JP3272828B2

JP3272828B2 - 車両用サスペンション装置

Info

Publication number: JP3272828B2
Application number: JP20946193A
Authority: JP
Inventors: 伸竹原; 清坂本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 2002-04-08
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: JPH0761221A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば減衰力をアクチ
ュエータにより変更することのできる可変ダンパ又は油
圧制御によりサスペンション特性を変更することのでき
るサスペンション等を備えた車両用サスペンション装置
に関し、特に、上下方向加速度信号から車両重量を判定
してそのときの車両重量に即したサスペンション特性と
することができるようにしたサスペンション装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両用のサスペンション装置として、従
来より、例えば特開平３−１８２８２６号公報に開示さ
れるように、車体と各車輪との間にそれぞれ流体シリン
ダを配設し、該各流体シリンダへの流量を流量制御弁に
より各車輪毎に独立的に給排制御して、車両のサスペン
ション特性を運転状態に応じて可変とするいわゆるフル
アクティブ・コントロール・サスペンション装置（ＡＣ
Ｓ装置）が知られている。

【０００３】しかしながら、このフルアクティブ・コン
トロール・サスペンション装置は、システムが大規模と
なり、また高圧の油圧を用いることによりシステム全体
が極めて高価なものとなるという欠点を有していた。そ
こで、減衰力を変更することのできる減衰力可変ダンパ
を備えた、所謂「セミアクテイブサスペンション装置」
が提案されている。この可変ダンパは、内部を２室に分
離した流体シリンダを用い、その２室の間をオリフィス
で連通し、オリフィスによる絞り量を制御するというも
のである。オリフィスの絞り量の制御は次のようにして
行なう。即ち、例えば、２枚の円板に複数の穴を設け、
この２枚の円板を中心を一致させて重ねて、シリンダ内
の前記２室の境に位置させる。そして、一方の円板を固
定し、他方の円板をステップモータなどで回転させ、前
記一方の円盤に設けられた穴と他方の円盤に設けられた
穴とが重なることによってオリフィスが形成されること
になる。前記一方の円盤に設けられた穴を複数種類の大
きさとし、他方の円盤に設けられた穴も同じように複数
種類の大きさとする。従って、前記ステップモータの回
転位置が絞り量を、即ち、減衰力を表すことになる。

【０００４】フルアクティブサスペンション制御装置
は、高圧の油圧を利用するので車高を積極的に上下で
き、精度の良い姿勢制御を実現できる。一方、「セミア
クティブサスペンション制御装置」は、減衰力を変更す
るだけであるので、車高制御（姿勢制御）の精度はフル
アクティブサスペンション制御装置に比して落ちるもの
の、コスト的には有利となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】サスペンションの基本
的な特性は、例えば標準的な体重のドライバが運転して
いるときの状態を想定し、そのときの総重量に基づいて
決定されるのが通例である。しかしながら、例えば、ソ
フト特性のサスペンションを有した車両に通常よりも多
くの乗員が乗車した場合に、通常よりもバウンシング運
動が減少する場合がある。これは、車両総重量が増加し
て固有振動数が低下したために、そのサスペンションの
固有振動数とずれて、共振が発生しなくなったからであ
る。

【０００６】このように、本来のサスペンション装置
は、そのときの車両重量を求め、その重量に応じたサス
ペンション特性を設定すべきである。従来では、車両重
量は例えばロード（負荷）センサを車体に取付けて重量
を直接的に計測していた。しかしながら、このようなセ
ンサの付加はサスペンション装置の高コスト化を招いて
いた。

【０００７】本発明は、コストの低廉価とサスペンショ
ン特性制御の両立を高い次元で確保した車両用サスペン
ション装置を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、検出した上下方向加速度信号を入力し、
この加速度信号の値が減少する方向に車両のサスペンシ
ョン特性をフィードバック制御する車両用サスペンショ
ン装置において、上下方向加速度信号を検出する手段
と、検出した上下方向加速度信号を周波数分析する分析
手段と、分析結果からこの車両の固有振動数を判定する
判定手段と、異なるフィルタ特性の複数のバンドパスフ
ィルタ手段を有し、前記上下方向加速度信号の値が減少
する方向に車両のサスペンション特性をフィードバック
制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記判定
された固有振動数に基づいて前記複数のバンドパスフィ
ルタ手段の１つを選択し、この選択されたバンドパスフ
ィルタ手段の出力である上下方向速度をフィードバック
ゲインの演算に用いることにより当該制御手段の制御特
性を変更する。

【０００９】

【作用】車両の総重量は上下方向加速度に反映されるか
ら、その信号を周波数解析することにより得られた固有
振動数は車両重量を推定する根拠となる。したがって、
この推定された固有振動数を制御特性に反映させれば、
コスト低減をはかれると共に、より正確なサスペンショ
ン特性が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を適用した好適な実施例を３つ
（第１実施例〜第３実施例）挙げて説明する。〈概略〉上記実施例のサスペンション装置では、図２に
示したような特性のダンパと図３に示したような特性の
ダンパとを用いている。図２のダンパ特性は、延び方向
と縮み方向の両方で独立に減衰特性を変更できる。従っ
て、このダンパは、細かい段数（実施例では２７段階）
に亘って減衰特性を変更できるために、所謂「スカイフ
ックモデル」に従った減衰特性制御に適用できる。以
下、このようなダンパを「ＳＤ」（スカイフックダン
パ）ダンパと呼ぶ。また、図３のダンパ特性は、延び方
向の減衰特性を制御すると縮み方向の特性も変化するの
で、粗い段数（実施例では５段階）しか設定できない。
そのために、「スカイフックモデル」に従った減衰特性
制御に適用できず、便宜上、以下、「ＡＤ」（アダプテ
ィブダンパ）ダンパと呼ぶ。尚、ＳＤダンパは、２７段
に亘る段数の減衰特性を高速に切り替える必要があるた
めに、高速のステップモータ（アクチュエータ）を使う
必要がある。一方、ＡＤダンパは５段しかないために低
速型のステップモータ（アクチュエータ）で十分であ
る。

【００１１】図１は、上述の３つの実施例においてサス
ペンション特性制御を実行するために、共通にどのよう
な信号を入力するかを示している。即ち、これら実施例
の制御手段は、車速信号Ｖ_Bと、ハンドル舵角信号θ
_Hと、上下方向加速度信号Ｇと、ブレーキ信号Ｂrとを入
力している。制御手段は、これらの信号を入力して、Ｓ
Ｄダンパを制御する「スカイフック制御」とＡＤダンパ
を制御する「減衰力切り替え制御」のいずれかを行う。：第１実施例では、図７，図８に示すように、左右前
輪にＳＤダンパを用い、左右後輪にはＡＤダンパを用い
ている。また第２実施例では、図１６，図１７に示すよ
うに、左右前輪にＡＤダンパを用い、左右後輪にはＳＤ
ダンパを用いている。第１，第２実施例では、高速のＳ
Ｄダンパにはスカイフックモデルを用いた高速のフィー
ドバック制御を用い、低速のＡＤダンパには車速Ｖ_B，
ハンドル舵角θ_H 等をパラメータとしたフィードフォワ
ード制御を用いているので、安価ではあるが高性能のサ
スペンション性能を確保することができる。特に、第１
実施例では、フロントサスペンションについては、姿勢
安定（低周波の領域で５db）と乗り心地の確保を目指
し、リアサスペンションについても乗り心地の確保を目
指す。：また第３実施例では、図２２，図２３に示すよう
に、左右前輪と左右後輪にＳＤダンパを用いている。こ
の第３実施例では、車体のピッチ運動、バウンス運動、
ロール運動のうち、バウンス制御とピッチ制御にはスカ
イフックモデルを用いたフィードバック制御を適用して
いるものの、ロール運動制御（操舵制御）には舵角と車
速を用いたフィードフォワード制御を適用しているため
に、ロール運動制御のために加速度センサが不要となり
コスト低下に寄与するというものである。：第１実施例〜第３実施例では、共通して、「Ｇスル
ー制御」と「大振幅入力制御」という制御を行なってい
る。 −１：「Ｇスルー制御」（図３３）は、比較的に大き
な振幅の上下Ｇ運動があった場合に、ダンパ特性をソフ
ト方向に補正して乗り心地を確保すると共に、そのよう
な上下Ｇ運動が高速運転中とか旋回中に合った場合に
は、ソフト方向への補正を制限して操縦安定性を確保す
るというものである。 −２：また、「大振幅入力制御」（図２９）はさらに
大きな振幅の上下Ｇ運動があった場合には、操縦安定性
の確保を第一に考えて、減衰力を高めるのであるが、そ
のような上下Ｇ運動が高速運転中とか旋回中に合った場
合には、ハード方向への補正を更に高めてより一層の操
縦安定性を確保するというものである。 −３：「Ｇスルー制御」と「大振幅入力制御」とは、
上下Ｇ運動を問題にするので、互いに干渉する可能性が
あるが、この実施例では、「Ｇスルー制御」よりも「大
振幅入力制御」に高い優先順位を与えているのでその問
題はない。：車両の総重量を判定し、その総重量に応じたサスペ
ンション特性の変更を行なっている。この変更により、
そのときの重量に最適なサスペンション特性が得られ
る。 −１：車両総重量の判定は、上下方向加速度信号を周
波数解析し、最大振幅の周波数成分に基づいて重量を判
定している。サスペンション装置には加速度センサは不
可欠であり、このセンサからの信号を、サスペンション
特性の最適にこれまた不可欠な重量の判定に用いている
ので、コストの低減とサスペンション特性の最適化を両
立させることができる。 −２：推定された総重量データは、この実施例の車両
のＡＢＳコントローラに送られる。ＡＢＳ制御にも車両
重量データは制御の最適化の面で重要だからである。〈ダンパ〉図２，図３に、夫々、ＳＤダンパ特性とＡＤ
ダンパ特性を示す。横軸は、ステップモータの回転位置
Ｐであり、縦軸は減衰力を示す。また、前述したよう
に、ＳＤダンパには２７位置が設定されており、ＡＤダ
ンパには５位置が設定されている。

