JPH05155222A

JPH05155222A - 車両のサスペンション装置

Info

Publication number: JPH05155222A
Application number: JP3324190A
Authority: JP
Inventors: Tetsurou Butsuen; 哲朗仏圓; Toru Yoshioka; 透吉岡; Yasunori Yamamoto; 康典山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1993-06-22
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JP3049136B2; US5295705A; DE4241495C2; DE4241495A1

Abstract

(57)【要約】【目的】ばね上の上下変化と共にばね下の振動をも加
味して目標の減衰力を設定し、車輪の接地性を高めて走
行安定性の向上を図る。【構成】ばね上とばね下との間に、減衰係数が複数段
に変更可能なショックアブソーバを配設し、該ショック
アブソーバの実際に発生する減衰力が、目標の減衰力と
なるようショックアブソーバの減衰係数を変更制御す
る。上記目標の減衰力Ｆa を、ばね上の上下方向の変位
速度Ｘs 及びばね下の上下方向の変位速度Ｘu の関数と
して、下記の式Ｆa ＝−Ｘs ・ｇs −Ｘu ・ｇu により算出する。但し、ｇs ，ｇu は共に係数で、ｇs
＞０，ｇu ≧０である。好ましくは、上記係数ｇu を、
車両の走行状態に応じて変わる変数となし、車両の旋回
走行時又は低車速走行時にｇu を零に、又は車両が走行
する路面の摩擦係数が低い程ｇu を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のサスペンション
装置に関し、特に、ばね上とばね下との間に、減衰係数
が複数段に変更可能な減衰係数可変式のショックアブソ
ーバを備えるものの改良に係わる。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両のサスペンション装置にお
いては、車体側としてのばね上と、車輪側としてのばね
下との間に、車輪の上下振動を減衰させるためのショッ
クアブソーバが装備されている。このショックアブソー
バには、減衰係数可変式のものとして、減衰係数が大小
２段に変更可能なもの、減衰係数が多段又は無段連続的
に変更可能なもの等種々のものがある。

【０００３】そして、このような減衰係数可変式のショ
ックアブソーバの制御方法は、従来、ショックアブソー
バの実際に発生する減衰力が、ばね上が上下変化をしな
い目標の減衰力いわゆるスカイフックダンパー力となる
ようショックアブソーバの減衰係数を変更制御するもの
である。その具体的な制御方法として、例えば特開昭６
０−２４８４１９号公報には、ばね上とばね下との間の
相対変位の符号とその微分値であるばね上ばね下間の相
対速度の符号とが一致するか否かを調べ、一致するとき
にはショックアブソーバの減衰係数を大きくして該ショ
ックアブソーバが発生する減衰力を大きくし、不一致の
ときにはショックアブソーバの減衰係数を小さくして該
ショックアブソーバが発生する減衰力を小さくすること
が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
制御方法では、ばね上が上下変化をしないよう目標の減
衰力を設定しているが、ばね下共振点付近の振動周波数
ではばね下である車輪が路面から離れ易くなり、走行安
定性が低下するという問題がある。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、上記の如くショックア
ブソーバの減衰係数を可変制御するに当り、ばね上の上
下変化と共にばね下の振動をも加味して目標の減衰力を
設定して、車輪の接地性を高め、走行安定性の向上を図
り得る車両のサスペンション装置を提供せんとするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ばね上とばね下との間に配
設され、減衰係数が複数段に変更可能なショックアブソ
ーバと、該ショックアブソーバの実際に発生する減衰力
が、目標の減衰力となるようショックアブソーバの減衰
係数を変更制御する制御手段とを備えた車両のサスペン
ション装置において、上記目標の減衰力Ｆa を、ばね上
の上下方向の変位速度Ｘs 及びばね下の上下方向の変位
速度Ｘu の関数として、下記の式Ｆa ＝−Ｘs ・ｇs −Ｘu ・ｇu 但し、ｇs ，ｇu は共に係数で、ｇs ＞０，ｇu ≧０により算出するように構成するものである。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記係数ｇu を、
車両の走行状態に応じて変わる変数とし、請求項３〜５
記載の発明は、これをより具体的に示す。すなわち、請
求項３記載の発明は、車両の旋回走行時に係数ｇu を零
にし、請求項４記載の発明は、車両の低車速走行時に係
数ｇu を零にする。また、請求項５記載の発明は、車両
が走行する路面の摩擦係数が低い程係数ｇuを大きくす
る。

【０００８】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
目標の減衰力Ｆa が、ばね上の上下変化の項（Ｘs ・ｇ
s ）に、ばね下の上下変化の項（Ｘu ・ｇu ）を加味し
て算出され、ショックアブソーバの実際に発生する減衰
力がこの目標の減衰力となるよう制御手段よってショッ
クアブソーバの減衰係数が変更制御されるようになる。
これにより、ばね上の上下変化が抑制されるとともに、
車輪の接地性が高められる。

