JPH0820212A - サスペンション予見制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車速の変化による路面からの振動入力による車
両のバネ上挙動の変化を抑制して、良好な予見制御を行
う。 【構成】プレビューセンサの検出値Ｈ_DL及びＨ_DRとその
センサ位置における車体上下加速度Ｚ_PL″_, Ｚ_PR″に基
づいて路面変位量Ｘ_0L，Ｘ_0Rを算出して順次シフトレジ
スタ領域に格納し（ステップS7）、現在の前輪及び後輪
の接地路面に対応する路面変位量Ｘ_0FL 〜Ｘ_0RR をもと
にバウンス，ピッチ，前輪ロール及び後輪ロールの伝達
力Ｘ_b,Ｘ_p,Ｘ_rF及びＸ_rRを算出し（ステップS10)、車速
検出値Ｖをもとにバウンス及びピッチ制御ゲイン算出マ
ップを参照して車速に応じたバウンス制御ゲインＧ_b 及
びピッチ制御ゲインＧ_p を算出し（ステップS11)、これ
ら制御ゲインＧ_b 及びＧ_p とロール制御ゲインＧ_r を伝
達力Ｘ_b,Ｘ_p,Ｘ_rF及びＸ_rRに乗算して予見制御力Ｕ_b,Ｕ
_p,Ｕ_rF, Ｕ_rRを算出し（ステップS12)、これらに基づい
て後輪側のアクチュエータを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制御対象車輪より前方
位置で路面変位を表す前方路面情報を検出し、この路面
情報に基づいて制御対象となる車体及び車輪間に介装し
たアクチュエータを予見制御するようにしたサスペンシ
ョン予見制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の予見制御を行うサスペンション予
見制御装置としては、例えば特開平４−３３９０１０号
公報に記載されているものがある。この従来例は、前輪
より予見制御距離だけ前方の予見位置で車体と路面との
相対変位を測定すると共に、この予見位置における車体
の上下方向加速度を測定し、この車体の上下方向加速度
を２階積分して上下方向の車体変位を求め、この車体変
位と前記相対変位とを差演算することにより、路面の絶
対変位を求め、この路面の絶対変位と車速とに基づいて
車体が予見距離だけ走行した後に絶対変位に応じて能動
型サスペンションのストローク制御を行うことにより、
測定誤差のない正確な予見制御を行うようにしたもので
ある。

【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予見制御装置にあっては、各車輪位
置で個別に予見制御するのみで、各車輪からの振動入力
が合力となって車体に作用することに対しての考慮が何
らなされておらず、最適な予見制御を行うことができな
いという未解決の課題がある。

【０００４】すなわち、前後輪に対する路面からの振動
入力の位相差は車速によって変化するため、路面からの
前後輪への振動入力の同相成分であるバウンス成分入力
と逆相成分であるピッチ入力の大きさが車速によって変
化することになるが、この車速の変化による車両のバネ
上挙動の変化については従来例では対処しようがなく、
最適な予見制御を行うことができない。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、車速の変化による
車両のバネ上挙動を正確に把握して、良好な予見制御を
行うことができるサスペンション予見制御装置を提供す
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予見制御装置は、図
１（ａ）に示すように、制御対象車輪と車体との間に配
設され、制御信号によってそれら間のストロークを制御
可能な制御力を発生するアクチュエータを有し、該アク
チュエータを前記制御対象車輪より前方の路面情報に基
づいて予見制御するようにしたサスペンション予見制御
装置において、前記制御対象車輪より前方の路面情報を
検出する前方路面情報検出手段と、車速を検出する車速
検出手段と、該車速検出手段の車速検出値に基づいて前
記前方路面情報検出手段の前方路面情報から前記制御対
象車輪が接地している路面の路面情報を抽出し、当該路
面情報に基づいて車体に入力されるバウンス成分を演算
するバウンス成分演算手段と、該バウンス成分演算手段
のバウンス成分をもとにバウンス制御ゲインで予見制御
力を算出し、これに応じた制御信号を前記アクチュエー
タに出力する予見制御手段と、前記車速検出手段の車速
検出値に基づいて前記バウンス制御ゲインを変化させる
バウンス制御ゲイン可変手段とを備えたことを特徴とし
ている。

【０００７】また、請求項２に係るサスペンション予見
制御装置は、図１（ｂ）に示すように、制御対象車輪と
車体との間に配設され、制御信号によってそれら間のス
トロークを制御可能な制御力を発生するアクチュエータ
を有し、該アクチュエータを前記制御対象車輪より前方
の路面情報に基づいて予見制御するようにしたサスペン
ション予見制御装置において、前記制御対象車輪より前
方の路面情報を検出する前方路面情報検出手段と、車速
を検出する車速検出手段と、該車速検出手段の車速検出
値に基づいて前記前方路面情報検出手段の前方路面情報
から前記制御対象車輪が接地している路面の路面情報を
抽出し、当該路面情報に基づいて車体に入力されるピッ
チ成分を演算するピッチ成分演算手段と、該ピッチ成分
演算手段のピッチ成分をもとにピッチ制御ゲインで予見
制御力を算出し、これに応じた制御信号を前記アクチュ
エータに出力する予見制御手段と、前記車速検出手段の
車速検出値に基づいて前記ピッチ制御ゲインを変化させ
るピッチ予見制御ゲイン可変手段とを備えたことを特徴
としている。

【０００８】さらに、請求項３に係るサスペンション予
見制御装置は、図１（ｃ）に示すように、制御対象車輪
と車体との間に配設され、制御信号によってそれら間の
ストロークを制御可能な制御力を発生するアクチュエー
タを有し、該アクチュエータを前記制御対象車輪より前
方の路面情報に基づいて予見制御するようにしたサスペ
ンション予見制御装置において、前記制御対象車輪より
前方の路面情報を検出する前方路面情報検出手段と、車
速を検出する車速検出手段と、該車速検出手段の車速検
出値に基づいて前記前方路面情報検出手段の前方路面情
報から前記制御対象車輪が接地している路面の路面情報
を抽出し、当該路面情報に基づいて車体に入力されるバ
ウンス成分及びピッチ成分を個別に演算する揺動成分演
算手段と、該揺動成分演算手段のバウンス成分及びピッ
チ成分をもとにこれらに対応するバウンス制御ゲイン及
びピッチ制御ゲインで予見制御力を算出し、これに応じ
た制御信号を前記アクチュエータに出力する予見制御手
段と、前記車速検出手段の車速検出値に基づいて前記バ
ウンス制御ゲイン及びピッチ制御ゲインを変化させる予
見制御ゲイン可変手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【０００９】

【作用】請求項１に係る発明においては、バウンス成分
演算手段で、前方路面情報検出手段で検出した制御対象
車輪の前方の路面情報から車速検出手段の車速検出値に
基づいて現在制御対象車輪が接地している路面の路面情
報を抽出し、抽出した路面情報に基づいて路面から車体
に伝達される伝達力のバウンス成分を演算し、これに基
づいて予見制御手段でバウンス成分をもとにこれに対応
するバウンス制御ゲインに基づいて予見制御力を算出す
る。このときバウンス制御ゲインをゲイン可変手段で車
速に基づいて変更することにより、車速の変化による車
両のバネ上挙動の変化を抑制する正確な予見制御力を発
生する。

【００１０】請求項２に係る発明においては、ピッチ成
分演算手段で、前方路面情報検出手段で検出した制御対
象車輪の前方の路面情報から車速検出手段の車速検出値
に基づいて現在制御対象車輪が接地している路面の路面
情報を抽出し、抽出した路面情報に基づいて路面から車
体に伝達される伝達力のピッチ成分を演算し、これに基
づいて予見制御手段でピッチ成分をもとにこれに対応す
るピッチ制御ゲインに基づいて予見制御力を算出する。
このときピッチ制御ゲインをゲイン可変手段で車速に基
づいて変更することにより、車速の変化による車両のバ
ネ上挙動の変化を抑制する正確な予見制御力を発生す
る。

【００１１】請求項３に係る発明においては、揺動成分
演算手段で、前方路面情報検出手段で検出した制御対象
車輪の前方の路面情報から車速検出手段の車速検出値に
基づいて現在制御対象車輪が接地している路面の路面情
報を抽出し、抽出した路面情報に基づいて路面から車体
に伝達される伝達力のバウンス成分及びピッチ成分を個
別に演算し、これらに基づいて予見制御手段でバウンス
成分及びピッチ成分をもとにこれらに対応するバウンス
制御ゲイン及びピッチ制御ゲインに基づいて予見制御力
を算出する。このときバウンス制御ゲイン及びピッチ制
御ゲインをゲイン可変手段で車速に基づいて変更するこ
とにより、車速の変化による車両のバネ上挙動の変化を
抑制する正確な予見制御力を発生する。

