JPH07323714A - 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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JPH07323714A
JPH07323714A JP6119063A JP11906394A JPH07323714A JP H07323714 A JPH07323714 A JP H07323714A JP 6119063 A JP6119063 A JP 6119063A JP 11906394 A JP11906394 A JP 11906394A JP H07323714 A JPH07323714 A JP H07323714A
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JP
Japan
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damping force
speed
sprung vertical
vertical velocity
threshold
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Application number
JP6119063A
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English (en)
Inventor
Toshiro Hirai
敏郎 平井
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】伸側及び圧側の何れかの減衰力を大きく設定で
きるショックアブソーバを用いた減衰力制御において,
特に中・高速走行状態で車体揺動入力として作用する小
さなバネ上上下速度に対して減衰効果を高めてふわつき
感を除去する。 【構成】車速検出値Vの増加と共に段階的に増加される
目標ポジション閾値P1,−P1 を設定し、バネ上上下
速度X2i' に対してリニアに設定される目標ポジション
D が両閾値P1 〜−P1 間にあるときには,当該目標
ポジションPD を伸側目標ポジション閾値P1 に設定
し、バネ上上下速度X2i' が小さな値であるときには当
該伸側目標ポジション閾値P1 における伸側高減衰力D
/FT1が常時発揮されるようにして,小さな車体揺動入
力も速やかに減衰収束させ、これにより車両走行中のし
っかり感が高まる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも車体の変位
速度に基づいて減衰力可変ショックアブソーバの減衰力
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】従来のセミ・アクティブ方式のサスペン
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、伸延する方向(以下,単に伸側と
記す)の伸側減衰力及び圧縮する方向(以下,単に圧側
と記す)の圧側減衰力を、夫々少なくとも小さな減衰力
(以下,単に低減衰力とも記す)と大きな減衰力(以
下,単に高減衰力とも記す)とに変更可能なショックア
ブソーバと、車体側に相当するバネ上速度を計測するバ
ネ上速度計測手段と、バネ上・車輪側に相当するバネ下
間の相対速度を計測する相対速度計測手段と、バネ上速
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】但し、この従来例は,各減衰力可変ショッ
クアブソーバで伸側及び圧側に設定される高減衰力及び
低減衰力は一定値にしか設定できない。即ち、このサス
ペンション制御装置に用いられる各減衰力可変ショック
アブソーバは、具体的に伸側及び圧側に設定される高減
衰力は一定値であり、伸側をこの一定の高減衰力に設定
すると圧側が一定の低減衰力に設定され、圧側を一定の
高減衰力に設定すると伸側が一定の低減衰力に設定され
るが、伸側及び圧側を同時に一定の低減衰力に設定する
こともできる。つまり、この減衰力可変ショックアブソ
ーバでは伸側及び圧側の各減衰力を,所謂3ポジション
にしか設定できない。
【0004】一方、車体の制振効果や姿勢制御の面から
所謂スカイフックの理論が着目されている。このスカイ
フックの理論を,所謂Karnopp則等に従って車両で達成
するためには、車体に発生する挙動量,具体的には例え
ば車体側バネ上上下速度等の揺動入力に対して,各ショ
ックアブソーバの減衰力を連続的に変更設定できなけれ
ばならない。そこで、本出願人は先に例えば特願平5−
328426等に記載される減衰力可変ショックアブソ
ーバを用いたサスペンション制御装置を提案している。
これらのサスペンション制御装置に用いられる減衰力可
変ショックアブソーバについて簡潔に説明すると、各シ
ョックアブソーバに内装されているピストン及び当該ピ
ストンに内装されている弁体との間に,ディスクバルブ
やリードバルブ等によって自動的に開閉される伸側流体
路と圧側流体路とを形成し、ピストンに対して弁体をア
クチュエータによって相対的に回転させると,伸側流体
路及び圧側流体路にオリフィスとして介在している各流
体路のピストン−弁体間開口面積が変化するようにして
いるため、このアクチュエータへの制御量を変更制御す
ることで可変オリフィスの流動抵抗が変化して伸側及び
圧側の減衰力を個別に連続的に変更制御することができ
る。なお、伸側の減衰力を相対的に高減衰力としたとき
には圧側の減衰力は低減衰力となり、圧側の減衰力を相
対的に高減衰力としたときには伸側の減衰力は低減衰力
となること自体は前記従来例と同様又はほぼ同様であ
り、高減衰側に設定された伸側又は圧側の減衰力を連続
的に増減変更設定できるようにしてある。また、前記ア
クチュエータとしては具体的にステップモータが使用さ
れており、前記制御量にはこのステップモータの回転
角,即ちステップ数(更に厳密には制御信号のパルス
数)が用いられている。つまり、少なくとも高減衰側の
減衰力は,ステップモータの回転角とリニアな関係にあ
る弁体の相対回転角,即ち回転ポジションと一意な関係
にある。
【0005】そして、このように連続的に減衰力を可変
としたショックアブソーバを用いたサスペンション制御
装置では、前記Karnopp則を端的に実現するために車体
側バネ上上下速度を算出或いは検出し、具体的にはこの
バネ上上下速度が正の領域で増加するに従って伸側の減
衰力を次第に増加させ、負の領域で減少するに従って圧
側の減衰力を次第に増加させるようにしている。なお、
具体的な車両へのチューニングに際して,特に車速が小
さい低速走行状態での滑らかな乗り心地を達成するため
に、前記バネ上上下速度の絶対値が小さい領域に低減衰
閾値を設け、当該バネ上上下速度の絶対値がこの低減衰
閾値以下の領域では,減衰力可変ショックアブソーバの
減衰力を,伸側にも圧側にもできるだけ低くするように
設定しており、これは車速が増加しても変化しないよう
にしてある。更に、具体的な制御態様では,バネ上上下
速度の絶対値が微小であるときに弁体のポジションが変
化しないで減衰力可変ショックアブソーバの減衰力が伸
側にも圧側にも低く保持されるように、当該バネ上上下
速度には不感帯閾値が設定されており、この不感帯閾値
よりもバネ上上下速度の絶対値が小さいような微小な車
体揺動入力に対しては過敏な減衰力によって乗り心地が
悪化することを防止している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
のサスペンション制御装置にあっては、低速走行状態で
の滑らかな乗り心地を達成するために不可欠な,バネ上
上下速度の絶対値の小さな領域での伸側及び圧側の双方
の減衰力をできるだけ低く設定する制御態様が、中・高
速走行状態で安定感(車両特性としての安定性ではな
く,あくまでも乗員が感じる安定感である)を損なう虞
れがある。即ち、一般に言われるように中・高速走行状
態では操縦性もさることながら高い安定性が望まれる。
この中・高速走行状態での高い安定性とは,乗員にとっ
て車両がしっかりと走っているという感覚であろう。と
ころが、バネ上上下速度等の車体揺動入力が前記不感帯
の範囲内であるような微小なときや前記低減衰閾値以下
のような小さなときには、車速に関係なく前記減衰力可
変ショックアブソーバの減衰力が伸側にも圧側にも低く
保持され且つその減衰力はできるだけ低く設定されてい
るため、当該小さな車体揺動入力が減衰収束されずに残
存して,乗員にフワフワとしたふわつき感を与える。勿
論、それ以上の車体揺動入力に対しては伸側又は圧側の
減衰力が高くなって当該車体揺動入力が減衰収束される
のであるが、前述のように小さな車体揺動入力が連続的
に発生するのが比較的平坦な良路を中・高速直進走行し
ているときに多いために、乗員の安定感が損なわれ易
い。
【0007】このような問題だけを解決するためには、
例えば中・高速走行状態で前記不感帯閾値や低減衰閾値
を小さくしてできるだけ小さな車体揺動入力に対しても
減衰力が高くなるようにしておき、更に制御系全体のゲ
インを大きくすればよい。しかしこのように制御系全体
のゲインを一律に大きくしてしまったのでは、今度は大
きな車体揺動入力に対してショックアブソーバに設定さ
れる減衰力が大きくなりすぎ、特に中・高速走行状態で
は乗員にゴツゴツとした突上げ感を与えて,或る意味で
やはり安定感が損なわれてしまう。
【0008】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、低速走行状態における滑らかさと中・高
速走行状態におけるしっかり感とを両立して優れた乗り
心地と安定感とを達成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する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本件発明者は前記諸問題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果,以下の知見を得て
本発明を開発した。即ち、これらの問題に対する抜本的
な解決策は、減衰力制御の制御入力の一つとして車速を
用い、この車速の増加に応じて減衰力を高くすることで
あるが、このとき前述のように小さな車体揺動入力に応
じても減衰力が高く設定されるように制御系のゲインを
