JP6478063B2

JP6478063B2 - 車両用減衰力制御装置

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Publication number: JP6478063B2
Application number: JP2016096906A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　敬; 敬齋藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
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Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2019-03-06
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Description

本発明は、自動車などの車両のための減衰力制御装置に係る。

自動車などの車両においては、各車輪に対応してばね上とばね下との間にショックアブソーバが配設されている。ショックアブソーバは、ばね上及びばね下の相対速度と減衰係数との積に対応する減衰力を発生することにより、ばね上の上下振動を減衰させる。必要な減衰力は車両の走行状況によって異なるので、車両によっては減衰係数を変化可能な減衰力可変式のショックアブソーバが搭載され、減衰係数が車両の走行状況に応じて制御される。

車両の走行時に発生するばね上の上下振動は、様々な周波数の振動を複合的に含んでいる。特に、車両がうねりを有する走行路を走行する場合には、ばね上の上下振動は、周波数が比較的低く振幅が大きい振動、即ち所謂あおり成分が多い振動になる。これに対し、車両が不整路面の走行路を走行する場合には、ばね上の上下振動は、周波数が比較的高く振幅が小さい振動、即ち所謂ゴツゴツ成分が多い振動になる。

ばね上の上下振動があおり成分が多い振動であるときには、ばね上の上下振動を効果的に減衰させて車両の乗り心地性を向上させるためには、減衰力が高くされることが好ましい。これに対し、ばね上の上下振動がゴツゴツ成分が多い振動であるときには、減衰力が高くされると、路面から受けるばね下の振動がばね上へ伝達され易くなって、車両の乗り心地性が却って低下するため、減衰力が低くされることが好ましい。よって、ばね上の上下振動に含まれるあおり成分及びゴツゴツ成分の比率に応じて、減衰力が制御されることが好ましい。

例えば、下記の特許文献１には、ばね上の上下加速度からあおり成分及びゴツゴツ成分を抽出し、所定の時間に抽出された各成分の絶対値の最大値に基づいて減衰力の増減量を演算し、演算された増減量に基づいてショックアブソーバの減衰力を増減させる減衰力制御装置が記載されている。減衰力の増減量の演算に際しては、あおり成分及びゴツゴツ成分の絶対値の最大値と減衰力の増減量との関係を示すマップが参照される。

特開平０８−２１６６４６号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
上記特許文献１に記載された減衰力制御装置においては、諸元が異なる車種毎に、ばね上の上下加速度からあおり成分及びゴツゴツ成分を抽出し、所定の時間に抽出された各成分の絶対値の最大値に基づいて減衰力の必要な増減量を求めることにより、マップを作成しなければならない。マップはあおり成分及びゴツゴツ成分の絶対値の最大値と減衰力の必要な増減量との関係を示す二次元マップであり、例えば実験的に必要な値を決定しなければならないため、マップの作成に多大の時間と労力を必要とする。

本発明の主要な課題は、作成に多大の時間及び労力を必要とするマップを要することなく、ばね上の上下振動に含まれるあおり成分及びゴツゴツ成分の比率に応じて、減衰力を好ましく制御することができるよう改良された減衰力制御装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、各車輪（１２FL〜１２RR）に対応してばね上（１８）とばね下（１２FL〜１２RR、２４FL〜２４RR）との間に配設された減衰力可変式のショックアブソーバ（２０FL〜２０RR）と、各車輪の位置におけるばね上の上下振動状態量（Ｇzi）を検出する検出装置（３０FL〜３０RR）と、少なくともばね上の上下振動状態量に基づいてショックアブソーバの減衰力（Ｆi）を制御する制御手段（２８）と、を有する車両用減衰力制御装置（１０）が提供される。

制御手段（２８）は、ばね上の上下振動状態量（Ｇzi）に基づいてショックアブソーバ（２０FL〜２０RR）の目標減衰力（Ｆti）を演算し（Ｓ２０、Ｓ３０）、ばね上の上下振動状態量から、ばね上の上下共振周波数を含む第一の周波数域の第一の振動の成分（あおり成分）（Ｇz1i）と、ばね上の上下共振周波数とばね下の上下共振周波数との間の周波数域の第二の振動の成分（ゴツゴツ成分）（Ｇz2i）と、を抽出し（Ｓ４０、Ｓ５０）、第一の振動の度合に対する第二の振動の度合の高さが高いほど小さくなり且つ車速（Ｖ）が高いほど大きくなるよう補正係数（Ｋri）を演算し（Ｓ６０）、ショックアブソーバの減衰力（Ｆi）が目標減衰力（Ｆti）と補正係数（Ｋri）との積である最終目標減衰力（Ｆfti）になるように、ショックアブソーバの減衰係数（Ｃi）を制御する（Ｓ８０〜Ｓ２２０）よう構成される。

上記の構成によれば、ショックアブソーバの目標減衰力がばね上の上下振動状態量に基づいて演算され、ばね上の上下振動状態量から、第一及び第二の振動の成分が抽出される。第一の振動の成分は、ばね上の上下共振周波数を含む第一の周波数域の振動成分、即ちあおり成分であり、第二の振動の成分は、ばね上の上下共振周波数とばね下の上下共振周波数との間の周波数域の振動成分、即ちゴツゴツ成分である。

第一の振動の度合に対する第二の振動の度合の高さが高いほど小さくなるよう補正係数が演算される。即ち、補正係数は、あおり成分の振動の度合に対するゴツゴツ成分の振動の度合の高さが高いほど小さくなるよう演算される。更に、ショックアブソーバの減衰力が目標減衰力と補正係数との積である最終目標減衰力、即ち補正係数にて補正された目標減衰力になるように、ショックアブソーバの減衰係数が制御される。

