JPH07186662A - サスペンション制御装置 - Google Patents

サスペンション制御装置

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JPH07186662A
JPH07186662A JP33701193A JP33701193A JPH07186662A JP H07186662 A JPH07186662 A JP H07186662A JP 33701193 A JP33701193 A JP 33701193A JP 33701193 A JP33701193 A JP 33701193A JP H07186662 A JPH07186662 A JP H07186662A
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vehicle body
damping force
damping
vertical
sprung
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Toshiro Hirai
敏郎 平井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ばね上上下速度を使用して減衰力を制御するサ
スペンション制御装置において、ばね上上下速度の全域
で良好な制振効果を発揮させる。 【構成】車体の各車輪位置での上下加速度検出値
2FL ″〜X2RR ″を読込み(ステップS1)、これを
積分処理することにより車体上下速度X2i′(i=FL,
FR,RL,RR)を算出し(ステップS2)、この車体上下
速度X2i′をもとに予め記憶された車体上下加速度
2i′が零から上昇するにつれて放物線状にゲインが増
加する制御マップを参照して、減衰係数Ci を算出し
(ステップS3)、これに基づいて減衰力可変ショック
アブソーバのステップモータの目標ステップ角θ Tiを算
出し(ステップS4〜S6,S9,S10)、これに基
づいてステップモータを制御して、減衰力可変ショック
アブソーバの減衰力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車体の変位速度及び車
体と車輪間の相対速度に基づいて減衰力を制御するよう
にした所謂セミ・アクティブ制御を行うサスペンション
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサスペンション制御装置として
は、例えば特開平3−42319号公報に記載されてい
るものがある。この従来例は、制御信号の入力により、
伸側減衰力及び圧側減衰力を、夫々少なくとも低減衰力
と高減衰力とに変更可能なショックアブソーバと、ばね
上速度を計測するばね上速度計測手段と、ばね上・ばね
下間の相対速度を計測する相対速度計測手段と、ばね上
速度の符号と相対速度の符号との一致,不一致を判定す
る符号判定手段と、両符号が一致し、かつ、相対速度の
符号が正である時、伸側を高減衰力、圧側を低減衰力に
し、また、両符号が一致し、かつ、相対速度の符号が負
である時、伸側を低減衰力、圧側を高減衰力にする制御
信号を出力し、一方、両符号が不一致である時、伸側・
圧側を共に低減衰力とする制御信号を出力する制御信号
出力手段とを備えた構成を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のサスペンション制御装置にあっては、ばね上速度と
相対速度との符号によって減衰力を、伸側を高減衰力、
圧側を低減衰力とするか伸側を低減衰力、圧側を高減衰
力とするかさらには伸側及び圧側を共に低減衰力とする
3つのモードに制御するようにしているが、各モードで
の減衰力は一定値に固定されているため、あらゆるばね
上速度に対して最適な制振効果を発揮することはできな
いという未解決の課題がある。
【0004】この未解決の課題を解決するために、目標
減衰係数をばね上速度に比例して設定することにより、
スカイフック近似制御を行うことが考えられるが、この
場合には、制御ゲインを所定の振動入力の大きさに応じ
て決定したときに、その振動入力より小さい入力に対し
ては減衰係数が小さく設定されるために、大きな制振効
果を発揮することができず、車体がふわふわして、乗心
地を損なうという新たな課題がある。
【0005】そこで、本発明は、上記従来例の課題に着
目してなされたものであり、ばね上速度のあらゆる領域
で最適な制振効果を発揮することができるサスペンショ
ン制御装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係るサスペンション制御装置は、図1の
基本構成図に示すように、車体側部材及び車輪側部材間
に介装された入力される制御信号に応じて減衰力を変化
させることが可能なサスペンション装置と、前記サスペ
ンション装置位置でのばね上上下加速度を検出する上下
加速度検出手段と、少なくとも前記上下加速度検出手段
