JPH0274411A - 減衰力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、車両懸架状態の動的モデルに基づいて構成し
た最適フィルタにより推定したばね上絶対速度を用いて
、車両懸架状態に最適な減衰力を実現し、乗り心地の向
上に有効な減衰力制御装置に関する。

［従来の技術］ 車両走行中に、ばね下からばね上へ伝達される上下方向
の路面外乱を遮断し、ばね上の上下方向の絶対変位を抑
制する手法として、従来より、スカイフックの原理が知
られている。さらに、このスカイフックの原理に基づき
、車両のばね上の上下方向の絶対速度、ばね上の上下方
向の相対速度から、ばね上の上下方向の絶対変位を最小
とするようにショックアブソーバの減衰力をセミアクテ
イブ制御部する、カルノツプ理論も提唱された。このよ
うな理論に従って車両の上下方向変位を制御する技術と
して、例えは、　「サスペンションの制御装置」　（実
開昭６３−９３２０３号公報）等が提案されている。す
なわち、ばね上の上下方向の絶対速度およびばね上の上
下方向の相対速度から、両者が同相時にはショックアブ
ソーバの減衰力を高く、一方、両者が逆相時には減衰力
を低く制御＃し、ばね下からばね上への路面外乱伝達を
抑制するものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、スカイフックの原理やカルノツプ理論を応用
して減衰力を制御するには、ばね上の上下方向の絶対速
度およびばね上の上下方向の相対速度を検出する必要が
ある。そこで、従来技術では、車体のフロアに配設され
て車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサの検
出信号を時間積分して、ばね上の上下方向の絶対速度を
算出すると共に、相対変位センサによりばね上相対速度
を検出していた。しかし、加速度センサおよび相対変位
センサの２種類のセンサが必要になり、しかも、加速度
センサの検出信号の検出精度、時間積分計算の計算精度
等が何れも充分ではなく、ばね上路対速度の正確な検出
ができないという問題点があった。

従って、充分な精度を有するばね上路対速度が得られな
いので、これに基づく減衰力制御の制御精度も低下し、
スカイフックの原理やカルノツプ理論を有効に応用した
適切な減衰力制御の実現が極めて困難であるという問題
もあった。

本発明は、減衰力を測定可能な１種類の検出器を備える
だけで、検出が極めて困難な車両の上下方向のばね上路
対速度を、車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて
正確に推定し、この推定されたばね上路対速度を用いて
スカイブ・ンクの原理やカルツ・ツブ理論を好適に応用
可能な減衰力制御装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明は、第１図に
例示するように、 車両の車輪部の、ばね上とばね下との間に介装され、該
ばね上とばね下との間に作用する減衰力を、外部からの
指令に従って変更する減衰力変更手段Ｍ１と、 上記車輪部の減衰力相当量を検出する減衰力検出手段Ｍ
２と、 該減衰力検出手段Ｍ２の検出した減衰力に応じてばね上
の路面に対する相対速度を算出するばね上相対速度算出
手段Ｍ３と、 上記車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて定まる
パラメータを使用して、上記減衰力検出手段Ｍ２の検出
した減衰力に応じて上記車両のばね上路対速度を推定す
るばね上箱対速度推定手段Ｍ４と、 該ばね上箱対速度推定手段Ｍ４の推定したばね上路対速
度および上記ばね上相対速度算出手段Ｍ３の算出したば
ね上相対速度に基づいて上記車両の車輪部の目標減衰力
を決定し、該車両の車輪部の減衰力を該目標減衰力に変
更する指令を上記減衰力変更手段Ｍ１に出力する制御手
段Ｍ５と、を備えたことを特撮とする減衰力制御装置を
要旨とするものである。

［作用コ 本発明の減衰力制御装置は、第１図に例示するように、
減衰力検出手段Ｍ２が、車両の車輪部の、減衰力を検出
する。この減衰力に応じて、ばね上相対速度算出Ｍ３が
、ばね上の路面に対する相対速度を算出する。ここで、
ばね上箱対速度推定手段Ｍ４は、上記車両の上下方向運
動の動的モデルに基づいて定まるパラメータを使用し、
上記減衰力検出手段Ｍ２の検出した減衰力に応じて上記
車両のばね上路対速度を推定する。この推定されたばね
上路対速度および上記ばね上相対速度算出手段の算出し
たばね上相対速度に基づいて上記車両の車輪部の目標減
衰力を決定し、該車両の車輪部の減衰力を該目標減衰力
に変更する指令を、制御手段Ｍ５が減衰力変更手段Ｍ１
に出力する。この指令に従って、車両の車輪部の、ばね
上とばね下との間に介装された減衰力変更手段Ｍ１は、
ばね上とばね下との間に作用する減衰力を変更するよう
働く。