【００１２】

【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
り、図中、１０は車体側部材を、１１FL〜１１RRは前左
〜後右車輪を、１２はアクチュエータを構成する能動型
サスペンションを夫々示す。

【００１３】能動型サスペンション１２は、車体側部材
１０と車輪１１FL〜１１RRの各車輪側部材１４との間に
各々介装された油圧シリンダ１８FL〜１８RRを備え、こ
れら油圧シリンダ１８FL〜１８RRにその作動圧を個別に
調整する圧力制御弁２０FL〜２０RRが接続され、これら
圧力制御弁２０FL〜２０RRが供給側配管２１Ｓ及び戻り
側配管２１Ｒを介して所定圧力の作動油を供給する油圧
源２２に接続された構成を有する。そして、油圧源２２
及び圧力制御弁２０FL〜２０RR間の供給圧側配管２１Ｓ
には、蓄圧用のアキュムレータ２４Ｆ，２４Ｒが介挿さ
れている。

【００１４】能動型サスペンション１２は、例えばスピ
ードメータ内に配設された車速に応じたアナログ電圧を
出力する車速センサ２６と、３つの車輪１１FR，１１RL
及び１１RRに夫々対応する位置における車体の上下方向
加速度を夫々個別に検出する上下方向加速度センサ２８
FR，２８RL及び２８RRと、前輪１１FL，１１FRより前方
の車体下面に夫々路面と対向して配設された超音波距離
センサで構成されるプレビューセンサ２９Ｌ，２９Ｒ
と、各上下方向加速度センサ２８FR〜２８RRの上下方向
加速度検出値Ｘ_2FR ″〜Ｘ_2RR ″に基づいて各圧力制御
弁２０FL〜２０RRを能動制御すると共に、各センサ２
６、２８FR〜２８FR及び２９Ｌ，２９Ｒの検出値に基づ
き路面状況に応じて前後輪の圧力制御弁２０FL〜２０RR
の出力圧を個別に予見制御するコントローラ３０とを備
えている。

【００１５】油圧シリンダ１８FL〜１８RRの夫々は、シ
リンダチューブ１８ａを有し、このシリンダチューブ１
８ａには、軸方向貫通孔を有するピストン１８ｃにより
隔設された下側の圧力室Ｌが形成され、ピストン１８ｃ
の上下面の受圧面積差と内圧に応じた推力を発生する。
そして、シリンダチューブ１８ａの下端が車輪側部材１
４に取り付けられ、ピストンロッド１８ｂの上端が車体
側部材１０に取り付けられている。さらに、圧力室Ｌの
各々は、油圧配管３８を介して圧力制御弁２０FL〜２０
RRの出力ポートに接続されている。

【００１６】油圧シリンダ１８FL〜１８RRの圧力室Ｌの
各々は、絞り弁３２を介してバネ下振動吸収用のアキュ
ムレータ３４に接続されている。油圧シリンダ１８FL〜
１８RRの各々のバネ上，バネ下間には、比較的低いバネ
定数であって車体の静荷重を支持するコイルスプリング
３６が配設されている。圧力制御弁２０FL〜２０RRの夫
々は、スプールを摺動自在に内装した円筒状の弁ハウジ
ングとこれに一体的に設けられた比例ソレノイドとを有
する、従来周知の３ポート比例電磁減圧弁（例えば特開
昭６４−７４１１１号参照）で構成されている。そし
て、比例ソレノイドの励磁コイルに供給する指令電流ｉ
（指令値）を調整することにより、弁ハウジング内に収
容されたポペットの移動距離、即ちスプールの位置を制
御し、供給ポート及び出力ポート又は出力ポート及び戻
りポートを介して油圧源２２と油圧シリンダ１８FL〜１
８RRとの間で流通する作動油を制御できるようになって
いる。

【００１７】ここで、励磁コイルに加えられる指令電流
ｉ（：ｉ_FL〜ｉ_RR）と圧力制御弁２０FL（〜２０RR）の
出力ポートから出力される制御圧Ｐとの関係は、図３に
示すように、ノイズを考慮した最小電流値ｉ_MIN のとき
には最低制御圧Ｐ_NIM となり、この状態から電流値ｉを
増加させると、電流値ｉに比例して直線的に制御圧Ｐが
増加し、最大電流値ｉ_MAX のときには油圧源２２の設定
ライン圧に相当する最高制御圧Ｐ_MAX となる。この図３
で、ｉ_N は中立指令電流，Ｐ_CNは中立制御圧である。

【００１８】上下方向加速度センサ２８FR〜２８RLの夫
々は、図４に示すように、上下方向加速度センサ２８FR
が車体の前右輪１１FRの左後方位置に、上下方向加速度
センサ２８RL及び２８RRが車体の後輪１１RL及び１１RR
の内側やや後方位置に夫々配設されている。これら上下
方向加速度センサ３８FR〜２８RRは、図５に示すよう
に、上下方向加速度が零であるときに零の電圧、上方向
の加速度を検出したときにその加速度値に応じた正のア
ナログ電圧、下方向の加速度を検出したときに、その加
速度値に応じた負のアナログ電圧でなる上下方向加速度
検出値Ｚ_GFR 〜Ｚ _GRR を出力するように構成されてい
る。

【００１９】このように、上下方向加速度センサ２８FR
〜２８RRを、３つの車輪１１FR〜１１RR位置に配置する
ことにより、図４に示すように、車両にバウンス加速度
Ｚ″、ロール角加速度φ″及びピッチ角加速度θ″が生
じたときに、各上下方向加速度センサ２８FR〜２８RRか
ら夫々下記（１）〜（３）式で表される上下方向加速度
検出値Ｚ_GFR 〜Ｚ_GRR が出力される。

【００２０】 Ｚ_GFR ＝Ｚ″−Ｌ₂ θ″＋Ｌ₁ φ″ …………（１） Ｚ_GRL ＝Ｚ″＋Ｌ₄ θ″−Ｌ₃ φ″ …………（２） Ｚ_GFR ＝Ｚ″＋Ｌ₄ θ″＋Ｌ₃ φ″ …………（３） ここで、Ｌ₁ は車両の重心点ｇを通る前後方向線と前右
上下方向加速度センサ２８FRとの間の左右方向距離、Ｌ
₂ は車両の重心点ｇを通る左右方向線と前右上下方向加
速度センサ２８FRとの間の前後方向距離、Ｌ₃ は車両の
重心点ｇを通る前後方向線と後左及び後右上下方向加速
度センサ２８RL及び２８RRとの間の左右方向距離、Ｌ₄
は車両の重心点ｇを通る左右方向線と後左及び後右上下
方向加速度センサ２８RL及び２８RRとの間の前後方向距
離である。

【００２１】プレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒは、図
５に示すように、車体の下面における前輪１１FL及び１
１FRより前方側で前輪１１FL及び１１FRの延長線上に路
面と対向して配設されている。これらプレビューセンサ
２９Ｌ及び２９Ｒは、図６に示すように、路面に対して
超音波を発する超音波送波器２９ａと、この超音波送波
器２９ａからの超音波が路面で反射された反射波を受信
する超音波受波器２９ｂと、超音波送波器２９ａを駆動
する発振回路２９ｃと、この発振回路２９ｃに駆動指令
を出力すると共に、超音波受波器２９ｂからの受信信号
を入力して、超音波送波器２９ａから超音波を発射した
時点から超音波受波器２９ｂで反射を受信する迄の時間
を計測することにより対地距離を測定する距離測定回路
２９ｄとで構成され、距離測定回路２９ｄから対地距離
を表すディジタル信号でなる対地距離検出値Ｈ_DL及びＨ
_DRが出力される。