のばね上上下加速度検出値を積分したばね上上下速度に
基づいて車体の姿勢変化を抑制する前記制御信号を形成
して出力する制御手段とを備えたサスペンション制御装
置において、前記制御手段は、減衰係数に対するゲイン
を、前記ばね上上下速度が設定値以上の領域では所定値
に設定し、ばね上上下速度が設定値より小さい領域では
ばね上上下速度が設定値より減少するに従って増加する
ように設定するゲイン設定手段を備えていることを特徴
としている。
【0007】また、請求項2に係るサスペンション制御
装置は、上記構成において、ゲイン設定手段が、ばね上
上下速度が設定値以上であるときには所定値に設定し、
ばね上上下速度が設定値より小さい領域では当該ばね上
上下速度が設定値より減少するに従って線形に増加する
ように設定することを特徴としている。
【0008】
【作用】請求項1に係るサスペンション制御装置におい
ては、ゲイン設定手段で、車体の上下速度が小さい領域
では、減衰係数に対する制御ゲインを大きく設定するこ
とにより、この上下速度が設定値より小さい領域での減
衰係数を大きな値に設定することが可能となり、この領
域での制振効果を向上させる。
【0009】また、請求項2に係るサスペンション制御
装置においては、制御ゲインを上下速度が小さい領域で
はゲインを設定値からばね上上下速度の減少に従って線
形に増加するように即ちばね上上下速度に反比例するよ
うに設定し、ばね上下速度が大きい領域では一定値に設
定するので、ばね上下速度の変化に応じてゲインを最適
値に変更することができ、良好な制振効果を発揮する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2は、本発明の一実施例を示す概略構成図であ
って、各車輪1FL〜1RRと車体2との間に夫々サスペン
ション装置を構成する減衰力可変ショックアブソーバ3
FL〜3RRが配設され、これら減衰力可変ショックアブソ
ーバ3FL〜3RRの減衰力を切換えるステップモータ41
FL〜41RRが後述するコントローラ4からの制御信号に
よって制御される。
【0011】減衰力可変ショックアブソーバ3FL〜3RR
は、図3〜図7に示すように、外筒5と内筒6とで構成
されるシリンダチューブ7を有するツインチューブ式ガ
ス入りストラット型に構成され、内筒6内がこれに摺接
するピストン8によって上下圧力室9U,9Lに画成さ
れている。ピストン8は、図4〜図7で特に明らかなよ
うに、外周面に内筒6と摺接するシール部材9がモール
ドされ内周面に中心開孔10を有する円筒状の下部半体
11と、この下部半体11に内嵌された上部半体12と
で構成されている。
【0012】下部半体11には、上下に貫通して穿設さ
れた伸側油流路13と、上面側から下方にシール部材9
の下側まで延長して穿設された前記伸側油流路13より
大径の孔部14a及び円筒体11の外周面から孔部14
aの底部に連通して穿設された孔部14bで構成される
圧側油流路14と、中心開孔10の上下開口端に形成さ
れた円環状溝15U,15Lと、上面側に形成され円環
状溝15Uと前記伸側油流路13とに夫々連通する長溝
16と、下面側に形成され円環状溝15Lと連通する長
溝17とが形成され、伸側油流路13の下端側及び長溝
17が伸側ディスクバルブ18によって閉塞され、圧側
油流路14の上端側が圧側ディスクバルブ19によって
閉塞されている。
【0013】また、上部半体12は、下部半体11の中
心開孔10内に嵌挿された小径軸部21と、この軸部2
1の上端に一体に形成された内筒6の内径より小径の大
径軸部22とで構成され、これら小径軸部21及び大径
軸部22の中心位置に、小径軸部21の下端面側から大
径軸部22の中間部まで達する孔部23aと、この孔部
23aの上端側に連通してこれより小径の孔部23b
と、この孔部23bの上端側に連通するこれより大径の
孔部23cとで構成される貫通孔23が形成され、小径
軸部21の円環状溝15U及び15Lに対向する位置に
夫々半径方向に内周面側に貫通する一対の貫通孔24
a,24b及び25a,25bが穿設され、且つ大径軸
部22の孔部23aの上端側にこれと連通する弧状溝2
6が形成されていると共に、この弧状溝26と下端面と
を連通するL字状の圧側油流路27が形成され、この圧
側油流路27の下端面開口部が圧側ディスクバルブ28
によって閉塞されている。
【0014】そして、下部半体11と上部半体12と
が、下部半体11の中心開孔10内に小径軸部21を嵌
挿した状態で、小径軸部21の下部半体11より下方に
突出した下端部にナット29を螺合させてナット締めす
ることにより、一体に連結されている。さらに、上部半
体12の孔部23a内に可変絞りを構成する上端部が閉
塞された円筒状の弁体31が回動自在に配設されてい
る。この弁体31には、図4に示すように、上部半体1
2における大径軸部22の弧状溝26に対向する位置に
半径方向に内周面に達する貫通孔32が形成されている
と共に、図5〜図7に示すように上部半体12の小径軸
部21の貫通孔24a及び24b間に対応する外周面に
