JP4241233B2 - 車両用サスペンション制御システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用サスペンション制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用サスペンション制御システムにおいては、下記特許文献１に開示された自動車用サスペンション制御システムがある。このサスペンション制御システムによれば、当該自動車の各車輪近傍にて各ロワーアームと車体との間に介装されている各サスペンション装置は、その減衰力にて、当該自動車の走行路面から各車輪を介し作用する衝撃を吸収するように制御される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３４５５０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記サスペンション制御システムにおいては、各サスペンション装置の減衰力は、当該自動車の運転状況及び車載用ナビゲーション装置からの道路環境情報によって、各サスペンション装置に共通に算出される。
【０００５】
しかし、上記サスペンション制御システムでは、当該自動車における乗員の乗車状況が考慮されていないため、例えば、乗員が運転席のみに着座する場合と、当該乗員が運転席及び後部座席の双方に着座する場合とでは、各サスペンション装置にかかる荷重が異なる。
【０００６】
従って、各サスペンション装置の減衰力が、当該自動車における各乗員の乗車状況に適するようには、制御され得ず、その結果、当該自動車の操縦安定性や乗り心地の悪化を招くという不具合が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、車両における乗員の乗車状況に適するように各サスペンション装置の減衰力を別々に制御することで、当該車両の操縦安定性や各乗員毎の乗り心地を向上させるようにした車両用サスペンション制御システムを提供することを目的とする。
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、車両のばね下部材とばね上部材との間に同車両の互いに離れた位置に介装された複数のサスペンション装置と、当該車両の車室に設置した複数の座席の各着座部に作用するシート荷重をそれぞれ検出する複数の乗員センサと、前記複数のサスペンション装置に共通して設定すべき減衰係数比を設定する減数係数比設定手段と、前記車両における乗員の前記座席への着席状況に応じた荷重係数を設定する荷重係数設定手段と、前記ばね上部材の荷重と前記乗員センサによって検出された前記各シート荷重に前記荷重係数による重みを付与した重み付け荷重とに基づき、前記各サスペンション装置にそれぞれ加わるサスペンション荷重を算出するサスペンション荷重算出手段と、前記算出したサスペンション荷重に基づき、前記各サスペンション装置の減衰係数比が前記設定すべき減衰係数比となるように前記各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ算出する減衰係数算出手段とを備えて、前記算出した各減衰係数に基づき各サスペンション装置を制御する車両用サスペンション制御システムを提供するものである。
【０００９】
上記のように構成した本発明による車両用サスペンション制御システムにおいては、「車両における乗員の座席への着席状況に応じた荷重係数を設定する荷重係数設定手段」と「ばね上部材の荷重と乗員センサによって検出された各シート荷重に荷重係数による重みを付与した重み付け荷重とに基づき、各サスペンション装置にそれぞれ加わるサスペンション荷重を算出するサスペンション荷重算出手段」を設けて、「算出したサスペンション荷重に基づき、前記各サスペンション装置の減衰係数比が設定すべき減衰係数比となるように各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ算出して、算出した各減衰係数に基づき各サスペンション装置を制御する」ことにより、各サスペンション装置が各乗員の乗車状況に応じて最適な減衰係数（減衰力）にて個別に制御され、車両の操縦安定性と乗員の乗り心地を一層向上させることができる。
【００１１】
本発明をナビゲーション装置を搭載した車両に適用する場合には、車両のばね下部材とばね上部材との間に同車両の互いに離れた位置に介装された複数のサスペンション装置と、地図データを記憶する記憶手段と、前記車用の現在位置と同現在位置における車両の速度である現速度を取得する車両情報取得手段と、当該車両の車室に設置した複数の座席の各着座部に作用するシート荷重をそれぞれ検出する複数の乗員センサと、前記地図データに基づき、前記現在位置から前記車両の進行方向前方に存在するコーナーまでの距離が所定値未満か否かを判定する現在位置判定手段と、該現在位置判定手段により前記現在位置から前記コーナーまでの距離が所定値未満であると判定されたとき、前記取得した現速度と前記現在位置における前記コーナーへの推奨進入速度との速度差を表す情報に基づき前記各サスペンション装置に共通して設定すべきコーナー走行用減衰係数比を設定する減衰係数比設定手段と、前記車両における乗員の前記座席への着席状況に応じた荷重係数を設定する荷重係数設定手段と、前記ばね上部材の荷重と、前記乗員センサによって検出された各シート荷重に前記荷重係数による重みを付与した重み付け荷重とに基づき、前記各サスペンション装置にそれぞれ加わるサスペンション荷重を算出するサスペンション荷重算出手段と、前記算出したサスペンション荷重に基づき、前記各サスペンション装置の減衰係数比が前記コーナー走行用減衰係数比となるように前記各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ算出する減衰係数算出手段とを備えて、前記算出した各減衰係数に基づき前記各サスペンション装置を制御する車両用サスペンション制御システムを提供するのが望ましい。
【００１２】
上記のように構成した車両用サスペンション制御システムにおいては、ナビゲーション装置の出力情報を利用して設定されるコーナー走行用減衰係数比を、各サスペンション装置の減衰係数の算出に用いれば、車両のコーナー走行時に適した当該各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ独立的に算出することとなる。 従って、各サスペンション装置は、車両のコーナー走行時における各乗員の乗車状況に合わせ最適な減衰係数、即ち減衰力にて個別に制御され、その結果、車両のコーナー走行時において、車両の操縦安定性や乗員毎の乗り心地を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面により説明すると、図１は、本発明に係るサスペンション制御システムをセダン型自動車に適用した例を示している。このサスペンション制御システムは、サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４と、電子制御装置Ｅとにより構成されている。
【００２０】
サスペンション装置Ｓ１は、図２にて示すごとく、当該自動車の右側前輪の近傍部位に設けたロワーアームＲ１（ばね下部材）と、このロワーアームＲ１に対する車体Ｂ（ばね上部材）の対応部位（以下、右側前輪対応部位ともいう）との間に介装されている。
【００２１】
このサスペンション装置Ｓ１は、図３にて示すごとく、ダンパー１０及びコイルスプリング２０を備えており、当該ダンパー１０は、その下端部にて、ロワーアームＲ１上に支持されている。コイルスプリング２０は、ダンパー１０の外周面の軸方向中間部位に設けたつば部１０ａと車体Ｂの上記右側前輪対応部位との間にて、ダンパー１０に外方から同軸的に嵌装されている。これにより、コイルスプリング２０は、車体Ｂの上記右側前輪対応部位を上方へ付勢する。
【００２２】
ここで、ダンパー１０の構成及び機能につき、図４で示す等価回路でもって説明する。当該ダンパー１０は、ピストン１１と、油圧式シリンダ１２とを備えており、ピストン１１は、シリンダ１２内に軸方向に摺動可能に嵌装されて、シリンダ１２の内部を上下両側油圧室１２ａ、１２ｂに区画する。
【００２３】
また、当該ダンパー１０は、電磁絞り弁１３を備えており、この電磁絞り弁１３は、その絞り開度に基づき、両油圧室１２ａ、１２ｂを連通させる。また、当該ダンパー１０は、ピストンロッド１４を備えており、当該ピストンロッド１４は、ピストン１１から油圧室１２ａを通り延出し、その上端部にて、車体Ｂの上記右側前輪対応部位に連結されている。