【００２２】コントローラ３０は、図７に示すように、
上下方向加速度センサ２８FL〜２８FRから入力される上
下加速度検出値Ｚ_GFR 〜Ｚ_GRR をディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換器４１FL〜４１RRと、車速センサ２６の車
速検出値Ｖ、プレビューセンサ２９Ｌ，２９Ｒの対地距
離検出値Ｈ_DL, Ｈ_DR及び各Ａ／Ｄ変換器４１FL〜４１RR
のＡ／Ｄ変換出力が入力されるマイクロコンピュータ４
２と、このマイクロコンピュータ４２から出力される圧
力指令値をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器４３FL
〜４３RRと、これらＡ／Ｄ変換器４３FL〜４３RRのから
出力されるアナログ信号を圧力制御弁２０FL〜２０RRに
対する駆動電流ｉ_FL〜ｉ_FRに変換する例えばフローティ
ング形定電圧回路で構成される駆動回路４４FL〜４４FR
とを備えている。

【００２３】ここで、マイクロコンピュータ４２は、少
なくとも入力側インタフェース回路４２ａ、出力側イン
タフェース回路４２ｂ、演算処理装置４２ｃ及び記憶装
置４２ｄを有する。入力インタフェース回路４２ａに
は、車速検出値Ｖ、対地距離検出値Ｘ_DL，Ｘ_DR及びＡ／
Ｄ変換器４１FL〜４１RRの変換出力が入力され、出力側
インタフェース回路４２ｂからは各圧力制御弁２０FL〜
２０RRに対する圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRを出力する。

【００２４】演算処理装置４２ｃは、後述する図８の処
理を実行して、所定サンプリング時間Ｔ_S （例えば２０
msec）毎に、車速検出値Ｖ、対地距離検出値Ｈ_DL，Ｈ_DR
及び車体上下方向加速度Ｚ_GFR 〜Ｚ_GRR を読込み、上下
方向加速度検出値Ｚ_GFR 〜Ｚ _GRR に基づいて下記（４）
〜（６）式の演算を行って重心点ｇにおけるバウンス加
速度Ｚ″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度φ″
を算出し、これらに基づいて車体の姿勢変化を抑制する
ために各油圧シリンダ１８FL〜１８RRで発生させる姿勢
変化抑制制御力Ｆ_FL〜Ｆ_RRを算出する。

【００２５】 φ″＝（Ｚ_GRR −Ｚ_GRL ）／２Ｌ₃ ………（６） また、演算処理装置４２ｃは、上下方向加速度検出値Ｚ
_GFR 〜Ｚ_GRR に基づいて下記（７）式及び（８）式の演
算を行ってプレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒ位置での
車体上下方向加速度Ｚ_PL″及びＺ_PR″を算出し、これら
とプレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒの対地距離検出値
Ｈ_DL及びＨ_DRとに基づいてプレビューセンサ２９Ｌ及び
２９Ｒ位置での路面変位量Ｘ_0L及びＸ_0Rを逐次算出して
これらを記憶装置４２ｄに形成したシフトレジスタ領域
に順次シフトしながら記憶し、現在の前輪及び後輪の接
地路面の路面変位量Ｘ_0FL,Ｘ_0FR 及びＸ_0RL,Ｘ_0RR に基
づいて路面から車体に伝達されるバウンス伝達力Ｘ_b 、
ピッチ伝達力Ｘ_p 及び前輪ロール伝達力Ｘ_rF，後輪ロー
ル伝達力Ｘ_rRを算出し、これらに車速検出値Ｖによって
設定されるバウンス制御ゲインＧ_b 、ピッチ制御ゲイン
Ｇ_p 及び予め設定された前輪ロール制御ゲインＧ_rF、後
輪ロール制御ゲインＧ_rRを乗算してバウンス予見制御力
Ｕ_b 、ピッチ予見制御力Ｕ_p 及びロール予見制御力Ｕ
_rF, 後輪ロール予見制御力Ｕ_rRを算出し、これらに基づ
いて各圧力制御弁２０FL〜２０RRに対する予見制御力Ｕ
_FL〜Ｕ_RRを算出し、姿勢変化抑制制御力Ｆ_FL〜Ｆ_FRと予
見制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRとに基づいて各圧力制御弁に対する
圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRを算出し、これらを夫々Ｄ／Ａ変
換器４３FL〜４３RRに出力する。

【００２６】 Ｚ_PL″＝Ｚ″−Ｌ₆ θ″−Ｌ₅ φ″ ………（７） Ｚ_PR″＝Ｚ″−Ｌ₆ θ″＋Ｌ₅ φ″ ………（８） さらに、記憶装置４２ｄは、予め演算処理装置４２ｃの
演算処理に必要なプログラムが記憶されていると共に、
所定サンプリング時間Ｔ_S 毎に、算出される路面変位量
Ｘ_0L及びＸ_0Rを夫々順次シフトさせながら所定数格納す
るシフトレジスタ領域が形成されており、さらに演算処
理装置４２ｃの演算過程で必要な演算結果を逐次記憶す
る。

【００２７】次に、上記実施例の動作をマイクロコンピ
ュータ４２における演算処理装置４２ｃの処理手順を示
す図８のフローチャートを伴って説明する。すなわち、
図８の処理は所定サンプリング時間Ｔ_S （例えば１０ms
ec）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステッ
プＳ１で、車速検出値Ｖ、車体上下方向加速度検出値Ｚ
_Gi（ｉ＝FL，FR，RL，RR）及び対地距離検出値Ｈ_Dj（ｊ
＝Ｌ，Ｒ）を読込む。

【００２８】次いで、ステップＳ２に移行して、前記
（４）〜（６）式の演算を行って、バウンス加速度
Ｚ″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度φ″を算
出し、次いで、ステップＳ３に移行して、算出されたバ
ウンス加速度Ｚ″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加
速度φ″をもとに前記（７）式及び（８）式の演算を行
って、プレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒ位置での車体
上下方向加速度Ｚ_pL″及びＺ _pR″を算出してからステッ
プＳ４に移行する。

【００２９】このステップＳ４では、下記（９）式〜
（１１）式に示すように、上下方向加速度Ｚ″、ピッチ
角加速度θ″及びロール角加速度φ″を１次遅れの伝達
関数Ｌ〔ｆＺ〕、Ｌ〔ｆθ〕及びＬ〔ｆφ〕で表される
ローパスフィルタ処理によって積分した値に予め設定さ
れたバウンス制御ゲインＧＺ、ピッチ制御ゲインＧθ及
びロール制御ゲインＧφを乗算することにより、バウン
ス制御力ＦＺ、ピッチ制御モーメントＭθ及びロール制
御モーメントＭφを算出する。

【００３０】 ＦＺ＝ＧＺ・ｆＺ（Ｚ″）但し、Ｌ〔ｆＺ〕＝１／（ｓ＋ωＺ）……（９） Ｍθ＝Ｇθ・ｆθ（θ″）但し、Ｌ〔ｆθ〕＝１／（ｓ＋ωθ）……（10） Ｍφ＝Ｇφ・ｆφ（φ″）但し、Ｌ〔ｆφ〕＝１／（ｓ＋ωφ）…… (11) ここで、ｆＺ，ｆθ，ｆφは積分手段としてのローパス
フィルタで、夫々のゲインＧＺ，Ｇθ，Ｇφ及びカット
オフ周波数ωＺ／２π，ωθ／２π，ωφ／２πは個別
に設定することができ、ｓは微分演算子（ラプラシア
ン）である。

【００３１】次いで、ステップＳ５に移行して、下記
（１２）式〜（１５）式の演算を行って、４輪の油圧シ
リンダ１８FL〜１８RRで並進運動を発生すべき姿勢変化
抑制制御力Ｆ_FL〜Ｆ_RRを算出する。 Ｆ_FL＝（−Ｌ_r ・ＦＺ＋Ｍθ＋Ｌ_r ・Ｍφ／ｄ）／２（Ｌ_f ＋Ｌ_r ）…(12) Ｆ_FR＝（−Ｌ_r ・ＦＺ＋Ｍθ−Ｌ_r ・Ｍφ／ｄ）／２（Ｌ_f ＋Ｌ_r ）…(13) Ｆ_RL＝（−Ｌ_f ・ＦＺ−Ｍθ＋Ｌ_f ・Ｍφ／ｄ）／２（Ｌ_f ＋Ｌ_r ）…(14) Ｆ_RR＝（−Ｌ_f ・ＦＺ−Ｍθ−Ｌ_f ・Ｍφ／ｄ）／２（Ｌ_f ＋Ｌ_r ）…(15) ここで、Ｌ_f は重心点ｇから前輪までの前後方向距離、
Ｌ_r は重心点ｇから後輪までの前後方向距離、ｄは重心
点ｇから各車輪１１FL〜１１RRまでの左右方向距離であ
る。