これらを連通する連通溝33が形成され、さらに図6に
示すように上部半体12の小径軸部21の貫通孔25a
及び25b間に対応する外周面にこれらを内周面側に連
通させる軸方向に延長する長孔34が形成されている。
そして、貫通孔32、連通溝33及び長孔34の位置関
係が、図8に示す弁体31の回転角即ち後述するステッ
プモータ41FL〜41RRのステップ角に対する減衰力特
性が得られるように選定されている。
【0015】すなわち、平面からみて例えば時計方向の
最大回転角位置である図8のポジションAでは、図4に
示すように、貫通孔32のみが弧状溝26に連通してお
り、したがって、ピストン8が下降する圧側移動に対し
ては、下圧力室9Lから圧側油流路14を通り、その開
口端と圧側ディスクバルブ19とで形成されるオリフィ
スを通って上圧力室9Uに向かう破線図示の圧側流路C
1と、下圧力室9Lから弁体31の内周面を通り、貫通
孔32、弧状溝26、圧側油流路27を通り、その開口
端と圧側ディスクバルブ28とで形成されるオリフィス
を通って上圧力室9Uに向かう破線図示の圧側流路C2
とが形成され、且つピストン8が上昇する伸側移動に対
しては、上圧力室9Uから長溝16、伸側流路13を通
り、その開口端と伸側ディスクバルブ18とで形成され
るオリフィスを通って下圧力室9Lに向かう破線図示の
伸側流路T1のみが形成され、伸側に対してはピストン
速度の増加に応じて急増する高減衰力を発生させて、圧
側に対してはピストン速度の増加に応じて微増する低減
衰力を発生させる。
【0016】このポジションAから弁体31を反時計方
向に回動させることにより、図5に示すように、弁体3
1の連通溝33と小径軸部21の貫通孔24a,25a
とが連通状態となり、回動角の増加に応じて連通溝33
と貫通孔24a,25aとの開口面積が徐々に増加す
る。このため、ピストン8の伸側移動に対しては、図5
(a)に示すように、流路T1と並列に長溝16、円環
状溝15U、貫通孔24a、連通溝33、貫通孔24
b、円環状溝15L、長溝17を通り、長溝17と圧側
ディスクバルブ18とで形成されるオリフィスを通って
下圧力室9Lに向かう流路T2が形成されことになり、
減衰力の最大値が図8に示すように、連通溝33と小径
軸部21の貫通孔24a,25aとの開口面積の増加に
応じて徐々に減少し、伸側移動に対しては、図5(b)
に示すように、流路C1及びC2が形成されている状態
を維持するため、最小減衰力状態を維持する。
【0017】さらに、弁体31を平面からみて反時計方
向に回動させてポジションB近傍となると、図6に示す
ように、弁体31の貫通孔25a,25b間が長孔34
によって連通される状態となる。このため、ピストン8
の伸側移動に対しては、図6(a)に示すように、流路
T1及びT2と並列に長溝16、円環状溝15U、貫通
孔25a、長孔34、孔部23aを通って下圧力室9L
に向かう流路T3が形成されることになり、伸側減衰力
が最小減衰力状態となると共に、ピストン8の圧側移動
に対しては、流路C1及びC2に加えて孔部23a、長
孔34、貫通孔25b、円環状溝15Uを通って長溝1
6に達する流路C3及び孔部23a、長孔34、貫通孔
25b、円環状溝15L、貫通孔24b、連通溝33、
貫通孔24a、円環状溝15Uを通って長溝16に達す
る流路C4が形成されるが、図8に示すように、最小減
衰力状態を維持する。
【0018】さらに、弁体31を平面からみて反時計方
向に回動させると、長孔34と貫通孔24b及び25b
との間の開口面積が小さくなり、回動角θB2で長孔34
と貫通孔24b及び25bとの間が図7に示すように遮
断状態となるが、貫通孔32と弧状溝26との間の開口
面積は回動角θB2から徐々に小さくなる。このため、回
動角θB2から反時計方向の最大回動角θC 迄の間では、
ピストン8の伸側移動に対しては、流路T1及びT2が
併存することから最小減衰力状態を維持し、逆にピスト
ン8の圧側移動に対しては、貫通孔32と弧状溝26と
の間の開口面積が徐々に減少することにより、最大減衰
力が徐々に増加し、弁体31がポジションCに到達した
ときに図7に示すように、貫通孔32と弧状溝26との
間が遮断状態となることにより、ピストンの圧側移動に
対して、下圧力室9Lから上圧力室9Uに達する流路が
流路C1のみとなり、圧側高減衰力状態となる。
【0019】一方、上部半体12の孔部23cには、円
筒状のピストンロッド35が嵌着され、このピストンロ
ッド35の上端が、図3に示すように、シリンダチュー
ブ7より上方に突出され、その上端側が車体側部材36
に取付けられたブラケット37にゴムブッシュ38U及
び38Lを介してナット39によって固定されていると
共に、ピストンロッド35の上端にブラケット40を介
してステップモータ41FL〜41RRがその回転軸41a
を下方に突出した関係で固定され、この回転軸41aと
前述した弁体31とがピストンロッド35内に緩挿され
た連結杆42によって連結されている。なお、43はバ
ンパーラバーである。また、シリンダチューブ7の下端