【００２４】
このように構成したダンパー１０では、ピストン１１が上方へ摺動すると、油圧室１２ａ内の作動油は、電磁絞り弁１３を通り、油圧室１２ｂ内に流動する。また、ピストン１１が下方へ摺動すると、油圧室１２ｂ内の作動油は、電磁絞り弁１３を通り、油圧室１２ａ内へ流動する。本実施形態において、電磁絞り弁１３は、その絞り開度に応じて、両油圧室１２ａ、１２ｂ間の作動油の流動量を調整するが、この電磁絞り弁１３の絞り開度は、当該電磁絞り弁１３の作動油の流通抵抗（即ち、ダンパー１０ひいてはサスペンション装置Ｓ１の減衰力に対応）の増大（或いは減少）に応じて、減少（或いは増大）する。
【００２５】
また、サスペンション装置Ｓ２は、当該自動車の右側後輪の近傍部位に設けたロワーアームＲ２と、このロワーアームＲ２に対する車体Ｂの対応部位（以下、右側後輪対応部位ともいう）との間に介装されている。サスペンション装置Ｓ３（図１参照）は、当該自動車の左側前輪の近傍部位に設けたロワーアーム（図示しない）と、このロワーアームに対する車体Ｂの対応部位（以下、左側前輪対応部位ともいう）との間に介装されている。また、サスペンション装置Ｓ４（図１参照）は、当該自動車の左側後輪の近傍部位に設けたロワーアーム（図示しない）と、このロワーアームに対する車体Ｂの対応部位（以下、左側後輪対応部位ともいう）との間に介装されている。
【００２６】
これらサスペンション装置Ｓ２〜Ｓ４は、それぞれ、サスペンション装置Ｓ１と同様に、ダンパー１０及びコイルスプリング２０を有しており、当該各サスペンション装置Ｓ２〜Ｓ４は、ダンパー１０及びコイルスプリング２０により、サスペンション装置Ｓ１と同様の機能を発揮する。
【００２７】
次に、電子制御装置Ｅの構成を、図１に基づき、ナビゲーション装置Ｎとの関係において説明する。ナビゲーション装置Ｎは、ジャイロセンサ３０ａと、ＧＰＳセンサ３０ｂと、車速センサ３０ｃとを備えており、ジャイロセンサ３０ａは、当該自動車の進行方向を検出する。ＧＰＳセンサ３０ｂは、複数の静止衛星からの各電波に基づき、当該自動車の現在位置を検出する。車速センサ３０ｃは、当該自動車の走行速度を検出する。
【００２８】
また、ナビゲーション装置Ｎは、入力装置３０ｄと、記憶装置３０ｅと、コンピュータ３０ｆと、出力装置３０ｇとを備えており、入力装置３０ｄは、その操作により、必要な情報をコンピュータ３０ｆに入力する。記憶装置３０ｅには、一連の地図データがコンピュータ３０ｆにより読み出し可能にデータベースとして記憶されている。
【００２９】
コンピュータ３０ｆは、図６〜図８に示すフローチャートに従い、ナビゲーション制御プログラムを実行する。当該コンピュータ３０ｆは、上記ナビゲーション制御プログラムの実行中において、入力装置３０ｄの操作出力や記憶装置３０ｅの記憶データ並びにジャイロセンサ３０ａ、ＧＰＳセンサ３０ｂ及び車速センサ３０ｃの各検出出力に基づき、当該自動車の経路案内に必要な処理及び当該自動車の走行環境の分析に必要な処理等を行う。出力装置３０ｇは、コンピュータ３０ｆによる制御のもと、当該自動車において必要なデータを情報として表示する。
【００３０】
電子制御装置Ｅは、図１にて示すごとく、乗員センサ４０ａ〜４０ｄと、マイクロコンピュータ５０と、駆動回路６０ａ〜６０ｄとを備えている。
【００３１】
乗員センサ４０ａは、当該自動車の運転席７０ａ（図５参照）の着座部７１に内蔵されており、この乗員センサ４０ａは、当該着座部７１上にかかる荷重を検出する。乗員センサ４０ｂは、当該自動車の後部席７０ｂ（図５参照）の右側着座部７２に内蔵されており、この乗員センサ４０ｂは、当該着座部７２上にかかる荷重を検出する。
【００３２】
乗員センサ４０ｃは、当該自動車の助手席７０ｃ（図５参照）の着座部７３に内蔵されており、この乗員センサ４０ｃは、当該着座部７３上にかかる荷重を検出する。乗員センサ４０ｄは、当該自動車の後部席７０ｄ（図５参照）の左側着座部７４に内蔵されており、この乗員センサ４０ｄは、当該着座部７４上にかかる荷重を検出する。なお、各着座部７１〜７４に係る荷重は、以下、シート荷重ともいい、このシート荷重としては、当該各着座部７１〜７４に着座する乗員の体重や各着座部７１〜７４に載置される荷物が挙げられる。
【００３３】
マイクロコンピュータ５０は、図９及び図１０に示すフローチャートに従い、サスペンション制御プログラムを実行する。当該マイクロコンピュータ５０は、上記サスペンション制御プログラムの実行中において、ナビゲーション装置Ｎのコンピュータ３０ｆの出力並びに乗員センサ４０ａ〜４０ｄ及び車速センサ３０ｃの各検出出力に基づき、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰度合いを調整するに必要な処理等を行う。
【００３４】
駆動回路６０ａ〜６０ｄは、マイクロコンピュータ５０により制御されて、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の各電磁絞り弁１３を駆動する。
【００３５】
以上のように構成した本実施形態において、ナビゲーション装置Ｎのコンピュータ３０ｆが、図６のフローチャートに従い、上記ナビゲーション制御プログラムの実行を開始すると、ナビゲーション基本処理ルーチン１００において、ナビゲーション装置Ｎの経路案内に必要とされる基本的処理が以下のようになされる（図７参照）。
【００３６】
まず、入力装置３０ｄの操作により所望の地図の表示要求があれば、図７のステップ１０１においてＹＥＳと判定される。ついで、ステップ１０２において、上記所望の地図を表す地図データの読み出し処理がなされる。これに伴い、当該地図データは記憶装置３０ｅから読み出される。然る後、ステップ１０３において、上記所望の地図の表示処理がなされる。このため、出力装置３０ｇが、上記地図データに基づき上記所望の地図を表示する。
【００３７】
ついで、ステップ１０４において、経路探索処理がなされる。この経路探索処理では、上記表示地図上にて、ジャイロセンサ３０ａ及びＧＰＳセンサ３０ｂの検出出力及び入力装置３０ｄによる入力目的地に基づいて経路探索がなされる。そして、ステップ１０５において、上記経路探索結果に基づいて、当該自動車に対する経路案内処理がなされる。これに伴い、当該自動車は上記探索案内経路に沿い走行する。
【００３８】
上述のようにナビゲーション基本処理ルーチン１００の処理が終了すると、走行環境認識処理ルーチン１１０（図６参照及び図８参照）の処理が次のようになされる。まず、図１１にて示すごとく、当該自動車の進行方向において走行道路が直線道路からコーナーＴへ曲がり始める位置（以下、曲路開始点Ｋという）、コーナーＴの曲率半径及びこのコーナーＴへの当該自動車による進入推奨車速等を算出するための基準位置となる複数のノードＮが、上記地図データ上の道路に沿って設定されるものとする。
【００３９】
しかして、図８のステップ１１１において、曲路開始点Ｋは、以下のように判定される。
【００４０】
まず、当該自動車の進行方向に存在する各ノードＮにおいて、図１１にて示すごとく直線Ｙａと直線Ｙｂとのなす角が旋回角θとして算出される。ここで、直線Ｙａは、対象ノードからその後方へ所定距離Ｌａだけ離れた位置の前後に存在するノード同士を通る直線である。また、直線Ｙｂは、対象ノードからその前方へ所定距離Ｌｂだけ離れた位置の前後に存在するノード同士を通る直線である。
【００４１】
上述のようにノードＮ毎に旋回角θが算出されると、これら旋回各θのうち、所定値より大きな旋回角θを特定する最初のノードが上記曲路開始点Ｋと判定される。ついで、ステップ１１２において、コーナーＴの曲路としての曲率半径が、コーナーＴにおいて対象となるノードＮの前後に位置してなる二点のノードを含め合計三点のノードを通る円の半径として算出される。このような曲率半径の算出は、各ノードＮごとになされ、当該各曲率半径に対応する推奨車速が各対応ノードＮの推奨車速として設定される。
【００４２】
然る後、ステップ１１３において、当該自動車のコーナーＴへの導入車速の分析処理がなされる。この分析処理では、当該自動車の現在位置Ｘから前方への所定距離内に存在する各ノードＮごとに、上記各対応推奨車速まで安全に減速できる車速であって現在位置Ｘでの当該自動車の最大車速がそれぞれ算出される。そして、上記各最大車速のうち最小なものが当該自動車の現在位置Ｘにおける推奨車速Ｖｒｅｑと設定される。
【００４３】
ついで、車速幅ΔＶが、次の数１の式を用いて、上記推奨車速Ｖｒｅｑ及び当該自動車の現車速Ｖｃに基づき算出される。
【００４４】
【数１】
ΔＶ＝Ｖｃ−Ｖｒｅｑ
