JP3186452B2 - サスペンション制御装置 - Google Patents

サスペンション制御装置

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JP3186452B2
JP3186452B2 JP19863594A JP19863594A JP3186452B2 JP 3186452 B2 JP3186452 B2 JP 3186452B2 JP 19863594 A JP19863594 A JP 19863594A JP 19863594 A JP19863594 A JP 19863594A JP 3186452 B2 JP3186452 B2 JP 3186452B2
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    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10Damping action or damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/184Semi-Active control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/012Rolling condition
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    • B60G2800/24Steering, cornering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2800/90System Controller type
    • B60G2800/91Suspension Control
    • B60G2800/912Attitude Control; levelling control

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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも車体の姿勢
変化に起因する運動量やその速度,或いはその加速度等
の運動入力の大きさに基づいて減衰力可変ショックアブ
ソーバの減衰係数を制御するようにしたサスペンション
制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のセミ・アクティブ方式のサスペン
ション制御装置としては、例えば特開平3−42319
号公報に記載されているものがある。この従来例は、制
御信号の入力により、伸延する方向(以下,単に伸側と
記す)の伸側減衰力及び圧縮する方向(以下,単に圧側
と記す)の圧側減衰力を、夫々少なくとも小さな減衰力
(以下,単に低減衰力とも記す)と大きな減衰力(以
下,単に高減衰力とも記す)とに変更可能なショックア
ブソーバと、車体側に相当するバネ上速度を計測するバ
ネ上速度計測手段と、このバネ上と車輪側に相当するバ
ネ下との間の相対速度を計測する相対速度計測手段と、
バネ上速度の符号と相対速度の符号との一致,不一致を
判定する符号判定手段と、両符号が一致し、かつ、相対
速度の符号が正である時、伸側を高減衰力、圧側を低減
衰力にし、また、両符号が一致し、かつ、相対速度の符
号が負である時、伸側を低減衰力、圧側を高減衰力にす
る制御信号を出力し、一方、両符号が不一致である時、
伸側・圧側を共に低減衰力とする制御信号を出力する制
御信号出力手段とを備えた構成を有する。なお、前記減
衰力は,具体的にショックアブソーバに内装されている
ピストン速度とその減衰係数との積の形で表されるか
ら、厳密に前記ショックアブソーバに設定されるのは,
パラメータであるピストン速度を除いた減衰係数である
とするのが妥当である。
【0003】但し、この従来例は,各減衰力可変ショッ
クアブソーバで伸側及び圧側に設定される高減衰係数及
び低減衰係数は一定値にしか設定できない。即ち、この
サスペンション制御装置に用いられる各減衰力可変ショ
ックアブソーバは、具体的に伸側及び圧側に設定される
高減衰係数は一定値であり、伸側をこの一定の高減衰係
数に設定すると圧側が一定の低減衰係数に設定され、圧
側を一定の高減衰係数に設定すると伸側が一定の低減衰
係数に設定されるが、伸側及び圧側を同時に一定の低減
衰係数に設定することもできる。つまり、この減衰力可
変ショックアブソーバでは伸側及び圧側の各減衰係数
を,所謂3ポジションにしか設定できない。
【0004】一方、車体の制振効果や姿勢制御の面から
所謂スカイフックの理論が着目されている。このスカイ
フックの理論を,所謂Karnopp則等に従って車両で達成
するためには、車体に発生する挙動量,具体的には例え
ば車体側バネ上上下速度等の車体の姿勢変化に起因する
車体運動量やその速度,或いはその加速度等の車体運動
状態量に対して,各ショックアブソーバの減衰力を連続
的に変更設定できなければならない。そこで、本出願人
は先に例えば特願平5−328426等に記載される減
衰力可変ショックアブソーバを用いたサスペンション制
御装置を提案している。これらのサスペンション制御装
置に用いられる減衰力可変ショックアブソーバについて
簡潔に説明すると、各ショックアブソーバに内装されて
いるピストン及び当該ピストンに内装されている弁体と
の間に,ディスクバルブやリードバルブ等によって自動
的に開閉される伸側流体路と圧側流体路とを形成し、ピ
ストンに対して弁体をアクチュエータによって相対的に
回転又は移動させると,伸側流体路及び圧側流体路にオ
リフィスとして介在している各流体路のピストン−弁体
間開口面積が変化するようにしているため、このアクチ
ュエータへの制御量を変更制御することで可変オリフィ
スの絞り(流動抵抗であって,同時にこの減衰力可変シ
ョックアブソーバによって変更制御される減衰力の減衰
係数に相当する)が変化して伸側及び圧側の減衰力(即
ちここでは減衰係数である)を個別に連続的に変更制御
することができる。
【0005】なお、伸側の減衰係数を相対的に高減衰係
数としたときには圧側の減衰係数は低減衰係数となり、
圧側の減衰係数を相対的に高減衰係数としたときには伸
側の減衰係数は低減衰係数となること自体は前記従来例
と同様又はほぼ同様であり、何れか高減衰側に設定され
た伸側又は圧側の減衰係数を連続的に増減変更設定でき
るようにしてある。また、前記アクチュエータとしては
具体的にステップモータが使用されており、前記制御量
にはこのステップモータの回転角,即ちステップ数(更
に厳密には制御信号のパルス数)が用いられている。つ
まり、少なくとも高減衰側の減衰力(=減衰係数)は,
ステップモータの回転角とリニアな関係にある弁体の相
対回転角,即ち回転ポジションと一意な関係にある。
【0006】そして、このように連続的に減衰力を可変
としたショックアブソーバを用いたサスペンション制御
装置では、前記Karnopp則を端的に実現するために,例
えば前記車体運動状態量として車体側バネ上上下速度を
算出或いは検出し、具体的にはこのバネ上上下速度が正
の領域で増加するに従って伸側の減衰力を次第に増加さ
せ、負の領域で減少するに従って圧側の減衰力を次第に
増加させるようにしている。なお、具体的な車両へのチ
ューニングに際して,特に車速が小さい低速走行状態で
の滑らかな乗り心地を達成するために、前記バネ上上下
速度の絶対値が小さい領域,即ち車体の変位がゆっくり
と発生する領域に低減衰閾値を設け、当該バネ上上下速
度の絶対値がこの低減衰閾値以下の領域では,減衰力可
変ショックアブソーバの減衰力を,伸側にも圧側にもで
きるだけ低くするように設定している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】さて、前述のような車
体の姿勢変化に起因する車体運動状態には,旋回等に伴
うロール運動がある。このロール運動は、一般に旋回時
等の車輪のコーナリングフォースと車体に作用する横加
速度との作用点の相違から生じるロールモーメントによ
るものであり、当該旋回運動に限って論ずれば,旋回外
輪のショックアブソーバは圧側となり,旋回内輪のショ
ックアブソーバは伸側となる。そして、このようなロー
ル運動に対して車体の姿勢変化を抑制防止するために、
前記減衰力可変ショックアブソーバによる減衰力が,前
述のようにピストン速度と減衰係数との積で与えられる
ことから、当該減衰力可変ショックアブソーバの伸側及
び圧側の減衰係数をロール速度の方向と大きさとに応じ
て設定することが提案されている。具体的には、方向を
一致させた伸側又は圧側の減衰係数がロール速度の増加
に伴って一意に増加するように,当該減衰力可変ショッ
クアブソーバの減衰係数を設定しようとするものであ
る。ここでは理解を容易化するために、単純にロール速
度の増加に伴って伸側又は圧側の減衰係数がリニアに増
加するように設定されるものとする。
【0008】しかしながら、このロール抑制制御による
減衰力可変ショックアブソーバの減衰係数設定は,当該
ロール速度の大きさに依存しているために、前記ロール
抑制制御により減衰力可変ショックアブソーバが発現す
る減衰力は,ロール速度をスカラー倍した減衰係数と当
該ロール速度との積値となるから,結果的にロール速度
の2乗値に依存し、具体的に検討すれば車体運動状態量
であるロール速度に対して減衰力の位相がずれたり振幅
が変化したりすることになる。従って、少なくともコン
ベンショナルショックアブソーバに乗り慣れた運転者に
は,前記ロール抑制制御は違和感を与える可能性が高
い。
【0009】このような問題を解決するためには,減衰
力可変ショックアブソーバの減衰係数を,コンベンショ
ナルショックアブソーバのそれと同様に,伸側にも圧側
にも或る程度高い一定値とすればよいが、前述のような
構成になっている減衰力可変ショックアブソーバにあっ
ては,伸側及び圧側の減衰係数を同時に或る程度高い値
に設定することはできないという実状がある。
【0010】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、コンベンショナルショックアブソーバに
乗り慣れた運転者にも違和感を与えることのないロール
抑制制御を可能としたサスペンション制御装置を提供す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】而して本発明のサスペン
ション制御装置は図1の基本構成図に示すように、車体
側部材及び車輪側部材間に介装されて,入力される制御
信号に応じて駆動されるアクチュエータによって弁体の
位置を制御することにより,伸側及び圧側の何れかの減
衰係数を大きく設定又は双方の減衰係数を小さく設定可
能な減衰力可変ショックアブソーバと、車体の姿勢変化
に起因する運動状態を検出する車体運動状態検出手段
と、少なくとも前記車体運動状態検出手段で検出された
車体運動状態検出値に基づいて車体の姿勢変化を抑制す
る減衰係数を算出設定して,当該減衰力係数に対応する
弁体の目標位置に当該弁体の実際の位置が一致するよう
な前記制御信号を前記アクチュエータに出力して前記減
衰力可変ショックアブソーバの減衰係数を制御する制御
手段とを備えたサスペンション制御装置において、前記
車体運動状態検出手段として、少なくとも車両に発生す
るロール運動状態を検出するロール運動状態検出手段を
備え、前記制御手段は、前記ロール運動状態検出手段で
検出されたロール運動状態検出値に基づいて少なくとも