は車輪側部材(図示せず)に連結されている。
【0020】コントローラ4には、その入力側に、図9
に示すように、各車輪位置に対応する車体側に設けられ
た上下加速度に応じて、上向きで正となり下向きで負と
なるアナログ電圧でなる上下加速度検出値X2FL ″〜X
2RR ″を出力する上下加速度検出手段としての上下加速
度センサ51FL〜51RRが接続され、出力側に各減衰力
可変ショックアブソーバ3FL〜3RRの減衰力を制御する
ステップモータ41FL〜41RRが接続されている。
【0021】そして、コントローラ4は、入力インタフ
ェース回路56a、出力インタフェース回路56b、演
算処理装置56c及び記憶装置56dを少なくとも有す
るマイクロコンピュータ56と、上下加速度センサ51
FL〜51RRの上下加速度検出値X2FL ″〜X2RR ″をデ
ィジタル値に変換して入力インタフェース回路56aに
供給するA/D変換器57FL〜57RRと、出力インタフ
ェース回路56bから出力される各ステップモータ41
FL〜41RRに対するステップ制御信号が入力され、これ
をステップパルスに変換して各ステップモータ41FL〜
41RRを駆動するモータ駆動回路59FL〜59RRとを備
えている。
【0022】ここで、マイクロコンピュータ56の演算
処理装置56cは、上下加速度センサ51FL〜51RRか
ら入力される車体の上下加速度検出値X2FL ″〜
2RR ″を積分して車体上下速度X2FL ′〜X2RR ′を
算出すると共に、この車体上下速度X2FL ′〜X2RR
をもとに記憶装置56dに予め記憶された制御マップを
参照してスカイフック近似制御を行うための減衰係数C
を算出し、決定された減衰係数Cに対応するステップモ
ータ41FL〜41RRの目標ステップ角θTFL 〜θTRR
算出し、この目標ステップ角θTFL 〜θTRR と現在のス
テップ角θPFL 〜θPR R との差値を算出して、これに応
じたステップ制御量SFL〜SRRをモータ駆動回路59FL
〜59RRに出力する。
【0023】また、記憶装置56dは、演算処理装置5
6cの演算処理に必要なプログラムを予め記憶している
と共に、演算処理過程での必要な値及び演算結果を逐次
記憶し、さらに図11に示す制御マップを予め記憶して
いる。制御マップは、図11に示すように、横軸に車体
上下速度X2i′を縦軸に減衰係数Cをとったときに、車
体上下速度X2i′が設定値X2S′より小さい領域では、
車体上下速度X2i′が零から増加するに伴って一般式C
2 =4aX2i′で表される放物線状に変化し、設定値X
2S′以上の領域では、車体上下速度X2i′の増加に比例
して直線状に延長する特性曲線L1 で表され、したがっ
て、車体上下速度X2i′が設定値X2S′より小さい領域
では制御ゲインαが大きな値に、車体上下速度X2i′が
設定値X2S′より大きい領域では制御ゲインαが小さい
一定値に設定されている。
【0024】次に、上記実施例の動作をマイクロコンピ
ュータ56の演算処理装置56cの処理手順の一例を示
す図10を伴って説明する。すなわち、図10の処理は
所定時間(例えば10msec)毎にタイマ割込処理として
実行され、先ず、ステップS1で各上下加速度検出値X
2i″を読込み、次いでステップS2に移行して、ステッ
プS1で読込んだ上下加速度検出値X2i″を例えばロー
パスフィルタ処理することにより積分して車体上下速度
2i′を算出し、これらを記憶装置56dの所定記憶領
域に一時記憶し、次いでステップS3に移行して前記ス
テップS2で算出した車体上下速度X2i′をもとに、記
憶装置56dに格納されている図11の制御マップを参
照して、スカイフック近似制御用減衰係数Ci を算出す
る。
【0025】次いで、ステップS4に移行して、上記ス
テップS3で算出した減衰係数Cが予め設定された減衰
力可変ショックアブソーバ3iでの最小減衰力CMIN
下であるか否かを判定し、Ci >CMIN であるときに
は、ステップS5に移行して車体上下速度X2i′が正で
あるか否かを判定し、X2i′>0であるときには、ステ
ップS6に移行して、前記ステップS3で算出した減衰
係数Ci を伸側で設定するように、図8に対応する制御
マップのθA 〜θB1の領域を参照して目標ステップ角θ
Tiを算出してからステップS7に移行する。
【0026】このステップS7では、記憶装置56dに
格納されている現在ステップ角θPiと目標ステップ角θ
Tiとの偏差を算出し、これをステップ制御量Si として
記憶装置56dの所定記憶領域に更新記憶すると共に、
前記目標ステップ角θTiを現在ステップ角θPiとして更
新記憶し、次いで、ステップS8に移行して、記憶装置
56dの所定記憶領域に格納されているステップ制御量
i をモータ駆動回路59iに出力してからタイマ割込
処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【0027】また、ステップS5の判定結果がX2i′<
0であるときには、ステップS9に移行して、前記ステ
