JPH07315029A - 電子制御サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両走行中、常時良好な乗心地を確保するこ
とができる電子制御サスペンション装置を提供すること
を目的とする。 【構成】前記車両の走行路面の状態を検出し、その検出
信号から、車両のバネ上の共振状態を示す共振周波数成
分を抽出する。同様に、不快共振周波数成分と車両のバ
ネ上の共振周波数成分とを抽出する。これら、車両のバ
ネ上の共振周波数成分、不快共振周波数成分およびバネ
上の共振周波数成分を用いて、ショックアブソーバの減
衰力を制御するための演算を行う。この演算結果に基づ
いて、車両の乗心地を向上させるべくショックアブソー
バの減衰力を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の電子制御サスペ
ンション装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の乗心地を良好とし、運転性
能をも向上させるため、ショックアブソーバに備えられ
たスプリングのバネ定数や、ショックアブソーバの減衰
力を路面の状態に応じて可変とする様々なサスペンショ
ン装置が提案されている。例えば、サスペンション剛性
の強さを変化させる技術として、特開平５−２８６３２
６号公報に開示のショックアブソーバの減衰力制御装置
を挙げることができる。この従来装置におけるショック
アブソーバの基準減衰力はあらかじめミディアムに設定
されている。。また、路面凹凸状態を検知する車体上下
加速度検出センサの出力信号から、バネ上共振状態、バ
ネ上とバネ下の中間の共振により発生する不快共振状態
を示す各共振周波数成分を抽出する。そして、このよう
に抽出されたバネ上共振周波数成分の大きさと不快共振
周波数成分の大きさとを比較し、乗員の乗心地を向上さ
せるべくサスペンション剛性の強さとしてショックアブ
ソーバの減衰力を基準減衰力であるミディアムから可変
制御している。

【０００３】

【発明の課題】しかしながら、従来のものでは、上述の
如く、ショックアブソーバの基準減衰力があらかじめミ
ディアムに設定されており、基準減衰力は車両の運転状
態に応じて変化する車体姿勢に対処すべく可変制御され
ることはない。また、従来のショックアブソーバの減衰
力調整は、前記車両のバネ上および不快の各共振周波数
成分等の、乗員の乗心地を表す各検知信号に基づいて、
あらゆる状況下において乗心地を向上させる制御を実行
することを試みている。しかし、前記各検知信号による
乗員の乗心地を向上するための制御によって、車両の走
行安定性を確保、向上をも両立させることは非常に困難
である。これは、車両の走行速度あるいは車両の発進，
停止時や旋回走行時に発生する、スクォート，ダイブ，
ロール等の姿勢変化を、上記検知信号から判断すること
は不可能だからである。また、車両の走行性を向上する
ために、乗員の乗心地よりも、車両の安定性を重視した
方がよい場合もある。例えば、各検知信号に従って基準
減衰力から減衰力を制御している際に、車両に上述の姿
勢変化が生じても、かかる姿勢変化を抑制するような減
衰力制御は行われず、車両の走行安定性を向上すること
が困難である。

【０００４】本発明は、このような従来装置の有する問
題に着目してなれたもので、その目的は、車両の乗り心
地と車両の走行安定性とを高次元で両立させることが可
能な電子制御サスペンション装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決する手段】上記課題を解決するために、本
発明の請求項１に記載された電子制御サスペンション装
置は、車両の走行路面の凹凸状態に対応した信号を出力
する路面状態出力手段と、前記路面状態出力手段が出力
する信号から、前記車両のバネ上共振周波数成分および
不快共振周波数成分をそれぞれ抽出する抽出手段と、車
両に姿勢変化を生じさせる運転状態を検出し、かかる運
転状態に基づいて、基本となるサスペンション剛性の強
さを決定する基本サスペンション剛性決定手段と、前記
抽出手段によって抽出されたバネ上共振周波数成分およ
び不快共振周波数成分より上記基本となるサスペンショ
ン剛性の強さに対する補正量を算出し、この補正量によ
って上記基本となるサスペンション剛性の強さを補正す
る補正手段と、前記補正手段によって補正されたサスペ
ンション剛性の強さにしたがって、車両のサスペンショ
ン剛性を調整する調整手段とを備えることを特徴とす
る。

【０００６】また、請求項２に記載のように、請求項１
に記載の電子制御サスペンション装置において、前記補
正手段は、バネ上共振周波数成分の大きさと、不快共振
周波数成分の大きさとの相対比較の下に、相対的に前記
バネ上共振周波数成分が大きい場合には、前記サスペン
ション剛性を強くするように補正量を算出し、相対的に
前記不快共振周波数成分が大きい場合には前記サスペン
ション剛性を柔らかくするように補正量を算出するよう
にしてもよい。

【０００７】また、請求項３に記載のように、請求項２
に記載の電子制御サスペンション装置において、前記補
正手段は、前記バネ上共振周波数成分の大きさを、所定
の第１のしきい値と比較することによって、少なくとも
２段階の大きさに判別し、かつ、前記不快共振周波数成
分の大きさを所定の第２のしきい値と比較することによ
って少なくとも２段階の大きさに判別するとともに、上
記判別後の両者の大きさを比較することによって相対比
較を行うようにしてもよい。

【０００８】また、請求項４に記載のように、請求項１
から請求項３のいずれかに記載の電子制御サスペンショ
ン装置において、前記調整手段が調整するサスペンショ
ン剛性は、ショックアブソーバの減衰力であり、前記補
正手段が算出する補正量は、減衰力の加減量とする。ま
た、請求項５に記載のように、請求項１から請求項３の
いずれかに記載の電子制御サスペンション装置におい
て、前記抽出手段は、バネ下共振周波数成分の大きさを
も抽出し、かかる大きさが第３のしきい値以上の場合に
は、前記サスペンション剛性の強さが所定の強さよりも
柔らかくなることを禁止する禁止手段を備えるように構
成してもよい。

【０００９】また、請求項６に記載のように、請求項２
もしくは請求項３に記載の電子制御サスペンション装置
において、前記路面状態出力手段は、少なくとも車体の
左右に各々設けられ、前記左右に設けられた路面状態検
出手段から出力される信号のバネ上共振周波数成分の大
きさが共に大きいと判別されるときに、バネ上共振周波
数成分の大きさが大きいと判断するようにするのが効果
的である。

