JPH09290612A

JPH09290612A - 懸架系の減衰力制御装置

Info

Publication number: JPH09290612A
Application number: JP10547496A
Authority: JP
Inventors: Osamu Isobe; 修磯邉; Taketoshi Kawabe; 武俊川邊
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1997-11-11
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JP3860247B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車体振動を抑制し乗り心地を高めるととも
に、車両の車線変更、旋回時、または高速走行時におけ
るタイヤ接地性を十分に保ち走行安定性を良好にする懸
架系の減衰力制御装置を提供する。【解決手段】減衰力可変式ショックアブソーバ４の減
衰定数目標値を演算する減衰定数目標値演算手段３が、
この減衰定数目標値を構成する基本減衰定数目標値を、
車両の操舵速度が設定値よりも大きいか小さいかにした
がって、大きな値と小さな値との間で選択的に切り換え
るようにした。また、この切り換えを、横加速度検出手
段６からの横加速度、または車速検出手段からの車速に
したがって行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、減衰力を可変制御
できるショックアブソーバとバネとを組み合わせた懸架
系において、時々刻々と変化する振動状態に応じて減衰
力を的確に制御する装置に関し、特に車両の車線変更、
旋回時、または高速走行時におけるタイヤ接地性を十分
に保ち、操縦安定性を良好にするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】減衰力が可変なショックアブソーバを利
用した懸架系において、振動状態に応じて減衰係数を変
化させ、例えばバネ上からの振動の減衰率を高め、かつ
バネ下からの振動の絶縁効果を改善するようにした提案
が、以下の参考文献等によってなされている。

【０００３】参考文献１…Ｄ．Ｋａｒｎｏｐｐｅｔ
ａｌ．：ＶｉｂｒａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＵｓｉ
ｎｇＳｅｍｉ−ＡｃｔｉｖｅＦｏｒｃｅＧｅｎｅ
ｒａｔｏｒｓ，Ｊ．Ｅ．Ｉ．ＡＳＭＥ，Ｍａｙ，６１９
／６２６（１９７４）、参考文献２…藤岡健彦、木戸孝
二；可変ダンパの制御方式に関する研究（ＶＳＳ理論か
ら見た車両振動制御）、自動車技術会学術講演会前刷集
８６２１９７／２００（１９８９）、参考文献３…Ａ
ｎＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏＳｌｉｄｉｎｇ
ｍｏｄｅＶａｒｉａｂｌｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ
ａｎｄＬｙａｐｕｎｏｖＣｏｎｔｒｏｌ，１／２
０，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ（１９９４）。

【０００４】さらに、本出願人により、特願平７−３２
６１６９号において、バネ上とバネ下の相対速度、相対
変位のように比較的検出が容易な信号を用いて、減衰力
可変ショックアブソーバの減衰力を調整することによ
り、目標どおりの減衰力特性を発揮させられるようにし
た減衰力制御装置が提案がされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に減衰
力制御装置においては、サスペンションの減衰特性を柔
らかめに設定すると、車体の振動特性は良好になる一方
で、タイヤの接地性は悪化する結果、操縦安定性が低下
してしまう。またこれとは逆に、減衰特性を硬めに設定
すると、操縦安定性は良好になるが、乗り心地が悪化し
てしまう。

【０００６】このような乗り心地とタイヤ接地性との間
のトレードオフの関係は、前述の特願平７−３２６１６
９号の減衰力制御装置においても生ずる。すなわち、こ
の減衰力制御装置は、路面からの入力により車体振動が
励起された場合に制振効果が大きいものではあるが、基
本減衰定数目標値ｃ₀を乗り心地とタイヤ接地性の両者
のバランスを考えて決定するものであり（特願平７−３
２６１６９号の明細書の第１０頁参照）、実際には、乗
り心地とタイヤ接地性に関する性能の両方を、必ずしも
十分に満足させるものとは言えなかった。

【０００７】本発明は、このような問題点に着目し、車
体振動を抑制し乗り心地を高めるとともに、車両の車線
変更、旋回時、または高速走行時におけるタイヤ接地性
を十分に保ち走行安定性を良好にする懸架系の減衰力制
御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、バネ上と
バネ下の相対速度検出手段と、バネ上とバネ下の相対変
位検出手段と、これらから検出された相対速度と相対変
位を入力として減衰力可変ショックアブソーバの減衰定
数目標値を設定する減衰定数目標値演算手段と、この減
衰定数目標値を入力して減衰定数を調節する減衰力可変
ショックバブソーバとを備えるとともに、前記減衰力目
標値演算手段は、所定の定数である基本減衰定数目標値
を設定する目標値設定手段と、前記相対速度及び相対変
位に基づいて演算した理想減衰力を修正した減衰定数修
正値を演算する修正値演算手段とを備え、これら基本減
衰定数目標値と減衰定数修正値とを含む減衰定数目標値
を出力することを特徴とする懸架系の減衰力制御装置に
おいて、車両の操舵速度を検出する操舵速度検出手段を
備え、前記目標値設定手段は、前記操舵速度が設定値よ
りも小さなときには前記基本減衰定数目標値として小さ
い所定値を選択し、前記操舵速度が設定値よりも大きな
ときには前記基本減衰定数目標値として大きい所定値を
選択する。