よって、補正係数は、あおり成分の振動の度合に対しゴツゴツ成分の振動の度合が高いほどショックアブソーバの減衰力が小さくなるよう制御される。従って、あおり成分の振動の度合に対しゴツゴツ成分の振動の度合が低いときには、ショックアブソーバの減衰力が小さくならないので、あおり成分の振動を効果的に減衰させることができる。これに対し、あおり成分の振動の度合に対しゴツゴツ成分の振動の度合が高いときには、ショックアブソーバの減衰力が小さくなるので、路面から受けるばね下の振動がばね上へ伝達され難くし、これにより車両の乗り心地性が低下する虞を低減することができる。

また、上記の構成によれば、あおり成分の絶対値の最大値とゴツゴツ成分の絶対値の最大値と減衰力の必要な増減量との関係を示す二次元マップは不要である。よって、多大の時間と労力をかけて例えば実験的に必要な値を決定することによってマップを作成する必要はない。

一般に、車速が低いときには、車両の乗り心地性が重要であり、車速が高いときには、車両の操縦安定性が重要である。前述の特許文献１に記載された減衰力制御装置においては、車速が考慮されないため、車速が低いときには車両の良好な乗り心地性が確保され、車速が高いときには車両の良好な操縦安定性が確保されるよう、車速に応じて減衰力の増減量を変化させることができない。

上記の構成によれば、車速が高いほど補正係数大きくなるので、車速が高いほど減衰力が大きくなる。よって、車速が低いときには、減衰力が過大になることを防止して車両の良好な乗り心地性を確保し、車速が高いときには、十分な減衰力を発生させて車両の良好な操縦安定性を確保することができる。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御手段（２８）は、補正係数の変化率を制限し（Ｓ７０）、ショックアブソーバの減衰力（Ｆi）が目標減衰力（Ｆti）と変化率が制限された補正係数（Ｋri）との積である最終目標減衰力（Ｆfti）になるように、ショックアブソーバの減衰係数（Ｃi）を制御する（Ｓ８０〜２２０）よう構成される。

上記態様によれば、補正係数の変化率が制限されるので、第一の振動の度合及び／又は第二の振動の度合の変動に伴って補正係数が急変することに起因して、ショックアブソーバの減衰力が急変する虞を低減することができる。

本発明の他の一つの態様においては、制御手段（２８）は、第一及び第二の振動の成分（Ｇz1i、Ｇz2i）に基づいてそれぞれ第一及び第二の振動の度合を示す第一及び第二の指標値（Ｉ1i、Ｉ2i）を演算し、第一及び第二の指標値の比に基づいて補正係数（Ｋri）を演算する（Ｓ６０）よう構成される。

上記態様によれば、第一及び第二の振動の成分に基づいてそれぞれ第一及び第二の振動の度合を示す第一及び第二の指標値が演算され、第一及び第二の指標値の比に基づいて補正係数が演算される。第一及び第二の指標値の比の大きさは第一及び第二の振動の度合の大小関係を示すので、第一及び第二の指標値の比に基づいて、第一の振動の度合に対し第二の振動の度合が高いほど小さくなるよう補正係数を演算することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御手段（２８）は、第一及び第二の振動の成分（Ｇz1i、Ｇz2i）に基づいてそれぞれ第一及び第二の振動の度合を示す第一及び第二の指標値（Ｉ1i、Ｉ2i）を演算し、第一及び第二の指標値の差に基づいて補正係数（Ｋri）を演算する（Ｓ６０）よう構成される。

上記態様によれば、第一及び第二の振動の成分に基づいてそれぞれ第一及び第二の振動の度合を示す第一及び第二の指標値が演算され、第一及び第二の指標値の差に基づいて補正係数が演算される。第一及び第二の指標値の差の符号及び大きさは第一及び第二の振動の度合の大小関係を示すので、第一及び第二の指標値の差に基づいて、第一の振動の度合に対し第二の振動の度合が高いほど小さくなるよう補正係数を演算することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた名称及び／又は符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた名称及び／又は符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。なお、上述の説明における「Ｓ」は、後述の実施形態におけるフローチャートの「ステップ」を意味する。