【００３２】次いで、ステップＳ６に移行して、プレビ
ューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒ位置での車体上下方向加速
度検出値Ｚ_pj″に対して２次のローパスフィルタ処理を
行うことにより２階積分を行って車体上下方向変位量Ｈ
_Ujを算出する。次いで、ステップＳ７に移行して、下記
（１６）及び（１７）式の演算を行うことにより、対地
距離検出値Ｈ_Djから予め設定された車両の静止状態にお
ける基準距離Ｈ_D0及び車体上下方向変位量Ｈ_Ujを減算し
てプレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒ位置での路面凹凸
量を推定する路面変位量Ｘ_0jを算出する。

【００３３】 Ｘ_0L＝Ｈ_DL−Ｈ_D0−Ｈ_UL …………(16) Ｘ_0R＝Ｈ_DR−Ｈ_D0−Ｈ_UR …………(17) 次いで、ステップＳ８に移行して、算出した路面変位量
Ｘ_0L及びＸ_0Rに対して、低域側のカットオフ周波数ｆ_CL
を例えば０．５Ｈｚ、高域側のカットオフ周波数ｆ_CHを
例えば１０Ｈｚに設定したバンドパスフィルタ処理を行
って、人間の感覚が鈍い低周波数成分及び高周波数成分
でのゲインを低下させて制御エネルギーの消費量を低減
させて予見制御に必要な周波数領域のみでなる路面変位
量Ｘ_0L及びＸ_0Rを抽出し、これを記憶装置４２ｄに形成
したシフトレジスタ領域に順次シフトしながら格納す
る。

【００３４】次いで、ステップＳ９に移行して、車速検
出値Ｖ及び予め設定された制御系の応答遅れ時間τ₁ 、
予め設定されたコントローラ演算むだ時間τ₂ 及びフィ
ルタによる位相遅れ時間τ₃ をもとに下記（１８）式及
び（１９）式の演算を行って、プレビューセンサ２９
Ｌ，２９Ｒで検出した路面に前輪１１FL，１１FR及び後
輪１１RL，１１RRが到達する迄の遅延時間τ_F,τ_R を算
出する。

【００３５】 τ_F ＝（Ｌ_P ／Ｖ）−（τ₁ ＋τ₂ ＋τ₃ ） …………（18） τ_R ＝τ_F ＋（Ｌ／Ｖ） …………（19） ただし、Ｌ_P はプレビューセンサ２９Ｌ，２９Ｒで検知
する路面と前輪１１FL，１１FRとの間の距離、Ｌはホイ
ールベースである。次いで、ステップＳ１０に移行し
て、シフトレジスタ領域に格納されている遅延時間τ_F
及びτ_R だけ前の路面変位量Ｘ_DL及びＸ_DRを夫々読出
し、これらを現在の前輪１１FL，１１FR及び後輪１１R
L，１１RRが接地している路面の前輪側路面変位量Ｘ
_0FL ，Ｘ_0FR 及び後輪側路面変位量Ｘ_0RL ，Ｘ_0RR とし
て、これらをもとに下記（２０）〜（２３）式の演算を
行って、路面変位量によって車体に伝達されるバウンス
伝達力Ｘ_0b、ピッチ伝達力Ｘ_0p、前輪ロール伝達力Ｘ
_0rF 及び後輪ロール伝達力Ｘ_0rR を推定する。

【００３６】 Ｘ_0b＝Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR ＋Ｘ_0RL ＋Ｘ_0RR …………(20) Ｘ_0p＝Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR −Ｘ_0RL −Ｘ_0RR …………(21) Ｘ_0rF ＝Ｘ_0FL −Ｘ_0FR …………(22) Ｘ_0rR ＝Ｘ_0RL −Ｘ_0RR …………(23) 次いで、ステップＳ１１に移行して、車速検出値Ｖをも
とに図９及び図１０に示すバウンス制御ゲイン算出マッ
プ及びピッチ制御ゲイン算出マップを参照して、バウン
ス制御ゲインＧ_b 及びピッチ制御ゲインＧ_p を算出す
る。

【００３７】ここで、図９及び図１０に示すバウンス制
御ゲイン算出マップ及びピッチ制御ゲイン算出マップは
以下のようにして設定される。すなわち、車速Ｖを路面
凹凸周期Ｌで除した値で表される路面からの振動入力周
波数ｆ（＝Ｖ／Ｌ）が例えば４Ｈｚであるとしたとき、
路面からの振動入力のバウンス成分は、図１１に示すよ
うに、車速Ｖが約１１ｋｍ／ｈ、約１５ｋｍ／ｈ、約２
２ｋｍ／ｈ及び約４３ｋｍ／ｈでピークとなり、路面か
らの振動入力のピッチ成分は、図１２に示すように、車
速Ｖが約１２ｋｍ／ｈ、約１８ｋｍ／ｈ、約２９ｋｍ／
ｈ及び約８６ｋｍ／ｈでピークとなり、車速Ｖに応じ
て、路面からの振動入力がバウンス成分が主となるか、
ピッチ成分が主となるかが変化することになり、車両の
ばね上挙動も車速Ｖによってバウンス運動が主となった
り、ピッチ運動が主となったりと変化する。したがっ
て、バウンス制御ゲインＧ_b については、図９に示すよ
うに、車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ未満で零とし、１０ｋｍ／
ｈから２９ｋｍ／ｈまでの間で約２０ｋｍ／ｈをピーク
とし、２９ｋｍ／ｈから８６ｋｍ／ｈまでの間で４３ｋ
ｍ／ｈをピークとするゲイン特性に設定し、ピッチ制御
ゲインＧ_p については１０ｋｍ／ｈ〜２２ｋｍ／ｈ間で
１４ｋｍ／ｈをピークとし、２２ｋｍ／ｈ〜４３ｋｍ／
ｈ間で２９ｋｍ／ｈをピークとし、４３ｋｍ／ｈ以上で
約８６ｋｍ／ｈをピークとするゲイン特性に設定するこ
とにより、車体への振動入力の大きさが車速に依存する
程度を小さくして、車速によるばね上挙動の変化を低減
することができる。

【００３８】なお、路面からの振動入力のロール成分に
ついては、車速への依存性が少ないので、ロール制御ゲ
インＧ_r としては予見制御の効果が最大となるようなゲ
インＧ_r ＝Ｋ_r ＋Ｃ_r ｓ（Ｋ_r はロール剛性、Ｃ_r はロ
ール減衰定数、ｓはラプラス演算子）に設定すればよ
い。次いで、ステップＳ１２に移行して、前記ステップ
Ｓ１０で推定した各伝達力Ｘ_0b、Ｘ_0p、Ｘ_0rF 及びＸ
_0rR に路面からの入力による車体への伝達力を低減する
ためのバウンス制御ゲインＧ_b 、ピッチ制御ゲイン
Ｇ_p 、ロール制御ゲインＧ _r を乗算して、下記（２４）
〜（２７）式で表されるバウンス予見制御力Ｕ_b 、ピッ
チ予見制御力Ｕ_p 、前輪ロール予見制御力Ｕ_rF及び後輪
ロール予見制御力Ｕ _rRを算出する。

【００３９】 Ｕ_b ＝Ｇ_b ・Ｘ_0b …………(24) Ｕ_p ＝Ｇ_p ・Ｘ_0p …………(25) Ｕ_rF＝Ｇ_r ・Ｘ_0rF …………(26) Ｕ_rR＝Ｇ_r ・Ｘ_0rR …………(27) このようにしてバウンス予見制御力Ｕ_b 、ピッチ予見制
御力Ｕ_p 、前輪ロール予見制御力Ｕ_rF及び後輪ロール予
見制御力Ｕ_rRを算出することにより、路面からの振動入
力が車体に伝達されず、良好な乗心地を得ることができ
る。

【００４０】すなわち、車両のバウンス、ピッチ及び前
輪側及び後輪側のロールの運動方程式は、下記（２８）
〜（３１）式で表すことができる。 ＭＸ_b ＝Ｇ_b （Ｘ_b −Ｘ_0b）−Ｕ_b ……(28) Ｉ_p θ_p ＝Ｇ_p （θ_p −θ_0p）−Ｕ_p ……(29) Ｉ_rFθ_rF＝Ｇ_rF（θ_rF−θ_0rF ）−Ｕ_rF ……(30) Ｉ_rRθ_rR＝Ｇ_rR（θ_rR−θ_0rR ）−Ｕ_rR ……(31) ここで、Ｍは車体の質量、Ｉ_p は車体のピッチ慣性モー
メント、Ｉ_r は車体のロール慣性モーメント、Ｘ_b は車
体のバウンス中心点における上下方向の変位、θ _p は車
体のピッチ角、θ_rF, θ_rRは車体の前輪側及び後輪側の
ロール角である。