当該ロール運動状態を抑制するために,圧側となる減衰
力可変ショックアブソーバの減衰係数を予め設定された
一定の所定圧側減衰係数に設定すると共に伸側となる減
衰力可変ショックアブソーバの減衰係数を予め設定され
一定の所定伸側減衰係数に設定するロール運動制御手
段を備えたことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】本発明のサスペンション制御装置では図1の基
本構成図に示すように、車体の姿勢変化に起因する車体
運動状態を検出する車体運動状態検出手段として備えら
れたロール運動状態検出手段が,当該車両に発生するロ
ール運動状態を検出し、前記制御手段に備えられたロー
ル運動制御手段は、前記ロール運動状態検出手段で検出
されたロール運動状態検出値に基づいて,少なくとも当
該ロール運動状態による車体姿勢変化を抑制するため
に、例えば旋回時のロール運動状態にあっては,圧側と
なる旋回外輪側の減衰力可変ショックアブソーバの減衰
係数を予め設定された一定の所定圧側減衰係数に設定す
ると共に伸側となる旋回内輪側の減衰力可変ショックア
ブソーバの減衰係数を予め設定された一定の所定伸側減
衰係数に設定し、当該制御手段は,少なくともロール運
動状態による車体姿勢変化を抑制するために,前記のよ
うにして設定された減衰係数に対応する弁体の目標位置
に当該弁体の実際の位置が一致するような制御信号をア
クチュエータに出力することで各減衰力可変ショックア
ブソーバの減衰係数が制御されるから、例えば旋回時の
ロール運動状態にあっては,旋回外輪の減衰力可変ショ
ックアブソーバで発現する減衰力は,前記所定圧側減衰
係数とロール速度との積値で現れ、旋回内輪の減衰力可
変ショックアブソーバで発現する減衰力は,前記所定伸
側減衰係数とロール速度との積値で現れるから、この各
所定減衰係数をコンベンショナルショックアブソーバの
それと同等に設定すれば,当該コンベンショナルショッ
クアブソーバを備えた車両に乗り慣れた運転者にも格別
の違和感を与えることがなく、当該減衰力可変ショック
アブソーバで設定される各所定減衰係数をコンベンショ
ナルショックアブソーバのそれよりも大きく設定すれ
ば,ロール運動の抑制防止効果は向上する。
【0013】
【実施例】以下、本発明のサスペンション制御装置の一
実施例を図面に基づいて説明する。なお、本実施例のサ
スペンション制御装置では,車体姿勢変化抑制制御とし
てバウンス抑制制御とロール抑制制御とを並列して実行
する。図2は、本発明の実施例を示す概略構成図であっ
て、各車輪1FL〜1RRと車体2との間に夫々サスペンシ
ョン装置を構成する減衰力可変ショックアブソーバ3FL
〜3RRが配設され、これら減衰力可変ショックアブソー
バ3FL〜3RRの減衰力を切換えるステップモータ41FL
〜41RRが後述するコントローラ4からの制御信号によ
って制御される。
【0014】これらの各減衰力可変ショックアブソーバ
3FL〜3RRは、図3〜図7に示すように、外筒5と内筒
6とで構成されるシリンダチューブ7を有するツインチ
ューブ式ガス入りストラット型に構成され、内筒6内が
これに摺接するピストン8によって上下圧力室9U,9
Lに画成されている。また、前記ピストン8は、図4〜
図7で特に明らかなように、外周面に内筒6と摺接する
シール部材9がモールドされ且つ内周面に中心開孔10
を有する円筒状の下部半体11と、この下部半体11に
内嵌された上部半体12とで構成されている。
【0015】そして、前記下部半体11には、上下に貫
通して穿設された伸側油流路13と、上面側から下方に
シール部材9の下側まで延長して穿設された前記伸側油
流路13より大径の孔部14a及び円筒体11の外周面
から孔部14aの底部に連通して穿設された孔部14b
で構成される圧側油流路14と、中心開孔10の上下開
口端に形成された円環状溝15U,15Lと、上面側に
形成され円環状溝15Uと前記伸側油流路13とに夫々
連通する長溝16と、下面側に形成され円環状溝15L
と連通する長溝17とが形成され、伸側油流路13の下
端側及び長溝17が伸側ディスクバルブ18によって閉
塞され、圧側油流路14の上端側が圧側ディスクバルブ
19によって閉塞されている。
【0016】また、上部半体12は、下部半体11の中
心開孔10内に嵌挿された小径軸部21と、この軸部2
1の上端に一体に形成された内筒6の内径より小径の大
径軸部22とで構成され、これら小径軸部21及び大径
軸部22の中心位置に、小径軸部21の下端面側から大
径軸部22の中間部まで達する孔部23aと、この孔部
23aの上端側に連通してこれより小径の孔部23b
と、この孔部23bの上端側に連通するこれより大径の
孔部23cとで構成される貫通孔23が形成され、小径
軸部21の円環状溝15U及び15Lに対向する位置に
夫々半径方向に内周面側に貫通する一対の貫通孔24
a,24b及び25a,25bが穿設され、且つ大径軸
部22の孔部23aの上端側にこれと連通する弧状溝2
6が形成されていると共に、この弧状溝26と下端面と
を連通するL字状の圧側油流路27が形成され、この圧
側油流路27の下端面開口部が圧側ディスクバルブ28
によって閉塞されている。
【0017】そして、下部半体11と上部半体12と
が、下部半体11の中心開孔10内に小径軸部21を嵌
挿した状態で、小径軸部21の下部半体11より下方に
突出した下端部にナット29を螺合させてナット締めす
ることにより、一体に連結されている。さらに、上部半
体12の孔部23a内に可変絞りを構成する上端部が閉
塞された円筒状の弁体31が回転自在に配設されてい
る。この弁体31には、図4に示すように、上部半体1
2における大径軸部22の弧状溝26に対向する位置に
半径方向に内周面に達する貫通孔32が形成されている
と共に、図5〜図7に示すように上部半体12の小径軸
部21の貫通孔24a及び24b間に対応する外周面に
これらを連通する連通溝33が形成され、さらに図6に
示すように上部半体12の小径軸部21の貫通孔25a
及び25b間に対応する外周面にこれらを内周面側に連
通させる軸方向に延長する長孔34が形成されている。
そして、貫通孔32、連通溝33及び長孔34の位置関
係が、図8に示す弁体31の回転角即ち後述するステッ
プモータ41FL〜41RRのステップ角に対する(減衰係
数に比例した)減衰力特性が得られるように選定されて
いる。
【0018】すなわち、例えば時計方向の最大回転角位
置である図8のA位置では、図4に示すように、貫通孔
32のみが弧状溝26に連通しており、したがって、ピ
ストン8が下降する圧側移動に対しては、下圧力室9L
から圧側油流路14を通り、その開口端と圧側ディスク
バルブ19とで形成されるオリフィスを通って上圧力室
9Uに向かう破線図示の圧側流路C1と、下圧力室9L
から弁体31の内周面を通り、貫通孔32、弧状溝2
6、圧側油流路27を通り、その開口端と圧側ディスク
バルブ28とで形成されるオリフィスを通って上圧力室
9Uに向かう破線図示の圧側流路C2とが形成され、且
つピストン8が上昇する伸側移動に対しては、上圧力室
9Uから長溝16、伸側流路13を通り、その開口端と
伸側ディスクバルブ18とで形成されるオリフィスを通
って下圧力室9Lに向かう破線図示の伸側流路T1のみ
が形成され、伸側に対してはピストン速度の増加に応じ
て急増する高減衰力を発生させて、圧側に対してはピス
トン速度の増加に応じて微増する低減衰力を発生させ
る。
【0019】このA位置から弁体31を反時計方向に回
転させることにより、図5に示すように、弁体31の連
通溝33と小径軸部21の貫通孔24a,25aとが連
通状態となり、回転角の増加に応じて連通溝33と貫通
孔24a,25aとの開口面積が徐々に増加する。この
ため、ピストン8の伸側移動に対しては、図5aに示す
ように、流路T1と並列に長溝16、円環状溝15U、
貫通孔24a、連通溝33、貫通孔24b、円環状溝1
5L、長溝17を通り、長溝17と圧側ディスクバルブ
18とで形成されるオリフィスを通って下圧力室9Lに
向かう流路T2が形成されることになり、減衰力の最大
値が図8に示すように、連通溝33と小径軸部21の貫
通孔24a,25aとの開口面積の増加に応じて徐々に
減少し、伸側移動に対しては、図5bに示すように、流
路C1及びC2が形成されている状態を維持するため、
最小減衰力状態を維持する。
【0020】さらに、弁体31を反時計方向に回転させ
て位置B近傍となると、図6に示すように、弁体31の
貫通孔25a,25b間が長孔34によって連通される
状態となる。このため、ピストン8の伸側移動に対して
は、図6aに示すように、流路T1及びT2と並列に長
溝16、円環状溝15U、貫通孔25a、長孔34、孔
部23aを通って下圧力室9Lに向かう流路T3が形成
されることになり、伸側減衰力が最小減衰力状態となる
と共に、ピストン8の圧側移動に対しては、流路C1及
びC2に加えて孔部23a、長孔34、貫通孔25a、
円環状溝15Uを通って長溝16に達する流路C3及び
孔部23a、長孔34、貫通孔25b、円環状溝15
L、貫通孔24b、連通溝33、貫通孔24a、円環状
溝15Uを通って長溝16に達する流路C4が形成され
るが、図8に示すように、最小減衰力状態を維持する。
【0021】さらに、弁体31を反時計方向に回転させ
ると、長孔34と貫通孔24b及び25bとの間の開口
面積が小さくなり、回転角θB2で長孔34と貫通孔24
b及び25bとの間が図7に示すように遮断状態となる
が、貫通孔32と弧状溝26との間の開口面積は回転角
θB2から徐々に小さくなる。このため、回転角θB2から
反時計方向の最大回転角θC 迄の間では、ピストン8の
伸側移動に対しては、流路T1及びT2が併存すること
から最小減衰力状態を維持し、逆にピストン8の圧側移
動に対しては、貫通孔32と弧状溝26との間の開口面
積が徐々に減少することにより、最大減衰力が徐々に増
加し、弁体31が位置Cに到達したときに図7に示すよ
うに、貫通孔32と弧状溝26との間が遮断状態となる
ことにより、ピストンの圧側移動に対して、下圧力室9
Lから上圧力室9Uに達する流路が流路C1のみとな
り、圧側高減衰力状態となる。
【0022】即ち、これらの減衰力特性は弁体31とピ
ストン8との間に形成される各オリフィスの開口面積に
よって設定されることになるから、この弁体31をピス
トン8に対して相対回転させるステップモータの回転角
は,当該オリフィスの絞りによって決定される流動抵
抗,即ち減衰係数を選択設定するための制御量となり、
この減衰係数に前記ピストン速度を乗じた積の形で前記
各減衰力は表される。
【0023】従って、このステップモータの回転角をポ
ジションPとすると、伸側の減衰力が最大減衰力となる
ポジションPが伸側最大ポジションPTMAXとなり、圧側
の減衰力が最大減衰力となるポジションPが圧側最大ポ
ジションPCMAXとなるが、ここでは便宜上,前記伸側減
衰力も圧側減衰力も低減衰力に設定される範囲の中間値
に相当するポジションPを“0”とし、伸側減衰力が高
くなる方向へのポジション変化を正とし且つ圧側減衰力
が高くなる方向へのポジション変化を負とすると、前記
伸側最大ポジションPTMAXは正符号で単にPMAX と表さ
れ、圧側最大ポジションPCMAXは負符号で単に(−P
MAX )と表される。但し、これら各最大ポジションの絶
対値|PMAX |は必ずしも同じ値である必要はない。そ
して、前記負値となる圧側最大ポジション(−PMAx
から正値となる伸側最大ポジションPMAX までの全減衰