【００１２】図２のＳＤダンパは、回転位置Ｐが正方向
に移動すると、伸び方向の減衰力が増加するが縮み方向
の減衰力は僅かとなる。また、回転位置Ｐが負の位置に
あれば、伸び方向の減衰力が僅かとなるが縮み方向の減
衰力は増加する。即ち、ステップモータがより正の位置
にあれば、車体を上昇させようとする運動に対しては、
伸び方向の減衰力が働いて所謂「ハード」特性となる
が、車体を低下させようとする運動に対しては所謂「ソ
フト」特性となる。また、ステップモータがより負の位
置にあれば、車体を低下させようとする運動に対して
は、縮み方向の減衰力が働いて所謂「ハード」特性とな
るが、車体を上昇させようとする運動に対しては所謂
「ソフト」特性となる。

【００１３】一方、ＡＤダンパは、図３に示すように、
ステップモータの回転位置Ｐが大きくなればなるほど、
伸び方向と縮み方向の両方で「ハード」特性となり、回
転位置が小さくなればなるほど「ソフト」特性となる。〈制御システムの全体構成〉第１実施例〜第３実施例に
は共通して、操縦安定性に関する「操安制御」、大きな
振幅の上下方向加速度を検知したときにサスペンション
特性をハードにすることにより安全性を高める「大入力
振幅制御」、高周波の上下方向加速度（悪路走行時の加
速度）を検知したときにサスペンション特性をソフトに
することによりこのような加速度を「スルー」させる
「Ｇスルー制御」、小さな振幅の上下方向加速度を検知
したときにサスペンション特性を比較的ソフトにする
「小振幅制御」等が実施されている。図４，図５は、こ
れらの制御の優先順位と動作領域の関係を概略的に示す
マップである。図５において、横軸は車体の上下方向加
速度Ｇを、縦軸は車速Ｖ_Bを示す。

【００１４】図６は、上記各種の制御の相互の関係を示
す制御ブロック図である。〈第１実施例〉図７は、前輪サスペンションにＳＤダン
パ（不図示）を、後輪サスペンションにＡＤダンパ（不
図示）を用いた第１実施例を示す。図中、２_L，２_Rは夫
々左右に設けられた上下方向加速度センサであり、加速
度信号Ｇ_L，Ｇ_Rを発生する。この加速度信号はコントロ
ーラ１０に送られる。また、左右のＳＤダンパの夫々
を、高速のステップモータ１_FL，１_FRが駆動し、後輪用
の左右のＡＤダンパを、夫々低速のステップモータ
１_RL，１_RRが駆動する。ハンドル舵角θ_Hは舵角センサ
３が検知し、コントローラ１０に送る。また、車速セン
サ４により検知された車速Ｖ_B、ブレーキスイッチ５に
より検知された信号Ｂ_Rは夫々コントローラ１０に送ら
れる。

【００１５】図８はこの第１実施例の制御の概略を示す
ブロック図である。図８に示すように、スカイフックモ
デルを用いた操舵制御（操安制御）部ＳＨは加速度信号
Ｇ_L，Ｇ_R、舵角信号θ_H，ブレーキ信号Ｂ_R，車速信号Ｖ
_B等を入力し、前輪の左右のＳＤダンパを制御する。こ
の制御部ＳＨの実際の動作は、図９のフローチャートに
従った制御手順をコントローラ１０が実行することによ
り実現される。また、２つの減衰力切替制御部ＡＡは、
舵角信号θ_H，ブレーキ信号Ｂ_R，車速信号Ｖ_Bを入力し
て２つの左右後輪用のＡＤダンパを制御する。制御部Ａ
Ａの実際の動作は、図１３のフローチャートに従った制
御手順をコントローラ１０が実行することにより実現さ
れる。このように、後輪の制御には、高速の動作を要求
されるフィードバック制御を適用していないので、後輪
側には高価な上下Ｇセンサは不要となり、また、安価な
低速型のＡＤダンパで十分となる。

【００１６】また、前輪用のＳＤダンパにも、後輪用の
ＡＤダンパにも、上下Ｇ信号に基づいて行なう「Ｇスル
ー制御」（図３３）と「大入力振幅制御」（図２９）が
適用される。前輪サスペンション制御（ＳＨ・操安制御）：第１実施
例制御部ＳＨの制御手順は図９に示される。この図９のフ
ローチャートに従って、第１実施例の操安制御を説明す
る。

【００１７】ステップＳ２において、加速度信号Ｇ_L，
Ｇ_R、舵角信号θ_H，ブレーキ信号Ｂ_R，車速信号Ｖ_B等の
各種信号を入力する。ステップＳ４では、加速度信号Ｇ
_L，Ｇ _R を夫々積分して、車体の上下方向速度Ｖ_GL，Ｖ
_GRを求める。ステップＳ６では、車速Ｖ_Bに基づいて図
１０の特性図に従って速度の閾値Ｖ_G0を求める。ステッ
プＳ８では、上下方向速度Ｖ_Gn（ｎはＬ左，Ｒ右を示
す）を、夫々、前記閾値Ｖ _G0 と比較する。ステップＳ
８で｜Ｖ_Gn｜≧Ｖ_G0と判断されたならばステップＳ１２
に進むが、反対に｜Ｖ_Gn｜＜Ｖ_G0と判断されたならば、
ステップＳ１０において、Ｖ_Gn＝０とすることにより、
車体は上下方向に動いていないと見做し、そしてステッ
プＳ１２に進む。後述するように、Ｖ_Gnはダンパの位置
を決定する重要な要素となるので、｜Ｖ_Gn｜＜Ｖ_G0であ
るような車体の上下方向速度Ｖ_Gnの領域は制御の不感帯
となる。

【００１８】ステップＳ１２では、ダンパ位置Ｐを決定
するための制御ゲインＫ₁を演算する。この制御ゲイン
Ｋ₁は、車速Ｖ_Bが大きいほど、またハンドル舵角速度
（＝時間変化）θ'_H（＝dθ_H/dt）が大きいほど大きな
値を示す。即ち、車速Ｖ_Bや舵角速度θ'_Hが大きいとき
は、高速にＳＤダンパ位置を変更しようとする。ステッ
プＳ１４では、現時点の車体の上下方向の移動速度をキ
ャンセルするような目標車体上下速度Ｖ_GTRnを（ｎはＬ
左，Ｒ右を示す）、Ｖ_GTRn＝Ｖ_Gn・Ｋ₁ …（１）を演算する。このＶ_GTRnが正のときは、ステップＳ２０
に進んで、前輪ＳＤダンパの目標位置Ｐ_FTRn（ｎはＬ
左，Ｒ右を示す）を、Ｐ_FTRn＝Ｐ_Fn−１ …（２）に従って演算する。（２）式は、伸び方向の車体変位を
抑制するように、減衰特性を１段だけハードに変更する
ものである。反対に、Ｖ_GTRnが負のときは、ステップＳ
１８に進んで、前輪ＳＤダンパの目標位置Ｐ_FTRnを、Ｐ_FTRn＝Ｐ_Fn＋１ …（３）に従って演算する。（３）式は、縮み方向の車体変位を
抑制するように、減衰特性を１段だけソフトに変更する
ものである。ステップＳ１８，ステップＳ２０における
Ｐ_FnはステップＳ２で求められた前輪ＳＤダンパのステ
ップモータの現在の位置である。

【００１９】ステップＳ２２では、車速Ｖ_Bに基づいて
図１２に示すような限界値Ｐ_LMTを求める。限界値Ｐ_LMT
は図１２に示すように車速Ｖ_Bが増大するに従って大き
くなる傾向を有する。車速が高いほど制御の変化の許容
度を大きくすることによって応答性を上げる必要がある
からである。ステップＳ２４では、この限界値Ｐ_LMTと
目標位置Ｐ_FTRnとを比較し、この限界値を目標値Ｐ_FTRn
が越えていればステップＳ２６で目標値をこの限界値に
クリップする。