【００１０】また、請求項７に記載のように、請求項２
もしくは請求項３に記載の電子制御サスペンション装置
において、前記路面状態出力手段は少なくとも車体の左
右に各々設けられ、前記左右に設けられた路面状態出力
手段から出力される信号のどちらか一方において、不快
共振周波数成分の大きさが大きいと判別されるときに、
不快共振周波数成分の大きさが大きいと判断するように
構成するのがよい。

【００１１】また、請求項８に記載のように、請求項５
に記載の電子制御サスペンション装置において、前記路
面状態出力手段は少なくとも車体の左右に各々も受けら
れ、前記左右に設けられた路面状態出力手段から出力さ
れる信号のどちらか一方において、バネ下共振周波数成
分の大きさが大きいと判別される時に、バネ下共振周波
数成分が大きいと判断するように構成するのがよい。

【００１２】さらに、請求項９に記載のように、請求項
５に記載の電子制御サスペンション装置において、不快
共振周波数成分の大きさおよびバネ下共振周波数成分の
大きさの判定は、それらの大きさが前記第２および第３
のしきい値以下となった後も所定時間その判定を保持す
るとともに、不快周波数成分の判定保持時間は、バネ下
共振周波数成分の判定保持時間よりも短い時間に設定す
ることが望ましい。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の電子制御サスペンション装置
は、前記車両の走行路面の凹凸状態を示す信号を検出
し、その検出信号から、乗員にフワフワ感を与えるバネ
上共振周波数成分を抽出する。また、乗員が不快感を感
じる不快共振周波数成分をも抽出する。また、車両の運
転状態から車両の姿勢変化の度合いを検知し、この結果
に応じてサスペンション剛性の基本的な強さを決定す
る。この基本的なサスペンション剛性の強さを、上述の
バネ上共振周波数成分および不快共振周波数成分に応じ
て補正する。この補正後のサスペンション剛性の強さに
従って、サスペンション剛性を調整することによって、
基本となるサスペンション剛性の強さによって車両の姿
勢変化を抑えつつ、バネ上の共振周波数成分及び不快共
振周波数成分によって基本サスペンション剛性を補正す
ることにより、ばね上共振による乗員のフワフワ感や不
快共振による乗員のゴツゴツ感を抑制する。このように
して、車両の乗心地と走行安定性との両立が図られる。

【００１４】なお、請求項２に記載の電子制御サスペン
ション装置では、基本的なサスペンション剛性の強さを
補正する際に、バネ上共振周波数成分の大きさと不快共
振周波数成分の大きさとを相対的に比較する。そして、
バネ上共振周波数成分が大きい場合には、乗員が感じる
フワフワ感を改善するべく、サスペンションの剛性を強
くするように補正量を演算し、補正する。また相対的に
不快共振周波数成分が大きい場合には、乗員が感じるゴ
ツゴツ感を改善するべく、サスペンションの剛性を弱く
するように補正量を演算し、補正する。

【００１５】また、請求項３に記載の電子制御サスペン
ション装置では、基本的なサスペンション剛性の強さを
補正する際に、バネ上共振周波数成分の大きさを少なく
とも２段階以上に判別するために、バネ上共振周波数成
分の大きさをあらかじめ定められた例えば第１のしきい
値と比較する。これによって、バネ上共振周波数成分の
大きさを２段階に判別する。また、不快共振周波数成分
の大きさを少なくとも２段階以上に判別するために、不
快共振周波数成分の大きさをあらかじめ定められた例え
ば第２のしきい値と比較する。これによって、不快共振
周波数成分の大きさを２段階に判別する。このように判
別されたバネ上および不快の各共振周波数成分の大きさ
の段階を相対比較することによって、サスペンション剛
性の強さの補正量を決定する。

【００１６】また、請求項４に記載の電子制御サスペン
ション装置では、サスペンションの剛性の強さとして、
ショックアブソーバの減衰力を調整する。従って、補正
量は、ショックアブソーバの減衰力に加減する減衰力の
加減量である。また、請求項５に記載の電子制御サスペ
ンション装置では、バネ上および不快共振周波数成分の
大きさに加えて、バネ下の共振周波数成分をも抽出す
る。そして、乗員が車両のばたつき感を感じる程のバネ
下の共振状態であるかどうかを判断するために、このバ
ネ下共振周波数成分の大きさを、あらかじめ定められた
例えば第３のしきい値と比較する。この際、バネ下共振
周波数成分の大きさが第３の所定値よりも大きい場合
は、乗員のばたつき感を改善するべく、サスペンション
の剛性の強さが所定の強さよりも柔らかくなることを禁
止する。

【００１７】また、請求項６に記載の電子制御サスペン
ション装置では、少なくとも前記車両の左右において、
独立して走行路面の凹凸状態を示す信号を検出し、この
各々の検出信号からバネ上の共振周波数成分の大きさを
検知する。そして、各々の検出信号からのバネ上の共振
周波数成分の大きさがともに大きいと判断された場合
に、車両のバネ上の共振周波数成分が大きい状態であ
る、乗員にフワフワ感を与える状態であると判断する。

【００１８】また、請求項７に記載の電子制御サスペン
ション装置では、少なくとも前記車両の左右において、
独立して走行路面の凹凸状態を示す信号を検出し、この
各々の検出信号から不快共振周波数成分の大きさを検知
する。そして、各々の検出信号からの不快共振周波数成
分の大きさにおいて、どちらか一方の不快共振周波数成
分の大きさが大きい場合に不快共振周波数成分が大きい
状態であり、乗員にゴツゴツ感を与える状態であると判
断する。

【００１９】また、請求項８に記載の電子制御サスペン
ション装置では、少なくとも前記車両の左右において、
独立して走行路面の凹凸状態を示す信号を検出し、この
各々の検出信号からバネ下の共振周波数成分の大きさを
検知する。そして、各々の検出信号からのバネ下共振周
波数成分の大きさにおいて、どちらか一方のバネ下共振
周波数成分の大きさが大きい場合にバネ下共振周波数成
分が大きい状態であり、乗員にばたつき感を与える状態
であると判断する。

