ｓ
_VFL及びＳ_VFRを算出する例えばばね下共振周波数の２
倍程度のカットオフ周波数ｆ_HCを有するハイパスフィル
タで構成される微分回路４１ａ及び４１ｂと、上下方向
加速度センサ２８FL及び２８FRの車体上下方向加速度検
出値Ｚ_GFL及びＺ_GFRを積分してばね上変位の微分値ｘ
_FL′及びｘ_FR′を算出する例えばばね上共振周波数の１
／６程度のカットオフ周波数ｆ_LCを有するローパスフィ
ルタで構成される積分回路４１ｃ及び４１ｄと、微分回
路４１ａ及び４１ｂから出力されるストローク速度Ｓ
_VFL及びＳ_VFRと前記積分回路４１ｃ及び４１ｄから出
力されるばね上変位の微分値ｘ_FL′及びｘ_FR′とを加算
する加算器４１ｅ及び４１ｆとを備えており、加算器４
１ｅ及び４１ｆから路面形状に正確に追従した前輪１１
FL及び１１FRの路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′
が出力される。すなわち、ストロークセンサ２７FL及び
２７FRから出力されるストローク検出値Ｓ_FL及びＳ
_FRは、下記(1) 式及び(2) 式で表されるように、ばね下
及びばね上間の相対変位を表すので、前輪１１FL及び１
１FRのばね下変位ｘ_0FL及びｘ_0FRから車体のばね上変
位ｘ_FL及びｘ_FRを減算した値となる。

【００２０】Ｓ_FL＝ｘ_0FL−ｘ_FL …………(1) Ｓ_FR＝ｘ_0FR−ｘ_FR …………(2) したがって、ストローク検出値Ｓ_FL及びＳ_FRを微分回路
４１ａ及び４１ｂで微分したストローク速度Ｓ_VFL及び
Ｓ_VFRは夫々ばね下変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′
からばね上変位の微分値ｘ_FL′及びｘ_FR′を減算した値
となるため、これらと上下加速度検出値Ｚ_GFL及びＺ
_GFRを積分したばね上変位の微分値ｘ_FL′及びｘ_FR′と
を加算することにより、ばね上変位の微分値ｘ_FL′及び
ｘ_FR′を相殺して路面変位に追従した真の路面変位の微
分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′を得ることができる。

【００２１】また、マイクロコンピュータ４４は、少な
くとも入力側インタフェース回路４４ａ、出力側インタ
フェース回路４４ｂ、演算処理装置４４ｃ及び記憶装置
４４ｄを有する。入力インタフェース回路４４ａには、
車速検出値Ｖ及びＡ／Ｄ変換器４３ａ〜４３ｆの変換出
力が入力され、出力側インタフェース回路４４ｂからは
各圧力制御弁２０FL〜２０RRに対する圧力指令値Ｐ_FL〜
Ｐ_RRがＤ／Ａ変換器４５FL〜４５RRに出力される。ま
た、演算処理装置４４ｃは、後述する図６の処理を実行
して、所定サンプリング時間Ｔ_S（例えば２０msec）毎
に、車速検出値Ｖ、路面変位の微分値ｘ_0FL′，
ｘ_0FR′及び車体上下速度Ｚ_VFL〜Ｚ_VRRを読込み、路
面変位の微分値ｘ_0FL′，ｘ_0FR′を車速検出値Ｖに基
づいて算出した前後輪間の遅延時間τ_Rと共に記憶装置
４４ｄに形成下所定段数のシフトレジスタに対応する記
憶領域に順次シフトしながら格納し、遅延時間τ_Rにつ
いてはシフトする際にサンプリング時間Ｔ_Sを順次減算
しながら格納し、遅延時間τ_Rが零に達した路面変位の
微分値ｘ_0FL′，ｘ_0FR′に基づいて後輪側のアクチュ
エータとしての油圧シリンダ１８RL及び１８RRで発生す
る予見制御用制御力Ｕ_RL，Ｕ_RRを演算する共に、積分回
路４２FL〜４２RRからの車体上下速度Ｚ_VFL〜Ｚ_VRRに
基づいてスカイフックダンパ機能を発揮する能動制御用
制御力を算出し、両制御力を加算した値を各圧力制御弁
２０FL〜２０RRに対する圧力指令値としてＤ／Ａ変換器
４５FL〜４５RRに出力する。

【００２２】さらに、記憶装置４４ｄは、予め演算処理
装置４４ｃの演算処理に必要なプログラムが記憶されて
いると共に、所定サンプリング時間Ｔ_S毎に読込む路面
変位の微分値ｘ_0FL′，ｘ_0FR′を遅延時間τ_Rと共に
順次シフトさせながら所定数格納するシフトレジスタ領
域が形成され、さらに演算処理装置４４ｃの演算過程で
必要な演算結果を逐次記憶する。

【００２３】次に、上記実施例の動作をマイクロコンピ
ュータ４４における演算処理装置４４ｃの処理手順を示
す図６のフローチャートを伴って説明する。すなわち、
図６の処理は所定サンプリング時間Ｔ_S（例えば２０ms
ec）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステッ
プＳ１で、現在の車速センサ２６の車速検出値Ｖ(n) を
読込み、次いでステップＳ２に移行して車速検出値Ｖ
(n) が予め設定された車速設定値Ｖ_S以上であるか否か
を判定し、Ｖ(n) ＜Ｖ_Sであるときには、そのままタイ
マ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰
し、Ｖ(n) ≧Ｖ_SであるときにはステップＳ３に移行す
る。