【００２０】ステップＳ２８では、フラグINHIBI_Tがセ
ットされているかを調べる。このフラグがセットされて
いなければ、ステップＳ３０で、前輪ＳＤダンパを目標
減衰力が達成できるようにモータ１_FL，１_FRを回転す
る。ここで、フラグINHIBI_Tは、「Ｇスルー制御」（図
３３のステップＳ２７６）や「大振幅入力制御」（図２
９のステップＳ２１８）においてセットされるフラグで
あり、前輪サスペンション特性と後輪のサスペンション
特性とが過度に異なったものになるおそれがある場合に
セットされる。従って、このフラグがセットされていれ
ばステップＳ３０は実行されずに、（前輪の）ダンパの
モータ位置を変更されない。後輪サスペンション制御（第１実施例）後輪のサスペンション特性は５段のＡＡダンパによって
決定される。換言すれば、このダンパの減衰力はモータ
１_RL，１_RRの回転位置によって決まる。図１３は後輪の
ＡＡダンパのモータ１_RL，１_RRの制御手順である。

【００２１】第１実施例の後輪サスペンション制御は、
図９の制御手順によって決定された前輪のサスペンショ
ン特性に対して後輪がアンダステア気味になるようにフ
ィードフォワード制御により決定するものである。フィ
ードフォワード制御にした理由は、制御速度が早いこ
と、ＡＡダンパには、高度なフィードバック制御は不要
であることなどによる。

【００２２】即ち、ステップＳ４０において、車速Ｖ_B
に応じた後輪の目標減衰力Ｐ_R（Ｖ_B）を、図１４に示す
ような特性に従って決定する。ここで、図１４におい
て、実線は車速Ｖ_Bが上昇している最中における後輪の
減衰特性であり、破線は車速が減少している最中におけ
る後輪の減衰特性を示す。車速が減速時には、増速時に
比して、より低い減衰力が得られるような特性になって
いる。図１４の特性は、減速時には車体姿勢を安定させ
るために、よりアンダステア傾向を得るものである。

【００２３】ステップＳ４２では、旋回中であるか否か
を判断するために、現在の舵角θ_Hを所定の閾値θ_H0と
比較する。旋回中でない（｜θ_H｜＜θ_H0）場合には、
ステップＳ５２以下に進む。ステップＳ５２は「大振幅
入力制御」を現在実行しているか否かをフラグ（Ｆ＝
２）を調べるもので、ステップＳ５４は「Ｇスルー制
御」を現在実行しているか否かをフラグ（Ｆ＝３）を調
べるものである。「大振幅入力制御」も「Ｇスルー制
御」も実行していないときは、ステップＳ５４からメイ
ンルーチンにリターンするので、図９のステップＳ３０
が実行された時点で、ステップＳ４０で設定された目標
位置Ｐ_Rが後輪ダンパのモータ１_RL，１_RRに設定され
る。

【００２４】旋回中の（｜θ_H｜≧θ_H0）場合には、ス
テップＳ４４以下に進む。ステップＳ４４では、旋回外
側の前輪のダンパの現在のモータ位置をモニタする。こ
のモータ位置をＰ_OFとする。ステップＳ４６では、図１
５の特性に従って、後輪のダンパの目標減衰力（即ち、
モータ位置Ｐ_RTRn）を決定する。図１５の特性は、ステ
ップＳ４４で得た旋回外輪の減衰力Ｐ_OFよりも低い減衰
力が後輪側に設定されるような特性である。尚、前輪側
のＳＤダンパは２７段で、後輪側のＡＡダンパは５段で
あるので、図１５の横軸は、後輪ダンパの前輪ダンパに
対する相対的な減衰強度となっている。即ち、例えば、
前輪の減衰力が後輪側ダンパの減衰力の４段目に相当す
るような減衰力（例えば、２５段目）にあるときは、後
輪側ダンパの減衰力を４段よりも１段低い３段に減少さ
せるというものである。

【００２５】尚、図１５の特性は車速を加味するように
変更してもよい。ステップＳ４８では、ステップＳ４０
で車速Ｖ_Bに応じて求めた目標減衰力Ｐ_RとステップＳ４
６で前輪の減衰力との関係で求めた目標減衰力Ｐ_RTRnと
を比較する。もし後者が大きいならば（Ｐ_R≦
Ｐ_RTRn）、ステップＳ５０で後輪減衰力の目標値を車速
との関係で求めた減衰力Ｐ_Rとする。即ち、Ｐ_RTRn＝Ｐ_R …（４）とする。このＰ_RTRnが、図９のステップＳ３０が実行さ
れた時点で、後輪のステップモータにセットされる。一
方、ステップＳ４８でＰ_R＞Ｐ_RTRnと判断されたなら
ば、前輪のダンパ特性との関係でステップＳ４６で求め
た目標値Ｐ_RTRnがモータに設定される。このようにする
のは、第１実施例の後輪のサスペンション制御は、旋回
中においてはアンダステア特性になることを確保するた
めのものである。即ち、例えば、ステップＳ４０で車速
Ｖ_Bに応じて決定された減衰力Ｐ_Rが“３段目”であっ
て、ステップＳ４６で決定された減衰力Ｐ_RTRnが“２段
目”である場合には、Ｐ_RTRn＜Ｐ_Rであるので、Ｐ_Rを減
衰力として採用すると前輪に対して後輪がアンダステア
という関係が成立しない場合がある。従って、ステップ
Ｓ４８でＰ_R≦Ｐ_RTRnのときにのみ、即ち、アンダステ
アの関係が確保される場合に限り、ステップＳ５０で後
輪減衰力として車速Ｖ_Bに応じて決定したＰ_Rを採用する
のである。

【００２６】ステップＳ５２で「大振幅入力制御」中
（Ｆ＝２）と判断されたときには、ステップＳ６０で、
減衰力を１段高める。直進中の「大振幅入力制御」中
は、アンダステア特性を保つよりも、障害物などに乗り
上げたときの大きな加速度の上下運動に対処することが
できるように、後輪側もダンパ特性をハード側に高める
必要があるからである。ステップＳ６２では、この後輪
の特性をハード側に補正する制御を所定時間継続するよ
うにする。これは、後述するように、「大振幅入力制
御」（図２９）においては、前輪もサスペンション特性
を所定時間ハード側に変更しているからである。

【００２７】また、直進中に「Ｇスルー制御」を実行し
ているとき（ステップＳ５４でＹＥＳ）は、ステップＳ
５６で後輪ダンパ力を１段低める。１段低めるのは、後
述するように、「Ｇスルー制御」（図３３）において
は、前輪もサスペンション特性をソフト側に変更してい
るからである。第１実施例の効果以上説明したように、この第１実施例のサスペンション
装置によれば、：後輪側のダンパは段数の少ないＡＡダンパを採用
し、そのダンパの駆動には、低速のステップモータ（１
_RL，１_RR）を採用しているので、コスト低下が図れる。
このような低速のダンパには、高速制御を必要とする加
速度信号に基づいたフィードバック制御は適用が困難な
ので、この第１実施例では、車速信号Ｖ_Bに基づいたフ
ィードフォワード制御（図１３のステップＳ４０）を採
用している。このフィードフォワード制御の採用により
制御が簡素化できるので、コスト低下に寄与する。フィ
ードフォワード制御や低速ダンパの採用は、操安性の低
下をもたらすおそれがあるが、この第１実施例では、前
輪側に高速のＳＤダンパを採用し、上下方向加速度信号
に基づいたスカイフック制御（図９のステップＳ１２，
ステップＳ１４）を実施しているので操安性を確保でき
る。：旋回時における後輪のダンパ特性の決定に際して
は、前輪のダンパ特性が参照される。旋回時における後
輪のダンパ特性は、操安性に影響を与えるので、後輪の
ダンパ特性は前輪のダンパ特性に対して所定の関係が成
立するように決定されるべきであるからである。特にこ
の実施例では、後輪が前輪に対してアンダステア傾向が
維持されるように後輪のダンパ特性が決定される（図１
３のステップＳ４８、ステップＳ５０）。：前輪及び後輪のダンパ特性の決定に際しての制御ゲ
インの設定は、車速Ｖ_Bが高くなるほど、また減速され
ているほど（図１４の破線の特性）、また舵角速度が大
きいほど（図１１のＫ₁）、ハード傾向になるように設
定している。車速Ｖ_Bが高いほど、また減速されている
ほど、また舵角速度が大きいときほど、サスペンション
特性を上げて応答性が向上する必要があるからである。〈第２実施例〉前記第１実施例は、前輪にＳＤダンパ
を、後輪にＡＤダンパを採用したものであった。第２実
施例は、図１６に示すように、前輪にはＡＤダンパを、
後輪にＳＤダンパを採用したものである。従って、この
第２実施例は、前輪には低速のステップモータ１'_FL，
１'_FRが設けられ、後輪には高速のステップモータ
１'_RL，１'_RRが設けられている。図１７は、この第２実
施例の制御ブロック図を示す。