【００４１】そして、バウンス予見制御力Ｕ_b 、ピッチ
予見制御力Ｕ_p 、前輪ロール予見制御力Ｕ_rF及び後輪ロ
ール予見制御力Ｕ_rRを上記（２４）式〜（２７）式のよ
うに設定することにより、上記（２８）〜（３１）式
は、 ＭＸ_b ＝Ｇ_b ・Ｘ_b ……(32) Ｉ_p θ_p ＝Ｇ_p ・θ_p ……(33) Ｉ_rFθ_rF＝Ｇ_rF・θ_rF ……(34) Ｉ_rRθ_rR＝Ｇ_rR・θ_rR ……(35) となり、路面からの振動入力が車体に伝達されず、良好
な乗心地を得ることができ、しかも、バウンス制御ゲイ
ンＧ_b 及びピッチ制御ゲインＧ_p は車速によって変化し
て、車速に応じた最適なゲインを設定するので、より良
好な乗心地を確保することができる。

【００４２】次いで、ステップＳ１３に移行して、上記
ステップＳ１１で算出した各予見制御力Ｕ_b 、Ｕ_p 、Ｕ
_rF及びＵ_rRに基づいて下記（３６）〜（３９）式の演算
を行って各圧力制御弁２０FL〜２０RRに対する予見制御
力Ｕ_pFL 〜Ｕ_pRR を算出してからステップＳ１３に移行
する。 Ｕ_pFL ＝Ｕ_b ＋Ｕ_p ＋Ｕ_rF …………（36） Ｕ_pFR ＝Ｕ_b ＋Ｕ_p −Ｕ_rF …………（37） Ｕ_pRL ＝Ｕ_b −Ｕ_p ＋Ｕ_rR …………（38） Ｕ_pRR ＝Ｕ_b −Ｕ_p −Ｕ_rR …………（39） ステップＳ１４では、上記ステップＳ１３で算出した各
予見制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRと前記ステップＳ５で算出した姿
勢変化抑制制御力Ｆ_FL〜Ｆ_RRとに基づいて下記（４０）
式〜（４３）式に従って、総合制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRを算出
する。

【００４３】 Ｕ_FL＝Ｕ_N −Ｆ_FL＋Ｕ_pFL …………（40） Ｕ_FR＝Ｕ_N −Ｆ_FR＋Ｕ_pFR …………（41） Ｕ_RL＝Ｕ_N −Ｆ_RL＋Ｕ_pRL …………（42） Ｕ_RR＝Ｕ_N −Ｆ_RR＋Ｕ_pRR …………（43） ここで、Ｕ_N は車高を目標車高に維持するために必要な
制御力である。

【００４４】次いで、ステップＳ１５に移行して、上記
ステップＳ１４で算出した各制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRに対応す
る圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRを夫々Ｄ／Ａ変換器４３FL〜４
３RR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。この図８の処理において、
ステップＳ３，Ｓ６及びＳ７の処理とプレビューセンサ
２９Ｌ，２９Ｒ及び上下加速度センサ２８FR〜２８RRと
が前方路面情報検出手段に対応し、ステップＳ９及びＳ
１０の処理が揺動成分演算手段に対応し、ステップＳ１
１の処理がゲイン変更手段に対応し、ステップＳ１２〜
Ｓ１５の処理が予見制御手段に対応している。

【００４５】したがって、今、車両が平坦な良路を目標
車高を維持して直進定速走行しているものとする。この
状態では、車両が平坦な良路で目標車高を維持している
ことから、車体側部材１０に揺動を生じないので、各上
下方向加速度センサ２８FL〜２８RRの車体上下方向加速
度検出値Ｚ_GFR ″〜Ｚ_GRR ″は略零となっていると共
に、プレビューセンサ２９Ｌ，２９Ｒの対地距離検出値
Ｈ_DL及びＨ_DRは基準距離Ｈ_D0と略一致している。

【００４６】このため、ステップＳ２で算出される上下
加速度Ｚ″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度
φ″が共に零となると共に、ステップＳ３で算出される
プレビューセンサ２９Ｌ，２９Ｒ位置での上下方向加速
度Ｚ_PL″，Ｚ_PR″も零となり、さらにステップＳ４で算
出されるバウンス制御力ＦＺ、ピッチ制御モーメントＭ
θ及びロール制御モーメントＭφも零となり、ステップ
Ｓ５で算出される各車輪位置での姿勢変化抑制制御力Ｆ
_FL〜Ｆ_RRも零となる。

【００４７】一方、車体に上下動がないと共に、路面も
平坦であることから、ステップＳ６で算出される左右の
プレビューセンサ２９Ｌ，２９Ｒ位置での車体上下方向
変位量Ｈ_UL及びＨ_URも零であり、且つステップＳ７で算
出されるプレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒ位置での路
面変位量Ｘ_0L及びＸ_0Rも略零となり、これらがステップ
Ｓ８でバンドパスフィルタ処理されて記憶装置４２ｄに
形成されたシフトレジスタ領域に順次シフトしながら格
納される。

【００４８】さらに、ステップＳ９で制御系の応答遅れ
補償時間τ₁ 、コントローラ演算むだ時間τ₂ 及びフィ
ルタによる位相遅れ時間τ₃ と車速検出値Ｖとに基づい
てプレビューセンサ２９Ｌ，２９Ｒで検出した路面に前
輪１１FL，１１FR及び後輪１１RL，１１RRが達するまで
の前輪側遅延時間τ_F 及び後輪側遅延時間τ_R を算出
し、これら遅延時間τ_F 及びτ_R に対応するシフト段の
路面変位量Ｘ_0FL,Ｘ_0FR及びＸ_0RL,Ｘ_0RR を読出し、こ
れらをもとに前記（２０）〜（２３）式の演算を行うこ
とにより、路面からの振動入力が車体に伝達される場合
のバウンス伝達力Ｘ_b 、ピッチ伝達力Ｘ_p 及び前輪ロー
ル伝達力Ｘ_rF, 後輪ロール伝達力Ｘ_rRを算出する。この
時、車両が平坦な良路の直進走行を継続しているので、
シフトレジスタ領域に格納されている路面変位量Ｘ_0L及
びＸ_0Rは全て略零であるため、バウンス伝達力Ｘ_b 、ピ
ッチ伝達力Ｘ_p 及び前輪ロール伝達力Ｘ_rF, 後輪ロール
伝達力Ｘ_rRは全て零となる。

【００４９】したがって、ステップＳ１１で車速検出値
Ｖに応じたバウンス制御ゲインＧ_b及びピッチ制御ゲイ
ンＧ_p が設定されるが、ステップＳ１３で算出される各
圧力制御弁２０FL〜２０RRに対する予見制御力Ｕ_pFL 〜
Ｕ_pRR も全て零となり、ステップＳ１４で算出される総
合制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRは目標車高を維持する中立圧制御力
Ｕ_N のみに対応した値となり、これらに対応する圧力指
令値Ｐ_FL〜Ｐ_RR が出力側インタフェース回路４２ｂ及
びＤ／Ａ変換器４３FL〜４３RRを介して駆動回路４４FL
〜４４RRに出力される。

【００５０】このため、駆動回路４４FL〜４４RRで圧力
指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRに対応した中立電流値ｉ_N の指令電流
ｉ_FL〜ｉ_RRに変換されて前輪側の圧力制御弁２０FL〜２
０RRに供給される。この結果、圧力制御弁２０FL〜２０
RRから目標車高を維持するために必要な中立圧Ｐ_CNが前
輪側及び後輪側の油圧シリンダ１８FL，１８FR及び１８
RL，１８RRに出力され、これら油圧シリンダ１８FL〜１
８RRで車体を目標車高に維持する推力を発生する。

【００５１】この良路直進走行状態で、例えば路面から
車輪への入力周波数ｆが４Ｈｚとなる凹凸路を左右輪が
同時に走行する状態となると、左右のプレビューセンサ
２９Ｌ及び２９Ｒで凹凸路の凹部を同時に検出する状態
となると、これから出力される対地距離検出値Ｈ_DL及び
Ｈ_DRが凹部の最深部に達するまでは基準距離Ｈ_D0から凹
部の形状に応じて増加し、最深部を通過し終わると基準
距離Ｈ_D0に復帰し、引き続いて凸部を検出すると対地距
離検出値Ｈ_DL及びＨ_DRが凸部の頂点に達するまでは基準
距離Ｈ_D0から凸部の形状に応じて減少し、頂点を通過し
終わると基準距離Ｈ_D0に復帰することを繰り返すことに
なる。