ップS3で算出した減衰係数Ci を圧側で設定するよう
に、図8に対応する制御マップのθB2〜θC の領域を参
照して目標ステップ角θT を算出してから前記ステップ
S7に移行する。さらに、ステップS4の判定結果が、
i ≦CMIN であるときには、ステップS10に移行し
て、図8に対応する制御マップのθB1〜θB2の領域を参
照して目標ステップ角θTiを算出してから前記ステップ
S7に移行する。
【0028】この図10の処理が制御手段に対応し、こ
のうちステップS3の処理がゲイン設定手段に対応して
いる。したがって、今、車両が平坦な良路を直線走行し
ているときには、車体の上下動が殆どないので、各上下
加速度センサ51FL〜51RRから出力される上下加速度
検出値X2FL ″〜X2RR ″は略零となる。
【0029】したがって、図10の処理が実行されたと
きに、ステップS2で算出される車体上下速度X2FL
〜X2RR ′も略零となり、ステップS3で算出される減
衰係数Ci も略零となるたため、ステップS4からステ
ップS10に移行して、伸側及び圧側最小減衰係数C
nMIN及びCaMINとなるステップ角θB1〜θB2の範囲内の
ステップ角を目標ステップ角θTiとして設定し、このス
テップモータ41FL〜41RRのステップ角が目標ステッ
プ角θTiに一致するように駆動される。このため、減衰
力可変ショックアブソーバ3FL〜3RRの弁体31が図6
に示すポジションBにセットされ、これによって、ピス
トン8の伸側及び圧側の減衰係数Ci が夫々最小減衰係
数CnMIN及びCaMINに設定される。したがって、この状
態で、車輪に路面の細かな凹凸による振動が入力されて
も、これが減衰力可変ショックアブソーバ3FL〜3RRで
吸収されて車体に伝達されず、良好な乗心地を確保する
ことができる。
【0030】この良路走行状態で、例えば前上がりの段
差等の一過性の段部を通過するときには、この段部通過
によって車体が上下動しないときには、車体上下速度X
2FL′〜X2RR ′が零を維持するので、最小減衰係数C
aMIN及びCnMIN状態を維持するため、車輪が段部に乗り
上げたときの突き上げ力を吸収することができるが、比
較的大きな段部に乗り上げて、その突き上げ力を吸収し
きれないときには、車体も上方に変位されることにな
り、このため車体上下速度X2FL ′〜X2RR ′が正方向
に増加することになる。
【0031】このように、車体上下速度X2FL ′〜X
2RR ′が正方向に増加すると、ステップS6に移行し
て、図8のステップ角θA 〜θB1の領域で減衰係数Ci
に応じた目標ステップ角θTiが算出されるので、減衰力
可変ショックアブソーバ3FL〜3RRの弁体31が図5に
示すように切換制御される。この結果、段部乗り上げに
よって車体側の変位速度X2i′に対して車輪側の変位速
度X1i′が速くてピストン8が圧側に移動するときに
は、圧側の最小減衰係数CaMINを維持しているので、車
輪側への振動入力を吸収することができ、この状態から
段部を乗り越えることにより車輪側の上昇速度が車体側
の上昇速度より小さくなるとピストン8が伸側に移動す
ることになる。
【0032】このときには、減衰係数Ci が大きな値と
なるので、車体の上昇を抑制する制振効果を発揮し、そ
の後車体の上昇が停止すると、車体上下速度X2FL ′〜
2R R ′が零となることにより、前述したようにステッ
プモータ41FL〜41RRが反時計方向に回動されてポジ
ションBに復帰され、これによって圧側及び伸側が共に
最小減衰係数CaMIN及びCnMINに制御され、次いで車体
が下降を開始すると、これに応じて車体上下速度
2FL ′〜X2RR ′が負方向に増加することにより、ス
テップS8からステップS12に移行して、図8の制御
マップを参照してステップ角θB2〜θC の範囲で減衰係
数Ci に応じた目標ステップ角θTiを算出することによ
り、弁体31がさらに反時計方向に回動されて、図7に
示す回動位置に回動される。このため、車体が下降し、
且つピストン8が圧側に移動する状態では、減衰力が大
きくなることにより、大きな制振効果が発揮される。
【0033】逆に車輪が前下がりの段差を通過するとき
には、先ず車輪がリバウンドすることにより、ピストン
8が伸側に移動するが、このときには車体は上下動しな
いので、車体上下速度X2FL ′〜X2RR ′は零であるの
で、減衰力可変ショックアブソーバ3FL〜3RRの減衰係
数は最小減衰係数CaMIN及びCnMINを維持し、車輪の下
降を許容し、その後、車体が下降を開始すると、車体上
下速度X2FL ′〜X2R R ′が負方向に増加し、減衰係数
i が大きな値となって、ステップ角θB2〜θ C の範囲
の目標ステップ角θTiが算出されることになり、弁体3
1が図7に示す位置に回動されるため、ピストン8の圧
側の移動に対しては大きな減衰力を与えて大きな制振効
果を発揮することができる。
【0034】その後、車体上下速度X2FL ′〜X2RR
が小さくなって減衰係数Ci が小さくなるに応じて、弁