大きくしてしまったのは突上げ感を取り除くことができ
ない。そこで、前記不感帯を除く車体揺動入力と減衰力
との制御マップを考えたとき,例えば前記低減衰閾値間
で設定される伸側にも圧側にも減衰力が低い領域を,車
両の中・高速走行状態でなくしてしまえばよい。具体的
には車速に応じて個別の閾値を設定し、この閾値よりも
車体揺動入力の絶対値が小さいときには各減衰力可変シ
ョックアブソーバの減衰力を或る一定の高い値に設定す
ればよいことになる。このようにすれば、前述のように
伸側又は圧側の何れかの減衰力を高く設定すると相対的
に逆側の減衰力が低く設定される減衰力可変ショックア
ブソーバでは、例えば伸側の減衰力を高く設定すると圧
側の減衰力が低く設定されるために,前記スカイフック
理論におけるバネ上上下速度が正であるときに車体揺動
入力が良好に減衰され、圧側の減衰力を高く設定すると
伸側の減衰力が高く設定されるために,同じくバネ上上
下速度が負であるときに車体揺動入力が良好に減衰さ
れ、何れにしても当該車体揺動入力が振動入力であるか
ぎり伸側又は圧側の何れかに設定された高減衰力が当該
振動入力を有効に減衰して車体の制振効果が確保され、
乗員にはしっかり感が付与される。また、例えば車速に
応じて前記高減衰設定閾値を多段階または連続的に変更
設定するなどによって車速の増加に応じて高く設定され
る減衰力が増加するようにすれば、車速の増加と共に乗
員にはしっかり感が大きくなり,これが逆に低速での滑
らかさとの間の違和感を抑制することになろう。
【0010】而して本発明のうち請求項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て,入力される制
御信号に応じて伸側及び圧側の何れかの減衰力を大きく
設定又は双方の減衰力を小さく設定可能な減衰力可変シ
ョックアブソーバと、車体のバネ上上下速度に関係した
車体挙動を検出するバネ上上下速度検出手段と、少なく
とも前記バネ上上下速度検出手段で検出されたバネ上上
下速度検出値に基づいて車体の姿勢変化を抑制する減衰
力を算出して,当該減衰力に対応する前記制御信号を前
記減衰力可変ショックアブソーバに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、車両の前後
方向速度を検出する車速検出手段を備え、前記制御手段
は、前記車速検出手段で検出された車速検出値の増加に
伴って,前記減衰力可変ショックアブソーバによる伸側
及び圧側の何れかの減衰力が所定減衰力値まで大きくな
るように前記制御信号を調整する減衰力調整手段を備え
たことを特徴とするものである。
【0011】また、本発明のうち請求項2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前
記制御手段が、前記車速検出手段で検出された車速検出
値の増加に伴って前記所定減衰力値を増加設定する減衰
力値設定手段を備えたことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】本発明のうち請求項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前記車速検出
手段で検出された車速検出値の増加に伴って前記減衰力
調整手段が前記制御信号を調整し、この調整された制御
信号が前記制御手段から減衰力可変ショックアブソーバ
に出力されると当該減衰力可変ショックアブソーバの伸
側又は圧側の何れかの減衰力が,車速の増加に伴って所
定減衰力値まで大きく(高く)なる構成としたために、
特に中・高速走行状態での小さなバネ上上下速度等の車
体揺動入力が確実に減衰されて乗員にはしっかり感が付
与されると共に,低速走行状態では小さなバネ上上下速
度等の車体揺動入力に対しては伸側及び圧側の双方の減
衰力が小さくなって滑らかさが与えられる。また、車速
の増加域,即ち前記中・高速走行状態で減衰力可変ショ
ックアブソーバの減衰力が伸側で高くなるように設定さ
れていると,当該減衰力可変ショクアブソーバの圧側の
減衰力は低く設定されるため、前記スカイフック理論に
おけるバネ上上下速度が正であるときに車体揺動入力が
良好に減衰される。逆に中・高速走行体で減衰力可変シ
ョックアブソーバの減衰力が圧側で高くなるように設定
されていると,当該減衰力可変ショックアブソーバの伸
側の減衰力は低く設定されるため、同じくバネ上上下速
度が負であるときに車体揺動入力が良好に減衰される。
これらは要求される車両特性に応じて適宜に設定するこ
とができる。また、このように中・高速走行状態で減衰
力可変ショックアブソーバに設定される高減衰力が伸側
であっても圧側であっても,体揺動入力がバネ上上下速
度等の振動入力であるときには、何れかの高減衰力が当
該振動入力を確実に減衰するから車体の制振効果が向上
する。
【0013】また、本発明のうち請求項2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前
記減衰力値設定手段は,前記車速検出手段で検出された
車速検出値の増加に伴って前記所定減衰力値を増加設定
する構成としたために、車速の増加と共に乗員にはしっ
かり感が大きくなり,これが逆に低速での滑らかさとの
間の違和感を抑制することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明のサスペンション制御装置の第
1実施例を図面に基づいて説明する。図2は、本発明の
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3FL〜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41FL〜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。
【0015】これらの各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,9
Lに画成されている。前記ピストン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がモールドされ且つ内周面に中心開孔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。
【0016】そして、前記下部半体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14a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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】すなわち、例えば時計方向の最大回転角位
置である図8のA位置では、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C1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2
6、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。
【0020】このA位置から弁体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31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5a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24b、円環状溝1
5L、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5b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。
【0021】さらに、弁体31を反時計方向に回動させ
て位置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6a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25a、
円環状溝15Uを通って長溝16に達する流路C3及び
孔部23a、長孔34、貫通孔25b、円環状溝15
L、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。
【0022】さらに、弁体31を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24
b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が位置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9
L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。
【0023】従って、このステップモータの回転角をポ
ジションPとすると、伸側の減衰力が最大減衰力となる
ポジションPが伸側最大ポジションPTMAXとなり、圧側
の減衰力が最大減衰力となるポジションPが圧側最大ポ
ジションPCMAXとなるが、ここでは便宜上,前記伸側減
衰力も圧側減衰力も低減衰力に設定される範囲の中間値
に相当するポジションPを“0”とし、伸側減衰力が高
くなる方向へのポジション変化を正とし且つ圧側減衰力
が高くなる方向へのポジション変化を負とすると、前記
伸側最大ポジションPTMAXは正符号で単にPMAX と表さ
れ、圧側最大ポジションPCMAXは負符号で単に(−P
MAX )と表される。但し、これら各最大ポジションの絶
対値|PMAX |は必ずしも同じ値である必要はない。そ
して、前記負値となる圧側最大ポジション(−PMAx
から正値となる伸側最大ポジションPMAX までの全減衰
力制御範囲のうち,ポジションPが“0”を挟む正の閾
値P T1から負の閾値PC1までの範囲が,伸側低減衰力D
/FT0及び圧側低減衰力D/FC0となって,後述する演
算処理で特に低速走行状態の滑らかさを達成するsoft範
囲(以下,単にS−S範囲とも記す)となり、これより
ポジションPが正方向に大きい範囲,即ちポジションP
が前記正の閾値PT1から正値の伸側最大ポジションP
MAx までの範囲が,伸側減衰力が高く設定される伸側制