本発明による車両用減衰力制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。第一の実施形態における減衰力制御ルーチンを示すフローチャートである。第一の実施形態における上下加速度ＧzFL〜ＧzRRのあおり振動の度合を示す指標値I1iを演算するためのサブルーチンを示すフローチャートである。第一の実施形態における上下加速度ＧzFL〜ＧzRRのゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2iを演算するためのサブルーチンを示すフローチャートである。本発明による車両用減衰力制御装置の第二の実施形態における減衰力制御ルーチンを示すフローチャートである。本発明による車両用減衰力制御装置の第三の実施形態における減衰力制御ルーチンを示すフローチャートである。本発明による車両用減衰力制御装置の第四の実施形態における減衰力制御ルーチンを示すフローチャートである。本発明による車両用減衰力制御装置の第五の実施形態における減衰力制御ルーチンを示すフローチャートである。本発明による車両用減衰力制御装置の第六の実施形態における減衰力制御ルーチンを示すフローチャートである。あおり振動の度合を示す指標値I1iに対するゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2iの比I2i／I1iと、補正係数Ｋriとの関係を示すマップである。ゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2i及び補正係数Ｋcの積とあおり振動の度合を示す指標値I1iとの差Ｋc・I2i−I1iと、補正係数Ｋdiとの関係を示すマップである。それぞれあおり振動の度合を示す指標値I1fr、I1reに対するゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2fr、I2reの比I2fr／I1fr及びI2re／I1reと、補正係数Ｋrfr及びＫrreとの関係を示すマップである。それぞれゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2fr、I2re及び補正係数Ｋcの積とあおり振動の度合を示す指標値I1fr、I1reとの差Ｋc・I2fr−I1fr及びＫc・I2re−I1reと、補正係数Ｋdfr及びＫdreとの関係を示すマップである。それぞれあおり振動の度合を示す指標値I1lt、I1rtに対するゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2lt、I2rtの比I2lt／I1lt及びI2rt／I1rtと、補正係数Ｋrlt及びＫrrtとの関係を示すマップである。それぞれゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2lt、I2rt及び補正係数Ｋcの積とあおり振動の度合を示す指標値I1lt、I1rtとの差Ｋc・I2lt−I1lt及びＫc・I2rt−I1rtと、補正係数Ｋdlt及びＫdrtとの関係を示すマップである。車体及び車輪の上下方向の相対速度Ｖriと目標減衰力Ｆtiとショックアブソーバの制御段Ｓとの関係を示すマップである。ゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2iに対するあおり振動の度合を示す指標値I1iの比I1i／I2iと、補正係数Ｋriとの関係を示すマップである。あおり振動の度合を示す指標値I1iとゴツゴツ振動の度合を示す指標値I2i及び補正係数Ｋcの積との差I1i−Ｋc・I2iと、補正係数Ｋdiとの関係を示すマップである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。

［第一の実施形態］
図１に示されているように、第一の実施形態にかかる減衰力制御装置１０は、操舵輪である左右の前輪１２FL及び１２FRと、非操舵輪である左右の後輪１２RL及び１２RRとを有する車両１４に適用されている。左右の前輪１２FL及び１２FRは、それぞれサスペンション１６FL及び１６FRにより車体１８から懸架され、左右の後輪１２RL及び１２RRは、それぞれサスペンション１６RL及び１６RRにより車体１８から懸架されている。

サスペンション１６FL〜１６RRは、それぞれショックアブソーバ２０FL〜２０RR及びサスペンションスプリング２２FL〜２２RRを含んでいる。車輪１２FL〜１２RRは、それぞれ車輪キャリア２４FL〜２４RRにより回転可能に支持され、車輪キャリア２４FL〜２４RRは図には示されていないサスペンションアームにより車体１８に対し主として上下方向に変位可能に車体１８に連結されている。ショックアブソーバ２０FL〜２０RRは、それぞれ車体１８と車輪キャリア２４FL〜２４RR又はサスペンションアームとの間に配設され、実質的に上下方向に延在している。

車体１８は、車輪１２FL〜１２RRの位置において、それぞれショックアブソーバ２０FL〜２０RR及びサスペンションスプリング２２FL〜２２RRが伸縮することにより、少なくとも上下方向に車輪１２FL〜１２RRに対し変位することができる。よって、車体１８、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの一部及びサスペンションアームの一部などは、車両１４のばね上を構成している。車輪１２FL〜１２RR、車輪キャリア２４FL〜２４RR、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの他の一部及びサスペンションアームの他の一部などは、車両１４のばね下を構成している。

サスペンションスプリング２２FL〜２２RRは、路面の上下変動に起因する車輪１２FL〜１２RRの上下変位及び車輪１２FL〜１２RRが路面から受けた衝撃などがばね上に伝達されることを抑制する。ショックアブソーバ２０FL〜２０RRは、はね上及びばね下が上下に相対変位することによる振動を減衰させる減衰力を発生する。ショックアブソーバ２０FL〜２０RRは、それぞれ内蔵された減衰力発生弁の開弁量を変化させるアクチュエータ２６FL〜２６RRを有する減衰力可変式のショックアブソーバである。

ショックアブソーバ２０FL〜２０RRは、複数の制御段Ｓを有している。制御段Ｓは、減衰係数Ｃi（i＝FL、FR、RL及びRR）が最も小さい制御段Ｓ1（ソフト）から減衰係数Ｃiが最も大きい制御段Ｓn（ハード）まで、ｎ（正の整数）段階の制御段である。ショックアブソーバ２０FL〜２０RRは、それぞれ減衰係数Ｃi（i＝FL、FR、RL及びRR）と車体１８及び車輪１２FL〜１２RRの上下方向の相対速度Ｖriとの積Ｃi・Ｖriにて表される減衰力Ｆi（i＝FL、FR、RL及びRR）を発生する。

アクチュエータ２６FL〜２６RRは、電子制御装置２８によって制御される。車輪１２FL〜１２RRに対応する位置の車体１８には、それぞれ対応する上下加速度ＧzFL〜ＧzRRを検出する上下加速度センサ３０FL〜３０RRが設けられている。検出された上下加速度ＧzFL〜ＧzRRを示す信号は、電子制御装置２８へ入力される。なお、三つの上下加速度センサが設けられ、上下加速度センサが設けられていない位置における車体１８の上下加速度は、三つの上下加速度センサにより検出された三つの上下加速度に基づいて、公知の要領にて推定されてもよい。

電子制御装置２８は、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRに基づいて、図２〜図４に示されたフローチャートに対応する制御プログラムに従って、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの減衰力Ｆiを制御する。なお、電子制御装置２８は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータであってよい。制御プログラムは、ＲＯＭに格納されており、減衰力Ｆiは同制御プログラムに従ってＣＰＵにより制御される。