この数１の式によれば、車速幅ΔＶが小さいほど、現車速Ｖｃが推奨車速Ｖｒｅｑに近いことから、当該自動車が適正な車速にてコーナーＴに進入し得ると分析される。逆に、車速幅ΔＶが大きいほど、現車速Ｖｃが推奨車速Ｖｒｅｑから大きく離れていることから、当該自動車は速度過大でコーナーＴに進入し、かつ当該自動車に作用する遠心力がコーナーＴでの当該自動車の旋回時に大きくなると分析される。
【００４５】
以上のようにしてステップ１１３での処理が終了すると、図６のステップ１２０において、走行環境情報伝達処理がなされる。この処理では、走行環境認識処理ルーチン１１０にて判定された上記曲路開始点Ｋに関する情報及びコーナーＴに進入する際の推奨車速Ｖｒｅｑに対する車速幅ΔＶが電子制御装置Ｅに出力される。
【００４６】
また、電子制御装置Ｅのマイクロコンピュータ５０が、図９のフローチャートに従い、上記サスペンション制御プログラムを実行している間に、減衰係数比設定処理ルーチン１３０（図１０参照）の処理に進むと、ステップ１３１において、当該自動車がコーナー制御実行中にあるか否かが判定される。ここで、コーナー制御実行中とは、当該自動車がその現在位置ＸとコーナーＴからの通過位置との間に位置することをいう。従って、当該自動車がコーナー制御実行中になければ、ステップ１３１での判定はＮＯとなり、一方、当該自動車がコーナー制御実行中にあればステップ１３１での判定はＹＥＳとなる。
【００４７】
上述のようにステップ１３１での判定がＮＯとなれば、次のステップ１３２において、当該自動車の現在位置Ｘから曲路開始点Ｋまでの距離Ｌが所定値未満か否かが判定される。現段階にて、当該距離Ｌが上記所定値未満でなければ、ステップ１３２にてＮＯと判定され、ついで、ステップ１３３にて、減衰係数比Ｃｒａｔｉｏを当該自動車の通常走行用として各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通にする設定処理が行われる。なお、減衰係数比Ｃｒａｔｉｏは、減衰係数Ｃの臨界減衰係数Ｃｃに対する比（通常、０．３５〜０．５の範囲以内の値）であって、次の数２の式で表される。
【００４８】
【数２】
Ｃｒａｔｉｏ＝Ｃ／Ｃｃ
一方、上述したステップ１３２における判定がＹＥＳになると、上記距離Ｌが上記所定値未満であることから、ステップ１３４にてフラグＦがＦ＝１とセットされる。なお、Ｆ＝０は、上記距離Ｌが所定値以上の状態であることを示す。
【００４９】
ステップ１３４での処理後、ステップ１３５にて、当該自動車がコーナーＴに入る直前の位置にあることを前提に、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通な減衰係数比の設定が以下のようになされる。また、上記ステップ１３１での判定がＹＥＳとなり、ステップ１３６において、コンピュータ３０ｆからのジャイロセンサ３０ａの検出出力に基づき当該自動車がコーナーＴを通過していないことによりＮＯと判定される場合にも、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通な減衰係数比の設定が以下のようになされる。
【００５０】
即ち、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通に設定されるべき減衰係数比Ｃｒａｔｉｏは、車速幅ΔＶと減衰係数比Ｃｒａｔｉｏとの間の関係を表すデータ（以下、ΔＶ−Ｃｒａｔｉｏデータという）に応じて設定される。ここで、ΔＶ−Ｃｒａｔｉｏデータは、車速幅ΔＶの増大により当該減衰係数比Ｃｒａｔｉｏを増大し、また、車速幅ΔＶの減少により当該減衰係数比Ｃｒａｔｉｏを減少させるように設定されている。
【００５１】
また、当該自動車がコーナーＴを通過したことでコンピュータ３０ｆからのジャイロセンサ３０ａの検出出力に基づき上記ステップ１３６にてＹＥＳと判定されると、ステップ１３７にてＦ＝０とセットされ、ステップ１３８において、ステップ１３３での処理と同様に、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通な減衰係数比が設定される。
【００５２】
上述のように減衰係数比設定処理ルーチン１３０（図９参照）の処理が終了すると、次のステップ１４０において、荷重入力処理がなされる。この荷重入力処理では、乗員センサ４０ａの検出出力が運転席７０ａの着座部７１にかかるシート荷重Ｗａとしてステップ１４０にてセットされる。また、乗員センサ４０ｂの検出出力が後部席７０ｂの右側着座部７２にかかるシート荷重Ｗｂとしてステップ１４０にてセットされる。また、乗員センサ４０ｃの検出出力が助手席７０ｃの着座部７３にかかるシート荷重Ｗｃとしてステップ１４０にてセットされる。また、乗員センサ４０ｄの検出出力が後部席７０ｄの左側着座部７４にかかるシート荷重Ｗｄとしてステップ１４０にてセットされる。
【００５３】
ついで、減衰係数算出処理ルーチン１５０において、乗車状況に応じた減衰係数（サスペンション装置の減衰力の大きさに相当）の算出処理がなされる。まず、この減衰係数算出処理にあたり、各サスペンション装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４にそれぞれかかる荷重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４が、当該自動車の車体重量Ｗｍ及びシート荷重Ｗａ〜Ｗｄに基づき、次の数３〜数６の式を用いて、それぞれ算出される。なお、以下、各荷重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４を、以下、サスペンション荷重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４ともいう。
【００５４】
【数３】
Ｗ１＝Ｗｍ／４＋Ｗａ×Ｋ１＋Ｗｂ×Ｋ２＋Ｗｃ×Ｋ３＋Ｗｄ×Ｋ４
【００５５】
【数４】
Ｗ２＝Ｗｍ／４＋Ｗａ×Ｋ２＋Ｗｂ×Ｋ１＋Ｗｃ×Ｋ４＋Ｗｄ×Ｋ３
【００５６】
【数５】
Ｗ３＝Ｗｍ／４＋Ｗａ×Ｋ３＋Ｗｂ×Ｋ４＋Ｗｃ×Ｋ１＋Ｗｄ×Ｋ２
【００５７】
【数６】
Ｗ４＝Ｗｍ／４＋Ｗａ×Ｋ４＋Ｗｂ×Ｋ３＋Ｗｃ×Ｋ２＋Ｗｄ×Ｋ１
ここで、係数Ｋ１は、当該自動車における同位置乗車を考慮した荷重係数である。Ｋ２は、当該自動車における前後対称乗車を考慮した荷重係数である。Ｋ３は、当該自動車における左右対象乗車を考慮した荷重係数である。Ｋ４は、当該自動車における対角位置乗車を考慮した荷重係数である。なお、Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３＋Ｋ４＝１であり、例えば、Ｋ１＝０．５、Ｋ２＝０．２、Ｋ３＝０．２、Ｋ４＝０．１と設定されている。
【００５８】
しかして、サスペンション装置Ｓ１の減衰係数Ｃ１、サスペンション装置Ｓ２の減衰係数Ｃ２、サスペンション装置Ｓ３の減衰係数Ｃ３及びサスペンション装置Ｓ４の減衰係数Ｃ４は、上記サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４において共通な減衰係数比Ｃｒａｔｉｏ及び上記サスペンション荷重Ｗ１〜Ｗ４に基づき、次の数７〜数１０の式を用いて算出される。
【００５９】
【数７】
Ｃ１＝Ｃｒａｔｉｏ×２｛（Ｗ１／ｇ）×ｋｓ｝1/2
【００６０】
【数８】
Ｃ２＝Ｃｒａｔｉｏ×２｛（Ｗ２／ｇ）×ｋｓ｝1/2
【００６１】
【数９】
Ｃ３＝Ｃｒａｔｉｏ×２｛（Ｗ３／ｇ）×ｋｓ｝1/2
【００６２】
【数１０】
Ｃ４＝Ｃｒａｔｉｏ×２｛（Ｗ４／ｇ）×ｋｓ｝1/2
ここで、ｋｓは、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４における共通のばね定数である。また、数７〜数１０の式の各々において右辺のうち減衰係数比Ｃｒａｔｉｏを除く項は、臨界減衰係数Ｃｃに相当する項である。なお、臨界減衰係数比Ｃｒａｔｉｏは、上述の０．３５〜０．５の範囲以内の値に予め設定されているものとする。
【００６３】
このようにして各減衰係数Ｃ１〜Ｃ４が算出されると、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の電磁絞り弁１３の絞り開度が、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰度合いを同一にするように当該絞り開度と減衰係数との関係を定めた絞り開度−減衰係数データに基づき、各減衰係数に応じてそれぞれ別々に設定される。なお、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰度合いを同一にすることは、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４のダンパーのピストンの摺動速度を同一にすることを意味する。