御範囲(以下,単にH−S範囲とも記す)となり、これ
よりポジションPが負方向に小さい範囲,即ちポジショ
ンPが前記負の閾値PC1から負値の圧側最大ポジション
(−PMAx)までの範囲が,圧側減衰力が高く設定され
る圧側制御範囲(以下,単にS−H範囲とも記す)とな
る。そこで、前記正の閾値PT1を正の低減衰閾値と表
し、負の閾値PC1を負の低減衰閾値と表すことにする。
【0024】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。
【0025】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と、車速に応じた正アナログ電
圧でなる車速検出値Vを出力する車速センサ52とが接
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〜41
RRが接続されている。
【0026】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、車速センサ5
2の車速検出値V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58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41FL〜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〜5
9RRとを備えている。
【0027】ここで、マイクロコンピュータ56の演算
処理装置56cは、後述する演算処理によって前記各上
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、設定される制御マッ
プに従って各車体上下速度X 2FL ' 〜X2RR ' に応じた
ステップモータの目標回転角,即ち弁体の目標ポジショ
ンPD を算出設定し、この目標ポジションPD と現在ポ
ジションPA との差値を算出して、これに応じたステッ
プ制御量をモータ駆動回路59FL〜59RRに出力するの
だが、同時に前記車速検出値Vに応じたバネ上上下速度
上限閾値X2i1'(i=FL〜RR)及びバネ上上下速度下限
閾値(−X2i1')(i=FL〜RR)を算出し、これらを用
いて前記バネ上上下速度−目標ポジション制御マップを
変更設定する。
【0028】また、記憶装置56dは、前記演算処理装
置56c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
逐次記憶する。次に、本実施例で実行される前記各減衰
力可変ショックアブソーバの減衰力制御の基本原理につ
いて説明する。
【0029】まず、前記図8に示すような減衰力特性の
減衰力可変ショックアブソーバを用いたとき,車体に作
用しようとする揺動入力に対して実際に車体が揺動する
出力のゲイン特性は図10のように現れる。このうち、
比較的ゆっくりとした車体揺動,即ち低周波数帯域の車
体揺動は,乗員に重厚感を与えるものであるため、特に
加振されない限り,積極的に減衰する必要はないと考え
られる。ところが、比較的速い車体揺動,即ち中・高周
波数帯域の車体揺動は,乗員の乗り心地を損なうために
積極的に減衰したい。そこで、前記減衰力可変ショック
アブソーバを介装した車体揺動入出力系,又はその制御
系の共振周波数を前記揺動入力周波数の低周波数帯域に
設定し、この共振周波数のゲインを図10の二点鎖線の
ような状態から実線のような状態まで小さくすること
で,積極的に減衰したい揺動入力周波数の中・高周波数
帯域のゲインを負方向に更に小さくして減衰力を高める
ことができる。また、このように設定することで揺動入
力の低周波数帯域の加振力も小さくなることになろう。
従って、少なくとも車両が低速で走行している状態で,
このゲイン特性を達成する減衰力制御を実行すれば、小
さな揺動入力に対しては滑らかさを与えることができ,
大きな揺動入力に対しては高い減衰力による制振効果を
達成することができる。
【0030】このように設定された車体揺動入出力系,
又はその制御系では、前記Karnopp則を端的に達成する
ために,図11の制御マップに二点鎖線で示すように当
該揺動入力である前記バネ上上下速度X2i' (i=FL〜
RR)に対して前記目標ポジションを例えば比例係数αで
リニアに設定すればよいことになる。しかしながら、車
両が良好な平坦路面を走行しているときなど,即ち減衰
力を変更制御する必要がないと考えられる走行状態など
に発生する微小な揺動入力に対してまで、例えそれが前
記soft範囲(S−S範囲)内で実質的に減衰力が変化し
ないとしても,前記ステップモータを回転させる,即ち
弁体のポジションを変化させることはエネルギの浪費で
あろうし、また実質的にステップモータの回転に伴って
発生するノイズの問題もある。そこで、揺動入力である
バネ上上下速度X2i' に対して正の不感帯閾値X2i0'か
ら負の不感帯閾値(−X2i0')までを不感帯とし、この
不感帯にバネ上上下速度X2i' があるときには前記目標
ポジションPD を“0”とし、バネ上上下速度X2i' が
この範囲にないときに,当該バネ上上下速度X2i'の増
加に伴って目標ポジションPD が比例係数αでリニアに
増加するものとする。ここで、前記目標ポジションPD
が伸側最大ポジションPMAX となるとき,この目標ポジ
ションPD に相当するバネ上上下速度X2i' を伸側最大
バネ上上下速度X2i' MAX とすると、バネ上上下速度X
2i' がこの伸側最大バネ上上下速度X 2i' MAX 以上の領
域で目標ポジションPD は伸側最大ポジションPMAX
固定される。また、目標ポジションPD が圧側最大ポジ
ション(−PMAX )となるとき,この目標ポジションP
D に相当するバネ上上下速度X2i' を圧側最大バネ上上
下速度(−X2i' MAX )とすると、バネ上上下速度
2i' がこの圧側最大バネ上上下速度(−X2i' MAX
以下の領域で目標ポジションPD は圧側最大ポジション
(−PMAX )に固定される。また、目標ポジションPD
が前記正の低減衰閾値PT1となるときのバネ上上下速度
2i' を正の低減衰バネ上上下速度閾値X2i01' とし、
負の低減衰閾値PC1となるときのバネ上上下速度X2i'
を負の低減衰バネ上上下速度閾値(−X2i01' )とす
る。
【0031】さて、このように前記不感帯を除くバネ上
上下速度X2i' に対してポジションPがリニアに設定さ
れるとすると、前記図8に示す減衰力特性はバネ上上下
速度X2i' に対して図12cに示すように現れる。つま
り、図8に示すポジション−減衰力特性の縮尺と図12
cに示すバネ上上下速度−減衰力特性の縮尺とが同等で
あるとすると、図12cに示すバネ上上下速度−減衰力
特性のsoft範囲(S−S範囲)はポジションPが“0”
に維持される前記バネ上上下速度不感帯分だけ広げら
れ、前記伸側制御範囲(H−S範囲)や圧側制御範囲
(S−H範囲)はその外側に位置すると考えればよい。
このバネ上上下速度−減衰力特性が従来の減衰力可変シ
ョックアブソーバの具体的な制御態様であり、これに対
して図12aのようなバネ上上下速度X2i' が一過性振
動入力として入力された場合の作用について考察してみ
る。まず初期入力として正の領域で増加するバネ上上下
速度X 2i' は時刻t1 で前記正の低減衰バネ上上下速度
閾値X2i01' を上回り、更に増加し続けるが、やがて振
動入力としての特性や後述する伸側減衰力増加作用によ
って次第にその増加傾きが小さくなり、或る時刻で極大
点を越えて正の領域で減少し始め、やがて時刻t2 で前
記正の低減衰バネ上上下速度閾値X2i01' を下回った。
これに対して、前記S−S範囲における伸側及び圧側の
減衰力を仮に“0”とし、更に前記減衰力可変ショック
アブソーバで達成される減衰力D/FがポジションP,
即ち前記不感帯を除くバネ上上下速度X2i' とリニアな
関係にあるとすると、前記時刻t1 から時刻t2 までの
時間t1 〜t2 にバネ上上下速度X 2i' の増減と同期し
た特に伸側減衰力D/Fが図12bに示すように発生す
る。逆に言えば、バネ上上下速度X2i' は,自己の増減
に応じた減衰力D/Fで効果的に減衰される。
【0032】更に減少を続けるバネ上上下速度X2i' は
やがて負の領域で減少し始め、時刻t3 で前記負の低減
衰バネ上上下速度閾値(−X2i01' )を下回って更に減
少し続けるが、やがて振動入力としての特性や後述する
圧側減衰力増加作用によって次第にその減少傾きが小さ
くなり、或る時刻で極小点を越えて負の領域で増加し始
め、やがて時刻t4 で前記負の低減衰バネ上上下速度閾
値(−X2i01' )を上回った。この時刻t3 から時刻t
4 までの時間t3 〜t4 に,バネ上上下速度X 2i' の増
減と同期した特に圧側減衰力D/Fが図12bに示すよ
うに発生するため、このバネ上上下速度X2i' は,自己
の増減に応じた減衰力D/Fで効果的に減衰される。な
お、前記極小点におけるバネ上上下速度の絶対値|
2i' |は,前記極大点におけるバネ上上下速度の絶対
値|X2i' |よりも小さい。
【0033】更に増加を続けるバネ上上下速度X2i' は
やがて正の領域で増加し始め、時刻t5 で前記正の低減
衰バネ上上下速度閾値X2i01' を上回って更に増加し続
けるが、やがて振動入力としての特性や後述する圧側減
衰力増加作用によって次第にその増加傾きが小さくな
り、或る時刻で極大点を越えて正の領域で減少し始め、
やがて時刻t6 で前記正の低減衰バネ上上下速度閾値X
2i01' を下回った。この時刻t5 から時刻t6 までの時
間t5 〜t6 に,バネ上上下速度X2i' の増減と同期し
た特に伸側減衰力D/Fが図12bに示すように発生す
るため、このバネ上上下速度X2i' は,自己の増減に応
じた減衰力D/Fで効果的に減衰される。なお、前記極
大点におけるバネ上上下速度の絶対値|X2i' |は,前
記極小点におけるバネ上上下速度の絶対値|X2i' |よ
りも更に小さい。
【0034】更に減少を続けるバネ上上下速度X2i' は
やがて負の領域で減少し始め、時刻t7 で前記負の低減
衰バネ上上下速度閾値(−X2i01' )を下回って更に減
少し続けるが、やがて振動入力としての特性や後述する
圧側減衰力増加作用によって次第にその減少傾きが小さ
くなり、或る時刻で極小点を越えて負の領域で増加し始