【００２４】このステップＳ３では、振動入力推定回路
４１からの路面変位の微分値ｘ_0FL′，ｘ_0FR′及び積
分回路４２FL〜４２FRからの車体上下速度Ｚ_VFL〜Ｚ
_VFRを読込み、次いでステップＳ４に移行して、車速検
出値Ｖをもとに下記(3) 式の演算を行って、前輪１１FL
及び１１FRが通過した路面に後輪１１RL及び１１RRが到
達する迄の遅延時間τ_Rを算出する。

【００２５】τ_R＝（Ｌ／Ｖ）−τ_S …………(3) ただし、Ｌはホイールベース、τ_Sは制御系の遅れ時間
であって、油圧系の応答遅れτ₁とコントローラの演算
むだ時間τ₂とフィルタによる位相遅れτ₃との加算値
で表される。次いで、ステップＳ５に移行して、今回の
車速検出値の車速検出値Ｖ(n) からサンプリング時間Ｔ
_Sだけ前の前回の車速検出値Ｖ(n-1) との偏差でなる単
位時間Ｔ_S当たりの変化速度ΔＶを算出し、ホイールベ
ースＬを変化速度ΔＶで除して遅延時間補正値Δτを算
出する。

【００２６】次いで、ステップＳ６に移行して、前記ス
テップＳ３で読込んだ路面変位の微分値ｘ_0FL′，ｘ
_0FR′と上記ステップＳ４で算出した遅延時間τ_Rとを
記憶装置４４ｄに形成したシフトレジスタ領域の先頭位
置に格納すると共に、前回までに格納されている路面変
位の微分値ｘ_0FL′，ｘ_0FR′及び遅延時間τ_Rとを順
次シフトする。このとき、遅延時間τ_Rについてはシフ
トする際に、各シフト位置の遅延時間τ_Rからサンプリ
ング時間Ｔ_S及び上記ステップＳ５で算出した遅延時間
補正値Δτを夫々減算した値を新たな遅延時間τ_Rとし
て更新して格納する。

【００２７】次いで、ステップＳ７に移行して、シフト
レジスタ領域に格納されている最古すなわち遅延時間τ
_Rが零となった路面変位の微分値ｘ_0FL′，ｘ_0FR′を
読出して、これらをもとに下記(4) 式及び(5) 式の演算
を行って、後輪の圧力制御弁２０RL及び２０RRに対する
予見制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRを算出すると共に、読出し
た最古の路面変位の微分値ｘ_0FL′，ｘ_0FR′及びこれ
に対する遅延時間τ_Rをシフトレジスタ領域から消去す
る。

【００２８】Ｕ_pRL＝−〔Ｃ_p＋｛１／（ω₁＋ｓ）｝Ｋ_p〕ｘ_0FL′ …………(4) Ｕ_pRR＝−〔Ｃ_p＋｛１／（ω₁＋ｓ）｝Ｋ_p〕ｘ_0FR′ …………(5) ただし、Ｃ_pは減衰力制御ゲイン、Ｋ_pはばね力制御ゲ
イン、ω₁は制御上のカットオフ周波数ｆ_Cに２πを乗
じた値であって、実際のサスペンションの減衰定数Ｃ
及びばね定数Ｋに対してＣ_p≦Ｃ，Ｋ_p≦Ｋに設定さ
れ、且つω₁≧０に設なる値が設定される。なお、ｓは
ラプラス演算子である。

【００２９】ここで、予見制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRを上
記(4) 式及び(5) 式に従って算出する理由は、通常の能
動型サスペンションのように、ばね下共振周波数領域に
対しては能動制御を行わず、５Hz以下の主にばね上共振
周波数領域の振動抑制を図る場合には、１輪の運動モデ
ルは図７に示すように、路面にばね要素Ｋ、減衰要素Ｃ
及び制御要素Ｕとが並列に配置され、これらの上方にば
ね上質量Ｍが配置され、このばね上質量Ｍに外力Ｆが作
用する１自由度モデルとして考えることができる。な
お、図７において、Ｘ₀は路面変位、Ｘはばね上変位で
ある。

【００３０】この１輪１自由度モデルの運動方程式は、ＭＸ″＝Ｃ（Ｘ₀′−Ｘ′）＋Ｋ（Ｘ₀−Ｘ）−Ｆ＋Ｕ …………(6) で表すことができる。この(6) 式をばね上変位Ｘについ
て解くと、Ｃｓ＋ＫＦＵＸ＝────────Ｘ₀−────────＋──────── ……(7) Ｍｓ²＋Ｃｓ＋ＫＭｓ²＋Ｃｓ＋ＫＭｓ²＋Ｃｓ＋Ｋとなる。

【００３１】例えば前記(4) 式において、ｘ_0FL′＝ｓ
ｘ_0FLであるので、この(4) 式をω₁＝０，Ｃ_p＝Ｃ、
Ｋ_p＝Ｋとして上記(7) 式に代入すると、(7) 式は、となる。

【００３２】この(8) 式で路面変位の推定精度が充分高
ければ、（Ｘ₀−ｘ_0FL）≒０となるので、(8) 式は、となり、路面凹凸による影響が車体に殆ど伝達されず、
良好な乗心地を得ることができる。