【０００９】請求項３記載の発明では、車両の旋回走行
時に係数ｇu が零となり、目標の減衰力Ｆa は、ばね上
の上下変化の項のみとなり、ばね上の上下変化の抑制を
重視した制御が行われる。また、請求項４記載の発明で
は、ばね下共振が発生することがない車両の定車速走行
時に係数ｇu が零となり、目標の減衰力Ｆa は、ばね上
の上下変化の項のみとなり、ばね上の上下変化の抑制を
重視した制御が行われる。

【００１０】さらに、請求項５記載の発明では、車両が
走行する路面の摩擦係数が低い程係数ｇu が大きくな
り、ばね下の上下変化の抑制を重視した制御が行われ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は本発明の一実施例に係わるサスペン
ション装置を装備する車両の部品レイアウトを示す。

【００１３】図１において、１，２，３及び４は左右の
前輪５（左側の前輪のみ図示する）及び後輪６（左側の
後輪のみ図示する）に各々対応して設けられた四つのシ
ョックアブソーバであって、各車輪の上下動を減衰させ
るものである。該各ショックアブソーバ１〜４は、内蔵
するアクチュエータ（図２及び図３参照）により減衰係
数が相互に異なった１０段に変更可能に設けられてお
り、また、実際に発生する減衰力の大きさを検出する圧
力センサ（図示せず）を内蔵している。７は上記各ショ
ックアブソーバ１〜４の上部外周に配設されたコイルス
プリング、８は上記各ショックアブソーバ１〜４内のア
クチュエータに対して制御信号を出力してその減衰係数
を変更制御するコントロールユニットであり、該コント
ロールユニット８に向けて上記各ショックアブソーバ１
〜４内の圧力センサから検出信号が出力される。

【００１４】また、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び１１ｄ
は各車輪毎のばね上の上下方向の加速度を検出する四つ
のばね上加速度センサ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１
３ｄは各車輪毎のばね下の上下方向の加速度を検出する
四つのばね下加速度センサ、１５は従動輪たる前輪５の
回転速度から車速を検出する車速センサ、１６はステア
リングシャフトの回転から前輪５の舵角を検出する舵角
センサ、１７はドライバーがショックアブソーバ１〜４
の減衰係数についてハードモード、ソフトモードまたは
コントロールモードのいずれかに切り換えるモード選択
スイッチであり、該モード選択スイッチ１７により、ハ
ードモードが選択されたときは、大きな減衰係数が選択
され、減衰力がハードなものになる。また、ソフトモー
ドが選択されたときは、小さな減衰係数が選択され、減
衰力がソフトなものになる。さらに、コントロールモー
ドが選択されたときは、予めコントロールユニット８内
に記憶されたマップあるいはテーブルに基づいて、ショ
ックアブソーバ１〜４の減衰係数の変更制御が行われ
る。この変更制御については、後に詳述する。

【００１５】図２は上記ショックアブソーバ１〜４の構
造を示す。但し、この図では、ショックアブソーバ１〜
４に内蔵される圧力センサは、便宜上省略している。

【００１６】図２において、２１はシリンダであって、
該シリンダ２１内には、ピストンとピストンロッドとを
一体的に成形してなるピストンユニット２２が摺動自在
に嵌装されている。上記シリンダ２１及びピストンユニ
ット２２は、それぞれ別々に設けられた結合構造を介し
てばね下及びばね上に結合されている。

【００１７】上記ピストンユニット２２には、二つのの
オリフィス２３、２４が形成されている。そのうちの一
方のオリフィス２３は常に開いており、他方のオリフィ
ス２４は、その通路面積（絞り）がアクチュエータ２５
により１０段階に変更可能に設けられている。上記アク
チュエータ２５は、図３にも示すように、ピストンユニ
ット２２内に固定して配置されたスリーブ２６と、該ス
リーブ２６内を貫通しかつ回転自在に設けられたシャフ
ト２７と、該シャフト２７を所定の角度毎に回転させる
ステップモータ２８と、上記シャフト２７の下端に回転
一体に連結され、円周方向に所定の間隔毎に形成された
九つの円形孔２９，２９，…を有する第１オリフィスプ
レート３０と、上記スリーブ２６の下端に取付けられ、
円周方向に沿って円弧状に形成された長孔３１を有する
第２オリフィスプレート３２とを備えている。そして、
ステップモータ２８が作動して第１オリフィスプレート
３０が回動することにより、該第１オリフィスプレート
３０の円形孔２９が第２オリフィスプレート３２の長孔
３１と対向したりしなくなったりし、また、その対向す
る円形孔２９の個数も零から九つまで順次変わるように
なっている。