【００２０】また、請求項９に記載の電子制御サスペン
ション装置では、不快共振周波数成分およびバネ下共振
周波数成分の大きさが、前記第２、第３のしきい値より
も小さくなって、乗員にゴツゴツ感およびばたつき感を
与える共振周波数が検知されなくなっても、所定時間の
間第２、第３のしきい値以上の大きさの不快およびバネ
下の各共振周波数成分が検出された時の判定を保持す
る。そして、この判定の保持時間は、不快共振周波数成
分の大きさの判定保持時間よりも、バネ下共振周波数成
分の大きさの判定保持時間よりも短い時間に設定されて
いる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を詳細に説明するために、実施
例を図面とともに説明する。図１は、第１実施例の構成
を表すブロック図である。前後左右の各車輪１、２、
３、４に設置される車輪速度センサ１０、１１、１２、
１３において、車輪速度信号を検出する。この車輪速度
信号は、電子制御装置ＥＣＵ１００内に設置されている
フィルタ部５０に入力される。このフィルタ部５０は、
後述するように、バネ上共振フィルタと不快共振フィル
タとバネ下共振フィルタの３部から形成されている。こ
れら各フィルタにて、バネ上共振周波数成分、不快共振
周波数成分およびバネ下共振周波数成分を抽出する。

【００２２】また、電子制御装置ＥＣＵ１００内におい
て、車輪速度信号から算出される車輪速度および車輪加
速度等を用いて、車両の姿勢変化を判断するべく、車体
速度が演算される。この車体速度の大きさに応じて、車
両の走行安定性を確保、向上させるべく、サスペンショ
ン４０、４１、４２、４３の基準減衰力が決定される。

【００２３】上記の如く抽出された各周波数成分は、電
子制御装置ＥＣＵ１００内において、それぞれに対して
少なくとも１値づつ定められた所定値およびしきい値と
比較される。この比較結果によって、各周波数成分の大
きさのレベルが検知される。これらのレベルに応じて、
乗員のフワフワ感、ゴツゴツ感およびバタツキ感を解消
して乗心地の向上を図るべく、基準減衰力から加減され
る減衰力が決定される。これら基準減衰力と、乗心地を
向上させるための基準減衰力に加減される減衰力を用い
て、ショックアブソーバ２０、２１、２２、２３の減衰
力を制御することによって、サスペンション４０、４
１、４、２、４３の剛性を調整する。

【００２４】このようにすることによって、車両の乗心
地と走行安定性を両立することが可能になる。図２は、
減衰力を５段階変化させることが可能なサスペンション
に、本発明を適用した実施例の、電子制御装置ＥＣＵ１
００内において実行されるメインルーチンを表すフロー
チャートである。

【００２５】本実施例における制御が開始されると、ま
ずステップ１００において、以下に説明する制御中に採
用される各種パラメータおよびフラグを初期化する。ス
テップ１１０では、車輪速度センサ１０、１１、１２、
１３からの出力信号より、各車輪の車輪速度、および、
車輪加速度を演算する。また、車輪速度センサ１０、１
１、１２、１３の出力信号は、このフローが終了するま
で記憶保持する。

【００２６】ステップ１２０では、車輪速度および車輪
加速度等を用いて、車体速度を演算する。ステップ１３
０では、車両走行路面状態を検知するために、車輪速度
信号から、車両のバネ上の共振状態を示すバネ上共振周
波数成分を、バネ上フィルタを用いて抽出する。このバ
ネ上共振周波数成分の振幅の大きさは、車両が路面高低
においてうねった路面を走行した場合の、乗員のフワフ
ワ感の度合いを示している。

【００２７】ステップ１４０では、バネ上共振周波数成
分の大きさとあらかじめ定められた少なくとも１つの所
定値とを比較する。これによって、バネ上の共振周波数
成分から、車両の走行路面からの影響によって車体がど
れくらいのうねりまたはあおりを発生し、乗員にフワフ
ワ感を与えるかを判定する。なお、この判定は、所定値
数に応じた出力レベル数に分割判定され、このフロー実
行中、記憶保持される。本実施例では２つの所定値とバ
ネ上共振周波数成分との大きさを比較し、あおりレベル
を３段階に判定する。

【００２８】また、ステップ１５０では、車輪速度信号
から、悪路を走行している場合のゴツゴツ感のような、
乗員が不快感を感じる周波数範囲である不快不快共振周
波数成分を、不快共振フィルタを用いて抽出する。ステ
ップ１６０では、不快共振周波数成分の大きさとあらか
じめ定められた少なくとも一つの所定値とを比較する。
これによって、不快不快共振周波数成分から、車両の走
行路面がどれくらいの悪路であり、乗員にゴツゴツ感の
ような不快感を与えるかを判定する。また、この判定
は、所定値数に応じた出力レベル数に分割判定され、こ
のフロー実行中、記憶保持される。本実施例では２つの
所定値と不快共振周波数成分との大きさを比較し、ゴツ
ゴツレベルを３段階に判定する。

【００２９】さらに、ステップ１７０では、上記車輪速
度信号から、車両のバネ下の共振状態を示す共振周波数
成分をバネ下共振フィルタにて抽出する。ステップ１８
０では、バネ下共振周波数成分の大きさとあらかじめ定
められた少なくとも一つのしきい値とを比較する。これ
によって、バネ下の共振周波数成分から、車輪がどれほ
どのばたつきを発生し、乗員にばたつき感を与えるかを
判定する。また、この判定は、しきい値数に応じて各ば
たつきレベルに分割判定され、このフロー実行中、記憶
保持される。なお、車体のばたつきは、主に走行路面が
後述するハーシュ路である場合に発生する。

【００３０】ここで、図８を用いて、各共振周波数成分
を抽出するバネ上、不快およびバネ下の各共振周波数帯
フィルタについて簡単に説明する。図８に示すように、
バネ上共振フィルタでは、乗員のフワフワ感の原因とな
る１〜２Hzのバネ下共振周波数成分が抽出される。ま
た、不快共振フィルタでは、乗員のゴツゴツ感の原因と
なる５〜９Hzの不快共振周波数成分が抽出される。ま
た、バネ下共振フィルタでは、車輪のばたつきを表して
いる１０〜１６Hzのバネ下共振周波数成分が抽出され
る。