【００３３】なお、(4) 式及び(5) 式におけるＣ_pはサ
スペンションの減衰定数Ｃに相当する制御ゲインである
が、サスペンションの減衰定数Ｃは一定値ではなく、良
路での乗心地と悪路での乗心地を両立させるために、ス
トロークスピードに対する減衰力の関係が図８に示すよ
うに、低ストロークスピード領域では減衰力の変化率が
高く、高ストロークスピード領域では減衰力の変化率が
小さく設定され、この結果、減衰力をストロークスピー
ドで除して算出される減衰係数Ｃは、良路走行時のよう
にサスペンションのストロークスピードが小さい領域で
は車体の制振性をよくするために大きくなり、悪路走行
のようにストロークスピードが大きい領域では振動伝達
率を低減するために小さくような設定となっている。

【００３４】したがって、制御ゲインＣ_pを制御力を路
面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′で除した値とし、
これら制御力と路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′
との関係を図９に示すように路面変位の微分値が小さい
領域では制御力の変化率を高くし、路面変位の微分値が
大きい領域では制御力の変化率を小さく設定した記憶テ
ーブルを予め記憶装置４４ｄに記憶させておき、路面変
位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′に応じて制御ゲインＣ
_pを変更することにより、走行状態にかかわらず常に良
好な乗心地を得ることができる。

【００３５】次いで、ステップＳ８に移行して、下記(1
0)〜 (13) 式に従って、総合制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRを算出す
る。Ｕ_FL＝Ｕ_N−Ｋ_B・Ｚ_VFL …………(10) Ｕ_FR＝Ｕ_N−Ｋ_B・Ｚ_VFR …………(11) Ｕ_RL＝Ｕ_N−Ｋ_B・Ｚ_VRL＋Ｕ_pRL …………(12) Ｕ_RR＝Ｕ_N−Ｋ_B・Ｚ_VRR＋Ｕ_pRR …………(13) ここで、Ｕ_Nは車高を目標車高に維持するために必要な
制御力、Ｋ_Bはバウンス制御ゲインである。

【００３６】次いで、ステップＳ９に移行して、前記ス
テップＳ８で算出した各制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRを圧力指令値
として夫々Ｄ／Ａ変換器４５FL〜４５RRに出力してから
タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復
帰する。ここで、図６の処理が制御手段に対応してい
る。したがって、今、車両が平坦な良路を目標車高を維
持して設定車速Ｖ_S以上の車速で直進定速走行している
ものとする。この状態では、車両が平坦な良路で目標車
高を維持していることから、前輪側に配設されたストロ
ークセンサ２７FL及び２７FRのストローク検出値Ｓ_FL及
びＳ_FRは略零となっており、且つ車体側部材１０に揺動
を生じないので、各上下方向加速度センサ２８FL〜２８
_RRの加速度検出値Ｚ_GFL〜Ｚ_GRRは略零となっている。
このため、振動入力推定回路４１の微分回路４１ａ及び
４１ｂから出力されるストローク微分値Ｓ_VFL及びＳ
_VFRと、積分回路４１ｃ及び４１ｄから出力されるばね
上変位の微分値ｘ_FL ′及びｘ_FR′とが夫々略零となる
ので、加算器４１ｅ及び４１ｆから出力される路面変位
の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′も略零となる。一方、上
下方向加速度検出値Ｚ_GFL〜Ｚ_GRRが略零であるので、
積分回路４２FL〜４２RRから出力されるばね上速度Ｚ
_VFL〜Ｚ_VRRも略零となっている。

【００３７】そして、路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ
_0FR′と、ばね上速度Ｚ_VFL〜Ｚ_VRRとが車速検出値Ｖ
と共にマイクロコンピュータ４４に入力される。このよ
うに、平坦な良路走行を継続している状態では、マイク
ロコンピュータ４４で、所定サンプリング時間Ｔ_S毎に
実行される図６の処理において、ステップＳ６で順次シ
フトレジスタ領域に格納される路面変位の微分値
ｘ_0FL′及びｘ_0FR′が零の状態を継続するので、ステ
ップＳ４で算出される遅延時間τ_Rが経過した後の路面
変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′も零となっており、
ステップＳ７で算出される予見制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRR
も零となり、一方ばね上速度Ｚ_VFL〜Ｚ_VRRも零である
ので、ステップＳ８で算出される総合制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RR
は目標車高に維持する中立圧制御力Ｕ_Nのみに対応した
値となり、これらが出力側インタフェース回路４４ｂ及
びＤ／Ａ変換器４５FL〜４５RRを介して駆動回路４６FL
〜４６RRに出力される。

【００３８】このため、駆動回路４６FL〜４６RRで圧力
指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRに対応した指令電流ｉ_FL〜ｉ_RRに変換
されて前輪側の圧力制御弁２０FL〜２０RRに供給され
る。この結果、圧力制御弁２０FL〜２０RRから目標車高
を維持するために必要な中立圧Ｐ_CNF，Ｐ_CNRが前輪側
及び後輪側の油圧シリンダ１８FL，１８FR及び１８RL，
１８RRに出力され、これら油圧シリンダ１８FL〜１８RR
で車体側部材１０及び車輪側部材１４間のストロークを
目標車高に維持する推力を発生する。

