JP3156533B2 - サスペンション予見制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体と車輪との間に介
装されたアクチュエータに制御信号に応じた制御力を発
生させて、車体の振動を低減させるサスペンション予見
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のサスペンション予見制御
装置として、例えば、特開昭６１−１３５８１１号公報
（以下、第１従来例という）、特開昭６１−１６６７１
５号公報（以下、第２従来例という）、特願平６−２６
５５２５号公報（以下、第３従来例という）等に記載さ
れているものがある。

【０００３】上記第１従来例は、制御対象車輪の走行前
方に配設されて路面の凹凸を検出する非接触型センサ
（例えば、超音波探触子）で構成される検出部を有し、
車輪と車体とを所定ストロークで支持するスピンドル機
構に油圧を注入又は排出する電磁バルブに対して、非接
触型センサで検出された信号と車速信号とによって得ら
れた指令信号で制御を行い、これにより上記所定ストロ
ークの伸縮を制御して走行中の振動を減少するように構
成されている。

【０００４】そして、上記第２従来例は、後輪側を制御
対象車輪としたサスペンション予見制御装置に係るもの
であり、前輪に加わる路面とは垂直方向成分の加速度を
検出し、この加速度検出値が所定範囲外であるか否かを
判定手段で判定し、この判定手段により加速度検出値が
所定範囲外であると判定されると、後輪のサスペンショ
ン特性、例えば空気ばね定数等を変更して、後輪に生じ
るショックを低減するように構成されている。

【０００５】また、上記第３従来例は、車輪と車体との
間に介装されこれらの間のストロークを制御するアクチ
ュエータと、ばね下からサスペンションを介して車体へ
伝達される振動入力を推定する振動入力推定手段と、ア
クチュエータに対して振動入力を打ち消す制御信号を供
給する制御手段とを備え、振動入力のうちの例えば５〜
６Hz以上のばね下共振周波数領域等の入力レベルに応じ
て制御手段での制御ゲインを設定するよう構成されてい
る。この従来例では、制御対象車輪から得られた路面情
報によって当該車輪のサスペンションを制御しているた
め、制御手段の演算時間やアクチュエータの応答遅れに
よる影響が生じ、特に高周波領域では制御力の遅れが大
きくなるので、これを低減するために、ばね下から車体
へ伝達される振動入力のうちの低周波成分と高周波成分
とを比較し、例えば高周波成分が大きいときには制御ゲ
インを低くして、応答遅れによるばね上の振動特性の悪
化を低減しながら前席側及び後席側の振動を低下させて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１従来例にあっては、超音波センサや光センサ等の非接
触型センサで制御対象車輪の走行前方の路面情報を得て
サスペンション制御を行う構成となっており、この種の
センサは、高価であり制御装置のコスト高に繋がり、
又、ほこり、泥、水滴、雪溜まり等により誤差が生じ易
くサスペンション制御が不正確となる恐れがある。この
ため、目的とする乗り心地性の向上が達成されない場合
が生じる。

【０００７】そして、上記第２従来例にあっては、前輪
のばね下運動を検出することで前輪位置の路面の凹凸状
態を検出し、その検出値に基づいて後輪側のサスペンシ
ョン制御を行う構成であるため、上記第１従来例のよう
な非接触型センサを用いていない。しかし、この制御で
は、前輪側の振動はそのままで後輪側の振動のみが低減
されるため、車両のピッチングが大きくなり、乗員に不
快感を感じさせる。また、後ろの座席では単発的衝撃や
振動が低減されて乗り心地が改善するが、前側の座席で
は後ろの座席ほど乗り心地が向上しないという問題点を
有している。

【０００８】また、上記第３従来例にあっては、前側の
座席及び後ろ側の座席の振動を低減するように制御を行
っているが、上下加速度センサが設置された加速度検出
点の近傍を中心とする低周波ピッチングが発生している
場合には、この検出点ではピッチングの影響を検出でき
ない。このため、低周波ピッチングが発生していても低
周波成分の振動入力が小さいと判断され、このときに
は、制御ゲインが大きな値に設定されないので、低周波
ピッチングを抑制することができず、上記第２従来例の
ように、乗員に不快感を感じさせるという問題点を有し
ている。

【０００９】したがって、本発明は、上記問題点を解消
し、前輪及び後輪のばね下からサスペンションを介して
車体に伝わる振動を低減させると共に、車両のピッチン
グを低下させ、乗員に不快感を感じさせないサスペンシ
ョン予見制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に係るサスペンション予見制
御装置は、図１のクレーム対応図に示すように、車体側
部材と各車輪と共に揺動する車輪側部材との間に介装さ
れ、それらの間のストロークを制御可能なアクチュエー
タと、前輪側のばね下運動速度を検出する前輪ばね下運
動速度検出手段と、車両の前後方向速度を検出する車速
検出手段と、前記前輪ばね下運動速度検出手段の検出値
と前記車速検出手段の検出値とに基づいて後輪側でのば
ね下から車体に伝達される振動を抑制する後輪側制御指
令値を算出し、後輪側の前記アクチュエータに前記後輪
側制御指令値を出力すると共に、前記前輪ばね下運動速
度検出手段の検出値に基づいて前輪側でのばね下から車
体に伝達される振動を抑制する前輪側制御指令値を算出
し、前輪側の前記アクチュエータに前記前輪側制御指令
値を出力する制御手段とを備えたサスペンション予見制
御装置において、車体に作用する低周波成分のピッチン
グ量を検出するピッチング量検出手段と、該ピッチング
量検出手段のピッチング量に応じて前記前輪側制御指令
値を算出するための制御ゲインを変更する制御ゲイン変
更手段と、を設けたことを特徴とする。

【００１１】そして、本発明のうち請求項２に係るサス
ペンション予見制御装置は、前記制御ゲイン変更手段
が、前記制御ゲインを、前記ピッチング量が予め設定し
た所定値以上の場合には高く設定し、当該所定値未満の
場合には低く設定することを特徴とする。また、本発明
のうち請求項３に係るサスペンション予見制御装置は、
前記制御ゲイン変更手段が、前記制御ゲインを前記ピッ
チング量が増大するに従って漸増させるように設定する
ことを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明のうち請求項４に係るサス
ペンション予見制御装置は、前記前輪ばね下運動速度検
出手段が、車輪直上近傍の車体での上下加速度を検出す
る車体上下加速度検出手段と、車輪と車体の間の相対変
位を検出するストローク検出手段と、前記車体上下加速
度検出手段の上下加速度検出値及び前記ストローク検出
手段のストローク検出値に基づいてばね下運動速度を算
出する算出手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１３】そして、本発明のうち請求項５に係るサス
ペンション予見制御装置は、前記ピッチング量検出手段
が、ピッチ角に基づいて低周波成分のピッチング量を算
出することを特徴とする。さらにまた、本発明のうち請
求項６に係るサスペンション予見制御装置は、前記ピッ
チング量検出手段は、ピッチ角速度に基づいて低周波成
分のピッチング量を算出することを特徴とする。