すなわち、誠１Ｍ力だけを計測し、車両の上下方向運動
の動的モデルに基づいて定まるパラメータを用いて減衰
力から推定したばね上箱対速度および減衰力から算出し
たばね上相対速度を使用して導出した最適な目標減衰力
を実現するよう制御するのである。

従って、本発明の減衰力制御装置は、減衰力計測可能な
１種類の検出手段だけで、ばね上相対速度および車両の
動的モデルに基づき、計測した）成衰力に応じて正確に
推定されたばね上箱対速度から、車両の懸架状態に最適
な減衰力を発揮するよう１動く。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基ついて詳ｉ田に説
明する。本発明の一実施例であるショックアブソーバ制
御装置のシステム構成を第２図に示す。

同図に示すように、ショックアブソーバ制御装置１は、
４輪の各々に対して配設された減衰力可変型シヨ・ンク
アブソーバ２．　３．　４．　５、これらを制御部する
アブソーバコントロールコンピュータ６から構成されて
いる。

各減衰力可変型ショックアブソーバ２．　３．　４゜５
の構造は全て同一であるので、減衰力可変型ショックア
ブソーバ２を一例として説明する。Ｍｉ力可変型ショッ
クアブソーバ２は、左前輪のロワアーム２ａと車体７と
の間に介装され、アブソーバオイルの流路面積増減調整
により減衰係数を連続的に変更可能なショックアブソー
バ２ｂ、ショックアブソーバ２ｂと併設されたコイルス
プリング２Ｃ、ショックアブソーバ２ｂの減衰係数をア
ブソーバコントロールコンピュータ６の制御部の基に変
更するアブソーバコントロールアクチュエータ２ｄを備
えている。

ショックアブソーバ制御部装置１は、検出器として、各
減衰力可変型ショックアブソーバ２，３゜４．５の上下
方向作用力伝達部に内蔵された圧電素子から成る減衰力
センサ１１．　１２．　１３．　１４を備える。

アブソーバコントロールコンピュータ６は、ＣＰＵ６ａ
、ＲＯＭ６ｂ、ＲＡＭ６ｃ、バックアップＲＡＭ６ｄを
中心に論理演算回路として構成され、コモンバス６ｅを
介して人出力部６ｆに接続されて外部との人出力を行な
う。上記各センサの検出信号は人出力部６ｆを介してＣ
ＰＵ６ａに人力され、一方、ＣＰＵ６ａは人出力部６ｆ
を介してアブソーバコントロールアクチュエータ２ｄ。

３ｄ、４ｄ、５ｄに制御信号を出力する。

次に、減衰力センサ１１，１２．１３．１４の検出した
減衰力ｙから、ばね上箱対速度の最適推定値量を推定し
、このばね上箱対速度の最適推定傾交に基づいて目標減
衰係数Ｃ°を求める制御系を、第３図のブロックダイア
グラムに基づいて説明する。なお、第３図は制御系を示
す図であって、ハード的な構成を示すものではない。第
３図に示す制御系は、実際には第５図（１）、（２）の
フローチャートに示した一連のプログラムの実行により
、離散時間系として実現される。

第３図に示すように、信号発生部Ｐ１は、確率変数であ
るシステム外乱（路面外乱）■の影響を受けて、信号Ｘ
が時刻の推移に伴って変化する過程をしめす。ここで、
信号又は、２次元ベクトル値をとる信号であり、ばね上
路対変位Ｘ、ばね上箱対速度λをその要素とする。

この直接検出不能な信号又は、観測部Ｐ２を通して、確
率変数である観測雑音Ｗが加わり、直接検出不能ヒな減
衰力Ｖとなる。

カルマンフィルタＰ３は、このＭ３力ｙを人力とし、信
号Ｘの最適推定値量を出力とする線形システムである。

観測部Ｐ２から出力される減衰力ｙは、相対速度演算部
Ｐ４で、その時点の減衰係数Ｃで除算されてばね上相対
速度（文−女０）に変換される。

このばね上相対速度（文−−ＸＯ）は、相対変位演算部
Ｐ５で積分されてばね上相対変位（Ｘ−ＸＯ）に変換さ
れる。

また、定数算出部Ｐ６は、相対速度演算部Ｐ４で算出さ
れたばね上相対速度（交−文０）と、相対変位演算部Ｐ
５で算出されたばね上相対変位（Ｘ−ｘＯ）とから、そ
の時点のＭｉ係数の両眼界１直であるＣ　（ＣＨＩＰ、
ＣＨＩＮ、ＣＨ２Ｆ、ＣＨ２Ｎ、ＣＬＰ、ＣＬＩＮ、Ｃ
Ｌ２Ｎ）、ばね定数Ｋを算出し、カルマンフィルタＰ３
の係数行列を、必要に応して更新するために、これらの
１直を出力する。