め、やがて時刻t8 で前記負の低減衰バネ上上下速度閾
値(−X2i01' )を上回った。この時刻t7 から時刻t
8 までの時間t7 〜t8 に,バネ上上下速度X 2i' の増
減と同期した特に圧側減衰力D/Fが図12bに示すよ
うに発生するため、このバネ上上下速度X2i' は,自己
の増減に応じた減衰力D/Fで効果的に減衰される。な
お、前記極小点におけるバネ上上下速度の絶対値|
2i' |は,前記極大点におけるバネ上上下速度の絶対
値|X2i' |よりも更に小さい。
【0035】やがて減衰され且つ収束する振動入力のバ
ネ上上下速度X2i' は、その後も時刻t9 で正の領域で
増加し、更に減少に転じて時刻t10で負の領域で減少
し、更に増加に転じて時刻t11で正の領域で増加した
が、この時刻t8 以後,当該バネ上上下速度X2i' が前
記正の低減衰バネ上上下速度閾値X2i01' を上回ること
も、負の低減衰バネ上上下速度閾値(−X2i01' )を下
回ることもなかったために、前記減衰力可変ショックア
ブソーバで達成される減衰力D/Fは前記低減衰力D/
T0,D/FC0(ここでは“0”となる)に維持され
た。
【0036】このように前記不感帯を含む絶対値の小さ
なバネ上上下速度X2i' が図13aに実線で示すように
発生すると、ポジションPも図13bに実線で示すよう
に小さく変化するだけで,それが前記正の低減衰閾値P
T1から負の低減衰閾値PC1までの範囲である場合には、
伸側にも圧側にも減衰力は低く保持される。このこと
は、特に車両の低速走行状態で,前述のように質量の大
きな車両で感じられる重厚感などに対応する滑らかな乗
り心地を達成する効果があり、達成される減衰力可変シ
ョックアブソーバの減衰力は,伸側にも圧側にもできる
だけ低くするように設定しているが、従来はこの制御態
様を車速が増加しても変化しないようにしてある。
【0037】一方、車両の中・高速走行状態では操縦性
もさることながら高い安定性が望まれる。この中・高速
走行状態での高い安定性とは,乗員にとって車両がしっ
かりと走っているという感覚,即ち安定感であろう。と
ころが、こうした中・高速走行状態になっても従来の制
御態様では,小さなバネ上上下速度X2i' に対するポジ
ションPの変化が小さい,即ち伸側も圧側も減衰力可変
ショックアブソーバで達成される減衰力が低く保持され
るために、当該小さなバネ上上下速度X2i' が減衰収束
されずに残存して,乗員にフワフワとしたふわつき感を
与え、結果的に乗員の安定感が損なわれ易い。
【0038】このような問題だけを解決するためには、
例えば中・高速走行状態では前記正負の不感帯閾値(±
2i0')や正負の低減衰バネ上上下速度閾値(±
2i01' )を小さくして,できるだけ小さなバネ上上下
速度X2i' に対しても減衰力が高くなるようにしてお
き、更に制御系全体のゲインを大きくすればよい。しか
しこのように制御系全体のゲインを一律に大きくしてし
まったのでは、今度は図13aに二点鎖線で示すような
大きなバネ上上下速度X2i' に対してポジションPの変
化が大きすぎ,即ち伸側も圧側も減衰力可変ショックア
ブソーバで達成される減衰力が高くなりすぎ、具体的に
図13bに二点鎖線で示すように設定されるポジション
Pが前記正負の伸側及び圧側最大ポジション(±
MAX )に飽和してしまう虞れもある。そしてこのよう
にバネ上上下速度X2i' に対してショックアブソーバに
設定される減衰力D/Fが大きくなりすぎると、今度は
中・高速走行状態で乗員にゴツゴツとした突上げ感を与
えて,乗り心地が低下すると共に或る意味でやはり安定
感が損なわれてしまう。
【0039】そこで、本実施例では車速の増加に伴っ
て,前記減衰力可変ショックアブソーバで達成される減
衰力が伸側及び圧側のトータルで或る値以下に小さくな
らないようにしてしまう。具体的に本実施例では、前記
車速センサ52で検出された車速検出値Vを用いて,前
記正負の不感帯閾値(±X2i0')間を除いてこれとリニ
アに増減するバネ上上下速度上限閾値X2i1'及びバネ上
上下速度下限閾値(−X 2i1')を夫々下記1式,2式に
従って算出する。
【0040】 X2i1'= k1 ・V ……… (1) −X2i1'=−k2 ・V ……… (2) 但し、 0<k2 <k1 とする。
【0041】次いで、前記バネ上上下速度上限閾値X
2i1'及びバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')を用い
て,図14に示すように前記バネ上上下速度−目標ポジ
ション制御マップを変更する。具体的には、前記バネ上
上下速度上限閾値X2i1'が前記正の不感帯閾値X2i0'以
上で,且つバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')が前記
負の不感帯閾値(−X2i0')以下であるときに、当該バ
ネ上上下速度上限閾値X2i 1'からバネ上上下速度下限閾
値(−X2i1')までのバネ上上下速度X2i' に対して,
当該バネ上上下速度上限閾値X2i1'に相当するバネ上上
下速度X2i' での目標ポジションPD に相当する伸側目
標ポジション閾値P1 を保持し、これよりバネ上上下速
度X2i' が大きいときには,従来と同様に前記伸側目標
ポジション閾値P1 から正方向に増大する目標ポジショ
ンPD が当該バネ上上下速度X2i' に対してリニアに設
定され、これよりバネ上上下速度X2i' が小さいときに
は,従来と同様に前記バネ上上下速度下限閾値(−X
2i1')に相当するバネ上上下速度X2i' での目標ポジシ
ョンPD に相当する圧側目標ポジション閾値(−P1
から負方向に減少する目標ポジションPD が当該バネ上
上下速度X2i' に対してリニアに設定されるようにす
る。
【0042】このようにして変更設定されるバネ上上下
速度−目標ポジション制御マップを用いた本実施例のサ
スペンション制御装置において、前記マイクロコンピュ
ータ56の演算処理装置56cの演算処理を図15に示
す。即ち、図15の処理は所定時間ΔT(例えば10ms
ec)毎にタイマ割込処理として実行され、先ずステップ
S1で前記各上下加速度センサ51FL〜51RRで検出さ
れた各バネ上下加速度検出値X2i″(i=FL〜RR)を読
込む。
【0043】次にステップS2に移行して、例えばプロ
グラムによって構築されたディジタルハイパスフィルタ
等によって,前記ステップS1で読込まれた各バネ上上
下加速度検出値X2i″に対してハイパスフィルタ処理を
施して、各バネ上上下加速度検出値X2i″のドリフト重
畳成分を除去する。なお、このディジタルハイパスフィ
ルタのカットオフ周波数は,既知のように当該フィルタ
を構築するプログラムの一時変数を適宜に選定して設定
することができる。
【0044】次にステップS3に移行して、例えばプロ
グラムによって構築されたディジタルローパスフィルタ
等によって,前記ステップS2でドリフト重畳成分の除
去された各バネ上上下加速度検出値X2i″に対してロー
パスフィルタ処理を施して、その積分値として位相合わ
せされた各バネ上上下速度検出値X2i' を算出する。な
お、このディジタルローパスフィルタのカットオフ周波
数は,既知のように当該フィルタを構築するプログラム
の一時変数を適宜に選定して設定することができる。ま
た、各バネ上上下速度検出値X2i' の算出はローパスフ
ィルタ処理でなく,既存の積分演算処理によって算出す
ることもできる。
【0045】次にステップS4に移行して、前記車速セ
ンサ52で検出された車速検出値Vを読込む。次にステ
ップS5に移行して、前記ステップS4で読込まれた車
速検出値Vを用い、前記1式に従ってバネ上上下速度上
限閾値X2i1'を算出設定する。次にステップS6に移行
して、前記ステップS5で算出設定されたバネ上上下速
度上限閾値X2i1'が前記正の不感帯閾値X2i0'より小さ
いか否かを判定し、当該バネ上上下速度上限閾値X2i1'
が正の不感帯閾値X2i0'より小さい場合にはステップS
7に移行し、そうでない場合にはステップS8に移行す
る。
【0046】前記ステップS7では、前記バネ上上下速
度上限閾値X2i1'を前記正の不感帯閾値X2i0'に設定し
てから前記ステップS8に移行する。前記ステップS8
では、前記ステップS4で読込まれた車速検出値Vを用
い、前記2式に従ってバネ上上下速度下限閾値(−X
2i1')を算出設定する。次にステップS9に移行して、
前記ステップS8で算出設定されたバネ上上下速度下限
閾値(−X2i1')が前記負の不感帯閾値(−X2i0')よ
り小さいか否かを判定し、当該バネ上上下速度下限閾値
(−X2i1')が負の不感帯閾値(−X2i 0')より小さい
場合にはステップS10に移行し、そうでない場合には
ステップS811移行する。
【0047】前記ステップS10では、前記バネ上上下
速度下限閾値(−X2i1')を前記負の不感帯閾値(−X
2i0')に設定してから前記ステップS11に移行する。
前記ステップS11では、前記ステップS5又はステッ
プS7で算出設定されたバネ上上下速度上限閾値X2i1'
及び前記ステップS8又はステップS10で算出設定さ
れたバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')を用いてバネ
上上下速度−目標ポジション制御マップを変更設定す
る。
【0048】次にステップS12に移行して、前記ステ
ップS3で算出設定されたバネ上上下速度X2i' を用い
てステップS11で変更設定されたマップを検索するこ
とにより,当該バネ上上下速度X2i' に応じた目標ポジ
ションPD を設定する。次にステップS13に移行し
て、前記ステップS12で検索設定された目標ポジショ
ンPD から,予め前記記憶装置56dに更新記憶されて
いる現在ポジションPA を減じてステップモータの回転
角をステップ量Sとして算出する。
【0049】次にステップS14に移行して、前記ステ
ップS13で算出設定されたステップ量の絶対値|S|
が,最大ステップ量SMAX 以下であるか否かを判定し、
当該ステップ量の絶対値|S|が最大ステップ量SMAX
以下である場合にはステップS15に移行し、そうでな
い場合にはステップS16に移行する。前記ステップS
15では、前記ステップS13で算出設定されたステッ
プ量Sをそのままステップモータへの制御信号であるス
テップ量Sに設定してからステップS17に移行する。