【００１８】上記シリンダ２１内の上室３３、下室３４
及びこの両室３３，３４に通じるピストンユニット２２
内の空洞は、適度の粘性を有する流体で満たされてい
る。この流体は、上記オリフィス２３，２４のいずれか
を通って上室３３と下室３４との間を移動するようにな
っている。

【００１９】図４はサスペンション装置の振動モデルを
示し、ｍｓはばね上質量、ｍｕはばね下質量、ｚs はば
ね上変位、ｚu はばね下変位、ｋs はコイルスプリング
７のばね定数、ｋt はタイヤのばね定数、Ｄk はショッ
クアブソーバ１〜４の減衰係数である。

【００２０】図５はショックアブソーバ１〜４の減衰係
数を示す図であり、Ｄ1 〜Ｄ10は、それぞれショックア
ブソーバ１〜４の減衰係数を示している。図５におい
て、縦軸はショックアブソーバ１〜４の発生する減衰力
を、横軸はばね上の変位速度Ｘs （ｄｚs ／ｄｔ）とば
ね下の変位速度Ｘu （ｄｚu ／ｄｔ）との差、すなわ
ち、ばね上とばね下との間の相対変位速度（Ｘs −Ｘu
）を示している。減衰係数Ｄ1 〜Ｄ10は、各ショック
アブソーバ１〜４で１０段階に変更可能なものであっ
て、Ｄ1 は最もソフトな減衰力を発生させる減衰係数を
示し、Ｄ10は最もハードな減衰力を発生させる減衰係数
を示す。ここで、減衰係数Ｄk （k ＝１〜１０）は、第
１オリフィスプレート３０に形成された九つの円形孔２
９，２９，…のうち、（１０−k ）個の円形孔２９が、
第２オリフィスプレート３２に形成された長孔３１と連
通することで選択されるようになっている。従って、減
衰係数Ｄ1は、第１オリフィスプレート３０の九つの円
形孔２９，２９，…全てが第２オリフィスプレート３２
の長孔３１と連通することで選択され、減衰係数Ｄ10
は、第１オリフィスプレート３０の九つの円形孔２９，
２９，…のいずれもが第２オリフィスプレート３２の長
孔３１と連通しないことで選択されることになる。

【００２１】図６及び図７は上記ステップモータ２８の
構造を示す。すなわち、ステップモータ２８は、筒状体
４０と、該筒状体４０内に収容されたロータ４１及びス
テータ４２と、上記筒状体４０に取付けられる蓋４３と
を有する。上記ロータ４１の外周部には複数の矩形状の
歯４１ａ，４１ａ，…が形成されているとともに、上記
ステータ４２の内周部には、これと対応して複数の矩形
状の歯４２ａ，４２ａ，…が形成されており、また、ス
テータ４２には、ソレノイド４４が巻回されている。ロ
ータ４１には、２本のストッパピン４５，４６が形成さ
れている。一方、上記蓋４３の裏面には、図８に示すよ
うに、上記両ストッパピン４５，４６に対応する位置の
円周方向に二つの溝４７，４８が形成されている。その
うち、溝４７は、ストッパピン４５と係合してステップ
モータ２８の可動範囲を制限するものであり、他方、溝
４８はストッパピン４６と係合するものである。そし
て、上記両ストッパピン４５，４６をそれぞれ溝４７，
４８と係合させることによって、蓋４３を被せたときに
ロータ４１の重心が回転中心と一致するようになってい
る。従って、蓋４３の中心から溝４７，４８の両端部を
見た円周角は、溝４８の方が溝４７より大きく設定され
ており、専ら溝４７によって、ステップモータ２８の可
動範囲が決定されるようになっている。また、上記ロー
タ４１が、図７で時計回りに回転すると、ショックアブ
ソーバ１〜４の減衰係数Ｄk がより大きくなって減衰力
はよりハードになり、他方反時計回りに回転すると、減
衰係数Ｄk がより小さくなって減衰力はよりソフトにな
るようになっており、さらに、ロータ４１の矩形状の歯
４１ａがステータ４２の隣接する矩形状の歯４２ａに対
向する位置に移動させられたとき、つまり、ステップモ
ータ２８が一段回転したとき、減衰係数Ｄk が１つだけ
変化するようになっている。従って、ストッパピン４５
が図８で溝４７の左端部である第１基準位置に位置して
いるとき、減衰係数Ｄk はＤ10となり、ショックアブソ
ーバ１〜４が最もハードな減衰力を発生し、他方、スト
ッパピン４５が図８で溝４７の右端部である第２基準位
置に位置しているとき、減衰係数Ｄk はＤ1 となり、シ
ョックアブソーバ１〜４が最もソフトな減衰力を発生す
るようになっている。