【０００９】第２の発明は、バネ上とバネ下の相対速度
検出手段と、バネ上とバネ下の相対変位検出手段と、こ
れらから検出された相対速度と相対変位を入力として減
衰力可変ショックアブソーバの減衰定数目標値を設定す
る減衰定数目標値演算手段と、この減衰定数目標値を入
力して減衰定数を調節する減衰力可変ショックバブソー
バとを備えるとともに、前記減衰力目標値演算手段は、
所定の定数である基本減衰定数目標値を設定する目標値
設定手段と、前記相対速度及び相対変位に基づいて演算
した理想減衰力を修正した減衰定数修正値を演算する修
正値演算手段とを備え、これら基本減衰定数目標値と減
衰定数修正値とを含む減衰定数目標値を出力することを
特徴とする懸架系の減衰力制御装置において、車両の横
加速度を検出する横加速度検出手段を備え、前記目標値
設定手段は、前記横加速度の絶対値が設定値よりも小さ
なときには前記基本減衰定数目標値として小さい所定値
を選択し、前記横加速度の絶対値が設定値よりも大きな
ときには前記基本減衰定数目標値として大きい所定値を
選択する。

【００１０】第３の発明は、バネ上とバネ下の相対速度
検出手段と、バネ上とバネ下の相対変位検出手段と、こ
れらから検出された相対速度と相対変位を入力として減
衰力可変ショックアブソーバの減衰定数目標値を設定す
る減衰定数目標値演算手段と、この減衰定数目標値を入
力して減衰定数を調節する減衰力可変ショックバブソー
バとを備えるとともに、前記減衰力目標値演算手段は、
所定の定数である基本減衰定数目標値を設定する目標値
設定手段と、前記相対速度及び相対変位に基づいて演算
した理想減衰力を修正した減衰定数修正値を演算する修
正値演算手段とを備え、これら基本減衰定数目標値と減
衰定数修正値とを含む減衰定数目標値を出力することを
特徴とする懸架系の減衰力制御装置において、車両の車
速を検出する車速検出手段を備え、前記目標値設定手段
は、前記車速が設定値よりも小さなときには前記基本減
衰定数目標値として小さい所定値を選択し、前記車速が
設定値よりも大きなときには前記基本減衰定数目標値と
して大きい所定値を選択する。

【００１１】

【作用】第１の発明では、減衰力可変ショックアブソー
バに入力される減衰定数目標値は、基本減衰定数目標値
と減衰定数修正値から決定されるが、目標値設定手段
が、直進走行時など操舵速度が設定値よりも小さなとき
には、基本減衰定数目標値を小さい値とし、車線変更時
など操舵速度が設定値よりも大きなときには、基本減衰
定数目標値を大きい値とするので、直進走行時などには
高周波振動帯域での柔らかめな減衰力特性により良好な
乗り心地を保つ一方で、車線変更時など車両の乗り心地
よりも操縦安定性を重視する必要があるときには、高周
波振動帯域での減衰力特性を硬めにしてタイヤの接地性
を高め、操縦安定性を高めるようにでき、車両の乗り心
地と操縦安定性の両性能の向上を同時に最大限に図るこ
とができる。

【００１２】第２の発明では、目標値設定手段が、直進
走行時など横加速度が設定値よりも小さなときには、基
本減衰定数目標値を小さい値とし、車線変更時など横加
速度が設定値よりも大きなときには、基本減衰定数目標
値を大きい値とするので、直進走行時などには高周波振
動帯域での柔らかめな減衰力特性により良好な乗り心地
を保つ一方で、車線変更時など車両の乗り心地よりも操
縦安定性を重視する必要があるときには、高周波振動帯
域での減衰力特性を硬めにしてタイヤの接地性を高め、
操縦安定性を高めるようにでき、車両の乗り心地と操縦
安定性の両性能の向上を同時に最大限に図ることができ
る。