【００２８】図１８は後輪のサスペンション制御を、図
１９は前輪のサスペンション制御を示す。実施例におい
ては、後輪はＳＤダンパ制御を行なうために、図１８は
第１実施例の図９と実質的に類似し、前輪はＡＤ制御を
行なうために、第ｘ図は第１実施例の図１３と実質的に
類似する。後輪サスペンション制御（第２実施例）図１８のフローチャートに従って、第２実施例の後輪に
おける操安制御を簡単に説明する。

【００２９】ステップＳ６０において、後輪位置におけ
る上下方向加速度信号Ｇ_L，Ｇ_R、並びに、舵角信号
θ_H，ブレーキ信号Ｂ_R，車速信号Ｖ_B等の各種信号を入
力する。ステップＳ６２では、加速度信号Ｇ_L，Ｇ_R を
夫々積分して、車体の後輪位置における上下方向速度Ｖ
_GL，Ｖ_GRを求める。ステップＳ６４では、車速Ｖ_Bに基
づいて図１０のような特性図に従って速度の閾値Ｖ_G0を
求める。ステップＳ６６では、上下方向速度Ｖ_Gn（ｎは
Ｌ左，Ｒ右を示す）を、夫々、前記閾値Ｖ_G0 と比較す
る。ステップＳ６６で｜Ｖ_Gn｜≧Ｖ_G0と判断されたなら
ばステップＳ７０に進むが、反対に｜Ｖ_Gn｜＜Ｖ_G0と判
断されたならば、ステップＳ６８において、Ｖ_Gn＝０と
することにより、車体は上下方向に動いていないと見做
し、そしてステップＳ７０に進む。

【００３０】ステップＳ７０では、ダンパ位置Ｐを決定
するための制御ゲインＫ₁を演算する。この制御ゲイン
は、車速Ｖ_Bが大きいほどハンドル舵角速度θ'_H（＝dθ
_H/dt）が大きいほど大きな値を示す。ステップＳ７２で
は、現時点の車体の上下方向の移動速度をキャンセルす
るような目標車体上下速度Ｖ_GTRnを、Ｖ_GTRn＝Ｖ_Gn・Ｋ₁ …（５）を演算する。このＶ_GTRnが正のときは、ステップＳ７６
に進んで、後輪ＳＤダンパの目標位置Ｐ_RTRnを、Ｐ_RTRn＝Ｐ_Rn−１ …（６）に従って演算する。（６）式は、伸び方向の車体変位を
抑制するように、減衰特性を１段だけハードに変更する
ものである。反対に、Ｖ_GTRnが負のときは、ステップＳ
７６に進んで、後輪ＳＤダンパの目標位置Ｐ_RTRnを、Ｐ_RTRn＝Ｐ_Rn＋１ …（７）に従って演算する。（７）式は、縮み方向の車体変位を
抑制するように、減衰特性を１段だけソフトに変更する
ものである。ステップＳ７６，ステップＳ７８における
Ｐ_RnはステップＳ６０で求められた後輪ＳＤダンパのス
テップモータの現在の位置である。

【００３１】ステップＳ８０では、車速Ｖ_Bに基づいて
図１２に示すような限界値Ｐ_LMTを求める。ステップＳ
８２では、この限界値Ｐ_LMTと目標位置Ｐ_FTRnとを比較
し、この限界値を目標値Ｐ_RTRnが越えていればステップ
Ｓ８４で目標値をこの限界値にクリップする。ステップ
Ｓ８６では、フラグINHIBITがセットされているかを調
べる。このフラグがセットされていなければ、ステップ
Ｓ８８で、前輪ＳＤダンパを目標減衰力が達成できるよ
うに後輪ダンパのモータ１'_FL，１'_FRを回転する。ここ
で、フラグINHIBITは第１実施例と同じように「Ｇスル
ー制御」や「大振幅入力制御」においてセットされるフ
ラグであり、これらの制御手順が、これらの「Ｇスルー
制御」や「大振幅入力制御」をそのまま実行すると、前
輪サスペンション特性と後輪のサスペンション特性とが
過度に異なったものになるおそれがある場合には、前輪
のダンパのモータ位置を変更させないようにするための
ものである。前輪サスペンション制御（第２実施例）前輪のサスペンション特性は５段のＡＡダンパによって
決定される。換言すれば、このダンパの減衰力はモータ
１'_RL，１'_RRの回転位置によって決まる。図１９は後輪
のＡＡダンパのモータ１'_RL，１'_RRの制御手順である。

【００３２】第２実施例の前輪サスペンション制御は、
前輪のサスペンション特性に対して、図１８の制御手順
によって決定された後輪のサスペンション特性がアンダ
ステア気味になるように、その前輪のサスペンション特
性をフィードフォワード制御により決定するものであ
る。即ち、ステップＳ１００において、車速Ｖ_Bに応じ
た前輪の目標減衰力Ｐ_F（Ｖ _B）を、図２０に示すような
特性に従って決定する。ここで、図２０の特性図におい
て、実線は車速Ｖ_Bが上昇している最中における前輪の
減衰特性であり、破線は車速が減少している最中におけ
る前輪の減衰特性を示す。車速が減速時には、増速時に
比して、より低い減衰力が得られるような特性になって
いる。図２０の特性は、減速時には車体姿勢を安定させ
るために、よりアンダステア傾向を得るものである。

【００３３】ステップＳ１０２では、旋回中であるか否
かを判断するために、現在の舵角θ _Hを所定の閾値θ_H0
と比較する。旋回中でない（｜θ_H｜＜θ_H0）場合に
は、ステップＳ１０２以下に進む。ステップＳ１０２は
「大振幅入力制御」を現在実行しているか否かをフラグ
（Ｆ＝２）を調べるもので、ステップＳ１０４は「Ｇス
ルー制御」を現在実行しているか否かをフラグ（Ｆ＝
３）を調べるものである。「大振幅入力制御」も「Ｇス
ルー制御」も実行していないときは、ステップＳ１０４
からメインルーチンにリターンするので、図１８のステ
ップＳ８８が実行された時点で、ステップＳ１００で設
定された目標位置Ｐ_Fが前輪ダンパのモータ１'_FL，１'
_FRに設定される。

【００３４】旋回中の（｜θ_H｜≧θ_H0）場合には、ス
テップＳ１０４以下に進む。ステップＳ１０４では、後
輪の内、旋回外輪の車輪のダンパの現在のモータ位置を
モニタする。このモータ位置をＰ_OFとする。ステップＳ
１０６では、図２１の特性に従って、前輪のダンパの目
標減衰力（即ち、モータ位置Ｐ_FTRn）を決定する。図２
１の特性は、後輪がアンダステア特性になるように、ス
テップＳ１０４で得た旋回外輪の減衰力Ｐ_OFよりも高い
減衰力が前輪側に設定されるような特性である。

【００３５】ステップＳ１０８では、ステップＳ１００
で車速Ｖ_Bに応じて求めた目標減衰力Ｐ_FとステップＳ０
６で後輪の減衰力との関係で求めた目標減衰力Ｐ_FTRnと
を比較する。もし後者が小さいならば（Ｐ_F＞
Ｐ_FTRn）、ステップＳ１１０で前輪減衰力の目標値を車
速との関係で求めた減衰力Ｐ_Fとする。即ち、Ｐ_FTRn＝Ｐ_F …（８）とする。このＰ_FTRnが、図１８のステップＳ８８０が実
行された時点で、前輪のステップモータにセットされ
る。一方、ステップＳ１０８でＰ_F≦Ｐ_FTRnと判断され
たならば、後輪のダンパ特性との関係でステップＳ１０
６で求めた目標値Ｐ _FTRnがモータに設定される。

【００３６】第２実施例の前輪のサスペンション制御
は、旋回中においては、後輪の減衰特性が前輪の減衰特
性に比してアンダステアになるように、前輪のサスペン
ション特性を設定するものである。即ち、例えば、ステ
ップＳ１００で車速Ｖ_Bに応じて決定された減衰力Ｐ_Fが
“２段目”であって、ステップＳ０６で決定された減衰
力Ｐ_FTRnが“３段目”である場合には、Ｐ_FTRn＞Ｐ_Fで
あるので、Ｐ_Fを減衰力として採用すると前輪に対して
後輪がアンダステアという関係が成立しない場合があ
る。従って、ステップＳ１０８でＰ_R＞Ｐ_RTRnのときに
のみ、即ち、アンダステアの関係が確保される場合に限
り、ステップＳ１１０で後輪減衰力として車速Ｖ_Bに応
じて決定したＰ_Fを採用するのである。