【００６４】
ここで、絞り開度−減衰係数データでは、各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするべく、電磁絞り弁１３の絞り開度（例えば、サスペンション装置Ｓ１の電磁絞り弁の絞り開度）が対応の減衰係数（例えば、サスペンション装置Ｓ１の減衰係数）の増大（或いは減少）に応じて減少（或いは増大）するように設定されている。
【００６５】
例えば、当該自動車において、運転席７０ａの着座部７１及び後部席７０ｄの左側着座部７４のみに乗員が乗車している場合、後部席７０ｂの右側着座部７２にて検出されるシート荷重はＷｂ＝０となり、同様に、助手席７０ｃの着座部７３にて検出されるシート荷重はＷｃ＝０となる。
【００６６】
ここで、上述した数３〜数６の式において、荷重係数の中で最大の値をもつ荷重係数Ｋ１は、各サスペンション荷重Ｗ１及びＷ４のみに影響し、サスペンション荷重Ｗ２及びＷ３には荷重係数Ｋ２及びＫ３しか影響しない。このことにより、上述した各荷重係数Ｋ１〜Ｋ３の値を考慮すれば、サスペンション荷重Ｗ２及びＷ３は、サスペンション荷重Ｗ１及びＷ４に対して小さくなることがわかる。
【００６７】
従って、各減衰係数Ｃ１〜Ｃ４は、上述のような荷重差をもつサスペンション荷重Ｗ１〜Ｗ４から上述した数７〜数１０の式を用いて、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に対応するように個別に算出され、各絞り開度が各減衰係数に対応して決定される。
【００６８】
ちなみに、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰力と減衰係数との関係に敷衍すると、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰力は、当該各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするように減衰力と各減衰係数との関係を定めた各減衰力−減衰係数データに基づき各減衰係数Ｃ１〜Ｃ４に応じてそれぞれ別々に設定される。ここで、上記減衰力−減衰係数データでは、各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするべく、減衰力（例えば、サスペンション装置Ｓ１の減衰力）が対応の減衰係数（例えば、減衰係数Ｃ１）の増大（或いは減少）に応じて増大（或いは減少）するように設定されている。
【００６９】
上述のようにサスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の各電磁絞り弁１３の絞り開度が決定されると、これら電磁絞り弁１３の絞り開度は、図９のステップ１６０において、データとして各駆動回路６０ａ〜６０ｄへ出力される。
【００７０】
これに従い、各駆動回路６０ａ〜６０ｄは、各電磁絞り弁１３を駆動し、当該各電磁絞り弁１３の絞り開度を、上記各対応の設定絞り開度に調整する。ここで、当該電磁絞り弁１３の決定絞り開度が小さい場合には、対応のダンパー１０の両油圧室１２ａ、１２ｂ間の作動油の流量を減少させ、各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするように当該ダンパー１０に対応するサスペンション装置の減衰力を増大させる。逆に、上記電磁絞り弁１３の決定絞り開度が大きい場合には、対応のダンパー１０の両油圧室１２ａ、１２ｂ間の作動油の流量を増大させ、各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするように当該対応サスペンション装置の減衰力を減少させる。
【００７１】
これにより、当該各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰係数比Ｃｒａｔｉｏ、即ち減衰度合いが、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４につき全て同一となるように、各減衰力が各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４ごとにそれぞれ制御される。
【００７２】
従って、上述した各サスペンション装置は、各乗員の乗車状況に合わせ最適な減衰力にて個別に制御され、その結果、当該自動車の操縦安定性や乗員毎の乗り心地を向上させることができる。
【００７３】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４にかかるサスペンション荷重は、乗員センサ４０ａ〜４０ｄによることなく、圧力センサその他の各種センサにより各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４にかかる荷重を検出するようにしてもよい。
（２）各サスペンション荷重は、当該自動車停車時の各サスペンション装置に備えられたピストン１１のストロークを検出する変位センサの検出出力より算出するようにしてもよい。また、各サスペンション荷重は、上述したばね下部材とばね上部材との間の相対変位を検出する変位センサの検出出力より算出するようにしてもよい。
（３）対象となる車両は、セダン型自動車に限ることなく、例えば、ワゴンやマイクロバスもしくは電車等のセダン型と異なる座席からなる車両に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動車用サスペンション制御システムのブロック図である。
【図２】当該自動車に対する各サスペンション装置の概略配置図である。
【図３】図２の一サスペンション装置の拡大側面図である。
【図４】サスペンション装置のダンパーの等価回路図である。
【図５】当該自動車の平面図である。
【図６】図１のナビゲーション装置のコンピュータにて実行されるナビゲーション制御プログラムを表すフローチャートである。
【図７】図６のナビゲーション基本処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図８】図６の走行環境認識処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図９】図１の電子制御装置のマイクロコンピュータにて実行されるサスペンション制御プログラムを表すフローチャートである。
【図１０】図９の減衰係数比設定処理ルーチンを表す詳細フローチャートである。
【図１１】当該自動車が走行する曲路開始点を含む道路の概略図である。
【符号の説明】
Ｂ…車体、Ｅ…電子制御装置、Ｎ…ナビゲーション装置、Ｔ…コーナー、
Ｒ１、Ｒ２…ロワーアーム、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…サスペンション装置、
３０ｆ…コンピュータ、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ…乗員センサ、
５０…マイクロコンピュータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用サスペンション制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用サスペンション制御システムにおいては、下記特許文献１に開示された自動車用サスペンション制御システムがある。このサスペンション制御システムによれば、当該自動車の各車輪近傍にて各ロワーアームと車体との間に介装されている各サスペンション装置は、その減衰力にて、当該自動車の走行路面から各車輪を介し作用する衝撃を吸収するように制御される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３４５５０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記サスペンション制御システムにおいては、各サスペンション装置の減衰力は、当該自動車の運転状況及び車載用ナビゲーション装置からの道路環境情報によって、各サスペンション装置に共通に算出される。
【０００５】
しかし、上記サスペンション制御システムでは、当該自動車における乗員の乗車状況が考慮されていないため、例えば、乗員が運転席のみに着座する場合と、当該乗員が運転席及び後部座席の双方に着座する場合とでは、各サスペンション装置にかかる荷重が異なる。
【０００６】