【００２２】図９はサスペンション装置の制御系のブロ
ック構成を示す。図９中、第１の圧力センサ５１、ばね
上加速度センサ１１ａ，ばね下加速度センサ１３ａ及び
アクチュエータ２５ａは車体左側の前輪５に、第２の圧
力センサ５２、ばね上加速度センサ１１ｂ，ばね下加速
度センサ１３ｂ及びアクチュエータ２５ｂは車体右側の
前輪５に、第３の圧力センサ５３、ばね上加速度センサ
１１ｃ，ばね下加速度センサ１３ｃ及びアクチュエータ
２５ｃは車体左側の後輪６に、第４の圧力センサ５４、
ばね上加速度センサ１１ｄ，ばね下加速度センサ１３ｄ
及びアクチュエータ２５ｄは車体右側の後輪６にそれぞ
れ対応して設けられたものである。尚、アクチュエータ
２５ａ〜２５ｄは、図２中のアクチュエータ２５と同じ
ものであり、圧力センサ５１〜５４は、ショックアブソ
ーバ１〜４にそれぞれ内蔵されたものである。

【００２３】また、１５，１６及び１７はそれぞれ前述
した車速センサ、舵角センサ及びモード選択スイッチ、
５５は車両の走行路面の摩擦係数（μ）を検出する路面
μセンサであって、該路面μセンサ５５は、従来公知の
方法、例えば車速とその微分値である車体加速度とから
摩擦係数を検出するようになっている。これらセンサ・
スイッチ類の検出信号は全てコントロールユニット８に
入力されており、該コントロールユニット８からは制御
信号がそれぞれ第１〜第４のアクチュエータ２５ａ〜２
５ｄに対して出力され、この制御信号に基づいたアクチ
ュエータ２５ａ〜２５ｄの作動により、各ショックアブ
ソーバ１〜４の減衰係数Ｄkiが変更制御される。尚、減
衰係数Ｄkiの前側の添字ｋは、切換え段を意味し、１〜
１０の値をとる。後側の添字ｉは、アクチュエータ２５
ａ〜２５ｄないしそれを内蔵するショックアブソーバ１
〜４の番号を意味し、１〜４の値をとる。

【００２４】次に、上記コントロールユニット８による
ショックアブソーバ１〜４の減衰係数Ｄkiの変更制御を
説明する。この変更制御は、図１０〜図１２にそれぞれ
示すフローチャートに従って行われる。図１０は、ショ
ックアブソーバ１〜４の減衰係数Ｄkiを１０段のうち、
限定した範囲の複数段の間で変更するようにするための
減衰係数限定ルーチンのフローチャートであり、図１１
及び図１２は、モード選択スイッチ１６によりコントロ
ールモードが選択された場合に実行される減衰係数Ｄki
の変更制御の基本ルーチンのフローチャートである。

【００２５】図１０において、スタートした後、先ず始
めに、ステップＳ1 で車速センサ１５により検出された
車速Ｖ、及び第１〜第４ばね上加速度センサ１１ａ〜１
１ｄにより検出されたばね上の上下方向の加速度ａsiの
各信号を入力する。

【００２６】続いて、ステップＳ2 で車速Ｖが極低車速
値である第１の所定車速Ｖ1 （例えば３km/h）以上であ
るか否かを判定し、その判定がＮＯのときは、ステップ
Ｓ3に進み、車速Ｖが極めて低速であるから、スコット
や制動ダイブを防止するために、ショックアブソーバ１
〜４の減衰係数Ｄkiがハードになるように該減衰係数Ｄ
kiをＤ8iに固定する。この場合、減衰係数ＤkiはＤ8iに
固定されるので、図１１及び図１２に示された減衰係数
の変更制御の基本ルーチンは行われない。

【００２７】一方、車速Ｖが第１の所定車速Ｖ1 を越え
ているＹＥＳのときには、ステップＳ4 に進み、ばね上
の上下方向の加速度ａsiの絶対値が所定値ａsi0 以上の
悪路走行中であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳ
の悪路走行中のときには、ステップＳ5 に進んで車速Ｖ
が第３の所定車速Ｖ3 （例えば５０km/h）以上であるか
否かを判定する。