【００１４】そしてさらに、本発明のうち請求項７に係
るサスペンション予見制御装置は、前記ピッチング量検
出手段は、ピッチ角加速度に基づいて低周波成分のピッ
チング量を算出することを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記構成により、本発明のうち請求項１に係る
サスペンション予見制御装置によれば、後輪でのばね下
からサスペンションを介して車体に伝達される振動入力
１予見し、この振動を打ち消すための後輪予見制御を行
うと共に、前輪でのばね下からサスペンションを介して
車体に伝達される振動を打ち消すための前輪制御を行
い、且つ、前輪の制御ゲインを低周波成分のピッチング
量に応じて変更し、低周波ピッチングの低減を図ってい
る。

【００１６】そして、本発明のうち請求項２に係るサス
ペンション予見制御装置によれば、低周波成分のピッチ
ング量が所定の値以上の場合には、前輪側制御指令値を
算出するための制御ゲインを高く設定して、低周波ピッ
チングを低減することに重点を置いた制御を行い、一
方、低周波成分のピッチング量が所定の値未満の場合に
は、前記制御ゲインを小さく設定して、低周波ピッチン
グの低減よりはバウンスの悪化抑制に重点を置いた制御
を行う。

【００１７】また、本発明のうち請求項３に係るサスペ
ンション予見制御装置によれば、低周波成分のピッチン
グ量が増大するに従って前記制御ゲインを漸増させて、
制御ゲインを微小に可変させて滑らかな制御を行ってい
る。さらに、本発明のうち請求項４に係るサスペンショ
ン予見制御装置によれば、ばね下運動速度は、車体上下
加速度検出手段の上下加速度検出値及びストローク検出
手段のストローク検出値に基づいて算出される。

【００１８】そして、請求項５〜７に記載した発明によ
れば、それぞれピッチ角、ピッチ角速度、及びピッチ角
加速度に基づいてピッチング量を算出している。ピッチ
角を用いたときには、ピッチ角速度のときと比較して低
周波側寄りの成分が支配的となる。また、ピッチ角加速
度を用いたときには、ピッチ角速度のときと比較して高
周波側寄りの成分が支配的となる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図２は、本発明の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はサスペンション予見制御装置をそ
れぞれ示す。

【００２０】サスペンション予見制御装置１２は、車体
側部材１０と車輪１１ＦＬ〜１１ＲＲの各車輪側部材１
４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１
８ＦＬ〜１８ＲＲにそ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〜２０
ＲＲ間の供給側配管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
１１ＦＲ及び１１ＦＬ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、車両上の
任意の３点であってこれらが一直線上にならない位置に
配設され、車体の上下方向加速度をそれぞれ個別に検出
する上下方向加速度センサ２８ａ〜２８ｃと、各上下方
向加速度センサ２８ａ〜２８ｃの車体上下方向加速度検
出値Ｇ_a 〜Ｇ_c に基づき左右前輪位置での車体上下方向
加速度算出値Ｇ_FL及びＧ_FRを求めると共に、車体のピッ
チ角加速度θ″を算出し、且つ、各センサ２６，２７Ｆ
Ｌ，２７ＦＲ及び２８ａ〜２８ｃの検出値に基づき前後
輪の運動状態に応じて各圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲ
を個別に能動制御する制御手段としてのコントローラ３
０とを備えている。

【００２１】各油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲ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に取付けられ、ピストンロッド１８ｂの上端が車体側
部材１０に取付けられている。また、各圧力室Ｌ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、各圧力室Ｌは、絞り
弁３２を介してばね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〜１８
ＲＲの各々のばね上、ばね下相当間には、比較的低いば
ね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。

【００２２】各圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲ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し、従来周
知の３ポート比例電磁減圧弁（例えば特開昭６４−７４
１１１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。

【００２３】ここで、励磁コイルに加えられる指令電流
ｉ（：ｉ_FL〜ｉ_FR）と圧力制御弁２０ＦＬ（〜２０Ｒ
Ｒ）の出力ポートから出力される制御圧Ｐとの関係は、
図３に示すように、ノイズを考慮した最少電流値ｉ_MIN
のときに最低制御圧Ｐ_MIN 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は増加し、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。比例
直線上の中間は、中立指令電流ｉ_N 、中立制御圧Ｐ_N と
なる。

【００２４】各ストロークセンサ２７ＦＬ，２７ＦＲ
は、図４に示すように、ストロークに応じてストローク
検出値が比例して変化し、車高が予め設定した目標車高
に一致するときに零の中立電圧、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。

【００２５】各上下方向加速度センサ２８ａ〜２８ｃ
は、図５に示すように、上下方向加速度センサ２８ａ，
２８ｂが車体の前輪１１ＦＲ，１１ＦＬの内側やや後方
位置に、上下方向加速度センサ２８ｃが車体の後輪１１
ＲＬ，ＲＲの中間やや前方位置にそれぞれ配設されてい
る。これら上下方向加速度センサ２８ａ〜２８ｃは、図
６に示すように、入力された加速度に応じて加速度検出
値が直線的に変化し、上下方向の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
る車体上下方向加速度検出値Ｇ_a 〜Ｇ_c を出力するよう
構成されている。

【００２６】図５に示すように上下方向加速度センサ２
８ａ〜２８ｃを配置することにより、車両にバウンス加
速度ｚ″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度φ″
が生じたときに、各上下方向加速度センサ２８ａ〜２８
ｃからは、それぞれ下記（１）〜（３）式で表される車
体上下方向加速度検出値Ｇ_a 〜Ｇ_c が出力される。 Ｇ_a ＝ｚ″＋p1・θ″＋q1・φ″ …（１） Ｇ_b ＝ｚ″＋p2・θ″＋q2・φ″ …（２） Ｇ_c ＝ｚ″＋p3・θ″＋q3・φ″ …（３） ここで、q1〜q3は、車両の重心点ｇを通る前後方向線
（ｙ軸）と各上下方向加速度センサ２８ａ〜２８ｃとの
間の左右方向距離であり、p1〜p3は、車両の重心点ｇを
通る左右方向線（ｘ軸）と各上下方向加速度センサ２８
ａ〜２８ｃとの間の前後方向距離であり、各上下方向加
速度センサ２８ａ〜２８ｃのｘｙ座標上での位置は、そ
れぞれ（q1，p1）、（q2，p2）、（q3，p3）である。ま
た、ｘ軸上における進行方向に向かって左方向をｘ軸上
の正とし、且つ、ｙ軸上における後ろ方向をｙ軸上の正
と規定すると、各車輪１１ＦＬ〜１１ＲＲは、ｘｙ座標
上でそれぞれ（ b，-a）、（-b，-a）、（ b， c）、
（-b， c）と表せられる位置に配設されている。

【００２７】コントローラ３０は、図７に示すように、
各上下方向加速度センサ２８ａ〜２８ｃから出力される
車体上下方向加速度検出値Ｇ_a 〜Ｇ_c 、及び各ストロー
クセンサ２７ＦＬ，２７ＦＲから出力されるストローク
検出値Ｈ_FL、Ｈ_FRをそれぞれ入力して各々ディジタル値
に変換するＡ／Ｄ変換器４３と、このＡ／Ｄ変換器４３
の出力信号及び車速センサ２６の車速検出値Ｖ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を各々
アナログ値に変換するＤ／Ａ変換器４５と、Ｄ／Ａ変換
器４５から供給された信号を圧力制御弁２０ＦＬ〜２０
ＲＲに対する駆動電流（指令電流）ｉ_FL〜ｉ_FRに変換す
る例えばフローティング型定電圧回路で構成される制御
弁駆動回路４６ＦＬ〜４６ＲＲとを備えている。このコ
ントローラ３０は、イグニッション・スイッチがオン状
態に切り替わることで電源が投入されて初期設定が行わ
れる。