従って、各サスペンション装置の減衰力が、当該自動車における各乗員の乗車状況に適するようには、制御され得ず、その結果、当該自動車の操縦安定性や乗り心地の悪化を招くという不具合が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、車両における乗員の乗車状況に適するように各サスペンション装置の減衰力を別々に制御することで、当該車両の操縦安定性や各乗員毎の乗り心地を向上させるようにした車両用サスペンション制御システムを提供することを目的とする。
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、車両のばね下部材とばね上部材との間に同車両の互いに離れた位置に介装された複数のサスペンション装置と、当該車両の車室に設置した複数の座席の各着座部に作用するシート荷重をそれぞれ検出する複数の乗員センサと、前記複数のサスペンション装置に共通して設定すべき減衰係数比を設定する減数係数比設定手段と、前記車両における乗員の前記座席への着席状況に応じた荷重係数を設定する荷重係数設定手段と、前記ばね上部材の荷重と前記乗員センサによって検出された前記各シート荷重に前記荷重係数による重みを付与した重み付け荷重とに基づき、前記各サスペンション装置にそれぞれ加わるサスペンション荷重を算出するサスペンション荷重算出手段と、前記算出したサスペンション荷重に基づき、前記各サスペンション装置の減衰係数比が前記設定すべき減衰係数比となるように前記各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ算出する減衰係数算出手段とを備えて、前記算出した各減衰係数に基づき各サスペンション装置を制御する車両用サスペンション制御システムを提供するものである。
【０００９】
上記のように構成した本発明による車両用サスペンション制御システムにおいては、「車両における乗員の座席への着席状況に応じた荷重係数を設定する荷重係数設定手段」と「ばね上部材の荷重と乗員センサによって検出された各シート荷重に荷重係数による重みを付与した重み付け荷重とに基づき、各サスペンション装置にそれぞれ加わるサスペンション荷重を算出するサスペンション荷重算出手段」を設けて、「算出したサスペンション荷重に基づき、前記各サスペンション装置の減衰係数比が設定すべき減衰係数比となるように各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ算出して、算出した各減衰係数に基づき各サスペンション装置を制御する」ことにより、各サスペンション装置が各乗員の乗車状況に応じて最適な減衰係数（減衰力）にて個別に制御され、車両の操縦安定性と乗員の乗り心地を一層向上させることができる。
【００１１】
本発明をナビゲーション装置を搭載した車両に適用する場合には、車両のばね下部材とばね上部材との間に同車両の互いに離れた位置に介装された複数のサスペンション装置と、地図データを記憶する記憶手段と、前記車用の現在位置と同現在位置における車両の速度である現速度を取得する車両情報取得手段と、当該車両の車室に設置した複数の座席の各着座部に作用するシート荷重をそれぞれ検出する複数の乗員センサと、前記地図データに基づき、前記現在位置から前記車両の進行方向前方に存在するコーナーまでの距離が所定値未満か否かを判定する現在位置判定手段と、該現在位置判定手段により前記現在位置から前記コーナーまでの距離が所定値未満であると判定されたとき、前記取得した現速度と前記現在位置における前記コーナーへの推奨進入速度との速度差を表す情報に基づき前記各サスペンション装置に共通して設定すべきコーナー走行用減衰係数比を設定する減衰係数比設定手段と、前記車両における乗員の前記座席への着席状況に応じた荷重係数を設定する荷重係数設定手段と、前記ばね上部材の荷重と、前記乗員センサによって検出された各シート荷重に前記荷重係数による重みを付与した重み付け荷重とに基づき、前記各サスペンション装置にそれぞれ加わるサスペンション荷重を算出するサスペンション荷重算出手段と、前記算出したサスペンション荷重に基づき、前記各サスペンション装置の減衰係数比が前記コーナー走行用減衰係数比となるように前記各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ算出する減衰係数算出手段とを備えて、前記算出した各減衰係数に基づき前記各サスペンション装置を制御する車両用サスペンション制御システムを提供するのが望ましい。
【００１２】
上記のように構成した車両用サスペンション制御システムにおいては、ナビゲーション装置の出力情報を利用して設定されるコーナー走行用減衰係数比を、各サスペンション装置の減衰係数の算出に用いれば、車両のコーナー走行時に適した当該各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ独立的に算出することとなる。 従って、各サスペンション装置は、車両のコーナー走行時における各乗員の乗車状況に合わせ最適な減衰係数、即ち減衰力にて個別に制御され、その結果、車両のコーナー走行時において、車両の操縦安定性や乗員毎の乗り心地を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面により説明すると、図１は、本発明に係るサスペンション制御システムをセダン型自動車に適用した例を示している。このサスペンション制御システムは、サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４と、電子制御装置Ｅとにより構成されている。
【００２０】
サスペンション装置Ｓ１は、図２にて示すごとく、当該自動車の右側前輪の近傍部位に設けたロワーアームＲ１（ばね下部材）と、このロワーアームＲ１に対する車体Ｂ（ばね上部材）の対応部位（以下、右側前輪対応部位ともいう）との間に介装されている。
【００２１】
このサスペンション装置Ｓ１は、図３にて示すごとく、ダンパー１０及びコイルスプリング２０を備えており、当該ダンパー１０は、その下端部にて、ロワーアームＲ１上に支持されている。コイルスプリング２０は、ダンパー１０の外周面の軸方向中間部位に設けたつば部１０ａと車体Ｂの上記右側前輪対応部位との間にて、ダンパー１０に外方から同軸的に嵌装されている。これにより、コイルスプリング２０は、車体Ｂの上記右側前輪対応部位を上方へ付勢する。
【００２２】
ここで、ダンパー１０の構成及び機能につき、図４で示す等価回路でもって説明する。当該ダンパー１０は、ピストン１１と、油圧式シリンダ１２とを備えており、ピストン１１は、シリンダ１２内に軸方向に摺動可能に嵌装されて、シリンダ１２の内部を上下両側油圧室１２ａ、１２ｂに区画する。
【００２３】
また、当該ダンパー１０は、電磁絞り弁１３を備えており、この電磁絞り弁１３は、その絞り開度に基づき、両油圧室１２ａ、１２ｂを連通させる。また、当該ダンパー１０は、ピストンロッド１４を備えており、当該ピストンロッド１４は、ピストン１１から油圧室１２ａを通り延出し、その上端部にて、車体Ｂの上記右側前輪対応部位に連結されている。
【００２４】
このように構成したダンパー１０では、ピストン１１が上方へ摺動すると、油圧室１２ａ内の作動油は、電磁絞り弁１３を通り、油圧室１２ｂ内に流動する。また、ピストン１１が下方へ摺動すると、油圧室１２ｂ内の作動油は、電磁絞り弁１３を通り、油圧室１２ａ内へ流動する。本実施形態において、電磁絞り弁１３は、その絞り開度に応じて、両油圧室１２ａ、１２ｂ間の作動油の流動量を調整するが、この電磁絞り弁１３の絞り開度は、当該電磁絞り弁１３の作動油の流通抵抗（即ち、ダンパー１０ひいてはサスペンション装置Ｓ１の減衰力に対応）の増大（或いは減少）に応じて、減少（或いは増大）する。
【００２５】
また、サスペンション装置Ｓ２は、当該自動車の右側後輪の近傍部位に設けたロワーアームＲ２と、このロワーアームＲ２に対する車体Ｂの対応部位（以下、右側後輪対応部位ともいう）との間に介装されている。サスペンション装置Ｓ３（図１参照）は、当該自動車の左側前輪の近傍部位に設けたロワーアーム（図示しない）と、このロワーアームに対する車体Ｂの対応部位（以下、左側前輪対応部位ともいう）との間に介装されている。また、サスペンション装置Ｓ４（図１参照）は、当該自動車の左側後輪の近傍部位に設けたロワーアーム（図示しない）と、このロワーアームに対する車体Ｂの対応部位（以下、左側後輪対応部位ともいう）との間に介装されている。
【００２６】