【００１３】第３の発明では、目標値設定手段が、車両
が常用速度で走行しており車速が設定値よりも小さなと
きには、基本減衰定数目標値を小さい値とし、車両が高
速走行しており車速が設定値よりも大きなときには、基
本減衰定数目標値を大きい値とするので、通常走行時に
は高周波振動帯域で柔らかめな減衰力特性とすることに
より良好な乗り心地を保つ一方で、高速走行時には車両
の乗り心地よりも操縦安定性を重視する必要があるた
め、高周波振動帯域での減衰力特性を硬めにしてタイヤ
の接地性を高め、操縦安定性を高めるようにでき、車両
の乗り心地と操縦安定性の両性能の向上を同時に最大限
に図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００１５】図１において、１は、減衰力可変ショック
アブソーバ４の、バネ上とバネ下の相対変位を検出する
相対変位検出手段、２は同じくバネ上とバネ下の相対速
度を検出する相対速度検出手段、５は車両の操舵速度λ
を検出する操舵速度検出手段、３はこれら相対変位、相
対速度および操舵速度に基づいて減衰定数の目標値を演
算し、この結果を減衰力可変ショックアブソーバ４に入
力して目標とする減衰力を発生させるように制御するた
めの減衰定数目標値演算手段である。

【００１６】図２は減衰定数目標値演算手段３の具体的
な構成を示すもので、図示するように、バネ上とバネ下
のの相対変位ｘ₁（以下単に相対変位という）、バネ上
とバネ下の相対速度ｘ₂（以下単に相対速度という）、
及び後述するフィルタＷ_c（ｓ）１３の状態量ｘ_cとに基
づいて切換入力を演算する切換入力演算手段１１と、同
じく相対速度、相対変位、フィルタ状態量ｘ_cとに基づ
いて線形入力を演算する線形入力演算手段１２と、これ
らの切換入力と線形入力とを加算する加算器１６と、こ
の加算器１６の出力である理想入力に基づいて理想減衰
力を出力するフィルタＷ_c（ｓ）１３と、フィルタＷ
_c（ｓ）１３から出力される理想減衰力から減衰力定数
の修正値を演算する修正値演算手段１４と、操舵速度λ
から基本減衰定数目標値を設定する目標値設定手段１５
と、これらの出力を加算して減衰定数目標値として出力
する加算器１７とから構成される。

【００１７】以下、これをさらに詳しく説明する。な
お、以下の説明において、（ｄ／ｄｔ）は時間について
の一階微分、（ｄ²／ｄｔ²）は二階微分を意味する。

【００１８】切換入力演算手段１１は相対速度、相対変
位、フィルタの状態量ｘ_c、所定のゲインＮ、Ｍ、ρ、
及び定数δから、次のように切換入力ｕ_swを計算する。

【００１９】ｕ_sw＝ρＭｘ_e／（‖Ｎｘ_e‖＋δ） …（１）だだし、ｘ_e＝［ｘ^T ｘ_C ^T］^T、ｘ＝［ｘ₁ ｘ₂ ］^Tで
ある。

【００２０】線形入力演算手段１２は、制御ゲインＬか
ら次のように線形入力ｕ_lnを演算する。

【００２１】ｕ_ln＝Ｌｘ_e …（２）フィルタＷｃ（ｓ）１３は、理想入力ｕ_ideal＝ｕ_sw＋
ｕ_lnから理想減衰力ｆ_idealを次のように演算する。

【００２２】（ｄ／ｄｔ）ｘ_c＝Ａ_cｘ_c＋Ｂ_cｕ_ideal …（３）ｆ_ideal＝Ｃ_cｘ_c …（４）ここでＡ_C、Ｂ_C、Ｃ_CはフィルタＷ_c（ｓ）１３の減衰特
性を表す適当な次元の定数行列である。例えばフィルタ
Ｗ_c（ｓ）がカットオフ周波数１０［Ｈｚ］のローパス
フィルタ；Ｗ_c（ｓ）＝２π×１０／（ｓ＋２π×１０）、ｓはラ
プラス演算子であれば、Ａ_C＝Ｂ_C＝２π×１０、Ｃ_C＝１とすればよい。

【００２３】減衰定数目標値演算手段３は、ｃ′＝−ｆ_ideal／ｘ₂＋ｃ₀ …（５）により、減衰定数目標値ｃ′を出力する。ここでｃ₀は
高周波帯域の振動特性から決められる所定の定数であ
る。なお、請求項の記載との関係で、ｃ₀は基本減衰定
数目標値に、−ｆ_ideal／ｘ₂は減衰定数修正値に、それ
ぞれ対応する。