【００２８】マイクロコンピュータ４４は、少なくと
も、入出力インタフェース回路４４ａと、中央演算処理
装置４４ｂと、記憶装置４４ｃとを有する。入出力イン
タフェース回路４４ａには、車速検出値ＶとＡ／Ｄ変換
器４３の出力信号とが入力され、中央演算処理装置４４
ｂからの圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRが入出力インタフェース
回路４４ａを介してＤ／Ａ変換器４５に出力される。

【００２９】中央演算処理装置４４ｂは、所定のサンプ
リング時間（例えば２０msec）毎に、車体上下方向加速
度検出値Ｇ_a 〜Ｇ_c 、ストローク検出値Ｈ_FL，Ｈ_FR、及
び車速検出値Ｖを読み込む。そして、車体上下方向加速
度検出値Ｇ_a 〜Ｇ_c をもとに各車輪の位置での車体上下
方向加速度算出値Ｇ_FL〜Ｇ_RRを求めると共に車両のピッ
チ角加速度θ″を算出し、更に、前輪の車体上下方向加
速度算出値Ｇ_FL，Ｇ_FR及びストローク検出値Ｈ_FL，Ｈ_FR
に基づいて左右前輪の路面変位の微分値即ちばね下運動
速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′を推定する。そして、このばね下運
動速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′及び車速検出値Ｖに基づいて左右
後輪のばね下運動速度Ｚ_RL′，Ｚ_RR′を推定し、姿勢変
化を抑制するための後輪の予見制御力Ｕ_PRL ，Ｕ_PRR を
算出し、且つ、前輪のばね下運動速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′に
基づいて、ばね下から車体へ伝達される振動入力を打ち
消して車体の姿勢変化を抑制するための前輪の制御力Ｕ
_{PF L} ，Ｕ_PFR を算出し、更に、前輪のピッチ角加速度
θ″に応じて前輪の制御ゲインαを変化させて補正制御
力αＵ_PFL ，αＵ_PFR を算出する。さらに、各車体上下
方向加速度算出値Ｇ_FL〜Ｇ_RRを積分した車体上下速度値
Ｚ_UFL ′〜Ｚ_URR ′に基づいてスカイフックダンパ機能
を発揮する各車輪に対する能動制御用制御力を算出し、
各車輪でそれぞれの制御力を加算した総合制御力Ｕ_FL〜
Ｕ_RRを、各圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲに対する圧力
指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRとしてＤ／Ａ変換器４５に出力する。

【００３０】記憶装置４４ｃは、中央演算処理装置４４
ｂの演算処理に必要なプログラムを予め記憶すると共
に、所定のサンプリング時間Ｔｓごとに読み込むばね下
運動速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′を遅延時間τ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、中央演算処理装置４４ｂの演算過程で必要
な演算結果を逐次記憶する。

【００３１】次に、マイクロコンピュータで実行される
処理手順を図８に示したフローチャートに基づいて説明
する。この処理は、所定のサンプリング時間Ｔｓ、例え
ば２０msecごとのタイマ割り込み処理として実行され
る。先ず、ステップＳ１で、車体上下方向加速度検出値
Ｇ_a 〜Ｇ_c 、ストローク検出値Ｈ_FL，Ｈ_FR、及び車速検
出値Ｖを読み込む。

【００３２】次に、ステップＳ２に移行し、下記（５）
〜（９ａ）式の演算を行って、左右の前輪位置でのそれ
ぞれの車体上下方向加速度算出値Ｇ_FL〜Ｇ_RR、及び車体
のピッチ角加速度θ″を求める。ここで、左前輪位置
は、ｘｙ座標上では（ b，-a）であり、右前輪位置は
（-b，-a）、左後輪位置は（ b， c）、右後輪位置は
（-b， c）であるので、車体上下方向加速度算出値Ｇ_FL
〜Ｇ_RRは、下記（４ａ）及び（４ｄ）式のように表すこ
とができる。

【００３３】 Ｇ_FL＝ｚ″−ａ・θ″＋ｂ・φ″ …（４ａ） Ｇ_FR＝ｚ″−ａ・θ″−ｂ・φ″ …（４ｂ） Ｇ_RL＝ｚ″＋ｃ・θ″＋ｂ・φ″ …（４ｃ） Ｇ_RR＝ｚ″＋ｃ・θ″−ｂ・φ″ …（４ｄ） この式で、前記（１）〜（３）式を用いてｚ″、θ″及
びφ″を消去すると、次のように、上下方向加速度セン
サ２８ａ〜２８ｃ及び車輪ＦＬ〜ＲＲの配設された位置
に応じた車体上下方向加速度算出値Ｇ_FL〜Ｇ_RRを算出す
ることができる。

【００３４】 Ｇ_FL＝〔｛p2q3−p3q2−ａ（q2−q3）＋ｂ（p3−p2 )｝Ｇ_a ＋｛p3q1−p1q3−ａ（q3−q1）＋ｂ（p1−p3 )｝Ｇ_b ＋｛p1q2−p2q1−ａ（q1−q2）＋ｂ（p2−p1 )｝Ｇ_c 〕／Ａ…（５） Ｇ_FR＝〔｛p2q3−p3q2−ａ（q2−q3）−ｂ（p3−p2 )｝Ｇ_a ＋｛p3q1−p1q3−ａ（q3−q1）−ｂ（p1−p3 )｝Ｇ_b ＋｛p1q2−p2q1−ａ（q1−q2）−ｂ（p2−p1 )｝Ｇ_c 〕／Ａ…（６） Ｇ_RL＝〔｛p2q3−p3q2＋ｃ（q2−q3）＋ｂ（p3−p2 )｝Ｇ_a ＋｛p3q1−p1q3＋ｃ（q3−q1）＋ｂ（p1−p3 )｝Ｇ_b ＋｛p1q2−p2q1＋ｃ（q1−q2）＋ｂ（p2−p1 )｝Ｇ_c 〕／Ａ…（７） Ｇ_RR＝〔｛p2q3−p3q2＋ｃ（q2−q3）−ｂ（p3−p2 )｝Ｇ_a ＋｛p3q1−p1q3＋ｃ（q3−q1）−ｂ（p1−p3 )｝Ｇ_b ＋｛p1q2−p2q1＋ｃ（q1−q2）−ｂ（p2−p1 )｝Ｇ_c 〕／Ａ…（８） θ″＝｛（q2−q3）Ｇ_a ＋（q3−q1）Ｇ_b ＋（q1−q2）Ｇ_c ｝／Ａ…（９） ただし、Ａ＝p1（q2−q3）＋p2（q3−q1）＋p3（q1−q2）…（９ａ） 次に、ステップＳ３に移行し、前輪のばね下運動速度Ｚ
_FL′，Ｚ_FR′を推定する。このステップＳ３では、算出
した上記前輪の車体上下方向加速度算出値Ｇ_FL，Ｇ_FR、
及び前記ステップＳ１で読み込んだストローク検出値Ｈ
_FL，Ｈ_FRに基づいて、路面形状に正確に追従した前輪１
１ＦＬ，１１ＦＲの路面変化（ばね下変位）Ｚ_FL，Ｚ_FR
の微分値、即ち、ばね下運動速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′を推定
する。