【００３９】この良路直進走行状態で、例えば前左右輪
１１FL及び１１FRが同時に路面がステップ状に上昇する
段差でなる所謂ランプステップ路を通過する状態となる
と、前左右輪の段差乗り上げによって前輪１１FL及び１
１FRがバウンドし、これによってストロークセンサ２７
FL及び２７FRのストローク検出値Ｓ_FL及びＳ_FRが零から
正方向に急増すると共に、車体側部材１０に上方向の加
速度が発生し、前左右輪の上下方向加速度センサ２８FL
及び２８FRの加速度検出値Ｚ_GFL及びＺ_GFRが正方向に
増加する。

【００４０】そして、これらストローク検出値Ｓ_FL及び
Ｓ_FRと、上下方向加速度検出値Ｚ_GFL及びＺ_GFRとが振
動入力推定回路４１に入力されるので、この振動入力推
定回路４１で、前述したように車体側部材１０の上下動
に影響されない真に路面形状に応じた路面変位の微分値
ｘ_0FL′及びｘ_0FR′がマイクロコンピュータ４４に出
力される。ここで、路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ
_0FR′とばね下速度の周波数に対するゲイン及び位相特
性は、図１０(a) 及び図１０(b) に示すように、ばね下
共振周波数近傍未満の周波数領域ではゲインが略零であ
って、位相も略零であることから路面変位の微分値とば
ね下速度と略一致して良好な路面変位の微分値の推定精
度が充分に高くなっている。一方、ばね下共振周波数近
傍以上の周波数領域では両者が不一致となるが、本実施
例では、制御対象周波数領域を５Hz程度以下とした制御
系を採用しているので、ばね下共振周波数近傍以上での
路面変位の部分値の推定精度の低下は無視することがで
きる。

【００４１】したがって、マイクロコンピュータ４４で
は、ステップＳ４の処理で前記(3)式に従って前輪１１F
L及び１１FRが通過した路面に後輪１１RL及び１１RRが
到達する迄の遅延時間τ_Rを算出し、これと路面変位の
微分値ｘ_OFL′及びｘ_0FR′とをシフトレジスタ領域の
先頭位置に格納すると共に、前回までの零の路面変位の
微分値ｘ_OFL′及びｘ_0FR′と遅延時間τ_Rとを順次１
つずつシフトし、このとき各遅延時間τ_Rからサンプリ
ング時間Ｔ_SとステップＳ５で算出された遅延時間補正
値Δτとを減算した値を新たな遅延時間τ_Rとして更新
する。

【００４２】この時点では、シフトレジスタ領域に格納
されている前回までの各路面変位の微分値ｘ_0FL′及び
ｘ_0FR′は零であるので、ステップＳ７で算出される後
輪に対する予見制御力Ｕ_pFL及びＵ_pFRは零の状態を維
持し、後輪側の制御力Ｕ_RL及びＵ_RRは中立制御力Ｕ_Nを
維持するが、前輪１１FL及び１１FR位置での上下方向加
速度センサ２８FL及び２８FRの加速度検出値Ｚ_GFL及び
Ｚ_GFRが正方向に増加しているので、ステップＳ８で算
出される前輪側の総合制御力Ｕ_FL及びＵ_FRが段差乗り上
げによる車体上昇速度に応じて中立制御力Ｕ_Nより低下
され、これに応じて駆動回路４６FL及び４６FRから出力
される指令電流ｉ_FLが低下し、これによって圧力制御弁
２０FL及び２０FRから出力される制御圧Ｐ_Cが中立圧Ｐ
_CNFより低下して、油圧シリンダ１８FL及び１８FRの推
力が低下され、前輪側のストロークを減少させることに
より、スカイフックダンパ機能を発揮して前輪１１FL及
び１１FRの段差乗り上げによる車体側部材１０の揺動を
抑制することができる。

【００４３】その後、前輪１１FL及び１１FRがランプス
テップ路を通過し終わると、再度前輪１１FL及び１１FR
については目標車高を維持する制御力Ｕ_FL及びＵ_FRに復
帰するが、後輪１１RL及び１１RRについては、ステップ
Ｓ４で算出した遅延時間τ_Rが零となる時点即ち後輪１
１RL及び１１RRがランプステップ路を通過する時点で、
ステップＳ７で前輪１１FL及び１１FRが段差乗り上げ時
の路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′が読出され、
これらに基づいて後輪に対して(4) 式及び(5)式に従っ
て予見制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRが算出されるので、前述
した(9) 式で表されるように、路面凹凸による影響が車
体に殆ど伝達されずに、良好な乗心地を確保することが
できる。しかも、後輪１１RL及び１１RRの段差乗り上げ
によって、後輪側の車体側部材１０に上方向の加速度が
生じたときには、この加速度が上下方向加速度センサ２
８RL及び２８RRで検出され、積分回路４２RL及び４２RR
で積分されたばね上速度Ｚ_VRL及びＺ_VRRがマイクロコ
ンピュータ４４に入力されるので、ステップＳ８でスカ
イフックダンパ機能を発揮して車体側部材１０の上昇を
抑制する能動制御力が発生され、これによって、圧力制
御弁２０RL及び２０RRが制御されることにより、油圧シ
リンダ１８RL及び１８RRに供給される油圧が制御され
て、車体の揺動が抑制される。