【００５２】この間に、各車輪１１FL〜１１RRがまだ平
坦な路面を走行しているものとすると、車体は揺動する
ことがないので、ステップＳ３で算出されるプレビュー
センサ２９Ｌ，２９Ｒ位置での上下方向加速度Ｚ_PL″及
びＺ_PR″は零の状態を維持するため、ステップＳ６で算
出される車体上下方向変位量Ｈ_UL及びＨ_URは零の状態を
維持するが、ステップＳ７で算出されるプレビューセン
サ２９Ｌ及び２９Ｒ位置での路面変位量Ｘ_0L及びＸ_ORが
凹部の最深部に達するまでは正方向に増加し、凹部の最
深部で正の最大値となり、その後最深部を越えると零に
向かって減少し、凹部から凸部に変わるとその頂点に達
するまでは負方向に減少し、頂点を越えると零に向かっ
て増加する。そして、これら路面変位量Ｘ_0L及びＸ_0Rが
バンドパスフィルタ処理されて記憶装置４２ｄに形成さ
れたシフトレジスタ領域に順次シフトしながら格納され
る。

【００５３】ところで、プレビューセンサ２９Ｌ，２９
Ｒで路面の突起を検出した時点では、前輪１１FL及び１
１RLはまだ突起に到達しておらず、この時点では、シフ
トレジスタ領域に格納されている前回までの左右輪側の
路面変位量Ｘ_0L及びＸ_0Rは略零であるので、遅延時間τ
_F 及びτ_R 前の路面変位量Ｘ_0FL,Ｘ_0FL 及びＸ_0RL,Ｘ
_0RR が零であるため、前後輪側の総合制御力Ｕ_FL，Ｕ_FR
及びＵ_RL，Ｕ_RRは中立制御力Ｕ_N を維持する。

【００５４】その後、前左右輪１１FL及び１１FRが凹部
位置に到達すると、そのときに算出される遅延時間τ_F
だけ前にシフトレジスタ領域に格納された路面変位量Ｘ
_0L及びＸ_0Rが路面凹部の形状を表す値となっているの
で、この路面変位量Ｘ_0L及びＸ _0Rを現在の前左右輪１１
FL及び１１FRが接地する路面の路面変位量Ｘ_0FL 及びＸ
_0FR として読出すが、残りの後左右輪１１RL，１１RRに
ついてはそれらの接地する路面の路面変位量Ｘ_0RL 及び
Ｘ_0RR は零を維持している。このため、ステップＳ１０
で算出されるバウンス伝達力Ｘ_b はＸ_b ＝Ｘ_0FL ＋Ｘ
_0FR となると共に、ピッチ伝達力Ｘ_p もＸ_p ＝Ｘ_0FL ＋
Ｘ_0FR となり、前輪ロール伝達力Ｘ_rFはＸ_rF＝Ｘ_0FL −
Ｘ_0FR となり、後輪ロール伝達力Ｘ_rRはＸ_rR＝０とな
る。

【００５５】このため、ステップＳ１２で算出されるバ
ウンス予見制御力Ｕ_b 、ピッチ予見制御力Ｕ_p 及び前輪
ロール予見制御力Ｕ_rF, 後輪ロール予見制御力Ｕ_rRは、 Ｕ_b ＝Ｇ_b （Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR ） Ｕ_p ＝Ｇ_p （Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR ） Ｕ_rF＝Ｇ_rF（Ｘ_0FL −Ｘ_0FR ） Ｕ_rR＝０ となる。

【００５６】したがって、ステップＳ１３で算出される
各圧力制御弁２０FL〜２０RRに対する予見制御力Ｕ_pFL
〜Ｕ_pRR は、 Ｕ_pFL ＝Ｇ_b （Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR ）＋Ｇ_p （Ｘ_0FL ＋Ｘ
_0FR ）＋Ｇ_r （Ｘ_0FL −Ｘ_0FR ） Ｕ_pFL ＝Ｇ_b （Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR ）＋Ｇ_p （Ｘ_0FL ＋Ｘ
_0FR ）−Ｇ_r （Ｘ_0FL −Ｘ_0FR ） Ｕ_pRL ＝Ｇ_b （Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR ）−Ｇ_p （Ｘ_0FL ＋Ｘ
_0FR ） Ｕ_pRR ＝Ｇ_b （Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR ）−Ｇ_p （Ｘ_0FL ＋Ｘ
_0FR ） となる。

【００５７】これら予見制御力Ｕ_pFL 〜Ｕ_pRR は、前輪
１１FL及び１１FRが通過した路面の凹部によってサスペ
ンションで発生する力に対応した値となり、路面からの
振動入力が車体に伝達されることを確実に防止すること
ができる。すなわち、前左右輪１１FL及び１１FRの圧力
制御弁２０FL及び２０FRに対する予見制御力Ｕ_pFL 及び
Ｕ_pFR は、（Ｘ_0FL ＋Ｘ_0FR ）＞０であるので、凹部通
過による下方へのバウンス、前下がりのピッチによる下
方への移動を抑制する制御力となる。

【００５８】また、後輪側の圧力制御弁２０RL及び２０
RRに対する予見制御力Ｕ_pRL 及びＵ _pRR は、共に前輪側
の凹部通過による下方へのバウンスによる下方への移動
を抑制すると共に、後ろ上がりのピッチによる情報への
移動を抑制する制御力となる。したがって、ステップＳ
１４で中立制御力Ｕ_N に姿勢変化抑制制御力Ｆ_FL〜Ｆ _RR
を減算し、且つ予見制御力Ｕ_pFL 〜Ｕ_pRR を加算するこ
とにより、前輪側の総合制御力Ｕ_FL及びＵ_FRは、中立制
御力Ｕ_N より予見制御力Ｕ_pFL 及びＵ_pFR 分だけ増加す
ることにより、油圧シリンダ１８FL及び１８FRが路面凹
部に応じて伸長し、後輪側の総合制御力Ｕ_RL及びＵ
_RRは、中立制御力Ｕ_N より予見制御力Ｕ_pRL及びＵ_PRR
分だけ減少することにより、油圧シリンダ１８RL及び１
８RRが路面凹部による後輪側のピッチ影響分だけ増加す
ることにより、路面からの振動入力が車体に伝達される
ことを確実に防止して乗心地を格段に向上させることが
できると共に、左右輪側で路面変位量が異なる場合に
は、これによるロール成分も正確に抑制することができ
る。

【００５９】その後、前輪１１FL及び１１FRが凹部を通
過し終わって凸部に乗り上げる状態となると、上記凹部
走行時とは全く逆の制御が行われて、車体の上方へのバ
ウンス、前上がりのピッチを抑制することができる。同
様に、後輪１１RL及び１１RRが凹凸路を通過する状態と
なったときには、上記の前輪側でのバウンス、ピッチ及
びロール抑制作用に代えて後輪側でバウンス、ピッチ、
ロール抑制作用が発揮されることを除いては上記と同様
の振動抑制動作が行われる。

【００６０】そして、このとき、車速検出値Ｖが例えば
２５ｋｍ／ｈ程度であるときには、ステップＳ１１で算
出されるバウンス制御ゲインＧ_b 及びピッチ制御ゲイン
Ｇ_pが共に大きな値となっていることから、上記したよ
うに、前輪側及び後輪側で夫々バウンス及びピッチを抑
制する制御力が発生されるが、車速検出値Ｖが４０ｋｍ
／ｈ程度であるときには、バウンス制御ゲインＧ_b は大
きな値となるがピッチ制御ゲインＧ_p は零に近い値とな
り、路面から車体側に主として入力される振動入力のバ
ウンス成分を効果的に抑制することができ、僅かなピッ
チ成分については小さな制御力として車速に応じたバウ
ンス成分とピッチ成分の変化に確実に対応した予見制御
を行うことができる。