【００３１】ステップ１９０では、車両の走行状況を検
出するために、車体速度の変化を検知する。この車体速
度の変化に応じて、サスペンション４０、４１、４２、
４３に設置されているショックアブソーバ２０、２１、
２２、２３の減衰力の基準を随時補正することによっ
て、車速感応の基準減衰力を決定する。ステップ２００
では、ステップ１３０〜１８０における、各共振周波数
成分の抽出、出力レベル判定の結果を用いて、ショック
アブソーバ２０、２１、２２、２３の基準減衰力に加減
する減衰力の所定値、すなわち乗心地加減値を算出す
る。

【００３２】ステップ２１０では、ステップ１９０およ
び２００において算出された基準減衰力と、乗心地加減
値とを用いて、サスペンション４０、４１、４２、４３
の減衰力である車速感応乗心地加減値を決定する。ステ
ップ２２０では、ステップ１７０にて判定されたバネ下
共振周波数成分の出力レベルに応じて、実際に、車両に
発生しているばたつきが過大なものであるかどうかを判
定する。

【００３３】ステップ２３０では、ステップ２１０およ
び２２０における判定結果に応じて、乗員の乗心地およ
び走行安定性を高次元で両立させるべく、サスペンショ
ン４０、４１、４２、４３の最適な減衰力を決定する。
ステップ２４０では、ステップ２３０における最適減衰
力の決定結果を反映させるべく、電子制御サスペンショ
ンの減衰力を調整する。

【００３４】図３は、ステップ１９０における車速感応
減衰力基準の決定の方法を表すフローチャートである。
すなわち、このステップ３００からのフローにおいて、
車両の姿勢変化として車体速度を採用し、サスペンショ
ン剛性の基準となる基準減衰力Ａを決定する。なお、路
面状況による乗心地への悪影響が無い場合は一般的に、
車両が低中速走行をしている場合には減衰力を低く設定
しておいた方が、乗員の乗心地が良く、また、車両が高
速走行になるほど減衰力を高く設定すると、乗員の乗心
地は良好になる。

【００３５】この図３のフローでは、一例として、車両
の姿勢変化すなわち車体速度に応じてサスペンション４
０、４１、４２、４３の基準減衰力ＡをＡ＝１〜４の４
段階に決定している。なお、基準減衰力Ａ＝１に近いほ
どサスペンション剛性が低いということを示し、基準減
衰力Ａ＝４に近いほどサスペンション剛性が高いという
ことを示す。

【００３６】ステップ３００からスタートし、現在、車
両が低速走行中であるかどうかを判定する。ここでは一
例として、車体速度が時速４km以下であるか否かによっ
て判定している。ここで、車体速度が時速４km以下であ
る場合にはステップ３１０に進む。ステップ３１０で
は、車両が低速走行中であるとして、サスペンション４
０、４１、４２、４３の基準減衰力Ａを３とする。車両
が低速走行を行う時はというのは、車両の停止直前およ
び発進直後が多いため、車体にかかる駆動力、制動力に
よる車体の荷重移動が発生する確率が大きい。よってあ
る程度サスペンション４０、４１、４２、４３の減衰力
を高く設定しておく必要がある。

【００３７】ステップ３００において、車体速度が４km
以上である場合、ステップ３２０にて、車両が中低速走
行中であるか否かを判定する。この際の車体速度の比較
所定値として５０kmを採用し、車体速度が５０km以上か
否かを判定する。ここで、車体速度が５０km以下である
場合には、ステップ３３０に進む。ステップ３３０で
は、車両が中低速走行中であるとして、基準減衰力Ａを
１と決定する。

【００３８】以下、ステップ３４０〜ステップ３８０ま
で、以上と同様にサスペンション４０、４１、４２、４
３の減衰力レベルを車体速度に応じて決定する。この場
合、ステップ３４０および３６０では、車体速度の比較
所定値としてそれぞれ９０km、１２０kmを採用してい
る。これら比較所定値と車体速度とを比較することによ
って、車両の姿勢変化に応じて基準減衰力Ａを合計４段
階に決定する。

【００３９】次に、図２のステップ２００における、シ
ョックアブソーバ２０、２１、２２、２３の基準減衰力
Ａに加減する乗心地加減値Ｂの決定方法を、図４のフロ
ーチャートに示す。ここでは、バネ上および不快の両共
振周波数成分の発生にともなって乗員に悪影響を与える
あおりうねりおよびゴツゴツ感の双方に対処して乗員の
乗心地を向上するべく、サスペンション４０、４１、４
２、４３の基準減衰力を加減して調整する。なお、この
フローチャートでは、バネ上共振周波数成分および不快
共振周波数成分を各々２つの所定値と比較して、それぞ
れ３段階に判別している例を説明する。

【００４０】ステップ４００からスタートし、バネ上共
振周波数成分の大きさによって、車体のあおりまたはう
ねりの状況から乗員に及ぼす影響を判断する。ここで、
バネ上共振周波数成分が大きく車体のあおりレベルが高
いと判断された場合には、ステップ４１０に進む。ここ
では、サスペンション４０、４１、４２、４３の剛性
を、現在の基準減衰力から５段階分高くするように、乗
心地加減値Ｂを５と決定する。

【００４１】なお、乗心地加減値Ｂは、以下ような減衰
力調整を基準に決定される。すなわち、バネ上共振周波
数成分が大きく、車体のあおりレベルが高い場合には、
サスペンション剛性を強くした方が、乗員の乗心地は改
善される。このため、バネ上共振周波数成分が大きい場
合には、減衰力を高めるように調整する。また、不快共
振周波数成分が大きく、車体のゴツゴツレベルが高い場
合には、サスペンション剛性を弱くした方が、乗員のゴ
ツゴツ感は改善される。よって、不快共振周波数成分が
大きい場合には、減衰力を低くするように調整する。