【００３７】ステップＳ０２で「大振幅入力制御」中
（Ｆ＝２）と判断されたときには、ステップＳ１２０
で、減衰力を１段高める。直進中の「大振幅入力制御」
中は、アンダステア特性を保つよりも、障害物などに乗
り上げたときの大きな加速度の上下運動に対処すること
ができるように、後輪側もダンパ特性をハード側に高め
る必要があるからである。ステップＳ１２２では、この
前輪の特性をハード側に補正する制御を所定時間継続す
るようにする。これは、後述するように、「大振幅入力
制御」（図２９）においては、前輪もサスペンション特
性を所定時間ハード側に変更しているからである。

【００３８】また、直進中に「Ｇスルー制御」を実行し
ているとき（ステップＳ１０４でＹＥＳ）は、ステップ
Ｓ１０６で後輪ダンパ力を１段低める。１段低めるの
は、後述するように、「Ｇスルー制御」（図３３）にお
いては、前輪もサスペンション特性をソフト側に変更し
ているからである。〈第３実施例〉この第３実施例は、前輪と後輪にＳＤダ
ンパを用い、そして上下方向Ｇの検出を、前輪側に設け
られた１つのＧセンサ６と、後輪側に設けられた１つの
Ｇセンサ７により行うものである。図２２に示すよう
に、前輪側にも後輪側にも夫々１つだけのセンサを用い
たのでは、車体のロール運動の検出は困難になる。しか
しながら、ロール（操舵）制御はそもそも旋回時に最も
必要になるのであって、しかも旋回時には例えば前輪特
性をハードにするなどすれば、必要にして十分な操安特
性を得ることができる。そして、従来では、３つ以上
（左右方向に１対のセンサ、前若しくは後に１つのセン
サ）のセンサが必要であったが、第３実施例では、２つ
のセンサで十分であるので、コスト低下に役立つのであ
る。

【００３９】図２３はこの第３実施例の制御システムの
全体構成を示す。ロール（操舵）制御は、舵角信号θ_H
と車速信号Ｖ_Bとに基づいて行ない、車体姿勢のバウン
ス，ピッチ成分については、車速信号Ｖ_B，前後のＧセ
ンサからの加速度信号に基づいて行なう。バウンス，ピッチ制御（第３実施例）図２４は、第３実施例において、全ての車輪のＳＤダン
パについて行なわれるバウンス，ピッチ制御部分につい
ての制御フローチャートを示す。図２５は、同じく全輪
のＳＤダンパについて行なわれるロール制御の制御手順
を示すフローチャートである。

【００４０】図２４において、ステップＳ１３２からス
テップＳ１６０までは、図９のステップＳ２〜ステップ
Ｓ３０と実質的に同じであり、異なるのは、第３実施例
では、ステップＳ１３２において前部Ｇセンサからの信
号Ｇ_Fと後部Ｇセンサ７からの信号Ｇ_Rを入力し、ステッ
プＳ１３４では車体前部の上下運動速度Ｖ_Fと車体後部
の上下運動速度Ｖ_Rとを入力する点で異なっている。ま
た、図２４のフローチャートと大きく異なる点は、ステ
ップＳ１３０において、フラグＦが１のときはステップ
Ｓ１３２〜ステップＳ１６０のバウンス／ピッチ制御を
実行しないということである。このフラグＦが１に等し
い場合については図２５のロール制御によって明らかに
なる。ロール制御図２５は、前後輪の各輪のＳＤダンパに対して行なわれ
るロール制御（操舵制御）の制御手順を示すフローチャ
ートである。ステップＳ１７０において、車体が旋回中
（｜θ_H｜≧θ_H0）か直進中（｜θ_H｜＜θ_H0）かを調べ
る。直進中であれば（ステップＳ１７０でＮＯ）、ステ
ップＳ１９２で舵角の時間変化θ'_H（＝dθ/dt）を調べ
る。ステップＳ１７０で旋回中（ＹＥＳ）と判断される
か、又はステップＳ１９２で舵角が変化している（Ｎ
Ｏ）と判断されれば、ステップＳ１７２に進んで、これ
からロール制御を行なうことを示すためにフラグＦを１
にする。旋回中でもなく、舵角が変化しているわけでも
ない場合は、ステップＳ１９４でフラグを０にリセット
する。従って、フラグＦが０の場合は、各輪に対して
は、図２４のバウンス／ピッチ制御（図２４）が行なわ
れて、図２５のロール制御は行なわれないことになる。
この理由は、前述したように、ロール（操舵）制御はそ
もそも旋回時に最も必要になるのであって、しかも旋回
時には例えば前輪特性をハードにするなどすれば、必要
にして十分な操安特性を得ることができるからである。
旋回開始若しくは旋回中と判断された場合について説明
する。かかる場合は、ステップＳ１７２→ステップＳ１
７４と進んで、ステップＳ１７４において、前輪につい
ての目標減衰力Ｐ_Fを車速Ｖ_B，舵角θ_Hに基づいて決定
する。目標減衰力Ｐ_Fは例えば、図２６に示したような
特性に従って車速Ｖ_B，舵角θ_Hに基づいて決定される。
即ち、同図の特性は、舵角θ_Hが高いほどまた車速Ｖ_Bが
高いほど減衰力が大きくなる（ダンパ特性をハードにす
る）というものである。また、ステップＳ１７８では係
数Ａを舵角速度θ'_Hに基づいて決定する。係数Ａは例え
ば図２７のような、舵角速度θ'_Hが大きい程大きくなる
という特性を有する。ステップＳ１７８では、目標減衰
力Ｐ_FAn（ｎは右又は左を表す）を演算する。

【００４１】Ｐ_FAn＝Ｐ_F・Ａ …………（９）かくして、ステップＳ１７４〜ステップＳ１７８では、
前輪の目標減衰力Ｐ_FAnは、車速が高いほど、舵角が大
きいほど、舵角速度が大きいほど、大きな値となるよう
に決定される。ステップＳ１８０では、後輪のための係
数Ｋを決定する。この係数Ｋは例えば、図２８に示すよ
うに、１よりも小さな係数で、車速Ｖ_Bが大きくなれば
なる程小さくなる特徴を有する。

【００４２】ステップＳ１８２では、前輪に対する目標
減衰力Ｐ_FAnと後輪の実際の現在の減衰力Ｐ_Rnとを比較
する。前輪目標減衰力Ｐ_FAnが後輪の現在の減衰力Ｐ_Rn
よりも大きい場合、即ち、Ｐ_FAn≦Ｐ_Rnの場合は、ステ
ップＳ１８４に進んで、目標減衰力Ｐ_FAnを前輪の最終
目標減衰力Ｐ_FTRnとするために、Ｐ_FTRn＝Ｐ_FAn …………（１０）とし、ステップＳ１８６では、後輪が前輪に対してアン
ダステア傾向となるように、ステップＳ１８０で求めた
係数Ｋを用いて、Ｐ_RTRn＝Ｐ_FAn・Ｋ …………（１１）とする。即ち、図２８に示すように、係数Ｋは１よりも
小さな数なので、（１１）式によれば、後輪は常に前輪
の減衰力よりも小さくなるように設定されるからであ
る。

【００４３】一方。ステップＳ１８２で、現在の後輪の
減衰力Ｐ_Rnが前輪の目標減衰力Ｐ_FA _nよりも小さい場合
には、後輪がオーバステアになる可能性があるので、ス
テップＳ１８８において、Ｐ_FTRn＝Ｐ+- ……（１２）とする。この（１２）式の意味するところは、前輪の減
衰力Ｐ_FTRnを、旋回外側の前輪については縮み方向につ
いてハード特性になるように、旋回内側の前輪について
は伸び方向でハード特性になるように設定するというも
のである。また、ステップＳ１９０では、後輪の特性が
アンダステア傾向が確保されるように、現在の減衰力よ
りも低い減衰力となるように、Ｐ_RTRn＝Ｐ_Rn・Ｋ …（１３）とする。第３実施例の効果かくして、第３実施例によれば、：車幅方向において略中央で、且つ車長方向で前後に
夫々設けられた２つのＧセンサ（６，７）からの夫々の
信号Ｇ_F，Ｇ_Rと舵角センサからの信号θ_Hとに基づい
て、バウンス／ピッチを抑制するような制御（図２４）
を行ない、舵角信号θ_Hに基づいてフィードフォワード
形式で旋回制御（ロール制御）を行なうようにしてい
る。このようにすることにより、従来に比して、Ｇセン
サを１つ減らすことができ、それでいて、バウンス／ピ
ッチ制御とロール制御とを併せて実現することができ
る。：ロール制御のためのフィードフォワード制御は、前
輪については車速Ｖ_Bと舵角速度θ'_Hによって補正され
る（ステップＳ１７４，ステップＳ１７８）。：まず、前輪についてのダンパ力が決定され、その後
に、後輪のダンパ特性が前輪よりもアンダステア特性と
なるように決定される（ステップＳ１８２〜ステップＳ
１９０）。：フラグＦを用いることによって、ロール制御（旋回
制御）をバウンス／ピッチ制御よりも優先させている。
これにより、旋回時におけるロール方向における姿勢制
御が確保される。：ロール制御においては、旋回時においてのみフィー
ドフォワード制御によって行なわれる。〈大振幅入力制御とＧスルー制御〉以上、３つの実施例
（図８，図１７，図２３）を説明した。次に、これらの
実施例のサスペンション装置に共通して適用されている
ところの大振幅入力制御とＧスルー制御について説明す
る。大振幅入力制御大振幅入力制御は、例えば、車体が障害物に乗り上げた
ときなどに安全性を確保するために、上下加速度信号Ｇ
が大振幅で入力されたことを検出し減衰力を高めるよう
にする制御である。