【００６１】また、良路走行から前輪１１FL及び１１FR
と後輪１１RL及び１１RRとで異なる凹凸を通過する悪路
走行状態に移行した場合にも、プレピューセンサ２９Ｌ
及び２９Ｒで逐次対地距離Ｈ_DL及びＨ_DRを検出すると共
に、プレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒ位置での車体変
位Ｈ_UL及びＨ_URを正確に算出して、制御対象車輪が通過
する軌跡の前方の正確な路面情報を得ることができるの
で、これらを車速に応じた所定遅延時間分遅らせること
により、現在の前輪１１FL，１１FR及び後輪１１RL，１
１RRの接地している路面の路面情報に基づいて予見制御
力Ｕ_pFL 〜Ｕ_{pR R} を算出することができ、路面からの振
動入力が車体に伝達されることを確実に防止することが
できる。

【００６２】さらに、車両が旋回状態となって車体側部
材１０にロールを生じたり、加減速状態となって車体側
部材１０にピッチを生じる場合にも、ステップＳ４でロ
ール制御モーメントＭφ及びピッチ制御モーメントＭθ
を算出し、これらに基づいてステップＳ５で姿勢変化抑
制制御力Ｆ_FL〜Ｆ_RRを算出するので、車体の姿勢変化を
抑制して良好な乗心地を確保することができる。

【００６３】このように、上記実施例によると、路面か
ら車輪に入力される振動入力のバウンス成分及びピッチ
成分を算出すると共に、車速検出値Ｖに応じてバウンス
制御ゲイン及びピッチ制御ゲインを算出することによ
り、車速に応じたバウンス成分及びピッチ成分の変化に
正確に追従した予見制御を行うことができ、路面からの
振動入力が車体に伝達されることを確実に防止して、乗
心地を格段に向上させることができると共に、スカイフ
ック制御を行うための車体上下方向加速度センサ２８FR
〜２８RRの加速度検出値に基づいてプレビューセンサ２
９Ｌ及び２９Ｒ位置の車体変位を推定するようにしてい
るので、プレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒ位置の車体
変位を検出する上下加速度センサを別設する必要がな
く、コストを低減させることができる。

【００６４】なお、上記実施例においては、前輪より前
方位置に配設したプレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒと
して超音波距離センサを適用した場合について説明した
が、これに限らずレーザ距離計等の非接触式センサを適
用したり、路面に接触するローラ等を設けて車体と路面
との相対変位を測定するようにしてもよく、さらには前
輪側と後輪側とに個別にプレビューセンサを設けるよう
にしてもよい。

【００６５】また、上記実施例においては、プレビュー
センサ２９Ｌ及び２９Ｒの対地距離検出値Ｈ_DL及びＨ_DR
と車体変位量Ｈ_UL及びＨ_URとから路面変位量Ｘ_0L及びＸ
_0Rを算出し、これらに基づいて予見制御力Ｕ_pFL 〜Ｕ
_pRR 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、プレビューセンサ２９Ｌ及び２９Ｒ
の対地距離検出値Ｈ_DL及びＨ_DRを微分回路で微分して路
面変位の微分値を算出すると共に、プレビューセンサ２
９Ｌ及び２９Ｒ位置の車体上下加速度Ｚ_PL″及びＺ_PR″
を積分して車体上下速度を算出し、両者の差値を演算し
て路面情報とし、この路面情報の変更に応じて図９及び
図１０の制御ゲイン算出マップを変更すれば上記実施例
と同様の作用効果を得ることができる。

【００６６】また、上記実施例においては、マイクロコ
ンピュータ４２で全ての演算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、図１３に示すよ
うに、電子制御回路で構成するようにしてもよい。すな
わち、図１３に示す電子制御回路は、プレビューセンサ
２９Ｌ，２９Ｒ位置の車体側部材にも上下方向加速度セ
ンサ５０Ｌ及び５０Ｒを設け、プレビューセンサ２９
Ｌ，２９Ｒ及び上下方向加速度センサ５０Ｌ及び５０Ｒ
の検出値を夫々路面変位推定回路５１Ｌ及び５１Ｒに供
給して、これら路面変位推定回路５１Ｌ及び５１Ｒで上
下方向加速度検出値を例えば２次遅れのローパスフィル
タで２階積分して車体変位Ｈ_UL及びＨ_URを算出し、この
車体変位Ｈ_UL及びＨ_URと基準距離Ｈ_D0と、対地距離検出
値Ｈ_DL及びＨ_DRとから前記（１６）式及び（１７）式の
演算を行って、路面変位量Ｘ_0L及びＸ_0Rを算出する。

【００６７】これら路面変位推定回路５１Ｌ及び５１Ｒ
から出力される路面変位量Ｘ_0L及びＸ_0Rを夫々車速Ｖに
応じた前輪用遅延時間τ_F 及び後輪用遅延時間τ_R だけ
遅延させる遅延回路５２FL〜５２RRに供給し、これら遅
延回路５２FL〜５２RRから現在前輪１１FL，１１FR及び
後輪１１RL，１１RRが接地している路面の路面変位Ｘ
_0FL,Ｘ_0FR 及びＸ_0RL,Ｘ_0RR を出力する。

【００６８】これら遅延回路５２FL〜５２RRから出力さ
れる路面変位Ｘ_0FL,Ｘ_0FR 及びＸ_{0R L,}Ｘ_0RR を揺動成分
演算手段としての揺動成分演算回路５３に供給し、この
揺動成分演算回路５３で路面変位Ｘ_0FL,Ｘ_0FR 及びＸ
_0RL,Ｘ_0RR を加減算してバウンス成分Ｘ_b 、ピッチ成分
Ｘ_p 及び前輪ロール成分Ｘ_rF, 後輪ロール成分Ｘ_rRを算
出する。

【００６９】この揺動成分演算回路５３から出力される
バウンス成分Ｘ_b 、ピッチ成分Ｘ_p及び前輪ロール成分
Ｘ_rF, 後輪ロール成分Ｘ_rRを車速センサ２６の車速検出
値Ｖに応じてバウンス制御ゲインＧ_b 及びピッチ制御ゲ
インＧ_p を変化させる関数発生器を有する予見制御ゲイ
ン設定回路５４に供給して、この予見制御ゲイン設定回
路５４でバウンス制御ゲインＧ_b 、ピッチ制御ゲインＧ
_p 及び前輪ロール制御ゲインＧ_rR, 後輪ロール制御ゲイ
ンＧ_rRを乗算してバウンス予見制御力Ｕ_b 、ピッチ予見
制御力Ｕ_p 及び前輪ロール予見制御力Ｕ_rF, 後輪ロール
予見制御力Ｕ_rRを算出する。

【００７０】この予見制御ゲイン設定回路５４から出力
されるバウンス予見制御力Ｕ_b 、ピッチ予見制御力Ｕ_p
及び前輪ロール予見制御力Ｕ_rF, 後輪ロール予見制御力
Ｕ_rRを予見制御力演算回路５５に供給し、この予見制御
力演算回路５５で、バウンス予見制御力Ｕ_b 、ピッチ予
見制御力Ｕ_p 及び前輪ロール予見制御力Ｕ_rF, 後輪ロー
ル予見制御力Ｕ_rRを前記（３６）〜（３９）式に対応さ
せて加減算することにより、圧力制御弁２０FL〜２０RR
に対する予見制御力Ｕ_FL〜Ｕ_RRを算出する。

【００７１】また、上記実施例においては、バウンス制
御ゲインＧ_b 及びピッチ制御ゲインＧ_p の双方を車速検
出値Ｖに応じて変更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、図１４に示すように、ピッ
チ制御ゲインＧ_p のみを車速検出値Ｖに応じて変更し、
他のバウンス制御ゲインＧ_b 及びロール制御ゲインＧ
_rF, Ｇ_rRについては予見制御の効果が最大となるような
ゲインに設定するようにしてもよく、この場合には、路
面からの振動入力のうちバウンス成分については車体側
に伝達されることになるが、ピッチ成分については車体
側への伝達を抑制することができるので、遠方を注視し
ている運転者にとっては、車両に生じるピッチ挙動によ
る視線の不安定による疲労を軽減することになり、運転
者重視の予見制御を実現することができる。

【００７２】一方、図１５に示すように、バウンス制御
ゲインＧ_b のみを車速検出値Ｖに応じて変更し、他のピ
ッチ制御ゲインＧ_p 及びロール制御ゲインＧ_rF, Ｇ_rRに
ついては予見制御の効果が最大となるようなゲインに設
定するようにしてもよく、この場合には、路面からの振
動入力のうちピッチ成分については車体側に伝達される
ことになるが、バウンス成分については車体側への伝達
を抑制することができるので、乗員にとって、ピッチ挙
動に比較して大きな上下動として感じて不快感を与える
バウンス挙動を抑制して車速の変化にかかわらず乗員に
とって乗心地のよい車両とすることができ、乗員重視の
予見制御を実現することができる。