制御量演算部Ｐ７は、相対速度演算部Ｐ４で算出された
ばね上相対速度（交−文Ｏ）と、信号Ｘの最適推定値大
の一要素であるばね上箱対速度の最適推定値ズと、時系
列で１時点前の目標減衰係数Ｃ°とから、今回処理時の
目標減衰係数Ｃ°を算出し、信号発生部Ｐ１、観測部Ｐ
２および相対速度演算部Ｐ４に出力する。

以上、ショックアブソーバ制御装置１のハード的な構成
および後述する減衰力制御処理の実行により実現される
制御系について説明した。そこで、次に、車両の上下方
向振動の動的な物理モデルの構築、カルマンフィルタＰ
３の構成について説明する。

まず、車両の上下方向振動の動的な物理モデルを構築す
る。車両の４輪の何れか１輪に着目して上下方向振動を
第４図に示すような１自由度系振動と見なすと、その運
動方程式は次式（１）のように記述できる。

ｒｎ　（父−父０）＋（：（文−文０）＋Ｋ　（ｘ−ｘ
Ｏ）　＝Ｏ−（１） 但し、ｍ：当該車輪に加わるばね上質量、Ｘ：ばね上下
下方向絶対変位、ｘＯ：路面上下方向絶対変位、Ｃ：シ
ョックアブソーバｍｓ係数、Ｋ：コイルスプリングばね
定数である。

ここで、次式（２）、　　（３）のように、変数変換し
て式（１）を変形すると、次式（４）を得る。

ＸにＸ　・・・　（２） ｘ２＝　　ン　・・・　（３） ｘ２　＝　　−（Ｋ／ｒｎ）　ｘｉ　−（Ｃ／ｌｎ）　
ｘ２＋　（Ｃ／ｍ）ｘＯ＋　（Ｋ／ｍ）ｘｏ　　・−（
４）但し、衰１＝ｘ２である。

また、可観測な減衰力ｙは、次式（５）のように記述で
きる。

ｙ　＝　Ｃ（ｘ２−文０）　・・・　（５）ここで、シ
ステム外乱である路面外乱Ｖを次式（６）、減衰力ｙの
観測雑音Ｗを次式（７）のように表記して、式（４）、
　　（５）を変形すると、次式（８）、　　（９）を得
る。

ｖ　　＝　　（Ｃ／ｍ）ｘＯ＋　（Ｋ／ｍ）ＸＯ−（６
）ｗ＝　−Ｃ交０　・・・　（７） ｘ２　＝　−（Ｋ／ｍ）ｘｌ−（Ｃ／ｍ）ｘ２＋　Ｖ　
　・・・ ｙ＝ｃｘ２＋ｗ　　・・・　　（９） 従って、状態方程式および出力方程式は、次式（１０）
、　　（１１）のように記述できる。

大＝Ａｘ＋［’ｖ　　・・・　（１０）ｙ＝Ｃｘ＋ｗ　
　　　・・・　（１１）但し、　ｘ　　＝　　［Ｘｌ　
　ｘ２］　　’ｆｆ”　　＝　　　［０１］” ｃ　　　＝　　　ｃｏ　　　ｃコ こうして、本実施例の動的な物理モデルが、式（１０）
、　　（１１）のように求まる。

ここで、不規則ベクトル信号Ｘが式（１０）によって発
生し、それが、式（１１）によって観測されるものとす
る。この場合、線形システムである式（１０）、　（１
１）において、観測可能な減衰力ｙを用いて、不規則ベ
クトル信号Ｘの推定１直マと不規則ベクトル信号Ｘとの
推定誤差の二乗平均を品小にする最適推定値女は、次式
（１２）のように与えられる。

交（ｔ）＝Ａ交（１） ＋Ｋ　（ｔ）［ｙ　（ｔ）−Ｃ大（ｔ）］・・−（１２
）ここで、利得行列ＩＫ　（ｔ）は、システム外乱Ｖ、
観測雑音Ｗがいずれも互いに独立な白色ガウス雑音であ
ると仮定した場合、推定誤差ｅ　（ｔ）の共分散行列Ｆ
　（ｔ　’）を次式（１３）のように定めると、次式（
１４）のように記述できる。

Ｐ　　（ｔ）　　＝Ｅ　　［ｅ　　（ｔ）　　ｅ　丁　
（ｔ）　　コ−（１３）Ｋ　　（ｔ）　　＝Ｐ　　（ｔ
）　　ＣＴＷ−１・・・　　　（１４）ここで、インテ
ンシテイＷは、次式（１５）のように記述される。

Ｅ　［ｗ　（ｔ）ｗ”　（丁）］ ＝　　Ｗ（ｔ）δ（ｔ−Ｔ）　　・・−（１５）但し、
共分散行列Ｐ（ｔ）は、次式（１６）のような関係を満
足する。

ｄ／ｄ　ｔ　（Ｐ　（ｔ）　） ＝　　ＡＰ　　（ｔ）　　＋Ｐ　　（ｔ）　　Ａ丁十［
’Ｖ「［−Ｐ　（ｔ、）　Ｃ”Ｗ−’ＣＰ　（ｔ　）こ
こで、インテンシテイＶは、ン欠式（１７）のようにご
２述される。