【００４４】図２９はこの大振幅入力制御の制御手順を
示す。この大振幅入力制御（図２９）と、例えば第１実
施例におけるＳＨ制御との制御の調停は、前述のフラグ
Ｆによって行なわれる。即ち、大振幅入力制御が行なわ
れるときは、ステップＳ２１０，ステップＳ２２２にお
いてフラグＦが２にセットされる。一方、第１実施例の
後輪制御（図１３）においては、フラグＦ＝２が検出さ
れるとステップＳ６０以下が実行される。

【００４５】まず、図２９のフローチャートを参照しな
がら、Ｇセンサ出力が大振幅入力であった場合にどのよ
うな制御を実行するかを説明する。ステップＳ２００で
は、Ｇセンサからの信号を積分して、上下方向における
車体速度Ｖ_Gを得る。ステップＳ２０２では、旋回中で
あるか否かを判断するために舵角θ_Hと閾値θ_H0とを比
較する。旋回中と判定された場合と直進中と判定された
場合とでは制御は異なる。また、後述するように、車体
速度Ｖ_Gの大きさによっても制御は異なる。

【００４６】図３２は、大振幅入力制御の制御の態様を
表としてまとめたものである。同図において、制御間隔
とは、例えば第１実施例の図１３の制御手順が実行され
る時間間隔を言う。この時間間隔が短くなれば、制御は
早く行なわれ、その結果、入力に対して敏感に対応する
ようになる。図２９の制御手順では、制御間隔が「ゆっ
くり」とは、制御間隔ｔ_xを、ｔ₀＞ｔ₁＞ｔ₂とした場合
に、ｔ_x＝ｔ₀ に設定し、「早く」とは、ｔ_x＝ｔ₂ に設定し、「通常」とは、ｔ_x＝ｔ₁ に設定するものとする。また、図３２において、上限値
Ｐ_LMTを「拡大」するとは図１２の特性をさらに１．２
倍に広げることを言う。

【００４７】直進中の場合（｜θ_H｜＜θ_H0）には、ス
テップＳ２１９に進んで、大振幅入力があったか否かの
判断のための閾値Ｇ_Aを決定する。この閾値Ｇ_Aは例えば
図３０のような特性に従って車速Ｖ_Bに基づいて決定さ
れる。図３０の閾値Ｇ_Aの特性は、車速Ｖ_Bが大きくなれ
ばなるほど大きくなるような閾値である。上下方向の車
体速度Ｖ_GがＧ_Aよりも小さい場合、即ち、｜Ｖ_G｜＜Ｇ_A の場合は、ステップＳ２３０に進んで、フラグＦを０に
して、ステップＳ２３２において制御サイクル時間ｔ_x
を通常間隔（ｔ₁）に設定し、またＰ_LMTは変更しないの
で、「通常」の値（図１２）が設定される。

【００４８】ステップＳ２２０において車体速度Ｖ_Gが
閾値Ｇ_Aよりも大きいと判断されたときには、ステップ
Ｓ２２２でフラグＦを２に設定する。そして、ステップ
Ｓ２２４で制御間隔を「早く」（ｔ_x＝ｔ₂）に設定し、
ステップＳ２２６で上限値Ｐ_LM _Tを１．２倍に広げる。
一方、直進中に大振幅の入力があったときは、図１３
（第１実施例の後輪制御）の制御手順のステップＳ４２
において直進中と判断されてステップＳ５２に進み、フ
ラグＦの値が調べられる。前述したように、図２９のス
テップＳ２２２によりフラグＦは２に設定されているか
ら、ステップＳ５２ではＹＥＳと判断されてステップＳ
６０に進むこととなる。ステップＳ６０では、後輪ダン
パの減衰力目標値Ｐ_RTRnを現在の値よりもハード傾向に
するために、Ｐ_RTRn＝Ｐ_Rn＋１ ……（１４）とする。ステップＳ６２では、このような後輪の減衰力
制御を所定時間継続する。継続する理由はこのような大
振幅入力状態が前記所定時間継続すると考えられるから
である。

【００４９】このようにして、直進中に大振幅の入力が
あったときは、後輪のためのダンパ力制御（図１３）と
「大振幅入力制御」（図２９）とが協調して動作して対
処する。即ち、直進中に大振幅の入力があったときは、
後輪については減衰力を高めるとともに（ステップＳ６
０）、前輪の制御（図９）と後輪の制御（図１３）の制
御間隔を短め（時間間隔ｔ₂）にすることにより衝撃入
力に対して反応を鋭くするようにしている。また、反応
を早めることにより減衰力を大きくせざるを得ない場合
がある。そのような場合に対しては、上限値Ｐ_LMTを大
きくする（ステップＳ２２６）ことにより、衝撃入力に
対する応答としての減衰力強化により減衰力が大きくな
ってもそれがクリップされないようにしている。

【００５０】旋回時（ステップＳ２０２で｜θ_H｜≧θ
_H0）と判断されたときは、ステップＳ２０８において所
定の閾値Ｇ_Bと車体の上下方向速度Ｖ_Gと比較することに
より、衝撃の大きさを測る。この閾値Ｇ_Bは、ステップ
Ｓ２０６において、ハンドル舵角θ_Hと舵角速度θ'_Hと
に基づいて例えば図３１のような特性に従って決定され
る。この特性は、ハンドル舵角θ_Hが大きいほど、また
舵角速度θ'_Hが大きいほど、Ｇ_Bの値が大きくなるとい
うものである。

【００５１】車体に加わった衝撃入力が｜Ｖ_G｜≧Ｇ_Bで
あるように大きいときは、ステップＳ２１０でフラグＦ
を２にセットし、制御間隔をステップＳ２１２において
長くし、即ち、衝撃入力に対するダンパ制御の反応を鈍
くする。そして、ステップＳ２１４，ステップＳ２１６
においては、目標の減衰力が前輪−後輪間で、あるいは
右輪−左輪間において、３段以上の差が発生しないよう
にする。前輪−後輪間で３段以上の差が発生しようとし
ているときは、｜Ｐ_f−Ｐ_r｜≧３ ……（１５）であり、右輪−左輪間において３段以上の差が発生しよ
うとしているときは、｜Ｐ_L−Ｐ_R｜≧３ ……（１６）である筈である。但し、Ｐfは前輪の最終目標減衰力Ｐ
_FTRnであり、Ｐrは後輪の目標減衰力_RTRnである。かか
る場合には、ステップＳ２１８に進んで信号INHIBITを
出力する。信号INHBITは、例えば図２４のステップＳ１
５８において、前輪、後輪の各ダンパに対する減衰力信
号を実際に出力するか否かを制御する信号である。この
信号INHIBITが発生すると減衰力の変更は停止されるの
で、発生する減衰力が前輪−後輪間で、あるいは右輪−
左輪間において３段以上の差となることはない。

【００５２】他方、旋回中であっても、衝撃力が小さい
とき（ステップＳ２０８でＮＯ）は、ステップＳ２４２
で通常の制御間隔（ｔ₁）とする。以上説明したよう
に、本システムの「大振幅入力制御」によれば、：通常の走行中（ステップＳ２０２でＮＯ）に、車体
の上下速度Ｖ_G（即ち上下加速度）が所定の閾値（Ｇ_A）
を越えた（ステップＳ２２０でＹＥＳ）ときは、後輪の
ダンパ力をハードにしている（図１３のステップＳ６
０）。また更に、減衰力の上限値Ｐ_LMTも拡張してい
る。：その一方、旋回中（ステップＳ２０２でＹＥＳ）な
どのときの大きなＧ入力のとき（ステップＳ２０８でＹ
ＥＳ）は、減衰力を過度に急速に高めることが操安性に
影響を与えるので、ステップＳ２１２で減衰力をハード
にする応答速度を遅くしている。Ｇスルー制御Ｇスルー制御は、悪路走行中等において、上下加速度信
号Ｇに含まれる変動成分がそのまま乗り心地に反映され
ないように、ダンパ特性をソフトに変更するものであ
る。