【0050】前記ステップS16では、前記ステップS
13で算出設定されたステップ量Sが“0”より大きい
か否か,即ち正であるか否かを判定し、当該ステップ量
Sが正である場合にはステップS18に移行し、そうで
ない場合にはステップS19に移行する。前記ステップ
S18では、ステップモータへの制御信号であるステッ
プ量Sを前記最大ステップ量の正値SMAX に設定してか
ら前記ステップS17に移行する。
【0051】前記ステップS19では、ステップモータ
への制御信号であるステップ量Sを前記最大ステップ量
の負値(−SMAX )に設定してから前記ステップS17
に移行する。前記ステップS17では、前記ステップS
15,S18,S19の何れかで設定されたステップ量
Sをステップモータへの制御信号として前記各モータ駆
動回路59FL〜59RRに向けて出力してからメインプロ
グラムに復帰する。
【0052】次に前記図15の演算処理による本実施例
のサスペンション制御装置の作用について説明する。
今、車両が比較的低速走行しているとき、具体的には前
記車速検出値Vが,前記図15の演算処理のステップS
5で算出されるバネ上上下速度上限閾値X2i1'が正の不
感帯閾値X2i0'以下となる車速値以下で且つ図15の演
算処理のステップS8で算出されるバネ上上下速度下限
閾値(−X2i1')が負の不感帯閾値(−X2i0')以上と
なる車速値以下であるときには、図15の演算処理のス
テップS5からステップS11で設定されるバネ上上下
速度−目標ポジション制御マップは前記図11に実線で
示すものと同等となり、従って前記不感帯を除くこのバ
ネ上上下速度X2i' と減衰力D/Fとの相関特性は前記
図12cに示すものと同様となる。また、前記車速検出
値Vが,実質的には前記図15の演算処理のステップS
5で算出されるバネ上上下速度上限閾値X2i1'が前記正
の低減衰バネ上上下速度閾値X2i01' 以下となる車速値
以下,又は図15の演算処理のステップS8で算出され
るバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')が前記負の低減
衰バネ上上下速度閾値(−X2i01' )以上となる車速値
以下であるときには、本来的な正負の低減衰バネ上上下
速度閾値(±X2i01' )間でポジションPが変化しても
ショックアブソーバの減衰力特性が変化しないために,
前記不感帯を除くこのバネ上上下速度X2i' に対して達
成される減衰力D/Fとの特性相関は前記図12cに示
すものと同様となる。従って、このような低速走行状態
では,小さなバネ上上下速度X2i' に対して伸側及び圧
側の減衰力D/Fが共に低減衰力D/FT0,D/FC0
維持されるS−S範囲が存在するために、小さな車体揺
動入力領域では車体挙動に滑らかさが与えられ、勿論,
これよりも大きな車体揺動入力領域ではその大きさに応
じた減衰力によって当該揺動入力が効果的に減衰収束さ
れる。
【0053】一方、車両が或る程度以上の車速で中・高
速走行しているとき、具体的且つ実質的には少なくとも
前記車速検出値Vが,前記図15の演算処理のステップ
S5で算出されるバネ上上下速度上限閾値X2i1'が前記
正の低減衰バネ上上下速度閾値X2i01' より大きくなる
車速値以上であるときで,なおかつ前記図15の演算処
理のステップS8で算出されるバネ上上下速度下限閾値
(−X2i1')が前記負の低減衰バネ上上下速度閾値(−
2i01' )より小さくなる車速値以上のときには、図1
5の演算処理のステップS5からステップS11で設定
されるバネ上上下速度−目標ポジション制御マップは前
記図14に実線で示すものと同等となり、また前記図1
5の演算処理のステップS8で算出されるバネ上上下速
度下限閾値(−X2i1')が前記負の低減衰バネ上上下速
度閾値(−X2i01' )以上となる車速値以下のときに
は、図15の演算処理のステップS5からステップS1
1で設定されるバネ上上下速度−目標ポジション制御マ
ップは、前記図11に実線で示す伸側目標ポジション閾
値P1 に保持される負のバネ上上下速度下限閾値(−X
2i1')が前記負の低減衰バネ上上下速度閾値(−
2i01' )に一致されるが、何れにしても前記バネ上上
下速度上限閾値X2i1'からバネ上上下速度下限閾値(−
2i1')までの間のバネ上上下速度X2i' に対しては,
目標ポジションPD (=ポジションPと考えてよい)が
当該伸側目標ポジション閾値P1 に固定保持されること
になり、この範囲以外のバネ上上下速度X2i' に対して
は前記低速走行状態と同様のポジションPが達成され
る。従って、前記バネ上上下速度−減衰力特性図は,図
12cに示すものにおいて,前記バネ上上下速度上限閾
値X2i1'からバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')まで
の間のバネ上上下速度X2i' に対して、当該バネ上上下
速度上限閾値X2i1'に相当する伸側減衰力D/FT1が維
持され且つ圧側低減衰力D/FC0が維持され、バネ上上
下速度X2i' がバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')を
下回るときに伸側低減衰力D/FT0に変化すると共に当
該バネ上上下速度下限閾値(−X2i1')に相当する圧側
減衰力D/FC1に変化し、それ以外の領域ではバネ上上
下速度X2i' に応じて減衰力D/Fが変化する。つま
り、このバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')よりバネ
上上下速度X2i'の小さい領域が圧側制御範囲(S−H
範囲)であり、これよりバネ上上下速度X 2i' の大きい
領域が伸側制御範囲(H−S範囲)となるから、前記低
速走行状態のようなS−S範囲は存在しなくなる。従っ
て、前記バネ上上下速度上限閾値X 2i1'からバネ上上下
速度下限閾値(−X2i1')までの間の比較的小さなバネ
上上下速度X2i' に対しても,前記伸側目標ポジション
閾値P1 に相当する比較的高い伸側減衰力D/FT1が維
持されて減衰力が発現するために、特に振動入力に対し
ては効果的に減衰収束作用が発生し、車両のふわつき感
が抑制されて安定感が向上する。勿論、これより絶対値
の大きなバネ上上下速度X2i' に対しては,その大きさ
に応じた伸側若しくは圧側の減衰力が発現してそれが効
果的に減衰収束される。
【0054】以上より本実施例は本発明のうち請求項1
及び2に係るサスペンション制御装置を実施化したもの
であると考えられ、前記各上下加速度センサ51FL〜5
1RR及び図15の演算処理のステップS1〜S3が本発
明のサスペンション制御装置のバネ上上下速度検出手段
に相当し、以下同様に前記車速センサ52及び図15の
演算処理のステップS4が車速検出手段に相当し、前記
図15の演算処理のステップS6〜S11が減衰力値設
定手段並びに減衰力調整手段に相当し、前記コントロー
ラ4及び図15の演算処理全体が制御手段に相当し、各
ステップモータ41〜RRを備えた減衰力可変ショックア
ブソーバ3FL〜3RRが減衰力可変ショックアブソーバに
相当する。
【0055】次に、本発明のサスペンション制御装置の
第2実施例を図面に基づいて説明する。本実施例の車両
の概略構成は前記図2に示す第1実施例のそれと同様又
はほぼ同様であるためにその詳細な説明を割愛する。ま
た、本実施例で採用される減衰力可変ショックアブソー
バの基本的な構成は、前記図3〜図7に示す第1実施例
の減衰力可変ショックアブソーバ3FL〜3RRのそれと同
等又はほぼ同等であるためにその詳細な説明を割愛す
る。また、各減衰力可変ショックアブソーバのアクチュ
エータに対する制御量とその出力である減衰力との相関
特性は、前記図3〜図7に示す第1実施例の減衰力可変
ショックアブソーバ3FL〜3RRの作用説明図及び図8に
示す第1実施例のステップモータ41FL〜41RRのステ
ップ角,即ちポジションに対する減衰力特性と同等又は
ほぼ同等であるためにその詳細な説明を割愛する。ま
た、第1実施例の図8に示すポジション−減衰力特性で
設定した各ポジション名並びに減衰力値については本実
施例でも同等又はほぼ同等の名称並びに数値を用い、そ
れらには共通する符号を付すことにして詳細な説明を割
愛する。
【0056】また、これらの減衰力可変ショックアブソ
ーバの車体への取付構成は,前記第1実施例の図3に示
すものと同等又はほぼ同等であるためにその詳細な説明
を割愛する。また、本実施例で前記減衰力可変ショック
アブソーバのアクチュエータであるステップモータへの
制御量を制御するコントローラの全体的な構成について
は、前記第1実施例の図9に示すものと同等又はほぼ同
等であるためにその詳細な説明を割愛する。また、この
コントローラ自体の基本的な構成についても,前記第1
実施例の図9に示すものと同等又はほぼ同等であるため
にその詳細な説明を割愛する。
【0057】ここで、マイクロコンピュータ56の演算
処理装置56cは、後述する演算処理によって前記各上
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、各車体上下速度X
2FL ′〜X2RR ′に応じたステップモータの目標回転
角,即ち弁体の目標ポジションPD を算出するのだが、
前記車速検出値Vに応じた伸側目標ポジション閾値P1
及び圧側目標ポジション閾値(−P1 )を算出設定し、
前記算出された目標ポジションPD が前記伸側目標ポジ
ション閾値P1 と圧側目標ポジション閾値(−P1 )と
の間にあるときには,当該目標ポジションPD を前記伸
側目標ポジション閾値P1 に設定し、この目標ポジショ
ンPD と現在ポジションPA との差値を算出して、これ
に応じたステップ制御量をモータ駆動回路59FL〜59
RRに出力する そして、前記マイクロコンピュータ56に備えられた記
憶装置56dは、前記演算処理装置56c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する。
【0058】次に、本実施例で実行される前記各減衰力
可変ショックアブソーバの減衰力制御の基本原理につい
て説明する。まず、前記図8に示すような減衰力特性の
減衰力可変ショックアブソーバを用いたとき,車体に作
用しようとする揺動入力に対して実際に車体が揺動する
出力のゲイン特性及びその設定については前記第1実施