【００２４】減衰力可変ショックアブソーバ４はｃ′を
入力し、その発生減衰力ｃが、ｃ＝ｃ′ …（６）となるものとする。

【００２５】以下、各制御ゲインの導き方を説明する。

【００２６】図３に示す懸架系を考える。この系のバネ
上の運動方程式は次のように書くことができる。

【００２７】ｍ₂（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₂＝−ｋ₂（ｚ₂−ｚ₁）−ｃ₂［（ｄ／ｄｔ）ｚ₂−（ｄ／ｄｔ）ｚ₁］ｍ₁（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₁＝ｋ₂（ｚ₂−ｚ₁）＋ｃ₂［（ｄ／ｄｔ）ｚ₂−（ｄ／ｄｔ）ｚ₁］−ｋ₁（ｚ₁−ｚ₀） …（７）ここで、ｍ₁はバネ下質量、ｋ₁はバネ下剛性、ｍ₂はバ
ネ上質量、ｋ₂はバネ剛性、ｃ₂はショクアブソーバ減衰
定数、（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₂はバネ上の絶対座標に対する
上下方向加速度、（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₁はバネ下の絶対座
標に対する上下方向加速度、ｚ₀は外乱変位、ｚ₁はバネ
下変位、ｚ₂はバネ上変位である。これは自動車のサス
ペンションを簡略化したモデルであるが、例えばｍ₁→
０、ｋ₁→∞のようにしても以下の議論は成立する。懸
架系の目的は外乱ｚ₀の存在下で、バネ上の動きを制振
することである。

【００２８】バネ上とバネ下の相対変位をｘ₁＝ｚ₂−ｚ
₁、バネ上とバネ下の相対速度をｘ₂＝（ｄ／ｄｔ）ｚ₂
−（ｄ／ｄｔ）ｚ₁とおくと、

【００２９】

【数１】

【００３０】が得られる。この式（８）を次のように書
き直す。

【００３１】

【数２】

【００３２】ただし、ｃ₂＝ｃ₀＋ｃ_u、ｕ＝［０ −ｃ_u］ｘである。ｃ_uは減衰力可変ショックアブソーバ４の減衰
係数可変代である。ｃ₀は実際のショックアブソーバの
可変代と関係なく、後で述べるように、高周波帯域での
振動特性および操舵速度検出手段５により検出される操
舵速度λを考慮して決める。

【００３３】ｕはフィルタＷ_c（ｓ）を介して、ｕ（ｓ）＝Ｗ_c（ｓ）ｕ_ideal …（１０）のように発生させる。このように、例えばＷ_c（ｓ）を
ローパスフィルタとしておけばｕ（ｓ）の高周波成分が
減衰され、高周波帯域では、ｕ≒０⇒ｃ_u≒０⇒ｃ₂≒ｃ₀ …（１１）となる。この効果については後に説明する。

【００３４】さて、式（１０）のようにｕを発生する
と、懸架系とフィルタの拡大系は、次のように表すこと
ができる。

【００３５】

【数３】

【００３６】また，加速度（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₂は、（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₂＝［Ｃ_P0 Ｃ_c］ｘ_e …（１３）となる。ここで、ｘ_e＝［ｘ^T ｘ_c ^T］^Tである。

【００３７】以下、ＳｌｉｄｉｎｇＭｏｄｅ制御理論
に基づき制御ゲインを導く。

【００３８】式（１２）はＴ₁Ｂ_c＝［０Ｂ₂ ^T］^T、Ｂ₂
は正則行列、となるＴ₁を用いた相似変換；

【００３９】

【数４】

【００４０】により、

【００４１】

【数５】

【００４２】と書き直せる。

【００４３】式（９）のようにｕ_idealを発生すると、
制御を始めてから実用上十分短い時間のうちに、Ｓｌｉ
ｄｉｎｇＭｏｄｅを切換面； σ＝０、σ＝Ｆｙ₁＋ｙ₂ …（１５）に発生させることができる。すなわち、拡大系の状態量
はσ＝０の平面に拘束される［ただし参考文献３を参
照］。このとき拡大系の運動は，（ｄ／ｄｔ）ｙ₁＝Ａ₁₁ｙ₁＋Ａ₁₂ｙ₂＋Ｂ₁₁（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₁ ｙ₂＝−Ｆｙ₁ …（１６）すなわち、（ｄ／ｄｔ）ｙ₁＝（Ａ₁₁−Ａ₁₂Ｆ）ｙ₁＋Ｂ₁₁（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₁ …（１７）と表現できる。

【００４４】制御目的を満たすには、望ましい切換面に
状態を拘束すればよい。言葉をかえると、式（１７）が
好ましい振動特性を表すようにすればよい。これは、（ｄ／ｄｔ）ｙ₁＝Ａ₁₁ｙ₁＋Ａ₁₂ｖで表される系を、状態フィードバックｖ＝−Ｆｙ₁で制
振する問題と等価である。このようなフィードバックゲ
インＦ（切換面）を設計するには次の公知の方法を用い
ればよい。