【００４２】ステップ４２０において、あおりレベルが
中程度であると判断されると、ステップ４３０〜４７０
において、バネ上共振状態と同時に不快共振状態に陥っ
ていないかを判断する。ステップ４３０にて、不快共振
周波数成分の大きさから乗員が感じるゴツゴツ感の大き
さ、すなわちゴツゴツレベルを判断する。ここで、ゴツ
ゴツレベルが高いと判断された場合には、あおりレベル
が中程度であることと、ゴツゴツレベルが高いというこ
との双方を加味して乗心地加減値Ｂを１と決定する。

【００４３】また、ステップ４５０では、ゴツゴツレベ
ルが中程度であるか否かを判断する。ここで、あおりレ
ベルおよびゴツゴツレベル共に中程度である場合には、
ステップ４６０において乗心地加減値Ｂを２と決定す
る。これは、乗員のあおり感とゴツゴツ感とを比較した
場合、あおり感の方が乗員の乗心地に大きな悪影響を与
えているためである。つまり、同程度、車体のあおりと
ゴツゴツ感が発生している場合には、あおりを抑制する
ように、サスペンション４０、４１、４２、４３の減衰
力を調整した方が乗員の乗心地が向上されることとな
る。

【００４４】ステップ４７０では、あおりレベルが中程
度で、ゴツゴツレベルは低いとして乗心地加減値Ｂを１
に決定する。ステップ４８０〜５２０では、バネ上共振
状態による車体のあおり状態が低い場合に、不快共振状
態による乗員のゴツゴツ感を抑制するための、乗心地加
減値Ｂを決定する。

【００４５】ステップ４８０および５００では、ゴツゴ
ツレベルが高いレベルか、中程度のレベルかを判断す
る。これによって、ゴツゴツレベルが高い場合には、ス
テップ４９０において乗心地加減値Ｂを−３に決定す
る。ゴツゴツレベルが中程度の場合には、ステップ５１
０において乗心地加減値Ｂを−２に決定する。ステップ
５２０では、あおりレベルもゴツゴツレベルも低いとし
て、サスペンション４０、４１、４２、４３の現在の減
衰力をそのまま保持する。

【００４６】以上のように車体のバネ上共振状態および
不快共振状態の双方を考慮した乗心地加減値Ｂを決定す
る。この際、ステップ４００において、あおりレベルが
高い場合には、不快共振周波数成分によるゴツゴツレベ
ルを考慮せずに、サスペンション剛性を最大値までアッ
プするように制御している。これは、車体のあおりレベ
ルが大きい場合というのは、車体の上下方向等の揺れに
よって最も車両の走行安定性に影響がでるため、乗員の
ゴツゴツ感に優先して、車体のあおりを抑制するように
サスペンション剛性を制御する。

【００４７】次に、図２のステップ２１０における、車
速感応の基準減衰力Ａと、乗心地加減値Ｂとを用いた、
車速感応乗心地加減値Ｃの演算を、図５のフローチャー
トにおいて説明する。ステップ６００では、図３および
図４において算出される基準減衰力Ａと乗心地加減値Ｂ
とを単純に足し合わせ、車速感応乗心地加減値Ｃを算出
する。

【００４８】なお、ステップ６１０〜６５０では、車速
感応乗心地加減値Ｃがサスペンション減衰力の変化許容
段階である、Ｃ＝１〜５の５段階内に、車速感応乗心地
加減値Ｃが収まっているかどうかを判断する。ステップ
６００にて、車速感応乗心地加減値Ｃが０以下になった
場合には、最低の減衰力値Ｃ＝１を選択し、車速感応乗
心地加減値Ｃが５以上になった場合には最大の減衰力値
Ｃ＝５を選択するようにする。

【００４９】次に、図６に示すフローチャートでは、図
２のステップ１８０にて判定されるばたつきレベルが、
実際どれくらい乗員の乗心地および走行安定性に影響を
及ぼすものかを判定する。さらに、これに応じてばたつ
き制振値Ｄを決定する。ここで、ばたつき制振値Ｄにつ
いて説明する。車体のバネ下が所定以上のばたつきを有
している場合には、サスペンション４０、４１、４２、
４３の減衰力レベルを所定レベル以上に保たなければ、
車輪等のばたつきが抑制されず、車両の走行安定性を妨
げるものとなる。ばたつき制振値Ｄは、この時のサスペ
ンション４０、４１、４２、４３減衰力を保持する所定
レベルを表している。

【００５０】ステップ７００では、図２のステップ１８
０において、判定、記憶保持されたばたつきレベルの大
きさから、現在、乗員の乗心地および走行安定性に著し
い悪影響を与えているか否かを判定する。ステップ７１
０では、車両のばたつきが乗員の乗心地および走行安定
性に著しい悪影響を与えているレベルであるとして、ば
たつき制振値Ｄを２に設定する。よって、例えば、不快
共振周波数成分のみがいくら大きくても、サスペンショ
ン４０、４１、４２、４３の減衰力は基準減衰力２以下
には調整されない。

【００５１】また、ステップ７２０では、車両のばたつ
きが乗員の乗心地および走行安定性にそれほど影響を与
えていないとして、ばたつき制振値Ｄを１に設定する。
以上のように決定される車速感応乗心地加減値Ｃとばた
つき制振値Ｄとを用いて、最適減衰力値を決定するフロ
ーチャートを図７に示す。ステップ８００では、車速感
応乗心地加減値Ｃとばたつき制振値Ｄとの大きさを比較
する。ここで、車速感応乗心地加減値Ｃの方がばたつき
制振値Ｄよりも大きい値を採っている場合には、車速感
応乗心地加減値Ｃの値を最適減衰力値として採用する。

【００５２】また、車速感応乗心地加減値Ｃよりもばた
つき制振値Ｄの方が大きい場合は、最適減衰力値にばた
つき制振値Ｄを採用する。これは、車両が過度のバネ下
共振状態に陥っている場合には、車両の速度条件および
不快共振状態によるゴツゴツ感に優先して、サスペンシ
ョン４０、４１、４２、４３の減衰力を所定の減衰力以
上に保持するということを意味する。このようにするこ
とによって、バネ下のばたつきによる走行安定性の阻害
を優先的に防止することが可能である。