【００５３】このＧスルー制御の詳細は図３３に示され
る。図３３のステップＳ２５０において、フラグＦの値
を調べるフラグＦの値が２のときはこのＧスルー制御を
行なわずにメインルーチンにリターンする。Ｆ＝２のと
きにステップＳ２５２以下に進む。即ち、前述の大振幅
入力制御はダンパをハードにする制御であるし、このＧ
スルー制御はダンパをソフトに変更する制御であるの
で、この２つの制御が干渉しないように、フラグＦの値
によって互いに排他制御となるようにしているのであ
る。また、ステップＳ２５０の存在によって、大振幅入
力制御の方がＧスルー制御に比して優先順位が高い。こ
れは、本実施例では乗り心地よりも安全性を優先したた
めである。

【００５４】大振幅入力制御が行なわれていない場合を
説明する。この場合は、ステップＳ２５２以下に進み、
ステップＳ２５２〜ステップＳ２５６において閾値補正
係数Ｇ₀，Ｇ₁，Ｇ₂を演算し、ステップＳ２５８で最終
閾値Ｇ_TRを、Ｇ_TR＝Ｇ₀・Ｇ₁・Ｇ₂ ……（１７）を演算する。ステップＳ２６０では、この閾値と上下方
向加速度Ｇとを比較し、大きな加速度入力があったかを
判断する。Ｇ₀は車速Ｖ_Bに基づいて例えば図３４のごと
き特性に従って決定され、Ｇ₁は舵角θ_Hに基づいて例え
ば図３５のごとき特性に従って決定され、Ｇ₂は舵角速
度θ'_Hに基づいて例えば図３６のごとき特性に従って決
定される。

【００５５】ここで、ステップＳ２５８の加速度Ｇと
は、第１実施例，第２実施例では、３つの加速度センサ
からの出力信号の平均値でも、あるいはそれらの最大値
を示すものをＧとするようにしてもよい。大きな加速度
の入力があったときはステップＳ２６２に進んで、「Ｇ
スルー制御」が実行されることを示すためにフラグＦを
３にする。ステップＳ２６４ではスラローム走行を行な
っているかを判定する。この判定は、例えば、ハンドル
舵角θ_Hの単位時間当たりの変化量に基づいて判断する
ことができる。スラローム走行を行なっていると判断さ
れた場合には、ステップＳ２７８において上限値Ｐ _LMT
を通常時の１．２倍に拡張する。スラローム走行を行な
っている場合には、ハード方向への減衰力の大きな変更
を可能にして車体の安定性を保つためである。スラロー
ム走行を行なっていない場合には、図１３のステップＳ
５６において、Ｐ_RTRnを１段減衰（ソフトに）してい
る。ダンパ力がハード方向に大きく変更されることを禁
止することにより、乗り心地を確保するためである。ま
た、スラローム走行を行なっていないと判断された（ス
テップＳ２６４）場合には、ステップＳ２６６において
上限値Ｐ_LMTを通常時の０．８倍に縮小する。

【００５６】ステップＳ２６４でスラローム走行を行な
っていないと判断された場合には、横方向加速度Ｇの値
によって制御間隔ｔ_xを変えている。即ち、横方向Ｇが
閾値横Ｇ₀よりも大きい（｜横Ｇ｜≧横Ｇ₀）と判断され
たような場合には、ステップＳ２７０において短い制御
間隔（ｔ₀）を設定し、横方向Ｇが閾値横Ｇ₀よりも小さ
い（｜横Ｇ｜＜横Ｇ₀）と判断されたような場合には、
ステップＳ２８２において長めの制御間隔（ｔ₁）を設
定する。但し、ｔ₁＞ｔ₂ である。ステップＳ２７２〜ステップＳ２７６における
制御は、前述の「大振幅入力制御」におけるステップＳ
２１４〜ステップＳ２１８と同じで、即ち、目標の減衰
力が前輪−後輪間で、あるいは右輪−左輪間において、
３段以上の差が発生しないようにする。

【００５７】他方、ステップＳ２６８で横方向Ｇが閾値
横Ｇ₀よりも小さい（｜横Ｇ｜＜横Ｇ₀）と判断されたよ
うな場合には、ステップＳ２８２において通常の制御間
隔（ｔ₁）を設定する。かくして、この「Ｇスルー制
御」によれば、：車体の上下加速度（即ち、上下速度）が所定値Ｇ_TR
よりも大きいときは、ステップＳ２６２でフラグＦを３
にセットすることにより、ステップＳ５６で減衰力をソ
フト方向に修正せしめている。また、上限値Ｐ_LMTを縮
小することにより過大な入力を阻止している。：しかし、スラローム中は上限値を拡張してソフト方
向への変更が大きくセットされることを許容する。：また、横方向に加速度が発生している（ステップＳ
２６８）ときは、制御間隔を長くすることにより減衰力
のソフト化を遅くしている。更に、前項林間、又は左右
車輪感での減衰力の差が大きくならないようにして走行
安定性を高めている。：「大振幅入力制御」を「Ｇスルー制御」よりも優先
することにより、操安性を優先する。〈重量変化に応じた制御特性の変更〉前述したように、
サスペンション特性は、車両の総重量によって大きな影
響を受ける。以下に説明するサスペンション装置は、前
述の第１〜第３実施例のサスペンション装置に対して改
良を加えたものであり、その改良は、車両の総重量を判
定し、判定した操縦量に応じて制御特性を変更しようと
いうものである。重量の判定図３７は、上記実施例のＥＣＵ２０に設けられた重量判
定ユニットの構成を示す。この重量判定の原理は、図３
７，図３８に示すように、上下方向加速度信号を周波数
解析して、その解析結果から最大のパワーを有する周波
数成分ω_nを検出する。このω_nは車両の総重量ＷＧＴを
反映した量である。

【００５８】前述の３つの実施例では、２つの加速度セ
ンサを用いていた。図３７の重量判定ユニットは、これ
らの２つのセンサからの信号を夫々、ＦＦＴ(Fast Foul
ierTransfer)により周波数解析し、夫々のパワースペク
トル中の最大のパワー成分を有するω_n1とω_n2とを検出
し、判定テーブルを用いてω_n1とω_n2とから、現時点の
車両操縦量に対応した固有振動数ω_nと、推定操縦量Ｗ
ＧＴ_nを検出するものである。このテーブルは、前もっ
て設定されるものであり、右ハンドル車であれば、左側
のセンサからの出力を重視し、また後部の加速度センサ
からの出力も重視するように設定されている。制御への応用このようにして検出された車両の固有振動数ω_nは、上
下方向加速度信号Ｇから上下方向速度Ｖ_Gを演算する場
合に用いられる。上下方向加速度信号Ｇから上下方向速
度Ｖ_G（９図のステップＳ４）を演算するときは、図３
９に示すように、バンドパスフィルタと積分器とを組み
合わせて用いる。図４０は、図３９の積分器６０の構成
を示す。スーパチャージャ、この積分器は、複数のバン
ドパスフィルタを有し、夫々のフィルタにはω₁〜ω_mの
通過特性が設定されている。従って、この積分器６０に
固有振動数ω_nが入力されると、その値に適したバンド
パスを有するフィルタが選択されて、その出力が上下方
向速度Ｖ_Gとなる。このようにすることにより、そのと
きの実際の車両重量を反映した、即ち正確な上下方向速
度Ｖ_G を演算することができる。

【００５９】重量判定ユニット６０からの出力ＷＧＴ_n
は、減衰力上限値を規定するＰ_LMTの演算に用いられ
る。図４１は、図９の前輪の制御手順の一部（ステップ
Ｓ２２〜ステップＳ２４）をＷＧＴ_nを加味できるよう
に変更したものである。即ち、ステップＳ２２で車速Ｖ
_Bに応じてＰ_LMTを演算すると、図４１のストッカ装置３
００において補正係数ｋを、ｋ＝κ・ＷＧＴ_n／ＷＧＴ_B …（１８）を演算する。ここで、κは所定の定数であり、ＷＧＴ_B
は標準体重のドライバが一名乗車したときの車両重量で
ある。従って、ＷＧＴ_n／ＷＧＴ_Bは重量の増加分を示
し、図４２のように変化する。即ち、ステップＳ３０２
において、Ｐ_LMT＝Ｐ_LMT（Ｖ_B）・ｋ …（１９）を演算すると、Ｐ_LMTは、ＷＧＴ_Bよりも重量が増加した
場合にはＰ_LMT（Ｖ_B）から増加させられたものとして、
ＷＧＴ_Bよりも重量が減少した場合にはＰ_LMT（Ｖ _B）か
ら減少させられたものとして得られる。このように、Ｐ
_LMTを補正することは、車両重量が増えれば増えるほ
ど、サスペンション特性をハードに変更する方向への補
正として効いてくる。

【００６０】かくして、コストの低減とサスペンション
特性の最適化を両立させることができる。変形上記実施例では、ＦＦＴを用いていたが、図４３，図４
４に示すように、異なるバンドパス特性を有する複数の
フィルタを用い、かくフィルタ出力のなかでパワーの最
大のものを選ぶようにしてもよい。