体31が時計方向に回動されてポジションB側に戻り、
車体上下速度X2FL ′〜X2RR ′が零となると、弁体3
1がポジションBとなって、最小減衰係数CaMIN及びC
nMINとなる。その後、車体が揺り戻しによって上昇を開
始すると、車体上下速度X2FL ′〜X2RR ′が正方向に
増加すると共に、ピストン8が伸側に移動することによ
り、減衰係数Ci の増加に伴ってステップ角θ A 側とな
る目標ステップ角θTiが算出されて、弁体31が時計方
向に回動されて図5に示す位置となることにより、ピス
トン8の伸側の移動に対しては大きな減衰力を与えて制
振効果を発揮することができる。
【0035】このように、良路を走行している状態で一
過性の段差を通過する場合には、スカイフック近似制御
によって良好な制振効果を発揮することができ、悪路を
走行する場合にも、車体上下速度X2FL ′〜X2RR ′の
正(又は負)によってステップ角θA 側(又はステップ
角θC 側)の目標ステップ角θTiが算出されることによ
り、車体が上昇してピストン8が圧側に移動するか又は
車体が下降してピストン8が伸側に移動する加振方向で
あるときに減衰係数Ci を最小減衰係数CaMIN及びC
nMINに制御し、逆に車体が上昇してピストン8が伸側に
移動するか又は車体が下降してピストン8が圧側に移動
する制振方向であるときに減衰係数Ci を車体上下速度
度X2FL ′〜X2RR ′に応じた最適な減衰係数に制御し
て、良好な乗心地を確保することができる。
【0036】また、悪路を走行する状態でも、上記段差
通過時と同様に、車体が上昇してピストン8が圧側に移
動するか又は車体が下降してピストン8が伸側に移動す
る加振方向であるときに減衰係数Ci を最小減衰係数C
aMIN及びCnMINに制御し、逆に車体が上昇してピストン
8が伸側に移動するか又は車体が下降してピストン8が
圧側に移動する制振方向であるときに減衰係数Ci を上
下速度度X2FL ′〜X 2RR ′に応じた最適な減衰係数に
制御して、良好な乗心地を確保することができる。
【0037】このスカイフック近似制御状態で、ステッ
プS2で算出される車体上下速度X 2FL ′〜X2RR ′が
設定値X2S′より小さい領域では、減衰係数CFL〜CRR
を算出する図11の制御マップの特性曲線L1 で表され
るように、ゲインが“1”より大きく設定されているた
め、図12(a)で点線図示のように、車体上下速度X
2i′が遅く振幅が小さいときには、算出される減衰係数
FL〜CRRが図12(b)で点線図示のように、比較的
大きな値となって、良好な制振効果を発揮して、乗員に
車体がフワフワするような違和感を与えることを確実に
回避することができる。
【0038】一方、車体上下速度X2i′が設定値X2S
以上となる領域では、略“1”となる一定のゲインとな
って、減衰係数Ci が車体上下速度X2i′に比例して設
定されることになるので、図12(a)で実線図示のよ
うに、車体上下速度X2i′が速く振幅が大きいときに
は、図12(b)で実線図示のように、車体上下速度X
2i′に対応した減衰係数Ci が設定されるため、良好な
制振効果を発揮することができる。
【0039】因みに、従来例のように、上記実施例にお
ける車体上下速度X2i′が設定値X 2i′以上の領域と同
様に制御ゲインが“1”程度の一定値に設定されている
場合には、図12(a)で点線図示のように車体上下速
度X2i′が遅く振幅が小さいときには、これに応じて減
衰係数Ci も図12(b)で一点鎖線図示のように、車
体上下速度X2i′に応じて小さい値となることにより、
このような車体上下速度X2i′が遅い領域で制振効果が
小さくなって、乗員にフワフワした違和感を与えること
になる。
【0040】なお、上記実施例においては、車体上下速
度X2i′が小さい領域では特性曲線L1 を放物線状の非
線形に設定した場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、特性曲線L1 を折れ線近似させるよ
うしてもよく、さらには減衰係数Ci をマップを参照し
て算出する場合に限らず、演算によって算出するように
してもよい。
【0041】次に、本発明の第2実施例を図13及び図
14について説明する。この第2実施例は、車体上下速
度X2i′をもとに減衰係数Ci を算出する場合の制御ゲ
インを車体上下速度X2i′に応じて変更するようにした
ものである。この第2実施例では、マイクロコンピュー
タ56の演算処理装置56cで、前述した第1実施例に
おける図10の処理に代えて図13に示す処理を行うよ
うにしたことを除いては前記第1実施例と同様の構成を
有する。
【0042】すなわち、図13の処理は、先ず、ステッ
プS11で上下加速度検出値X2FL″〜X2RR ″を読込
み、次いでステップS12に移行して、ローパスフィル
タ処理によって上下加速度検出値X2FL ″〜X2RR ″を
積分して車体上下速度X2FL′〜X2RR ′を算出し、次