【００２８】上記ステップＳ5 の判定がＹＥＳのときに
は、ステップＳ6 で走行安定性の向上を重視して減衰係
数Ｄkiを比較的ハードな範囲内で変更制御するために、
減衰係数ＤkiをＤ5i〜Ｄ7iの範囲に設定する。その結
果、図１１及び図１２に示された減衰係数の変更制御の
基本ルーチンにおいて、減衰係数Ｄkiは、Ｄ5iが下限値
になり、たとえさらにソフトに変更すべき条件が成立し
ても、減衰係数Ｄkiは、Ｄ5iに保持され、他方、Ｄ7iが
上限値になり、たとえよりハードに変更すべき条件が成
立しても、減衰係数Ｄkiは、Ｄ7iに保持されることにな
る。

【００２９】これに対して、上記ステップＳ5 の判定が
ＮＯのときには、ステップＳ7 に進み、走行安定性と乗
り心地の向上の両立を図ることが必要であるから、ショ
ックアブソーバ１〜４の減衰係数Ｄkiを比較的ソフトな
状態からハードな状態の範囲内で変更制御することを可
能にするために、該減衰係数Ｄkiを、Ｄ3i〜Ｄ7iの範囲
に設定する。従って、図１１及び図１２に示された減衰
係数の変更制御の基本ルーチンにおいて、減衰係数Ｄki
は、Ｄ3iが下限値になり、たとえさらにソフトに変更す
べき条件が成立しても、減衰係数ＤkiはＤ3iに保持さ
れ、他方、Ｄ7iが上限値になり、たとえよりハードに変
更すべき条件が成立しても、減衰係数ＤkiはＤ7iに保持
されることになる。

【００３０】一方、上記ステップＳ4 の判定がＮＯのと
きには、つまり悪路ではなく通常の道路を走行中である
と考えられるときには、ステップＳ8 で、さらに車速Ｖ
が第２の所定車速Ｖ2 （例えば３０km/h）以下であるか
否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステッ
プＳ9 において、乗り心地の向上を重視するために、シ
ョックアブソーバ１〜４の減衰係数Ｄkiが比較的ソフト
な範囲内で変更制御されるように、該減衰係数ＤkiをＤ
1i〜Ｄ3iの範囲に設定する。従って、図１１及び図１２
に示された減衰係数の変更制御の基本ルーチンにおい
て、減衰係数ＤkiがＤ1iのときは、たとえさらにソフト
に変更すべき条件が成立した場合でも減衰係数ＤkiはＤ
1iに保持され、他方、Ｄ3iが上限値になり、たとえより
ハードに変更すべき条件が成立しても減衰係数ＤkiはＤ
3iに保持されることになる。

【００３１】上記ステップＳ8 の判定がＮＯのときに
は、ステップＳ10でさらに車速Ｖが第４の所定車速Ｖ4
（例えば６０km/h）以下であるか否かを判定する。その
判定がＹＥＳのときには、ステップＳ11に進み、走行安
定性と乗り心地の向上という２つ要請の両立を図ること
が必要であるから、ショックアブソーバ１〜４の減衰係
数Ｄkiを比較的ソフトな状態からハードな状態の範囲内
で変更制御することを可能とするために、該減衰係数Ｄ
kiをＤ2i〜Ｄ6iの範囲に設定する。従って、図１１及び
図１２に示された減衰係数の変更制御の基本ルーチンに
おいて、減衰係数ＤkiはＤ2iが下限値になり、たとえよ
りソフトに変更すべき条件が成立しても減衰係数Ｄkiは
Ｄ2iに保持され、他方、Ｄ6iが上限値になり、たとえさ
らにハードに変更すべき条件が成立しても減衰係数Ｄki
はＤ6iに保持されることになる。

【００３２】これに対して、上記ステップＳ10の判定が
ＮＯのときには、ステップＳ12に進み、さらに車速Ｖが
第５の所定車速Ｖ5 （例えば８０km/h）以下であるか否
かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップ
Ｓ13に進み、走行安定性と乗り心地の向上という２つの
要請の両立を図りつつ、ややハードにショックアブソー
バ１〜４の減衰係数Ｄkiを変更制御するために、該減衰
係数Ｄkiを、Ｄ4i〜Ｄ8iの範囲に設定する。従って、図
１１及び図１２に示された減衰係数の変更制御の基本ル
ーチンにおいて、減衰係数ＤkiはＤ4iが下限値になり、
たとえさらにソフトに変更すべき条件が成立しても減衰
係数ＤkiはＤ4iに保持され、他方、Ｄ8iが上限値にな
り、たとえさらにハードに変更すべき条件が成立して
も、減衰係数Ｄkiは、Ｄ8iに保持されることになる。