Ｅ　［ｖ　（ｔ）ｖ”　（ｒ）］ ＝Ｖ（ｔ）δ（を−τ）　・・・　（１７）この場合、
利得行列ＩＫ（ｔ）は次式（１８）のように算出される
。

ＩＫ＝［Ｏ（１／ｍ２＋Ｖ／Ｗ）”２−１／ｍコ　丁・
・・　（１８） 一方、システム外乱Ｖ、観測雑音Ｗ相互間に次式（１９
）で示すような相関が有ると仮定した場合、利得行列Ｉ
（（ｔ）は、次式（２０）のように記述できる。

Ｅ　［ｖ　（ｔ）ｗ　（Ｔ）］　］＝８　（ｔ−Ｔ）Ｋ
　　（ｔ）　　＝　　［Ｐ　　（ｔ）　　Ｃ１十［Ｓ］
Ｗ−’　　・・・　（２０）但し、共分散行列Ｐ（ｔ）
は、次式（２１）のような関係を満足する。

ｄ／ｄ　ｔ　（Ｐ　（ｔ）　） ＝　ＡＰ　（ｔ）　＋Ｐ　（ｔ）　Ａ’＋ＩＴ”Ｖｆｆ
′”−（Ｐ　（ｔ）Ｃｒ十「５） Ｗ−１（Ｐ　　（ｔ）Ｃ１十「Ｓ）’　　　・・・　（
２１）この場合、利得行列Ｋ（ｔ）は次式（２２）のよ
うに算出される。

Ｋ＝　［０１／ｍ＋２３／Ｗ ±（１／＋ｎ２＋２Ｓ／ｍＷ−Ｖ／Ｗ）”２］　Ｔ本実
施例では、システム外乱（路面外乱）Ｖ、観測雑音Ｗ相
互間に式（１９）で示すような相関が有ると仮定した場
合の利得行列ＩＫ（ｔ）を使用する。以上、車両の上下
方向振動の動的な物理モデルの構築、カルマンフィルタ
Ｐ３の構成について説明した。

次に、減衰力制御卸処理を第５図（１）、　　（２）に
示すフローチャートに基づいて説明する。本減衰力制御
処理は、アブソーバコントロールコンピュータ６の起動
に伴って実行される。

まず、ステップ１００では、ＣＰＵ６ａ内部のレジスタ
のクリアや目標減衰係数Ｃ゛等各種変数の初間圃設定を
行なう初期化処理が実行される。続くステップ１１０で
は、減衰力ｙを読み込む処理が行われる。次にステップ
１２０に進み、現在の減衰係数Ｃに、期間設定、あるい
は、前回処理時に算出された目標減衰係数Ｃ°を設定す
る処理が行われる。続くステップ１３０では、ばね上上
下方向相対速度を、減衰力Ｖおよび減衰係数Ｃから次式
（２３）のように算出する処理が行われる。

文−文０＝ｙＸ１／Ｃ・・・　（２３）本ステップ１３
０の処理が相対速度演算部Ｐ４として機能する。

次にステップ１４０に進み、ばね土工下方向相対変位を
、ばね上上下方向相対速度から、次式（２４）のように
算出する処理が行われる。

ｘ−ｘｏ＝ｓにｃ−文０）　ｄ　ｔ−（２４）本ステッ
プ１４０の処理が相対変位演算＃Ｐ５として機能する。

続くステップ１５０では、ステップ１３０で算出したば
ね上上下方向相対速度（文−文Ｏ）が正であるか否かを
判定し、肯定判断されるとステップ１５２に、一方、否
定判断されるとステ・ンブ１７０に、各々進む。ステッ
プ１５２では、ステップ１３０で算出したばね上上下方
向相対速度（λ−文０）がばね土工下方向相対速度開鎖
ＶＲＥＦ以上であるか否かを判定し、肯定判断されると
ステップ１６０に、一方、否定判断されるとステップ１
６２に、各々進む。ばね上上下方向相対速度（交−文０
）がばね上玉下方向相対速度閾値ＶＲＥＦ以上であると
きに実行されるステップ１６０では、予めＲＯＭ６ｂに
記憶されている第６図に示すマツプに従い、ばね上上下
方向相対速度（文−文Ｏ）がばね上玉下方向相対速度閾
値ＶＲＥＦ以上である場合の最も低い減衰係数ＣＬＰを
算出し、この減衰係数ＣＬＰを最小減衰係数ＣＬに設定
する処理を行なう。また、ばね上玉下方向相対速度（文
−文０）がばね土工下方向相対速度闘（＋ＭＶＲＥＦ以
上である場合の最も高い減衰係数ＣＨ２Ｐを算出し、こ
の減衰係数ＣＨ２Ｐを最大減衰係数ＣＦ（に、に設定す
る処理を行った後、ステップ２００に進む。ここで、減
衰係数ＣＨ２Ｐは、第６図に２点鎖線で示す折れ線上の
、ステップ１３０で算出したばね上玉下方向相対速度（
女−文０）に対応する点と、同図の原点とを結ぶ直線の
傾きを算出して求められる。