【００４５】状態が切換面σ＝０に拘束されていると
き、次の評価関数

【００４６】

【数６】

【００４７】が最小になる切換面σ_∞＝０、σ_∞＝Ｆ_∞
ｙ₁＋ｙ₂は式（１６）からＨ_∞最適化により設計でき
る。ここで、Ｑは正定対称な重み行列、ｙ＝［ｙ₁
ｙ₂］^T、γは懸架系の特性とフィルタの特性によって決
まる定数である。あるいは、（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₁をイン
パルス関数又は白色ノイズと仮定すると、Ｓｌｉｄｉｎ
ｇＭｏｄｅが発生しているとき次の評価関数；

【００４８】

【数７】

【００４９】が最小になる切換面σ₂＝０、σ₂＝Ｆ₂ｙ₁
＋ｙ₂は，Ｈ₂最適化により設計できる［参考文献３参
照］。

【００５０】ここで、例えばバネ上上下加速度（ｄ²／
ｄｔ²）ｚ₂を抑えたいときには、（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₂を
評価関数に入れればよく、（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₂＝［Ｃ_P0 Ｃ_c］ｘ_e、Ｔ₂ｘ_e＝ｙ …（１８）となることから、Ｑ＝Ｑ₀＋（［Ｃ_P0 Ｃ_c］Ｔ₂ ^-1）^T（［Ｃ_P0 Ｃ_c］Ｔ₂ ^-1） …（１８ａ）とすればよい。だだし、ｘ_e＝［ｘ^T ｘ_c ^T］^T、Ｑ₀はＱ
の正定対称性を満たすための行列である。

【００５１】ＳｌｉｄｉｎｇＭｏｄｅを実現する理想
入力ｕ_idealは、ｕ_ideal＝Ｌｘ_e＋ρＭｘ_e／（‖Ｎｘ_e‖＋δ） …（１９）と発生すればよい。ここで、制御ゲインＬ、Ｍ、Ｎは前
記参考文献３に示された適当な行列であり、次のように
求められる。まず、Σ、Θ、Фを次のように定義する。

【００５２】Σ＝Ａ₁₁−Ａ₁₂Ｆ Θ＝ＦΣ−Ａ₂₂Ｆ＋Ａ₂₁ Ф＝ＦＡ₁₂＋Ａ₂₂ これらから、Ｌ、Ｍ、Ｎは、Ｌ＝−Ｂ₂ ^-1（Θ Ф−Ф′）Ｔ₃Ｔ₂ Ｍ＝−Ｂ₂ ^-1（０Ｐ₂）Ｔ₃Ｔ₂ Ｎ＝（０Ｐ₂）Ｔ₃Ｔ₂ となる。ここでＰ₂は次のＬｙａｐｕｎｏｖ方程式の正
定対称解とする。

【００５３】Ｐ₂Ф′＋Ф′^TＰ₂＝−Ｉ Ф′とρは設計パラメータで、それぞれＳｌｉｄｉｎｇ
ｍｏｄｅへの収束の速さを決める安定行列、ｕ_swの大
きさを決める正定数である。また、

【００５４】

【数８】

【００５５】である。

【００５６】δ≧０は設計パラメータで、チャタリング
を防止する正定数である。減衰定数の応答が十分速く、
かつ相対変位、相対速度の検出が十分速く行えるときに
は、δ＝０とするとｕ_swは不連続な切換入力となり、切
換面への状態の拘束を確実にすることができる。

【００５７】ｕ_idealから理想減衰力は前に示したよう
に、ｆ_ideal（ｓ）＝Ｗ_c（ｓ）ｕ_ideal（ｓ）と発生される。理想減衰力で、ショックアブソーバで発
生可能なｆ_sabsは −ｆ_ideal／ｘ₂＝ｃ″≧０、ｆ_sabs＝−ｃ″ｘ₂ …（２０）で−ｆ_ideal／ｘ₂≧０のときに限られる。ここで必ずし
も−ｆ_ideal／ｘ₂≧０である保証はないが、フィルタＷ
_c（ｓ）や切換面σ＝０が適切に設定されていれば実用
領域で十分な制御効果を期待することができる。このこ
とから減衰力可変ショックアブソーバの減衰定数の目標
値は減衰力の固定分ｃ₀を考慮して式（５）に示したよ
うに、ｃ′＝ｃ_u＋ｃ₀、ｃ_u＝−ｆ_ideal／ｘ₂ とすればよい。