力制御範囲のうち,ポジションPが“0”を挟む正の閾
値P T1から負の閾値PC1までの範囲が,伸側低減衰力D
/FT0及び圧側低減衰力D/FC0となって,後述する演
算処理で特に低速走行状態の滑らかさを達成するsoft範
囲(以下,単にS−S範囲とも記す)となり、これより
ポジションPが正方向に大きい範囲,即ちポジションP
が前記正の閾値PT1から正値の伸側最大ポジションP
MAx までの範囲が,伸側減衰力が高く設定される伸側制
御範囲(以下,単にH−S範囲とも記す)となり、これ
よりポジションPが負方向に小さい範囲,即ちポジショ
ンPが前記負の閾値PC1から負値の圧側最大ポジション
(−PMAx)までの範囲が,圧側減衰力が高く設定され
る圧側制御範囲(以下,単にS−H範囲とも記す)とな
る。そこで、前記正の閾値PT1を正の低減衰閾値と表
し、負の閾値PC1を負の低減衰閾値と表すことにする。
【0024】なお、詳しくは後段に説明するが,同図8
に示す第1所定伸側減衰力D/FT2及び第2所定伸側減
衰力D/FT3は、夫々の第1及び第2所定伸側減衰係数
T2,CT3が,通常の前後輪に用いられるコンベンショ
ナルショックアブソーバの一定値である伸側減衰係数と
同等又はほぼ同等になるように設定してあり、各所定伸
側減衰係数CT2,CT3を達成するポジションPが夫々第
1及び第2所定伸側ポジション値PT2,PT3に相当す
る。また、同図8に示す第1所定圧側減衰力D/FC2
び第2所定圧側減衰力D/FC3は、夫々の第1及び第2
所定圧側減衰係数CC2,CC3が,通常の前後輪に用いら
れるコンベンショナルショックアブソーバの一定値であ
る圧側減衰係数と同等又はほぼ同等になるように設定し
てあり、各所定圧側減衰係数CC3,CC3を達成するポジ
ションPが夫々第1及び第2所定圧側ポジション値
C3,PC3に相当する。また、後段に詳述するようにロ
ール運動が発生したときに,車両重心点を通る前後ロー
ル軸(所謂ロールセンタを連結したロール軸とは意味合
いが異なる)を上下左右に変化させないために、前記第
1所定伸側減衰係数CT2と第1所定圧側減衰係数CC2
は,互いにその絶対値が同等又はほぼ同等となるように
設定されており、前記第2所定伸側減衰係数CT3と第2
所定圧側減衰係数CC3とも,互いにその絶対値が同等又
はほぼ同等となるように設定されている。また、図8の
減衰力特性(減衰係数特性)によれば、この同等の絶対
値を有する所定伸側減衰係数と所定圧側減衰とを達成す
る各所定ポジション値では、所定伸側ポジション値の絶
対値の方が所定圧側ポジション値の絶対値よりも若干小
さい。
【0025】一方、上部半体12の孔部23cには、円
筒状のピストンロッド35が嵌着され、このピストンロ
ッド35の上端が、図3に示すように、シリンダチュー
ブ7より上方に突出され、その上端側が車体側部材36
に取付けられたブラケット37にゴムブッシュ38U及
び38Lを介してナット39によって固定されていると
共に、ピストンロッド35の上端にブラケット40を介
してステップモータ41FL〜41RRがその回転軸41a
を下方に突出した関係で固定され、この回転軸41aと
前述した弁体31とがピストンロッド35内に緩挿され
た連結杆42によって連結されている。なお、43はバ
ンパーラバーである。また、シリンダチューブ7の下端
は車輪側部材(図示せず)に連結されている。
【0026】コントローラ4には、その入力側に、図9
に示すように、各車輪位置に対応する車体側に設けられ
た上下加速度に応じて、上向きで正となり下向きで負と
なるアナログ電圧でなる上下加速度検出値X2FL ″〜X
2RR ″を出力する上下加速度検出手段としての上下加速
度センサ51FL〜51RRとが接続され、出力側に各減衰
力可変ショックアブソーバ3FL〜3RRの減衰力(出力端
の制御量としては減衰係数である)を制御するステップ
モータ41FL〜41RRが接続されている。
【0027】そして、コントローラ4は、入力インタフ
ェース回路56a、出力インタフェース回路56b、演
算処理装置56c及び記憶装置56dを少なくとも有す
るマイクロコンピュータ56と、上下加速度センサ51
FL〜51RRの上下加速度検出値X2FL ″〜X2RR ″をデ
ィジタル値に変換して入力インタフェース回路56aに
供給するA/D変換器57FL〜57RRと、出力インタフ
ェース回路56bから出力される各ステップモータ41
FL〜41RRに対するステップ制御信号が入力され、これ
をステップパルスに変換して各ステップモータ41FL〜
41RRを駆動するモータ駆動回路59FL〜59RRとを備
えている。
【0028】ここで、マイクロコンピュータ56の演算
処理装置56cは、後述する演算処理によって前記各上
下加速度検出値X2FL ″〜X2RR ″を積分して車体上下
速度(バネ上上下速度とも記す)X2FL ' 〜X2RR ' を
算出し、後述する各バネ上上下速度X2FL ' 〜X2RR '
の零点近傍に設定された不感帯閾値(−X2i0')〜X
2i0'(i=FL〜RR)間の不感帯範囲内を除く各バネ上上
下速度X2FL ' 〜X2RR' に対して,各バネ上上下速度
2FL ' 〜X2RR ' に応じたバウンス運動抑制制御用と
しての減衰力D/Fを各減衰力可変ショックアブソーバ
3FL〜3RRで達成するために,当該減衰力可変ショック
アブソーバ3FL〜3RRの各ステップモータ41FL〜41
RRの減衰係数を決定する目標回転角,即ち弁体の目標ポ
ジション(以下,単にバウンス制御目標ポジションとも
記す)PDBi (i=FL〜RR)を算出設定すると共に、前
記左右輪側のバネ上上下速度X2FL ' 〜X2RR ' の偏差
から前輪側及び後輪側のロール速度RRF,RRRを算出
し、この各ロール速度RRF,R RRの方向と大きさとに応
じたロール運動抑制制御用としての減衰力D/Fを各減
衰力可変ショックアブソーバ3FL〜3RRで達成するため
に,当該減衰力可変ショックアブソーバ3FL〜3RRの各
ステップモータ41FL〜41RRの減衰係数を決定する目
標回転角,即ち弁体の目標ポジション(以下,単にロー
ル制御目標ポジションとも記す)PDRi (i=FL〜RR)
を算出設定し、両目標ポジションPDBi ,PDRi に適切
な重み付け(配分比率化)を行って両者の和から最終的
な目標ポジションPD を算出設定し、この目標ポジショ
ンPD と現在ポジションPA との差値を算出して、これ
に応じたステップ制御量をモータ駆動回路59FL〜59
RRに出力し、前記ステップモータの回転角,即ち弁体の
ポジションに応じた各減衰力可変ショックアブソーバ3
FL〜3RRの減衰力(=減衰係数)をオープンループ制御
する。
【0029】また、記憶装置56dは、前記演算処理装
置56cの演算処理に必要なプログラムを予め記憶して
いると共に、演算処理過程での必要な値及び演算結果を
逐次記憶する。次に、本実施例で実行される前記バウン
ス運動抑制制御のための各減衰力可変ショックアブソー
バの減衰力制御の基本原理について説明する。
【0030】まず、前記図8に示すような減衰力特性の
減衰力可変ショックアブソーバを用いたとき,車体に作
用しようとするバウンス運動入力に対して実際に車体が
バウンス運動する出力のゲイン特性は図10のように現
れる。ここでは、横軸に車体への入力振動周波数,即ち
バネ下上下速度の周波数を設定していることに注意され
たい。このうち、比較的速くて大きなバウンス運動,即
ち中・高周波数帯域のバネ下の上下振動は,乗員の乗り
心地を損なうために減衰力をちいさくして車体への入力
を少なくし、一方、比較的ゆっくりとした小さな低周波
数帯域のバネ下の振動は,乗員に質量の大きな車両に見
られる重厚感を与えるものであるため、ふわふわとふわ
つくような加振をしない程度に減衰すればよいと考えら
れる。これを車体側,即ちバネ上で達成するために路面
からの振動入力,即ちバネ下の上下振動について考えれ
ば、中・高周波数帯域のバネ下の上下振動は,一般にそ
の傾きである上下速度が大きいから、ショックアブソー
バの減衰係数を小さくして,両者の積で現れる減衰力を
細かく変動する振動の方向に一致させて減衰効果を得る
のが,省エネルギの面からも望ましい。一方、低周波数
帯域のバネ下の上下振動は,一般にその傾きである上下
速度も小さいから、ショックアブソーバの減衰係数を大
きくして,両者の積で現れる減衰力を大きくし、当該路
面入力等のバネ下の上下振動をしっかり減衰することが
望まれる。そして、前記減衰力可変ショックアブソーバ
によるバウンス運動抑制制御系を介装した車体揺動バウ
ンス運動の入出力系では,その共振周波数を前記バネ上
上下速度の低周波数帯域に設定し、この共振周波数のゲ
インを図10の二点鎖線のような状態から実線のような
状態まで小さくすることで、積極的に減衰したい中・高
周波数帯域のバネ上上下速度に対するゲインを負方向に
更に小さくして乗り心地を高めながら、低周波数帯域の
バネ上上下速度に対する重厚感を,ふわふわとふわつい
たものからしっかりとしたものにすることができる。こ
れを前記減衰力可変ショックアブソーバの減衰力,即ち
減衰係数特性で達成するためには、前述のような低周波
数帯域のバネ下振動入力に対して十分に大きい(高い)
減衰係数が設定可能であると共に、更に重要なのは中・
高周波数帯域のバネ下振動入力に対して十分に小さい
(低い)減衰係数を設定することができるようにしなけ
ればならない。
【0031】このように設定されたバウンス運動の入出
力系,又はその抑制制御系では、前記Karnopp則を端的
に達成するために,図11に二点鎖線で示すように当該
揺動入力である前記バネ上上下速度X2i' (i=FL〜R
R)に対して前記目標ポジションを例えば比例係数Kで
リニアに設定すればよいことになる。しかしながら、車
両が良好な平坦路面を走行しているときなど,即ち減衰
力を変更制御する必要がないと考えられる走行状態など
に発生する微小な振動入力に対してまで、例えそれが前
記soft範囲(S−S範囲)内で実質的に減衰力が変化し
ないとしても,前記ステップモータを回転させる,即ち
弁体のポジションを変化させることはエネルギの浪費で
あろうし、また実質的にステップモータの回転に伴って
発生するノイズの問題もある。そこで、振動入力である
バネ上上下速度X2i' に対して正の不感帯閾値X2i0'か
ら負の不感帯閾値(−X2i0')までを不感帯とし、この
不感帯範囲内にバネ上上下速度X2i' があるときには前
記バウンス制御目標ポジションPDBi (i=FL〜RR)を
“0”とし、バネ上上下速度X2i' がこの範囲にないと
きに,当該バネ上上下速度X2i' の増加に伴ってバウン
ス制御目標ポジションPDBi が比例係数Kでリニアに増
加するものとする。
【0032】ここで、前記図11のバネ上上下速度−目
標ポジション相関特性を制御マップと仮定すれば、この
うち全ての減衰係数可変領域,即ち伸側最大ポジション
MA X から圧側最大ポジション(−PMAX )までを全て
バウンス運動抑制制御に適用できるとして、前記バウン
ス制御目標ポジションPDBi (i=FL〜RR)が伸側最大
ポジションPMAX となるとき,このバウンス制御目標ポ
ジションPDBi に相当するバネ上上下速度X2i' を伸側
最大バネ上上下速度X2i' MAX とすると、バネ上上下速
度X2i' がこの伸側最大バネ上上下速度X2i' MAX 以上
の領域でバウンス制御目標ポジションPDBi は伸側最大
ポジションPMAX に固定される。また、バウンス制御目
標ポジションPDBi が圧側最大ポジション(−PMAX