一方、ばね上玉下方向相対速度（文−文０）がばね土工
下方向相対速度闘（［Ｖ　ＲＥ　Ｆ未満であるときに実
行されるステップ１６２では、予めＲＯＭ６ｂに記憶さ
れている第６図に示すマツプに従い、ばね上玉下方向相
対速度（文−文０）がばね上玉下方向相対速度間値ＶＲ
ＥＦ未満である場合の最も高い減衰係数ＣＨＩＰおよび
最も低い減衰係数ＣＬＰを算出し、この減衰係数ＣＨＩ
Ｐを最大減衰係数ＣＨに、一方、減衰係数ＣＬＰを最小
減衰係数ＣＬに、各々設定する処理を行った後、ステッ
プ２００に進む。

一方、ばね上玉下方向相対速度（文−文０）が正でない
ときに実行されるステップ１７０では、ステップ１３０
で算出したばね上玉下方向相対速度（文−文０）がばね
上玉下方向相対速度間値−ＶＲＥＦ以下であるか否かを
判定し、肯定判断されるとステップ１８０に、一方、否
定判断されるとステ・ンブ１９０に、各々進む。ばね上
玉下方向相対速度（文−ｘＯ）がばね上玉下方向相対速
度閾値−ＶＲＥＦ以下であるときに実行されるステップ
１８０では、予めＲＯＭ６ｂに記憶されている第６図に
示すマツプに従い、ばね上玉下方向相対速度（文−交０
）がばね上玉下方向相対速度閾値−ＶＲＥＦ以下である
場合の最も低い減衰係数ＣＬ２Ｎを算出し、この減衰係
数ＣＬ２Ｎを最小減衰係数ＣＬに設定する処理を行なう
。また、ばね上玉下方向相対速度（シー文０）がばね土
工下方向相対速度闘１直−ＶＲＥＦ以下である場合の最
も高い減衰係数ＣＨ２Ｎを算出し、この減衰係数Ｃ８２
Ｎを最大減衰係数ＣＨｊこ、に設定する処理を行った後
、ステップ２００に進む。ここで、減衰係数ＣＬ２Ｎ、
ＣＨ２Ｎは、第６図に２点鎖線で示す折れ線上の、ステ
・ンブ１３０で算出したばね上玉下方向相対速度（文−
文０）に対応する点と、同図の原点とを結ぶ直線の傾き
を算出して求められる。一方、ばね上玉下方向相対速度
（ｘ　−ｘＯ）がばね上玉下方向相対速度閾値−ＶＲＥ
Ｆを上回るときに実行されるステップ１９０では、予め
ＲＯＭ６ｂに記憶されている第６図に示すマツプに従い
、ばね上玉下方向相対速度（文−大０）がばね上止下方
向相対速度間値−ＶＲＥＦを上回る場合の最も高い減衰
係数ＣＨＩＮおよび最も低い減衰係数ＣＬＩＮを算出し
、この減衰係数ＣＨＩＮを最大減衰係数ＣＨに、一方、
減衰係数ＣＬＩＮを最小減衰係数ＣＬに設定する処理を
行った後、ステップ２００に進む。ステ・ンブ２００で
は、ステップ１４０で算出したばね上止下方向相対変位
（Ｘ−ＸＯ）が負であるか否かを判定し、肯定判断され
るとステップ２２０に、一方、否定判断されるとステッ
プ２１０に、各々進む。ばね上止下方向相対変位（Ｘ−
ｘＯ）が負でないときに実行されるステップ２１０では
、予めＲＯＭ６ｂに記憶されている第７図に示すマ・ン
プに従い、ばね上止下方向相対変位（Ｘ−ＸＯ）が負で
ない場合のばね定数ＫＮを算出し、このばね定数ＫＮを
ばね定数Ｋに設定する処理を行った後、ステ・ンブ２４
２に進む。一方、ばね上止下方向相対変位（Ｘ−ＸＯ）
が負であるときに実行されるステ・ンブ２２０では、ス
テップ１４０で算出したばね上止下方向相対変位（ｘ−
ｘＯ）がばね上玉下方向相対変位閾値ＬＲＥＦ未満であ
るか否かを判定し、肯定判断されるとステップ２３０に
、一方、否定判断されるとステップ２４０に、各々進む
。ばね上止下方向相対変位（ｘ−ｘＯ）がばね上玉下方
向相対変位閾値ＬＲＥＦ未満であるときに実行されるス
テップ２３０では、予めＲＯＭ６ｂに記憶されている第
７図に示すマツプに従い、ばね上止下方向相対変位（ｘ
−ｘＯ）がばね上上下方向相対変位量ｆＩＩＬ　ＲＥ　
Ｆ未満である場合のばね定数１（２Ｐを演算し、このば
ね定数に２Ｐをばね定数Ｋに設定する処理を行なった後
、ステップ２４２に進む。ここで、ばね定数に２Ｐは、
第７図に１点鎖線で示す折れ線上の、ステップ１４０で
算出したばね上上下方向相対変位（Ｘ−ＸＯ）に対応す
る点と、同図の原点とを結ぶ直線の傾きを算出して求め
られる。一方、ばね上上下方向相対変位（ｘ−ＸＯ）が
ばね上玉下方向相対変位閾値Ｌ　ＲＥ　Ｆ以上であると
きに実行されるステ・ンブ２４０では、予めＲＯＭ６ｂ
に記・１ミされている第７図に示すマツプに従い、ばね
上上下方向相対変位（Ｘ−ＸＯ）がばね土工下方向相対
変位闘１＋ＭＬＲＥＦ以上である場合のばね定数［（Ｉ
Ｐを算出し、このばね定数ＫＩＰをばね定数Ｋに設定す
る処理を行った後、ステップ２４２に進む。これらのス
テップ１５０〜ステツプ２４０が定数算出部Ｐ６として
機能する。このような各処理は、ショックアブソーバ２
ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂの減衰係数Ｃが、ばね上上下方向
相対速度（女−文０）に応じて、コイルスプリング２ｃ
、３ｃ、４ｃ、５ｃのばね定数■（が、ばね上上下方向
相対速度（ｘ−ｘＯ）に応シテ、各々第６図、第７図の
マ・ンブに示す領域内部で非線形に変化するので、これ
を補正するため乙こ行われるのである。