【００４４】このように、前記(4) 式及び(5) 式に従っ
て後輪に対する予見制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRを算出して
予見制御を行うことにより、図１１に示すように、より
実際の車両のサスペンションに近いばね下を含む１輪２
自由度モデルを考え、制御系の応答遅れをカットオフ周
波数５Hzの１次遅れと仮定し、その応答遅れをτ_S＝３
０msecで近似した場合のω₁＝０及びω₁＝１としたと
きのシミュレーション結果である周波数に対するゲイン
特性（振動伝達率Ｘ／Ｘ₀）を図１２に示す。

【００４５】この図１２から明らかなように、破線図示
の特性曲線Ｌ₁₁で示すω₁＝０とした場合及び鎖線図示
の特性曲線Ｌ₁₂で示すω₀＝１とした場合の双方につい
て、実線図示の特性曲線Ｌ₁₃で示す通常の予見制御を行
わない能動型サスペンションに比較して、ばね下共振周
波数（１０Hz程度）以下の殆どの周波数域で路面からの
振動伝達率Ｘ／Ｘ₀が低減しており、しかも従来例に対
して広範囲の周波数範囲で振動伝達を低減することがで
き、良好な乗心地を確保することができることが分か
る。

【００４６】ところで、前述した(4) 式及び(5) 式でω
₁＝０として制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRを算出すると、制
御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRの路面変位（車輪変位）ｘ_0FL及
びｘ_0FRに対する定常ゲイン（ｓ＝０とした場合のゲイ
ン）がＫとなるため、一過性の凹凸については問題がな
いが、前述したランプステップ路のように路面変位Ｘ
_0FL（≒ｘ_0FL）及びＸ_0FR（≒ｘ_0FR）が変化したま
ま戻らないような路面を走行した場合、平坦な路面に出
ても制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRが“０”とならず、制御力
Ｕ_pRL及びＵ_pRRとサスペンションのばね定数Ｋがつり
合うだけストロークしたままとなり、車高がもとに復帰
しない状態即ち車高の初期値をｈとすると、（Ｘ₀−ｘ
₀）−ｈ＝Ｕ／Ｋ≠０となる状態となる。したがって、
このような路面を走行した後、平坦な路面に出たときに
車高がもとに戻るようにするためには、制御力Ｕ_pRL及
びＵ_pRRの車輪上下速度推定値ｘ₀に対する定常ゲイン
が“０”となるように、(4) 式及び(5) 式でω₁＞０に
選定すればよい。

【００４７】一方、前輪１１FL，１１FRの何れか一方例
えば前左輪１１FLのみが一過性の凸部に乗り上げた場合
には、左輪側の油圧シリンダ１８RLについてのみ上記予
見制御が行われ、凸部乗り上げを生じない右輪側の油圧
シリンダ１８RRについては、中立圧を維持する制御が行
われる。また、前輪１１FL、１１FRが一過性の凹部に落
ち込んだときには、上記と逆の制御を行って車体の揺動
を抑制することができ、さらに一過性の凹凸に限らず不
整路面等の連続的な凹凸路面を走行する場合でも前輪の
挙動に応じて後輪を予見制御することができる。

【００４８】このように、上記第１実施例によると、前
方路面情報検出手段として、前輪１１FL及び１１FR位置
のストロークセンサ２７FL，２７FR及び上下方向加速度
センサ２８FL，２８FRを適用することができ、これらは
現在実用化されている能動型サスペンションに搭載され
ているものを利用することができるので、新たにセンサ
を開発或いは追加して搭載する必要がない利点がある。

【００４９】次に、本発明の第２実施例を図１３につい
て説明する。この第２実施例では、前輪１１FL及び１１
FRの前方で路面情報を検出し、検出した路面情報に基づ
いて前輪１１FL及び１１FRの油圧シリンダ１８FL及び１
８FRと後輪１１RL及び１１RRの油圧シリンダ１８RL及び
１８RRとの双方を予見制御するようにしたものてある。

【００５０】すなわち、図１３に示すように、前輪１１
FL及び１１FRの前方位置の下面に路面と対向して前方路
面情報検出手段としての超音波距離センサ７１FL及び７
１FRを配設すると共に、これら超音波距離センサ７１FL
及び７１FRの近傍位置に上下方向加速度センサ７２FL及
び７２FRを配設し、超音波距離センサ７１FL及び７１FR
の距離検出値Ｓ_FL及びＳ_FRが振動入力推定回路４１の微
分回路４１ａ及び４１ｂに入力すると共に、上下方向加
速度センサ７２FL及び７２FRの上下方向加速度検出値Ｚ
_Ga及びＺ_Gbが振動入力推定回路４１の積分回路４１ｃ及
び４１ｄにに入力し、この振動入力推定回路４１から前
述した第１実施例と同様の路面変位の微分値ｘ_0FL′及
びｘ_0FR′をマイクロコンピュータ４４に入力し、さら
にマイクロコンピュータ４４で、第１実施例の処理に加
えて前輪１１FL及び１１FRと超音波距離センサ７１FL及
び７１FRとの間の距離Ｌ_Fと車速検出値Ｖとから超音波
距離センサ７１FL及び７１FRで検出した路面に前輪１１
FL及び１１FRが到達するまでの前輪用遅延時間τ_Fを算
出し、この遅延時間τ_Fを路面変位の微分値ｘ_0FL′，
ｘ_0FR′及び後輪用遅延時間τ_Rと共に順次シフトレジ
スタ領域にシフトしながら格納し、前輪用遅延時間τ_F
及び後輪用遅延時間τ_Rが零となった路面変位の微分値
ｘ_0FL′，ｘ_0FR′を使用して、前述した(4) 式及び
(5) 式に対応する演算を行って、前輪用予見制御力Ｕ
_pFL及びＵ_pFRと後輪用予見制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRと
を算出し、これらに基づいて各圧力制御弁２０FL〜２０
RRを制御して、各油圧シリンダ１８FL〜１８RRで予見制
御力Ｕ_pFL〜Ｕ_pRRに対応する制御力を発生することに
より、前輪側及び後輪側の双方で予見制御を行うことを
除いては前述した第１実施例と同様の構成を有し、図１
との対応部分には同一符号を付しその詳細説明はこれを
省略する。