【００５８】つぎに基本減衰定数目標値ｃ₀の効果につ
いて説明する。

【００５９】本発明では、以下に説明するように、この
基本減衰定数目標値ｃ₀として、例えば大小２種類の所
定値を設定しておき、これらを操舵速度λの大小にした
がって切り換えて用いることにより、高周波帯域におい
て、懸架系の減衰力特性を柔らかめにし、主としてバネ
上上下加速度を抑制して乗り心地を高めるか、懸架系の
減衰力特性を硬めにして、主としてバネ下上下加速度を
抑制してタイヤの接地性を高めることにより、操縦安定
性を向上させるかを選択することができる。

【００６０】まず、懸架系の運動方程式（７）を次のよ
うに書き換える。

【００６１】ｍ₂（ｄ²／ｄｔ²）ｚ₂＋ｃ₂（ｄ／ｄｔ）ｚ₂＋ｋ₂ｚ₂＝ｃ₂（ｄ／ｄｔ）ｚ₁＋ｋ ₂ ｚ₁ …（２１）ここで、制振すべきはバネ上の振動であると考えれば、
ｚ₁、（ｄ／ｄｔ）ｚ₁は外乱であり、ｋ₂、ｃ₂はそれぞ
れの入力ゲインになっていることが分かる。このことか
らｃ₂の値を小さくすれば外乱（ｄ／ｄｔ）ｚ₁の影響は
遮断され、したがって比較的高周波帯域での振動特性は
改良されるが、そうすると左辺のダンピングが不足し、
共振周波数（ｋ₂／ｍ₂）^1/2の付近の振動が大きくな
る。

【００６２】ところが、以上述べてきた制御方式におい
て、例えばフィルタＷ_c（ｓ）をローパスフィルタと
し、ｃ₀を十分小さい値としておけば、式（１１）で述
べたように，高周波ではｃ₂≒ｃ₀となり、外乱の遮断性
が改良され、かつ低周波帯域ではＳｌｉｄｉｎｇＭｏ
ｄｅ制御の効果が現れて懸架系のダンピングを改良する
ことができる。

【００６３】したがって、車両の直進走行時など、操舵
速度λが所定の設定値λ₀よりも小さい場合（λ＜λ₀）
には、主としてバネ上上下加速度を抑制し、乗り心地を
向上させる必要があるので、基本減衰定数目標値ｃ₀を
小さいほうの所定値に切り換え、減衰力特性を柔らかめ
に設定しておけば、図４のグラフ（Ａ）に示すように、
高周波帯域におけるバネ上上下加速度特性として良好な
特性が得られる。

【００６４】一方、車両の車線変更や旋回時等、操舵速
度λが所定の設定値λ₀よりも大きい場合（λ＞λ₀）に
は、基本減衰定数目標値ｃ₀を大きいほうの所定値に切
り換えることにより、ショックアブソーバ４の減衰力特
性を硬めにする。これにより、図５のグラフ（Ｂ）に示
すように、バネ下上下加速度が抑制され、タイヤ接地性
が高められるので、操縦安定性が向上する。

【００６５】なお、修正演算値設定手段１４からの出力
である減衰定数可変代ｃ_uは変わらないため、このｃ_uが
効いて来る低周波帯域での懸架系の振動特性は変化する
ことはない。

【００６６】このように、本発明によれば、比較的検出
容易な信号を用いて車体の上下振動を抑制することがで
きるとともに、操舵速度λによって判断される車両の状
態に応じて基本減衰定数目標値ｃ₀を切り換えることに
より、高周波帯域におけるショックアブソーバの減衰力
が切り換えられ、車両の通常の直進走行時などには、バ
ネ上上下加速度を抑制して乗り心地を高める一方、高速
道路における追い越しの場合におけるような車線変更時
などには、主としてバネ下上下加速度を抑制して操縦安
定性を高めることができる。これにより、車両の運転状
況に応じて、最も効果のあるサスペンション特性を得る
ことができるため、車両の乗り心地と操縦安定性の向上
を両立させることができる。

【００６７】図６、図７には本発明の他の実施の形態を
示す。

【００６８】図６に示すように、この実施の形態では、
図１の操舵速度検出手段５の代わりに横加速度Ｇを検出
する横加速度検出手段６が設けられ、減衰定数目標値決
定手段３は、相対変位検出手段１からのバネ上とバネ下
の相対変位、相対速度検出手段２からのバネ上とバネ下
の相対速度、横加速度検出手段６からの車両の横加速度
Ｇに基づいて減衰定数の目標値を演算し、この結果を減
衰力可変ショックアブソーバ４に入力して目標とする減
衰力を発生させるように制御する。