となるとき,このバウンス制御目標ポジションPDBi
相当するバネ上上下速度X2i' を圧側最大バネ上上下速
度(−X2i' MAX )とすると、バネ上上下速度X2i' が
この圧側最大バネ上上下速度(−X2i' MAX )以下の領
域でバウンス制御目標ポジションPDBi は圧側最大ポジ
ション(−PMAX )に固定される。また、バウンス制御
目標ポジションPDBi が前記正の低減衰閾値PT1となる
ときのバネ上上下速度X2i' を正の低減衰バネ上上下速
度閾値X2i01' とし、負の低減衰閾値PC1となるときの
バネ上上下速度X2i' を負の低減衰バネ上上下速度閾値
(−X2i01')とする。
【0033】以上より、前記正の不感帯閾値X2i0'から
伸側最大バネ上上下速度X2i' MAXまでのバネ上上下速
度X2i' に対するバウンス制御目標ポジションP
DBi (i=FL〜RR)の特性曲線の傾きKは下記1式で表
され,またそのときのバウンス制御目標ポジションP
DBi はバウンス制御伸側目標ポジション比例係数α2
用いて下記2式で表される。
【0034】 K=PMAX /(X2i' MAX −X2i0') ……… (1) PD =α2 ・PMAX =((X2i' −X2i0')/(X2i' MAX −X2i0'))・PMAX ……… (2) また、負の不感帯閾値(−X2i0')から圧側最大バネ上
上下速度(−X2i' MA X )までのバネ上上下速度X2i'
に対するバウンス制御目標ポジションPDBi (i=FL〜
RR)の特性曲線の傾きKは下記3式で表され,またその
ときのバウンス制御目標ポジションPDBi はバウンス制
御圧側目標ポジション比例係数α1 を用いて下記4式で
表される。
【0035】 K=(−PMAX )/(−X2i' MAX −(−X2i0')) ……… (3) PD =α1 ・(−PMAX ) =((X2i' −(-X2i0'))/(−X2i' MAX −(-X2i0'))) ・(-PMAX ) ……… (4) 次に、本実施例のサスペンション制御装置におけるロー
ル運動抑制制御のための減衰力可変ショックアブソーバ
の減衰係数設定の基本原理について,前記従来のロール
運動抑制制御における減衰力可変ショックアブソーバの
減衰係数設定についても考察しながら説明する。
【0036】まず、前記従来のロール運動を抑制するた
めに,各減衰力可変ショックアブソーバで発現する減衰
力がロール速度の増加に伴って大きくなるようにする思
想の下に,当該減衰力可変ショックアブソーバのロール
制御減衰係数Cは下記5式で設定される。 C=C0 ・RR ……… (5) なお、5式中のC0 は定常ゲインであり、RR はロール
角速度(ロールレート)である。
【0037】ここで、図12aに示すようにロール角R
A が過渡的に経時変化した場合について考察してみる。
このロール角RA の経時変化は,例えばレーンチェンジ
初期のように旋回が比較的短時間で最大に到達する場合
のものであり、例えばこのロール角RA の経時変化が時
刻tに対して下記6式で与えられるものとする。 RA =−A/ω・ cosωt ……… (6) なお、6式中のAはロール角速度振幅であり、ωはロー
ル角周波数である。
【0038】従って、このロール角RA の微分値である
ロール角速度RR は下記7式で表され,その経時変化は
図12bのように現れる。 RR =A・ sinωt ……… (7) このロール角速度RR を前記5式に代入すると、ロール
制御減衰係数Cは下記8式で表され、その経時変化は図
12cのように現れる。
【0039】 C=C0 ・A・ sinωt ……… (8) この減衰係数Cに対して左右輪の各減衰力可変ショック
アブソーバで発現する減衰力D/Fは,当該減衰係数C
とロール角速度RR との積となり、この減衰力D/Fが
左右輪間のトレッド幅Tj (j=ForR,Fは前輪側,R
は後輪側を示す)間の偶力として,車体に発生して当該
ロール運動を抑制するモーメントをロール制御の減衰モ
ーメントMD と表せば、当該ロール制御減衰モーメント
D は下記9式で表され、その経時変化は図12dに実
線で示すように現れる。
【0040】 MD =C・Tj ・RR =C・Tj ・A・ sinωt =1/2・C0 ・Tj ・A2 ・(1− cos2ωt) ……… (9) 一方、前記従来のコンベンショナルショックアブソーバ
の減衰係数が伸側にも圧側にも一定値の減衰係数C1
すると、当該コンベンショナルショックアブソーバによ
るロール抑制減衰モーメントMD * は下記10式で表さ
れ、その経時変化は図12dに破線で示すように現れ
る。
【0041】 MD * =C1 ・Tj ・A・ sinωt ………(10) この10式で表されるコンベンショナルショックアブソ
ーバの減衰モーメントMD * と前記9式で表される従来
のロール抑制制御により減衰力可変ショックアブソーバ
のロール制御減衰モーメントMD とを比較すれば明らか
なように、両者では位相や振幅が変化している。この従
来のロール抑制制御による減衰力可変ショックアブソー
バの減衰モーメントMD を数学的に評価すると、例えば
前記コンベンショナルショックアブソーバの減衰係数C
1 が前記5式の減衰力可変ショックアブソーバの定常ゲ
インC0 と等価であるとすれば,ロール角速度RR に対
して当該減衰モーメントMD は位相πのうち,位相π/
2までは位相遅れが生じ,位相πまでは位相進みが発生
して、周期は1/2となる。また、前記ロール角速度振
幅Aが“1”より大きいとすると,当該減衰モーメント
D の最大振幅も大きくなる。即ち、図12dに破線で
現れるコンベンショナルショックアブソーバの減衰モー
メントMD * よりも減衰力可変ショックアブソーバの減
衰モーメントMD が小さい領域ではロール運動を抑制す
る反力が不足していることになり、コンベンショナルシ
ョックアブソーバの減衰モーメントMD * よりも減衰力
可変ショックアブソーバの減衰モーメントMD が大きい
領域ではロール運動を抑制する反力が過大となっている
ことになるから、通常のコンベンショナルショックアブ
ソーバを備えた車両に乗り慣れた運転者にとっては,所
謂ロールの段付き感といった違和感が与えられる。
【0042】このような問題を回避するためには、前記
減衰力可変ショックアブソーバの伸側及び圧側減衰係数
を,コンベンショナルショックアブソーバのそれと同様
に,同時に或る程度高い一定値に設定すればよいことに
なるが、前述した構成を有する図3の減衰力可変ショッ
クアブソーバではそれができない。そこで、本実施例の
ロール抑制制御では、車両に作用するロール運動の方向
から車体のロールを抑制するために,圧側の減衰係数を
大きくすべき車輪の減衰力可変ショックアブソーバと伸
側の減衰係数を大きくすべき車輪の減衰力可変ショック
アブソーバとを判別設定し、圧側の減衰係数を大きくす
べき車輪の減衰力可変ショックアブソーバの減衰係数C
を比較的大きな前記所定圧側減衰係数CC2又はCC3に設
定し、伸側の減衰係数を大きくすべき車輪の減衰力可変
ショックアブソーバの減衰係数を比較的大きな前記所定
伸側減衰係数CT2又はCT3に設定する。
【0043】具体的にはまず下記11式及び12式に従
って,前記バネ上上下速度X2i ' から前輪側ロール角速
度RRF及び後輪側ロール角速度RRRを算出する。 RRF=(X2FL ' −X2FR ' )/TF ………(11) RRR=(X2RL ' −X2RR ' )/TR ………(12) このように定義されて算出された各ロール角速度R
Rj(j=ForR)の正負を判別すれば,少なくともバウン
ス入力のない通常の旋回におけるロールの方向を判断す
ることができる。即ち、各ロール角速度RRjが正であれ
ば右回りのロール運動が発生していることになるから,
通常の旋回であればこれは左旋回であると言え、旋回外
輪,即ち右輪の減衰力可変ショックアブソーバの圧側減
衰係数を大きく設定すればよいことになり、旋回内輪,
即ち左輪の減衰力可変ショックアブソーバの伸側減衰係
数を大きく設定すればよいことになる。逆に、各ロール
角速度RRjが負であれば左回りのロール運動が発生して
いることになるから,通常の旋回であればこれは右旋回
であると言え、旋回外輪,即ち左輪の減衰力可変ショッ
クアブソーバの圧側減衰係数を大きく設定すればよいこ
とになり、旋回内輪,即ち右輪の減衰力可変ショックア
ブソーバの伸側減衰係数を大きく設定すればよいことに
なる。ここでは、前輪のうち旋回外輪となって圧側の減
衰係数を大きく設定すべき前輪の減衰力可変ショックア
ブソーバの減衰係数が前記第1所定圧側減衰係数CC2
なるように、当該減衰力可変ショックアブソーバの弁
体,即ちステップモータのロール制御のための目標ポジ
ションPDRi (i=FLorFR)を前記第1所定圧側ポジシ
ョン値PC2に設定し、同様に旋回内輪となって伸側の減
衰係数を大きく設定すべき前輪の減衰力可変ショックア
ブソーバの減衰係数が前記第1所定伸側減衰係数CT2
なるように、当該減衰力可変ショックアブソーバの弁
体,即ちステップモータのロール制御目標ポジションP
DRi を前記第1所定伸側ポジション値PT2に設定する。
また、後輪については旋回外輪となって圧側の減衰係数
を大きく設定すべき後輪の減衰力可変ショックアブソー
バの減衰係数が前記第2所定圧側減衰係数CC3となるよ
うに、当該減衰力可変ショックアブソーバの弁体,即ち
ステップモータのロール制御目標ポジションPDRi (i
=RLorRR)を前記第2所定圧側ポジション値PC3に設定
し、同様に旋回内輪となって伸側の減衰係数を大きく設
定すべき後輪の減衰力可変ショックアブソーバの減衰係
数が前記第2所定伸側減衰係数CT3となるように、当該
減衰力可変ショックアブソーバの弁体,即ちステップモ
ータのロール制御目標ポジションPDRi を前記第2所定
伸側ポジション値PT3に設定する。
【0044】なお、前記各ロール角速度RRj(j=For
R)が或る程度よりも小さいときにまで前記ロール制御
目標ポジションPDRi を設定することは,結果的に前記
低周波数帯域のバネ上上下速度を減衰することになって
前記重厚感という滑らかな乗り心地を損なうことにな
り、このロール制御目標ポジションPDRi に対してアク
チュエータであるステップモータを駆動することはエネ
ルギの浪費になるとも言える。また、このロール角速度
Rjが算出されたバネ上上下速度X2i' が,左右輪で位
相の異なる路面凹凸や路面うねり等であって且つそのロ
ール角速度RRjが小さい場合にまで前記減衰力可変ショ
ックアブソーバの減衰係数を追従制御すると、その路面
入力がなくなったときに,当該減衰力可変ショックアブ
ソーバの減衰力が逆方向に作用して車体挙動がぎくしゃ
くする虞れもある。従って、ここでは前記ロール角速度
Rjにロール角速度不感帯閾値RRj0 を設定し、当該ロ
ール角速度RRjがロール角速度不感帯閾値RRj0 以上で
あるときにのみ,前記減衰力可変ショックアブソーバの
ロール制御減衰係数が設定されるようにする。
【0045】そして、前述のようにして設定されたバウ
ンス制御目標ポジションPBi(i=FL〜RR)とロール制
御目標ポジションPRiとの和から,各減衰力可変ショッ
クアブソーバの弁体における最終的なステップモータの
目標ポジションPDiを算出するのだが、両者の算出に用
いられる制御入力が,共にバネ上上下速度X2i' である
ことから、制御量として出力される目標ポジションPDi
のバウンス制御分とロール制御分とに重複が生じないよ