【００５１】この第２実施例によると、第１実施例と同
様の原理で前輪側及び後輪側の双方について予見制御を
行うことができるものであるが、前輪１１FL及び１１FR
より前方位置に配設した超音波距離センサ７１FL及び７
１FRと上下方向加速度センサ７２FL及び７２FRとに基づ
いて路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′を算出し、
これらをもとに前記(4) 式及び(5) 式に従って前後輪に
対する予見制御力Ｕ_pFL〜Ｕ_pRRを算出して予見制御を
行うことにより、前述した図１１に示すように、より実
際の車両のサスペンションに近いばね下を含む１輪２自
由度モデルを考え、制御系の応答遅れをカットオフ周波
数５Hzの１次遅れと仮定し、その応答遅れをτ_S＝３０
msecで近似した場合のω₁＝０及びω₁＝１としたとき
のシミュレーション結果である周波数に対するゲイン特
性（振動伝達率Ｘ／Ｘ₀）、振動の大きさ及びばね上上
下加速度を図１４、図１５及び図１６に夫々示す。

【００５２】図１４から明らかなように、破線図示の特
性曲線Ｌ₂₁で示すω₁＝０とした場合及び鎖線図示の特
性曲線Ｌ₂₂で示すω₁＝１とした場合の双方について、
実線図示の特性曲線Ｌ₂₃で示す通常の予見制御を行わな
い能動型サスペンションや細線図示の特性曲線Ｌ₂₄で示
す従来の予見制御を行った場合に比較して、ばね下共振
周波数（１０Hz程度）以下の周波数域で路面からの振動
伝達率Ｘ／Ｘ₀が低減しており、しかも従来例に対して
広範囲の周波数範囲で振動伝達を低減することができ、
良好な乗心地を確保することができることが分かる。

【００５３】また、図１５及び図１６から明らかなよう
に、夫々破線図示の特性曲線Ｌ₃₁及びＬ₄₁で示すω₁＝
０とした場合と夫々鎖線図示の特性曲線Ｌ₃₂及びＬ₄₂で
示すω₁＝１とした場合との双方とも、ランプステップ
路通過時のばね上の振動の大きさ及び上下加速度Ｘ″が
夫々実線図示の特性曲線Ｌ₃₃及びＬ₄₃で表される予見制
御を行わない場合に比較して大幅に低減させることがで
きることが実証された。

【００５４】このように、上記第２実施例によると、前
輪側及び後輪側の双方で予見制御を行うので、第１従来
例に比べてより大きな乗心地向上効果を発揮することが
できる。なお、上記第２実施例においては、前方路面情
報検出手段として超音波距離センサ７１FL及び７１FRを
適用した場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、レーザ距離計等の光学式距離センサなどの
他の非接触式距離センサを適用し得る。

【００５５】また、上記各実施例においては、制御対象
周波数領域を５Hz程度以下としてばね下質量が影響を及
ぼす高い周波数域は制御対象外とした図７の１輪１自由
度モデルについて予見制御を行う場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、制御系の応答性が
高く、ばね下共振周波数以上の高い周波数域まで制御可
能な制御系においては、図１１に示す１輪２自由度モデ
ルに示すように、ばね下質量の影響が無視できなくなる
ため、このような制御では、予見制御力Ｕ_pRL及びＵ
_pRRとして、前述した(4) 式及び(5) 式に代えて、下記
(14)式及び(15)式を適用することが好ましい。

【００５６】ただし、ω_nはばね下共振周波数（１０Hz程度）近傍の
周波数に２πを乗じた値、ζは減衰比でζ≠０、ω₁≧
０、Ｃ_p≦Ｃ、Ｋ_p≦Ｋこのように、(14)式及び(15)式
に基づいて予見制御力Ｕ_pRL及びＵ_pRRを算出すること
により、路面凹凸による影響が車体に殆ど伝達されず
に、良好な乗心地を確保することができる。