これらサスペンション装置Ｓ２〜Ｓ４は、それぞれ、サスペンション装置Ｓ１と同様に、ダンパー１０及びコイルスプリング２０を有しており、当該各サスペンション装置Ｓ２〜Ｓ４は、ダンパー１０及びコイルスプリング２０により、サスペンション装置Ｓ１と同様の機能を発揮する。
【００２７】
次に、電子制御装置Ｅの構成を、図１に基づき、ナビゲーション装置Ｎとの関係において説明する。ナビゲーション装置Ｎは、ジャイロセンサ３０ａと、ＧＰＳセンサ３０ｂと、車速センサ３０ｃとを備えており、ジャイロセンサ３０ａは、当該自動車の進行方向を検出する。ＧＰＳセンサ３０ｂは、複数の静止衛星からの各電波に基づき、当該自動車の現在位置を検出する。車速センサ３０ｃは、当該自動車の走行速度を検出する。
【００２８】
また、ナビゲーション装置Ｎは、入力装置３０ｄと、記憶装置３０ｅと、コンピュータ３０ｆと、出力装置３０ｇとを備えており、入力装置３０ｄは、その操作により、必要な情報をコンピュータ３０ｆに入力する。記憶装置３０ｅには、一連の地図データがコンピュータ３０ｆにより読み出し可能にデータベースとして記憶されている。
【００２９】
コンピュータ３０ｆは、図６〜図８に示すフローチャートに従い、ナビゲーション制御プログラムを実行する。当該コンピュータ３０ｆは、上記ナビゲーション制御プログラムの実行中において、入力装置３０ｄの操作出力や記憶装置３０ｅの記憶データ並びにジャイロセンサ３０ａ、ＧＰＳセンサ３０ｂ及び車速センサ３０ｃの各検出出力に基づき、当該自動車の経路案内に必要な処理及び当該自動車の走行環境の分析に必要な処理等を行う。出力装置３０ｇは、コンピュータ３０ｆによる制御のもと、当該自動車において必要なデータを情報として表示する。
【００３０】
電子制御装置Ｅは、図１にて示すごとく、乗員センサ４０ａ〜４０ｄと、マイクロコンピュータ５０と、駆動回路６０ａ〜６０ｄとを備えている。
【００３１】
乗員センサ４０ａは、当該自動車の運転席７０ａ（図５参照）の着座部７１に内蔵されており、この乗員センサ４０ａは、当該着座部７１上にかかる荷重を検出する。乗員センサ４０ｂは、当該自動車の後部席７０ｂ（図５参照）の右側着座部７２に内蔵されており、この乗員センサ４０ｂは、当該着座部７２上にかかる荷重を検出する。
【００３２】
乗員センサ４０ｃは、当該自動車の助手席７０ｃ（図５参照）の着座部７３に内蔵されており、この乗員センサ４０ｃは、当該着座部７３上にかかる荷重を検出する。乗員センサ４０ｄは、当該自動車の後部席７０ｄ（図５参照）の左側着座部７４に内蔵されており、この乗員センサ４０ｄは、当該着座部７４上にかかる荷重を検出する。なお、各着座部７１〜７４に係る荷重は、以下、シート荷重ともいい、このシート荷重としては、当該各着座部７１〜７４に着座する乗員の体重や各着座部７１〜７４に載置される荷物が挙げられる。
【００３３】
マイクロコンピュータ５０は、図９及び図１０に示すフローチャートに従い、サスペンション制御プログラムを実行する。当該マイクロコンピュータ５０は、上記サスペンション制御プログラムの実行中において、ナビゲーション装置Ｎのコンピュータ３０ｆの出力並びに乗員センサ４０ａ〜４０ｄ及び車速センサ３０ｃの各検出出力に基づき、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰度合いを調整するに必要な処理等を行う。
【００３４】
駆動回路６０ａ〜６０ｄは、マイクロコンピュータ５０により制御されて、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の各電磁絞り弁１３を駆動する。
【００３５】
以上のように構成した本実施形態において、ナビゲーション装置Ｎのコンピュータ３０ｆが、図６のフローチャートに従い、上記ナビゲーション制御プログラムの実行を開始すると、ナビゲーション基本処理ルーチン１００において、ナビゲーション装置Ｎの経路案内に必要とされる基本的処理が以下のようになされる（図７参照）。
【００３６】
まず、入力装置３０ｄの操作により所望の地図の表示要求があれば、図７のステップ１０１においてＹＥＳと判定される。ついで、ステップ１０２において、上記所望の地図を表す地図データの読み出し処理がなされる。これに伴い、当該地図データは記憶装置３０ｅから読み出される。然る後、ステップ１０３において、上記所望の地図の表示処理がなされる。このため、出力装置３０ｇが、上記地図データに基づき上記所望の地図を表示する。
【００３７】
ついで、ステップ１０４において、経路探索処理がなされる。この経路探索処理では、上記表示地図上にて、ジャイロセンサ３０ａ及びＧＰＳセンサ３０ｂの検出出力及び入力装置３０ｄによる入力目的地に基づいて経路探索がなされる。そして、ステップ１０５において、上記経路探索結果に基づいて、当該自動車に対する経路案内処理がなされる。これに伴い、当該自動車は上記探索案内経路に沿い走行する。
【００３８】
上述のようにナビゲーション基本処理ルーチン１００の処理が終了すると、走行環境認識処理ルーチン１１０（図６参照及び図８参照）の処理が次のようになされる。まず、図１１にて示すごとく、当該自動車の進行方向において走行道路が直線道路からコーナーＴへ曲がり始める位置（以下、曲路開始点Ｋという）、コーナーＴの曲率半径及びこのコーナーＴへの当該自動車による進入推奨車速等を算出するための基準位置となる複数のノードＮが、上記地図データ上の道路に沿って設定されるものとする。
【００３９】
しかして、図８のステップ１１１において、曲路開始点Ｋは、以下のように判定される。
【００４０】
まず、当該自動車の進行方向に存在する各ノードＮにおいて、図１１にて示すごとく直線Ｙａと直線Ｙｂとのなす角が旋回角θとして算出される。ここで、直線Ｙａは、対象ノードからその後方へ所定距離Ｌａだけ離れた位置の前後に存在するノード同士を通る直線である。また、直線Ｙｂは、対象ノードからその前方へ所定距離Ｌｂだけ離れた位置の前後に存在するノード同士を通る直線である。
【００４１】
上述のようにノードＮ毎に旋回角θが算出されると、これら旋回各θのうち、所定値より大きな旋回角θを特定する最初のノードが上記曲路開始点Ｋと判定される。ついで、ステップ１１２において、コーナーＴの曲路としての曲率半径が、コーナーＴにおいて対象となるノードＮの前後に位置してなる二点のノードを含め合計三点のノードを通る円の半径として算出される。このような曲率半径の算出は、各ノードＮごとになされ、当該各曲率半径に対応する推奨車速が各対応ノードＮの推奨車速として設定される。
【００４２】
然る後、ステップ１１３において、当該自動車のコーナーＴへの導入車速の分析処理がなされる。この分析処理では、当該自動車の現在位置Ｘから前方への所定距離内に存在する各ノードＮごとに、上記各対応推奨車速まで安全に減速できる車速であって現在位置Ｘでの当該自動車の最大車速がそれぞれ算出される。そして、上記各最大車速のうち最小なものが当該自動車の現在位置Ｘにおける推奨車速Ｖｒｅｑと設定される。
【００４３】
ついで、車速幅ΔＶが、次の数１の式を用いて、上記推奨車速Ｖｒｅｑ及び当該自動車の現車速Ｖｃに基づき算出される。
【００４４】
【数１】
ΔＶ＝Ｖｃ−Ｖｒｅｑ
この数１の式によれば、車速幅ΔＶが小さいほど、現車速Ｖｃが推奨車速Ｖｒｅｑに近いことから、当該自動車が適正な車速にてコーナーＴに進入し得ると分析される。逆に、車速幅ΔＶが大きいほど、現車速Ｖｃが推奨車速Ｖｒｅｑから大きく離れていることから、当該自動車は速度過大でコーナーＴに進入し、かつ当該自動車に作用する遠心力がコーナーＴでの当該自動車の旋回時に大きくなると分析される。
【００４５】
以上のようにしてステップ１１３での処理が終了すると、図６のステップ１２０において、走行環境情報伝達処理がなされる。この処理では、走行環境認識処理ルーチン１１０にて判定された上記曲路開始点Ｋに関する情報及びコーナーＴに進入する際の推奨車速Ｖｒｅｑに対する車速幅ΔＶが電子制御装置Ｅに出力される。
【００４６】
また、電子制御装置Ｅのマイクロコンピュータ５０が、図９のフローチャートに従い、上記サスペンション制御プログラムを実行している間に、減衰係数比設定処理ルーチン１３０（図１０参照）の処理に進むと、ステップ１３１において、当該自動車がコーナー制御実行中にあるか否かが判定される。ここで、コーナー制御実行中とは、当該自動車がその現在位置ＸとコーナーＴからの通過位置との間に位置することをいう。従って、当該自動車がコーナー制御実行中になければ、ステップ１３１での判定はＮＯとなり、一方、当該自動車がコーナー制御実行中にあればステップ１３１での判定はＹＥＳとなる。
【００４７】