【００３５】ストロークセンサ２７ＦＬ，２７ＦＲから
出力されるストローク検出値Ｈ_FL，Ｈ_FRは、ばね下及び
ばね上間の相対変位を表すので、各前輪１１ＦＬ，１１
ＦＲのばね下変位Ｚ_FL，Ｚ_FRから車体のばね上変位Ｚ
_UFL ，Ｚ_UFR を減算した値となる。これを例えば左前輪
について示すと下記（１０）式のようになる。 Ｈ_FL＝Ｚ_FL−Ｚ_UFL …（１０） 従って、上記（１０）式より、ストローク検出値Ｈ_FLを
微分したストローク速度Ｈ_FL′は、ばね下変位の微分値
Ｚ_FL′からばね上変位の微分値（車体上下速度値）Ｚ
_UFL ′を減算した値となる。これを下記（１０ａ）式に
示す。

【００３６】 Ｈ_FL′＝Ｚ_FL′−Ｚ_UFL ′ …（１０ａ） また、車体上下方向加速度算出値Ｇ_FL，Ｇ_FRの積分値
は、ばね上変位の微分値Ｚ_UFL ′，Ｚ_UFR ′と等価なの
で、（１０ａ）式のストローク速度Ｈ_FL′に車体上下方
向加速度算出値Ｇ_FLの積分値を加算することにより、ば
ね上変位の微分値Ｚ_UFL ′が相殺されて、路面変位の微
分値であるばね下運動速度Ｚ_FL′を得ることができる。
これを下記（１１）式に示す。右前輪のばね下運動速度
Ｚ_FR′についても同様に算出することができる。

【００３７】 Ｚ_FL′＝Ｈ_FL′＋ｆ（Ｇ_FL） …（１１） ここで、ｆ（Ｇ_FL）は車体上下方向加速度算出値Ｇ_FLの
積分値を表す。次に、ステップＳ４に移行し、算出した
ばね下運動速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′を記憶装置４４ｃ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ばね下運動速度Ｚ_FL′，
Ｚ_FR′を順次シフトする。

【００３８】次に、ステップＳ５に移行し、車速検出値
Ｖをもとに下記（１２）式の演算を行って、前輪１１Ｆ
Ｌ，１１ＦＲが通過した路面に後輪１１ＲＬ，１１ＲＲ
が到達するまでの遅延時間τを算出する。 τ＝（Ｌ／Ｖ）−τ_C …（１２） ただし、Ｌはホイールベース、τ_C は制御系の遅れ時間
であって、油圧系の応答遅れとコントローラの演算処理
時間等の加算値で表される。

【００３９】さらに、今回の車速検出値Ｖ（ｎ）からサ
ンプリング時間Ｔｓだけ前の前回の車速検出値Ｖ（ｎ−
１）との偏差でなる車速の変化速度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Δ
τを算出する。次に、ステップＳ６に移行し、算出した
遅延時間τを同じサンプリング時に格納したばね下運動
速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′に対応させてシフトレジスタ領域に
格納すると共に、前回までに格納されている遅延時間τ
を順次シフトする。このとき、シフトする際に、各シフ
ト位置の遅延時間τからサンプリング時間Ｔｓ及び遅延
時間補正値Δτをそれぞれ減算した値を新たな遅延時間
τとして更新して格納する。

【００４０】次に、ステップＳ７に移行し、最新の前輪
ばね下運動速度Ｚ_FL′(t），Ｚ_FR′(t）より時間τだけ
前のばね下運動速度Ｚ_FL′(t−τ），Ｚ_FR′(t−τ）を
シフトレジスタ領域から読み出して、前輪１１ＦＬ，１
１ＦＲが通過した路面に遅延時間τだけ遅れて後輪１１
ＲＬ，１１ＲＲが到達したときの、後輪１１ＲＬ，１１
ＲＲのばね下運動速度Ｚ_RL′，Ｚ_RR′を得る。即ち、シ
フトレジスタ領域に格納されている最古即ち遅延時間τ
が零以下となったばね下運動速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′を読み
出して、ステップＳ８に移行する。

【００４１】ステップＳ８では、後輪１１ＲＬ，１１Ｒ
Ｒのばね下運動速度Ｚ_RL′，Ｚ_RR′を積分してばね下変
位（路面変位）Ｚ_RL，Ｚ_RRを算出し、これらのばね下運
動速度Ｚ_RL′，Ｚ_RR′及びばね下変位Ｚ_RL，Ｚ_RRに基づ
き、下記（１３）及び（１４）式の演算を行って、後輪
１１ＲＬ，１１ＲＲにおける、ばね下からサスペンショ
ンを介して車体に伝達される振動入力Ｆ_RL，Ｆ_RRを算出
し、更に、下記（１３ａ）及び（１４ａ）式から、この
振動入力Ｆ_RL，Ｆ_RRを打ち消して車体の姿勢変化を抑制
するための予見制御力Ｕ_PRL ，Ｕ_PRR を算出する。そし
て、読み出した最古のばね下運動速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′及
びこれに対する遅延時間τをシフトレジスタ領域から消
去する。

【００４２】 Ｆ_RL＝Ｃ_RL・Ｚ_RL′＋ｋ_RL・Ｚ_RL…（１３） Ｆ_RR＝Ｃ_RR・Ｚ_RR′＋ｋ_RR・Ｚ_RR…（１４） Ｕ_PRL ＝−Ｆ_RL …（１３ａ） Ｕ_PRR ＝−Ｆ_RR …（１４ａ） ここで、Ｃ_RL及びＣ_RRは、それぞれ各後輪に対応するサ
スペンションの減衰係数、ｋ_RL及びｋ_RRは、同じくばね
定数を表す。

【００４３】この振動入力Ｆ_RL，Ｆ_RRの算出について説
明すると、本実施例では、各車輪１１ＦＬ〜１１ＲＲの
サスペンションを独立に制御しているので、各車輪１１
ＦＬ〜１１ＲＲの運動モデルは、図９に示すように、接
地されたばね下質量及びばね上質量間に、ばね要素ｋ及
び減衰要素Ｃを有したサスペンションが配置された１輪
１自由度モデルで表すことができる。この１輪１自由度
モデルの運動方程式に基づいて上記（１３）及び（１
４）式の振動入力Ｆ_RL，Ｆ_RRが算出される。