例の図10に示すものと同様又はほぼ同様であるために
その詳細な説明を割愛する。
【0059】また、この車体揺動入出力系又はその制御
系で前記Karnopp則を端的に達成するために,前記バネ
上上下速度X2i' (i=FL〜RR)に対する目標ポジショ
ンP D の基本的な設定原理は、前記第1実施例の図11
に示すものと同様又はほぼ同様であるためにその詳細な
説明を割愛する。また、このように前記不感帯を除くバ
ネ上上下速度X2i' に対してポジションPがリニアに設
定された場合の基本的なバネ上上下速度−減衰力特性
や,それに対してバネ上上下速度X2i' が振動入力とし
て作用したときの基本的な減衰力特性は、前記第1実施
例の図12a〜cに示すものと同様又はほぼ同様である
ためにその詳細な説明を割愛する。
【0060】更に、この基本的なバネ上上下速度(ポジ
ション)−減衰力特性を達成する制御態様が,特に中・
高速走行状態で乗員にふわつき感を与えて安定感が損な
われる理由や,それを端的に解決する手段に伴う問題点
は、前記第1実施例の図13a,bを用いた説明と同様
又はほぼ同様であるためにその詳細な説明を割愛する。
【0061】そこで、本実施例では車速の増加に伴っ
て,前記減衰力可変ショックアブソーバで達成される減
衰力が伸側及び圧側のトータルで或る値以下に小さくな
らないようにしてしまう。具体的に本実施例では、前記
車速センサ52で検出された車速検出値Vを用いて図1
6に示すマップを検索して,伸側目標ポジション閾値P
1 及び圧側目標ポジション閾値(−P1 )を設定する。
この図16のマップには,車速検出値Vの増加に従って
段階的に増加する伸側目標ポジション閾値P1 及び圧側
目標ポジション閾値(−P1 )が記憶されているため
に、前記車速検出値Vに対してこのマップを検索すれば
伸側目標ポジション閾値P1 と圧側目標ポジション閾値
(−P1 )とが同時に設定される。
【0062】そして、前記Karnopp則を端的に達成する
基本原理に従って算出される目標ポジションPD に対し
て,この目標ポジションPD が前記伸側目標ポジション
閾値P1 と圧側目標ポジション閾値(−P1 )との間に
あるときには,当該目標ポジションPD を伸側目標ポジ
ション閾値P1 に強制的に設定してしまう。つまり、最
終的に出力される制御量に対してフィルタをかけること
になる。
【0063】このようにして設定される伸側目標ポジシ
ョン閾値P1 及び圧側目標ポジション閾値(−P1 )を
用いた本実施例のサスペンション制御装置において、前
記マイクロコンピュータ56の演算処理装置56cの演
算処理を図17に示す。なお、本実施例では前記基本的
に設定される目標ポジションPD をマップ検索ではなく
演算式に従って算出する。
【0064】即ち、図17の処理は所定時間ΔT(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S21で前記各上下加速度センサ51FL〜51
RRで検出された各バネ上下加速度検出値X2i″(i=FL
〜RR)を読込む。次にステップS22に移行して、例え
ばプログラムによって構築されたディジタルハイパスフ
ィルタ等によって,前記ステップS21で読込まれた各
バネ上上下加速度検出値X2i″に対してハイパスフィル
タ処理を施して、各バネ上上下加速度検出値X2i″のド
リフト重畳成分を除去する。なお、このディジタルハイ
パスフィルタのカットオフ周波数は,既知のように当該
フィルタを構築するプログラムの一時変数を適宜に選定
して設定することができる。
【0065】次にステップS23に移行して、例えばプ
ログラムによって構築されたディジタルローパスフィル
タ等によって,前記ステップS22でドリフト重畳成分
の除去された各バネ上上下加速度検出値X2i″に対して
ローパスフィルタ処理を施して、その積分値として位相
合わせされた各バネ上上下速度検出値X2i' を算出す
る。なお、このディジタルローパスフィルタのカットオ
フ周波数は,既知のように当該フィルタを構築するプロ
グラムの一時変数を適宜に選定して設定することができ
る。また、各バネ上上下速度検出値X2i' の算出はロー
パスフィルタ処理でなく,既存の積分演算処理によって
算出することもできる。
【0066】次にステップS24に移行して、前記車速
センサ52で検出された車速検出値Vを読込む。次にス
テップS25に移行して、前記ステップS24で読込ま
れた車速検出値Vを用い、前記図16の制御マップを検
索して伸側目標ポジション閾値P1 及び圧側目標ポジシ
ョン閾値(−P1 )を設定する。
【0067】次にステップS26に移行して、前記ステ
ップS23で算出設定された各バネ上上下速度検出値X
2i' が“0”より小さい,即ち負であるか否かを判定
し、当該バネ上上下速度検出値X2i' が負である場合に
はステップS27に移行し、そうでない場合にはステッ
プS28に移行する。前記ステップS27では、前記圧
側最大バネ上上下速度(−X2i' MAX )及び前記ステッ
プS23で算出設定された各バネ上上下速度検出値
2i' 及び前記負の不感帯閾値(−X2i0')を用いて下
記3式に従って圧側目標ポジション比例係数α1 を算出
してから,ステップS29に移行する。なお、前記負の
不感帯閾値の絶対値|(−X2i0')|が,前記正の不感
帯閾値の絶対値|X2i0'|と同等である場合には3式中
の二重括弧をほどいてもよい。
【0068】 α1 =(X2i' −(−X2i0'))/(−X2i' MAX ) ……… (3) 前記ステップS29では、前記ステップS27で算出さ
れた圧側目標ポジション比例係数α1 が“1”より大き
いか否かを判定し、当該圧側目標ポジション比例係数α
1 が“1”より大きい場合にはステップS30に移行
し、そうでない場合にはステップS31に移行する。
【0069】前記ステップS30では、前記圧側目標ポ
ジション比例係数α1 を“1”に設定してから前記ステ
ップS31に移行する。前記ステップS31では、前記
ステップS27又はステップS30で設定された圧側目
標ポジション比例係数α1 及び前記圧側最大ポジション
(−PMAX )を用いて下記4式に従って圧側,即ち負方
向の目標ポジションPD を算出してからステップS32
に移行する。
【0070】 PD =α1 ・(−PMAX ) ……… (4) 一方、前記ステップS28では、前記伸側最大バネ上上
下速度X2i' MAX 及び前記ステップS23で算出設定さ
れた各バネ上上下速度検出値X2i' 及び前記正の不感帯
閾値X2i0'を用いて下記5式に従って伸側目標ポジショ
ン比例係数α2を算出してから,ステップS33に移行
する。
【0071】 α2 =(X2i' +X2i0')/X2i' MAX ……… (5) 前記ステップS33では、前記ステップS28で算出さ
れた伸側目標ポジション比例係数α2 が“1”より大き
いか否かを判定し、当該伸側目標ポジション比例係数α
2 が“1”より大きい場合にはステップS34に移行
し、そうでない場合にはステップS35に移行する。
【0072】前記ステップS34では、前記伸側目標ポ
ジション比例係数α2 を“1”に設定してから前記ステ
ップS35に移行する。前記ステップS35では、前記
ステップS28又はステップS34で設定された伸側目
標ポジション比例係数α2 及び前記伸側最大ポジション
MAX を用いて下記6式に従って伸側,即ち正方向の目
標ポジションPD を算出してから前記ステップS32に
移行する。
【0073】 PD =α2 ・PMAX ……… (6) 前記ステップS32では、前記ステップS31又はステ
ップS35で算出設定された目標ポジションPD が前記
ステップS25で設定された伸側目標ポジション閾値P
1 以下で圧側目標ポジション閾値(−P1 )以上の範囲
にあるか否かを判定し、当該目標ポジションPD が前記
伸側目標ポジション閾値P1 以下で圧側目標ポジション
閾値(−P1 )以下の範囲にある場合にはステップS3
6に移行し、そうでない場合にはステップS37に移行
する。
【0074】前記ステップS36では,目標ポジション
D を前記伸側目標ポジション閾値P1 に設定してから
前記ステップS37に移行する。前記ステップS37で
は、前記ステップS31又はS35又はS36で設定さ
れた目標ポジションPD から,予め前記記憶装置56d
に更新記憶されている現在ポジションPA を減じてステ
ップモータの回転角をステップ量Sとして算出する。
【0075】次にステップS38に移行して、前記ステ
ップS33で算出設定されたステップ量の絶対値|S|
が,最大ステップ量SMAX 以下であるか否かを判定し、
当該ステップ量の絶対値|S|が最大ステップ量SMAX
以下である場合にはステップS39に移行し、そうでな
い場合にはステップS40に移行する。前記ステップS
39では、前記ステップS37で算出設定されたステッ
プ量Sをそのままステップモータへの制御信号であるス
テップ量Sに設定してからステップS41に移行する。
【0076】前記ステップS40では、前記ステップS
37で算出設定されたステップ量Sが“0”より大きい
か否か,即ち正であるか否かを判定し、当該ステップ量
Sが正である場合にはステップS42に移行し、そうで
ない場合にはステップS43に移行する。前記ステップ
S42では、ステップモータへの制御信号であるステッ
プ量Sを前記最大ステップ量の正値SMAX に設定してか
ら前記ステップS41に移行する。
【0077】前記ステップS43では、ステップモータ
への制御信号であるステップ量Sを前記最大ステップ量
の負値(−SMAX )に設定してから前記ステップS41
に移行する。前記ステップS41では、前記ステップS
39,S42,S43の何れかで設定されたステップ量
Sをステップモータへの制御信号として前記各モータ駆
動回路59FL〜RRに向けて出力してからメインプログラ
ムに復帰する。
【0078】次に前記図17の演算処理による本実施例
のサスペンション制御装置の作用について説明する。
今、車両が比較的低速走行しているとき、具体的には前
記車速検出値Vが,前記図17の演算処理のステップS
25で算出される伸側目標ポジション閾値P1が正の低
減衰閾値PT1以下となる車速値以下で且つ同じく圧側目
標ポジション閾値(−P1 )が負の低減衰閾値PC1以上
となる車速値以下であるときには、図17の演算処理の
ステップS32を除くステップS26からステップS3