【００６９】すなわち、図７の減衰定数目標値演算手段
３の具体的な構成において示されるように、車両の横加
速度Ｇは目標値設定手段１５に入力され、この横加速度
Ｇにしたがって、基本減衰定数目標値ｃ₀が切り換えら
れるようになっている。

【００７０】具体的には、例えば直進走行時など、横加
速度Ｇの絶対値│Ｇ│が設定値Ｇ₀より小さい（│Ｇ│
＜Ｇ₀）場合には、基本減衰定数目標値ｃ₀を小さめの所
定値として懸架系の減衰力特性を柔らかめとすることに
より、主としてバネ上上下加速度を抑制するとともに、
車線変更や旋回開始、旋回終了時など、横加速度Ｇの絶
対値│Ｇ│が設定値Ｇ₀より大きい（│Ｇ│＞Ｇ₀）場合
には、ｃ₀を大きめの所定値として懸架系の減衰力特性
を硬めとすることにより、主としてバネ下上下加速度を
抑制する。これにより、車両の運転状況に応じて、最も
効果のあるサスペンション特性を得ることができ、車両
の乗り心地と操縦安定性の向上を両立させることができ
る。

【００７１】また、図８、図９には本発明のさらに他の
実施の形態を示す。

【００７２】図８に示すように、この実施の形態では、
図１の操舵速度検出手段５の代わりに車速Ｖを検出する
車速検出手段７が設けられ、減衰定数目標値決定手段３
は、相対変位検出手段１からのバネ上とバネ下の相対変
位、相対速度検出手段２からのバネ上とバネ下の相対速
度、車速検出手段７からの車両の車速Ｖに基づいて減衰
力の目標値を演算し、この結果を減衰力可変ショックア
ブソーバ４に入力して目標とする減衰力を発生させるよ
うに制御する。

【００７３】具体的には、図７の減衰定数目標値演算手
段３の具体的な構成において示されるように、車両の車
速Ｖは目標値設定手段１５に入力され、車両が常用速度
で走行しており、車速Ｖが設定値Ｖ₀よりも小さい（Ｖ
＜Ｖ₀）場合には、基本減衰定数目標値ｃ₀を小さめの所
定値とし、懸架系の減衰力特性を柔らかめとして、主と
してバネ上上下加速度を抑制するようにすることによ
り、高周波帯域における車体振動を抑制し、乗り心地を
向上させる。

【００７４】一方、高速道路における追い越し時など、
車速Ｖが設定値Ｖ₀よりも大きい（Ｖ＜Ｖ₀）高速走行を
行っている場合には、基本減衰定数目標値ｃ₀を大きめ
の所定値とし、懸架系の減衰力特性を硬めとして、主と
してバネ下上下加速度を抑制するようにすることによ
り、高周波帯域においても硬めな減衰力特性によりタイ
ヤ接地性を高め、操縦安定性を高めるようにする。

【００７５】このようにして、本発明によれば、車両の
速度に応じて最も効果のあるサスペンション特性を得る
こともでき、車両の乗り心地と操縦安定性の向上を両立
させることができる。

【００７６】

【発明の効果】第１の発明によれば、目標値設定手段
が、直進走行時など操舵速度が設定値よりも小さなとき
には、基本減衰定数目標値を小さい値とし、車線変更時
など操舵速度が設定値よりも大きなときには、基本減衰
定数目標値を大きい値とするので、直進走行時などには
高周波振動帯域での柔らかめな減衰力特性により良好な
乗り心地を保つ一方で、車線変更時など車両の乗り心地
よりも操縦安定性を重視する必要があるときには、高周
波振動帯域での減衰力特性を硬めにしてタイヤの接地性
を高め、操縦安定性を高めるようにでき、車両の乗り心
地と操縦安定性の両性能の向上を同時に最大限に図るこ
とができる。

【００７７】第２の発明によれば、目標値設定手段が、
直進走行時など横加速度が設定値よりも小さなときに
は、基本減衰定数目標値を小さい値とし、車線変更時な
ど横加速度が設定値よりも大きなときには、基本減衰定
数目標値を大きい値とするので、直進走行時などには高
周波振動帯域での柔らかめな減衰力特性により良好な乗
り心地を保つ一方で、車線変更時など車両の乗り心地よ
りも操縦安定性を重視する必要があるときには、高周波
振動帯域での減衰力特性を硬めにしてタイヤの接地性を
高め、操縦安定性を高めるようにでき、車両の乗り心地
と操縦安定性の両性能の向上を同時に最大限に図ること
ができる。