【００７３】さらに、上記実施例においては、３つの上
下方向加速度センサ２８FR〜２８RRを配置して、残りの
一か所については演算で上下方向加速度を推定する場合
について説明したが、これに限らず、４輪１１FL〜１１
RRに対応する位置に夫々上下方向加速度センサを配設す
るようにしてもよい。また、上記実施例においては、制
御弁として圧力制御弁２０FL〜２０RRを適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、他
の流量制御型サーボ弁等を適用し得るものである。

【００７４】さらに、上記実施例においては、作動流体
として作動油を適用した場合について説明したが、これ
に限らず圧縮率の少ない流体であれば任意の作動流体を
適用し得る。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、バウンス成分演算手段で、前方路面情報検
出手段で検出した制御対象車輪の前方の路面情報から車
速検出手段の車速検出値に基づいて現在制御対象車輪が
接地している路面の路面情報を抽出し、抽出した路面情
報に基づいて路面から車体に伝達される伝達力のバウン
ス成分を演算すると共に、制御ゲイン変更手段でバウン
ス制御ゲインを車速に応じて変更し、バウンス成分とバ
ウンス制御ゲインに基づいて予見制御力を算出するよう
に構成したので、車速の変化による車両のばね上バウン
ス挙動の変化を抑制する正確な予見制御力を発生して、
車両のピッチ挙動に比較して乗員に不快感を生じさるバ
ウンス挙動を抑制することができ、乗員にとって良好な
予見制御を行うことができるという効果が得られる。

【００７６】また、請求項２に係る発明によれば、ピッ
チ成分演算手段で、前方路面情報検出手段で検出した制
御対象車輪の前方の路面情報から車速検出手段の車速検
出値に基づいて現在制御対象車輪が接地している路面の
路面情報を抽出し、抽出した路面情報に基づいて路面か
ら車体に伝達される伝達力のピッチ成分を演算すると共
に、制御ゲイン変更手段でピッチ制御ゲインを車速に応
じて変更し、ピッチ成分とピッチ制御ゲインに基づいて
予見制御力を算出するように構成したので、車速の変化
による車両のばね上ピッチ挙動の変化を抑制する正確な
予見制御力を発生して、車両のピッチ挙動に敏感な運転
者に対して、良好な予見制御を行うことができるという
効果が得られる。

【００７７】さらに、請求項３に係る発明によれば、揺
動成分演算手段で、前方路面情報検出手段で検出した制
御対象車輪の前方の路面情報から車速検出手段の車速検
出値に基づいて現在制御対象車輪が接地している路面の
路面情報を抽出し、抽出した路面情報に基づいて路面か
ら車体に伝達される伝達力のバウンス成分及びピッチ成
分を個別に演算し、これらに基づいて予見制御手段で各
成分をもとにこれらに対応する制御ゲインに基づいて予
見制御力を算出するので、車速の変化による車両のバネ
上挙動の変化を抑制する正確な予見制御力を発生して、
車両の乗心地を格段に向上させ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】本発明の概略構成を示す基本構成図である。

【図２】本発明の一実施例を示す概略構成図である。

【図３】圧力制御弁の指令電流に対する制御圧の関係を
示す特性線図である。

【図４】各センサの配置関係を示す説明図である。

【図５】上下方向加速度センサの出力特性を示す特性線
図である。

【図６】プレビューセンサの一例を示す概略構成図であ
る。

【図７】コントローラの一例を示すブロック図である。

【図８】マイクロコンピュータの処理手順の一例を示す
フローチャートである。

【図９】車速に対するバウンス制御ゲイン特性を表すバ
ウンス制御ゲイン算出マップを示す説明図である。

【図１０】車速に対するピッチ制御ゲイン特性を表すピ
ッチ制御ゲイン算出マップを示す説明図である。

【図１１】車速と路面からの振動入力のバウンス成分と
の関係を示す特性線図である。

【図１２】車速と路面からの振動入力のピッチ成分との
関係を示す特性線図である。

【図１３】コントローラの他の例を示すブロック図であ
る。

【図１４】コントローラのさらに他の例を示すブロック
図である。

【図１５】コントローラのなおさらに他の例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０ 車体側部材 １１FL，１１FR 前輪 １１RL，１１RR 後輪 １４ 車体側部材 １８FL〜１８RR 油圧シリンダ ２０FL〜２０RR 圧力制御弁 ２２ 油圧源 ２６ 車速センサ ２８FR〜２８RR 上下方向加速度センサ ２９Ｌ，２９Ｒ プレビューセンサ ３０ コントローラ ５０Ｌ，５０Ｒ 上下方向加速度センサ ５１Ｌ，５１Ｒ 路面変位推定回路 ５２FL〜５２FR 遅延回路 ５３ 揺動成分演算回路 ５４ 制御ゲイン設定回路 ５５ 予見制御力演算回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象車輪と車体との間に配設され、
   制御信号によってそれら間のストロークを制御可能な制
   御力を発生するアクチュエータを有し、該アクチュエー
   タを前記制御対象車輪より前方の路面情報に基づいて予
   見制御するようにしたサスペンション予見制御装置にお
   いて、前記制御対象車輪より前方の路面情報を検出する
   前方路面情報検出手段と、車速を検出する車速検出手段
   と、該車速検出手段の車速検出値に基づいて前記前方路
   面情報検出手段の前方路面情報から前記制御対象車輪が
   接地している路面の路面情報を抽出し、当該路面情報に
   基づいて車体に入力されるバウンス成分を演算するバウ
   ンス成分演算手段と、該バウンス成分演算手段のバウン
   ス成分をもとにバウンス制御ゲインで予見制御力を算出
   し、これに応じた制御信号を前記アクチュエータに出力
   する予見制御手段と、前記車速検出手段の車速検出値に
   基づいて前記バウンス制御ゲインを変化させるバウンス
   制御ゲイン可変手段とを備えたことを特徴とするサスペ
   ンション予見制御装置。
2. 【請求項２】 制御対象車輪と車体との間に配設され、
   制御信号によってそれら間のストロークを制御可能な制
   御力を発生するアクチュエータを有し、該アクチュエー
   タを前記制御対象車輪より前方の路面情報に基づいて予
   見制御するようにしたサスペンション予見制御装置にお
   いて、前記制御対象車輪より前方の路面情報を検出する
   前方路面情報検出手段と、車速を検出する車速検出手段
   と、該車速検出手段の車速検出値に基づいて前記前方路
   面情報検出手段の前方路面情報から前記制御対象車輪が
   接地している路面の路面情報を抽出し、当該路面情報に
   基づいて車体に入力されるピッチ成分を演算するピッチ
   成分演算手段と、該ピッチ成分演算手段のピッチ成分を
   もとにピッチ制御ゲインで予見制御力を算出し、これに
   応じた制御信号を前記アクチュエータに出力する予見制
   御手段と、前記車速検出手段の車速検出値に基づいて前
   記ピッチ制御ゲインを変化させるピッチ制御ゲイン可変
   手段とを備えたことを特徴とするサスペンション予見制
   御装置。
3. 【請求項３】 制御対象車輪と車体との間に配設され、
   制御信号によってそれら間のストロークを制御可能な制
   御力を発生するアクチュエータを有し、該アクチュエー
   タを前記制御対象車輪より前方の路面情報に基づいて予
   見制御するようにしたサスペンション予見制御装置にお
   いて、前記制御対象車輪より前方の路面情報を検出する
   前方路面情報検出手段と、車速を検出する車速検出手段
   と、該車速検出手段の車速検出値に基づいて前記前方路
   面情報検出手段の前方路面情報から前記制御対象車輪が
   接地している路面の路面情報を抽出し、当該路面情報に
   基づいて車体に入力されるバウンス成分及びピッチ成分
   を個別に演算する揺動成分演算手段と、該揺動成分演算
   手段のバウンス成分及びピッチ成分をもとにこれらに対
   応するバウンス制御ゲイン及びピッチ制御ゲインで予見
   制御力を算出し、これに応じた制御信号を前記アクチュ
   エータに出力する予見制御手段と、前記車速検出手段の
   車速検出値に基づいて前記バウンス制御ゲイン及びピッ
   チ制御ゲインを変化させる制御ゲイン可変手段とを備え
   たことを特徴とするサスペンション予見制御装置。