次に、図２に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における減衰力の制御ルーチンについて説明する。なお、図２に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、例えば左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の順に所定の時間毎に繰返し実行される。以下の説明においては、フローチャートによる減衰力の制御を単に「制御」と指称する。

まず、ステップ１０においては、上下加速度センサ３０FL〜３０RRにより検出された上下加速度ＧzFL〜ＧzRRを示す信号の読み込みが行われる。

ステップ２０においては、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRに基づいて、例えば特開平１０−００９１２号公報に記載された要領にて、車輪１２FL〜１２RRと車体１８との間の上下相対速度Ｖrei（i＝FL、FR、RL及びRR）が演算される。なお、サスペンション１６FL〜１６RRの上下ストロークＳsi（i＝FL、FR、RL及びRR）が検出され、上下相対速度Ｖreiは上下ストロークＳsiの微分値として演算されてもよい。更に、車体１８の上下加速度Ｚbdi及びばね下の上下加速度Ｚwdiが検出され、Ｚbdi−Ｚwdiの積分値が演算されることにより上下相対速度Ｖreiが演算されてもよい。

ステップ３０においては、上下相対速度Ｖreiに基づいて、下記の式（１）に従ってショックアブソーバ２０FL〜２０RRの目標減衰力Ｆti（i＝FL、FR、RL及びRR）が演算される。なお、下記の式（１）におけるＣsfは、スカイフック制御の減衰係数であるが、車体１８の振動を減衰させて車両１４の乗り心地性を向上させる任意の減衰力制御（例えばＨ∞制御）の減衰係数であってよい。
Ｆti＝Ｃsf・Ｖrei …（１）

ステップ４０においては、図３に示されたフローチャートに従って、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRに基づいて、第一の振動としてのあおり振動の度合を示す指標値（以下単に「あおり振動の指標値」という）I1i（i＝FL、FR、RL及びRR）が演算される。なお、あおり振動は、車両１４の乗員が車体１８のフワフワとした振動を感じる周波数域の振動であり、具体的には、ばね上としての車体１８の共振周波数域である１〜２Ｈzの振動である。

ステップ５０においては、図４に示されたフローチャートに従って、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRに基づいて、第二の振動としてのゴツゴツ振動の度合を示す指標値（以下単に「ゴツゴツ振動の指標値」という）I2i（i＝FL、FR、RL及びRR）が演算される。なお、ゴツゴツ振動は、車両１４の乗員がゴツゴツとした好ましからざる乗り心地を感じる周波数域の振動であり、具体的には、ばね上としての車体１８の共振周波数域とばね下としての車輪１２FL〜１２RR及び車輪キャリア２４FL〜２４RRなどの共振周波数域との間の６〜１０Ｈzの周波数域の振動である。なお、下限周波数は、ばね下の共振周波数域よりも高ければ、上記６Ｈzよりも低い値であってもよい。

ステップ６０においては、あおり振動の指標値I1iに対するゴツゴツ振動の指標値I2iの比I2i／I1iが演算され、更に比I2i／I1iに基づいて図１０に示されたマップが参照されることにより、補正係数Ｋri（i＝FL、FR、RL及びRR）が演算される。なお、あおり振動の指標値I1iが０であるときには、指標値I1iが予め設定された０に近い正の定数に設定された後に比I2i／I1iが演算される。

ステップ７０においては、補正係数Ｋriがローパスフィルタ処理されることにより、補正係数Ｋriの変化率が制限されるよう補正係数Ｋriが修正される。なお、補正係数Ｋriの変化率の制限は、単位時間当たりの補正係数の変化量の大きさがガード処理されること、補正係数が移動平均処理されること、補正係数が予め設定された保持時間の間一定の値に保持されること、などの手段により達成されてもよい。このことは、後述の他の実施形態における補正係数についも同様である。

ステップ８０においては、修正後の補正係数Ｋriを使用して、下記の式（２）に従ってショックアブソーバ２０FL〜２０RRの最終目標減衰力Ｆfti（i＝FL、FR、RL及びRR）が演算される。
Ｆfti＝Ｋri・Ｆti …（２）

ステップ２１０においては、ステップ２０において演算された上下相対速度Ｖrei及びステップ８０において演算された目標減衰力Ｆtiに基づいて、図１６に示されたマップが参照されることにより、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの目標制御段Ｓが決定される。即ち、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの目標減衰係数Ｃti（i＝FL、FR、RL及びRR）が演算される。

ステップ２２０においては、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの制御段がステップ２１０において演算された目標制御段Ｓになるよう、制御段が制御されることにより、減衰力の制御が実行される。よって、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの減衰係数Ｃiが目標減衰係数Ｃtiに制御されることにより、減衰力Ｆiが最終目標減衰力Ｆftiになるよう制御される。

次に、図３に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ４０において実行されるあおり振動の指標値I1iの演算のサブルーチンについて説明する。

ステップ４２においては、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRを示す信号が、１Ｈzのカットオフ周波数を有するハイパスフィルタにて処理され、更に２Ｈzのカットオフ周波数を有するローパスフィルタにて処理される。よって、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRから第一の振動の成分として０．５〜２Ｈzの周波数域のあおり成分Ｇz1i（i＝FL、FR、RL及びRR）が抽出される。なお、上記０．５〜２Ｈzの周波数域は例示であり、第一の振動の成分の周波数域は例示の周波数域と異なっていてもよい。

ステップ４４においては、あおり成分の信号が全波整流されることにより、あおり成分が絶対値化される。即ち、あおり成分の信号の負の値が、絶対値が同一で正の値に転換される。