いでステップS13aに移行して、車体上下速度
2F L ′〜X2RR ′をもとに、図14に示す制御ゲイン
算出マップを参照して、制御ゲインαを算出し、これを
記憶装置56dに形成した制御ゲイン記憶領域に更新記
憶する。ここで、制御ゲイン算出マップは、図14に示
すように、車体上下速度X2i′が零のときに“1”以上
の最大値αMAX となり、車体上下速度X2i′が増加する
に応じてこれに反比例して減少し、設定値X2S′に達す
ると、制御ゲインαが“1”となり、以後車体上下速度
2i′の増加にかかわらず制御ゲインαが“1”を維持
する。
【0043】次いで、ステップS13bに移行して、車
体上下速度X2i′及び記憶装置56に格納されている制
御ゲインαをもとに下記(1)式の演算を行って減衰係
数C i を算出する。 Ci =α・X2i′ …………(1) 以後、前述した第1実施例と同様のステップS4〜S1
0に移行して、減衰係数Ci に応じた目標ステップ角θ
Tiを算出し、これに応じたステップ制御量Siを算出し
てステップモータ41FL〜41RRを駆動する。
【0044】この第2実施例によると、減衰係数Ci
算出する制御ゲインαが、図14に示すように、車体上
下速度X2i′が設定値X2S′より小さい領域では、
“1”より大きく車体上下速度X2i′の増加に応じて減
少し、設定値X2S′以上では、“1”に設定されるの
で、前述した第1実施例と同様に、車体上下速度X2i
が遅く振幅が小さいときにも良好な制振効果を発揮し
て、乗員に車体がフワフワする違和感を与えることを確
実に回避することができる。
【0045】なお、上記各実施例においては、減衰力を
制御する弁体31をロータリ形に構成した場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、スプール
形に構成して、圧側と伸側とで異なる流路を形成するよ
うにしてもよく、この場合にはステップモータ41FL〜
41RRの回転軸41aにピニオンを連結し、このピニオ
ンに噛合するラックを連結杆42に取り付けるか又は電
磁ソレノイドを適用して弁体31の摺動位置を制御すれ
ばよい。
【0046】また、上記各実施例においては、路面から
の振動入力による車体の姿勢変化を抑制する場合につい
て説明したが、これに限らず車両の旋回状態、制動状態
等の走行状態を検出して、これによる車体の姿勢変化を
抑制する制御を併せて行うようにしてもよい。さらに、
上記各実施例においては、車体上下加速度X2i′に基づ
いて減衰係数Ci を算出する場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、車体上下速度X2i′と
ばね上及びばね下間の相対速度XDi′とに基づいて下記
(2)式の演算を行って減衰係数Ci を算出してスカイ
フック制御を行うようにしてもよい。
【0047】 Ci =α・X2i′/XDi …………(2) さらにまた、上記各実施例においては、コントローラ4
をマイクロコンピュータ56で構成する場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、積分器、関
数発生器、演算回路、比較器等の電子回路を組み合わせ
てコントローラを構成するようにしてもよい。
【0048】また、上記各実施例においては、車体2の
各車輪1FL〜1RR位置に上下加速度センサ51FL〜51
RRを設けた場合について説明したが、何れか1つの上下
加速度センサを省略して、省略した位置の上下加速度を
他の上下加速度センサの値から推定するようにしてもよ
い。さらにまた、上記実施例においては、ステップモー
タ41FL〜41RRをオープンループ制御する場合につい
て説明したが、これに限らずステップモータの回転角を
エンコーダ等で検出し、これをフィードバックすること
によりクローズドループ制御するようにしてもよい。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るサ
スペンション制御装置によれば、車体側部材及び車輪側
部材間に介装された入力される制御信号に応じて減衰力
を変化させることが可能なサスペンション装置と、前記
サスペンション装置位置でのばね上上下加速度を検出す
る上下加速度検出手段と、少なくとも前記上下加速度検
出手段のばね上上下加速度検出値を積分したばね上上下
速度に基づいて車体の姿勢変化を抑制する前記制御信号
を形成して出力する制御手段とを備えたサスペンション
制御装置において、前記制御手段は、減衰係数に対する
ゲインを、前記ばね上上下速度が設定値以上の領域では
所定値に設定し、ばね上上下速度が設定より小さい領域
ではばね上上下加速度が設定値より減少するに従って非
線形に増加するように設定するゲイン設定手段を備えた
構成としたので、車体上下速度の小さい領域から大きい
領域までの広範囲に亘って良好な制振効果を発揮するこ
とができ、従来例のようにばね上上下速度が小さい領域
での制振効果が足りなくて乗員に車体がフワフワする違
和感を与えることを確実に防止することができるという