うに,両者に適切な制御ゲイン(重み係数と考えれば理
解し易い)KB ,KR を乗じてからそれらを加算して最
終的な目標ポジションPDiとする。
【0046】しかし、前述のようにロール運動抑制制御
を考慮しないバウンス運動抑制制御では、図11に示す
ように基本的に減衰力可変ショックアブソーバの全減衰
力制御範囲を,バウンス運動入力であるバネ上上下速度
2i' に対する制御量可変領域に設定しているために、
前記バウンス制御目標ポジションPBiとロール制御目標
ポジションPRiとに重みを付けても,両者の和が正負の
伸側及び圧側最大ポジションPMAX ,(−PMAX )を越
えてしまう虞れがある。このようになると、例えば旋回
時等に車両の左右両輪に同方向の上向きバウンス入力が
あった場合等,バウンス振動とロール振動とが同時に発
生した場合に、例えば旋回外輪側の減衰力可変ショック
アブソーバのポジションPは圧側最大ポジション(−P
MAX )に飽和し続けているが,旋回内輪側の減衰力可変
ショックアブソーバのポジションPは伸側最大ポジショ
ンPMAX までの間で可変制御されると、例えば前述した
車両重心点を通るロール軸が上下方向に移動するように
して車体がロール方向に加振されて車両挙動が不安定に
なってしまう。
【0047】そこで、本実施例では,ロール運動抑制制
御を行うときのバネ上上下速度X2i' に対するバウンス
運動制御量可変領域を補正して上記の諸問題を回避す
る。具体的に本実施例では、ロール運動抑制制御が実行
されるときのロール制御目標ポジションPRiは,前記第
1又は第2所定伸側ポジション値PT2,PT3又は第1又
は第2所定圧側ポジション値PC2,PC3の一定値に設定
されるために、これらを除く伸側最大ポジションPMAX
又は圧側最大ポジション(−PMAX )までの範囲を,前
記バウンス入力としてのバネ上上下速度X2i' に対する
バウンス運動制御量可変領域とする。更に具体的には,
実質的な減衰係数は目標とする減衰係数から若干異なる
が、前記ポジションPと減衰力,即ち減衰係数とが前記
“0”から伸側最大ポジションPMAX 又は圧側最大ポジ
ション(−PMAX )までの範囲でリニアな関係にあると
仮定し且つ何れにしても何れかの最大ポジションPMAX
又は(−PMAX )で減衰力,即ち減衰係数は飽和してし
まうことから、伸側最大ポジションPMAX 又は圧側最大
ポジション(−PMAX )と前記ロール制御目標ポジショ
ンPRiを除くバウンス運動制御量可変領域との比をバウ
ンス制御補正係数CBR i (i=FL〜RR)とし、前記最終
的な目標ポジションPDiの算出時に,前記バウンス制御
目標ポジションPBiの項にこのバウンス制御補正係数C
BRi を乗じてバウンス運動制御量可変領域の補正を行
う。
【0048】即ち、前左右輪のうち,旋回等に伴うロー
ル運動発生時に,圧側となる前旋回外輪,即ち前輪圧側
のバウンス制御補正係数CBRFCは下記13式で、また伸
側となる前旋回内輪,即ち前輪伸側のバウンス制御補正
係数CBRFTは下記14式で与えられる。 CBRFC=(−PMAX −PC2)/(−PMAX ) ………(13) CBRFT=(PMAX −PT2)/PMAX ………(14) ここで、前記図8でも説明したように,第1所定圧側ポ
ジション値の絶対値|PC2|が第1所定伸側ポジション
値の絶対値|PT2|よりも大きく且つ伸側最大ポジショ
ンの絶対値|PMAX |が圧側最大ポジションの絶対値|
−PMAX |よりも大きいために、算出される前輪圧側の
バウンス制御補正係数CBRFCは前輪伸側のバウンス制御
補正係数CBRFTよりも大きくなる。更に、前記ロール運
動抑制制御によるロール制御目標ポジションPDRi は,
前輪側ロール速度の絶対値|RRF|が不感帯閾値RRF0
以上とならないと設定されないから、前輪側ロール速度
の絶対値|RRF|に対する前輪側バウンス制御補正係数
BRF は図13aのように現れる。つまり、前輪側ロー
ル速度の絶対値|RRF|が不感帯閾値RRF0 より小さい
領域では,前輪側バウンス制御補正係数CBRF は共に
“1”に設定され、当該前輪側ロール速度の絶対値|R
RF|が不感帯閾値RRF0 以上となると,圧側の前輪側バ
ウンス制御補正係数CBRF は前記13式による補正係数
BRFCに設定されると共に伸側の前輪側バウンス制御補
正係数CBRF は前記14式による補正係数CBRFTに設定
される。
【0049】一方、後左右輪のうち,旋回等に伴うロー
ル運動発生時に,圧側となる後旋回外輪,即ち後輪圧側
のバウンス制御補正係数CBRRCは下記15式で、また伸
側となる後旋回内輪,即ち後輪伸側のバウンス制御補正
係数CBRRTは下記16式で与えられる。 CBRRC=(−PMAX −PC3)/(−PMAX ) ………(15) CBRRT=(PMAX −PT3)/PMAX ………(16) ここで、前記図8でも説明したように,第2所定圧側ポ
ジション値の絶対値|PC3|が第2所定伸側ポジション
値の絶対値|PT3|よりも大きく且つ伸側最大ポジショ
ンの絶対値|PMAX |が圧側最大ポジションの絶対値|
−PMAX |よりも大きいために、算出される後輪圧側の
バウンス制御補正係数CBRRCは後輪伸側のバウンス制御
補正係数CBRRTよりも大きくなる。更に、前記ロール運
動抑制制御によるロール制御目標ポジションPDRi は,
後輪側ロール速度の絶対値|RRR|が不感帯閾値RRR0
以上とならないと設定されないから、後輪側ロール速度
の絶対値|RRR|に対する後輪側バウンス制御補正係数
BRR は図13bのように現れる。つまり、後輪側ロー
ル速度の絶対値|RRR|が不感帯閾値RRR0 より小さい
領域では,後輪側バウンス制御補正係数CBRR は共に
“1”に設定され、当該後輪側ロール速度の絶対値|R
RR|が不感帯閾値RRR0 以上となると,圧側の後輪側バ
ウンス制御補正係数CBRR は前記15式による補正係数
BRRCに設定されると共に伸側の後輪側バウンス制御補
正係数CBRR は前記16式による補正係数CBRRTに設定
される。
【0050】これらの各補正係数CBRFC,CBRFT,C
BRRC,CBRRTは,夫々該当する車輪を表す添字i(=FL
〜RR)を用いてバウンス制御補正係数CBRi と表される
から、前記最終目標ポジションPDiは下記17式で与え
られる。 PDi=CBRi ・KB ・PDBi +KR ・PDRi ………(17) それでは次に、前記基本原理に従ってバウンス運動抑制
制御とロール運動抑制制御とを同時に可能な車体姿勢変
化抑制制御のために,前記マイクロコンピュータ56の
演算処理装置56cで実行される減衰力制御の演算処理
を図15に示す。なお、本実施例では前記基本的に設定
されるバウンス制御目標ポジションPDB i をマップ検索
ではなく演算式に従って算出する。また、この演算処理
は,後述するように所定サンプリング時間毎のタイマ割
込によって実行されるが、ここで算出される最終目標ポ
ジションPDiや当該最終目標ポジションPDiにおける減
衰力D/Fを達成するためのステップ量Si 等の算出
は、例えば前左輪の減衰力可変ショックアブソーバ3F
L,前右輪の減衰力可変ショックアブソーバ3FR,後左
輪の減衰力可変ショックアブソーバ3RL,後右輪の減衰
力可変ショックアブソーバ3RRといったように,毎演算
処理内に所定の順序で行われるものとする。また、各演
算処理毎に前記記憶装置56dに更新記憶されている現
在ポジションPA等の必要なデータや情報は,格別な入
出力処理ステップがなくとも,当該演算処理毎に演算処
理装置56cのバッファ等に随時読込まれるものとす
る。
【0051】即ち、図15の処理は所定時間ΔT(例え
ば3.3msec)毎にタイマ割込処理として実行され、先
ずステップS1で前記各上下加速度センサ51FL〜51
RRで検出された各バネ上下加速度検出値X2i″(i=FL
〜RR)を読込む。次にステップS2に移行して、例えば
プログラムによって構築されたディジタルハイパスフィ
ルタ等によって,前記ステップS1で読込まれた各バネ
上上下加速度検出値X2i″に対してハイパスフィルタ処
理を施して、各バネ上上下加速度検出値X2i″のドリフ
ト重畳成分を除去する。なお、このディジタルハイパス
フィルタのカットオフ周波数は,既知のように当該フィ
ルタを構築するプログラムの一時変数を適宜に選定して
設定することができる。
【0052】次にステップS3に移行して、例えばプロ
グラムによって構築されたディジタルローパスフィルタ
等によって,前記ステップS2でドリフト重畳成分の除
去された各バネ上上下加速度検出値X2i″に対してロー
パスフィルタ処理を施して、その積分値として位相合わ
せされた各バネ上上下速度X2i' を算出する。なお、こ
のディジタルローパスフィルタのカットオフ周波数は,
既知のように当該フィルタを構築するプログラムの一時
変数を適宜に選定して設定することができる。また、各
バネ上上下速度X2i' の算出はローパスフィルタ処理で
なく,既存の積分演算処理によって算出することもでき
る。
【0053】次にステップS4に移行して、バネ上上下
速度X2i' が“0”より小さい,即ち負であるか否かを
判定し、当該バネ上上下速度X2i' が負である場合には
ステップS5に移行し、そうでない場合にはステップS
6に移行する。前記ステップS5では、前記圧側最大バ
ネ上上下速度(−X2i' MAX )及び前記ステップS3で
算出設定された各バネ上上下速度X2i' 及び予め設定さ
れた前記負のバネ上上下速度不感帯閾値(−X2i0')を
用いて前記4式に基づいてバウンス制御圧側目標ポジシ
ョン比例係数α1 を算出してから,ステップS7に移行
する。なお、前記負の不感帯閾値の絶対値|(−
2i0')|が,前記正の不感帯閾値の絶対値|X2i0'|
と同等である場合には4式中の二重括弧をほどいてもよ
い。
【0054】前記ステップS7では、前記ステップS5
で算出されたバウンス制御圧側目標ポジション比例係数
α1 が“1”以上であるか否かを判定し、当該バウンス
制御圧側目標ポジション比例係数α1 が“1”以上であ
る場合にはステップS8に移行し、そうでない場合には
ステップS9に移行する。前記ステップS8では、前記
バウンス制御圧側目標ポジション比例係数α1 を“1”
に設定してから前記ステップS9に移行する。
【0055】前記ステップS9では、前記ステップS5
で算出されたバウンス制御圧側目標ポジション比例係数
α1 が“0”以下であるか否かを判定し、当該バウンス
制御圧側目標ポジション比例係数α1 が“0”以下であ
る場合にはステップS10に移行し、そうでない場合に
はステップS11に移行する。前記ステップS10で
は、前記圧側目標ポジション比例係数α1 を“0”に設
定してから前記ステップS11に移行する。
【0056】前記ステップS11では、前記ステップS
5又はステップS8又はステップS10で設定されたバ
ウンス制御圧側目標ポジション比例係数α1 及び前記圧
側最大ポジション(−PMAX )を用いて前記4式に従っ
て圧側,即ち負方向のバウンス制御目標ポジションP
DBi を算出してからステップS12に移行する。一方、
前記ステップS6では、前記伸側最大バネ上上下速度X
2i' MAX 及び前記ステップS3で算出設定された各バネ
上上下速度X2i' 及び予め設定された前記正のバネ上上
下速度不感帯閾値X2i0'を用いて前記2式に基づいてバ
ウンス制御伸側目標ポジション比例係数α2 を算出して
から,ステップS13に移行する。
【0057】前記ステップS13では、前記ステップS