【００３３】上記ステップＳ12の判定がＮＯの高速走行
状態にあるときには、ステップＳ14に進み、走行安定性
の向上を重視して、ショックアブソーバ１〜４の減衰係
数Ｄkiがハードな範囲内で変更制御されるように、該減
衰係数ＤkiをＤ7i〜Ｄ10i の範囲に設定する。従って、
図１１及び図１２に示された減衰係数の変更制御の基本
ルーチンにおいて、減衰係数ＤkiはＤ7iが下限値にな
り、たとえさらにソフトに変更すべき条件が成立しても
減衰係数ＤkiはＤ7iに保持され、他方、たとえさらにハ
ードに変更すべき条件が成立しても減衰係数ＤkiはＤ10
i に保持されることになる。

【００３４】以上のルーチンによって、図１１及び図１
２に示された減衰係数の変更制御の基本ルーチンにおい
て選択されるショックアブソーバ１〜４の減衰係数Ｄki
の上限値及び下限値を車速等の走行状態に応じて設定し
て、選択されるショックアブソーバ１〜４の減衰係数Ｄ
kiの範囲を限定する限定手段６１が構成されている。

【００３５】一方、図１１及び図１２に示された減衰係
数の変更制御の基本ルーチンにおいては、スタートした
後、先ず始めに、ステップＳ21において、舵角センサ１
６、車速センサ１５及び路面μセンサ５５で各々検出さ
れた舵角θH 、車速Ｖ及び路面摩擦係数μの各信号を入
力する。続いて、ステップＳ22で舵角θが所定の舵角θ
H0以上の旋回走行時であるか否かを判定するとともに、
ステップＳ23で車速が所定の車速Ｖ0 以下の低車速走行
時であるか否かを判定する。

【００３６】そして、上記ステップＳ22及びＳ23の判定
が共にＮＯのときには、更にステップＳ24で路面摩擦係
数μが所定値μ0 以下の低μ路であるか否かを判定し、
この判定がＮＯの低μ路でないときには、ステップＳ25
で係数ｇu をｇu1に設定する一方、判定がＹＥＳの低μ
路であるときには、ステップＳ26で係数ｇu をｇu2に設
定する。また、上記ステップＳ22及びＳ23のいずれか一
方の判定がＹＥＳのときには、同じくステップＳ27で路
面摩擦係数μが所定値μ0以下の低μ路であるか否かを
判定し、この判定がＮＯの低μ路でないときには、ステ
ップＳ28で係数ｇu を零に設定する一方、判定がＹＥＳ
の低μ路であるときには、ステップＳ26で係数ｇu をｇ
u3に設定する。ここで、ｇu1，ｇu2，ｇu3は、いずれも
正の値であって、ｇu1＜ｇu2＜ｇu3の大小関係がある。

【００３７】上記係数ｇu の設定後、ステップＳ30にお
いて、第１〜第４ばね上加速度センサ１１ａ〜１１ｄ、
第１〜第４ばね下加速度センサ１３ａ〜１３ｄ及び第１
〜第４圧力センサ５１〜５４で各々検出されたばね上の
上下方向の加速度ａsi、ばね下の上下方向の加速度ａui
及びショックアブソーバ１〜４の実際に発生する減衰力
Ｆsiの各信号を入力する。続いて、ステップＳ31で上記
ばね上加速度ａsi及びばね下加速度ａuiをそれぞれ積分
してばね上の上下方向の変位速度Ｘsi（＝Σａsi）及び
ばね下の上下方向の変位速度Ｘui（＝Σａui）を算出
し、ステップＳ32でこの両変位速度Ｘsi，Ｘuiの関数と
して、目標の減衰力Ｆaiを、下記の式Ｆai＝−Ｘsi・ｇs −Ｘui・ｇu ・・・・・・・・・・・・・により算出する。但し、ｇs は、ｇu と同じく正の係数
である。

【００３８】続いて、ステップＳ33において、下記の式
ｈαi ＝Ｆsi・（Ｆai−α・Ｆsi）・・・・・・・・・・・・・に従って、ｈαi を算出する。

【００３９】しかる後、ステップＳ34でｈαi が正であ
るか否かを判定し、ｈαi が正であるＹＥＳのときに
は、ステップＳ39において、ショックアブソーバ１〜４
のアクチュエータ２５ａ〜２５ｄに制御信号を出力し
て、該アクチュエータ２５ａ〜２５ｄのステップモータ
２８を図７の時計方向に一段だけ回転させ、減衰係数Ｄ
kiを、前回の減衰係数Ｄkiより一段大きいＤ(K+1)iに、
つまりよりハードになるように変更する。一方、ｈαi
が正でないＮＯのときは、ステップＳ35に進み、下記の
式に従って、ｈβi ＝Ｆsi・（Ｆai−β・Ｆsi）・・・・・・・・・・・・・ｈβi を算出する。