ステップ４６においては、現在までの予め設定された時間Ｔc（正の定数）内に絶対値化されたあおり成分の最大値が、あおり振動の指標値Ｉ1iとして演算される。

次に、図４に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ４０において実行されるゴツゴツ振動の指標値I2iの演算のサブルーチンについて説明する。

ステップ５２においては、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRを示す信号が、６Ｈzのカットオフ周波数を有するハイパスフィルタにて処理され、更に１０Ｈzのカットオフ周波数を有するローパスフィルタにて処理される。よって、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRから第二の振動の成分として４〜１０Ｈzの周波数域のゴツゴツ成分Ｇz2i（i＝FL、FR、RL及びRR）が抽出される。なお、上記４〜１０Ｈzの周波数域は例示であり、第二の振動の成分の周波数域は例示の周波数域と異なっていてもよい。

ステップ５４においては、ゴツゴツ成分の信号が全波整流されることにより、ゴツゴツ成分が絶対値化される。即ち、ゴツゴツ成分の信号の負の値が、絶対値が同一で正の値に転換される。

ステップ５６においては、絶対値化されたゴツゴツ成分の信号が、高周波ノイズを除去するためのカットオフ周波数（例えば２Ｈz）を有するローパスフィルタにて処理され、これによりゴツゴツ成分の周波数よりも高い周波数のノイズが除去される。

ステップ５８においては、現在までの予め設定された時間Ｔc内に絶対値化されノイズが除去されたゴツゴツ成分の最大値が、ゴツゴツ振動の指標値Ｉ1iとして演算される。

なお、以上のあおり成分及びゴツゴツ成分の最大値の演算について、必要ならば前述の特許文献１、即ち特開平８−２１６６４６号公報を参照されたい。

以上の説明から解るように、ステップ２０において、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRに基づいて、車輪１２FL〜１２RRと車体１８との間の上下相対速度Ｖreiが演算され、ステップ３０において、上下速度Ｖreiに基づいて、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの目標減衰力Ｆtiが演算される。ステップ４０及び５０において、上下加速度ＧzFL〜ＧzRRに基づいて、それぞれあおり振動の指標値I1i及びゴツゴツ振動の指標値I2iが演算される。

ステップ６０において、あおり振動の指標値I1iに対するゴツゴツ振動の指標値I2iの比I2i／I1iに基づいて、補正係数Ｋriが演算される。補正係数Ｋriは、比I2i／I1iが大きいほど小さくなり、車速Ｖが高いほど大きくなるよう演算され、ステップ７０において、変化率が制限されるよう補正係数Ｋriが修正される。

ステップ８０において、修正後の補正係数Ｋri及び上下相対速度Ｖreiの積として最終目標減衰力Ｆftiが演算され、ステップ２１０〜及び２２０において、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの減衰力Ｆiが最終目標減衰力Ｆftiになるよう制御される。

［第二の実施形態］
第二の実施形態は第一の実施形態の修正例として構成されており、第二の実施形態における減衰力制御は、図５に示されたフローチャートに従って行われる。なお、図５において、図２に示されたステップと同一のステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは後述の他の実施形態についても同様である。

第二の実施形態は、第一の実施形態の修正例として構成されており、ステップ１０〜５０及びステップ２１０及び２２０は第一の実施形態の場合と同様に実行される。第一の実施形態におけるステップ６０〜８０に代えて、それぞれステップ９０〜１１０が実行される。

ステップ９０においては、ゴツゴツ振動の指標値I2i及び補正係数Ｋc（正の定数）の積とあおり振動の指標値I1iとの差Ｋc・I2i−I1iが演算される。なお、補正係数Ｋcは、あおり振動に比してゴツゴツ振動の振幅が小さく、指標値I2iの大きさが指標値I1iの大きさよりも小さいので、指標値I2iの大きさを指標値I1iの大きさに合わせるために予め設定された値である。更に差Ｋc・I2i−I1iに基づいて図１１に示されたマップが参照されることにより、補正係数Ｋdi（i＝FL、FR、RL及びRR）が演算される。

ステップ１００においては、補正係数Ｋdiがローパスフィルタ処理されることにより、変化率が制限されるよう補正係数Ｋdiが修正される。

ステップ１１０においては、修正後の補正係数Ｋdiを使用して、下記の式（３）に従ってショックアブソーバ２０FL〜２０RRの最終目標減衰力Ｆftiが演算される。
Ｆfti＝Ｋdi・Ｆti …（３）

［第三の実施形態］
第三の実施形態も第一の実施形態の修正例として構成されており、第三の実施形態における減衰力制御は、図６に示されたフローチャートに従って、例えば前二輪及び後二輪について交互に行われる。ステップ１０〜５０及びステップ２１０及び２２０は第一の実施形態の場合と同様に実行される。第一の実施形態におけるステップ６０〜８０に代えて、それぞれステップ１２０〜１４０が実行される。

ステップ１２０においては、あおり振動の指標値I1FL及びI1FRのうちの大きい方の値が、前輪１２FL及び１２FRに対応する位置における車体１８のあおり振動の指標値I1frとされる。あおり振動の指標値I1RL及びI1RRのうちの大きい方の値が、後輪１２RL及び１２RRに対応する位置における車体１８のあおり振動の指標値I1reとされる。同様に、ゴツゴツ振動の指標値I2FL及びI2FRのうちの大きい方の値が、前輪１２FL及び１２FRに対応する位置における車体１８のゴツゴツ振動の指標値I2frとされる。ゴツゴツ振動の指標値I2RL及びI2RRのうちの大きい方の値が、後輪１２RL及び１２RRに対応する位置における車体１８のゴツゴツ振動の指標値I2reとされる。