【００４４】次に、ステップＳ９に移行し、シフトレジ
スタ領域に格納されている最新のばね下運動速度
Ｚ_FL′，Ｚ_FR′を積分して前輪でのばね下変位Ｚ_FL，Ｚ
_FRを算出し、上記ステップＳ８と同様に、これらのばね
下運動速度Ｚ_FL′，Ｚ_FR′及びばね下変位Ｚ_FL，Ｚ_FRに
基づき、下記（１５）及び（１６）式の演算を行って、
前輪１１ＦＬ，１１ＦＲにおける、バネ下からサスペン
ションを介して車体に伝達される振動入力Ｆ_FL，Ｆ_FRを
算出し、更に、下記（１５ａ）及び（１６ａ）式からこ
の振動入力Ｆ_FL，Ｆ_FRを打ち消して車体の姿勢変化を抑
制するための前輪の制御力Ｕ_PFL ，Ｕ_PFR を算出する。

【００４５】 Ｆ_FL＝Ｃ_FL・Ｚ_FL′＋ｋ_FL・Ｚ_FL…（１５） Ｆ_FR＝Ｃ_FR・Ｚ_FR′＋ｋ_FR・Ｚ_FR…（１６） Ｕ_PFL ＝−Ｆ_FL …（１５ａ） Ｕ_PFR ＝−Ｆ_FR …（１６ａ） ここで、Ｃ_FL及びＣ_FRは、それぞれ各前輪に対応するサ
スペンションの減衰係数、ｋ_FL及びｋ_FRは、同じくばね
定数を表す。

【００４６】次に、ステップＳ１０に移行し、ステップ
Ｓ２で算出したピッチ角加速度θ″に基づいて、低周波
ピッチングの大小を判定するための指標値としてピッチ
ング評価指標Ｊを算出する。本実施例においては、算出
された前輪位置での車体上下方向加速度算出値Ｇ_FL，Ｇ
_FR及びストローク検出値Ｈ_FL，Ｈ_FRをもとに、前輪及び
後輪でのばね下からサスペンションを介して車体に伝達
される振動入力を打ち消すように前輪制御を行い、更に
車速検出値Ｖをもとに後輪予見制御を行い、前輪制御及
び後輪予見制御を共に行うことによって、低周波ピッチ
ングを低減している。しかし、常に前輪制御及び後輪予
見制御を行うと、人間の振動感度が比較的高い高周波領
域側でのバウンス特性が悪化して好ましくない。このた
め、車体の低周波ピッチングを検出し、この低周波ピッ
チングの大小に応じて前輪制御の制御ゲインを可変し
て、低周波ピッチングを抑制すると共に、高周波領域側
でのバウンス特性悪化の回避を行っている。

【００４７】このピッチング評価指標Ｊを下記（１７）
式に基づいて算出する。このピッチング評価指標Ｊを算
出する場合に、ピッチ角加速度θ″をそのまま用いると
低周波成分の値が小さい値となるので、ピッチ角加速度
θ″を積分して角速度θ′に変換する。そして、この角
速度θ′にローパスフィルタ処理、例えばカットオフ周
波数が２Hz程度のフィルタ処理を行い、更に、所定時間
Ｔの二乗積分を行ってピッチング評価指標Ｊを算出す
る。

【００４８】

【数１】

【００４９】ここで、ｆ（θ′）は、角速度θ′のロー
パスフィルタ処理を表している。次に、ステップＳ１１
に移行し、ピッチング評価指標Ｊが設定値Ｊｃ以上であ
るか否か判定を行う。Ｊ≧Ｊｃであれば、ステップＳ１
２に移行し、記憶装置４４ｃの所定の領域に格納してあ
る制御ゲインαの値を１に設定してステップＳ１４に移
行する。Ｊ＜Ｊｃであれば、ステップＳ１３に移行し、
この制御ゲインαの値を零に設定してステップＳ１４に
移行する。なお、この設定値Ｊｃは、使用する加速度セ
ンサに応じて適宜設定する。

【００５０】ステップＳ１４では、前輪の制御力
Ｕ_PFL ，Ｕ_PFR に各々制御ゲインαを乗じて、補正制御
力αＵ_PFL ，αＵ_PFR を算出する。そして、ステップＳ
１５に移行する。ステップＳ１５では、ステップＳ２で
算出した車体上下方向加速度算出値Ｇ_FL〜Ｇ_RRをそれぞ
れ積分して各車体上下速度値Ｚ_UFL ′〜Ｚ_URR ′を算出
し、更に、スカイフックダンパ機能を発揮して、補正制
御力αＵ_PFL ，αＵ_PFR 及び予見制御力Ｕ_PRL ，Ｕ_PRR
とは逆方向に作用するそれぞれの能動制御用制御力Ｋ_B
・Ｚ_UFL ′〜Ｋ_B ・Ｚ_URR ′を演算し、下記（１８）〜
（２１）式に従って各車輪における総合制御力Ｕ_FL〜Ｕ
_RRを算出する。

【００５１】 Ｕ_FL＝Ｕ_N −Ｋ_B ・Ｚ_UFL ′＋αＵ_PFL …（１８） Ｕ_FR＝Ｕ_N −Ｋ_B ・Ｚ_UFR ′＋αＵ_PFR …（１９） Ｕ_RL＝Ｕ_N −Ｋ_B ・Ｚ_URL ′＋Ｕ_PRL …（２０） Ｕ_RR＝Ｕ_N −Ｋ_B ・Ｚ_URR ′＋Ｕ_PRR …（２１） ここで、Ｕ_N は車高を目標車高に維持するために必要な
中立圧制御力を示し、Ｋ_B はバウンス制御ゲインであ
る。次に、ステップＳ１６に移行し、各総合制御力Ｕ_FL
〜Ｕ_RRを圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲに対する圧力指
令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRとしてそれぞれＤ／Ａ変換器４５に出力
し、タイマ割り込みを終了して所定のメインプログラム
に復帰する。ここで、各ステップの制御処理のうち、ス
テップＳ１〜Ｓ３が前輪ばね下運動速度検出手段に、ス
テップＳ５〜Ｓ９が制御手段に、ステップＳ１０がピッ
チング量検出手段に、ステップＳ１１〜Ｓ１４が制御ゲ
イン変更手段に、各々対応する。

【００５２】次に、本実施例に係るサスペンション予見
制御装置の動作を説明する。車両が平坦な良路を目標車
高を維持して直進定速走行しているときには、左右前輪
１１ＦＬ〜１１ＦＲに配設されたストロークセンサ２７
ＦＬ〜２７ＦＲの各ストローク検出値Ｈ_FL，Ｈ_FRは略零
となっている。また、車体側部材１０に揺動が生じない
ので、各上下方向加速度センサ２８ａ〜２８ｃの車体上
下方向加速度検出値Ｇ_a 〜Ｇ_c も略零になっている。

【００５３】したがって、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で所定のサンプ
リング時間Ｔｓ毎に実施される図８の処理において、ス
テップＳ２、Ｓ３で算出される前輪での車体上下方向加
速度算出値Ｇ_FL，Ｇ_FR及びばね下運動速度Ｚ_FL′，
Ｚ_FR′は零であり、ステップＳ８及びＳ９で算出される
後輪予見制御力Ｕ_PRL ，Ｕ_PRR 及び前輪制御力Ｕ_PFL ，
Ｕ_PFR も零となり、ステップＳ１５で算出される総合制
御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRは目標車高値に維持する中立圧制御力Ｕ
_N のみに対応した値となり、これがインタフェース回路
４４ａ及びＤ／Ａ変換器４５を介して駆動回路４６ＦＬ
〜４６ＦＲに出力される。