【００７８】第３の発明によれば、目標値設定手段が、
車両が常用速度で走行しており車速が設定値よりも小さ
なときには、基本減衰定数目標値を小さい値とし、車両
が高速走行しており車速が設定値よりも大きなときに
は、基本減衰定数目標値を大きい値とするので、通常走
行時には高周波振動帯域で柔らかめな減衰力特性とする
ことにより良好な乗り心地を保つ一方で、高速走行時に
は車両の乗り心地よりも操縦安定性を重視する必要があ
るため、高周波振動帯域での減衰力特性を硬めにしてタ
イヤの接地性を高め、操縦安定性を高めるようにでき、
車両の乗り心地と操縦安定性の両性能の向上を同時に最
大限に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】同じく減衰力演算手段を示すブロック図であ
る。

【図３】同じく懸架系を示すモデル図である。

【図４】同じく制振効果を示す特性図である。

【図５】同じく特性図である。

【図６】本発明の他の実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図７】同じく減衰力演算手段を示すブロック図であ
る。

【図８】本発明のさらに他の実施の形態を示すブロック
図である。

【図９】同じく減衰力演算手段を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１相対変位検出手段２相対速度検出手段３減衰定数目標値演算手段４ショックアブソーバ５操舵速度検出手段６横加速度検出手段７車速検出手段１１切換入力演算手段１２線形入力演算手段１３フィルタ１４修正値演算手段１５目標値設定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バネ上とバネ下の相対速度検出手段と、バネ上とバネ下の相対変位検出手段と、これらから検出された相対速度と相対変位を入力として
減衰力可変ショックアブソーバの減衰定数目標値を設定
する減衰定数目標値演算手段と、この減衰定数目標値を入力して減衰定数を調節する減衰
力可変ショックバブソーバとを備えるとともに、前記減衰力目標値演算手段は、所定の定数である基本減
衰定数目標値を設定する目標値設定手段と、前記相対速
度及び相対変位に基づいて演算した理想減衰力を修正し
た減衰定数修正値を演算する修正値演算手段とを備え、
これら基本減衰定数目標値と減衰定数修正値とを含む減
衰定数目標値を出力することを特徴とする懸架系の減衰
力制御装置において、車両の操舵速度を検出する操舵速度検出手段を備え、前記目標値設定手段は、前記操舵速度が設定値よりも小
さなときには前記基本減衰定数目標値として小さい所定
値を選択し、前記操舵速度が設定値よりも大きなときに
は前記基本減衰定数目標値として大きい所定値を選択す
ることを特徴とする懸架系の減衰力制御装置。
【請求項２】バネ上とバネ下の相対速度検出手段と、バネ上とバネ下の相対変位検出手段と、これらから検出された相対速度と相対変位を入力として
減衰力可変ショックアブソーバの減衰定数目標値を設定
する減衰定数目標値演算手段と、この減衰定数目標値を入力して減衰定数を調節する減衰
力可変ショックバブソーバとを備えるとともに、前記減衰力目標値演算手段は、所定の定数である基本減
衰定数目標値を設定する目標値設定手段と、前記相対速
度及び相対変位に基づいて演算した理想減衰力を修正し
た減衰定数修正値を演算する修正値演算手段とを備え、
これら基本減衰定数目標値と減衰定数修正値とを含む減
衰定数目標値を出力することを特徴とする懸架系の減衰
力制御装置において、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段を備え、前記目標値設定手段は、前記横加速度の絶対値が設定値
よりも小さなときには前記基本減衰定数目標値として小
さい所定値を選択し、前記横加速度の絶対値が設定値よ
りも大きなときには前記基本減衰定数目標値として大き
い所定値を選択することを特徴とする懸架系の減衰力制
御装置。
【請求項３】バネ上とバネ下の相対速度検出手段と、バネ上とバネ下の相対変位検出手段と、これらから検出された相対速度と相対変位を入力として
減衰力可変ショックアブソーバの減衰定数目標値を設定
する減衰定数目標値演算手段と、この減衰定数目標値を入力して減衰定数を調節する減衰
力可変ショックバブソーバとを備えるとともに、前記減衰力目標値演算手段は、所定の定数である基本減
衰定数目標値を設定する目標値設定手段と、前記相対速
度及び相対変位に基づいて演算した理想減衰力を修正し
た減衰定数修正値を演算する修正値演算手段とを備え、
これら基本減衰定数目標値と減衰定数修正値とを含む減
衰定数目標値を出力することを特徴とする懸架系の減衰
力制御装置において、車両の車速を検出する車速検出手段を備え、前記目標値設定手段は、前記車速が設定値よりも小さな
ときには前記基本減衰定数目標値として小さい所定値を
選択し、前記車速が設定値よりも大きなときには前記基
本減衰定数目標値として大きい所定値を選択することを
特徴とする懸架系の減衰力制御装置。