上述のようにステップ１３１での判定がＮＯとなれば、次のステップ１３２において、当該自動車の現在位置Ｘから曲路開始点Ｋまでの距離Ｌが所定値未満か否かが判定される。現段階にて、当該距離Ｌが上記所定値未満でなければ、ステップ１３２にてＮＯと判定され、ついで、ステップ１３３にて、減衰係数比Ｃｒａｔｉｏを当該自動車の通常走行用として各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通にする設定処理が行われる。なお、減衰係数比Ｃｒａｔｉｏは、減衰係数Ｃの臨界減衰係数Ｃｃに対する比（通常、０．３５〜０．５の範囲以内の値）であって、次の数２の式で表される。
【００４８】
【数２】
Ｃｒａｔｉｏ＝Ｃ／Ｃｃ
一方、上述したステップ１３２における判定がＹＥＳになると、上記距離Ｌが上記所定値未満であることから、ステップ１３４にてフラグＦがＦ＝１とセットされる。なお、Ｆ＝０は、上記距離Ｌが所定値以上の状態であることを示す。
【００４９】
ステップ１３４での処理後、ステップ１３５にて、当該自動車がコーナーＴに入る直前の位置にあることを前提に、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通な減衰係数比の設定が以下のようになされる。また、上記ステップ１３１での判定がＹＥＳとなり、ステップ１３６において、コンピュータ３０ｆからのジャイロセンサ３０ａの検出出力に基づき当該自動車がコーナーＴを通過していないことによりＮＯと判定される場合にも、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通な減衰係数比の設定が以下のようになされる。
【００５０】
即ち、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通に設定されるべき減衰係数比Ｃｒａｔｉｏは、車速幅ΔＶと減衰係数比Ｃｒａｔｉｏとの間の関係を表すデータ（以下、ΔＶ−Ｃｒａｔｉｏデータという）に応じて設定される。ここで、ΔＶ−Ｃｒａｔｉｏデータは、車速幅ΔＶの増大により当該減衰係数比Ｃｒａｔｉｏを増大し、また、車速幅ΔＶの減少により当該減衰係数比Ｃｒａｔｉｏを減少させるように設定されている。
【００５１】
また、当該自動車がコーナーＴを通過したことでコンピュータ３０ｆからのジャイロセンサ３０ａの検出出力に基づき上記ステップ１３６にてＹＥＳと判定されると、ステップ１３７にてＦ＝０とセットされ、ステップ１３８において、ステップ１３３での処理と同様に、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に共通な減衰係数比が設定される。
【００５２】
上述のように減衰係数比設定処理ルーチン１３０（図９参照）の処理が終了すると、次のステップ１４０において、荷重入力処理がなされる。この荷重入力処理では、乗員センサ４０ａの検出出力が運転席７０ａの着座部７１にかかるシート荷重Ｗａとしてステップ１４０にてセットされる。また、乗員センサ４０ｂの検出出力が後部席７０ｂの右側着座部７２にかかるシート荷重Ｗｂとしてステップ１４０にてセットされる。また、乗員センサ４０ｃの検出出力が助手席７０ｃの着座部７３にかかるシート荷重Ｗｃとしてステップ１４０にてセットされる。また、乗員センサ４０ｄの検出出力が後部席７０ｄの左側着座部７４にかかるシート荷重Ｗｄとしてステップ１４０にてセットされる。
【００５３】
ついで、減衰係数算出処理ルーチン１５０において、乗車状況に応じた減衰係数（サスペンション装置の減衰力の大きさに相当）の算出処理がなされる。まず、この減衰係数算出処理にあたり、各サスペンション装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４にそれぞれかかる荷重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４が、当該自動車の車体重量Ｗｍ及びシート荷重Ｗａ〜Ｗｄに基づき、次の数３〜数６の式を用いて、それぞれ算出される。なお、以下、各荷重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４を、以下、サスペンション荷重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４ともいう。
【００５４】
【数３】
Ｗ１＝Ｗｍ／４＋Ｗａ×Ｋ１＋Ｗｂ×Ｋ２＋Ｗｃ×Ｋ３＋Ｗｄ×Ｋ４
【００５５】
【数４】
Ｗ２＝Ｗｍ／４＋Ｗａ×Ｋ２＋Ｗｂ×Ｋ１＋Ｗｃ×Ｋ４＋Ｗｄ×Ｋ３
【００５６】
【数５】
Ｗ３＝Ｗｍ／４＋Ｗａ×Ｋ３＋Ｗｂ×Ｋ４＋Ｗｃ×Ｋ１＋Ｗｄ×Ｋ２
【００５７】
【数６】
Ｗ４＝Ｗｍ／４＋Ｗａ×Ｋ４＋Ｗｂ×Ｋ３＋Ｗｃ×Ｋ２＋Ｗｄ×Ｋ１
ここで、係数Ｋ１は、当該自動車における同位置乗車を考慮した荷重係数である。Ｋ２は、当該自動車における前後対称乗車を考慮した荷重係数である。Ｋ３は、当該自動車における左右対象乗車を考慮した荷重係数である。Ｋ４は、当該自動車における対角位置乗車を考慮した荷重係数である。なお、Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３＋Ｋ４＝１であり、例えば、Ｋ１＝０．５、Ｋ２＝０．２、Ｋ３＝０．２、Ｋ４＝０．１と設定されている。
【００５８】
しかして、サスペンション装置Ｓ１の減衰係数Ｃ１、サスペンション装置Ｓ２の減衰係数Ｃ２、サスペンション装置Ｓ３の減衰係数Ｃ３及びサスペンション装置Ｓ４の減衰係数Ｃ４は、上記サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４において共通な減衰係数比Ｃｒａｔｉｏ及び上記サスペンション荷重Ｗ１〜Ｗ４に基づき、次の数７〜数１０の式を用いて算出される。
【００５９】
【数７】
Ｃ１＝Ｃｒａｔｉｏ×２｛（Ｗ１／ｇ）×ｋｓ｝1/2
【００６０】
【数８】
Ｃ２＝Ｃｒａｔｉｏ×２｛（Ｗ２／ｇ）×ｋｓ｝1/2
【００６１】
【数９】
Ｃ３＝Ｃｒａｔｉｏ×２｛（Ｗ３／ｇ）×ｋｓ｝1/2
【００６２】
【数１０】
Ｃ４＝Ｃｒａｔｉｏ×２｛（Ｗ４／ｇ）×ｋｓ｝1/2
ここで、ｋｓは、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４における共通のばね定数である。また、数７〜数１０の式の各々において右辺のうち減衰係数比Ｃｒａｔｉｏを除く項は、臨界減衰係数Ｃｃに相当する項である。なお、臨界減衰係数比Ｃｒａｔｉｏは、上述の０．３５〜０．５の範囲以内の値に予め設定されているものとする。
【００６３】
このようにして各減衰係数Ｃ１〜Ｃ４が算出されると、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の電磁絞り弁１３の絞り開度が、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰度合いを同一にするように当該絞り開度と減衰係数との関係を定めた絞り開度−減衰係数データに基づき、各減衰係数に応じてそれぞれ別々に設定される。なお、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰度合いを同一にすることは、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４のダンパーのピストンの摺動速度を同一にすることを意味する。
【００６４】
ここで、絞り開度−減衰係数データでは、各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするべく、電磁絞り弁１３の絞り開度（例えば、サスペンション装置Ｓ１の電磁絞り弁の絞り開度）が対応の減衰係数（例えば、サスペンション装置Ｓ１の減衰係数）の増大（或いは減少）に応じて減少（或いは増大）するように設定されている。
【００６５】
例えば、当該自動車において、運転席７０ａの着座部７１及び後部席７０ｄの左側着座部７４のみに乗員が乗車している場合、後部席７０ｂの右側着座部７２にて検出されるシート荷重はＷｂ＝０となり、同様に、助手席７０ｃの着座部７３にて検出されるシート荷重はＷｃ＝０となる。
【００６６】
ここで、上述した数３〜数６の式において、荷重係数の中で最大の値をもつ荷重係数Ｋ１は、各サスペンション荷重Ｗ１及びＷ４のみに影響し、サスペンション荷重Ｗ２及びＷ３には荷重係数Ｋ２及びＫ３しか影響しない。このことにより、上述した各荷重係数Ｋ１〜Ｋ３の値を考慮すれば、サスペンション荷重Ｗ２及びＷ３は、サスペンション荷重Ｗ１及びＷ４に対して小さくなることがわかる。
【００６７】