5までに算出される目標ポジションPD が前記伸側目標
ポジション閾値P1 から圧側目標ポジション閾値(−P
1 )までの範囲にあって,同ステップS32,S36で
目標ポジションPD が強制的に伸側目標ポジション閾値
1 に設定されたとしても、具体的に前記正の低減衰閾
値PT1から負の低減衰閾値PC1までの範囲に設定される
伸側目標ポジション閾値P1 の減衰力D/Fは伸側低減
衰力D/FT0,圧側低減衰力D/FC0一定であるから、
ポジション−減衰力特性は前記図8に示すものと同等と
なり、従って前記不感帯を除くバネ上上下速度X2i' と
減衰力D/Fとの相関特性は前記図12cに示すものと
同様となる。従って、このような低速走行状態では,小
さなバネ上上下速度X2i' に対して伸側及び圧側の減衰
力D/Fが共に低減衰力D/FT0,D/FC0に維持され
るsoft範囲(S−S範囲)が存在するために、小さな車
体揺動入力領域では車体挙動に滑らかさが与えられ、勿
論,これよりも大きな車体揺動入力領域ではその大きさ
に応じた減衰力によって当該揺動入力が効果的に減衰収
束される。
【0079】車両が或る程度以上の車速で中・高速走行
しているとき、具体的且つ実質的には少なくとも前記車
速検出値Vが,少なくとも前記図17の演算処理のステ
ップS25で算出される伸側目標ポジション閾値P1
正の低減衰閾値PT1以上となる車速値以上であるときに
は、図17の演算処理のステップS32を除くステップ
S26からステップS35までに算出される目標ポジシ
ョンPD が前記伸側目標ポジション閾値P1 から圧側目
標ポジション閾値(−P1 )までの範囲にあると,同ス
テップS32,S36で目標ポジションPD が強制的に
伸側目標ポジション閾値P1 に設定される。この伸側目
標ポジション閾値P1 は前記前提条件の下に正の低減衰
閾値PT1より大きいため、前記伸側目標ポジション閾値
1 に相当するバネ上上下速度X2i' をバネ上上下速度
上限閾値X2i1'とし且つ前記圧側目標ポジション閾値
(−P1 )に相当するバネ上上下速度X2i' をバネ上上
下速度下限閾値(−X2i1')とすると、このバネ上上下
速度上限閾値X2i1'からバネ上上下速度下限閾値(−X
2i1')までの間のバネ上上下速度X2i' に対しては,目
標ポジションPD (=ポジションPと考えてよい)が当
該伸側目標ポジション閾値P1 に固定保持されることに
なり、この範囲以外のバネ上上下速度X2i' に対しては
前記低速走行状態と同様のポジションPが達成される。
従って、前記バネ上上下速度−減衰力特性図は,図12
cに示すものにおいて,前記バネ上上下速度上限閾値X
2i1'からバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')までの間
のバネ上上下速度X2i' に対して、当該バネ上上下速度
上限閾値X2i1'に相当する伸側減衰力D/FT1が維持さ
れ且つ圧側低減衰力D/FC0が維持され、バネ上上下速
度X2i' がバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')を下回
るときに伸側低減衰力D/FT0に変化すると共に当該バ
ネ上上下速度下限閾値(−X2i1')に相当する圧側減衰
力D/FC1に変化し、それ以外の領域ではバネ上上下速
度X2i' に応じて減衰力D/Fが変化する。つまり、こ
のバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')よりバネ上上下
速度X2i' の小さい領域が圧側制御範囲(S−H範囲)
であり、これよりバネ上上下速度X2i' の大きい領域が
伸側制御範囲(H−S範囲)となるから、前記低速走行
状態のようなS−S範囲は存在しなくなる。従って、前
記バネ上上下速度上限閾値X2i1'からバネ上上下速度下
限閾値(−X2i1')までの間の比較的小さなバネ上上下
速度X2i' に対しても,前記伸側目標ポジション閾値P
1 に相当する比較的高い伸側減衰力D/FT1が維持され
て減衰力が発現するために、特に振動入力に対しては効
果的に減衰収束作用が発生し、車両のふわつき感が抑制
されて安定感が向上する。勿論、これより絶対値の大き
なバネ上上下速度X2i' に対しては,その大きさに応じ
た伸側若しくは圧側の減衰力が発現してそれが効果的に
減衰収束される。
【0080】以上より本実施例は本発明のうち請求項1
及び2に係るサスペンション制御装置を実施化したもの
であると考えられ、前記各上下加速度センサ51FL〜RR
及び図17の演算処理のステップS21〜S23が本発
明のサスペンション制御装置のバネ上上下速度検出手段
に相当し、以下同様に前記車速センサ52及び図17の
演算処理のステップS24が車速検出手段に相当し、前
記図17の演算処理のステップS25が減衰力値設定手
段に相当し、前記図7の演算処理のステップS26〜S
36が減衰力調整手段に相当し、前記コントローラ4及
び図17の演算処理全体が制御手段に相当し、各ステッ
プモータ41〜RRを備えた減衰力可変ショックアブソー
バ3FL〜RRが減衰力可変ショックアブソーバに相当す
る。
【0081】それでは次に前記各実施例による振動減衰
の作用について考察する。まず、前述のように車両が中
・高速走行しているとき、具体的に前記第1実施例では
少なくともバネ上上下速度上限閾値X2i1'が前記正の低
減衰バネ上上下速度閾値X2i 01' より大きくなる車速値
以上であるとき、また第2実施例では少なくとも伸側目
標ポジション閾値P1 が正の低減衰閾値PT1以上となる
車速値以上であるときのバネ上上下速度−減衰力特性は
図18cに示すように現れる。即ち、第2実施例で設定
される伸側目標ポジション閾値P1 に相当するバネ上上
下速度X2i' が第1実施例のバネ上上下速度上限閾値X
2i1'に相当し、第2実施例で設定される圧側目標ポジシ
ョン閾値(−P1 )に相当するバネ上上下速度X2i' が
第1実施例のバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')に相
当すると考えれば、何れにしてもこのバネ上上下速度上
限閾値X2i1'からバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')
までの範囲内のバネ上上下速度X2i' に対して,ポジシ
ョンPは前記正の低減衰閾値PT1より大きな伸側目標ポ
ジションP1 に強制的に固定保持されてしまうため、こ
の範囲内の伸側減衰力は或る伸側高減衰力D/FT1に維
持され,同時に圧側減衰力は前記圧側低減衰力D/FC0
に維持されることになる。従って、このバネ上上下速度
−減衰力特性では,前述のようにバネ上上下速度下限閾
値(−X2i1')よりバネ上上下速度X2i' の小さい領域
が圧側制御範囲(S−H範囲)であり、これよりバネ上
上下速度X2i' の大きい領域が伸側制御範囲(H−S範
囲)となるから、前記低速走行状態のようなS−S範囲
は存在しなくなる。
【0082】この減衰力特性が設定されている或る中・
高速での定速走行状態で,図18aのようなバネ上上下
速度X2i' が一過性振動入力として入力された場合の作
用について考察してみる。まず初期入力として正の領域
で増加するバネ上上下速度X 2i' は時刻t21で前記正の
バネ上上下速度上限閾値X2i1'を上回り、更に増加し続
けるが、やがて振動入力としての特性や後述する伸側減
衰力増加作用によって次第にその増加傾きが小さくな
り、或る時刻で極大点を越えて正の領域で減少し始め、
やがて時刻t22で前記正のバネ上上下速度上限閾値X
2i1'を下回った。これに対して、前記S−S範囲におけ
る,即ち伸側低減衰力D/FT0や圧側低減衰力D/FC0
に設定されているときの減衰力D/Fを仮に“0”と
し、更に前記減衰力可変ショックアブソーバで達成され
る減衰力D/FがポジションP,即ち前記不感帯を除く
バネ上上下速度X2i' とリニアな関係にあるとすると、
前記時刻t20から時刻t21までの時間t20〜t21に伸側
減衰力D/Fは前記伸側高減衰力D/FT1に維持され、
前記時刻t21から時刻t22までの時間t21〜t22にバネ
上上下速度X2i' の増減と同期した特に伸側減衰力D/
Fが図12bに示すように発生する。逆に言えば、バネ
上上下速度X2i' は,時間t21〜t22で自己の増減に応
じた減衰力D/Fで効果的に減衰されるだけでなく、前
記Karnopp則に従って時間t20〜t21も或る程度減衰さ
れることになる。
【0083】更に減少を続けるバネ上上下速度X2i' は
やがて時刻t23から負の領域で減少し始め、時刻t24
前記負のバネ上上下速度下限閾値(−X2i1')を下回っ
て更に減少し続けるが、やがて振動入力としての特性や
後述する圧側減衰力増加作用によって次第にその減少傾
きが小さくなり、或る時刻で極小点を越えて負の領域で
増加し始め、やがて時刻t25で前記負のバネ上上下速度
下限閾値(−X2i1')を上回った。従って、前記時刻t
22から時刻t24までの時間t22〜t24に,伸側減衰力D
/Fは前記伸側高減衰力D/FT1に維持され、時刻t24
から時刻t25までの時間t24〜t25に,バネ上上下速度
2i' の増減と同期した特に圧側高減衰力D/FC1より
も絶対値の大きな圧側減衰力D/Fが図12bに示すよ
うに発生するため、このバネ上上下速度X2i' は,特に
前記時間t24〜t25に自己の増減に応じた減衰力D/F
で効果的に減衰される。また、前記時刻t23から時刻t
24までの時間t23〜t24は,前記Karnopp則に従えば原
理的に伸側高減衰力D/F T1が効果的な減衰効果を発揮
しないことになるが、前記時刻t22から時刻t23までの
時間t22〜t23は,前記Karnopp則を満足する伸側高減
衰力D/FT1によって或る程度減衰されることになる。
なお、前記極小点におけるバネ上上下速度の絶対値|X
2i' |は,前記極大点におけるバネ上上下速度の絶対値
|X2i' |よりも小さい。
【0084】更に増加を続けるバネ上上下速度X2i' は
時刻t26から正の領域で増加し始め、やがて振動入力と
しての特性や後述する圧側減衰力増加作用によって次第
にその増加傾きが小さくなり、或る時刻で極大点を越え
て正の領域で減少し始め、その後も時刻t27で負の領域
で減少し、やがて増加に転じて時刻t28で正の領域で増
加し、更に減少に転じて時刻t29で負の領域で減少し、