6で算出されたバウンス制御伸側目標ポジション比例係
数α2 が“1”以上であるか否かを判定し、当該バウン
ス制御伸側目標ポジション比例係数α2 が“1”以上で
ある場合にはステップS14に移行し、そうでない場合
にはステップS15に移行する。前記ステップS14で
は、前記バウンス制御伸側目標ポジション比例係数α2
を“1”に設定してから前記ステップS15に移行す
る。
【0058】前記ステップS15では、前記ステップS
6で算出されたバウンス制御伸側目標ポジション比例係
数α2 が“0”以下であるか否かを判定し、当該バウン
ス制御伸側目標ポジション比例係数α2 が“0”以下で
ある場合にはステップS16に移行し、そうでない場合
にはステップS17に移行する。前記ステップS16で
は、前記バウンス制御伸側目標ポジション比例係数α2
を“0”に設定してから前記ステップS17に移行す
る。
【0059】前記ステップS17では、前記ステップS
6又はステップS14又はステップS16で設定された
バウンス制御伸側目標ポジション比例係数α2 及び前記
伸側最大ポジションPMAX を用いて前記2式に従って伸
側,即ち正方向のバウンス制御目標ポジションPDBi
算出してから前記ステップS12に移行する。そして前
記ステップS12では、前記ステップS3で算出された
バネ上上下速度X2i' 及び前輪側トレッド幅TF 又は後
輪側トレッド幅TR を用いて前記11式又は12式に従
って前後輪側ロール角速度RRj(j=ForR)を算出設定
してからステップS18に移行する。
【0060】前記ステップS18では、前記ステップS
12で算出された前輪側ロール角速度の絶対値|RRF
が前記前輪側ロール角速度不感帯閾値RRF0 以上である
か否かを判定し、当該前輪側ロール角速度の絶対値|R
RF|が前輪側ロール角速度不感帯閾値RRF0 以上である
場合にはステップS19に移行し、そうでない場合には
ステップS20に移行する。
【0061】前記ステップS20では、前左右輪のロー
ル制御目標ポジションPDRi (i=FLorFR)を共に
“0”に設定してからステップS21に移行する。前記
ステップS21では、前左右輪のバウンス制御補正係数
BRi (i=FLorFR)を共に“1”に設定してからステ
ップS22に移行する。一方、前記ステップS19で
は、前記ステップS12で算出された前輪側ロール角速
度RRFが“0”より大きいか否か,即ち正であるか否か
を判定し、当該前輪側ロール角速度RRFが正である場合
にはステップS23に移行し、そうでない場合にはステ
ップS24に移行する。
【0062】このうち、前記ステップS23では、前左
右輪のロール制御目標ポジションP DRi (i=FLorFR)
のうち,ロール運動によって伸側となる前左輪ロール制
御目標ポジションPDRFLを前記第1所定伸側ポジション
値PT2に設定すると共に,当該ロール運動によって圧側
となる前右輪ロール制御目標ポジションPDRFRを前記第
1所定圧側ポジション値PC2に設定してからステップS
25に移行する。
【0063】前記ステップS25では、前左右輪のバウ
ンス制御補正係数CBRi (i=FLorFR)のうち,ロール
運動によって伸側となる前左輪バウンス制御補正係数C
BRFLを前記14式で与えられる前輪伸側バウンス制御補
正係数CBRFTに設定すると共に,当該ロール運動によっ
て圧側となる前右輪バウンス制御補正係数CBRFRを前記
13式で与えられる前輪圧側バウンス制御補正係数C
BRFCに設定してから前記ステップS22に移行する。
【0064】一方、前記ステップS24では、前左右輪
のロール制御目標ポジションPDRi(i=FLorFR)のう
ち,ロール運動によって圧側となる前左輪ロール制御目
標ポジションPDRFLを前記第1所定圧側ポジション値P
C2に設定すると共に,当該ロール運動によって伸側とな
る前右輪ロール制御目標ポジションPDRFRを前記第1所
定伸側ポジション値PT2に設定してからステップS26
に移行する。
【0065】前記ステップS26では、前左右輪のバウ
ンス制御補正係数CBRi (i=FLorFR)のうち,ロール
運動によって圧側となる前左輪バウンス制御補正係数C
BRFLを前記13式で与えられる前輪圧側バウンス制御補
正係数CBRFCに設定すると共に,当該ロール運動によっ
て伸側となる前右輪バウンス制御補正係数CBRFRを前記
14式で与えられる前輪伸側バウンス制御補正係数C
BRFTに設定してから前記ステップS22に移行する。
【0066】前記ステップS22では、前記ステップS
12で算出された後輪側ロール角速度の絶対値|RRR
が前記後輪側ロール角速度不感帯閾値RRR0 以上である
か否かを判定し、当該後輪側ロール角速度の絶対値|R
RR|が後輪側ロール角速度不感帯閾値RRR0 以上である
場合にはステップS27に移行し、そうでない場合には
ステップS28に移行する。
【0067】前記ステップS28では、後左右輪のロー
ル制御目標ポジションPDRi (i=RLorRR)を共に
“0”に設定してからステップS29に移行する。前記
ステップS29では、後左右輪のバウンス制御補正係数
BRi (i=RLorRR)を共に“1”に設定してからステ
ップS30に移行する。一方、前記ステップS27で
は、前記ステップS12で算出された後輪側ロール角速
度RRRが“0”より大きいか否か,即ち正であるか否か
を判定し、当該後輪側ロール角速度RRRが正である場合
にはステップS31に移行し、そうでない場合にはステ
ップS32に移行する。
【0068】このうち、前記ステップS31では、後左
右輪のロール制御目標ポジションP DRi (i=RLorRR)
のうち,ロール運動によって伸側となる後左輪ロール制
御目標ポジションPDRRLを前記第2所定伸側ポジション
値PT3に設定すると共に,当該ロール運動によって圧側
となる後右輪ロール制御目標ポジションPDRRRを前記第
2所定圧側ポジション値PC3に設定してからステップS
33に移行する。
【0069】前記ステップS33では、後左右輪のバウ
ンス制御補正係数CBRi (i=RLorRR)のうち,ロール
運動によって伸側となる後左輪バウンス制御補正係数C
BRRLを前記16式で与えられる後輪伸側バウンス制御補
正係数CBRRTに設定すると共に,当該ロール運動によっ
て圧側となる後右輪バウンス制御補正係数CBRRRを前記
15式で与えられる後輪圧側バウンス制御補正係数C
BRRCに設定してから前記ステップS30に移行する。
【0070】一方、前記ステップS32では、後左右輪
のロール制御目標ポジションPDRi(i=RLorRR)のう
ち,ロール運動によって圧側となる後左輪ロール制御目
標ポジションPDRRLを前記第2所定圧側ポジション値P
C3に設定すると共に,当該ロール運動によって伸側とな
る後右輪ロール制御目標ポジションPDRRRを前記第2所
定伸側ポジション値PT3に設定してからステップS34
に移行する。
【0071】前記ステップS34では、後左右輪のバウ
ンス制御補正係数CBRi (i=RLorRR)のうち,ロール
運動によって圧側となる後左輪バウンス制御補正係数C
BRRLを前記15式で与えられる後輪圧側バウンス制御補
正係数CBRRCに設定すると共に,当該ロール運動によっ
て伸側となる後右輪バウンス制御補正係数CBRRRを前記
16式で与えられる後輪伸側バウンス制御補正係数C
BRRTに設定してから前記ステップS30に移行する。
【0072】前記ステップS30では、前記各ステップ
で算出設定されたバウンス制御目標ポジションP
DBi (i=FL〜RR),ロール制御目標ポジション
DRi ,バウンス制御補正係数CBRi 及びバウンス制御
ゲインKB 並びにロール制御ゲインKR を用いて,前記
17式に従って最終的な目標ポジションPDiを算出設定
してからステップS35に移行する。
【0073】前記ステップS35では、前記ステップS
30で算出された目標ポジションP Diから,予め前記記
憶装置56dに更新記憶されている現在ポジションPAi
を減じてステップモータの回転角をステップ量Si とし
て算出してから、ステップS36に移行する。前記ステ
ップS36では、前記ステップS35で算出設定された
ステップ量の絶対値|Sj |が,予め設定された一回の
演算処理で達成される最大ステップ量SMAX 以下である
か否かを判定し、当該ステップ量の絶対値|Sj |が最
大ステップ量SMAX 以下である場合にはステップS37
に移行し、そうでない場合にはステップS38に移行す
る。
【0074】前記ステップS37では、前記ステップS
35で算出設定されたステップ量S j をそのままステッ
プモータへの制御信号であるステップ量Sj に設定して
からステップS39に移行する。前記ステップS38で
は、前記ステップS35で算出設定されたステップ量S
j が“0”より大きいか否か,即ち正であるか否かを判
定し、当該ステップ量S j が正である場合にはステップ
S40に移行し、そうでない場合にはステップS41に
移行する。
【0075】前記ステップS40では、ステップモータ
への制御信号であるステップ量Sjを前記最大ステップ
量の正値SMAX に設定してから前記ステップS39に移
行する。前記ステップS41では、ステップモータへの
制御信号であるステップ量Sjを前記最大ステップ量の
負値(−SMAX )に設定してから前記ステップS39に
移行する。
【0076】前記ステップS39では、前記ステップS
37,S40,S41何れかで設定されたステップ量S
j をステップモータへの制御信号として前記各モータ駆
動回路59FL〜59RRに向けて出力してからメインプロ
グラムに復帰する。次に前記図14の演算処理による車
体姿勢変化抑制制御の作用について説明する。ここでは
まず、左右輪間のバネ上上下速度X2i' の偏差が小さ
く、その結果,図14の演算処理のステップS12で算
出される各ロール角速度の絶対値|R Rj|が,何れもそ
の不感帯閾値RRj0 より小さいために、これ以後のステ
ップS20で前左右輪ロール制御目標ポジション
DRFL,PDRFRは共に“0”に設定されると共に,ステ
ップS21では前左右輪バウンス制御補正係数CBRFL
BRFRも共に“1”に設定され、またステップS28で
後左右輪ロール制御目標ポジションPDRRL,PDRRRは共
に“0”に設定されると共に,ステップS29では後左
右輪バウンス制御補正係数CBRRL,CBRRRも共に“1”
に設定され、結果的に同ステップS30で算出される目
標ポジションPDiはバウンス制御目標ポジションPDBi
のみとなったものとして、当該演算処理によるバウンス
運動抑制制御の作用から説明する。
【0077】前記図11のように,本演算処理ではステ
ップS5〜ステップS17で,前記不感帯を除くバネ上
上下速度X2i' に対してポジションPがリニアに設定さ
れるとすると、前記図8に示す減衰力特性はバネ上上下
速度X2i' に対して図15cに示すように現れる。つま
り、図8に示すポジション−減衰力特性の縮尺と図15
cに示すバネ上上下速度−減衰力特性の縮尺とが同等で
あるとすると、図15cに示すバネ上上下速度−減衰力
特性のsoft範囲(S−S範囲)はポジションPが“0”
に維持される前記バネ上上下速度不感帯分だけ広げら
れ、前記伸側制御範囲(H−S範囲)や圧側制御範囲
(S−H範囲)はその外側に位置すると考えればよい。
このバネ上上下速度−減衰力特性に対して図15aのよ
うなバネ上上下速度X2i' が一過性振動入力,即ち前述
の比較的低周波数帯域のゆっくりとしていて且つ比較的