【００５４】そして、各駆動回路４６ＦＬ〜４６ＦＲで
圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRに対応した指令電流ｉに変換さ
れ、それぞれ圧力制御弁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が、油圧シリンダ１
８ＦＬ〜１８ＲＲにそれぞれ出力され、これらの油圧シ
リンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲにより車体側部材１０及び車
輪側部材１４との間の各車輪位置でのストロークを目標
車高に維持する推力が発生する。

【００５５】この良路直進走行状態で、例えば左右前輪
１１ＦＬ，１１ＦＲが同時に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、
左右前輪の段差乗り上げによって、左右前輪１１ＦＬ，
１１ＦＲがバウンドし、これによって、ストロークセン
サ２７ＦＬ，２７ＦＲのストローク検出値Ｈ_FL，Ｈ_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、車体上下方向加速度検出値Ｇ_a 〜
Ｇ_c が正方向に増加する。

【００５６】そして、これらのストローク検出値Ｈ_FL，
Ｈ_FR及び車体上下方向加速度検出値Ｇ_a 〜Ｇ_c がマイク
ロコンピュータ４４に入力され、マイクロコンピュータ
４４で所定の処理が実行される。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後輪側のばね
下運動速度Ｚ_RL′，Ｚ_RR′は零であるので、ステップＳ
８で算出される後輪に対する予見制御力Ｕ_PRL ，Ｕ_PRR
は零の状態を維持し、後輪側の総合制御力Ｕ_RL，Ｕ_RRは
中立圧制御力Ｕ_N を維持する。そして、前輪での車体上
下方向加速度算出値Ｇ_FL，Ｇ_FRは正方向に増加している
が、ピッチングの振動周期はまだ現れていないので、ピ
ッチング評価指標Ｊは略零となり、Ｊ＜Ｊｃとなること
により制御ゲインαはα＝０となって前輪の補正制御力
αＵ_PFL ，αＵ_PFR は零となる。しかし、車体側部材１
０に上方向の加速度が生じると、前輪側では、車体上下
方向加速度算出値Ｇ_FL，Ｇ_FRの積分値による車体上下速
度値Ｚ_UFL ′，Ｚ_UFR ′に応じて、スカイフックダンパ
機能を発揮する能動制御用制御力Ｋ_B ・Ｚ_UFL ′，Ｋ _B
・Ｚ_UFR ′が発生され、ステップＳ１５で算出される前
輪側の総合制御力Ｕ_FL，Ｕ_FRは段差乗り上げ量に応じて
中立圧制御力Ｕ_N より低下され、これに応じて駆動回路
４６ＦＬ，４６ＦＲから出力される指令電流ｉが低下す
る。そして、圧力制御弁２０ＦＬ，２０ＦＲから出力さ
れる前輪側の制御圧Ｐが中立圧Ｐ_N より低下して、油圧
シリンダ１８ＦＬ，１８ＦＲの推力が低下され、前輪側
のストロークが減少することにより、前輪１１ＦＬ，１
１ＦＲの段差乗り上げによる車体側部材１０の上昇は抑
制される。

【００５７】その後、前輪１１ＦＬ，１１ＦＲがランプ
ステップ路を通過し終わると、総合制御力Ｕ_FL〜Ｕ
_RRは、前輪１１ＦＬ，１１ＦＲについては目標車高を維
持する中立圧制御力Ｕ_N に復帰する。一方、後輪１１Ｒ
Ｌ，１１ＲＲについては、ステップＳ５で算出した遅延
時間τが零となる時点即ち後輪１１ＲＬ，１１ＲＲがラ
ンプステップ路を通過する時点で、ステップＳ７で後輪
側のばね下運動速度Ｚ_RL′，Ｚ_RR′が求められ、これに
基づいて振動入力Ｆ_RL, Ｆ_RRに対して予見制御力
Ｕ _PRL ，Ｕ_PRR が算出されて、後輪側の総合制御力
Ｕ_RL，Ｕ_RRは中立圧制御力Ｕ_Nより低下し、油圧シリン
ダ１８ＲＬ，１８ＲＲの推力が低下され、後輪側のスト
ロークが減少することにより、後輪１１ＲＬ，１１ＲＲ
の段差乗り上げによる車体側部材１０の上昇は抑制され
る。

【００５８】一方、段差乗り上げによる車体側部材１０
の上昇が十分に抑制されず、揺動が発生し、船酔い現象
を招く低周波ピッチングが生じたときには、低周波ピッ
チング量に応じて、後輪予見制御及び前輪制御を共に行
うか、あるいは、後輪予見制御のみを行うか判定する。
ステップＳ１０で、車両ピッチの低周波成分例えばカッ
トオフ周波数が２Hz以下のフィルタ処理を行ったピッチ
ング角速度θ′をもとにピッチング評価指標Ｊを算出
し、ステップＳ１１で、ピッチング評価指標Ｊと設定値
Ｊｃとを比較することにより低周波ピッチングの大小を
判定し、前輪制御を行うか否か決定する。低周波ピッチ
ング量が大きいときには、Ｊ≧Ｊｃとなるので、前輪制
御の制御ゲインを１に設定し、後輪予見制御及び前輪制
御を共に行い、低周波ピッチング量が小さいときには、
ピッチング評価指標Ｊが、Ｊ＜Ｊｃとなるので、ステッ
プＳ１３で前輪制御の制御ゲインを零に設定して、後輪
予見制御のみを行う。

【００５９】図１０（Ａ）及び（Ｂ）に、後輪予見制御
及び前輪制御を共に行ったとき、あるいは、後輪予見制
御のみのときの本実施例におけるバウンスゲイン（路面
変位に対する重心変位の比）及びピッチングゲイン（路
面変位に対する車体ピッチ角の比）の伝達特性を示す。
同図に図示するように、後輪予見制御及び前輪制御を
共に行うことにより、低周波領域のバウンスゲイン及び
ピッチングゲインが低下し、良好な乗り心地が確保され
る。ここで、３〜９Hzの範囲では、図１０（Ａ）に示す
ように、図示の後輪予見制御及び前輪制御を共に行っ
たときのバウンス特性は、図示の後輪予見制御のみの
ときと比較して若干悪化している。しかし、本実施例で
は、低周波ピッチングが十分に小さいときには後輪予見
制御のみを行い、バウンスを優先的に制御しているの
で、バウンス特性の悪化を回避することができる。この
ように、低周波ピッチングが十分に小さいときには後輪
予見制御のみを行ってバウンスの悪化を抑制し、低周波
ピッチングが大きいときには、後輪予見制御及び前輪制
御を行って低周波ピッチングを低減して、乗り心地、特
に船酔い現象の改善を実行する。