また、ステップ１２０においては、それぞれあおり振動の指標値I1fr及びI1reに対するゴツゴツ振動の指標値I2fr及びI2reの比I2fr／I1fr及びI2re／I1reが演算される。更に、比I2fr／I1fr及びI2re／I1reに基づいて図１２に示されたマップが参照されることにより、それぞれ前二輪及び後二輪用の補正係数Ｋrfr及びＫrreが演算される。

ステップ１３０においては、補正係数Ｋrfr及びＫrreがローパスフィルタ処理されることにより、変化率が制限されるよう補正係数Ｋrfr及びＫrreが修正される。

ステップ１４０においては、修正後の補正係数Ｋrfr及びＫrreを使用して、下記の式（４）〜（７）に従ってショックアブソーバ２０FL〜２０RRの最終目標減衰力Ｆftiが演算される。
ＦftFL＝Ｋrfr・ＦtFL …（４）
ＦftFR＝Ｋrfr・ＦtFR …（５）
ＦftRL＝Ｋrre・ＦtRL …（６）
ＦftRR＝Ｋrre・ＦtRR …（７）

［第四の実施形態］
第四の実施形態は、第三の実施形態の修正例として構成されており、第四の実施形態における減衰力制御は、図７に示されたフローチャートに従って、例えば前二輪及び後二輪について交互に行われる。ステップ１０〜５０及びステップ２１０及び２２０は第三の実施形態の場合と同様に実行される。第三の実施形態におけるステップ１２０〜１４０に代えて、それぞれステップ１５０〜１７０が実行される。

ステップ１５０においては、第三の実施形態のステップ１２０と同様に、前輪１２FL及び１２FRに対応する位置における車体１８のあおり振動の指標値I1fr及びゴツゴツ振動の指標値I2frが演算される。同様に、後輪１２RL及び１２RRに対応する位置における車体１８のあおり振動の指標値I1re及びゴツゴツ振動の指標値I2reが演算される。

また、ステップ１５０においては、第二の実施形態のステップ９０と同様に、それぞれゴツゴツ振動の指標値I2fr、I2re及び補正係数Ｋcの積とあおり振動の指標値I1fr及びI1reとの差Ｋc・I2fr−I1fr及びＫc・I2re−I1reが演算される。更に、差Ｋc・I2fr−I1fr及びＫc・I2re−I1reに基づいて図１３に示されたマップが参照されることにより、それぞれ前二輪及び後二輪用の補正係数Ｋdfr及びＫdreが演算される。

ステップ１６０においては、補正係数Ｋdfr及びＫdreがローパスフィルタ処理されることにより、変化率が制限されるよう補正係数Ｋdfr及びＫdreが修正される。

ステップ１７０においては、修正後の補正係数Ｋdfr及びＫdreを使用して、下記の式（８）〜（１１）に従ってショックアブソーバ２０FL〜２０RRの最終目標減衰力Ｆftiが演算される。
ＦftFL＝Ｋdfr・ＦtFL …（８）
ＦftFR＝Ｋdfr・ＦtFR …（９）
ＦftRL＝Ｋdre・ＦtRL …（１０）
ＦftRR＝Ｋdre・ＦtRR …（１１）

［第五の実施形態］
第五の実施形態は第一の実施形態の修正例として構成されており、第五の実施形態における減衰力制御は、図８に示されたフローチャートに従って、例えば左二輪及び右二輪について交互に行われる。ステップ１０〜５０及びステップ２１０及び２２０は第一の実施形態の場合と同様に実行される。第一の実施形態におけるステップ６０〜８０に代えて、それぞれステップ１２５〜１４５が実行される。

ステップ１２５においては、あおり振動の指標値I1FL及びI1RLのうちの大きい方の値が、左二輪１２FL及び１２RLに対応する位置における車体１８のあおり振動の指標値I1ltとされる。あおり振動の指標値I1FR及びI1RRのうちの大きい方の値が、右二輪１２FR及び１２RRに対応する位置における車体１８のあおり振動の指標値I1rtとされる。同様に、ゴツゴツ振動の指標値I2FL及びI2RLのうちの大きい方の値が、左二輪１２FL及び１２RLに対応する位置における車体１８のゴツゴツ振動の指標値I2fltとされる。ゴツゴツ振動の指標値I2FR及びI2RRのうちの大きい方の値が、右二輪１２FR及び１２RRに対応する位置における車体１８のゴツゴツ振動の指標値I2rtとされる。

また、ステップ１２５においては、それぞれあおり振動の指標値I1lt及びI1rtに対するゴツゴツ振動の指標値I2lt及びI2rtの比I2lt／I1lt及びI2rt／I1rtが演算される。更に、比I2lt／I1lt及びI2rt／I1rtに基づいて図１４に示されたマップが参照されることにより、それぞれ左二輪及び右二輪用の補正係数Ｋrlt及びＫrrtが演算される。

ステップ１３５においては、補正係数Ｋrlt及びＫrrtがローパスフィルタ処理されることにより、変化率が制限されるよう補正係数Ｋrlt及びＫrrtが修正される。

ステップ１４５においては、修正後の補正係数Ｋrfr及びＫrreを使用して、下記の式（１２）〜（１５）に従ってショックアブソーバ２０FL〜２０RRの最終目標減衰力Ｆftiが演算される。
ＦftFL＝Ｋrlt・ＦtFL …（１２）
ＦftFR＝Ｋrrt・ＦtFR …（１３）
ＦftRL＝Ｋrlt・ＦtRL …（１４）
ＦftRR＝Ｋrrt・ＦtRR …（１５）