効果が得られる。
【0050】また、請求項2に係るサスペンション制御
装置によれば、ゲイン設定手段がばね上上下速度が設定
値以上であるときには所定値に設定し、ばね上上下速度
が設定値より小さい領域では当該ばね上上下速度が設定
値より減少するに従って線形に増加するように設定する
ように構成されているので、制御ゲインを、ばね上上下
速度の設定値からの減少に反比例して増加させることが
でき、小ばね上上下速度での減衰係数を大きくして良好
な制振効果を発揮することができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示す概略構成図である。
【図2】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図3】減衰力可変ショックアブソーバの一例を示す一
部を断面とした正面図である。
【図4】車体上昇時の最大減衰力状態での減衰力調整機
構を示す拡大断面図である。
【図5】車体上昇時の中間減衰力状態での減衰力調整機
構を示す拡大断面図であり、(a)は伸側、(b)は圧
側の作動油経路を夫々示している。
【図6】車体無変動時の減衰力調整機構を示す拡大断面
図であり、(a)は伸側、(b)は圧側の作動油経路を
夫々示している。
【図7】車体下降時の最大減衰力状態での減衰力調整機
構を示す拡大断面図であり、(a)は伸側、(b)は圧
側の作動油経路を夫々示している。
【図8】減衰力可変ショックアブソーバのステップ角に
対する減衰力特性を示す説明図である。
【図9】コントローラの一例を示すブロック図である。
【図10】コントローラの処理手順の一例を示すフロー
チャートである。
【図11】車体上下速度と減衰係数との関係を示す制御
マップを示す説明図である。
【図12】第1実施例の動作の説明に供するタイムチャ
ートである。
【図13】本発明の第2実施例におけるコントローラの
処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図14】車体上下速度と制御ゲインとの関係を示す制
御ゲイン算出マップを示す説明図である。
【符号の説明】
1FL〜1RR 車輪 2 車体 3FL〜3RR 減衰力可変ショックアブソーバ 4 コントローラ 8 ピストン 11 下部半体 12 上部半体 13 伸側油流路 14 圧側油流路 18 伸側ディスクバルブ 19 圧側ディスクバルブ 28 圧側ディスクバルブ 31 弁体 32 貫通孔 33 連通溝 34 長孔 35 ピストンロッド T1〜T3 伸側流路 C1〜C4 圧側流路 41FL〜41RR ステップモータ 51FL〜51RR 上下加速度センサ 56 マイクロコンピュータ 59FL〜59RR モータ駆動回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体側部材及び車輪側部材間に介装され
    た入力される制御信号に応じて減衰力を変化させること
    が可能なサスペンション装置と、前記サスペンション装
    置位置でのばね上上下加速度を検出する上下加速度検出
    手段と、少なくとも前記上下加速度検出手段のばね上上
    下加速度検出値を積分したばね上上下速度に基づいて車
    体の姿勢変化を抑制する前記制御信号を形成して出力す
    る制御手段とを備えたサスペンション制御装置におい
    て、前記制御手段は、減衰係数に対するゲインを、前記
    ばね上上下速度が設定値以上の領域では所定値に設定
    し、ばね上上下速度が設定値より小さい領域ではばね上
    上下速度が設定値より減少するに従って増加するように
    設定するゲイン設定手段を備えていることを特徴とする
    サスペンション制御装置。
  2. 【請求項2】 前記ゲイン設定手段は、ばね上上下速度
    が設定値以上であるときには所定値に設定し、ばね上上
    下速度が設定値より小さい領域では当該ばね上上下速度
    が設定値より減少するに従って線形に増加するように設
    定することを特徴とする請求項1記載のサスペンション
    制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013147182A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP2017071310A (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 トヨタ自動車株式会社 車両用サスペンション制御装置

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JP2013147182A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Toyota Motor Corp 車両制御装置
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