【００４０】しかる後、ステップＳ36でｈβi が負であ
るか否かを判定し、ｈβi が負であるＹＥＳのときは、
ステップＳ38において、ｈβi が負であるショックアブ
ソーバ１〜４のアクチュエータ２５ａ〜２５ｄに制御信
号を出力して、該アクチュエータ２５ａ〜２５ｄのステ
ップモータ２８を図７の反時計方向に一段だけ回転さ
せ、減衰係数Ｄkiが前回の減衰係数Ｄkiより一段小さい
Ｄ(k-1)iになるように、つまりよりソフトになるように
変更する。一方、ｈβi が負でないＮＯのときには、ス
テップＳ37において、ステップモータ２８を回転させる
ことなく、すなわち減衰係数Ｄkiを前回の減衰係数Ｄki
のまま変更することなく保持して、次のサイクルに移行
する。

【００４１】ここで、α、βは、減衰係数Ｄkiの変更が
あまりに頻繁に行われるのを防止するためのしきい値で
あって、通常、α＞１、０＜β＜１に設定される。

【００４２】すなわち、ＦsiとＦaiとが同符号の場合に
は、上記式の（Ｆai−α・Ｆsi）は、α＞１であるの
で、Ｆsiにαが乗ぜられていない場合に比して、Ｆsiと
異符号になり易く、その結果、ｈαi は負になり易いか
ら、減衰係数Ｄkiのハード側への変更が行われ難くな
る。また、上記式の（Ｆai−β・Ｆsi）は、０＜β＜
１であるので、Ｆsiにβが乗ぜられていない場合に比し
て、Ｆsiと同符号になり易く、その結果、ｈβi は正に
なり易いから、減衰係数Ｄkiのソフト側への変更も行わ
れ難くなる。

【００４３】これに対して、ＦsiとＦaiとが異符号の場
合には、実際の減衰力Ｆsiを、理想的な減衰力であるス
カイフックダンパー力Ｆaiと一致させることは不可能で
あり、減衰係数Ｄkiを零に近い値にすること、すなわち
よりソフトになるように変更することが、ＦsiをＦaiに
より近づける上で望ましい。そこで、本実施例において
は、ＦsiとＦaiとが異符号のときには、ｈαi 及びｈβ
i が共に負の値となり、その結果、コントロールユニッ
ト８により、減衰係数Ｄkiは、前回の減衰係数Ｄkiより
一段小さいＤ(k-1)iに、つまりよりソフトになるように
変更されるから、かかる要請を満足することができるよ
うになっている。

【００４４】図１１及び図１２に示された減衰係数の変
更制御の基本ルーチンのうち、ステップＳ21〜Ｓ32によ
り、ショックアブソーバ１〜４の減衰係数Ｄkiを可変制
御する際の目標の減衰力Ｆaiを算出する目標減衰力算出
手段６２が構成されている。また、ステップＳ33〜Ｓ39
により、ショックアブソーバ１〜４の実際に発生する減
衰力Ｆsiが、上記目標の減衰力Ｆaiとなるようショック
アブソーバ１〜４の減衰係数Ｄkiを変更制御する制御手
段６３が構成され、特に、ステップＳ33〜Ｓ37により、
ショックアブソーバ１〜４の実際の減衰力Ｆsiと目標の
減衰力Ｆaiとの差が所定の範囲（つまり不感帯領域）内
のとき上記制御手段６３に対し、ショックアブソーバ１
〜４の減衰係数Ｄkiの変更を禁止する禁止手段６４が構
成されている。

【００４５】したがって、このような減衰係数の変更制
御においては、目標の減衰力Ｆaiが、式に基づいて、
ばね上の上下変化の項（Ｘsi・ｇs ）に、ばね下の上下
変化の項（Ｘui・ｇu ）を加味して算出され、ショック
アブソーバ１〜４の実際に発生する減衰力Ｆsiが、この
目標の減衰力Ｆaiとなるようショックアブソーバ１〜４
の減衰係数Ｄkiが変更制御されるので、ばね上の上下変
化を抑制することができるとともに、ばね下の共振点付
近でも車輪の接地性を高めることができ、よって、車両
の走行安定性を著しく高めることができる。

【００４６】その上、上記ばね下の上下変化の項の係数
ｇu は、車両の走行状態に応じて変わる変数であって、
舵角θH が所定舵角θH0以上の車両の旋回走行時に零と
なるため、車両の旋回走行時には、目標の減衰力Ｆaiが
ばね上の上下変化の項のみとなり、ばね上の上下変化の
抑制を重視した制御が行われ、車両のローリングを確実
に防止して走行安定性を確保することができる。また、
ばね下共振が発生することがない車両の低車速走行時に
も、ばね下の上下変化の項の係数ｇu は零となり、目標
の減衰力Ｆaiがばね上の上下変化の項のみとなるので、
ばね上の上下変化を確実に防止することができる。