【００６１】また、上記実施例では、所謂セミアクティ
ブサスペンション装置への適用例であったが、車両重量
は当然のことながらアクティブサスペンション装置にお
いても大きな影響を有するから、上述のω_nおよびＷＧ
Ｔはアクティブサスペンション装置にも適用できる。〈ＷＧＴの他システムへの流用〉自動車においては、サ
スペンション制御のほかに種々の制御が同時に行なわれ
ている。これらの制御には、車両重量が制御特性に大き
な影響を与えるものがある。例えば、トラクション制
御、ＡＢＳ制御、後輪操舵制御はその例である。

【００６２】図４５は、信号ＷＧＴをＡＢＳ制御コント
ローラに適用した例を示す。ＡＢＳコントロラは、ＥＣ
Ｕ１０から送られてきた信号ＷＧＴ_nを用いてより正確
な制御を行なうことができる。このようにすれば、サス
ペンション制御に必要なＧセンサが、車両重量判定に利
用でき、さらにその重量がＡＢＳ制御にも援用されるこ
とによりシステム全体の低コスト化がはかれる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、車両の総重量は上
下方向加速度に反映されるから、その信号を周波数解析
することにより得られた固有振動数は車両重量を推定す
る根拠となる。したがって、この推定された固有振動数
を制御特性に反映させれば、重量センサを不要とし、コ
ストの低廉価とサスペンション特性制御の両立を高い次
元で確保した車両用サスペンション装置を提供すること
ができる。

【００６４】また、上記固有振動数は車両の総重量を推
定する根拠となるので、その総重量に応じて制御特性を
変更する、例えば、重量増加分に応じてサスペンション
特性をハード側に補正するなどすることができる。また
更に、その重量データは、他の制御系（例えばＡＢＳ制
御システム）に送信することにより、その制御システム
に置いて流用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のサスペンション制御装置に入力される
信号と制御手段との関係を概念的に示す図。

【図２】実施例のサスペンション装置に使用されるＳＤ
ダンパの特性を示す図。

【図３】実施例のサスペンション装置に使用されるＡＤ
ダンパの特性を示す図。。

【図４】実施例のサスペンション制御システムに適用さ
れている各種制御間の優先順位を示すテーブル図。

【図５】実施例のサスペンション制御システムに適用さ
れている各種制御間の適用領域を示すマップ図。

【図６】実施例のサスペンション制御システムに適用さ
れている各種制御間の関係を示すブロック図。

【図７】第１実施例にかかるサスペンション装置におけ
る、アクチュエータと車輪位置との関係を示す図。

【図８】第１実施例にかかるサスペンション装置におけ
る、各種信号、各種制御、アクチュエータとの関係を示
す図。

【図９】第１実施例にかかる前輪の減衰力制御のための
フローチャート。

【図１０】閾値Ｖ_G0の車速Ｖ_Bに対する特性を示すグラ
フ図。

【図１１】係数Ｋ₁の車速Ｖ_Bに対する特性を示すグラフ
図。

【図１２】減衰力の上限値Ｐ_LMTの車速Ｖ_Bに対する特性
を示すグラフ図。

【図１３】第１実施例にかかる後輪の減衰力制御のため
のフローチャート。

【図１４】第１実施例における、車速Ｖ_Bから規定され
る後輪の目標減衰力Ｐ_Rの特性を示すグラフ図。

【図１５】第１実施例における、前輪減衰力Ｐ_OFから規
定される後輪の目標減衰力Ｐ_RTRの特性を示すグラフ
図。

【図１６】第２実施例にかかるサスペンション装置にお
ける、アクチュエータと車輪位置との関係を示す図。

【図１７】第２実施例にかかるサスペンション装置にお
ける、各種信号、各種制御、アクチュエータとの関係を
示す図。

【図１８】第２実施例にかかる後輪の減衰力制御のため
のフローチャート。

【図１９】第２実施例にかかる前輪の減衰力制御のため
のフローチャート。

【図２０】第２実施例における、車速Ｖ_Bから規定され
る前輪の目標減衰力Ｐ_Fの特性を示すグラフ図。

【図２１】第２実施例における、後輪減衰力Ｐ_ORから規
定される前輪の目標減衰力Ｐ_FTRの特性を示すグラフ
図。

【図２２】第３実施例にかかるサスペンション装置にお
ける、アクチュエータと車輪位置との関係を示す図。

【図２３】第３実施例にかかるサスペンション装置にお
ける、各種信号、各種制御、アクチュエータとの関係を
示す図。

【図２４】第３実施例にかかるバウンス，ピッチ制御の
際の減衰力制御のためのフローチャート。

【図２５】第３実施例にかかるロール制御の際の減衰力
制御のためのフローチャート。

【図２６】第３実施例における、前輪目標減衰力Ｐ_Fの
舵角θ_Hに対する特性を示すグラフ図。

【図２７】第３実施例における、係数Ａの舵角変化θ'_H
に対する特性を示すグラフ図。

【図２８】第３実施例における、係数Ｋの車速Ｖ_Bに対
する特性を示すグラフ図。

【図２９】第１実施例〜第３実施例のサスペンション装
置に用いられる、大振幅入力制御のフローチャート。

【図３０】大振幅入力制御において用いられる係数Ｇ_A
の車速Ｖ_Bに対する特性を示すグラフ図。

【図３１】大振幅入力制御において用いられる係数Ｇ_B
の舵角θ_Hに対する特性を示すグラフ図。

【図３２】大振幅入力制御の動作を概略的に説明する
図。

【図３３】第１実施例〜第３実施例のサスペンション装
置に用いられる、Ｇスルー制御のフローチャート。

【図３４】Ｇスルー制御に用いられる係数Ｇ₀の特性を
示すグラフ図。

【図３５】Ｇスルー制御に用いられる係数Ｇ₁の特性を
示すグラフ図。

【図３６】Ｇスルー制御に用いられる係数Ｇ₂の特性を
示すグラフ図。

【図３７】車両重量および車両の固有振動数ωの推定を
行う判定ユニットの構成を示す図。

【図３８】車両重量の推定の原理を説明する図。

【図３９】推定された固有振動数ωを利用して上下方向
速度Ｖ_Gを演算する積分器６０の構成を示す図。

【図４０】積分器６０の更に詳細な構成を示す図。

【図４１】推定された重量ＷＧＴをＰ_LMTの決定に利用
する制御手順を示すフローチャート。

【図４２】ＷＧＴ_n／ＷＧＴ_Bの特性を示すグラフ。

【図４３】判定ユニットの変形例の構成を示す図。

【図４４】車両重量の推定の変形例の原理を説明する
図。

【図４５】データＷＧＴ_nのさらなる応用例を説明する
図。

【符号の説明】

１_FL，１_FR…高速モータ、１_RL，１_RR…低速モータ、
１'_FL，１'_FR…低速モータ、１'_RL，１'_RR…高速モー
タ、２_L，２_R，２'_L，２'_R…上下Ｇセンサ、６０…積分
器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−2515（ＪＰ，Ａ) 特開平５−286323（ＪＰ，Ａ) 特開平４−353006（ＪＰ，Ａ) 特開平２−185815（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 1/00 - 25/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】検出した上下方向加速度信号を入力し、
この加速度信号の値が減少する方向に車両のサスペンシ
ョン特性をフィードバック制御する車両用サスペンショ
ン装置において、上下方向加速度信号を検出する手段と、検出した上下方向加速度信号を周波数分析する分析手段
と、分析結果からこの車両の固有振動数を判定する判定手段
と、異なるフィルタ特性の複数のバンドパスフィルタ手段を
有し、前記上下方向加速度信号の値が減少する方向に車
両のサスペンション特性をフィードバック制御する制御
手段とを備え、前記制御手段は、前記判定された固有振動数に基づいて
前記複数のバンドパスフィルタ手段の１つを選択し、こ
の選択されたバンドパスフィルタ手段の出力である上下
方向速度をフィードバックゲインの演算に用いることに
より当該制御手段の制御特性を変更することを特徴とす
る車両用サスペンション装置。
【請求項２】請求項１の車両用サスペンション装置に
おいて、前記制御手段は前記判定された固有振動数に基づいてこ
の車両の総重量を判定し、この判定された総重量に応じ
て制御特性を変更することを特徴とする車両用サスペン
ション装置。
【請求項３】請求項２の車両用サスペンション装置に
おいて、前記制御手段は、判定された総重量に変動がある場合
は、重量増加分に応じてサスペンション特性がハード側
に補正されるように、制御特性を変更することを特徴と
する車両用サスペンション装置。
【請求項４】請求項２の車両用サスペンション装置に
おいて、前記判定された重量を表わすデータを他の制御系に送信
することを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項５】請求項１の車両用サスペンション装置に
おいて、前記分析手段はフーリエ変換手段を有することを特徴と
する車両用サスペンション装置。
【請求項６】請求項１の車両用サスペンション装置に
おいて、前記分析手段は複数のバンドパスフィルタ回路を有する
ことを特徴とする車両用サスペンション装置。