大きい振動入力として入力された場合の作用について考
察してみる。
【0078】まず初期入力として正の領域で増加するバ
ネ上上下速度X2i' は時刻t10で前記正の低減衰バネ上
上下速度閾値X2i01' を上回り、更に増加し続けるが、
やがて後述する伸側減衰力増加作用によって次第にその
増加傾きが小さくなり、或る時刻で極大点を越えて正の
領域で減少し始め、やがて時刻t20で前記正の低減衰バ
ネ上上下速度閾値X2i01' を下回った。これに対して、
前記S−S範囲を通過する際のバネ上上下速度の絶対値
|X2i' |が小さく且つ前記不感帯範囲を含むS−S範
囲で設定される伸側及び圧側の減衰係数が小さいため
に、当該S−S範囲での減衰力可変ショックアブソーバ
で達成される減衰力D/Fは最小減衰力D/Fmin に収
束していると考え、更に当該減衰力可変ショックアブソ
ーバで達成される減衰力D/FがポジションP,即ち前
記不感帯範囲を除くバネ上上下速度X2i' とリニアな関
係にあるとすると、前記時刻t10から時刻t20までの時
間t 10〜t20では,図14の演算処理のステップS6〜
ステップS17でバネ上上下速度X2i' の増減と同期し
た減衰係数を達成する主として伸側のバウンス制御目標
ポジションPDBi が算出設定され、前述のように目標ポ
ジションPDiはバウンス制御目標ポジションPDBi のみ
から構成されるから,このバウンス制御目標ポジション
DBi に相当する,特に伸側減衰力D/Fが図15bに
示すように発生する。逆に言えば、バネ上上下速度
2i' は,自己の増減に応じた伸側減衰力D/Fで効果
的に減衰される。このことは、車体と車輪とが離れよう
とする運動を妨げる力として働き、結果的に車体の上方
向への運動を低減することができる。このときに圧側減
衰力D/Fは図15に示すように最小となっていること
から、路面の凹凸等に上り、車輪が上方向に動かされて
も車体に対しての影響は殆どない。
【0079】更に減少を続けるバネ上上下速度X2i' は
やがて負の領域で減少し始め、時刻t30で前記負の低減
衰バネ上上下速度閾値(−X2i01' )を下回って更に減
少し続けるが、やがて後述する圧側減衰力増加作用によ
って次第にその減少傾きが小さくなり、或る時刻で極小
点を越えて負の領域で増加し始め、やがて時刻t40で前
記負の低減衰バネ上上下速度閾値(−X2i01' )を上回
った。この時刻t30から時刻t40までの時間t30〜t40
では,図14の演算処理のステップS5〜ステップS1
1でバネ上上下速度X2i' の増減と同期した減衰係数を
達成する主として圧側のバウンス制御目標ポジションP
DBi が算出設定され、このバウンス制御目標ポジション
DBi に相当する,特に圧側減衰力D/Fが図15bに
示すように発生するため、このバネ上上下速度X2i'
は,自己の増減に応じた減衰力D/Fで効果的に減衰さ
れる。つまり、前述の車体と車輪とが離れるときとは逆
に,両者が接近するときにのみ減衰力が発生して、結果
的に車体の下方向への運動を低減することができる。ま
た、このときに伸側減衰力D/Fは図12に示すように
最小となっていることから、路面の凹凸等に下り、車輪
が下方向に動かされても車体に対しての影響は殆どな
い。なお、前記極小点におけるバネ上上下速度の絶対値
|X2i' |は,前記極大点におけるバネ上上下速度の絶
対値|X2i' |よりも小さくなる。
【0080】そして、このような比較的ゆっくりとして
いて且つ大きな振動入力は,車体を上下方向に交互に振
動させようとするから、図示されない前記時刻t40以後
も,前述と同様に,しかしながらその絶対値は次第に小
さく収束しながらバネ上上下速度X2i' の増減が繰り返
され、少なくともバネ上上下速度X2i' の極大値,極小
値が共に前記負の低減衰バネ上上下速度閾値(−
2i01' )から正の低減衰バネ上上下速度上限閾値X
2i01' までのS−S範囲に収束するまでの間,当該バネ
上上下速度X2i' の増減に応じて減衰力可変ショックア
ブソーバの減衰力D/Fが可変制御される。
【0081】このように、比較的低周波でも大きなバネ
上上下速度X2i' に対して、各減衰力可変ショックアブ
ソーバでは有効な減衰力D/Fが発現するために、これ
による車体が揺動するような姿勢変化は速やかに減衰さ
れて収束し、乗員にはしっかり感が与えられる。一方、
低周波で且つ小さなバネ上上下速度X2i' では、各減衰
力可変ショックアブソーバの減衰力D/Fが前記S−S
範囲での最小減衰力D/Fmin に収束しているから、ふ
わふわとふわつかない程度の車体揺動は発生するもの
の,それが前述のような低速走行状態における重厚感と
いった滑らかな乗り心地をもたらす。また、高周波で小
さなバネ上上下速度X2i' に対しても、各減衰力可変シ
ョックアブソーバの減衰力D/Fが前記S−S範囲での
最小減衰力D/Fmin に収束しており、例えば細かい路
面凹凸が連続するような場合のこうした高周波で小さな
バネ上上下速度X2i' は一般に,その変化率が大きいか
ら、当該最小減衰力D/Fmin に相当する小さな減衰係
数と細かく且つ早く変化するバネ上上下速度X2i' との
積で現れる減衰力は,路面入力の方向と大きさとに応じ
て当該路面入力を効果的に減衰し、良好な乗り心地が与
えられる。
【0082】一方、極めて平坦で,路面凹凸も路面うね
りも殆どない良路を,例えば右旋回すると、横加速度と
コーナリングフォースとを偶力として,車両重心点を通
るロール軸に対して左回りのロール運動(ロールモーメ
ント)が発生する。このロールモーメントによって,車
体,即ちバネ上の右側には上向きの加速度が発生し、同
時にバネ上の左側には下向きの加速度が発生する。従っ
て、前記図14の演算処理が実行されるサンプリング時
間ΔT毎に、当該演算処理のステップS1で読込まれる
バネ上上下加速度検出値X2i″のうち,前後右バネ上上
下加速度検出値X2FR ″,X2RR ″は上向きで正値とな
り、前後左バネ上上下加速度検出値X2F L ″,X2RL
は下向きで負値となる。そこで、同演算処理のステップ
S3で算出されるバネ上上下速度X2i' のうち,前後右
バネ上上下速度X2FR ' ,X2RR' は正値となり、前後
左バネ上上下速度X2FL ' ,X2RL ' は負値となると考
える。このようにして算出されたバネ上上下速度X2i'
に対して、図14の演算処理のステップS5〜ステップ
S17では,前記と同様にバウンス制御目標ポジション
DBi が算出設定されるのだが、後述するステップS3
0の前記17式中のバウンス制御ゲインKB によって,
その影響は減衰力可変ショックアブソーバで達成される
減衰係数或いはその結果発現する減衰力に現れないと考
える。
【0083】さて、前述のように左回りのロール運動に
よってバネ上上下速度X2i' が発生すると、図14の演
算処理のステップS12で算出される前後輪側ロール角
速度RRj(j=ForR)は共に負値となり、且つその絶対
値が前後輪側ロール角速度不感帯閾値RRj0 以上である
とすると,同演算処理のステップS18からステップS
19を経てステップS24に移行し、ここで前左輪ロー
ル制御目標ポジションPDRFLは前記第1所定圧側ポジシ
ョンPC2に設定され,前右輪ロール制御目標ポジション
DRFRは前記第1所定伸側ポジションPT2に設定され、
続くステップS26で前左輪バウンス制御補正係数C
BRFLは前輪圧側補正係数CBRFCに設定され,前右輪バウ
ンス制御補正係数CBRFRは前輪伸側補正係数CBRFTに設
定され、次いでステップS22からステップS27を経
てステップS32に移行し、ここで後左輪ロール制御目
標ポジションPDRRLは前記第2所定圧側ポジションPC3
に設定され,後右輪ロール制御目標ポジションPDRRR
前記第2所定伸側ポジションPT3に設定され、続くステ
ップS23で後左輪バウンス制御補正係数CBRRLは後輪
圧側補正係数CBRRCに設定され,後右輪バウンス制御補
正係数CBRRRは後輪伸側補正係数CBRRTに設定され、こ
れらの各設定値や算出値を用いてステップS30で最終
的な目標ポジションPDiが算出され、ステップS35〜
ステップS41で出力される制御信号ステップ量Sj
よって各減衰力可変ショックアブソーバのステップモー
タのポジションPはこの目標ポジションPDiに変化す
る。
【0084】ここで、前記図14の演算所定のステップ
S30で実行される目標ポジションPDiの算出に際し
て,前記バウンス制御ゲインKB 並びにバウンス制御補
正係数CBRi により、前記ステップS4〜ステップS1
7で算出されるバウンス制御目標ポジションPDBi の影
響が目標ポジションPDiに現れないと考えると、図16
cに示すように各減衰力可変ショックアブソーバのう
ち,前左輪の減衰力可変ショックアブソーバの減衰係数
FLは前記第1所定圧側減衰係数CC2となり、前右輪の
減衰力可変ショックアブソーバの減衰係数CFRは前記第
1所定伸側減衰係数CT2となり、後左輪の減衰力可変シ
ョックアブソーバの減衰係数CRLは前記第2所定圧側減
衰係数CC3となり、後右輪の減衰力可変ショックアブソ
ーバの減衰係数CRRは前記第2所定伸側減衰係数CT3
なっているはずである。従って、前記図12と同様のロ
ール運動を考えると,この減衰係数Ci にロール角速度
Rjを乗じて得られる左右輪の各減衰力可変ショックア
ブソーバの減衰力D/Fが左右輪間のトレッド幅T
j (j=ForR,Fは前輪側,Rは後輪側を示す)間の偶
力となり、その結果車体に発生して当該ロール運動を抑
制するロール制御減衰モーメントMD は下記20式で表
され、その経時変化は図16dに実線で示すように現れ
る。
【0085】 MD =Ci ・Tj ・RR =Ci ・Tj ・A・ sinωt ………(20) 但し、Ci =CC2orCT2orCC3orCT3 一方、伸側及び圧側の減衰係数が一定値の減衰係数C1
である前記従来のコンベンショナルショックアブソーバ
によるロール抑制減衰モーメントMD * は前記10式の
通りであるから、前記ロール運動抑制制御で達成される
減衰力可変ショックアブソーバの各減衰係数Ci を,こ
のコンベンショナルショックアブソーバの減衰係数C1
と同等若しくはほぼ同等とすることで、前記20式の減
衰モーメントMD と当該減衰モーメントMD * とを一致
又はほぼ一致できることになり、コンベンショナルショ
ックアブソーバを備えた車両に乗り慣れた運転者にも違
和感を与えることはない。
【0086】逆に、前記良路を左旋回した場合には,右
回りのロール運動(ロールモーメント)が発生するため
に、車体,即ちバネ上の右側には下向きの加速度が発生
し、同時にバネ上の左側には上向きの加速度が発生する
から、前記図14の演算処理が実行されるサンプリング
時間ΔT毎に、当該演算処理のステップS1で読込まれ
るバネ上上下加速度検出値X2i″のうち,前後右バネ上
上下加速度検出値X2F R ″,X2RR ″は下向きで負値と
なり、前後左バネ上上下加速度検出値X2FL ″,
2RL ″は上向きで正値となり、ステップS3で算出さ
れるバネ上上下速度X 2i' のうち,前後右バネ上上下速
度X2FR ' ,X2RR ' は負値となり、前後左バネ上上下
速度X2FL ' ,X2RL ' は正値となると考えると、ステ
ップS12で算出される前後輪側ロール角速度RRj(j
=ForR)は共に正値となり、且つその絶対値が前後輪側
ロール角速度不感帯閾値RRj0 以上であるとすると,同
演算処理のステップS18からステップS19を経てス