［第六の実施形態］
第六の実施形態は第四の実施形態の修正例として構成されており、第六の実施形態における減衰力制御は、図９に示されたフローチャートに従って、例えば左二輪及び右二輪について交互に行われる。ステップ１０〜５０及びステップ２１０及び２２０は第四の実施形態の場合と同様に実行される。第四の実施形態におけるステップ１５０〜１７０に代えて、それぞれステップ１５５〜１７５が実行される。

ステップ１５５においては、第四の実施形態のステップ１５０と同様に、左二輪１２FL及び１２RLに対応する位置における車体１８のあおり振動の指標値I1lt及びゴツゴツ振動の指標値I2ltが演算される。同様に、右二輪１２FR及び１２RRに対応する位置における車体１８のあおり振動の指標値I1rt及びゴツゴツ振動の指標値I2rtが演算される。

また、ステップ１５５においては、第二の実施形態のステップ１５０と同様に、それぞれゴツゴツ振動の指標値I2lt、I2rt及び補正係数Ｋcの積とあおり振動の指標値I1lt及びI1rtとの差Ｋc・I2lt−I1lt及びＫc・I2rt−I1rtが演算される。更に、差Ｋc・I2lt−I1lt及びＫc・I2rt−I1rtに基づいて図１５に示されたマップが参照されることにより、それぞれ左二輪及び右二輪用の補正係数Ｋdlt及びＫdrtが演算される。

ステップ１６５においては、補正係数Ｋdlt及びＫdrtがローパスフィルタ処理されることにより、変化率が制限されるよう補正係数Ｋdlt及びＫdrtが修正される。

ステップ１７５においては、修正後の補正係数Ｋdlt及びＫdrtを使用して、下記の式（１６）〜（１９）に従ってショックアブソーバ２０FL〜２０RRの最終目標減衰力Ｆftiが演算される。
ＦftFL＝Ｋdfr・ＦtFL …（１６）
ＦftFR＝Ｋdfr・ＦtFR …（１７）
ＦftRL＝Ｋdre・ＦtRL …（１８）
ＦftRR＝Ｋdre・ＦtRR …（１９）

上述の各実施形態によれば、Ｋriなどの補正係数は、あおり振動の指標値I1iに対しゴツゴツ振動の指標値I2iの大きさが大きいほど、換言すればあおり振動の度合に対しゴツゴツ振動の度合が高いほど、小さくなるよう演算される。更に、ショックアブソー２０FL〜２０RRの減衰力Ｆiが目標減衰力Ｆtiと補正係数との積である最終目標減衰力Ｆfti、即ち補正係数にて補正された目標減衰力になるように、ショックアブソーバの減衰係数Ｃiが制御される。

よって、あおり成分の振動の度合に対しゴツゴツ成分の振動の度合が高いほど小さくなるよう、あおり成分の振動の度合及びゴツゴツ成分の振動の度合の関係に応じて、ショックアブソーバ２０FL〜２０RRの減衰力Ｆiを制御することができる。従って、あおり成分の振動の度合に対しゴツゴツ成分の振動の度合が低いときには、ショックアブソーバの減衰力が小さくなることを防止し、あおり成分の振動を効果的に減衰させることができる。これに対し、あおり成分の振動の度合に対しゴツゴツ成分の振動の度合が高いときには、ショックアブソーバの減衰力を小さくし、路面から受けるばね下の振動がばね上へ伝達され難くして、車両の乗り心地性が低下する虞を低減することができる。

また、上述の各実施形態によれば、Ｋriなどの補正係数の演算に使用されるマップは、車速Ｖに応じた可変の点を除外して考えると、あおり振動の指標値I1i及びゴツゴツ振動の指標値I2iの比又は差を可変パラメータとする一次元マップである。換言すれば、あおり振動の指標値I1iとゴツゴツ振動の指標値I2iと補正係数との関係を示す二次元マップは不要である。よって、多大の時間と労力をかけて例えば実験的に必要な値を決定することによってマップを作成する必要はない。

また、上述の各実施形態によれば、Ｋriなどの補正係数は、車速Ｖが高いほど大きくなるよう、車速に応じて可変設定される。よって、車速が高いほど減衰力が大きくすることができる。従って、車速が低いときには、減衰力が過大になることを防止して車両の良好な乗り心地性を確保し、車速が高いときには、十分な減衰力を発生させて車両の良好な操縦安定性を確保することができる。

また、上述の各実施形態によれば、ステップ７０などにおいてＫriなどの補正係数の変化率が制限される。あおり振動の指標値I1i及びゴツゴツ振動の指標値I2iの変動に伴って補正係数が急変することに起因して、ショックアブソーバの減衰力が急変する虞を低減することができる。

特に、上述の第三乃至第六の実施形態によれば、補正係数の数は２であるので、各車輪に対応して四つの補正係数が演算される第一及び第二の実施形態の場合に比して、電子制御装置２８の演算負荷を低減し、ショックアブソーバの減衰力の制御に遅れが生じる虞を低減することができる。

以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の各実施形態においては、あおり振動の指標値I1i及びゴツゴツ振動の指標値I2iは、それぞれあおり成分Ｇz1i及びゴツゴツ成分Ｇz2iの時間Ｔc内に絶対値化された値の最大値である。しかし、指標値I1i及びI2iは、時間Ｔc内に絶対値化された値の積分値又は時間Ｔc内に絶対値化された値のうち基準値以上の値の積分値のように、あおり振動及びゴツゴツ振動の度合を示す任意の値であってよい。