更に増加に転じて時刻t30で正の領域で増加したが、前
記時刻t26以後,当該バネ上上下速度X2i' が前記正の
バネ上上下速度上限閾値X2i1'を上回ることも、負のバ
ネ上上下速度下限閾値(−X2i1')を下回ることもなか
ったために、前記減衰力可変ショックアブソーバで達成
される減衰力D/Fは前記伸側高減衰力D/FT1に維持
された。このうち、少なくともバネ上上下速度X2i' が
正となる時間t26〜t27,時間t 28〜t29では、前記伸
側高減衰力D/FT1に維持された伸側減衰力D/Fが前
記Karnopp則に従って減衰効果を発揮する。従って、こ
の振動入力であるバネ上上下速度X2i' は理解を容易化
するために前記図12に示すものと同様の減衰状態を示
したのであるが、実際には減衰作用が高まるからその収
束速度がもっと速くなる。
【0085】従って、小さなバネ上上下速度が車体揺動
入力として作用したときにも,それが速やかに減衰され
るから、乗員にふわつき感が与えられることはなく、同
時に安定感が損なわれることもない。なお、前記各実施
例では前記図18に示すように,中・高速走行状態で車
速の増加に伴い、小さな車体揺動入力であるバネ上上下
速度X2i' に対して伸側の減衰力D/Fが伸側高減衰力
D/FT1に維持されるように設定したが、車両特性によ
っては図19に示すように圧側の減衰力D/Fが圧側高
減衰力D/FC1に維持されるようにしてもよい。この場
合には,例えば前記第1実施例にあっては前記図14に
二点鎖線で示すように前記正負のバネ上上下速度閾値
(±X2i1')間のバネ上上下速度X2i' に対して圧側目
標ポジション閾値(−P1 )が維持されるようにすれば
よいし、第2実施例にあっては前記図17の演算処理の
ステップS36で目標変速比PD が圧側目標ポジション
閾値(−P1 )に設定されるようにすればよい。
【0086】また、前記図18の減衰力制御特性にあっ
ては,バネ上上下速度X2i' が前記負のバネ上上下速度
下限閾値(−X2i1')の近傍で増減したときや、前記図
19の減衰力制御特性にあってはバネ上上下速度X2i'
が前記正のバネ上上下速度上限閾値X2i1'の近傍で増減
したときには、設定される減衰力が伸側高減衰力D/F
T1から圧側高減衰力D/FC1,或いはその逆に大きく変
更設定されるため、それを達成するための制御量である
ステップモータへのステップ数が大きくなって消費エネ
ルギが大きくなると共に,ノイズや制御応答遅れなどの
問題が発生することも考えられる。そこで、これら両減
衰力制御特性を合成したような図20に示す減衰力制御
特性を与え、具体的にバネ上上下速度X2i' 増加時の制
御特性と減少時の制御特性とにヒステリシスを持たせて
制御不連続点における制御量の変動量を小さくするよう
にしてもよい。またこのようにすれば、前記正負のバネ
上上下速度閾値(±X2i1')を越えてしまう振動入力と
してのバネ上上下速度X2i' に対して、当該バネ上上下
速度X2i' が正負に符号を変える時刻まで,前記Karno
pp則に従った減衰力が効果的に作用することになるか
ら、その減衰収束効果が向上して,乗員にはより一層し
っかりした感じが与えられる。
【0087】また、前記各実施例では,バネ上上下速度
等の小さな車体揺動入力に対する高減衰力が,車速に応
じて連続的又は多段階に設定される場合についてのみ詳
述したが、例えば或る車速まで増速するとバネ上上下速
度等の小さな車体揺動入力に対する減衰力が或る一定値
まで高くなるようにしてもよい。また、前記第1実施例
では最終的な減衰力が低くならないように制御入力であ
るバネ上上下速度に対してフィルタをかけたものである
と考えられ、第2実施例では同じく制御出力であるステ
ップモータ回転角,即ち弁体のポジションに対してフィ
ルタをかけたものであると考えられる。このように考え
ると、前記各実施例においてバネ上上下速度とポジショ
ンと減衰力とは互いに一意な関係にあると考えられるか
ら、このフィルタリングはこれらの関係のどこで行って
も最終的には減衰力を制御できることがわかる。
【0088】また、上記実施例においては、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〜4
1RR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。
【0089】また、上記実施例においては、車体の上下
加速度を検出して、これに基づいて減衰力を制御するよ
うにしたスカイフック近似制御を行う場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、車体と車輪と
の間の相対変位を検出するストロークセンサを別設し、
このストロークセンサの相対変位検出値XDiを微分した
相対速度XDi′と前述した車体上下速度X2i′とに基づ
いて下記7式の演算を行って減衰係数Cを算出し、この
減衰係数Cに基づいて例えば図8に対応するマップを参
照して目標ポジションを算出して、スカイフック制御を
行うようにしてもよい。
【0090】 C=CS ・X2i′/XDi′ ……… (7) ただし、CS は予め設定されたダンパ減衰係数である。
また、上記実施例においては、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。
【0091】また、上記実施例においては、マイクロコ
ンピュータ56を適用して制御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、演算回路等の電
子回路を組み合わせて構成することもできる。また、上
記実施例においては、車体2の各車輪1FL〜1RR位置に
上下加速度センサ51FL〜51RR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。
【0092】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。
【0093】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るサス
ペンション制御装置によれば、特に中・高速走行状態で
の小さなバネ上上下速度等の車体揺動入力も確実に減衰
されて乗員にはしっかり感が付与されると共に,低速走
行状態では小さなバネ上上下速度等の車体揺動入力に対
しては伸側及び圧側の双方の減衰力が小さくなって滑ら
かさが与えられる。また、車速検出値の増加に伴って小
さなバネ上上下速度等の車体揺動入力に対する減衰力値
を増加すれば、車速の増加と共に乗員にはしっかり感が
大きくなるから,低速での滑らかさとの間の違和感を抑
制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサスペンション制御装置の基本構成を
示す概略構成図である。
【図2】本発明のサスペンション制御装置の一例を示す
概略構成図である。
【図3】図2のサスペンション制御装置に採用された減
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弁本体のポジ
ション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】減衰力可変ショックアブソーバで達成される
振動入出力のゲイン特性を示す説明図である。
【図11】減衰力可変ショクアブソーバの弁本体のポジ
ションをバネ上上下速度で設定する制御マップの説明図
である。
【図12】基本的なバネ上上下速度−減衰力特性による
減衰効果の説明図である。
【図13】バネ上上下速度と減衰力との相関を示す説明
図である。
【図14】本発明のサスペンション制御装置の第1実施
例で変更設定されるバネ上上下速度−ポジション制御マ
ップの説明図である。
【図15】本発明のサスペンション制御装置の第1実施
例で実行されるコントローラの演算処理を示すフローチ
ャートである。
【図16】本発明のサスペンション制御装置の第2実施
例で設定される目標ポジション閾値の車速に対する制御
マップの説明図である。
【図17】本発明のサスペンション制御装置の第2実施
例で実行されるコントローラの演算処理を示すフローチ
ャートである。
【図18】各実施例によって設定されるバネ上上下速度
−減衰力特性による減衰効果の説明図である。
【図19】その他の制御態様によるバネ上上下速度−減
衰力特性の説明図である。
【図20】更にその他の制御態様によるバネ上上下速度
−減衰力特性の説明図である。
【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 31 弁体 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 52 車速センサ 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
    て,入力される制御信号に応じて伸側及び圧側の何れか
    の減衰力を大きく設定又は双方の減衰力を小さく設定可
    能な減衰力可変ショックアブソーバと、車体のバネ上上
    下速度に関係した車体挙動を検出するバネ上上下速度検
    出手段と、少なくとも前記バネ上上下速度検出手段で検
    出されたバネ上上下速度検出値に基づいて車体の姿勢変
    化を抑制する減衰力を算出して,当該減衰力に対応する
    前記制御信号を前記減衰力可変ショックアブソーバに出
    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、車両の前後方向速度を検出する車速検出手段を備
    え、前記制御手段は、前記車速検出手段で検出された車
    速検出値の増加に伴って,前記減衰力可変ショックアブ
    ソーバによる伸側及び圧側の何れかの減衰力が所定減衰
    力値まで大きくなるように前記制御信号を調整する減衰
    力調整手段を備えたことを特徴とするサスペンション制
    御装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記車速検出手段で検
    出された車速検出値の増加に伴って前記所定減衰力値を
    増加設定する減衰力値設定手段を備えたことを特徴とす
    る請求項1に記載のサスペンション制御装置。
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