続くステップ２４２では、前回処理時に、減衰係数Ｃが
最大減衰係数ＣＨに設定されているかを、最大減衰係数
フラグＦＣＨが値１にセットされているか否かに基づい
て判定し、肯定判断されるとステップ２４６に進み、今
回処理時に、ステップ１６０．１６２．１８０，１９０
で算出された最大減衰係数ＣＨに減衰係数Ｃを更新した
後、ステップ２５０に進み、一方、否定判断されるとス
テ・ンブ２４４に進む。ステップ２４４では、前回処理
時に、減衰係数Ｃが最小減衰係数ＣＬに設定されている
かを、最大減衰係数フラグＦＣＬがｊ直１にセットされ
ているか否かに基づいて判定し、肯定判断されるとステ
ップ２４日に進み、今回処理時に、ステップ１６０，１
６２，１８０，１９０で算出された最大減衰係数ＣＨに
減衰係数Ｃを更新した後、ステップ２５０に進み、一方
、否定判断されると、そのままステップ２５０に進む。

続くステップ２５０では、ステップ１２０、ステップ１
６０，１６２，１８０，１９０、ステップ２１０，２３
０，２４０の何れかの処理で定まる減衰体ｒＡＣおよび
ばね定ｒＡＫを用いて、カルマンフィルタの係数行列Ａ
、　　Ｃ，［’を、次式（２５）、（２６）、　　（２
７）のように設定する処理が行われる。

［ＯＣ］ 「　　＝　　　［０１］　１丁　　　　　　　　　　・
・・　　　（２７）次に、ばね上上下方向相対速度の最
適推定埴交を、ステップ２５０で設定した係数行列Ａ、
　　Ｃ。

「を用いて、次式（２８）で示すカルマンフィルタによ
り演算する処理が行われる。

文　＝　八女　十　Ｋ［ｙ−Ｃ交コ　　　　　　・・・
　（２８）但し、利得行列■（は、システム外乱■、観
測雑音Ｗ相互間に前述した式（１つ）で示すような相関
が有ると仮定して算出した値である。これらのステップ
２５０．２６０の各処理がカルマンフィルタ、Ｐ３とし
て機能する。

続くステップ２７０では、ステップ２６０で算出したば
ね上上下方向相対速度の最適推定鎖交とステップ１３０
で算出したばね上上下方向相対速度（交−文Ｏ）との比
が正であるか否かを判定し、肯定判断されるとステップ
２８０に、一方、否定判断されるとステップ２９０に、
各々進む。

ばね上上下方向相対速度の最適推定（Ｄｉとばね上上下
方向相対速度（文−交０）とが同相であると判定された
ときに実行されるステップ２８０では、カルノツプ理論
に基づいて、目標減衰係数Ｃ゛を、ばね上上下方向相対
速度の最適推定鎖交とばね上上下方向相対速度（女−臭
０）との比、現在の減衰係数Ｃから、次式（２９）のよ
うに算出する処理を行った後、ステップ２８２に進む。