また、上述の第一、第三及び第五の実施形態においては、Ｋriなどの補正係数は、あおり振動の指標値に対するゴツゴツ振動の指標値の比（例えばI2i／I1i）が０に近い領域及び正の大きい領域を除き、指標値の比に対し線形の関係をなしている。しかし、少なくとも所定の領域において、指標値の比が大きいときには指標値の比が小さいときに比して、補正係数が小さければよく、例えば、補正係数は指標値の比に対し非線形、階段状などの関係をなしていてもよい。

同様に、上述の第二、第四及び第六の実施形態においては、Ｋriなどの補正係数は、あおり振動の指標値に対するゴツゴツ振動の指標値の差（例えばＫc・I2i−I1i）が負の領域及び正の大きい領域を除き、指標値の比に対し線形の関係をなしている。しかし、少なくとも所定の領域において、指標値の差が大きいときには指標値の差が小さいときに比して、補正係数が小さければよく、例えば、補正係数は指標値の差に対し非線形、階段状などの関係をなしていてもよい。

また、上述の第一、第三及び第五の実施形態においては、Ｋriなどの補正係数を演算するためのパラメータは、あおり振動の指標値に対するゴツゴツ振動の指標値の比である。しかし、同パラメータは、ゴツゴツ振動の指標値に対するあおり振動の指標値の比（例えばI1i／I2i）であってもよい。その場合、ゴツゴツ振動の指標値に対するあおり振動の指標値の比が小さいほど、あおり振動の指標値に対するゴツゴツ振動の指標値の比が大きくなる。よって、補正係数を演算するためのマップは、例えば補正係数Ｋriについて図１７に示されているように、図示の各実施形態のマップ（図１０、図１２及び図１４）に対し左右が逆転されたマップになる。

同様に、上述の第二、第四及び第六の実施形態においては、Ｋriなどの補正係数を演算するためのパラメータは、ゴツゴツ振動の指標値及び補正係数Ｋcの積とあおり振動の指標値との差である。しかし、同パラメータは、あおり振動の指標値とゴツゴツ振動の指標値及び補正係数Ｋcの積との差（例えばI1i−Ｋc・I2i）であってもよい。その場合、差が小さい（負の値で絶対値が大きい）ほど、あおり振動の度合に対しゴツゴツ振動の度合が高くなる。よって、補正係数を演算するためのマップは、例えば補正係数Ｋdiについて図１８に示されているように、図示の各実施形態のマップ（図１１、図１３及び図１５）に対し左右が逆転されたマップになる。

また、上述の各実施形態においては、Ｋriなどの補正係数は、車速Ｖが高いほど大きくなるよう、車速に応じて可変設定される。しかし、補正係数が車速に依存しないマップにて演算され、その補正係数に車速Ｖが高いほど大きくなる修正係数が乗算されるよう修正されてもよい。更に、補正係数は車速に依存しない値に演算されるよう修正されてもよい。

また、上述の第一、第三及び第五の実施形態においては、第二、第四及び第六の実施形態における補正係数Ｋcによるゴツゴツ振動の指標値I2iの補正は行われないが、補正係数Ｋcによるゴツゴツ振動の指標値I2iの補正が行われるよう修正されてもよい。

１０…車両用減衰力制御装置、１２FL〜１２RL…車輪、１４…車両、１８…車体、２０FL〜２０RR…ショックアブソーバ、２８…電子制御装置、３０FL〜３０RL…上下加速度センサ

Claims

各車輪に対応してばね上とばね下との間に配設された減衰力可変式のショックアブソーバと、各車輪の位置における前記ばね上の上下振動状態量を検出する検出装置と、少なくとも前記ばね上の上下振動状態量に基づいて前記ショックアブソーバの減衰力を制御する制御手段と、を有する車両用減衰力制御装置において、
前記制御手段は、前記ばね上の上下振動状態量に基づいて前記ショックアブソーバの目標減衰力を演算し、前記ばね上の上下振動状態量から、前記ばね上の上下共振周波数を含む第一の周波数域の第一の振動の成分と、前記ばね上の上下共振周波数と前記ばね下の上下共振周波数との間の周波数域の第二の振動の成分と、を抽出し、前記第一の振動の度合に対する前記第二の振動の度合の高さが高いほど小さくなり且つ車速が高いほど大きくなるよう補正係数を演算し、前記ショックアブソーバの減衰力が前記目標減衰力と前記補正係数との積である最終目標減衰力になるように、前記ショックアブソーバの減衰係数を制御するよう構成された、車両用減衰力制御装置。
請求項１に記載の車両用減衰力制御装置において、前記制御手段は、前記補正係数の変化率を制限し、前記ショックアブソーバの減衰力が前記目標減衰力と変化率が制限された補正係数との積である最終目標減衰力になるように、前記ショックアブソーバの減衰係数を制御するよう構成された、車両用減衰力制御装置。
請求項１又は２に記載の車両用減衰力制御装置において、前記制御手段は、前記第一及び第二の振動の成分に基づいてそれぞれ前記第一及び第二の振動の度合を示す第一及び第二の指標値を演算し、前記第一及び第二の指標値の比に基づいて前記補正係数を演算するよう構成された、車両用減衰力制御装置。
請求項１又は２に記載の車両用減衰力制御装置において、前記制御手段は、前記第一及び第二の振動の成分に基づいてそれぞれ前記第一及び第二の振動の度合を示す第一及び第二の指標値を演算し、前記第一及び第二の指標値の差に基づいて前記補正係数を演算するよう構成された、車両用減衰力制御装置。