【００５７】すなわち、図１１の１輪２自由度モデルの
運動方程式は、ＭＸ″＝Ｃ（Ｘ₁′−Ｘ′）＋Ｋ（Ｘ₁−Ｘ）＋Ｕ−ＦｍＸ″＝ｋ（Ｘ₀−Ｘ₁）−Ｃ（Ｘ₁′−Ｘ′）−Ｋ（Ｘ₁−Ｘ）−Ｕで表すことができる。これをばね上変位Ｘについて解く
と、となる。例えば、前述した(14)式において、ω_n＝（ｍ
／ｋ）^1/2、ζ＝０、ω₁＝０、Ｃ_p＝Ｃ、Ｋ_p＝Ｋ、
ｘ_0FL′＝ｘ₀′として、予見制御力Ｕを上記(16)式に
代入すると、となる。路面推定の精度が充分高ければ、Ｘ₀−ｘ₀≒
０となるので、上記(17)式は、となり、路面凹凸による影響が車体に殆ど伝達されず、
良好な乗心地を確保することができる。ただし、ζ＝０
に設定すると、ω_n＝（ｍ／ｋ）^1/2で予見制御力Ｕが
無限大となってしまうので、ζ≠０である必要があり、
したがって、ばね下共振周波数近傍では、振動伝達率の
低減を行うことができない。

【００５８】そして、図１１の１輪２自由度モデルにつ
いて、制御系の応答遅れを、カットオフ周波数２０Hzの
１次遅れと仮定し、その応答遅れをτ_S＝８msecで近似
し、制御力を前述した(14)式及び(15)式で求めた場合を
シミュレーションした結果を図１７に示す。この図１７
から明らかなように、制御系の応答が高い場合には、破
線図示の曲線Ｌ₅₁で示すように、前述した(14)式及び(1
5)に基づいて予見制御力を算出することにより、鎖線図
示の曲線Ｌ₅₂で示す前述した(4) 式又は(5) 式で予見制
御力を算出した場合に比較して、乗心地に影響を与える
ばね上共振周波数よりばね下共振周波数側の４〜８Hzの
周波数範囲で振動伝達率を低減させることができ、良好
な乗心地を確保することができる。

【００５９】さらに、上記各実施例においては、アナロ
グ回路構成の振動入力推定回路４１を設けて、路面変位
の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′を算出する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、マイクロ
コンピュータ４４でディジタル処理することもでき、積
分回路４２FL〜４２FRについても同様である。さらにま
た、上記各実施例においては、マイクロコンピュータ４
４で、路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′を遅延時
間τ_F,τ_Rと共にシフトレジスタ領域に順次シフトしな
がら格納し、遅延時間τ_F,τ_Rが零となった路面変位の
微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′に基づいて予見制御力Ｕ
_pFL〜Ｕ_pRRを算出する場合について説明したが、これ
に限らず予め路面変位の微分値ｘ_0FL′及びｘ_0FR′に
基づいてステップＳ７に対応する処理を行って予見制御
力Ｕ_pFL〜Ｕ_pRRを算出し、これを遅延時間τ_F,τ_Rと
共に、シフトレジスタ領域にシフトしながら格納し、遅
延時間τ_F,τ_Rが零となった予見制御力Ｕ_pFL〜Ｕ_pRR
を使用して総合制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRを算出するようにして
もよい。

【００６０】また、上記各実施例においては、サスペン
ションの能動制御を上下方向加速度に基づいてのみ行う
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、他の横方向加速度センサ、前後方向加速度センサ等
の加速度検出値に基づくロール、ピッチ、バウンスを抑
制する制御信号を算出し、これらを前記圧力指令値Ｐ_FL
〜Ｐ_RRに加減算してトータル制御を行うようにしてもよ
い。

【００６１】さらに、上記各実施例においては、単位時
間当たりの車速変化量ΔＶに基づいて車両の加減速時に
生じる遅延時間τの誤差を補正をするようにした場合に
ついて説明したが、これに限らず車両の前後方向加速度
を加速度センサで検出し、その加速度検出値に基づいて
遅延時間τに対する補正値を算出するようにしてもよ
い。

【００６２】さらにまた、上記各実施例においては、制
御弁として圧力制御弁２０FL〜２０RRを適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、他
の流量制御型サーボ弁等を適用し得るものである。ま
た、上記実施例においては、コントローラ３０をマイク
ロコンピュータ６２で構成した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、シフトレジスタ、
演算回路等の電子回路を組み合わせて構成するようにし
てもよいことは言うまでもない。

【００６３】さらに、上記実施例においては、作動流体
として作動油を適用した場合について説明したが、これ
に限らず圧縮率の少ない流体であれば任意の作動流体を
適用し得る。またさらに、上記実施例においては、アク
チュエータとして能動型サスペンションを適用した場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
減衰力可変型ショックアブソーバ等のサスペンションの
減衰特性やばね特性を変更し得る構成であれば任意のア
クチュエータを適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るサ
スペンション制御装置によれば、制御対象車輪より前方
の路面情報を使用して制御対象車輪と車体との間に配設
されたアクチュエータを予見制御する際に、アクチュエ
ータで発生する制御力を、Ｕ＝−〔Ｃ_p＋｛１／（ω₁＋ｓ）｝Ｋ_p〕ｘ₀′ ただし、ｓはラプラス演算子、ω ₁ ＞０，Ｃ_p≦Ｃ，Ｋ_p≦Ｋに従って算出するようにしたので、ばね下共振周波数以
下の広範囲な周波数領域で振動伝達率を低減して、乗心
地を向上させることができるという効果が得られる。