【００６０】車輪１１ＦＬ〜１１ＲＲが一過性に凹部に
落ち込んだときには、上記と逆向きの制御力が発揮され
て車体の下降及び揺動が抑制され、さらに、一過性の凹
凸に限定されず不正路面等の連続的な凹凸路面を走行す
る場合でも、各車輪１１ＦＬ〜１１ＲＲが個別に制御さ
れて車体の揺動は抑制される。このように、本実施例に
おいては、低周波ピッチングの大小をピッチング評価指
標Ｊを算出して判定し、ピッチング評価指標Ｊが設定値
Ｊｃより小さいときには前輪側の制御ゲインαを零に設
定して後輪予見制御のみを行い、ピッチング評価指標Ｊ
が設定値Ｊｃより大きいときには、前輪側の制御ゲイン
αを１に設定して後輪予見制御及び前輪制御を行ってい
る。これにより、低周波ピッチングが十分に小さいとき
には後輪予見制御を行って、高周波領域側でのバウンス
特性の悪化を抑制を行うことができ、低周波ピッチング
が大きいときには後輪予見制御及び前輪制御を共に行っ
て、低周波ピッチングの低減を達成することができ、船
酔い現象を改善することが可能となり前席側及び後席側
の乗り心地を共に向上させることができる。

【００６１】なお、上記実施例では、前輪の制御ゲイン
αを１又は０に設定しているが、これに限定されるもの
でなく、図１１のゲイン特性線図に示すように、制御ゲ
インαをピッチング評価指標Ｊの関数として、ピッチン
グ評価指標Ｊの所定の範囲で評価指標Ｊの増加とともに
制御ゲインαを零から１に漸増するように設定してもよ
い。この場合には、例えば、ピッチング評価指標Ｊに対
する制御ゲインαの値をマップとして記憶装置４４ｃに
記憶しておき、ピッチング評価指標Ｊに応じて対応する
制御ゲインαを選択する。このように、制御ゲインαを
零から１に連続的に可変することにより、制御ゲインα
を微小に可変でき、例えば、低周波ピッチングが小さい
ときには、ピッチング評価指標Ｊが小さいので制御ゲイ
ンαが小さくなり、後輪予見制御が支配的になってバウ
ンスの悪化が抑制されると共に、低周波ピッチングはあ
る程度小さな値に維持され、逆に、低周波ピッチングが
大きいときには、制御ゲインαが大きくなり、前輪制御
力がある程度大きく作用して低周波ピッチングが低減さ
れると共に、バウンスの悪化は小さな値に維持される。
したがって、制御ゲインαを微小にに可変することによ
り、低周波ピッチングを一定の小さな値に維持すること
ができると共に、バウンスの悪化も一定の小さな値に維
持することができ、オン・オフ切換時のような変動が減
少されて制御時の違和感が生じないので乗り心地をより
向上することが可能となる。なお、図１１のゲイン特性
線図では、制御ゲインαは連続的に可変しているが、ス
テップ状に可変してもよい。

【００６２】また、上記実施例では、上下方向加速度セ
ンサ２８ａ〜２８ｃを一直線上にならない任意の位置に
配設しているが、３つの上下方向加速度センサ２８ａ〜
２８ｃのうち２つを左右前輪の直上に配置することによ
り、ステップＳ２で算出する車体上下方向加速度算出値
Ｇ_FL，Ｇ_FRが、Ｇ_FL＝Ｇ_a 、Ｇ_FR＝Ｇ_b となり、車体上
下方向加速度算出値Ｇ_FL，Ｇ_FRを算出するための計算時
間が短縮され、演算処理のむだ時間による制御の遅れを
改善することができる。

【００６３】また、上記実施例では、ピッチ角加速度
θ″を、上下方向加速度センサ２８ａ〜２８ｃの車体上
下方向加速度検出値Ｇ_a 〜Ｇ_c から演算により得ている
が、ジャイロ等のピッチ角速度センサ、ピッチ角セン
サ、又はピッチ角加速度センサを用いてピッチング運動
を計測してもよい。また、上記実施例では、ピッチング
評価指標Ｊを、ピッチ角速度θ′を２乗積分して算出し
ているが、ピッチ角θの２乗積分やピッチ角加速度θ″
の２乗積分を行うことによって算出してもよい。ピッチ
角θを用いたときのピッチング評価指標Ｊ_a の算出式を
下記（２２）式に、ピッチ角加速度θ″を用いたときの
ピッチング評価指標Ｊ_b の算出式を下記（２３）式に示
す。

【００６４】

【数２】

【００６５】

【数３】

【００６６】ここで、ｆ（θ）は、ピッチ角θのローパ
スフィルタ処理を表し、ｆ（θ″）は、ピッチ角加速度
θ″のローパスフィルタ処理を表す。この場合、ピッチ
角を用いたときには、ピッチ角速度のときと比較して低
周波側寄りの成分が支配的となる。また、ピッチ角加速
度を用いたときには、ピッチ角速度のときと比較して高
周波側寄りの成分が支配的となる。

【００６７】また、上記実施例では、ピッチング評価指
標Ｊを用いて低周波ピッチングの大小を判定している
が、算出あるいは検出されたピッチ角速度、ピッチ角、
ピッチ角加速度を、ＰＳＤ（パワー・スペクトル・デン
シティー）処理して、所定の周波数帯のピークレベル値
を算出し、その結果から低周波ピッチングの大小を判定
してもよい。また、ピッチング評価指標Ｊを算出すると
きにローパスフィルタ処理を行う代わりに、バンドパス
フィルタ処理を行ってもよい。

【００６８】また、上記実施例では、車体に設置した上
下方向加速度センサ２８ａ〜２８ｃと前輪側油圧シリン
ダに並列に配設されたストロークセンサ２７ＦＬ，２７
ＦＲとによって、ばね下運動速度Ｘ_FL′，Ｘ_FR′を推定
し、更に、ばね下から車体に伝達される振動入力を推定
しているが、車輪側（ばね下側）に上下方向加速度セン
サを設置し、この上下方向加速度センサの加速度検出値
によって、ばね下運動速度やばね下変位を算出してもよ
い。また、上下方向加速度センサと積分器とが一体とな
った速度センサを車輪側に設置し、これによりばね下運
動速度を検出してもよい。

【００６９】また、上記実施例では、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値
に基づくロール、ピッチ、及び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。

【００７０】また、上記実施例では、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なく、他の流量制御型
サーボ弁等を適用してもよい。また、上記実施例では、
ばね下運動速度等の算出をマイクロコンピュータ４４で
の演算処理により実行しているが、積分器や微分器から
構成されるアナログ回路で、一旦、ばね下運動速度等を
算出し、この算出値をＡ／Ｄ変換器４３を介してマイク
ロコンピュータ４４に入力するようにしてもよい。。さ
らに、マイクロコンピュータ４４の代わりに、演算回路
等の電子回路を組み合わせてコントローラ３０を構成す
るようにしてもよい。

【００７１】また、上記実施例では、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、これに限定さ
れるものでなく、圧縮率の少ない流体であれば任意の作
動流体を適用することができる。また、上記実施例で
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
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もので構成する
ようにしてもよい。