Ｃ°＝　（交／（交−文０））Ｃ・・・　（２９）ステ
ップ２８２では、ステップ２８０で算出した目標減衰係
数Ｃ°の絶対値が、ステップ１６０゜１６２．１８０，
１９０の何れかで算出した最大減衰係数ＣＨの絶対値を
上回るか否かを判定し、否定判断されるとステップ２８
６に進み、一方、肯定判断されるとステップ２８４で、
目標減衰係数Ｃ°を最大減衰係数ＣＨに制限するガード
処理および最大減衰係数フラグＦＣＨを（直１にセット
する処理を行った後、ステップ３００に進む。一方、目
標減衰係数Ｃ°の絶対値が、ステップ１６０，１６２．
１８０，１９０の何れかで算出した最大）減衰係数ＣＨ
の絶対値未満であると判断されたときに実行されるステ
ップ２８６では、目標減衰係数Ｃ゛の絶対（直が、ステ
ップ１６０，１６２，１８０゜１９０の回れかて算出し
た最小減衰係数ＣＬの絶対（直未満であるか否かを判定
し、否定判断されるとステップ２８日に進んで最大減衰
係数フラグＦＣ［（および最小減衰係数フラグＦＣＬを
共に値０にリセ・ンＩ−する処理を行った後ステ・ツブ
３００に進み、一方、肯定判断されるとステップ２９０
で、目標減衰係数Ｃ°を最小減衰係数ＣＬに制限するカ
ート処理および最大減衰係数フラグＦＣＨを値１にセッ
トする処理を行った後、ステップ３００に進む。

一方、ばね上止下方向絶対速度の最適推定値交とばね上
玉下方向相対速度（文−交０）とが逆相であると判定さ
れたときに実行されるステ・ツブ２９０では、セミアク
ティブ制御卸時を前提に成立するカルノツプ理論を補完
して実際の車両走行時に適用するために、目標ｉ減衰係
数Ｃ°に、ステップ１６０．１６２，１８０．１９０の
何れかの処理で設定した最小減衰係数ＣＬを設定すると
共に、最小減衰係数フラグＦＣＬを値１に設定する処理
を行った後、ステップ３００に進む。ステップ３００で
は、ステップ２８０の処理で算出し、あるいは、ステッ
プ２８４，２９０の何れかの処理で制限された目標減衰
係数Ｃ°を実現するために、アブソーバコントロールア
クチュエータ２ｄ、３ｄ、４ｄ５ｄ駆動用の制御信号を
演算する処理が行われる。

続くステップ３１０では、ステップ３００で算出された
制御信号を、アブソーバコントロールアクチュエータ２
ｄ、３ｄ、４ｃｌ、５ｄに出力する処理を行った後、ス
テップ１１０に戻る。これらのステ・ツブ２７０〜ステ
ツプ３１０が制御量演算部Ｐ７として機能する。以後、
本減衰力制御処理は、上記ステップ１１０〜３１０を繰
り返して実行する。

なお本実施例において、減衰力可変型ショックアブソー
バ２．　３．　４．　５が減衰力変更手段Ｍ１に、減衰
力センサ１１．１２．１３．１４が減衰力検出手段Ｍ２
に、各々該当する。また、アブソーバコントロールコン
ピュータ６および該アブソーバコントロールコンピュー
タ６の実行する処理のうちステップ（１３０）がばね上
相対速度算出手段Ｍ３として、ステップ（２５０〜２６
０）がばね上箱対速度推定手段Ｍ４として、ステップ（
２７０〜３１０）が制御 能する。

以上説明したように本実施例によれは、ショツクアブソ
ーバ２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂの減衰係数Ｃを、減衰力セ
ンサＩＬ　　１２，１３．１４の検出した減衰力ｙから
求めたばね上相対速度（文一文０）と、カルマンフィル
タで算出した最適推定（直であるばね上箱対速度夕との
比に応じて算出した目標減衰係数Ｃ゛に制御するので、
１種類のセンサである減衰力センサ１１，１２，１３．
１４を備えるだけで、路面外乱Ｖを遮断できると共に、
ばね上箱対変位Ｘを最小に抑制でき、乗り心地を向上で
きる。

また、車両のばね上相対速度（ｘ−ｘＯ）、ばね上相対
変位（ｘ−ｘＯ）に応じて非線形に変化する）減衰係数
Ｃ、ばね定数Ｋを、ばね上相対速度（貴一文０）、ばね
上相対変位（ｘ−ｘＯ）から減衰力制御処理実行毎に算
出し、カルマンフィルタの係数行列Ａ．　　Ｃ，　ＩＴ
”を更新してばね上箱対速度の最適推定値交を演算する
。従って、減衰係ｒｌｉ（”：を、この最適推定値交か
ら定めた目標減衰係数Ｃ゛に調整するので、車両のショ
ックアブソーバ２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂやコイルスプリ
ング２ｃ、３ｃ。