【００６５】また、請求項２に係るサスペンション制御
装置によれば、制御対象車輪より前方の路面情報を使用
して制御対象車輪と車体との間に配設されたアクチュエ
ータを予見制御する際に、アクチュエータで発生する制
御力を、ただし、ω_nはばね下共振周波数近傍の周波数、ｓはラ
プラス演算子、ζ≠０，ω ₁ ＞０，Ｃ_p≦Ｃ，Ｋ_p≦Ｋ
に従って算出するようにしたので、制御系の応答性が高
い場合に、ばね下共振周波数近傍を除く広い周波数範囲
において振動伝達率を低減させて乗心地を向上させるこ
とができるという効果が得られる。

【００６６】さらに、請求項３に係るサスペンション制
御装置によれば、減衰力制御ゲインＣ_pを路面情報に応
じて変更するようにしたので、良路や悪路等の走行状態
にかかわらず良好な乗心地を得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】本発明の一実施例を示す概略構成図である。

【図２】圧力制御弁の指令電流に対する制御圧の関係を
示す特性線図である。

【図３】ストロークセンサの出力特性を示す特性線図で
ある。

【図４】上下方向加速度センサの出力特性を示す特性線
図である。

【図５】コントローラの一例を示すブロック図である。

【図６】マイクロコンピュータの処理手順の一例を示す
フローチャートである。

【図７】１輪１自由度モデルを示す説明図である。

【図８】ストロークスピードに対する減衰力の関係を示
す特性線図である。

【図９】路面変位の微分値に対する制御力の関係を示す
特性線図である。

【図１０】第１実施例の振動入力推定回路の周波数に対
する特性線図であり、(a) はゲイン特性線図、(b) は位
相特性線図である。

【図１１】１輪２自由度モデルを示す説明図である。

【図１２】第１実施例の周波数に対するゲイン（振動伝
達率）の関係を示す特性線図である。

【図１３】第２実施例を示す概略構成図である。

【図１４】第２実施例の周波数に対するゲイン（振動伝
達率）の関係を示す特性線図である。

【図１５】第２実施例の周波数に対する振動の大きさの
関係を示す特性線図である。

【図１６】第２実施例の周波数に対するばね上加速度の
関係を示す特性線図である。

【図１７】高応答性を有する制御系に対する予見制御力
とした場合の図１４に対応する特性線図である。

【符号の説明】

１０車体側部材１１FL〜１１RR 車輪１４車輪側部材１８FL〜１８RR 油圧シリンダ２０FL〜２０RR 圧力制御弁２２油圧源２６車速センサ２７FL，２７FR ストロークセンサ２８FL，２８FR 上下方向加速度センサ３０コントローラ４１振動入力推定回路４１ａ，４１ｂ微分回路４１ｃ，４１ｄ積分回路７１FL，７１FR 超音波距離センサ７２FL，７２FR 上下方向加速度センサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪と車体との間に配設され、制御信号
によってそれら間のストロークを制御可能な制御力を発
生するアクチュエータと、当該車輪より前方の路面情報
を検出する前方路面情報検出手段と、車速を検出する車
速検出手段と、前記アクチュエータに前方路面情報検出
手段の前方路面情報を前記車速検出手段の車速検出値に
応じて遅延させた値に基づいて演算される車体に対する
路面からの振動伝達力を抑制する制御力を発生させる制
御手段とを備え、前記制御手段は、前記前方路面情報に
基づく路面変位の微分値をｘ₀′、サスペンションのば
ね定数をＫ、減衰定数をＣとしたとき、前記アクチュエ
ータで発生させる制御力Ｕを、Ｕ＝−〔Ｃ_p＋｛１／（ω₁＋ｓ）｝Ｋ_p〕ｘ₀′ ただし、 ω₁：カットオフ周波数に２πを乗じた値でω ₁ ＞０Ｃ_p：Ｃ_p≦Ｃなる減衰力制御ゲインＫ_p：Ｋ_p≦Ｋなるばね力制御ゲインｓ：ラプラス演算子に従って算出することを特徴とするサスペンション制御
装置。
【請求項２】車輪と車体との間に配設され、制御信号
によってそれら間のストロークを制御可能な制御力を発
生するアクチュエータと、当該車輪より前方の路面情報
を検出する前方路面情報検出手段と、車速を検出する車
速検出手段と、前記アクチュエータに前方路面情報検出
手段の前方路面情報を前記車速検出手段の車速検出値に
応じて遅延させた値に基づいて演算される車体に対する
路面からの振動伝達力を抑制する制御力を発生させる制
御手段とを備え、前記制御手段は、前記前方路面情報に
基づく路面変位の微分値をｘ₀′、サスペンションのば
ね定数をＫ、減衰定数をＣ、ばね下共振周波数近傍の周
波数をω_n／２πとしたとき、前記アクチュエータで発
生させる制御力Ｕを、ただし、 ζ ：ζ≠０なる減衰比 ω₁：カットオフ周波数に２πを乗じた値でω ₁ ＞０Ｃ_p：Ｃ_p≦Ｃなる減衰力制御ゲインＫ_p：Ｋ_p≦Ｋなるばね力制御ゲインｓ：ラプラス演算子に従って算出することを特徴とするサスペンション制御
装置。
【請求項３】前記制御手段は、減衰力制御ゲインＣ_p
を路面情報に応じて変更するように構成されている請求
項１又は請求項２に記載のサスペンション制御装置。