【００４７】さらに、上記ばね下の上下変化の項の係数
ｇu は、車両が走行する路面の摩擦係数μが所定値μ0
より低いときには高いときに比べて大きくなり、ばね下
の上下変化の抑制を重視した制御が行われるので、車輪
の滑り易さに応じて車輪の接地性を高めることができ、
走行安定性の向上をより図ることができる。

【００４８】図１３及び図１４は、それぞればね上加速
度及びタイヤ（車輪）の上下変位の振動周波数に対する
変化特性を示す。これらの図では、本発明例は実線Ａで
示し、従来例は破線Ｂで示す。これらの図からも分かる
ように、本発明例では、ばね上共振点ω1 付近でばね上
加速度が従来例に比して若干増加するものの、ばね下共
振点ω2 でその共振が抑制されることから、タイヤの上
下変位及びばね上の加速度は共に著しく低減される。

【００４９】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両のサス
ペンション装置によれば、ばね上の上下変化の項にばね
下の上下変化の項を加味して目標の減衰力Ｆaが算出さ
れ、ショックアブソーバの実際に発生する減衰力が、こ
の目標の減衰力となるようショックアブソーバの減衰係
数が変更制御されるので、ばね上の上下変化を抑制する
ことができるとともに、車輪の接地性を高めることがで
き、走行安定性の向上を図ることができる。

【００５０】特に、請求項２記載の発明では、目標の減
衰力に対するばね下の上下変化の項の占める割合が車両
の走行状態に応じて変化し、ばね上の上下変化の抑制を
重視した制御とばね下の上下変化の抑制を重視した制御
とが適切に行われる。例えば、請求項３記載の発明の場
合、車両の旋回走行時にばね上の上下変化の抑制を重視
した制御が行われることにより、旋回走行を円滑にかつ
安全性よく行うことができる。また、請求項４記載の発
明の場合、ばね下共振が発生することがない車両の低車
速走行時にばね上の上下変化の抑制を重視した制御が行
われることにより、ばね上及びばね下の上下変化を共に
効果的に抑制することができる。さらに、請求項５記載
の発明では、車両が走行する路面の摩擦係数が低い程ば
ね下の上下変化の抑制を重視した制御が行われ、走行安
定性を効果的に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるサスペンション装置を
備える車両の部品レイアウトを示す斜視図である。

【図２】ショックアブソーバの主要部を示す縦断面図で
ある。

【図３】アクチュエータの分解斜視図である。

【図４】サスペンション装置の振動モデルを示す模式図
である。

【図５】ショックアブソーバの減衰係数を示す図であ
る。

【図６】ステップモータの斜視図である。

【図７】ステップモータのロータおよびステータの平面
図である。

【図８】ステップモータの蓋の底面図である。

【図９】サスペンション装置の制御系のブロック構成図
である。

【図１０】減衰係数限定のルーチンを示すフローチャー
ト図である。

【図１１】減衰係数の変更制御の基本ルーチンを示すフ
ローチャート図である。

【図１２】図１１と同じフローチャート図である。

【図１３】ばね上加速度の振動周波数に対する変化特性
を示す図である。

【図１４】タイヤ変位の振動周波数に対する変化特性を
示す図である。

【符号の説明】

１，２，３，４ショックアブソーバ６３制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ばね上とばね下との間に配設され、減衰
係数が複数段に変更可能なショックアブソーバと、該シ
ョックアブソーバの実際に発生する減衰力が、目標の減
衰力となるようショックアブソーバの減衰係数を変更制
御する制御手段とを備えた車両のサスペンション装置に
おいて、上記目標の減衰力Ｆa は、ばね上の上下方向の変位速度
Ｘs 及びばね下の上下方向の変位速度Ｘu の関数とし
て、下記の式Ｆa ＝−Ｘs ・ｇs −Ｘu ・ｇu 但し、ｇs ，ｇu は共に係数で、ｇs ＞０，ｇu ≧０により算出されるようになっていることを特徴とする車
両のサスペンション装置。
【請求項２】上記係数ｇu は、車両の走行状態に応じ
て変わる変数である請求項１記載の車両のサスペンショ
ン装置。
【請求項３】上記係数ｇu は、車両の旋回走行時に零
になる請求項２記載の車両のサスペンション装置。
【請求項４】上記係数ｇu は、車両の低車速走行時に
零になる請求項２記載の車両のサスペンション装置。
【請求項５】上記係数ｇu は、車両が走行する路面の
摩擦係数が低い程大きくなる請求項２記載の車両のサス
ペンション装置。