従って、各減衰係数Ｃ１〜Ｃ４は、上述のような荷重差をもつサスペンション荷重Ｗ１〜Ｗ４から上述した数７〜数１０の式を用いて、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４に対応するように個別に算出され、各絞り開度が各減衰係数に対応して決定される。
【００６８】
ちなみに、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰力と減衰係数との関係に敷衍すると、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰力は、当該各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするように減衰力と各減衰係数との関係を定めた各減衰力−減衰係数データに基づき各減衰係数Ｃ１〜Ｃ４に応じてそれぞれ別々に設定される。ここで、上記減衰力−減衰係数データでは、各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするべく、減衰力（例えば、サスペンション装置Ｓ１の減衰力）が対応の減衰係数（例えば、減衰係数Ｃ１）の増大（或いは減少）に応じて増大（或いは減少）するように設定されている。
【００６９】
上述のようにサスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の各電磁絞り弁１３の絞り開度が決定されると、これら電磁絞り弁１３の絞り開度は、図９のステップ１６０において、データとして各駆動回路６０ａ〜６０ｄへ出力される。
【００７０】
これに従い、各駆動回路６０ａ〜６０ｄは、各電磁絞り弁１３を駆動し、当該各電磁絞り弁１３の絞り開度を、上記各対応の設定絞り開度に調整する。ここで、当該電磁絞り弁１３の決定絞り開度が小さい場合には、対応のダンパー１０の両油圧室１２ａ、１２ｂ間の作動油の流量を減少させ、各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするように当該ダンパー１０に対応するサスペンション装置の減衰力を増大させる。逆に、上記電磁絞り弁１３の決定絞り開度が大きい場合には、対応のダンパー１０の両油圧室１２ａ、１２ｂ間の作動油の流量を増大させ、各サスペンション装置の減衰度合いを同一にするように当該対応サスペンション装置の減衰力を減少させる。
【００７１】
これにより、当該各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４の減衰係数比Ｃｒａｔｉｏ、即ち減衰度合いが、各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４につき全て同一となるように、各減衰力が各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４ごとにそれぞれ制御される。
【００７２】
従って、上述した各サスペンション装置は、各乗員の乗車状況に合わせ最適な減衰力にて個別に制御され、その結果、当該自動車の操縦安定性や乗員毎の乗り心地を向上させることができる。
【００７３】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４にかかるサスペンション荷重は、乗員センサ４０ａ〜４０ｄによることなく、圧力センサその他の各種センサにより各サスペンション装置Ｓ１〜Ｓ４にかかる荷重を検出するようにしてもよい。
（２）各サスペンション荷重は、当該自動車停車時の各サスペンション装置に備えられたピストン１１のストロークを検出する変位センサの検出出力より算出するようにしてもよい。また、各サスペンション荷重は、上述したばね下部材とばね上部材との間の相対変位を検出する変位センサの検出出力より算出するようにしてもよい。
（３）対象となる車両は、セダン型自動車に限ることなく、例えば、ワゴンやマイクロバスもしくは電車等のセダン型と異なる座席からなる車両に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動車用サスペンション制御システムのブロック図である。
【図２】当該自動車に対する各サスペンション装置の概略配置図である。
【図３】図２の一サスペンション装置の拡大側面図である。
【図４】サスペンション装置のダンパーの等価回路図である。
【図５】当該自動車の平面図である。
【図６】図１のナビゲーション装置のコンピュータにて実行されるナビゲーション制御プログラムを表すフローチャートである。
【図７】図６のナビゲーション基本処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図８】図６の走行環境認識処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図９】図１の電子制御装置のマイクロコンピュータにて実行されるサスペンション制御プログラムを表すフローチャートである。
【図１０】図９の減衰係数比設定処理ルーチンを表す詳細フローチャートである。
【図１１】当該自動車が走行する曲路開始点を含む道路の概略図である。
【符号の説明】
Ｂ…車体、Ｅ…電子制御装置、Ｎ…ナビゲーション装置、Ｔ…コーナー、
Ｒ１、Ｒ２…ロワーアーム、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…サスペンション装置、
３０ｆ…コンピュータ、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ…乗員センサ、
５０…マイクロコンピュータ。
Claims (3)
- 車両のばね下部材とばね上部材との間に同車両の互いに離れた位置に介装された複数のサスペンション装置と、
当該車両の車室に設置した複数の座席の各着座部に作用するシート荷重をそれぞれ検出する複数の乗員センサと、
前記複数のサスペンション装置に共通して設定すべき減衰係数比を設定する減数係数比設定手段と、
前記車両における乗員の前記座席への着席状況に応じた荷重係数を設定する荷重係数設定手段と、
前記ばね上部材の荷重と前記乗員センサによって検出された前記各シート荷重に前記荷重係数による重みを付与した重み付け荷重とに基づき、前記各サスペンション装置にそれぞれ加わるサスペンション荷重を算出するサスペンション荷重算出手段と、
前記算出したサスペンション荷重に基づき、前記各サスペンション装置の減衰係数比が前記設定すべき減衰係数比となるように前記各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ算出する減衰係数算出手段とを備えて、
前記算出した各減衰係数に基づき前記各サスペンション装置を制御する車両用サスペンション制御システム。 - ナビゲーション装置を搭載した車両のばね下部材とばね上部材との間に同車両の互いに離れた位置に介装された複数のサスペンション装置と、
地図データを記憶する記憶手段と、
前記車用の現在位置と同現在位置における車両の速度である現速度を取得する車両情報取得手段と、
当該車両の車室に設置した複数の座席の各着座部に作用するシート荷重をそれぞれ検出する複数の乗員センサと、
前記地図データに基づき、前記現在位置から前記車両の進行方向前方に存在するコーナーまでの距離が所定値未満か否かを判定する現在位置判定手段と、
該現在位置判定手段により、前記現在位置から前記コーナーまでの距離が所定値未満であると判定されたとき、前記取得した現速度と前記現在位置における前記コーナーへの推奨進入速度との速度差を表す情報に基づき前記各サスペンション装置に共通して設定すべきコーナー走行用減衰係数比を設定する減衰係数比設定手段と、
前記車両における乗員の前記座席への着席状況に応じた荷重係数を設定する荷重係数設定手段と、
前記ばね上部材の荷重と、前記乗員センサによって検出された各シート荷重に前記荷重係数による重みを付与した重み付け荷重とに基づき、前記各サスペンション装置にそれぞれ加わるサスペンション荷重を算出するサスペンション荷重算出手段と、
前記算出したサスペンション荷重に基づき、前記各サスペンション装置の減衰係数比が前記コーナー走行用減衰係数比となるように前記各サスペンション装置の減衰係数をそれぞれ算出する減衰係数算出手段とを備えて、
前記算出した各減衰係数に基づき前記各サスペンション装置を制御する車両用サスペンション制御システム。 - 前記荷重係数は、各サスペンション装置に対する各座席の位置関係に応じた係数であることを特徴とする請求項1または２に記載の車両用サスペンション制御システム。
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