【００５３】以上詳述したように、本実施例では、車体
速度等によって車両の姿勢変化走行条件に応じたサスペ
ンション４０、４１、４２、４３の基準減衰力を決定す
る。この基準減衰力にバネ上、不快およびバネ下の各共
振周波数成分から判断された上記乗心地加減値Ｂ分の減
衰力を加減して、路面状況に適するように補正してい
る。

【００５４】一般に減衰力が変化すると、それにより車
両に発生する振動の各周波数成分のレベルも変化する。
そこで、本件は姿勢制御の要求により基準減衰力を決定
して姿勢変化を抑制するとともに、変化する基準減衰力
に対して乗心地下限値を加えることにより、基準減衰力
が変化した状態における車両に発生する各周波数成分の
レベルに即した乗心地制御が行われる。このようにする
ことによって、車両の乗心地と、車両の姿勢変化、走行
条件等による走行安定性との双方を考慮したサスペンシ
ョン剛性の制御が可能になる。また、車体のあおりレベ
ルが過大な場合には、乗員のゴツゴツ感に優先してサス
ペンション４０、４１、４２、４３の減衰力を最大レベ
ルまでアップしている。また、バネ下のばたつきが所定
レベル以上である場合、サスペンション４０、４１、４
２、４３の減衰力を所定以上に保持している。このよう
にすることによって、より一層、車両の走行安定性を向
上することができる。

【００５５】次に、第１実施例における作動を、図９に
基づいて説明する。図９は、車両が実際の路面を走行し
た場合に、サスペンション４０、４１、４２、４３の減
衰力が判断される過程を、時間を横軸にとって示してい
る。図９に示すように、最初、平滑路を走行していた車
両が、順次ゴツゴツ路、ゴツゴツ路とあおりおよびうね
り路との両方の特徴を有している複合路、あおりおよび
うねり路を通過する。一連の路面にはハーシュ路特有の
凹凸を有している。ここで、ゴツゴツ路とは、悪路を走
行した場合に、乗員がゴツゴツした不快感を感じる４〜
７Hz程度の共振周波数成分を発生させる路面のことであ
る。うねり路とは、連続して高低差を持つ路面を走行し
た場合に、乗員がフワフワした感覚を持つ１〜２Hz程度
の共振周波数成分を発生させる路面のことである。ハー
シュ路とは、高架等を走行した場合に、高架の継ぎ目等
の凹凸が少なくとも１ヶ所以上ある１０〜１６Hz程度の
共振周波数成分を発生させる路面のことである。このハ
ーシュ路を走行した際には、車輪がばたつき、車輪と路
面との接地荷重の変動が大きく、さらに乗員は車輪のば
たつき感を感じる。

【００５６】このような路面を走行した際に、車輪速度
センサ信号から抽出されるバネ上共振周波数成分、不快
共振周波数成分、バネ下共振周波数成分は、各フィルタ
にて、図９のｂ），ｃ），ｄ）のような波形に抽出され
る。バネ上共振周波数成分と不快共振周波数成分とは、
あらかじめ定められているそれぞれ少なくとも１つの所
定値と比較される。本実施例においては、あらかじめ定
められた２つの所定値とバネ上共振周波数成分による振
幅を比較する。これによって、バネ上共振周波数成分レ
ベルを表す小、中、大の３段階に判別する。また、あら
かじめ定められた２つの所定値と不快共振周波数成分に
よる振幅を比較し、図９に示すように、不快共振周波数
成分レベルを表す小、中、大の３段階に判別する。これ
らの判別結果は、相対的に比較され、バネ上共振周波数
成分が相対的に大の時は、路面のうねりによるフワフワ
感を低下させるために、サスペンション４０、４１、４
２、４３の減衰力を高くするようにプラスの因数を使用
する。また不快共振周波数成分が相対的に大の時は、ゴ
ツゴツ感を低下させるために、ショックアブソーバ２
０、２１、２２、２３の減衰力を低くするようにマイナ
スの因数を使用する。

【００５７】前述のバネ上共振周波数成分レベルと不快
共振周波数成分レベルとも、それぞれ所定の短期間ごと
に順次算出されるが、それぞれ判定レベルは所定時間保
持される。この場合、不快共振周波数成分レベルの判定
保持時間は、後述するバネ下の共振状態の判定保持時間
よりも短い時間に設定する。というのは、不快共振周波
数成分とバネ下共振周波数成分とは、発生する路面状況
から、同時に増加することが予想される。この場合、不
快共振周波数レベルの判定保持時間をバネ下の共振状態
の判定保持時間よりも短い時間に設定しておかないと、
バネ下共振周波数成分発生時の方が、減衰力が短時間で
切り替わるため、減衰力切り替えによる摺動によって乗
員に違和感が生じるからである。

【００５８】前述のバネ下共振周波数成分は、あらかじ
め定められた少なくとも一つのしきい値と比較される。
この実施例では、一つのしきい値とバネ下共振周波数成
分の大きさとを比較し、２段階にバネ下共振周波数成分
レベルを判定する例を示す。バネ下共振周波数成分の出
力信号がこのしきい値を越えた場合、バネ下共振状態で
あるということを示すレベル判定を、所定時間保持す
る。

【００５９】乗心地加減値Ｂは、ｈ）に示すように、バ
ネ上共振周波数成分レベルと不快共振周波数成分レベル
との関係において、図４にて前述したように決定され
る。上述した、バネ下共振周波数成分レベル判定と、乗
心地加減値とを用いて、現走行中のサスペンション４
０、４１、４２、４３の基準減衰力から、最適な減衰力
を決定する。図９のｊ）に示すように、平滑路において
は、サスペンション４０、４１、４２、４３の基準減衰
力は、図３にて前述したように、車体速度に応じて決定
される基準減衰力３に制御されている。すなわち、現在
車両は９０kmから１２０km以下にて走行していることと
なる。この車両がゴツゴツ路面に突入した後、乗心地加
減値は段階を踏んで−２、−３と移行する。この乗心地
加減値は基準減衰力に加減される値を表している。Ａ地
点において、バネ下共振周波数成分が現在のしきい値以
上の出力値をとっているため、減衰力があらかじめ定め
られた最低減衰力レベルであるバネ下制振値Ｄ＝２以下
にはならないように制御が働く。よって乗心地加減値演
算結果によると、Ａ’の点線のように、減衰力は最低減
衰力に制御されることになるが、最低減衰力レベル２に
保持制御される。低い減衰力に制御されていたサスペン
ション４０、４１、４２、４３は、複合路に突入し、減
衰力レベル４まで引き上げられる。しかし、Ｂ地点に
て、車体速度が５０kmから９０km以下の間に変化し、図
９のｉ）に示すように基準減衰力の値が３から２に低下
したとする。よって、このＢ地点からは、基準減衰力２
に乗心地加減値が加減されることとなる。また、Ｂ地点
近傍にてバネ下共振周波数成分がしきい値以上の出力値
をとっているが、サスペンション減衰力は最低減衰力レ
ベル２以上に制御されている。このため、バネ下共振周
波数成分に関わらず減衰力は制御される。