【００７２】また、上記実施例では、上下方向加速度セ
ンサ２８ａ〜２８ｃを図６に示すように、前輪側に２
個、後輪側に１個配置したが、これに限定されるもので
なく、車両平面上の正射影した点が一直線上にならない
ことを条件として、任意の点に配設してよい。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明においては、車体に作用する低周波成分のピッチ
ング量を検出するピッチング量検出手段と、このピッチ
ング量検出手段のピッチング量に応じて前輪側制御指令
値を算出するための制御ゲインを変更する制御ゲイン変
更手段とが設けられている。これにより、低周波成分の
ピッチング量が大きいときには、後輪予見制御及び前輪
制御を共に行うことにより、後輪のみの制御に比べて低
周波ピッチングを低減することが可能となり、前席側で
の乗り心地が向上され、前席側及び後席側で快適な乗り
心地を提供することができる。また、低周波成分のピッ
チング量が小さいときには、前輪制御を停止して後輪予
見制御のみを行い、低周波ピッチングを低レベルに維持
することができると共に、高周波領域側でのバウンス特
性の悪化を抑制することができる。このように、車体の
低周波ピッチング量に応じて前輪側制御指令値を算出す
るための制御ゲインを変更することにより、制御系の応
答遅れがあるときでも、低周波ピッチングの低減とバウ
ンスの抑制との両立を達成することができ、幅広い状況
のもとでも良好な乗り心地を確保することが可能とな
る。

【００７４】そして、請求項２に記載した発明において
は、低周波成分のピッチング量が所定値以上の場合に前
輪側制御指令値を算出するための制御ゲインを高く設定
して、後輪予見制御及び前輪制御を共に行い、所定値未
満の場合には前記制御ゲインを低く設定して、前輪制御
を停止状態にさせており、簡単な構成で、低周波ピッチ
ングの低減とバウンスの抑制との両立を達成することが
できる。

【００７５】また、請求項３に記載した発明において
は、低周波成分のピッチング量が増大するに従って前輪
側制御指令値を算出するための制御ゲインを漸増させ
て、制御ゲインを微小に可変しており、これにより、低
周波ピッチングを一定の小さな値に保持することができ
ると共に、バウンスの悪化も一定の小さな値に保持する
ことができ、低周波ピッチング及びバウンスの変動を減
少させることが可能となり、制御時の違和感が低減さ
れ、乗り心地をより向上することができる。

【００７６】さらに、請求項４に記載した発明において
は、ばね下運動速度を算出するための上下方向加速度セ
ンサが、車輪真上近傍に設置されているので、ばね下運
動速度の算出の演算時間を短縮することができ、演算処
理のむだ時間による制御の遅れを改善することができ
る。また、路面情報を得るために超音波センサや光セン
サ等の非接触型センサを用いていないので、安価に路面
情報検出機構を構成することができると共に、ほこり、
泥、水滴、雪溜まり等によって誤差が発生しにくいとい
う効果を有する。

【００７７】そして、請求項５〜７に記載した発明にお
いては、それぞれピッチ角、ピッチ角速度、及びピッチ
角加速度に基づいてピッチング量を算出している。ピッ
チ角を用いたときには、ピッチ角速度のときと比較して
低周波側寄りの成分が支配的となり、ピッチ角加速度を
用いたときには、ピッチ角速度のときと比較して高周波
側寄りの成分が支配的となるので、制御しようとするピ
ッチング周波数に応じてピッチング量を算出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に対応する基本構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施例を示す概略構成図である。

【図３】本実施例の圧力制御弁における指令電流に対す
る制御圧の関係を示す特性線図である。

【図４】本実施例のストロークセンサの出力特性を示す
特性線図である。

【図５】本実施例での上下方向加速度センサの配置関係
を示す特性線図である。

【図６】本実施例の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７】コントローラの一例を示すブロック図である。

【図８】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９】１輪１自由度の車両モデルを示す説明図であ
る。

【図１０】（Ａ）路面変位に対する重心変位の比を表す
伝達特性線図である。 （Ｂ）路面変位に対する車体ピッチ角の比を表す伝達特
性線図である。

【図１１】ピッチング評価指標に対する制御ゲイン値を
示す特性線図である。

【符号の説明】

１０ 車体側部材 １１ＦＬ〜１１ＲＲ 車輪 １８ＦＬ〜１８ＲＲ 油圧シリンダ（アクチュエータ） ２０ＦＬ〜２０ＲＲ 圧力制御弁 ２６ 車速センサ ２７ＦＬ〜２７ＦＲ ストロークセンサ ２８ａ〜２８ｃ 上下方向加速度センサ ３０ コントローラ（制御手段） ４４ マイクロコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−201222（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−319067（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−70616（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−135811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−166715（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−127213（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/015

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体側部材と各車輪と共に揺動する車輪
   側部材との間に介装され、それらの間のストロークを制
   御可能なアクチュエータと、前輪側のばね下運動速度を
   検出する前輪ばね下運動速度検出手段と、車両の前後方
   向速度を検出する車速検出手段と、前記前輪ばね下運動
   速度検出手段の検出値と前記車速検出手段の検出値とに
   基づいて後輪側でのばね下から車体に伝達される振動を
   抑制する後輪側制御指令値を算出し、後輪側の前記アク
   チュエータに前記後輪側制御指令値を出力すると共に、
   前記前輪ばね下運動速度検出手段の検出値に基づいて前
   輪側でのばね下から車体に伝達される振動を抑制する前
   輪側制御指令値を算出し、前輪側の前記アクチュエータ
   に前記前輪側制御指令値を出力する制御手段とを備えた
   サスペンション予見制御装置において、 車体に作用する低周波成分のピッチング量を検出するピ
   ッチング量検出手段と、該ピッチング量検出手段のピッ
   チング量に応じて前記前輪側制御指令値を算出するため
   の制御ゲインを変更する制御ゲイン変更手段と、を設け
   たことを特徴とするサスペンション予見制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御ゲイン変更手段は、前記制御ゲ
   インを、前記ピッチング量が予め設定した所定値以上の
   場合には高く設定し、当該所定値未満の場合には低く設
   定することを特徴とする請求項１に記載のサスペンショ
   ン予見制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御ゲイン変更手段は、前記制御ゲ
   インを前記ピッチング量が増大するに従って漸増させる
   ように設定することを特徴とする請求項１に記載のサス
   ペンション予見制御装置。
4. 【請求項４】 前記前輪ばね下運動速度検出手段は、車
   輪直上近傍の車体での上下加速度を検出する車体上下加
   速度検出手段と、車輪と車体の間の相対変位を検出する
   ストローク検出手段と、前記車体上下加速度検出手段の
   上下加速度検出値及び前記ストローク検出手段のストロ
   ーク検出値に基づいてばね下運動速度を算出する算出手
   段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れ
   かに記載のサスペンション予見制御装置。
5. 【請求項５】 前記ピッチング量検出手段は、ピッチ角
   に基づいて低周波成分のピッチング量を算出することを
   特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のサスペンシ
   ョン予見制御装置。
6. 【請求項６】 前記ピッチング量検出手段は、ピッチ角
   速度に基づいて低周波成分のピッチング量を算出するこ
   とを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のサスペ
   ンション予見制御装置。
7. 【請求項７】 前記ピッチング量検出手段は、ピッチ角
   加速度に基づいて低周波成分のピッチング量を算出する
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のサス
   ペンション予見制御装置。