テップS23に移行し、ここで前左輪ロール制御目標ポ
ジションPDRFLは前記第1所定伸側ポジションPT2に設
定され,前右輪ロール制御目標ポジションPDRFRは前記
第1所定圧側ポジションP C2に設定され、続くステップ
S25で前左輪バウンス制御補正係数CBRFLは前輪伸側
補正係数CBRFTに設定され,前右輪バウンス制御補正係
数CBRFRは前輪圧側補正係数CBRFCに設定され、次いで
ステップS22からステップS27を経てステップS3
1に移行し、ここで後左輪ロール制御目標ポジションP
DRRLは前記第2所定伸側ポジションPT3に設定され,後
右輪ロール制御目標ポジションPDRRRは前記第2所定圧
側ポジションPC3に設定され、続くステップS33で後
左輪バウンス制御補正係数CBRRLは後輪伸側補正係数C
BRRTに設定され,後右輪バウンス制御補正係数CBRRR
後輪圧側補正係数CBRRCに設定され、これらの各設定値
や算出値を用いてステップS30で最終的な目標ポジシ
ョンPDiが算出され、ステップS35〜ステップS41
で出力される制御信号ステップ量Sj によって各減衰力
可変ショックアブソーバのステップモータのポジション
Pはこの目標ポジションPDiに変化する。
【0087】このときも前記バウンス制御目標ポジショ
ンPDBi の影響が最終的な目標ポジションPDiに現れな
いとすると、各減衰力可変ショックアブソーバで達成さ
れる減衰係数或いは発現する減衰力は,前記右旋回時と
左右が入れ代わり、その結果,減衰モーメントの作用方
向も左右が入れ代わるだけで、その他の作用効果は前記
右旋回時と同様又はほぼ同様であるために、その詳細な
説明を割愛する。
【0088】また、このような旋回時を始め,ロール運
動が発生しているときにバウンス運動が発生すると、前
記図14のステップS5〜ステップS17で,当該バウ
ンス運動を積極的に抑制するバウンス制御目標ポジショ
ンPDBi が算出設定され、それが制御ゲインKB を介し
て最終的な目標ポジションPDiに加えられるから、各減
衰力可変ショックアブソーバの減衰力制御範囲を全領域
使用して,バウンス運動も効果的に減衰収束される。勿
論、前記バウンス制御補正係数CBRi によってバウンス
運動抑制制御に適用される減衰力制御範囲が補正されて
いるために、例えば旋回外輪側の減衰力可変ショックア
ブソーバのポジションPは圧側最大ポジション(−P
MAX )に飽和し続けているが,旋回内輪側の減衰力可変
ショックアブソーバのポジションPは伸側最大ポジショ
ンPMAX までの間で可変制御されることなどにより、車
体がロール方向に加振されて車両挙動が不安定になるこ
とはない。
【0089】以上より、前記各上下加速度センサ51FL
〜51RR及び図14の演算処理のステップS1〜S3が
本発明のサスペンション制御装置の車体運動状態検出手
段に相当し、以下同様に前記図14の演算処理のステッ
プS12がロール運動状態検出手段に相当し、前記図1
4の演算処理のステップS18〜S34がロール運動制
御手段に相当し、前記コントローラ4及び図14の演算
処理全体が制御手段に相当し、各ステップモータ41〜
RRがアクチュエータに相当し、減衰力可変ショックアブ
ソーバ3FL〜RRが減衰力可変ショックアブソーバに相当
する。
【0090】なお、上記実施例では左右輪近傍のバネ上
上下速度の偏差からロール運動状態としてのロール角速
度を検出又は算出したが、この検出されるロール運動状
態の検出値は,角速度の形である必要はなく、ロール角
加速度やロール角そのものであってもよく、その検出手
段も,ロールレートジャイロやロール角加速度センサ等
を用いて直接的に検出してもよい。但し、前述のように
減衰係数との積の形で減衰力を評価する場合には,これ
らを一旦,ロール角速度に変換する必要があるのは言う
までもない。
【0091】また、上記実施例では車体の姿勢変化抑制
制御としてバウンス運動抑制制御とロール運動抑制制御
とを実施する場合についてのみ詳述したが、本発明のサ
スペンション制御装置では,バウンス運動抑制制御は必
須要件ではなく,単に前述のようにしてロール運動抑制
制御のみを行うものであってもよい。また、車体の姿勢
変化に起因する運動状態としてピッチ運動を検出し、こ
れを抑制する制御態様を,必要に応じてこれらの車体姿
勢変化抑制制御に組み込んでもよい。
【0092】また、上記実施例においては、減衰力を制
御する弁体31をロータリ形に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、スプール形
に構成して、圧側と伸側とで異なる流路を形成するよう
にしてもよく、この場合にはステップモータ41FL〜4
1RRの回転軸41aにピニオンを連結し、このピニオン
に噛合するラックを連結杆42に取り付けるか又は電磁
ソレノイドを適用して弁体31の摺動位置を制御すれば
よい。
【0093】また、上記実施例においては、車体の上下
加速度を検出して、これに基づいて減衰力を制御するよ
うにしたスカイフック近似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、車体と車輪と
の間の相対変位を検出するストロークセンサを別設し、
このストロークセンサの相対変位検出値XDiを微分した
相対速度XDi′と前述した車体上下速度X2i′とに基づ
いて下記10式の演算を行って減衰係数Cを算出し、こ
の減衰係数Cに基づいて例えば図8に対応するマップを
参照して目標ポジションを算出して、スカイフック制御
を行うようにしてもよい。
【0094】 C=CS ・X2i′/XDi′ ………(10) ただし、CS は予め設定されたダンパ減衰係数である。
また、上記実施例においては、マイクロコンピュータ5
6を適用して制御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、演算回路等の電子回路を組み
合わせて構成することもできる。
【0095】また、上記実施例においては、車体2の各
車輪1FL〜1RR位置に上下加速度センサ51FL〜51RR
を設けた場合について説明したが、何れか1つの上下加
速度センサを省略して、省略した位置の上下加速度を他
の上下加速度センサの値から推定するようにしてもよ
い。また、上記実施例においては、ステップモータ41
FL〜41RRをオープンループ制御する場合について説明
したが、これに限らずステップモータの回転角をエンコ
ーダ等で検出し、これをフィードバックすることにより
クローズドループ制御するようにしてもよい。
【0096】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るサス
ペンション制御装置によれば、車体に発生するロール運
動状態を検出し、このロール運動状態,即ちロールモー
メントの方向により圧側となる減衰力可変ショックアブ
ソーバの圧側減衰係数を比較的大きい一定の所定圧側減
衰係数に設定すると共に伸側となる減衰力可変ショック
アブソーバの伸側減衰係数を比較的大きい一定の所定伸
側減衰係数に設定する構成としたために、コンベンショ
ナルショックアブソーバと同等又はほぼ同等のロール入
力に対する減衰収束特性を得て当該ロール運動を抑制す
ることができ、減衰力の不足感や過大感による違和感を
与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサスペンション制御装置の基本構成を
示す概略構成図である。
【図2】本発明のサスペンション制御装置の一例を示す
概略構成図である。
【図3】図2のサスペンション制御装置に採用された減
衰力可変ショックアブソーバの一例を示す一部を断面と
した正面図である。
【図4】車体上昇時の最大減衰力状態での減衰力調整機
構を示す拡大断面図である。
【図5】車体上昇時の中間減衰力状態での減衰力調整機
構を示す拡大断面図であり、(a)は伸側、(b)は圧
側の作動油経路を夫々示している。
【図6】車体無変動時の減衰力調整機構を示す拡大断面
図であり、(a)は伸側、(b)は圧側の作動油経路を
夫々示している。
【図7】車体下降時の最大減衰力状態での減衰力調整機
構を示す拡大断面図であり、(a)は伸側、(b)は圧
側の作動油経路を夫々示している。
【図8】減衰力可変ショックアブソーバの弁本体のポジ
ションに対する減衰力特性を示す説明図である。
【図9】コントローラの一例を示すブロック図である。
【図10】減衰力可変ショックアブソーバで達成される
振動入出力のゲイン特性を示す説明図である。
【図11】基本的な減衰力可変ショクアブソーバの弁本
体のポジションをバネ上上下速度で設定する説明図であ
る。
【図12】従来のロール抑制制御による減衰モーメント
の説明図である。
【図13】本実施例の車体姿勢変化抑制制御でロール運
動が発生したときにバウンス運動を抑制する制御量の補
正係数の説明図である。
【図14】本発明のサスペンション制御装置のコントロ
ーラで実行される車体姿勢変化抑制制御の演算処理の一
実施例を示すフローチャートである。
【図15】図14の演算処理による車体姿勢変化抑制制
御で発現するバウンス運動抑制制御の作用説明図であ
る。
【図16】図14の演算処理による車体姿勢変化抑制制
御で発現するロール運動抑制制御の作用説明図である。
【符号の説明】
1FL〜1RR 車輪 2 車体 3FL〜3RR 減衰力可変ショックアブソーバ 4 コントローラ 8 ピストン 11 下部半体 12 上部半体 13 伸側油流路 14 圧側油流路 31 弁体 35 ピストンロッド T1〜T3 伸側流路 C1〜C4 圧側流路 41FL〜41RR ステップモータ 51FL〜51RR 上下加速度センサ 56 マイクロコンピュータ 59FL〜59RR モータ駆動回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体側部材及び車輪側部材間に介装され
    て,入力される制御信号に応じて駆動されるアクチュエ
    ータによって弁体の位置を制御することにより,伸側及
    び圧側の何れかの減衰係数を大きく設定又は双方の減衰
    係数を小さく設定可能な減衰力可変ショックアブソーバ
    と、車体の姿勢変化に起因する運動状態を検出する車体
    運動状態検出手段と、少なくとも前記車体運動状態検出
    手段で検出された車体運動状態検出値に基づいて車体の
    姿勢変化を抑制する減衰係数を算出設定して,当該減衰
    力係数に対応する弁体の目標位置に当該弁体の実際の位
    置が一致するような前記制御信号を前記アクチュエータ
    に出力して前記減衰力可変ショックアブソーバの減衰係
    数を制御する制御手段とを備えたサスペンション制御装
    置において、前記車体運動状態検出手段として、少なく
    とも車両に発生するロール運動状態を検出するロール運
    動状態検出手段を備え、前記制御手段は、前記ロール運
    動状態検出手段で検出されたロール運動状態検出値に基
    づいて少なくとも当該ロール運動状態を抑制するため
    ,圧側となる減衰力可変ショックアブソーバの減衰係
    数を予め設定された一定の所定圧側減衰係数に設定する
    と共に伸側となる減衰力可変ショックアブソーバの減衰
    係数を予め設定された一定の所定伸側減衰係数に設定す
    るロール運動制御手段を備えたことを特徴とするサスペ
    ンション制御装置。
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