【００６０】車両は、Ｃ地点からうねり路に突入する。
この時点で、車両のバネ上共振周波数成分のレベルが大
のレベルに達している。この場合、図４に示すように乗
心地加減値は５になる。つまり、サスペンションの減衰
力が最低の基準減衰力１に制御されている場合において
も、バネ上共振周波数成分レベルが大の場合には、サス
ペンション剛性は最大に制御されることとなる。すなわ
ち、この時、いくら不快共振周波数成分が大きく検出さ
れて乗員にゴツゴツ感を与えていようとも、車体のあお
り等による車両の不安定性を向上させることを重視し
て、サスペンション剛性を最大に制御する。

【００６１】次に本発明の第２実施例について説明す
る。なお、上記第１実施例と同様の構成および作動効果
を有する箇所の説明は省略する。上述の第１実施例で
は、図４等に示すように各共振周波数成分のレベルから
乗心地加減値を決定していた。しかし、図１０に示すよ
うな線形対称マップを用いて、基本減衰力を車両走行時
の路面状態に適するように補正する乗心地加減値を決定
してもよい。すなわち、バネ上共振周波数成分レベルお
よびバネ下共振周波数成分レベルの決定の後に、この線
形対称マップを用いるようにする。このように本発明を
実施しても第一実施例同様の効果を得ることが可能であ
る。

【００６２】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、以下のように種々変形可能である。例えば、上
記実施例では、路面状態を検出する際に、車輪速度セン
サ１０、１１、１２、１３を用いていたが、ピエゾセン
サ、加速度センサ、ハイトセンサを用いてもよい。ま
た、上記実施例では、バネ上共振周波数成分レベルと不
快共振周波数成分レベルとによって、ショックアブソー
バ２０、２１、２２、２３の減衰力調整量である乗心地
加減値を判定する際に、図１０に示すように、線形対称
なマップを用いていた。このようなマップ領域に、バネ
上共振周波数成分が非常に大きな所定の値よりも大きい
値となった場合には、同時に不快共振周波数成分が非常
に大きな値となっているときにおいても、減衰力を最大
または所定以上の大きさに保持するようにサスペンショ
ン剛性を制御する領域を作成しておいてもよい。このよ
うにすることによって、路面の非常に大きなあおりまた
はうねりによって、車体が大きくバウンドし、車体の損
傷の危険性を有した場合において、車体および乗員の安
全を優先してサスペンション４０、４１、４２、４３を
固くすることによって、車体のバウンドを早く収束させ
ることができる。

【００６３】また、図９に示すように、バネ上共振周波
数成分は不快共振周波数成分と同時期に発生することが
多いということを考慮しつつ、実際乗員へ与える悪影響
は不快共振周波数成分の方が大きいと見なしたマップを
採用することもできる。このようなマップに、前述の減
衰力を最大または所定以上の大きさに保持する制御領域
を設定して、上述した時と同様の制御を減衰力調整に対
して行ってもよい。

【００６４】また、上述の実施例においては、バネ下共
振周波数成分を抽出してバネ下のばたつき判定をし、バ
ネ下のばたつきを抑制する制御を行っていた。しかし、
この制御を省略し、バネ上および不快の共振周波数成分
からのみサスペンション４０、４１、４２、４３の基準
減衰力を調整することによっても、乗員の乗心地を充分
に向上することができる。

【００６５】また、上記実施例においては、サスペンシ
ョン４０、４１、４２、４３の基準減衰力を決定するた
めに、車両の走行条件および姿勢変化を検知する手段と
して車体速度を採用していた。しかし、この他に、車両
に制動力の係るブレーキ時等の車両の荷重移動を制御す
るアンチダイブ制御、車両旋回時に車両の荷重移動を制
御するアンチロール制御、車両に駆動力の係る加速時等
の荷重移動を制御するアンチスクオート制御等に用いら
れる車両の現在の走行状態に関わる情報を採り入れて、
前記基準減衰力を補正するようにしてもよい。

【００６６】また、バネ上共振周波数成分および不快共
振周波数成分、バネ下共振周波数成分のそれぞれのレベ
ルを判定する少なくとも１つ以上の所定値およびしきい
値はあらかじめ定められていた。しかし、所定の車両走
行条件を満たす場合には、それぞれの共振周波数成分を
増幅させて、増幅したそれぞれの共振周波数成分とあら
かじめ定めておいた所定値およびしきい値とを比較し
て、各々レベル判定を行ってもよい。この場合、例えば
車両走行条件に車体速度を採用すると、車体速度が所定
の値以上になった場合には、上記各共振周波数成分を増
幅させるようにしてもよい。また、このように各共振周
波数成分を増幅するのではなく、車両走行条件によっ
て、所定値およびしきい値を大きくまたは小さく変更す
るようにしてもよい。