４ｃ、５ｃの特性を充分考慮した理想的な減衰力制御部
を実現できる。

ざら；こ、４輪独立に減衰力制御を実行するので、４輪
相互間の干渉にも充分対応できる。

また、減衰力センサ１１．１２，１３．１４により４輪
の荷重配分も検出できるため、例えは、車速センサ、ス
トップランプスイッチ、スロットルポジションセンサ、
ニュートラルスタートスイッチ等を備えなくても、アン
チダイア、アンチロール、アンチスフオウト、アンチシ
フトスフォラ［・等の車両姿勢急変抑制制御を実現でき
る。

なお、本実施例では、車両の上下方向振動の運動方程式
から、動的な物理モデルを構築し、カルマンフィルタの
係数行列Ａ、　　Ｃ，ｌ’ｒ’を決定するよう構成した
。しかし、例えは、システム同定等の手法により、動的
な数学モデルを構築し、カルマンフィルタの係数行列Ａ
、　　Ｃ，［’を決定するよう構成しても良い。

また、本実施例では、カルマンフィルタによりばね上箱
対速度文の最適推定（ＩＭ☆を演算する構成をとった。

しかし、例えは、ばね上箱対速度文の最小二乗推定量を
算出可能な、ウィーナフィルタ、オブザーバ等の所謂、
最適フィルタを適用して構成することもできる。

ざらに、本実施例では、ばね上上下方向絶対速度の最適
推定直交とばね上上下方向相対速度（交−文０）とが同
相であると判定されたときは、カルノツプ理論に基づい
て、目標減衰係数Ｃ°を、ばね上上下方向絶対速度の最
適推定値交とばね上上下方向相対速度（文−文０）との
比、現在の減衰係数Ｃから算出するよう構成した。しか
し、例えは、この場合には、目標減衰係数Ｃ°を最大減
衰係数ＣＨに設定し、２段階、もしくは、多段階に切り
換える制御を行なうこともできる。

また、減衰力制御処理のステップ１５０〜ステツプ２４
０の各処理を省略し、最小減衰係数ＣＬ、最大Ｗｓ係数
、ばね定数にとして、各々予め定められた定【々を使用
することもできる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明の減衰力制御装置は、減衰力
だけを計測し、車両の上下方向運動の動的モデルに基づ
いて定まるパラメータを用いて減衰力から推定したばね
上絶対速度および減衰力から算出したばね上相対速度を
使用して導出した最適な目標減衰力を実現するよう制御
するよう構成されている。このため、Ｗｓ力を、車両の
上下方向のばね上変位を最小に抑制可能な最適減衰力に
逐次変更できるので、減衰力のみを測定するだけで、路
面外乱入力の悪影響を遮断でき、乗り心地を飛躍的に改
善できるという優れた効果を奏する。

また、減衰力を検出する１種類の検出手段を備えるだけ
で、ばね上絶対速度の最適推定値を極めて正確に推定で
き、この最適推定値に基づいて最適な減衰力を決定でき
る。従って、減衰力を、この最適推定値から定めた目標
減衰力に調整することにより、減衰力計測可能な１種類
の検出手段を具備する簡単な構成で、車両のむ架状態に
適合する理想的な減衰力制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成図
、第２図は本発明一実施例のシステム構成図、第３図は
同じくその制御系統図、第４図は同じくその制御対象の
モデルを示す説明図、第５図（１）、　　（２）は同じ
くその制御を示すフローチャート、第６図、第７図は同
じくそのマツプを示すグラフである。 Ｍｌ・・・減衰力変更手段、Ｍ２・・・）減衰力検出手
段、Ｍ３・・・ばね上相対速度算出手段、Ｍｌ・・・ば
ね上路対速度推定手段、Ｍ５・・・制御手段 ■・・・ショックアブソーバ制御装置、２．　３．　４
゜５・・・減衰力可変型ショックアブソーバ、１１．１
２，１３．１４・・・減衰力センサ、６・・・アブソー
バコントロールコンピュータ、 ６ａ・・・ＣＰＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　車両の車輪部の、ばね上とばね下との間に介装され
   、該ばね上とばね下との間に作用する減衰力を、外部か
   らの指令に従って変更する減衰力変更手段と、 上記車輪部の減衰力相当量を検出する減衰力検出手段と
   、 該減衰力検出手段の検出した減衰力に応じてばね上の路
   面に対する相対速度を算出するばね上相対速度算出手段
   と、 上記車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて定まる
   パラメータを使用して、上記減衰力検出手段の検出した
   減衰力に応じて上記車両のばね上絶対速度を推定するば
   ね上絶対速度推定手段と、該ばね上絶対速度推定手段の
   推定したばね上絶対速度および上記ばね上相対速度算出
   手段の算出したばね上相対速度に基づいて上記車両の車
   輪部の目標減衰力を決定し、該車両の車輪部の減衰力を
   該目標減衰力に変更する指令を上記減衰力変更手段に出
   力する制御手段と、 を備えたことを特徴とする減衰力制御装置。