【００６７】また、上記バネ上共振周波数成分および不
快共振周波数成分、バネ下共振周波数成分を検出演算す
る場合に、車両の左側輪、右側輪に分けて演算するよう
にしてもよい。この場合、バネ上共振周波数成分は、車
体全体の共振周波数成分であるので、左側、右側両方と
もバネ上共振状態を表す所定値を越えた場合にのみバネ
上共振周波数成分のレベルを判定する。というのは、車
体の片側のみにバネ上共振周波数成分が検出される場合
は、それはノイズによるものであるからである。これに
よって、バネ上共振状態の誤検知を防止することができ
る。不快共振周波数成分およびバネ下共振周波数は、車
両の車輪の共振周波数成分であるので、左側、右側との
片方に分けてそれぞれのレベルを判定する。こうするこ
とによって、右側輪および左側輪とのどちらか一方が、
悪路またはハーシュ路、あるいは複合路を走行している
場合にもサスペンション４０、４１、４２、４３の減衰
力を最適に制御することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、車両の姿勢変化に伴って、サスペンションの基準剛
性を可変制御する。このように車両の走行安定性が確保
されるように可変制御された基準剛性から、さらに乗員
の乗心地を向上させるべく乗心地制御を実行する。この
ようにすることによって、車両の乗り心地と車両の走行
安定性とを高次元で両立させることができる電子制御サ
スペンション装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を表すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例の全体構成を表すフローチ
ャートである。

【図３】サスペンションの車速感応の基準減衰力を決定
するためのフローチャートである。

【図４】乗心地加減値を決定するためのフローチャート
である。

【図５】車速感応の乗心地加減値を決定するフローチャ
ートである。

【図６】ばたつき制振値を決定するフローチャートであ
る。

【図７】最適減衰力値を決定するためのフローチャート
である。

【図８】各信号処理回路におけるフィルタのフィルタ特
性を表す特性図である。

【図９】本発明によるショックアブソーバの減衰力制御
の状況を表す状況図である。

【図１０】本発明のショックアブソーバの減衰力加減値
決定のための関係図である。

【図１１】本発明の他の実施例を表す、ショックアブソ
ーバの減衰力加減値決定のための関係図である。

【符号の説明】

１〜４ 各車輪 １０〜１３ 各車輪速度センサ ２０〜２３ 各ショックアブソーバ ４０〜４３ 各サスペンション ５０ フィルタ １００ 電子制御装置ＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 茂文 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 石川 浩 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 村井 俊之 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 井上 秀雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 森田 光彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行路面の凹凸状態に対応した信
   号を出力する路面状態出力手段と、 前記路面状態出力手段が出力する信号から、前記車両の
   バネ上共振周波数成分および不快共振周波数成分をそれ
   ぞれ抽出する抽出手段と、 車両に姿勢変化を生じさせる運転状態を検出し、かかる
   運転状態に基づいて、基本となるサスペンション剛性の
   強さを決定する基本サスペンション剛性決定手段と、 前記抽出手段によって抽出されたバネ上共振周波数成分
   および不快共振周波数成分より上記基本となるサスペン
   ション剛性の強さに対する補正量を算出し、この補正量
   によって上記基本となるサスペンション剛性の強さを補
   正する補正手段と、 前記補正手段によって補正されたサスペンション剛性の
   強さにしたがって、車両のサスペンション剛性を調整す
   る調整手段とを備えることを特徴とする電子制御サスペ
   ンション装置。
2. 【請求項２】 前記補正手段は、バネ上共振周波数成分
   の大きさと、不快共振周波数成分の大きさとの相対比較
   の下に、相対的に前記バネ上共振周波数成分が大きい場
   合には、前記サスペンション剛性を強くするように補正
   量を算出し、相対的に前記不快共振周波数成分が大きい
   場合には前記サスペンション剛性を柔らかくするように
   補正量を算出することを特徴とする請求項１記載の電子
   制御サスペンション装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記バネ上共振周波数
   成分の大きさを、所定の第１のしきい値と比較すること
   によって、少なくとも２段階の大きさに判別し、かつ、
   前記不快共振周波数成分の大きさを所定の第２のしきい
   値と比較することによって少なくとも２段階の大きさに
   判別するとともに、上記判別後の両者の大きさを比較す
   ることによって相対比較を行うことを特徴とする請求項
   ２記載の電子制御サスペンション装置。
4. 【請求項４】 前記調整手段が調整するサスペンション
   剛性は、ショックアブソーバの減衰力であり、前記補正
   手段が算出する補正量は、減衰力の加減量である請求項
   １から請求項３のいずれかに記載の電子制御サスペンシ
   ョン装置。
5. 【請求項５】 前記抽出手段は、バネ下共振周波数成分
   の大きさをも抽出し、 かかる大きさが第３のしきい値
   以上の場合には、前記サスペンション剛性の強さが、所
   定の強さよりも柔らかくなることを禁止する禁止手段を
   備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれ
   かに記載の電子制御サスペンション装置。
6. 【請求項６】 前記路面状態出力手段は、少なくとも車
   体の左右に各々設けられ、 前記左右に設けられた路面状態検出手段から出力される
   信号のバネ上共振周波数成分の大きさが共に大きいと判
   別されるときに、バネ上共振周波数成分の大きさが大き
   いと判断することを特徴とする請求項２もしくは請求項
   ３に記載の電子制御サスペンション装置。
7. 【請求項７】 前記路面状態出力手段は少なくとも車体
   の左右に各々設けられ、 前記左右に設けられた路面状態出力手段から出力される
   信号のどちらか一方において、不快共振周波数成分の大
   きさが大きいと判別されるときに、不快共振周波数成分
   の大きさが大きいと判断することを特徴とする請求項２
   もしくは請求項３に記載の電子制御サスペンション装
   置。
8. 【請求項８】 前記路面状態出力手段は少なくとも車体
   の左右に各々も受けられ、 前記左右に設けられた路面状態出力手段から出力される
   信号のどちらか一方において、バネ下共振周波数成分の
   大きさが大きいと判別される時に、バネ下共振周波数成
   分が大きいと判断することを特徴とする請求項５記載の
   電子制御サスペンション装置。
9. 【請求項９】 不快共振周波数成分の大きさおよびバネ
   下共振周波数成分の大きさの判定は、それらの大きさが
   前記第２および第３のしきい値以下となった後も所定時
   間その判定を保持するとともに、不快周波数成分の判定
   保持時間は、バネ下共振周波数成分の判定保持時間より
   も短い時間に設定することを特徴とする請求項５記載の
   電子制御サスペンション装置。